WO2020250675A1 - 導電性ペースト組成物 - Google Patents

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powder
conductive paste
silver
paste composition
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豊治 松原
留河 悟
貴光 新井
裕太 元久
公佳 後藤
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京都エレックス株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a resin-type conductive paste composition.
  • a technique using a conductive paste composition has been widely used as one of a methods for forming a conductive layer such as an electrode or an electric wiring (wiring) on a base material such as a film, a substrate, or an electronic component.
  • Various types of such conductive paste compositions are known, but as one classification method, it is possible to roughly classify them into resin-type conductive pastes and baking-type conductive pastes.
  • the firing-type conductive paste is applied to the surface of a substrate (base material) that can be fired at a high temperature such as ceramic, and is generally fired at a high temperature of 500 ° C. or higher, whereby the surface of the substrate is fired.
  • a conductive layer as an object is formed. Since the calcined conductive paste forms a conductive layer as a calcined product by being calcined at such a high temperature, the volume resistivity of the obtained conductive layer can be relatively low.
  • the resin-type conductive paste is applied or printed on a base material, and the conductive layer is formed as a cured product by heating and drying and curing the paste. Since the resin-type conductive paste is heat-treated at a relatively low temperature (generally 250 ° C. or lower) as compared with the firing-type conductive paste, the resulting conductive layer (cured product) has a firing-type conductivity. It is known that the volume resistivity is relatively high as compared with the paste.
  • Patent Document 1 discloses a paste for a solar cell electrode in which silver powder is used as a conductive powder and a fatty acid silver salt is used in combination, and conditions such as particle size, shape, and tap density of the silver powder are adjusted.
  • Patent Document 2 discloses a silver-coated copper alloy powder as a silver-based powder that can be used in a conductive paste composition. In this silver-coated copper alloy powder, a copper alloy is used in order to reduce the volume resistivity. The powder contains a predetermined range of nickel and / or zinc.
  • Patent Documents 1 and 2 various conditions are examined for the silver powder itself in order to reduce the volume resistivity in the resin-type conductive paste using the silver powder.
  • conductive powder components other than the silver-based powder (conductive powder) contribute to the reduction of volume resistivity.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and a resin which uses a silver-based powder as a conductive powder and can satisfactorily reduce the volume resistivity of the obtained cured product. It is an object of the present invention to provide a conductive paste composition of a mold.
  • the conductive paste composition according to the present invention contains (A) a conductive powder and (B) a resin component, and at least silver is used as the (A) conductive powder.
  • a silver powder is used, at least one of a thermosetting resin and a thermoplastic resin is used as the resin component (B), and an ester structure represented by the following general formula (1) or (2) is further formed in the molecule.
  • Y in the ether structure of the general formula (3) or the amine structure of the general formula (4) is either the alcohol structure represented by the following general formula (5A) or (5B).
  • Z in the amine structure of the general formula (4) is either the alcohol structure represented by the general formula (5A) or (5B) or a hydrogen atom (H), and is the general formula (5A) or (5B).
  • X 3 in is Cl or Br independently. ) It is a composition.
  • the volume resistivity of the cured product can be satisfactorily lowered, so that the properties are good even if the amount of silver used is reduced. It becomes possible to manufacture the conductive layer of.
  • the conductive paste composition having the above constitution, when the total amount of the (A) conductive powder and (B) resin component is 100 parts by mass, the (C) ester compound or a salt thereof, or the above.
  • the content of the ether / amine compound may be 0.01 parts by mass or more and 5 parts by mass or less.
  • the content of the (C) ester compound or a salt thereof or the (D) ether / amine compound is 0.1 parts by mass or more and 2.5 parts by mass.
  • the configuration may be as follows.
  • the silver-based powder may be at least one of a silver powder and a silver-coated powder.
  • the resin component (B) may be at least one selected from butyral resin, epoxy resin and phenol resin.
  • a resin-type conductive paste composition which uses a silver-based powder as the conductive powder and can satisfactorily reduce the volume resistivity of the obtained cured product according to the above configuration. It has the effect of being able to do it.
  • the conductive paste composition according to the present disclosure contains (A) a conductive powder and (B) a resin component, and at least the (B) resin component is cured by heating to form a cured product having conductivity. It is used (resin type conductive paste).
  • the (A) conductive powder at least a silver-based powder using silver is used, and as the (B) resin component, at least one of a thermosetting resin and a thermoplastic resin is used, and further, the following general formula (
  • the ether / amine compound (D) having an amine structure represented by the following general formula (4) in the molecule and having a molecular weight in the range of 150 to 30,000 is contained.
  • one of X 1 and X 2 is Cl or Br, and the other is Cl, Br, H or OH.
  • Y in the ether structure of the general formula (3) or the amine structure of the general formula (4) is either the alcohol structure represented by the following general formula (5A) or (5B).
  • the content of the (C) ester compound or the (D) ether / amine compound is not particularly limited, but typically (A) the conductive powder and When the total amount of (B) resin components is 100 parts by mass, the content of (C) ester compound or (D) ether / amine compound may be 0.01 parts by mass or more and 5 parts by mass or less. ..
  • the (C) ester-based compound includes a compound in which a part of the ester structure of the (C) ester-based compound has a salt structure in which the carboxylic acid is neutralized by a base instead of an ester.
  • the conductive paste composition according to the present disclosure will be specifically described.
  • a powder containing at least silver is used as the conductive powder (A) contained in the conductive paste composition according to the present disclosure.
  • the powder containing silver is appropriately referred to as "silver-based powder".
  • Specific silver-based powders include silver powder substantially composed of silver, silver-coated powder obtained by coating the surface of powder (main body powder) composed of a material other than silver, and alloy containing silver (silver-containing alloy). Examples include silver alloy powder composed of (silver alloy). Among these, silver powder and silver-coated powder are particularly preferably used.
  • Examples of the silver-coated powder in which the main body powder is a metal include silver-coated copper powder, silver-coated copper alloy powder, silver-coated nickel powder, silver-coated aluminum powder, and the like, but are particularly limited. Not done.
  • Examples of the silver-coated powder in which the main body powder is a resin that is, the silver-coated resin powder, such as silver-coated polyimide resin powder, are not particularly limited.
  • Examples of the silver-coated powder in which the main body powder is a ceramic material, that is, the silver-coated ceramic powder, such as silver-coated alumina powder, are not particularly limited.
  • the amount of silver coated on the surface of the main body powder is not particularly limited and can be appropriately set according to various conditions.
  • the amount of silver coating can be increased or decreased according to the volume resistivity or the like required according to the use of the conductive paste composition according to the present disclosure (use of the cured product).
  • the amount of silver coating can be increased or decreased depending on the material (conductivity) of the main body powder.
  • the amount of silver coating can be expressed by the ratio of the mass of coated silver to the total mass of the silver coating powder (mass ratio, for example, percentage (mass%) or the like).
  • the specific shape of the silver-based powder is not particularly limited, and may be spherical (granular) or flaky (flaky or flaky).
  • the flake-like powder may be a powder having a shape similar to that of a flat plate or a thin rectangular parallelepiped when viewed as a whole, even if it is partially uneven and deformed.
  • the spherical powder may be a powder having a three-dimensional shape that is closer to a cube than a rectangular parallelepiped when viewed as a whole, even if the powder is partially uneven and deformed.
  • the specific physical properties of the silver powder are not particularly limited, and the average particle size, specific surface area, tap density, and the like may be within known ranges.
  • the average particle size D50 may be in the range of, for example, 2 to 20 ⁇ m
  • the BET specific surface area may be in the range of, for example, 0.1 to 2.0 m 2 / g.
  • the tap density may be, for example, in the range of 3 to 10 g / cm 3
  • the aspect ratio may be in the range of, for example, 5 to 15.
  • the average particle size D50 may be in the range of 0.1 to 10 ⁇ m, and the BET specific surface area is in the range of 0.5 to 2.0 m 2 / g.
  • the tap density may be, for example, 1.5 to 10 g / cm 3 , and the cohesion degree D50 / DMEM may be in the range of, for example, 2 to 15.
  • the method for measuring (evaluating) the average particle size D50 of the silver-based powder is not particularly limited, but in the present disclosure, it is measured by a laser diffraction method using a microtrack particle size distribution measuring device as in the examples described later. Evaluation) should be done. Further, the method for evaluating the BET specific surface area is not particularly limited, but it may be measured and evaluated by the BET one-point method by nitrogen adsorption using a known specific surface area meter. Further, the method for evaluating the tap density is not particularly limited, but tapping may be performed under predetermined conditions using a known tap density measuring device, and evaluation may be performed by calculating from the sample mass with respect to the sample volume after tapping.
  • the silver-based powder is a silver powder (or a silver alloy powder) or a silver-coated powder, or the shape of the silver-based powder is flake-shaped or spherical
  • the production method thereof is not particularly limited. , A known method can be used.
  • the silver powder (or silver alloy powder) is a flake-like powder
  • a flake-like powder is produced by subjecting the base powder to a known mechanical treatment using a spherical powder produced by a known method as a base powder.
  • the physical properties such as the particle size and the degree of aggregation of the original powder are, for example, the purpose of use of the conductive paste composition (the type of the cured electrode or electrical wiring, or an electronic component or electronic device provided with these electrodes or electrical wiring). It can be appropriately selected according to the type of
  • the silver powder is a spherical powder
  • the production method thereof is not particularly limited, and for example, a powder produced by a wet reduction method, an electrolytic method, an atomizing method, or the like, and other known methods. Spherical powder produced by the method and the like can be mentioned.
  • the surface of the flaky or spherical body powder produced as described above may be coated with silver by a known method.
  • the conductive paste composition at least a silver-based powder may be used as the (A) conductive powder, but a conductive powder other than the silver-based powder may be used in combination.
  • a conductive powder other than the silver-based powder examples include gold powder, palladium powder, nickel powder, aluminum powder, lead powder, carbon powder and the like, but are not particularly limited.
  • the silver powder may be contained in an amount of at least 10% by mass or more, and is contained in an amount of 50% by mass or more among all the (A) conductive powders. It may be contained in an amount of 90% by mass or more, or may be contained in an amount of 95% by mass or more.
  • the blending amount when the other conductive powder is used in combination can be appropriately set according to various conditions required for the obtained cured product.
  • the epoxy resin is not particularly limited as long as it is a multivalent epoxy resin having two or more epoxy rings or epoxy groups in one molecule, and general ones can be used. Specific examples thereof include a glycidyl type epoxy resin, an alicyclic epoxy resin such as dicyclopentadiene epoxide, and an aliphatic epoxy resin such as butadiene dimer epoxide.
  • Glycidyl-type epoxy resins include epichlorohydrin or 2-methylepichlorohydrin and novolak compounds such as phenol novolac and cresol novolac; polyhydric phenol compounds such as bisphenol, hydrogenated bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, and resorcin; Polyhydric alcohol compounds such as glycol, neopentyl glycol, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol, triethylene glycol, polypropylene glycol; polyamino compounds such as ethylenediamine, triethylenetetramine, aniline; or adipic acid, phthalic acid, isophthal Examples thereof include those obtained by reacting a polyvalent carboxyl compound such as an acid; and the like. Only one type of these epoxy resins may be used, or two or more types may be used in combination as appropriate.
  • the epoxy equivalent of the epoxy resin is not particularly limited, but can be typically in the range of 100 to 1000, and may be in the range of 100 to 400. If the epoxy equivalent is less than 100, the heat resistance or durability of the cured product formed from the obtained conductive paste composition may be affected. On the other hand, when the epoxy equivalent exceeds 1000, the thixophilicity of the obtained conductive paste composition tends to decrease.
  • the phenols used in the novolak-type phenolic resin are not particularly limited, and for example, phenol, cresol, xylenol, ethylphenol, p-phenylphenol, p-tert-butylphenol, p-tert-amylphenol, p-octylphenol, p- Nonylphenol, p-cumylphenol, bisphenol A, bisphenol F, resorcinol and the like can be mentioned. Only one type of these phenols may be used, or two or more types may be used in combination as appropriate.
  • the aldehydes used in the novolak type phenol resin are not particularly limited, and examples thereof include alkyl aldehydes such as formaldehyde, acetaldehyde, propyl aldehyde and butyl aldehyde; aromatic aldehydes such as benzaldehyde and salicylaldehyde; and the like. Only one type of these aldehydes may be used, or two or more types may be used in combination as appropriate.
  • the acidic catalyst that reacts the phenols with the aldehydes is not particularly limited, and known organic sulfonic acids, inorganic acids and the like can be preferably used. Further, the molar ratio when reacting phenols and aldehydes is not particularly limited, and a known molar ratio can be selected.
  • the resole-type phenol resin is not particularly limited as long as it is obtained by reacting known phenols with known aldehydes with a catalyst such as an alkali metal, an amine, or a divalent metal salt.
  • Xylenols such as -xylenol, 2,6-xylenol, 3,4-xylenol, 3,5-xylenol; ethylphenols such as o-ethylphenol, m-ethylphenol, p-ethylphenol; isopropylphenol, butylphenol, Butylphenols such as p-tert-butylphenol; alkylphenols such as p-tert-amylphenol, p-octylphenol, p-nonylphenol, and p-cumylphenol; halogenation of fluorophenols, chlorophenols, bromophenols, iodophenols, etc.
  • the aldehydes used in the resole-type phenol resin are not particularly limited, and for example, formaldehyde, paraformaldehyde, trioxane, acetaldehyde, propionaldehyde, polyoxymethylene, chloral, hexamethylenetetramine, furfural, glioxal, n-butylaldehyde, and capro.
  • Examples thereof include aldehyde, allyl aldehyde, benzaldehyde, croton aldehyde, achlorine, tetraoxymethylene, phenylacetaldehyde, o-tolualdehyde, salicylaldehyde and the like. Only one type of these aldehydes may be used, or two or more types may be used in combination as appropriate.
  • various catalysts that react phenols with aldehydes are not particularly limited. Specific examples thereof include hydroxides, oxides and carbonates of metal elements of Group 1 or Group 2 of the periodic table, known low molecular weight organic amines, divalent metal acetates and the like. .. Further, the molar ratio when reacting phenols and aldehydes is not particularly limited, and a known molar ratio can be selected.
  • the blocked polyisocyanate compound used in combination with the epoxy resin is not particularly limited as long as it blocks the isocyanate group of a known polyisocyanate compound.
  • Typical polyisocyanate compounds include, for example, aromatic isocyanate compounds such as tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, polymethylene polyphenyl polyisocyanate, trizine diisosoane, xylylene diisosoane, and naphthaline diisosoane;
  • An aliphatic polyisocyanate compound such as methylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, octamethylene diisocyanate, and trimethylhexamethylene diisocyanate; and the like can be mentioned.
  • the blocked polyisocyanate compound using these polyisocyanate compounds only one type may be used, or two or more types may be appropriately combined and used.
  • polyisocyanate compound a terminal isocyanate group-containing compound synthesized by reacting polyisocyanate and a polyol by a known method can be used.
  • a reaction compound of isocyanurate-type polyisocyanate of hexamethylene diisocyanate and polypropylene polyol is used as the blocked polyisocyanate.
  • the polyol used when synthesizing a blocked polyisocyanate containing a terminal isocyanate group by reacting a polyisocyanate with a polyol is also not particularly limited, and known polyether polyols, polyester polyols, polycarbonate polyols and the like are preferable. Can be used for. Further, the blocking agent for the polyisocyanate compound is not particularly limited, and known substances such as known imidazoles, phenols and oximes can be preferably used (methylethylketone oxime is used in the examples).
  • the weight mixing ratio thereof is not particularly limited, and a known mixing ratio can be appropriately selected.
  • the mass part of the poxy resin: the mass part of the blocked polyisocyanate compound within the range of 30:70 to 90:10.
  • the parts by mass of the epoxy resin and the parts by mass of the blocked polyisocyanate compound referred to here include not only the case where only one type of these resins or compounds is used but also the case where a plurality of types are used.
  • thermoplastic resin examples include butyral resin, acrylic resin, polystyrene resin, polycarbonate resin, polyacrylamide resin, polyamide-imide resin and the like, but are not particularly limited. Only one type of these thermoplastic resins may be used, or two or more types may be used in combination as appropriate. Among these thermoplastic resins, butyral resin can be mentioned as one preferable example.
  • the butyral resin may be a polymer containing a butyral group, a hydroxyl group, and an acetic acid group as the structure of the monomer unit, and is generally synthesized by reacting polyvinyl alcohol and butyraldehyde. Further, the butyral resin may be modified or modified by a known method, or may contain a structure other than the butyral group, the hydroxyl group, and the acetic acid group as the structure of the monomer unit.
  • thermosetting resin described above or at least one thermoplastic resin described above may be used, but thermosetting is used.
  • a sex resin and a thermoplastic resin may be used in combination. That is, a mixture (composition or polymer alloy) in which at least one thermosetting resin and at least one thermoplastic resin are combined can also be used.
  • thermosetting resin a known curing agent can be used to cure the thermosetting resin.
  • the type of the curing agent is not particularly limited, and known ones can be appropriately used depending on the type of the thermosetting resin.
  • specific curing agents include, for example, imidazoles, Lewis acid containing boron fluoride, and Examples thereof include compounds or salts thereof, amine adducts, tertiary amines, dicyandiamides, phenol resins, acid anhydrides and the like.
  • imidazoles among these curing agents include imidazole, 2-methylimidazole, 2-ethyl-4 methylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, and 1-benzyl-2.
  • 2-phenyl-4methylimidazole 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-aminoethyl-2-methylimidazole, 1-methylimidazole, 2-ethylimidazole and the like can be mentioned.
  • Lewis acids containing boron fluoride and their complexes or salts include boron trifluoride ethyl ether, boron trifluoride phenol, boron trifluoride piperidine, boron trifluoride acetate, and trifluoride.
  • Examples thereof include boron trifluoride triethanolamine, boron trifluoride monoethanolamine, and boron trifluoride monoethylamine.
  • amine adduct examples include Ajinomoto Fine-Techno Co., Ltd. Amicure series (product name) and Fuji Kasei Kogyo Co., Ltd. Fujicure series (product name).
  • tertiary amine examples include dimethyloctylamine, dimethyldecylamine, dimethyllaurylamine, dimethylmyristylamine, dimethylpalmitylamine, dimethylstearylamine, dimethylbehenylamine, dilaurylmonoethylamine, and methyldideesi.
  • phenolic resin as the curing agent examples include JER170 (product name) and JER171N (product name) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, MEH-8000H (product name) manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd., and MEH-8005 (product name). Product name) and the like.
  • the acid anhydride examples include phthalic anhydride, maleic anhydride, cis-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride, trimetic anhydride, pyromellitic anhydride, or Shin Nihon Rika.
  • Examples thereof include Ricacid MH-700 (product name) and Guatemalacid HNA-100 (product name) manufactured by Jamaicacid MH-700 Co., Ltd.
  • the amount of these curing agents added is not particularly limited, and examples thereof include the range of 3 to 30 parts by mass of the curing agent with respect to 100 parts by mass of the thermosetting resin such as epoxy resin (implementation described later).
  • the unit of the amount of the curing agent added has the same meaning as ph (per hundred resin)).
  • the amount of the curing agent added is less than 3 parts by mass, the curing of the thermosetting resin is insufficient and good conductivity cannot be obtained in the cured product (conductive layer). There is a risk.
  • the amount of the curing agent added exceeds 30 parts by mass, the paste viscosity of the conductive paste composition may increase.
  • ester-based compound (C) contained in the conductive paste composition according to the present disclosure has an ester structure represented by the following general formula (1) or (2) in the molecule and has a molecular weight in the range of 150 to 2000.
  • the compound inside may be 8.
  • one of X 1 and X 2 is Cl or Br, and the other is Cl, Br, H or OH. That is, at least one chlorine atom (Cl) or bromine atom (Br) may be contained in the ester structure.
  • the specific method for producing (synthesizing) the (C) ester-based compound used in the present disclosure is not particularly limited, but an ester structure is provided for a compound (raw carboxylic acid) having a carboxylic acid (carboxyl group, carboxy group). It can be produced by reacting a compound (esterification raw material) to be introduced by a known method.
  • (C) ester-based compound can be obtained by using only the esterification raw material, but by using a neutralizing agent together with the esterification raw material, a part of the carboxylic acid is esterified and a part of the carboxylic acid is medium. It is neutralized with Japanese agent to form an ester. Therefore, the (C) ester compound having a salt structure can be obtained by using a neutralizing agent in combination. It can be said that the (C) ester compound has a salt structure in which a part of the ester structure of the (C) ester compound is neutralized with a base instead of an ester.
  • the raw material carboxylic acid is not particularly limited as long as it is a compound having a carboxylic acid in its structure, but typically, for example, butanoic acid (butyric acid), isobutyric acid, valeric acid (pentanoic acid), isovaleric acid, and pivalic acid.
  • Lauric acid (dodecanoic acid), palmitic acid (hexadecanoic acid), stearic acid (octadecanoic acid), hexahydrophthalic acid (cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid) and other saturated aliphatic monocarboxylic acids; succinic acid, glutaric acid , Saturated aliphatic dicarboxylic acids such as adipic acid and its anhydrides; unsaturated aliphatic carboxylic acids such as crotonic acid, oleic acid, maleic acid, fumaric acid; benzoic acid, phthalic acid or its anhydrides, isophthalic acid, terephthalic acid.
  • Arocyclic carboxylic acids such as pyromellitic acid; hydroxy acids such as malic acid, hydroxybutyric acid, tartaric acid, citric acid, salicylic acid, gallic acid; ethylenediamine tetraacetic acid; heavy containing carboxylic acids such as styrene-maleic acid copolymer Coalescence; etc. can be mentioned. Only one kind of these raw material carboxylic acids may be used, or two or more kinds may be used in combination as appropriate.
  • the esterification raw material has a hydroxyl group (hydroxy group, hydroxyl group) in a monohydric or divalent alcohol having 3 carbon atoms (that is, propanol or pyropandiol). It suffices that one hydrogen atom bonded to at least one of the two carbon atoms other than the carbon atom to be bonded is replaced with at least one of chlorine and bromine atoms.
  • 3-chloro-1-propanol 3-bromo-1-propanol, 2,3-dichloro-1-propanol, 2,3-dibromo-1-propanol, 2-chloro-3-bromo.
  • the amount of the esterified raw material charged to the raw material carboxylic acid may be adjusted by matching the number of moles of the hydroxyl group (hydroxy group, hydroxyl group) of the esterified raw material with the number of moles of the carboxyl group (carboxy group) of the raw material carboxylic acid. For example, if the raw material carboxylic acid is a monocarboxylic acid and the esterification raw material is monool, 1 mol of the esterification raw material may be charged with respect to 1 mol of the raw material carboxylic acid.
  • the raw material carboxylic acid is a dicarboxylic acid and the esterifying raw material is monool
  • 2 mol of the esterified raw material may be charged with respect to 1 mol of the raw material carboxylic acid.
  • the raw material carboxylic acid is a dicarboxylic acid and the esterification raw material is a diol
  • 1 mol of the esterification raw material may be charged with respect to 1 mol of the raw material carboxylic acid.
  • alcohols other than the above halogenated alcohol compound may be used in combination.
  • octanol, octyldiglycol, glycidol and the like are used in combination ((C) ester compounds of abbreviations C09 to C11).
  • the amount of the other alcohols used in combination with the halogenated alcohol compound is not particularly limited.
  • the (C) ester-based compound has a "salt structure", it is neutralized when the raw material carboxylic acid is reacted with the esterified raw material, as illustrated as the compound of the abbreviation C13 in Examples described later.
  • An agent (base) may be used.
  • the esterification raw material and the neutralizing agent in combination, a part of the raw material carboxylic acid is esterified and a part is neutralized by the neutralizing agent to become a salt.
  • a part of the hydroxyl group remains (in the ester structure of the general formula (1) or (2), the other of X 1 and X 2 is If it is OH).
  • the specific type of the neutralizing agent (base) used in combination with the esterification raw material is not particularly limited, but for example, various amine salts such as triethanolamine salt, ethylamine salt, ammonium salt; sodium, potassium, calcium, silver, etc. Various metal salts such as copper; etc. can be mentioned. Further, the amount of the neutralizing agent used (charged amount) to be used in combination is not particularly limited, and can be appropriately set according to the specific salt structure contained in the (C) ester compound.
  • the molecular weight of the (C) ester compound may be in the range of 150 to 2000, but may be in the range of 150 to 1500 or in the range of 150 to 1000. Considering that it has the ester structure of the general formula (1) or (2), it can be determined that the molecular weight of the ester compound (C) less than 150 is too small. When the molecular weight exceeds 2000, as is clear from Examples described later, there is a possibility that the effect of reducing the volume resistivity of the cured product of the conductive paste composition according to the present disclosure cannot be sufficiently obtained. Although it depends on the type of the (C) ester compound, if the upper limit of the molecular weight is 1500 or less or 1000 or less, the effect of lowering the volume resistance value may be relatively high.
  • the (D) ether / amine compound contained in the conductive paste composition according to the present disclosure has an ether structure represented by the following general formula (3) in the molecule, and the molecular weight thereof is within the range of 150 to 30,000. It may be an ether-based compound, or it may be an amine-based compound having an amine structure represented by the following general formula (4) in the molecule and having a molecular weight in the range of 150 to 30,000.
  • Y in the ether structure of the general formula (3) or the amine structure of the general formula (4) may be any of the alcohol structures represented by the following general formulas (5A) and (5B).
  • the alcohol structure of the general formula (5A) is a 1-chloro-2-propanol structure or a 1-bromo-2-propanol structure, and the carbon at the 3-position (methylene group) is the ether structure or the general structure of the general formula (3). It can be said that it is bound to the amine structure of the formula (4).
  • the alcohol structure of the general formula (5B) is a 3-chloro-1-propanol structure or a 3-bromo-1-propanol structure, and the carbon (methine group) at the 2-position is an ether structure of the general formula (3). Alternatively, it can be said that it is bound to the amine structure of the general formula (4).
  • Z in the amine structure of the general formula (4) may be any of the alcohol structures represented by the general formula (5A) or (5B), or a hydrogen atom (H).
  • X 3 in the general formula (5A) or (5B) may be independently Cl or Br, respectively.
  • the specific production (synthesis) method of the (D) ether / amine compound used in the present disclosure is not particularly limited, but the first raw material compound, a compound containing a hydroxyl group or an amino group, and the second raw material It can be produced by reacting a compound, an alkylene oxide compound having a substituent at the terminal, with a known method.
  • the first raw material compound of (D) ether / amine compound is referred to as "raw material compound d1”
  • the second raw material compound of (D) ether / amine compound is referred to as "raw material compound d2".
  • the raw material compound d1 is not particularly limited as long as it is a compound having a hydroxyl group or an amino group in its structure, but typically, for example, ethylene glycol (1,2-ethanediol), 1,2-propanediol, 1, 3-Propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 2-methyl-1,2-propanediol, 1,5-pentanediol , 2-Methyl-2,3-butanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2,3-dimethyl-2,3-butanediol, 1,10-decanediol and other dihydric alcohols; 4- Phenols such as tert-butylphenol, bisphenol A, bisphenol B, bisphenol C, bisphenol F, bisphenol S; diamines such as 1,
  • the raw material compound d2 has an alkylene oxide structure, and examples thereof include compounds having a structure in which a hydrogen atom bonded to a carbon of an alkyl group is replaced with another functional group.
  • a hydrogen atom having a propylene oxide structure and a methyl group at the 3-position (a hydrogen atom bonded to a carbon atom at the 3-position) is present.
  • a compound having a structure substituted with chlorine (Cl) or bromine (Br) or another element or functional group is used.
  • the ether / amine compound (D) used in the present disclosure has an alcohol structure of the general formula (5A) or the general formula (5B) as described above, and has the general formula (5A) or (5B).
  • X 3 in) is Cl or Br independently. Therefore, as the raw material compound d2, a compound containing at least chlorine or bromine is used, and as the raw material compound d2, a compound containing chlorine or bromine and another compound may be used in combination.
  • Examples of the compound in which the raw material compound d2 has the above-mentioned propylene oxide structure include epichlorohydrin and epibromohydrin.
  • Epichlorohydrin is a compound in which one hydrogen atom (H) bonded to the carbon atom at the 3-position of propylene oxide is replaced with a chlorine atom (Cl)
  • epibromohydrin is a compound at the 3-position of propylene oxide. It is a compound in which one hydrogen atom (H) bonded to a carbon atom is replaced with a bromine atom (Br).
  • glycidol is used as the raw material compound d2, but glycidol is said to be a compound in which one hydrogen atom bonded to the carbon atom at the 3-position of propylene oxide is replaced with a hydroxyl group. be able to.
  • X 3 of the alcohol structure in the obtained compound becomes a hydrogen atom (X 3 does not become Cl or Br), and is therefore used in the present disclosure (D). Not applicable to ether / amine compounds.
  • the compound having a hydroxyl group in the structure of the raw material compound d1 may be referred to as a “hydroxyl group-containing compound”, and the compound having an amino group in the structure of the raw material compound d1 may be referred to as an “amino group-containing compound”. ..
  • the raw material compound d2 is a compound in which the hydrogen atom bonded to the carbon atom at the 3-position of the propylene oxide is substituted as described above, such a compound may be referred to as a "substituted propylene oxide compound”.
  • the raw material compound d2 is not limited to the above-mentioned substituted propylene oxide compound.
  • the molecular weight of the ether / amine compound (D) may be in the range of 150 to 30,000, but may be in the range of 150 to 20,000 or in the range of 150 to 15,000. Considering that it has an ether structure of the general formula (3) or an amine structure of the general formula (4), and that these ether structures or amine structures have an alcohol structure represented by the general formula (5A) or (5B), (D) ) If the molecular weight of the ether / amine compound is less than 150, it can be judged that it is too small.
  • the effect of reducing the volume resistivity of the cured product of the conductive paste composition according to the present disclosure is sufficient, as will be clear from the examples described later. It may not be obtained. Although it depends on the type of the ether / amine compound (D), if the upper limit of the molecular weight is 20000 or less or 15000 or less, the effect of lowering the volume resistance value may be relatively high.
  • the method for producing the conductive paste composition according to the present disclosure is not particularly limited, and a known method can be preferably used.
  • a known method can be preferably used.
  • the above-mentioned components (A) to (C) or (A), (B), (D), and if necessary, a curing agent or other component are blended in a predetermined blending ratio ( It may be blended according to the weight basis) and made into a paste using a known kneading device.
  • the kneading device include a three-roll mill and the like.
  • the blending amount (content) of each component (A) to (C) or (A), (B), (D) in the conductive paste composition according to the present disclosure is not particularly limited, but (A) conductivity.
  • the blending amount of (A) conductive powder may be 70 parts by mass or more and 99 parts by mass or less, and 80 parts by mass or more and 98 parts by mass or less. It should be.
  • the blending amount of the conductive powder (A) is less than 70 parts by mass, the contact density between the conductive powders (A) in the cured conductive paste composition (cured product) becomes small, and (A) conductivity Poor contact between powders may result in insufficient conductivity, leading to an increase in volume resistivity.
  • the content of (A) the conductive powder is more than 99 parts by mass, the amount of (B) the resin component may be small and (A) the conductive powder may not be uniformly dispersed.
  • the blending amount (addition amount, content) of the (C) ester compound or (D) ether / amine compound is set based on the total amount of (A) conductive powder and (B) resin component. be able to. As described above, when the total amount of (A) conductive powder and (B) resin component is 100 parts by mass, the blending amount of (C) ester compound or (D) ether / amine compound is 0. It may be 01 parts by mass or more and 5 parts by mass or less, and may be 0.1 parts by mass or more and 2.5 parts by mass or less.
  • the effect of reducing the volume resistivity may be obtained even if the blending amount of the (C) ester compound or (D) ether / amine compound is less than 0.01 parts by mass.
  • the lower limit of the blending amount of the (C) ester compound or (D) ether / amine compound is preferably 0.01 parts by mass.
  • the blending amount exceeds 5 parts by mass, depending on the composition of the conductive paste composition and the like, the effect commensurate with the blending amount may not be obtained, and the (C) ester compound or (C) ester compound or ( D) There is a concern that the blending amount of the ether / amine compound becomes too large and may affect the physical properties of the conductive paste composition in some way.
  • each of the above-mentioned components ((A) conductive powder, (B) resin component, (C) ester compound or (D) ether / amine
  • a solvent known in the field of the conductive paste composition and various additives may be contained.
  • the additive is not particularly limited, and specific examples thereof include a leveling agent, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a silane coupling agent, a defoaming agent, and a viscosity modifier. These additives can be added as long as they do not interfere with the effects of the present invention.
  • the solvent is added to adjust the physical properties such as viscosity or fluidity of the conductive paste composition according to the present disclosure.
  • the physical properties of the conductive paste composition according to the present disclosure are not particularly limited, but the viscosity thereof is, for example, 75 to 100 Pa ⁇ s from the viewpoint of convenience when forming a pattern such as an electrode or an electric wiring, particularly efficiency of screen printing. Can be mentioned within the range of. When the viscosity of the conductive paste composition is within this range, pattern formation by screen printing can be satisfactorily performed.
  • the specific type of the solvent is not particularly limited, but for example, saturated hydrocarbons such as hexane; aromatic hydrocarbons such as toluene; glycol ethers (cellosolves) such as ethyl cellosolve, butyl cellosolve, and butyl cellosolve acetate; diethylene glycol diethyl.
  • saturated hydrocarbons such as hexane
  • aromatic hydrocarbons such as toluene
  • glycol ethers glycol ethers (cellosolves) such as ethyl cellosolve, butyl cellosolve, and butyl cellosolve acetate
  • diethylene glycol diethyl diethylene glycol diethyl.
  • Glycol ethers such as ether and butyl diglycol (butyl carbitol, diethylene glycol monobutyl ether); acetic acid esters of glycol ethers such as butyl diglycol acetate and butyl carbitol acetate; alcohols such as diacetone alcohol, tarpineol and benzyl alcohol Ketones such as cyclohexanone and methyl ethyl ketone; esters such as DBE, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate and 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol diisobutyrate. Kind; etc. Only one type of these solvents may be used, or two or more types may be used in combination as appropriate.
  • the blending amount of the solvent is not particularly limited, and as described above, it can be added to such an extent that the viscosity or fluidity of the conductive paste composition can be adjusted within a suitable range.
  • the content of the solvent exceeds 40% by mass with respect to the entire conductive paste composition, fluidity suitable for printing is obtained, although it depends on the type of other components or the composition of the conductive paste composition. This may not be possible and printability may deteriorate.
  • the method of forming a predetermined pattern on the substrate by the conductive paste composition according to the present disclosure is not particularly limited, and various known forming methods can be preferably used.
  • a typical example is a screen printing method as shown in Examples described later, but in addition, a printing method such as a gravure printing method, an offset printing method, an inkjet method, a dispenser method, or a dip method is applied. Is possible.
  • the method for curing the conductive paste composition according to the present disclosure is not particularly limited, and a known heating method can be preferably used depending on various conditions such as (B) the type of resin component.
  • a known heating method may be applied under known conditions so that the temperature at which the thermosetting resin cures is reached.
  • a thermoplastic resin is used as the resin component, a known heating method is applied under known conditions so that the temperature is such that the conductive paste composition formed in a predetermined pattern can be dried and cured. Just do it.
  • the method for measuring (evaluating) the volume resistivity of the cured product of the conductive paste composition is not particularly limited, but as shown in Examples described later, the conductive paste composition is conductive on the surface of the base material in a predetermined pattern.
  • a cured product (conductive layer) of the paste composition is formed, the film thickness and electrical resistance of the cured product are measured with a known measuring device, and the cured product is based on the aspect ratio and electrical resistance based on the film thickness.
  • the volume resistivity ( ⁇ ⁇ cm) can be calculated and evaluated.
  • the conductive paste composition according to the present disclosure can be widely and suitably used for the purpose of forming a conductive cured product by curing by heating.
  • Typical examples include applications for forming patterned electrodes or electrical wiring on a substrate.
  • a current collecting electrode of a solar cell an external electrode of a chip-type electronic component; an RFID (Radio Frequency IDentification), an electromagnetic wave shield, an oscillator bond, a membrane switch, or a component used for electroluminescence, etc. It can be suitably used for applications such as electrodes or electrical wiring.
  • the conductive paste composition according to the present disclosure is a "resin type" (a type that cures by heating) containing (A) a conductive powder and (B) a resin component, and (A) a conductive powder.
  • a resin type a type that cures by heating
  • a silver powder using at least silver at least one of a thermosetting resin and a thermoplastic resin is used as the resin component (B), and further, according to the above general formula (1) or (2). It has the indicated ester structure in the molecule and contains the (C) ester-based compound having a molecular weight in the range of 150 to 2000.
  • the ester of the general formula (1) or (2) By containing the (C) ester compound having a structure, the ether structure represented by the general formula (3), or the (D) ether / amine compound having an amine structure represented by the general formula (4).
  • the volume resistivity of the cured product of the conductive paste composition can be reduced without adjusting the conditions of the silver-based powder. Thereby, the volume resistivity of the conductive layer such as the electrode or the electric wiring formed by using the conductive paste composition can be made lower.
  • the volume resistivity of the cured product can be satisfactorily lowered, so that the properties are good even if the amount of silver used is reduced. It becomes possible to manufacture the conductive layer of.
  • the conductive paste composition according to the present disclosure includes the above-mentioned (A) conductive powder, (B) resin component, (C) ester compound or (D) ether / amine compound (necessarily).
  • the composition (composition) may be composed of (accordingly, a curing agent), but the composition (composition) composed of the components (A) to (C) referred to here, or the composition composed of the components (A), (B) and (D). Consists of only the components (A) to (C) and, if necessary, a curing agent, or only the components (A), (B) and (D) and, if necessary, a curing agent.
  • the above-mentioned known solvent or known additive may be added as long as it does not directly affect the effects of the present disclosure.
  • the substance or compound is conductive according to the effects and effects of the present disclosure. It can be prevented from being contained in the sex paste composition (blending or addition is excluded). Furthermore, in the present disclosure, the component (C) and the component (D) can be used in combination as long as the action and effect thereof are not hindered. That is, the conductive paste composition according to the present disclosure may be configured to contain the components (A), (B), (C) and (D).
  • the average particle size D50 of the silver-based powder which is a conductive powder, was evaluated by a laser diffraction method.
  • a sample of silver powder (0.3 g) was weighed in a 50 ml beaker, 30 ml of isopropyl alcohol was added, and then treated with an ultrasonic cleaner (manufactured by AS ONE Corporation, product name USM-1) for 5 minutes to disperse the sample.
  • This dispersion is used as a sample for measuring the average particle size D50, and is dispersed in the sample by a microtrack particle size distribution measuring device (manufactured by Nikkiso Co., Ltd., product name: Microtrack particle size distribution measuring device 9320-HRA X-100).
  • the average particle size D50 of the powder was measured and evaluated.
  • the conductor pattern 11 shown in FIG. 1 was screen-printed on the surface of the alumina substrate as the base material using the conductive paste composition of Examples, Comparative Examples or Reference Examples. As shown in FIG. 1, the conductor pattern 11 has rectangular terminals 11a and 11b located at both ends, and a zigzag wiring portion 11c connecting these terminals 11a and 11b.
  • the conductor pattern 11 (conductive paste composition) was cured by heating the alumina substrate on which the conductor pattern 11 was formed in a hot air dryer at 180 ° C. for 60 minutes. As a result, a sample for evaluating the volume resistivity was prepared.
  • the film thickness of the cured conductor pattern 11 is measured with a surface roughness meter (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd., product name Surfcom 480A). The measurement was performed, and the electric resistance was measured with a digital multimeter (manufactured by Advantest Co., Ltd., product name R6551). Volume resistivity ( ⁇ ⁇ cm) of the cured product in the conductive paste composition of each Example, each Comparative Example or each Reference Example, based on the measured film thickness and electrical resistance and the aspect ratio of the conductor pattern 11. was calculated and evaluated.
  • Comparative Example or Reference Example four types of resins and blocked polyisocyanates shown in Table 2 are used as the resin component (B), and a curing agent for a thermosetting resin is used. Two kinds of compounds shown in Table 2 were used as. Butyl diglycol (abbreviation S1) shown in Table 2 was used as the solvent.
  • ((C) Ester compound) Further, in the conductive paste composition in this example, comparative example or reference example, 25 kinds of compounds shown in Table 3 were used as the (C) ester compound. As shown in Table 3, these 25 types of compounds are the raw material carboxylic acid and esterification raw material (1 type or 2 types), or the raw material carboxylic acid and esterification raw material and the neutralizing agent (only the compound of abbreviation C13). Was synthesized using.
  • esterification is not particularly limited, and for example, a known method described in Borhard Shore modern organic chemistry can be used.
  • a part of the carboxyl group of the raw material carboxylic acid is esterified by the esterification raw material, and a part of the carboxyl group is neutralized with a neutralizing agent to form a salt. It corresponds to the (C) ester compound having a "salt structure".
  • the compound of the abbreviation C24 does not contain chlorine (Cl) or bromine (Br) because the esterification raw material is only 1,2-propanediol. Therefore, the compound of the abbreviation C24 is a "comparative ester compound" that does not correspond to the (C) ester compound used in the conductive paste composition according to the present disclosure.
  • the conductive paste composition in this example, comparative example or reference example was prepared (manufactured) so as to have the four basic compositions shown in Table 4.
  • the conductive paste composition of each Example or each Comparative Example was prepared (manufactured).
  • the conductive paste composition of each reference example had a composition in which the (C) ester compound was not mixed with the compositions 1 to 4.
  • Example 1 As shown in Table 5, the conductive paste composition of Example 1 was prepared by blending 1 part by mass of the compound of the abbreviation C01 as the (C) ester compound with respect to the basic composition of the composition 1. An evaluation sample was prepared as described above using the conductive paste composition of Example 1, and the volume resistivity of the cured product was measured. The results are shown in Table 5.
  • Examples 2 to 23 As shown in Table 5, 1 part by mass of each of the compounds of the abbreviations C02 to C23 (only the compound of the abbreviation C13 has a salt structure) was blended with respect to the basic composition of the composition 1 as the ester compound (C).
  • the conductive paste compositions of Examples 2 to 23 were prepared. As described above, an evaluation sample was prepared using each of the conductive paste compositions of Examples 2 to 23, and the volume resistivity of the cured product was measured. The results are shown in Table 5.
  • Comparative Example 1 As shown in Table 5, the conductive paste composition of Comparative Example 1 was prepared by blending 1 part by mass of the compound of the abbreviation C24, which is a comparative ester compound, with respect to the basic composition of Composition 1. As described above, an evaluation sample was prepared using the conductive paste composition of Comparative Example 1, and the volume resistivity of the cured product was measured. The results are shown in Table 5.
  • Example 24 As shown in Table 5, the conductive paste composition of Example 24 was prepared by blending 1 part by mass of the compound of the abbreviation C25 as the (C) ester compound with respect to the basic composition of the composition 1.
  • the compound of the abbreviation C25 has a weight average molecular weight of about 1000 to 1500 because the raw material carboxylic acid is a styrene-maleic acid copolymer.
  • an evaluation sample was prepared using the conductive paste composition of Example 24, and the volume resistivity of the cured product was measured. The results are shown in Table 5.
  • Examples 25 to 28 As shown in Table 6, the compound of the abbreviation C05 as the (C) ester-based compound was blended in the range of 0.05 to 5 parts by mass with respect to the basic composition of the composition 2, and the conductivity of Examples 25 to 28 was obtained. A sex paste composition was prepared. As described above, an evaluation sample was prepared using each of the conductive paste compositions of Examples 25 to 28, and the volume resistivity of the cured product was measured. The results are shown in Table 6.
  • Example 29 to 32 As shown in Table 6, the compound of the abbreviation C15 as the (C) ester-based compound was blended in the range of 0.01 to 2.5 parts by mass with respect to the basic composition of the composition 2, and Examples 29 to 32.
  • the conductive paste composition of was prepared. Evaluation samples were prepared as described above using the conductive paste compositions of Examples 29 to 32, respectively, and the volume resistivity of the cured product was measured. The results are shown in Table 6.
  • Example 33 to 37 As shown in Table 6, 0.5 parts by mass of each of the compounds abbreviations C08, C15, C17, C19, and C21 were blended as the (C) ester-based compound with respect to the basic composition of Composition 3, and Example 33 -37 conductive paste compositions were prepared. As described above, an evaluation sample was prepared using each of the conductive paste compositions of Examples 33 to 37, and the volume resistivity of the cured product was measured. The results are shown in Table 6.
  • Comparative Example 2 As shown in Table 6, 0.5 parts by mass of the compound of the abbreviation C24, which is a comparative ester compound, was blended with respect to the basic composition of Composition 3 to prepare the conductive paste composition of Comparative Example 2. Using the conductive paste composition of Comparative Example 2, an evaluation sample was prepared as described above, and the volume resistivity of the cured product was measured. The results are shown in Table 6.
  • Examples 38 to 45 As shown in Table 6, 1 part by mass of each of the compounds of the abbreviations C09 to C15 and C25 (only the compound of the abbreviation C13 has a salt structure) is blended with respect to the basic composition of the composition 4 as the (C) ester compound.
  • the conductive paste compositions of Examples 38 to 45 were prepared. As described above, an evaluation sample was prepared using each of the conductive paste compositions of Examples 38 to 45, and the volume resistivity of the cured product was measured. The results are shown in Table 6.
  • the comparative ester compound is contained.
  • the volume resistivity of the obtained conductor pattern 11 is the same as that of the conductive paste composition of Reference Example 1 or 3. Therefore, if it is a (C) ester compound in which chlorine (Cl) or bromine (Br) is contained in the ester structure having 3 carbon atoms, not simply a compound having an ester structure having 3 carbon atoms, the volume resistivity is lowered. It can be seen that it can contribute to.
  • the volume resistivity of the conductor pattern 11 is (A) when silver-coated resin powder is used instead of silver powder or the like as the conductive powder.
  • the volume resistivity can be significantly reduced by using the (C) ester-based compound.
  • the (C) ester compound Even if the molecular weight is about 1000 to 1500, it is possible to reduce the volume resistivity. However, according to the results of Examples 24 and 45, the degree of decrease in volume resistivity is relatively small as compared with the compound having a lower molecular weight. Therefore, in consideration of this point, the (C) ester-based compound It can be seen that the upper limit of the molecular weight of the ester is preferably about 2000. Therefore, it can be seen that the molecular weight of the (C) ester compound is preferably in the range of 150 to 2000.
  • ((D) Ether / amine compound) In the conductive paste composition in this example, comparative example or reference example, 20 kinds of compounds shown in Table 7 were used as the (D) ether / amine compound. As shown in Table 7, these 20 kinds of compounds were synthesized by using a hydroxyl group-containing compound or an amino group eye compound as the raw material compound d1 and using a substituted propylene oxide compound as the raw material compound d2, respectively.
  • the raw material compound d2 When the raw material compound d2 is charged with respect to 1 mol of the hydroxyl group or the amino group of the raw material compound d1, and the raw material compound d1 is a hydroxyl group-containing compound, sulfuric acid is added as a catalyst to 0.1% by mass based on the hydroxyl group-containing compound. If the raw material compound d1 is an amino group-containing compound, the compounds of the abbreviations D01 to D20 were synthesized by reacting them in a temperature range of 60 to 120 ° C. for 3 to 5 hours without a catalyst.
  • the specific method of the ring-opening reaction of the substituted propylene oxide compound is not particularly limited, and is described in, for example, Borhart Shore Modern Organic Chemistry. The method can be used. In addition, an aprotic solvent may be used for the ring-opening reaction, if necessary.
  • the compound of the abbreviation D19 or D20 does not contain chlorine (Cl) or bromine (Br) because the raw material compound d2 is only glycidol. Therefore, the compound of the abbreviation D19 or D20 is a "comparative ether / amine compound" that does not correspond to the (D) ether / amine compound used in the conductive paste composition according to the present disclosure.
  • the conductive paste compositions in this Example, Comparative Example or Reference Example were prepared (manufactured) so as to have the four basic compositions shown in Table 4. Since the specific preparation (manufacturing) method is as described above, the description thereof will be omitted.
  • Example 46 As shown in Table 8, the conductive paste composition of Example 46 was prepared by blending 1 part by mass of the compound of the abbreviation D01 as the (D) ether / amine compound with respect to the basic composition of the composition 1. Using the conductive paste composition of Example 46, an evaluation sample was prepared as described above, and the volume resistivity of the cured product was measured. The results are shown in Table 8.
  • Example 47 to 63 As shown in Table 8, 1 part by mass of each of the compounds of the abbreviations D02 to D18 as the (D) ether / amine compound was added to the basic composition of the composition 1, and the conductive paste composition of Examples 47 to 63 was added. The thing was prepared. As described above, an evaluation sample was prepared using each of the conductive paste compositions of Examples 47 to 63, and the volume resistivity of the cured product was measured. The results are shown in Table 8.
  • Examples 64-67 As shown in Table 9, the compound of the abbreviation D04 as the (D) ether / amine compound was blended in the range of 0.05 to 5 parts by mass with respect to the basic composition of the composition 2, and Examples 64 to 67 were added.
  • the conductive paste composition of was prepared. As described above, an evaluation sample was prepared using each of the conductive paste compositions of Examples 64 to 67, and the volume resistivity of the cured product was measured. The results are shown in Table 9.
  • Example 68 to 71 As shown in Table 9, the compound of the abbreviation D06 as the (D) ether / amine compound was blended in the range of 0.01 to 2.5 parts by mass with respect to the basic composition of Composition 2, and Example 68 ⁇ 71 conductive paste compositions were prepared. As described above, an evaluation sample was prepared using each of the conductive paste compositions of Examples 68 to 71, and the volume resistivity of the cured product was measured. The results are shown in Table 9.
  • Example 72 to 76 As shown in Table 9, 0.5 parts by mass of each of the compounds abbreviations D04, D05, D13, D16, and D18 were blended as the (D) ether / amine compound with respect to the basic composition of the composition 3.
  • the conductive paste compositions of Examples 72-76 were prepared. Evaluation samples were prepared as described above using the conductive paste compositions of Examples 72 to 76, respectively, and the volume resistivity of the cured product was measured. The results are shown in Table 9.
  • Comparative Example 5 As shown in Table 9, 0.5 parts by mass of the compound of the abbreviation D19, which is a comparative ether / amine compound, was blended with respect to the basic composition of Composition 3 to prepare the conductive paste composition of Comparative Example 5. .. An evaluation sample was prepared as described above using the conductive paste composition of Comparative Example 5, and the volume resistivity of the cured product was measured. The results are shown in Table 9.
  • Example 77 to 83 As shown in Table 9, 1 part by mass of each of the compounds abbreviations D02, D06, D08, D09, and D10 to D12 were added as the (D) ether / amine compound to the basic composition of the composition 4.
  • the conductive paste compositions of Examples 77-83 were prepared. As described above, an evaluation sample was prepared using each of the conductive paste compositions of Examples 77 to 83, and the volume resistivity of the cured product was measured. The results are shown in Table 9.
  • Comparative Example 6 As shown in Table 9, 0.5 parts by mass of the compound of the abbreviation D20, which is a comparative ether / amine compound, was blended with respect to the basic composition of Composition 4 to prepare the conductive paste composition of Comparative Example 6. .. An evaluation sample was prepared as described above using the conductive paste composition of Comparative Example 6, and the volume resistivity of the cured product was measured. The results are shown in Table 9.
  • the volume resistivity of the conductor pattern 11 is (A) when silver-coated resin powder is used instead of silver powder or the like as the conductive powder.
  • the volume resistivity can be significantly reduced by using the (D) ether / amine compound.
  • the present invention can be suitably used in the field of manufacturing various electronic devices and electronic components, and in particular, a current collecting electrode of a solar cell, an external electrode of a chip-type electronic component, an RFID, an electromagnetic wave shield, an oscillator bond, and a membrane switch. Or, it can be suitably used in a field where higher definition electrodes and wiring are required, such as electrodes and wiring of parts used for electroluminescence and the like.

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Abstract

導電性粉末として銀系粉末を用いており、得られる硬化物の体積抵抗率を良好に低下させることが可能な、樹脂型の導電性ペースト組成物を提供する。 導電性ペースト組成物は、(A)導電性粉末が少なくとも銀を用いた銀系粉末であり、(B)樹脂成分が熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂の少なくとも一方であり、さらに、下記一般式(1)または(2)で示されるエステル構造を有し、分子量が150~2000の範囲内である(C)エステル系化合物またはその塩、あるいは、分子量が150~30000の範囲内である特定の(D)エーテル/アミン系化合物を含有する(X1 およびX2 は、いずれか一方がClまたはBrであり、他方がCl、Br、HまたはOHである)。

Description

導電性ペースト組成物
 本発明は、樹脂型の導電性ペースト組成物に関する。
 従来から、フィルム、基板、電子部品等の基材に電極または電気配線(配線)等の導電層を形成する方法の一つとして、導電性ペースト組成物を用いる技術が広く用いられている。このような導電性ペースト組成物としては様々な種類が知られているが、一つの分類手法として、樹脂型導電性ペーストと焼成型導電性ペーストとに大別することが可能である。
 焼成型導電性ペーストは、セラミック等のような高温焼成可能な基板(基材)の表面に塗工され、一般的には500℃以上の高温で焼成され、これにより、当該基板の表面に焼成物としての導電層が形成される。焼成型導電性ペーストは、このように高温で焼成処理することにより焼成物としての導電層を形成するため、得られる導電層では、その体積抵抗率を相対的に低いものとすることができる。
 これに対して、樹脂型導電性ペーストは、基材に塗布または印刷し、これを加熱して乾燥硬化させることにより、硬化物としての導電層が形成される。樹脂型導電性ペーストは、焼成型導電性ペーストと比較して相対的に低温(一般的には250℃以下)で加熱処理するため、得られる導電層(硬化物)においては、焼成型導電性ペーストに比較して体積抵抗率が相対的に高くなることが知られている。
 導電性粉末(導電性粒子)として銀粉または銀を用いた粉末(まとめて銀系粉末と称する)を用いた樹脂型導電性ペーストでは、体積抵抗率を低くすることを目的とする技術がいくつか知られている。例えば、特許文献1では、導電性粉末として銀粉を用いるとともに脂肪酸銀塩を併用しており、銀粉の粒径、形状、タップ密度等の条件を調整した太陽電池電極用ペーストが開示されている。また、特許文献2では、導電性ペースト組成物に使用可能な銀系粉末として銀被覆銅合金粉末が開示されており、この銀被覆銅合金粉末では、体積抵抗率を低くするために、銅合金粉末が所定範囲のニッケルまたは亜鉛(もしくはその両方)を含んでいる。
特開2012-038846 特開2014-005531
 前記の通り、特許文献1および2では、銀系粉末を用いた樹脂型導電性ペーストにおいて体積抵抗率を低下させるためには、銀系粉末そのものについて諸条件を検討している。しかしながら、銀系粉末(導電性粉末)以外の成分が体積抵抗率の低下に寄与することに関しては、これら先行技術文献には特に開示がない。
 本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、導電性粉末として銀系粉末を用いており、得られる硬化物の体積抵抗率を良好に低下させることが可能な、樹脂型の導電性ペースト組成物を提供することを目的とする。
 本発明に係る導電性ペースト組成物は、前記の課題を解決するために、(A)導電性粉末および(B)樹脂成分を含有し、前記(A)導電性粉末として、少なくとも銀を用いた銀系粉末が用いられ、前記(B)樹脂成分として、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂の少なくとも一方が用いられ、さらに、下記一般式(1)または(2)で示されるエステル構造を分子中に有し、分子量が150~2000の範囲内である(C)エステル系化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(ただし、上記一般式(1)または(2)のエステル構造におけるX1 およびX2 は、いずれか一方がClまたはBrであり、他方がCl、Br、HまたはOHである。)、または、下記一般式(3)で示されるエーテル構造、もしくは、下記一般式(4)で示されるアミン構造を分子中に有し、分子量が150~30000の範囲内である(D)エーテル/アミン系化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(ただし、上記一般式(3)のエーテル構造または上記一般式(4)のアミン構造におけるYは、下記一般式(5A)または(5B)に示すアルコール構造のいずれかであり、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
上記一般式(4)のアミン構造におけるZは、上記一般式(5A)または(5B)に示すアルコール構造のいずれか、もしくは水素原子(H)であり、上記一般式(5A)または(5B)におけるX3 はそれぞれ独立してClまたはBrである。)構成である。
 前記構成によれば、(A)導電性粉末が銀系粉末であり、(B)樹脂成分を加熱して硬化させる樹脂型導電性ペーストにおいて、一般式(1)または(2)のエステル構造を有する(C)エステル系化合物または(D)エーテル/アミン系化合物を含有させることにより、銀系粉末の条件を調整しなくても、当該導電性ペースト組成物の硬化物の体積抵抗率を低下させることができる。これにより、導電性ペースト組成物を用いて形成される電極または電気配線等といった導電層の体積抵抗率をより低いものにすることができる。また、例えば、銀系粉末として銀粉末ではなく銀コート粉末を用いても、硬化物の体積抵抗率を良好に低下させることが可能になるので、銀の使用量を低減しても良好な性質の導電層を製造することが可能になる。
 前記構成の導電性ペースト組成物においては、前記(A)導電性粉末および(B)樹脂成分の合計量を100質量部としたときに、前記(C)エステル系化合物もしくはその塩、または、前記(D)エーテル/アミン系化合物の含有量が0.01質量部以上5質量部以下である構成であってもよい。
 また、前記構成の導電性ペースト組成物においては、前記(C)エステル系化合物もしくはその塩、または、前記(D)エーテル/アミン系化合物の含有量が0.1質量部以上2.5質量部以下である構成であってもよい。
 また、前記構成の導電性ペースト組成物においては、前記銀系粉末が、銀粉末および銀コート粉末の少なくとも一方である構成であってもよい。
 また、前記構成の導電性ペースト組成物においては、前記(C)エステル系化合物には、当該(C)エステル系化合物の前記エステル構造の一部が、エステルではなく塩基によりカルボン酸が中和された塩構造を有するものが含まれる構成であってもよい。
 また、前記構成の導電性ペースト組成物においては、前記(B)樹脂成分が、ブチラール樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂から選択される少なくともいずれか1種である構成であってもよい。
 本発明では、以上の構成により、導電性粉末として銀系粉末を用いており、得られる硬化物の体積抵抗率を良好に低下させることが可能な、樹脂型の導電性ペースト組成物を提供することができる、という効果を奏する。
本発明の実施例に係る導電性ペースト組成物を硬化させて得られる導体パターン(硬化物)の体積抵抗率を評価するための導体パターンの形状を示す平面図である。
 本開示に係る導電性ペースト組成物は、(A)導電性粉末および(B)樹脂成分を含有し、加熱により少なくとも(B)樹脂成分を硬化させて導電性を有する硬化物を形成するために用いられるもの(樹脂型導電性ペースト)である。(A)導電性粉末としては、少なくとも銀を用いた銀系粉末が用いられ、(B)樹脂成分としては、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂の少なくとも一方が用いられ、さらに、下記一般式(1)または(2)で示されるエステル構造を分子中に有し、分子量が150~2000の範囲内である(C)エステル系化合物、または、下記一般式(3)で示されるエーテル構造、もしくは、下記一般式(4)で示されるアミン構造を分子中に有し、分子量が150~30000の範囲内である(D)エーテル/アミン系化合物を含有している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 ただし、上記一般式(1)または(2)のエステル構造におけるX1 およびX2 は、い
ずれか一方がClまたはBrであり、他方がCl、Br、HまたはOHである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 ただし、上記一般式(3)のエーテル構造または上記一般式(4)のアミン構造におけるYは、下記一般式(5A)または(5B)に示すアルコール構造のいずれかである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 また、上記一般式(4)のアミン構造におけるZは、上記一般式(5A)または(5B)に示すアルコール構造のいずれか、もしくは水素原子(H)であり、上記一般式(5A)または(5B)におけるX3 はそれぞれ独立してClまたはBrである。
 本開示に係る導電性ペースト組成物においては、(C)エステル系化合物、または、(D)エーテル/アミン系化合物の含有量は特に限定されないが、代表的には、(A)導電性粉末および(B)樹脂成分の合計量を100質量部としたときに、(C)エステル系化合物または(D)エーテル/アミン系化合物の含有量が0.01質量部以上5質量部以下であればよい。また、(C)エステル系化合物には、当該(C)エステル系化合物のエステル構造の一部が、エステルではなく塩基によりカルボン酸が中和された塩構造を有するものが含まれる。以下、本開示に係る導電性ペースト組成物に関して具体的に説明する。
 [(A)導電性粉末]
 本開示に係る導電性ペースト組成物が含有する(A)導電性粉末としては、少なくとも銀を含有する粉末が用いられる。説明の便宜上、銀を含有する粉末を適宜「銀系粉末」と称する。具体的な銀系粉末としては、実質的に銀から構成される銀粉末、銀以外の材質で構成される粉末(本体粉末)の表面に銀をコートした銀コート粉末、銀を含有する合金(銀合金)から構成される銀合金粉末等が挙げられる。これらの中でも、特に銀粉末および銀コート粉末が好ましく用いられる。
 銀粉末は、銀のみで構成される粉末であるが、公知の不可避的不純物を含有してよいことはいうまでもない。また、銀合金粉末であっても、公知の各種規格において「銀製」と認められる程度の純度を有するものは、本開示において銀粉末として取り扱うことができる。
 銀コート粉末の具体的な構成は特に限定されず、銀以外の材質で構成される本体粉末の材質が金属であってもよいし、金属以外の材質であってもよい。金属以外の材質としては、公知の樹脂材料または公知のセラミック材料、ガラス等を挙げることができる。本体粉末が樹脂材料である場合には、本開示に係る導電性ペースト組成物を硬化させる際の加熱温度であっても粉末形状(粒子形状)が保持できる程度の耐熱性を有するものであればよい。
 本体粉末が金属である銀コート粉末、すなわち、銀コート金属粉末としては、例えば、銀コート銅粉末、銀コート銅合金粉末、銀コートニッケル粉末、銀コートアルミニウム粉末等を挙げることができるが特に限定されない。本体粉末が樹脂である銀コート粉末、すなわち、銀コート樹脂粉末としては、例えば、銀コートポリイミド樹脂粉末等を挙げることができるが特に限定されない。本体粉末がセラミック材料である銀コート粉末、すなわち、銀コートセラミック粉末としては、例えば、銀コートアルミナ粉末等を挙げることができるが特に限定されない。
 銀系粉末が銀コート粉末である場合に、本体粉末の表面にコートされる銀の量、すなわち、銀コート量は特に限定されず、諸条件に応じて適宜設定することができる。本開示に係る導電性ペースト組成物の用途(硬化物の用途)に応じて求められる体積抵抗率等に応じて、銀コート量を増減することができる。あるいは、本体粉末の材質(導電性)に応じて、銀コート量を増減することができる。なお、銀コート量は、銀コート粉末の全質量におけるコートされている銀の質量の比(質量比、例えば百分率(質量%)等)で表すことができる。
 銀系粉末の具体的な形状は特に限定されず、球状(粒状)であってもよいしフレーク状(薄片状または鱗片状)であってもよい。なお、フレーク状粉末とは、部分的に凹凸があり変形が見られても、全体として見た場合に、平板または厚みの薄い直方体に近い形状の粉末であればよい。球状粉末とは、部分的に凹凸があり変形が見られても、全体として見た場合に、直方体よりは立方体に近い立体形状の粉末であればよい。
 銀系粉末の具体的な物性も特に限定されず、その平均粒径、比表面積、タップ密度等については公知の範囲内であればよい。例えば、銀系粉末の形状がフレーク状であれば、その平均粒径D50は例えば2~20μmの範囲内であればよく、BET比表面積は例えば0.1~2.0m2 /gの範囲内であればよく、タップ密度は例えば3~10g/cm3の範囲内であればよく、アスペクト比は例えば5~15の範囲内であればよい。また、銀系粉末の形状が球状であれば、その平均粒径D50は0.1~10μmの範囲内であればよく、BET比表面積は0.5~2.0m2 /gの範囲内であればよく、タップ密度は例えば1.5~10g/cm3 であればよく、凝集度D50/DSEMが例えば2~15の範囲内であればよい。
 なお、銀系粉末の平均粒径D50の測定(評価)方法は特に限定されないが、本開示においては、後述する実施例のように、マイクロトラック粒度分布測定装置を用いたレーザ回折法により測定(評価)すればよい。また、BET比表面積の評価方法も特に限定されないが、公知の比表面積計を用いて窒素吸着によるBET1点法で測定して評価すればよい。また、タップ密度の評価方法も特に限定されないが、公知のタップ密度測定装置を用いて所定条件でタッピングし、タッピング後の試料容積に対する試料質量から算出して評価すればよい。これら測定方法または評価方法における各種条件は、樹脂型導電性ペーストの分野で公知の条件(例えば、本願出願人による樹脂型導電性ペースト(熱硬化型等)の先行特許出願の公開公報に記載される諸条件)を用いることができる。
 銀系粉末が銀粉末(もしくは銀合金粉末)または銀コート粉末のいずれであっても、あるいは、銀系粉末の形状がフレーク状または球状のいずれであっても、その製造方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。
 銀粉末(もしくは銀合金粉末)がフレーク状粉末の場合、例えば、公知の方法で製造された球状粉末を元粉として、当該元粉に公知の機械的処理を施すことによりフレーク状粉末を製造することができる。元粉の粒径や凝集度等の物性は、例えば導電性ペースト組成物の使用目的(硬化物である電極または電気配線等の種類、あるいはこれら電極または電気配線等を備える電子部品または電子装置等の種類等)に応じて適宜選択することができる。
 また、銀粉末(もしくは銀合金粉末)が球状粉末の場合も、その製造方法は特に限定されるものではなく、例えば、湿式還元法により製造した粉末、電解法やアトマイズ法等、公知の他の方法により製造した球状粉末等を挙げることができる。銀コート粉末の場合には、前記のようにして製造されたフレーク状または球状の本体粉末の表面に、公知の方法で銀をコートすればよい。
 本開示に係る導電性ペースト組成物においては、(A)導電性粉末として、少なくとも銀系粉末を用いればよいが、銀系粉末以外の導電性粉末を併用してもよい。このような他の導電性粉末としては、例えば、金粉末、パラジウム粉末、ニッケル粉末、アルミニウム粉末、鉛粉末、カーボン粉末等を挙げることができるが特に限定されない。銀系粉末以外の他の導電性粉末を併用する場合、全ての(A)導電性粉末のうち銀系粉末が少なくとも10質量%を超えて含まれていればよく、50質量%以上含まれてもよいし、90質量%以上含まれてもよいし、95質量%以上含まれてもよい。他の導電性粉末を併用する際の配合量は、得られる硬化物に求められる諸条件に応じて適宜設定することができる。
 [(B)樹脂成分]
 本開示に係る導電性ペースト組成物が含有する(B)樹脂成分としては、加熱により硬化が可能な公知の樹脂を挙げることができる。具体的には、例えば、公知の熱硬化性樹脂、公知の熱可塑性樹脂を挙げることができる。
 熱硬化性樹脂としては、代表的には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、マレイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、シアネート樹脂等が挙げられるが特に限定されない。これら熱硬化性樹脂は1種類のみを用いてもよいし2種類以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
 また、(B)樹脂成分としてエポキシ樹脂を用いる場合には、ブロック化ポリイソシアネート化合物を併用してもよい。したがって、本開示においてはブロック化ポリイソシアネート化合物も便宜上(B)樹脂成分と見なしてもよい。これら熱硬化性樹脂の中でも、一つの好ましい例として、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、並びに、エポキシ樹脂およびブロック化ポリイソシアネートを挙げることができる。
 エポキシ樹脂は、1分子中に2個以上のエポキシ環またはエポキシ基を有する多価エポキシ樹脂であれば特に限定されず、一般的なものを用いることができる。具体的には、例えば、グリシジル型のエポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンエポキシド等の脂環式エポキシ樹脂、ブタジエンダイマージエポキシド等の脂肪族エポキシ樹脂等が挙げられる。グリシジル型のエポキシ樹脂としては、エピクロルヒドリンまたは2-メチルエピクロルヒドリンと、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等のノボラック系化合物;ビスフェノール、水添ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールAD、レゾルシン等の多価フェノール系化合物;エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、トリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の多価アルコール系化合物;エチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、アニリン等のポリアミノ化合物;または、アジピン酸、フタル酸、イソフタル酸等の多価カルボキシル化合物;等と、を反応させて得られるものが挙げられる。これらエポキシ樹脂は1種類のみを用いてもよいし2種類以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
 エポキシ樹脂のエポキシ当量は特に限定されないが、代表的には、100~1000の範囲内を挙げることができ、100~400の範囲内であってもよい。エポキシ当量が100未満であると、得られる導電性ペースト組成物で形成される硬化物の耐熱性または耐久性等に影響が生じるおそれがある。一方、エポキシ当量が1000を超えると、得られる導電性ペースト組成物のチクソ性が低下する傾向にある。
 フェノール樹脂は、フェノール類とアルデヒド類とを反応させた公知のものを好適に用いることができる。代表的には、例えば、ノボラック型フェノール樹脂、レゾール型フェノール樹脂、トリスフェニルメタン型フェノール樹脂、ナフタレン型フェノール樹脂、シクロペンタジエン型フェノール樹脂、アリールアルキレン型フェノール樹脂等を挙げることができる。これらの中でも、特に、ノボラック型フェノール樹脂、または、レゾール型フェノール樹脂が一般的である。
 ノボラック型フェノール樹脂は、公知のフェノール類と公知のアルデヒド類とを酸性触媒により反応させて得られるものであればよく特に限定されない。
 ノボラック型フェノール樹脂に用いられるフェノール類は特に限定されないが、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、エチルフェノール、p-フェニルフェノール、p-tert-ブチルフェノール、p-tert-アミルフェノール、p-オクチルフェノール、p-ノニルフェノール、p-クミルフェノール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、レゾルシノール等を挙げることができる。これらフェノール類は1種類のみを用いてもよいし2種類以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
 ノボラック型フェノール樹脂に用いられるアルデヒド類は特に限定されないが、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピルアルデヒド、ブチルアルデヒド等のアルキルアルデヒド;ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等の芳香族アルデヒド;等を挙げることができる。これらアルデヒド類は1種類のみを用いてもよいし2種類以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
 ノボラック型フェノール樹脂の製造に際して、フェノール類とアルデヒド類とを反応させる酸性触媒も特に限定されず、公知の有機スルホン酸、無機酸等を好適に用いることができる。また、フェノール類とアルデヒド類とを反応させる際のモル比は特に限定されず、公知のモル比を選択することができる。
 レゾール型フェノール樹脂は、公知のフェノール類と公知のアルデヒド類とをアルカリ金属またはアミン類または二価金属塩等の触媒により反応させて得られるものであればよく特に限定されない。
 レゾール型フェノール樹脂に用いられるフェノール類は特に限定されないが、例えば、フェノール、o-クレゾール、m-クレゾール、p-クレゾール等のクレゾール類;2,3-キシレノール、2,4-キシレノール、2,5-キシレノール、2,6-キシレノール、3,4-キシレノール、3,5-キシレノール等のキシレノール類;o-エチルフェノール、m-エチルフェノール、p-エチルフェノール等のエチルフェノール類;イソプロピルフェノール、ブチルフェノール、p-tert-ブチルフェノール等のブチルフェノール類;p-tert-アミルフェノール、p-オクチルフェノール、p-ノニルフェノール、p-クミルフェノール等のアルキルフェノール類;フルオロフェノール、クロロフェノール、ブロモフェノール、ヨードフェノール等のハロゲン化フェノール類;p-フェニルフェノール、アミノフェノール、ニトロフェノール、ジニトロフェノール、トリニトロフェノール等の1価フェノール置換体;1-ナフトール、2-ナフトール等の1価のフェノール類;レゾルシン、アルキルレゾルシン、ピロガロール、カテコール、アルキルカテコール、ハイドロキノン、アルキルハイドロキノン、フロログルシン、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ジヒドロキシナフタリン等の多価フェノール類;等を挙げることができる。これらフェノール類は1種類のみを用いてもよいし2種類以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
 レゾール型フェノール樹脂に用いられるアルデヒド類は特に限定されないが、例えば、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、トリオキサン、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ポリオキシメチレン、クロラール、ヘキサメチレンテトラミン、フルフラール、グリオキザール、n-ブチルアルデヒド、カプロアルデヒド、アリルアルデヒド、ベンズアルデヒド、クロトンアルデヒド、アクロレイン、テトラオキシメチレン、フェニルアセトアルデヒド、o-トルアルデヒド、サリチルアルデヒド等を挙げることができる。これらアルデヒド類は1種類のみを用いてもよいし2種類以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
 レゾール型フェノール樹脂の製造に際して、フェノール類とアルデヒド類とを反応させる各種触媒も特に限定されない。具体的には、例えば、周期表第1族または第2族の金属元素の水酸化物、酸化物、炭酸塩、公知の低分子有機アミン類、二価の酢酸金属塩等を挙げることができる。また、フェノール類とアルデヒド類とを反応させる際のモル比は特に限定されず、公知のモル比を選択することができる。
 エポキシ樹脂に併用されるブロック化ポリイソシアネート化合物としては、公知のポリイソシアネート化合物のイソシアネート基をブロック化したものであればよく特に限定されない。
 代表的なポリイソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート、トリジンジイソソアネート、キシリレンジイソソアネート、ナフタリンジイソソアネート等の芳香族イソシアネート化合物;ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソソアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族系ポリイソシアネート化合物;等を挙げることができる。これらポリイソシアネート化合物を用いたブロック化ポリイソシアネート化合物は1種類のみを用いてもよいし2種類以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
 また、ポリオイソシアネート化合物としては、ポリイソシアネートとポリオールとを公知の方法により反応させて合成した末端イソシアネート基含有化合物を用いることができる。例えば、後述する実施例では、ブロック化ポリイソシアネートとして、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート型ポリイソシアネートとポリプロピレンポリオールの反応化合物を用いている。
 ポリイソシアネートとポリオールとを反応させて末端イソシアネート基含有のブロック化ポリイソシアネートを合成する際に用いられるポリオールについても特に限定されず、公知のポリエーテルポリオール類、ポリエステルポリオール類、ポリカーボネートポリオール類等を好適に用いることができる。また、ポリイソシアネート化合物のブロック化剤についても特に限定されず、公知のイミダゾール類、フェノール類、オキシム類等の公知のものを好適に用いることができる(実施例ではメチルエチルケトンオキシムを用いている)。
 エポキシ樹脂とブロック化ポリイソシアネート化合物とを併用する場合に、その重量混合比も特に限定されず、公知の混合比を適宜選択することができる。代表的には、エポキシ樹脂およびブロック化ポリイソシアネート化合物の合計量を100質量部としたときに、ポキシ樹脂の質量部:ブロック化ポリイソシアネート化合物の質量部=30:70~90:10の範囲内を挙げることができる。なお、ここでいうエポキシ樹脂の質量部およびブロック化ポリイソシアネート化合物の質量部は、これら樹脂または化合物を1種類のみ用いる場合だけでなく、複数種類用いる場合を含む。
 熱可塑性樹脂としては、代表的には、ブチラール樹脂、アクリル系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂等が挙げられるが特に限定されない。これら熱可塑性樹脂は1種類のみを用いてもよいし2種類以上を適宜組み合わせて用いてもよい。これら熱可塑性樹脂の中でも、一つの好ましい例として、ブチラール樹脂を挙げることができる。
 ブチラール樹脂は、モノマー単位の構造としてブチラール基、水酸基、および酢酸基を含有するポリマーであればよく、一般的には、ポリビニルアルコールおよびブチルアルデヒドを反応させることにより合成される。また、ブチラール樹脂は、公知の手法で修飾されたり変性されたりしたものであってもよいし、モノマー単位の構造としてブチラール基、水酸基、および酢酸基以外の構造を含んでもよい。
 本開示に係る導電性ペースト組成物においては、(B)樹脂成分として、前述した少なくとも1種の熱硬化性樹脂、もしくは、前述した少なくとも1種の熱可塑性樹脂が用いられれば良いが、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂を併用してもよい。すなわち、少なくとも1種の熱硬化性樹脂と少なくとも1種の熱可塑性樹脂を組み合わせた混合物(組成物、あるいはポリマーアロイ)を用いることもできる。
 [熱硬化性樹脂の硬化剤]
 前述した(B)樹脂成分が熱硬化性樹脂である場合には、当該熱硬化性樹脂を硬化させるために公知の硬化剤を用いることができる。硬化剤の種類は特に限定されず、熱硬化性樹脂の種類に応じて公知のものを適宜用いることができる。例えば、熱硬化性樹脂として前述したエポキシ樹脂、または、エポキシ樹脂およびブロック化ポリイソシアネート化合物が用いられる場合には、具体的な硬化剤としては、例えば、イミダゾール類、フッ化ホウ素を含むルイス酸およびそれらの錯体または塩、アミンアダクト、3級アミン、ジシアンジアミド、フェノール樹脂、酸無水物等を挙げることができる。
 これらの硬化剤のうちイミダゾール類としては、具体的には、例えば、イミダゾール、2-メチルイミダゾール、2-エチル-4メチルイミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、2-ヘプタデシルイミダゾール、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール、2-フェニル-4メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-メチルイミダゾール、1-アミノエチル-2-メチルイミダゾール、1-メチルイミダゾール、2-エチルイミダゾール等を挙げることができる。
 フッ化ホウ素を含むルイス酸およびそれらの錯体または塩としては、具体的には、例えば、三フッ化ホウ素エチルエーテル、三フッ化ホウ素フェノール、三フッ化ホウ素ピペリジン、酢酸三フッ化ホウ素、三フッ化ホウ素トリエタノールアミン、三フッ化ホウ素モノエタノールアミン、三フッ化ホウ素モノエチルアミン等を挙げることができる。
 アミンアダクトとしては、具体的には、例えば、味の素ファインテクノ株式会社製アミキュアシリーズ(製品名)、富士化成工業株式会社製フジキュアシリーズ(製品名)等を挙げることができる。
 3級アミンとしては、具体的には、例えば、ジメチルオクチルアミン、ジメチルデシルアミン、ジメチルラウリルアミン、ジメチルミリスチルアミン、ジメチルパルミチルアミン、ジメチルステアリルアミン、ジメチルベヘニルアミン、ジラウリルモノエチルアミン、メチルジデエシルアミン、メチルジオレイルアミン、トリアリルアミン、トリイソプロパノールアミン、トリエチルアミン、3-(ジブチルアミノ)プロピルアミン、トリ-n-オクチルアミン、2,4,6-トリスジメチルアミノメチルフェノール、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ジアザビシクロウンデセン等を挙げることができる。
 硬化剤としてのフェノール樹脂としては、具体的には、例えば、三菱化学株式会社製JER170(製品名)、JER171N(製品名)、明和化成株式会社製MEH-8000H(製品名)、MEH-8005(製品名)等を挙げることができる。
 酸無水物としては、具体的には、例えば、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水cis-1,2,3,6-テトラヒドロフタル酸、無水トリメット酸、無水ピロメリット酸、あるいは、新日本理化株式会社製リカシッドMH-700(製品名)、リカシッドHNA-100(製品名)等を挙げることができる。
 これら硬化剤は1種類のみを用いてもよいし2種類以上を適宜組み合わせて用いてもよい。また、これら硬化剤の添加量は特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂)100質量部に対して硬化剤3~30質量部の範囲内を挙げることができる(後述する実施例では、同じ意味で硬化剤の添加量の単位をphr(per hundred resin)と記載している)。熱硬化性樹脂の種類にもよるが、硬化剤の添加量が3質量部未満であれば熱硬化性樹脂の硬化が不十分となり、硬化物(導電層)において良好な導電性が得られないおそれがある。一方、硬化剤の添加量が30質量部を超えると、導電性ペースト組成物のペースト粘度が高くなるおそれがある。
 [(C)エステル系化合物]
 本開示に係る導電性ペースト組成物が含有する(C)エステル系化合物としては、下記一般式(1)または(2)で示されるエステル構造を分子中に有し、分子量が150~2000の範囲内である化合物で8あればよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 なお、上記一般式(1)または(2)のエステル構造におけるX1 およびX2 は、いずれか一方がClまたはBrであり、他方がCl、Br、HまたはOHである。すなわち、上記エステル構造中には、少なくとも1つの塩素原子(Cl)または臭素原子(Br)が含まれていればよい。
 本開示で用いられる(C)エステル系化合物の具体的な製造(合成)方法は特に限定されないが、カルボン酸(カルボキシル基、カルボキシ基)を有する化合物(原料カルボン酸)に対して、エステル構造を導入するための化合物(エステル化原料)を公知の方法で反応させることにより製造することができる。
 このとき、エステル化原料のみを用いれば「(C)エステル系化合物」が得られるが、エステル化原料とともに中和剤を併用することで、カルボン酸の一部がエステル化するとともに一部が中和剤で中和されて塩となる。したがって、中和剤を併用することで塩構造を有する(C)エステル系化合物を得ることができる。この(C)エステル系化合物は、当該(C)エステル系化合物のエステル構造の一部が、エステルではなく塩基によりカルボン酸が中和された塩構造を有するものということができる。
 原料カルボン酸は、構造中にカルボン酸を有する化合物であれば特に限定されないが、代表的には、例えば、ブタン酸(酪酸)、イソ酪酸、吉草酸(ペンタン酸)、イソ吉草酸、ピバル酸、ラウリン酸(ドデカン酸)、パルミチン酸(ヘキサデカン酸)、ステアリン酸(オクタデカン酸)、ヘキサヒドロフタル酸(シクロヘキサン-1,2-ジカルボン酸)等の飽和脂肪族モノカルボン酸;コハク酸、グルタル酸、アジピン酸等の飽和脂肪族ジカルボン酸およびその無水物;クロトン酸、オレイン酸、マレイン酸、フマル酸等の不飽和脂肪族カルボン酸;安息香酸、フタル酸またはその無水物、イソフタル酸、テレフタル酸、ピロメリット酸等の芳香環系カルボン酸;リンゴ酸、ヒドロキシ酪酸、酒石酸、クエン酸、サリチル酸、没食子酸等のヒドロキシ酸;エチレンジアミン4酢酸;スチレン-マレイン酸共重合物等のカルボン酸を含む重合体;等を挙げることができる。これら原料カルボン酸は1種類のみを用いてもよいし2種類以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
 エステル化原料は、一般式(1)または(2)から明らかなように、炭素数3の1価または2価のアルコール(すなわちプロパノールまたはピロパンジオール)において、ヒドロキシル基(ヒドロキシ基、水酸基)が結合する炭素原子を除く2つの炭素原子の少なくともいずれかに結合する1つの水素原子が塩素および臭素原子の少なくともいずれかに置換されたものであればよい。
 具体的には、例えば、3-クロロ-1-プロパノール、3-ブロモ-1-プロパノール、2,3-ジクロロ-1-プロパノール、2,3-ジブロモ-1-プロパノール、2-クロロ-3-ブロモ-1-プロパノール、2-ブロモ-3-クロロ-1-プロパノール、1-クロロ-2-プロパノール、1-ブロモ-2-プロパノール、1,3-ジクロロ-2-プロパノール、1,3-ジブロモ-2-プロパノール、1-クロロ-3-ブロモ-2-プロパノール、3-クロロ-1,2-プロパンジオール、3-ブロモ-1,2-プロパンジオール等を挙げることができる。これらハロゲン化アルコール化合物は、1種類のみを用いてもよいし2種類以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
 原料カルボン酸に対するエステル化原料の仕込み量は、原料カルボン酸が有するカルボキシル基(カルボキシ基)のモル数に対して、エステル化原料のヒドロキシル基(ヒドロキシ基、水酸基)のモル数を合わせればよい。例えば、原料カルボン酸がモノカルボン酸であり、エステル化原料がモノオールであれば、原料カルボン酸1モルに対してエステル化原料を1モル仕込めばよい。あるいは、原料カルボン酸がジカルボン酸であり、エステル化原料がモノオールであれば、原料カルボン酸1モルに対してエステル化原料を2モル仕込めばよい。あるいは、原料カルボン酸がジカルボン酸であり、エステル化原料がジオールであれば、原料カルボン酸1モルに対してエステル化原料を1モル仕込めばよい。
 また、エステル化原料としては、上記ハロゲン化アルコール化合物以外のアルコール類を併用してもよい。例えば、後述する実施例では、オクタノール、オクチルジグリコール、グリシドール等を併用している(略号C09~C11の(C)エステル系化合物)。上記ハロゲン化アルコール化合物に対する他のアルコール類の併用量は特に限定されない。
 ここで、(C)エステル系化合物が「塩構造」を有する場合には、後述する実施例において略号C13の化合物として例示するように、原料カルボン酸とエステル化原料とを反応させるときに中和剤(塩基)を用いればよい。エステル化原料と中和剤とを併用することで、原料カルボン酸の一部がエステル化するとともに一部が中和剤で中和されて塩となる。また、このとき、カルボン酸とエステル化したエステル化原料由来の構造において、ヒドロキシル基の一部が残存する(一般式(1)または(2)のエステル構造においてX1 およびX2 のうち他方がOHである場合)。
 エステル化原料と併用される中和剤(塩基)の具体的な種類は特に限定されないが、例えば、トリエタノールアミン塩、エチルアミン塩、アンモニウム塩等の各種アミン塩;ナトリウム、カリウム、カルシウム、銀、銅等の各種金属塩;等を挙げることができる。また、併用される中和剤の使用量(仕込み量)も特に限定されず、(C)エステル系化合物に含まれる具体的な塩構造に応じて適宜設定することができる。例えば、後述する実施例では、略号C13の(C)エステル系化合物では、ジカルボン酸である無水コハク酸1モルに対して、エステル化原料であるジオール(3-クロロ-1,2-プロパンジオール)1モルと中和剤(トリエタノールアミン塩)1モルとを仕込んでいる。
 (C)エステル系化合物の分子量は、前記の通り、150~2000の範囲内であればよいが、150~1500の範囲内でもよいし、150~1000の範囲内でもよい。一般式(1)または(2)のエステル構造を有すること考慮すると、(C)エステル系化合物の分子量が150未満は小さすぎると判断することができる。分子量が2000を超えると、後述する実施例からも明らかなように、本開示に係る導電性ペースト組成物の硬化物の体積抵抗率を低下させる効果が十分に得られない可能性がある。なお、(C)エステル系化合物の種類にもよるが、分子量の上限が1500以下または1000以下であれば、体積抵抗値を低下させる効果を相対的に高くできる場合がある。
 [(D)エーテル/アミン系化合物]
 本開示に係る導電性ペースト組成物が含有する(D)エーテル/アミン系化合物は、下記一般式(3)で示されるエーテル構造を分子中に有し、その分子量が150~30000の範囲内であるエーテル系化合物であるか、もしくは、下記一般式(4)で示されるアミン構造を分子中に有し、分子量が150~30000の範囲内であるアミン系化合物であればよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 なお、上記一般式(3)のエーテル構造または上記一般式(4)のアミン構造におけるYは、下記一般式(5A)または(5B)に示すアルコール構造のいずれかであればよい。一般式(5A)のアルコール構造は、1-クロロ-2-プロパノール構造もしくは1-ブロモ-2-プロパノール構造であって、3位の炭素(メチレン基)が一般式(3)のエーテル構造または一般式(4)のアミン構造に結合しているということができる。また、一般式(5B)のアルコール構造は、3-クロロ-1-プロパノール構造もしくは3-ブロモ-1-プロパノール構造であって、2位の炭素(メチン基)が一般式(3)のエーテル構造または一般式(4)のアミン構造に結合しているということができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 また、上記一般式(4)のアミン構造におけるZは、上記一般式(5A)または(5B)に示すアルコール構造のいずれか、もしくは水素原子(H)であればよい。さらに、上記一般式(5A)または(5B)におけるX3 はそれぞれ独立してClまたはBrであればよい。
 本開示で用いられる(D)エーテル/アミン系化合物の具体的な製造(合成)方法は特に限定されないが、第一の原料化合物である、水酸基またはアミノ基を含有する化合物と、第二の原料化合物である、末端に置換基を有するアルキレンオキシド化合物と、を公知の方法で反応させることにより製造することができる。なお、説明の便宜上、(D)エーテル/アミン系化合物の第一の原料化合物を「原料化合物d1」と称し、(D)エーテル/アミン系化合物の第二の原料化合物を「原料化合物d2」と称する。
 原料化合物d1は、構造中に水酸基またはアミノ基を有する化合物であれば特に限定されないが、代表的には、例えば、エチレングリコール(1,2-エタンジオール)、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、2-メチル-1,2-プロパンジオール、1,5-ペンタンジオール、2-メチル-2,3-ブタンジオール、2-メチル-2,4-ペンタンジオール、2,3-ジメチル-2,3-ブタンジオール、1,10-デカンジオール等の2価アルコール;4-tert-ブチルフェノール、ビスフェノールA、ビスフェノールB、ビスフェノールC、ビスフェノールF、ビスフェノールS等のフェノール類;1,6-ジアミノヘキサン(ヘキサメチレンジアミン)、m-キシリレンジアミン、パラフェニレンジアミン等のジアミン類;アニリン、4,4’-メチレンジアニリン等のアニリン類;ノボラック樹脂;フェノール樹脂;等を上げることができる。
 原料化合物d2は、アルキレンオキシド構造を有し、アルキル基の炭素に結合する水素原子が他の官能基に置換された構造の化合物を挙げることができる。本実施の形態では、例えば、後述する実施例(表7参照)に示すように、プロピレンオキシド構造を有し、3位のメチル基の水素原子(3位の炭素原子に結合する水素原子)が塩素(Cl)または臭素(Br)もしくは他の元素または官能基に置換された構造の化合物を用いている。
 ここで、本開示で用いられる(D)エーテル/アミン系化合物は、前記の通り、一般式(5A)または一般式(5B)のアルコール構造を有しており、一般式(5A)または(5B)におけるX3 はそれぞれ独立してClまたはBrである。そのため、原料化合物d2としては、少なくとも塩素または臭素を含有する化合物が用いられ、さらに原料化合物d2としては、塩素または臭素を含有する化合物と他の化合物とが併用されてもよい。
 原料化合物d2が、前記のプロピレンオキシド構造を有する化合物としては、例えば、エピクロロヒドリンまたはエピブロモヒドリンを挙げることができる。エピクロロヒドリンは、プロピレンオキシドの3位の炭素原子に結合する1つの水素原子(H)が塩素原子(Cl)に置換された化合物であり、エピブロモヒドリンは、プロピレンオキシドの3位の炭素原子に結合する1つの水素原子(H)が臭素原子(Br)に置換された化合物である。
 なお、後述する比較例3~6では、原料化合物d2としてグリシドールを用いているが、グリシドールは、プロピレンオキシドの3位の炭素原子に結合する1つの水素原子が水酸基に置換された化合物であるということができる。グリシドール単独を原料化合物d2として原料化合物d1と反応させた場合、得られる化合物におけるアルコール構造のX3は水素原子となる(X3 がClまたはBrにならない)ため、本開示で用いられる(D)エーテル/アミン系化合物に該当しない。
 説明の便宜上、原料化合物d1のうち構造中に水酸基を有する化合物を「水酸基含有化合物」と称し、原料化合物d1のうち構造中にアミノ基を有する化合物を「アミノ基含有化合物」と称してもよい。また、原料化合物d2が、前記のようなプロピレンオキシドの3位の炭素原子に結合する水素原子が置換された化合物であれば、このような化合物を「置換プロピレンオキシド化合物」と称してもよい。なお、原料化合物d2は、前述した置換プロピレンオキシド化合物のみに限定されないことは言うまでもない。
 (D)エーテル/アミン系化合物の分子量は、前記の通り、150~30000の範囲内であればよいが、150~20000の範囲内でもよいし、150~15000の範囲内でもよい。一般式(3)のエーテル構造または一般式(4)のアミン構造を有するとともに、これらエーテル構造またはアミン構造が、一般式(5A)または(5B)に示すアルコール構造を有すること考慮すると、(D)エーテル/アミン系化合物の分子量が150未満は小さすぎると判断することができる。
 (D)エーテル/アミン系化合物の分子量が30000を超えると、後述する実施例からも明らかなように、本開示に係る導電性ペースト組成物の硬化物の体積抵抗率を低下させる効果が十分に得られない可能性がある。なお、(D)エーテル/アミン系化合物の種類にもよるが、分子量の上限が20000以下または15000以下であれば、体積抵抗値を低下させる効果を相対的に高くできる場合がある。
 [導電性ペースト組成物の製造方法およびその利用]
 本開示に係る導電性ペースト組成物の製造方法は特に限定されず、公知の方法を好適に用いることができる。代表的な一例としては、前述した(A)~(C)または(A),(B),(D)の各成分、並びに、必要に応じて硬化剤または他の成分を所定の配合割合(重量基準)で配合し、公知の混練装置を用いてペースト化すればよい。混練装置としては、例えば、3本ロールミル等を挙げることができる。
 本開示に係る導電性ペースト組成物における(A)~(C)または(A),(B),(D)の各成分の配合量(含有量)は特に限定されないが、(A)導電性粉末および(B)樹脂成分の合計量を100質量部としたときに、(A)導電性粉末の配合量が70質量部以上99質量部以下であればよく、80質量部以上98質量部以下であればよい。
 (A)導電性粉末の配合量が70質量部未満であれば、硬化した導電性ペースト組成物(硬化物)中において(A)導電性粉末同士の接触密度が小さくなり、(A)導電性粉末同士の接触不良により導電性が不充分となって体積抵抗率の上昇につながるおそれがある。一方、(A)導電性粉末の含有量が99質量部より多くなると、(B)樹脂成分の量が少なくなり(A)導電性粉末を均一に分散できなくなるおそれがある。
 また、(C)エステル系化合物または(D)エーテル/アミン系化合物の配合量(添加量、含有量)は、(A)導電性粉末および(B)樹脂成分の合計量を基準にして設定することができる。前記の通り、(A)導電性粉末および(B)樹脂成分の合計量を100質量部としたときに、(C)エステル系化合物または(D)エーテル/アミン系化合物の配合量は、0.01質量部以上5質量部以下であればよく、0.1質量部以上2.5質量部以下であってもよい。
 導電性ペースト組成物の組成等によっては(C)エステル系化合物または(D)エーテル/アミン系化合物の配合量が0.01質量部未満でも体積抵抗率を低下させる効果が得られる可能性はあるが、後述する実施例に示す結果から、(C)エステル系化合物または(D)エーテル/アミン系化合物の配合量の下限は0.01質量部であれば好ましい。一方、配合量が5質量部を超えた場合、導電性ペースト組成物の組成等にもよるが、配合量に見合った効果が得られない可能性があるとともに、(C)エステル系化合物または(D)エーテル/アミン系化合物の配合量が多くなり過ぎて、導電性ペースト組成物の物性に何らかの影響を及ぼす可能性が懸念される。
 なお、本開示に係る導電性ペースト組成物においては、必要に応じて、前述した各成分((A)導電性粉末、(B)樹脂成分、(C)エステル系化合物または(D)エーテル/アミン系化合物、必要に応じて硬化剤)以外に、導電性ペースト組成物の分野で公知の溶剤、並びに、各種添加剤を含有してもよい。当該添加剤としては特に限定されないが、具体的には、例えば、レベリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、シランカップリング剤、消泡剤、粘度調整剤等を挙げることができる。これら添加剤は本発明の作用効果を妨げない範囲において添加することができる。
 溶剤は、本開示に係る導電性ペースト組成物の粘度または流動性等の物性を調整するために添加される。本開示に係る導電性ペースト組成物の物性は特に限定されないが、その粘度については、電極または電気配線等のパターンを形成する際の便宜、特にスクリーン印刷の効率性から、例えば75~100Pa・sの範囲内を挙げることができる。導電性ペースト組成物の粘度がこの範囲内であれば、スクリーン印刷によるパターン形成を良好に実施することができる。
 溶剤の具体的な種類は特に限定されないが、例えば、ヘキサン等の飽和炭化水素類;トルエン等の芳香族系炭化水素類;エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテート等のグリコールエーテル(セロソルブ)類;ジエチレングリコールジエチルエーテル、ブチルジグリコール(ブチルカルビトール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル)等のグリコールエーテル類;ブチルジグリコールアセテート、ブチルカルビトールアセテート等のグリコールエーテル類の酢酸エステル;ジアセトンアルコール、ターピネオール、ベンジルアルコール等のアルコール類;シクロヘキサノン、メチルエチルケトン等のケトン類;DBE、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオールモノイソブチレート、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオールジイソブチレートなどのエステル類;等を挙げることができる。これら溶剤は1種類のみを用いてもよいし2種類以上を適宜組み合わせて用いてもよい。
 溶剤の配合量も特に限定されず、前述したように、導電性ペースト組成物の粘度または流動性等を好適な範囲内に調整できる程度に添加することができる。なお、導電性ペースト組成物全体に対して溶剤の含有量が40質量%を超えると、他の成分の種類または導電性ペースト組成物の組成にもよるが、印刷に好適な流動性を得ることができず印刷性が低下する場合がある。
 本開示に係る導電性ペースト組成物により基材上に所定のパターンを形成する方法は特に限定されず、公知の種々の形成方法を好適に用いることができる。代表的には、後述する実施例に示すように、スクリーン印刷法が挙げられるが、他にも、グラビア印刷法、オフセット印刷法、インクジェット法、ディスペンサー法、ディップ法等の印刷法を適用することが可能である。
 本開示に係る導電性ペースト組成物を硬化させる方法も特に限定されず、(B)樹脂成分の種類等の諸条件に応じて公知の加熱方法を好適に用いることができる。(B)樹脂成分として熱硬化性樹脂を用いる場合には、当該熱硬化性樹脂が硬化する温度となるように公知の加熱方法を公知の条件で適用すればよい。(B)樹脂成分として熱可塑性樹脂を用いる場合には、所定のパターンに形成された導電性ペースト組成物を乾燥硬化させることができる温度となるように公知の加熱方法を公知の条件で適用すればよい。
 本開示において、導電性ペースト組成物の硬化物の体積抵抗率を測定(評価)する方法は特に限定されないが、後述する実施例に示すように、基材の表面上に所定のパターンで導電性ペースト組成物の硬化物(導電層)を形成し、この硬化物の膜厚および電気抵抗を公知の測定機器で測定し、膜厚に基づくアスペクト比と電気抵抗とに基づいて、当該硬化物の体積抵抗率(μΩ・cm)を算出して評価することができる。
 本開示に係る導電性ペースト組成物は、加熱により硬化することにより導電性の硬化物を形成する用途に広く好適に用いることができる。代表的には、基材上にパターン化された電極または電気配線を形成する用途を挙げることができる。具体的には、例えば、太陽電池セルの集電電極;チップ型電子部品の外部電極;RFID(Radio Frequency IDentification)、電磁波シールド、振動子接着、メンブレンスイッチ、またはエレクトロルミネセンス等に用いられる部品の電極または電気配線;等の用途に好適に用いることができる。
 このように、本開示に係る導電性ペースト組成物は、(A)導電性粉末および(B)樹脂成分を含有する「樹脂型」(加熱により硬化するタイプ)であり、(A)導電性粉末として、少なくとも銀を用いた銀系粉末が用いられ、(B)樹脂成分として、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂の少なくとも一方が用いられ、さらに、前記の一般式(1)または(2)で示されるエステル構造を分子中に有し、分子量が150~2000の範囲内である(C)エステル系化合物を含有している構成である。
 このような構成によれば、(A)導電性粉末が銀系粉末であり、(B)樹脂成分を加熱して硬化させる樹脂型導電性ペーストにおいて、一般式(1)または(2)のエステル構造を有する(C)エステル系化合物、または、一般式(3)で示されるエーテル構造、もしくは、一般式(4)で示されるアミン構造を有する(D)エーテル/アミン系化合物を含有させることにより、銀系粉末の条件を調整しなくても、当該導電性ペースト組成物の硬化物の体積抵抗率を低下させることができる。これにより、導電性ペースト組成物を用いて形成される電極または電気配線等といった導電層の体積抵抗率をより低いものにすることができる。また、例えば、銀系粉末として銀粉末ではなく銀コート粉末を用いても、硬化物の体積抵抗率を良好に低下させることが可能になるので、銀の使用量を低減しても良好な性質の導電層を製造することが可能になる。
 なお、本開示に係る導電性ペースト組成物は、前記の通り、前述した(A)導電性粉末、(B)樹脂成分、(C)エステル系化合物または(D)エーテル/アミン系化合物(必要に応じて硬化剤)から成る構成(組成)であればよいが、ここでいう(A)~(C)成分から成る構成、または、(A),(B)および(D)成分から成る構成とは、(A)~(C)成分および必要に応じての硬化剤のみで構成される、もしくは、(A),(B)および(D)成分および必要に応じて硬化剤のみで構成される、という意味に限定されず、もちろん本開示の作用効果に直接的に影響しない範囲で、前述した公知の溶剤または公知の添加剤を添加してもよいことは言うまでもない。
 また、(A)成分、(B)成分、(C)成分、または(D)成分に分類される物質または化合物であっても、本開示の作用効果等に応じて、その物質または化合物を導電性ペースト組成物に含有させないように(配合または添加を排除)することができる。さらには、本開示においては、その作用効果等を妨げない限り、(C)成分および(D)成分を併用することもできる。つまり、本開示に係る導電性ペースト組成物は、(A),(B),(C)および(D)成分を含有する構成であってもよい。
 本発明について、実施例、比較例および参考例に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正、および改変を行うことができる。なお、以下の実施例、比較例および参考例における物性等の測定・評価は次に示すようにして実施した。
 (測定・評価方法)
 [導電性粉末の平均粒径]
 導電性粉末である銀系粉末の平均粒径D50は、レーザ回折法により評価した。銀系粉末の試料0.3gを50mlビーカーに秤量し、イソプロピルアルコール30mlを加えた後に、超音波洗浄器(アズワン株式会社製、製品名USM-1)により5分間処理することで分散させた。この分散液を平均粒径D50測定用の試料として用い、マイクロトラック粒度分布測定装置(日機装株式会社製、製品名マイクロトラック粒度分布測定装置9320-HRA X-100)により、試料に分散する銀系粉末の平均粒径D50を測定して評価した。
 [体積抵抗率の評価]
 基材であるアルミナ基板の表面に、実施例、比較例または参考例の導電性ペースト組成物を用いて、図1に示す導体パターン11をスクリーン印刷した。なお、導体パターン11は、図1に示すように、両端に位置する矩形状の端子11aおよび端子11bと、これら端子11a,11bを接続するつづら折り状の配線部分11cとを有している。導体パターン11が形成されたアルミナ基板を180℃の熱風乾燥機中で60分間加熱することにより、導体パターン11(導電性ペースト組成物)を硬化させた。これにより、体積抵抗率の評価用サンプルを作製した。
 各実施例、各比較例または各参考例の評価用サンプルについて、硬化後の導体パターン11(硬化物)について、その膜厚を表面粗さ計(株式会社東京精密製、製品名サーフコム480A)で測定し、その電気抵抗をデジタルマルチメータ(株式会社アドバンテスト製、製品名R6551)で測定した。測定された膜厚および電気抵抗と、導体パターン11のアスペクト比とに基づいて、各実施例、各比較例または各参考例の導電性ペースト組成物における硬化物の体積抵抗率(μΩ・cm)を算出して評価した。
 (導電性ペースト組成物の基本組成)
 本実施例、比較例または参考例における導電性ペースト組成物では、(A)導電性粉末として、表1に示す4種類の銀系粉末を用いた。なお、これら銀系粉末の平均粒径、比表面積(BET比表面積)、およびタップ密度は前記の通り測定して評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
 また、本実施例、比較例または参考例における導電性ペースト組成物では、(B)樹脂成分として、表2に示す4種類の樹脂およびブロック化ポリイソシアネートを用いるとともに、熱硬化性樹脂の硬化剤として表2に示す2種類の化合物を用いた。また、溶剤としては、表2に示すブチルジグリコール(略号S1)を用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
 ((C)エステル系化合物)
 さらに、本実施例、比較例または参考例における導電性ペースト組成物では、(C)エステル系化合物として、表3に示す25種類の化合物を用いた。これら25種類の化合物は、表3に示すように、それぞれ原料カルボン酸およびエステル化原料(1種類または2種類)、もしくは、原料カルボン酸およびエステル化原料並びに中和剤(略号C13の化合物のみ)を用いて合成した。
 原料カルボン酸のカルボキシル基1モルに対して、エステル化原料のヒドロキシル基が表3に示す仕込みモル数となるようにこれら原料化合物を仕込むとともに、触媒としての硫酸を原料化合物に対して0.1質量%となるように仕込み(ただし、中和剤を用いた略号C13の化合物では、カルボキシル基2モルに対して、ヒドロキシル基1モルを反応後、中和剤1モルで中和して塩とした。)、100~150℃の温度範囲内で5時間反応させることにより、略号C01~C025の化合物をそれぞれ合成した。
 なお、エステル化の具体的な方法は特に限定されず、例えば、ボルハルト・ショアー現代有機化学に記載されている公知の方法等を用いることができる。また、略号C13の化合物は、原料カルボン酸のカルボキシル基の一部がエステル化原料によりエステル化されているとともに、カルボキシル基の一部が中和剤で中和されて塩となっているので、「塩構造」を有する(C)エステル系化合物に該当する。
 また、略号C24の化合物は、エステル化原料が1,2-プロパンジオールのみであるため、塩素(Cl)または臭素(Br)を含まない。したがって、略号C24の化合物は、本開示に係る導電性ペースト組成物で用いられる(C)エステル系化合物に該当しない「比較エステル系化合物」である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
 本実施例、比較例または参考例における導電性ペースト組成物は、表4に示す4種類の基本組成となるように調製(製造)した。
 具体的には、表4に示すように、(A)導電性粉末90質量部、(B)樹脂成分10質量部、および必要に応じて硬化剤0.5質量部を配合するとともに、(C)エステル系化合物を表5または表6に示す配合量で配合し、3本ロールミルで混練した。このとき、(A)導電性粉末(銀系粉末)の種類、並びに、(B)樹脂成分および硬化剤の種類、これらの混合比は、表4に示すように、組成1~組成4でそれぞれ異なるものとした。
 その後、溶剤としてブチルジグリコール(略号S1)を加えて粘度を100Pa・s(1rpm)に調整した。これにより、各実施例または各比較例の導電性ペースト組成物を調製(製造)した。なお、各参考例の導電性ペースト組成物は、組成1~組成4に対して(C)エステル系化合物を配合しない組成とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
 (参考例1)
 表5に示すように、組成1の基本組成のみを有し、(C)エステル系化合物を含有しない、参考例1の導電性ペースト組成物を調製した。この参考例1の導電性ペースト組成物を用いて前記の通り評価用サンプルを作製し、その硬化物の体積抵抗率を測定した。その結果を表5に示す。
 (実施例1)
 表5に示すように、組成1の基本組成に対して、(C)エステル系化合物として略号C01の化合物を1質量部配合して、実施例1の導電性ペースト組成物を調製した。この実施例1の導電性ペースト組成物を用いて前記の通り評価用サンプルを作製し、その硬化物の体積抵抗率を測定した。その結果を表5に示す。
 (実施例2~23)
 表5に示すように、組成1の基本組成に対して、(C)エステル系化合物として略号C02~C23の化合物(略号C13の化合物のみ塩構造を有する)をそれぞれ1質量部配合して、実施例2~23の導電性ペースト組成物を調製した。これら実施例2~23の導電性ペースト組成物をそれぞれ用いて前記の通り評価用サンプルを作製し、その硬化物の体積抵抗率を測定した。その結果を表5に示す。
 (比較例1)
 表5に示すように、組成1の基本組成に対して、比較エステル系化合物である略号C24の化合物を1質量部配合して、比較例1の導電性ペースト組成物を調製した。この比較例1の導電性ペースト組成物を用いて前記の通り評価用サンプルを作製し、その硬化物の体積抵抗率を測定した。その結果を表5に示す。
 (実施例24)
 表5に示すように、組成1の基本組成に対して、(C)エステル系化合物として略号C25の化合物を1質量部配合して、実施例24の導電性ペースト組成物を調製した。略号C25の化合物は、原料カルボン酸がスチレン-マレイン酸共重合物であるため、その重量平均分子量が約1000~1500である。この実施例24の導電性ペースト組成物を用いて前記の通り評価用サンプルを作製し、その硬化物の体積抵抗率を測定した。その結果を表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
 (参考例2)
 表6に示すように、組成2の基本組成のみを有し、(C)エステル系化合物を含有しない、参考例2の導電性ペースト組成物を調製した。この参考例2の導電性ペースト組成物を用いて前記の通り評価用サンプルを作製し、その硬化物の体積抵抗率を測定した。その結果を表6に示す。
 (実施例25~28)
 表6に示すように、組成2の基本組成に対して、(C)エステル系化合物として略号C05の化合物を0.05~5質量部の範囲内で配合して、実施例25~28の導電性ペースト組成物を調製した。これら実施例25~28の導電性ペースト組成物をそれぞれ用いて前記の通り評価用サンプルを作製し、その硬化物の体積抵抗率を測定した。その結果を表6に示す。
 (実施例29~32)
 表6に示すように、組成2の基本組成に対して、(C)エステル系化合物として略号C15の化合物を0.01~2.5質量部の範囲内で配合して、実施例29~32の導電性ペースト組成物を調製した。これら実施例29~32の導電性ペースト組成物をそれぞれ用いて前記の通り評価用サンプルを作製し、その硬化物の体積抵抗率を測定した。その結果を表6に示す。
 (参考例3)
 表6に示すように、組成3の基本組成のみを有し、(C)エステル系化合物を含有しない、参考例3の導電性ペースト組成物を調製した。この参考例3の導電性ペースト組成物を用いて前記の通り評価用サンプルを作製し、その硬化物の体積抵抗率を測定した。その結果を表6に示す。
 (実施例33~37)
 表6に示すように、組成3の基本組成に対して、(C)エステル系化合物として略号C08,C15,C17,C19,C21の各化合物をそれぞれ0.5質量部配合して、実施例33~37の導電性ペースト組成物を調製した。これら実施例33~37の導電性ペースト組成物をそれぞれ用いて前記の通り評価用サンプルを作製し、その硬化物の体積抵抗率を測定した。その結果を表6に示す。
 (比較例2)
 表6に示すように、組成3の基本組成に対して、比較エステル系化合物である略号C24の化合物を0.5質量部配合して、比較例2の導電性ペースト組成物を調製した。この比較例2の導電性ペースト組成物を用いて前記の通り評価用サンプルを作製し、その硬化物の体積抵抗率を測定した。その結果を表6に示す。
 (参考例4)
 表6に示すように、組成4の基本組成のみを有し、(C)エステル系化合物を含有しない、参考例4の導電性ペースト組成物を調製した。この参考例4の導電性ペースト組成物を用いて前記の通り評価用サンプルを作製し、その硬化物の体積抵抗率を測定した。その結果を表6に示す。
 (実施例38~45)
 表6に示すように、組成4の基本組成に対して、(C)エステル系化合物として略号C09~C15,C25の各化合物(略号C13の化合物のみ塩構造を有する)をそれぞれ1質量部配合して、実施例38~45の導電性ペースト組成物を調製した。これら実施例38~45の導電性ペースト組成物をそれぞれ用いて前記の通り評価用サンプルを作製し、その硬化物の体積抵抗率を測定した。その結果を表6に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
 (実施例、比較例および参考例の対比)
 実施例1~45と参考例1~4との対比から明らかなように、(C)エステル系化合物を含有する各実施例の導電性ペースト組成物では、(C)エステル系化合物を含有しない各参考例の導電性ペースト組成物と比較して、得られる導体パターン11(導電層)の体積抵抗率が良好に低下していることがわかる。
 また、実施例1~24と比較例1と参考例1との対比、並びに、実施例33~37と比較例2と参考例3との対比から明らかなように、比較エステル系化合物を含有する比較例1または2の導電性ペースト組成物では、得られる導体パターン11の体積抵抗率は、体積的効率は参考例1または3の導電性ペースト組成物と変わらない。それゆえ、単に炭素数3のエステル構造を有する化合物ではなく、炭素数3のエステル構造に塩素(Cl)または臭素(Br)が含まれる(C)エステル系化合物であれば、体積抵抗率の低下に寄与できることがわかる。
 また、実施例13と実施例14との対比、あるいは、実施例42と実施例43との対比から明らかなように、(C)エステル系化合物が「塩構造」を含んでいるか(略号C13の化合物)否か(略号C14の化合物)によらず、(C)エステル系化合物は体積抵抗率の低下に寄与することがわかる。
 また、参考例1,2と参考例3との比較から明らかなように、(A)導電性粉末として、銀粉だけではなく銀コート銅粉を併用したときには、導体パターン11の体積抵抗率は相対的に高くなるものの、実施例1~32と実施例33~37との比較から明らかなように、(C)エステル系化合物として用いられる化合物の種類または配合量(添加量)を調整することで、銀コート銅粉を併用した場合であっても銀粉のみの場合と同程度に低い体積抵抗率を実現可能であることが期待できる。
 同様に、参考例1~3と参考例4との比較から明らかなように、(A)導電性粉末として、銀粉等の代わりに銀コート樹脂粉を用いたときには、導体パターン11の体積抵抗率はかなり高くなるものの、実施例38~44の結果から明らかなように、(C)エステル系化合物を用いることで、体積抵抗率を大きく低下可能であることがわかる。
 また、実施例1~23と参考例1と実施例24との対比、並びに、実施例38~44と参考例4と実施例45との対比から明らかなように、(C)エステル系化合物の分子量が1000~1500程度であっても、体積抵抗率を低下させることが可能である。ただし、実施例24および実施例45の結果によれば、体積抵抗率の低下の程度は、より低分子の化合物に比べて相対的に小さいため、この点を考慮すると、(C)エステル系化合物の分子量の上限は2000程度であることが好ましいことがわかる。それゆえ、(C)エステル系化合物の分子量としては、150~2000の範囲内が好ましいことがわかる。
 ((D)エーテル/アミン系化合物)
 本実施例、比較例または参考例における導電性ペースト組成物では、(D)エーテル/アミン系化合物として、表7に示す20種類の化合物を用いた。これら20種類の化合物は、表7に示すように、それぞれ原料化合物d1として、水酸基含有化合物またはアミノ基眼球化合物を用いるとともに、原料化合物d2として、置換プロピレンオキシド化合物を用いて合成した。
 原料化合物d1の水酸基またはアミノ基1モルに対して、原料化合物d2を仕込むとともに、原料化応物d1が水酸基含有化合物であれば、触媒として硫酸を当該水酸基含有化合物に対して0.1質量%となるように仕込み、原料化合物d1がアミノ基含有化合物であれば無触媒で、60~120℃の温度範囲内で3~5時間反応させることにより、略号D01~D20の化合物をそれぞれ合成した。
 なお、原料化合物d2が置換プロピレンオキシド化合物であるときに、当該置換プロピレンオキシド化合物の開環反応の具体的な方法は特に限定されず、例えば、ボルハルト・ショアー現代有機化学に記載されている公知の方法を用いることができる。また、開環反応には、必要に応じて非プロトン性溶媒を使用してもよい。
 また、略号D19またはD20の化合物は、原料化合物d2がグリシドールのみであるため、塩素(Cl)または臭素(Br)を含まない。したがって、略号D19またはD20の化合物は、本開示に係る導電性ペースト組成物で用いられる(D)エーテル/アミン系化合物に該当しない「比較エーテル/アミン系化合物」である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
 また、本実施例、比較例または参考例における導電性ペースト組成物は、前述したように、表4に示す4種類の基本組成となるように調製(製造)した。なお、具体的な調製(製造)方法は前述した通りであるため、その説明は省略する。
 (参考例5)
 表8に示すように、組成1の基本組成のみを有し、(D)エーテル/アミン系化合物を含有しない、参考例5の導電性ペースト組成物を調製した。この参考例5の導電性ペースト組成物を用いて前記の通り評価用サンプルを作製し、その硬化物の体積抵抗率を測定した。その結果を表8に示す。
 (実施例46)
 表8に示すように、組成1の基本組成に対して、(D)エーテル/アミン系化合物として略号D01の化合物を1質量部配合して、実施例46の導電性ペースト組成物を調製した。この実施例46の導電性ペースト組成物を用いて前記の通り評価用サンプルを作製し、その硬化物の体積抵抗率を測定した。その結果を表8に示す。
 (実施例47~63)
 表8に示すように、組成1の基本組成に対して、(D)エーテル/アミン系化合物として略号D02~D18の化合物をそれぞれ1質量部配合して、実施例47~63の導電性ペースト組成物を調製した。これら実施例47~63の導電性ペースト組成物をそれぞれ用いて前記の通り評価用サンプルを作製し、その硬化物の体積抵抗率を測定した。その結果を表8に示す。
 (比較例3,4)
 表8に示すように、組成1の基本組成に対して、比較エーテル/アミン系化合物である略号D19またはD20の化合物を1質量部配合して、比較例3または比較例4の導電性ペースト組成物を調製した。この比較例3または比較例4の導電性ペースト組成物を用いて前記の通り評価用サンプルを作製し、その硬化物の体積抵抗率を測定した。その結果を表8に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
 (参考例6)
 表9に示すように、組成2の基本組成のみを有し、(D)エーテル/アミン系化合物を含有しない、参考例6の導電性ペースト組成物を調製した。この参考例6の導電性ペースト組成物を用いて前記の通り評価用サンプルを作製し、その硬化物の体積抵抗率を測定した。その結果を表9に示す。
 (実施例64~67)
 表9に示すように、組成2の基本組成に対して、(D)エーテル/アミン系化合物として略号D04の化合物を0.05~5質量部の範囲内で配合して、実施例64~67の導電性ペースト組成物を調製した。これら実施例64~67の導電性ペースト組成物をそれぞれ用いて前記の通り評価用サンプルを作製し、その硬化物の体積抵抗率を測定した。その結果を表9に示す。
 (実施例68~71)
 表9に示すように、組成2の基本組成に対して、(D)エーテル/アミン系化合物として略号D06の化合物を0.01~2.5質量部の範囲内で配合して、実施例68~71の導電性ペースト組成物を調製した。これら実施例68~71の導電性ペースト組成物をそれぞれ用いて前記の通り評価用サンプルを作製し、その硬化物の体積抵抗率を測定した。その結果を表9に示す。
 (参考例7)
 表9に示すように、組成3の基本組成のみを有し、(D)エーテル/アミン系化合物を含有しない、参考例7の導電性ペースト組成物を調製した。この参考例7の導電性ペースト組成物を用いて前記の通り評価用サンプルを作製し、その硬化物の体積抵抗率を測定した。その結果を表9に示す。
 (実施例72~76)
 表9に示すように、組成3の基本組成に対して、(D)エーテル/アミン系化合物として略号D04,D05,D13,D16,D18の各化合物をそれぞれ0.5質量部配合して、実施例72~76の導電性ペースト組成物を調製した。これら実施例72~76の導電性ペースト組成物をそれぞれ用いて前記の通り評価用サンプルを作製し、その硬化物の体積抵抗率を測定した。その結果を表9に示す。
 (比較例5)
 表9に示すように、組成3の基本組成に対して、比較エーテル/アミン系化合物である略号D19の化合物を0.5質量部配合して、比較例5の導電性ペースト組成物を調製した。この比較例5の導電性ペースト組成物を用いて前記の通り評価用サンプルを作製し、その硬化物の体積抵抗率を測定した。その結果を表9に示す。
 (参考例8)
 表9に示すように、組成4の基本組成のみを有し、(D)エーテル/アミン系化合物を含有しない、参考例8の導電性ペースト組成物を調製した。この参考例8の導電性ペースト組成物を用いて前記の通り評価用サンプルを作製し、その硬化物の体積抵抗率を測定した。その結果を表9に示す。
 (実施例77~83)
 表9に示すように、組成4の基本組成に対して、(D)エーテル/アミン系化合物として略号D02,D06,D08,D09,D10~D12の各化合物をそれぞれ1質量部配合して、実施例77~83の導電性ペースト組成物を調製した。これら実施例77~83の導電性ペースト組成物をそれぞれ用いて前記の通り評価用サンプルを作製し、その硬化物の体積抵抗率を測定した。その結果を表9に示す。
 (比較例6)
 表9に示すように、組成4の基本組成に対して、比較エーテル/アミン系化合物である略号D20の化合物を0.5質量部配合して、比較例6の導電性ペースト組成物を調製した。この比較例6の導電性ペースト組成物を用いて前記の通り評価用サンプルを作製し、その硬化物の体積抵抗率を測定した。その結果を表9に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
 (実施例、比較例および参考例の対比)
 実施例46~83と参考例5~8との対比から明らかなように、(D)エーテル/アミン系化合物を含有する各実施例の導電性ペースト組成物では、(D)エーテル/アミン系化合物を含有しない各参考例の導電性ペースト組成物と比較して、得られる導体パターン11(導電層)の体積抵抗率が良好に低下していることがわかる。
 また、実施例46~83と比較例3,4と参考例5との対比、実施例72~76と比較例5と参考例7との対比、並びに、実施例77~83と比較例6と参考例8との対比から明らかなように、比較エーテル/アミン系化合物を含有する比較例3~6の導電性ペースト組成物では、得られる導体パターン11の体積抵抗率は、体積的効率は参考例5,7または8の導電性ペースト組成物と変わらない。それゆえ、前述した一般式(5A)または(5B)のアルコール構造におけるX3 が水素原子である比較エーテル/アミン系化合物ではなく、X3 が塩素(Cl)または臭素(Br)である(D)エーテル/アミン系化合物であれば、体積抵抗率の低下に寄与できることがわかる。
 また、参考例5,6と参考例7との比較から明らかなように、(A)導電性粉末として、銀粉だけではなく銀コート銅粉を併用したときには、導体パターン11の体積抵抗率は相対的に高くなるものの、実施例46~71と実施例72~76との比較から明らかなように、(D)エーテル/アミン系化合物として用いられる化合物の種類または配合量(添加量)を調整することで、銀コート銅粉を併用した場合であっても銀粉のみの場合と同程度に低い体積抵抗率を実現可能であることが期待できる。
 同様に、参考例5~7と参考例8との比較から明らかなように、(A)導電性粉末として、銀粉等の代わりに銀コート樹脂粉を用いたときには、導体パターン11の体積抵抗率はかなり高くなるものの、実施例77~83の結果から明らかなように、(D)エーテル/アミン系化合物を用いることで、体積抵抗率を大きく低下可能であることがわかる。
 なお、本発明は前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や複数の変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
 本発明は、各種電子機器や電子部品を製造する分野に好適に用いることができ、特に、太陽電池の集電電極、チップ型電子部品の外部電極、RFID、電磁波シールド、振動子接着、メンブレンスイッチ、またはエレクトロルミネセンス等に用いられる部品の電極や配線等、より高精細な電極や配線を形成することが求められる分野に好適に用いることができる。
11:導体パターン
11a:端子
11b:端子
11c:配線部分
 

Claims (6)

  1.  (A)導電性粉末および(B)樹脂成分を含有し、前記(A)導電性粉末として、少なくとも銀を用いた銀系粉末が用いられ、前記(B)樹脂成分として、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂の少なくとも一方が用いられ、さらに、下記一般式(1)または(2)で示されるエステル構造を分子中に有し、分子量が150~2000の範囲内である(C)エステル系化合物
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

    (ただし、上記一般式(1)または(2)のエステル構造におけるX1 およびX2 は、いずれか一方がClまたはBrであり、他方がCl、Br、HまたはOHである。)、または、下記一般式(3)で示されるエーテル構造、もしくは、下記一般式(4)で示されるアミン構造を分子中に有し、分子量が150~30000の範囲内である(D)エーテル/アミン系化合物
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

    (ただし、上記一般式(3)のエーテル構造または上記一般式(4)のアミン構造におけるYは、下記一般式(5A)または(5B)に示すアルコール構造のいずれかであり、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

    上記一般式(4)のアミン構造におけるZは、上記一般式(5A)または(5B)に示すアルコール構造のいずれか、もしくは水素原子(H)であり、上記一般式(5A)または(5B)におけるX3 はそれぞれ独立してClまたはBrである。)を含有していることを特徴とする導電性ペースト組成物。
  2.  前記(A)導電性粉末および(B)樹脂成分の合計量を100質量部としたときに、前記(C)エステル系化合物もしくはその塩、または、前記(D)エーテル/アミン系化合物の含有量が0.01質量部以上5質量部以下であることを特徴とする、請求項1に記載の導電性ペースト組成物。
  3.  前記(C)エステル系化合物もしくはその塩、または、前記(D)エーテル/アミン系化合物の含有量が0.1質量部以上2.5質量部以下であることを特徴とする、請求項2に記載の導電性ペースト組成物。
  4.  前記銀系粉末が、銀粉末および銀コート粉末の少なくとも一方であることを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載の導電性ペースト組成物。
  5.  前記(C)エステル系化合物には、当該(C)エステル系化合物の前記エステル構造の一部が、エステルではなく塩基によりカルボン酸が中和された塩構造を有するものが含まれることを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載の導電性ペースト組成物。
  6.  前記(B)樹脂成分が、ブチラール樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂から選択される少なくともいずれか1種であることを特徴とする、請求項1から5のいずれか1項に記載の導電性ペースト組成物。
     
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