KR20150083434A - Conductive paste and substrate with conductive film - Google Patents
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Abstract
본 발명의 과제는 도전성이 양호하며, 또한 내절곡성, 고온 고습 내구성이 우수한 도전막을 형성할 수 있는 도전성 페이스트와, 그러한 도전성 페이스트를 사용해서 형성된 도전막을 구비한 기재의 제공하는 것이다. (A)체적 고유 저항값이 10μΩ·cm이하이며, 평균 입경이 0.5 내지 15㎛인 금속 입자와, (B)벤조산, 프탈산, 이소프탈산 및 테레프탈산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 방향족 카르복실산 에스테르 화합물(단, 에스테르 결합을 형성하는 알킬기는 탄소수가 3 내지 20인 알킬기이며, 에스테르 결합을 형성하는 알킬기가 복수 존재하는 경우, 알킬기의 합계 탄소수가 40 이하)과, (C)벤젠환을 갖는 열경화성 수지를 포함하는 바인더 수지를 함유하는 도전성 페이스트이며, 상기 (A)성분의 금속 입자가 탄소수 8 내지 20인 지방산으로 표면 피복되어 있으며, 상기 도전성 페이스트의 전체 성분의 합계 100질량부에 대하여, 상기 (C)성분의 바인더 수지를 5 내지 25질량부 함유하고, 상기 (B)성분의 방향족 카르복실산 에스테르 화합물을 0.01 내지 2.5질량부 함유하는 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트.An object of the present invention is to provide a conductive paste which is excellent in conductivity and can form a conductive film having excellent resistance to bending, high temperature and high humidity, and a conductive film formed using such conductive paste. (A) an aromatic carboxylic acid ester compound selected from the group consisting of benzoic acid, phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid and (B) metal particles having a volume resistivity of 10 mu OMEGA .cm or less and an average particle size of 0.5 to 15 mu m Provided that the total number of carbon atoms of the alkyl group is 40 or less when the number of the alkyl groups forming the ester bond is 40 or less); (C) a thermosetting resin having a benzene ring Wherein the metal particles of the component (A) are surface coated with a fatty acid having 8 to 20 carbon atoms, and the total amount of the component (C) is 100 parts by mass based on 100 parts by mass of the total components of the conductive paste, (B) is contained in an amount of from 5 to 25 parts by mass and the aromatic carboxylic acid ester compound (B) is contained in an amount of from 0.01 to 2.5 parts by mass Conductive paste.
Description
본 발명은 도전성 페이스트 및 이를 사용한 도전막을 구비한 기재에 관한 것이다.The present invention relates to a conductive paste and a substrate provided with the conductive film using the conductive paste.
종래부터, 전자 부품이나 프린트 배선 기판 등의 배선 도체의 형성에, 도전성이 높은 금속 입자를 함유하는 도전성 페이스트를 사용하는 방법이 알려져 있다. 그 중, 프린트 배선 기판의 제조는 절연 기재 상에 도전성 페이스트를 원하는 패턴 형상으로 도포하고 경화하여 배선 패턴을 이루는 도전막을 형성하여 행하여지고 있다.BACKGROUND ART Conventionally, a method of using a conductive paste containing metal particles with high conductivity for forming wiring conductors such as electronic parts and printed wiring boards has been known. Among them, the production of a printed wiring board is carried out by applying a conductive paste to an insulating substrate in a desired pattern and curing the conductive paste to form a conductive film constituting a wiring pattern.
상기 목적으로 사용되는 도전성 페이스트가 구비해야 할 점은, (1)양호한 도전성을 가질 것, (2)스크린 인쇄, 요판 인쇄가 용이할 것, (3)절연 기체 상에 대한 도막의 밀착성이 좋을 것, (4)세선 회로를 형성할 수 있을 것, (5)도막 상에 대한 납땜성과 납땜 강도가 뛰어날 것, (6)땜납 코트 회로의 도전성이 장기에 걸쳐서 유지될 수 있을 것 등이다.The conductive paste used for the above purpose should have (1) good conductivity, (2) easy screen printing, intaglio printing, and (3) good adhesion of the coating film to the insulating substrate (4) capable of forming a fine wire circuit, (5) excellent solderability and solder strength on the coating film, and (6) conductivity of the solder coat circuit can be maintained over a long period of time.
이들을 충족시키기 위해서, 도전성 페이스트는 구리나 은과 같은 고유 저항값이 낮은 금속 입자, 바인더 수지로서 페놀 수지 등의 열경화성 수지, 분산제로서의 포화 수지산 또는 불포화 수지산의 금속염 및 금속 킬레이트 형성제를 소요량 함유한다(특허문헌 1 참조).In order to satisfy these requirements, the conductive paste is required to contain metal particles having a low specific resistance value such as copper or silver, a thermosetting resin such as phenol resin as a binder resin, a metal salt of saturated resin acid or unsaturated resin acid as a dispersing agent, (See Patent Document 1).
상기 구성의 도전성 페이스트에 의해 도전막을 형성함으로써, 양호한 도전성을 확보할 수는 있다. 그러나, 플렉시블 필름에 도전막을 형성한 경우, 형성된 도전막과 플렉시블 필름의 밀착성이 나쁘기 때문에, 절곡에 의해 전자 회로가 단선되어 도전성이 손상된다고 하는 문제점이 있었다.By forming the conductive film with the conductive paste having the above-described constitution, good conductivity can be ensured. However, when the conductive film is formed on the flexible film, there is a problem that the adhesiveness between the conductive film and the flexible film is poor, so that the electronic circuit is broken due to bending and the conductivity is damaged.
플렉시블 필름에 전자 회로를 형성한 경우에, 내절곡성이 높은 도전성 페이스트로서는 금속이나 카본 등의 도전성 분말과, 산가가 0.3 내지 2.2mgKOH/g인 폴리에스테르 수지를 함유하는 도전성 페이스트 조성물이 제안되어 있다(특허문헌 2 참조).There has been proposed a conductive paste composition containing a conductive powder such as metal or carbon and a polyester resin having an acid value of 0.3 to 2.2 mgKOH / g as the conductive paste having a high bending resistance when the electronic circuit is formed on the flexible film Patent Document 2).
그러나, 특허문헌 2에 기재된 도전성 페이스트는 유연한 성질을 갖는 열가소성 폴리에스테르 수지를 바인더 수지로서 사용하고 있기 때문에, 흠집이 생기기 쉬워서 단선되기 쉽다고 하는 문제를 갖고 있다.However, since the conductive paste described in
이에 본 발명은 플렉시블 필름에 전자 회로를 형성한 경우에, 일정한 내절곡성을 갖고, 또한 고온 고습 환경 하에서의 내구성이 우수한 경화막을 형성 가능한 도전 페이스트를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a conductive paste capable of forming a cured film having a certain degree of bending resistance and excellent durability under a high temperature and high humidity environment when an electronic circuit is formed on a flexible film.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 (A)체적 고유 저항값이 10μΩ·cm이하이며, 평균 입경이 0.5 내지 15㎛인 금속 입자와, (B)벤조산, 프탈산, 이소프탈산 및 테레프탈산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 방향족 카르복실산 에스테르 화합물(단, 에스테르 결합을 형성하는 알킬기는 탄소수가 3 내지 20인 알킬기이며, 에스테르 결합을 형성하는 알킬기가 복수 존재하는 경우, 알킬기의 합계 탄소수가 40 이하)과, (C)벤젠환을 갖는 열경화성 수지를 포함하는 바인더 수지를 함유하는 도전성 페이스트이며, 상기 (A)성분의 금속 입자가 탄소수 8 내지 20인 지방산으로 표면 피복되어 있으며, 상기 도전성 페이스트의 전체 성분의 합계 100질량부에 대하여, 상기 (C)성분의 바인더 수지를 5 내지 25질량부 함유하고, 상기 (B)성분의 방향족 카르복실산 에스테르 화합물을 0.01 내지 2.5질량부 함유하는 것을 특징으로 하는 도전성 페이스트를 제공한다.(A) a metal particle having a volume resistivity of 10 mu OMEGA .cm or less and an average particle diameter of 0.5 to 15 mu m and (B) a metal particle having a volume resistivity of 10 mu OMEGA .cm or less and a group consisting of benzoic acid, phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid (Provided that the alkyl group forming the ester bond is an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms and the total number of carbon atoms in the alkyl group is 40 or less when a plurality of alkyl groups forming an ester bond are present) and an aromatic carboxylic acid ester compound (C) a binder resin containing a thermosetting resin having a benzene ring, wherein the metal particles of the component (A) are surface-coated with a fatty acid having 8 to 20 carbon atoms, and the total of the components of the conductive paste (C) component is contained in an amount of 5 to 25 parts by mass based on 100 parts by mass of the aromatic carboxylic acid ester (B) The compound provides a conductive paste characterized by containing 0.01 to 2.5 parts by weight.
본 발명의 도전성 페이스트에서, 상기 (A)성분의 금속 입자는 평균 입경이 0.5 내지 15㎛인 구리 입자 또는 은 입자인 것이 바람직하다.In the conductive paste of the present invention, the metal particles of the component (A) are preferably copper particles or silver particles having an average particle diameter of 0.5 to 15 탆.
본 발명의 도전성 페이스트에서, 상기 (B)성분의 방향족 카르복실산 에스테르 화합물은 (ROOC)-C6H4-(COOR´)로 표시되는 프탈산 에스테르 화합물(화학식 중, R 및 R´는 알킬기의 합계 탄소수가 40 이하인 것을 조건으로 하는, 서로 독립하여 탄소수가 3 내지 20인 알킬기)인 것이 바람직하다.In the conductive paste of the present invention, the aromatic carboxylic acid ester compound as the component (B) is a phthalic acid ester compound represented by (ROOC) -C 6 H 4 - (COOR ') (wherein R and R' Is an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms independently of each other provided that the total number of carbon atoms is 40 or less).
본 발명의 도전성 페이스트에서, 상기 프탈산 에스테르 화합물은 프탈산 디프로필, 프탈산 디이소프로필, 프탈산 디부틸, 프탈산 디이소부틸, 프탈산 디펜틸, 프탈산 디이소펜틸, 프탈산 디헥실, 프탈산 디이소헥실, 프탈산 디헵틸, 프탈산 디이소헵틸, 프탈산 디옥틸, 프탈산 디이소옥틸, 프탈산 디에틸헥실, 프탈산 디노닐, 프탈산 디이소노닐, 프탈산 디데실, 프탈산 디이소데실, 프탈산 데실운데실, 프탈산 디운데실, 프탈산 디이소운데실, 프탈산 디도데실, 프탈산 디이소도데실, 프탈산 디트리데실, 프탈산 디이소트리데실, 프탈산 디테트라데실, 프탈산 디이소테트라데실, 프탈산 디펜타데실, 프탈산 디이소펜타데실, 프탈산 디헥사데실, 프탈산 디이소헥사데실, 프탈산 디헵타데실, 프탈산 디이소헵타데실, 프탈산 디옥타데실, 프탈산 디이소옥타데실, 프탈산 디노나데실, 프탈산 디이소노나데실, 프탈산 디에이코실, 프탈산 디이소에이코실로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.In the conductive paste of the present invention, the phthalic acid ester compound is preferably selected from the group consisting of dipropyl phthalate, diisopropyl phthalate, dibutyl phthalate, diisobutyl phthalate, dipentyl phthalate, diisopentyl phthalate, dihexyl phthalate, dihexyl phthalate, Heptyl phthalate, diheptyl phthalate, dioctyl phthalate, diisooctyl phthalate, diethylhexyl phthalate, dinonyl phthalate, diisononyl phthalate, dodecyl phthalate, diisodecyl phthalate, decyl undecyl phthalate, Diisodecyl phthalate, diisodecyl phthalate, ditordecyl phthalate, ditridecyl phthalate, diisotridecyl phthalate, ditetradecyl phthalate, diisotetradecyl phthalate, dipentadecyl phthalate, diisopentadecyl phthalate, phthalic acid di Hexadecyl phthalate, dihexadecyl phthalate, diheptadecyl phthalate, diheoheptadecyl phthalate, dioctadecyl phthalate, diisoctadecyl phthalate At least one member selected from the group consisting of phthalic acid dianodecyl, diisononadecyl phthalate, diacosyl phthalate and diisoekosyl phthalate is preferable.
본 발명의 도전성 페이스트에서, 상기 (C)성분의 바인더 수지는 페놀 수지, 크레졸 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 크실렌 수지 및 폴리이미드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.In the conductive paste of the present invention, the binder resin of the component (C) is preferably at least one selected from the group consisting of a phenol resin, a cresol resin, an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, a xylene resin and a polyimide.
또한, 본 발명은 상기한 본 발명의 도전성 페이스트를 도포하여 경화시켜서 이루어지는 도전막을 기재 상에 갖는 것을 특징으로 하는 도전막을 구비한 기재를 제공한다.The present invention also provides a substrate provided with a conductive film, characterized by having on the substrate a conductive film formed by coating and curing the conductive paste of the present invention.
본 발명의 도전막을 구비한 기재에서, 상기 기재는 플렉시블 필름인 것이 바람직하다.In the substrate provided with the conductive film of the present invention, the substrate is preferably a flexible film.
본 발명의 도전 페이스트에 의하면, 높은 도전성을 갖고, 일정한 내절곡성을 갖는 경화막을 얻을 수 있다. 구체적으로는, 초기의 비저항이 50μΩ·cm 이하, 후술하는 실시예에 기재된 수순에 따라서 측정되는 절곡 전후에서의 비저항의 변화(증가)량(절곡 횟수 10000회)이 500% 이하이다.According to the conductive paste of the present invention, it is possible to obtain a cured film having high conductivity and having a constant bending resistance. Specifically, the amount of change (increase) in resistivity (number of bending times: 10,000 times) measured before and after bending, which is measured in accordance with the procedure described in Examples to be described later, is 50 占 · m or less at initial value is 500% or less.
또한, 이러한 도전 페이스트를 사용함으로써, 플렉시블 필름 배선 기판 등으로서의 신뢰성이 높고, 사용 시의 절곡에 의한 도전성의 악화가 억제된 도전막을 구비한 기재를 얻을 수 있다.By using such a conductive paste, a substrate having a conductive film having high reliability as a flexible film wiring board or the like and suppressing deterioration of conductivity due to bending during use can be obtained.
도 1은 예 3과 예 8에 대해서, 고온 고습 시험 시간과 비저항의 변화량의 관계를 나타낸 그래프이다.Fig. 1 is a graph showing the relationship between the high temperature and high humidity test time and the change in resistivity for Examples 3 and 8. Fig.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 설명에 한정해서 해석되는 것은 아니다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described. The present invention is not limited to the following description.
<도전성 페이스트>≪ Conductive paste &
본 발명의 도전성 페이스트는, (A)체적 고유 저항값이 10μΩ·cm이하이며, 평균 입경이 0.5 내지 15㎛인 금속 입자와, (B)벤조산, 프탈산, 이소프탈산 및 테레프탈산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 방향족 카르복실산 에스테르 화합물(단, 에스테르 결합을 형성하는 알킬기는 탄소수가 3 내지 20인 알킬기이며, 에스테르 결합을 형성하는 알킬기가 복수 존재하는 경우, 알킬기의 합계 탄소수가 40 이하)과, (C)벤젠환을 갖는 열경화성 수지를 포함하는 바인더 수지를 함유하는 도전성 페이스트이며, (A)성분의 금속 입자가 탄소수 8 내지 20인 지방산 또는 탄소수 8 내지 20인 알킬아민으로 표면 피복되어 있어, 도전성 페이스트의 전체 성분의 합계 100질량부에 대하여, (C)성분의 바인더 수지를 5 내지 25질량부 함유하고, (B)성분의 프탈산 에스테르 화합물을 0.01 내지 2.5질량부 함유하는 것을 특징으로 한다.The conductive paste of the present invention is characterized in that (A) metal particles having a volume resistivity of 10 mu OMEGA .cm or less and an average particle diameter of 0.5 to 15 mu m and (B) a metal particle having a volume resistivity of 10 mu OMEGA- An aromatic carboxylic acid ester compound (provided that the alkyl group forming the ester bond is an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms and the total number of carbon atoms in the alkyl group is 40 or less when a plurality of alkyl groups forming an ester bond are present) Wherein the metal particles of component (A) are surface-coated with a fatty acid having 8 to 20 carbon atoms or an alkylamine having 8 to 20 carbon atoms, and the whole of the conductive paste (C) is contained in an amount of 5 to 25 parts by mass, the phthalic acid ester compound (B) is contained in an amount of 0.01 To 2.5 parts by mass.
이하, 도전성 페이스트를 구성하는 각 성분에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, each component constituting the conductive paste will be described in detail.
(A)금속 입자(A) metal particles
(A)성분의 금속 입자는 도전성 페이스트의 도전 성분이다.The metal particles of the component (A) are conductive components of the conductive paste.
(A)성분의 금속 입자는 도전성이 양호할 것이 요구된다. 본 발명에서는, 체적 고유 저항값이 10μΩ·cm이하인 금속 입자를 사용한다.The metal particles of component (A) are required to have good conductivity. In the present invention, metal particles having a volume resistivity of 10 mu OMEGA .cm or less are used.
이를 만족시키는 금속으로서는 금, 은, 구리, 니켈, 알루미늄을 들 수 있다. 이들 중에서도 은, 구리가 저항값의 낮음, 입수의 용이함 등의 이유로 바람직하고, 마이그레이션 현상이 일어나기 어려운 점에서 구리가 특히 바람직하다.Examples of the metal that satisfies this requirement include gold, silver, copper, nickel, and aluminum. Of these, copper is particularly preferable because silver and copper are preferable because of low resistance value, availability, and migration difficulty.
(A)성분의 금속 입자는 후술하는 정의에 의한 입자 직경의 평균값, 즉 평균 입경이 0.5 내지 15㎛이다.The metal particles of the component (A) have an average value of the particle diameters defined by the following definitions, that is, an average particle diameter of 0.5 to 15 탆.
본 명세서에서의 금속 입자의 입자 직경은 주사형 전자 현미경(이하, 「SEM」이라고 기재함) 상 중에서 무작위로 선택한 100개의 금속 입자의 Feret 직경을 측정하여, 각 금속 입자에서의 Feret 직경이 최대값으로 되는 직경 방향을 장축이라 하고, 상기 장축에 직교하는 축을 단축이라 할 때, 상기 장축 방향의 Feret 직경과, 상기 단축 방향의 Feret 직경의 평균값((장축 방향의 Feret 직경+단축 방향의 Feret 직경)/2)으로서 산출된다.In the present specification, the particle diameter of the metal particles was measured by measuring the Feret diameter of 100 metal particles randomly selected from among the images of a scanning electron microscope (hereinafter referred to as " SEM "), (The Feret diameter in the major axis direction + the Feret diameter in the minor axis direction) of the major axis direction Feret diameter and the minor axis direction Feret diameter (when the major axis is the major axis and the major axis is the minor axis, / 2).
또한, 상기 금속 입자의 입자 직경이란, 금속 입자의 1차 입자 직경이다.The particle diameter of the metal particles is the primary particle diameter of the metal particles.
본 명세서에서의 금속 입자의 입자 직경의 평균값(평균 입경)은 상기에 의해 산출된 금속 입자의 입자 직경을 평균(수평균)한 것이다.In the present specification, the average value (average particle diameter) of the particle diameters of the metal particles is the average (number average) of the particle diameters of the metal particles calculated above.
(A)성분의 금속 입자의 입자 직경의 평균값(평균 입경)이 상기 범위를 만족시킴으로써, 금속 입자를 포함하는 도전성 페이스트의 유동 특성이 양호해져, 상기 도전성 페이스트에 의해 미세 배선을 제작하기 쉽다. 금속 입자의 입자 직경의 평균값(평균 입경)이 0.5㎛ 미만이면, 도전성 페이스트로 했을 때에, 충분한 유동 특성이 얻어지지 않는다. 한편, 금속 입자의 입자 직경의 평균값(평균 입경)이 15㎛를 초과하면, 얻어지는 도전성 페이스트에 의한, 미세 배선의 제작이 곤란해질 우려가 있다.(Average particle diameter) of the metal particles of the component (A) satisfies the above range, the flowability of the conductive paste containing the metal particles becomes favorable, and the fine wiring can be easily produced by the conductive paste. When the mean value (average particle diameter) of the particle diameters of the metal particles is less than 0.5 占 퐉, sufficient flow characteristics can not be obtained when the conductive paste is used. On the other hand, when the average value (average particle diameter) of the particle diameters of the metal particles exceeds 15 탆, there is a fear that the production of the fine wiring by the obtained conductive paste becomes difficult.
(A)성분의 금속 입자의 입자 직경의 평균값(평균 입경)은 0.5 내지 10㎛인 것이 바람직하고, 1 내지 5㎛인 것이 보다 바람직하다.(Average particle diameter) of the metal particles of the component (A) is preferably 0.5 to 10 탆, more preferably 1 to 5 탆.
(A)성분의 금속 입자에는 탄소수 8 내지 20인 지방산, 또는 탄소수 8 내지 20인 알킬아민으로 표면 피복된 것을 사용한다. 그 이유는 이하와 같다.The metal particles of the component (A) are coated with a fatty acid having 8 to 20 carbon atoms or an alkylamine having 8 to 20 carbon atoms. The reason is as follows.
금속 입자를 (C)성분의 바인더 수지 중에 분산시키기 위해서는 입자와 수지 계면에 발생하는 계면 에너지를 저하시킬 필요가 있다. 또한, 입자끼리의 응집을 억제하기 위해서는 입자간의 응집에 대하여 입체 장해를 형성할 필요가 있다. 표면 피복제는 입자와 수지 계면에 발생하는 계면 에너지를 저하시켜서, 입자의 응집에 대하여 입체 장해를 형성하는 기능을 갖는다.In order to disperse the metal particles in the binder resin of the component (C), it is necessary to lower the interface energy generated at the interface between the particles and the resin. In order to suppress aggregation of particles, it is necessary to form steric hindrance against aggregation between particles. The surface coating has a function of lowering the interfacial energy generated at the interface between the particles and the resin, thereby forming a steric hindrance against aggregation of the particles.
금속 입자의 표면 피복에 지방산 또는 알킬아민을 사용하는 것은 이하의 이유이다.The use of a fatty acid or alkylamine for surface coating of metal particles is for the following reasons.
표면 피복제가 상기와 같이 기능하기 위해서는, 입자 최표면에 알킬기가 노출된 상태로 될 필요가 있다. 이를 위해서는, 금속 입자와 상호 작용을 취하는 카르복실기나 아미노기를 갖는 지방산이나 알킬아민이 바람직하다.In order for the surface coating agent to function as described above, it is necessary that the alkyl group is exposed to the outermost surface of the particles. For this purpose, fatty acids and alkyl amines having carboxyl groups or amino groups that interact with the metal particles are preferred.
지방산 또는 알킬아민으로서, 탄소수 8 내지 20인 것을 사용하는 것은 이하의 이유이다.Use of a fatty acid or alkylamine having 8 to 20 carbon atoms is for the following reasons.
일반적으로 탄소수가 8 이상인 알킬기를 갖는 표면 피복제의 사용에 의해, 입자간의 응집에 대한 입체 장해를 효율적으로 형성할 수 있다. 탄소수가 21 이상이면 융점이 높고, 취급이 어렵기 때문에, 현실적으로는 탄소수 8 내지 20인 지방산이나 알킬아민이 바람직하다.Generally, steric hindrance to aggregation between particles can be efficiently formed by using a surface coating having an alkyl group having a carbon number of 8 or more. When the number of carbon atoms is 21 or more, the melting point is high and it is difficult to handle. Therefore, in reality, fatty acids and alkyl amines having 8 to 20 carbon atoms are preferable.
탄소수 8 내지 20인 지방산으로서는 펠라르곤산, 카프르산, 운데실산, 라우르산, 트리데실산, 미리스트산, 펜타데실산, 팔미트산, 마르가르산, 스테아르산, 올레산, 바센산, 리놀산, 리놀렌산, 엘레오스테아르산, 노나데실산, 아라키드산, 아라키돈산, 헨이코실산 등을 사용할 수 있다.Examples of the fatty acid having 8 to 20 carbon atoms include pelargonic acid, capric acid, undecylic acid, lauric acid, tridecylic acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, oleic acid, Linoleic acid, linolenic acid, eleostearic acid, nonadecylic acid, arachidic acid, arachidonic acid, hexacosic acid and the like can be used.
탄소수 8 내지 20인 알킬아민으로서는 옥틸아민, 노닐아민, 데실아민, 운데실아민, 도데실아민, 트리데실아민, 테트라데실아민, 펜타데실아민, 헥사데실아민, 헵타데실아민, 옥타데실아민, 올레일아민, 노나데실아민, 이코실아민 등을 사용할 수 있다.Examples of the alkylamine having 8 to 20 carbon atoms include octylamine, nonylamine, decylamine, undecylamine, dodecylamine, tridecylamine, tetradecylamine, pentadecylamine, hexadecylamine, heptadecylamine, octadecylamine, ole Nonadecylamine, icosylamine, and the like can be used.
이들 중에서도, 탄소수 8 내지 20인 지방산이 정전적 상호 작용에 의해 금속 입자 표면에 강하게 흡착하는 점에서 바람직하고, 라우르산, 미리스트산, 팔미트산, 스테아르산, 올레산은 입수의 용이함에서 보다 바람직하고, 스테아르산, 올레산이 더욱 바람직하다.Of these, fatty acids having 8 to 20 carbon atoms are preferred because they strongly adsorb to the surface of metal particles due to electrostatic interaction, and lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid and oleic acid are preferable Stearic acid and oleic acid are more preferable.
(A)성분의 금속 입자로서는 탄소수 8 내지 20의 지방산, 또는 탄소수 8 내지 20의 알킬아민으로 표면 피복된 금속 입자 표면을 환원 처리한 「표면 개질 금속 입자」를 사용해도 좋다. 표면 개질 금속 입자는 환원 처리에 의해 입자 표면의 산소 농도가 낮아지기 때문에, 금속 입자간의 접촉 저항이 보다 작아져, 얻어지는 도전막의 도전성이 향상된다.As the metal particles of the component (A), " surface modified metal particles " obtained by reducing a surface of a metal particle surface-coated with a fatty acid having 8 to 20 carbon atoms or an alkylamine having 8 to 20 carbon atoms may be used. Since the oxygen concentration of the surface of the surface-modified metal particles is reduced by the reduction treatment, the contact resistance between the metal particles becomes smaller, and the conductivity of the resulting conductive film is improved.
(B)방향족 카르복실산 에스테르 화합물(B) an aromatic carboxylic acid ester compound
종래, 높은 내절곡성을 얻고 싶은 경우에는, 특허문헌 2에 기재된 도전성 페이스트와 같이, 폴리에스테르 수지 등의 열가소성 수지가 바인더 수지로서 사용되고 있다.Conventionally, when it is desired to obtain a high bending resistance, a thermoplastic resin such as a polyester resin is used as a binder resin like the conductive paste described in
그러나, 특허문헌 2에 기재된 도전성 페이스트와 같이, 열가소성 수지를 바인더 수지로서 사용한 경우, 흠집이 생기기 쉬워서 단선되기 쉽다고 하는 문제를 갖고 있다.However, when a thermoplastic resin is used as the binder resin as in the case of the conductive paste described in
이로 인해, 흠집이 생기기 어려운 도전막을 얻고 싶은 경우에는, 바인더 수지로서 페놀 수지 등의 열경화성 수지가 사용된다. 그러나, 바인더 수지로서, 열경화성 수지를 사용한 경우, 내절곡성이 얻어지기 어려워지는 경향이 있다. 그 이유는, 열경화성 수지의 경화막은 절곡을 행하면 금속 입자와 바인더 수지 사이에 발생하는 응력이 커져서, 금속 입자와 바인더 수지의 계면이 파괴되어, 박리가 진행되어 버리기 때문이라고, 본원 발명자들은 추정한다.For this reason, when it is desired to obtain a conductive film which is less liable to be scratched, a thermosetting resin such as phenol resin is used as the binder resin. However, when a thermosetting resin is used as the binder resin, it tends to be difficult to obtain the bending resistance. The reason is that when the cured film of the thermosetting resin is bent, the stress generated between the metal particles and the binder resin becomes large, so that the interface between the metal particles and the binder resin is destroyed and the peeling progresses.
이에 비하여, 본 발명의 도전성 페이스트에서는, (B)성분으로서 이하에 상세하게 설명하는 방향족 카르복실산의 에스테르 화합물을 배합함으로써, 도전성 페이스트 중의 금속 입자와 바인더 수지의 상호 작용이 향상되어, 금속 입자와 바인더 수지 사이에 발생하는 응력 이상의 계면 밀착력으로 되어, 도전막의 내절곡성이 향상된다. 그 이유에 대하여, 본원 발명자들은 이하와 같이 추정한다.On the other hand, in the conductive paste of the present invention, the interaction of the metal particles and the binder resin in the conductive paste is improved by mixing the ester compound of the aromatic carboxylic acid, which will be described in detail below, as the component (B) The interfacial adhesion force is higher than the stress generated between the binder resin, and the bending resistance of the conductive film is improved. For that reason, the present inventors estimate as follows.
(B)성분, 즉 방향족 카르복실산과 에스테르 결합을 형성하는 알킬기가, (A)성분의 금속 입자를 표면 피복하는 탄소수 8 내지 20인 지방산, 또는 탄소수 8 내지 20인 알킬아민과 상호 작용을 취하는 한편, 벤젠환을 갖는 방향족 카르복실산이 (C)성분의 바인더 수지와 상호 작용을 형성한다. 이 상호 작용에 의해 금속 입자는 바인더 수지와 강한 결합을 형성할 수 있다.(B), that is, an alkyl group forming an ester bond with an aromatic carboxylic acid, interacts with a fatty acid having 8 to 20 carbon atoms or an alkylamine having 8 to 20 carbon atoms covering the surface of the metal particle of component (A) , And the aromatic carboxylic acid having a benzene ring forms an interaction with the binder resin of component (C). By this interaction, the metal particles can form strong bonds with the binder resin.
(B)성분으로서는 벤조산, 프탈산, 이소프탈산 및 테레프탈산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 방향족 카르복실산의 에스테르 화합물을 사용한다. 에스테르 화합물을 형성하는 방향족 카르복실산으로서 벤조산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산을 사용하는 이유는, 이들 화합물은 구조 중에 벤젠환을 갖는 방향족 카르복실산이며, 벤젠환에 직접 결합하는 큰 부피의 구조를 갖고 있지 않아서, 바인더 수지와 상호 작용이 발생하기 쉽기 때문이다.As the component (B), an ester compound of an aromatic carboxylic acid selected from the group consisting of benzoic acid, phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid is used. The reason why benzoic acid, phthalic acid, isophthalic acid or terephthalic acid is used as the aromatic carboxylic acid forming the ester compound is that these compounds are aromatic carboxylic acids having a benzene ring in their structure and have a large volume structure directly bonded to the benzene ring It is easy to interact with the binder resin.
그 중에서도 오르토 배위의 방향족 디카르복실산인 프탈산은 에스테르 결합에 의해 생성되는 2개의 알킬쇄가 근접해 있다. 그로 인해, 메타 배위의 이소프탈산이나 파라 배위의 테레프탈산보다도 금속 입자 표면의 알킬쇄와 견고하게 상호 작용을 취한다고 생각된다. 또한, 벤조산 에스테르의 경우에는, 에스테르 결합에 의해 생성되는 알킬쇄가 1개인 점에서, 충분한 상호 작용이 얻어지지 않을 가능성이 있다. 이상의 이유로부터, 프탈산이 다른 방향족 카르복실산보다도 바람직하다.Among them, phthalic acid, which is an aromatic dicarboxylic acid of ortho-coordination, is adjacent to two alkyl chains produced by an ester bond. Therefore, it is considered that the terephthalic acid of the meta-coordination and the terephthalic acid of the para-coordination firmly interact with the alkyl chain on the surface of the metal particle. Further, in the case of the benzoic acid ester, there is a possibility that sufficient interaction is not obtained because the alkyl chain produced by the ester bond is one. For these reasons, phthalic acid is preferable to other aromatic carboxylic acids.
(B)성분에서, 방향족 카르복실산의 카르복실기와 에스테르 결합을 형성하는 알킬기는 탄소수가 3 내지 20인 알킬기이다. 여기서, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산과 같은 방향족 디카르복실산의 경우, 2개의 카르복실기를 갖기 때문에, 이들 에스테르 결합을 형성하는 알킬기도 2개 존재한다. 이들 2개의 알킬기의 합계 탄소수는 40 이하이다. 여기서 2개의 카르복실기와 에스테르 결합하는 알킬기가 서로 동일하여도 좋고, 상이해도 좋다. 또한, 탄소수 3 내지 20의 알킬기는 직쇄 구조, 혹은 분지 구조 중 어느 것이어도 좋다.In the component (B), the alkyl group forming the ester bond with the carboxyl group of the aromatic carboxylic acid is an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms. In the case of aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid, two alkyl groups forming these ester bonds are present because they have two carboxyl groups. The total carbon number of these two alkyl groups is 40 or less. The two carboxyl groups and the ester-bonded alkyl groups may be the same or different. The alkyl group having 3 to 20 carbon atoms may be either a straight chain structure or a branched structure.
(B)성분으로서, 상기를 만족시키는 방향족 카르복실산 에스테르 화합물을 1종만을 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.As the component (B), only one kind of the aromatic carboxylic acid ester compound satisfying the above may be used, or two or more kinds thereof may be used in combination.
방향족 카르복실산의 카르복실기와 에스테르 결합하는 알킬기의 탄소수가 21 이상인 방향족 카르복실산 에스테르 화합물(방향족 디카르복실산 에스테르 화합물의 경우에는, 또한 카르복실기와 에스테르 결합하는 알킬기의 합계 탄소수가 40 이상)은 입수 곤란하며, 가령 입수되었다고 해도, 도전성 페이스트로서의 충분한 유동성을 확보하는 것이 곤란해진다.An aromatic carboxylic acid ester compound having an alkyl group of 21 or more ester-bonded with a carboxyl group of an aromatic carboxylic acid (in the case of an aromatic dicarboxylic acid ester compound, the total number of carbon atoms of the alkyl group ester-bonded to the carboxyl group is 40 or more) It is difficult to ensure sufficient fluidity as a conductive paste even if it is available.
한편, 방향족 카르복실산의 카르복실기와 에스테르 결합하는 알킬기의 탄소수가 2 이하이면, (A)성분의 금속 입자를 표면 피복하는 탄소수 8 내지 20인 지방산 또는 탄소수 8 내지 20인 알킬아민의 상호 작용이 불충분해져, 도전성 페이스트 중의 금속 입자와 바인더 수지의 상호 작용을 향상시킬 수 없다. 그 결과, 금속 입자와 바인더 수지 사이에 발생하는 응력 이상의 계면 밀착력을 발휘할 수 없어, 도전막의 내절곡성을 향상시킬 수 없다.On the other hand, when the number of carbon atoms of the alkyl group ester-bonded to the carboxyl group of the aromatic carboxylic acid is 2 or less, the interaction between the metal particles of the component (A) and the fatty acid having 8 to 20 carbon atoms or the alkylamine having 8 to 20 carbon atoms And the interaction between the metal particles in the conductive paste and the binder resin can not be improved. As a result, the interfacial adhesion can not be exhibited more than the stress generated between the metal particles and the binder resin, and the bending resistance of the conductive film can not be improved.
(B)성분의 방향족 카르복실산 에스테르 화합물에서, 방향족 카르복실산의 카르복실기와 에스테르 결합하는 알킬기의 탄소수는 3 내지 18인 것이 바람직하고, 3 내지 15인 것이 보다 바람직하다.In the aromatic carboxylic acid ester compound as the component (B), the number of carbon atoms of the alkyl group ester-bonded to the carboxyl group of the aromatic carboxylic acid is preferably 3 to 18, more preferably 3 to 15.
(B)성분이 방향족 디카르복실산 에스테르 화합물인 경우에는, 카르복실기와 에스테르 결합하는 알킬기의 합계 탄소수가 36 이하인 것이 바람직하고, 30 이하인 것이 보다 바람직하다.When the component (B) is an aromatic dicarboxylic acid ester compound, the total number of carbon atoms of the alkyl group ester-bonded to the carboxyl group is preferably 36 or less, more preferably 30 or less.
(B)성분이 벤조산 에스테르 화합물인 경우, 벤조산 옥틸, 벤조산 노닐, 벤조산 데실, 벤조산 운데실, 벤조산 도데실, 벤조산 트리데실, 벤조산 테트라데실, 벤조산 펜타데실, 벤조산 헥사데실, 벤조산 헵타데실, 벤조산 옥타데실, 벤조산 노나데실, 벤조산 에이코실을 사용할 수 있다.When the component (B) is a benzoic acid ester compound, it is preferable to use a compound selected from the group consisting of octyl benzoate, nonyl benzoate, decyl benzoate, undecyl benzoate, dodecyl benzoate, tridecyl benzoate, tetradecyl benzoate, pentadecyl benzoate, hexadecyl benzoate, Decyl, nonadecyl benzoate, and eicosyl benzoate may be used.
(B)성분이 이소프탈산 에스테르 화합물인 경우, 이소프탈산 디프로필, 이소프탈산 디이소프로필, 이소프탈산 디부틸, 이소프탈산 디이소부틸, 이소프탈산 디펜틸, 이소프탈산 디이소펜틸, 이소프탈산 디헥실, 이소프탈산 디이소헥실, 이소프탈산 디헵틸, 이소프탈산 디이소헵틸, 이소프탈산 디옥틸, 이소프탈산 디이소옥틸, 이소프탈산 디노닐, 이소프탈산 디이소노닐, 이소프탈산 디데실, 이소프탈산 디이소데실, 이소프탈산 디운데실, 이소프탈산 디이소운데실, 이소프탈산 디도데실, 이소프탈산 디이소도데실, 이소프탈산 디트리데실, 이소프탈산 디이소트리데실, 이소프탈산 디테트라데실, 이소프탈산 디이소테트라데실, 이소프탈산 디펜타데실, 이소프탈산 디이소펜타데실, 이소프탈산 디헥사데실, 이소프탈산 디이소헥사데실, 이소프탈산 디헵타데실, 이소프탈산 디이소헵타데실, 이소프탈산 디옥타데실, 이소프탈산 디이소옥타데실, 이소프탈산 디노나데실, 이소프탈산 디이소노나데실, 이소프탈산 디에이코실, 이소프탈산 디이소에이코실을 사용할 수 있다.When the component (B) is an isophthalic acid ester compound, it is preferable to use at least one member selected from the group consisting of diphenyl isophthalate, diisopropyl isophthalate, dibutyl isophthalate, diisobutyl isophthalate, dipentyl isophthalate, diisopentyl isophthalate, Diisobutyl phthalate, diisobutyl phthalate, diisobutyl phthalate, diisobutyl phthalate, diisobutyl phthalate, diisobutyl phthalate, diisobutyl phthalate, diisobutyl phthalate, diisobutyl phthalate, diisobutyl phthalate, Diisodecyl isophthalate, diisodecyl isophthalate, diisodecyl isophthalate, diisodecyl isophthalate, isodecyl isophthalate, diisodecyl isophthalate, ditridecyl isophthalate, diisotridecyl isophthalate, ditetradecyl isophthalate, diisotetradecyl isophthalate , Dipentadecyl isophthalate, diisopentadecyl isophthalate, dihexadecyl isophthalate, dihexadecyl isophthalate, diheptafatty acid dihepta Decyl, diheptadecyl isophthalate, dioctadecyl isophthalate, diisoctadecyl isophthalate, dinonadecyl isophthalate, diisononadecyl isophthalate, diacosyl isophthalate, and diisoquecyl isophthalate can be used .
(B)성분이 테레프탈산 에스테르 화합물인 경우, 테레프탈산 디프로필, 테레프탈산 디이소프로필, 테레프탈산 디부틸, 테레프탈산 디이소부틸, 테레프탈산 디펜틸, 테레프탈산 디이소펜틸, 테레프탈산 디헥실, 테레프탈산 디이소헥실, 테레프탈산 디헵틸, 테레프탈산 디이소헵틸, 테레프탈산 디옥틸, 테레프탈산 디이소옥틸, 테레프탈산 디노닐, 테레프탈산 디이소노닐, 테레프탈산 디데실, 테레프탈산 디이소데실, 테레프탈산 디운데실, 테레프탈산 디이소운데실, 테레프탈산 디도데실, 테레프탈산 디이소도데실, 테레프탈산 디트리데실, 테레프탈산 디이소트리데실, 테레프탈산 디테트라데실, 테레프탈산 디이소테트라데실, 테레프탈산 디펜타데실, 테레프탈산 디이소펜타데실, 테레프탈산 디헥사데실, 테레프탈산 디이소헥사데실, 테레프탈산 디헵타데실, 테레프탈산 디이소헵타데실, 테레프탈산 디옥타데실, 테레프탈산 디이소옥타데실, 테레프탈산 디노나데실, 테레프탈산 디이소노나데실, 테레프탈산 디에이코실, 테레프탈산 디이소에이코실을 사용할 수 있다.When the component (B) is a terephthalic acid ester compound, it is preferable to use a compound selected from the group consisting of dipropyl terephthalate, diisopropyl terephthalate, dibutyl terephthalate, diisobutyl terephthalate, dipentyl terephthalate, diisopentyl terephthalate, dihexyl terephthalate, diheptyl terephthalate , Diheptyl terephthalate, dioctyl terephthalate, diisooctyl terephthalate, dinonyl terephthalate, diisononyl terephthalate, diisodecyl terephthalate, diisodecyl terephthalate, diundecyl terephthalate, diisonecyl terephthalate, didodecyl terephthalate Diisodecyl terephthalate, diheptadecyl terephthalate, dihexadecyl terephthalate, dihexadecyl terephthalate, diheterodecyl terephthalate, diisodecyl terephthalate, diisodecyl terephthalate, diisodecyl terephthalate, diisotridecyl terephthalate, ditetradecyl terephthalate, diisotetradecyl terephthalate, Hepta Decyl, diheptodecyl terephthalate, dioctadecyl terephthalate, diisoctadecyl terephthalate, dinonadecyl terephthalate, diisononadecyl terephthalate, diacosyl terephthalate, and diisoquecyl terephthalate.
단, (B)성분으로서는, 하기 화학식으로 표시되는 프탈산 에스테르 화합물이 바람직하다. 그 이유는, 에스테르 결합에 의해 생성되는 2개의 알킬쇄가 근접해 있기 때문에, 금속 표면의 알킬쇄와 견고하게 상호 작용을 형성하는 것과, 치환기가 오르토 배위이기 때문에, 벤젠환측의 입체 장해가 작아, 바인더 수지 중의 벤젠환과 상호 작용을 취하기 쉽기 때문이라고 생각된다.As the component (B), a phthalic acid ester compound represented by the following formula is preferable. This is because the two alkyl chains produced by the ester bond are close to each other, so that they form a strong interaction with the alkyl chain on the metal surface and that the substituent is ortho coordination, so that steric hindrance on the benzene ring side is small, And it is considered that it is easy to interact with the benzene ring in the resin.
화학식 중, R 및 R´는 알킬기의 합계 탄소수가 40 이하인 것을 조건으로 하는, 서로 독립하여 탄소수가 3 내지 20인 알킬기이다.In the formula, R and R 'are independently an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms provided that the total number of carbon atoms of the alkyl group is 40 or less.
즉, 상기 화학식으로 표시되는 프탈산 에스테르 화합물은, 프탈산의 카르복실기와 에스테르 결합을 형성하는 2개의 알킬기가 탄소수 3 내지 20의 알킬기이다. 여기서, 프탈산의 카르복실기와 에스테르 결합을 형성하는 알킬기가 서로 동일하여도 좋고, 상이해도 좋다.That is, in the phthalic acid ester compound represented by the above formula, the two alkyl groups forming the ester bond with the carboxyl group of the phthalic acid are an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms. Here, the alkyl group forming the ester bond with the carboxyl group of the phthalic acid may be the same or different.
또한, 탄소수 3 내지 20의 알킬기는 직쇄 구조, 혹은 분지 구조 중 어느 것이어도 좋다.The alkyl group having 3 to 20 carbon atoms may be either a straight chain structure or a branched structure.
상기 화학식으로 표시되는 프탈산 에스테르 화합물로서는, 프탈산 디프로필, 프탈산 디이소프로필, 프탈산 디부틸, 프탈산 디이소부틸, 프탈산 디펜틸, 프탈산 디이소펜틸, 프탈산 디헥실, 프탈산 디이소헥실, 프탈산 디헵틸, 프탈산 디이소헵틸, 프탈산 디옥틸, 프탈산 디이소옥틸, 프탈산 디에틸헥실, 프탈산 디노닐, 프탈산 디이소노닐, 프탈산 디데실, 프탈산 디이소데실, 프탈산 데실운데실, 프탈산 디 운데실, 프탈산 디이소운데실, 프탈산 디도데실, 프탈산 디이소도데실, 프탈산 디트리데실, 프탈산 디이소트리데실, 프탈산 디테트라데실, 프탈산 디이소테트라데실, 프탈산 디펜타데실, 프탈산 디이소펜타데실, 프탈산 디헥사데실, 프탈산 디이소헥사데실, 프탈산 디헵타데실, 프탈산 디이소헵타데실, 프탈산 디옥타데실, 프탈산 디이소옥타데실, 프탈산 디노나데실, 프탈산 디이소노나데실, 프탈산 디에이코실, 프탈산 디이소에이코실 등을 들 수 있다.Examples of the phthalic acid ester compound represented by the above formula include diisopropyl phthalate, diisopropyl phthalate, dibutyl phthalate, diisobutyl phthalate, diisopentyl phthalate, diisopentyl phthalate, dihexyl phthalate, dihexyl phthalate, Diisobutyl phthalate, diheptyl phthalate, dioctyl phthalate, diisooctyl phthalate, diethylhexyl phthalate, dinonyl phthalate, diisononyl phthalate, dodecyl phthalate, diisodecyl phthalate, decyl undecyl phthalate, Dodecyl phthalate, diisodecyl phthalate, ditridecyl phthalate, diisotridecyl phthalate, ditetradecyl phthalate, diisotetradecyl phthalate, dipentadecyl phthalate, diisopentadecyl phthalate, dihexadecyl phthalate , Dihexadecyl phthalate, diheptadecyl phthalate, diheoheptadecyl phthalate, dioctadecyl phthalate, diisooctadecyl phthalate, And the like can be de-dino or decyl phthalate, di-iso-nonadecyl, dieyi kosil acid, phthalic acid diisobutyl eicosyl.
(B)성분으로서, 상기 프탈산 에스테르 화합물 중 1종만을 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용해도 좋다.As the component (B), only one of the phthalic acid ester compounds may be used, or two or more kinds thereof may be used in combination.
본 발명의 도전성 페이스트에서, (B)성분의 방향족 디카르복실산 에스테르 화합물의 배합량은 도전성 페이스트의 전체 성분의 합계 100질량부에 대하여 0.01 내지 2.5질량부이며, 0.02 내지 2.0질량부가 바람직하다.In the conductive paste of the present invention, the blending amount of the aromatic dicarboxylic acid ester compound as the component (B) is 0.01 to 2.5 parts by mass, preferably 0.02 to 2.0 parts by mass based on 100 parts by mass of the total components of the conductive paste.
(B)성분의 방향족 디카르복실산 에스테르 화합물의 배합량이 상기 범위를 만족시킴으로써, 도전성 페이스트 중의 금속 입자와 바인더 수지가 상호 작용을 형성할 수 있어, 도전성 페이스트를 사용해서 형성되는 도전막이 양호한 도전성과 우수한 내절곡성을 갖는다.When the amount of the aromatic dicarboxylic acid ester compound of the component (B) satisfies the above range, the metal particles in the conductive paste and the binder resin can form an interaction with each other, and the conductive film formed by using the conductive paste has good conductivity And has excellent bending resistance.
(B)성분의 방향족 디카르복실산 에스테르 화합물의 배합량이 도전성 페이스트의 전체 성분의 합계 100질량부에 대하여 0.01질량부 미만이면, 프탈산 에스테르 화합물의 배합량이 부족하기 때문에, 도전성 페이스트 중의 금속 입자와 바인더 수지가 적당한 상호 작용을 형성할 수 없다. 이로 인해, 형성되는 도전막의 도전성이 낮아지고, 또한 절곡 전후에서의 도전성의 변화(저하)가 커진다.If the compounding amount of the aromatic dicarboxylic acid ester compound as the component (B) is less than 0.01 part by mass based on the total 100 parts by mass of the total components of the conductive paste, the amount of the phthalic acid ester compound is insufficient, The resin can not form an appropriate interaction. As a result, the conductivity of the formed conductive film is lowered, and the change (deterioration) in conductivity before and after bending is increased.
한편, (B)성분의 방향족 디카르복실산 에스테르 화합물의 배합량이 도전성 페이스트의 전체 성분의 합계 100질량부에 대하여 2.5질량부 초과이면, 가열 경화 시에, 금속 입자끼리의 계면에 프탈산 에스테르 화합물이 존재하게 되어, 금속 입자간에서의 도통이 저해되는 결과, 형성되는 도전막의 도전성이 낮아진다고 생각된다.On the other hand, when the compounding amount of the aromatic dicarboxylic acid ester compound (B) exceeds 2.5 parts by mass relative to the total 100 parts by mass of the total components of the conductive paste, the phthalic acid ester compound And the conduction between the metal particles is hindered. As a result, it is considered that the conductivity of the conductive film to be formed is lowered.
본 발명의 도전성 페이스트에서, (B)성분의 방향족 디카르복실산 에스테르 화합물의 배합량은, (A)성분의 금속 입자 100질량부에 대하여 0.02 내지 4.0질량부인 것이 바람직하고, 0.04 내지 3.5질량부가 보다 바람직하다. 0.02질량부 이상이 바람직한 이유는, 0.02질량부 이상이면, 금속 입자 표면의 알킬쇄와 상호 작용을 취할 수 있는 (B)성분의 알킬쇄가 충분량으로 되기 때문에, 금속 입자와 바인더 수지의 밀착성이 얻어진다.In the conductive paste of the present invention, the blending amount of the aromatic dicarboxylic acid ester compound as the component (B) is preferably 0.02 to 4.0 parts by mass, more preferably 0.04 to 3.5 parts by mass relative to 100 parts by mass of the metal particles of the component (A) desirable. The reason why the amount is preferably 0.02 parts by mass or more is that when the amount of the binder resin is 0.02 parts by mass or more, the alkyl chain of the component (B) capable of interacting with the alkyl chain on the surface of the metal particles becomes a sufficient amount, Loses.
한편, 4.0질량부 이하가 바람직한 이유는 4.0질량부 초과이면, 방향족 디카르복실산 에스테르 화합물이 금속 입자와 바인더 수지의 계면 이외에도 존재하게 되어, 경화막 경도가 저하되기 때문이다.On the other hand, a content of not more than 4.0 parts by mass is preferable because the aromatic dicarboxylic acid ester compound exists outside the interface between the metal particles and the binder resin, and the hardness of the cured film is lowered.
(C)바인더 수지(C) Binder resin
전술한 바와 같이, 높은 경화막 경도가 요구되는 도전 페이스트에서는 바인더 수지로서 열경화성 수지가 사용된다.As described above, in the conductive paste requiring high hardness film hardness, a thermosetting resin is used as the binder resin.
본 발명의 도전성 페이스트에서는, (C)성분의 바인더 수지로서, 벤젠환을 갖는 열경화성 수지를 포함하는 것을 사용한다. 그 이유는, 열경화성 수지의 구조 중에 벤젠환이 존재함으로써, (B)성분의 방향족 디카르복실산 에스테르 화합물의 벤젠환과 상호 작용을 취하기 때문이다.In the conductive paste of the present invention, as the binder resin of the component (C), a thermosetting resin having a benzene ring is used. This is because the presence of the benzene ring in the structure of the thermosetting resin interacts with the benzene ring of the aromatic dicarboxylic acid ester compound of the component (B).
벤젠환을 갖는 열경화성 수지로서는 페놀 수지, 크레졸 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 크실렌 수지, 폴리이미드 등을 사용할 수 있다.As the thermosetting resin having a benzene ring, phenol resin, cresol resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, xylene resin, polyimide and the like can be used.
(C)성분의 바인더 수지로서는, 벤젠환을 갖고, 또한 포름알데히드를 1성분으로 하는 열경화성 수지가 보다 바람직하다. 벤젠환을 갖고, 또한 포름알데히드를 일성분으로 하는 열경화성 수지는 가열 경화 시의 수축이 크고, 금속 입자를 가압하는 힘이 강해지기 때문에 높은 도전성과 높은 막 경도가 얻어지기 쉽기 때문이다. 또한, 특히 금속 입자로서 구리 미립자를 사용한 경우에 포름알데히드로부터 생성되는 메틸올기의 환원 작용에 의해 구리 입자 표면의 산화를 억제할 수 있고, 또한 적절하게 경화 수축이 진행되어 구리 입자끼리의 접촉이 확보되기 때문이다.As the binder resin of the component (C), a thermosetting resin having a benzene ring and containing formaldehyde as one component is more preferable. This is because a thermosetting resin having a benzene ring and formaldehyde as one component has a large shrinkage upon curing with heating and a strong force for pressing metal particles, so that high conductivity and high film hardness are easily obtained. In addition, particularly when copper fine particles are used as metal particles, the oxidation of the surface of the copper particles can be suppressed by the reducing action of the methylol group generated from formaldehyde, and the curing shrinkage progresses appropriately to secure the contact between the copper particles .
벤젠환을 갖고, 또한 포름알데히드를 1성분으로 하는 열경화성 수지로서는, 페놀 수지, 크레졸 수지, 크실렌 수지 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도 페놀 수지가 메틸올기의 환원 작용과 경화 수축의 정도에서 바람직하다. 경화 수축이 너무 크면 도전막 내에 불필요한 응력이 축적되어, 기계적 파괴의 원인이 된다. 경화 수축이 너무 적으면 금속 입자끼리의 접촉을 충분히 확보할 수 없다.Phenol resin, cresol resin, xylene resin and the like can be used as the thermosetting resin having a benzene ring and containing formaldehyde as one component. Among them, the phenol resin is preferable in terms of the reducing action of the methylol group and the degree of curing shrinkage. If the hardening shrinkage is too large, unnecessary stress accumulates in the conductive film, which causes mechanical breakdown. If the hardening shrinkage is too small, sufficient contact between the metal particles can not be ensured.
본 발명의 도전성 페이스트에서, (C)성분의 바인더 수지의 배합량은 (A)성분의 금속 입자의 체적과, 금속 입자간에 존재하는 공극부의 체적의 비율에 따라서 적절히 선택할 수 있지만, 도전성 페이스트의 전체 성분의 합계 100질량부에 대하여, 5 내지 25질량부인 것이 바람직하고, 10 내지 20질량부가 보다 바람직하다. 5질량부 이상이면, 바인더 수지와 금속 입자 표면이 결합되는 부분이 증가되어 내절곡성이 향상됨과 함께 도전성 페이스트의 유동 특성이 양호해진다. 25질량부 이하이면 도전체 중의 금속 부분이 많아져, 금속 입자끼리의 접점을 충분히 확보할 수 있기 때문에, 도전성 페이스트를 사용해서 형성되는 도전막의 도전성과 내절곡성이 양호해진다.In the conductive paste of the present invention, the amount of the binder resin of the component (C) may be properly selected depending on the volume of the metal particles of the component (A) and the ratio of the volume of the void portion existing between the metal particles, Is preferably from 5 to 25 parts by mass, and more preferably from 10 to 20 parts by mass, per 100 parts by mass of the total amount. When the amount is 5 parts by mass or more, the portion where the binder resin and the surface of the metal particle are bonded increases, and the resistance to bending is improved, and the flowability of the conductive paste is improved. When the amount is 25 parts by mass or less, the number of metal parts in the conductor is increased, and sufficient contact between the metal particles can be ensured. Therefore, the conductive film formed using the conductive paste has good conductivity and bending resistance.
본 발명의 도전성 페이스트에서, (C)성분의 바인더 수지의 배합량은, (A)성분의 금속 입자 100질량부에 대하여 15 내지 35질량부인 것이 바람직하고, 20 내지 30질량부가 보다 바람직하다. 15질량부 이상이 바람직한 이유는, 15질량부 이상이면 경화막 중의 바인더 수지 부분이 많아져, 절곡 시의 응력이 완화 가능하게 되기 때문에, 내절곡성이 향상되기 때문이다.In the conductive paste of the present invention, the amount of the binder resin of the component (C) is preferably 15 to 35 parts by mass, more preferably 20 to 30 parts by mass, per 100 parts by mass of the metal particles of the component (A). The reason that 15 parts by mass or more is preferable is because if the amount is 15 parts by mass or more, the amount of the binder resin in the cured film becomes large and the stress at the time of bending can be relaxed, thereby improving the bending resistance.
한편, 35질량부 이하가 바람직한 이유는, 35질량부 이하이면 경화막의 도전성이 충분히 얻어지기 때문이다.On the other hand, the reason why 35 parts by mass or less is preferable is because if the amount is less than 35 parts by mass, the conductivity of the cured film is sufficiently obtained.
(D)그 밖의 성분(D) Other components
본 발명의 도전성 페이스트는, 상기 (A) 내지 (C)의 각 성분 외에, 필요에 따라서 용제나 각종 첨가제(레벨링제, 점도 조정제 등)를 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 포함하고 있어도 좋다. 특히, 적당한 유동성을 갖는 페이스트를 얻기 위해서, 열경화성 수지를 용해할 수 있는 용제를 함유시키는 것이 바람직하다.The conductive paste of the present invention may contain a solvent and various additives (leveling agent, viscosity adjusting agent, etc.) in addition to the components (A) to (C) . Particularly, in order to obtain a paste having an appropriate fluidity, it is preferable to include a solvent capable of dissolving the thermosetting resin.
용제로서는, 예를 들어 시클로헥사논, 시클로헥산올, 테르피네올, 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트를 사용할 수 있다. 인쇄용 페이스트로서, 적당한 점도 범위로 하는 관점에서, 도전성 페이스트에 함유시키는 용제의 양은 도전성 페이스트의 전체 성분의 합계 100질량부에 대하여 5 내지 40질량부의 비율인 것이 바람직하다.As the solvent, there may be mentioned, for example, cyclohexanone, cyclohexanol, terpineol, ethylene glycol, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, , Diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether acetate, and diethylene glycol monobutyl ether acetate. As the printing paste, the amount of the solvent to be contained in the conductive paste is preferably 5 to 40 parts by mass per 100 parts by mass of the total components of the conductive paste, from the viewpoint of setting a suitable viscosity range.
도전성 페이스트는, 상기 (A) 내지 (C)의 각 성분 및 필요에 따라서 상기 용제 등의 그 밖의 성분을 혼합해서 얻을 수 있다. 상기 (A) 내지 (C)의 각 성분을 혼합할 때에는, 열경화성 수지의 경화나 용제의 휘발이 발생하지 않는 정도의 온도 하에서 가열하면서 행할 수 있다.The conductive paste can be obtained by mixing the above components (A) to (C) and, if necessary, other components such as the above-mentioned solvent. The components (A) to (C) may be mixed while heating at a temperature that does not cause curing of the thermosetting resin or volatilization of the solvent.
혼합, 교반 시의 온도는 10 내지 50℃로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 20 내지 30℃로 하는 것이 좋다. 도전 페이스트를 제조할 때에 10℃ 이상의 온도로 가열함으로써, 페이스트의 점도를 충분히 저하시킬 수 있어, 교반을 원활하고 또한 충분히 행할 수 있다. 한편, 혼합, 교반 시의 온도가 50℃를 초과하면, 페이스트 중에서 수지의 경화가 발생할 우려나, 입자끼리의 융착이 발생할 우려가 있다. 또한, 혼합 시에 금속 입자가 산화되는 것을 방지하기 때문에, 불활성 가스로 치환된 용기 내에서 혼합하는 것이 바람직하다.The temperature for mixing and stirring is preferably 10 to 50 占 폚. More preferably 20 to 30 占 폚. By heating at a temperature of 10 占 폚 or higher when the conductive paste is produced, the viscosity of the paste can be sufficiently lowered, and stirring can be smoothly and sufficiently performed. On the other hand, if the temperature during mixing and stirring exceeds 50 占 폚, the resin may be hardened in the paste, and fusion of the particles may occur. Further, in order to prevent the metal particles from being oxidized at the time of mixing, it is preferable to mix them in a container substituted with an inert gas.
이상에서 설명한 본 발명의 도전성 페이스트에서는, (A)성분의 탄소수 8 내지 20인 지방산 또는 탄소수 8 내지 20인 알킬아민으로 표면 피복된, 체적 고유 저항값이 10μΩ·cm이하이며, 평균 입경이 0.5 내지 15㎛인 금속 입자와 함께, (B)성분의 방향족 카르복실산 에스테르 화합물 및 (C)성분의 벤젠환을 갖는 열경화성 수지를 포함하는 바인더 수지가 함유되어 있으므로, 이 도전성 페이스트에 의해 형성되는 도전막은 막 경도가 높고, 또한 도전성, 내절곡성, 고온 고습 내구성이 우수하다.In the conductive paste of the present invention described above, the component (A) is surface-coated with a fatty acid having 8 to 20 carbon atoms or an alkylamine having 8 to 20 carbon atoms and has a volume resistivity of 10 mu OMEGA .cm or less, Since the binder resin containing the aromatic carboxylic acid ester compound as the component (B) and the thermosetting resin having the benzene ring as the component (C) is contained together with the metal particles having the thickness of 15 탆, the conductive film formed by the conductive paste Has a high film hardness, and is also excellent in conductivity, bending resistance, high temperature and high humidity durability.
<도전막을 구비한 기재>≪ Substrate with conductive film &
본 발명의 도전막을 구비한 기재는, 기재와, 이 기재 상에 전술한 본 발명의 도전성 페이스트를 도포하여 경화시켜서 형성한 도전막을 갖는다.The base material provided with the conductive film of the present invention has a base material and a conductive film formed by applying and curing the above-described conductive paste of the present invention on the base material.
전술한 바와 같이, 본 발명의 도전성 페이스트를 사용해서 형성되는 도전막은 양호한 도전성과, 우수한 내절곡성을 갖고 있기 때문에, 기재 본체로서는 플렉시블 필름이 바람직하다. 플렉시블 필름으로서는, 플라스틱 기판(예를 들어, 폴리이미드 기판, 폴리에스테르 기판 등), 섬유 강화 복합 재료를 포함하는 기판(예를 들어, 유리 섬유 강화 수지 기판 등)을 들 수 있다.As described above, since the conductive film formed using the conductive paste of the present invention has good conductivity and excellent bending resistance, a flexible film is preferable as the substrate main body. Examples of the flexible film include a plastic substrate (for example, a polyimide substrate and a polyester substrate), and a substrate including a fiber reinforced composite material (for example, a glass fiber reinforced resin substrate).
도전성 페이스트의 도포 방법으로서는, 스크린 인쇄법, 롤 코트법, 에어 나이프 코트법, 블레이드 코트법, 바 코트법, 그라비아 코트법, 다이 코트법, 슬라이드 코트법 등의 공지된 방법을 들 수 있다. 이들 중에서도 스크린 인쇄법이 바람직하다.Examples of the application method of the conductive paste include known methods such as screen printing, roll coating, air knife coating, blade coating, bar coating, gravure coating, die coating and slide coating. Of these, screen printing is preferred.
도포층의 경화는 온풍 가열, 열 복사 가열 등의 방법으로 가열하여, 도전성 페이스트 중의 수지(열경화성 수지)를 경화시킴으로써 행한다.The curing of the coating layer is performed by heating by a method such as hot air heating or heat radiation heating to cure the resin (thermosetting resin) in the conductive paste.
가열 온도 및 가열 시간은 도전막에 요구되는 특성에 따라서 적절히 결정하면 된다. 가열 온도는 80 내지 200℃가 바람직하다. 가열 온도가 80℃ 이상이면, 바인더 수지의 경화가 원활하게 진행되어, 금속 입자간의 접촉이 양호해져서 도전성 및 내구성이 향상된다. 가열 온도가 200℃ 이하이면, 기재 본체로서 플라스틱 기판을 사용할 수 있으므로, 기재 선택의 자유도가 높아진다.The heating temperature and the heating time may be appropriately determined according to the properties required for the conductive film. The heating temperature is preferably 80 to 200 占 폚. If the heating temperature is 80 DEG C or higher, curing of the binder resin progresses smoothly, contact between the metal particles becomes good, and conductivity and durability are improved. If the heating temperature is 200 DEG C or less, the plastic substrate can be used as the base body, and the degree of freedom in substrate selection can be increased.
기재 상에 형성되는 도전막의 두께는 안정된 도전성과 배선 형상의 유지를 확보하는 관점에서 1 내지 200㎛인 것이 바람직하고, 5 내지 100㎛의 범위가 보다 바람직하다.The thickness of the conductive film formed on the substrate is preferably 1 to 200 占 퐉, more preferably 5 to 100 占 퐉, from the viewpoint of ensuring stable conductivity and maintaining the wiring shape.
도전막의 비저항(체적 저항률이라고도 함)은 50μΩ·cm 이하인 것이 바람직하다. 도전막의 비저항이 50μΩ·cm를 초과하면, 전자 기기용 도전체로서의 사용이 곤란해지는 경우가 있다.The resistivity (also referred to as volume resistivity) of the conductive film is preferably 50 mu OMEGA .cm or less. If the resistivity of the conductive film exceeds 50 占 cm, it may become difficult to use it as a conductor for electronic devices.
또한, 후술하는 실시예에 기재된 수순에 따라서 측정되는 절곡 전후에서의 비저항의 변화(증가)량(절곡 횟수 10000회)은 500% 이하인 것이 바람직하고, 300% 이하인 것이 보다 바람직하다.The amount of change (increase) of the resistivity before and after bending (10000 times of bending) measured according to the procedure described in the later-described embodiment is preferably 500% or less, more preferably 300% or less.
또한, 후술하는 실시예에 기재된 수순에 따라서 측정되는 고온 고습 시험 전후에서의 비저항의 변화(증가)량이 20% 이하인 것이 바람직하고, 10% 이하인 것이 보다 바람직하고, 5% 이하인 것이 특히 바람직하다.The amount of increase (increase) in specific resistance before and after the high temperature and high humidity test, which is measured according to the procedure described in Examples to be described later, is preferably 20% or less, more preferably 10% or less, and particularly preferably 5% or less.
[실시예][Example]
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지 않는다. 예 1 내지 7은 실시예, 예 8은 비교예이다. 또한, 금속 입자(구리 입자)의 평균 입자 직경, 도전막의 두께 및 비저항은 각각 이하에 개시하는 장치를 사용하여 측정하였다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Examples 1 to 7 are Examples, and Example 8 is Comparative Example. In addition, the average particle diameter of the metal particles (copper particles), the thickness of the conductive film, and the resistivity were measured using the apparatuses described below.
(평균 입자 직경)(Average particle diameter)
금속 입자로서 구리 입자를 사용하였다. 이 구리 입자는 스테아르산으로 표면 피복되어 있다. 구리 입자의 입자 직경은 SEM(히타치 하이테크놀러지즈사 제조, S-4300)에 의해 얻어진 SEM상 중에서 무작위로 선택된 100개의 입자의 Feret 직경을 측정하여, 각 구리 입자에서의 Feret 직경이 최대값으로 되는 직경 방향을 장축이라 하고, 상기 장축에 직교하는 축을 단축이라 할 때, 상기 장축 방향의 Feret 직경과, 상기 단축 방향의 Feret 직경의 평균값((장축 방향의 Feret 직경+단축 방향의 Feret 직경)/2)으로서 산출하였다. 그리고, 산출된 구리 입자의 입자 직경을 평균(수 평균)함으로써, 입자 직경의 평균값(평균 입자 직경)을 구하였다.Copper particles were used as metal particles. The copper particles are surface-coated with stearic acid. The particle diameters of the copper particles were determined by measuring the Feret diameters of 100 randomly selected particles in an SEM image obtained by SEM (S-4300, Hitachi Hi-Tech Industries, Ltd.) (Feret diameter in the major axis direction + Feret diameter in the minor axis direction) / 2) of the long axis direction Feret diameter and the minor axis direction Feret diameter (when the direction is the long axis and the axis orthogonal to the long axis is the short axis, . Then, the average value (average particle diameter) of the particle diameters was obtained by averaging (number average) the particle diameters of the calculated copper particles.
(도전막의 두께)(Thickness of the conductive film)
도전막의 두께는 DEKTAK3(Veeco metrology Group사 제조)을 사용하여 측정하였다.The thickness of the conductive film was measured using DEKTAK3 (Veeco metrology Group).
(도전막의 비저항)(Resistivity of the conductive film)
도전막의 비저항은 4탐침식 체적 저항률계(미쓰비시 유카사 제조, 형식: lorestaIP MCP-T250)를 사용하여 측정하였다.The specific resistance of the conductive film was measured using a 4-probe volume resistivity meter (manufactured by Mitsubishi Yucca, model: lorestaIP MCP-T250).
예 1Example 1
(A)성분의 금속 입자로서, 탄소수 8 내지 20의 지방산인 스테아르산으로 표면 피복된 구리 입자(미쓰이 긴조쿠 고교 가부시끼가이샤 제조, 상품명: 1200YP)를 사용하였다. 이하, 본 명세서에서, 이 구리 입자를 표면 피복 구리 입자(A)라고 기재한다. 이 표면 피복 구리 입자(A)는 입자 직경의 평균값이 3㎛이다.(Trade name: 1200YP, manufactured by Mitsui Kinzoku Kogyo Kabushiki Kaisha) surface-coated with stearic acid, which is a fatty acid having 8 to 20 carbon atoms, was used as the metal particles of the component (A). Hereinafter, in the present specification, the copper particles are referred to as surface-coated copper particles (A). The surface-coated copper particles (A) have an average particle diameter of 3 占 퐉.
유리제 비이커 내에 포름산 3.0g과 50질량%의 차아인산 수용액 9.0g을 넣은 후, 이 비이커를 워터 배스에 넣고 40℃로 유지하였다. 이 비이커 내에, 표면 피복 구리 입자(A) 5.0g을 서서히 첨가하여, 30분간 교반해서 구리 분산액을 얻었다.3.0 g of formic acid and 9.0 g of a 50% by mass aqueous solution of hypophosphorous acid were placed in a glass beaker, and the beaker was placed in a water bath and kept at 40 캜. 5.0 g of the surface-coated copper particles (A) was gradually added to the beaker and stirred for 30 minutes to obtain a copper dispersion.
얻어진 구리 분산액으로부터 원심분리기를 사용하여 회전수 3000rpm으로 10분간 원심 분리해서 침전물을 회수하였다. 이 침전물을 증류수 30g에 분산시키고, 원심 분리에 의해 다시 응집물을 침전시켜서 침전물을 분리하였다. 그 후, 얻어진 침전물을 -35kPa의 감압 하, 80℃에서 60분간 가열하여 잔류 수분을 휘발시켜서 서서히 제거하여, 표면 개질된 표면 피복 구리 입자(A)를 얻었다. 표면 개질된 표면 피복 구리 입자를 표면 개질 구리 입자(A)라고 기재한다.The resulting copper dispersion was centrifuged at a rotation number of 3000 rpm for 10 minutes using a centrifugal separator to recover the precipitate. The precipitate was dispersed in 30 g of distilled water and the precipitate was separated by centrifugation again to precipitate the aggregate. Thereafter, the obtained precipitate was heated under a reduced pressure of -35 kPa at 80 캜 for 60 minutes to remove the residual moisture by volatilization, thereby obtaining the surface-modified surface-coated copper particles (A). The surface-modified surface-coated copper particles are referred to as surface-modified copper particles (A).
표면 개질 후의 표면 피복 구리 입자는 입자 직경의 평균값이 변화하지 않고 3㎛이다. 또한, 표면 개질 후의 표면 피복 구리 입자는 입자 직경의 평균값이 변화하지 않는 것은 이하에 개시하는 다른 예에 대해서도 마찬가지이다.The surface-coated copper particles after surface modification have an average value of the particle diameter of 3 mu m without change. It should be noted that the average value of the particle diameters of the surface-coated copper particles after the surface modification does not change is the same for the other examples described below.
이 표면 개질 구리 입자(A) 12g을, (C)성분으로서의 페놀 수지(DIC사 제조, 상품명: IF-3300, 이하의 예에서 모두 동일) 2.8g을 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트 3.0g에 용해한 수지 용액에 가하고, 이 혼합물과 함께 (B)성분으로서 프탈산 디부틸 0.16g을 유발에 더 넣고, 실온 하에서 혼합해서 구리 페이스트를 얻었다. 또한, (B)성분의 배합량은 구리 페이스트의 전체 성분의 합계 100질량부에 대하여 0.9질량부이며, (C)성분의 배합량은 구리 페이스트의 전체 성분의 합계 100질량부에 대하여 16질량부이었다.12 g of the surface-modified copper particles (A) were dissolved in 3.0 g of ethylene glycol monobutyl ether acetate (2.8 g) as a phenol resin (trade name: IF-3300, And 0.16 g of dibutyl phthalate as the component (B) was added to the mixture together with the mixture, and the mixture was mixed at room temperature to obtain a copper paste. The amount of the component (B) was 0.9 parts by mass based on 100 parts by mass of the total amount of the components of the copper paste, and the amount of the component (C) was 16 parts by mass based on 100 parts by mass of the total components of the copper paste.
예 2Example 2
표면 개질 구리 입자(A) 12g을, (C)성분으로서의 페놀 수지 2.8g을 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트 3.0g에 용해한 수지 용액에 첨가하였다. 또, 이 혼합물과 함께, (B)성분으로서의 프탈산 디옥틸 0.08g을 유발에 넣고, 실온 하에서 혼합해서 구리 페이스트를 얻었다. 또한, (B)성분의 배합량은 구리 페이스트 전체 성분의 합계 100질량부에 대하여 0.4질량부이며, (C)성분의 배합량은 구리 페이스트의 전체 성분의 합계 100질량부에 대하여 16질량부이었다.12 g of the surface-modified copper particles (A) was added to a resin solution obtained by dissolving 2.8 g of a phenol resin as the component (C) in 3.0 g of ethylene glycol monobutyl ether acetate. Further, 0.08 g of dioctyl phthalate as the component (B) was added to the mixture together with the mixture, and the mixture was mixed at room temperature to obtain a copper paste. The amount of the component (B) was 0.4 parts by mass based on 100 parts by mass of the total amount of the components of the copper paste, and the amount of the component (C) was 16 parts by mass based on 100 parts by mass of the total components of the copper paste.
예 3Example 3
표면 개질 구리 입자(A) 12g을, (C)성분으로서의 페놀 수지 2.8g을 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트 3.0g에 용해한 수지 용액에 가하고, 또, 이 혼합물과 함께 (B)성분으로서의 프탈산 디노닐 0.08g을 유발에 넣고, 실온 하에서 혼합해서 구리 페이스트를 얻었다. 또한, (B)성분의 배합량은 구리 페이스트의 전체 성분의 합계 100질량부에 대하여 0.4질량부이며, (C)성분의 배합량은 구리 페이스트의 전체 성분의 합계 100질량부에 대하여 16질량부이었다.12 g of the surface-modified copper particles (A) was added to a resin solution obtained by dissolving 2.8 g of a phenol resin as the component (C) in 3.0 g of ethylene glycol monobutyl ether acetate, together with this mixture, dinonyl phthalate 0.08 g were added to the mortar and mixed at room temperature to obtain a copper paste. The amount of the component (B) was 0.4 parts by mass based on 100 parts by mass of the total of the components of the copper paste, and the amount of the component (C) was 16 parts by mass based on 100 parts by mass of the total components of the copper paste.
예 4Example 4
표면 개질 구리 입자(A) 12g을, (C)성분으로서의 페놀 수지 2.8g을 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트 3.0g에 용해한 수지 용액에 가하고, 또, 이 혼합물과 함께 (B)성분으로서의 프탈산 디노닐 0.16g을 유발에 넣고, 실온 하에서 혼합해서 구리 페이스트를 얻었다. 또한, (B)성분의 배합량은 구리 페이스트의 전체 성분의 합계 100질량부에 대하여 0.9질량부이며, (C)성분의 배합량은 구리 페이스트의 전체 성분의 합계 100질량부에 대하여 16질량부이었다.12 g of the surface-modified copper particles (A) was added to a resin solution obtained by dissolving 2.8 g of a phenol resin as the component (C) in 3.0 g of ethylene glycol monobutyl ether acetate, and further with this mixture, dinonyl phthalate 0.16 g were added to the mortar and mixed at room temperature to obtain a copper paste. The amount of the component (B) was 0.9 parts by mass based on 100 parts by mass of the total amount of the components of the copper paste, and the amount of the component (C) was 16 parts by mass based on 100 parts by mass of the total components of the copper paste.
예 5Example 5
표면 개질 구리 입자(A) 12g을 (C)성분으로서의 페놀 수지 2.8g을 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트 3.0g에 용해한 수지 용액에 가하고, 또, 이 혼합물과 함께 (B)성분으로서의 프탈산 디이소데실 0.08g을 유발에 넣고, 실온 하에서 혼합해서 구리 페이스트를 얻었다. 또한, (B)성분의 배합량은 구리 페이스트의 전체 성분의 합계 100질량부에 대하여 0.4질량부이며, (C)성분의 배합량은 구리 페이스트의 전체 성분의 합계 100질량부에 대하여 16질량부이었다.12 g of the surface-modified copper particles (A) was added to a resin solution obtained by dissolving 2.8 g of a phenol resin as the component (C) in 3.0 g of ethylene glycol monobutyl ether acetate, and 0.08 g of diisodecyl phthalate as component (B) g were added to the mortar and mixed at room temperature to obtain a copper paste. The amount of the component (B) was 0.4 parts by mass based on 100 parts by mass of the total of the components of the copper paste, and the amount of the component (C) was 16 parts by mass based on 100 parts by mass of the total components of the copper paste.
예 6Example 6
표면 개질 구리 입자(A) 12g을, (C)성분으로서의 페놀 수지 2.8g을 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트 3.0g에 용해한 수지 용액에 가하고, 또, 이 혼합물과 함께 (B)성분으로서의 프탈산 디도데실 0.03g을 유발에 넣고, 실온 하에서 혼합해서 구리 페이스트를 얻었다. 또한, (B)성분의 배합량은 구리 페이스트의 전체 성분의 합계 100질량부에 대하여 0.2질량부이며, (C)성분의 배합량은 구리 페이스트의 전체 성분의 합계 100질량부에 대하여 16질량부이었다.12 g of the surface-modified copper particles (A) were added to a resin solution obtained by dissolving 2.8 g of a phenol resin as the component (C) in 3.0 g of ethylene glycol monobutyl ether acetate, and 0.08 g of isododecyl phthalate 0.03 g were added to the mortar and mixed at room temperature to obtain a copper paste. The amount of the component (B) was 0.2 parts by mass based on 100 parts by mass of the total amount of the components of the copper paste, and the amount of the component (C) was 16 parts by mass based on 100 parts by mass of the total amount of all components of the copper paste.
예 7Example 7
표면 개질 구리 입자(A) 12g을, (C)성분으로서의 페놀 수지 2.8g을 에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트 3.0g에 용해한 수지 용액에 가하고, 또, 이 혼합물과 함께 (B)성분으로서의 프탈산 디트리데실 0.03g을 유발에 넣고, 실온 하에서 혼합해서 구리 페이스트를 얻었다. 또한, (B)성분의 배합량은 구리 페이스트의 전체 성분의 합계 100질량부에 대하여 0.2질량부이며, (C)성분의 배합량은 구리 페이스트의 전체 성분의 합계 100질량부에 대하여 16질량부이었다.12 g of the surface-modified copper particles (A) was added to a resin solution obtained by dissolving 2.8 g of a phenol resin as the component (C) in 3.0 g of ethylene glycol monobutyl ether acetate, and with this mixture, Were added to the mortar and mixed at room temperature to obtain a copper paste. The amount of the component (B) was 0.2 parts by mass based on 100 parts by mass of the total amount of the components of the copper paste, and the amount of the component (C) was 16 parts by mass based on 100 parts by mass of the total amount of all components of the copper paste.
예 8Example 8
표면 개질 구리 입자(A)의 12g에 대하여, (B)성분의 프탈산 에스테르 화합물을 첨가하지 않은 것 이외는 예 1과 마찬가지로 하여, 실온 하에서 혼합해서 구리 페이스트를 얻었다.A copper paste was obtained in the same manner as in Example 1 except that the phthalic acid ester compound (B) was not added to 12 g of the surface-modified copper particles (A) at room temperature.
이어서, 예 1 내지 8에서 얻어진 구리 페이스트를 75㎛의 두께의 PET 상에 각각 도포하고 150℃에서 30분간 가열하여, (C)성분으로서의 페놀 수지를 경화시켜서 두께 15㎛의 도전막을 형성하였다.Then, the copper paste obtained in Examples 1 to 8 was applied onto PET having a thickness of 75 탆, respectively, and heated at 150 캜 for 30 minutes to cure the phenol resin as the component (C) to form a conductive film having a thickness of 15 탆.
또한, 얻어진 도전막의 전기 저항값을 저항값계(케이슬리사 제조, 상품명: 밀리옴 하이테스터)를 사용하여 측정하고, 비저항(체적 저항률; 단위μΩ·cm)을 측정하였다.Further, the electrical resistance value of the obtained conductive film was measured using a resistance value meter (trade name: Milliohightester, manufactured by KSL), and the specific resistance (volume resistivity; unit μΩ · cm) was measured.
도전막의 절곡 시험은 시판되고 있는 굴곡 시험기(유아사 고교 기카이사 제조, 상품명: TCDM111LH)를 사용하여, 굴곡 반경 5mm로 도체를 내측으로 구부리고, 이어서 외측으로 구부리는 조작을 10000회 반복해서 행하여 비저항의 변화량을 측정하였다.For the bending test of the conductive film, the conductor was bent inward at a bending radius of 5 mm using a commercially available bending tester (product name: TCDM111LH, manufactured by Yuasa Kogyo Kikai Co., Ltd.), and then bending outwardly was repeated 10,000 times to change the resistivity Were measured.
또한, 예 3과 예 8의 도전막을 구비한 기재에 대해서는, 고온 고습의 환경 하에서의 내구성 시험을 행하였다. 즉, 도전막을 구비한 기재를 85℃, 85%RH의 고온 고습으로 한 조 내에서 240시간 유지한 후, 비저항의 변화량을 측정하였다. 도 1은, 예 3과 예 8에 대해서 고온 고습 시험 시간과, 비저항의 변화량의 관계를 나타낸 그래프이다.The substrates having the conductive films of Examples 3 and 8 were subjected to a durability test under an environment of high temperature and high humidity. That is, the base material provided with the conductive film was maintained at a high temperature and high humidity of 85 ° C and 85% RH for 240 hours in a tank, and then the amount of change in specific resistance was measured. 1 is a graph showing the relationship between the high temperature and high humidity test time and the change amount of resistivity for Examples 3 and 8.
표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 스테아르산으로 표면 피복된 입자 직경의 평균값이 0.5 내지 15㎛인 구리 입자와 함께, (B)성분으로서 상기 화학식으로 표시되는 프탈산 에스테르 화합물을, 도전성 페이스트의 전체 성분의 합계 100질량부에 대하여 0.01 내지 2.5질량부 배합한 예 1 내지 7의 도전성 페이스트를 사용함으로써, 상기 도전성 페이스트를 기재에 도포하여 경화시킨 도전막은 비저항이 낮고, 50μΩ·cm 이하이었다. 또한, 절곡 전후에서의 비저항의 변화(증가)도 억제되어 있었다.As can be seen from Table 1, the phthalic acid ester compound represented by the above formula as the component (B), together with the copper particles having an average particle diameter of 0.5 to 15 占 퐉 surface-coated with stearic acid, The conductive paste obtained by coating the conductive paste on the base material and curing the conductive paste had a low resistivity of 50 μ? · Cm or less by using the conductive paste of Examples 1 to 7 in which 0.01 to 2.5 mass parts were combined with 100 parts by mass of the total of 100 parts by mass. Further, the change (increase) of the resistivity before and after bending was also suppressed.
이에 반해, (B)성분의 프탈산 에스테르 화합물을 배합하지 않은 예 8은 도전성 페이스트를 사용해서 제작한 도전막은 절곡에 의한 비저항의 변화(증가)가 컸다.On the other hand, in Example 8 in which the phthalic acid ester compound of component (B) was not blended, the conductive film produced using the conductive paste had a large change (increase) in specific resistance due to bending.
또한, 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 프탈산 디노닐을 배합한 예 3은 (B)성분의 프탈산 에스테르 화합물을 배합하지 않은 예 8과 비교하여, 고온 고습 환경 하에서의 비저항의 변화가 낮고, 내구성이 우수한 것이었다.As can be seen from Fig. 1, Example 3 in which dinonyl phthalate was incorporated showed lower change in specific resistance under a high temperature and high humidity environment than Example 8 in which the phthalic acid ester compound (B) was not blended, It was excellent.
본 발명을 상세하게 또한 특정한 실시 형태를 참조하여 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 여러 변형이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에게 명확하다.Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments, it is apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention.
본 출원은 2014년 1월 9일에 출원된 일본 특허 출원 2014-002534에 기초하는 것으로, 그 내용은 여기에 참조로서 도입된다.The present application is based on Japanese Patent Application No. 2014-002534 filed on January 9, 2014, the contents of which are incorporated herein by reference.
본 발명의 도전성 페이스트는 여러 가지 용도로 이용할 수 있으며, 예를 들어 프린트 배선판 등에 있어서의 배선 패턴의 형성 및 수복, 반도체 패키지 내의 층간 배선, 프린트 배선판과 전자 부품의 접합 등의 용도로 이용할 수 있다.The conductive paste of the present invention can be used for various purposes and can be used for, for example, forming and repairing a wiring pattern in a printed wiring board or the like, interlayer wiring in a semiconductor package, and bonding of a printed wiring board and an electronic component.
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