WO2014156677A1 - 導電ペースト及び導電パターンの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1) 1級アミノ基、2級アミノ基及び3級アミノ基を有する化合物(A)、カルボキシル基を有する化合物(B)、及び、導電フィラー(C)、を含有する、導電ペースト。
(2) 上記化合物(A)は、ポリエチレンイミンである、上記(1)に記載の導電ペースト。
(3) さらに光重合性開始剤(D)を含有する、上記(1)又は(2)に記載の導電ペースト。
(4) 上記化合物(B)が、不飽和二重結合を有する、上記(1)~(3)のいずれかに記載の導電ペースト。
(5) 上記化合物(B)に対する上記化合物(A)の割合が、0.01~20重量%である、上記(1)~(4)のいずれかに記載の導電ペースト。
(6) 上記化合物(B)の酸価が、40~250mgKOH/gである、上記(1)~(5)のいずれかに記載の導電ペースト。
(7) 全固形分に対する上記導電フィラー(C)の割合が、60~95重量%である、上記(1)~(6)のいずれかに記載の導電ペースト。
(8) 上記(1)~(7)のいずれかに記載の導電ペーストを基板上に塗布し、乾燥し、露光し、現像した後に、100~200℃でキュアする、導電パターンの製造方法。
(9) 上記(8)に記載の導電パターンを周囲配線として備え、該周囲配線が50μmピッチ以下である、静電容量型タッチパネル。
PETフィルム上に導電ペーストを乾燥膜の膜厚が7μmになるように塗布し、得られた塗布膜を100℃の乾燥オーブン内で5分間乾燥した。一定のラインアンドスペース(以下、「L/S」)で配列された直線群すなわち透光パターンを1つのユニットとし、L/Sの値が異なる9種類のユニットをそれぞれ有するフォトマスクを介して乾燥後の塗布膜を露光、現像して、L/Sの値が異なる9種類のパターンをそれぞれ得た。その後、得られた9つのパターンを30分間、140℃の乾燥オーブン内でいずれもキュアして、L/Sの値が異なる9種類の導電パターンをそれぞれ得た。なお、フォトマスクが有する各ユニットのL/Sの値は、500/500、250/250、100/100、50/50、40/40、30/30、25/25、20/20、15/15とした(それぞれライン幅(μm)/間隔(μm)を表す)。得られた導電パターンを光学顕微鏡で観察し、パターン間に残渣がなく、かつパターン剥がれのないL/Sの値が最小の導電パターンを確認し、そのL/Sの値を、現像可能なL/Sの値とした。なお、露光は露光装置(PEM-6M;ユニオン光学株式会社製)を用いて露光量150mJ/cm2(波長365nm換算)で全線露光を行い、現像は0.2重量%のNa2CO3溶液に基板を30秒浸漬させた後、超純水によるリンス処理を施して行った。
光重合開始剤(D)の含有の有無に応じて以下の操作を行った。
光重合開始剤(D)を含有しない場合:
図1に示すパターンを、PETフィルム上にスクリーン印刷法で塗布し、100℃の乾燥オーブン内で5分間乾燥した後、さらに30分間、140℃の乾燥オーブン内でキュアして、比抵抗測定用の導電性パターンを得た。得られた導電性パターンのライン幅は0.400mmであり、ライン長さは80mmであった。
光重合開始剤(D)を含有する場合:
PETフィルム上に導電ペーストを乾燥膜の膜厚が7μmになるように塗布し、得られた塗布膜を100℃の乾燥オーブン内で5分間乾燥した。図1に示すパターンの透光部Aを有するフォトマスクを介して乾燥後の塗布膜を露光、現像して、パターンを得た。その後、得られたパターンを30分間、140℃の乾燥オーブン内でキュアして、比抵抗測定用の導電性パターンを得た。得られた導電性パターンのライン幅は0.400mmであり、ライン長さは80mmであった。
比抵抗 = 抵抗値×膜厚×線幅/ライン長 ・・・ (1)
なお、線幅は、ランダムな3つの位置の線幅を光学顕微鏡で観察し、画像データを解析して得られた平均値である。
ITO付きPETフィルムELECRYSTA(登録商標)V270L-TFS(日東電工(株)製)上に、導電ペーストを乾燥膜の膜厚が7μmになるように塗布し、得られた塗布膜を100℃の乾燥オーブン内で5分間乾燥してから、その全面を露光した。なお、露光及び現像の条件は、上記パターニング性の評価方法と同様とした。その後、得られたパターンを30分間、140℃の乾燥オーブン内でキュアしてから、1mm幅で10×10の碁盤目状にカッターで切れ目を入れ、85℃、85%RHの恒温恒湿槽SH-661(エスペック(株)製)に240時間投入した。取り出したサンプルの碁盤目状の切れ目部位全体にセロハンテープ(ニチバン(株)製)を貼着して剥がし、残存マス数をカウントした。
1-(2-アミノエチル)ピペラジン
6-アミノ-1-メチルウラシル
エポミン(登録商標)SP-012((株)日本触媒社製ポリエチレンイミン)
エポミン(登録商標)SP-003((株)日本触媒社製ポリエチレンイミン)
エポミン(登録商標)SP-200((株)日本触媒社製ポリエチレンイミン)
[化合物(B)]
(合成例1)
共重合比率(重量基準):エチルアクリレート(以下、「EA」)/メタクリル酸2-エチルヘキシル(以下、「2-EHMA」)/スチレン(以下、「St」)/グリシジルメタクリレート(以下、「GMA」)/アクリル酸(以下、「AA」)=20/40/20/5/15
窒素雰囲気の反応容器中に、150gのDMEAを仕込み、オイルバスを用いて80℃まで昇温した。これに、20gのEA、40gの2-EHMA、20gのSt、15gのAA、0.8gの2,2’-アゾビスイソブチロニトリル及び10gのDMEAからなる混合物を、1時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに6時間重合反応を行った。その後、1gのハイドロキノンモノメチルエーテルを添加して、重合反応を停止した。引き続き、5gのGMA、1gのトリエチルベンジルアンモニウムクロライド及び10gのDMEAからなる混合物を、0.5時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに2時間付加反応を行った。得られた反応溶液をメタノールで精製することで未反応不純物を除去し、さらに24時間真空乾燥することで、不飽和二重結合を有する化合物(B-1)を得た。得られた化合物(B-1)の酸価は103mgKOH/gであった。
共重合比率(重量基準)トリシクロデカンジメタノールジアクリレート(IRR214-K;ダイセル・サイテック(株)製)/変性ビスフェノールAジアクリレート(EBECRYL150;ダイセル・サイテック(株)製)/St/AA)=25/40/20/15
窒素雰囲気の反応容器中に、150gのDMEAを仕込み、オイルバスを用いて80℃まで昇温した。これに、25gのIRR214-K、40gのEBECRYL150、20gのSt、15gのAA、0.8gの2,2’-アゾビスイソブチロニトリル及び10gのDMEAからなる混合物を、1時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに6時間重合反応を行った。その後、1gのハイドロキノンモノメチルエーテルを添加して、重合反応を停止した。得られた反応溶液をメタノールで精製することで未反応不純物を除去し、さらに24時間真空乾燥することで、カルボキシル基を有する化合物(B-2)を得た。得られた化合物(B-2)の酸価は89mgKOH/gであった。
共重合比率(重量基準):エチレンオキサイド変性ビスフェノールAジアクリレート(FA-324A;日立化成工業(株)製)/EA/GMA/AA=50/10/5/15
窒素雰囲気の反応容器中に、150gのDMEAを仕込み、オイルバスを用いて80℃まで昇温した。これに、50gのエチレンオキサイド変性ビスフェノールAジアクリレート、20gのEA、15gのAA、0.8gの2,2’-アゾビスイソブチロニトリル及び10gのDMEAからなる混合物を、1時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに6時間重合反応を行った。その後、1gのハイドロキノンモノメチルエーテルを添加して、重合反応を停止した。引き続き、5gのGMA、1gのトリエチルベンジルアンモニウムクロライド及び10gのDMEAからなる混合物を、0.5時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに2時間付加反応を行った。得られた反応溶液をメタノールで精製することで未反応不純物を除去し、さらに24時間真空乾燥することで、カルボキシル基及び不飽和二重結合を有する化合物(B-3)を得た。得られた化合物(B-3)の酸価は96mgKOH/gであった。
共重合比率(重量基準)2官能エポキシアクリレートモノマー(エポキシエステル3002A;共栄社化学(株)製)/2官能エポキシアクリレートモノマー(エポキシエステル70PA;共栄社化学(株)製)/GMA/St/AA=20/40/5/20/15
窒素雰囲気の反応容器中に、150gのDMEAを仕込み、オイルバスを用いて80℃まで昇温した。これに、20gのエポキシエステル3002A、40gのエポキシエステル70PA、20gのSt、15gのAA、0.8gの2,2’-アゾビスイソブチロニトリル及び10gのDMEAからなる混合物を、1時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに6時間重合反応を行った。その後、1gのハイドロキノンモノメチルエーテルを添加して、重合反応を停止した。引き続き、5gのGMA、1gのトリエチルベンジルアンモニウムクロライド及び10gのDMEAからなる混合物を、0.5時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに2時間付加反応を行った。得られた反応溶液をメタノールで精製することで未反応不純物を除去し、さらに24時間真空乾燥することで、カルボキシル基及び不飽和二重結合を有する化合物(B-4)を得た。得られた化合物(B-4)の酸価は101mgKOH/gであった。
体積平均粒子径が1μmのAg粒子:体積平均粒子径は、(株)堀場製作所製動的光散乱式粒度分布計を用いて測定した。
IRGACURE(登録商標)369;チバジャパン(株)製、以下「IRGC369」という場合がある。
ライトアクリレートBP-4EA;共栄社化学(株)製
[溶剤]
DMEA;東京化成工業(株)製
(実施例1)
100mLクリーンボトルに、0.50gの化合物(A)であるエポミン(登録商標)SP-012、10.0gの化合物(B-1)、0.50gの光重合開始剤(D)であるIRGACURE(登録商標)369及び5.0gの溶剤であるDMEAを5.0g入れ、自転-公転真空ミキサー“あわとり錬太郎”(登録商標)(ARE-310;(株)シンキー製)で混合して、16.0gの樹脂溶液(固形分68.8重量%)を得た。
表1に示す組成の導電ペーストを実施例1と同様の方法で製造し、実施例1と同様の評価を行った結果を表2に示す。
表1に示す組成の導電ペーストを実施例1と同様の方法で製造し、実施例1と同様の評価を行った結果を表2に示す。
Claims (9)
- 1級アミノ基、2級アミノ基及び3級アミノ基を有する化合物(A)、
カルボキシル基を有する化合物(B)、及び、
導電フィラー(C)、を含有する、導電ペースト。 - 前記化合物(A)は、ポリエチレンイミンである、請求項1記載の導電ペースト。
- さらに光重合性開始剤(D)を含有する、請求項1又は2記載の導電ペースト。
- 前記化合物(B)が、不飽和二重結合を有する、請求項1~3のいずれか一項記載の導電ペースト。
- 前記化合物(B)に対する前記化合物(A)の割合が、0.01~20重量%である、請求項1~4のいずれか一項記載の導電ペースト。
- 前記化合物(B)の酸価が、40~250mgKOH/gである、請求項1~5のいずれか一項記載の導電ペースト。
- 全固形分に対する前記導電フィラー(C)の割合が、60~95重量%である、請求項1~6のいずれか一項記載の導電ペースト。
- 請求項1~7のいずれか一項記載の導電ペーストを基板上に塗布し、乾燥し、露光し、現像した後に、100~200℃でキュアする、導電パターンの製造方法。
- 請求項8記載の導電パターンを周囲配線として備え、該周囲配線が、50μmピッチ以下である、静電容量型タッチパネル。
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