WO2018216814A1 - 導電性ペースト組成物、それで形成した電極を含む装置、および、導電性ペースト組成物の製造方法 - Google Patents

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玉井 仁
正典 兼松
足立 大輔
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株式会社カネカ
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Definitions

  • the present invention relates to a conductive paste composition, a device including an electrode formed with the conductive paste composition, and a method for manufacturing the conductive paste composition.
  • conductive paste compositions have been used for wiring of FPCs (Flexible Printed Circuits) mounted on flat panel displays (FPD) such as smartphones, tablets, flat-screen TVs, car navigation systems, etc., or for collector electrodes of solar cells. used.
  • FPCs Flexible Printed Circuits
  • FPD flat panel displays
  • a general conductive paste composition is printed on an object (for example, a silicon substrate of a solar cell) and then dried, cured, and fired.
  • a conductive paste composition shrinks during curing, and even after firing. Has internal stress. Such shrinkage or internal stress not only causes deformation or breakage of the wiring / electrode itself, but also causes deformation or breakage of the object.
  • Patent Document 1 employs rubber as a binder in the conductive paste composition.
  • rubber particles are added to the binder.
  • the conductive paste compositions of both documents have a high viscosity because the rubber component is a polymer, and fine printing cannot be performed.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and is an electrically conductive paste composition that is electrically low in resistance, does not cause excessive shrinkage during electrode formation, and can suppress internal stress when the electrode is completed. It is to provide things.
  • the present invention provides the following.
  • a conductive paste composition comprising at least (A) a binder, (B) an epoxy monomer, (C) a crosslinking agent, and (D) a conductive filler,
  • the binder is a reactive oligomer having a siloxane bond as a main skeleton and containing a plurality of oxirane rings as an organic group
  • the epoxy monomer contains an oxirane ring
  • An apparatus including an electrode formed of the conductive paste composition according to any one of (1) to (6).
  • a conductive paste composition comprising at least (A) a binder, (B) an epoxy monomer, (C) a crosslinking agent, (D) a conductive filler, and (E) a dehydrating agent
  • the binder is a reactive oligomer having a siloxane bond as a main skeleton and containing a plurality of oxirane rings as an organic group
  • the epoxy monomer contains an oxirane ring
  • the conductive paste composition of the present invention is electrically low in resistance, does not cause excessive shrinkage during the electrode formation process, and can suppress internal stress when the electrode is completed.
  • the conductive paste composition includes at least (A) a binder, (B) an epoxy monomer, (C) a crosslinking agent, and (D) a conductive filler.
  • the binder is a reactive oligomer having a siloxane bond as a main skeleton and a plurality of oxirane rings as organic groups.
  • the epoxy monomer contains an oxirane ring.
  • Such a conductive paste composition is used as a wiring material or an electrode material in an apparatus such as an FPD or a solar cell. Note that in this specification, a wiring or an electrode is referred to as an “electrode” for convenience.
  • the conductive paste composition in the present invention, As described above, 70 parts by weight or more of conductive filler is required). Under such conditions, when a conductive paste composition is designed by adding a general binder / crosslinking agent to the conductive filler, the conductive paste composition has a high viscosity and can be printed finely. It is hard to become a viscosity.
  • a diluent may be added to adjust the viscosity.
  • a general high boiling point solvent is used as a diluent, for example, when the conductive paste composition is dried and fired to become an electrode (circuit), the electrode has a volume due to the volatilization of the diluent. Due to the shrinkage, it becomes thinner or warps than the desired size.
  • a reactive diluent (monomer) can be added.
  • a reactive diluent having a large number of functional groups in the molecule or a reactive diluent having a small molecular weight is used, curing shrinkage occurs due to the reaction by the reactive diluent itself.
  • the low shrinkage characteristics of common binders (such as bisphenol A epoxy resins) are negated.
  • a binder (A) having a composition different from that of a general binder while having a relatively low viscosity, high reaction, and low shrinkage even when a crosslinking reaction is performed a bisphenol A type is used.
  • a reactive diluent [(B) epoxy monomer] that could not be used with an epoxy resin or the like can be used. That is, a highly compatible (A) binder and (B) epoxy monomer were used.
  • binder for example, a condensate of a compound represented by the following general formula (I) or a condensate of a compound represented by the general formula (I) and a compound represented by the general formula (II) And a reactive oligomer containing a siloxane bond as a main skeleton and an organic group containing a plurality of oxirane rings.
  • a binder may be used independently and may be used together 2 or more types.
  • R 1 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms whose end is substituted with an epoxy structure-containing group
  • R 2 is independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • each R 3 is independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • a is an integer of 0-2. Therefore, the compound represented by the general formula (I) is a silane compound (I) having a hydrolyzable silyl group.
  • R 4 is a group selected from a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, and a substituted aryl group, and having no epoxy structure-containing group.
  • R 2 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a monovalent hydrocarbon group selected from aryl and aralkyl groups of 7 to 12 carbon atoms having 6 to 25 carbon atoms, R 3 Each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • a is an integer of 0-2. Therefore, the compound represented by the general formula (II) is also a silane compound (II) having a hydrolyzable silyl group.
  • the molar ratio of silane compound (II) to silane compound (I) is 9 or less, and in the presence of a neutral salt catalyst.
  • a condensate having a weight average molecular weight of 30,000 or less obtained by hydrolysis and condensation.
  • the ratio (Y / X) is, for example, 0.2 or less.
  • alkyl group having 1 to 10 carbon atoms in which the terminal in R 1 of the general formula (I) is substituted with an epoxy structure-containing group include, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, Examples include an isobutyl group, an amyl group, an isoamyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a cyclohexylmethyl group, a heptyl group, an isoheptyl group, an n-octyl group, an isooctyl group, or a 2-ethylhexyl group.
  • a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, or an isobutyl group is preferable, and an ethyl group or a propyl group is more preferable.
  • the epoxy structure-containing group in R 1 of the general formula (I) may be any functional group containing an epoxy group, and examples thereof include an epoxy group, a glycidyl ether group (that is, a glycidoxy group), an epoxycyclohexyl group, and the like. From the viewpoint of reactivity and the like, a glycidyl ether group or an epoxycyclohexyl group is preferable.
  • terminal means a methyl group farthest from Si when the alkyl group is linear. In the case of an alkyl group having a branched chain, it means a methyl group most distal from Si that the main chain has and / or a methyl group that is farthest from Si that one or more branched chains have.
  • R 2 in the general formula (I) and the general formula (II) is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 25 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms.
  • Valent hydrocarbon group examples include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, octyl, nonyl, decyl, phenyl, tolyl, xylyl, naphthyl, A benzyl group, a phenethyl group, etc. are mentioned.
  • R 2 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, or a propyl group, and more preferably a methyl group or an ethyl group, from the viewpoint of reactivity and the like.
  • R 3 in the general formulas (I) and (II) is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
  • the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, an octyl group, a nonyl group, and a decyl group.
  • the alkyl group of R 3 preferably has 1 to 3 carbon atoms, and most preferably 1.
  • R 4 in the general formula (II) is a group selected from a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, and a substituted aryl group, and having no epoxy group.
  • alkyl group examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a pentyl group, an amyl group, an isoamyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a cyclohexylmethyl group, a cyclohexylethyl group, and a heptyl group.
  • substituent for the alkyl group examples include a thiol group, an amino group, an isocyanate group, a (meth) acryloyl group, a phenyl group, or a chloro group.
  • alkenyl groups include vinyl, aryl, 1-methylethenyl, 2-methylethenyl, 2-propenyl, 1-methyl-3-propenyl, 3-butenyl, 4-pentenyl, and 5-hexenyl.
  • Examples of the substituted aryl group include a styryl group.
  • R 4 is an unsubstituted alkyl group, because it has good storage stability, has a high curing rate upon irradiation with active energy rays, and can suppress the occurrence of cracks in the obtained coating film.
  • the number of carbon atoms is preferably 3 or more and 10 or less, and more preferably 3 or more and 6 or less.
  • R 4 is a substituted alkyl group
  • the number of carbon atoms in the portion excluding the substituent is preferably 3 or more and 10 or less, more preferably 3 or more and 6 or less.
  • a phenyl group, a cyclohexyl group, or a (meth) acryloyl group is preferable.
  • R 4 is an alkenyl group, it is preferably, for example, a vinyl group or an aryl group.
  • R 4 is an unsubstituted alkyl group and has 3 or more carbon atoms
  • R 4 is a substituted alkyl group and the number of carbon atoms excluding the substituent is 3 or more, or R 4 is substituted with a substituted alkyl group
  • the group is a phenyl group, a cyclohexyl group, or a (meth) acryloyl group
  • R 4 is an unsubstituted alkyl group and has 10 or less carbon atoms
  • R 4 is a substituted alkyl group and the number of carbon atoms excluding the substituent is 10 or less, or R 4 is a substituted alkyl group
  • the substituent is a phenyl group, a cyclohexyl group or a (meth) acryloyl group
  • the hydrophobicity is not too high, the hydrolysis rate is extremely reduced, and the curing rate upon irradiation with active energy rays is reduced. It is hard to do.
  • a in general formula (I) and general formula (II) is an integer of 0 to 2, and is appropriately selected according to the physical properties required for the curable composition.
  • silane compound (I) examples include, for example, 1-glycidyloxymethyltrimethoxysilane, 1-glycidyloxymethylmethyldimethoxysilane, 1-glycidyloxymethyltriethoxysilane, 1-glycidyloxymethylmethyldiethoxysilane, 2-glycidyloxyethyltrimethoxysilane, 2-glycidyloxyethylmethyldimethoxysilane, 2-glycidyloxyethyltriethoxysilane, 2-glycidyloxyethylmethyldiethoxysilane, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxy Propylmethyldimethoxysilane, 3-glycidyloxypropyltriethoxysilane, 3-glycidyloxypropylmethyldiethoxysilane, 4-glycidyloxybutyltrimethoxy Silane, 4-glycidyloxybutyl
  • the alkyl group of R 3 in the general formula (I) preferably has 1 to 3 carbon atoms, and most preferably 1 It is. Further, from the viewpoint of the reactivity (mobility) of the epoxy group at the time of curing, the number of carbon atoms of the alkylene group that bonds the epoxy group and the silicon atom is important, and the number of carbon atoms is preferably 1 to 4, more preferably 2 Or 3. Taking these viewpoints together, the silane compound (I) is preferably a compound in which R 1 is a 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group or a 3-glycidyloxypropyl group.
  • Examples of the silane compound (II) in which R 4 in the general formula (II) is an unsubstituted alkyl group include, for example, methyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methyltriethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, Ethyltrimethoxysilane, ethylmethyldimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethylmethyldiethoxysilane, propyltrimethoxysilane, propylmethyldimethoxysilane, propyltriethoxysilane, propylmethyldiethoxysilane, butyltrimethoxysilane, butylmethyldimethoxy Silane, butyltriethoxysilane, butylmethyldiethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, hexylmethyldimethoxysilane, hexyltrieth
  • R 4 in the general formula (II) is as those substituted alkyl group are given below.
  • a thiol group, an isocyanate group, a (meth) acryloyl group, a phenyl group, a cyclohexyl group, or a chloro group etc. are preferable.
  • the thiol (mercapto) group may react with the epoxy group during the hydrolysis and condensation reaction of the hydrolyzable silyl group. Therefore, as the silane compound (I), It is preferable to select an epoxysilane compound having an epoxycyclohexyl group that is not susceptible to nucleophilic attack.
  • a silane compound having an amino group or an acid anhydride group as a substituent is more likely to react with an epoxy group during hydrolysis and condensation reaction of a hydrolyzable silyl group than a mercapto group. It is not preferable to use it in the present application.
  • Examples of the compound in which R 4 is a thiol group-substituted alkyl group include 1-mercaptomethyltrimethoxysilane, 1-mercaptomethylmethyldimethoxysilane, 1-mercaptomethyltriethoxysilane, 1-mercaptomethylmethyldiethoxysilane, 2 -Mercaptoethyltrimethoxysilane, 2-mercaptoethylmethyldimethoxysilane, 2-mercaptoethyltriethoxysilane, 2-mercaptoethylmethyldiethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, 3- Mercaptopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropylmethyldiethoxysilane, 4-mercaptobutyltrimethoxysilane, 4-mercaptobutylmethyldimethoxysilane, 4-merca P-butyltriethoxysilane
  • Examples of the compound in which R 4 is an isocyanate group-substituted alkyl group include 1-isocyanate methyltrimethoxysilane, 1-isocyanatemethylmethyldimethoxysilane, 1-isocyanatemethyltriethoxysilane, 1-isocyanatemethylmethyldiethoxysilane, 2 -Isocyanatoethyltrimethoxysilane, 2-isocyanateethylmethyldimethoxysilane, 2-isocyanateethyltriethoxysilane, 2-isocyanateethylmethyldiethoxysilane, 3-isocyanatepropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropylmethyldimethoxysilane, 3- Isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-isocyanatopropylmethyldiethoxysilane, 4-isocyanatobutyltrimethoxysilane 4-isocyanatobutylmethyldime
  • Examples of the compound in which R 4 is a (meth) acryloyl group-substituted alkyl group include 1- (meth) acryloyloxymethyltrimethoxysilane, 1- (meth) acryloyloxymethylmethyldimethoxysilane, and 1- (meth) acryloyloxy.
  • Methyltriethoxysilane 1- (meth) acryloyloxymethylmethyldiethoxysilane, 2- (meth) acryloyloxyethyltrimethoxysilane, 2- (meth) acryloyloxyethylmethyldimethoxysilane, 2- (meth) acryloyloxyethyl Triethoxysilane, 2- (meth) acryloyloxyethylmethyldiethoxysilane, 3- (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, 3- (meta ) Acryloyloxypropyltriethoxysilane, 3- (meth) acryloyloxypropylmethyldiethoxysilane, 4- (meth) acryloyloxybutyltrimethoxysilane, 4- (meth) acryloyloxybutylmethyldimeth
  • Examples of the compound in which R 4 is a phenyl group-substituted alkyl group include benzyltrimethoxysilane, benzyltriethoxysilane, 2-phenylethyltrimethoxysilane, 2-phenylethyltriethoxysilane, 3-phenylpropyltrimethoxysilane, 3 -Phenylpropyltriethoxysilane, 4-phenylbutyltrimethoxysilane, 4-phenylbutyltriethoxysilane, 5-phenylpentyltrimethoxysilane, 5-phenylpentyltriethoxysilane, 6-phenylhexyltrimethoxysilane, 6-phenylhexyl Examples include triethoxysilane.
  • Examples of the compound in which R 4 is a cyclohexyl group-substituted alkyl group include cyclohexylmethyltrimethoxysilane, cyclohexylmethyltriethoxysilane, 2-cyclohexylethyltrimethoxysilane, 2-cyclohexylethyltriethoxysilane, and 3-cyclohexylpropyltrimethoxy.
  • Silane 3-cyclohexylpropyltriethoxysilane, 4-cyclohexylbutyltrimethoxysilane, 4-cyclohexylbutyltriethoxysilane, 5-cyclohexylpentyltrimethoxysilane, 5-cyclohexylpentyltriethoxysilane, 6-cyclohexylhexyltrimethoxysilane, Examples include 6-cyclohexylhexyl triethoxysilane.
  • Examples of the compound in which R 4 is a chloro group-substituted alkyl group include chloromethyltrimethoxysilane, chloromethyltriethoxysilane, 2-chloroethyltrimethoxysilane, 2-chloroethyltriethoxysilane, and 3-chloropropyltrimethoxy.
  • Silane 3-chloropropyltriethoxysilane, 4-chlorobutyltrimethoxysilane, 4-chlorobutyltriethoxysilane, 5-chloropentyltrimethoxysilane, 5-chloropentyltriethoxysilane, 6-chlorohexyltrimethoxysilane, Examples include 6-chlorohexyltriethoxysilane.
  • Examples of the compound in which R 4 is an alkenyl group include vinyltrimethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethyldiethoxysilane, aryltrimethoxysilane, arylmethyldimethoxysilane, aryltriethoxysilane, aryl Methyldiethoxysilane, 1-oxetanyloxymethyltrimethoxysilane, 1-oxetanyloxymethylmethyldimethoxysilane, 1-oxetanyloxymethyltriethoxysilane, 1-oxetanyloxymethylmethyldiethoxysilane, 2-oxetanyloxyethyltrimethoxysilane 2-oxetanyloxyethylmethyldimethoxysilane, 2-oxetanyloxyethyltriethoxysilane, 2-oxetanyloxyethylmethyldie Toxisilane, 3-oxe
  • Examples of the compound in which R 4 is a substituted aryl group include p-styryltrimethoxysilane, p-styryltriethoxysilane, and the like.
  • examples of the silane compound (II) include methyltrimethoxysilane, 1- (meth) acryloyloxymethyltrimethoxysilane, benzyltrimethoxysilane, Examples include cyclohexylmethyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, and p-styryltrimethoxysilane.
  • the silane compound (I) and the silane compound (II) may be contained in one or more kinds.
  • each of the silane compound (I) and the silane compound (II) may be included, or two or more of each may be included.
  • One of the silane compound (I) and the silane compound (II) may be included, and the other may be included in two or more.
  • the use ratio of each compound is arbitrary.
  • the binder is used in a molar ratio of the silane compound (II) to the silane compound (I) (number of moles of silane compound (II) / silane compound (I The number of moles of) is preferably hydrolyzed and condensed under the conditions of 0 to 9 inclusive.
  • the silane compound having a (meth) acryloyl group to the silane compound (I) exceeds 9
  • a cured product having high wear resistance or chemical resistance can be obtained.
  • curing shrinkage is larger than that of epoxy group crosslinking, there is a concern that cracking may occur when a load due to heat or humidity is applied.
  • curing with an epoxy structure-containing group involves a ring-opening reaction, there is little shrinkage, and a cured product can be obtained with little curing shrinkage.
  • the molar ratio of the silane compound (II) to the silane compound (I) is more preferably 0 or more and 5 or less, and 0 or more and 3 or less. More preferably, it is 0 or more and 1 or less.
  • the binder in the conductive paste composition is preferably a 2-200 mer in which a silane compound is hydrolyzed and condensed to form a siloxane bond.
  • the weight average molecular weight of the binder is preferably 500 or more, more preferably 1,000 or more, and further preferably 2,000 or more. Further, the weight average molecular weight of the binder is preferably 30,000 or less, more preferably 28,000 or less, and further preferably 25,000 or less.
  • the binder When the weight average molecular weight of the binder is 500 or more, the binder is not easily volatile. Therefore, when the diluted solvent is removed by heating before the binder is cured by ultraviolet irradiation, part or all of the binder is volatilized. Can be effectively suppressed. Moreover, since the weight average molecular weight does not become too low, it is easy to ensure sufficient impact resistance.
  • the weight average molecular weight of the binder is 30,000 or less, the compatibility with other compounds is unlikely to decrease, and white turbidity at the time of coating film formation is easily suppressed.
  • the weight average molecular weight is a weight average molecular weight measured by GPC.
  • a binder having a weight average molecular weight of less than 500 it is preferably prepared as a coating liquid containing a binder without using a diluting solvent because of its low molecular weight and low viscosity. In this case, it is not necessary to heat the binder for removing the diluted solvent before the ultraviolet irradiation.
  • the weight average molecular weight of the siloxane resin (binder) that is a condensate can be controlled by appropriately selecting the amount of water used in the reaction and the type and amount of the catalyst. For example, the weight average molecular weight can be increased by increasing the amount of water initially charged.
  • the number of moles Y of the OR 3 group directly bonded to the silicon atom of the binder with respect to the number of moles X of the OR 3 group directly bonded to the silicon atom of the silane compound (I) and the silane compound (II) as the raw material of the binder The ratio Y / X is preferably 0.2 or less, more preferably 0.1 or less, further preferably 0.05 or less, and most preferably substantially 0.
  • Y / X When Y / X is 0.2 or less, the coating film is less likely to shrink over time after irradiation with active energy rays, and cracks are likely to be suppressed.
  • Y / X can be determined by measuring with 1 H-NMR and 29 Si-NMR.
  • Y / X can be reduced to 0.2 or less by appropriately selecting the amount of water used in the reaction and the type and amount of the catalyst. For example, as the amount of water increases, hydrolysis is promoted and Y / X becomes a lower value.
  • the number of OR 3 groups remaining in the binder is preferably 2 or less, more preferably 1 or less in one molecule of the binder, from the viewpoints of coating film shrinkage and suppression of crack generation.
  • the number is more preferably 5 or less, particularly preferably 0.1 or less, and most preferably substantially not remaining.
  • the residual ratio of the epoxy structure-containing group in the binder that is, the epoxy structure-containing group of the silane compound (I) as the raw material
  • the ratio of the number of moles of the epoxy structure-containing group in the binder to the number of moles is preferably higher.
  • the molar ratio of the silane compound (II) to the silane compound (I) is more preferably 0 or more and 5 or less, further preferably 0 or more and 3 or less, and particularly preferably 0 or more and 1 or less. .
  • a binder of a condensate of silane compound (I) and silane compound (II) is taken as an example, but the present invention is not limited to this.
  • binder when (A) binder, (B) epoxy monomer, (C) cross-linking agent, and (D) conductive filler are combined to make 100 parts by weight, (A) binder is 1 part by weight or more and 10 parts by weight. 1.5 parts by weight or more and 8 parts by weight or less are preferable, and 2 parts by weight or more and 7 parts by weight or less are more preferable.
  • the binder When the binder is less than 1 part by weight, the curability of the conductive paste composition is lowered. On the other hand, when a binder exceeds 10 weight part, the electrical resistance of an electrically conductive paste will become difficult to fall.
  • the reactive diluent (B) epoxy monomer has high compatibility with the (A) binder.
  • the molecular structure of this epoxy monomer is a polyether structure. Since the ether structure has a linear structure, there is little entanglement between the molecules, and the molecules can be easily released from external stresses such as tension and compression, thereby reducing the internal stress of the conductive paste composition. It is presumed that it will ease. Moreover, it is guessed that the shrinkage
  • An epoxy monomer may be used independently and may be used together 2 or more types.
  • the ether structure is not particularly limited, but is preferably a straight chain, and more than a single ether structure is preferable in terms of relaxation of internal stress.
  • the number of epoxy functional groups contained in the monomer having an ether structure is not particularly limited, but two is preferable from the balance between internal stress relaxation and curability.
  • the epoxy functional group it is essential to have one epoxy functional group at the molecular end of at least one of both ends of the monomer.
  • the effect of the number of functionalities on the warpage is that it has one functional group, so that when the conductive paste is cured, the monomer itself does not participate in crosslinking, and thus functions as a chain extender for the binder.
  • the functional group position is the terminal, molecular parts other than the functional group of the epoxy monomer are arranged in a comb shape between the binders, and the comb chain functions like a plasticizer. It is speculated that the warp due to the curing shrinkage of the conductive paste composition is suppressed by these things.
  • the molecular structure other than the functional group is not particularly limited, and any of a linear structure, an aromatic structure, and an alicyclic structure may be used.
  • the (B) epoxy monomer contains at least one selected from the group consisting of a bifunctional monomer having a glycol structure and a monofunctional monomer having an aliphatic structure.
  • glycol structure examples include ethylene glycol, diethylene glycol, polyethylene glycol, propylene glycol, or polypropylene glycol.
  • the polymerization degree n of polyethylene glycol or polypropylene glycol is 30 or less, preferably 20 or less, more preferably 10 or less, due to the viscosity problem of the blend.
  • Examples of the monofunctional monomer having an aliphatic structure include alkyl monoglycidyl ether, alkyl mono 3,4-epoxycyclohexane, ester of 3,4-epoxycyclohexane alcohol and carboxylic acid, and alkyl monooxetane.
  • the resistance becomes relatively high, but (A) the binder and (B) In the electrode of the conductive paste composition containing the epoxy monomer, the electric resistance can be suppressed.
  • (B) epoxy monomer is 2 parts by weight or more and 20 parts by weight. 2 parts by weight or more and 15 parts by weight or less, preferably 3 parts by weight or more and 10 parts by weight or less.
  • the epoxy monomer is less than 2 parts by weight, the viscosity of the conductive paste composition increases and the effect of improving warpage decreases.
  • an epoxy monomer exceeds 10 weight part, while the viscosity of an electrically conductive paste composition will fall, sclerosis
  • a crosslinking agent fulfill
  • the crosslinking agent can be heated and dried and fired at a relatively low temperature of 200 ° C. or less to prevent damage to the object to which the conductive paste composition is adhered, and also prevents an increase in electrical resistance. Material to be used.
  • a crosslinking agent may be used independently and may be used together 2 or more types.
  • the crosslinking agent is preferably a compound having thermal potential or a UV (ultraviolet light) reactive compound because it is preferable to be stable at room temperature of about 25 ° C. in a one-component blend.
  • examples include acid anhydrides, hydrazine compounds, boron trifluoride complexes, dicyandiamide compounds, cyanamide compounds, imidazole compounds, photoacid generators, or photobase generators.
  • Base generators are preferred.
  • acid anhydride examples include propionic anhydride, butyric anhydride, octylic anhydride, 2-ethylhexanoic anhydride, maleic anhydride, fumaric anhydride, acetic anhydride, phthalic anhydride, 1,2,3,6-tetrahydro Phthalic anhydride, 3,4,5,6-tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, succinic anhydride, 4-methylhexahydrophthalic anhydride, methylbicyclo [2.2.1] heptane-2,3- Dicarboxylic anhydride, ethylene glycol bisanhydro trimellitate, ethylene glycol bisanhydro trimellitate, ethylene glycol bisanhydro trimellitate, ethylene glycol bisanhydro trimellitate, glycerin bisanhydro trimellitate monoacetate , Succinic anhydride, tetrapropenyl Water succinate (3-dodecyl
  • the acid anhydride preferably has a C6 or higher hydrocarbon group.
  • the acid anhydride preferably has at least one double bond in the carbon chain.
  • the acid anhydride is preferably 2-octenyl succinic anhydride.
  • hydrazine compound examples include hydrazine monohydrochloride, hydrazine dihydrochloride, hydrazine monohydrobromide, hydrazine carbonate, adipic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, dodecanediohydrazide, isophthalic acid dihydrazide, propionic acid hydrazide, salicylic acid hydrazide, and hydroxy- Examples thereof include 2-naphthoic acid hydrazide, benzophenone hydrazone, 3-hydroxy-2-naphthoic acid hydrazide, benzophenone hydrazone, and a polyacrylamide type aqueous crosslinking agent.
  • boron trifluoride complex examples include boron trifluoride ethyl ether complex, boron trifluoride methyl ether complex, boron trifluoride ethyl methyl ether complex, boron trifluoride butyl ether complex, and boron trifluoride phenol complex.
  • Boron trifluoride alkylamine complex boron trifluoride ammonia complex, boron trifluoride piperidine complex, boron trifluoride triethanolamine complex, boron trifluoride alcohol complex, boron trifluoride ketone complex, trifluoride Examples thereof include a boron aldehyde complex, a boron trifluoride ester complex, a boron trifluoride anhydride complex, and a boron trifluoride complex.
  • Examples of the dicyandiamide compound include dicyandiamide, o-tolylbiguanide, diphenylbiguanide and the like.
  • cyanamide compound examples include monomethyl cyanamide, monoethyl cyanamide, monopropyl cyanamide, monobutyl cyanamide, dimethyl cyanamide, diethyl cyanamide, diproprocyanamide, dibutyl cyanamide, hexamethylene dicyanamide, heptamethylene dicyanamide, octamethylene dicyanamide, Nonamethylene dicyanamide, decamethylene dicyanamide, etc. are mentioned.
  • imidazole compound examples include imidazole, 1-methylimidazole, 2-methylimidazole, 3-methylimidazole, 4-methylimidazole, 5-methylimidazole, 1-ethylimidazole, 2-ethylimidazole, 3-ethylimidazole, 4 -Ethylimidazole, 5-ethylimidazole, 1-n-propylimidazole, 2-n-propylimidazole, 1-isopropylimidazole, 2-isopropylimidazole, 1-n-butylimidazole, 2-n-butylimidazole, 1-isobutyl Imidazole, 2-isobutylimidazole, 2-undecyl-1H-imidazole, 2-heptadecyl-1H-imidazole, 1,2-dimethylimidazole, 1,3-dimethylimidazole, 2,4- Methylimidazole, 2-ethy
  • photoacid generator examples include [4- (4-acetyl) phenylthio] phenyl diphenylsulfonium tris (pentafluoroethyl) trifluorophosphate, [4- (4-acetyl) phenylthio] phenyl diphenylsulfonium tetrakis (pentafluorophenyl).
  • Examples of the photobase generator include ⁇ -aminoacetophenone compounds, oxime ester compounds, or acyloxyimino groups, N-formylated aromatic amino groups, N-acylated aromatic amino groups, nitrobenzyl carbamate groups, and alcohols. Not only compounds tertiary amines having substituents such as oxybenzyl carbamate groups, but also amidine / guanidine carboxylates, borates, carbamates, or amide compounds.
  • the compound examples include 2-methyl-1-(-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone, 22- (Dimethylamino) -2-[(4-methylphenyl) methyl] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone, 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio) ) Phenyl]-, 2- (O-benzoyloxime), ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl]-, 1- (O-acetyloxime, 2E) -2- (Benzoyloxyimino) -1- [4- (phenylthio) phenyl] octan-1-one, di-N- (p-formylamino) di
  • 2-octenyl succinic anhydride, sebacic acid dihydrazide in terms of blending into a conductive paste composition, storage stability at the time of liquefaction, curing activity, or corrosion resistance to a conductive filler, 1-methylimidazole is particularly preferred.
  • (C) crosslinking agent is 1 to 20 parts by weight. Part by weight or less, preferably 1.5 parts by weight or more and 8 parts by weight or less, more preferably 2 parts by weight or more and 7 parts by weight or less.
  • crosslinking agent is less than 1 part by weight, the curability is insufficient. On the other hand, when the cross-linking agent exceeds 20 parts by weight, warpage occurs or storage stability is reduced.
  • conductive particles contained in the conductive filler include silver powder, silver oxide powder, silver carbonate powder, silver acetate powder, silver coat powder, silver-containing alloy powder, nickel powder, copper powder, or aluminum powder. Etc. Moreover, you may use these individually or in mixture of 2 or more types. In the case of silver powder, it is preferable that conductive particles are formed with silver having a content of 70% by mass or more.
  • the firing temperature of the conductive filler is preferably 200 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or lower in consideration of application to a film substrate for electric / electronic circuits.
  • the conductive particles are silver, the conductivity is not lowered by surface oxidation even if the reducing atmosphere is not used.
  • the average particle size of the conductive particles affects the sintering characteristics. Conductive particles having a large particle size are sintered at a slower rate than conductive particles having a small particle size. Therefore, the average particle size is preferably 0.1 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less. When the average particle size is less than 0.1 ⁇ m, the sintering speed is too high, and the physical adhesive strength is insufficient. On the other hand, when the average particle size exceeds 15 ⁇ m, the sintering rate is somewhat slow, but the conductive paste This is because dispersibility and printability in the composition are deteriorated, and fine printing becomes difficult.
  • the specific surface area of the conductive particles is not more than 0.05 m 2 / g or more 5 m 2 / g preferred. If the specific surface area of the conductive particles is less than 0.05 m 2 / g, greater particle size, while it is impossible to draw a fine line, the specific surface area of the conductive particles to exceed the viscosity adjusted 5 m 2 / g multimeric This is because workability deteriorates, such as the need for a solvent.
  • the shape of the conductive particles may be a scale shape, a spherical shape, a flake shape, an indefinite shape, or a mixture thereof.
  • conductive filler is 70 parts by weight or more and 95 parts by weight. Parts by weight or less, preferably 80 parts by weight or more and 93 parts by weight or less, and more preferably 85 parts by weight or more and 91 parts by weight or less.
  • the conductive filler is less than 70 parts by weight, the electrical resistivity of the electrode obtained by firing due to too little compounding amount will increase. On the other hand, when the conductive filler exceeds 95 parts by weight, the printability of the conductive paste composition is deteriorated, and the adhesive strength to the adherend is insufficient.
  • a dehydrating agent may be added to the conductive paste composition.
  • the dehydrating agent is added to the (A) binder before adding any one of (B) an epoxy monomer, (C) a crosslinking agent, and (D) a conductive filler ( A) It is added to the binder.
  • (E) dehydrating agent with respect to (D) electroconductive filler (A) binder, (B) epoxy monomer, and (C) crosslinking agent are further added.
  • a dehydrating agent may be used independently and may be used together 2 or more types.
  • the dehydrating agent may be non-reactive or reactive.
  • the acid anhydride illustrated as a crosslinking agent may be used as a dehydrating agent.
  • the acid anhydride as the dehydrating agent preferably has a lower molecular weight than the acid anhydride used as the cross-linking agent.
  • the acid anhydride which is a dehydrating agent is a crosslinking agent which is not an acid anhydride, it is preferable that it has a low molecular weight.
  • the component that exhibits low internal stress characteristics with respect to the substrate is a reactive oligomer having a siloxane bond as a main skeleton and a plurality of oxirane rings as organic groups.
  • (A) It is a component.
  • the presence or absence and content of (A) component can be analyzed with the following method.
  • a component is easy to exhibit low internal stress performance by adding in the fixed range of Claim 1 in 100 weight part of electrically conductive paste compositions.
  • the analysis of the structure of component (A) and the blending amount in the conductive paste composition is carried out by separating the component (D) from the conductive paste composition by centrifugation, etc., and then subjecting the liquid residue to gas chromatography mass spectrometry.
  • Qualitative analysis and quantitative analysis are possible by analyzing the component (A) by subjecting it to chromatographic analysis such as pyrolysis gas chromatography mass spectrometry or liquid chromatography mass spectrometry. .
  • an X-ray photoelectron spectroscopy method is used. More specifically, an XPS method (X-ray Photoelectron Spectroscopy) or an ESCA method (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis) is used.
  • XPS method X-ray Photoelectron Spectroscopy
  • ESCA method Electron Spectroscopy for Chemical Analysis
  • the surface of the electrode is irradiated with X-rays, the reflected X-rays are detected, and the structure of the functional group is qualitatively analyzed.
  • the general epoxy resin used for the conductive paste does not have a siloxane skeleton and can be easily distinguished.
  • a quantitative analysis method such as a liquid conductive paste composition before firing becomes difficult.
  • a leveling agent may be added to the conductive paste composition in order to adjust the surface unevenness when cured.
  • a leveling agent may be used independently and may be used together 2 or more types.
  • the leveling agent is added to ensure smoothness of the coating film of the conductive paste composition and prevent breakage when the conductive paste composition is adhered to the object.
  • the leveling agent includes fluorine-based, silicone-based, acrylic-based, ether-based, and ester-based agents, and is not particularly limited.
  • a diluent different from the epoxy monomer (B) may be further added to the conductive paste composition.
  • the diluent may be non-reactive or reactive.
  • a diluent may be used independently and may be used together 2 or more types.
  • the non-reactive diluent is not particularly limited, but a non-reactive diluent that can be dried at 200 ° C. or lower is preferable.
  • non-reactive diluents include 2-phenoxyethanol, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, butyl carbitol, diethylene glycol monobutyl ether, ⁇ -butyllactone, pyrrolidone, Examples include vinylpyrrolidone, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethylformamide, and the like.
  • the reactive diluent is not particularly limited as long as it is a reactive low molecular weight compound.
  • reactive diluents include silane coupling agents, (meth) acrylic monomers, isocyanate compounds, thiol compounds, vinyl ethers, or oxetane compounds.
  • an oxetane compound is more preferable at the point of the reactivity at the time of hardening and baking.
  • oxetane compound examples include bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, bis ⁇ [1-ethyl (3-oxetanyl)] methyl ⁇ ether, 1,4-bis [[(3-ethyl-3- Oxetanyl) methoxy] methyl] benzene, 1,4-bis [(1-ethyl-3-oxetanyl) methoxy] benzene, 1,3-bis [(1-ethyl-3-oxetanyl) methoxy] benzene, 4,4 ′ -Bis [(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxy] biphenyl, neopentyl glycol bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, polyethylene glycol bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, or polypropylene Bifunctional diols such as glycol bis (3-
  • an adhesiveness imparting agent may be added to the conductive paste composition.
  • the adhesiveness-imparting agent may be used alone or in combination of two or more.
  • a crosslinkable silyl group-containing compound and a vinyl monomer having a polar group are preferable.
  • a monomer is preferred.
  • silane coupling agent examples include carbon atom and hydrogen atom in the molecule such as epoxy group, isocyanate group, isocyanurate group, carbamate group, amino group, mercapto group, carboxyl group, halogeno group, (meth) acryloyl group.
  • a silane coupling agent having both an organic group having an atom other than the above and a crosslinkable silyl group can be used.
  • a filler other than (D) the conductive filler may be added to the conductive paste composition.
  • a filler may be used independently and may be used together 2 or more types.
  • the filler is not particularly limited as long as it is other than the conductive filler (D), but crystalline silica, fused silica, dolomite, carbon black, calcium carbonate, titanium oxide, talc, or the like is preferable.
  • crystalline silica, fused silica, anhydrous silicic acid, hydrous silicic acid, carbon black, surface-treated fine calcium carbonate, calcined clay, clay, and activity At least one filler selected from the group such as zinc white is preferred.
  • a thixotropic property imparting agent may be added to the conductive paste composition in order to prevent sagging and improve workability.
  • the thixotropic agent is not particularly limited, and examples thereof include polyamide waxes; hydrogenated castor oil derivatives; metal soaps such as calcium stearate, aluminum stearate, and barium stearate.
  • the thixotropic agent may be used alone or in combination of two or more. Further, when (A) binder, (B) epoxy monomer, (C) cross-linking agent, and (D) conductive filler are combined to make 100 parts by weight, the thixotropic agent is 0.1 parts by weight or more. The amount is preferably 20 parts by weight or less. When the amount of the thixotropic property-imparting agent is within the above range, it is easy to secure sufficient thixotropy while maintaining the effects of the present invention, and it is easy to adjust the thixotropic property according to the amount.
  • a plasticizer may be added to the conductive paste composition in order to adjust viscosity, slump property, or mechanical properties such as hardness, tensile strength, or elongation when cured.
  • a plasticizer may be used independently and may be used together 2 or more types.
  • Phthalic acid ester compounds such as dibutyl phthalate, diisononyl phthalate (DINP), diheptyl phthalate, di (2-ethylhexyl) phthalate, diisodecyl phthalate (DIDP), butyl benzyl phthalate; Terephthalic acid ester compounds such as bis (2-ethylhexyl) -1,4-benzenedicarboxylate (EASTMAN 168 (manufactured by EASTMAN CHEMICAL)); Non-phthalic acid ester compounds such as 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid diisononyl ester (Hexamol DINCH (manufactured by BASF)); Aliphatic polycarboxylic acid ester compounds such as dioctyl adipate, dioctyl sebacate, dibutyl sebacate, diisodecyl succinate, tributyl
  • the conductive paste composition includes (A) a binder, (B) an epoxy monomer, (C) a cross-linking agent, and (D) a conductive filler as raw materials, and also includes other raw materials as necessary. It is manufactured by kneading and dispersing.
  • the kneading and dispersing method is not particularly limited, and examples thereof include a method using a kneading roll, a ball mill, a shaker, or a planetary stirring deaerator.
  • the temperature during kneading is preferably 0 ° C. or more and 80 ° C. or less, more preferably 5 ° C. or more and 60 ° C. or less, more preferably 10 ° C. or more, from the viewpoint of the balance between stability and conductive filler dispersion by kneading. More preferably, it is 50 degrees C or less.
  • the conductive paste composition as described above serves as an electrode material for a device such as an FPD or a solar cell. Therefore, in the case of FPD, the conductive paste composition is used as a linear electrode on an ITO (Indium Tin Oxide) film, or as a circuit of polyimide FPC (Flexible Printed Circuits). In the case of a solar cell, the conductive paste composition is used as a collector electrode on a silicon substrate. In particular, in a back electrode type solar cell, an electrode is formed only on one main surface of a silicon substrate.
  • an object (ITO film, silicon substrate, etc.) to which a conductive paste composition is adhered is contracted by firing of the conductive paste composition or the like, and after completion as an electrode, It is greatly affected by internal stress caused by the electrodes.
  • the above conductive paste composition is electrically low in resistance, has low shrinkage when fired, and low internal stress even after completion as an electrode (see Examples and Comparative Examples described later). Therefore, the above conductive paste composition is suitable as an electrode material for a device such as a curved surface designed FPD or a back electrode type solar cell.
  • the apparatus according to the present invention includes an electrode formed of the conductive paste composition according to the present invention.
  • examples of the device include an FPD and a solar cell.
  • examples of the device include a device provided with an FPD, and specifically include a smartphone, a tablet, a thin TV, a car navigation system, and the like.
  • the obtained condensate was devolatilized and concentrated under reduced pressure using an evaporator, and a 70 wt% solution was prepared using PGME (1-methoxy-2-propanol; manufactured by Daicel Corporation).
  • the obtained condensate had a weight average molecular weight of 3200, a residual epoxy ratio of more than 0.9, a Y / X ratio of 0.2 or less, and a viscosity of 500 mPa ⁇ s (see the following formula).
  • the above weight average molecular weight, residual epoxy ratio, Y / X ratio, and viscosity were measured by the following methods.
  • Weight average molecular weight The weight average molecular weight was measured by GPC. That is, the calculation was performed in terms of polystyrene, using HLC-8220GPC manufactured by Tosoh Corporation as a liquid feeding system, TSK-GEL H type manufactured by Tosoh Corporation as a column, THF as a solvent.
  • the Y / X ratio was calculated by measuring the OR group directly bonded to the silicon of the silane compound before and after the reaction. Using JNM-LA400 manufactured by JEOL, the concentration of OR was measured by measuring with 1 H-NMR and 29 Si-NMR using heavy acetone as a solvent.
  • the viscosity is measured using a B-type viscometer described in JISZ8803. In particular, since the conductive paste composition had a high viscosity, it was measured with an HB type (manufactured by Eihiro Seiki).
  • Example 1 ⁇ Conductive paste composition (see Table 1)> [Example 1] The following ingredients are added to a blend-dedicated container ( ⁇ 89 ⁇ ⁇ 98 ⁇ 94 mm, content 470 cc, made of polypropylene), and after lightly mixing with a bowl, a vacuum stirring deaerator (ARV-310LED; Shinki Co., Ltd.) The product was stirred and degassed for 1 minute under the conditions of 2000 rpm and a degree of vacuum of 30 Pa to obtain a conductive paste formulation.
  • a blend-dedicated container ⁇ 89 ⁇ ⁇ 98 ⁇ 94 mm, content 470 cc, made of polypropylene
  • ARV-310LED Shinki Co., Ltd.
  • ⁇ ⁇ Binder> The above binder: 2.70 g ⁇ Epoxy monomer> Diethylene glycol diglycidyl ether (Epolite 100E; manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., see formula below): 7.80 g ⁇ Crosslinking agent> ... 2-octenyl succinic anhydride (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., see the following left formula): 3.80 g and 1-methylimidazole (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., the following right formula) Reference): 0.02g - ⁇ Conductive filler> ... Silver powder (: AY-6080; manufactured by Tanaka Kikinzoku Kogyo Co., Ltd.): 136.50 g
  • Example 2 A conductive paste composition was produced in the same manner as in Example 1 except that diethylene glycol diglycidyl ether was changed to polyethylene glycol diglycidyl ether (Epolite 200E; manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., see formula below).
  • Example 3 Diethylene glycol diglycidyl ether was changed to C12,13 mixed higher alcohol glycidyl ether (M-1230; manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd., see the following formula), and as a leveling agent, a fluorine-based dispersant (LE607; Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) was newly added. ) Made] A conductive paste composition was produced in the same manner as in Example 1 except that 0.75 g was added.
  • Example 4 A conductive paste composition was produced in the same manner as in Example 3, except that the silver powder was changed to silver-plated copper powder (TFM-CO2P (spherical filler, average particle size 2 ⁇ m); manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.).
  • TBM-CO2P silver-plated copper powder
  • Example 5 in addition to the raw materials used in Example 1, 0.1 g of acetic anhydride (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., chemical formula: CH 3 —CO—O—CO—CH 3 ) was used as a dehydrating agent. Used to produce a conductive paste composition. Specifically, a binder and a dehydrating agent are added to the above-mentioned container dedicated to blending in Example 1, and after lightly mixing with a cartridge case, using the above-described vacuum type stirring and defoaming machine in Example 1, 2000 rpm, vacuum The binder was sufficiently dehydrated by stirring and defoaming for 1 minute at a temperature of 30 Pa.
  • acetic anhydride manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., chemical formula: CH 3 —CO—O—CO—CH 3
  • an epoxy monomer, a cross-linking agent, and a conductive filler are further added to the container, and the mixture is lightly mixed with a cartridge, and then stirred and degassed for 1 minute under the conditions of 2000 rpm and a degree of vacuum of 30 Pa using the stirring and defoaming machine. Foaming was performed to obtain a conductive paste formulation
  • Example 6 A conductive paste composition was produced in the same manner as in Example 3 except that sebacic acid dihydrazide (see the following formula) was used instead of 1-methylimidazole as a crosslinking agent, and no leveling agent was used.
  • Example 7 In place of adding a binder and a dehydrating agent to the container, a conductive filler and a dehydrating agent are added to the container, and the conductive filler is sufficiently dehydrated in place of sufficiently dehydrating the binder.
  • a binder, an epoxy monomer, and a crosslinking agent were further added to the container in place of the addition of an epoxy monomer, a crosslinking agent, and a conductive filler. The thing was manufactured. 2
  • Comparative Example 2 A conductive paste composition was produced in the same manner as in Comparative Example 1 using the following raw materials.
  • the conductive paste composition is printed on a glass plate (size 10 mm ⁇ 30 mm ⁇ 2 mm thickness) as a fine line having a line width of 1 mm and a thickness of 55 ⁇ m, dried at 130 ° C. for 30 minutes, and further baked at 180 ° C. for 60 minutes. Is done. And the resistance with respect to 2 mm part of this fine wire was measured. In addition, the measurement was implemented in the state which applied the terminal on the fine wire on 23 degreeC conditions using the tester by Hioki Electric Co., Ltd. make.
  • the conductive paste composition is uniformly printed on an aluminum substrate having a thickness of 0.1 mm, a width of 25 mm, and a length of 150 mm so as to have a thickness of 55 ⁇ m, a width of 20 mm, and a length of 145 mm, and dried at 130 ° C. for 30 minutes. And further baked at 180 ° C. for 60 minutes. And the curvature state of the edge part of the base material made from aluminum after baking was measured on the basis of horizontal.
  • the conductive paste composition is a line-and-space collector electrode pattern (line width 55 ⁇ m ⁇ length 153 mm, between fine lines using a printing plate with a line width of 40 ⁇ m and a thickness of 15 ⁇ m on a 6-inch vertical and 180-inch thick silicon substrate.
  • Printed at a distance of 2.04 mm and a thickness of 12 ⁇ m) dried at 130 ° C. for 30 minutes, and further baked at 180 ° C. for 60 minutes. And the presence or absence of a defect
  • the conductive paste composition was put into a 100 cc plastic light-shielding bottle, stored at 50 ° C., and the fluidity of the paste was confirmed visually.
  • Examples 1 to 7 include a reactive oligomer having a plurality of oxirane rings as an organic group as a binder, so that compared with Comparative Example 1 including a binder different from the reactive oligomer, the resistance value and the aluminum substrate Excellent results in terms of warpage. Further, Examples 1 to 7 showed excellent results at least in terms of warpage of the aluminum base material as compared with Comparative Example 2 containing no epoxy monomer.
  • Examples 1 and 5 include a reactive oligomer having a plurality of oxirane rings as an organic group as a binder, so that the storage stability is higher than that of Comparative Example 1 including a binder different from the reactive oligomer. Showed excellent results. Further, in the production of the conductive paste composition, Example 5 in which the system (more specifically, the binder) was dehydrated in advance with a low molecular weight acid anhydride before the addition of the crosslinking agent was carried out in Example 1. The storage stability was better than that.
  • Example 7 in which a dehydrating agent was added directly to silver powder and a conductive paste composition was prepared by pre-dehydration, the dehydrating agent was added to the binder.
  • the resistance value of the thin wire was even lower. From this, it is considered that the pre-dehydration of the conductive filler improves the reaction efficiency in the system of the crosslinking agent, resulting in a lower resistance value.
  • Comparative Example 1 in which bisphenol A epoxy resin is used as a binder and alicyclic epoxy resin is used as an epoxy monomer, the resistance is relatively high, but the conductive paste containing the binder and the epoxy monomer of the example. It was found that the composition can suppress electrical resistance.

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Abstract

電気的に低抵抗で、かつ、電極形成過程で過度の収縮を引き起こさず、電極完成時には内部応力を抑えられる導電性ペースト組成物等を提供する。 少なくとも、(A)バインダー、(B)エポキシモノマー、(C)架橋剤、および(D)導電性フィラー、を含む導電性ペースト組成物にあって、 (A)バインダーは、シロキサン結合を主骨格とし、有機基として複数のオキシラン環を含有する反応性オリゴマーであり、(B)エポキシモノマーは、オキシラン環を含んでおり、(A)~(D)を合計して100重量部とした場合に、(A)(B)(C)(D)が特定範囲の重量部である。

Description

導電性ペースト組成物、それで形成した電極を含む装置、および、導電性ペースト組成物の製造方法
 本発明は、導電性ペースト組成物、それで形成した電極を含む装置、および、導電性ペースト組成物の製造方法に関する。
 スマートフォン、タブレット、薄型テレビ、カーナビゲーション・システム等のフラットパネルディスプレイ(FPD)に搭載されるFPC(Flexible Printed Circuits)の配線、または、太陽電池の集電極には、昨今、導電性ペースト組成物が使用される。
 一般的な導電性ペースト組成物は、対象物(例えば太陽電池のシリコン基板)に印刷された後に、乾燥、硬化、焼成されるが、導電性ペースト組成物は、硬化において収縮し、焼成後にも内部応力を有する。このような収縮または内部応力は、配線・電極自身の変形または破損等だけでなく、対象物の変形または破損等の原因となる。
 これらを抑制するために、例えば、特許文献1では、導電性ペースト組成物におけるバインダーにゴムを採用している。また、特許文献2では、バインダーにゴム粒子を添加している。
特開2004-221006号公報 特開2015-111576号公報
 しかしながら、両文献の導電性ペースト組成物は、ゴム成分が高分子であることから高粘度となり、微細な印刷を行えない。これを解決しようとする場合、導電性ペースト組成物における導電性フィラーの含有量を少量にすることが考えられるが、その場合、電極が高抵抗化してしまう。
 本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、電気的に低抵抗で、かつ、電極形成過程で過度の収縮を引き起こさず、電極完成時には内部応力を抑えられる導電性ペースト組成物等を提供することにある。
 本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至った。より具体的には本発明は以下のものを提供する。
 (1) 少なくとも、(A)バインダー、(B)エポキシモノマー、(C)架橋剤、および(D)導電性フィラー、を含む導電性ペースト組成物にあって、
 (A)バインダーは、シロキサン結合を主骨格とし、有機基として複数のオキシラン環を含有する反応性オリゴマーであり、
 (B)エポキシモノマーは、オキシラン環を含んでおり、
 (A)~(D)を合計して100重量部とした場合に、(A)バインダーは1重量部以上10重量部以下、(B)エポキシモノマーは2重量部以上20重量部以下、(C)架橋剤は1重量部以上20重量部以下、(D)導電性フィラーは70重量部以上95重量部以下、である導電性ペースト組成物。
 (2) (B)エポキシモノマーは、グリコール構造を有する2官能モノマーおよび脂肪族構造を有する単官能モノマーからなる群から選択される少なくとも1種を含む(1)に記載の導電性ペースト組成物。
 (3) (C)架橋剤は、熱潜在性を有する化合物である(1)または(2)に記載の導電性ペースト組成物。
 (4) (C)架橋剤は、イミダゾール化合物、ヒドラジン化合物、および酸無水物からなる群から選択される少なくとも1種を含む(1)~(3)いずれか1つに記載の導電性ペースト組成物。
 (5) さらに、(E)脱水剤を含む(1)~(4)いずれか1つに記載の導電性ペースト組成物。
 (6) (E)脱水剤が酸無水物である(5)に記載の導電性ペースト組成物。
 (7) (1)~(6)のいずれか1つに記載の導電性ペースト組成物で形成した電極を含む装置。
 (8) 少なくとも、(A)バインダー、(B)エポキシモノマー、(C)架橋剤、(D)導電性フィラー、および(E)脱水剤を含む導電性ペースト組成物の製造方法にあって、
 (A)バインダーは、シロキサン結合を主骨格とし、有機基として複数のオキシラン環を含有する反応性オリゴマーであり、
 (B)エポキシモノマーは、オキシラン環を含んでおり、
 (A)~(D)を合計して100重量部とした場合に、(A)バインダーは1重量部以上10重量部以下、(B)エポキシモノマーは2重量部以上20重量部以下、(C)架橋剤は1重量部以上20重量部以下、(D)導電性フィラーは70重量部以上95重量部以下、であり、
 (A)バインダーに対して、(B)~(D)のいずれか1つを添加する前に、(A)バインダーに対して、(E)脱水剤を添加し、または、
 (D)導電性フィラーに対して、(E)脱水剤を添加した後、さらに、(A)~(C)を添加する導電性ペースト組成物の製造方法。
 本発明の導電性ペースト組成物は、電気的に低抵抗で、かつ、電極形成過程で過度の収縮を引き起こさず、電極完成時には内部応力を抑えられる。
 本発明の一実施形態について説明すると以下の通りであるが、本発明はこれに限定されるものではない。
 [導電性ペースト組成物]
 導電性ペースト組成物は、少なくとも、(A)バインダー、(B)エポキシモノマー、(C)架橋剤、および(D)導電性フィラー、を含む。(A)バインダーは、シロキサン結合を主骨格とし、有機基として複数のオキシラン環を含有する反応性オリゴマーである。(B)エポキシモノマーは、オキシラン環を含む。そして、(A)バインダー、(B)エポキシモノマー、(C)架橋剤、および(D)導電性フィラーを合計して100重量部とした場合に、(A)バインダーは1重量部以上10重量部以下、(B)エポキシモノマーは2重量部以上20重量部以下、(C)架橋剤は1重量部以上20重量部以下、(D)導電性フィラーは70重量部以上95重量部以下、である。
 このような導電性ペースト組成物は、例えば、FPDまたは太陽電池といった装置において、配線材料または電極材料として使用される。なお、本明細書では、便宜上、配線または電極を、「電極」と称する。
 一般的に、電極材料としての機能である電気的低抵抗化を担保するために、導電性ペースト組成物には、多量の導電性フィラーを添加することが必要である(本発明でいうと、上述のように導電性フィラーが70重量部以上必要となる)。このような条件の下、導電性フィラーに対し、一般的なバインダー・架橋剤を添加して導電性ペースト組成物を設計すると、その導電性ペースト組成物は高粘度になり、微細な印刷可能な粘度になり難い。
 このような場合、粘度調整のために、希釈剤の添加が考えられる。しかし、希釈剤として、例えば一般的な高沸点溶剤が使用されると、導電性ペースト組成物が乾燥・焼成を経て電極(回路)になった場合に、その電極は、希釈剤の揮発による体積収縮に起因して、所望のサイズより細くなったり、反ったりしてしまう。
 この体積収縮の防止のために、反応性希釈剤(モノマー)の添加が考えられる。しかし、例えば、分子内に多数の官能基を有する反応性希釈剤または分子量の小さな反応性希釈剤が使用されると、その反応性希釈剤自身による反応に起因して硬化収縮が発生してしまい、一般的なバインダー(ビスフェノールA系エポキシ樹脂等)の低収縮特性が打ち消されてしまう。
 そこで、本発明では、比較的に低粘度・高反応でかつ架橋反応しても低収縮なバインダーでありながら、一般的なバインダーとは異なる組成の(A)バインダーを用いることで、ビスフェノールA系エポキシ樹脂等では使用できなかった反応性希釈剤[(B)エポキシモノマー]を使用できるようにした。すなわち、相溶性の高い(A)バインダーと(B)エポキシモノマーとを用いた。
 さらには、(A)バインダーが架橋した場合にあっても、導電性ペースト組成物としての内部応力を緩和させる機能を果たす(C)架橋剤を用いた。
 そこで、以下、導電性ペースト組成物を構成する(A)バインダー、(B)エポキシモノマー、(C)架橋剤、および(D)導電性フィラー、さらには、その他の原材料(添加剤)について説明していく。
 <(A)バインダー>
 バインダーとしては、例えば、以下の一般式(I)で表される化合物単独の縮合物、または、一般式(I)で表される化合物と一般式(II)で表される化合物との縮合物であり、シロキサン結合を主骨格とし、有機基として複数のオキシラン環を含有する反応性オリゴマーが挙げられる。(A)バインダーは、単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
 一般式(I):
-(SiR (OR3-a) (I)
 なお、一般式(I)において、Rは末端がエポキシ構造含有基で置換された炭素数1~10のアルキル基であり、Rはそれぞれ独立して水素原子または炭素数1~10のアルキル基、炭素数6~25のアリール基および炭素数7~12のアラルキル基から選ばれる1価の炭化水素基であり、Rはそれぞれ独立して水素原子または炭素数1~10のアルキル基である。aは0~2の整数である。よって、一般式(I)で表される化合物は、加水分解性シリル基を有するシラン化合物(I)である。
 一般式(II):
-(SiR (OR3-a) (II)
 なお、一般式(II)において、Rは炭素数1~10の置換若しくは非置換のアルキル基、アルケニル基、並びに、置換アリール基から選ばれ、エポキシ構造含有基を有さない基である。Rはそれぞれ独立して水素原子または炭素数1~10のアルキル基、炭素数6~25のアリール基および炭素数7~12のアラルキル基から選ばれる1価の炭化水素基であり、Rはそれぞれ独立して水素原子または炭素数1~10のアルキル基である。aは0~2の整数である。よって、一般式(II)で表される化合物も、加水分解性シリル基を有するシラン化合物(II)である。
 バインダーの一例となる、シラン化合物(I)とシラン化合物(II)との縮合物としては、シラン化合物(I)に対するシラン化合物(II)のモル比を9以下として、中性塩触媒の存在下で加水分解および縮合させて得られる重量平均分子量30,000以下の縮合物が挙げられる。また、シラン化合物(I)およびシラン化合物(II)の有するケイ素原子に直接結合したOR基のモル数Xに対する、縮合物(A)の有するケイ素原子に直接結合したOR基のモル数Yの比(Y/X)は、例えば、0.2以下である。
 一般式(I)および一般式(II)の置換基は以下の通りである。
 一般式(I)のRにおける末端がエポキシ構造含有基で置換された炭素数1~10のアルキル基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、ヘプチル基、イソヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、または、2-エチルヘキシル基等が挙げられ、硬化時におけるエポキシ基の反応性(モビリティ)という観点から、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、またはイソブチル基が好ましく、エチル基またはプロピル基がより好ましい。
 一般式(I)のRにおけるエポキシ構造含有基としては、エポキシ基を含有する官能基であればよく、例えば、エポキシ基、グリシジルエーテル基(すなわち、グリシドキシ基)、または、エポキシシクロヘキシル基等が挙げられ、反応性等の観点から、グリシジルエーテル基またはエポキシシクロヘキシル基が好ましい。
 なお、「末端」とは、上記アルキル基が直鎖である場合はSiから最も遠位のメチル基をいう。分岐鎖を有するアルキル基の場合は、主鎖が有するSiから最も遠位のメチル基、および/または、1若しくは複数の分岐鎖が有するSiから最も遠位のメチル基をいう。
 一般式(I)および一般式(II)のRは、水素原子または炭素数1~10のアルキル基、炭素数6~25のアリール基、および炭素数7~12のアラルキル基から選ばれる1価の炭化水素基である。このような炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ベンジル基、または、フェネチル基等が挙げられる。Rは、反応性等の観点から、水素原子、メチル基、エチル基、またはプロピル基が好ましく、メチル基またはエチル基がより好ましい。
 一般式(I)および一般式(II)のRは、水素原子または炭素数1~10のアルキル基である。アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、または、デシル基等が挙げられる。加水分解性シリル基を有するシラン化合物を加水分解・縮合させやすいという観点から、Rのアルキル基の炭素数は1~3が好ましく、最も好ましくは1である。
 一般式(II)のRは、炭素数1~10の置換若しくは非置換のアルキル基、アルケニル基、並びに、置換アリール基から選ばれ、エポキシ基を有さない基である。
 アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、アミル基、イソアミル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基、ヘプチル基、イソヘプチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、2-エチルヘキシル基、ノニル基、または、デシル基等が挙げられる。
 アルキル基の置換基としては、例えば、チオール基、アミノ基、イソシアナート基、(メタ)アクリロイル基、フェニル基、または、クロロ基等が挙げられる。
 アルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリール基、1-メチルエテニル基、2-メチルエテニル基、2-プロペニル基、1-メチル-3-プロペニル基、3-ブテニル基、4-ペンテニル基、5-ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、ビシクロヘキセニル基、6-ヘプテニル基、7-オクテニル基、デセニル基、ペンタデセニル基、エイコセニル基、または、トリコセニル基等が挙げられる。
 置換アリール基としては、例えば、スチリル基等が挙げられる。
 これらの中でも、貯蔵安定性がよく、活性エネルギ-線照射時の硬化速度が速く、さらに得られた塗膜のクラック発生が抑制できる点から、Rは、非置換のアルキル基である場合、炭素数3以上10以下であることが好ましく、炭素数3以上6以下であることがより好ましい。
 同様の観点から、Rは、置換アルキル基である場合、置換基を除いた部分の炭素数が3以上10以下であることが好ましく、3以上6以下であることがより好ましく、置換基がフェニル基、シクロヘキシル基、または、(メタ)アクリロイル基等であることが好ましい。
 同様の観点から、Rは、アルケニル基である場合、例えば、ビニル基またはアリール基等であることが好ましい。
 Rが非置換アルキル基で炭素数が3以上である場合、Rが置換アルキル基で置換基を除いた部分の炭素数が3以上である場合、または、Rが置換アルキル基で置換基がフェニル基、シクロヘキシル基、または、(メタ)アクリロイル基である場合、架橋時に緻密な架橋構造となりにくく、ゲル化しにくい。
 また、Rが非置換アルキル基で炭素数が10以下である場合、Rが置換アルキル基で置換基を除いた部分の炭素数が10以下である場合、または、Rが置換アルキル基で置換基がフェニル基、シクロヘキシル基、または、(メタ)アクリロイル基である場合、疎水性が高くなり過ぎず、加水分解速度が極端に低下したり、活性エネルギ-線照射時の硬化速度が低下したりしにくい。
 一般式(I)および一般式(II)のaは、0~2の整数であり、硬化性組成物に要求される物性に応じて適宜選択する。
 シラン化合物(I)の具体例としては、例えば、1-グリシジルオキシメチルトリメトキシシラン、1-グリシジルオキシメチルメチルジメトキシシラン、1-グリシジルオキシメチルトリエトキシシラン、1-グリシジルオキシメチルメチルジエトキシシラン、2-グリシジルオキシエチルトリメトキシシラン、2-グリシジルオキシエチルメチルジメトキシシラン、2-グリシジルオキシエチルトリエトキシシラン、2-グリシジルオキシエチルメチルジエトキシシラン、3-グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシジルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシジルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、4-グリシジルオキシブチルトリメトキシシラン、4-グリシジルオキシブチルメチルジメトキシシラン、4-グリシジルオキシブチルトリエトキシシラン、4-グリシジルオキシブチルメチルジエトキシシラン、6-グリシジルオキシヘキシルトリメトキシシラン、6-グリシジルオキシヘキシルメチルジメトキシシラン、6-グリシジルオキシヘキシルトリエトキシシラン、6-グリシジルオキシヘキシルメチルジエトキシシラン、8-グリシジルオキシオクチルトリメトキシシラン、8-グリシジルオキシオクチルメチルジメトキシシラン、8-グリシジルオキシオクチルトリエトキシシラン、8-グリシジルオキシオクチルメチルジエトキシシラン、等のグリシジル基含有シラン;1-(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチルトリメトキシシラン、1-(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチルメチルジメトキシシラン、1-(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチルトリエトキシシラン、1-(3,4-エポキシシクロヘキシル)メチルメチルジエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジエトキシシラン、3-(3,4-エポキシシクロヘキシル)プロピルトリメトキシシラン、3-(3,4-エポキシシクロヘキシル)プロピルメチルジメトキシシラン、3-(3,4-エポキシシクロヘキシル)プロピルトリエトキシシラン、3-(3,4-エポキシシクロヘキシル)プロピルメチルジエトキシシラン、4-(3,4-エポキシシクロヘキシル)ブチルトリメトキシシラン、4-(3,4-エポキシシクロヘキシル)ブチルメチルジメトキシシラン、4-(3,4-エポキシシクロヘキシル)ブチルトリエトキシシラン、4-(3,4-エポキシシクロヘキシル)ブチルメチルジエトキシシラン、6-(3,4-エポキシシクロヘキシル)ヘキシルトリメトキシシラン、6-(3,4-エポキシシクロヘキシル)ヘキシルメチルジメトキシシラン、6-(3,4-エポキシシクロヘキシル)ヘキシルトリエトキシシラン、6-(3,4-エポキシシクロヘキシル)ヘキシルメチルジエトキシシラン、8-(3,4-エポキシシクロヘキシル)オクチルトリメトキシシラン、8-(3,4-エポキシシクロヘキシル)オクチルメチルジメトキシシラン、8-(3,4-エポキシシクロヘキシル)オクチルトリエトキシシラン、8-(3,4-エポキシシクロヘキシル)オクチルメチルジエトキシシラン、等の脂環エポキシ基含有シラン;エポキシトリメトキシシラン、エポキシメチルジメトキシシラン、エポキシトリエトキシシラン、エポキシメチルジエトキシシラン、1-エポキシメチルトリメトキシシラン、1-エポキシメチルメチルジメトキシシラン、1-エポキシメチルトリエトキシシラン、1-エポキシメチルメチルジエトキシシラン、2-エポキシエチルトリメトキシシラン、2-エポキシエチルメチルジメトキシシラン、2-エポキシエチルトリエトキシシラン、2-エポキシエチルメチルジエトキシシラン、3-エポキシプロピルトリメトキシシラン、3-エポキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-エポキシプロピルトリエトキシシラン、3-エポキシプロピルメチルジエトキシシラン、4-エポキシブチルトリメトキシシラン、4-エポキシブチルメチルジメトキシシラン、4-エポキシブチルトリエトキシシラン、4-エポキシブチルメチルジエトキシシラン、6-エポキシヘキシルトリメトキシシラン、6-エポキシヘキシルメチルジメトキシシラン、6-エポキシヘキシルトリエトキシシラン、6-エポキシヘキシルメチルジエトキシシラン、8-エポキシオクチルトリメトキシシラン、8-エポキシオクチルメチルジメトキシシラン、8-エポキシオクチルトリエトキシシラン、8-エポキシオクチルメチルジエトキシシラン、等のエポキシ基含有シラン等が挙げられる。
 上述のように、加水分解性シリル基を有するシラン化合物を加水分解および縮合させやすいという観点から、一般式(I)におけるRのアルキル基の炭素数は1~3が好ましく、最も好ましくは1である。また、硬化時におけるエポキシ基の反応性(モビリティ)という観点から、エポキシ基とケイ素原子とを結合するアルキレン基の炭素数が重要であり、その炭素数は1~4が好ましく、さらに好ましくは2または3である。これらの観点を総合すると、シラン化合物(I)としては、中でも、Rが、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチル基、または、3-グリシジルオキシプロピル基である化合物が好ましい。
 具体的には、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジメトキシシラン、3-(3,4-エポキシシクロヘキシル)プロピルトリメトキシシラン、3-(3,4-エポキシシクロヘキシル)プロピルメチルジメトキシシラン、2-グリシジルオキシエチルトリメトキシシラン、2-グリシジルオキシエチルメチルジメトキシシラン、3-グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、または、3-グリシジルオキシプロピルメチルジメトキシシランが好ましい。
 シラン化合物(II)の中で、一般式(II)におけるRが非置換のアルキル基であるものとしては、例えば、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルメチルジメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルメチルジエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルメチルジメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、プロピルメチルジエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルメチルジメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ブチルメチルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルメチルジメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、ヘキシルメチルジエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルメチルジメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、または、オクチルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。
 また、一般式(II)におけるRが置換アルキル基であるものとしては、下記のものが挙げられる。ここで、置換基としては特に制限は無いが、入手しやすさという観点からチオール基、イソシアネート基、(メタ)アクリロイル基、フェニル基、シクロヘキシル基、または、クロロ基等が好ましい。
 ただし、これら置換基のうち、チオール(メルカプト)基は加水分解性シリル基を加水分解および縮合反応させている最中にエポキシ基と反応する可能性があるため、シラン化合物(I)としては、求核攻撃を受けにくいエポキシシクロヘキシル基を有するエポキシシラン化合物を選択することが好ましい。
 他方、置換基としてアミノ基または酸無水物基を有するシラン化合物は、メルカプト基以上に、加水分解性シリル基を加水分解および縮合反応させている最中にエポキシ基と反応する可能性が高いため、本願において用いることは好ましくない。
 Rがチオール基置換アルキル基である化合物としては、例えば、1-メルカプトメチルトリメトキシシラン、1-メルカプトメチルメチルジメトキシシラン、1-メルカプトメチルトリエトキシシラン、1-メルカプトメチルメチルジエトキシシラン、2-メルカプトエチルトリメトキシシラン、2-メルカプトエチルメチルジメトキシシラン、2-メルカプトエチルトリエトキシシラン、2-メルカプトエチルメチルジエトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、4-メルカプトブチルトリメトキシシラン、4-メルカプトブチルメチルジメトキシシラン、4-メルカプトブチルトリエトキシシラン、4-メルカプトブチルメチルジエトキシシラン、6-メルカプトヘキシルトリメトキシシラン、6-メルカプトヘキシルメチルジメトキシシラン、6-メルカプトヘキシルトリエトキシシラン、6-メルカプトヘキシルメチルジエトキシシラン、8-メルカプトオクチルトリメトキシシラン、8-メルカプトオクチルメチルジメトキシシラン、8-メルカプトオクチルトリエトキシシラン、8-メルカプトオクチルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。
 Rがイソシアネート基置換アルキル基である化合物としては、例えば、1-イソシアネートメチルトリメトキシシラン、1-イソシアネートメチルメチルジメトキシシラン、1-イソシアネートメチルトリエトキシシラン、1-イソシアネートメチルメチルジエトキシシラン、2-イソシアネートエチルトリメトキシシラン、2-イソシアネートエチルメチルジメトキシシラン、2-イソシアネートエチルトリエトキシシラン、2-イソシアネートエチルメチルジエトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、3-イソシアネートプロピルメチルジメトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3-イソシアネートプロピルメチルジエトキシシラン、4-イソシアネートブチルトリメトキシシラン、4-イソシアネートブチルメチルジメトキシシラン、4-イソシアネートブチルトリエトキシシラン、4-イソシアネートブチルメチルジエトキシシラン、6-イソシアネートヘキシルトリメトキシシラン、6-イソシアネートヘキシルメチルジメトキシシラン、6-イソシアネートヘキシルトリエトキシシラン、6-イソシアネートヘキシルメチルジエトキシシラン、8-イソシアネートクチルトリメトキシシラン、8-イソシアネートクチルメチルジメトキシシラン、8-イソシアネートクチルトリエトキシシラン、8-イソシアネートクチルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。
 Rが(メタ)アクリロイル基置換アルキル基である化合物としては、例えば、1-(メタ)アクリロイルオキシメチルトリメトキシシラン、1-(メタ)アクリロイルオキシメチルメチルジメトキシシラン、1-(メタ)アクリロイルオキシメチルトリエトキシシラン、1-(メタ)アクリロイルオキシメチルメチルジエトキシシラン、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルトリメトキシシラン、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルメチルジメトキシシラン、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルトリエトキシシラン、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルメチルジエトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、4-(メタ)アクリロイルオキシブチルトリメトキシシラン、4-(メタ)アクリロイルオキシブチルメチルジメトキシシラン、4-(メタ)アクリロイルオキシブチルトリエトキシシラン、4-(メタ)アクリロイルオキシブチルメチルジエトキシシラン、6-(メタ)アクリロイルオキシヘキシルトリメトキシシラン、6-(メタ)アクリロイルオキシヘキシルメチルジメトキシシラン、6-(メタ)アクリロイルオキシヘキシルトリエトキシシラン、6-(メタ)アクリロイルオキシヘキシルメチルジエトキシシラン、8-(メタ)アクリロイルオキシオクチルトリメトキシシラン、8-(メタ)アクリロイルオキシオクチルメチルジメトキシシラン、8-(メタ)アクリロイルオキシオクチルトリエトキシシラン、8-(メタ)アクリロイルオキシオクチルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。
 Rがフェニル基置換アルキル基である化合物としては、例えば、ベンジルトリメトキシシラン、ベンジルトリエトキシシラン、2-フェニルエチルトリメトキシシラン、2-フェニルエチルトリエトキシシラン、3-フェニルプロピルトリメトキシシラン、3-フェニルプロピルトリエトキシシラン、4-フェニルブチルトリメトキシシラン、4-フェニルブチルトリエトキシシラン、5-フェニルペンチルトリメトキシシラン、5-フェニルペンチルトリエトキシシラン、6-フェニルヘキシルトリメトキシシラン、6-フェニルヘキシルトリエトキシシラン等が挙げられる。
 Rがシクロヘキシル基置換アルキル基である化合物としては、例えば、シクロヘキシルメチルトリメトキシシラン、シクロヘキシルメチルトリエトキシシラン、2-シクロヘキシルエチルトリメトキシシラン、2-シクロヘキシルエチルトリエトキシシラン、3-シクロヘキシルプロピルトリメトキシシラン、3-シクロヘキシルプロピルトリエトキシシラン、4-シクロヘキシルブチルトリメトキシシラン、4-シクロヘキシルブチルトリエトキシシラン、5-シクロヘキシルペンチルトリメトキシシラン、5-シクロヘキシルペンチルトリエトキシシラン、6-シクロヘキシルヘキシルトリメトキシシラン、6-シクロヘキシルヘキシルトリエトキシシラン等が挙げられる。
 Rがクロロ基置換アルキル基である化合物としては、例えば、クロロメチルトリメトキシシラン、クロロメチルトリエトキシシラン、2-クロロエチルトリメトキシシラン、2-クロロエチルトリエトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、3-クロロプロピルトリエトキシシラン、4-クロロブチルトリメトキシシラン、4-クロロブチルトリエトキシシラン、5-クロロペンチルトリメトキシシラン、5-クロロペンチルトリエトキシシラン、6-クロロヘキシルトリメトキシシラン、6-クロロヘキシルトリエトキシシラン等が挙げられる。
 Rがアルケニル基である化合物としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、アリールトリメトキシシラン、アリールメチルジメトキシシラン、アリールトリエトキシシラン、アリールメチルジエトキシシラン、1-オキセタニルオキシメチルトリメトキシシラン、1-オキセタニルオキシメチルメチルジメトキシシラン、1-オキセタニルオキシメチルトリエトキシシラン、1-オキセタニルオキシメチルメチルジエトキシシラン、2-オキセタニルオキシエチルトリメトキシシラン、2-オキセタニルオキシエチルメチルジメトキシシラン、2-オキセタニルオキシエチルトリエトキシシラン、2-オキセタニルオキシエチルメチルジエトキシシラン、3-オキセタニルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-オキセタニルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-オキセタニルオキシプロピルトリエトキシシラン、3-オキセタニルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、4-オキセタニルオキシブチルトリメトキシシラン、4-オキセタニルオキシブチルメチルジメトキシシラン、4-オキセタニルオキシブチルトリエトキシシラン、4-オキセタニルオキシブチルメチルジエトキシシラン、6-オキセタニルオキシヘキシルトリメトキシシラン、6-オキセタニルオキシヘキシルメチルジメトキシシラン、6-オキセタニルオキシヘキシルトリエトキシシラン、6-オキセタニルオキシヘキシルメチルジエトキシシラン、8-オキセタニルオキシオクチルトリメトキシシラン、8-オキセタニルオキシオクチルメチルジメトキシシラン、8-オキセタニルオキシオクチルトリエトキシシラン、8-オキセタニルオキシオクチルメチルジエトキシシラン等が挙げられる。
 Rが置換アリール基である化合物としては、例えば、p-スチリルトリメトキシシラン、p-スチリルトリエトキシシラン、等が挙げられる。
 中でも、貯蔵安定性、硬化速度、クラック発生の抑制等の観点から、シラン化合物(II)としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、1-(メタ)アクリロイルオキシメチルトリメトキシシラン、ベンジルトリメトキシシラン、シクロヘキシルメチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン等が挙げられる。
 バインダーとなる縮合物において、シラン化合物(I)およびシラン化合物(II)は、それぞれ1種以上含まれていればよい。例えば、シラン化合物(I)、シラン化合物(II)はそれぞれ1種ずつ含まれていてもよいし、それぞれ2種以上含まれていてもよい。また、シラン化合物(I)およびシラン化合物(II)の一方が1種含まれ、他方が2種以上含まれていてもよい。2種以上の化合物が含まれる場合、それぞれの化合物の使用比率は任意である。
 また、導電性ペースト組成物が耐摩耗性または耐薬品性を要する場合、バインダーは、シラン化合物(I)に対するシラン化合物(II)のモル比(シラン化合物(II)のモル数/シラン化合物(I)のモル数)が0以上9以下となる条件で加水分解および縮合させて得ると好ましい。
 エポキシ構造含有基以外の官能基、例えば(メタ)アクリロイル基を有するシラン化合物のシラン化合物(I)に対するモル比が9を超えると、耐摩耗性または耐薬品性の高い硬化物を得ることはできるが、エポキシ基の架橋に比べて硬化収縮が大きくなるため、熱または湿度による負荷がかかった場合にクラックが生じる懸念がある。これに対して、エポキシ構造含有基による硬化は開環反応を伴うため、収縮が少なく、硬化収縮をほとんど生じずに硬化物を得ることも可能である。
 また、バインダーにおけるエポキシ構造含有基の含有量が低下すると、分子間架橋が不十分となり、硬度または耐擦傷性が低下する懸念がある。そのため、ハードコート性(すなわち、硬度や耐擦傷性)を考慮すると、シラン化合物(I)に対するシラン化合物(II)のモル比は、0以上5以下であることがより好ましく、0以上3以下であることがさらに好ましく、0以上1以下であることが特に好ましい。
 また、導電性ペースト組成物におけるバインダーとしては、シラン化合物が加水分解および縮合してシロキサン結合を形成した2~200量体であることが好ましい。
 バインダーの重量平均分子量は、500以上が好ましく、1,000以上がより好ましく、2,000以上がさらに好ましい。また、バインダーの重量平均分子量は、30,000以下が好ましく、28,000以下がより好ましく、25,000以下がさらに好ましい。
 バインダーの重量平均分子量が500以上であると、バインダーは揮発性となりにくいため、バインダーへの紫外線照射による硬化前に、希釈溶剤を加熱によって除去する場合に、バインダーの一部あるいは全量が揮発してしまうことを効果的に抑制できる。また、重量平均分子量が低くなり過ぎないため耐衝撃性を十分に確保しやすい。
 一方、バインダーの重量平均分子量が30,000以下であると、その他の配合物との相溶性が低下しにくく、塗膜形成時の白濁を抑制しやすい。ここで、重量平均分子量は、GPCで測定した重量平均分子量である。
 なお、重量平均分子量が500未満であるバインダーの場合は、低分子量であり、低粘度であるため、希釈溶剤を用いずに、バインダーを含有する塗工液として調製することが好ましい。この場合、紫外線照射前に、希釈溶剤を除去するためのバインダーの加熱を行う必要がない。
 なお、縮合物であるシロキサン樹脂(バインダー)の重量平均分子量は、反応に用いる水の量、触媒の種類および量を適切に選択することにより、コントロールすることができる。例えば、最初に仕込む水の量を増やすことにより、重量平均分子量を高くすることができる。
 バインダーの原料であるシラン化合物(I)およびシラン化合物(II)が有するケイ素原子に直接結合したOR基のモル数Xに対する、バインダーが有するケイ素原子に直接結合したOR基のモル数Yの比Y/Xは、0.2以下であることが好ましく、0.1以下がより好ましく、0.05以下がさらに好ましく、実質的に0であることが最も好ましい。
 Y/Xが0.2以下であると、活性エネルギ-線照射後に経時で塗膜が収縮しにくくクラックの発生を抑制しやすい。ここで、Y/Xは、H-NMRおよび29Si-NMRで測定することによって求めることができる。なお、Y/Xは、反応に用いる水の量、触媒の種類および量を適切に選択することより、0.2以下にすることができる。例えば、水の量が多いほど加水分解が促進され、Y/Xは低い値となる。
 バインダー中に残存するOR基の個数は、塗膜収縮およびクラック発生の抑制等の観点から、バインダー1分子中に2個以下であることが好ましく、1個以下であることがより好ましく、0.5個以下であることがさらに好ましく、0.1個以下であることが特に好ましく、実質的に残存していないことが最も好ましい。
 架橋点密度を高めて、硬化物の硬度や耐擦傷性を向上させるとの観点から、バインダーにおけるエポキシ構造含有基の残存率、すなわち、原料であるシラン化合物(I)が有するエポキシ構造含有基のモル数に対する、バインダーにおけるエポキシ構造含有基のモル数の割合は高い方が好ましい。
 シラン化合物(I)とシラン化合物(II)とによる縮合物(バインダー)において、エポキシ構造含有基の含有量が低下すると、分子間架橋が不十分となり、硬度または硬化性が低下する懸念がある。そのため、シラン化合物(I)に対するシラン化合物(II)のモル比は、0以上5以下であることがより好ましく、0以上3以下であることがさらに好ましく、0以上1以下であることが特に好ましい。
 なお、以上では、一例として、シラン化合物(I)とシラン化合物(II)の縮合物のバインダーを例に挙げているが、これに限定されるものではなく、例えば、シラン化合物(I)単独の縮合物であっても、バインダーとして機能する。
 また、(A)バインダー、(B)エポキシモノマー、(C)架橋剤、および(D)導電性フィラーを合計して100重量部とした場合に、(A)バインダーは1重量部以上10重量部以下であり、1.5重量部以上8重量部以下が好ましく、2重量部以上7重量部以下がより好ましい。
 バインダーが1重量部未満であると、導電性ペースト組成物の硬化性が低下する。一方で、バインダーが10重量部を超えると、導電性ペーストの電気的な抵抗が低下し難くなる。
 <(B)エポキシモノマー>
 上述したように、反応性希釈剤である(B)エポキシモノマーは、(A)バインダーに対して高い相溶性を有する。また、このエポキシモノマーの分子構造としては、ポリエーテル構造である。エーテル構造が直線状の構造をしているために、分子同士の絡み合いが少なく、引っ張り、圧縮等の外部応力に対して分子同士が容易に解れることによって、導電性ペースト組成物の内部応力を緩和するものと推察される。また、導電性ペースト組成物の硬化時の収縮も上記同様の考え方により緩和され、低反りを実現できていると推察される。(B)エポキシモノマーは、単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
 なお、エーテル構造は、特に限定は無いが、直鎖状であると好ましく、また、単独よりも複数有すると内部応力緩和の点で好ましい。また、エーテル構造を有するモノマーに含まれるエポキシ官能基数も特に限定はないが、内部応力緩和と硬化性とのバランスから2個が好ましい。
 一方、エポキシ官能基に関する限定としては、モノマー両端のうちの少なくとも一方の分子末端にエポキシ官能基を1つ有することが必須である。官能数が反りに与える効果としては、1個官能基を有することで、導電性ペーストの硬化時、モノマー自体は架橋に参加しないため、バインダーの鎖延長剤として機能する。
 さらに、官能基位置が末端であることから、エポキシモノマーの官能基以外の分子部分がバインダー同士の間に櫛状に配置され、その櫛状鎖が可塑剤的に機能する。これらのことにより、導電性ペースト組成物の硬化収縮による反りが抑制されていると推察される。
 なお、官能基以外の分子構造は、特に限定はなく、直鎖状、芳香族構造、脂環式構造のいずれでも構わない。
 以上を鑑みると、(B)エポキシモノマーは、グリコール構造を有する2官能モノマーおよび脂肪族構造を有する単官能モノマーからなる群から選択される少なくとも1種を含むと好ましい。
 グリコール構造としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、または、ポリプロピレングリコール等が挙げられる。
 なお、ポリエチレングリコール、または、ポリプロピレングリコールの重合度nは、配合物の粘度問題から、30以下、好ましくは20以下、さらに好ましくは10以下である。
 脂肪族構造を有する単官能モノマーとしては、例えば、アルキルモノグリシジルエーテル、アルキルモノ3,4-エポキシシクロヘキサン、3,4-エポキシシクロヘキサンアルコ-ルとカルボン酸のエステル、アルキルモノオキセタンである。その具体例としては、ネオペンチルモノグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、ドデシルグリシジルエーテル、セチルグリシジルエーテル、1-ビニル-3,4-エポキシシクロヘキサン、1-メチロ-ル-3,4-エポキシシクロヘキサン、2-エチルヘキシル=3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシラート、3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン、または、2-エチルヘキシルオキセタン等が挙げられる。
 また、例えば、ビスフェノールA系エポキシ樹脂をバインダーとし、脂環式エポキシ樹脂をエポキシモノマーとする導電性ペースト組成物製の電極の場合、比較的高抵抗となるが、(A)バインダーと(B)エポキシモノマーとを含んでいる導電性ペースト組成物の電極では、電気抵抗を抑えられる。
 なお、反応性、柔軟性付与、または、電気抵抗抑制効果のバランスの点で、ドデシルグリシジルエーテル、セチルグリシジルエーテル、または、2-エチルヘキシル=3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシラートが好ましい。
 また、(A)バインダー、(B)エポキシモノマー、(C)架橋剤、および(D)導電性フィラーを合計して100重量部とした場合に、(B)エポキシモノマーは2重量部以上20重量部以下であり、2重量部以上15重量部以下が好ましく、3重量部以上10重量部以下がより好ましい。
 エポキシモノマーが2重量部未満であると、導電性ペースト組成物の粘度が高くなるとともに反り改善の効果が低減する。一方で、エポキシモノマーが10重量部を超えると、導電性ペースト組成物の粘度が低下するとともに硬化性が低下する。
 <(C)架橋剤>
 架橋剤は、バインダーが架橋した場合に、導電性ペースト組成物としての内部応力を緩和させる機能を果たす。また、架橋剤は、導電性ペースト組成物の付着した対象物へのダメージ防止のため、200℃以下の比較的低温での加熱乾燥、焼成が可能であり、かつ、電気的な抵抗上昇を防止する材料が使用される。(C)架橋剤は、単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
 なお、抵抗上昇防止については、その機構は詳細に解明されていないが、導電性ペーストの硬化性に影響を与えない範囲で架橋密度を下げることが好ましい。また、架橋剤としては、一液化配合において25℃程度の常温で安定であると好ましいことから、熱潜在性を有する化合物か、UV(紫外光)反応性の化合物であるとよい。例えば、酸無水物、ヒドラジン化合物、三フッ化ホウ素錯体、ジシアンジアミド化合物、シアナミド化合物、イミダゾール化合物、光酸発生剤、または、光塩基発生剤等が挙げられる。この中でも、導電性ペースト組成物への配合、1液化時の貯蔵安定性、硬化活性、または、導電性フィラーへの耐腐食性の点で、酸無水物、ヒドラジン化合物、イミダゾール化合物、または、光塩基発生剤が好ましい。
 酸無水物としては、例えば、無水プロピオン酸、無水酪酸、無水オクチル酸、無水2-エチルヘキサン酸、無水マレイン酸、無水フマル酸、無水酢酸、無水フタル酸、1,2,3,6-テトラヒドロ無水フタル酸、3,4,5,6-テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水コハク酸、4-メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2,3-ジカルボン酸無水物、エチレングリコール ビスアンヒドロトリメリテート、エチレングリコール ビスアンヒドロトリメリテート、エチレングリコール ビスアンヒドロトリメリテート、エチレングリコール ビスアンヒドロトリメリテート、グリセリン ビスアンヒドロトリメリテート モノアセテ-ト、無水コハク酸、テトラプロペニル無水コハク酸(3-ドデシル無水コハク酸)、または、2-オクテニルこはく酸無水物等が挙げられる。酸無水物はC6以上の炭化水素基を有することが好ましい。酸無水物がC6以上の長い炭素鎖を有することで(A)バインダーと酸無水物との混和性が向上しやすい。また、酸無水物は炭素鎖中に少なくとも1つの二重結合を有することが好ましい。酸無水物は、炭素鎖中に少なくとも1つの二重結合を有すると融点が効果的に下がるため、導電性ペースト組成物を調製する際の混和性が良好となりやすい。これらの観点から、酸無水物は、2-オクテニルこはく酸無水物であることが好ましい。
 ヒドラジン化合物としては、例えば、モノ塩酸ヒドラジン、ジ塩酸ヒドラジン、モノ臭化水素酸ヒドラジン、炭酸ヒドラジン、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、ドデカンジオヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、プロピオン酸ヒドラジド、サリチル酸ヒドラジド、ヒドロキシ-2-ナフトエ酸ヒドラジド、ベンゾフェノンヒドラゾン、3-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸ヒドラジド、ベンゾフェノンヒドラゾン、または、ポリアクリルアミド型水系架橋剤等が挙げられる。
 三フッ化ホウ素錯体としては、例えば、三フッ化ホウ素エチルエーテル錯体、三フッ化ホウ素メチルエーテル錯体、三フッ化ホウ素エチルメチルエーテル錯体、三フッ化ホウ素ブチルエーテル錯体、三フッ化ホウ素フェノ-ル錯体、三フッ化ホウ素アルキルアミン錯体、三フッ化ホウ素アンモニア錯体、三フッ化ホウ素ピペリジン錯体、三フッ化ホウ素トリエタノ-ルアミン錯体、三フッ化ホウ素アルコ-ル錯体、三フッ化ホウ素ケトン錯体、三フッ化ホウ素アルデヒド錯体、三フッ化ホウ素エステル錯体、三フッ化ホウ素酸無水物錯体、または、三フッ化ホウ素酸錯体等が挙げられる。
 ジシアンジアミド化合物としては、例えば、ジシアンジアミド、o-トリルビグアニド、ジフェニルビグアニド等が挙げられる。
 シアナミド化合物としては、例えば、モノメチルシアナミド、モノエチルシアナミド、モノプロピルシアナミド、モノブチルシアナミド、ジメチルシアナミド、ジエチルシアナミド、ジプロプルシアナミド、ジブチルシアナミド、ヘキサメチレンジシアナミド、ヘプタメチレンジシアナミド、オクタメチレンジシアナミド、ノナメチレンジシアナミド、または、デカメチレンジシアナミド等が挙げられる。
 イミダゾール化合物としては、例えば、イミダゾール、1-メチルイミダゾール、2-メチルイミダゾール、3-メチルイミダゾール、4-メチルイミダゾール、5-メチルイミダゾール、1-エチルイミダゾール、2-エチルイミダゾール、3-エチルイミダゾール、4-エチルイミダゾール、5-エチルイミダゾール、1-n-プロピルイミダゾール、2-n-プロピルイミダゾール、1-イソプロピルイミダゾール、2-イソプロピルイミダゾール、1-n-ブチルイミダゾール、2-n-ブチルイミダゾール、1-イソブチルイミダゾール、2-イソブチルイミダゾール、2-ウンデシル-1H-イミダゾール、2-ヘプタデシル-1H-イミダゾール、1,2-ジメチルイミダゾール、1,3-ジメチルイミダゾール、2,4-ジメチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、1-フェニルイミダゾール、2-フェニル-1H-イミダゾール、4-メチル-2-フェニル-1H-イミダゾール、2-フェニル-4-メチルイミダゾール、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール、1-ベンジル-2-フェニルイミダゾール、1-シアノエチル-2-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-エチル-4-メチルイミダゾール、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾール、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール、または、1-シアノエチル-2-フェニル-4,5-ジ(2-シアノエトキシ)メチルイミダゾール等が挙げられる。
 光酸発生剤としては、例えば、[4-(4-アセチル)フェニルチオ]フェニル ジフェニルスルホニウム トリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、[4-(4-アセチル)フェニルチオ]フェニル ジフェニルスルホニウム テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、[4-(4-アセチル)フェニルチオ]フェニル ジフェニルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、[4-(4-アセチル)フェニルチオ]フェニル ジフェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネ-ト、[4-(4-アセチル)フェニルチオ]フェニル ジフェニルスルホニウム ヘキサフルオロホスフェート、[4-(4-アセチル)フェニルチオ]フェニル ジフェニルスルホニウム トリフルオロメタンスルホネート、[4-(4-アセチル)フェニルチオ]フェニル ジフェニルスルホニウム ノナフルオロブタンスルホネート、[4-(4-アセチル)フェニルチオ]フェニル ジフェニルスルホニウム メタンスルホネート、[4-(4-アセチル)フェニルチオ]フェニル ジフェニルスルホニウム ブタンスルホネート、[4-(4-アセチル)フェニルチオ]フェニル ジフェニルスルホニウム カンファースルホネート、[4-(4-アセチル)フェニルチオ]フェニル ジフェニルスルホニウム p-トルエンスルホネートおよび、[4-(4-ベンゾイル)フェニルチオ]フェニル ジフェニルスルホニウム トリス(ペンタフルオロエチル)トリフルオロホスフェート、[4-(4-ベンゾイル)フェニルチオ]フェニル ジフェニルスルホニウム テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート、[4-(4-ベンゾイル)フェニルチオ]フェニル ジフェニルスルホニウム トリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、[4-(4-ベンゾイル)フェニルチオ]フェニル ジフェニルスルホニウム ヘキサフルオロアンチモネ-ト、[4-(4-ベンゾイル)フェニルチオ]フェニル ジフェニルスルホニウム ヘキサフルオロホスフェート、[4-(4-ベンゾイル)フェニルチオ]フェニル ジフェニルスルホニウム トリフルオロメタンスルホネート、[4-(4-ベンゾイル)フェニルチオ]フェニル ジフェニルスルホニウム ノナフルオロブタンスルホネート、[4-(4-ベンゾイル)フェニルチオ]フェニル ジフェニルスルホニウム メタンスルホネート、[4-(4-ベンゾイル)フェニルチオ]フェニル ジフェニルスルホニウム ブタンスルホネート、[4-(4-ベンゾイル)フェニルチオ]フェニル ジフェニルスルホニウム カンファースルホネート、または、[4-(4-ベンゾイル)フェニルチオ]フェニル ジフェニルスルホニウム p-トルエンスルホネート等が挙げられる。
 光塩基発生剤としては、例えば、α-アミノアセトフェノン化合物、オキシムエステル化合物、または、アシルオキシイミノ基,N-ホルミル化芳香族アミノ基、N-アシル化芳香族アミノ基、ニトロベンジルカーバメート基、若しくはアルコオキシベンジルカーバメート基等の置換基を有する化合物3級アミンが挙げられるだけでなく、アミジン・グアニジンのカルボン酸塩、ボレート、カルバメ-ト、または、アミド系化合物等が挙げられる。
 具体的な化合物としては、2-メチル-1-(-メチルチオフェニル)-2-モルフォリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン、22-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルホリニル)フェニル]-1-ブタノン、1,2-オクタンジオン,1-[4-(フェニルチオ)フェニル]-,2-(O-ベンゾイルオキシム)、エタノン,1-[9-エチル-6-(2-メチルベンゾイル)-9H-カルバゾール3-イル]-,1-(O-アセチルオキシム、(2E)-2-(ベンゾイルオキシイミノ)-1-[4-(フェニルチオ)フェニル]オクタン-1-オン、ジ-N-(p-ホルミルアミノ)ジフェニルメタン、ジ-N(p-アセエチルアミノ)ジフェニルメラン、ジ-N-(p-ベンゾアミド)ジフェニルメタン、4-ホルミルアミノトルイレン、4-アセチルアミノトルイレン、2,4-ジホルミルアミノトルイレン、1-ホルミルアミノナフタレン、1-アセチルアミノナフタレン、1,5-ジホルミルアミノナフタレン、1-ホルミルアミノアントラセン、1,4-ジホルミルアミノアントラセン、1-アセチルアミノアントラセン、1,4-ジホルミルアミノアントラキノン、1,5-ジホルミルアミノアントラキノン、3,3’-ジメチル-4,4’-ジホルミルアミノビフェニル、4,4’-ジホルミルアミノベンゾフェノン、ビス{{(2-ニトロベンジル)オキシ}カルボニル}ジアミノジフェニルメタン、2,4-ジ{{(2-ニトロベンジル)オキシ}トルイレン、ビス{{(2-ニトロベンジルオキシ)カルボニル}ヘキサン-1,6-ジアミン、m-キシリジン{{(2-ニトロ-4-クロロベンジル)オキシ}アミド}、)9-アンスリメチルN,N-ジメチルカルバメ-ト、(E)-1-ピペリジノ-3-(2-ヒドロキシフェニル)-2-プロペン-1-オン、1-(アントラキノン-2-イル)エチルイミダゾールカルボキシレ-ト、(2-ニトロフェニル)メチル4-[(2-メチルアクリロキシル]ピペリジン-1-カルボキシレ-ト、1,2-ジイソプロピル-3-[ビス(ジメチルアミノ)メチレン]グアニジウム2-(3-ベンゾイルフェニル)プロピオネ-ト、または、1,2ジシクロヘキシル-4,4,5,5-テトラメチルビグアニジニウムn-ブチルトリフェニルボレートが好ましい。
 これらの中でも、導電性ペースト組成物への配合、1液化時の貯蔵安定性、硬化活性、または、導電性フィラーへの耐腐食性の点で、2-オクテニルこはく酸無水物、セバシン酸ジヒドラジド、1-メチルイミダゾールが特に好ましい。
 また、(A)バインダー、(B)エポキシモノマー、(C)架橋剤、および(D)導電性フィラーを合計して100重量部とした場合に、(C)架橋剤は1重量部以上20重量部以下であり、1.5重量部以上8重量部以下が好ましく、2重量部以上7重量部以下がより好ましい。
 架橋剤が1重量部未満であると、硬化性が不十分になる。一方で、架橋剤が20重量部を超えると、反りの発生または貯蔵安定性の低下に繋がる。
 <(D)導電性フィラー>
 導電性フィラーに含まれる導電性粒子としては、例えば、銀粉末、酸化銀粉末、炭酸銀粉末、酢酸銀粉末、銀コ-ト粉末、銀含有合金粉末、ニッケル粉末、銅粉末、または、アルミニウム粉末等が挙げられる。また、これらを単独または2種以上混合して使用しても構わない。なお、銀粉末の場合、70質量%以上の含有量の銀で、導電性粒子が形成されていると好ましい。
 導電性フィラーの焼成温度としては、電気・電子回路用のフィルム基材への適用を考慮して、200℃以下が好ましく、150℃以下がさらに好ましい。なお、導電性粒子が銀の場合は還元性雰囲気としなくても、表面酸化によって導電性が低下するということがない。
 また、導電性粒子の平均粒径は、焼結特性に影響を与える。粒径の大きい導電性粒子は、粒径の小さい導電性粒子よりもゆっくりとした速度で焼結される。そのため、平均粒子径は0.1μm以上15μm以下が好ましい。平均粒子径が0.1μm未満であると焼結速度が速すぎ、物理的な接着強度が不足する一方、平均粒子径が15μmを超えると、焼結速度はやや緩慢になるが、導電性ペースト組成物中での分散性および印刷性が悪くなり、微細な印刷が困難になるためである。
 また、導電性粒子の比表面積は、0.05m/g以上5m/g以下であると好ましい。導電性粒子の比表面積が0.05m/g未満であると、粒径が大きく、細いラインを描くことができない一方、導電性粒子の比表面積が5m/gを超えると粘度調整に多量の溶剤が必要になる等、作業性が悪くなるためである。
 なお、導電性粒子の形状は、鱗片状、球形、フレーク状、不定形状またはこれらを混合したものでもよい。
 また、(A)バインダー、(B)エポキシモノマー、(C)架橋剤、および(D)導電性フィラーを合計して100重量部とした場合に、(D)導電性フィラーは70重量部以上95重量部以下であり、80重量部以上93重量部以下が好ましく、85重量部以上91重量部以下がより好ましい。
 導電性フィラーが70重量部未満であると、配合量が少なすぎて焼成して得られる電極の電気的固有抵抗が上昇してしまう。一方で、導電性フィラーが95重量部を超えると、導電性ペースト組成物の印刷性が悪くなり、付着対象物への接着強度が不足してしまう。
 <(E)脱水剤>
 導電性ペースト組成物には、脱水剤が添加されても構わない。脱水剤は、導電性ペースト組成物の作製において、(A)バインダーに対し、(B)エポキシモノマー、(C)架橋剤、および(D)導電性フィラーのいずれか一種を添加する前に、(A)バインダーに対し、添加される。あるいは、(D)導電性フィラーに対して、(E)脱水剤を添加した後、さらに、(A)バインダー、(B)エポキシモノマー、および(C)架橋剤が添加される。このようにして脱水剤が添加されると、水分を化学反応により別の化合物に変化させるため、1液型として調製した導電性ペースト組成物の貯蔵安定性が高まる。(E)脱水剤は、単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
 脱水剤は、非反応性であっても、反応性であっても構わない。また、脱水剤としては、架橋剤として例示した酸無水物が使用されても構わない。ただし、脱水剤としての酸無水物は、架橋剤として使用される酸無水物に比べて、低分子量であると好ましい。また、脱水剤である酸無水物は、酸無水物でない架橋剤の場合であっても、低分子量であると好ましい。
 本発明の導電性ペースト組成物により電極を形成した際、基材に対する低内部応力特性を発現する成分は、シロキサン結合を主骨格とし、有機基として複数のオキシラン環を含有する反応性オリゴマーである(A)成分である。なお、(A)成分の含有の有無、含有量は、以下の方法で分析が可能である。
 (A)成分は導電性ペースト組成物100重量部中、請求項1に記載の一定範囲で添加することで低内部応力性能を発揮しやすい。(A)成分の構造、導電性ペースト組成物中の配合量の分析は、導電性ペースト組成物から(D)成分を遠心分離法等により分離した後、液状残渣をガスクロマトグラフィーマススペクトロメトリー法、熱分解ガスクロマトグラフィーマススペクトロメトリー法、または液体クロマトグラフィーマススペクトロメトリー法等のクロマトグラフィー分析に供することにより、(A)成分を分析することを通じて行われ、定性分析、定量分析が可能である。
 また、電極として印刷、焼成された後の回路から(A)成分の含有の有無を分析することも可能である。具体的には、X線光電子分光方法を用いる。さらに詳細には、XPS法(X-ray Photoelectron Spectroscopy)またはESCA法(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)を用いる。分析手順としては、電極表面にX線を照射し、反射してくるX線を検出し、官能基の構造を定性分析するものである。通常、導電性ペーストに使用されている一般のエポキシ樹脂は、シロキサン骨格を有することは無く、容易に区別が可能である。ただし、焼成後の硬化物の場合には、焼成前の液状の導電性ペースト組成物のような定量分析方法は困難となる。
 <レベリング剤>
 導電性ペースト組成物には、硬化した際の表面凹凸の調整のために、レベリング剤が添加されても構わない。レベリング剤は、単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
 レベリング剤は、導電性ペースト組成物を対象物に付着させた場合に、導電性ペースト組成物の塗膜の平滑性確保、折損を防止するために添加される。なお、レベリング剤としては、フッ素系、シリコーン系、アクリル系、エーテル系、または、エステル系があり、特に限定されるものではない。
 <希釈剤>
 導電性ペースト組成物には、(B)エポキシモノマーとは別の希釈剤がさらに添加されても構わない。また、この希釈剤は、非反応性であっても、反応性であっても構わない。希釈剤は、単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
 非反応性の希釈剤に関しては、特に限定はないが、200℃以下で乾燥できるものが好ましい。このような非反応性希釈剤としては、例えば、2-フェノキシエタノール、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、セルソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ブチルカルビトール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、γ-ブチルラクトン、ピロリドン、ビニルピロリドン、N-メチル-2-ピロリドン、ジメチルホルムアミド、または、ジメチルホルムアミド等が挙げられる。
 反応性の希釈剤に関しては、反応性の低分子量化合物であれば特に限定が無い。このような反応性希釈剤としては、例えば、シランカップリング剤、(メタ)アクリルモノマー、イソシアナート化合物、チオール化合物、ビニルエーテル、または、オキセタン化合物等が挙げられる。
 なお、硬化、焼成時の反応性の点で、オキセタン化合物がさらに好ましい。
 オキセタン化合物としては、例えば、ビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ビス{[1-エチル(3-オキセタニル)]メチル}エーテル、1,4-ビス[〔(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシ〕メチル]ベンゼン、1,4-ビス〔(1-エチル-3-オキセタニル)メトキシ〕ベンゼン、1,3-ビス〔(1-エチル-3-オキセタニル)メトキシ〕ベンゼン、4,4’-ビス〔(3-エチル-3-オキセタニル)メトキシ〕ビフェニル、ネオペンチルグリコールビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、ポリエチレングリコールビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル、または、ポリプロピレングリコールビス(3-エチル-3-オキセタニルメチル)エーテル等の2官能オキセタン化合物等が挙げられる。
 <接着性付与剤>
 導電性ペースト組成物には、基材への接着性を向上させるために、接着性付与剤が添加されても構わない。接着性付与剤は、単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
 接着性付与剤としては、基材への接着性向上の観点から、架橋性シリル基含有化合物、極性基を有するビニル系単量体が好ましく、さらにはシランカップリング剤、酸性基含有ビニル系単量体が好ましい。
 シランカップリング剤としては、例えば、分子中にエポキシ基、イソシアネート基、イソシアヌレート基、カルバメート基、アミノ基、メルカプト基、カルボキシル基、ハロゲノ基、(メタ)アクリロイル基等の、炭素原子および水素原子以外の原子を有する有機基と、架橋性シリル基とを併せ持つシランカップリング剤を用いることができる。
 <充填剤>
 導電性ペースト組成物には、一定の強度を担保するために、(D)導電性フィラー以外の充填剤が添加されても構わない。充填剤は、単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
 充填剤としては、(D)導電性フィラー以外である限り、特に限定されないが、結晶性シリカ、溶融シリカ、ドロマイト、カーボンブラック、炭酸カルシウム、酸化チタン、または、タルク等が好ましい。特に、これら充填剤で強度の高い硬化物を得たい場合には、結晶性シリカ、溶融シリカ、無水ケイ酸、含水ケイ酸、カーボンブラック、表面処理微細炭酸カルシウム、焼成クレー、クレー、および、活性亜鉛華等の群から選ばれる少なくとも1種の充填剤が好ましい。
 <チキソトロピー性付与剤>
 導電性ペースト組成物には、垂れを防止して作業性を高めるために、チキソトロピー性付与剤(垂れ防止剤)が添加されても構わない。
 チキソトロピー性付与剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリアミドワックス類;水添ヒマシ油誘導体類;ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸バリウム等の金属石鹸類等が挙げられる。
 なお、チキソトロピー性付与剤は、単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。また、(A)バインダー、(B)エポキシモノマー、(C)架橋剤、および(D)導電性フィラーを合計して100重量部とした場合に、チキソトロピー性付与剤は、0.1重量部以上20重量部以下であると好ましい。チキソトロピー性付与剤の量が上記範囲内であると、本発明の効果を維持しつつ、十分なチキソトロピー性を確保しやすく、かつ、上記量に応じてチキソトロピー性を調整しやすい。
 <可塑剤>
 導電性ペースト組成物には、粘度、スランプ性、または、硬化した場合の硬度、引張り強度、若しくは伸び等機械特性の調整のために、可塑剤が添加されても構わない。可塑剤は、単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
 可塑剤としては、例えば、
ジブチルフタレート、ジイソノニルフタレート(DINP)、ジヘプチルフタレート、ジ(2-エチルヘキシル)フタレート、ジイソデシルフタレート(DIDP)、ブチルベンジルフタレート等のフタル酸エステル化合物;
ビス(2-エチルヘキシル)-1,4-ベンゼンジカルボキシレート等のテレフタル酸エステル化合物(EASTMAN168(EASTMAN CHEMICAL製));
1,2-シクロヘキサンジカルボン酸ジイソノニルエステル等の非フタル酸エステル化合物(Hexamoll DINCH(BASF製));
アジピン酸ジオクチル、セバシン酸ジオクチル、セバシン酸ジブチル、コハク酸ジイソデシル、アセチルクエン酸トリブチル等の脂肪族多価カルボン酸エステル化合物;
オレイン酸ブチル、アセチルリシノール酸メチル等の不飽和脂肪酸エステル化合物;
アルキルスルホン酸フェニルエステル(Mesamoll(LANXESS製));
トリクレジルホスフェート、トリブチルホスフェート等のリン酸エステル化合物;
トリメリット酸エステル化合物;
塩素化パラフィン;
アルキルジフェニル、部分水添ターフェニル等の炭化水素系油;
プロセスオイル;
エポキシ化大豆油、エポキシステアリン酸ベンジル等のエポキシ可塑剤;
等が挙げられる。
 [導電性ペースト組成物の製造方法]
 導電性ペースト組成物は、原材料として、(A)バインダー、(B)エポキシモノマー、(C)架橋剤、および(D)導電性フィラー、を含むとともに、必要に応じて、その他の原材料を含む状態で、混錬分散することで製造される。混錬分散方法として特に限定はなく、例えば、混錬ロール、ボールミル、シェイカー、または、遊星式攪拌脱泡機を用いる方法等が挙げられる。
 なお、混錬する場合、混錬時の発熱により、反応性のバインダーが架橋反応しないように留意する。混錬時の温度は、安定性と混錬による導電性フィラー分散とのバランスの観点から、0℃以上80℃以下であると好ましく、5℃以上60℃以下であるとさらに好ましく、10℃以上50℃以下であるとよりさらに好ましい。
 [導電性ペースト組成物の特性]
 以上のような導電性ペースト組成物は、上述したように、例えば、FPDまたは太陽電池といった装置の電極材料となる。そのため、FPDであれば、導電性ペースト組成物は、ITO(Indium Tin Oxide)フィルム上の線状電極として使用されたり、ポリイミド製のFPC(Flexible Printed Circuits)の回路として使用されたりする。また、太陽電池であれば、導電性ペースト組成物は、シリコン基板上の集電極として使用されたりする。特に、裏面電極型太陽電池では、シリコン基板の一方の主面のみに、電極が形成される。
 このような装置への適用において、導電性ペースト組成物を付着させた対象物(ITOフィルム、シリコン基板等)は、その導電性ペースト組成物の焼成等による収縮や、電極として完成した後、その電極に起因する内部応力の影響を大きく受ける。しかしながら、以上の導電性ペースト組成物は、電気的に低抵抗でありながら、焼成時に低収縮で、かつ、電極として完成後も低内部応力である(後述の実施例・比較例参照)。そのため、以上の導電性ペースト組成物は、例えば、曲面設計されたFPDまたは裏面電極型太陽電池といった装置の電極材料として好適である。
 [
 [導電性ペースト組成物で形成した電極を含む装置]
 本発明に係る装置は、本発明に係る導電性ペースト組成物で形成した電極を含む。本明細書におけるこれまでの記載から、上記装置としては、例えば、FPD、太陽電池等が挙げられる。上記装置としては、例えば、FPDを備えた装置も挙げられ、具体的には、スマートフォン、タブレット、薄型テレビ、カーナビゲーション・システム等が挙げられる。
 本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
 以下、実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
 <バインダー>
 以下の材料を、攪拌機・温度計・還流冷却器を備えた反応器に仕込み、反応温度105℃で8時間還流して反応させ縮合物(バインダー)を得た。
 ・脂環式エポキシ化合物である2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン(Silquest_A186;モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製):100重量部
 ・塩化マグネシウム(MgCl;和光純薬(株)製):0.05重量部
 ・蒸留水:11.0重量部
 ・メタノール(三菱ガス化学(株)製):11.0重量部
 得られた縮合物は、エバポレータを用いて、減圧脱揮および濃縮し、PGME(1-メトキシ-2-プロパノール;(株)ダイセル製)を用いて、70重量%溶液を調製した。
 得られた縮合物のGPCによる重量平均分子量は3200、残存エポキシ率は0.9超過、Y/X比は0.2以下、粘度は500mPa・sであった(下記式参照)。なお、以上の重量平均分子量、残存エポキシ率、Y/X比、粘度は、以下の方法で測定した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 (重量平均分子量)
 重量平均分子量は、GPCで測定した。すなわち、送液システムとして東ソー(株)製HLC-8220GPCを用い、カラムとして東ソー(株)製TSK-GEL Hタイプを用い、溶剤としてTHFを用い、ポリスチレン換算で算出した。
 (エポキシ基の残存性評価(残存エポキシ率))
 得られた縮合物(バインダー)に対して、日本電子製JNM-LA400を用いて、重アセトンを溶媒としてH-NMR測定を行った。結果「残存エポキシ率」とした。
 (ケイ素に直接結合したOR基の定量(Y/X比))
 反応前後のシラン化合物のケイ素に直接結合したOR基を測定して、Y/X比を算出した。日本電子製JNM-LA400を用いて、重アセトンを溶媒としてH-NMRおよび29Si-NMRで測定を行いORの濃度を測定した。
 (粘度)
 粘度はJISZ8803に記載のB型粘度計を用いて測定する。特に、導電性ペースト組成物が高粘度であることから、HBタイプ(英弘精機製)で測定した。
 <導電性ペースト組成物(表1参照)>
 [実施例1]
 ブレンド専用の容器(φ89×φ98×94mm、内容量470cc、ポリプロピレン製)に、以下の原材料を加え、薬匙で軽く混合した後、真空式の攪拌脱泡機(ARV-310LED;(株)シンキー製)を用いて、2000rpm、真空度30Pa条件下で1分間攪拌脱泡を行い、導電性ペースト配合物を得た。
 ・<バインダー>…上記バインダー:2.70g
 ・<エポキシモノマー>…ジエチレングリコールジグリシジルエーテル(エポライト100E;共栄社化学(株)製、下記式参照):7.80g
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 ・<架橋剤>…2-オクテニルこはく酸無水物(東京化成工業(株)製、下記左式参照):3.80g、および、1-メチルイミダゾール(東京化成工業(株)製、下記右式参照):0.02g
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 ・<導電性フィラー>…銀粉(:AY-6080;田中貴金属工業(株)製):136.50g
 [実施例2]
 ジエチレングリコールジグリシジルエーテルを、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル(エポライト200E;共栄社化学(株)製、下記式参照)に替えた以外は、実施例1と同様にして、導電性ペースト組成物を製造した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 [実施例3]
 ジエチレングリコールジグリシジルエーテルをC12、13混合高級アルコールグリシジルエーテル(M-1230;共栄社化学(株)製、下記式参照)に変更し、新たにレベリング剤として、フッ素系分散剤(LE607;共栄社化学(株)製)0.75gを加えた以外は、実施例1と同様にして、導電性ペースト組成物を製造した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 [実施例4]
 銀粉を銀メッキ銅粉(TFM-CO2P(球状フィラー、平均粒径2μm);東洋アルミ(株)製)変更した以外は、実施例3と同様にして、導電性ペースト組成物を製造した。
 [実施例5]
 実施例5においては、実施例1で用いた原材料の他に、脱水剤として、無水酢酸(東京化成工業(株)製、化学式:CH-CO-O-CO-CH)0.1gを用いて、導電性ペースト組成物を製造した。具体的には、実施例1における上記ブレンド専用の容器にバインダーと脱水剤とを加え、薬匙で軽く混合した後、実施例1における上記真空式の攪拌脱泡機を用いて、2000rpm、真空度30Pa条件下で1分間攪拌脱泡を行い、バインダーを十分脱水した。その後、上記容器に、さらに、エポキシモノマーと架橋剤と導電性フィラーとを加え、薬匙で軽く混合した後、上記攪拌脱泡機を用いて、2000rpm、真空度30Pa条件下で1分間攪拌脱泡を行い、導電性ペースト配合物を得た
 [実施例6]
 架橋剤として、1-メチルイミダゾールに替えてセバシン酸ジヒドラジド(下記式参照)を用い、また、レベリング剤を用いなかった以外は、実施例3と同様にして、導電性ペースト組成物を製造した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 [実施例7]
 上記容器にバインダーと脱水剤とを加えたのに替えて上記容器に導電性フィラーと脱水剤とを加え、バインダーを十分脱水したのに替えて導電性フィラーを十分脱水し、上記容器に、さらに、エポキシモノマーと架橋剤と導電性フィラーとを加えたのに替えて上記容器に、さらに、バインダーとエポキシモノマーと架橋剤とを加えた以外は、実施例5と同様にして、導電性ペースト組成物を製造した。2
 [比較例1]
 実施例と同じブレンド専用の容器に、以下の原材料を加え、薬匙で軽く混合した後、真空式の攪拌脱泡機(ARV-310LED;(株)シンキー製)を用いて、2000rpm、真空度30Pa条件下で1分間攪拌脱泡を行い、導電性ペースト組成物を製造した。
 ・<バインダー>…ビスフェノールA系の樹脂(エピコート828;三菱化学(株)製、下記式参照):5.00g
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 ・<エポキシモノマー>…リモネンジオキシド(LDO;巴工業(株)製、下記式参照):3.00g
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 ・<架橋剤>…1-メチルイミダゾール(東京化成工業(株)製):1.00g
 ・<導電性フィラー>…銀粉(AY-6080;田中貴金属工業(株)製):136.50g、
 [比較例2]
 以下の原材料を用いて、比較例1同様にして、導電性ペースト組成物を製造した。
 ・<バインダー>…実施例で使用したバインダー:8.4g
 ・<架橋剤>…3,4,5,6-テトラヒドロフタル酸無水物(東京化成工業(株)製、下記式参照):5.1g、および、1-メチルイミダゾール(東京化成工業(株)製):0.02g
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 ・<導電性フィラー>…銀粉136.50g(AY-6080;田中貴金属工業(株)製)136.5g、
 ・希釈剤…2-フェノキシエタノール(東京化成工業(株)製、下記式参照):12.00g
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 選択した実施例および比較例に対して、以下の測定および評価を行った。なお、結果は、下記の表1に記載する。
 (抵抗値測定)
 導電性ペースト組成物は、ガラス板(サイズ10mm×30mm×2mm厚)上に、線幅1mm、厚み55μmの細線として印刷された後に、130℃で30分乾燥され、さらに180℃で60分間焼成される。そして、この細線の2mm分に対する抵抗を測定した。なお、測定は、日置電機社製社製テスターを用いて、23℃条件下で細線上に端子を当てた状態で実施した。
 (アルミニウム製基材への塗工、乾燥、焼成後の当該基材の反りの測定)
 導電性ペースト組成物は、厚み0.1mm、幅25mm、長さ150mmのアルミニウム製基材上に、厚み55μm、幅20mm、長さ145mmになるように均一に印刷され、130℃で30分乾燥され、さらに180℃で60分間焼成される。そして、焼成後のアルミニウム製基材の端部の反り状態を、水平を基準にして測定した。
 (シリコン基板への印刷、乾燥、焼成後の当該基板の欠損の有無評価)
 導電性ペースト組成物は、縦横6インチ、180μm厚のシリコン基板上に、線幅40μm、厚み15μmの印刷板を用いて、ラインアンドスペースの集電極パターン(線幅55μm×長さ153mm、細線間距離2.04mm、厚み12μm)として印刷された後、130℃で30分乾燥され、さらに180℃で60分間焼成される。そして、焼成後のシリコン基板において、欠損の有無を評価した。
 (ITOフィルム上での印刷、乾燥、焼成後の当該フィルムの反りの測定)
 導電性ペースト組成物は、縦横50mmのITOフィルム(下層:PET(厚み50μm)、上層:ITO(20nm))上に、厚み20μm、Line/Space=100μm/300μmで印刷された後、150℃で60分乾燥・焼成される。そして、焼成後のITOフィルムの端部の反り状態を、水平を基準にして測定した。
 (貯蔵安定性評価)
 導電性ペースト組成物を100ccプラスチック製遮光ボトルに入れ、50℃で保存し、目視でペーストの流動性を確認した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
 [総評]
 実施例1~7は、有機基として複数のオキシラン環を有する反応性オリゴマーを、バインダーとして含むことで、この反応性オリゴマーと異なるバインダーを含む比較例1に比べて、抵抗値およびアルミニウム製基材の反りの点で、優れた結果を示した。また、実施例1~7は、エポキシモノマーを含まない比較例2に比べても、少なくともアルミニウム製基材の反りの点で、優れた結果を示した。
 また、アルミニウム製基材を反らせてしまう比較例1・2と反らない実施例1とを比較したところ、導電性ペースト組成物製の電極が、アルミニウム製基材を反らせるほどの収縮を引き起こすことで、シリコン基板に欠損を与えることがわかった。
 また、アルミニウム製基材に比べて柔軟なITOフィルム上に導電性ペースト組成物製の電極が形成されていると(実施例3・比較例1参照)、その導電性ペースト組成物の収縮に起因する反りが、より大きくあらわれやすいこともわかった。
 また、実施例1・5は、有機基として複数のオキシラン環を有する反応性オリゴマーを、バインダーとして含むことで、この反応性オリゴマーと異なるバインダーを含む比較例1に比べて、貯蔵安定性の点で優れた結果を示した。また、導電性ペースト組成物の作製において、架橋剤を添加する前に、系中を(より具体的にはバインダーを)低分子量の酸無水物で事前に脱水した実施例5は、実施例1よりも貯蔵安定性がより優れた結果を示した。
 脱水剤を添加した場合、脱水剤を銀粉に直接添加し、事前脱水して導電性ペースト組成物を製造した実施例7では、バインダーに脱水剤を添加して事前脱水した実施例5と比較して、細線の抵抗値がさらに低くなっていた。このことから、導電性フィラーの事前脱水によって、架橋剤の系中での反応効率が向上し、より低抵抗値になっていると考えられる。
 また、ビスフェノールA系エポキシ樹脂をバインダーとし、脂環式エポキシ樹脂をエポキシモノマーとする比較例1の場合、比較的高抵抗となるが、実施例のバインダーとエポキシモノマーとを含んでいる導電性ペースト組成物は、電気抵抗を抑えられることがわかった。

Claims (8)

  1.  少なくとも、(A)バインダー、(B)エポキシモノマー、(C)架橋剤、および(D)導電性フィラー、を含む導電性ペースト組成物にあって、
     (A)バインダーは、シロキサン結合を主骨格とし、有機基として複数のオキシラン環を含有する反応性オリゴマーであり、
     (B)エポキシモノマーは、オキシラン環を含んでおり、
     (A)~(D)を合計して100重量部とした場合に、(A)バインダーは1重量部以上10重量部以下、(B)エポキシモノマーは2重量部以上20重量部以下、(C)架橋剤は1重量部以上20重量部以下、(D)導電性フィラーは70重量部以上95重量部以下、である導電性ペースト組成物。
  2.  (B)エポキシモノマーは、グリコール構造を有する2官能モノマーおよび脂肪族構造を有する単官能モノマーからなる群から選択される少なくとも1種を含む請求項1に記載の導電性ペースト組成物。
  3.  (C)架橋剤は、熱潜在性を有する化合物である請求項1または2に記載の導電性ペースト組成物。
  4.  (C)架橋剤は、イミダゾール化合物、ヒドラジン化合物、および酸無水物からなる群から選択される少なくとも1種を含む請求項1~3いずれか1項に記載の導電性ペースト組成物。
  5.  さらに、(E)脱水剤を含む請求項1~4いずれか1項に記載の導電性ペースト組成物。
  6.  (E)脱水剤が酸無水物である請求項5に記載の導電性ペースト組成物。
  7.  請求項1~6のいずれか1項に記載の導電性ペースト組成物で形成した電極を含む装置。
  8.  少なくとも、(A)バインダー、(B)エポキシモノマー、(C)架橋剤、(D)導電性フィラー、および(E)脱水剤を含む導電性ペースト組成物の製造方法にあって、
     (A)バインダーは、シロキサン結合を主骨格とし、有機基として複数のオキシラン環を含有する反応性オリゴマーであり、
     (B)エポキシモノマーは、オキシラン環を含んでおり、
     (A)~(D)を合計して100重量部とした場合に、(A)バインダーは1重量部以上10重量部以下、(B)エポキシモノマーは2重量部以上20重量部以下、(C)架橋剤は1重量部以上20重量部以下、(D)導電性フィラーは70重量部以上95重量部以下、であり、
     (A)バインダーに対して、(B)~(D)のいずれか1つを添加する前に、(A)バインダーに対して、(E)脱水剤を添加し、または、
     (D)導電性フィラーに対して、(E)脱水剤を添加した後、さらに、(A)~(C)を添加する導電性ペースト組成物の製造方法。
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