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JP7639249B2 - Conductive resin composition - Google Patents
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Description

本発明は、導電性樹脂組成物に関する。また、本発明は、基材にスクリーン印刷して回路等を形成する際に用いられる導電性インク、及び電子部品を回路基板等に導電接続する際に用いられる回路接続材料に関する。 The present invention relates to a conductive resin composition. The present invention also relates to a conductive ink used when forming circuits or the like by screen printing on a substrate, and a circuit connecting material used when conductively connecting electronic components to a circuit board or the like.

導電性樹脂組成物としては、多種多様な組成のものが知られており、導電性ペースト、導電性インク、導電性塗料、回路接続材料、導電性接着剤等として、電子回路の形成、電子部品の接着等の種々の用途に使用されている。
例えば、各種の印刷方法に適用可能であり、相互接続及びトレース、電極などの導電構造を有するフレキシブルプラスチック基材等の製造に有用な導電性インクが求められている。
例えば、コンピュータや携帯電話などの電子機器において、LED素子、半導体素子、コンデンサなど各種の電子部品が同一回路基板上に高密度実装し高集積化するための回路接続材料が求められている。
Conductive resin compositions of a wide variety of compositions are known, and are used as conductive pastes, conductive inks, conductive paints, circuit connecting materials, conductive adhesives, etc. for various applications such as the formation of electronic circuits and the adhesion of electronic components.
For example, there is a need for conductive inks that are adaptable to a variety of printing methods and that are useful in the manufacture of flexible plastic substrates and the like having conductive structures, such as interconnects, traces, electrodes, and the like.
For example, in electronic devices such as computers and mobile phones, there is a demand for circuit connection materials that enable high-density mounting and high integration of various electronic components such as LED elements, semiconductor elements, and capacitors on the same circuit board.

しかしながら、これまでの導電性樹脂組成物は、基材に対する密着性が低く、電子部品と回路の接着に際しても十分な接着力が得られないことが多いため、導電接続の信頼性が低いものであった。
また、導電性樹脂組成物における導電粉末及びハンダ粉末の分散性が不十分となり、導電性樹脂組成物の膜の体積抵抗率が高くなり導電性が不十分になることがあった。
このため、部品の小型化・回路の高密度化により配線パターン間隔が狭くなっている電子機器に対して、短絡故障の発生が抑えられており、導電接続の信頼性が高い導電性樹脂組成物が求められている。
However, conventional conductive resin compositions have low adhesion to substrates and often do not provide sufficient adhesive strength when bonding electronic components and circuits, resulting in low reliability of conductive connections.
Furthermore, the dispersibility of the conductive powder and the solder powder in the conductive resin composition may become insufficient, leading to an increase in the volume resistivity of the film of the conductive resin composition and therefore to insufficient conductivity.
For this reason, there is a demand for conductive resin compositions that reduce the occurrence of short-circuit failures and provide highly reliable conductive connections for electronic devices in which the spacing between wiring patterns is narrowed due to miniaturization of components and high circuit density.

このようなニーズに対して、特許文献1~3には、導電粉末と、ハンダ粉末と、樹脂成分とを含む導電性樹脂組成物が記載されている。しかしながら、これらの導電性樹脂組成物は、プラスチック基材やガラスに対する密着性、導電性及び保存安定性のいずれか1つ以上において改善すべき点があった。 In response to such needs, Patent Documents 1 to 3 describe conductive resin compositions that contain conductive powder, solder powder, and a resin component. However, these conductive resin compositions have some room for improvement in one or more of the following: adhesion to plastic substrates or glass, electrical conductivity, and storage stability.

特開2003-305588号公報JP 2003-305588 A 特開2011-23574号公報JP 2011-23574 A 特開昭64-59786号公報Japanese Patent Application Publication No. 64-59786

これまで、プラスチック基材やガラスに対して十分な密着性を有し、膜とした際に十分な導電性を有し、保存安定性に優れ、人体や環境に悪影響を与える鉛成分を含まない導電性樹脂組成物は知られていなかった。 Until now, no conductive resin composition has been known that has sufficient adhesion to plastic substrates and glass, sufficient conductivity when formed into a film, excellent storage stability, and does not contain lead components that are harmful to the human body and the environment.

本発明が解決しようとする課題は、導電膜を形成した際の体積抵抗率が低く、良好な導電性を示すものであり、各種基材に対する密着性が良好であり、保存安定性に優れ、導電性インクや回路接続材料等として有用な導電性樹脂組成物を提供することである。 The problem that the present invention aims to solve is to provide a conductive resin composition that has a low volume resistivity when a conductive film is formed, exhibits good electrical conductivity, has good adhesion to various substrates, and has excellent storage stability, and is useful as a conductive ink, circuit connecting material, etc.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、特定の組成の導電性樹脂組成物とすることで、上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
具体的には、以下に示すとおりである。
[1]ニッケル系金属粉末、銀系金属粉末、銅系金属粉末、亜鉛系金属粉末、アルミニウム系金属粉末、鉄系金属粉末及び金系金属粉末からなる群より選ばれる1種以上の導電粉末と、
無鉛ハンダ粉末と、
ポリビニルブチラール系樹脂と、
有機酸化合物と、
を含む、導電性樹脂組成物。
[2]導電膜の体積抵抗率が1.0×10-2Ω・cm未満である、[1]の導電性樹脂組成物。
[3][1]又は[2]の導電性樹脂組成物を含む、導電性インク。
[4][1]又は[2]の導電性樹脂組成物を含む、回路接続材料。
As a result of intensive research into solving the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by forming a conductive resin composition having a specific composition, and have thus completed the present invention.
Specifically, it is as follows:
[1] One or more conductive powders selected from the group consisting of nickel-based metal powder, silver-based metal powder, copper-based metal powder, zinc-based metal powder, aluminum-based metal powder, iron-based metal powder, and gold-based metal powder;
Lead-free solder powder,
A polyvinyl butyral resin,
An organic acid compound,
A conductive resin composition comprising:
[2] The conductive resin composition according to [1], wherein the conductive film has a volume resistivity of less than 1.0×10 −2 Ω·cm.
[3] A conductive ink comprising the conductive resin composition of [1] or [2].
[4] A circuit connecting material comprising the conductive resin composition according to [1] or [2].

本発明は、導電膜を形成した際の体積抵抗率が低く、良好な導電性を示すものであり、各種基材に対する密着性が良好であり、保存安定性に優れ、導電性インクや回路接続材料等として有用な導電性樹脂組成物が得られるという顕著な効果を発揮する。
さらに、本発明の導電性樹脂組成物は、導電接続を形成する際の加熱温度を低くすることができるため、従来基材として使用されていなかった低融点のプラスチックを基材として用いることが可能となる。
本発明の導電性樹脂組成物は、プリンテッドエレクトロニクス材料として有用であり、表示装置、車両関連部品、IoT、移動通信システム(Mobile Communication System)等の各種電子機器等の大量生産に際して極めて有用である。
The present invention exerts a remarkable effect in that a conductive resin composition can be obtained which, when a conductive film is formed, has low volume resistivity and good electrical conductivity, has good adhesion to various substrates, and has excellent storage stability, and is useful as a conductive ink, a circuit connecting material, etc.
Furthermore, since the conductive resin composition of the present invention allows the heating temperature to be lowered when forming a conductive connection, it becomes possible to use low-melting point plastics as the substrate, which have not been used as substrates in the past.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The conductive resin composition of the present invention is useful as a printed electronics material, and is extremely useful in mass production of various electronic devices such as display devices, vehicle-related parts, IoT, and mobile communication systems.

本発明は、導電性樹脂組成物、導電性インク及び回路接続材料にかかるものである。以下、これらについて詳細に説明する。 The present invention relates to a conductive resin composition, a conductive ink, and a circuit connecting material. These will be described in detail below.

[導電性樹脂組成物]
<導電粉末>
ニッケル系金属粉末、銀系金属粉末、銅系金属粉末、亜鉛系金属粉末、アルミニウム系金属粉末、鉄系金属粉末及び金系金属粉末からなる群より選ばれる1種以上である導電粉末は、ニッケル、銀、銅、亜鉛、アルミニウム、鉄又は金のいずれかを金属成分として含む粉末であれば特に限定されない。例えば、前記金属自体の粉末、前記金属を含む合金粉末、前記金属で表面の少なくとも一部を被覆した被覆粉末等があげられる。
導電粉末は、1種単独又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
[Conductive resin composition]
<Conductive powder>
The conductive powder, which is at least one type selected from the group consisting of nickel-based metal powder, silver-based metal powder, copper-based metal powder, zinc-based metal powder, aluminum-based metal powder, iron-based metal powder, and gold-based metal powder, is not particularly limited as long as it is a powder containing any of nickel, silver, copper, zinc, aluminum, iron, and gold as a metal component. For example, powder of the metal itself, alloy powder containing the metal, coated powder at least a part of the surface of which is coated with the metal, etc. can be mentioned.
The conductive powders may be used alone or in combination of two or more.

導電粉末の形状は、特に限定されない。真球状、略球状(例えば、縦横のアスペクト比が1.5以下)、扁平状、ブロック状、板状、多角錐状、多面体状、鱗片状、棒状、繊維状、針状、不定形状等のものを、用途等に応じて用いることができる。本発明においては、耐酸化性、体積抵抗率、分散性、取扱性等の観点から、真球状、略球状、扁平状又は鱗片状のものが好ましい。 The shape of the conductive powder is not particularly limited. Spherical, nearly spherical (for example, with a length-to-width aspect ratio of 1.5 or less), flat, block-like, plate-like, polygonal pyramidal, polyhedral, flaky, rod-like, fibrous, needle-like, irregular shapes, etc. can be used depending on the application. In the present invention, from the viewpoints of oxidation resistance, volume resistivity, dispersibility, ease of handling, etc., spherical, nearly spherical, flat or flaky shapes are preferred.

導電粉末の体積平均粒子径は、特に制限されない。D50を、例えば0.5μm以上、好ましくは1.0μm以上、より好ましくは5.0μm以上とし、例えば50.0μm以下、好ましくは15.0μm以下とすることができる。D50が0.5μm以上であると、導電粉末の耐酸化性が向上し、分散性及び取扱性が良好になる。D50が50.0μm以下であると、体積抵抗率を低くでき、分散性及び取扱性が良好になる。 The volume average particle size of the conductive powder is not particularly limited. D50 can be, for example, 0.5 μm or more, preferably 1.0 μm or more, more preferably 5.0 μm or more, and can be, for example, 50.0 μm or less, preferably 15.0 μm or less. When D50 is 0.5 μm or more, the oxidation resistance of the conductive powder is improved, and dispersibility and handling properties are improved. When D50 is 50.0 μm or less, the volume resistivity can be reduced, and dispersibility and handling properties are improved.

本発明において、導電粉末は、導電性やコスト等の点から、ニッケル系金属粉末及び/又は銀系金属粉末であることが好ましい。 In the present invention, the conductive powder is preferably a nickel-based metal powder and/or a silver-based metal powder from the standpoint of conductivity, cost, etc.

(ニッケル系金属粉末)
ニッケル系金属粉末は、金属ニッケルを含む粉末であれば特に限定されない。例えば、金属ニッケル粉末、ニッケル合金粉末、ニッケル被覆粉末等があげられる。
ニッケル系金属粉末は、1種単独又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
(Nickel-based metal powder)
The nickel-based metal powder is not particularly limited as long as it is a powder containing metallic nickel, and examples thereof include metallic nickel powder, nickel alloy powder, and nickel-coated powder.
The nickel-based metal powders may be used alone or in combination of two or more.

金属ニッケル粉末は、金属ニッケルを粉末化して得られたものである。金属ニッケル粉末におけるニッケルの含有量は特に制限されない。例えば95質量%以上であり、好ましくは97質量%以上であり、さらに好ましくは99質量%以上である。 Metallic nickel powder is obtained by powdering metallic nickel. There are no particular limitations on the nickel content in the metallic nickel powder. For example, it is 95% by mass or more, preferably 97% by mass or more, and more preferably 99% by mass or more.

ニッケル合金粉末は、ニッケルを含む合金粉末であれば特に限定されない。ニッケル合金粉末におけるニッケルの含有量は、ニッケル合金粉末の融点や無鉛ハンダ粉末との反応性等の観点から適宜定めることができる。好ましくは3質量%以上、より好ましくは5質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上であり、好ましくは95質量%未満である。
ニッケル含有粉末におけるニッケルの含有率は、蛍光X線分析(XRF)装置等を用いることで容易に測定することができる。
ニッケル合金粉末としては、例えば、Ni-Fe系合金(Ni-58Fe等)、Ni-Cu系合金(Ni-75Cu等)、Ni-Cu-Zn系合金(Ni-6Cu-20Zn等)、Ni-Cr系合金、Ni-Cr-Ag系合金等があげられる。
The nickel alloy powder is not particularly limited as long as it is an alloy powder containing nickel. The nickel content in the nickel alloy powder can be appropriately determined from the viewpoint of the melting point of the nickel alloy powder and the reactivity with the lead-free solder powder. It is preferably 3 mass% or more, more preferably 5 mass% or more, and even more preferably 10 mass% or more, and is preferably less than 95 mass%.
The nickel content in the nickel-containing powder can be easily measured using an X-ray fluorescence analysis (XRF) device or the like.
Examples of nickel alloy powders include Ni-Fe based alloys (Ni-58Fe, etc.), Ni-Cu based alloys (Ni-75Cu, etc.), Ni-Cu-Zn based alloys (Ni-6Cu-20Zn, etc.), Ni-Cr based alloys, and Ni-Cr-Ag based alloys.

ニッケル被覆粉末は、金属ニッケルで粒子表面の少なくとも一部が被覆されたものである。
ニッケル被覆粉末を形成する粒子としては、例えば、金属粒子(例えば、Cu粒子、Ag粒子、Pd粒子、合金粒子等)、有機高分子粒子、ガラスやセラミック等の無機粒子、鉱物系粒子等からなる群より選ばれる1種以上があげられる。
金属ニッケルの被覆手段としては、メッキや蒸着等の手段があげられる。金属ニッケル被覆の厚さは、特に限定されないが、0.01μm以上5μm以下程度であるのが好ましい。
The nickel-coated powder has at least a portion of the particle surface coated with metallic nickel.
Examples of particles that form the nickel-coated powder include one or more types selected from the group consisting of metal particles (e.g., Cu particles, Ag particles, Pd particles, alloy particles, etc.), organic polymer particles, inorganic particles such as glass and ceramic, and mineral particles.
The metal nickel coating may be performed by plating, vapor deposition, etc. The thickness of the metal nickel coating is not particularly limited, but is preferably about 0.01 μm or more and 5 μm or less.

ニッケル系金属粉末は、不可避的に混入する他の原子をさらに含んでいてもよい。このような他の原子としては、例えば、Ag、Mn、Sb、Si、K、Na、Li、Ba、Sr、Ca、Mg、Be、Zn、Pb、Cd、Tl、V、Al、Zr、W、Mo、Ti、Co、Sn、Au等からなる群より選ばれる1種以上があげられる。
他の原子の含有率は、例えば、ニッケル含有粉末中3質量%以下、好ましくは1質量%以下である。
The nickel-based metal powder may further contain other atoms that are inevitably mixed in. Examples of such other atoms include one or more selected from the group consisting of Ag, Mn, Sb, Si, K, Na, Li, Ba, Sr, Ca, Mg, Be, Zn, Pb, Cd, Tl, V, Al, Zr, W, Mo, Ti, Co, Sn, Au, etc.
The content of other elements in the nickel-containing powder is, for example, 3 mass % or less, and preferably 1 mass % or less.

(銀系金属粉末)
銀系金属粉末は、金属銀を含む粉末であれば特に限定されない。例えば、金属銀粉末、銀合金粉末、銀被覆粉末等があげられる。
銀系金属粉末は、1種単独又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
(Silver-based metal powder)
The silver-based metal powder is not particularly limited as long as it is a powder containing metallic silver, and examples thereof include metallic silver powder, silver alloy powder, and silver-coated powder.
The silver-based metal powders may be used alone or in combination of two or more.

金属銀粉末は、金属銀を粉末化して得られたものである。金属銀粉末における銀の含有量は特に制限されない。例えば95質量%以上であり、好ましくは97質量%以上であり、さらに好ましくは99質量%以上である。 Metallic silver powder is obtained by powdering metallic silver. There are no particular limitations on the silver content in the metallic silver powder. For example, it is 95% by mass or more, preferably 97% by mass or more, and more preferably 99% by mass or more.

銀合金粉末は、銀を含む合金粉末であれば特に限定されない。銀合金粉末における銀の含有量は、銀合金粉末の融点や無鉛ハンダ粉末との反応性等の観点から適宜定めることができる。好ましくは5質量%以上、より好ましくは7質量%以上、さらに好ましくは10質量%以上であり、好ましくは99質量%未満である。
銀含有粉末における銀の含有率は、蛍光X線分析(XRF)装置等を用いることで容易に測定することができる。
銀合金粉末としては、例えば、Ag-Cu系合金、Ag-Pd系合金、Ag-Pt系合金等があげられる。
The silver alloy powder is not particularly limited as long as it is an alloy powder containing silver. The silver content in the silver alloy powder can be appropriately determined from the viewpoint of the melting point of the silver alloy powder and the reactivity with the lead-free solder powder. It is preferably 5% by mass or more, more preferably 7% by mass or more, and even more preferably 10% by mass or more, and is preferably less than 99% by mass.
The silver content in the silver-containing powder can be easily measured using an X-ray fluorescence analysis (XRF) device or the like.
Examples of the silver alloy powder include Ag--Cu based alloys, Ag--Pd based alloys, and Ag--Pt based alloys.

銀被覆粉末は、金属銀で粒子表面の少なくとも一部が被覆されたものである。
銀被覆粉末を形成する粒子としては、例えば、金属粒子(例えば、Cu粒子、Pd粒子、Al粒子、合金粒子等)、有機高分子粒子、ガラスやセラミック等の無機粒子、鉱物系粒子等からなる群より選ばれる1種以上があげられる。
金属銀の被覆手段としては、メッキや蒸着等の手段があげられる。金属銀被覆の厚さは、特に限定されないが、0.01μm以上5μm以下程度であるのが好ましい。
The silver-coated powder has at least a portion of the particle surface coated with metallic silver.
Examples of particles that form the silver-coated powder include one or more types selected from the group consisting of metal particles (e.g., Cu particles, Pd particles, Al particles, alloy particles, etc.), organic polymer particles, inorganic particles such as glass and ceramic, mineral particles, etc.
The metallic silver coating may be performed by plating, vapor deposition, etc. The thickness of the metallic silver coating is not particularly limited, but is preferably about 0.01 μm to 5 μm.

銀系金属粉末は、不可避的に混入する他の原子をさらに含んでいてもよい。このような他の原子としては、例えば、Mn、Sb、Si、K、Na、Li、Ba、Sr、Ca、Mg、Be、Zn、Pb、Cd、Tl、V、Al、Zr、W、Mo、Ti、Co、Sn、Cu、Ni、Au等からなる群より選ばれる1種以上があげられる。
他の原子の含有率は、例えば、銀含有粉末中3質量%以下、好ましくは1質量%以下である。
The silver-based metal powder may further contain other atoms that are inevitably mixed in. Examples of such other atoms include one or more selected from the group consisting of Mn, Sb, Si, K, Na, Li, Ba, Sr, Ca, Mg, Be, Zn, Pb, Cd, Tl, V, Al, Zr, W, Mo, Ti, Co, Sn, Cu, Ni, Au, etc.
The content of other atoms in the silver-containing powder is, for example, 3% by mass or less, and preferably 1% by mass or less.

(含有量)
導電性樹脂組成物における、導電粉末の含有量は特に限定されない。導電性樹脂組成物の導電性等の観点から適宜定めることができる。導電性樹脂組成物中の導電粉末、無鉛ハンダ粉末、ポリビニルブチラール系樹脂及び有機酸化合物の合計量を100質量%として、例えば、5.0質量%以上、好ましくは60.0質量%以上、より好ましくは85.0質量%以上、さらに好ましくは90.0質量%以上であり、例えば97.0質量%以下である。
(Content)
The content of the conductive powder in the conductive resin composition is not particularly limited. It can be appropriately determined from the viewpoint of the conductivity of the conductive resin composition. The total amount of the conductive powder, the lead-free solder powder, the polyvinyl butyral resin and the organic acid compound in the conductive resin composition is taken as 100 mass%, and the content is, for example, 5.0 mass% or more, preferably 60.0 mass% or more, more preferably 85.0 mass% or more, and even more preferably 90.0 mass% or more, for example, 97.0 mass% or less.

<無鉛ハンダ粉末>
本発明の導電性樹脂組成物は、作業者、使用者、環境等への影響を考慮して、鉛を含まない無鉛ハンダ粉末が用いられる。
無鉛ハンダ粉末は、不可避的に含まれる量以上の鉛を含有しないものであれば、特に限定されない。
<Lead-free solder powder>
In the conductive resin composition of the present invention, a lead-free solder powder that does not contain lead is used in consideration of the effects on workers, users, the environment, etc.
The lead-free solder powder is not particularly limited as long as it does not contain more than the amount of lead that is unavoidably contained.

無鉛ハンダ粉末の融点は、好ましくは300℃以下であり、より好ましくは220℃以下であり、さらに好ましくは50℃以上220℃以下である。無鉛ハンダ粉末の融点が300℃を超えると、回路基板や電子部品等の被接続部材が熱破壊や熱劣化するおそれがある。融点が50℃未満であると、機械的強度が弱くなり、導電接続の信頼性が低下するおそれがある。 The melting point of the lead-free solder powder is preferably 300°C or less, more preferably 220°C or less, and even more preferably 50°C or more and 220°C or less. If the melting point of the lead-free solder powder exceeds 300°C, there is a risk of thermal destruction or thermal deterioration of the connected components such as circuit boards and electronic components. If the melting point is less than 50°C, there is a risk of the mechanical strength being weakened and the reliability of the conductive connection being reduced.

無鉛ハンダ粉末としては、例えば、錫(Sn)をベースとし、銀(Ag)、ビスマス(Bi)、亜鉛(Zn)、銅(Cu)、インジウム(In)、アルミニウム(Al)及びアンチモン(Sb)等からなる群より選ばれる1種以上を含む無鉛はんだ粉末(例えば、Sn-Bi系、Sn-Cu系、Sn-Sb系、Sn-Zn系、Sn-Ag系、Sn-Ag-Cu系、Sn-Zn-Bi系、Sn-Ag-In-Bi系、Sn-Zn-Al系、Sn-Ag-Bi系、Sn-Ag-Cu-Bi系、Sn-Ag-Cu-Bi-In-Sb系等)、Biをベースとする無鉛ハンダ粉末(Bi-In系等)及びInをベースとする無鉛はんだ粉末(In-Ag系、In-Bi系等)からなる群より選ばれる1種以上があげられる。 Examples of lead-free solder powder include lead-free solder powders based on tin (Sn) and containing at least one selected from the group consisting of silver (Ag), bismuth (Bi), zinc (Zn), copper (Cu), indium (In), aluminum (Al) and antimony (Sb) (e.g., Sn-Bi, Sn-Cu, Sn-Sb, Sn-Zn, Sn-Ag, Sn-Ag-Cu, Sn-Zn-Bi, Sn-Ag-In-Bi, Sn-Zn-Al, Sn-Ag-Bi, Sn-Ag-Cu-Bi, Sn-Ag-Cu-Bi-In-Sb, etc.), Bi-based lead-free solder powders (Bi-In, etc.) and In-based lead-free solder powders (In-Ag, In-Bi, etc.).

無鉛ハンダ粉末の形状は、特に限定されない。真球状、略球状(例えば、縦横のアスペクト比が1.5以下)、扁平状、多面体状、鱗片状、繊維状、不定形状等のものを、用途等に応じて用いることができる。本発明においては、接続安定性、体積抵抗率、分散性、取扱性等の観点から、真球状、略球状、扁平状又は鱗片状のものが好ましい。 The shape of the lead-free solder powder is not particularly limited. Spherical, nearly spherical (for example, with a length-to-width aspect ratio of 1.5 or less), flat, polyhedral, flaky, fibrous, irregular, etc., can be used depending on the application. In the present invention, from the viewpoints of connection stability, volume resistivity, dispersibility, handleability, etc., spherical, nearly spherical, flat, or flaky shapes are preferred.

無鉛ハンダ粉末の体積平均粒子径は、特に制限されない。D50を、例えば0.5μm以上、好ましくは1.0μm以上、より好ましくは5.0μm以上とし、例えば50.0μm以下、好ましくは40.0μm以下、より好ましくは30.0μm以下とすることができる。D50が0.5μm未満であると、無鉛ハンダ粉末の分散性及び取扱性が低下するおそれがある。D50が50.0μmを超えると、接続安定性が低下するおそれがあり、体積抵抗率が高くなるおそれがあり、分散性及び取扱性が低下するおそれがある。 The volume average particle size of the lead-free solder powder is not particularly limited. D50 can be, for example, 0.5 μm or more, preferably 1.0 μm or more, more preferably 5.0 μm or more, and can be, for example, 50.0 μm or less, preferably 40.0 μm or less, more preferably 30.0 μm or less. If D50 is less than 0.5 μm, the dispersibility and handleability of the lead-free solder powder may decrease. If D50 exceeds 50.0 μm, the connection stability may decrease, the volume resistivity may increase, and the dispersibility and handleability may decrease.

導電性樹脂組成物における、無鉛ハンダ粉末の含有量は特に限定されない。導電性樹脂組成物の導電性等の観点から適宜定めることができる。導電性樹脂組成物中の導電粉末、無鉛ハンダ粉末、ポリビニルブチラール系樹脂及び有機酸化合物の合計量を100質量%として、例えば5.0質量%以上、好ましくは10.0質量%以上、より好ましくは20.0質量%以上、さらに好ましくは25.0質量%であり、例えば85.0質量%以下、好ましくは82.0質量%以下、より好ましくは80.0質量%以下である。 The content of the lead-free solder powder in the conductive resin composition is not particularly limited. It can be appropriately determined from the viewpoint of the conductivity of the conductive resin composition. The total amount of the conductive powder, lead-free solder powder, polyvinyl butyral resin, and organic acid compound in the conductive resin composition is taken as 100% by mass, and the content is, for example, 5.0% by mass or more, preferably 10.0% by mass or more, more preferably 20.0% by mass or more, and even more preferably 25.0% by mass, and is, for example, 85.0% by mass or less, preferably 82.0% by mass or less, and more preferably 80.0% by mass or less.

<ポリビニルブチラール系樹脂>
ポリビニルブチラール系樹脂は、ポリビニルアルコールのアルコール部分をブチルアルデヒドでアセタール化した樹脂である。一般的に、下記の式(1)で表されるビニルブチラール単位、式(2)で表される酢酸ビニル単位及び式(3)で表されるビニルアルコール単位を主たる繰り返し単位として含む熱可塑性樹脂である。

Figure 0007639249000001
<Polyvinyl butyral resin>
Polyvinyl butyral resins are resins in which the alcohol portion of polyvinyl alcohol is acetalized with butyraldehyde, and are generally thermoplastic resins that contain, as main repeating units, vinyl butyral units represented by the following formula (1), vinyl acetate units represented by the following formula (2), and vinyl alcohol units represented by the following formula (3).
Figure 0007639249000001

ポリビニルブチラール系樹脂は、上記の式(1)~(3)の各単位の割合と重量平均分子量(重合度)により、物理的性質、化学的性質及び機械的性質等が変化する。
例えば、ポリビニルブチラール系樹脂中の(1)で表されるビニルブチラール単位が多くなる(ブチラール化度が高くなる)ことで、相溶性や非極性溶剤溶解性等が向上する。(2)で表される酢酸ビニル単位が多くなる(アセチル基量が増える)ことで、溶剤に溶解した際の粘度を低下させることができ、樹脂のガラス転移温度を低下させることができる。式(3)で表されるビニルアルコール単位が多くなると、接着性や極性溶媒溶解性等を向上させることができる。
The physical, chemical and mechanical properties of polyvinyl butyral resins vary depending on the ratio of the units of the above formulas (1) to (3) and the weight average molecular weight (degree of polymerization).
For example, by increasing the amount of vinyl butyral units represented by (1) in the polyvinyl butyral resin (increasing the degree of butyralization), compatibility and non-polar solvent solubility are improved. By increasing the amount of vinyl acetate units represented by (2) (increasing the amount of acetyl groups), the viscosity when dissolved in a solvent can be reduced, and the glass transition temperature of the resin can be reduced. By increasing the amount of vinyl alcohol units represented by formula (3), adhesion and polar solvent solubility can be improved.

本発明において、ポリビニルブチラール系樹脂中のブチラール基、アセチル基及び水酸基の各基の量比は、特に限定されない。例えば、これらの基の総量を100molとして、ブチラール基を55mol%以上80mol%以下、アセチル基が25mol%以下、水酸基が10mol%以上20mol%以下とすることができる。
なお、本発明において、導電粉末としてニッケル系金属粉末を用いる場合、アセチル基の量が多いほうが好ましい。例えば、アセチル基の量が7mol%以上25mol%以下のポリビニルブチラール系樹脂を用いることが好ましい。
In the present invention, the ratio of the butyral group, the acetyl group, and the hydroxyl group in the polyvinyl butyral resin is not particularly limited. For example, the ratio of the butyral group to the hydroxyl group can be 55 mol% to 80 mol%, the acetyl group to 25 mol%, and the hydroxyl group to the butyral group to the hydroxyl group, where the total amount of these groups is 100 mol.
In the present invention, when a nickel-based metal powder is used as the conductive powder, it is preferable that the amount of acetyl groups is large. For example, it is preferable to use a polyvinyl butyral-based resin having an acetyl group amount of 7 mol % or more and 25 mol % or less.

ポリビニルブチラール系樹脂の重量平均分子量は、特に限定されない。導電性樹脂組成物の機械的特性や溶媒との相溶性等の観点から、例えば10,000以上、好ましくは20,000以上であり、例えば250,000以下、好ましくは120,000以下とすることができる。 The weight average molecular weight of the polyvinyl butyral resin is not particularly limited. From the viewpoint of the mechanical properties of the conductive resin composition and compatibility with the solvent, it can be, for example, 10,000 or more, preferably 20,000 or more, and can be, for example, 250,000 or less, preferably 120,000 or less.

ポリビニルブチラール系樹脂の製造方法は、公知の方法が制限なく用いられる。例えば、ポリビニルアルコール水溶液とブチルアルデヒドを酸触媒の存在下で反応させ、生成したポリビニルブチラール系樹脂スラリーをアルカリで中和し、溶媒と分離後、さらに洗浄・脱水ののち乾燥することにより粉末状の樹脂を製造する方法があげられる。 The polyvinyl butyral resin can be produced by any known method without any restrictions. For example, an aqueous polyvinyl alcohol solution is reacted with butyraldehyde in the presence of an acid catalyst, the resulting polyvinyl butyral resin slurry is neutralized with an alkali, and the resulting mixture is separated from the solvent, washed, dehydrated, and dried to produce a powdered resin.

ポリビニルブチラール系樹脂は、市販品を用いることができる。例えば、積水化学工業社製の商品名S-LECシリーズ(例えば、BL-1、BL-1H、BL-2H、BL-5Z、BL-7Z、BL-10、BL-S、BM-1、BM-2、BM-5、BM-S、BM-SHZ、BH-3、BH-6、BH-A、BH-S、BX-1、BX-L、BX-3、BX-5、KS-1、KS-5Z、KS-6Z、KS-10、KX-1、KX-5、KW-M、KW-10、SV-12、SV-16、SV-22、SV-26等)、クラレ社製の商品名Mowitalシリーズ(例えば、LPB16B、B20H、30T、30H、30HH、45M、45H、60H、60T、60HH、70HH、75H等)からなる群より選ばれる1種以上を使用することができる。 Commercially available polyvinyl butyral resins can be used. For example, S-LEC series (e.g., BL-1, BL-1H, BL-2H, BL-5Z, BL-7Z, BL-10, BL-S, BM-1, BM-2, BM-5, BM-S, BM-SHZ, BH-3, BH-6, BH-A, BH-S, BX-1, BX-L, BX-3, BX-5, KS-1, KS-5Z, KS-6Z, KS- 10, KX-1, KX-5, KW-M, KW-10, SV-12, SV-16, SV-22, SV-26, etc.), and Mowital series (product name: LPB16B, B20H, 30T, 30H, 30HH, 45M, 45H, 60H, 60T, 60HH, 70HH, 75H, etc.) manufactured by Kuraray Co., Ltd. can be used.

導電性樹脂組成物における、ポリビニルブチラール系樹脂の含有量は特に限定されない。導電性樹脂組成物の導電性等の観点から適宜定めることができる。導電性樹脂組成物中の導電粉末、無鉛ハンダ粉末、ポリビニルブチラール系樹脂及び有機酸化合物の合計量を100質量%として、例えば1.0質量%以上、好ましくは2.0質量%以上、より好ましくは3.0質量%以上であり、例えば15.0質量%以下、好ましくは12.0質量%以下、より好ましくは10.0質量%以下である。 The content of polyvinyl butyral resin in the conductive resin composition is not particularly limited. It can be appropriately determined from the viewpoint of the conductivity of the conductive resin composition. The total amount of the conductive powder, lead-free solder powder, polyvinyl butyral resin, and organic acid compound in the conductive resin composition is taken as 100% by mass, and the content is, for example, 1.0% by mass or more, preferably 2.0% by mass or more, more preferably 3.0% by mass or more, and for example, 15.0% by mass or less, preferably 12.0% by mass or less, more preferably 10.0% by mass or less.

<有機酸化合物>
有機酸化合物としては、例えば、R-X(式中、Rは、水素、炭素数1~50の有機基であり、Xは酸基であって複数のXは互いに異なっていてもよく、nは1以上の整数である。)で表される有機酸化合物の1種又は2種以上があげられる。
Xで表される酸基としては、例えば、カルボキシル基(-COOH)、カルボン酸無水物基(-C(=O)-O-C(=O)-)、スルホン酸基(-SOH)、リン酸基(-PO)等があげられる。
有機酸化合物としては、例えば、有機カルボン酸化合物、有機カルボン酸無水物、有機スルホン酸化合物、有機ホスホン酸化合物等があげられる。
有機酸化合物を用いることで、導電粉末の分散性等が向上し効率的に配置することができ、導電接続および絶縁信頼性を高めることができる。
<Organic acid compounds>
Examples of the organic acid compound include one or more organic acid compounds represented by R-X n (wherein R is hydrogen or an organic group having 1 to 50 carbon atoms, X is an acid group and multiple Xs may be different from each other, and n is an integer of 1 or more).
Examples of the acid group represented by X include a carboxyl group (--COOH), a carboxylic anhydride group (--C(=O)--O--C(=O)--), a sulfonic acid group (--SO 3 H), and a phosphoric acid group (--PO 3 H 2 ).
Examples of the organic acid compound include an organic carboxylic acid compound, an organic carboxylic anhydride, an organic sulfonic acid compound, and an organic phosphonic acid compound.
By using an organic acid compound, the dispersibility of the conductive powder is improved and the conductive powder can be efficiently arranged, thereby improving the reliability of the conductive connection and insulation.

(有機カルボン酸化合物)
有機カルボン酸化合物は、分子構造中にカルボキシル基(-COOH)を1つ以上有する炭素数1~50の化合物であれば、特に限定されない。
有機カルボン酸化合物としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクチル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、マルガリン酸、ステアリン酸、12-ヒドロキシステアリン酸、リシノール酸、オレイン酸、バクセン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、メリシン酸、乳酸、グルコン酸、リンゴ酸、酒石酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、グルタコン酸、安息香酸、アスコルビン酸、グルタル酸、アビエチン酸、マロン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、ドデカン二酸、エイコ酸二酸、クエン酸、スベリン酸、セバシン酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、カプリン酸、アラキドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸、ドデセニルコハク酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸、ジメチロール酪酸、ジメチロール吉草酸、トリメチロールプロパン酸、トリメチロールブタン酸、サリチル酸、ピルビン酸、パラメチル安息香酸、トルイル酸、4-エチル安息香酸、4-プロピル安息香酸、2-メチルプロパン酸、イソペンタン酸、2-エチルヘキサン酸、アクリル酸、メタクリル酸、プロピオル酸、クロトン酸、2-エチル-2-ブテン酸、シュウ酸、アジピン酸、ヘキサントリカルボン酸、シクロヘキシルカルボン酸、1,4-シクロヘキシルジカルボン酸、エチレンジアミン四酢酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等からなる群より選ばれる1種以上があげられる。
(Organic Carboxylic Acid Compound)
The organic carboxylic acid compound is not particularly limited as long as it is a compound having one or more carboxyl groups (--COOH) in the molecular structure and having 1 to 50 carbon atoms.
Examples of organic carboxylic acid compounds include formic acid, acetic acid, propionic acid, butanoic acid, pentanoic acid, hexanoic acid, heptanoic acid, octylic acid, lauric acid, myristic acid, pentadecylic acid, palmitic acid, margaric acid, stearic acid, 12-hydroxystearic acid, ricinoleic acid, oleic acid, vaccenic acid, linoleic acid, linolenic acid, arachidic acid, behenic acid, lignoceric acid, cerotic acid, and monilinic acid. Acid, melissic acid, lactic acid, gluconic acid, malic acid, tartaric acid, succinic acid, maleic acid, fumaric acid, glutaconic acid, benzoic acid, ascorbic acid, glutaric acid, abietic acid, malonic acid, pimelic acid, azelaic acid, dodecanoic acid, eicosanoic acid, citric acid, suberic acid, sebacic acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid, pelargonic acid, capric acid, arachidonic acid, eicosapentaenoic acid, dodecanoic acid, ole ... Examples of the acidic acid include at least one selected from the group consisting of cosahexaenoic acid, dodecenylsuccinic acid, citraconic acid, mesaconic acid, itaconic acid, dimethylolpropionic acid, dimethylolbutanoic acid, dimethylolbutyric acid, dimethylolvaleric acid, trimethylolpropanoic acid, trimethylolbutanoic acid, salicylic acid, pyruvic acid, paramethylbenzoic acid, toluic acid, 4-ethylbenzoic acid, 4-propylbenzoic acid, 2-methylpropanoic acid, isopentanoic acid, 2-ethylhexanoic acid, acrylic acid, methacrylic acid, propiolic acid, crotonic acid, 2-ethyl-2-butenoic acid, oxalic acid, adipic acid, hexanetricarboxylic acid, cyclohexylcarboxylic acid, 1,4-cyclohexyldicarboxylic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, trimellitic acid, and pyromellitic acid.

(有機カルボン酸無水物)
有機カルボン酸無水物は、分子構造中にカルボン酸無水物基(-C(=O)-O-C(=O)-)を1つ以上有する化合物であれば、特に限定されない。
有機カルボン酸無水物は、有機カルボン酸2分子の分子間での脱水及び/又は有機カルボン酸1分子の分子内での脱水により得られたものである。本発明においては、例えば、前記有機カルボン酸のうち、有機モノカルボン酸の分子間脱水により得られたもの及び有機ポリカルボン酸の分子脱水により得られるものからなる群より選ばれる1種以上があげられる。
本発明においては、好ましくは、酢酸無水物、プロピオン酸無水物、シュウ酸無水物、マレイン酸無水物、フタル酸無水物、安息香酸無水物、コハク酸無水物、2-メチルコハク酸無水物等からなる群より選ばれる1種以上があげられる。
(Organic carboxylic acid anhydride)
The organic carboxylic acid anhydride is not particularly limited as long as it is a compound having one or more carboxylic acid anhydride groups (-C(=O)-O-C(=O)-) in the molecular structure.
The organic carboxylic acid anhydride is obtained by intermolecular dehydration of two organic carboxylic acid molecules and/or intramolecular dehydration of one organic carboxylic acid molecule. In the present invention, for example, among the organic carboxylic acids, one or more selected from the group consisting of those obtained by intermolecular dehydration of an organic monocarboxylic acid and those obtained by molecular dehydration of an organic polycarboxylic acid can be mentioned.
In the present invention, preferred examples of the anhydride include one or more selected from the group consisting of acetic anhydride, propionic anhydride, oxalic anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, benzoic anhydride, succinic anhydride, 2-methylsuccinic anhydride, and the like.

(有機スルホン酸化合物)
有機スルホン酸化合物は、分子構造内にスルホン酸基(-SOH)を1つ以上有する化合物であれば、特に限定されない。
例えば、ベンゼンスルホン酸、n-ブチルベンゼンスルホン酸、n-オクチルベンゼンスルホン酸、n-ドデシルベンゼンスルホン酸、ペンタデシルベンゼンスルホン酸、2,5-ジメチルベンゼンスルホン酸、p-クロルベンゼンスルホン酸、2,5-ジクロロベンゼンスルホン酸、p-フェノールスルホン酸、クメンスルホン酸、キシレンスルホン酸、o-クレゾ-ルスルホン酸、m-クレゾ-ルスルホン酸、p-クレゾ-ルスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、2-ナフタレンスルホン酸、1-ナフタレンスルホン酸、スチレンスルホン酸、4,4-ビフェニルジスルホン酸、アントラキノン-2-スルホン酸、m-ベンゼンジスルホン酸、アニリン-2,4-ジスルホン酸、アントラキノン-1,5-ジスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸等の芳香族スルホン酸化合物;メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、1-プロパンスルホン酸、n-オクチルスルホン酸、ペンタデシルスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トリクロロメタンスルホン酸、1,2-エタンジスルホン酸、1,3-プロパンジスルホン酸、アミノメタンスルホン酸、2-アミノエタンスルホン酸等の脂肪族スルホン酸化合物;シクロペンタンスルホン酸、シクロヘキサンスルホン酸、3-シクロヘキシルアミノプロパンスルホン酸等の脂環族スルホン酸化合物;等からなる群より選ばれる1種以上があげられる。
(Organic sulfonic acid compound)
The organic sulfonic acid compound is not particularly limited as long as it is a compound having one or more sulfonic acid groups (-SO 3 H) in the molecular structure.
For example, benzenesulfonic acid, n-butylbenzenesulfonic acid, n-octylbenzenesulfonic acid, n-dodecylbenzenesulfonic acid, pentadecylbenzenesulfonic acid, 2,5-dimethylbenzenesulfonic acid, p-chlorobenzenesulfonic acid, 2,5-dichlorobenzenesulfonic acid, p-phenolsulfonic acid, cumenesulfonic acid, xylenesulfonic acid, o-cresolsulfonic acid, m-cresolsulfonic acid, p-cresolsulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, 2-naphthalenesulfonic acid, 1-naphthalenesulfonic acid, styrenesulfonic acid, 4,4-biphenyldisulfonic acid, anthraquinone-2-sulfonic acid, m-benzenedisulfonic acid, a Examples of the sulfonic acid compounds include aromatic sulfonic acid compounds such as diphenylphosphite-2,4-disulfonic acid, anthraquinone-1,5-disulfonic acid, and polystyrene sulfonic acid; aliphatic sulfonic acid compounds such as methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, 1-propanesulfonic acid, n-octyl sulfonic acid, pentadecylsulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, trichloromethanesulfonic acid, 1,2-ethanedisulfonic acid, 1,3-propanedisulfonic acid, aminomethanesulfonic acid, and 2-aminoethanesulfonic acid; and alicyclic sulfonic acid compounds such as cyclopentanesulfonic acid, cyclohexanesulfonic acid, and 3-cyclohexylaminopropanesulfonic acid.

本発明においては、好ましくは、ベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、メタンスルホン酸、p-フェノールスルホン酸、p-トルエンスルホン酸及び(ポリ)スチレンスルホン酸等からなる群より選ばれる1種以上があげられる In the present invention, the preferred examples include one or more selected from the group consisting of benzenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, methanesulfonic acid, p-phenolsulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, and (poly)styrenesulfonic acid.

(有機ホスホン酸化合物)
有機ホスホン酸化合物は、分子構造内にリン酸基(-PO)を1つ以上有する化合物であれば、特に限定されない。
例えば、1-ヒドロキシエチリデン-1,1-ジホスホン酸、1-ヒドロキシプロピリデン-1,1-ジホスホン酸、1-ヒドロキシブチリデン-1,1-ジホスホン酸、アミノトリメチレンホスホン酸、メチルジホスホン酸、ニトロトリスメチレンホスホン酸、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、エチレンジアミンビスメチレンホスホン酸、ヘキサメチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸、ジエチレントリアミンペンタメチレンホスホン酸、シクロヘキサンジアミンテトラメチレンホスホン酸、カルボキシエチルホスホン酸、ホスホノ酢酸、2-ホスホノブタン-1,2,4-トリカルボン酸、2,3-ジカルボキシプロパン-1,1-ジホスホン酸、ホスホノブチル酸、ホスホノプロピオン酸、スルホニルメチルホスホン酸、N-カルボキシメチル-N,N-ジメチレンホスホン酸、N,N-ジカルボキシメチル-N-メチレンホスホン酸、2-エチルヘキシルアシッドホスフェート、ステアリルアシッドホスフェート、ベンゼンホスホン酸等からなる群より選ばれる1種以上があげられる。
(Organic phosphonic acid compound)
The organic phosphonic acid compound is not particularly limited as long as it is a compound having one or more phosphoric acid groups (-PO 3 H 2 ) in the molecular structure.
For example, 1-hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxypropylidene-1,1-diphosphonic acid, 1-hydroxybutylidene-1,1-diphosphonic acid, aminotrimethylenephosphonic acid, methyldiphosphonic acid, nitrotrimethylenephosphonic acid, ethylenediaminetetramethylenephosphonic acid, ethylenediaminebismethylenephosphonic acid, hexamethylenediaminetetramethylenephosphonic acid, diethylenetriaminepentamethylenephosphonic acid, cyclohexanediaminetetramethylenephosphonic acid, and the like. Examples of the acid phosphate include one or more selected from the group consisting of phosphonic acid, carboxyethylphosphonic acid, phosphonoacetic acid, 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid, 2,3-dicarboxypropane-1,1-diphosphonic acid, phosphonobutyric acid, phosphonopropionic acid, sulfonylmethylphosphonic acid, N-carboxymethyl-N,N-dimethylenephosphonic acid, N,N-dicarboxymethyl-N-methylenephosphonic acid, 2-ethylhexyl acid phosphate, stearyl acid phosphate, benzenephosphonic acid, and the like.

有機ホスホン酸化合物は、分子構造内にリン酸基を有する界面活性剤であってもよい。
リン酸基を有する界面活性剤としては、分子構造内にポリオキシエチレン基又はフェニル基を有するものが好ましい。例えば、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸、ジポリオキシプロピレンラウリルエーテルリン酸、ジポリオキシエチレンオレイルエーテルリン酸、ジポリオキシエチレンオキシプロピレンラウリルエーテルリン酸、ジポリオキシプロピレンオレイルエーテルリン酸、ラウリルリン酸アンモニウム、オクチルエ-テルリン酸アンモニウム、セチルエーテルリン酸アンモニウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸、ポリオキシエチレンオキシプロピレンラウリルエーテルリン酸、ポリオキシプロピレンラウリルエーテルリン酸、ポリオキシエチレントリスチリルフェニルエーテルリン酸、ポリオキシエチレンオキシプロピレントリスチリルフェニルエーテルリン酸、ポリオキシプロピレントリスチリルフェニルエーテルリン酸等からなる群より選ばれる1種以上があげられる。
リン酸基を有する界面活性剤としては、東邦化学工業社製の商品名フォスファノールやビックケミー・ジャパン社製のDisperbyk等の市販品からなる群より選ばれる1種以上を用いることができる。
The organic phosphonic acid compound may be a surfactant having a phosphate group in its molecular structure.
The surfactant having a phosphoric acid group is preferably one having a polyoxyethylene group or a phenyl group in the molecular structure. For example, one or more selected from the group consisting of polyoxyethylene alkyl phenyl ether phosphate, polyoxyethylene alkyl ether phosphate, dipolyoxypropylene lauryl ether phosphate, dipolyoxyethylene oleyl ether phosphate, dipolyoxyethylene oxypropylene lauryl ether phosphate, dipolyoxypropylene oleyl ether phosphate, ammonium lauryl phosphate, ammonium octyl ether phosphate, ammonium cetyl ether phosphate, polyoxyethylene lauryl ether phosphate, polyoxyethylene oxypropylene lauryl ether phosphate, polyoxypropylene lauryl ether phosphate, polyoxyethylene tristyryl phenyl ether phosphate, polyoxyethylene oxypropylene tristyryl phenyl ether phosphate, polyoxypropylene tristyryl phenyl ether phosphate, and the like can be mentioned.
As the surfactant having a phosphate group, one or more types selected from the group consisting of commercially available products such as Phosphanol (trade name) manufactured by Toho Chemical Industry Co., Ltd. and Disperbyk (trade name) manufactured by BYK-Chemie Japan KK can be used.

(含有量)
導電性樹脂組成物における、有機酸化合物の含有量は特に限定されない。導電性樹脂組成物の導電性や安定性等の観点から適宜定めることができる。導電性樹脂組成物中の導電粉末、無鉛ハンダ粉末、ポリビニルブチラール系樹脂及び有機酸化合物の合計量を100質量%として、例えば0.1質量%以上、好ましくは0.5質量%以上であり、例えば10.0質量%以下、好ましくは8.0質量%以下、より好ましくは7.0質量%以下、さらに好ましくは4.0質量%以下である。
(Content)
The content of the organic acid compound in the conductive resin composition is not particularly limited. It can be appropriately determined from the viewpoint of the conductivity and stability of the conductive resin composition. The total amount of the conductive powder, the lead-free solder powder, the polyvinyl butyral resin and the organic acid compound in the conductive resin composition is 100 mass%, and the content is, for example, 0.1 mass% or more, preferably 0.5 mass% or more, and, for example, 10.0 mass% or less, preferably 8.0 mass% or less, more preferably 7.0 mass% or less, and even more preferably 4.0 mass% or less.

<その他成分>
本発明の導電性樹脂組成物は、必要に応じて、溶媒、ポリビニルブチラール系樹脂以外の樹脂、顔料、充填剤(フィラー)、酸化防止剤、腐食抑制剤、消泡剤、分散剤、粘度調整剤(チキソトロピー調整剤)、接着性付与剤、カップリング剤、沈降防止剤等、レベリング剤等からなる群より選ばれる1種以上の各種添加剤を混合することができる。
<Other ingredients>
The conductive resin composition of the present invention may be mixed with one or more additives selected from the group consisting of solvents, resins other than polyvinyl butyral-based resins, pigments, fillers, antioxidants, corrosion inhibitors, defoamers, dispersants, viscosity adjusters (thixotropy adjusters), adhesion promoters, coupling agents, anti-settling agents, leveling agents, and the like, as necessary.

(溶媒)
本発明の導電性樹脂組成物は、溶媒を含んでいてもよい。これにより、導電性樹脂組成物の流動性を向上させ、作業性の向上に寄与することができる。また、導電性樹脂組成物と溶媒を混合することで、導電性樹脂ペースト、導電性インクや回路接続剤を構成することができる。
(solvent)
The conductive resin composition of the present invention may contain a solvent. This can improve the fluidity of the conductive resin composition and contribute to improving workability. In addition, by mixing the conductive resin composition with a solvent, a conductive resin paste, a conductive ink, or a circuit connecting agent can be formed.

溶媒としては、水及び各種有機溶媒からなる群より選ばれる1種以上から、任意のものを用いることができる。有機溶媒としては、例えば、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、ペンチルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、メチルメトキシブタノール、α-ターピネオール、β-ターピネオール、へキシレングリコール、ベンジルアルコール、2-フェニルエチルアルコール、イソパルミチルアルコール、イソステアリルアルコール、ラウリルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコールもしくはグリセリン等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール(4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン)、2-オクタノン、イソホロン(3、5、5-トリメチル-2-シクロヘキセン-1-オン)もしくはジイソブチルケトン(2、6-ジメチル-4-ヘプタノン)等のケトン系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、アセトキシエタン、酪酸メチル、ヘキサン酸メチル、オクタン酸メチル、デカン酸メチル、メチルセロソルブアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、1,2-ジアセトキシエタン等のエステル系溶媒;テトラヒドロフラン、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、エトキシエチルエーテル、1,2-ビス(2-ジエトキシ)エタンもしくは1,2-ビス(2-メトキシエトキシ)エタン等のエーテル系溶媒;酢酸2-(2ブトキシエトキシ)エタン等のエステルエーテル類;2-(2-メトキシエトキシ)エタノール等のエーテルアルコール系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン、n-パラフィン、イソパラフィン、ドデシルベンゼン、テレピン油、ケロシンもしくは軽油等の炭化水素系溶媒;アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶媒;ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチル-2-ピロリドン等の含窒素極性溶媒;シリコンオイル系溶媒;等からなる群より選ばれる1種以上があげられる。 As the solvent, any one or more selected from the group consisting of water and various organic solvents can be used. Examples of the organic solvent include ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol, pentyl alcohol, hexyl alcohol, heptyl alcohol, octyl alcohol, nonyl alcohol, decyl alcohol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, methyl methoxybutanol, α-terpineol, β ... - Alcohols such as terpineol, hexylene glycol, benzyl alcohol, 2-phenylethyl alcohol, isopalmityl alcohol, isostearyl alcohol, lauryl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol or glycerin; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, diacetone alcohol (4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone), 2-octanone, isophorone (3,5,5-trimethyl-2-cyclohexen-1-one) or diisobutyl ketone (2,6-dimethyl-4-heptanone); ethyl acetate, butyl acetate , diethyl phthalate, dibutyl phthalate, acetoxyethane, methyl butyrate, methyl hexanoate, methyl octanoate, methyl decanoate, methyl cellosolve acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, 1,2-diacetoxyethane and other ester-based solvents; tetrahydrofuran, dimethyl ether, diethyl ether, dipropyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol dimethyl ether, ethoxyethyl ether, 1,2-bis(2-di ether-based solvents such as 2-(2-butoxyethoxy)ethane or 1,2-bis(2-methoxyethoxy)ethane; ester ethers such as 2-(2-butoxyethoxy)ethane acetate; ether alcohol-based solvents such as 2-(2-methoxyethoxy)ethanol; hydrocarbon-based solvents such as benzene, toluene, xylene, n-paraffin, isoparaffin, dodecylbenzene, turpentine oil, kerosene, or light oil; nitrile-based solvents such as acetonitrile and propionitrile; nitrogen-containing polar solvents such as dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, and N-methyl-2-pyrrolidone; silicone oil-based solvents; and the like.

溶剤を用いる場合の使用量は、特に限定されず、導電性樹脂組成物の粘度が、基材上に適切に塗布、印刷等できる程度の粘度及び/又は多孔質体に適切に含浸し得る程度の粘度となるように適宜調整すればよい。 When a solvent is used, the amount used is not particularly limited, and may be adjusted as appropriate so that the viscosity of the conductive resin composition is such that it can be appropriately applied, printed, etc. onto a substrate and/or can be appropriately impregnated into a porous body.

(ポリビニルブチラール系樹脂以外の樹脂)
本発明の導電性樹脂組成物は、ポリビニルブチラール系樹脂以外の樹脂を含んでいてもよい。ポリビニルブチラール系樹脂以外の樹脂としては、熱硬化性樹脂でも熱可塑性樹脂のいずれでもよく、1種単独又は2種以上を用いることができる。
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、メラミン系樹脂、ウレア系樹脂等からなる群より選ばれる1種以上があげられる。
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、フェノキシ樹脂、熱可塑性ポリウレタン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリビニルエーテル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、アイオノマー樹脂等からなる群より選ばれる1種以上があげられる。
(Resins other than polyvinyl butyral resins)
The conductive resin composition of the present invention may contain a resin other than the polyvinyl butyral-based resin. The resin other than the polyvinyl butyral-based resin may be either a thermosetting resin or a thermoplastic resin, and one or more kinds of the resin may be used.
The thermosetting resin may be, for example, one or more resins selected from the group consisting of epoxy resins, phenol resins, polyimide resins, polyurethane resins, melamine resins, urea resins, and the like.
Examples of the thermoplastic resin include one or more resins selected from the group consisting of polyolefin resins, polyester resins, poly(meth)acrylic resins, phenoxy resins, thermoplastic polyurethane resins, polyamide resins, polycarbonate resins, polyphenylene ether resins, polyvinyl ether resins, polyvinyl alcohol resins, polyvinyl acetate resins, and ionomer resins.

ポリビニルブチラール系樹脂以外の樹脂を用いる場合の使用量は、特に限定されず、導電性樹脂組成物の使用態様や必要とする特性等に応じて適宜調整すればよい。 When using a resin other than a polyvinyl butyral resin, the amount used is not particularly limited and may be adjusted as appropriate depending on the manner in which the conductive resin composition is used and the required properties, etc.

<導電性樹脂組成物の性状>
本発明の導電性樹脂組成物の性状は、粉末状、固体状、ペースト状、液体状(ワニス状)等の任意の性状とすることができる。導電性インクや回路接続材料としての用途の際には、室温(20℃)でペースト状又は液体状(ワニス状)であることが好適である。
<Properties of the Conductive Resin Composition>
The conductive resin composition of the present invention may be in any form, such as a powder, solid, paste, liquid (varnish), etc. When used as a conductive ink or circuit connecting material, it is preferable that the composition is in a paste or liquid (varnish) form at room temperature (20° C.).

<導電性樹脂組成物の特性>
本発明の導電性樹脂組成物は導電性に優れている。導電性樹脂組成物の導電性は、剥離性基材の上に導電性樹脂組成物を流延又は塗布し乾燥後に剥離して得られた導電膜の体積抵抗率が1.0×10-2Ω・cm未満である。好ましくは導電膜の体積抵抗率が8.0×10-3Ω・cm未満、より好ましくは7.5×10-3Ω・cm未満である。ここで、体積抵抗率は、実施例において記載した方法により得られる。
本発明の導電性樹脂組成物は、各種の基材に対する密着性に優れている。ガラス又はPETに対する密着性は、実施例において記載した方法により評価される。
また、本発明の導電性樹脂組成物は、保存安定性に優れている。2ヵ月間の保存前後において、増粘等の粘度変化等がなく、沈殿・分離の発生等も見られないものである。
<Characteristics of the Conductive Resin Composition>
The conductive resin composition of the present invention has excellent conductivity. The conductive resin composition has a volume resistivity of less than 1.0×10 −2 Ω·cm when the conductive film is obtained by casting or applying the conductive resin composition onto a peelable substrate, drying the composition, and peeling the composition off. The volume resistivity of the conductive film is preferably less than 8.0×10 −3 Ω·cm, and more preferably less than 7.5×10 −3 Ω·cm. Here, the volume resistivity is obtained by the method described in the examples.
The conductive resin composition of the present invention has excellent adhesion to various substrates. The adhesion to glass or PET is evaluated by the method described in the Examples.
Furthermore, the conductive resin composition of the present invention has excellent storage stability. No change in viscosity, such as thickening, was observed before and after storage for two months, and no precipitation or separation was observed.

<導電性樹脂組成物の調製方法>
本発明の導電性樹脂組成物の調製に際しては、導電粉末、無鉛ハンダ粉末、ポリビニルブチラール系樹脂及び有機酸化合物を必須成分とし、必要に応じて溶媒等の添加剤成分を、任意の順序で混合容器に加えて混合し製造することができる。混合に際しては、例えば、ボールミル、ロールミル、ビーズミル、自転公転ミキサー、プラネタリーミキサー、タンブラー、スターラー、撹拌機、メカニカルホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー、ペイントシェーカー、V型ブレンダー、ナウターミキサー、バンバリーミキサー、混練ロール、単軸或いは二軸の押出機などで混合する方法が適宜用いられる。
<Method for preparing conductive resin composition>
In preparing the conductive resin composition of the present invention, the conductive powder, the lead-free solder powder, the polyvinyl butyral resin, and the organic acid compound are essential components, and additive components such as a solvent, if necessary, can be added to a mixing vessel in any order and mixed to produce the conductive resin composition. For example, a method of mixing using a ball mill, a roll mill, a bead mill, a planetary mixer, a tumbler, a stirrer, an agitator, a mechanical homogenizer, an ultrasonic homogenizer, a high-pressure homogenizer, a paint shaker, a V-type blender, a Nauta mixer, a Banbury mixer, a kneading roll, or a single-screw or twin-screw extruder is appropriately used.

導電性樹脂組成物を調製する際の温度(各成分を混合する際の温度)は、特に限定されない。必要に応じて、加熱等をすることができ、例えば、10℃以上100℃以下とすることができる。
導電性樹脂組成物を調製する際の雰囲気は、特に限定されない。大気中で行うことができ、不活性雰囲気下で行うこともできる。
The temperature during preparation of the conductive resin composition (the temperature during mixing of the components) is not particularly limited. Heating or the like can be performed as necessary, and the temperature can be, for example, 10° C. or higher and 100° C. or lower.
The atmosphere in which the conductive resin composition is prepared is not particularly limited, and the preparation can be performed in air or in an inert atmosphere.

<導電性樹脂組成物の用途>
本発明の導電性樹脂組成物は、導電性物体を製造する用途とすることができる。導電性物体は、導電性樹脂組成物に加えて他の部材等を含んでいてもよい。
導電性物体としては、例えば、導電性インク、回路接続材料、導電性ペースト、導電膜、導電性繊維、導電性塗料、半導体パッケージ用導電材料、マイクロエレクトロニクスデバイス用導電材料、帯電防止材料、電磁波シールド材料、異方性導電性接着剤(ダイ取付接着剤等)ダイアタッチペースト、アクチュエータ、センサー、導電性樹脂成形体からなる群より選ばれる1種以上があげられる。 導電性液状組成物は、などを付与するために使用される。
<Applications of the conductive resin composition>
The conductive resin composition of the present invention can be used to manufacture a conductive object. The conductive object may contain other members in addition to the conductive resin composition.
Examples of the conductive object include one or more selected from the group consisting of conductive ink, circuit connection material, conductive paste, conductive film, conductive fiber, conductive paint, conductive material for semiconductor packages, conductive material for microelectronic devices, antistatic material, electromagnetic wave shielding material, anisotropic conductive adhesive (die attachment adhesive, etc.), die attach paste, actuator, sensor, conductive resin molded body, etc. The conductive liquid composition is used for imparting, etc.

例えば、溶媒を導電性樹脂組成物の成分とすることで、導電性インク、導電性ペースト、導電性塗料等を構成することができる。その際の粘度は特に限定されず、用途等に応じて低粘度のワニス状から高粘度のペースト状等とすることができる。
例えば、必要に応じて溶媒等を含む導電性樹脂組成物を、キャスティング法、ディッピング法、バーコート法、ディスペンサ法、ロールコート法、グラビアコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、スプレーコート法、スピンコート法、又はインクジェット法等により各種の基材に塗布し、300℃以下の温度で加熱乾燥させて導電膜とすることができる。乾燥時の雰囲気は、大気中、不活性ガス中、真空中、減圧等からなる群より選ばれる1種以上があげられる。特に、導電膜の劣化抑制(導電粉末の酸化防止等)の観点からは、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気が好ましい。
For example, by using a solvent as a component of a conductive resin composition, it is possible to prepare a conductive ink, a conductive paste, a conductive paint, etc. The viscosity of the conductive resin composition is not particularly limited, and the conductive resin composition can be in the form of a low-viscosity varnish to a high-viscosity paste, etc., depending on the application.
For example, a conductive resin composition containing a solvent or the like as necessary can be applied to various substrates by casting, dipping, bar coating, dispenser, roll coating, gravure coating, screen printing, flexographic printing, spray coating, spin coating, inkjet, or the like, and then heated and dried at a temperature of 300° C. or less to form a conductive film. The atmosphere during drying can be one or more selected from the group consisting of air, inert gas, vacuum, reduced pressure, and the like. In particular, from the viewpoint of suppressing deterioration of the conductive film (preventing oxidation of the conductive powder, etc.), an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon is preferred.

本発明の導電性樹脂組成物は,押出成形、射出成形、圧縮成形等の成形方法により成形し、成形体として用いることができる。成形体としては、例えば電子機器部品、自動車用部品、機械機構部品、食品容器、フィルム、シート、繊維等があげられる。 The conductive resin composition of the present invention can be molded by a molding method such as extrusion molding, injection molding, or compression molding, and used as a molded article. Examples of molded articles include electronic device parts, automobile parts, mechanical parts, food containers, films, sheets, fibers, etc.

[導電性インク]
本発明の導電性インクは、前記導電性樹脂組成物を溶媒に溶解及び/又は分散させて得ることができる。
本発明の導電性インクは、例えば、無鉛ハンダ粒子、ポリビニルブチラール系樹脂、有機酸化合物及び溶媒を含み、必要に応じて界面活性剤、pH調整剤(アミン化合物)、レベリング剤、顔料、紫外線吸収剤、酸化防止剤、難燃剤等の添加剤を含んでいる。
導電性インクは、前記成分を混合容器に入れた後に、ボールミル、ロールミル、ビーズミル、自転公転ミキサー、プラネタリーミキサー、タンブラー、スターラー、撹拌機、メカニカルホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー、ペイントシェーカー等からなる群より選ばれる1種以上の混合機を用いて混合し、ワニス状又はペースト状とすることで得られる。
[Conductive ink]
The conductive ink of the present invention can be obtained by dissolving and/or dispersing the conductive resin composition in a solvent.
The conductive ink of the present invention contains, for example, lead-free solder particles, a polyvinyl butyral resin, an organic acid compound and a solvent, and optionally contains additives such as a surfactant, a pH adjuster (amine compound), a leveling agent, a pigment, an ultraviolet absorber, an antioxidant and a flame retardant.
The conductive ink can be obtained by placing the above-mentioned components in a mixing container, mixing them using one or more mixers selected from the group consisting of a ball mill, a roll mill, a bead mill, a centrifugal mixer, a planetary mixer, a tumbler, a stirrer, an agitator, a mechanical homogenizer, an ultrasonic homogenizer, a high-pressure homogenizer, a paint shaker, and the like, to form a varnish or paste.

本発明の導電性インクは、例えば配線形成用の印刷用導電性インクとして利用できる。印刷方法としては、例えばスクリーン印刷、インクジェット印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷等からなる群より選ばれる1種以上があげられる。本発明においては、印刷性や形状保持性に優れるため、スクリーン印刷、インクジェット印刷等からなる群より選ばれる1種以上の印刷方法を用いることが好ましい。
ここで、スクリーン印刷法におけるメッシュは適宜選択でき、導電性インク中の導電粉末や無鉛ハンダ粉末が過度に除去されないだけのメッシュを採用することが好ましい。
The conductive ink of the present invention can be used, for example, as a conductive ink for printing to form wiring. The printing method can be, for example, one or more methods selected from the group consisting of screen printing, inkjet printing, flexographic printing, gravure printing, etc. In the present invention, it is preferable to use one or more printing methods selected from the group consisting of screen printing, inkjet printing, etc., because they have excellent printability and shape retention.
Here, the mesh used in the screen printing method can be appropriately selected, and it is preferable to employ a mesh that does not remove excessive amounts of the conductive powder in the conductive ink or the lead-free solder powder.

本発明の導電性インクを塗布してなる塗布膜の膜厚は、各種の用途に応じて適当な厚みとすることができる。例えば1μm以上、好ましくは2μm以上、より好ましくは5μm以上であり、100μm以下である。
本発明の導電性インクは、導電性、各種基材への密着性、保存安定性、レベリング(表面平滑性)、印刷性等からなる群より選ばれる1種以上の特性に優れたものである。
The thickness of the coating film formed by applying the conductive ink of the present invention can be appropriately adjusted depending on various applications, and is, for example, 1 μm or more, preferably 2 μm or more, more preferably 5 μm or more and 100 μm or less.
The conductive ink of the present invention is excellent in one or more properties selected from the group consisting of electrical conductivity, adhesion to various substrates, storage stability, leveling (surface smoothness), printability, and the like.

[回路接続材料]
本発明の回路接続材料は、各種電子部品と回路基板との導電接続や電気・電子回路相互の接続(接着)に用いられる。
回路接続材料の形状等は特に限定されないが、液状又はフィルム状であることが好ましい。
液状の回路接続材料は、例えば、本発明の導電性樹脂組成物に有機溶媒等の溶媒を混合して液状化することで得ることができる。
フィルム状の回路接続材料は、例えば、前記の液状化した本発明の導電性樹脂組成物を剥離性基材上に直接流延・塗布して膜を形成し、乾燥して溶媒を除去してフィルムを形成した後に剥離性基材上から剥がすことで得ることができる。
また、フィルム状の回路接続材料は、例えば、前記の液状化した本発明の導電性樹脂組成物を不織布等に含浸させた後に剥離性基材上に形成し、乾燥して溶媒を除去した後に剥離性基材上から剥がすことで得ることができる。
[Circuit connecting materials]
The circuit connecting material of the present invention is used for conductive connections between various electronic components and circuit boards and for connecting (adhering) electric and electronic circuits to each other.
The shape of the circuit connecting material is not particularly limited, but it is preferably in the form of a liquid or film.
The liquid circuit connecting material can be obtained, for example, by mixing the conductive resin composition of the present invention with a solvent such as an organic solvent to liquefy it.
The film-like circuit connecting material can be obtained, for example, by directly casting and applying the liquefied conductive resin composition of the present invention onto a release substrate to form a film, drying the composition to remove the solvent, forming a film, and then peeling the film off from the release substrate.
Furthermore, a film-like circuit connecting material can be obtained, for example, by impregnating a nonwoven fabric or the like with the liquefied conductive resin composition of the present invention, forming the same on a release substrate, drying to remove the solvent, and then peeling the same off from the release substrate.

本発明の回路接続材料を用いた電気的接続方法等は特に限定されない。例えば、電子部品や回路等の電極と、それと相対峙する基材上の電極との間に回路接続材料を設け、加熱して両電極の電気的接続と両電極間の接着を行う方法があげられる。加熱の際、必要に応じて加圧することができる。
相対峙する電極との間に回路接続材料を設ける方法は、特に限定されない。例えば、液状の回路接続材料を塗布する方法、フィルム状の回路接続材料を挟む方法等があげられる。
また、電子部品等が有するピンと回路との導電接続に際して、ピンの根元に回路接続材料を設け、突合せ接合して導電接続を構成する方法等があげられる。
There is no particular limitation on the electrical connection method using the circuit connecting material of the present invention. For example, a circuit connecting material is provided between an electrode of an electronic component or circuit and an electrode on a substrate facing the electrode, and heated to electrically connect and bond the electrodes. Pressure can be applied as necessary during heating.
The method for providing the circuit connecting material between the opposing electrodes is not particularly limited, and examples thereof include a method of applying a liquid circuit connecting material and a method of sandwiching a film-like circuit connecting material.
In addition, when electrically connecting a pin of an electronic component or the like to a circuit, there is a method in which a circuit connection material is provided at the base of the pin and the pin is butt-jointed to form an electrically conductive connection.

本発明の回路接続材料は、実質的に異方導電材料として用いることができ、また、接着性に優れた回路接続材料を基材上の相対峙する電極間に形成し、加熱加圧により両電極の接触と基材間の接着を得る電極の接続方法に用いることができる。電極を形成する基材としては、半導体、ガラス、セラミック等の無機質、ポリイミド、ポリカーボネート等の有機物、ガラス/エポキシ等のこれら複合の各組み合わせが適用できる。
さらに、本発明の回路接続材料は、低温で溶融するハンダ粉末を成分としていることから、250℃以下、例えば200℃以下という低温で導電接続を可能とすることができる。
The circuit connecting material of the present invention can be used substantially as an anisotropic conductive material, and can also be used in a method for connecting electrodes in which the circuit connecting material having excellent adhesiveness is formed between electrodes facing each other on a substrate, and the electrodes are brought into contact with each other and the substrates are bonded together by heating and pressurization. Substrates for forming electrodes can include inorganic materials such as semiconductors, glass, and ceramics, organic materials such as polyimide and polycarbonate, and composite combinations of these materials such as glass/epoxy.
Furthermore, since the circuit connecting material of the present invention contains solder powder that melts at a low temperature, it is possible to achieve conductive connection at a low temperature of 250° C. or less, for example, 200° C. or less.

以下に実施例をあげて本発明をさらに詳細に説明する。なお、本発明はこれらの実施例に限定されない。特に断りのない限り、「%」は「質量%」を、「部」は質量部を意味する。 The present invention will be described in more detail below with reference to examples. Note that the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, "%" means "% by mass" and "parts" means parts by mass.

実施例及び比較例において用いた無鉛はんだ粉末及びポリビニルブチラール系樹脂は、それぞれ以下のとおりである。
<無鉛ハンダ粉末>
無鉛ハンダ粉末1:Sn42-Bi58(type 3)(三井金属鉱業株式会社製、融点139℃)
無鉛ハンダ粉末2:Sn42-Bi58(type 4)(三井金属鉱業株式会社製、融点139℃)
無鉛ハンダ粉末3:Sn42-Bi58(type 5)(三井金属鉱業株式会社製、融点139℃)
無鉛ハンダ粉末4:Sn42-Bi58(ST-3)(三井金属鉱業株式会社製、融点139℃)
The lead-free solder powder and polyvinyl butyral resin used in the examples and comparative examples are as follows.
<Lead-free solder powder>
Lead-free solder powder 1: Sn42-Bi58 (type 3) (manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd., melting point 139°C)
Lead-free solder powder 2: Sn42-Bi58 (type 4) (manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd., melting point 139°C)
Lead-free solder powder 3: Sn42-Bi58 (type 5) (manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd., melting point 139°C)
Lead-free solder powder 4: Sn42-Bi58 (ST-3) (manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd., melting point 139°C)

<ポリビニルブチラール系樹脂>
樹脂1:ポリビニルブチラール樹脂(積水化学工業社製、S-LEC BH-A)
樹脂2:ポリビニルブチラール樹脂(積水化学工業社製、S-LEC SV-12)
樹脂3:ポリビニルブチラール樹脂(積水化学工業社製、S-LEC SV-16)
樹脂4:ポリビニルブチラール樹脂(積水化学工業社製、S-LEC SV-22)
樹脂5:ポリビニルブチラール樹脂(積水化学工業社製、S-LEC SV-26)
<Polyvinyl butyral resin>
Resin 1: Polyvinyl butyral resin (Sekisui Chemical Co., Ltd., S-LEC BH-A)
Resin 2: Polyvinyl butyral resin (Sekisui Chemical Co., Ltd., S-LEC SV-12)
Resin 3: Polyvinyl butyral resin (Sekisui Chemical Co., Ltd., S-LEC SV-16)
Resin 4: Polyvinyl butyral resin (Sekisui Chemical Co., Ltd., S-LEC SV-22)
Resin 5: Polyvinyl butyral resin (Sekisui Chemical Co., Ltd., S-LEC SV-26)

実施例及び比較例において、導電性樹脂組成物の特性(導電性及び密着性)の測定・評価は、以下に示す方法で測定した。
<密着性>
導電性樹脂組成物をガラス板又はPETフィルム(ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム)上に塗布し、厚さ100μmの膜を作製した。
得られた膜について、JIS K 5600のクロスカット法に基づき、素地まで達する2mm間隔6本の格子状切り込みを入れた後に、セロテープ(登録商標)を貼り付けて剥がし、膜の剥がれ具合により密着性を評価した。
A:膜の剥がれなし
C:膜の剥がれがあり
In the examples and comparative examples, the characteristics (electrical conductivity and adhesion) of the conductive resin composition were measured and evaluated by the methods described below.
<Adhesion>
The conductive resin composition was applied onto a glass plate or a PET film (polyethylene terephthalate resin film) to prepare a film having a thickness of 100 μm.
The obtained film was cut into six lattice-shaped grooves at 2 mm intervals that reached the substrate according to the cross-cut method of JIS K 5600, and then cellophane tape (registered trademark) was applied and peeled off to evaluate adhesion based on the degree to which the film peeled off.
A: No peeling of the film C: Peeling of the film

<導電性>
スピンコーターにより、導電性樹脂組成物の膜を作製した。膜の体積抵抗率を、抵抗率計(日東精工アナリテック社製、ロレスタGP-MCP T610)により測定した。
本発明においては、導電膜の体積抵抗率が1.0×10-2Ω・cm未満であるものを合格とした。
<Conductivity>
A film of the conductive resin composition was produced by a spin coater, and the volume resistivity of the film was measured by a resistivity meter (Loresta GP-MCP T610, manufactured by Nitto Seiko Analytech Co., Ltd.).
In the present invention, a conductive film having a volume resistivity of less than 1.0×10 −2 Ω·cm was deemed to be acceptable.

<保存安定性>
実施例及び比較例の各サンプルを密閉した金属缶にて、常温(23±2℃)で2ヵ月静置保管し、粘度計(Brookfield社製、HBDV2)を用いて粘度を測定し、下記式(1)にて粘度変化率を計算し、下記評価基準に従って評価した。
粘度変化率=((静置保管後の粘度-保管前の粘度)/保管前の粘度)×100 ・・・(1)
A:粘度変化率が±10%以内
B:粘度変化率が±10%超~20%未満
C:粘度変化率が±20%以上、もしくは沈殿・分離がみられる
<Storage stability>
Each sample of the Examples and Comparative Examples was stored in a sealed metal can at room temperature (23±2° C.) for two months, and the viscosity was measured using a viscometer (Brookfield Corp., HBDV2). The viscosity change rate was calculated using the following formula (1), and the sample was evaluated according to the following evaluation criteria.
Viscosity change rate=((viscosity after static storage−viscosity before storage)/viscosity before storage)×100 (1)
A: Viscosity change rate is within ±10%. B: Viscosity change rate is between ±10% and less than ±20%. C: Viscosity change rate is ±20% or more, or precipitation or separation is observed.

[実施例1]
31.8部のニッケル粉末(Novamet社製、HCA-1)、61.6部の無鉛ハンダ粉末2、4.5部の樹脂1、及び2.1部のグルタル酸を、混合、撹拌して導電性樹脂組成物を作製した。
得られた導電性樹脂組成物をエチルジグリコールアセテートに分散させて導電性樹脂組成物分散液を作製し、これを基材上に塗布して導電膜を作製し、その導電性、密着性及び保存安定性について評価を行った。結果を表1に示す。
[Example 1]
A conductive resin composition was prepared by mixing and stirring 31.8 parts of nickel powder (HCA-1, manufactured by Novamet), 61.6 parts of lead-free solder powder 2, 4.5 parts of resin 1, and 2.1 parts of glutaric acid.
The obtained conductive resin composition was dispersed in ethyl diglycol acetate to prepare a conductive resin composition dispersion, which was then applied to a substrate to prepare a conductive film, and the conductivity, adhesion and storage stability of the film were evaluated. The results are shown in Table 1.

[実施例2~20、比較例1~6]
導電性樹脂組成物の構成成分及びその使用量を表1~表3に示すものとしたほかは、実施例1と同様にして導電性樹脂組成物を作製し、実施例1と同様にして、導電性、密着性及び保存安定性を評価した。結果を表1~表3に併せて示す。なお、実施例18~20の銀粉末は、福田金属箔粉工業社製のフレーク銀粉末AgC-Aを用いた。
[Examples 2 to 20, Comparative Examples 1 to 6]
Conductive resin compositions were prepared in the same manner as in Example 1, except that the components of the conductive resin compositions and the amounts used were as shown in Tables 1 to 3, and the conductivity, adhesion, and storage stability were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are also shown in Tables 1 to 3. The silver powder used in Examples 18 to 20 was flake silver powder AgC-A manufactured by Fukuda Metal Foil and Powder Co., Ltd.

Figure 0007639249000002
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Figure 0007639249000003
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Figure 0007639249000004
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実施例1~20に係る導電性樹脂組成物は、いずれも保存安定性試験(各サンプルを密閉した金属缶にて、常温(23±2℃)で2ヵ月静置保管)後に沈殿・分離等の発生がなく、増粘等も生じることなく良好な流動性を有しており、保存安定性に優れたものであることが確認された。 After a storage stability test (each sample was stored in a sealed metal can at room temperature (23±2°C) for two months), the conductive resin compositions according to Examples 1 to 20 showed no precipitation or separation, no thickening, and good fluidity, confirming that they have excellent storage stability.

表1~表3から看取できるように、実施例1~20に係る導電性樹脂組成物は、導電性、密着性及び保存安定性に優れている。
ニッケル系金属粉末又は銀系金属粉末を含まない比較例1の導電性樹脂組成物は、導電膜の体積抵抗率が測定不可で導電性が著しく劣るものであった。
有機酸化合物を含まない比較例2~6の導電性樹脂組成物は、導電膜の体積抵抗率が3.9×10-2Ω・cm以上であり、導電性が劣るものであった。
As can be seen from Tables 1 to 3, the conductive resin compositions of Examples 1 to 20 are excellent in conductivity, adhesion and storage stability.
The conductive resin composition of Comparative Example 1, which did not contain nickel-based metal powder or silver-based metal powder, had a conductive film with a volume resistivity that was impossible to measure, and the conductivity was extremely poor.
The conductive resin compositions of Comparative Examples 2 to 6, which did not contain an organic acid compound, gave conductive films with volume resistivities of 3.9×10 −2 Ω·cm or more, and were poor in conductivity.

Claims (3)

ニッケル系金属粉末、銀系金属粉末、銅系金属粉末、亜鉛系金属粉末、アルミニウム系金属粉末、鉄系金属粉末及び金系金属粉末からなる群より選ばれる1種以上の導電粉末と、
無鉛ハンダ粉末と、
ポリビニルブチラール系樹脂と、
カルボキシル基(-COOH)を2つ有する有機カルボン酸化合物又はその無水物と、
を含み、
無鉛ハンダ粉末の含有量が、導電性樹脂組成物中の導電性粉末、無鉛ハンダ粉末、ポリビニルブチラール系樹脂、並びに有機カルボン酸化合物又はその無水物の合計量を100質量%として、60.6質量%以上85質量%以下であり、
導電膜の体積抵抗率が1.0×10 -2 Ω・cm未満である、導電性樹脂組成物。
one or more conductive powders selected from the group consisting of nickel-based metal powder, silver-based metal powder, copper-based metal powder, zinc-based metal powder, aluminum-based metal powder, iron-based metal powder, and gold-based metal powder;
Lead-free solder powder,
A polyvinyl butyral resin,
an organic carboxylic acid compound having two carboxyl groups (-COOH) or an anhydride thereof ;
Including,
the content of the lead-free solder powder is 60.6% by mass or more and 85% by mass or less, based on 100% by mass of the total amount of the conductive powder, the lead-free solder powder, the polyvinyl butyral resin, and the organic carboxylic acid compound or its anhydride in the conductive resin composition;
A conductive resin composition having a conductive film having a volume resistivity of less than 1.0×10 −2 Ω·cm.
請求項1に記載の導電性樹脂組成物を含む、導電性インク。 A conductive ink comprising the conductive resin composition according to claim 1 . 請求項1に記載の導電性樹脂組成物を含む、回路接続材料。 A circuit connecting material comprising the conductive resin composition according to claim 1 .
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