WO2014050539A1 - 導電膜形成用組成物および導電膜の製造方法 - Google Patents
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- copper salts of carboxylic acids include copper acetate, copper trifluoroacetate, copper propionate, copper butyrate, copper isobutyrate, copper 2-methylbutyrate, copper 2-ethylbutyrate, copper valerate, isoyoshichi Copper salts with aliphatic carboxylic acids such as copper herbate, copper pivalate, copper hexanoate, copper heptanoate, copper octoate, copper 2-ethylhexanoate, copper nonanoate, copper malonate, copper succinate, maleic acid Copper salts with dicarboxylic acids such as copper, copper salts with aromatic carboxylic acids such as copper benzoate and copper salicylate, copper formate, copper hydroxyacetate, copper glyoxylate, copper lactate, copper oxalate, copper tartrate, malic acid Suitable examples include copper salts with carboxylic acids having a reducing power such as copper and copper citrate. Of these, copper formate is more preferable because it easily
- the material of the insulating film is not particularly limited.
- epoxy resin glass epoxy resin, aramid resin, crystalline polyolefin resin, amorphous polyolefin resin, fluorine-containing resin (polytetrafluoroethylene, perfluorinated polyimide, perfluorinated) Amorphous resin), polyimide resin, polyether sulfone resin, polyphenylene sulfide resin, polyether ether ketone resin, liquid crystal resin, and the like.
- an epoxy resin, a polyimide resin, or a liquid crystal resin and more preferably an epoxy resin. Specific examples include ABF GX-13 manufactured by Ajinomoto Fine Techno Co., Ltd.
- A The peeled area of the copper thin film is 0 to 20% of the whole
- B The peeled area of the copper thin film is more than 20% and 40% or less of the whole
- C The copper thin film is peeled off
- D the area where the copper thin film is peeled off is more than 60% and 80% or less of the whole
- E the area where the copper thin film is peeled is 80% of the whole More than%
- Example 4 A copper thin film was produced according to the same procedure as in Example 1 except that the copper-containing polymer solution 1 was changed to the copper-containing polymer solution 4, and various evaluations were performed. The results are summarized in Table 1.
Abstract
本発明は、優れた導電性を示すと共に、基材との密着性にも優れた導電膜を形成することができる導電膜形成用組成物、および、該組成物を用いた導電膜の製造方法を提供することを目的とする。本発明の導電膜形成用組成物は、銅含有ポリマーと、金属銅粒子および／または酸化銅粒子と、溶媒とを含み、銅含有ポリマーが、銅イオンおよび／または銅塩と、銅イオンまたは銅塩と相互作用する官能基を有するポリマーとを含み、銅イオンまたは銅塩が官能基を介してポリマーに連結されており、官能基が、アミノ基、アミド基、ピリジル基、ヒドロキシル基、およびカルボキシル基からなる群から選択される少なくとも一つを含む。
Description
本発明は、導電膜形成用組成物に係り、特に、所定の銅含有ポリマーを含有する導電膜形成用組成物に関する。
また、本発明は、導電膜の製造方法に係り、特に、上記導電膜形成用組成物を用いた導電膜の製造方法に関する。
また、本発明は、導電膜の製造方法に係り、特に、上記導電膜形成用組成物を用いた導電膜の製造方法に関する。
基材上に金属膜を形成する方法として、金属粒子または金属酸化物粒子の分散体を印刷法により基材に塗布し、加熱処理または光照射処理して焼結させることによって金属膜や回路基板における配線等の電気的導通部位を形成する技術が知られている。
上記方法は、従来の高熱・真空プロセス（スパッタ）やめっき処理による配線作製法に比べて、簡便・省エネ・省資源であることから次世代エレクトロニクス開発において大きな期待を集めている。
上記方法は、従来の高熱・真空プロセス（スパッタ）やめっき処理による配線作製法に比べて、簡便・省エネ・省資源であることから次世代エレクトロニクス開発において大きな期待を集めている。
例えば、特許文献１においては、金属微粒子と、銅カルボン酸塩などの銅前駆体と、還元剤とを含有する導電膜形成用組成物が開示されており、導電性に優れる導電膜が得られる旨が開示されている。
一方、近年、電子機器の小型化、高機能化の要求に対応するため、プリント配線板などにおいては配線のより一層の微細化および高集積化が進んでいる。それに伴って、基材と導電膜との密着性のより一層の向上が要求されている。
本発明者らが、特許文献１に記載される導電膜形成用組成物を用いて導電膜の作製を試みたところ、得られた導電膜は基材との密着性が昨今求められるレベルまで達しておらず、更なる改良が必要であった。
本発明者らが、特許文献１に記載される導電膜形成用組成物を用いて導電膜の作製を試みたところ、得られた導電膜は基材との密着性が昨今求められるレベルまで達しておらず、更なる改良が必要であった。
本発明は、上記実情に鑑みて、優れた導電性を示すと共に、基材との密着性にも優れた導電膜を形成することができる導電膜形成用組成物を提供することを目的とする。
また、本発明は、この導電膜形成用組成物を用いた導電膜の製造方法を提供することも目的とする。
また、本発明は、この導電膜形成用組成物を用いた導電膜の製造方法を提供することも目的とする。
本発明者らは、従来技術の問題点について鋭意検討した結果、銅イオンおよび／または銅塩を含む銅含有ポリマーを使用することにより、上記課題を解決できることを見出した。
すなわち、以下の構成により上記目的を達成することができることを見出した。
すなわち、以下の構成により上記目的を達成することができることを見出した。
（１） 銅含有ポリマーと、金属銅粒子および／または酸化銅粒子と、溶媒とを含み、
銅含有ポリマーが、
銅イオンおよび／または銅塩と、
銅イオンおよび／または銅塩と相互作用する官能基を有するポリマーとを含み、
銅イオンおよび／または銅塩が官能基を介してポリマーに連結されており、
官能基が、アミノ基、アミド基、ピリジル基、ヒドロキシル基、およびカルボキシル基からなる群から選択される少なくとも一つを含む、
導電膜形成用組成物。
（２） 官能基がアミノ基、カルボキシル基、アミド基、およびピリジル基からなる群から選択される基である、（１）に記載の導電膜形成用組成物。
（３） 銅含有ポリマー中における銅イオンおよび銅塩の合計含有量が２０質量％以上である、（１）または（２）に記載の導電膜形成用組成物。
（４） 銅含有ポリマーの含有量が、金属銅粒子および酸化銅粒子の合計質量１００質量部に対して、２～５０質量部である、（１）～（３）のいずれかに記載の導電膜形成用組成物。
（５） 銅イオンおよび／または銅塩がギ酸銅である、（１）～（４）のいずれかに記載の導電膜形成用組成物。
（６） （１）～（５）のいずれかに記載の導電膜形成用組成物を基材上に付与して、塗膜を形成する工程と、
塗膜に対して加熱処理および／または光照射処理を行い、導電膜を形成する工程とを備える、導電膜の製造方法。
銅含有ポリマーが、
銅イオンおよび／または銅塩と、
銅イオンおよび／または銅塩と相互作用する官能基を有するポリマーとを含み、
銅イオンおよび／または銅塩が官能基を介してポリマーに連結されており、
官能基が、アミノ基、アミド基、ピリジル基、ヒドロキシル基、およびカルボキシル基からなる群から選択される少なくとも一つを含む、
導電膜形成用組成物。
（２） 官能基がアミノ基、カルボキシル基、アミド基、およびピリジル基からなる群から選択される基である、（１）に記載の導電膜形成用組成物。
（３） 銅含有ポリマー中における銅イオンおよび銅塩の合計含有量が２０質量％以上である、（１）または（２）に記載の導電膜形成用組成物。
（４） 銅含有ポリマーの含有量が、金属銅粒子および酸化銅粒子の合計質量１００質量部に対して、２～５０質量部である、（１）～（３）のいずれかに記載の導電膜形成用組成物。
（５） 銅イオンおよび／または銅塩がギ酸銅である、（１）～（４）のいずれかに記載の導電膜形成用組成物。
（６） （１）～（５）のいずれかに記載の導電膜形成用組成物を基材上に付与して、塗膜を形成する工程と、
塗膜に対して加熱処理および／または光照射処理を行い、導電膜を形成する工程とを備える、導電膜の製造方法。
本発明によれば、優れた導電性を示すと共に、基材との密着性にも優れた導電膜を形成することができる導電膜形成用組成物を提供することができる。
また、本発明によれば、該導電膜形成用組成物を用いた導電膜の製造方法を提供することもできる。
また、本発明によれば、該導電膜形成用組成物を用いた導電膜の製造方法を提供することもできる。
以下に、本発明の導電膜形成用組成物および導電膜の製造方法の好適態様について詳述する。
まず、本発明の従来技術と比較した特徴点について詳述する。
上述したように、本発明の一つの特徴点は、銅イオンおよび／または銅塩を含む銅含有ポリマーと、金属銅粒子および／または酸化銅粒子を併用する点が挙げられる。銅含有ポリマーは、銅イオンおよび／または銅塩と、銅イオンおよび／または銅塩と相互作用する官能基（以後、相互作用性基とも称する）を有するポリマー（以後、配位性ポリマーとも称する）とを含む。形成される導電膜中に銅含有ポリマーが含まれることにより、配位性ポリマー中の相互作用性基が導電膜中の金属銅と相互作用すると共に、配位性ポリマーの相互作用性基以外の部分（有機成分）が基材と密着する。つまり、導電膜中において配位性ポリマーが金属銅と基材との両方に相互作用し、両者の密着を助けるプライマーとしての役割を果たす。また、銅含有ポリマー中に銅イオンまたは銅塩が含まれることにより、加熱処理または光照射処理を施した際に、それらが還元して金属銅が生成する。この生成した金属銅は、組成物に含まれる金属銅粒子や、酸化銅粒子が加熱処理または光照射処理によって還元されて生成する金属銅と、結着する。通常、ポリマーのような有機物と金属銅とは相分離状態を形成しやすく、金属銅が相互に独立したドメイン（領域）を形成しやすい。そのため、バインダーポリマーを含む導電膜中では金属銅が離散した状態で分布してしまい、導電性が劣化する場合が多かった。しかし、本発明においては、銅含有ポリマー中に含まれる銅イオンまたは銅塩が還元して金属銅を形成するため、有機物のドメインによって離散した状態にあった金属銅同士を連結し、結果として優れた導電性が達成される。
まず、本発明の従来技術と比較した特徴点について詳述する。
上述したように、本発明の一つの特徴点は、銅イオンおよび／または銅塩を含む銅含有ポリマーと、金属銅粒子および／または酸化銅粒子を併用する点が挙げられる。銅含有ポリマーは、銅イオンおよび／または銅塩と、銅イオンおよび／または銅塩と相互作用する官能基（以後、相互作用性基とも称する）を有するポリマー（以後、配位性ポリマーとも称する）とを含む。形成される導電膜中に銅含有ポリマーが含まれることにより、配位性ポリマー中の相互作用性基が導電膜中の金属銅と相互作用すると共に、配位性ポリマーの相互作用性基以外の部分（有機成分）が基材と密着する。つまり、導電膜中において配位性ポリマーが金属銅と基材との両方に相互作用し、両者の密着を助けるプライマーとしての役割を果たす。また、銅含有ポリマー中に銅イオンまたは銅塩が含まれることにより、加熱処理または光照射処理を施した際に、それらが還元して金属銅が生成する。この生成した金属銅は、組成物に含まれる金属銅粒子や、酸化銅粒子が加熱処理または光照射処理によって還元されて生成する金属銅と、結着する。通常、ポリマーのような有機物と金属銅とは相分離状態を形成しやすく、金属銅が相互に独立したドメイン（領域）を形成しやすい。そのため、バインダーポリマーを含む導電膜中では金属銅が離散した状態で分布してしまい、導電性が劣化する場合が多かった。しかし、本発明においては、銅含有ポリマー中に含まれる銅イオンまたは銅塩が還元して金属銅を形成するため、有機物のドメインによって離散した状態にあった金属銅同士を連結し、結果として優れた導電性が達成される。
以下では、まず、導電膜形成用組成物の各種成分（銅含有ポリマー、金属銅粒子、酸化銅粒子、溶媒など）について詳述し、その後、導電膜の製造方法について詳述する。
（銅含有ポリマー）
銅含有ポリマーは、銅イオンおよび／または銅塩と、銅イオンおよび／または銅塩と相互作用する官能基（以後、相互作用性基とも称する）を有するポリマー（以後、配位性ポリマーとも称する）とを含む。銅イオンおよび／または銅塩は、相互作用性基を介してポリマーに連結されている。
まず、銅含有ポリマーに含まれる銅イオンおよび銅塩について詳述する。
銅含有ポリマーは、銅イオンおよび／または銅塩と、銅イオンおよび／または銅塩と相互作用する官能基（以後、相互作用性基とも称する）を有するポリマー（以後、配位性ポリマーとも称する）とを含む。銅イオンおよび／または銅塩は、相互作用性基を介してポリマーに連結されている。
まず、銅含有ポリマーに含まれる銅イオンおよび銅塩について詳述する。
銅含有ポリマーに含まれる銅イオンの種類は特に制限されず、例えば、Ｃｕ(I)イオンまたはＣｕ(II)イオンが挙げられる。これらのイオンは、通常、銅のハロゲン化物、過塩素酸塩、鉱酸塩、有機酸塩などの銅塩の水溶液または極性溶媒中の溶液として提供される。
銅塩とは、カチオン種として銅イオンを含有する化合物を意味する。このような銅塩の種類は特に制限されないが、例えば、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物、亜硝酸塩、硝酸塩、亜硫酸塩、硫酸塩、亜リン酸塩、リン酸塩、ピロリン酸塩、カルボン酸塩、ギ酸銅などが挙げられる。
銅塩とは、カチオン種として銅イオンを含有する化合物を意味する。このような銅塩の種類は特に制限されないが、例えば、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物、亜硝酸塩、硝酸塩、亜硫酸塩、硫酸塩、亜リン酸塩、リン酸塩、ピロリン酸塩、カルボン酸塩、ギ酸銅などが挙げられる。
カルボン酸の銅塩としては、カルボン酸をアニオン種とし、かつ銅イオンをカチオン種とする化合物であれば特に限定されないが、例えば、１価の銅イオン、２価の銅イオン、および３価の銅イオンからなる群より選ばれる１種または２種以上の銅イオンとカルボン酸との銅塩が挙げられる。これらの中でも、安定性、および入手の容易さから、カルボン酸と２価の銅イオンからなる銅塩が好ましい。
カルボン酸の銅塩としては、具体的には、酢酸銅、トリフルオロ酢酸銅、プロピオン酸銅、酪酸銅、イソ酪酸銅、２－メチル酪酸銅、２－エチル酪酸銅、吉草酸銅、イソ吉草酸銅、ピバリン酸銅、ヘキサン酸銅、ヘプタン酸銅、オクタン酸銅、２－エチルヘキサン酸銅、ノナン酸銅などの脂式カルボン酸との銅塩、マロン酸銅、コハク酸銅、マレイン酸銅等のジカルボン酸との銅塩、安息香酸銅、サリチル酸銅などの芳香族カルボン酸との銅塩、ギ酸銅、ヒドロキシ酢酸銅、グリオキシル酸銅、乳酸銅、シュウ酸銅、酒石酸銅、リンゴ酸銅、クエン酸銅などの還元力を有するカルボン酸との銅塩などが好適なものとして挙げられる。これらのうち、後述するポリマーと相互作用しやすい点から、ギ酸銅がより好ましい。
なお、銅含有ポリマー中には、銅イオンおよび銅塩の一方のみが含まれていてもよく、両方が含まれていてもよい。
配位性ポリマー中には、アミノ基、アミド基、ピリジル基、ヒドロキシル基、およびカルボキシル基からなる群から選択される少なくとも一つの官能基（以後、これらの総称として単に官能基とも称する）が含まれる。これらの基は、上述した銅イオンおよび銅塩と相互作用する。なお、相互作用としては、例えば、水素結合、配位結合、イオン結合などを含む。
上記官能基のなかでも、導電膜の導電性および密着性がより優れる点で、アミノ基、ピリジル基、アミド基、カルボキシル基が好ましく、導電膜の導電性がより優れる点で、アミノ基、カルボキシル基がより好ましく、アミノ基が最も好ましい。
なお、本明細書において、アミノ基とは、第１級アミノ基、第２級アミノ基、および第３級アミノ基を含む概念である。
上記官能基のなかでも、導電膜の導電性および密着性がより優れる点で、アミノ基、ピリジル基、アミド基、カルボキシル基が好ましく、導電膜の導電性がより優れる点で、アミノ基、カルボキシル基がより好ましく、アミノ基が最も好ましい。
なお、本明細書において、アミノ基とは、第１級アミノ基、第２級アミノ基、および第３級アミノ基を含む概念である。
配位性ポリマー中における上記官能基の導入位置は特に制限されず、主鎖、側鎖、または末端などが挙げられる。
上記官能基が主鎖に含まれるポリマーとしては、導電膜の導電性および密着性がより優れる点で、式（１）で表される繰り返し単位を有するポリマーが好ましい。
上記官能基が主鎖に含まれるポリマーとしては、導電膜の導電性および密着性がより優れる点で、式（１）で表される繰り返し単位を有するポリマーが好ましい。
式（１）中、Ｌ1は、アミド基（－ＮＨＣＯ－）、第２級アミノ基（－ＮＨ－）、または－ＮＲa－で表される第３級アミノ基を表す。Ｒaは、炭化水素基を表す。
Ｒaで表される炭化水素基としては、例えば、脂肪族炭化水素基（例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基など）、芳香族炭化水素基、またはこれらを組み合わせた基が挙げられる。
式（１）中、Ｒ1は、２価の脂肪族炭化水素基、２価の芳香族炭化水素基、またはこれらを組み合わせた基を表す。２価の脂肪族炭化水素基の炭素数は特に制限されないが、導電膜の導電性および密着性がより優れる点で、２～１０が好ましく、２～４がより好ましい。２価の芳香族炭化水素基の炭素数は特に制限されないが、導電膜の導電性および密着性がより優れる点で、６～１２が好ましく、６がより好ましい。
Ｒaで表される炭化水素基としては、例えば、脂肪族炭化水素基（例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基など）、芳香族炭化水素基、またはこれらを組み合わせた基が挙げられる。
式（１）中、Ｒ1は、２価の脂肪族炭化水素基、２価の芳香族炭化水素基、またはこれらを組み合わせた基を表す。２価の脂肪族炭化水素基の炭素数は特に制限されないが、導電膜の導電性および密着性がより優れる点で、２～１０が好ましく、２～４がより好ましい。２価の芳香族炭化水素基の炭素数は特に制限されないが、導電膜の導電性および密着性がより優れる点で、６～１２が好ましく、６がより好ましい。
ポリマー中における式（１）で表される繰り返し単位の含有量は特に制限されないが、導電膜の導電性および密着性がより優れる点で、全繰り返し単位に対して、３０モル％以上が好ましく、６０モル％以上がより好ましい。最も好ましくは１００モル％である。
上記官能基が側鎖に含まれるポリマーとしては、導電膜の導電性および密着性がより優れる点で、以下の式（２）で表される繰り返し単位を有するポリマーが好ましい。
式（２）中、Ｌ2は、単結合または２価の連結基を表す。２価の連結基としては、２価の脂肪族炭化水素基（好ましくは炭素数１～８）、２価の芳香族炭化水素基（好ましくは炭素数６～１２）、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＳＯ2－、－Ｎ(Ｒ)－（Ｒ：アルキル基）、－ＣＯ－、－ＮＨ－、－ＣＯＯ－、－ＣＯＮＨ－、またはこれらを組み合わせた基（例えば、アルキレンオキシ基、アルキレンオキシカルボニル基、アルキレンカルボニルオキシ基など）などが挙げられる。
２価の脂肪族炭化水素基（例えば、アルキレン基）としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、またはブチレン基などが挙げられる。
２価の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニレン基、ナフチレン基などが挙げられる。
Ｒ2は、水素原子またはアルキル基を表す。アルキル基の炭素数は特に制限されないが、合成がより容易である点で、炭素数１～３が好ましく、炭素数１がより好ましい。
Ｒ3は、アミノ基、アミド基、ピリジル基、ヒドロキシル基、およびカルボキシル基からなる群から選択される官能基が挙げられる。
２価の脂肪族炭化水素基（例えば、アルキレン基）としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、またはブチレン基などが挙げられる。
２価の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニレン基、ナフチレン基などが挙げられる。
Ｒ2は、水素原子またはアルキル基を表す。アルキル基の炭素数は特に制限されないが、合成がより容易である点で、炭素数１～３が好ましく、炭素数１がより好ましい。
Ｒ3は、アミノ基、アミド基、ピリジル基、ヒドロキシル基、およびカルボキシル基からなる群から選択される官能基が挙げられる。
ポリマー中における式（２）で表される繰り返し単位の含有量は特に制限されないが、導電膜の導電性および密着性がより優れる点で、全繰り返し単位に対して、３０モル％以上が好ましく、６０モル％以上がより好ましい。最も好ましくは１００モル％である。
配位性ポリマー中における官能基の含有量は特に制限されないが、導電膜の導電性および密着性がより優れる点で、１０-4～１０0ｍｏｌ／ｇが好ましく、１０-3～１０-1ｍｏｌ／ｇがより好ましい。
配位性ポリマーの重量平均分子量は特に制限されないが、導電膜の導電性および密着性がより優れる点で、１，０００～１，０００，０００が好ましく、５，０００～１００，０００がより好ましい。尚、重量平均分子量は、ＧＰＣにて測定をする。
配位性ポリマーとしては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリジメチルアミノエチルアクリレート、ポリ４－ヒドロキシスチレン、ポリアクリル酸、ポリ４－ビニルピリジン、ポリジメチルアクリルアミド、ポリエチレンイミンなどが挙げられる。
銅含有ポリマー中における銅イオンおよび銅塩の合計含有量は特に制限されないが、
導電膜の導電性および密着性がより優れる点で、１０質量％以上が好ましく、導電膜の導電性がより優れる点で、２０質量％以上がより好ましく、３０質量％以上がさらに好ましく、４０質量％以上が特に好ましい。上限は特に制限されないが、通常、８０質量％以下の場合が多い。
導電膜の導電性および密着性がより優れる点で、１０質量％以上が好ましく、導電膜の導電性がより優れる点で、２０質量％以上がより好ましく、３０質量％以上がさらに好ましく、４０質量％以上が特に好ましい。上限は特に制限されないが、通常、８０質量％以下の場合が多い。
銅含有ポリマーの製造方法は特に制限されず、公知の方法が採用できる。例えば、銅イオンおよび／または銅塩が含まれる溶液中に配位性ポリマーを所定量加えて、所定時間混合することにより製造することができる。つまり、溶媒の存在下、銅イオンおよび／または銅塩と配位性ポリマーとを混合することにより、銅含有ポリマーを製造できる。
混合条件は使用される配位性ポリマーの種類に応じて適宜最適な条件が選択されるが、効率よく銅含有ポリマーを製造できる点で、０～１００℃（好ましくは２０～６０℃）の条件下で０．３～１０時間（好ましくは０．５～３時間）混合することが好ましい。
なお、ここで使用される溶媒の種類は特に制限されず、後述する導電膜形成用組成物に含まれる溶媒の具体例などが挙げられる。
混合条件は使用される配位性ポリマーの種類に応じて適宜最適な条件が選択されるが、効率よく銅含有ポリマーを製造できる点で、０～１００℃（好ましくは２０～６０℃）の条件下で０．３～１０時間（好ましくは０．５～３時間）混合することが好ましい。
なお、ここで使用される溶媒の種類は特に制限されず、後述する導電膜形成用組成物に含まれる溶媒の具体例などが挙げられる。
（金属銅粒子および／または酸化銅粒子）
導電膜形成用組成物には、金属銅粒子および／または酸化銅粒子が含まれる。これらの粒子は、後述する加熱処理または光照射処理によって、導電膜中の金属銅を構成する。なお、後述するように酸化銅粒子が含まれる場合は、後述する加熱処理または光照射処理によって、酸化銅は金属銅に還元される。
本発明における「酸化銅」とは、酸化されていない銅を実質的に含まない化合物であり、具体的には、Ｘ線回折による結晶解析において、酸化銅由来のピークが検出され、かつ金属由来のピークが検出されない化合物のことを指す。銅を実質的に含まないとは、限定的ではないが、銅の含有量が酸化銅粒子に対して１質量％以下であることをいう。
導電膜形成用組成物には、金属銅粒子および／または酸化銅粒子が含まれる。これらの粒子は、後述する加熱処理または光照射処理によって、導電膜中の金属銅を構成する。なお、後述するように酸化銅粒子が含まれる場合は、後述する加熱処理または光照射処理によって、酸化銅は金属銅に還元される。
本発明における「酸化銅」とは、酸化されていない銅を実質的に含まない化合物であり、具体的には、Ｘ線回折による結晶解析において、酸化銅由来のピークが検出され、かつ金属由来のピークが検出されない化合物のことを指す。銅を実質的に含まないとは、限定的ではないが、銅の含有量が酸化銅粒子に対して１質量％以下であることをいう。
酸化銅としては、酸化銅（Ｉ）または酸化銅（ＩＩ）が好ましく、安価に入手可能であること、低抵抗であることから酸化銅（ＩＩ）であることが更に好ましい。
金属銅粒子および酸化銅粒子の平均粒子径は特に制限されないが、１ｎｍ～１０μｍが好ましく、１０ｎｍ～５μｍがより好ましい。
平均粒子径が１ｎｍ以上であれば、粒子表面の活性が高くなりすぎず、組成物中で溶解することがなく、取扱い性に優れるため好ましい。また、１０μｍ以下であれば、組成物をインクジェット用インク組成物やスクリーン印刷用ペースト組成物として用い、各種印刷法により配線等のパターン形成を行うことが容易となり、組成物を導体化する際に、金属銅への還元が十分となり、得られる導電膜の導電性が良好であるため好ましい。
なお、本発明における平均粒子径は、平均一次粒径のことを指す。平均粒子径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察または走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察により、少なくとも５０個以上の金属銅粒子または酸化銅粒子の粒子径（直径）を測定し、それらを算術平均して求める。なお、観察図中、金属銅粒子または酸化銅粒子の形状が真円状でない場合、長径を直径として測定する。
金属銅粒子としては、例えば、Copper, powder particle size 3 microm 99.7%（Aldrich社製）を好ましく使用することができる。
酸化銅粒子としては、例えば、関東化学社製のＣｕＯナノ粒子、シグマアルドリッチ社製のＣｕＯナノ粒子等を好ましく使用することができる。
平均粒子径が１ｎｍ以上であれば、粒子表面の活性が高くなりすぎず、組成物中で溶解することがなく、取扱い性に優れるため好ましい。また、１０μｍ以下であれば、組成物をインクジェット用インク組成物やスクリーン印刷用ペースト組成物として用い、各種印刷法により配線等のパターン形成を行うことが容易となり、組成物を導体化する際に、金属銅への還元が十分となり、得られる導電膜の導電性が良好であるため好ましい。
なお、本発明における平均粒子径は、平均一次粒径のことを指す。平均粒子径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察または走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察により、少なくとも５０個以上の金属銅粒子または酸化銅粒子の粒子径（直径）を測定し、それらを算術平均して求める。なお、観察図中、金属銅粒子または酸化銅粒子の形状が真円状でない場合、長径を直径として測定する。
金属銅粒子としては、例えば、Copper, powder particle size 3 microm 99.7%（Aldrich社製）を好ましく使用することができる。
酸化銅粒子としては、例えば、関東化学社製のＣｕＯナノ粒子、シグマアルドリッチ社製のＣｕＯナノ粒子等を好ましく使用することができる。
（溶媒）
導電膜形成用組成物には、溶媒が含まれる。溶媒は、酸化銅粒子の分散媒として機能する。
溶媒の種類は特に制限されないが、例えば、水や、アルコール類、エーテル類、エステル類などの有機溶媒などを使用することができる。なかでも、上記銅含有ポリマーとの相溶性がより優れる点から、水、１～３価のヒドロキシル基を有する脂肪族アルコール、この脂肪族アルコール由来のアルキルエーテル、この脂肪族アルコール由来のアルキルエステル、またはこれらの混合物が好ましく用いられる。
導電膜形成用組成物には、溶媒が含まれる。溶媒は、酸化銅粒子の分散媒として機能する。
溶媒の種類は特に制限されないが、例えば、水や、アルコール類、エーテル類、エステル類などの有機溶媒などを使用することができる。なかでも、上記銅含有ポリマーとの相溶性がより優れる点から、水、１～３価のヒドロキシル基を有する脂肪族アルコール、この脂肪族アルコール由来のアルキルエーテル、この脂肪族アルコール由来のアルキルエステル、またはこれらの混合物が好ましく用いられる。
溶媒として、水を用いる場合には、イオン交換水のレベルの純度を有するものが好ましい。
１～３価のヒドロキシル基を有する脂肪族アルコールとしては、メタノール、エタノール、１－プロパノール、１－ブタノール、１－ペンタノール、１－ヘキサノール、シクロヘキサノール、１－ヘプタノール、１－オクタノール、１－ノナノール、１－デカノール、グリシドール、メチルシクロヘキサノール、２－メチル－１－ブタノール、３－メチル－２－ブタノール、４－メチル－２－ペンタノール、イソプロピルアルコール、２－エチルブタノール、２－エチルヘキサノール、２－オクタノール、テルピネオール、ジヒドロテルピネオール、２－メトキシエタノール、２－エトキシエタノール、２－ｎ－ブトキシエタノール、カルビトール、エチルカルビトール、ｎ－ブチルカルビトール、ジアセトンアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、１，２－ブチレングリコール、１，３－ブチレングリコール、１，４－ブチレングリコール、ペンタメチレングリコール、へキシレングリコール、グリセリン等が挙げられる。
なかでも、１～３価のヒドロキシル基を有する炭素数１～６の脂肪族アルコールは、沸点が高すぎず導電膜形成後に残存しにくいことから好ましく、具体的には、メタノール、エチレングリコール、グリセリン、２－メトキシエタノール、ジエチレングリコール、イソプロピルアルコールがより好ましい。
１～３価のヒドロキシル基を有する脂肪族アルコールとしては、メタノール、エタノール、１－プロパノール、１－ブタノール、１－ペンタノール、１－ヘキサノール、シクロヘキサノール、１－ヘプタノール、１－オクタノール、１－ノナノール、１－デカノール、グリシドール、メチルシクロヘキサノール、２－メチル－１－ブタノール、３－メチル－２－ブタノール、４－メチル－２－ペンタノール、イソプロピルアルコール、２－エチルブタノール、２－エチルヘキサノール、２－オクタノール、テルピネオール、ジヒドロテルピネオール、２－メトキシエタノール、２－エトキシエタノール、２－ｎ－ブトキシエタノール、カルビトール、エチルカルビトール、ｎ－ブチルカルビトール、ジアセトンアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、１，２－ブチレングリコール、１，３－ブチレングリコール、１，４－ブチレングリコール、ペンタメチレングリコール、へキシレングリコール、グリセリン等が挙げられる。
なかでも、１～３価のヒドロキシル基を有する炭素数１～６の脂肪族アルコールは、沸点が高すぎず導電膜形成後に残存しにくいことから好ましく、具体的には、メタノール、エチレングリコール、グリセリン、２－メトキシエタノール、ジエチレングリコール、イソプロピルアルコールがより好ましい。
エーテル類としては、上記アルコール由来のアルキルエーテルが挙げられ、ジエチルエーテル、ジイソブチルエーテル、ジブチルエーテル、メチル－ｔ－ブチルエーテル、メチルシクロヘキシルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、１，４－ジオキサン等が例示される。なかでも、１～３価のヒドロキシル基を有する炭素数１～４の脂肪族アルコール由来の炭素数２～８のアルキルエーテルが好ましく、具体的には、ジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフランがより好ましい。
エステル類としては、上記アルコール由来のアルキルエステルが挙げられ、ギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ブチル、γ－ブチロラクトン等が例示される。なかでも、１～３価のヒドロキシル基を有する炭素数１～４の脂肪族アルコール由来の炭素数２～８のアルキルエステルが好ましく、具体的には、ギ酸メチル、ギ酸エチル、酢酸メチルがより好ましい。
上記溶媒の中でも、沸点が高すぎないことから、特に水を主溶媒として用いることが好ましい。主溶媒とは、溶媒の中で含有率が最も多い溶媒である。
（その他成分）
導電膜形成用組成物には、上記銅含有ポリマー、金属銅粒子、酸化銅粒子および溶媒以外にも他の成分が含まれていてもよい。
例えば、導電膜形成用組成物には、界面活性剤が含まれていてもよい。界面活性剤は、金属銅粒子および酸化銅粒子の分散性を向上させる役割を果たす。界面活性剤の種類は特に制限されず、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、両性界面活性剤などが挙げられる。これら界面活性剤は、１種を単独、または２種以上を混合して用いることができる。
導電膜形成用組成物には、上記銅含有ポリマー、金属銅粒子、酸化銅粒子および溶媒以外にも他の成分が含まれていてもよい。
例えば、導電膜形成用組成物には、界面活性剤が含まれていてもよい。界面活性剤は、金属銅粒子および酸化銅粒子の分散性を向上させる役割を果たす。界面活性剤の種類は特に制限されず、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、両性界面活性剤などが挙げられる。これら界面活性剤は、１種を単独、または２種以上を混合して用いることができる。
［導電膜形成用組成物］
導電膜形成用組成物には、上述した銅含有ポリマーと、金属銅粒子および／または酸化銅粒子と、溶媒とが含有される。
導電膜形成用組成物中における銅含有ポリマーの含有量は特に制限されないが、導電膜の導電性および密着性がより優れる点から、組成物全質量に対して、２～５０質量％が好ましく、５～３０質量％がより好ましい。
導電膜形成用組成物中における金属銅粒子および酸化銅粒子の合計含有量は特に制限されないが、導電特性により優れる十分な膜厚の導電膜が得られると共に、粘度の上昇が抑制され、組成物をインクジェット用インクやスクリーン印刷用のペースト組成物として用いることができる点から、組成物全質量に対して、５～７０質量％が好ましく、１０～６０質量％がより好ましい。
導電膜形成用組成物中における溶媒の含有量は特に制限されないが、粘度の上昇が抑制され、取扱い性により優れる点から、組成物全質量に対して、５～９０質量％が好ましく、１０～８０質量％がより好ましい。
導電膜形成用組成物には、上述した銅含有ポリマーと、金属銅粒子および／または酸化銅粒子と、溶媒とが含有される。
導電膜形成用組成物中における銅含有ポリマーの含有量は特に制限されないが、導電膜の導電性および密着性がより優れる点から、組成物全質量に対して、２～５０質量％が好ましく、５～３０質量％がより好ましい。
導電膜形成用組成物中における金属銅粒子および酸化銅粒子の合計含有量は特に制限されないが、導電特性により優れる十分な膜厚の導電膜が得られると共に、粘度の上昇が抑制され、組成物をインクジェット用インクやスクリーン印刷用のペースト組成物として用いることができる点から、組成物全質量に対して、５～７０質量％が好ましく、１０～６０質量％がより好ましい。
導電膜形成用組成物中における溶媒の含有量は特に制限されないが、粘度の上昇が抑制され、取扱い性により優れる点から、組成物全質量に対して、５～９０質量％が好ましく、１０～８０質量％がより好ましい。
導電膜形成用組成物中における銅含有ポリマーの含有量は特に制限されないが、導電膜の導電性および密着性がより優れる点から、金属銅粒子および酸化銅粒子の合計質量１００質量部に対して、２～７０質量部が好ましく、導電膜の導電性がより優れる点で、２～５０質量部が好ましく、５～３０質量部がより好ましい。
導電膜形成用組成物中に界面活性剤が含まれる場合、界面活性剤の含有量は特に制限されないが、塗布性向上の点から、組成物全質量に対して、０．０００１～１質量％が好ましく、０．００１～０．１質量％がより好ましい。
導電膜形成用組成物の粘度は、インクジェット、スクリーン印刷等の印刷用途に適するような粘度に調整させることが好ましい。インクジェット吐出を行う場合、１～５０ｃＰが好ましく、１～４０ｃＰがより好ましい。スクリーン印刷を行う場合は、１０００～１０００００ｃＰが好ましく、１００００～８００００ｃＰがより好ましい。
導電膜形成用組成物の調製方法は特に制限されず、公知の方法を採用できる。例えば、溶媒中に金属銅粒子および／または酸化銅粒子と、銅含有ポリマーとを添加した後、超音波法（例えば、超音波ホモジナイザーによる処理）、ミキサー法、３本ロール法、ボールミル法などの公知の手段により成分を分散させることによって、組成物を得ることができる。
［導電膜の製造方法］
本発明の導電膜の製造方法は、上述した導電膜形成用組成物を用いて基材上に塗膜を形成する工程（以後、適宜塗膜形成工程とも称する）と、加熱処理および／または光照射処理を施して導電膜を得る工程（以後、導電膜形成工程とも称する）とを有する。以下に、それぞれの工程について詳述する。
本発明の導電膜の製造方法は、上述した導電膜形成用組成物を用いて基材上に塗膜を形成する工程（以後、適宜塗膜形成工程とも称する）と、加熱処理および／または光照射処理を施して導電膜を得る工程（以後、導電膜形成工程とも称する）とを有する。以下に、それぞれの工程について詳述する。
（塗膜形成工程）
本工程は、上述した導電膜形成用組成物を基材上に付与して、塗膜を形成する工程である。本工程により還元処理が施される前の前駆体膜が得られる。
使用される導電膜形成用組成物については、上述の通りである。
本工程は、上述した導電膜形成用組成物を基材上に付与して、塗膜を形成する工程である。本工程により還元処理が施される前の前駆体膜が得られる。
使用される導電膜形成用組成物については、上述の通りである。
本工程で使用される基材としては、公知のものを用いることができる。基材に使用される材料としては、例えば、樹脂、紙、ガラス、シリコン系半導体、化合物半導体、金属酸化物、金属窒化物、木材、またはこれらの複合物が挙げられる。
より具体的には、低密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂（ポリエチレンテレフタレート）、ポリアセタール樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、セルロース誘導体等の樹脂基材；非塗工印刷用紙、微塗工印刷用紙、塗工印刷用紙（アート紙、コート紙）、特殊印刷用紙、コピー用紙（ＰＰＣ用紙）、未晒包装紙（重袋用両更クラフト紙、両更クラフト紙）、晒包装紙（晒クラフト紙、純白ロール紙）、コートボール、チップボール、段ボール等の紙基材；ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、シリカガラス、石英ガラス等のガラス基材；アモルファスシリコン、ポリシリコン等のシリコン系半導体基材；ＣｄＳ、ＣｄＴｅ、ＧａＡｓ等の化合物半導体基材；銅板、鉄板、アルミ板等の金属基材；アルミナ、サファイア、ジルコニア、チタニア、酸化イットリウム、酸化インジウム、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）、ネサ（酸化錫）、ＡＴＯ（アンチモンドープ酸化錫）、フッ素ドープ酸化錫、酸化亜鉛、ＡＺＯ（アルミドープ酸化亜鉛）、ガリウムドープ酸化亜鉛、窒化アルミニウム基材、炭化ケイ素等のその他無機基材；紙－フェノール樹脂、紙－エポキシ樹脂、紙－ポリエステル樹脂等の紙－樹脂複合物、ガラス布－エポキシ樹脂、ガラス布－ポリイミド系樹脂、ガラス布－フッ素樹脂等のガラス－樹脂複合物等の複合基材等が挙げられる。これらの中でも、ポリエステル樹脂基材、ポリエーテルイミド樹脂基材、紙基材、ガラス基材が好ましく使用される。
より具体的には、低密度ポリエチレン樹脂、高密度ポリエチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂（ポリエチレンテレフタレート）、ポリアセタール樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、セルロース誘導体等の樹脂基材；非塗工印刷用紙、微塗工印刷用紙、塗工印刷用紙（アート紙、コート紙）、特殊印刷用紙、コピー用紙（ＰＰＣ用紙）、未晒包装紙（重袋用両更クラフト紙、両更クラフト紙）、晒包装紙（晒クラフト紙、純白ロール紙）、コートボール、チップボール、段ボール等の紙基材；ソーダガラス、ホウケイ酸ガラス、シリカガラス、石英ガラス等のガラス基材；アモルファスシリコン、ポリシリコン等のシリコン系半導体基材；ＣｄＳ、ＣｄＴｅ、ＧａＡｓ等の化合物半導体基材；銅板、鉄板、アルミ板等の金属基材；アルミナ、サファイア、ジルコニア、チタニア、酸化イットリウム、酸化インジウム、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）、ネサ（酸化錫）、ＡＴＯ（アンチモンドープ酸化錫）、フッ素ドープ酸化錫、酸化亜鉛、ＡＺＯ（アルミドープ酸化亜鉛）、ガリウムドープ酸化亜鉛、窒化アルミニウム基材、炭化ケイ素等のその他無機基材；紙－フェノール樹脂、紙－エポキシ樹脂、紙－ポリエステル樹脂等の紙－樹脂複合物、ガラス布－エポキシ樹脂、ガラス布－ポリイミド系樹脂、ガラス布－フッ素樹脂等のガラス－樹脂複合物等の複合基材等が挙げられる。これらの中でも、ポリエステル樹脂基材、ポリエーテルイミド樹脂基材、紙基材、ガラス基材が好ましく使用される。
導電膜形成用組成物を基材上に付与する方法は特に制限されず、公知の方法を採用できる。例えば、スクリーン印刷法、ディップコーティング法、スプレー塗布法、スピンコーティング法、インクジェット法などの塗布法が挙げられる。
塗布の形状は特に制限されず、基材全面を覆う面状であっても、パターン状（例えば、配線状、ドット状）であってもよい。
基材上への導電膜形成用組成物の塗布量としては、所望する導電膜の膜厚に応じて適宜調整すればよいが、通常、塗膜の膜厚は０．０１～５０００μｍが好ましく、０．１～１０００μｍがより好ましい。
塗布の形状は特に制限されず、基材全面を覆う面状であっても、パターン状（例えば、配線状、ドット状）であってもよい。
基材上への導電膜形成用組成物の塗布量としては、所望する導電膜の膜厚に応じて適宜調整すればよいが、通常、塗膜の膜厚は０．０１～５０００μｍが好ましく、０．１～１０００μｍがより好ましい。
本工程においては、必要に応じて、導電膜形成用組成物を基材へ塗布した後に乾燥処理を行い、溶媒を除去してもよい。残存する溶媒を除去することにより、後述する導電膜形成工程において、溶媒の気化膨張に起因する微小なクラックや空隙の発生を抑制することができ、導電膜の導電性および導電膜と基材との密着性の点で好ましい。
乾燥処理の方法としては温風乾燥機などを用いることができ、温度としては、４０℃～２００℃で加熱処理を行うことが好ましく、５０℃以上１５０℃未満で加熱処理を行なうことがより好ましく、７０℃～１２０℃で加熱処理を行うことがさらに好ましい。金属銅粒子を用いる場合は酸化を抑制するような条件が好ましく、例えば窒素、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気下がより好ましく、水素等の還元性ガス雰囲気下で乾燥することがさらに好ましい。
乾燥処理の方法としては温風乾燥機などを用いることができ、温度としては、４０℃～２００℃で加熱処理を行うことが好ましく、５０℃以上１５０℃未満で加熱処理を行なうことがより好ましく、７０℃～１２０℃で加熱処理を行うことがさらに好ましい。金属銅粒子を用いる場合は酸化を抑制するような条件が好ましく、例えば窒素、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気下がより好ましく、水素等の還元性ガス雰囲気下で乾燥することがさらに好ましい。
（導電膜形成工程）
本工程は、上記塗膜形成工程で形成された塗膜に対して加熱処理および／または光照射処理を行い、金属銅を含有する導電膜を形成する工程である。
加熱処理および／または光照射処理を行うことにより、上記銅含有ポリマー中の銅イオンおよび／または銅塩が金属銅に還元される。なお、酸化銅粒子を使用している場合も、これらの処理を実施することにより、酸化銅粒子中の酸化銅が還元され、さらに焼結されて金属銅が得られる。
より具体的には、例えば、金属銅粒子と銅含有ポリマーとが導電膜形成用組成物中に含まれる場合は、上記処理を実施することにより、銅含有ポリマーから生成した金属銅と金属銅粒子とが互いに融着してグレインを形成し、さらにグレイン同士が接着・融着して薄膜を形成する。
また、例えば、酸化銅粒子と銅含有ポリマーとが導電膜形成用組成物中に含まれる場合は、上記処理を実施することにより、銅含有ポリマーから生成した金属銅と、酸化銅粒子が還元して得られる金属銅粒子とが互いに融着してグレインを形成し、さらにグレイン同士が接着・融着して薄膜を形成する。
なお、光照射処理を実施した場合、金属銅粒子または酸化銅粒子が光を吸収し、熱に変換する光熱変換物質として働き、塗膜中に熱を伝達させる役割を果たしていると推測される。
本工程は、上記塗膜形成工程で形成された塗膜に対して加熱処理および／または光照射処理を行い、金属銅を含有する導電膜を形成する工程である。
加熱処理および／または光照射処理を行うことにより、上記銅含有ポリマー中の銅イオンおよび／または銅塩が金属銅に還元される。なお、酸化銅粒子を使用している場合も、これらの処理を実施することにより、酸化銅粒子中の酸化銅が還元され、さらに焼結されて金属銅が得られる。
より具体的には、例えば、金属銅粒子と銅含有ポリマーとが導電膜形成用組成物中に含まれる場合は、上記処理を実施することにより、銅含有ポリマーから生成した金属銅と金属銅粒子とが互いに融着してグレインを形成し、さらにグレイン同士が接着・融着して薄膜を形成する。
また、例えば、酸化銅粒子と銅含有ポリマーとが導電膜形成用組成物中に含まれる場合は、上記処理を実施することにより、銅含有ポリマーから生成した金属銅と、酸化銅粒子が還元して得られる金属銅粒子とが互いに融着してグレインを形成し、さらにグレイン同士が接着・融着して薄膜を形成する。
なお、光照射処理を実施した場合、金属銅粒子または酸化銅粒子が光を吸収し、熱に変換する光熱変換物質として働き、塗膜中に熱を伝達させる役割を果たしていると推測される。
加熱処理の条件は、使用される銅含有ポリマーや溶媒の種類によって適宜最適な条件が選択される。なかでも、短時間で、導電性により優れる導電膜を形成することができる点で、加熱温度は１００～３００℃が好ましく、１５０～２５０℃がより好ましく、また、加熱時間は５～１２０分が好ましく、１０～６０分がより好ましい。
なお、加熱手段は特に制限されず、オーブン、ホットプレート等公知の加熱手段を用いることができる。
本発明では、比較的低温の加熱処理により導電膜の形成が可能であり、従って、プロセスコストが安いという利点を有する。
なお、加熱手段は特に制限されず、オーブン、ホットプレート等公知の加熱手段を用いることができる。
本発明では、比較的低温の加熱処理により導電膜の形成が可能であり、従って、プロセスコストが安いという利点を有する。
光照射処理は、上述した加熱処理とは異なり、室温にて塗膜が付与された部分に対して光を短時間照射することで金属銅への還元および焼結が可能となり、長時間の加熱による基材の劣化が起こらず、導電膜の基材との密着性がより良好となる。
光照射処理で使用される光源は特に制限されず、例えば、水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ケミカルランプ、カーボンアーク灯等がある。放射線としては、電子線、Ｘ線、イオンビーム、遠赤外線などがある。また、ｇ線、ｉ線、Ｄｅｅｐ－ＵＶ光、高密度エネルギービーム（レーザービーム）も使用される。
具体的な態様としては、赤外線レーザーによる走査露光、キセノン放電灯などの高照度フラッシュ露光、赤外線ランプ露光などが好適に挙げられる。
具体的な態様としては、赤外線レーザーによる走査露光、キセノン放電灯などの高照度フラッシュ露光、赤外線ランプ露光などが好適に挙げられる。
光照射は、フラッシュランプによる光照射が好ましく、フラッシュランプによるパルス光照射であることがより好ましい。高エネルギーのパルス光の照射は、塗膜を付与した部分の表面を、極めて短い時間で集中して加熱することができるため、基材への熱の影響を極めて小さくすることができる。
パルス光の照射エネルギーとしては、１～１００Ｊ／ｃｍ2が好ましく、１～３０Ｊ／ｃｍ2がより好ましく、パルス幅としては１μ秒～１００ｍ秒が好ましく、１０μ秒～１０ｍ秒がより好ましい。パルス光の照射時間は、１～１００ｍ秒が好ましく、１～５０ｍ秒がより好ましく、１～２０ｍ秒が更に好ましい。
パルス光の照射エネルギーとしては、１～１００Ｊ／ｃｍ2が好ましく、１～３０Ｊ／ｃｍ2がより好ましく、パルス幅としては１μ秒～１００ｍ秒が好ましく、１０μ秒～１０ｍ秒がより好ましい。パルス光の照射時間は、１～１００ｍ秒が好ましく、１～５０ｍ秒がより好ましく、１～２０ｍ秒が更に好ましい。
上記加熱処理および光照射処理は、単独で実施してもよく、両者を同時に実施してもよい。また、一方の処理を施した後、さらに他方の処理を施してもよい。
上記加熱処理および光照射処理を実施する雰囲気は特に制限されず、大気雰囲気下、不活性雰囲気下、または還元性雰囲気下などが挙げられる。なお、不活性雰囲気とは、例えば、アルゴン、ヘリウム、ネオン、窒素等の不活性ガスで満たされた雰囲気であり、また、還元性雰囲気とは、水素、一酸化炭素等の還元性ガスが存在する雰囲気を指す。
（導電膜）
上記工程を実施することにより、金属銅を含有する導電膜（金属銅膜）が得られる。
導電膜の膜厚は特に制限されず、使用される用途に応じて適宜最適な膜厚が調整される。なかでも、プリント配線基板用途の点からは、０．０１～１０００μｍが好ましく、０．１～１００μｍがより好ましい。
なお、膜厚は、導電膜の任意の点における厚みを３箇所以上測定し、その値を算術平均して得られる値（平均値）である。
導電膜の体積抵抗率（体積抵抗値）は、導電特性の点から、１×１０-1Ωｃｍ以下が好ましく、１×１０-3Ωｃｍ以下がより好ましく、５×１０-4Ωｃｍ以下がさらに好ましい。
体積抵抗率は、導電膜の表面抵抗値を四探針法にて測定後、得られた表面抵抗値に膜厚を乗算することで算出することができる。
上記工程を実施することにより、金属銅を含有する導電膜（金属銅膜）が得られる。
導電膜の膜厚は特に制限されず、使用される用途に応じて適宜最適な膜厚が調整される。なかでも、プリント配線基板用途の点からは、０．０１～１０００μｍが好ましく、０．１～１００μｍがより好ましい。
なお、膜厚は、導電膜の任意の点における厚みを３箇所以上測定し、その値を算術平均して得られる値（平均値）である。
導電膜の体積抵抗率（体積抵抗値）は、導電特性の点から、１×１０-1Ωｃｍ以下が好ましく、１×１０-3Ωｃｍ以下がより好ましく、５×１０-4Ωｃｍ以下がさらに好ましい。
体積抵抗率は、導電膜の表面抵抗値を四探針法にて測定後、得られた表面抵抗値に膜厚を乗算することで算出することができる。
導電膜は基材の全面、または、パターン状に設けられてもよい。パターン状の導電膜は、プリント配線基板などの導体配線（配線）として有用である。
パターン状の導電膜を得る方法としては、上記導電膜形成用組成物をパターン状に基材に付与して、上記加熱処理および／または光照射処理を行う方法や、基材全面に設けられた導電膜をパターン状にエッチングする方法などが挙げられる。
エッチングの方法は特に制限されず、公知のサブトラクティブ法、セミアディティブ法などを採用できる。
パターン状の導電膜を得る方法としては、上記導電膜形成用組成物をパターン状に基材に付与して、上記加熱処理および／または光照射処理を行う方法や、基材全面に設けられた導電膜をパターン状にエッチングする方法などが挙げられる。
エッチングの方法は特に制限されず、公知のサブトラクティブ法、セミアディティブ法などを採用できる。
パターン状の導電膜を多層配線基板として構成する場合、パターン状の導電膜の表面に、さらに絶縁層（絶縁樹脂層、層間絶縁膜、ソルダーレジスト）を積層して、その表面にさらなる配線（金属パターン）を形成してもよい。
絶縁膜の材料は特に制限されないが、例えば、エポキシ樹脂、ガラスエポキシ樹脂、アラミド樹脂、結晶性ポリオレフィン樹脂、非晶性ポリオレフィン樹脂、フッ素含有樹脂（ポリテトラフルオロエチレン、全フッ素化ポリイミド、全フッ素化アモルファス樹脂など）、ポリイミド樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、液晶樹脂など挙げられる。
これらの中でも、密着性、寸法安定性、耐熱性、電気絶縁性等の観点から、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、または液晶樹脂を含有するものであることが好ましく、より好ましくはエポキシ樹脂である。具体的には、味の素ファインテクノ（株）製、ＡＢＦ ＧＸ－１３などが挙げられる。
これらの中でも、密着性、寸法安定性、耐熱性、電気絶縁性等の観点から、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、または液晶樹脂を含有するものであることが好ましく、より好ましくはエポキシ樹脂である。具体的には、味の素ファインテクノ（株）製、ＡＢＦ ＧＸ－１３などが挙げられる。
また、配線保護のために用いられる絶縁層の材料の一種であるソルダーレジストについては、例えば、特開平１０－２０４１５０号公報や、特開２００３－２２２９９３号公報等に詳細に記載され、ここに記載の材料を所望により本発明にも適用することができる。ソルダーレジストは市販品を用いてもよく、具体的には、例えば、太陽インキ製造（株）製ＰＦＲ８００、ＰＳＲ４０００（商品名）、日立化成工業（株）製 ＳＲ７２００Ｇ、などが挙げられる。
上記で得られた導電膜を有する基材（導電膜付き基材）は、種々の用途に使用することができる。例えば、プリント配線基板、ＴＦＴ、ＦＰＣ、ＲＦＩＤなどが挙げられる。
以下、実施例により、本発明について更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（合成例１）
ナスフラスコに、銅塩であるギ酸銅・四水和物２．２６ｇ、メタノール８０ｍｌを入れ、窒素気流下、室温で３時間攪拌した。そこへポリエチレンイミン（３０ｗｔ％水溶液）２．８７ｇを加え、４時間攪拌した。その後、エバポレーターでメタノールを留去し、固形分５０ｗｔ％の銅含有ポリマー水溶液１となるよう水でメスアップした。
なお、得られた銅含有ポリマー中に含まれる銅塩の含有量は７２質量％であった。また、ポリエチレンイミンの重量平均分子量は７００００であった。
ナスフラスコに、銅塩であるギ酸銅・四水和物２．２６ｇ、メタノール８０ｍｌを入れ、窒素気流下、室温で３時間攪拌した。そこへポリエチレンイミン（３０ｗｔ％水溶液）２．８７ｇを加え、４時間攪拌した。その後、エバポレーターでメタノールを留去し、固形分５０ｗｔ％の銅含有ポリマー水溶液１となるよう水でメスアップした。
なお、得られた銅含有ポリマー中に含まれる銅塩の含有量は７２質量％であった。また、ポリエチレンイミンの重量平均分子量は７００００であった。
（合成例２）
ナスフラスコに、ギ酸銅・四水和物２．２６ｇ、メタノール８０ｍｌを入れ、窒素気流下、室温で３時間攪拌した。そこへポリジメチルアクリルアミド（３０ｗｔ％水溶液）６．６０ｇを加え、４時間攪拌した。その後、エバポレーターでメタノールを留去し、固形分５０ｗｔ％の銅含有ポリマー水溶液２となるよう水でメスアップした。
なお、得られた銅含有ポリマー中に含まれる銅塩の含有量は５３質量％であった。また、ポリジメチルアクリルアミドの重量平均分子量は１００００であった。
ナスフラスコに、ギ酸銅・四水和物２．２６ｇ、メタノール８０ｍｌを入れ、窒素気流下、室温で３時間攪拌した。そこへポリジメチルアクリルアミド（３０ｗｔ％水溶液）６．６０ｇを加え、４時間攪拌した。その後、エバポレーターでメタノールを留去し、固形分５０ｗｔ％の銅含有ポリマー水溶液２となるよう水でメスアップした。
なお、得られた銅含有ポリマー中に含まれる銅塩の含有量は５３質量％であった。また、ポリジメチルアクリルアミドの重量平均分子量は１００００であった。
（合成例３）
ナスフラスコに、ギ酸銅・四水和物２．２６ｇ、メタノール８０ｍｌを入れ、窒素気流下、室温で３時間攪拌した。そこへポリ４－ビニルピリジン（３０ｗｔ％メチルエチルケトン溶液）７．００ｇを加え、４時間攪拌した。その後、エバポレーターでメタノールを留去し、固形分５０ｗｔ％の銅含有ポリマー溶液３となるよう調製した。
なお、得られた銅含有ポリマー中に含まれる銅塩の含有量は５１質量％であった。また、ポリ４－ビニルピリジンの重量平均分子量は５００００であった。
ナスフラスコに、ギ酸銅・四水和物２．２６ｇ、メタノール８０ｍｌを入れ、窒素気流下、室温で３時間攪拌した。そこへポリ４－ビニルピリジン（３０ｗｔ％メチルエチルケトン溶液）７．００ｇを加え、４時間攪拌した。その後、エバポレーターでメタノールを留去し、固形分５０ｗｔ％の銅含有ポリマー溶液３となるよう調製した。
なお、得られた銅含有ポリマー中に含まれる銅塩の含有量は５１質量％であった。また、ポリ４－ビニルピリジンの重量平均分子量は５００００であった。
（合成例４）
ナスフラスコに、ギ酸銅・四水和物２．２６ｇ、メタノール８０ｍｌを入れ、窒素気流下、室温で３時間攪拌した。そこへポリアクリル酸（３０ｗｔ％水溶液）４．８０ｇを加え、４時間攪拌した。その後、エバポレーターでメタノールを留去し、固形分５０ｗｔ％の銅含有ポリマー水溶液４となるよう調製した。
なお、得られた銅含有ポリマー中に含まれる銅塩の含有量は６１質量％であった。また、ポリアクリル酸の重量平均分子量は３００００であった。
ナスフラスコに、ギ酸銅・四水和物２．２６ｇ、メタノール８０ｍｌを入れ、窒素気流下、室温で３時間攪拌した。そこへポリアクリル酸（３０ｗｔ％水溶液）４．８０ｇを加え、４時間攪拌した。その後、エバポレーターでメタノールを留去し、固形分５０ｗｔ％の銅含有ポリマー水溶液４となるよう調製した。
なお、得られた銅含有ポリマー中に含まれる銅塩の含有量は６１質量％であった。また、ポリアクリル酸の重量平均分子量は３００００であった。
（合成例５）
ナスフラスコに、ギ酸銅・四水和物２．２６ｇ、メタノール８０ｍｌを入れ、窒素気流下、室温で３時間攪拌した。そこへポリ４－ヒドロキシスチレン（３０ｗｔ％メチルエチルケトン溶液）８．０１ｇを加え、４時間攪拌した。その後、エバポレーターでメタノールを留去し、固形分５０ｗｔ％の銅含有ポリマー溶液５となるよう調製した。
なお、得られた銅含有ポリマー中に含まれる銅塩の含有量は４８質量％であった。また、ポリ４－ヒドロキシスチレンの重量平均分子量は４００００であった。
ナスフラスコに、ギ酸銅・四水和物２．２６ｇ、メタノール８０ｍｌを入れ、窒素気流下、室温で３時間攪拌した。そこへポリ４－ヒドロキシスチレン（３０ｗｔ％メチルエチルケトン溶液）８．０１ｇを加え、４時間攪拌した。その後、エバポレーターでメタノールを留去し、固形分５０ｗｔ％の銅含有ポリマー溶液５となるよう調製した。
なお、得られた銅含有ポリマー中に含まれる銅塩の含有量は４８質量％であった。また、ポリ４－ヒドロキシスチレンの重量平均分子量は４００００であった。
（合成例６）
ナスフラスコに、ギ酸銅・四水和物２．２６ｇ、メタノール８０ｍｌを入れ、窒素気流下、室温で３時間攪拌した。そこへポリジメチルアミノエチルアクリレート（３０ｗｔ％水溶液）９．５５ｇを加え、４時間攪拌した。その後、エバポレーターでメタノールを留去し、固形分５０ｗｔ％の銅含有ポリマー溶液６となるよう調製した。
なお、得られた銅含有ポリマー中に含まれる銅塩の含有量は４４質量％であった。また、ポリジメチルアミノエチルアクリレートの重量平均分子量は３５０００であった。
ナスフラスコに、ギ酸銅・四水和物２．２６ｇ、メタノール８０ｍｌを入れ、窒素気流下、室温で３時間攪拌した。そこへポリジメチルアミノエチルアクリレート（３０ｗｔ％水溶液）９．５５ｇを加え、４時間攪拌した。その後、エバポレーターでメタノールを留去し、固形分５０ｗｔ％の銅含有ポリマー溶液６となるよう調製した。
なお、得られた銅含有ポリマー中に含まれる銅塩の含有量は４４質量％であった。また、ポリジメチルアミノエチルアクリレートの重量平均分子量は３５０００であった。
（合成例７）
ナスフラスコに、ギ酸銅・四水和物２．２６ｇ、メタノール８０ｍｌを入れ、窒素気流下、室温で３時間攪拌した。そこへポリビニルアルコール（３０ｗｔ％水溶液）２．９４ｇを加え、４時間攪拌した。その後、エバポレーターでメタノールを留去し、固形分５０ｗｔ％の銅含有ポリマー溶液７となるよう水でメスアップした。
なお、得られた銅含有ポリマー中に含まれる銅塩の含有量は７２質量％であった。また、ポリビニルアルコールの重量平均分子量は６００００であった。
ナスフラスコに、ギ酸銅・四水和物２．２６ｇ、メタノール８０ｍｌを入れ、窒素気流下、室温で３時間攪拌した。そこへポリビニルアルコール（３０ｗｔ％水溶液）２．９４ｇを加え、４時間攪拌した。その後、エバポレーターでメタノールを留去し、固形分５０ｗｔ％の銅含有ポリマー溶液７となるよう水でメスアップした。
なお、得られた銅含有ポリマー中に含まれる銅塩の含有量は７２質量％であった。また、ポリビニルアルコールの重量平均分子量は６００００であった。
（合成例８）
ナスフラスコに、銅塩である酢酸銅・一水和物２．２６ｇ、メタノール８０ｍｌを入れ、窒素気流下、室温で３時間攪拌した。そこへポリエチレンイミン（３０ｗｔ％水溶液）２．８７ｇを加え、４時間攪拌した。その後、エバポレーターでメタノールを留去し、固形分５０ｗｔ％の銅含有ポリマー水溶液８となるよう水でメスアップした。
なお、得られた銅含有ポリマー中に含まれる銅塩の含有量は７２質量％であった。また、ポリエチレンイミンの重量平均分子量は７００００であった。
ナスフラスコに、銅塩である酢酸銅・一水和物２．２６ｇ、メタノール８０ｍｌを入れ、窒素気流下、室温で３時間攪拌した。そこへポリエチレンイミン（３０ｗｔ％水溶液）２．８７ｇを加え、４時間攪拌した。その後、エバポレーターでメタノールを留去し、固形分５０ｗｔ％の銅含有ポリマー水溶液８となるよう水でメスアップした。
なお、得られた銅含有ポリマー中に含まれる銅塩の含有量は７２質量％であった。また、ポリエチレンイミンの重量平均分子量は７００００であった。
（合成例９）
ナスフラスコに、ギ酸銅・四水和物９６ｍｇ、メタノール８０ｍｌを入れ、窒素気流下、室温で３時間攪拌した。そこへポリエチレンイミン（３０ｗｔ％水溶液）２．８７ｇを加え、４時間攪拌した。その後、エバポレーターでメタノールを留去し、固形分５０ｗｔ％の銅含有ポリマー水溶液９となるよう水でメスアップした。
なお、得られた銅含有ポリマー中に含まれる銅塩の含有量は１０質量％であった。また、ポリエチレンイミンの重量平均分子量は７００００であった。
ナスフラスコに、ギ酸銅・四水和物９６ｍｇ、メタノール８０ｍｌを入れ、窒素気流下、室温で３時間攪拌した。そこへポリエチレンイミン（３０ｗｔ％水溶液）２．８７ｇを加え、４時間攪拌した。その後、エバポレーターでメタノールを留去し、固形分５０ｗｔ％の銅含有ポリマー水溶液９となるよう水でメスアップした。
なお、得られた銅含有ポリマー中に含まれる銅塩の含有量は１０質量％であった。また、ポリエチレンイミンの重量平均分子量は７００００であった。
（合成例１０）
ナスフラスコに、ギ酸銅・四水和物１９２ｍｇ、メタノール８０ｍｌを入れ、窒素気流下、室温で３時間攪拌した。そこへポリエチレンイミン（３０ｗｔ％水溶液）２．８７ｇを加え、４時間攪拌した。その後、エバポレーターでメタノールを留去し、固形分５０ｗｔ％の銅含有ポリマー水溶液１０となるよう水でメスアップした。
なお、得られた銅含有ポリマー中に含まれる銅塩の含有量は２０質量％であった。また、ポリエチレンイミンの重量平均分子量は７００００であった。
ナスフラスコに、ギ酸銅・四水和物１９２ｍｇ、メタノール８０ｍｌを入れ、窒素気流下、室温で３時間攪拌した。そこへポリエチレンイミン（３０ｗｔ％水溶液）２．８７ｇを加え、４時間攪拌した。その後、エバポレーターでメタノールを留去し、固形分５０ｗｔ％の銅含有ポリマー水溶液１０となるよう水でメスアップした。
なお、得られた銅含有ポリマー中に含まれる銅塩の含有量は２０質量％であった。また、ポリエチレンイミンの重量平均分子量は７００００であった。
（実施例１）
銅粒子（Aldrich社製、３μｍ）（５．０ｇ）と、上記銅含有ポリマー溶液１（１．０ｇ）と、水（４．０ｇ）とを混合して、超音波ホモジナイザーで３０分間処理して導電膜形成用組成物１を調製した。
ガラス基板の２ｃｍ×２ｃｍの面上に上記導電膜形成用組成物１をキャストし、グローブボックス中（酸素濃度＜１００ｐｐｍ）、ホットプレートにて１００℃、１０分間乾燥した後、２００℃で１時間焼結することで銅薄膜を得た。得られた銅薄膜に対して、以下の導電性評価および密着性評価を実施した。結果を表１にまとめて示す。
銅粒子（Aldrich社製、３μｍ）（５．０ｇ）と、上記銅含有ポリマー溶液１（１．０ｇ）と、水（４．０ｇ）とを混合して、超音波ホモジナイザーで３０分間処理して導電膜形成用組成物１を調製した。
ガラス基板の２ｃｍ×２ｃｍの面上に上記導電膜形成用組成物１をキャストし、グローブボックス中（酸素濃度＜１００ｐｐｍ）、ホットプレートにて１００℃、１０分間乾燥した後、２００℃で１時間焼結することで銅薄膜を得た。得られた銅薄膜に対して、以下の導電性評価および密着性評価を実施した。結果を表１にまとめて示す。
（導電性評価）
得られた銅薄膜に対して、四探針法抵抗率計を用いて体積抵抗率を測定した。
なお、表１中の体積抵抗率は、銅薄膜の任意の４箇所の体積抵抗率を測定して、それらを算術平均した値である。
得られた銅薄膜に対して、四探針法抵抗率計を用いて体積抵抗率を測定した。
なお、表１中の体積抵抗率は、銅薄膜の任意の４箇所の体積抵抗率を測定して、それらを算術平均した値である。
（密着性評価）
得られた銅薄膜に対して、１ｍｍ間隔で縦横各１１本ずつの素地面に達する切り傷をカッターで碁盤目状につけ、この銅薄膜の上に粘着テープ（ＪＩＳ Ｋ５４００に準拠したセロテープ（登録商標））を貼って、引きはがした後の導電膜の基材への付着状態を目視によって観察し、以下の基準にそって評価した。実用上、Ｃ以上であることが好ましい。
「Ａ」：銅薄膜の剥がれた面積が全体の０～２０％であるもの
「Ｂ」：銅薄膜の剥がれた面積が全体の２０％超４０％以下であるもの
「Ｃ」：銅薄膜の剥がれた面積が全体の４０％超６０％以下であるもの
「Ｄ」：銅薄膜の剥がれた面積が全体の６０％超８０％以下であるもの
「Ｅ」：銅薄膜の剥がれた面積が全体の８０％超であるもの
得られた銅薄膜に対して、１ｍｍ間隔で縦横各１１本ずつの素地面に達する切り傷をカッターで碁盤目状につけ、この銅薄膜の上に粘着テープ（ＪＩＳ Ｋ５４００に準拠したセロテープ（登録商標））を貼って、引きはがした後の導電膜の基材への付着状態を目視によって観察し、以下の基準にそって評価した。実用上、Ｃ以上であることが好ましい。
「Ａ」：銅薄膜の剥がれた面積が全体の０～２０％であるもの
「Ｂ」：銅薄膜の剥がれた面積が全体の２０％超４０％以下であるもの
「Ｃ」：銅薄膜の剥がれた面積が全体の４０％超６０％以下であるもの
「Ｄ」：銅薄膜の剥がれた面積が全体の６０％超８０％以下であるもの
「Ｅ」：銅薄膜の剥がれた面積が全体の８０％超であるもの
（実施例２）
銅含有ポリマー溶液１を銅含有ポリマー溶液２に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
銅含有ポリマー溶液１を銅含有ポリマー溶液２に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
（実施例３）
銅含有ポリマー溶液１を銅含有ポリマー溶液３に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
銅含有ポリマー溶液１を銅含有ポリマー溶液３に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
（実施例４）
銅含有ポリマー溶液１を銅含有ポリマー溶液４に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
銅含有ポリマー溶液１を銅含有ポリマー溶液４に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
（実施例５）
銅含有ポリマー溶液１を銅含有ポリマー溶液５に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
銅含有ポリマー溶液１を銅含有ポリマー溶液５に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
（実施例６）
銅含有ポリマー溶液１を銅含有ポリマー溶液６に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
銅含有ポリマー溶液１を銅含有ポリマー溶液６に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
（実施例７）
銅含有ポリマー溶液１を銅含有ポリマー溶液７に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
銅含有ポリマー溶液１を銅含有ポリマー溶液７に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
（実施例８）
銅含有ポリマー溶液１を銅含有ポリマー溶液８に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
銅含有ポリマー溶液１を銅含有ポリマー溶液８に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
（実施例９）
銅含有ポリマー溶液１を銅含有ポリマー溶液９に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
銅含有ポリマー溶液１を銅含有ポリマー溶液９に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
（実施例１０）
銅含有ポリマー溶液１を銅含有ポリマー溶液１０に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
銅含有ポリマー溶液１を銅含有ポリマー溶液１０に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
（実施例１１）
銅含有ポリマー溶液１の添加量を０．２ｇに変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
銅含有ポリマー溶液１の添加量を０．２ｇに変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
（実施例１２）
銅含有ポリマー溶液１の添加量を５．０ｇに変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
銅含有ポリマー溶液１の添加量を５．０ｇに変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
（実施例１３）
銅含有ポリマー溶液１の添加量を７．０ｇに変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
銅含有ポリマー溶液１の添加量を７．０ｇに変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
（実施例１４）
焼結方法を２００℃で１時間の加熱焼結から以下に示す光焼結に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
光焼結：Ｘｅフラッシュランプ（設定電圧３ｋＶ）を用いて、照射エネルギー２０７０Ｊ、パルス幅２ｍｓｅｃにて、光照射を行った。
焼結方法を２００℃で１時間の加熱焼結から以下に示す光焼結に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
光焼結：Ｘｅフラッシュランプ（設定電圧３ｋＶ）を用いて、照射エネルギー２０７０Ｊ、パルス幅２ｍｓｅｃにて、光照射を行った。
（実施例１５）
銅粒子を酸化銅（II）粒子（関東化学、５０ｎｍ）に変更し、加熱温度を２５０℃に変更する以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
銅粒子を酸化銅（II）粒子（関東化学、５０ｎｍ）に変更し、加熱温度を２５０℃に変更する以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
（実施例１６）
銅粒子を酸化銅（II）粒子（関東化学、５０ｎｍ）に変更した以外は、実施例１４と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
銅粒子を酸化銅（II）粒子（関東化学、５０ｎｍ）に変更した以外は、実施例１４と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
（実施例１７）
ガラス基板をＰＥＴ基板（ＰＰＣ／レーザー用ＯＨＰフィルムＧＡＡＡ５２２４（富士ゼロックス製））に変更し、加熱温度を２００℃から１５０℃に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
ガラス基板をＰＥＴ基板（ＰＰＣ／レーザー用ＯＨＰフィルムＧＡＡＡ５２２４（富士ゼロックス製））に変更し、加熱温度を２００℃から１５０℃に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
（実施例１８）
ガラス基板をポリイミド（ＰＩ）基板（カプトン５００Ｈ（１２５μｍ）、東レ製）に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
ガラス基板をポリイミド（ＰＩ）基板（カプトン５００Ｈ（１２５μｍ）、東レ製）に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
（実施例１９）
ガラス基板をガラスエポキシ樹脂基板に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。なお、使用したガラスエポキシ樹脂基板は、ガラスエポキシ銅張積層板（Ｒ１７０５、規格ＦＲ－４、パナソニック電工製）をエッチングにて銅箔除去して得られた樹脂基板である。
ガラス基板をガラスエポキシ樹脂基板に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、銅薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。なお、使用したガラスエポキシ樹脂基板は、ガラスエポキシ銅張積層板（Ｒ１７０５、規格ＦＲ－４、パナソニック電工製）をエッチングにて銅箔除去して得られた樹脂基板である。
（比較例１）
銅含有ポリマー溶液１（１．０ｇ）をポリエチレンイミン（３０ｗｔ％水溶液）１．６７ｇに変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
比較例１では、銅含有ポリマーが使用されていない。
銅含有ポリマー溶液１（１．０ｇ）をポリエチレンイミン（３０ｗｔ％水溶液）１．６７ｇに変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
比較例１では、銅含有ポリマーが使用されていない。
（比較例２）
ナスフラスコに、ギ酸銅・四水和物２．２６ｇ、メタノール８０ｍｌを入れ、窒素気流下、室温で３時間攪拌した。そこへポリスチレン２．０８ｇを加え、メチルエチルケトン３０ｍｌを加え４時間攪拌した。その後、エバポレーターで溶媒を留去し、固形分３０ｗｔ％のポリマー溶液Ｘとなるよう調製した。
銅含有ポリマー溶液１を上記ポリマー溶液に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
なお、比較例１で使用されたポリマーには、所定の官能基は含まれていない。
ナスフラスコに、ギ酸銅・四水和物２．２６ｇ、メタノール８０ｍｌを入れ、窒素気流下、室温で３時間攪拌した。そこへポリスチレン２．０８ｇを加え、メチルエチルケトン３０ｍｌを加え４時間攪拌した。その後、エバポレーターで溶媒を留去し、固形分３０ｗｔ％のポリマー溶液Ｘとなるよう調製した。
銅含有ポリマー溶液１を上記ポリマー溶液に変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
なお、比較例１で使用されたポリマーには、所定の官能基は含まれていない。
（比較例３）
銅粒子を酸化銅（II）粒子に変更した以外は比較例２と同様の手順に従って、薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
銅粒子を酸化銅（II）粒子に変更した以外は比較例２と同様の手順に従って、薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
（比較例４）
ナスフラスコに、ギ酸銅・四水和物２．２６ｇ、メタノール８０ｍｌを入れ、窒素気流下、室温で３時間攪拌した。そこへポリメタクリル酸メチル８６０ｍｇを加え、メチルエチルケトン３０ｍｌを加え４時間攪拌した。その後、エバポレーターでメタノールを留去し、固形分５０ｗｔ％のポリマー溶液Ｙを調製した。
銅含有ポリマー溶液１を上記ポリマー溶液Ｙに変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
ナスフラスコに、ギ酸銅・四水和物２．２６ｇ、メタノール８０ｍｌを入れ、窒素気流下、室温で３時間攪拌した。そこへポリメタクリル酸メチル８６０ｍｇを加え、メチルエチルケトン３０ｍｌを加え４時間攪拌した。その後、エバポレーターでメタノールを留去し、固形分５０ｗｔ％のポリマー溶液Ｙを調製した。
銅含有ポリマー溶液１を上記ポリマー溶液Ｙに変更した以外は、実施例１と同様の手順に従って、薄膜を製造し、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
（比較例５）
特許文献１中の実施例２および１０に従って、銅粒子、イソ吉草酸銅、１，２－ジ－ｎ－オクチルヒドラジン、および、１，２－プロパンジオールを含有する導電性組成物を調製し、ガラス基板上に塗布・製膜してからグローブボックス中（酸素濃度＜１００ｐｐｍ）、ホットプレートにて１００℃、１０分間乾燥した後、２００℃で１時間焼結することで銅薄膜を得た。得られた銅薄膜に対して、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
特許文献１中の実施例２および１０に従って、銅粒子、イソ吉草酸銅、１，２－ジ－ｎ－オクチルヒドラジン、および、１，２－プロパンジオールを含有する導電性組成物を調製し、ガラス基板上に塗布・製膜してからグローブボックス中（酸素濃度＜１００ｐｐｍ）、ホットプレートにて１００℃、１０分間乾燥した後、２００℃で１時間焼結することで銅薄膜を得た。得られた銅薄膜に対して、各種評価を行った。結果を表１にまとめて示す。
表１中、「粒子の種類」欄における「銅」は金属銅粒子を意図し、「酸化銅（II）」は酸化銅粒子（II）を意図する。
表１中、「ポリマー比率」は、導電膜形成用組成物中における金属銅粒子および酸化銅粒子の合計質量１００質量部に対するポリマーの質量部を意味する。
また、表１中、「測定不可」は、測定許容量を超えた（体積抵抗率が大きすぎる）ことを意味する。
表１中、「ポリマー比率」は、導電膜形成用組成物中における金属銅粒子および酸化銅粒子の合計質量１００質量部に対するポリマーの質量部を意味する。
また、表１中、「測定不可」は、測定許容量を超えた（体積抵抗率が大きすぎる）ことを意味する。
表１に示すように、本発明の導電膜形成用組成物を使用した場合、優れた導電性および密着性を有する銅薄膜を得ることができた。
なかでも、実施例１～６の比較から分かるように、ポリマー中の相互作用性基がアミノ基、カルボキシル基、ピリジル基、アミド基の場合に銅薄膜の導電性がより優れ、アミノ基、カルボキシル基の場合に銅薄膜の導電性がさらに優れ、アミノ基の場合に特に銅薄膜の導電性が優れることが確認された。また、ポリマー中の相互作用性基がアミノ基、カルボキシル基、ピリジル基、アミド基の場合に銅薄膜の密着性がより優れ、特にアミノ基の場合に銅薄膜の密着性が特に優れることが確認された。
また、実施例１と実施例７との比較から分かるように、銅塩としてギ酸塩を使用した場合（実施例１に該当）、銅薄膜の密着性がより優れることが確認された。
また、実施例１、９、および１０の比較から分かるように、銅含有ポリマー中における銅イオンおよび銅塩の合計含有量が２０質量％以上の場合（実施例１および１０に該当）、銅薄膜の導電性がより優れることが確認された。
また、実施例１、１１～１３の比較から分かるように、銅含有ポリマーの含有量が、金属銅粒子および酸化銅粒子の合計質量１００質量部に対して、２～５０質量部の場合（実施例１、１１および１２に該当）、銅薄膜の導電性がより優れることが確認された。
また、実施例１と実施例１５との比較から分かるように、金属銅粒子を使用した場合、銅薄膜の密着性がより優れることが確認された。
また、実施例１と実施例１４との比較から分かるように、焼結方法として加熱処理または光照射処理のいずれを選択しても、導電性および導電性に優れる銅薄膜が得られることが確認された。
また、実施例１７～１９から分かるように、基材として樹脂基材を使用した場合も、導電性および導電性に優れる銅薄膜が得られることが確認された。
なかでも、実施例１～６の比較から分かるように、ポリマー中の相互作用性基がアミノ基、カルボキシル基、ピリジル基、アミド基の場合に銅薄膜の導電性がより優れ、アミノ基、カルボキシル基の場合に銅薄膜の導電性がさらに優れ、アミノ基の場合に特に銅薄膜の導電性が優れることが確認された。また、ポリマー中の相互作用性基がアミノ基、カルボキシル基、ピリジル基、アミド基の場合に銅薄膜の密着性がより優れ、特にアミノ基の場合に銅薄膜の密着性が特に優れることが確認された。
また、実施例１と実施例７との比較から分かるように、銅塩としてギ酸塩を使用した場合（実施例１に該当）、銅薄膜の密着性がより優れることが確認された。
また、実施例１、９、および１０の比較から分かるように、銅含有ポリマー中における銅イオンおよび銅塩の合計含有量が２０質量％以上の場合（実施例１および１０に該当）、銅薄膜の導電性がより優れることが確認された。
また、実施例１、１１～１３の比較から分かるように、銅含有ポリマーの含有量が、金属銅粒子および酸化銅粒子の合計質量１００質量部に対して、２～５０質量部の場合（実施例１、１１および１２に該当）、銅薄膜の導電性がより優れることが確認された。
また、実施例１と実施例１５との比較から分かるように、金属銅粒子を使用した場合、銅薄膜の密着性がより優れることが確認された。
また、実施例１と実施例１４との比較から分かるように、焼結方法として加熱処理または光照射処理のいずれを選択しても、導電性および導電性に優れる銅薄膜が得られることが確認された。
また、実施例１７～１９から分かるように、基材として樹脂基材を使用した場合も、導電性および導電性に優れる銅薄膜が得られることが確認された。
一方、所定の官能基を有する銅含有ポリマーを使用していない比較例１～４では、導電性または密着性の少なくとも一方が劣っていた。
また、特許文献１に記載される銅前駆体である銅塩を使用した比較例５では、銅薄膜の密着性に劣っていた。
また、特許文献１に記載される銅前駆体である銅塩を使用した比較例５では、銅薄膜の密着性に劣っていた。
Claims (6)
- 銅含有ポリマーと、金属銅粒子および／または酸化銅粒子と、溶媒とを含み、
前記銅含有ポリマーが、
銅イオンおよび／または銅塩と、
前記銅イオンおよび／または前記銅塩と相互作用する官能基を有するポリマーとを含み、
前記銅イオンおよび／または前記銅塩が前記官能基を介して前記ポリマーに連結されており、
前記官能基が、アミノ基、アミド基、ピリジル基、ヒドロキシル基、およびカルボキシル基からなる群から選択される少なくとも一つを含む、
導電膜形成用組成物。 - 前記官能基がアミノ基、カルボキシル基、アミド基、およびピリジル基からなる群から選択される基である、請求項１に記載の導電膜形成用組成物。
- 前記銅含有ポリマー中における銅イオンおよび銅塩の合計含有量が２０質量％以上である、請求項１または２に記載の導電膜形成用組成物。
- 前記銅含有ポリマーの含有量が、前記金属銅粒子および酸化銅粒子の合計質量１００質量部に対して、２～５０質量部である、請求項１～３のいずれか１項に記載の導電膜形成用組成物。
- 前記銅イオンおよび／または銅塩がギ酸銅である、請求項１～４のいずれか１項に記載の導電膜形成用組成物。
- 請求項１～５のいずれか１項に記載の導電膜形成用組成物を基材上に付与して、塗膜を形成する工程と、
前記塗膜に対して加熱処理および／または光照射処理を行い、導電膜を形成する工程とを備える、導電膜の製造方法。
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