微波加热用导电性树脂组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及导电性树脂组合物。更详细而言，涉及适于通过微波加热进行固化的 导电性树脂组合物。
【背景技术】
[0002] 已知有使用微波将金属等材料、或它们的薄膜进行加热处理的技术。在使用微波 的情况下，可通过电场或磁场的作用使加热对象物内部发热而选择性地进行加热。
[0003] 作为微波加热的例子，在下述专利文献1 (特别是0073段等）中公开了，对由成为 金属氧化物半导体的前体的无机金属盐材料形成的薄膜，在大气压下（在氧的存在下）照 射微波而变换成半导体的技术。
[0004] 另外，在下述专利文献2(特别是0024段等）中公开了，在以等间隔配设有微波源 (磁控管）的通道内，一边使超硬合金、金属陶瓷或陶瓷制切断板等加工材通过一边进行加 热的技术。
[0005] 另外，在下述专利文献3 (特别是0019段等）中公开了，在驻波（入射波和反射波 的合成）的电场最大或磁场最大的位置设置磨石材料，高效地进行加热的微波加热装置。
[0006] 另外，在下述专利文献4(特别是0042段、0048段等）中公开了，将金属粒子在基 板上进行表面涂布或图案化后，照射规定频率的高频电磁波来进行选择性加热，由此可以 使金属粒子相互熔敷而形成复杂的电子安装零件。另外，通过在金属粒子中混合碳材料等 高频电磁波吸收性优异的烧结助剂，可进一步增强选择加热性。
[0007]另外，在下述专利文献5 (特别是0045段等）中，作为可通过微波照射进行固化的 新型固化系的涂料组合物，公开了由具有5以上的纵横比的导电性填料（a)、粘合剂（b)、溶 剂（c)及颜料（d)组成的涂料组合物。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 :日本特开2009-177149号公报
[0011] 专利文献2 :日本特开2006-300509号公报
[0012] 专利文献3:日本特开2010-274383号公报
[0013] 专利文献4 :日本特开2006-269984号公报
[0014] 专利文献5:日本特开2003-64314号公报
【发明内容】
[0015] 发明所要解决的课题
[0016] 通常，在通过微波来对导体或半导体的膜或者使导体或半导体分散了的分散物的 膜进行加热的情况下，因产生火花，从而这些膜或形成有膜的基板会破损，存在难以适当加 热的问题。关于该课题，在上述专利文献1~5中没有记载或暗示。在专利文献4中虽然 记载了包含金属粒子和含碳材料的银纳米粒子的糊剂，但是并未公开详细组成。在专利文 献5中只不过同等地例示金属系材料和碳系材料作为导电性填料。
[0017] 本发明的目的在于，提供一种可通过固化来显示高导电性，且在通过微波来加热 的情况下，可以抑制火花的产生且可以在短时间内均一地加热、固化的微波加热用导电性 树脂组合物。
[0018] 用于解决课题的手段
[0019] 为实现上述目的，本发明一个实施方式提供一种微波加热用导电性树脂组合物， 其特征在于，含有非碳质导电填料、具有固化性的绝缘性粘合剂树脂和碳质材料，相对于所 述非碳质导电填料和具有固化性的绝缘性粘合剂树脂的合计100质量份，含有1~20质量 份碳质材料，所述碳质材料的体积固有电阻值比所述非碳质导电填料高，且纵横比为20以 下。所述碳质材料优选为石墨粒子。
[0020] 另外，其特征在于，所述非碳质的导电填料为以下材料中的任一者：由选自金、银、 铜、镍、铝、钯中的至少一种金属、或多种所述金属的合金构成的粒子或纤维；在所述金属表 面镀有金、钯、银中的任一者的金属粒子或纤维；在树脂球上镀有镍、金、钯、银中的任一者 的树脂芯球。
[0021] 本发明其它实施方式提供一种导电图案的形成方法，其特征在于，具有以下工序： 将所述微波加热用导电性树脂组合物图案印刷于基板上而形成导电性图案的工序、和对所 述导电性图案照射微波而进行加热和固化的工序。
[0022] 发明效果
[0023] 本发明的微波加热用导电性树脂组合物含有非碳质导电填料及具有固化性的绝 缘性粘合剂树脂，并且含有适当量的规定形状的碳质材料，因此，在利用微波加热的情况 下，可以抑制火花的产生，并且可以在短时间内固化，低电阻的导电图案的生产性优异。
【附图说明】
[0024] 图1是实施例的切割片的平面图。
[0025]图2是用于说明实施例的试验片固定方法的截面概略图。
[0026] 附图标记说明
[0027] 10聚酰亚胺基板、12线、100切割片、102石英板、104作为间隔件的石英板、106试 验片
【具体实施方式】
[0028] 以下，对用于实施本发明的方式（以下称为实施方式）进行说明。
[0029] 本实施方式的微波加热用导电性树脂组合物（以下有时称为导电性树脂组合物） 包含：非碳质导电填料、作为粘合剂树脂发挥功能的绝缘性固化性树脂、体积固有电阻值比 上述非碳质的导电填料高的碳质材料。
[0030] 上述非碳质的导电填料优选为以下材料中的任一者：由选自金、银、铜、镍、铝、钯 中的至少一种金属、或多种上述金属的合金形成的粒子或纤维；在上述金属表面镀有金、 钯、银中的任一者的金属粒子或纤维；在树脂球上镀有镍、金、钯、银中的任一者的树脂芯 球；但不限定于这些，只要为可显示导电性、且不会大幅损及粘接性的（以无法作为粘接 剂来使用的程度）非碳质材料，就可以使用。从导电性的观点来看，优选为20°C下的体积 固有电阻值低于104Ω·cm的材料。若举例来说，对于20°C下的体积固有电阻值，金为 2. 2μΩ·cm、银为 1. 6μΩ·cm、铜为 1. 7μΩ·cm、镍为 7. 2μΩ·cm、错为 2. 9μΩ·cm、 钯为10.8μΩ·cm。导电填料的形状没有特别限定，在粒子的情况下，可使用球状、平板 (扁平）状、棒状等各种形状的粒子。作为优选的粒径，可使用〇. 5~20μm的范围的粒径， 更优选为〇. 7~15μπι。在此所说的粒径是指以激光衍射、散射法所测定出的个数基准的 D50 (中值径）的粒径。另外，在纤维的情况下，优选为直径0. 1~3μm、长度1~10μm、纵 横比（平均长度/平均径）5~100的纤维。上述非碳质导电填料的优选含量为非碳质导 电填料和具有固化性的绝缘性粘合剂树脂的合计量的25~90质量％，更优选为40~85 质量％，进一步优选为60~80质量％。
[0031] 另外，上述粘合剂树脂为固化性树脂，例如可举出环氧树脂、含有乙烯酯树脂的不 饱和聚酯树脂、聚胺酯树脂、硅酮树脂、酚树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂等公知的绝缘性固 化性树脂。在本说明书中，在"粘合剂树脂"中也含有具固化性的单体。粘合剂树脂优选在 常温下为液状，但也可以使用将在常温下为固体的材料溶解在有机溶剂而形成为液状的材 料。
[0032]另外，作为上述碳质材料，可举出石墨、石墨稀、富勒稀类（巴克敏斯特富勒稀、碳 纳米管、碳纳米角、碳纳米芽）、玻璃状碳、无定形碳、碳纳米泡沫、活性炭、碳黑、石墨、木炭、 碳纤维等。它们优选以粉末状予以添加，若使用纵横比为20以下的材料，则通过后述的微 波加热，可促进固化性树脂的固化。更优选的纵横比为15以下，进一步优选为10以下。若使 用纵横比高的碳质材料，则会有在导电性树脂组合物中的碳质材料的分散性降低的倾向， 在微波加热时，容易产生火花。在此，纵横比是指，若为纤维状则为平均长度/平均直径，若 为椭圆形状则为平均长径/平均短径，若为平板（扁平）状则为平均宽度/平均厚度。
[0033] 上述碳质材料，与除构成导电性树脂组合物的碳质材料以外的材料（非碳质导电 填料、粘合剂树脂、其它根据需要配合的溶剂等添加物）相比，更容易吸收微波（的能量）， 因此，可在微波照射时抑制火花产生，可以有效地发热。在本发明中，上述碳质材料并非被 用作用于赋予导电性的成分，即导电性填料。在本发明的导电性树脂组合物中所含有的碳 质材料，体积固有电阻值比上述导电填料高，在20°C下的体积固有电阻值为104Ω· cm以 上。
[0034] 上述碳质材料的含量，相对于导电性树脂组合物中的非碳质导电填料和粘合剂树 脂的合计100质量份，为1~20质量份，但优选为2~15质量份，更优选为3~10质量份。 若低于1质量份，则抑制火花产生的效果小，若超过20质量份，则导电性树脂组合物的固化 物的导电率降低。
[0035] 另外，至于导电性树脂组合物中粘合剂树脂的配合量，从印刷适性、和固化所得的 导电层的导电性来看，优选为构成固化物的成分即构成导电性树脂组合物的除根据需要所 配合的溶剂以外的成分的合计量的10~50质量％，更优选为15~40质量％，进一步优选 为以20~30质量％。
[0036] 本实施方式的微波加热用导电性树脂组合物通过选择非碳质导电填料、上述具有 固化性的粘合剂树脂及碳质材料的种类及量，而且根据需要使用稀释剂，可以按照对元件、 基板等的印刷方法或涂布方法调制成适当的粘度。例如，在网版印刷的情况下，优选使用沸 点为200°C以上的有机溶剂作为稀释剂。作为如上的有机溶剂，可举出二乙二醇单甲醚乙 酸酯、二乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇单甲醚、松油醇等。虽然也取决于印刷方法或涂布 方法，但在网版印刷的情况下，优选的导电性树脂组合物的粘度，用E型粘度计（3°锥体、 5rpm、lmin值、25°C)测定的粘度为5Pa·s~lOOOPa·s的范围。更优选为lOPa·s~ 500Pa·s的范围。
[0037] 在本实施方式的微波加热用导电性树脂组合物中，除了上述成分以外，根据需要 也可以使用二异丙氧基（乙酰乙酸乙酯）铝那样的铝螯合化合物；异丙基三异硬脂酰基钛 酸酯那样的钛酸酯；脂肪族多元羧酸酯；不饱和脂肪酸胺盐；山梨醇酐单油酸酯那样的表 面活性剂；或聚酯铵盐、聚酰胺那样的高分子化合物等作为分散助剂。另外，也可以配合无 机及有机颜料、硅烷耦合剂、流平剂、触变剂、消泡剂等。
[0038] 本实施方式的微波加热用导电性树脂组合物可通过粉碎机、螺旋桨搅拌机、捏合 机、辊、球磨机等那样的混合装置将配合成分均一混合而调制。调制温度没有特别限定，例 如可在常温下调制。