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公開番号2024156295
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-06
出願番号2023070640
出願日2023-04-24
発明の名称導電性組成物
出願人日油株式会社
代理人弁理士法人柳野国際特許事務所
主分類C09D 11/52 20140101AFI20241029BHJP(染料;ペイント;つや出し剤;天然樹脂;接着剤;他に分類されない組成物;他に分類されない材料の応用)
要約【課題】硬化膜が柔軟性を有するとともに、高メッシュスクリーン版で印刷した際にも、電子デバイスで適応可能な導電性を発現するとともに、印刷後から硬化迄の時間が長い場合にも導電性の変化が小さく印刷後の経時安定性に優れる、アクリル樹脂をバインダーとして用いた導電性組成物を提供すること。
【解決手段】(A)所定のモノマー(a1)に由来する構成単位が20～100モル%、前記モノマー(a1)と共重合可能なモノマー(a2)に由来する構成単位が0～80モル%で構成され、重量平均分子量が1,000～1,000,000である重合体 5～30質量%、(B)所定の多価フェノール誘導体 0.1～20質量%、(C)導電性粒子 50～94質量%、(D)ポリイソシアネート 0.5～20質量%、を含有する導電性組成物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
（Ａ）下記式（１）で表されるモノマー（ａ１）に由来する構成単位が２０～１００モル％、前記モノマー（ａ１）と共重合可能なモノマー（ａ２）に由来する構成単位が０～８０モル％で構成され、重量平均分子量が１，０００～１，０００，０００である重合体５～３０質量％、
（Ｂ）下記式（２）で表される多価フェノール誘導体０．１～２０質量％、
（Ｃ）導電性粒子５０～９４質量％、
（Ｄ）ポリイソシアネート０．５～２０質量％、
を含有する導電性組成物。
TIFF
2024156295000014.tif
26
165
（式（１）中、Ｒ
１
は水素原子またはメチル基、Ｒ
２
は単結合、アミド基またはエステル基である。）
TIFF
2024156295000015.tif
34
165
（式（２）中、Ｒ
３
～Ｒ
７
は、それぞれ独立して水素原子、水酸基または炭素数１～６の炭化水素基であり、少なくとも一つは水酸基である。）

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は導電性組成物に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
電子部品実装の分野などにおいて、プリント基板で代表される銅箔をエッチングによりパターニングして形成した導電性回路の代替として、銀ペーストや銅ペーストなどの導電性金属粒子を主成分とする導電性組成物をスクリーン印刷などで印刷後に熱硬化させることで形成した導電性回路を使用する技術への注目があつまっている。
【０００３】
この導電性組成物は、一般に、導電性粒子及びバインダーを含み、このバインダーとしては、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などのバインダー樹脂が使用されている。なかでも、アクリル樹脂は、組み合わせるモノマーによって耐衝撃性、熱可塑性、光反応性など様々な特性を付与したバインダー樹脂の樹脂設計がしやすいといった利点がある。
【０００４】
近年、メタバースなどの進展に伴いウェアラブルデバイスに使用される基材もポリウレタンに代表されるよう柔軟性の高いものが増えてきている。一方、一般に、アクリル樹脂をバインダーとして含む導電性組成物の硬化膜は、ポリエステル樹脂やウレタン樹脂をバインダーとして含むものに比べ柔軟性に劣り、折り曲げると容易に破断する傾向にあるとされている。
【０００５】
特許文献１には、所定のアクリル系バインダー樹脂、並びに、このアクリル系バインダー樹脂、有機溶媒及び金属粒子を含有する導電性組成物が開示されている。そして、この導電性組成物を用いて銅箔表面に形成された塗工膜は、所定条件にて折り曲げるマンドレル試験を行った後に銅箔との間の剥離が抑制され、塗布膜の硬化物は導電性に優れるとされている。尚、塗布膜の硬化物を折り曲げた場合の特性に関しては開示されていない。
【０００６】
また、導電性組成物からスクリーン印刷により形成する導電性回路においては、ウェアラブルデバイスなどの各種デバイスの多機能化に伴い印刷配線の細線化も進んでおり、印刷には４００～５００メッシュといった細かな目のスクリーン版が使用されている。しかし、細かな目のスクリーン版でアクリル系バインダー樹脂を含む導電性組成物（ペースト）を用いて配線を印刷する場合、他のバインダー樹脂に比べ空気の巻き込み量が激しく、印刷後の硬化膜中の金属粒子を酸化させて導電性が低下する場合があることが問題となっている。
【０００７】
また、印刷された導電性組成物は、すぐに加熱硬化するほうが望ましいが、実際には、バッチ炉で硬化する際には一定枚数の印刷物ができてからまとめて硬化を行うのが通常である。そのため、印刷物が大気中に印刷が終了するまで２時間程度放置されることになる。一方、印刷された導電性組成物は、溶剤の乾燥やバインダー樹脂の印刷時に巻き込んだ空気や大気からの酸素暴露に伴いバインダー樹脂の一部が変性し、印刷物表面に乾固膜の形成が進む。表面が乾固した状態で加熱硬化させると印刷膜中の溶剤の揮発が阻害されて印刷膜中に空隙が多数発生し、これが原因で硬化物の導電性が著しく低下する場合があるといったことも問題となっている。特に細かいメッシュでの印刷では、上述のように酸素巻き込みが多くこの問題が顕著に発生しやすい。
【０００８】
導電性回路の形成に用いられるものではないが、特許文献２には、塩化ビニル共重合樹脂および所定のアクリル樹脂を含むバインダー樹脂と、環状ケトン系有機溶剤を含む有機溶剤とを含むスクリーン印刷用インキが記載されている。またこのスクリーン印刷用インキには、有機・無機顔料、消泡剤、レベリング剤、その他の添加剤を配合できることは記載されている。そして、このようなスクリーン印刷用インキは、常温での経時安定性に優れた印刷物を提供できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２０２０－１２８４５１号公報
特開２０２２－１３０７７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に記載のバインダー樹脂を含む導電性組成物は、ペーストと銅箔との折り曲げ時の密着性は良好であるものの、硬化膜にした場合の柔軟性は、例えばウェアラブルデバイスなどの柔軟性の高い基材に適用するには改善の余地があることが判明した。また、特許文献２には、所定のアクリル樹脂等を含むスクリーン印刷用インキにおいて、消泡剤を用いることは記載されているが、前述のようにスクリーン版をペーストが抜ける際に巻き込まれる空気の影響を抑制し、導電性の低下を抑制することは困難であることを確認した。さらに、特許文献１、２には、スクリーン印刷物が大気中に放置された場合の硬化膜の導電性の低下に関して開示されていない。
（【００１１】以降は省略されています）

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