JPH04181607A

JPH04181607A - 導電性カーボンペースト

Info

Publication number: JPH04181607A
Application number: JP2306144A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Suzuki; 鈴木　和己; Toru Fukuda; 徹福田
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1990-11-14
Filing date: 1990-11-14
Publication date: 1992-06-29

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、プリント回路基板、特にフレキシブルプリン
ト回路基板の電気入力用接点に使用される導電性カーボ
ンペーストに関するものである。

〔従来の技術とその問題点］導電性カーボンペーストは、その組成物中に炭素粉末を
含有させることで導電性を発渾する。

これらの組成物には、導電性を高めるためや導電性の経
時的な変化を押えるために、カーボン粉末とグラファイ
ト粉末を混合したり、また、それらの粒径の異なるもの
を混合して用いることが一般的である。　この導電性カ
ーボンペース）・には、平均粒径として数μｍであるが
、最大粒径では数十μｍの炭素粉末を含有している。

ところで、このＫＭ性カーボンペーストを用いて、ポリ
エステルフィルム等の基材にスクリーン印刷等の方法に
より所望のパターンを印刷し、熱風乾燥機等で硬化させ
、電気入力用ソートとする。

このソートは、絶縁性のスベ〜サーを介して上下２枚重
ね合わせ、電気入力用接点として用いられる。

この場合、導電性カーボンペーストからなる硬化膜表面
の凹凸が大きいために、電気入力部の薄膜化は困難であ
り、また、極端には入力操作をしなくても入力状態を呈
し、人力の信頼性が極めて劣るという問題点を有してい
る。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、このような問題点を解決するために、導
電性カーボンペースト中の炭素粉末の最大粒径をできる
だけ小さくするという事実が有効であることを見出し、
本発明に至った。

すなわち、本発明は、炭素粉末及び合成樹脂を主成分と
する導電性カーボンペーストにおいて、炭素粉末の量が
合成樹脂１００重量部に対して、２０〜１００重量部で
あり、かつ炭素粉末の最大粒径が２０μｍ以下であるこ
とを特徴とする導電性カーボンペーストである。

本発明における炭素粉末の種類としては、導電性カーボ
ンブランクが好ましい。

導電性カーボンブラックとしては、例えば、デンカブラ
ック（電気化学工業■製、商品名）、ケッチエンブラッ
クＥＣ（ライオン■製、商品名）、パルカンＸＣ−７２
（キャボット■製、商品名）、Ｍ　Ｓ　−５００（旭カ
ーボン■製、商品名）　、＃！３７５０（三菱化成昧製
、商品名）等が挙げられる。

これらのカーボンブランクは、それ自体、凝集しており
、銘柄によっては粒径の大きいもので数闘あり、また、
凝集力の度合いにも強弱がある。

ところで、導電性カーボンペーストは、主成分である炭
素粉末と合成樹脂、及び溶剤をミキサー等で混合し、更
に、混練機を用いて製造する。

混練機としては、播潰機、ロール、ニーダ−等を使用す
ることができるが、炭素粉末を均一に分散させ、しかも
短時間で微細化するためには、ロールが最も通している
。

本発明における炭素粉末の粒径は、あくまで、カーボン
ペーストの状態になったときに、最大粒径として、２０
μｍ以下であればよい。

この最大粒径が２０μｍを越える場合、本発明の目的で
ある入力信転性を改良することができない。

前記導電性カーボンブラックの中で凝集力が非常に強い
ものは、本発明において使用できるが、ロールによる混
練回数が多くなり、必ずしも実用的ではない。

また、グラファイト粉末は、通常入手できるものでは、
前記導電性カーボンブランクと比べて、カーボンペース
ト状での最大粒径、及び凝集力が大きく、好ましくない
。

本発明における炭素粉末の量は、合成樹脂１００重量部
に対して、２０〜１００重量部であり、好ましくは、３
０〜７０重量部である。

炭素粉末の量が２０重量部未満の場合には、導電性が極
めて不安定になり、１００重量部を越える場合には、プ
リント回路基板への密着性が劣り、いずれも実用に耐え
ない。

本発明における合成樹脂としては、通常の塗料用樹脂な
らば全て使用することができる。

例えば、ウレタン系樹脂、ビニール系樹脂、エポキシ系
樹脂、フェノール系樹脂、メラミン系樹脂、アルキッド
系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂、ポリエステルア
クリレート系樹脂等である。

これらの樹脂は、加熱乾燥、加熱硬化、紫外線硬化、電
子線硬化等の方法により硬化させる。

本発明のカーボンペーストには、流動性を付与するため
に、溶剤を添加することが一般的である。

その溶剤としては、例えば、キシレン、シクロヘキサノ
ン、メチルシクロヘキサノン、ジイソブチルケトン、イ
ソホロン、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチ
ルカルピトール、エチルカルピトール、カルピトールア
セテート、ブチルセロソルブアセテート等が挙げられる
。

これらの溶剤は、合成樹脂の溶解性、プリント回路基板
への転写方法、作業環境条件、硬化条件等により適宜選
択し、１種又は２種以上混合して用いられる。

また、溶剤の添加量は、特に限定されず、上記の各条件
を考慮して、適宜法められる。

更に、導電性カーボンペーストの特性を損なわない範囲
において、種々の添加剤を加えることは差し支えない。

ここにいう添加剤とは、微粒子シリカ、ヘントナイト等
、最大粒径１０μｍ以下の無機物、及びこれらを有機物
で処理したもの、また、消泡剤、分散剤、カップリング
剤等である。

〔実施例）以下、実施例により本発明を具体的に説明する。

なお、得られたカーボンペースト及びその硬化膜につい
て、次の試験により評価した。

・最大粒径カーボンペーストを粒度ゲージ（ヨシミツ精機■製）の
溝の深い所へ乗せ、かきとり刃をその所の長手方向に直
角、及び粒度ゲージ面に垂直になるように押しあてる。

　かきとり刃を目盛０の方向へ均等な速さで引き動かし
、線が出たところの目盛を読み、これを量大粒径とした
。

・平均粒径カーボンペーストをブチルセロソルブアセテートで希釈
し、超音波分散機に５分間かけ、粒径分布測定機（堀場
製作所■製）で測定した。

・表面粗さポリエステルフィルムの面にカーボンペーストによるパ
ターン（長方形、５０ｍｍ　Ｘ　’１０ｍｍ　）をスク
リーン印刷し、熱風乾燥機（１００’Ｃ１３０分間）に
て硬化させた。　得られた硬化膜について、表面粗さ計
（小板研究所■製）で中心線粗さを測定した。

・密着性上記と同様の硬化膜を用い、ＪＩＳ−に５４００に準じ
て試験した。

この硬化膜にカンタ−ナイフで直交するように切り目（
１ｍｍ間隔、縦横各１１本）を入れ、１００個の枡目を
作った。　その上にセロテープを充分に圧着した後、急
激に引き剥がし、１００個の枡目のうちポリエステルフ
ィルム面に残った枡目の個数を分数で表わし、密着性と
した。

・表面抵抗ポリエステルフィルムの面にカーボンペーストによる５
本線（輻２１ＩＩｍ、長さ８０Ｉ）をスクリーン印刷し
、熱風乾燥機（１００°Ｃ２３０分間）にて硬化させた
。　各５木線について電気抵抗値と膜厚を測定し、その
平均値を求め、膜厚１０μ−での電気抵抗値を表面抵抗
（ｏｈｍ／ｓｑ）とした。

・入力借問性２枚のガラス板面に、予め、端子として銀ペーストを印
刷・硬化させておく。　次に、これらのガラス板面にカ
ーボンペーストによるパターン（長方形、５０ｍｍ　Ｘ
　７０ｍｍ　）をスクリーン印刷し、熱風乾燥機（１０
０°Ｃ１３０分間）にて硬化させた。　更に、硬化膜面
が向かい合うように、１枚目のガラス板を上側に、及び
２枚目のガラス板を下側にして、それらの間に絶縁用ス
ペーサーとしてポリエステルフィルム（厚さ２５μ転長
四角状ガスケント）を挟んで重ね合わせた。

上下２個の端子間に１００■の電圧をかけ、電気絶縁性
を測定した。

このとき、硬化膜を通して短絡なしく０）又は、短絡あ
り（×）で、入力信顧性の目安とした。

実施例１〜３及び比較例１．２第１表に示す割合で、ウレタン系樹脂ハイプレン（三井
東圧化学■製、商品名）とデンカブラック（１！１気化
学工業■製、商品名）を混合し、更に、ブチルセロソル
ブアセテートを加え、３本ロールで５回混練し、カーボ
ンペーストを得た。

ブチルセロソルブアセテートの量は、カーボンペースト
の粘度が４００〜６００　ｐｏｉｓｅになるように加え
た。このことは、以下の実施例及び比較例において、全
て同様である。

得られたカーボンペースト及びその硬化膜を前記試験に
より評価し、その結果を第１表に示した。

実施例４実施例１と同様の操作で、ただし、デンカブランク３０
部をケッチエンブランクＥＣ（ライオン■製、商品名）
４５部に代えて、カーボンペーストを得た。

実施例５．６実施例４において、ロール混練回数だけを変えて、カー
ボンペーストを得た。

比較例３実施例４において、ケッチエンブラックＥＣの１／３量
（１５部）をＣＰＢ−５０００（グラファイト粉末、日
本黒鉛■製、商品名）１５部に代えて、カーボンペース
トを得た。

比較例４比較例３において、ロール混練回数だけを変えて、カー
ボンペーストを得た。

得うれたカーボンペースト及びその硬化膜を前記試験に
より評価し、その結果を第１表に示した。

／〔発明の効果］本発明の導電性カーボンペーストによる硬化膜は、従来
技術では達成されなかった優れたプリント回路基板への
密着性、かつ、良好な入力の信軽性を有している。

すなわち、カーボンペースト中の炭素粉末の量が本発明
の範囲外である比較例１．２において、入力信頼性は良
好であったが、比較例１では表面抵抗が高く、比較例２
では密着性が不良であった。

更に、カーボンペースト中の炭素粉末の最大粒径が本発
明の範囲外である比較例３．４では、表面抵抗と密着性
は良好であるが、入力信頼性が不良であった。

これに対して、カーボンペースト中の炭素粉末の量及び
最大粒径が本発明の範囲内である実施例１〜６は、これ
らの性能が全て優れているのが明らかであり、本発明の
意義は大きい。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）．炭素粉末及び合成樹脂を主成分とする導電性カ
ーボンペーストにおいて、炭素粉末の量が合成樹脂１０
０重量部に対して、２０〜１００重量部であり、かつ炭
素粉末の最大粒径が２０μｍ以下であることを特徴とす
る導電性カーボンペースト。