JP2003128433A - 導電性ペースト - Google Patents

導電性ペースト

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JP2003128433A JP2001324468A JP2001324468A JP2003128433A JP 2003128433 A JP2003128433 A JP 2003128433A JP 2001324468 A JP2001324468 A JP 2001324468A JP 2001324468 A JP2001324468 A JP 2001324468A JP 2003128433 A JP2003128433 A JP 2003128433A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 ガラス基板を通して見たときの導電線条部の
発色を均一に暗色化でき、有害物の生成もなく、実用端
子強度を確保できる自動車のウインドウの防曇熱線用の
導電性ペーストを提供する。 【解決手段】 銀粉末、モリブデン化合物、ガラスフリ
ットおよび有機ビヒクルを含有することを特徴としてい
る。ガラス基板1の表面に形成されたスズ被膜2上に、
複数の発熱線3およびバスバー4が形成されている.こ
の発熱線3およびバスバー4は、上記構成の導電性ペー
ストを所定のパターンにしたがって印刷し,焼き付けた
ものである。ガラス基板を通して、すなわち自動車ウイ
ンドウを車外から見たときの導電線条部の発色を効率よ
く暗色化できる。また、モリブデン化合物の添加量を調
整することにより、導電線条部の比抵抗値を所望の水準
に調整することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス基板上に印
刷・焼成して形成される自動車ウインドウの防曇熱線に
使用される導電性ペーストに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、自動車のウインドウには、曇
り止め対策(防曇用)としてガラス基板上に導電性ペー
ストを線状に焼き付けた(焼成した)導電線条部が使用
されている。この導電線条部は、通電することにより発
熱し、ウインドウの防曇機能を発揮すると共に暗色を有
しており、車外より見たときの色の意匠性を備えてい
る。
【0003】このような導電性ペーストにおいて、ガラ
スの外観を暗色化するための添加剤としては、V、M
n、Fe、Co、およびそれらの酸化物を使用する例
(特開平5−290623号公報)や、Cr、Rhの酸
化物を使用した例(特開平9−92028号公報)が知
られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記添加剤と
しての金属および酸化物の使用には、1)導電成分であ
る銀と部分的に低融点の塩を形成することにより、発色
のムラが生じる、2)焼成後、酸化物がガラスと一緒に
導電線条部焼成面上に浮き出し、はんだ濡れ性を阻害す
ることによる、端子接合強度が低下する、3)焼成過程
において遷移金属が価数変化し有害物になる恐れがあ
る、また4)Rhを用いた場合には高価である、などの
問題がある。
【0005】そこで本発明は、以上の課題を解決するこ
とができる、ガラス基板を通して見たときの導電線条部
の発色を均一に暗色化でき、有害物の生成もなく、実用
端子強度を確保できる自動車のウインドウの防曇熱線用
の導電性ペーストを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明における自動車ウ
インドウの防曇熱線用の導電性ペーストは、上記課題を
解決するために、銀粉末、ガラスフリット、有機ビヒク
ル、およびモリブデン化合物を含有することを特徴とし
ている。
【0007】上記の構成によれば、ガラス基板を通し
て、すなわち自動車ウインドウを車外から見たときの導
電線条部の発色を効率良く暗色化できる。また、モリブ
デン化合物の添加量を調整することにより、導電線条部
の比抵抗値を所望の水準に調整することができる。
【0008】上記モリブデン化合物は、ケイ化モリブデ
ンまたはホウ化モリブデンであることが好ましい。
【0009】上記モリブデン化合物の含有量は、銀粉末
100重量部に対して、0.1重量部〜13重量部であ
ることが好ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態にかかる導
電性ペーストが使用される自動車のウインドウは、リア
ウインドウを例にとると、図1に示すように、ガラス基
板1の表面に形成されたスズ被膜(セラミックカラー
層)2上に、複数の発熱線(導電線条部、厚膜電極)3
およびバスバー(厚膜電極)4・4が形成されている。
このバスバー4・4はそれぞれガラス基板1の両端部に
形成されている。また、各発熱線3はバスバー4・4と
接続され、互いに略平行になるように形成されている。
上記バスバー4・4、発熱線3は、本発明の導電性ペー
ストを所定のパターンにしたがって印刷し、焼き付ける
ことにより形成される。
【0011】上記ガラス基板1は、この導電性ペースト
が焼き付けられたガラス基板1の面が、自動車の車内側
となるように装着されて、リアウインドウとなる。そし
て、リアウインドウ(ガラス基板1)が曇った場合に
は、バスバー4・4間に電圧を印加し、発熱線3に電流
を流し、発熱線3を発熱させる。そして、上記発熱線3
の発熱によって、ガラス基板1の曇りが除去され、防曇
機能が発揮される。つまり、これら発熱線3およびバス
バー4により、熱線ヒータを形成している。さらに、ガ
ラス基板1は、ガラス基板1を通して、すなわち自動車
リアウインドウを車外より見たときの導電線条部(ガラ
ス基板1において発熱線3を形成された部位)が暗色化
されており、意匠性に優れている。
【0012】なお、本発明の導電性ペーストが使用され
る自動車のウインドウは、リアウインドウに限定される
ものではなく、例えばサイドウインドウなどにも使用す
ることができる。
【0013】以下、本発明にかかる導電性ペーストにつ
いて、より詳細に説明する。
【0014】本発明にかかる導電性ペーストは、銀粉末
(導電性粉末)、ガラス粉末、有機質ワニス(有機ビヒ
クル)およびモリブデン化合物を含有するものである。
【0015】本発明における銀粉末の平均粒径は、導電
性ペーストの印刷性を考慮すると、その上限値は20μ
m以下が好ましく、10μm以下がさらに好ましく、5
μm以下が特に好ましい。一方、銀粉末の平均粒径の下
限値は、0.1μm以上が好ましい。また、印刷性や焼
結性を良好にコントロールするために、銀粉末として、
平均粒径の異なる銀粉末やフレーク状の銀を2種類以上
混合して使用してもよい。
【0016】本発明におけるガラスフリットは、ガラス
基板として一般に用いられているソーダライムガラスの
軟化点(約730℃)より低い温度で軟化流動を開始す
るガラスを使用することが好ましい。具体的には、Pb
O−B23−SiO2系、Bi23−B23−SiO
2系、SiO2−B23系の低融点ガラス等が挙げられ
る。
【0017】本発明における有機ワニス(有機ビヒク
ル)は、バインダー機能を有する有機質樹脂を溶媒に溶
解したものであり、導電性ペーストに印刷性を付与でき
るものであれば特に限定されるものではない。上記有機
質樹脂としては、エチルセルロース樹脂、ニトロセルロ
ース樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂
およびフェノール樹脂からなる群より選ばれた1種以上
の有機質樹脂を用いることができる。また、上記溶媒と
しては、α−テルピネオール、ブチルカルビトール、ブ
チルカルビトールアセテート、ジアセトンアルコールお
よびメチルイソブチルケトンからなる群より選ばれた1
種以上の溶媒を用いることができる。
【0018】一般に、上記導電線条部である発熱線3の
暗色化は、例えばスズ被膜が形成されたガラス基板上に
銀導電性ペーストを焼成して厚膜電極を形成したとき
に、厚膜電極からガラス基板に拡散した銀イオンがSn
2+などにより還元されて銀コロイドとなることで呈色す
る。つまり、銀コロイドの生成を促進することが発色を
暗色化する1つの条件となる。銀イオンのガラス基板へ
の拡散は、ガラス基板(ソーダライムガラス)のNaイ
オンと厚膜電極の銀イオンとのイオン交換で達成され
る。
【0019】従来より導電線条部の発色を暗色化する材
料(添加剤)の1つとして、Cr酸化物が用いられてき
た。本発明者らは、Cr酸化物による暗色化機構は、厚
膜電極中のCr(III)が、焼成過程でガラス基板のN
aを触媒として価数変化することで、ガラス基板から厚
膜電極中へのNaの拡散を促進し、反対にイオン交換に
より、ガラス基板へ大量の銀イオンを拡散させ、銀コロ
イドの析出量を増加せしめることにより達成されること
を明らかにした。そして今回、モリブデン化合物、特に
Mo(IV)の化合物であるケイ化モリブデン、あるいは
ホウ化モリブデンにより同様の効果が得られることを見
出した。
【0020】そこで、本発明にかかる導電性ペーストに
は、車外から見たときの導電線条部の外観色を暗色化す
るためにモリブデン化合物を添加している。上記モリブ
デン化合物としては、ケイ化モリブデン、あるいはホウ
化モリブデンを好適に用いることができる。これらケイ
化モリブデンおよびホウ化モリブデンは、価数変化が生
じても有害物にならない。また、少量添加で効果が得ら
れるため、焼成面の酸化物の浮き出しが少なくはんだ濡
れ性を阻害しない。
【0021】また、導電性ペーストにおける上記モリブ
デン化合物の含有量は、銀粉末100重量部に対して、
0.1重量部以上、13重量部以下であることが好まし
い。
【0022】なお、本発明の導電性ペースト中には、必
要に応じて、ニッケル粉末、酸化物粉末、ロジウムなど
の抵抗値調整成分を含有させてもよい。
【0023】
【実施例】銀粉末、ガラスフリット、有機質ビヒクル、
およびモリブデン化合物を混合、三本ロールミルにて分
散処理することで導電性ペーストを作製した。この導電
性ペーストを用いてガラス基板上に厚膜電極(導電線条
部)を形成し、このガラス基板における暗色化、厚膜電
極の比抵抗値、およびこの厚膜電極に形成した端子の接
合強度について測定した。以下に暗色化の尺度とするL
*(明度)、比抵抗値、および端子の接合強度の測定方
法を説明する。
【0024】暗色化の尺度としてL*(明度)を採用
し、L*が30以下の水準を暗色化の規準とした。上記
のように作製した導電性ペーストを、表面にスズ被膜が
形成されているスライドガラス基板(ソーダライムガラ
ス、260mm×760mm×1.4mm)に、長辺が
20mm、短辺が10mmの長方形となるように印刷
し、150℃で10分間乾燥した後、640℃で1分間
の条件で焼成して厚膜電極(導電部)を形成した。その
厚膜電極の裏面(ガラス基板を通して見える厚膜電極の
面)に対し、800nm〜300nmの波長領域の反射
光を測定することによりL*を求めた。L*の測定に
は、UV−2400(島津製作所)を使用した。
【0025】また、デフロスター用電極(導電線条部、
発熱線、厚膜電極)の重要機能である、比抵抗値および
端子接合強度について測定した。
【0026】比抵抗値については、スライドガラス基板
(ソーダライムガラス、260mm×760mm×1.
4mm)に、抵抗測定用パターン(長さL200mm×
幅W0.4mmの長方形)に従って印刷した後、600
℃で1分間(in−out5分)の条件で焼成し厚膜電
極を形成し、厚膜電極の抵抗値と膜厚とを測定し、次式
にて求めた。
【0027】比抵抗値(μΩ・m)={〔抵抗値(Ω)〕×
〔膜厚(μm)〕×102}/500 なお、抵抗値は、抵抗測定装置としてマルチメーター
(HEWLETT PACKARD社製)を用いて測定した。膜厚は、
膜厚測定装置として接触式膜厚測定計Surfcom(TOKYO S
EIMITSU社製)を用いて測定した。そして、上記の式に
代入する抵抗値および膜厚については、各試料毎に5回
測定した測定値の平均値を用いた。
【0028】また、端子の接合強度については、以下の
ようにして求めた。
【0029】まず、上記のようにして作製した導電性ペ
ーストを、スライドガラス基板(ソーダライムガラス、
260mm×760mm×1.4mm)の表面に、1辺
が2mmの正方形パターンを印刷し、150℃で10分
間乾燥した後、600℃で1分間(in−out5分)
の条件で焼成して厚膜電極を形成した。
【0030】それから、厚膜電極が形成されたスライド
ガラス基板を150℃に加熱したプレート上に載置し、
厚膜電極上にリード端子をはんだ付けした。
【0031】リード端子としては、直径が0.6mmの
L字型はんだ引き銅線を使用した。なお、はんだとし
て、Sn−Pb−Ag系のはんだを用い、フラックスと
して、ロジンをイソプロピルアルコールに溶解したフラ
ックスを用いた。
【0032】そして、リード端子を引っ張り、厚膜電極
から剥離する強度を端子の接合強度として求めた。この
端子の接合強度は、10N以上が実用強度である。
【0033】以下に、実施例にて詳細に説明する。
【0034】〔実施例1〜4、比較例1〕以下の実施例
1〜4では、モリブデン化合物としてケイ化モリブデン
を用いた。また、比較例1では、モリブデン化合物を添
加しなかった。
【0035】表1に、作製した導電性ペーストの組成、
ならびに上記の方法により求めた明度、比抵抗値、およ
び端子の接合強度の測定結果を示す。
【0036】
【表1】
【0037】表1から明らかなとおり、ケイ化モリブデ
ンを含有させることにより、好ましくは、導電性ペース
ト中の銀粉末100重量部に対し、ケイ化モリブデンを
0.1重量部〜13重量部含有させることにより、L*
(明度)が30以下であって、端子の接合強度が10N
以上と特性に優れた厚膜電極(導電部)を形成すること
ができる。
【0038】また、比抵抗値の結果により、ケイ化モリ
ブデンの量により、導電線条部の比抵抗値を調整でき
る。
【0039】〔実施例5〜8〕以下の実施例5〜8で
は、モリブデン化合物としてホウ化モリブデンを用い
た。
【0040】表2に、作製した導電性ペーストの組成、
ならびに上記の方法により求めた明度、比抵抗値、およ
び端子の接合強度の測定結果を示す。
【0041】
【表2】
【0042】表2から明らかなとおり、ホウ化モリブデ
ンを含有させることにより、好ましくは、導電性ペース
ト中の銀粉末100重量部に対し、ホウ化モリブデンを
0.1〜13重量部含有させることにより、L*(明
度)が30以下であって、端子の接合強度が10N以上
と特性に優れた厚膜電極(導電部)を形成することがで
きる。
【0043】また、比抵抗値の結果により、ホウ化モリ
ブデンの量により、導電線条部の比抵抗値を調整でき
る。
【0044】
【発明の効果】以上のように、本発明の導電性ペースト
は、銀粉末、モリブデン化合物、ガラスフリットおよび
有機ビヒクルを含有する構成である。
【0045】上記の構成によれば、ガラス基板を通して
見たときの導電線条部の発色を均一に暗色化でき、有害
物の生成もなく、実用端子強度を確保できる自動車のウ
インドウの防曇熱線用の導電性ペーストを提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の導電性ペーストを用いて形成した導電
線条部を有する自動車のリアウインドウを示す平面図で
ある。
【符号の説明】
1 自動車用ガラス基板 2 スズ被膜 3 発熱線(導電線条部、厚膜電極、導電部) 4 バスバー
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成14年1月9日(2002.1.9)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態にかかる導
電性ペーストが使用される自動車のウインドウは、リア
ウインドウを例にとると、図1に示すように、ガラス基
板1の表面に形成されたスズ被膜2上に、複数の発熱線
(導電線条部、厚膜電極)3およびバスバー(厚膜電
極)4・4が形成されている。このバスバー4・4はそ
れぞれガラス基板1の両端部に形成されている。また、
各発熱線3はバスバー4・4と接続され、互いに略平行
になるように形成されている。上記バスバー4・4、発
熱線3は、本発明の導電性ペーストを所定のパターンに
したがって印刷し、焼き付けることにより形成される。
フロントページの続き Fターム(参考) 3D025 AA02 AB01 AC10 4G062 AA09 BB01 DA02 DB01 DC02 DD01 DE01 DF01 DF02 EA01 EA10 EB01 EC01 ED01 EE01 EF01 EG01 FA01 FA10 FB01 FC01 FD01 FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA01 GA02 GA10 GB01 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH09 HH11 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM01 MM05 MM40 NN05 NN24 NN33 PP11 PP12 PP13

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】銀粉末、モリブデン化合物、ガラスフリッ
    トおよび有機ビヒクルを含有することを特徴とする自動
    車ウインドウの防曇熱線用の導電性ペースト。
  2. 【請求項2】上記モリブデン化合物は、ケイ化モリブデ
    ンまたはホウ化モリブデンであることを特徴とする請求
    項1記載の自動車ウインドウの防曇熱線用の導電性ペー
    スト。
  3. 【請求項3】上記モリブデン化合物の含有量は、銀粉末
    100重量部に対して、0.1重量部〜13重量部であ
    ることを特徴とする請求項1または2記載の自動車ウイ
    ンドウの防曇熱線用の導電性ペースト。
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