JP2016219202A - 導電性液状組成物、導電部材、導電部材の製造方法、電気・電子部品および電気・電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】銀含有粒子を含有する導電性液状組成物であって、導電性液状組成物から導電部材を得る際の焼成条件を緩和することが可能な導電性液状組成物を提供する。【解決手段】銀含有粒子、熱可塑性ポリウレタン樹脂、およびエステル系溶剤を含有する導電性液状組成物であり、エステル系溶剤は酢酸エステルを含むことが好ましい。銀含有粒子は、窒素含有物質を被覆剤とする被覆銀粒子を含んでいてもよく、エステル系溶剤よりも蒸気圧が低い溶剤をさらに含んでいてもよい。【選択図】なし

Description

本発明は、導電性液状組成物、当該導電性液状組成物から形成される導電部材、上記の導電部材の製造方法、上記の導電部材または上記の製造方法により製造される導電部材を備える電気・電子部品、および当該電気・電子部品を備える電気・電子機器に関する。

特許文献１には、有機酸架橋銀アルキルアミン錯体熱分解法により、数ｎｍから１００ｎｍの大きさの被覆銀粒子を合成する方法が記載されている。特許文献１に記載される被覆銀粒子は、良好な分散性、焼結性、導電性を示し、特許文献１に記載される被覆銀粒子の製造方法は、大量合成が容易な製造方法である。

特開２０１４−４０６３０号公報

特許文献１に記載される製造方法で製造される銀被覆粒子のような銀含有粒子を含有する液状の組成物（本明細書においてこの組成物を「導電性液状組成物」ともいう。）を、塗布、印刷などの手法を用いて、樹脂フィルムなどの基体上に適切に配置して、この基体上に配置された導電性液状組成物を加熱して焼成することにより、基体上に導電部材を形成することが可能である。

ここで、導電性液状組成物は銀含有粒子のみから形成されることはなく、通常、バインダーとなる成分（本明細書において「バインダー成分」ともいう。）、および溶剤となる成分（銀含有粒子およびバインダーとなる成分を分散させたり溶解させたりする成分）が必要とされる。これらのバインダー成分や溶剤は、導電性液状組成物の物性（粘度など）に影響を与えるのみならず、導電性液状組成物から導電部材を焼成する際の条件（具体的には、焼成温度および焼成時間が例示される。）にも影響を与える。

本発明は、銀含有粒子を含有する導電性液状組成物であって、導電性液状組成物から導電部材を得る際の焼成条件を緩和すること（具体的には、焼成温度を低下することおよび焼成時間を短縮することの少なくとも一方を実現すること）が可能な導電性液状組成物、この導電性液状組成物から形成された導電部材、上記の導電性液状組成物を用いる導電部材の製造方法、上記の導電部材または上記の製造方法により製造される導電部材からなる電気配線を備える電気・電子部品、およびこの電気・電子部品を備える電気・電子機器を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために提供される本発明の一態様は、銀含有粒子、熱可塑性ポリウレタン樹脂、およびエステル系溶剤を含有する導電性液状組成物である。熱可塑性ポリウレタン樹脂およびエステル系溶剤を含有することにより、導電性液状組成物から導電部材を得る際の焼成条件を緩和することが実現される。焼成温度に関して言えば、焼成温度を比較的低温、具体的には、１００℃以下、さらに具体的には８０℃程度であっても、導電性液状組成物から導電部材を形成することが可能である。

上記の本発明に係る導電性液状組成物において、前記銀含有粒子は、窒素含有物質を被覆剤とする被覆銀粒子を含んでいてもよい。窒素含有物質を被覆剤とする被覆銀粒子の具体例として、特許文献１に開示される被覆銀粒子が挙げられる。銀含有粒子が窒素含有物質を被覆剤とする場合には、導電性液状組成物に含有される熱可塑性ポリウレタン樹脂は、バインダー成分であると同時に銀含有粒子の分散剤としても好適に機能する場合がある。また、上記の被覆銀粒子はエステル系溶剤に分散しやすいため、銀含有粒子が凝集することに基づく不具合が生じにくい。

上記の本発明に係る導電性液状組成物に含有される前記エステル系溶剤の２０℃における蒸気圧は、１０Ｐａ以上３００Ｐａ以下であることが好ましい。エステル系溶剤が蒸気圧に関して上記の特性を有することにより、導電性液状組成物から導電部材を得る際の焼成条件を緩和することと導電性液状組成物の取扱い性を適切に確保することとがより安定的に実現される場合がある。

導電性液状組成物から導電部材を得る際の焼成条件を緩和することおよび銀含有粒子の分散性を高めることをより安定的に実現させる観点から、上記の導電性液状組成物に含有される前記エステル系溶剤は、酢酸エステルを含むことが好ましい。

上記の本発明に係る導電性液状組成物に含有される前記エステル系溶剤の含有量は、前記銀含有粒子の銀換算の含有量に対する質量比率（本明細書において「第１比率」ともいう。）が１０％以上３０％以下となる量であることが好ましい。第１比率が上記の範囲内であることにより、導電性液状組成物から導電部材を得る際の焼成条件を緩和することおよび導電性液状組成物の取扱い性を向上させることをより安定的に実現させることができる。

上記の本発明に係る導電性液状組成物は、前記エステル系溶剤よりも蒸気圧が低い溶剤（本明細書において「低揮発性溶剤」ともいう。）をさらに含んでいてもよい。かかる低揮発性溶剤を含有することにより、導電性液状組成物の取扱い性が向上する場合がある。

前記熱可塑性ポリウレタン樹脂の含有量は、前記被覆銀粒子の銀換算の含有量に対する質量比率（本明細書において「第２比率」ともいう。）が１％超１０％未満となる量であることが好ましい。第１比率が上記の範囲内であることにより、焼成により得られる導電部材の形状安定性を高めることおよび導電性液状組成物の取扱い性を向上させることをより安定的に実現させることができる。

上記の前記被覆銀粒子は、（１）加熱により分解して金属銀を生成しうる銀化合物と、
（２）アルキルアミンと、を含有する銀含有液状組成物から形成されたものであることが好ましい。

本発明は、他の一態様として、上記の本発明に係る導電性液状組成物から形成されることを特徴とする導電部材を提供する。上記の本発明に係る導電性液状組成物は、前述のように、溶剤としてエステル系溶剤を含有するため、導電性液状組成物から導電部材を得る際の焼成条件を緩和することが可能である。

上記の導電部材は、体積抵抗率が１００μΩ・ｃｍ以下であることが好ましい。

本発明は、別の一態様として、上記の本発明に係る導電部材からなる電気配線を備えることを特徴とする電気・電子部品を提供する。

本発明は、また別の一態様として、上記の本発明に係る電気・電子部品を備えることを特徴とする電気・電子機器を提供する。

本発明は、さらにまた別の一態様として、上記の本発明に係る導電性液状組成物を基体上に配置する配置工程；および前記基体上に配置された前記導電性液状組成物を加熱することにより前記導電性液状組成物に含まれる前記銀含有粒子を焼成して、前記基体上に導電部材を形成する焼成工程を備えることを特徴とする導電部材の製造方法を提供する。かかる製造方法によれば、上記の本発明に係る導電性液状組成物から導電部材を形成することができる。

上記の本発明に係る導電部材の製造方法において、前記焼成工程における前記導電性液状組成物の加熱温度は８０℃以下であってもよい。加熱温度（焼成温度）が８０℃以下と比較的低温であっても、導電性に優れる導電部材を製造することができる。

上記の本発明に係る導電部材の製造方法において、前記焼成工程における前記導電性液状組成物の加熱時間は、前記導電性液状組成物が８０℃に加熱された時間（焼成時間）として５分間以下であってもよい。このように、低温かつ短時間の加熱であっても、導電性に優れる導電部材を製造することが可能である。

上記の本発明に係る導電部材の製造方法において、焼成工程により得られた前記導電部材の体積抵抗率は１００μΩ・ｃｍ以下であることが好ましい。

上記の本発明に係る導電部材の製造方法において、前記配置工程では、前記導電性液状組成物からなるインク（導電性インク組成物）を印刷することにより前記導電性液状組成物の印刷物が基体上に配置されてもよい。配置工程が印刷により行われる場合には、優れた生産性で導電部材を製造することが可能である。

本発明は、さらにまた別の一態様として、上記の本発明に係る製造方法により製造された導電部材からなる電気配線を備えることを特徴とする電気・電子部品を提供する。

本発明は、さらにまた別の一態様として、上記の本発明に係る電気・電子部品を備えることを特徴とする電気・電子機器を提供する。

本発明に係る導電性液状組成物は、導電性液状組成物から導電部材を焼成する際の条件を緩和することが可能である。また、本発明によれば、この導電性液状組成物から形成された導電部材、この導電部材からなる電気配線を備える電気・電子部品、この電気・電子部品を備える電気・電子機器、および上記の導電性液状組成物を用いる導電部材の製造方法が提供される。

以下、本発明の実施形態に係る、導電性液状組成物、当該導電性液状組成物から形成される導電部材、上記の導電部材の製造方法、上記の導電部材または上記の製造方法により製造される導電部材を備える電気・電子部品、および当該電気・電子部品を備える電気・電子機器について説明する。

１．導電性液状組成物
本発明の一実施形態に係る導電性液状組成物は、銀含有粒子、熱可塑性ポリウレタン樹脂、およびエステル系溶剤を含有する。

本発明の一実施形態に係る導電性液状組成物が含有する銀含有粒子は、焼成により導電性を有する金属銀を生成することが可能な粒状の物質である。銀含有粒子に含有される銀は、金属銀であってもよいし、イオンの状態であってもよい。焼成後は、各粒子は他の粒子と導電性を有した状態で結合し、全体として導電部材を形成する。銀含有粒子の大きさは限定されない。次に説明する被覆銀粒子のようにサブミクロンの大きさを有していてもよい。

銀含有粒子の具体的な一例として、窒素含有物質を被覆剤とする被覆銀粒子を挙げることができる。かかる被覆銀粒子は、特許文献１に開示される製造方法、すなわち、有機酸架橋銀アルキルアミン錯体熱分解法により製造することができる。

有機酸架橋銀アルキルアミン錯体熱分解法の中でも、（１）加熱により分解して金属銀を生成しうる銀化合物と（２）アルキルアミンとを含有する銀含有液状組成物から形成されたものであることが好ましい。

加熱により分解して金属銀を生成しうる銀化合物として、ギ酸、酢酸、シュウ酸、マロン酸、安息香酸、フタル酸などのカルボン酸と銀原子が化合したカルボン酸銀の他、塩化銀、硝酸銀、炭酸銀等が例示される。これらの中で、分解により容易に金属銀を生成し、かつ銀以外の不純物を生じにくい等の観点から、銀化合物はシュウ酸銀を含むことが好ましく、シュウ酸銀からなることが好ましい。

アルキルアミンとして、アルキル基の一部にアミノ基が結合したアルキルモノアミン、アルキルジアミン等が例示される。アルキルモノアミンとして、アミルアミン（沸点１０４℃）、２−エトキシエチルアミン（１０５℃）、４−メトキシブチルアミン、ブチルアミン（７８℃）、ジエチルアミン（５５℃）、プロピルアミン（４８℃）、イソプロピルアミン（３４℃）、エチルアミン（１７℃）、ジメチルアミン（７℃）、ジプロピルアミン（１０７℃）、ジブチルアミン（１５９℃）、ヘキシルアミン（１３１℃）、シクロヘキシルアミン（１３４℃）、ヘプチルアミン（１５５℃）、３−ブトキシプロピルアミン（１７０℃）、オクチルアミン（１７６℃）、ノニルアミン（２０１℃）、デシルアミン（２１７℃）、３−アミノプロピルトリエトキシシラン（２１７℃）、ドデシルアミン（２４８℃）、ヘキサデシルアミン（３３０℃）、オレイルアミン（３４９℃）、オクタデシルアミン（２３２℃（３２ｍｍＨｇ））などが例示される。アルキルジアミンとして、エチレンジアミン（１１８℃）、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチレンジアミン（１０５℃）、Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミン（１１９℃）、Ｎ，Ｎ-ジエチルエチレンジアミン（１４６℃）、Ｎ，Ｎ’−ジエチルエチレンジアミン（１５３℃）、１，３−プロパンジアミン（１４０℃）、２，２-ジメチル−１，３−プロパンジアミン（１５３℃）、Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，３−ジアミノプロパン（１３６℃）、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，３−ジアミノプロパン（１４５℃）、Ｎ，Ｎ−ジエチル−１，３−ジアミノプロパン（１７１℃）、１，４−ジアミノブタン（１５９℃）、１，５−ジアミノ−２−メチルペンタン（１９３℃）、１，６−ジアミノヘキサン（２０４℃）、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，６−ジアミノヘキサン（２２８℃）、１，７−ジアミノヘプタン（２２４℃）、１，８−ジアミノオクタン（２２５℃）などが例示される。これらの中でも、ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ-ジエチルエチレンジアミンなど、沸点が１３０〜１５０℃の範囲にあるアルキルアミンが好ましく、ヘキシルアミンがより好ましい。

アルキルアミンは、１種類の化合物から構成されていてもよいし、複数種類の化合物の混合物として構成されていてもよい。銀化合物とアルキルアミンとから錯化合物を適切に生成できる限り、アルキルアミンの使用量は限定されない。
銀含有液状組成物は、上記の（１）銀化合物および（２）アルキルアミン以外の成分を必要に応じ含有してもよい。そのような成分として尿素などを例示することができる。

本発明の一実施形態に係る導電性液状組成物は、バインダー成分として熱可塑性ポリウレタン樹脂を含有する。

熱可塑性ポリウレタン樹脂の種類は、ウレタン結合を有する重合体であれば、限定されない。ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオールなどのポリオールと、脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート、芳香族ポリイソシアネートなどのイソシアネート化合物との重合物などが挙げられる。熱可塑性ポリウレタン樹脂は１種類の樹脂から構成されていてもよいし、複数種類の樹脂の混合物として構成されていてもよい。

熱可塑性ポリウレタン樹脂の分子量（重量平均分子量Ｍｗ、数平均分子量Ｍｎ）は限定されない。これらは、導電性液状組成物が有するべき特性、例えば粘度に応じて適宜設定される。

熱可塑性ポリウレタン樹脂の導電性液状組成物における含有量は、被覆銀粒子の銀換算含有量に対する質量比率（第２比率）が１％超１０％未満となる量であることが好ましい。第２比率を１％超とすることにより、導電性液状組成物から形成された導電部材の基体に対する密着性を向上させることが安定的に実現される。かかる導電部材の基体に対する密着性を向上させることをより安定的に実現させる観点から、第２比率は、２％以上であることが好ましい場合があり、３％以上であることがより好ましい場合がある。導電部材に残存する熱可塑性ポリウレタン樹脂は絶縁性であるから、第２比率を１０％未満とすることにより導電部材の導電性の低下を生じにくくすることが安定的に実現される。導電部材が良好な導電性を有することをより安定的に実現させる観点から、第２比率は、７％以下であることが好ましい場合があり、５％以下であることがより好ましい場合がある。

本発明の一実施形態に係る導電性液状組成物は、溶剤成分としてエステル系溶剤を含有する。エステル系溶剤として、ギ酸エチル、ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ｓｅｃ−ブチル、酢酸（イソ）アミル、酢酸シクロヘキシル、酢酸オクチル、酢酸ノニル、乳酸エチル、酢酸３−メトキシブチル、酢酸ｓｅｃ−ヘキシル、酢酸２−エチルブチル、酢酸２−エチルヘキシル、酢酸ベンジル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ヘプチル、プロピオン酸オクチル、モノクロロ酢酸メチル、モノクロロ酢酸エチル、モノクロロ酢酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸イソアミル、γ−ブチロラクトンなどが例示される。エステル系溶剤は、１種類の物質から構成されていてもよいし、複数種類の物質の混合物として構成されていてもよい。

エステル系溶剤は、２０℃における蒸気圧が１０Ｐａ以上３００Ｐａ以下であることが好ましい。エステル系溶剤の２０℃における蒸気圧が上記の範囲内であることにより、導電性液状組成物から導電部材を得る際の焼成条件を緩和することと導電性液状組成物の取扱い性を適切に確保することとがより安定的に実現される場合がある。エステル系溶剤の２０℃における蒸気圧は、２０Ｐａ以上２００Ｐａ以下であることがより好ましく、３０Ｐａ以上１００Ｐａ以下であることが特に好ましい。

導電性液状組成物から導電部材を得る際の焼成条件を緩和することおよび銀含有粒子の分散性を高めることをより安定的に実現させる観点から、上記の導電性液状組成物に含有されるエステル系溶剤は、酢酸エステルを含むことが好ましく、酢酸エステルからなることがより好ましい。銀含有粒子が上記の銀被覆粒子を含有する場合には、導電性液状組成物における銀被覆粒子の分散しやすさおよび入手のしやすさなどの観点から、エステル系溶剤として酢酸エステルを用いることが特に好ましい。酢酸エステルの中でも、２０℃における蒸気圧が５３Ｐａである酢酸オクチルが好ましい酢酸エステルの例として挙げられる。

導電性液状組成物に含有されるエステル系溶剤の含有量は、銀含有粒子の銀換算の含有量に対する質量比率（第１比率）が１０％以上３０％以下となる量であることが好ましい。第１比率が上記の範囲内であることにより、導電性液状組成物から導電部材を得る際の焼成条件を緩和することおよび導電性液状組成物の取扱い性を向上させることがより安定的に実現される。第１比率は、１０％以上３０％以下であることがより好ましい場合があり、１５％以上２０％以下であることが特に好ましい場合がある。

上記の本発明に係る導電性液状組成物は、上記のエステル系溶剤よりも蒸気圧が低い溶剤（低揮発性溶剤）をさらに含んでいてもよい。そのような低揮発性溶剤の例として、アルコール系溶剤やグリコール系溶剤を挙げることができる。アルコール系溶剤の具体例として、ヘキシルアルコール、２−メチル−１−ペンタノール、４−メチル−２−ペンタノール、ヘプチルアルコール、ｎ−オクチルアルコール、２−エチルヘキシルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール、α−テルピネオール、ターピネオールＣ、Ｌ−α−ターピネオール、ジヒドロターピネオール、ターピニルオキシエタノール、ジヒドロターピニルオキシエタノール、日本テルペン化学社製のテルソルブＭＴＰＨ、テルソルブＤＴＯ−２１０、テルソルブＴＨＡ−９０、テルソルブＴＨＡ−７０や、シクロヘキサノール、３−メトキシブタノール、ジアセトンアルコール、１，４−ブタンジオール、オクタンジオール等や、日産化学工業社製のファインオキソコール１４０Ｎ、ファインオキソコール１６００、ファインオキソコール１８０、ファインオキソコール１８０Ｎ、ファインオキソコール２０００などが挙げられる。グリコール系溶剤の具体例として、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、へキシレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどが挙げられる。低揮発性溶剤は、１種類の物質から構成されていてもよいし、複数種類の物質の混合物として構成されていてもよい。

かかる低揮発性溶剤を含有することにより、導電性液状組成物の取扱い性が向上する場合がある。特に、導電性液状組成物を導電性インク組成物として用いる場合には、導電性インク組成物は、被印刷物（基体）上に位置する場合には溶剤が速やかに揮発することが求められる一方、被印刷物（基体）上に位置する前の段階でスクリーンメッシュやロールの上に位置する場合には、溶剤の揮発は限定的であって液状組成物としての性質を維持し、適切な粘度を有していることが求められる。導電性液状組成物に低揮発性溶剤を適宜含有させて導電性液状組成物の揮発性を調整することにより、上記の要請に応えることが容易となる。導電性液状組成物が低揮発性溶剤を含有する場合において、低揮発性溶剤の種類および含有量は限定されない。低揮発性溶剤を適宜含有させた目的に応じて適宜設定すればよい。

本発明の一実施形態に係る導電性液状組成物は、銀含有粒子、熱可塑性ポリウレタン樹脂および溶剤以外の成分として、分散剤などを含有していてもよい。銀含有粒子が被覆銀粒子を含有する場合には分散剤として、例えばオレイン酸などの脂肪酸をアミン混合物に混合して用いてもよい。特に、短鎖のアルキルアミンを大きな割合で含有するなどにより、アルキルアミンの平均の分子量が小さいアミン混合物を用いる場合に適宜の脂肪酸を加えることは効果的である。ただし、過剰な量の脂肪酸を使用した場合には、被覆銀粒子からの保護膜の脱離温度が上昇する傾向が見られるため、分散剤の添加量は反応系に含まれる金属銀原子に対して５モル％以下とすることが望ましい。導電性液状組成物における分散剤の含有量は限定されない。分散剤の種類、導電性液状組成物の粘度、導電性液状組成物から得られる導電部材の導電性などを考慮して適宜設定される。本発明の一実施形態に係る導電性液状組成物は、銀含有粒子および熱可塑性ポリウレタン樹脂以外の成分として、溶剤以外には実質的に含有しないことが好ましい。

本発明の一実施形態に係る導電性液状組成物は、典型的には、導電性液状組成物を基体上に配置したのち焼成して、導電部材を形成する用途で使用される。この導電性液状組成物を基体上に配置する工程が印刷により行われる場合には、当該工程を実施することによって、被覆銀粒子含有組成物のパターンを基体上に形成することができ、好ましい。この目的で使用される印刷の具体的な方法は任意である。本発明の一実施形態に係る導電性液状組成物が、熱可塑性ポリウレタン樹脂以外のバインダー成分を含有せず、せん断速度が３８．４ｓ^−１の条件で測定された粘度が５Ｐａ・ｓ以上である場合には、工業的な量産性に優れるグラビアオフセット印刷など有版印刷のインクとして好適に使用することができる。かかるインクを用いれば、ファインパターン（例えば、複数の３０μｍ程度のラインを３０μｍ程度のスペースで印刷することが挙げられる。）の導電性液状組成物を基体上に印刷することができる。ファインパターンの導電性液状組成物からなる印刷物を基体上に形成することをより容易にする観点から、上記の粘度は、７Ｐａ・ｓ以上であることが好ましい。

２．導電部材
本発明の一実施形態に係る導電部材は、上記の本発明の一実施形態に係る導電性液状組成物から形成されたものである。上記のとおり、本発明の一実施形態に係る導電性液状組成物は、銀含有粒子および熱可塑性ポリウレタン樹脂を含有するため、かかる組成物から形成された導電部材は導電性が高く、具体的には、導電部材の体積抵抗率は１００μΩ・ｃｍ以下となりうる。好ましい一形態では、導電部材の体積抵抗率は５０μΩ・ｃｍ以下となりうる。また、前述のように、本発明の好ましい一実施形態に係る導電部材は、工業的な量産性に優れる有版印刷を含む製造方法により製造することができる。

３．導電部材の製造方法
上記の本発明の一実施形態に係る導電部材は、発明の一実施形態に係る導電性液状組成物を用いて、例えば、次に説明する配置工程および焼成工程を備える方法により製造することができる。

（１）配置工程
配置工程では、上記の本発明の一実施形態に係る導電性液状組成物を基体上に配置する。基体の形状および材質は限定されない。基体の形状は、板状であってもよいし、筒状などより立体的な形状を有していてもよい。さらに、凹凸を有した複雑な形状を有していてもよい。

基体の材質として、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ガラス、紙、金属、シリコン、無機系材料および金属系材料ならびにこれらの材料の複合材料（かかる複合材料を用いた基体の具体例としてガラスエポキシ基板が挙げられる。）を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキシド、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテル−エーテルケトン、ポリアリレート、アロマティックポリエステル、アロマティックポリアミド、フッ素樹脂、ポリビニリデンクロライド、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール、ポリメタクリル酸メチル、酢酸セルロース等が挙げられる。

熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、キシレン樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ケイ素樹脂、ジアリルフタレート樹脂、フラン樹脂、アニリン樹脂、アセトン−ホルムアルデヒド樹脂、アルキド樹脂等が挙げられる。

無機系材料としては、酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物などの無機化合物を意味し、例えばアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、シリコンナイトライド（ＳｉＮ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、アルミナイトライド（ＡｌＮ）、ホウ化ジルコニウム（ＺｒＢ_２）等が挙げられる。

導電性液状組成物を基体上に配置する方法は限定されない。オフセット印刷、グラビア印刷、グラビアオフセット印刷、凸版印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、インクジェット印刷等の印刷；スピンコート、浸漬、バーコート、ロールコート、スプレー等の塗布などが例示される。配置工程では、導電性液状組成物からなるインク（導電性インク組成物）を上記に例示される印刷により行って導電性液状組成物の印刷物が基体上に配置されてもよい。配置工程が印刷により行われる場合には、優れた生産性で導電部材を製造することが可能である。印刷の中でも、オフセット印刷やスクリーン印刷などの有版印刷が、工業的量産性に優れるため好ましい。

（２）焼成工程
焼成工程では、基体上に配置された導電性液状組成物を加熱する。この加熱により印刷物に含まれる銀含有粒子を焼成して、基体上に導電部材を形成する。焼成温度は適宜設定されるが、１００℃またはそれ以下の温度、例えば８０℃程度でもよい。銀含有粒子が銀被覆粒子を含有する場合には、銀被覆粒子において保護膜を構成する材料の一種である可能性があるアルキルアミンに基づく物質は、そのアミノ基を介した配位結合により銀粒子の表面に対して弱く結合しており、加熱によって比較的容易に脱離可能であると考えられる。それゆえ、例えば、基体上に配置された導電性液状組成物の焼成温度が１００℃程度以下であっても、被覆銀粒子からアルキルアミンに基づく物質が容易に脱離して、銀粒子同士が直接接触する（結合する）ことが実現されていると考えられる。基体を構成する材料が樹脂系材料からなる場合には、焼成温度は可能な限り低いことが好ましく、この場合には、９０℃以下であることが好ましい場合があり、８０℃以下であることがより好ましい場合がある。

焼成時間は限定されない。加熱温度が上記の温度であれば、通常、焼成時間を５分間程度以上とすることで、導電性液状組成物に含有される銀含有粒子の焼成が可能である。焼成時間を延長することにより、焼成により得られた導電部材の導電性を高めることが可能であるが、焼成時間の延長により導電部材の導電性を高めることには限界があり、通常、焼成時間を２時間程度とすれば、それ以上焼成時間を延長しても、導電部材の導電性の向上の程度はわずかである。導電部材について導電率の向上と生産性の向上とのバランスを良好にする観点から、焼成時間は、２時間以下とすることが好ましい場合があり、１時間以下とすることがより好ましい場合があり、３０分間以下とすることがさらに好ましい場合があり、１０分間以下とすることが特に好ましい場合がある。本発明の一実施形態に係る導電性液状組成物を用いることにより、この程度の焼成時間であっても、得られた導電部材は１００μΩ・ｃｍ以下の体積抵抗率を有することが可能であり、好ましい一例では５０μΩ・ｃｍ以下の体積抵抗率を有することが可能である。

４．電気・電子部品および電気・電子機器
本発明の一実施形態に係る電気・電子部品は、前述の本発明の一実施形態に係る導電部材からなる電気配線を備える。本発明の一実施形態に係る導電部材は、前述のように、１００μΩ・ｃｍ以下の体積抵抗率を有することが可能であり、５０μΩ・ｃｍ以下の体積抵抗率を有することが可能となる場合もある。それゆえ、本発明の一実施形態に係る導電部材からなる電気配線は、厚さが７μｍ程度の薄膜からなる場合であっても導電性が高く、かかる電気配線を備える電気・電子部品は、配線幅が狭い場合であっても、配線抵抗が高くなったり、配線が基体から剥離して断線したりする不具合が生じにくい。したがって、電気・電子部品を小型化することが可能である。

また、上記の本発明の一実施形態に係る製造方法により導電部材を製造すれば、微細形状（ファインパターン）の導電部材を様々な材質からなる基体上に低温で形成することが可能である。具体的には、例えば、樹脂系材料からなる基体の面に沿って、数十μｍの幅の電気配線を形成することができる。したがって、上記の本発明の一実施形態に係る製造方法により導電部材からなる電気配線を備える電気・電子部品は、材料および形状について高い設計自由度で製造された部品とすることができる。

そのような電気・電子部品の具体例として、タッチパネルが挙げられる。タッチパネルは表示デバイスの前面に配置される場合があり、この場合には全体の厚さが薄いことが求められる。また、検出領域を拡大することも求められている。このため、タッチパネルの配線は、さらに薄くかつ狭くすることが求められている。これらの要請に応える手段の一つとして、配線の体積抵抗率を低下させることが挙げられる。さらに、タッチパネルの曲面化が求められ始めており、そのためには、樹脂系材料上に体積抵抗率の低い配線を形成することが必要である。本発明の一実施形態に係る導電部材からなる電気配線は、こうした要請の全てに応えることが可能である。

本発明の一実施形態に係る電気・電子機器は、上記の本発明の一実施形態に係る電気・電子部品を備える。上記のとおり、本発明の一実施形態に係る電気・電子部品は小型化が可能であり、かつ材料および形状についての設計自由度が高いため、かかる電気・電子機器は、携帯性に優れる、省電力性に優れる、といった利点を有することが期待される。本発明の一実施形態に係る電気・電子部品の具体例として、スマートフォン、タブレット端末、ノートＰＣなど従来型の情報端末に加えて、メガネ型の情報端末、時計型の情報端末など、いわゆるウェアラブル端末が挙げられる。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

以下、以下に実施例によって本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

（実施例１から３）
銀化合物として、硝酸銀（関東化学社製、一級）とシュウ酸二水和物（関東化学社製、特級）とから合成したシュウ酸銀を使用した。シュウ酸銀５．００ｍｍｏｌ（１．５１９ｇ）に対し、尿素２０ｍｍｏｌ(１．２０１ｇ)と、アルキルアミンとしてのｎ−ヘキシルアミン（東京化成社製、特級）２０．０ｍｍｏｌ（２．０２４ｇ）および脂肪酸であるオレイン酸（東京化成社製、＞８５．０％）０．２３ｍｍｏｌ（０．０６５ｇ）とを混合し、それぞれ室温で３０分間攪拌して、銀含有液状組成物を得た。

得られた銀含有液状組成物を加熱して、アルミブロック式加熱攪拌機（小池精密機器製作所社製）に移して、１１０℃の温度設定で加熱攪拌を１０分間行った。加熱に伴い二酸化炭素の発生を伴う反応が進行し、二酸化炭素の発生が完了するまで攪拌を行うことで、青色または緑色の光沢を呈する銀粒子がアルキルアミンを含む混合物中に懸濁した懸濁液を得た。

次に、この懸濁液にメタノール（関東化学社製、一級）１０ｍＬを加えて攪拌後、遠心分離（２６００Ｇ）により銀粒子を沈殿させて分離し、分離した銀粒子に対し、再度メタノール１０ｍＬを加え、撹拌、遠心分離を行うことで、銀粒子を沈殿させて分離し、ペースト状の被覆銀粒子を１．０ｇ得た。

得られた被覆銀粒子からなる銀含有粒子および熱可塑性ポリウレタン樹脂（荒川化学社製、ユリアーノ８００１）からなるバインダー成分ならびに表１に示される溶剤を混合して導電性液状組成物を得た。表１に示される溶剤の種類は下記のとおりである。また、表１に示されるバインダー成分および溶剤に関する数値は、銀含有粒子の銀換算の含有量に対する質量比率（単位：％）である。
エステル系溶剤：酢酸オクチル
低揮発性溶剤：テルソルブＴＨＡ−９０（日本テルペン化学社製）

（試験例１）印刷試験
実施例により作製した導電性液状組成物を用いてＰＥＴフィルム上に下記条件でスクリーン印刷した。
印刷装置 ネオテックジャパン社製「ＮＴ１５０」
印刷条件 印刷速度：７０ｍｍ／ｓ
版ギャップ：１．８ｍｍ
スクリーン版 ソノコム社製 「ナノ銀 Ｄ３２０ ＺＭＳＣ５００−１９−２５ Ｍ１１μｍ」
印刷作業性および印刷物の観察を行って、次の基準に基づき印刷性を評価した。
Ａ：印刷可能であり、印刷物の形状は適切であり、断線は認められない。
Ｂ：印刷可能であったが、印刷物の形状に不適切な部分や断線部分が認められた。
Ｃ：印刷不能であった。
評価結果を表２に示す。

（試験例２）焼結試験
上記の印刷試験により作製した印刷物について、８０℃で５分間加熱する条件で焼結を行った。焼結により得られた導電部材について、膜厚を測定するとともに抵抗値を測定して、体積抵抗率（単位：μΩ・ｃｍ）を求め、次の基準に基づき焼結性を評価した。
Ａ：体積抵抗率が５０μΩ・ｃｍ以下であった。
Ｂ：体積抵抗率が５０μΩ・ｃｍ超であった。
評価結果を表２に示す。

表１に示されるように、エステル系溶剤を含有する導電性液状組成物を用いた場合には、８０℃５分間という特に緩和された焼結条件であっても、体積抵抗率が５０μΩ・ｃｍ以下である導電部材を得ることができることが確認された。

以上のように、本発明に係る導電性液状組成物を用いて製造される導電部材は、緩和された焼結条件であっても導電性に優れるため、かかる導電部材は、電気・電子部品の電気配線などに好適に使用することができる。

Claims (19)

1. 銀含有粒子、熱可塑性ポリウレタン樹脂、およびエステル系溶剤を含有する導電性液状組成物。
2. 前記銀含有粒子は、窒素含有物質を被覆剤とする被覆銀粒子を含む、請求項１に記載の導電性液状組成物。
3. 前記エステル系溶剤の２０℃における蒸気圧は、１０Ｐａ以上３００Ｐａ以下である、請求項１または２に記載の導電性液状組成物。
4. 前記エステル系溶剤は、酢酸エステルを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の導電性液状組成物。
5. 前記エステル系溶剤よりも蒸気圧が低い溶剤をさらに含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の導電性液状組成物。
6. 前記エステル系溶剤の含有量は、前記銀含有粒子の銀換算の含有量に対する質量比率が１０％以上３０％以下となる量である、請求項１から５のいずれか一項に記載の導電性液状組成物。
7. 前記熱可塑性ポリウレタン樹脂の含有量は、前記被覆銀粒子の銀換算の含有量に対する質量比率が１％超１０％未満となる量である、請求項１から６のいずれか一項に記載の導電性液状組成物。
8. 前記被覆銀粒子は、
   （１）加熱により分解して金属銀を生成しうる銀化合物と、
   （２）アルキルアミンと、
   を含有する銀含有液状組成物から形成されたものである、請求項２から７のいずれか一項に記載の導電性液状組成物。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載される導電性液状組成物から形成されることを特徴とする導電部材。
10. 体積抵抗率が１００μΩ・ｃｍ以下である、請求項９に記載の導電部材。
11. 請求項９または１０に記載される導電部材からなる電気配線を備えることを特徴とする電気・電子部品。
12. 請求項１１に記載される電気・電子部品を備えることを特徴とする電気・電子機器。
13. 請求項１から８のいずれか一項に記載される導電性液状組成物を基体上に配置する配置工程；および
    前記基体上に配置された前記導電性液状組成物を加熱することにより前記導電性液状組成物に含まれる前記銀含有粒子を焼成して、前記基体上に導電部材を形成する焼成工程
    を備えることを特徴とする導電部材の製造方法。
14. 前記焼成工程における前記導電性液状組成物の加熱温度は８０℃以下である、請求項１３に記載される導電部材の製造方法。
15. 前記焼成工程における前記導電性液状組成物の加熱時間は、前記導電性液状組成物が８０℃に加熱された時間として５分間以下である、請求項１３または１４に記載される導電部材の製造方法。
16. 前記導電部材の体積抵抗率は１００μΩ・ｃｍ以下である、請求項１３から１５のいずれか一項に記載される導電部材の製造方法。
17. 前記配置工程では、前記導電性液状組成物からなるインクを印刷することにより前記導電性液状組成物の印刷物が基体上に配置される、請求項１３から１６のいずれか一項に記載される製造方法。
18. 請求項１３から１７のいずれか一項に記載される製造方法により製造された導電部材からなる電気配線を備えることを特徴とする電気・電子部品。
19. 請求項１８に記載される電気・電子部品を備えることを特徴とする電気・電子機器。