JP3144300B2 - 導電性塗膜形成用導電性組成物 - Google Patents

導電性塗膜形成用導電性組成物

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント回路基板
の導体回路形成用塗料や電磁波シールド用塗料、導電性
接着剤として利用される導電性組成物に関するものであ
り、特に回路基板上にスクリーン印刷等の方法で塗布し
た後、乾燥または加熱硬化ずることにより、導電性及び
接着性の優れた導電性塗膜を形成できる導電性組成物に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】導電性塗膜形成用導電性組成物は、導電
性粉末を熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂からなる樹脂
バインダの溶液に分散させたものである。導電性粉末と
しては従来から銀粉末が広く使用されてきたが、近年こ
れに代わる材料として、安価で導電性が優れマイグレー
ションを起こさない、銅粉末やニッケル粉末などの卑金
属粉末が注目されている。しかし卑金属粉末、特に銅粉
末は酸化され易い欠点があり、貯蔵中や硬化させた後に
も酸化して導電性を失うので、長期間高い導電性を維持
することが困難である。特に接着性、硬化性、耐熱性が
優れており、銀系の組成物においてバインダ樹脂として
普通に用いられているエポキシ樹脂は、卑金属フィラー
の酸化を促進する傾向があるため、単独では卑金属粉末
を用いた導電性組成物のバインダ樹脂として使用できな
い。一方フェノール樹脂、メラミン樹脂等の酸化防止作
用を有する樹脂バインダは、特にプリント回路基板の銅
箔に対する接着性が不十分である。そこで、接着機能を
持たせる目的でエポキシ樹脂を10%程度配合する試み
もあるが、導電性の低下は避けられない。酸化防止剤を
添加することによって導電性の低下を防止する方法も、
種々試みられている。例えば、特公平1−35025等
にはハイドロキノン、カテコール、ピロガロールなどの
ヒドロキシベンゼン類を配合して銅粉末表面の酸化を防
止することが記載されている。また、特公平2−481
83等にはトリエタノールアミン、エチレンジアミン等
の脂肪族アミン類を添加することが記載されている。し
かしヒドロキシベンゼン系の化合物は効果が小さく、単
独では銅の酸化防止には不十分であり、実際にはアミン
類と併用することが多い。また、脂肪族アミン類は酸化
防止効果は大きいが、エポキシ樹脂との反応性が高い欠
点があり、塗料が著しく増粘したり硬化変質したりす
る。本発明者らは、先にスルホンアミド類が顕著な酸化
防止作用を有しており、エポキシ樹脂系の組成物にも配
合し得ることを見出し、特許出願を行ったが(特願平5
−345719)、更に研究を重ね、本発明を完成する
に至った。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、塗料
適性、印刷性を損なうことなく効果的に導電性粉末の酸
化を防止し、長期に亘って導電性が低下せず、かつ密着
性の優れた導電性塗膜を形成し得る導電性組成物を提供
することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、 「1. (A)導電性粉末、(B)バインダ樹脂、
(C)式1で表わされるスルホニルカルボン酸イミド、
式2で表わされるスルホニルカルボン酸アミド、及びそ
れらの誘導体から選ばれる1種または2種以上、及び必
要に応じて(D)溶剤を含有する導電性塗膜形成用導電
組成物。 式1
【0005】
【化3】
【0006】(但し、Rはアリール基、アルキル基ま
たはアルケニル基を表わす) 式2
【0007】
【化4】
【0008】(但し、R、Rはアリール基、アルキ
ル基またはアルケニル基を表わす。) 2. スルホニルカルボン酸イミド、スルホニルカルボ
ン酸アミド及びその誘導体の配合量が、導電性粉末10
0重量部に対して合計で0.01〜5重量部である、1
項に記載された導電性塗膜形成用導電性組成物。 3. スルホニルカルボン酸イミド及びスルホニルカル
ボン酸アミドの誘導体が、アルキル置換体、カルボン酸
誘導体、アルコール誘導体またはエーテル誘導体であ
る、1項または2項に記載された導電性塗膜形成用導電
組成物。 4. 導電性粉末が銅、ニッケル、銀、鉄、コバルトの
金属粉末、これらの金属を含む合金粉末、及びこれらの
金属または合金で被覆された粉末から選ばれる1種また
は2種以上である、1項ないし3項のいずれか1項に記
載された導電性塗膜形成用導電性組成物。 5. 導電性粉末が貴金属粉末、貴金属合金粉末、及び
貴金属または合金で被覆された粉末から選ばれる1種ま
たは2種以上を添加した粉末である、4項に記載された
導電性塗膜形成用導電性組成物。 6. バインダ樹脂がエポキシ樹脂を含む樹脂である、
1項ないし5項の何れか1項に記載された導電性塗膜形
成用導電性組成物。 7. バインダ樹脂の配合量が導電粉末100重量部に
対して1〜60重量部である、1項ないし6項のいずれ
か1項に記載された導電性塗膜形成用導電性組成物。」
に関する。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明で用いるスルホニルカルボ
ン酸イミドは、通常のイミドのアシル基の一方がスルホ
ニル基で置換えられた構造のイミドであり、例えばo−
スルホベンズイミドなどがある。またスルホニルカルボ
ン酸アミドとしては、例えばN−オクタデカノイルベン
ゼンスルホニルアミド、N−オクタデカノイルトルエン
スルホニルアミド、N−ラウリルベンゼンスルホニルア
ミドなどがある。スルホニルカルボン酸イミド及びスル
ホニルカルボン酸アミドの誘導体としては、NHのHが
アルキル基や、カルボン酸、アルコール、またポリアル
キレングリコール等のエーテルで置換された化合物が使
用される。これらのスルホニルカルボン酸イミド類また
はスルホニルカルボン酸アミド類は2種以上を併用して
もよい。またスルホンアミド類等、他の酸化防止剤を併
用することもできる。
【0010】スルホニルカルボン酸イミド類、スルホニ
ルカルボン酸アミド類の添加量は、導電性粉末100重
量部に対して0.01〜5重量部が適当である。0.0
1重量部より少ないと酸化防止効果が弱く、5重量部を
越えると塗膜の密着性や強度が低下する。バインダ樹脂
としては通常使用される種々の熱硬化性樹脂及び熱可塑
性樹脂が使用される。例えばエポキシ樹脂、フェノール
樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹
脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ブチラール樹脂、
ビニル樹脂、セルロースやその誘導体などが挙げられる
が接着性の点からエポキシ樹脂を含むことが好ましい。
また2種以上の樹脂を混合して用いてもよい。
【0011】バインダ樹脂の配合割合は、導電性粉末1
00重量部に対して1〜60重量部程度が望ましい。1
重量部より少ないと印刷性が損われ、また接着性が低下
すると共に抵抗値も大きくなる。60重量部を越えると
抵抗値が増大する。
【0012】導電性粉末としては、銅、ニッケル、鉄、
コバルトなどの卑金属粉末や、銀、パラジウム、金など
の貴金属粉末の1種または2種以上が使用される。また
これらの金属を含む合金粉末、例えば銀−銅合金、銀−
パラジウム−銅合金、洋白、リン青銅、真鍮、半田等の
粉末や、これらの金属または合金で被覆された粉末を用
いてもよい。これらの導電性粉末は、従来法により種々
の脂肪酸類やカップリング剤などで表面処理して用いる
こともできる。
【0013】組成物には更に、塗布適性等を調節するた
めに通常使用される溶剤を必要に応じて配合することが
できる。この他、従来から導電性組成物に通常配合され
ている他の添加剤、例えば界面活性剤、消泡剤、可塑
剤、揺変剤、分散剤などを適宜添加してもよい。これら
の成分は常法通り混合し、ロールミルなどで混練して導
電性組成物を得る。
【0014】
【実施例】
実施例1 電解銅粉末 100重量部 フェノール樹脂の50%エチルカルビトール溶液 24
重量部 エポキシ樹脂 8重量部 o−スルホベンズイミド 1重量部 上記の成分を混合し、3本ロールミルで混練して導電性
組成物を製造した。得られた組成物をそれぞれ銅箔/ガ
ラスエポキシ樹脂基板上に10mm×10mmの正方形
パターンに塗布し、160℃の温度で30分間硬化処理
を行った。硬化塗膜の比抵抗値は1×10−4Ωcmで
あった。
【0015】実施例2 o−スルホベンズイミドの配合量を0.1重量部とする
以外は実施例1と同様にして、導電性組成物を製造し
た。得られた組成物を同様に基板上に塗布し、硬化処理
を行った。硬化塗膜の比抵抗値は1×10−4Ωcmで
あった。
【0016】実施例3 o−スルホベンズイミドの配合量を2重量部とする以外
は実施例1と同様にして、導電性組成物を製造した。得
られた組成物を同様に基板上に塗布し、硬化処理を行っ
た。硬化塗膜の比抵抗値は1×10−4Ωcmであっ
た。
【0017】実施例4 o−スルホベンズイミドに代えてN−オクタデカノイル
ベンゼンスルホニルアミド1重量部を配合する以外は実
施例1と同様にして、導電性組成物を得た。組成物を同
様に基板上に塗布し、硬化処理を行った。硬化塗膜の比
抵抗値は1.5×10−4Ωcmであった。
【0018】比較例1 o−スルホベンズイミドを添加しない以外は実施例1と
同様にして、導電性組成物を得た。同様に基板上に塗布
して硬化処理を行い、硬化塗膜の比抵抗を測定したとこ
ろ、全く導通を示さなかった。
【0019】
【発明の効果】本発明の導電性塗膜形成用導電性組成物
は、スルホニルカルボン酸イミド類またはスルホニルカ
ルボン酸アミド類を配合することにより導電性粉末の酸
化が効果的に防止され、貯蔵中や硬化後にも導電性粉末
が酸化することがなく、初期導電性が優れ、長期にわた
って高い導電性を維持し得る導電性塗膜が形成される。
また、バインダとしてエポキシ樹脂を用いた場合でも導
電性が低下しないため、基板、特に銅箔に対する密着強
度が大きい導電性塗膜を製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09D 5/24

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)導電性粉末、(B)バインダ樹
    脂、(C)式1で表わされるスルホニルカルボン酸イミ
    ド、式2で表わされるスルホニルカルボン酸アミド、及
    びそれらの誘導体から選ばれる1種または2種以上、及
    び必要に応じて(D)溶剤を含有する導電性塗膜形成用
    導電性組成物。 式1 【化1】 (但し、Rはアリール基、アルキル基またはアルケニ
    ル基を表わす) 式2 【化2】 (但し、R、Rはアリール基、アルキル基またはア
    ルケニル基を表わす。)
  2. 【請求項2】 スルホニルカルボン酸イミド、スルホニ
    ルカルボン酸アミド及びその誘導体の配合量が、導電性
    粉末100重量部に対して合計で0.01〜5重量部で
    ある、請求項1に記載された導電性塗膜形成用導電性
    成物。
  3. 【請求項3】 スルホニルカルボン酸イミド及びスルホ
    ニルカルボン酸アミドの誘導体が、アルキル置換体、カ
    ルボン酸誘導体、アルコール誘導体またはエーテル誘導
    体である、請求項1または請求項2に記載された導電性
    塗膜形成用導電性組成物。
  4. 【請求項4】 導電性粉末が銅、ニッケル、銀、鉄、コ
    バルトの金属粉末、これらの金属を含む合金粉末、及び
    これらの金属または合金で被覆された粉末から選ばれる
    1種または2種以上である、請求項1ないし請求項3の
    いずれか1項に記載された導電性塗膜形成用導電性組成
    物。
  5. 【請求項5】 導電性粉末が貴金属粉末、貴金属合金粉
    末、及び貴金属または合金で被覆された粉末から選ばれ
    る1種または2種以上を添加した粉末である、請求項4
    に記載された導電性塗膜形成用導電性組成物。
  6. 【請求項6】 バインダ樹脂がエポキシ樹脂を含む樹脂
    である、請求項1ないし5の何れか1項に記載された導
    電性塗膜形成用導電性組成物。
  7. 【請求項7】 バインダ樹脂の配合量が導電粉末100
    重量部に対して1〜60重量部である、請求項1ないし
    6のいずれか1項に記載された導電性塗膜形成用導電性
    組成物。
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