JPH0472367A - 導電性組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、導電性組成物に関し、更に詳細には、導電性
、耐湿性及び耐熱性等に優れ、印刷回路用等に極めて有
用な導電性組成物に関する。

〈従来の技術〉 従来から電子部品分野において、印刷回路用導電性組成
物としては、金及び銀等の貴金属を主成分とする導電性
組成物が広く用いられている。特に銀は、最も体積固有
抵抗の低い金属であること、酸化した際も導電性を有し
ていること及び貴金属の中でも比較的廉価であることか
ら多用されている。

しかしながら、銀を主成分とする導電性組成物により印
刷回路を形成する場合、例えば回路の線間隔が狭く、し
かも電位差が大きい場合には、銀の移行現象（マイグレ
ーション）が生し、回路の抵抗増大、更には回路の短絡
が生じるという欠点がある。また近年、電子部品業界に
おいては、コスト低減が重要視されており、比較的廉価
な銀でさヘコスト的に問題がある。

そこで最近、銀に次いで体積固有抵抗が低く。

しかも銀よりも廉価な銅を主成分とする導電性組成物の
開発が種々検討されている。しかし、該導電性組成物中
の銅粉末は、大きな被醸化性を有しているため、導電性
組成物の貯蔵時、印刷及び加熱等の回路形成時、更には
、形成された回路の使用時において、銅粉末の表面が酸
化され、銅粉末粒子間の接触抵抗が増大し、十分な導電
性を得ることができないという欠点がある。従って、こ
のような銅粉末が有する欠点を解決するために、種々の
添加剤を、銅を主成分とする導電性組成物中に添加する
ことが提案されている。該添加剤としては例えば、特公
昭５２−２４９３６号公報には、亜燐酸又はその誘導体
が、特公昭６１−３６７９６号公報には、アントラセン
又はその誘導体が、特開昭５７−５５９７４号公報には
、ヒドロキノン類の誘導体が提案されている。しかし、
前記添加剤を添加した導電性組成物により得られる塗膜
の比抵抗値は、１０−３Ω・α程度と十分でないのが現
状である。また特開昭６１−２１１３７８号公報には不
飽和脂肪酸を、特公昭６１−１４１７５号公報には脂肪
酸アミドを、特開昭６１−２００１７９号公報には高級
脂肪族アミンを、特開昭５８−２２５１６８号公報には
フェニレンジアミン誘導体を添加剤として用いた導電性
組成物が提案されている。該導電性組成物により得られ
る塗膜の比抵抗値は、１０−’Ω・α程度と改善はされ
ているものの、塗膜を高湿度下に放置すると抵抗値が急
激に増大し、しかも長期安定性が望めないという欠点が
ある。

〈発明が解決しようとする課題〉 従って本発明の主要な目的は、導電性、耐熱性、耐湿性
、堅牢性等に優れ、且つ印刷回路等を形成することが可
能な導電性組成物を提供することにある。

く課題を解決するための手段〉 本発明によれば、（ａ）銅粉末、（ｂ）熱硬化性樹脂及
び（ｃ）下記一般式（Ｉ） （式中Ｒ１Ｃｏ−は、炭素数１〜２２のアシル基を示し
、Ｒ２は水素原子又は炭素数１〜２２のアルキル基若し
くはアルケニル基を示す。またｎは１〜１０の整数を示
す）で表わされる化合物、また必要に応じて（ｄ）ジア
ミンを含有してなる導電性組成物が提供される。

以下本発明を更に詳細に説明する。

本発明の導電性組成物シコ用いる（、）銅粉末は、特に
限定されるものではないが、例えば電解銅粉、酸化第一
銅、酸化第二銅等を還元した還元銅粉、アトマイズ銅粉
、金属銅粉砕物等を好ましく挙げることができる。該銅
粉末の粒径は、０．５〜１００μ、特に０．５〜３０μ
の範囲であるのが好ましい。粒径が１００μを超える場
合には、印刷性に問題が生じ、また０、５μ未満では、
銅粉末が酸化されやすく、得られる塗膜の導電性が低下
するので好ましくない。

本発明の導電性組成物に用いる（ｂ）熱硬化性樹脂とし
ては、例えばエポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、
フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキッド
樹脂、ジアリルフタレート等のアリル樹脂、熱硬化性ウ
レタン樹脂、ポリイミド樹脂等を好ましく挙げることが
できる。

本発明において、前記（ａ）銅粉末と、（ｂ）熱硬化性
樹脂との配合割合は、好ましくは（ａ）銅粉末６５〜９
Ｓｆｉ量％、特に好ましくは７５〜９０重量％、即ち（
ｂ）熱硬化性樹脂５〜３５重量％、特に好ましくは１０
〜２５重量％であるのが望ましい。前記（ａ）銅粉末の
配合割合が６５重量％未満では、導電回路として要求さ
れる比抵抗が得られず、また９５重量％を超える場合に
は、印刷性等のペーストとした際の物性が低下するので
好ましくない。

本発明の導電性組成物に用いる（ｃ）化合物は、下記一
般式（１）で表わすことができ。

式中Ｒ，ＣＯ−は、炭素数１〜２２のアシル基をボし、
Ｒ２は水素原子又は炭素数１〜２２のアルキル基若しく
はアルケニル基を示す。またｎは１〜１０の整数を示す
。Ｒ，Ｃ〇−が、炭素数２２を超えるアシル基、Ｒ２が
炭素数２２を超えるアルキル基又はアルケニル基若しく
はｎが１０を超える場合には、何れも製造が困難である
。前記−般式（１）で表わされる（ｃ）化合物としては
、具体的には例えば、カプロイルサルコシン、ラウロイ
ルサルコシン、ミリストイルサルコシン、バルミトイル
サルコシン、ステアロイルサルコシン、オレオイルサル
コシン、ベヘノイルサルコシン等の高級脂肪酸から変成
されるＮ−アシルサルコシン、またはヤシ油脂肪酸サル
コシン、トール油脂肪酸サルコシン等の混合脂肪酸サル
コシン、Ｎ−ラウロイル−Ｎ−メチル−β−アラニン、
Ｎ−オレオイル−Ｎ−メチル−β−アラニン、Ｎ−ココ
イル−Ｎ−メチル−β−アラニン、Ｎ−カプロイル−Ｎ
−メチル−β−アラニン、Ｎ−ミリストイル−Ｎ−メチ
ル−β−アラニン、Ｎ−バルミトイル−Ｎ−メチル−β
−アラニン、Ｎ−ステアロイル−Ｎ−メチル−β−アラ
ニン、Ｎ−ベヘンイル−Ｎ−メチル−β−アラニン等を
好ましく挙げることができる。該化合物の配合量は、前
記銅粉末と、熱硬化性樹脂との合計量１００重量部に対
して、好ましくは０．５〜１０重量部、特に好ましくは
１．５〜７．５重量部であるのが好ましい。

前記配合量が、０．５重量部未満では添加による種々の
効果が得られず、また１０重量部を超えると、導電性組
成物としての物性に悪影響を及ぼすので好ましくない。

本発明の導電性組成物において、必要に応じて含有させ
ることができる（ｄ）ジアミンは、更に導電性、耐熱性
及び耐湿性を向上させる成分であって、例えば脂肪族ジ
アミン、芳香族ジアミン等を挙げることができ、具体的
には脂肪族ジアミンとして、ラウロイルプロピレンジア
ミン、バルミトイルプロピレンジアミン、ステアリルプ
ロピレンジアミン、オレイルプロピレンジアミン等を、
また芳香族ジアミンとして、０−フェニレンジアミン、
ｍ−フェニレンジアミン、Ｐ−フェニレンジアミン、４
−（４−スルホベンジル）アミノアニリン、４−ジメチ
ルアミノアニリン、４−ジエチルアミノアニリン、２−
アミノ−５−ジエチルアミノトルエン、４−　［Ｎ−（
β−ヒドロキシエチル）アミノコアニリン、４−　［Ｎ
、Ｎ−ジー（β−ヒドロキシエチル）アミノコアニリン
等を挙げることができる。該（ｄ）ジアミンを含有させ
る場合の配合量は、前記（ｃ）一般式（１）で表わされ
る化合物１００重量部に対して、好ましくは１００〜１
０００重量部、特に好ましくは５００〜１０００重量部
の範囲である。ジアミンの配合量が１００重量部未満の
場合には、ジアミンを添加することによる所望の効果が
得られず、また１０００重量部超えると耐熱性、耐湿性
が低下するので好ましくない。

本発明の導電性組成物を調製するには１例えば前記（ａ
）銅粉末、（ｂ）熱硬化性樹脂及び前記（ｃ）一般式（
１）で表わされる化合物を、また必要に応じて（ｄ）ジ
アミンを混合し、混練することにより得ることができる
。また前記組成物を調製する際に、必要に応じて、ブチ
ルカルピトール等の粘度調整剤、消泡剤、増粘剤、皮は
り防止剤等を添加することも可能である。

〈発明の効果〉 本発明の導電性組成物は、銅及び熱硬化性樹脂を主成分
とするので、従来の銀又は金を主成分とする導電性組成
物に比してコスト的に安価であり、しかも前記一般式（
Ｉ）で表される化合物、更には必要に応じてジアミンを
含有するため、高温、高湿度の苛酷な環境下においても
、優れた導電性を安定的に得ることができる。従って、
例えば本発明の導電性組成物を絶縁基盤上に焼付は硬化
させることにより、導電性、耐熱性、耐湿性、はんだ付
性のいずれにも極めて優れた印刷回路等を製造すること
ができる。

〈実施例〉 以下本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。

尚、例中の部は重量部を示す。

夫育叢よ 平均粒径８μのアトマイズ銅粉末８５部を、フェノール
樹脂（商品名ｒＢＬＳ−３６４ＨＪ昭和高分子株式会社
製、不揮発分６５％）１５部、ラウロイルサルコシン２
．５部及びブチルカルピトール５部と共に充分混合分散
させた。次いで得られた組成物を、２５０メツシユのテ
トロンスクリ−ンを用いて、ガラス−エポキシ基板上に
、輻２１、長さ３６８ｍの抵抗値測定用パターンを印刷
した後、１６０℃に保持した恒温槽中で３０分間加熱し
、焼付は硬化を行なった。得られた硬化試料について、
デジタルマルチメータにより初期抵抗値を測定し、また
印刷回路の膜厚を測定して初期比抵抗値を算出した。そ
の結果、初期抵抗値及び初期比抵抗値は夫々４．４Ω、
６．０Ｘ１０−’Ω・口であった。また耐湿性を評価す
るために、６０℃、９５％ＲＨの恒温恒湿槽に、前記硬
化試料を１０００時間保持した後、同様に比抵抗値を算
出したところ、７．ｌＸ１０−’Ω・１であった。

また耐熱性を評価するために、８５℃の恒温槽中に前記
硬化試料を１０００時間保持した後、同様に比抵抗値を
算出したところ６．６ＸＩＯ−’Ω・ｌであった。更に
また、はんだ耐熱性を評価するために、前記硬化試料を
２６０’Ｃのはんだ浴槽に１０秒浸漬した後、同様に比
抵抗値を算出したところ８．０Ｘ１０−’Ω・ｌであっ
た。（Ｃ）化合物の種類、初期比抵抗値、耐湿・耐熱及
びはんだ耐熱試験後の比抵抗値を表１に示す。

実施例２〜８、比較　１〜４ ラウロイルサルコシンの代わりに、表１に示す化合物２
．５部を用いた以外は、実施例１と同様に組成物を調製
し、各測定を行なった。その結果を表１に示す。

失に何旦 ラウロイルサルコシンの代わりに、ヤシ油脂肪酸サルコ
シン１００部に、オレイルプロピレンジアミン７００部
を混合した混合物２．５部を用いた以外は、実施例１と
同様に組成物を調製し、各測定を行なった。その結果を
表１に示す。

失に鰹↓立 ラウロイルサルコシンの代わりに、Ｎ−ラウロイル−Ｎ
−メチル−β−アラニン１００部に、Ｐ−フ二二レンジ
アミン８００部を混合した混合物２．５部を用いた以外
は、実施例１と同様に組成物を調製し、各測定を行なっ
た。その結果を表１に示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　（ａ）銅粉末、（ｂ）熱硬化性樹脂及び（ｃ）下
   記一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼　（Ｉ） （式中Ｒ＿１ＣＯ−は、炭素数１〜２２のアシル基を示
   し、Ｒ＿２は水素原子又は炭素数１〜２２のアルキル基
   若しくはアルケニル基を示す。またｎは１〜１０の整数
   を示す）で表わされる化合物を含有してなる導電性組成
   物。 ２）　更に（ｄ）ジアミンを含有して成る請求項１記載
   の導電性組成物。