导电浆料、导电薄膜、电路及触摸面板的制作方法_3

文档序号:9204329阅读:来源:国知局
br>[0089] 作为该二氧化娃粒子优选使用例如,日本Aerosil株式会社制造的AER0SIL300、 130、200 等,表面处理后的二氧化娃,AER0SILR812、R972、R974、R976、RX200、RX300 等。
[0090] 从适于分散、提高耐湿热性的方面出发,上述中优选进行表面处理后二氧化娃的 表面为疏水性的R972、R974、RX200。
[0091] 在本发明的导电浆料中,W不破坏本发明的效果的程度也可W混合能够与热塑性 树脂(A)反应的固化剂。通过混合固化剂,固化温度提高,虽然生产工序的负荷可能会增 大,但可W期待利用涂膜干燥时的热引起交联从而提高涂膜的耐湿热性。
[0092]能够与本发明的热塑性树脂(A)反应的固化剂的种类没有特别地限定,从粘着 性、耐弯曲性、固化性发明出发,特别优选异氯酸醋化合物。而且,作为该些的异氯酸醋化合 物,优选使用异氯酸醋基封闭化的化合物,可改善贬藏稳定性。作为除异氯酸醋化合物之外 的固化剂可W举出例如,甲基化蜜胺、了基化蜜胺、苯并脈胺、尿素树脂等氨基树脂、酸酢、 咪挫类、环氧树脂、酪醒树脂等熟知的化合物。该些固化剂,可W根据其种类选择熟知的催 化剂或促进剂联合使用。作为固化剂的混合量,在不破坏本发明的效果的程度上,没有特别 地限定,该混合量优选为热塑性树脂(A)的0. 5~30重量%,更优选为1~20重量%,进 一步优选为2~15重量%。
[0093] 作为可W在本发明的导电浆料中混合的异氯酸醋化合物的例子有芳香族或脂肪 族的二异氯酸醋、=价W上的多异氯酸醋等,可W是低分子化合物也可W是高分子化合物。 可W举出例如,四亚甲基二异氯酸醋、六亚甲基二异氯酸醋等脂肪族二异氯酸醋,甲苯二异 氯酸醋、二苯基甲烧二异氯酸醋、苯二甲基二异氯酸醋等芳香族二异氯酸醋,氨化的二苯基 甲烧二异氯酸醋、氨化苯二甲基二异氯酸醋、二聚酸二异氯酸醋,异佛尔酬二异氯酸醋等脂 环族二异氯酸醋、或该些异氯酸醋化合物的=聚体,W及过量的该些异氯酸醋化合物与例 如,己二醇、丙二醇、S哲甲基丙烷、甘油、山梨糖醇、己二胺、单己醇胺、二己醇胺、S己醇胺 等低分子量的活性氨化合物或各种聚醋多元醇类、聚離多元醇类、聚酷胺类等高分子活性 氨化合物等反应所得的末端含有异氯酸醋基的化合物。另外,作为异氯酸醋基的封闭剂, 可W举出例如,苯酪、苯硫酪、甲基苯硫酪、己基苯硫酪、甲酪、二甲苯酪、间苯二酪、硝基酪、 氯酪等酪类;丙酬朽、甲基己基酬朽、环己酬朽等朽类;甲醇、己醇、丙醇、了醇等醇类;氯己 醇、1,3-二氯-2-丙醇等面代醇类;叔了醇、叔戊醇等叔醇;e-己内酷胺、5-戊内酷胺、 丫-了内酷胺、0-丙内酷胺等内酷胺类,此外还可列举芳香族胺类、酷亚胺类、己酷丙酬、 己酷己酸醋、丙二酸己醋等活性亚甲基化合物,硫醇类、亚胺类、咪挫类、尿素类、二芳基化 合物类、亚硫酸氨钢等。其中,基于固化性特别优选的是目亏类、咪挫类、胺类。
[0094] 本发明中的导电粉体做指的是金属粉,可W举出如银粉、金粉、销粉、钮粉等贵 金属粉,铜粉、镶粉、侣粉、黄铜粉等贱金属粉,用银等贵金属锻层或合金化的贱金属粉。该 些金属粉末可单独使用,另外也可W联合使用。
[0095] 该些中,考虑到导电性、稳定性、成本等问题,优选单独使用银粉或W银粉为主使 用。虽然也可W使用低价的材料如铜、侣等,但其易于氧化,无法获得满足导电图案所需的 电阻值。
[0096] 作为导电粉体炬)的形状有熟知的薄片状(鱗片状)、球状、树枝状(枝蔓状)、日 本特开平9-306240号公报中公开的一维粒子凝集成3维状的形状(凝集银粉)等,该些中 特别优选的是薄片状银粉。该是因为薄片状银粉使导电粉体间接触面积变大,即使含有非 导电性的离子捕获剂(C)也能够抑制导电性的明显降低。
[0097] 另外,从丝网印刷后的细线形状良好的方面出发,作为上述导电粉体炬)的平均 粒径值50),优选为SumW下。通过使用中屯、直径在SumW下的小导电粉体炬),在丝网 印刷中可形成良好的细线形状。
[009引平均粒径的下限没有特别地限定,考虑到成本,由于粒径越细越容易凝集,其结果 是分散困难,因此优选为80nmW上。若小于80nm,导电粉体炬)的凝集力增大,除丝网印刷 性恶化之外,考虑到成本方面也并不优选。
[0099] 当使用中屯、直径大于5ym的导电粉体炬)时,丝网印刷后的细线形状变差,结果 会导致细线之间接触,可能引发短路。
[0100] 本发明中使用的导电粉体炬)的中屯、直径优选为3ymW下。
[0101] 从形成的导电薄膜的导电性良好的方面出发,相对于100重量份的热塑性树脂 (A),导电粉体炬)的含量优选为300重量份W上,更优选为400重量份W上,进一步优选为 700重量份W上。另外,从与透明导电层的贴合性良好的方面出发,相对于100重量份的热 塑性树脂(A),炬)成分的含量优选为1,900重量份W下,更优选为1,230重量份W下,进一 步优选为800重量份W下。
[0102] 本发明的导电浆料中也可化含有炭黑、石墨粉等碳类填料等非金属。
[0103] 通过加入炭黑、石墨粉,能够改善导电性、印刷性。上述中,特别优选的是炭黑,作 为炭黑的加入量,当W热塑性树脂(A)+导电粉体炬)+离子捕获剂(C)的总重量份为100 时,包含0. 1~5重量份、或优选包含0. 3~2重量份的炭黑。当不满0. 1重量份时,提高 导电性的效果小。另一方面,当该量大于5重量份时,除导电薄膜的导电性降低之外,树脂 会吸附到碳的空隙中,存在与基础材料的贴合性降低的问题。
[0104] 本发明的导电浆料中可W加入下述无机物。作为无机物可W举出例如,碳化娃、 碳化棚、碳化铁、碳化错、碳化給、碳化饥、碳化粗、碳化魄、碳化鹤、碳化铭、碳化钢、电石、金 刚石碳内酷胺等各种碳化物;氮化棚、氮化铁、氮化错等各种氮化物、棚化错等各种棚化物; 氧化铁(二氧化铁)、氧化巧、氧化儀、氧化锋、氧化铜、氧化侣等各种氧化物;铁酸巧、铁酸 儀、铁酸锁等各种铁酸化合物;二硫化钢等硫化物;氣化儀、氣化碳等各种氣化物;硬脂酸 侣、硬脂酸巧、硬脂酸锋、硬脂酸儀等各种金属皂;此外,也可W使用滑石、膨润±、滑石、碳 酸巧、膨润±、高岭±、玻璃纤维、云母等。通过加入该些无机物,可W提高印刷性、耐热性、 甚至机械强度。上述中,从保持机械强度、适于丝网印刷的方面考虑,在本发明的导电浆料 中优选二氧化娃。
[0105] 另外,也可W使用触变剂、消泡剂、阻燃剂、增粘剂、抗水解剂、流平剂、增塑剂、抗 氧化剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、颜料、染料。此外,也可W适当地使用碳二亚胺、环氧树脂作 为树脂分解抑制剂。该些可W单独使用或组合使用。
[0106] 本发明中的有机溶剂值)的沸点优选在l〇〇°CW上、不满300°c,更优选在150°CW 上、不满28(TC。若有机溶剂值)的沸点过低,则在浆料的制造工序中或使用浆料时溶剂挥 发,恐怕构成导电浆料的成分比容易发生变化。另一方面,若有机溶剂的沸点过高,则当需 要进行低温干燥工序时(例如在135°CW下),溶剂可能会大量地残留在涂膜中,恐怕会导 致涂膜的可靠性降低。
[0107]另外,作为本发明的有机溶剂值)优选为可溶解热塑性树脂(A),并且能够使离子 捕获剂(C)和导电粉体炬)良好地分散的有机溶剂。具体的例子可W举出,大赛踰公司制造 的己基二甘醇醋酸醋巧CA)、了基己二醇己酸醋炬CA)、了基二甘醇己酸醋炬DGAC),埃克森 化学公司制造的S0LVESS0100、150、200。此外,也可W使用环己酬、甲苯、异佛尔酬、丫-了 内醋、节醇、丙二醇单甲離己酸醋、松油醇等常用的溶剂。
[010引上述中,从丝网印刷性出发,优选沸点在200°CW上的溶剂。该是因为当丝网印刷 进行连续印刷时,需要抑制溶剂挥发,使浆料的粘度不致上升。
[0109] 另一方面,从减少生产工序的负荷和对薄膜基础材料的破坏的方面出发,也需要 导电薄膜在低温下的干燥性,在此背景下,也存在混合使用沸点在20(TCW上的溶剂和沸点 低于200°C的溶剂的情况。
[0110] 在本发明中,从具有良好的溶解性、丝网印刷性(连续印刷时的溶剂挥发性)的方 面出发,优选选自由ECA、BCA、抓GAC构成的组中的至少一种W上的溶剂。
[0111]当W热塑性树脂(A)+导电粉体炬)+离子捕获剂(C)的总重量份为100时,有机 溶剂值)的含量优选为40重量份W下,更优选为35重量份W下。若有机溶剂值)的含量 过高,则浆料的粘度变低,细线印刷时会发生下垂。若有机溶剂值)的含量过低,导电浆料 粘度变高,版的网孔的开口部分的通过性变差,印刷的形状会出现飞白。
[0112] 本发明的导电浆料由于必须形成细线,与W往键盘用的薄膜开关或压敏传感器 等的电极用途中使用的普通导电浆料相比,优选粘度要更高。具体来说,当利用E型粘度 计(RE-85型,东机产业公司制造)测定时,该粘度优选为lOOPa?SW上,进一步优选为 200化?SW上。上限没有特别地限定,但若粘度过高,从版通过性(吐出性)方面考虑,除 印刷性明显降低之外,连续印刷时发生版堵塞的可能性也变高。
[0113] 本发明的导电浆料的F值优选为55~95%,更优选为75~95%。所谓F值表示 的是相对于浆料中包含的总固体组分100重量份的,填料的重量份的值,F值=(填料重量 份/固体组分重量份)X100。该里的填料的重量份是指导电粉体的重量份,固体组分的重 量份是指除溶剂之外的成分的重量份,包含所有的导电粉体、粘结剂树脂、离子捕获剂、其 它的固化剂或添加剂。若F值不满55 %,则无法获得良好的导电性,若超过95 %,则贴合性 和/或硬度趋于降低。也无法避免印刷性的降低。此外,该里的导电粉体是指由导电粉体 炬)和非金属构成的导电粉体的两者。
[0114] 本发明的导电浆料的制造方法没有特别地限定,例如其可W通过下述工序进行制 造。首先,使用有机溶剂值)溶解于热塑性树脂(A)。接下来,向该溶液中加入导电粉体 炬)、离子捕获剂(C),W及根据需要加入的其它的添加剂,利用双行星式、溶解式、行星式揽 拌机进行预分散。然后利用=漉式破碎机将其进行分散,得到导电浆料。通过该种工序获 得的导电浆料,也可W进一步过滤。
[0115]另外,在本发明所述的溶剂含量较少的导电浆料中,从生产效率方面看,使用=漉 式破碎机的分散工序特别地有效,也可W使用其它的分散机例如,珠磨机、捏合机、挤出机 等进行分散。
[0116] 将本发明的导电浆料在基础材料上涂布或者印刷而形成涂膜,然后通过使涂膜中 包含的有机溶剂值)挥发干燥,可W形成导电薄膜。
[0117] 使有机溶剂值)挥发的工序,优选在常温下和/或加热下进行。由于进行加热时, 为了干燥后的导电薄膜的导电性、贴合性、表面硬度变得较好,加热温度优选为8
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