反应装置、以及树脂粒子、导电性粒子、各向异性导电材料和连接结构体的制造方法与流程

文档序号:16043379发布日期:2018-11-24 10:39阅读:178来源:国知局

本发明涉及反应装置、以及树脂粒子、导电性粒子、各向异性导电材料和连接结构体的制造方法。

背景技术

在液晶显示用玻璃面板上安装液晶驱动用ic的方式可以大致分为cog(chiponglass,玻璃覆晶)安装和cof(chiponflex,薄膜覆晶)安装这两种。在cog安装中,使用包含导电性粒子的各向异性导电材料将液晶用ic直接接合于玻璃面板。另一方面,在cof安装中,在具有金属配线的柔性胶带上接合液晶驱动用ic,并使用包含导电性粒子的各向异性导电材料将它们接合于玻璃面板。需要说明的是,这里所说的各向异性导电材料是指在加压方向上具有导通性而在非加压方向上保持绝缘性的材料。

近年来,伴随液晶面板的显示品质提高,配置于液晶驱动用ic的金属电极的高精细化正在发展。在相邻电极间的窄间距化发展的同时,为了确保连接时的低电阻化和连接可靠性,需要使上述各向异性导电材料中所含的导电性微粒的量增加。但是,在导电性粒子中包含粒径大的粗大粒子、或存在粒径偏差的情况下,如果增加导电性粒子的量,则存在难以确保相邻电极间的绝缘性这样的问题。

为了应对上述问题,需要粒径更一致的导电性粒子。因此,需要使作为导电性粒子的核的树脂粒子的粒度分布在目标粒径的周围变尖。

作为树脂粒子的合成法,根据想要合成的粒子的粒径,已知有微乳液聚合、细乳液聚合、乳液聚合、无皂乳液聚合、分散聚合、种子聚合、悬浮聚合等。

然而,通过悬浮聚合和乳液聚合得到的树脂粒子会成为多分散,因此粒度分布变宽。为了在导电性粒子中使用,需要将树脂粒子进行分级后使用,因此在悬浮聚合和乳液聚合的情况下,生产率差。针对于此,报告了在使用种子聚合的情况下,容易得到单分散性的树脂粒子。例如在专利文献1~3中公开了以聚苯乙烯为种子粒子的树脂粒子。

另外,在专利文献4中公开了使由(甲基)丙烯酸酯构成的种子粒子在包含聚合性单体的水溶乳化液中进行聚合而得到单分散粒子,所述(甲基)丙烯酸酯包含碳原子数大于或等于6的烷基等。在专利文献5中记载了具有如下工序的树脂粒子的制作方法,所述工序为:使通过丙烯酸丁酯等乙烯性不饱和单体的乳液聚合而得到的种子粒子在多官能性丙烯酸酯单体中溶胀。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2005-327509号公报

专利文献2:日本专利3739232号公报

专利文献3:日本特开2010-159328号

专利文献4:日本特开2001-2716号公报

专利文献5:日本专利第4218848号



技术实现要素:

发明要解决的课题

然而,在通过以往技术得到的粒子中也发现了粒径的偏差,对于进一步提高相邻电极间的绝缘性而言还存在改善的余地。

因此,本发明的目的在于提供能够制造在粒度分布方面单分散性优异的树脂粒子的反应装置以及树脂粒子、导电性粒子、各向异性导电材料和连接结构体的制造方法。

用于解决课题的方法

本发明提供以下的<1>~<9>的反应装置、以及<10>~<14>的树脂粒子、导电性粒子、各向异性导电材料和连接结构体的制造方法。

<1>一种反应装置,其具备:容纳反应液的反应容器、配置于反应容器内的搅拌体、和驱动部,所述驱动部通过使搅拌体在旋转轴线的周围旋转而对反应液进行搅拌,搅拌体具有在旋转轴线的周围旋转对称的基体的表面设有排出口和吸入口的形状,所述吸入口通过设于基体内部的连通路而与该排出口连通,吸入口设于比排出口更靠近旋转轴线的位置。

<2>根据<1>所述的反应装置,吸入口设于旋转轴线方向上的反应容器的底部侧,反应容器具有第一壁面,所述第一壁面将在反应容器内被搅拌的反应液的流动向着反应容器的下方且接近旋转轴线的方向引导。

<3>根据<2>所述的反应装置,第一壁面一边使被相对于旋转轴线垂直的截面上的反应容器的壁面所包围的区域的面积减少一边到达反应容器的最下位置。

<4>根据<2>所述的反应装置,第一壁面一边缩径一边到达反应容器的最下位置。

<5>根据<2>~<4>中任一项所述的反应装置,反应容器具有位于比第一壁面更靠上方的第二壁面,第二壁面将在反应容器内被搅拌的反应液的流动向着反应容器的下方且离开旋转轴线的方向引导。

<6>根据<2>~<5>中任一项所述的反应装置,反应容器为圆底。

<7>根据<1>~<6>中任一项所述的反应装置,其进一步具备能够将原料导入反应容器内的导入部。

<8>根据<7>所述的反应装置,导入部按照将原料导入至从旋转轴线看比搅拌体更远的位置的方式构成。

<9>根据<1>~<8>中任一项所述的反应装置,其用于种子聚合。

<10>一种树脂粒子的制造方法,其是在反应容器内一边对包含种子粒子和单体的乳化液进行搅拌一边进行聚合反应而制造树脂粒子的方法,通过在反应容器内使搅拌体在旋转轴线的周围旋转从而对乳化液进行搅拌,搅拌体具有在旋转轴线的周围旋转对称的凸形状基体的表面设有排出口和吸入口的形状,所述吸入口通过设于搅拌体内部的连通路而与该排出口连通,吸入口设于比排出口更靠近旋转轴线的位置。

<11>根据<10>所述的反应装置,吸入口设于旋转轴线方向上的反应容器的底部侧,反应容器具有第一壁面,所述第一壁面将在反应容器内被搅拌的反应液的流动向着反应容器的下方且接近旋转轴线的方向引导。

<12>一种导电性粒子的制造方法,其具备在通过<10>或<11>所述的方法制造的树脂粒子的表面形成金属被膜的工序。

<13>一种各向异性导电材料的制造方法,其具备将通过<12>所述的方法制造的导电性粒子和粘合剂树脂混合的工序。

<14>一种连接结构体的制造方法,其具备如下工序:在具有第一电路电极的第一电路构件与具有第二电路电极的第二电路构件之间配置通过<13>所述的方法制造的各向异性导电材料,并隔着第一电路构件和第二电路构件对各向异性导电材料进行加热和加压而使其固化,从而将第一电路构件与第二电路构件粘接且将第一电路电极与第二电路电极电连接。

发明效果

根据本发明,能够提供一种能够制造在粒度分布方面单分散性优异的树脂粒子的反应装置和树脂粒子的制造方法。

附图说明

图1是表示第1实施方式涉及的反应装置的示意截面图。

图2是表示第1实施方式涉及的搅拌体的图。

图3是表示第1实施方式涉及的搅拌体的图。

图4是表示第1实施方式涉及的导电性粒子的示意截面图。

图5是表示第1实施方式涉及的各向异性导电材料的示意截面图。

图6是表示第1实施方式涉及的电路构件的连接结构体的制作方法的示意截面图。

图7是表示第2实施方式涉及的反应装置的示意截面图。

具体实施方式

以下,根据情况参照附图对本发明的第1实施方式进行详细说明。但是,本发明不限于以下的实施方式。需要说明的是,在各附图中,对相同或同等的要素赋予相同的符号,并省略重复的说明。另外,在本说明书中,“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸及与其对应的甲基丙烯酸,“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯及与其对应的甲基丙烯酸酯,“(甲基)丙烯酰基”是指丙烯酰基及与其对应的甲基丙烯酰基。

(第1实施方式)

图1是表示本发明的第1实施方式涉及的反应装置1的一个例子的示意截面图。反应装置1具备:容纳反应液的反应容器3、配置于反应容器3内的搅拌体13、和驱动部18,所述驱动部18通过使搅拌体13在旋转轴线g的周围旋转而对反应液进行搅拌。反应装置1可以具有能够将原料导入反应容器3内的导入部5。反应容器3可以具有盖4,导入部5可以按照贯通盖4的方式设置。盖4可以具有开口部19,开口部19可以进一步连接有追加的导入单元,也可以为了通过开口部19使用非活性气体等置换反应液而设置。需要说明的是,也可以不设置导入部5而由开口部19直接导入原料。另外,作为驱动部18,只要能够使搅拌体13在旋转轴线g的周围旋转就没有特别限制,可以列举马达等。搅拌体13和驱动部18可以按照使搅拌体13能够在旋转轴线g的周围旋转的方式与沿旋转轴线g配置的轴体11连接。

上述搅拌体13在表面具有排出口15和吸入口16。搅拌体13具有在旋转轴线g的周围旋转对称的基体12的表面设有排出口和吸入口的形状,所述吸入口通过设于基体12内部的连通路14而与该排出口连通。吸入口16设于比排出口15更靠近旋转轴线g的位置。如果使上述搅拌体13在反应液中旋转,则会对连通路14的内部的反应液施加离心力。此时,由于排出口15设于相对于旋转轴线g比吸入口16远的位置,因此在排出口15处对反应液施加的离心力比吸入口16处的离心力大。因此,产生从吸入口16吸入反应液、从排出口15排出反应液这样的流动。在本实施方式的反应装置1中,通过这样产生流动,从而进行反应液的搅拌。

在以往的使用叶轮的搅拌体的反应装置中,由于难以产生竖直方向的对流、以及由叶片与被搅拌物的碰撞引起的反作用,因此在反应中容易在反应液中产生搅拌状态的不均。另一方面,本实施方式的反应装置1如上所述通过离心力从排出口15以放射状排出反应液,因此与反应容器3的壁面碰撞的反应液的流动会竖直朝上和朝下地扩散,不仅产生水平方向的循环流,也产生竖直方向的循环流。另外,搅拌体13由于具有上述形状,因此不易产生由与被搅拌物的碰撞引起的反作用。另外,反应液在搅拌体13周边顺利地流动,因此不易将所产生的流动搅乱。因此,容易均匀地搅拌反应液整体。由此,本实施方式的反应装置1可以合适地在均匀液相反应和不均匀液相反应两者中使用。特别是在通过微乳液聚合、细乳液聚合、乳液聚合、无皂乳液聚合、分散聚合、种子聚合、悬浮聚合等制造树脂粒子的情况下,能够使所制造的树脂粒子的粒径的cv值变小(即,使树脂粒子的粒径分布更加单分散),其中,在通过种子聚合制造树脂粒子的情况下,能够进一步使树脂粒子的粒径的cv值变小。

作为使用反应装置1能够制造在粒度分布方面单分散性优异的树脂粒子的理由,本发明人等如下考虑。首先,在以往的反应装置中,由于使用了叶轮的搅拌体,因此在反应时如上所述在搅拌中产生不均,而且反应途中的粒子与叶片碰撞,产生粒子的一体化和向叶片上的附着。另外,由于搅拌动作,会对反应途中的粒子施加剪切力。由此,反应途中的粒子不成为单一的粒子而是凝聚,作为凝聚物附着于叶片,收获率降低。另外,反应途中的粒子由于剪切力而粉碎或一体化,从而所得到的树脂粒子的粒度分布变宽。另一方面,在本实施方式的反应装置1中,搅拌体13具有在旋转轴线g的周围旋转对称的凸形状的基体12的表面设有排出口和吸入口的形状,所述吸入口通过设于基体12内部的连通路14而与该排出口连通,因此可以不对反应途中的粒子施加剪切力而进行搅拌。

搅拌体13具有在旋转轴线g的周围旋转对称的凸形状的基体12的表面设有排出口和吸入口的形状,所述吸入口通过设于基体内部的连通路而与该排出口连通。作为基体12的材质,没有特别限制,可列举金属、陶瓷、硅、木材等,如果考虑耐久性和加工的容易性,则特别优选金属。作为金属,从耐溶剂性、清洗性、耐久性、耐热性等的观点考虑,特别优选不锈钢。另一方面,在反应液具有与金属的反应性的情况下,作为基体12的材质,优选氟树脂。作为氟树脂,适合使用ptfe、pfa、fep、pc、tfe、pvdf等。在与旋转轴线g垂直的方向上,基体12的宽度相对于反应容器3的宽度之比优选为1/10~4/5的范围,更优选为1/5~7/10,特别优选为1/3~3/5的范围。需要说明的是,在反应容器3和基体12的宽度在与旋转轴线g垂直的方向上不同的情况下,反应容器3的宽度是指最短方向的宽度,基体12的宽度是指最长方向的宽度。如果该比大于或等于1/10,则存在反应液的对流顺利地进行的倾向。另外,如果小于或等于4/5,则能够充分地确保与反应容器内壁的距离,因此能够防止反应容器3或基体12的破损。

作为基体12的形状,只要是在旋转轴线g的周围旋转对称的凸形状就没有特别限制,优选为与旋转轴线g垂直的截面形状为正n边形或圆形。n可以大于或等于6,也可以大于或等于8。这里,所谓凸形状,是指将基体12内部或表面的任意不同两点连结的线段上的所有点为基体12内部或表面上的点的形状。作为基体12的具体形状,可列举正多面体、截头多面体、正n棱柱、正n棱锥、球、椭圆体、用平面切下球或椭圆体的一部分而成的部分球或部分椭圆体等。

搅拌体13可以通过利用钻孔机在该基体12上设置贯通孔而形成上述排出口、吸入口和连通路来制作。

吸入口16设于比排出口15更靠近旋转轴线g的位置。这里,旋转轴线g与吸入口16的距离设为吸入口16的边缘上的点中最靠近旋转轴线g的点与旋转轴线g的距离。关于旋转轴线g与排出口15的距离也同样。排出口和吸入口的方向没有特别限制,如果考虑反应液从入口进入并从出口出来,则优选分别朝向不同的方向。排出口和吸入口的方向按照能够充分地进行对流和搅拌的方式进行适当调整。在使用反应装置1制造树脂粒子的情况下,在反应液中反应途中的树脂粒子会产生交联、聚合、分离、相转变、缔合、集合等。此时,在反应途中的树脂粒子的比重大于溶剂的情况下,存在由于重力而沉降,产生凝聚的可能性。因此,如果吸入口16设于比排出口15更靠反应容器的底侧,则能够将沉降的反应途中的树脂粒子从吸入口16吸上来而防止凝聚,因此优选。具体而言,关于在与旋转轴线g垂直的方向上用直线连结吸入口16的两端的面中,与连通路的中心线平行的直线与旋转轴线g的竖直朝下方向所成的角度θ1,从使在吸入口16对反应液施加的离心力更小的观点考虑,优选小于或等于10°,更优选小于或等于1°,进一步优选为0°。关于在与旋转轴线g垂直的方向上用直线连结排出口15的两端的面中,与连通路的中心线平行的直线与旋转轴线g的竖直朝下方向所成的角度θ2,从使在排出口15对反应液施加的离心力更大的观点考虑,优选为75~105°,更优选为90°。另外,θ2-θ1的绝对值优选为1~179°,更优选为10~160°,进一步优选为45~135°,最优选为75~105°。

作为与连通路的中心线垂直的截面形状的例子,可列举圆形、多边形等,但从不对种子粒子、单体油滴等微粒前体施加外力这样的观点考虑,优选为圆形。内壁可以具有凹凸,也可以为平滑面,如果考虑微粒前体在连通路内流动,则优选为平滑面。连通路的最小内径(直径)只要比微粒前体足够大就没有特别限制,优选大于或等于90倍。通过最小内径大于或等于90倍,能够防止微粒前体在连通路内堵塞。

搅拌体13只要具有1对以上的排出口和吸入口就没有特别限制,优选具有2对,更优选具有3对或4对。通过具有3对或4对,能够使足够量的反应液在连通路内通过。即,可以无不均地充分搅拌反应容器内的反应液。存在多个连通路的情况下,搅拌体13优选为如下形状,即:包括连通路在内,相对于旋转轴线g旋转对称的形状。

图2和图3分别是表示本实施方式的搅拌体的一个例子的图。图2(a)是在部分球形状的基体12上设置3对排出口15和吸入口16而形成的搅拌体的主视图。3对排出口15和吸入口16分别通过连通路14而连通。图2(b)和(c)是分别从轴体侧观察图2(a)的搅拌体的俯视图和从与轴体相反的一侧观察图2(a)的搅拌体的仰视图。图3是表示在圆柱形状的基体12上设有1对排出口35和吸入口36的搅拌体33的图,排出口35和吸入口36通过连通路34而连通。在基体12的形状为圆柱或正n棱柱的情况下,如果轴体31与吸入口36为同心,则吸入方向始终恒定,因此能够更均匀地搅拌反应液。

连通路可以连通1对排出口和吸入口,也可以将多个排出口与多个吸入口连通。吸入口和排出口的形状没有特别限制,例如可以设为圆形。

作为反应容器3的材质,没有特别限制,可列举玻璃、金属、木材、塑料、陶瓷等,当然,根据驱动在反应容器内进行的反应的条件来选择容器材质。例如,在通过热进行反应的情况下,优选使用玻璃或金属容器,在通过光进行反应的情况下,优选使用透明的玻璃或塑料容器。另外,容器表面和内壁的形状没有特别限制,在表面为平滑面的情况下,容器内的流动不紊乱,能够进行均匀的搅拌,因此优选。另外,在制造树脂粒子的情况下,由于不对微粒前体施加多余的外力,因此能够降低由碰撞引起的一体化。作为盖4的材质,没有特别限制,可以使用作为上述反应容器3的材质而列举的材质。

作为反应容器3的形状,没有特别限制,如果考虑在反应容器3内均匀地搅拌反应液,则与反应液接触的内壁的形状优选为不具有锐角的连续曲面。另外,反应容器3的外形更优选在从与旋转轴线g垂直的截面观察时为圆形。反应容器3的壁面的形状可以为平面也可以为曲面,如果考虑在反应容器3内均匀地搅拌反应液,则容器的底面优选为曲面。

在本实施方式的反应装置1中,通过从导入部5导入为了进行目标液相反应所需的原料,从而在反应液中进行反应。作为这样的原料,例如可以为单体、低聚物、种子聚合中使用的种子粒子等微粒前体等目标液相反应中的反应体的一部分。它们可以以溶液或分散液的形态导入。在将单体通过超声波等进行乳化制成单体油滴而导入的情况下,单体油滴的直径特别优选为10nm~10μm。如果单体油滴的直径为10nm~10μm,则不易产生油滴的一体化,所制造的树脂粒子不易产生粒径的偏差。种子粒子的平均粒径特别优选为20nm~50μm。如果种子粒子的平均粒径大于或等于20nm~50μm,则容易使溶胀后的种子粒子的平均粒径均匀。作为反应液中所含的溶剂,可以根据情况自由选择水、有机溶剂、水与有机溶剂的混合物等。混合物中的成分溶剂的比也是任意的。

作为导入部5的具体构成,没有特别限制,可列举漏斗、橡胶软管、硅管、聚四氟乙烯管、塑料管道、金属管道、微管泵等。导入部5优选按照将原料导入至从旋转轴线g看比搅拌体13更靠反应容器3的壁面侧、即从旋转轴线g看比搅拌体13更远的位置的方式构成。如果在这样的位置导入原料,则能够使原料迅速地加入至通过搅拌体13的旋转而产生的对流,因此能够更均匀地进行反应液中的反应。作为这样的导入部5的具体形状,优选用于将原料从导入部5导入至反应容器3内的导入口朝向从旋转轴线g看比搅拌体13更靠反应容器3的壁面侧、即从旋转轴线g看离开搅拌体13的方向。

本实施方式的反应装置1适合于树脂粒子的制造。所制造的树脂粒子的平均粒径优选小于或等于100μm,更优选小于或等于65μm,进一步优选小于或等于30μm,特别优选小于或等于20μm。另外,从防止树脂粒子凝聚的观点考虑,树脂粒子的平均粒径优选大于或等于1μm,更优选大于或等于1.5μm,进一步优选大于或等于1.75μm。另外,合成具有高单分散性的微粒的方法可列举乳液聚合、无皂乳液聚合、种子聚合等,其中种子聚合容易合成单分散的微粒,因此最优选。

树脂粒子的粒径(直径)的cv值优选小于或等于15%。如果cv值小于或等于15%,则存在树脂粒子在各种用途中的性能提高的倾向。例如存在如下倾向:在构成各向异性导电材料的导电性粒子中使用树脂粒子时的连接可靠性提高、或在活体检查元件中使用树脂粒子时的定量性提高。从同样的观点考虑,树脂粒子的粒径的cv值更优选小于或等于10%,进一步优选小于或等于5%,更进一步优选小于或等于4%。需要说明的是,在本说明书中,粒径的cv值(变异系数)是指用百分比表示粒径的标准偏差相对于粒径的平均值之比。

树脂粒子的平均粒径和粒径的cv值可以通过以下的测定法来求出。

1)使用超声波分散装置使粒子分散于水中,调制包含1质量%粒子的分散液。

2)使用湿式流动式粒径·形状分析装置(希森美康(sysmex)株式会社制),对约10万个上述分散液中的粒子的图像进行解析,算出平均粒径和粒径的cv值。

<种子聚合>

本实施方式的树脂粒子的制造方法是在反应容器内一边对包含种子粒子和单体的乳化液进行搅拌一边进行聚合反应而制造树脂粒子的方法,通过在反应容器内使上述搅拌体在旋转轴线g的周围旋转,从而对乳化液进行搅拌。本实施方式的树脂粒子是通过使种子粒子在包含单体的乳化液中溶胀后,将该种子粒子和单体进行种子聚合而得到的粒子。

乳化液可以包含构成目标树脂粒子的聚合物的单体和水性介质。另外,乳化液也可以包含另行示出的表面活性剂或分散剂。

反应时间可以根据种子粒子或单体的种类而变化,作为一个例子,在考虑种子聚合时种子粒子在单体中的溶胀的情况下,优选为0.1~72小时的范围,更优选为0.2~48小时的范围,最优选为0.5~30小时的范围。如果反应时间大于或等于0.1小时,则能够抑制树脂粒子的形成不良,如果小于或等于72小时,则存在能够抑制所形成的粒子的凝聚和一体化的倾向。

如果在种子聚合中利用温度,则能够稳定地得到微粒。例如可列举聚合反应等。聚合的温度可以根据反应性单体的种类而变化,优选为30~200℃的范围,更优选为30~175℃的范围,最优选为30~150℃的范围。如果温度大于或等于30℃,则存在反应性单体的聚合充分进行的倾向,如果小于或等于200℃,则存在反应中使用的溶剂不易蒸发,能够确保足够的溶剂量的倾向。

<种子粒子>

种子粒子可以为使具有活性氢基的单体和(甲基)丙烯酸酯的任一者聚合而得到的粒子或通过使这些单体共聚而得到的粒子。种子粒子也可以为使上述具有活性氢基的单体和(甲基)丙烯酸酯、与能够和这些单体共聚的其他单体共聚而成的粒子。

种子粒子例如可以通过乳液聚合法、无皂乳液聚合法、分散聚合法等公知的方法来合成。

通过向种子粒子中导入活性氢基,从而种子粒子与种子聚合后的由含有二(甲基)丙烯酸酯化合物的单体合成的聚合物之间的相互作用变大,因此树脂粒子即使在加热时压缩恢复率也优异,因此优选。

作为活性氢基,例如可列举羟基、羧基和酰胺基。

作为含羧基的单体,例如可列举丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、肉桂酸、衣康酸、马来酸、富马酸等不饱和羧酸,衣康酸单丁酯等衣康酸单烷基酯,马来酸单丁酯等马来酸单烷基酯,乙烯基苯甲酸等含乙烯基的芳香族羧酸,及它们的盐等。

作为含羟基的单体,例如可列举(甲基)丙烯酸4-(羟基甲基)环己基甲酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯等含羟基的(甲基)丙烯酸系单体;(聚)乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇单(甲基)丙烯酸酯等(聚)亚烷基二醇(甲基)丙烯酸系单体;羟基乙基乙烯基醚、羟基丁基乙烯基醚等羟基烷基乙烯基醚系单体;以及烯丙醇、2-羟基乙基烯丙基醚等含羟基的烯丙基单体等。

作为含酰胺基的单体,例如可列举(甲基)丙烯酰胺、α-乙基(甲基)丙烯酰胺、n-甲基(甲基)丙烯酰胺、n-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、二丙酮(甲基)丙烯酰胺、n,n-二甲基(甲基)丙烯酰胺、n,n-二乙基(甲基)丙烯酰胺、n,n-二甲基对苯乙烯磺酰胺、n,n-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、n,n-二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、n,n-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺和n,n-二乙基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺。

这些具有活性氢基的单体可以单独使用一种或组合两种以上使用。

作为具有活性氢基的单体,也可以使用能够赋予活性氢基的单体。作为能够赋予活性氢基的单体,例如可列举具有缩水甘油基、环氧基或异氰酸酯基的单体。

从使种子粒子高效地吸收(甲基)丙烯酸酯化合物的观点考虑,以构成种子粒子的单体总量为基准,上述共聚物中的具有活性氢基的单体的共聚比例优选小于或等于50质量%,更优选小于或等于45质量%,进一步优选小于或等于40质量%。具有活性氢基的单体的共聚比例优选大于或等于0.1质量%,更优选大于或等于0.3质量%。

种子粒子如果具有(甲基)丙烯酸酯作为单体单元,则容易与二(甲基)丙烯酸酯化合物相容,因此与使用聚苯乙烯作为种子粒子的情况相比,存在能够提高破坏强度的倾向,因此优选。

作为(甲基)丙烯酸酯,例如可列举丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸2-氯乙酯、丙烯酸苯酯、α-氯丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酯等具有直链状或支链状的烷基的(甲基)丙烯酸酯。这些(甲基)丙烯酸酯可以单独使用一种或组合两种以上使用。其中如果使用具有直链状烷基的(甲基)丙烯酸酯,则与二(甲基)丙烯酸酯化合物的相容性变得良好。

从在制造树脂粒子时,使种子粒子的单体的吸收能力提高、或防止与所吸收的单体相分离而使力学强度降低的观点考虑,种子粒子的重均分子量(mw)优选小于或等于50000,更优选小于或等于30000。另外,从容易使粒径更均匀的观点考虑,种子粒子的mw的下限值优选大于或等于3000,更优选大于或等于5000。需要说明的是,在本说明书中规定的mw,是通过凝胶渗透色谱法(gpc),使用基于标准聚苯乙烯的标准曲线而测定的值。

种子粒子的平均粒径可以根据所得到的树脂粒子的设计粒径进行调整。种子粒子的平均粒径优选为0.1~30μm,更优选为0.1~25μm,进一步优选为0.1~20μm。

从进一步提高所得到的树脂粒子的均匀性的观点考虑,种子粒子的粒径(直径)的变异系数即cv值优选小于或等于10%,更优选小于或等于7%,进一步优选小于或等于5%。

种子粒子的平均粒径和粒径的cv值可以通过使用扫描型电子显微镜(sem)观察100个成为对象的种子粒子并测定粒径而算出,也可以根据使用microtrac粒度分析仪(日机装株式会社制)这样的粒度分测定装置所测定的粒径来算出。

从充分发挥种子粒子与由单体合成的聚合物的相互作用的观点考虑,优选将最终得到的树脂粒子的粒径相对于种子粒子的平均粒径调整为3~100倍,更优选为3~70倍,进一步优选为4~60倍。通过种子粒子与由后述的乳化液中可以包含的含有二(甲基)丙烯酸酯化合物的单体所合成的聚合物的相互作用变高,能够进一步提高树脂粒子的压缩特性。

如果上述共聚物中的具有活性氢基的单体的共聚比例小于或等于40质量%,则能够在将种子粒子添加于乳化液时使种子粒子高效地吸收单体。

如果种子粒子的重均分子量为3000~50000,则在使种子粒子在乳化液中溶胀时容易吸收单体。

<树脂粒子的制造方法>

树脂粒子通过使上述种子粒子在包含单体的乳化液中溶胀后,对单体进行种子聚合而得到。种子聚合法可以参考公知的方法而进行。以下,对种子聚合法的一般方法进行说明,但不限于该方法。

首先,在包含单体和水性介质的乳化液中添加种子粒子。种子粒子可以直接添加于乳化液,也可以以使种子粒子分散于水性分散体中的形态添加。

乳化液可以通过公知的方法来制作。例如可以将单体添加于水性介质中,通过均质器、超声波处理机、nanomizer等微细乳化机使其分散于水性介质中,从而得到乳化液。在乳化液中,也可以根据需要包含聚合引发剂。聚合引发剂可以预先混合于单体中后,分散于水性介质中;也可以使聚合引发剂和单体分别分散在水性介质中再将其混合。在所得到的乳化液中的单体液滴的直径小于种子粒子的平均粒径的情况下,单体容易被种子粒子高效地吸收。

将种子粒子添加于乳化液中后,使种子粒子溶胀而使种子粒子吸收单体。该吸收通常可以通过将添加种子粒子后的乳化液在室温下搅拌1~24小时来进行。另外,可以通过将乳化液加热至30~50℃程度来促进单体的吸收。种子粒子的添加量例如可以根据所期望的粒径来适当调整,没有特别限制,从容易使种子粒子均匀膨胀的观点考虑,相对于乳化液中的单体总量100质量份优选为0.0001~10质量份,优选为0.0003~8质量份。

种子粒子由于吸收单体而溶胀。如果单体相对于种子粒子的混合比率变小,则通过单体的种子聚合而制作的树脂粒子的粒径的增加变小,存在树脂粒子的生产率降低的倾向。另一方面,如果单体的混合比率变大,则不被种子粒子吸收,单体在水性介质中独自进行悬浮聚合,有时生成目标粒径以外的粒子。需要说明的是,单体的吸收结束可以通过使用光学显微镜观察种子粒子并确认粒径扩大而判定。

本实施方式涉及的乳化液优选含有二(甲基)丙烯酸酯化合物作为单体。作为二(甲基)丙烯酸酯化合物,只要是具有两个(甲基)丙烯酰基的2官能单体就没有特别限制,例如,可以包含烷二醇二(甲基)丙烯酸酯。

从容易兼顾树脂粒子的低弹性与压缩恢复性的观点考虑,烷二醇二(甲基)丙烯酸酯优选包含下述式(1)所表示的二(甲基)丙烯酸酯化合物。式(1)所表示的二(甲基)丙烯酸酯化合物的含量以单体总量为基准优选大于或等于80mol%,更优选大于或等于85mol%,进一步优选大于或等于90mol%。

[化1]

式中,r1和r2各自独立地表示氢原子或甲基,l1表示碳原子数4~12的亚烷基,该亚烷基可以为直链状也可以为支链状还可以为环状。

作为式(1)所表示的二(甲基)丙烯酸酯化合物,例如可列举1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,5-戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,7-庚二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,8-辛二醇二(甲基)丙烯酸酯、3-甲基-1,5-戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,10-癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等烷二醇二(甲基)丙烯酸酯。

作为单体,可以与二(甲基)丙烯酸酯化合物一起并用其他多官能单体和/或单官能单体。

作为多官能性单体,例如可列举二乙烯基苯、二乙烯基联苯、二乙烯基萘等二乙烯基化合物;(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)四亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯等(聚)亚烷基二醇系二(甲基)丙烯酸酯;三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、1,1,1-三羟基甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、1,1,1-三羟基甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等3官能以上的(甲基)丙烯酸酯;乙氧基化双酚a系二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化乙氧基化双酚a系二(甲基)丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、1,1,1-三羟基甲基乙烷二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化环己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯等二(甲基)丙烯酸酯;邻苯二甲酸二烯丙酯及其异构体;异氰脲酸三烯丙酯及其衍生物等。在这些单体中,可以商业性获得新中村化学工业株式会社制造的nkester(a-tmpt-6p0、a-tmpt-3e0、a-tmm-3lmn、a-gly系列、a-9300、ad-tmp、ad-tmp-4cl、atm-4e、a-dph)等。这些多官能性单体可以单独使用也可以并用两种以上。

作为单官能性单体,例如可列举苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻乙基苯乙烯、间乙基苯乙烯、对乙基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、对正丁基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、对正己基苯乙烯、对正辛基苯乙烯、对正壬基苯乙烯、对正癸基苯乙烯、对正十二烷基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、对苯基苯乙烯、对氯苯乙烯、3,4-二氯苯乙烯等苯乙烯及其衍生物;丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂酯、丙烯酸2-氯乙酯、丙烯酸苯酯、α-氯丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂酯等(甲基)丙烯酸酯;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等乙烯酯;n-乙烯基吡咯、n-乙烯基咔唑、n-乙烯基吲哚、n-乙烯基吡咯烷酮等n-乙烯基化合物;氟乙烯、偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸四氟丙酯等含氟化单体;丁二烯、异戊二烯等共轭二烯等。它们可以单独使用一种或两种以上组合使用。

作为水性介质,可列举水、或水与水溶性溶剂(例如,低级醇)的混合介质。在水性介质中包含表面活性剂。作为表面活性剂,可以使用阴离子系、阳离子系、非离子系和两性离子系表面活性剂中的任一种。

作为阴离子系表面活性剂,例如可列举油酸钠、蓖麻油钾等脂肪酸油,月桂基硫酸钠、月桂基硫酸铵等烷基硫酸酯盐,十二烷基苯磺酸钠等烷基苯磺酸盐,烷基萘磺酸盐、烷烃磺酸盐、二辛基磺基琥珀酸钠等二烷基磺基琥珀酸盐,烯基琥珀酸盐(二钾盐)、烷基磷酸酯盐、萘磺酸福尔马林缩合物、聚氧乙烯烷基苯醚硫酸酯盐、聚氧乙烯月桂醚硫酸钠等聚氧乙烯烷基醚硫酸盐、聚氧乙烯烷基硫酸酯盐、十二烷基硫酸三乙醇酯等。

作为阳离子系表面活性剂,例如可列举月桂基胺乙酸酯、硬脂基胺乙酸酯等烷基胺盐,月桂基三甲基氯化铵等季铵盐。

作为非离子系表面活性剂,例如可列举聚乙二醇烷基醚类、聚乙二醇烷基芳基醚类、聚乙二醇酯类、聚乙二醇山梨醇酐酯类、聚亚烷基二醇烷基胺或酰胺类等烃系非离子表面活性剂、硅的聚环氧乙烷加成物类、聚环氧丙烷加成物类等聚醚改性硅系非离子表面活性剂、全氟烷基二醇类等氟系非离子表面活性剂等。

作为两性离子系表面活性剂,例如可列举月桂基二甲基氧化胺等烃表面活性剂、磷酸酯系表面活性剂和亚磷酸酯系表面活性剂等。

表面活性剂可以单独使用一种或组合两种以上来使用。在上述表面活性剂中,从单体聚合时的分散稳定性的观点考虑,优选阴离子系表面活性剂。

作为根据需要添加的聚合引发剂,例如可列举过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、邻氯过氧化苯甲酰、邻甲氧基过氧化苯甲酰、过氧化3,5,5-三甲基己酰、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化二叔丁基等有机过氧化物;2,2’-偶氮二异丁腈、1,1’-偶氮双环己烷甲腈、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)等偶氮系化合物等。聚合引发剂可以相对于单体100质量份以0.1~7.0质量份的范围使用。

接着,使被种子粒子吸收的单体聚合,从而得到单分散性的树脂粒子。

聚合温度可以根据单体和聚合引发剂的种类而适当选择。聚合温度优选为25~110℃,更优选为50~100℃。聚合反应优选在种子粒子充分溶胀,单体和任意的聚合引发剂被完全吸收后,进行升温而进行。在种子聚合结束后,根据需要通过离心分离从聚合液中除去水性介质,使用水和溶剂进行清洗后,进行干燥,从而将树脂粒子离析。

在上述聚合工序中,为了提高种子粒子的分散稳定性,也可以向乳化液中添加分散稳定剂,但在本实施方式的树脂粒子的制造方法中,由于对聚合中的树脂粒子起作用的剪切力小,因此也可以不使用分散稳定剂。在不使用分散稳定剂的情况下,能够省略从所制造的树脂粒子除去分散稳定剂的工序,因此优选。

作为分散稳定剂,例如可列举聚乙烯醇、多元羧酸、纤维素类(羟基乙基纤维素、羧甲基纤维素等)和聚乙烯吡咯烷酮,也可以并用三聚磷酸钠等无机系水溶性高分子化合物。其中,优选聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮。分散稳定剂的添加量相对于单体100质量份优选为1~10质量份。

为了抑制在水中产生由单体单独进行乳液聚合而成的粒子,也可以使用亚硝酸盐类、亚硫酸盐类、对苯二酚类、抗坏血酸类、水溶性维生素b类、柠檬酸、多酚类等水溶性阻聚剂。

<导电性粒子>

本实施方式的导电性粒子具有上述树脂粒子和形成于该树脂粒子表面的金属被膜。图4是表示本实施方式涉及的导电性粒子的示意截面图。如图4所示,导电性粒子40具有树脂粒子41和被覆树脂粒子41表面的金属被膜(金属层)42。

作为构成金属层42的金属,没有特别限制,例如可列举金、银、铜、铂、锌、铁、铅、锡、铝、钴、铟、镍、铬、钛、锑、铋、锗、镉、锡-铅合金、锡-铜合金、锡-银合金和锡-铅-银合金。其中,金属层2优选包含镍、铜、金或锡-银合金。

在树脂粒子41的表面形成金属层42的方法没有特别限制。作为形成金属层42的方法,例如可列举化学镀法、电镀法、物理性蒸镀法、将包含金属粉末的糊剂涂布于树脂粒子41的表面的方法。作为物理性蒸镀法,可以使用真空蒸镀、离子镀或离子溅射。作为形成金属层42的方法,优选化学镀法。

金属层42可以为单层,也可以为层叠有两层以上的多个金属层。从降低电极间的连接电阻的观点考虑,导电性粒子40的表面(金属层42的最外层)优选为金层、钯层或锡-银合金层。

金属层42的厚度优选为0.02~1μm,更优选为0.02~0.5μm。如果金属层42的厚度大于或等于0.02μm,则容易表现良好的导电性,如果小于或等于1μm,则在连接时导电性粒子容易变形。金属层2的厚度例如可以通过使用透射型电子显微镜(tem)观察导电性粒子的截面来求出。

导电性粒子40的平均粒径优选为1.02~101μm,更优选为1.5~80μm,进一步优选为2~67μm。

导电性粒子40的粒径的cv值优选小于或等于10%,更优选小于或等于7%,进一步优选小于或等于5%。通过导电性粒子40的cv值小于或等于10%,能够进一步提高电连接可靠性。

导电性粒子40的平均粒径和粒径的cv值可以通过与树脂粒子41同样的方法进行测定。

<各向异性导电材料>

本实施方式的各向异性导电材料包含上述导电性粒子和粘合剂树脂。图5是表示本实施方式涉及的各向异性导电材料的示意截面图。各向异性导电材料60具备绝缘性粘合剂树脂50和分散于粘合剂树脂50中的导电性粒子40。

作为粘合剂树脂50,可以使用含有热固性树脂、固化剂、膜形成性聚合物等的热固性树脂组合物。

作为热固性树脂,没有特别限制,从耐热性的观点考虑,优选使用环氧树脂。作为环氧树脂,可以使用在分子内具有两个以上缩水甘油基的各种环氧化合物,例如可列举双酚型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、萘型环氧树脂、联苯型环氧树脂、脂环式型环氧树脂、缩水甘油胺化合物、缩水甘油醚化合物和缩水甘油酯化合物。

如果使用将杂质离子(na+、cl-等)、水解性氯等降低至小于或等于300ppm的高纯品作为环氧树脂,则容易防止电迁移。

作为固化剂,没有特别限制,可以使用潜在性固化剂。作为潜在性固化剂,例如可列举咪唑化合物、酰肼化合物、三氟化硼-胺络合物、锍盐、胺酰亚胺、多胺的盐和双氰胺。

膜形成性聚合物只要能够将各向异性导电材料形成为膜状就没有特别限制。作为膜形成性聚合物,例如可列举苯氧树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂等热塑性树脂。

在粘合剂树脂50中,为了降低粘接后的应力或为了提高粘接性,可以混合丁二烯橡胶、丙烯酸橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、有机硅橡胶等。

在粘合剂树脂50中,也可以配合无机填料。作为无机填料,例如可以使用由二氧化硅、氧化镁、膨润土、蒙脱石、氧化铝或氮化硼构成的填料。

需要说明的是,粘合剂树脂50也可以为含有自由基聚合性树脂和有机过氧化物等光聚合引发剂代替热固性树脂和固化剂的光固性树脂组合物。

各向异性导电材料60例如可以如下操作进行制作。首先,使含有环氧树脂、丙烯酸橡胶、潜在性固化剂和膜形成性聚合物的热固性树脂组合物根据需要溶解或分散于有机溶剂中进行液态化,从而调制粘合剂树脂50。接着,使导电性粒子40分散于粘合剂树脂50中,从而制作液态的各向异性导电材料60。作为有机溶剂,优选能够溶解树脂成分且常压下的沸点为50~150℃的溶剂。

液态的各向异性导电材料60可以直接用于电路构件的连接,也可以成型为膜状而使用。膜状的各向异性导电材料60可以如下制作:将液态的各向异性导电材料60涂布于脱模性膜上,在小于或等于固化剂的活性温度时将有机溶剂除去后,从脱模性膜剥离。作为脱模性膜,适合使用氟树脂膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚烯烃膜等树脂膜。各向异性导电材料60以膜的形状使用时,从操作性方面出发是方便的。

膜状的各向异性导电材料60的厚度可考虑导电性粒子40的平均粒径和各向异性导电材料60的特性而相对地决定,优选为1~100μm,更优选为3~50μm。如果各向异性导电材料60的厚度大于或等于1μm,则存在可得到充分的粘接性的倾向,如果小于或等于100μm,则为了得到导电性,存在能够以少量的导电性粒子40得到充分的连接可靠性的倾向。

<连接结构体>

本实施方式涉及的电路构件的连接结构体48具备:在第一电路基板44的主面上形成有第一电路电极45的第一电路构件、在第二电路基板46的主面上形成有第二电路电极47的第二电路构件、以及介于第一电路构件与第二电路构件之间的连接部。第二电路构件按照第二电路电极与第一电路电极相对的方式配置,连接部包含上述本实施方式涉及的导电性粒子。

图6是表示使用了本实施方式涉及的各向异性导电材料的电路构件的连接结构体的制作方法的示意截面图。

首先,如图6(a)所示,准备形成有第一电路电极45的第一电路基板44和形成有第二电路电极47的第二电路基板46,在其间配置各向异性导电材料60。此时,按照第一电路电极45与第二电路电极47相对的方式调整位置。然后,在第一电路电极45与第二电路电极47相对的方向上对第一电路基板44和第二电路基板46进行加压加热同时层叠,得到图6(b)所示的连接结构体10。连接结构体10通过各向异性导电材料60的固化物而电连接。

作为第一电路基板44和第二电路基板46,可列举玻璃基板、聚酰亚胺等带基板、驱动器ic等裸芯片和刚性型的封装基板。

(第2实施方式)

图7是表示本发明的第2实施方式涉及的反应装置21的一个例子的示意截面图。反应装置21具备:容纳反应液的反应容器23、配置于反应容器23内的搅拌体13、和驱动部18,所述驱动部18通过使搅拌体13在旋转轴线g的周围旋转而对反应液进行搅拌。作为搅拌体13,可以使用与上述反应装置1中的搅拌体13同样的搅拌体,但在本实施方式中,搅拌体13设于旋转轴线g方向上的反应容器23的底部侧。反应装置21也可以具有导入部5和盖4。作为导入部5、盖4、和驱动部18,可以使用与上述反应装置同样者。

反应容器23具有第一壁面3a,所述第一壁面3a将在反应容器23内被搅拌的反应液的流动向着反应容器23的下方且接近旋转轴线g的方向引导。这里,在以往的反应装置中使用的反应容器由相对于旋转轴线g平行的侧面与平底构成,因此反应容器的壁面无法将反应液向着反应容器的下方且接近旋转轴线g的方向引导,作为结果,会在反应容器内形成反应液的流动弱的区域,无法顺利地搅拌比反应容器的搅拌体更靠下侧整体。另一方面,本实施方式的反应容器23具有上述第一壁面,因此在使搅拌体13旋转时,将从排出口15排出的反应液沿着第一壁面3a向着搅拌体13的正下方向引导。向着搅拌体13的正下方向引导的反应液的流动被设于搅拌体13的底部侧的吸入口16吸上来,从而能够在反应容器23内不产生反应液的停滞而顺利地产生循环流。由此,本实施方式的反应装置21能够比以往的反应装置更顺利地进行反应液的搅拌,因此在制造树脂粒子时,能够使树脂粒子的粒径的cv值变小。进一步,在以往的反应装置中,如上所述会形成流动弱的区域,因此合成途中的树脂粒子等固体物会由于重力而沉淀,堆积在反应容器底。特别是在以往的反应装置中进行种子聚合的情况下,由于种子粒子堆积于反应容器底而凝聚,因此导致收获率降低和所得到的树脂粒子的cv值增加。另一方面,在本实施方式的反应装置21中,分散于反应液中的固体物顺着向反应容器23的下方且接近旋转轴线g的方向引导的流动而向搅拌体13的正下方向引导,并从搅拌体13的吸入口16被吸上来,因此能够抑制由于固体物沉淀而堆积于反应容器23底。因此,本实施方式的反应装置21可以合适地用于树脂粒子的制造,特别适合于种子聚合。

上述第一壁面3a优选一边使被相对于旋转轴线g垂直的截面上的反应容器23的壁面所包围的区域的面积减少一边到达反应容器23的最下位置,更优选一边缩径一边到达反应容器23的最下位置。这里,所谓缩径,是指被垂直的截面上的反应容器23的壁面所包围的区域的形状为大致圆形,该圆的直径随着沿旋转轴线g朝向反应容器23的最下位置的方向变小。作为反应容器23的具体形状,例如可列举圆底和茄型。

进一步,反应容器23也可以具有位于比第一壁面3a更靠上方的第二壁面3b。该第二壁面3b将在反应容器23内被搅拌的反应液的流动向着反应容器23的下方且离开旋转轴线g的方向引导。通过具有第二壁面,能够更顺利地将反应液的流动向着反应容器23的下方且接近旋转轴线g的方向引导。

可以使用本实施方式的反应装置21,与上述第1实施方式同样地制造树脂粒子。另外,可以与第1实施方式同样地使用该树脂粒子来制造导电性粒子、各向异性导电材料和连接结构体。

实施例

以下,列举实施例和比较例,更具体地说明本发明。但是,本发明不限于以下的实施例。

<种子粒子的合成>

(合成例1)

向500ml的三口烧瓶中一并装入70g甲基丙烯酸甲酯(mma)、2.1g辛硫醇(oct)、0.7g过二硫酸钾(kps)和400g水,一边在70℃的水浴中进行加热,一边使用搅拌机进行约8小时搅拌,形成种子粒子(粒径:700nm)。

<使用了种子聚合的树脂粒子的合成>

(乳化液的调制)

将在18g1,4-丁二醇二丙烯酸酯(bdda)中溶解1.33g过氧化苯甲酰所得的单体与溶解有3.0g十二烷基硫酸三乙醇的295g离子交换水混合,使用超声波均质器进行10分钟处理而调制乳化液。

(实施例a1~10)

使用图1所示的反应容器,通过导入口从旋转轴线看比搅拌体更朝向反应容器的壁面侧的漏斗,向上述乳化液中加入合成例1的种子粒子的分散液5.0g(种子粒子0.9g),在室温搅拌12小时后,使用连通路的内径为200μm的搅拌体,在80℃进行8小时聚合,合成树脂粒子。将搅拌体的形状和连通路的数量的关系、以及各实施例中的树脂粒子的合成结果示于表1中。可知,虽然均已充分地单分散,但通过实施例a9的方式得到的树脂粒子最为单分散。需要说明的是,在表1中,上和下是指与旋转轴线平行的上方向和下方向,横是指与旋转轴线垂直的方向。

[表1]

(实施例a11)

将在18g1,4-丁二醇二丙烯酸酯(bdda)中溶解1.33g过氧化苯甲酰所得的单体与溶解有3.0g十二烷基硫酸三乙醇的295g离子交换水混合,通过超声波均质器进行10分钟处理而调制乳化液。

向该乳化液中加入合成例1的种子粒子的分散液5.0g,在室温搅拌12小时后,使用连通路的内径为200μm的搅拌体,在80℃进行8小时聚合,除此以外,与实施例a9同样地操作而合成树脂粒子。

(实施例a12)

将合成例1的种子粒子分散液的添加量变更为0.6g(种子粒子0.1g),使用连通路的内径为400μm的搅拌体,除此以外,与实施例a9同样地操作而合成树脂粒子。

(实施例a13)

将合成例1的种子粒子分散液的添加量变更为0.2g(种子粒子0.03g),使用连通路的内径为600μm的搅拌体,除此以外,与实施例a9同样地操作而合成树脂粒子。

(实施例a14)

将合成例1的种子粒子分散液的添加量变更为0.07g(种子粒子0.01g),使用连通路的内径为800μm的搅拌体,除此以外,与实施例a9同样地操作而合成树脂粒子。

(实施例a15)

将合成例1的种子粒子分散液的添加量变更为0.04g(种子粒子0.007g),使用连通路的内径为1000μm(1mm)的搅拌体,除此以外,与实施例a9同样地操作而合成树脂粒子。

(比较例a1)

使用具有6个叶片的圆盘涡轮代替上述搅拌体,在容器内安装挡板,除此以外,与实施例a11同样地操作而合成树脂粒子。

通过湿式流动式粒径·形状分析装置(希森美康株式会社制)测定各实施例和比较例中得到的树脂粒子的粒径,算出平均粒径和粒径的cv值。将结果示于表1和2中。

根据表1的结果,确认到通过本发明的制造方法合成的粒子非常单分散。

[导电性粒子的制作]

在实施例a11~15和比较例a1中所得到的树脂粒子表面分别通过化学镀法形成厚度0.2μm的镍层,进一步在该镍层的外侧形成厚度0.04μm的钯层,分别制作导电性粒子a11~16。

[各向异性导电材料的制作]

使用导电性粒子a11~16,如下所述,进行各向异性导电材料的制作。

向在10质量份乙酸乙酯中溶解5质量份苯氧树脂(联合碳化物公司制,商品名“pkhc”)、18质量份丙烯酸橡胶(丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯腈和甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物,共聚比(质量)40/30/30/3,mw850,000)、15质量份环氧树脂(三菱化学株式会社制,商品名“yl-983u”)所得的溶液中,添加2质量份阳离子系固化剂(三新化学工业株式会社制,商品名“si-60”),调制热固性树脂组合物。接着,向上述热固性树脂组合物中加入二氧化硅填料(日本aerosil株式会社制,商品名“aerosilr805”)10质量份的乙酸乙酯分散液30质量份并混合,然后加入20质量份导电性粒子和10质量份乙酸乙酯并进行超声波分散,制作液态的各向异性导电材料。

通过辊涂机将液态的各向异性导电材料涂布于经有机硅处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(厚度40μm,以下记为“pet膜”)上,在80℃进行5分钟干燥而制作厚度20μm的膜状各向异性导电材料。

[连接结构体的制作]

使用所制作的膜状各向异性导电材料,如下进行带金凸块(面积:30μm×90μm、间隔10μm、高度:15μm、凸块数:362)的芯片(1.7mm×17mm、厚度:0.5mm)与带alnd膜的玻璃基板(吉奥马(geomatec)制,厚度:0.7mm)的热压接,制作连接结构体。

在80℃、0.98mpa(10kgf/cm2)、5秒钟的条件下将切断为预定尺寸(2mm×19mm)的膜状各向异性导电材料的与设有pet膜的面相反一侧的面粘贴于带alnd膜的玻璃基板的形成有alnd膜的面上。然后,剥离pet膜,隔着各向异性导电材料,在170℃、70mpa、5秒钟的条件下进行加热和加压而得到安装样品(连接结构体)。

(压痕的确认)

使用液晶面板检查用显微镜(bh3-mjl,奥林巴斯株式会社制),通过诺马斯基(nomarski)微分干涉观察从玻璃基板侧观察压痕的状态。将能够清晰确认轮廓的情况设为良好,将其以外的情况设为不明确。另外,数出1000个压痕,将不明确的压痕数大于或等于50个设为b,将小于50个设为a而评价压痕的偏差。将结果示于表2中。

[表2]

确认到:通过本实施方式的制造方法合成的树脂粒子具有高的单分散性。另外,确认到:通过使用下述导电性粒子,能够制作压痕偏差少的连接结构体,所述导电性粒子使用该树脂粒子形成。

<反应容器形状的研究>

(实施例b1)

将在18g1,4-丁二醇二丙烯酸酯(bdda)中溶解1.33g过氧化苯甲酰所得的单体与溶解有3.0g十二烷基硫酸三乙醇的295g离子交换水混合,通过超声波均质器进行10分钟处理而调制乳化液。

使用圆底烧瓶作为合成的容器,向上述乳化液中加入合成例1的种子粒子的分散液5.0g(种子粒子0.9g),在室温搅拌12小时后,使用连通路的内径为200μm的搅拌体在80℃进行8小时聚合,合成树脂粒子。

(实施例b2)

将合成例1的种子粒子分散液的添加量变更为0.6g(种子粒子0.1g),使用连通路的内径为400μm的搅拌体,除此以外,与实施例b1同样地操作而合成树脂粒子。

(实施例b3)

使用连通路的内径为1.0mm的搅拌体,除此以外,与实施例b2同样地操作而合成树脂粒子。

(实施例b4)

使用连通路的内径为5.0mm的搅拌体,除此以外,与实施例b2同样地操作而合成树脂粒子。

(实施例b5)

使用连通路的内径为10.0mm的搅拌体,除此以外,与实施例b2同样地操作而合成树脂粒子。

(实施例b6)

将合成例1的种子粒子分散液的添加量变更为0.2g(种子粒子0.03g),使用连通路的内径为10.0mm的搅拌体,除此以外,与实施例b1同样地操作而合成树脂粒子。

(实施例b7)

将合成例1的种子粒子分散液的添加量变更为0.07g(种子粒子0.01g),使用连通路的内径为10.0mm的搅拌体,除此以外,与实施例b1同样地操作而合成树脂粒子。

(实施例b8)

将合成例1的种子粒子分散液的添加量变更为0.04g(种子粒子0.007g),使用连通路的内径为10.0mm的搅拌体,除此以外,与实施例b1同样地操作而合成树脂粒子。

(实施例b9)

将进行合成的容器替换为茄型烧瓶,使用连通路的内径为10.0mm的搅拌体,除此以外,与实施例b1同样地操作而合成树脂粒子。

(比较例b1)

进行合成的容器使用具有与旋转轴线平行的侧面和与旋转轴线垂直的底面的圆筒型,除此以外,与实施例b1同样地操作而合成树脂粒子。

(比较例b2)

搅拌体使用具有六个叶片的垂直圆盘涡轮代替上述搅拌体,除此以外,与实施例b1同样地操作而合成树脂粒子。

(比较例b3)

搅拌体使用具有四个叶片的桨式涡轮(叶片角度45°)代替上述搅拌体,除此以外,与实施例b1同样地操作而合成树脂粒子。

通过湿式流动式粒径·形状分析装置(希森美康株式会社制)测定各实施例和比较例中所得到的树脂粒子的粒径,算出平均粒径和粒径的cv值。将结果示于表3中。

由表3的结果确认到:通过本发明的制造方法合成的粒子非常单分散。

导电性粒子的制作

在实施例b1~9和比较例b1~3中得到的树脂粒子表面分别通过化学镀法形成厚度0.2μm的镍层,进一步在该镍层的外侧形成厚度0.04μm的钯层,分别制作导电性粒子b1~12。

[各向异性导电材料的制作]

使用导电性粒子b1~12,如下进行各向异性导电材料的制作。

向在10质量份乙酸乙酯中溶解5质量份苯氧树脂(联合碳化物公司制,商品名“pkhc”)、18质量份丙烯酸橡胶(丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯腈和甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物、共聚比(质量)40/30/30/3,mw850,000)、15质量份环氧树脂(三菱化学株式会社制,商品名“yl-983u”)所得的溶液中,添加2质量份阳离子系固化剂(三新化学工业株式会社制,商品名“si-60”),调制热固性树脂组合物。接着,向上述热固性树脂组合物中加入二氧化硅填料(日本aerosil株式会社制,商品名“aerosilr805”)10质量份的乙酸乙酯分散液30质量份并混合,然后加入20质量份导电性粒子和10质量份乙酸乙酯并进行超声波分散,制作液态的各向异性导电材料。

通过辊涂机将液态的各向异性导电材料涂布于经有机硅处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(厚度40μm,以下记为“pet膜”)上,在80℃干燥5分钟而制作厚度20μm的膜状各向异性导电材料。

[连接结构体的制作]

使用所制作的膜状各向异性导电材料,如下进行带金凸块(面积:30μm×90μm、间隔10μm、高度:15μm、凸块数:362)的芯片(1.7mm×17mm、厚度:0.5mm)与带alnd膜的玻璃基板(吉奥马制,厚度:0.7mm)的热压接,制作连接结构体。

在80℃、0.98mpa(10kgf/cm2)、5秒钟的条件下将切断为预定尺寸(2mm×19mm)的膜状各向异性导电材料的与设有pet膜的面相反一侧的面粘贴于带alnd膜的玻璃基板的形成有alnd膜的面上。然后,剥离pet膜,隔着各向异性导电材料,在170℃、70mpa、5秒钟的条件下进行加热和加压,得到安装样品(连接结构体)。

(压痕的确认)

使用液晶面板检查用显微镜(bh3-mjl,奥林巴斯株式会社制),通过诺马斯基微分干涉观察从玻璃基板侧观察压痕状态。将能够清晰确认轮廓的情况记为良好,将除其以外的情况记为不明确。另外,数出1000个压痕,将不明确的压痕数大于或等于50个设为b,将小于50个设为a而评价压痕的偏差。将结果一并示于表3中。

[表3]

确认到:通过本实施方式的制造方法合成的树脂粒子具有高的单分散性。另外确认到:通过使用下述导电性粒子,能够制作压痕偏差少的连接结构体,所述导电性粒子使用该树脂粒子形成。

符号说明

1、21:反应装置;3、23:反应容器;3a:第一壁面;3b:第二壁面;4:盖;5:导入部;11、31:轴体;12:基体;13、33:搅拌体;14、34:连通路;15、35:排出口;16、36:吸入口;18:驱动部;40:导电性粒子;41:树脂粒子;42:金属层;50:粘合剂树脂;60:各向异性导电材料;44:第一电路基板;45:第一电路电极;46:第二电路基板;47:第二电路电极;48:连接结构体;g:旋转轴线。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1