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TW201406710A - 導電性圖案、導電電路及導電性圖案之製造方法 - Google Patents

導電性圖案、導電電路及導電性圖案之製造方法 Download PDF

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TW201406710A
TW201406710A TW102114870A TW102114870A TW201406710A TW 201406710 A TW201406710 A TW 201406710A TW 102114870 A TW102114870 A TW 102114870A TW 102114870 A TW102114870 A TW 102114870A TW 201406710 A TW201406710 A TW 201406710A
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TW
Taiwan
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mass
coating film
group
conductive pattern
layer
Prior art date
Application number
TW102114870A
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English (en)
Inventor
Yukie Saitou
Jun Shirakami
Akira Murakawa
Wataru Fujikawa
Original Assignee
Dainippon Ink & Chemicals
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Dainippon Ink & Chemicals filed Critical Dainippon Ink & Chemicals
Publication of TW201406710A publication Critical patent/TW201406710A/zh

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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
    • H05K3/386Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by the use of an organic polymeric bonding layer, e.g. adhesive
    • H05K3/387Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by the use of an organic polymeric bonding layer, e.g. adhesive for electroless plating

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Abstract

本發明所欲解決之課題在於提供一種不會引起導電性物質自導電性圖案剝離之級別之密接性優異、低電阻而導電性優異的導電性圖案。本發明係關於一種導電性圖案,其係藉由於支持體上塗佈底塗劑,繼而於使用上述底塗劑所形成之塗膜(x)之表面塗佈含有包含特定之二醇(a1-1)之多元醇(a1)與導電性物質(a2)之流體(a)後進行加熱而獲得之使支持體、藉由加熱上述塗膜(x)而形成之底塗層(X)及含有上述導電性物質(a2)之層(Y)積層而成,且上述塗膜(x)吸收相對於上述塗膜(x)之質量為20質量%~500質量%之乙醇。

Description

導電性圖案、導電電路及導電性圖案之製造方法
本發明係關於一種可用於電磁波遮罩、積體電路、有機電晶體等之製造之導電性圖案等積層體。
伴隨電子機器之高性能化、小型化、薄型化,近年來業界強烈要求用於其之電子電路或積體電路之高密度化或薄型化。
可用於上述電子電路等之導電性圖案例如可藉由利用各種印刷方式將含有銀等導電性物質之導電性油墨塗佈(印刷)於支持體表面,並視需要進行加熱等而製造。
然而,即便將上述導電性油墨直接塗佈於各種支持體之表面,亦存在由於上述導電性油墨不易密接於上述支持體表面,故而容易剝離,最終引起獲得之電子電路等之斷線等的情況。尤其是由於包含聚醯亞胺樹脂或聚對苯二甲酸乙二酯樹脂之支持體相對柔軟,故可用於可彎曲之軟性器件之生產,但由於尤其是油墨等不易密接於上述包含聚醯亞胺樹脂等之支持體上,故而存在彎曲時該等容易剝離,其結果,引起最終獲得之電子電路等之斷線之情況。
作為解決上述問題之方法,例如已知有藉由使用導電性油墨,利用特定之方法於支持體表面設置有乳膠層之油墨受容基材上描繪圖案而製作導電性圖案的方法,並且已知可使用丙烯酸系樹脂作為上述乳膠層(參照專利文獻1)。
然而,以上述方法獲得之導電性圖案存在上述油墨受容層與導 電性油墨之密接性之方面尚不充分之情況,因此存在引起因導電性油墨中所含之導電性物質之剝離所導致之導電性之降低的情況。
又,於製造上述導電性圖案時,通常為了使導電性油墨中所含之導電性物質彼此接觸而賦予導電性,多數情況下於相對高溫下加熱使用導電性油墨進行印刷等而獲得之印刷物。
然而,如上述文獻1中所記載之乳膠層般之油墨受容層因上述加熱步驟中所受到之高熱之影響而容易變形或劣化等,故而存在引起油墨受容層與上述支持體之界面之密接性之降低、引起導電性圖案之缺損(龜裂等)的情況。又,於使用塑膠基材作為上述支持體之情形時,存在支持體因上述高熱之影響而變形,其引起導電性圖案之電阻值之提高(導電性之降低)的情況。
另一方面,即便藉由使用先前已知之導電性油墨與其受容層,並於相對低溫下進行加熱而製造導電性圖案,亦存在導電性物質間之融合不充分,或者未充分表現支持體與受容層之密接性、或導電層與受容層之密接性,其結果引起導電性之降低等的情況。
如以上所述,業界要求不會引起上述密接性之降低或導電性之降低的導電性圖案。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2009-49124號公報
本發明所欲解決之問題在於提供一種具有導電性物質不會自底塗層(X)經時地剝離之級別之優異之密接性、且為低電阻、導電性優異的導電性圖案。
本發明者等人為了研究上述課題而進行研究,結果發現於將特定組成之流體(a)與形成可受容其之底塗層(X)之特定之底塗劑(x)組合使用的情形時,可解決上述課題。
即,本發明係關於一種導電性圖案,其特徵在於:其係藉由於支持體之表面之一部分或全部塗佈底塗劑,繼而,於使用上述底塗劑所形成之塗膜(x)之表面之一部分或全部塗佈含有包含具有下述通式(I)所表示之結構之二醇(a1-1)之多元醇(a1)與導電性物質(a2)的流體(a)後進行加熱而獲得之使支持體、藉由加熱上述塗膜(x)而形成之底塗層(X)及含有上述導電性物質(a2)之層(Y)積層而成,並且上述塗膜(x)於25℃之環境下吸收相對於上述塗膜(x)之質量為20質量%~500質量%之乙醇,
(通式(I)中之R表示氫原子或烷基)。
本發明之導電性圖案具有不會引起導電性物質(a2)之經時之剝離之級別之優異之密接性,且具有優異之導電性,故而例如可用於電子電路之形成、構成有機太陽電池或電子書終端、有機EL(Electroluminescence,電致發光)、有機電晶體、軟性印刷基板、非接觸IC(Integrated Circuit,積體電路)卡等RFID(Radio Frequency Identification,射頻識別)等之各層、周邊配線之形成、電漿顯示器之電磁波遮罩之配線、積體電路、有機電晶體之製造等通常被稱為印刷 電子(printed electronics)領域之新穎領域。
本發明之導電性圖案之特徵在於:其係藉由於支持體之表面之一部分或全部塗佈底塗劑,繼而,於使用上述底塗劑所形成之塗膜(x)之表面之一部分或全部塗佈含有包含具有下述通式(I)所表示之結構之二醇(a1-1)之多元醇(a1)與導電性物質(a2)的流體(a)後進行加熱而獲得之使支持體、藉由加熱上述塗膜(x)而形成之底塗層(X)及含有上述導電性物質(a2)之層(Y)積層而成,並且上述塗膜(x)於25℃之環境下吸收相對於塗佈上述流體(a)前之上述塗膜(x)之質量為20質量%~500質量%之乙醇,
(通式(I)中之R表示氫原子或烷基)。
本發明之導電性圖案至少含有支持體、底塗層(X)及包含導電性物質(a2)之層(Y)。
首先對上述底塗層(X)進行說明。
上述底塗層(X)係藉由加熱使用後文敍述之底塗劑所形成之塗膜(x)等而形成。
上述底塗層(X)使導電性油墨等上述流體(a)中所含之銀等導電性物質(a2)與上述支持體密接。具體而言,使用底塗劑所形成之作為上 述底塗層(X)之前驅物的塗膜(x)於上述流體(a)接觸於其表面時,吸收上述流體(a)中所含之溶劑,使上述流體(a)中所含之上述導電性物質(a2)擔載於上述塗膜(x)之表面,藉此提高上述支持體與導電性物質(a2)之密接性。其後,藉由對其加熱等而形成具備含有擔載於上述底塗層(X)之表面之上述導電性物質(a2)之層(Y)的導電性圖案。
上述底塗層(X)可設置於上述支持體之表面之一部分或全部,可設置於上述支持體之單面或兩面。例如,作為上述導電性圖案,可使用支持體之表面之整面具有底塗層(X),且僅於該底塗層(X)中必要之部分具有包含上述導電性物質(a2)之層(Y)者。又,亦可為僅於支持體之表面中之設置有上述層(Y)之部分設置上述底塗層(X)之導電性圖案。
上述底塗層(X)根據使用本發明之導電性圖案之用途等而不同,於使用具有可彎曲之級別之柔軟性之支持體時,就維持其良好之柔軟性之觀點而言,較佳為大致為0.01μm~300μm之厚度,更佳為0.05μm~20μm之厚度。
繼而,對構成本發明之導電性圖案之層(Y)進行說明。
上述層(Y)係含有上述流體(a)中所含之導電性物質(a2)之層,具有作為導電層或鍍敷成核層之作用。上述層(Y)只要為例如使用含有銀之導電性油墨作為上述流體(a)之情形,則相當於包含上述導電性油墨中所含之銀之導電層或鍍敷成核層,其相當於包含銀之印刷圖像或圖案。
上述層(Y)主要含有上述導電性物質(a2),上述流體(a)中所含之其他成分、例如通式(I)所示之二醇(a1-1)等多元醇(a1)等亦可殘留於上述層(Y)中。
上述層(Y)可為設置於上述底塗層(X)之整個表面之層,又,亦可為設置於上述底塗層(X)之表面之一部分之層。具體而言,存在於上 述底塗層(X)之表面之一部分之上述層(Y)係指於上述底塗層(X)之表面畫線而形成之細線狀之層。上述細線狀之層於將本發明之導電性圖案用作電子電路等之情形時較佳。
就謀求導電性圖案之高密度化等方面而言,較佳為上述細線狀之層(圖案)之寬度(線寬)為0.01μm~200μm左右,較佳為0.01μm~150μm左右。
就形成低電阻、導電性優異之導電性圖案之方面而言,上述層(Y)較佳為具有0.01μm~100μm之厚度。又,於上述層(Y)為細線狀者之情形時,其厚度(高度)較佳為0.1μm~50μm之範圍。
繼而,對構成本發明之導電性圖案之支持體進行說明。
作為本發明所使用之支持體,例如可使用含有聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚(甲基)丙烯酸甲酯等丙烯酸系樹脂、聚偏二氟乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚胺基甲酸酯、纖維素奈米纖維、矽、陶瓷、玻璃等之支持體,含有該等之多孔質之支持體,含有鋼板或銅等金屬之支持體等。
又,作為上述支持體,例如,可使用含有聚酯纖維、聚醯胺纖維、芳族聚醯胺纖維等合成纖維;棉、麻等天然纖維等者。亦可預先對上述纖維進行加工。
其中,作為上述支持體,較佳為使用通常多用作形成電路基板等之導電性圖案時之支持體的含有聚醯亞胺樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、玻璃、纖維素奈米纖維等之支持體。
又,作為上述支持體,於用於必需柔軟性之用途等之情形時,就賦予導電性圖案柔軟性、獲得可彎曲之最終製品之方面而言,較佳為使用相對柔軟且可實現彎曲等者。具體而言,較佳為使用藉由單軸 延伸等所形成之膜或片狀之支持體。
作為上述膜或片狀之支持體,例如可列舉聚對苯二甲酸乙二酯膜、聚醯亞胺膜、聚萘二甲酸乙二酯膜等。
作為上述支持體,就實現導電性圖案及使用其之最終製品之輕量化及薄型化的觀點而言,較佳為1μm~2,000μm左右之厚度者,更佳為1μm~200μm左右之厚度者。於作為上述積層體而要求相對柔軟者之情形時,較佳為使用1μm~80μm左右之厚度者。
關於上述支持體之表面之一部分或全部具有上述底塗層(X)、上述底塗層(X)之一部分或全部具有含有導電性物質(a2)之層(Y)之本發明之導電性圖案,就謀求電子電路等之薄型化之方面而言,上述支持體以外之構成部分之厚度、具體而言為上述底塗層(X)與上述層(Y)之合計厚度較佳為設為0.01μm~300μm之範圍,更佳為設為0.05μm~80μm。
繼而,對本發明之導電性圖案之製造所使用之流體(a)進行說明。
上述流體(a)係含有包含具有下述通式(I)所示之結構之二醇(a1-1)的多元醇(a1)、導電性物質(a2)及視需要而含有之溶劑、添加劑者。
(通式(I)中之R表示氫原子或烷基)。
具體而言,上述流體(a)較佳為於大致23℃下利用E型黏度計(TVE-22LT、東機產業股份有限公司製造)所測定之黏度為0.1mPa‧s ~500,000mPa‧s者,更佳為0.5mPa‧s~10,000mPa‧s之液狀或黏稠液狀者。
於藉由後文敍述之噴墨印刷法、平版印刷法、凹版印刷、快乾印刷等方法,將上述流體(a)塗佈(印刷)於所需之位置時,較佳為使用調整為大致5mPa‧s~1,000mPa‧s之範圍之黏度的流體。
作為上述流體(a),具體而言,可列舉導電性油墨、可用於實施鍍敷處理時之鍍敷成核劑等。
作為用於上述流體(a)之含有上述二醇(a1-1)之多元醇(a1),可使用以上述二醇(a1-1)為必需、視需要而含有其他多元醇者。
上述二醇(a1-1)可提高上述流體(a)之經時穩定性。又,上述二醇(a1-1)藉由與可形成上述底塗層(X)之上述塗膜(x)組合使用,可提高本發明之導電性圖案之密接性及導電性。又,於藉由噴墨方式噴出上述流體(a)等時,上述二醇(a1-1)亦可提高流體(a)之噴出穩定性。
作為上述二醇(a1-1),係使用上述通式(I)所示之化合物。上述通式(I)中之R為氫原子或烷基,作為上述烷基,較佳為碳原子數1~10之烷基,更佳為1~5之烷基,進而較佳為1~3之烷基。
就獲得具有不引起由上述流體(a)中所含之導電性物質(a2)形成之層(Y)自底塗層(X)之剝離之級別更加優異之密接性、所描繪之導電性圖案不存在龜裂、具備更加優異之導電性之導電性圖案之方面而言,作為上述二醇(a1-1),較佳為使用通式(I)中之R為氫原子之1,3-丁二醇、或R為烷基之異戊二醇等。
較佳為相對於上述流體(a)總量而含有5質量%~60質量%之範圍之上述二醇(a1-1),更佳為含有15質量%~50質量%之範圍,就提高上述流體(a)之噴出穩定性、形成導電性優異之配線圖案之方面而言,進而較佳為含有20質量%~40質量%之範圍。
作為可與上述二醇(a1-1)一併組合使用之其他多元醇,可使用先 前已知之多元醇,例如可使用2-乙基-1,3-己二醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,2-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、甘油等。
作為上述導電性物質(a2),可使用過渡金屬或其化合物。其中,較佳為使用離子性過渡金屬,例如較佳為使用銅、銀、金、鎳、鈀、鉑、鈷等過渡金屬,由於可形成電阻較低、腐蝕較強之導電性圖案,故更佳為使用銅、銀、金等,進而較佳為使用銀。
又,於將上述流體(a)用於鍍敷成核劑之情形時,作為上述導電性物質(a2),可使用1種以上含有如上述之過渡金屬之金屬粒子,其係上述過渡金屬之氧化物或表面經有機物被覆者。
再者,上述過渡金屬之氧化物通常為惰性(絕緣)之狀態,故即便將含有其之流體單純地塗佈於支持體之表面等,不顯現導電性之情形較多。因此,於將上述含有氧化物之流體塗佈於上述支持體之表面等之情形時,藉由使用二甲胺基硼烷等還原劑處理其表面,可形成露出過渡金屬而具有活性(導電性)之層。
又,作為上述表面經有機物被覆之金屬,可列舉藉由乳化聚合法等而形成之樹脂粒子(有機物)中內含金屬者。該等與上述過渡金屬之氧化物相同,通常為惰性(絕緣)之狀態,故即便將含有其之流體單純地塗佈於支持體之表面等,不顯現導電性之情形較多。因此,於將含有上述表面經有機物被覆之金屬之流體塗佈於上述支持體之表面等之情形時,藉由對其表面照射雷射等而除去上述有機物,可形成露出過渡金屬而具有活性(導電性)之層。
作為上述導電性物質(a2),較佳為使用具有大致1nm~100nm左右之平均粒徑之粒子狀者,使用具有1nm~50nm之平均粒徑者,與使用具有微米級別之平均粒徑之導電性物質之情形相比,可形成微細之導電性圖案,可進一步降低加熱後之電阻值,故而更佳。再者,上 述「平均粒徑」為以分散良溶劑稀釋上述導電性物質(a2),藉由動態光散射法而測定之體積平均值。該測定中可使用Microtrac公司製造之Nanotrac UPA-150。
較佳為相對於本發明所使用之流體(a)之總量,含有5質量%~90質量%之範圍之上述導電性物質(a2),更佳為含有5質量%~85質量%之範圍,進而較佳為含有10質量%~60質量%之範圍,尤佳為含有20質量%~40質量%之範圍。
又,就提高塗佈之容易性等觀點而言,較佳為上述流體含有溶劑。作為上述溶劑,可使用有機溶劑、水性介質。
作為上述溶劑,例如可使用以蒸餾水、離子交換水、純水、超純水等水性介質為主之醇、醚、酯、酮等有機溶劑。
作為上述醇,例如可使用甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、第二丁醇、第三丁醇、庚醇、己醇、辛醇、壬醇、癸醇、十一醇、十二醇、十三醇、十四醇、十五醇、十八醇、烯丙醇、環己醇、松油醇、松油醇、二氫松油醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單丁醚、四乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚、三丙二醇單甲醚、丙二醇單丙醚、二丙二醇單丙醚、丙二醇單丁醚、二丙二醇單丁醚、三丙二醇單丁醚等。
又,作為上述流體(a),除上述者以外,亦可視需要而併用丙酮、環己酮、甲基乙基酮等酮溶劑,乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸3-甲氧基-3-甲基-丁酯等酯溶劑,甲苯、辛烷、壬烷、癸烷、十二烷、十三烷、十四烷、環辛烷、二甲苯、均三甲苯、乙基苯、十二烷基苯、萘滿、三甲基苯環己烷等烴溶劑,礦油精、溶劑石腦油等溶劑。
本發明之流體(a)例如可藉由將上述多元醇(a1)、上述導電性物質 (a2)及視需要而加入之上述溶劑混合而製造。其中,就提高導電性物質之分散穩定性,防止上述層(Y)產生龜裂之方面而言,更佳為藉由製造含有上述導電性物質(a2)與上述溶劑之組合物、繼而將上述組合物與含有上述二醇(a1-1)之多元醇(a1)混合而製造。
作為含有上述導電性物質(a2)與上述溶劑之組合物,可使用上述導電性物質(a2)分散於上述水性介質、有機溶劑等溶劑中而成之分散體。
上述分散體可藉由將上述導電性物質(a2)與上述溶劑混合並攪拌而製造。作為上述分散體,具體而言,可使用SW1000(Bando Chemical股份有限公司製造)、Silk Auto A-1(Mitsubishi Materials股份有限公司製造)、MDot-SLP(Mitsuboshi Belting股份有限公司製造)等。
於將上述分散體與上述多元醇(a1)混合時,例如可使用攪拌器、分散機、珠磨機、超音波均質機等裝置。
又,就進一步提高上述溶劑中之導電性物質(a2)之分散穩定性,且進一步提高上述流體(a)對上述塗膜(x)表面之潤濕性等方面而言,本發明所使用之流體(a)亦可含有界面活性劑、消泡劑、流變調整劑等。
作為上述流體(a),以上述方法製造後,就除去雜質等之觀點而言,亦可視需要而使用利用微孔過濾器等過濾者、利用離心分離器等處理者。
繼而,對於製造本發明之導電性圖案方面所使用之底塗劑進行說明。
上述底塗劑係形成可擔載上述流體(a)中所含之導電性物質(a2)之塗膜(x)、且可形成本發明之導電性圖案之層(Y)者。
作為上述底塗劑,只要為可形成於25℃之環境下可吸收相對於上 述塗膜(x)之質量為20質量%~500質量%之乙醇之塗膜(x)者,則可使用任意者。
作為可形成上述塗膜(x)之底塗劑,可使用含有各種樹脂與溶劑者。
作為上述樹脂,例如可使用胺基甲酸酯樹脂(x1)、乙烯樹脂(x2)、胺基甲酸酯-乙烯複合樹脂(x3)、酚樹脂、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、脲樹脂、不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、氟樹脂等。
作為上述樹脂,其中,就形成具備上述特定之乙醇吸收率之塗膜(x)之方面而言,較佳為使用選自由作為胺基甲酸酯樹脂(x1)之具有聚碳酸酯結構之胺基甲酸酯樹脂、具有脂肪族聚酯結構之胺基甲酸酯樹脂,作為乙烯樹脂(x2)之具有源自甲基丙烯酸甲酯之結構單元之丙烯酸系樹脂,及作為胺基甲酸酯-乙烯複合樹脂(x3)之胺基甲酸酯-丙烯酸系複合樹脂所組成之群中之1種以上的樹脂(x-1),更佳為使用胺基甲酸酯-丙烯酸系複合樹脂。
作為上述底塗劑,就維持塗佈之容易性等方面而言,較佳為使用相對於上述底塗劑整體而含有10質量%~70質量%之上述樹脂者,更佳為使用含有10質量%~50質量%者。
又,作為上述底塗劑可使用之溶劑,可使用各種有機溶劑、水性介質。
作為上述有機溶劑,例如可使用甲苯、乙酸乙酯、甲基乙基酮等。又,作為上述水性介質,可列舉水、與水混和之有機溶劑、及該等之混合物。
作為與水混和之有機溶劑,例如,可列舉:甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、乙基卡必醇、乙基溶纖素、丁基溶纖素等醇;丙酮、甲基乙基酮等酮;乙二醇、二乙二醇、丙二醇等聚伸烷基二醇;聚伸烷 基二醇之烷基醚;N-甲基-2-吡咯啶酮等內醯胺等。
本發明中,亦可僅使用水,又,亦可使用水及與水混和之有機溶劑之混合物,亦可僅使用與水混和之有機溶劑。
作為上述底塗劑,就維持塗佈之容易性等方面而言,較佳為使用相對於上述底塗劑整體而含有25質量%~90質量%之上述溶劑者,更佳為使用含有50質量%~85質量%者。
於使用水性介質作為上述溶劑之情形時,就賦予底塗劑良好之水分散性、提高其保存穩定性之方面而言,較佳為使用含有親水性基之樹脂作為上述樹脂。
作為上述親水性基,例如可列舉陰離子性基、陽離子性基、非離子性基。
作為上述陰離子性基,例如可使用羧基、羧酸酯基、磺酸基、磺酸酯基等,其中,就賦予良好之水分散性之方面而言,較佳為使用一部分或全部由鹼性化合物等中和而形成之羧酸酯基或磺酸酯基。
作為可用於上述陰離子性基之中和之鹼性化合物,例如可列舉:氨、三乙胺、吡啶、啉等有機胺;單乙醇胺等烷醇胺;含有鈉、鉀、鋰、鈣等之金屬鹼化合物等。於形成導電性圖案等之情形時,由於存在上述金屬鹼化合物可抑制導電性等之情形,故較佳為使用上述氨、有機胺或烷醇胺。
於使用上述羧酸酯基或磺酸酯基作為上述陰離子性基之情形時,就維持上述樹脂之良好之水分散穩定性的方面而言,較佳為該等相對於上述全部樹脂而於50mmol/kg~2,000mmol/kg之範圍內存在。
又,作為上述陽離子性基,例如可使用三級胺基等。
作為於中和上述三級胺基之一部分或全部時可使用之酸,例如,可單獨或組合2種以上如下者而使用:乙酸、丙酸、乳酸、順丁烯二酸等有機酸;磺酸、甲磺酸等有機磺酸;鹽酸、硫酸、正磷酸、 正亞磷酸等無機酸等。於形成上述導電性圖案等之情形時,由於存在上述氯及硫多少可抑制導電性等之情形,故較佳為使用乙酸、丙酸、乳酸、順丁烯二酸等。
又,作為上述非離子性基,例如可使用聚氧乙烯基、聚(氧乙烯-氧丙烯)基、及聚氧乙烯-聚氧丙烯基等聚氧伸烷基。其中,就進一步提高親水性之方面而言,較佳為使用含有氧化乙烯單元之聚氧伸烷基。
作為可用作上述底塗劑中所含之樹脂之胺基甲酸酯樹脂(x1),可使用藉由使多元醇、聚異氰酸酯及視需要而加入之鏈伸長劑反應而得之胺基甲酸酯樹脂。其中,就形成具有上述特定之乙醇吸收率之塗膜(x)的觀點而言,較佳為使用具有聚碳酸酯結構之胺基甲酸酯樹脂、具有脂肪族聚酯結構之胺基甲酸酯樹脂。
上述聚碳酸酯結構、脂肪族聚酯結構較佳為源自用於上述胺基甲酸酯樹脂之製造之多元醇之結構。具體而言,上述具有聚碳酸酯結構之胺基甲酸酯樹脂可藉由使用後文敍述之含有聚碳酸酯多元醇者作為上述多元醇而製造。又,上述具有脂肪族聚酯結構之胺基甲酸酯樹脂可藉由使用後文敍述之含有脂肪族聚酯多元醇者作為上述多元醇而製造。
作為可用於上述胺基甲酸酯樹脂(x1)之製造之多元醇,如上所述可使用聚碳酸酯多元醇、脂肪族聚酯多元醇等。又,作為上述多元醇,可視需要而組合其他多元醇而使用。
又,作為上述聚碳酸酯多元醇,例如可使用使碳酸酯與多元醇反應而得者、使碳醯氯與雙酚A等反應而得者。
作為上述碳酸酯,可使用碳酸甲酯、碳酸二甲酯、碳酸乙酯、碳酸二乙酯、環碳酸酯、碳酸二苯酯等。
作為可與上述碳酸酯反應之多元醇,例如可使用乙二醇、二乙 二醇、三乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,5-戊二醇、1,5-己二醇、2,5-己二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,11-十一烷二醇、1,12-十二烷二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、2-丁基-2-乙基丙二醇、2-甲基-1,8-辛二醇、新戊二醇、對苯二酚、間苯二酚、雙酚-A、雙酚-F、4,4'-聯苯酚等相對低分子量之二羥基化合物等。
又,作為上述脂肪族聚酯多元醇,例如可使用使低分子量之多元醇與聚羧酸進行酯化反應而得之脂肪族聚酯多元醇、使ε-己內酯或γ-丁內酯等環狀酯化合物進行開環聚合反應而得之脂肪族聚酯、該等之共聚合聚酯等。
作為可用於上述聚酯多元醇之製造之低分子量之多元醇,例如可單獨或併用2種以上之乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、新戊二醇、二乙二醇、二丙二醇、甘油、三羥甲基丙烷等,較佳為將乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇或1,4-丁二醇等與3-甲基-1,5-戊二醇或新戊二醇等組合而使用。
作為上述聚羧酸,例如可使用琥珀酸、己二酸、癸二酸、十二烷二羧酸、壬二酸及該等之酸酐或酯形成性衍生物,較佳為使用己二酸等脂肪族聚羧酸。
作為上述聚碳酸酯多元醇、脂肪族聚酯多元醇,較佳為使用數量平均分子量為500~4,000者,更佳為使用500~2,000者。
又,作為可用於上述胺基甲酸酯樹脂(x1)之製造之多元醇,除上述者以外,可視需要而併用其他多元醇。
作為上述其他多元醇,例如可適當使用乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,4-環己烷二甲醇、新戊二醇、二乙二醇、二丙二醇、甘油、三羥甲基丙烷等 於丙烯酸系共聚物中導入羥基而成之丙烯酸系多元醇、分子內含有羥基之丁二烯之共聚物即聚丁二烯多元醇、氫化聚丁二烯多元醇、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物之部分皂化物等。
又,於作為上述胺基甲酸酯樹脂(x1)而製造含有親水性基之胺基甲酸酯樹脂之情形時,較佳為使用含有親水性基之多元醇作為上述其他多元醇。
作為上述含有親水性基之多元醇,例如可使用:2,2-二羥甲基丙酸、2,2'-二羥甲基丁酸、2,2-二羥甲基戊酸等含有羧基之多元醇;5-磺基間苯二甲酸、磺基對苯二甲酸、4-磺基鄰苯二甲酸、5[4-磺基苯氧基]間苯二甲酸等含有磺酸基之多元醇。又,作為上述含有親水性基之多元醇,亦可使用使上述低分子量之含有親水性基之多元醇與例如己二酸等各種聚羧酸反應而得之含有親水性基之聚酯多元醇。
作為與上述多元醇反應可生成胺基甲酸酯樹脂之聚異氰酸酯,例如可使用:4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、碳二醯亞胺改性二苯基甲烷二異氰酸酯、粗二苯基甲烷二異氰酸酯、苯二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、萘二異氰酸酯等具有芳香族結構之聚異氰酸酯;六亞甲基二異氰酸酯、離胺酸二異氰酸酯、環己烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、四甲基苯二亞甲基二異氰酸酯等脂肪族聚異氰酸酯或具有脂肪族環式結構之聚異氰酸酯。
又,作為製造上述胺基甲酸酯樹脂時可使用之鏈伸長劑,可使用聚胺、肼化合物、其他含有活性氫原子之化合物。
作為上述聚胺,例如,可使用:乙二胺、1,2-丙二胺、1,6-己二胺、哌、2,5-二甲基哌、異佛爾酮二胺、4,4'-二環己基甲二胺、3,3'-二甲基-4,4'-二環己基甲二胺、1,4-環己二胺等二胺;N-羥基甲基胺基乙基胺、N-羥基乙基胺基乙基胺、N-羥基丙基胺基丙基胺、N- 乙基胺基乙基胺、N-甲基胺基丙基胺、二伸乙基三胺、二伸丙基三胺、三伸乙基四胺等,較佳為使用乙二胺。
作為上述肼化合物,例如可使用肼、N,N'-二甲基肼、1,6-六亞甲基雙肼、琥珀酸二醯肼、己二酸二醯肼、戊二酸二醯肼、癸二酸二醯肼、間苯二甲酸二醯肼、β-半卡肼丙酸醯肼、3-半卡肼-丙基-肼基甲酸酯、半卡肼-3-半卡肼甲基-3,5,5-三甲基環己烷。
作為上述其他含有活性氫之化合物,例如,可使用:乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、己二醇、蔗糖、亞甲基乙二醇、甘油、山梨糖醇等二醇;雙酚A、4,4'-二羥基聯苯、4,4'-二羥基二苯醚、4,4'-二羥基二苯基碸、氫化雙酚A、對苯二酚等酚;水等。
上述鏈伸長劑較佳為例如以上述聚胺具有之胺基與異氰酸酯基之當量比達到1.9以下(當量比)之範圍而使用,更佳為以0.3~1(當量比)之範圍而使用。
上述胺基甲酸酯樹脂(x1)可於例如不存在溶劑之條件下或有機溶劑之存在下,藉由利用先前已知之方法使上述多元醇、上述聚異氰酸酯及視需要而加入之上述鏈伸長劑反應而製造。
上述多元醇與上述聚異氰酸酯之反應可藉由如下方法進行:充分注意劇烈之發熱或發泡等,於較佳為50℃~120℃、更佳為80℃~100℃之反應溫度下,藉由將上述多元醇與上述聚異氰酸酯一次性混合,或將其中任一者滴加至另一者中等方法逐次供給,使其反應1小時~15小時左右。
又,關於含有上述胺基甲酸酯樹脂(x1)之水分散體之底塗劑,係藉由利用上述方法使上述多元醇、上述聚異氰酸酯及視需要而加入之鏈伸長劑反應而製造胺基甲酸酯樹脂(x1),視需要而將上述胺基甲酸酯樹脂(x1)所具有之陰離子性基等親水性基之一部分或全部中和等 後,將其與用作底塗劑之溶劑之水性介質混合,藉此可獲得含有胺基甲酸酯樹脂(x1)分散於水性介質中或一部分溶解於水性介質中而成之胺基甲酸酯樹脂(x1)水分散體之底塗劑。
更具體而言,藉由利用上述方法使上述多元醇與上述聚異氰酸酯反應,而製造末端具有異氰酸酯基之胺基甲酸酯預聚物,視需要而將上述胺基甲酸酯預聚物所具有之陰離子性基等親水性基之一部分或全部中和等後,將其與水性介質混合,視需要而使用上述鏈伸長劑進行鏈伸長,從而可獲得含有胺基甲酸酯樹脂(x1)分散於水性介質中或溶解於水性介質中而成之胺基甲酸酯樹脂(x1)水分散體之底塗劑。
上述聚異氰酸酯與上述多元醇之反應較佳為於例如上述聚異氰酸酯所具有之異氰酸酯基與上述多元醇所具有之羥基之當量比率[異氰酸酯基/羥基]達到0.9~2之範圍內進行。
於製造上述胺基甲酸酯樹脂(x1)時,亦可如上所述使用有機溶劑作為溶劑。作為上述有機溶劑,例如可使用:丙酮、甲基乙基酮等酮;四氫呋喃、二烷等醚;乙酸乙酯、乙酸丁酯等乙酸酯;乙腈等腈;二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯啶酮等醯胺。
上述有機溶劑較佳為於上述胺基甲酸酯樹脂(x1)之製造後,藉由蒸餾法等除去。但是於使用含有上述胺基甲酸酯樹脂(x1)與有機溶劑者作為上述底塗劑之情形時,亦可使用製造上述胺基甲酸酯樹脂(x1)時所使用之有機溶劑作為上述底塗劑之溶劑。
作為上述胺基甲酸酯樹脂(x1),於形成上述密接性優異、且導電性優異之導電性圖案之方面而言,較佳為使用具有5,000~500,000之重量平均分子量者,更佳為使用20,000~100,000者。
作為上述胺基甲酸酯樹脂(x1),可使用視需要而含有各種官能基者。作為上述官能基,例如可列舉烷氧基矽烷基、矽烷醇基、羥基、胺基等交聯性官能基。
上述交聯性官能基於藉由於擔載上述流體(a)之底塗層(X)中形成交聯結構,而形成耐久性優異之圖案(層(Y))方面而言較佳。
上述烷氧基矽烷基、矽烷醇基藉由於製造上述胺基甲酸酯樹脂(x1)時使用γ-胺基丙基三乙氧基矽烷等,而可導入上述胺基甲酸酯樹脂中。
又,於將上述胺基甲酸酯樹脂(x1)與後文敍述之交聯劑(D)組合使用之情形時,可使用具有可與上述交聯劑(D)所具有之官能基反應之官能基者。作為上述官能基,亦取決於組合使用之交聯劑(D)之選擇,例如於使用封端異氰酸酯化合物等交聯劑之情形時,可使用羥基或胺基等。
又,作為可用於上述底塗劑中所含之樹脂之乙烯基樹脂(x2),可使用具有聚合性不飽和雙鍵之單體之聚合物。具體而言,可使用聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、乙烯-丙烯共聚物、天然橡膠、合成異丙烯橡膠、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸系樹脂等,較佳為使用具有源自甲基丙烯酸甲酯之結構單元之丙烯酸系樹脂。
作為上述丙烯酸系樹脂,可使用使(甲基)丙烯酸系單體聚合而獲得之聚合物或共聚物。再者,(甲基)丙烯酸系單體係指丙烯酸系單體及甲基丙烯酸系單體中之任一者或兩者。
作為上述丙烯酸系樹脂,就形成具有上述特定之乙醇吸收率之塗膜(x)之觀點而言,較佳為使用具有源自(甲基)丙烯酸甲酯之結構單元之丙烯酸系樹脂。
作為上述丙烯酸系樹脂,例如可藉由使後文敍述之各種(甲基)丙烯酸系單體聚合而製造。
作為上述(甲基)丙烯酸系單體,例如可使用(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸己酯、 (甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸異酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯等(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3-五氟丙酯、(甲基)丙烯酸全氟環己酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3-四氟丙酯、(甲基)丙烯酸β-(全氟辛基)乙酯等(甲基)丙烯酸烷基酯。
上述中,就形成具有特定之乙醇吸收率之塗膜(x)之方面而言,較佳為使用甲基丙烯酸甲酯,就不受製作導電性圖案時之加熱步驟等中之熱等之影響而賦予上述底塗層(X)與上述支持體之優異之密接性的方面而言,較佳為使用上述甲基丙烯酸甲酯。又,就可不引起洇滲而印刷形成電子電路等之導電性圖案時所要求之具有大致0.01μm~200μm左右、較佳為0.01μm~150μm左右之寬度之細線(細線性之提高)的方面而言,亦更佳為使用上述甲基丙烯酸甲酯。
又,較佳為與上述甲基丙烯酸甲酯一併使用具有碳原子數2個~12個之烷基之(甲基)丙烯酸烷基酯,更佳為使用具有碳原子數3個~8個之烷基之丙烯酸烷基酯,就形成具有上述特定之乙醇吸收率之塗膜(x)、謀求上述密接性及導電性之進一步之提高之方面而言,較佳為使用丙烯酸正丁酯。又,就形成不存在上述流體(a)之洇滲等而細線性優異之導電性圖案之方面而言亦較佳。
上述(甲基)丙烯酸甲酯相對於上述(甲基)丙烯酸系單體混合物之總量,較佳為10質量%~70質量%,更佳為30質量%~65質量%,且上述具有碳原子數2個~12個之烷基之丙烯酸烷基酯、較佳為具有碳原子數3個~8個之烷基之丙烯酸烷基酯相對於上述(甲基)丙烯酸系單體混合物之總量,較佳為20質量%~80質量%,更佳為35質量%~70質量%。
又,作為製造上述丙烯酸系樹脂時可使用之(甲基)丙烯酸系單 體,除上述者以外,可使用丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸β-羧基乙酯、2-(甲基)丙烯醯基丙酸、丁烯酸、伊康酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、伊康酸半酯、順丁烯二酸半酯、順丁烯二酸酐、伊康酸酐、琥珀酸β-(甲基)丙烯醯氧基羥乙醇等具有羧基之乙烯基單體。上述具有羧基之乙烯基單體可藉由氨、氫氧化鉀等中和。
又,作為上述(甲基)丙烯酸系單體,就於上述丙烯酸系樹脂中導入選自由羥甲基醯胺基及烷氧基甲基醯胺基所組成之群中之1種以上之醯胺基、上述以外之醯胺基、羥基、縮水甘油基、胺基、矽烷基、氮丙啶基、異氰酸酯基、唑啉基、環戊烯基、烯丙基、羰基、乙醯乙醯基等上述交聯性官能基之觀點而言,可使用具有交聯性官能基之乙烯基單體。
作為可用於上述具有交聯性官能基之(甲基)丙烯酸系單體之具有選自由羥甲基醯胺基及烷氧基甲基醯胺基所組成之群中之1種以上之醯胺基的乙烯基單體,例如可使用N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-甲氧基乙氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-乙氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-丙氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-正丁氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-異丁氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-戊氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-乙氧基甲基-N-甲氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N'-二羥甲基(甲基)丙烯醯胺、N-乙氧基甲基-N-丙氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N'-二丙氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-丁氧基甲基-N-丙氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二丁氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-丁氧基甲基-N-甲氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N'-二戊氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-甲氧基甲基-N-戊氧基甲基(甲基)丙烯醯胺等。
其中,就形成可防止鍍敷步驟中之導電性物質(a2)之剝離等之級別的耐久性等優異之導電性圖案之方面而言,較佳為使用N-正丁氧基 甲基(甲基)丙烯醯胺、N-異丁氧基甲基(甲基)丙烯醯胺。
作為上述含有交聯性官能基之(甲基)丙烯酸系單體,除上述者以外,例如可使用:(甲基)丙烯醯胺等含有醯胺基之乙烯基單體、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥基己酯、(甲基)丙烯酸(4-羥基甲基環己基)甲酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、N-羥基乙基(甲基)丙烯醯胺等含有羥基之乙烯基單體:(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸烯丙基縮水甘油醚等含有縮水甘油基之聚合性單體;(甲基)丙烯酸胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸N-單烷基胺基烷基酯、(甲基)丙烯酸N,N-二烷基胺基烷基酯等含有胺基之聚合性單體;乙烯基三氯矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)矽烷、γ-(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-(甲基)丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-(甲基)丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-(甲基)丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-(甲基)丙烯醯氧基丙基三異丙氧基矽烷、N-β-(N-乙烯基苄基胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷及其鹽酸鹽之含有矽烷基之聚合性單體;(甲基)丙烯酸2-氮丙啶基乙酯等含有氮丙啶基之聚合性單體;(甲基)丙烯醯基異氰酸酯、(甲基)丙烯醯基異氰酸酯基乙酯之酚、該等之甲基乙基酮肟加成物等含有(封端化)異氰酸酯基之聚合性單體;2-異丙烯基-2-唑啉、2-乙烯基-2-唑啉等含有唑啉基之聚合性單體;(甲基)丙烯酸二環戊烯酯等含有環戊烯基之聚合性單體;(甲基)丙烯酸烯丙酯等含有烯丙基之聚合性單體;丙烯醛、二丙酮(甲基)丙烯醯胺等含有羰基之聚合性單體等。
上述含有交聯性官能基之(甲基)丙烯酸系單體可以相對於上述(甲基)丙烯酸系單體混合物之總量為0質量%~50質量%之範圍而使 用。再者,於使用進行自交聯反應者作為上述交聯劑(D)之情形時,亦可不使用上述含有交聯性官能基之(甲基)丙烯酸系單體。
上述含有交聯性官能基之(甲基)丙烯酸系單體中,就導入自交聯反應性之羥甲基醯胺基等方面而言,上述含有醯胺基之(甲基)丙烯酸系單體較佳為以相對於(甲基)丙烯酸系單體混合物之總量為0.1質量%~50質量%之範圍使用,更佳為以1質量%~30質量%之範圍使用。 又,與上述自交聯反應性之羥甲基醯胺基組合使用之含有其他醯胺基之(甲基)丙烯酸系單體及含有羥基之(甲基)丙烯酸系單體較佳為以相對於上述(甲基)丙烯酸系單體之總量為合計0.1質量%~30質量%之範圍使用,更佳為以1質量%~20質量%之範圍使用。
又,上述含有交聯性官能基之(甲基)丙烯酸系單體中,上述含有羥基之(甲基)丙烯酸系單體或含有酸基之(甲基)丙烯酸系單體亦取決於組合使用之交聯劑(D)之種類等,較佳為以相對於上述(甲基)丙烯酸系單體混合物之總量為大致0.05質量%~50質量%之範圍使用,更佳為以0.05質量%~30質量%之範圍使用,更佳為以0.1質量%~10質量%使用。
又,於製造上述丙烯酸系樹脂時,亦可將上述(甲基)丙烯酸系單體與下述物質一併組合使用:乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、特十碳酸乙烯酯、甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、戊基乙烯基醚、己基乙烯基醚、(甲基)丙烯腈、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基苯甲醚、α-鹵代苯乙烯、乙烯基萘、二乙烯基苯乙烯、異戊二烯、氯丁二烯、丁二烯、乙烯、四氟乙烯、偏二氟乙烯、N-乙烯基吡咯啶酮、或聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、甘油單(甲基)丙烯酸酯、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-甲基烯丙基磺酸、(甲基)丙烯酸2-磺乙酯、(甲基)丙烯酸2-磺丙酯、「ADEKA REASOAP PP-70、PPE-710」(ADEKA股份有 限公司製造)或該等之鹽等。
上述丙烯酸系樹脂可藉由利用先前已知之方法使上述各種乙烯基單體之混合物聚合而製造,就製造密接性優異、導電性優異之導電性圖案之方面而言,較佳為利用乳化聚合法。
作為上述乳化聚合法,例如可利用如下方法:將水、(甲基)丙烯酸系單體混合物、聚合起始劑及視需要而加入之鏈轉移劑、乳化劑或分散穩定劑等一次性供給、混合於反應容器中並使其聚合之方法;將(甲基)丙烯酸系單體混合物滴加至反應容器中並使其聚合之單體滴加法;或將預先混合(甲基)丙烯酸系單體混合物、乳化劑等及水而成者滴加至反應容器中並使其聚合之預製乳液法等。
上述乳化聚合法之反應溫度根據所使用之(甲基)丙烯酸系單體及聚合起始劑之種類而不同,例如較佳為30℃~90℃左右,反應時間例如較佳為1小時~10小時左右。
作為上述聚合起始劑,例如,有過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨等過硫酸鹽,過氧化苯甲醯、氫過氧化異丙苯、氫過氧化第三丁基等有機過氧化物,過氧化氫等,可僅使用該等過氧化物進行自由基聚合,或藉由併用上述過氧化物與抗壞血酸、異抗壞血酸、異抗壞血酸鈉、甲醛次硫酸根之金屬鹽、硫代硫酸鈉、重亞硫酸鈉、氯化鐵等還原劑之氧化還原聚合起始劑系亦可聚合,又,亦可使用4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸)、2,2'-偶氮雙(2-脒基丙烷)二鹽酸鹽等偶氮系起始劑,該等化合物可單獨使用,亦可併用2種以上。
作為可用於上述丙烯酸系樹脂之製造之乳化劑,可列舉陰離子性界面活性劑、非離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、兩性離子性界面活性劑等。
作為上述陰離子性界面活性劑,例如,可列舉高級醇之硫酸酯及其鹽、烷基苯磺酸鹽、聚氧乙烯烷基苯基磺酸鹽、聚氧乙烯烷基二 苯醚磺酸鹽、聚氧乙烯烷基醚之硫酸半酯鹽、烷基二苯醚二磺酸鹽、琥珀酸二烷基酯磺酸鹽等,作為非離子性界面活性劑,例如,可使用聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚氧乙烯二苯醚、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、乙炔二醇系界面活性劑等。
又,作為上述陽離子性界面活性劑,例如,可使用烷基銨鹽等。
又,作為兩性離子性界面活性劑,例如,可使用烷基(醯胺)甜菜鹼、烷基二甲胺氧化物等。
作為上述乳化劑,除上述界面活性劑以外,亦可使用氟系界面活性劑、聚矽氧系界面活性劑、通常被稱為「反應性乳化劑」之分子內含有聚合性不飽和基之乳化劑等。
作為上述反應性乳化劑,例如,可使用含有磺酸基及其鹽之「Latemul S-180」(花王(股)製造)、「Eleminol JS-2、RS-30」(三洋化成工業(股)製造)等;含有硫酸基及其鹽之「Aqualon HS-10、HS-20、KH-1025」(第一工業製藥(股)製造)、「ADEKA REASOAP SE-10、SE-20」(ADEKA(股)製造)等;含有磷酸基之「New Frontier A-229E」(第一工業製藥(股)製造)等;含有非離子性親水基之「Aqualon RN-10、RN-20、RN-30、RN-50」(第一工業製藥(股)製造)等。
又,作為可用於上述丙烯酸系樹脂(x2-1)之製造之鏈轉移劑,可使用月桂硫醇等,較佳為以相對於上述(甲基)丙烯酸系單體混合物之總量為0質量%~1質量%之範圍使用,更佳為0質量%~0.5質量%之範圍。
又,作為可用作上述底塗劑中所含之樹脂之胺基甲酸酯-乙烯複合樹脂(x3),可列舉胺基甲酸酯樹脂(x3-1)與乙烯基聚合物(x3-2)形成複合樹脂粒子並分散於水性介質中等而成者。
具體而言,上述複合樹脂粒子可列舉上述乙烯基聚合物(x3-2)之 一部分或全部內含於上述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)所形成之樹脂粒子內者。較佳為形成含有作為核心層之上述乙烯基聚合物(x3-2)與作為外殼層之上述含有親水性基之胺基甲酸酯樹脂之核殼型複合樹脂粒子。 尤其是於形成導電性圖案時,較佳為使用無需使用可降低電特性之界面活性劑等之上述核殼型複合樹脂粒子。再者,作為上述複合樹脂粒子,較佳為上述乙烯基聚合物(x3-2)幾乎完全由上述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)包覆,但並非必需,於不損及本發明之效果之範圍,亦可為上述乙烯基聚合物(x3-2)之一部分存在於上述複合樹脂粒子之最外部。
又,作為上述複合樹脂粒子,於上述乙烯基聚合物(x3-2)與上述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)相比更具親水性之情形時,亦可為上述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)之一部分或全部內含於上述乙烯基聚合物(x3-2)所形成之樹脂粒子內而形成複合樹脂粒子者。
又,上述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)與上述乙烯基聚合物(x3-2)可形成共價鍵,較佳為不形成鍵。
又,作為上述胺基甲酸酯-乙烯複合樹脂(x3),較佳為使用上述乙烯基聚合物(x3-2)為丙烯酸系樹脂之胺基甲酸酯-丙烯酸系複合樹脂。
又,就維持良好之水分散穩定性之觀點而言,上述複合樹脂粒子較佳為5nm~100nm之範圍之平均粒徑。此處所謂平均粒徑,於後文敍述之實施例中亦有說明,係指藉由動態光散射法測定之體積基準下之平均粒徑。
構成上述胺基甲酸酯-乙烯複合樹脂之上述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)與上述乙烯基聚合物(x3-2)之質量比率較佳為[胺基甲酸酯樹脂(x3-1)/乙烯基聚合物(x3-2)]=90/10~10/90之範圍,更佳為70/30~10/90之範圍。
作為構成上述胺基甲酸酯-乙烯複合樹脂之胺基甲酸酯樹脂(x3- 1),可使用與上述胺基甲酸酯樹脂(x1)相同者。又,作為構成上述胺基甲酸酯-乙烯複合樹脂之胺基甲酸酯樹脂(x3-1),除作為上述胺基甲酸酯樹脂(x1)而例示者以外,例如,亦可使用具有聚醚結構之胺基甲酸酯樹脂、具有芳香族聚酯結構之胺基甲酸酯樹脂。
作為可用於上述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)之製造之多元醇、聚異氰酸酯、鏈伸長劑,可使用與作為製造上述胺基甲酸酯樹脂(x1)時可使用者而例示之多元醇、聚異氰酸酯、鏈伸長劑相同者。
又,上述具有聚醚結構之胺基甲酸酯樹脂可藉由使用含有後文敍述之作為上述多元醇之聚醚多元醇者而製造。作為上述聚醚多元醇,例如可使用以1種或2種以上之含有2個以上活性氫原子之化合物作為起始劑並加成聚合環氧烷而成者。
作為上述起始劑,例如可使用乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、甘油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷等。
作為上述環氧烷,例如可使用環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷、環氧苯乙烷、表氯醇、四氫呋喃等。
又,於使用上述具有芳香族聚酯結構之胺基甲酸酯樹脂之情形時,亦可使用芳香族聚酯多元醇作為上述多元醇。
作為上述芳香族聚酯多元醇,例如可使用使低分子量之多元醇與芳香族聚羧酸進行酯化反應而得者等。
作為可用於上述芳香族聚酯多元醇之製造之低分子量之多元醇,例如單獨使用或併用2種以上如下所述者:乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、新戊二醇、二乙二醇、二丙二醇、甘油、三羥甲基丙烷等,較佳為將乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇或1,4-丁二醇等與3-甲基-1,5-戊二醇或新戊二醇等組合使用。
作為上述芳香族聚羧酸,例如可使用對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、萘二甲酸及該等之酸酐或酯化物等。
作為上述聚醚多元醇、上述芳香族聚酯多元醇,較佳為使用數量平均分子量為500~4,000者,更佳為使用500~2,000者。
作為構成上述胺基甲酸酯-乙烯複合樹脂之乙烯基聚合物(x3-2),就形成具有上述特定之乙醇吸收率之塗膜(x)、提高與上述流體(a)中所含之導電性物質(a2)之密接性、及所得之導電性圖案之導電性之方面而言,較佳為使用具有10℃~70℃之玻璃轉移溫度者。再者,上述乙烯基聚合物(x3-2)之玻璃轉移溫度係主要基於用於該乙烯基聚合物(x3-2)之製造之乙烯基單體之組成,藉由計算而決定之值。具體而言,藉由以後文敍述之乙烯基聚合物(x3-2)之組合加以使用,可獲得具有上述特定之玻璃轉移溫度之乙烯基聚合物(x3-2)。
又,作為上述乙烯基聚合物(x3-2),就形成具有上述特定之乙醇吸收率之塗膜(x)、提高與上述流體(a)中所含之導電性物質(a2)之密接性、及所得之導電性圖案之導電性、且謀求圖案之細線化之方面而言,較佳為使用具有80萬以上之重量平均分子量者,更佳為使用具有100萬以上之重量平均分子量者。
作為上述乙烯基聚合物(x3-2)之重量平均分子量之上限值,並無特別限定,較佳為大致1000萬以下,更佳為500萬以下。
又,作為上述乙烯基聚合物(x3-2),亦可視需要而含有各種官能基,作為上述官能基,例如可列舉醯胺基、羥基、縮水甘油基、胺基、矽烷基、氮丙啶基、異氰酸酯基、唑啉基、環戊烯基、烯丙基、羧基、乙醯乙醯基等交聯性官能基。
作為上述乙烯基聚合物(x3-2),可使用與上述乙烯基聚合物(x2)相同者。具體而言,作為可用於上述乙烯基聚合物(x3-2)之製造之(甲基)乙烯基單體,可使用作為可用於上述乙烯樹脂(x2)之製造者而例示 之乙烯基單體,較佳為與(甲基)丙烯酸系單體相同者。其中,作為乙烯基聚合物(x3-2),較佳為使用與作為可用於上述乙烯樹脂(x2)者而例示之具有源自甲基丙烯酸甲酯之結構單元之丙烯酸系樹脂相同者。
上述胺基甲酸酯-乙烯複合樹脂(x3)例如可藉由如下步驟而製造:藉由使上述聚異氰酸酯、多元醇及視需要而加入之鏈伸長劑反應並水分散化而製造胺基甲酸酯樹脂(x3-1)之水分散體之步驟(V);及於上述水分散體中使上述(甲基)丙烯酸系單體聚合而製造乙烯基聚合物(x3-2)之步驟(W)。
具體而言,於不存在溶劑之條件下、或者有機溶劑或(甲基)丙烯酸系單體等之反應性稀釋劑之存在下,使上述聚異氰酸酯與多元醇反應,藉此獲得胺基甲酸酯樹脂(x3-1),繼而,視需要而使用鹼性化合物等將上述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)所含有之親水性基之一部分或全部中和,視需要進而使其與鏈伸長劑反應,將其分散於水性介質中,藉此製造胺基甲酸酯樹脂(x3-1)之水分散體。
繼而,向上述獲得之胺基甲酸酯樹脂(x3-1)之水分散體中供給上述(甲基)丙烯酸系單體等乙烯基單體,於上述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)粒子內使上述乙烯基單體進行自由基聚合而製造乙烯樹脂(x3-2)。 又,於在乙烯基單體之存在下進行上述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)之製造之情形時,藉由上述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)之製造後,供給聚合起始劑等,使上述(甲基)丙烯酸系單體等乙烯基單體進行自由基聚合而製造乙烯樹脂(x3-2)。
藉此,上述乙烯樹脂(x3-2)之一部分或全部內含於上述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)粒子中之複合樹脂粒子可製造分散於水性介質中之底塗劑。
於製造上述複合樹脂粒子時,於上述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)為高黏度故而作業性欠佳之情形時,可使用甲基乙基酮、N-甲基吡咯啶 酮、丙酮、二丙二醇二甲醚等通常之有機溶劑、反應性稀釋劑。尤其是作為上述反應性稀釋劑,就省略脫溶劑步驟從而提高底塗劑之生產效率之方面而言,較佳為使用可用於上述乙烯基聚合物(x3-2)之製造之(甲基)丙烯酸系單體等乙烯基單體。
又,作為可用於上述底塗劑之樹脂,除上述者以外,例如可使用酚樹脂、環氧樹脂、三聚氰胺樹脂、脲樹脂、不飽和聚酯樹脂、醇酸樹脂、聚醯亞胺樹脂、氟樹脂等。
作為可用於上述底塗劑之樹脂,亦可適當組合上述者而使用。 例如,可適當組合上述胺基甲酸酯樹脂(x1)、乙烯樹脂(x2)及胺基甲酸酯-乙烯複合樹脂(x3)中之2種以上而使用。又,作為上述胺基甲酸酯樹脂(x1),可組合具有聚醚結構之胺基甲酸酯樹脂與具有聚碳酸酯結構之胺基甲酸酯樹脂而使用。
作為上述底塗劑,亦可組合上述胺基甲酸酯樹脂(x1)與上述乙烯樹脂(x2)而使用。於使用該組合之情形時,較佳為以上述胺基甲酸酯樹脂(x1)與上述乙烯樹脂(x2)之質量比率為[(x1)/(x2)]=90/10~10/90之範圍使用,更佳為以達到70/30~10/90之範圍使用。
作為上述底塗劑中所含之樹脂,如上所述,可使用含有交聯性官能基者。
上述交聯性官能基藉由於擔載上述流體(a)之底塗層(X)中形成交聯結構,而於不引起洇滲等之情況下形成密接性及導電性優異之圖案(層(Y)),就該方面而言可較佳地使用。
使用上述底塗劑所形成之塗膜(x)於在其表面之一部分或全部塗佈(印刷)上述流體(a)前,亦可具有交聯結構,但必需以乙醇吸收率達到20質量%~500質量%之範圍之方式進行調整。
又,上述塗膜(x)亦可於在其表面塗佈(印刷)上述流體(a)前不具有交聯結構,於塗佈上述流體(a)後作為底塗層(X)而形成具有交聯結 構之底塗層。
作為上述交聯性官能基,例如可以烷氧基矽烷基及矽烷醇基為主,列舉胺基及羥基。
於使用含有上述烷氧基矽烷基及矽烷醇基之樹脂之情形時,上述烷氧基矽烷基及矽烷醇基於作為底塗劑之溶劑之水性介質中水解縮合而形成交聯結構。藉由將形成交聯結構之底塗劑塗佈於支持體表面並乾燥等,於塗佈流體(a)前,已形成形成交聯結構之塗膜(x)。
又,作為上述交聯性官能基,亦可使用藉由加熱至大致100℃以上、較佳為120℃以上,交聯性官能基間或與後文敍述之交聯劑(D)等發生交聯反應,而可形成上述交聯結構者,具體而言,較佳為使用選自由羥甲基醯胺基及烷氧基甲基醯胺基所組成之群中之1種以上之熱交聯性官能基。
作為上述烷氧基甲基醯胺基,具體而言,可列舉甲氧基甲基、乙氧基甲基、丙氧基甲基、丁氧基甲基等與氮原子鍵結而形成之醯胺基,其中,就大幅提高底塗層(X)之耐久性、對各種支持體之密接性之方面而言,較佳為使用含有選自由羥甲基醯胺基及烷氧基甲基醯胺基所組成之群中之1種以上者。
於使用含有具有如上述之藉由加熱至大致100℃以上、較佳為120℃左右而可進行交聯反應之官能基之樹脂的底塗劑之情形時,將上述底塗劑塗佈於支持體表面並乾燥時之溫度較佳為未達100℃。藉此,作為上述塗膜(x),可形成實質上不具有交聯結構之塗膜。
於上述不具有交聯結構之塗膜上塗佈(印刷)上述流體(a)後,於100℃以上之溫度下,藉由加熱步驟、或與上述加熱步驟不同之加熱等,作為底塗層(X)而形成具有交聯結構之底塗層。
如上所述,塗佈上述流體(a)後,藉由於底塗層(X)中形成交聯結構,可形成於後文敍述之鍍敷處理步驟中,即便於暴露於含有強鹼或 強酸性物質之鍍敷藥劑下之情形時,亦不會存在引起底塗層(X)自支持體剝離之情況之具有特別優異之耐久性的導電性圖案。再者,上述所謂「實質上不具有交聯結構」,係指包括完全未形成上述交聯結構之態樣在內,可形成上述交聯結構之官能基數之約5%以內部分性形成交聯結構者。
上述交聯性官能基相對於用於上述底塗劑之樹脂之總量,較佳為以合計0.005當量/kg~1.5當量/kg之範圍存在。
又,上述底塗劑亦可於不損及本發明之效果之範圍內,視需要適當添加以交聯劑(D)為主之pH調整劑、覆膜形成助劑、調平劑、增黏劑、撥水劑、消泡劑等公知者而使用。
作為上述交聯劑(D),例如可使用金屬螯合化合物、聚胺化合物、氮丙啶化合物、金屬鹽化合物、異氰酸酯化合物等可於大致25℃~未達100℃之相對低溫下反應而形成交聯結構之熱交聯劑(d1-1),選自由三聚氰胺系化合物、環氧系化合物、唑啉化合物、碳二醯亞胺化合物、及封端異氰酸酯化合物所組成之群中之1種以上等可於大致100℃以上之相對高溫下反應而形成交聯結構之熱交聯劑(d1-2),各種光交聯劑。
含有上述熱交聯劑(d1-1)之底塗劑例如藉由將其塗佈於支持體表面,於相對低溫下乾燥,繼而塗佈(印刷)上述流體後,加溫至未達100℃之溫度而形成交聯結構,可形成不受長期之熱或外力之影響、可防止導電性物質之欠缺之級別的具有特別優異之耐久性之導電性圖案。
另一方面,含有上述熱交聯劑(d1-2)之底塗劑例如藉由將其塗佈於支持體表面,於常溫(25℃)~大致未達100℃之低溫下乾燥,而製造未形成交聯結構之塗膜(x),繼而塗佈上述流體(a)後,例如於150℃以上、較佳為200℃以上之溫度下加熱而形成交聯結構,藉此可獲得不 受長期之熱或外力等之影響、不引起導電性物質之剝離等之級別的具有特別優異之耐久性之導電性圖案。
然而,於作為支持體而使用含有相對不耐熱之聚對苯二甲酸乙二酯等之支持體之情形時,就防止上述支持體之變形等之觀點而言,於大致150℃以下、較佳為120℃以下之溫度下加熱為宜,故作為上述交聯劑,較佳為使用上述熱交聯劑(d1-1)而非上述熱交聯劑(d1-2)。
作為可用於上述熱交聯劑(d1-1)之金屬螯合化合物,例如可使用鋁、鐵、銅、鋅、錫、鈦、鎳、銻、鎂、釩、鉻、鋯等多價金屬之乙醯丙酮配位化合物、乙醯乙酸酯配位化合物等,較佳為使用鋁之乙醯丙酮配位化合物即乙醯丙酮鋁。
又,作為可用於上述熱交聯劑(d1-1)之聚胺化合物,例如亦可使用三乙胺、三伸乙基二胺、二甲基乙醇胺等三級胺。
又,作為可用於上述熱交聯劑(d1-1)之氮丙啶化合物,例如可使用2,2-雙羥甲基丁醇-三[3-(1-氮丙啶基)丙酸酯]、1,6-六亞甲基二伸乙基脲、二苯基甲烷-雙-4,4'-N,N'-二伸乙基脲等。
又,作為可用作上述交聯劑(d1-1)之金屬鹼化合物,例如可使用硫酸鋁、鋁礬、亞硫酸鋁、硫代硫酸鋁、聚氯化鋁、硝酸鋁九水合物、氯化鋁六水合物、四氯化鈦、鈦酸四異丙酯、乙醯丙酮酸鈦、乳酸鈦等水溶性金屬鹽。
作為可用於上述熱交聯劑(d1-1)之異氰酸酯化合物,例如可使用:甲苯二異氰酸酯、氫化甲苯二異氰酸酯、三苯甲烷三異氰酸酯、亞甲基雙(4-苯基甲烷)三異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯等聚異氰酸酯;使用該等而得之異氰尿酸酯型聚異氰酸酯化合物;含有該等與三羥甲基丙烷等之加成物;使上述聚異氰酸酯化合物與三羥甲基丙烷等多元醇反應而得之含有聚異氰酸酯基之胺基甲酸酯等。其中,較佳為使用六亞甲基二異氰 酸酯之異氰尿酸酯體、六亞甲基二異氰酸酯與三羥甲基丙烷等之加成物、甲苯二異氰酸酯與三羥甲基丙烷等之加成物、苯二亞甲基二異氰酸酯與三羥甲基丙烷等之加成物。
又,作為可用於上述熱交聯劑(d1-2)之三聚氰胺化合物,例如可使用六甲氧基甲基三聚氰胺、六乙氧基甲基三聚氰胺、六丙氧基甲基三聚氰胺、六丁氧基甲基三聚氰胺、六戊氧基甲基三聚氰胺、六己氧基甲基三聚氰胺或組合該等之2種而成之混合醚化三聚氰胺等。其中,較佳為使用三甲氧基甲基三聚氰胺、六甲氧基甲基三聚氰胺。作為市售品,可使用Beckamine M-3、APM、J-101(DIC(股)製造)等。上述三聚氰胺化合物可藉由自交聯反應而形成交聯結構。
於使用上述三聚氰胺化合物之情形時,就促進其自交聯反應之方面而言,亦可使用有機胺鹽等觸媒。作為市售品,可使用Catalyst ACX、376等。上述觸媒相對於上述三聚氰胺化合物之總量,較佳為大致0.01質量%~10質量%之範圍。
又,作為可用於上述熱交聯劑(d1-2)之環氧化合物,例如可使用:乙二醇二縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、己二醇二縮水甘油醚、環己二醇二縮水甘油醚、甘油二縮水甘油醚、甘油三縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、季戊四醇四縮水甘油醚等脂肪族多元醇之聚縮水甘油醚;聚乙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、聚(1,4-丁二醇)二縮水甘油醚等聚伸烷基二醇之聚縮水甘油醚;1,3-雙(N,N'-二縮水甘油基胺基乙基)環己烷等聚縮水甘油胺;多元羧酸[草酸、己二酸、丁烷三羧酸、順丁烯二酸、鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、苯三羧酸等]之聚縮水甘油酯;雙酚A與表氯醇之縮合物、雙酚A與表氯醇之縮合物之環氧乙烷加成物等雙酚A系環氧樹脂;酚系酚醛清漆樹脂;支鏈含有環氧基之各種乙烯基系(共)聚合物等。其中,較佳為使用1,3-雙(N,N'-二縮水甘油基胺基乙基)環己烷 等聚縮水甘油胺、甘油二縮水甘油醚等脂肪族多元醇之聚縮水甘油醚。
又,作為上述環氧化合物,除上述者以外,例如亦可使用γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基三乙氧基矽烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基甲基二乙氧基矽烷或γ-縮水甘油氧基丙基三異丙烯基氧基矽烷等含有縮水甘油基之矽烷化合物。
又,作為可用於上述熱交聯劑(d1-2)之唑啉化合物,例如可使用2,2'-雙-(2-唑啉)、2,2'-亞甲基-雙-(2-唑啉)、2,2'-伸乙基-雙-(2-唑啉)、2,2'-三亞甲基-雙-(2-唑啉)、2,2'-四亞甲基-雙-(2-唑啉)、2,2'-六亞甲基-雙-(2-唑啉)、2,2'-八亞甲基-雙-(2-唑啉)、2,2'-伸乙基-雙-(4,4'-二甲基-2-唑啉)、2,2'-對伸苯基-雙-(2-唑啉)、2,2'-間伸苯基-雙-(2-唑啉)、2,2'-間伸苯基-雙-(4,4'-二甲基-2-唑啉)、雙-(2-唑啉基環己烷)硫化物、雙-(2-唑啉基降烷)硫化物等。
又,作為上述唑啉化合物,例如亦可使用使下述加成聚合性唑啉視需要而與其他單體組合並聚合而得之含有唑啉基之聚合物。
作為上述加成聚合性唑啉,例如,可單獨使用或組合2種以上使用2-乙烯基-2-唑啉、2-乙烯基-4-甲基-2-唑啉、2-乙烯基-5-甲基-2-唑啉、2-異丙烯基-2-唑啉、2-異丙烯基-4-甲基-2-唑啉、2-異丙烯基-5-甲基-2-唑啉、2-異丙烯基-5-乙基-2-唑啉等。其中,由於在工業上容易獲得,故較佳為使用2-異丙烯基-2-唑啉。
又,作為可用於上述熱交聯劑(d1-2)之碳二醯亞胺化合物,例如 可使用聚[伸苯基雙(二甲基亞甲基)碳二醯亞胺]、聚(甲基-1,3-伸苯基碳二醯亞胺)等。市售品可使用Carbodilite V-01、V-02、V-03、V-04、V-05、V-06(日清紡(股)製造)、UCARLINK XL-29SE、XL-29MP(Union Carbide(股)製造)等。
又,作為可用於上述熱交聯劑(d1-2)之封端異氰酸酯化合物,可使用作為上述熱交聯劑(d1-1)而例示之異氰酸酯化合物所含有之異氰酸酯基之一部分或全部由封端劑密封者。
作為上述封端劑,例如可使用苯酚、甲酚、2-羥基吡啶、丁基溶纖素、丙二醇單甲醚、苄醇、甲醇、乙醇、正丁醇、異丁醇、丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、乙醯丙酮、丁硫醇、十二烷基硫醇、乙醯苯胺、乙醯胺、ε-己內醯胺、δ-戊內醯胺、γ-丁內醯胺、琥珀醯亞胺、順丁烯二醯亞胺、咪唑、2-甲基咪唑、脲、硫脲、伸乙脲、甲醯胺肟、乙醛肟、丙酮肟、甲基乙基酮肟、甲基異丁基酮肟、環己酮肟、二苯基苯胺、苯胺、咔唑、伸乙亞胺、聚伸乙亞胺等。
作為上述封端異氰酸酯化合物,作為水分散型之市售品,可使用Elastron BN-69(第一工業製藥(股)製造)等。
於使用上述交聯劑(D)之情形時,作為上述底塗劑中所含之樹脂,較佳為使用含有可與上述交聯劑(D)所含有之交聯性官能基反應之基者。具體而言,較佳為使用上述(封端)異氰酸酯化合物、三聚氰胺化合物、唑啉化合物、碳二醯亞胺化合物作為交聯劑,並且使用含有羥基或羧基之樹脂作為上述樹脂。
上述交聯劑(D)根據種類等而有所不同,但通常相對於上述底塗劑中所含之樹脂之合計質量100質量份,較佳為以0.01質量%~60質量%之範圍使用,更佳為以0.1質量%~10質量%之範圍使用,由於可形成密接性及導電性優異、且上述耐久性優異之導電性圖案,故較佳為 以0.1質量%~5質量%之範圍使用。
又,於將本發明之底塗劑塗佈或含浸於支持體表面之前,較佳為預先添加上述交聯劑(D)而使用。
又,作為上述添加劑,亦可使用無機粒子等各種填充材料。然而,作為本發明之底塗劑,較佳為上述填充材料等之使用量儘可能較少,更佳為相對於本發明之底塗劑之總量為5質量%以下。
上述添加劑之使用量只要於不損及本發明之效果之範圍內,則並無特別限定,較佳為相對於底塗劑中之固形物成分之總量為0.01質量%~40質量%之範圍。
繼而,對本發明之導電性圖案之製造方法進行說明。
本發明之導電性圖案可藉由於上述支持體之表面之一部分或全部塗佈底塗劑,繼而於使用上述底塗劑所形成之塗膜(x)之表面的一部分或全部塗佈上述流體(a)後進行加熱而製造。
首先,對藉由於上述支持體之表面之一部分或全部塗佈底塗劑而形成塗膜(x)之方法進行說明。
上述塗膜(x)於塗佈上述流體(a)後,藉由加熱而形成底塗層(X)。上述塗膜(x)可藉由於上述支持體上塗佈上述底塗劑、將上述底塗劑中所含之溶劑除去之方法而形成。
可於上述支持體之表面之一部分或全部塗佈而形成塗膜(x)之底塗劑係可形成本發明之導電性圖案之底塗層(X)者。
作為將上述底塗劑塗佈於上述支持體之表面之方法,例如可列舉凹版法、塗佈法、網版法、滾筒法、旋轉法、噴霧法、旋轉塗佈法、噴墨法等方法。
又,作為將上述底塗劑中所含之溶劑除去之方法,例如通常為使用乾燥機進行乾燥、使上述溶劑揮發之方法。作為乾燥溫度,只要設定為可使上述溶劑揮發、且對支持體無不良影響之範圍之溫度即 可。
就賦予優異之密接性與導電性之觀點而言,上述底塗劑於支持體上之塗佈量較佳為上述塗膜(x)之膜厚達到0.01μm~300μm之範圍,更佳為達到0.05μm~20μm之範圍。
由上述方法獲得之塗膜(x)之膜厚較佳為以構成最終獲得之導電性圖案之上述底塗層(X)之厚度達到0.01μm~300μm之範圍使用。
就解決上述課題之方面而言,上述塗膜(x)必需為於25℃之環境下可吸收相對於上述塗膜(x)之質量為20質量%~500質量%之乙醇之塗膜。
上述塗膜(x)所吸收之乙醇相對於上述塗膜(x)之質量之質量比率[乙醇之吸收率]為藉由利用以下之方法進行測定而得之值。
使用敷料器將上述底塗劑塗佈於脫模紙表面並乾燥後,除去上述脫模紙,藉此製成長3cm、寬3cm及厚50μm之塗膜。
繼而,測定上述獲得之塗膜之質量。
繼而,於25℃之環境下,將上述塗膜浸漬於調整為25℃之乙醇30g中。
繼而,自將上述塗膜浸漬於上述乙醇中時起30秒後,將上述塗膜自乙醇中取出,將其置於3張重疊之超低發塵拭巾上,於其上重疊3張超低發塵拭巾,進而載置500g之砝碼,於該狀態下放置10秒。
上述10秒後,測定塗膜之質量,求出由上述浸漬後之塗膜吸收之乙醇之質量。
繼而,以由上述浸漬後之塗膜吸收之乙醇之質量除以上述浸漬前之塗膜之質量,並乘以100,以藉此獲得之質量比率作為上述乙醇之吸收率。
此處,於上述乙醇之吸收率未達20質量%之情形時,具體而言,於對為10質量%之塗膜塗佈上述流體(a)等之情形時,會引起導電性之 降低或密接性之降低。具體而言,由於流體(a)中所含之溶劑難以被塗膜(x)吸收,故會使塗膜(x)與導電性圖案之密接性變差。
另一方面,於上述乙醇之吸收率超過500質量%之情形時,會使導電性變差。
就賦予更加優異之密接性與導電性之觀點而言,上述乙醇之吸收率較佳為20質量%~300質量%之範圍,更佳為20質量%~200質量%之範圍,進而較佳為45質量%~190質量%之範圍。
又,本發明中,並非僅使用具有上述特定之吸收率之塗膜(x)即可,藉由使用上述特定之流體(a)對上述塗膜(x)印刷圖案方可解決上述課題。
再者,構成上述導電性圖案之上述底塗層(X)並非必需具有上述特定之吸收率。於解決上述課題之方面而言,上述加熱前、且塗佈上述流體(a)前之塗膜(x)必需具有上述特定之吸收率。
上述塗膜(x)係藉由被上述流體(a)中所含之溶劑適度溶解並吸收上述溶劑,而可精度良好地將上述流體(a)中所含之金屬等導電性物質(a2)固定之膨潤型受容層,故有助於獲得無洇滲之導電性圖案。
又,藉由使用上述塗膜(x),可形成與先前已知之多孔質型受容層相比透明之底塗層。
繼而,對於上述獲得之塗膜(x)之表面之一部分或全部塗佈上述流體(a)後對其進行加熱,藉此製造導電性圖案之方法進行說明。
作為於上述塗膜(x)之表面之一部分或全部塗佈上述流體(a)之方法,例如可列舉使用以凸版反轉印刷法等反轉印刷法為主之噴墨印刷法、絲網印刷法、平版印刷法、旋轉塗佈法、噴塗法、棒式塗佈法、擠壓式塗佈法、狹縫式塗佈法、輥塗法、浸漬塗佈法等,於上述受容基材等上直接、或反轉而印刷上述導電性油墨之方法等。
其中,於以實現電子電路等之高密度化時所要求之大致0.01μm ~100μm左右之細線狀之方式塗佈(印刷)上述流體(a)之情形時,較佳為採用噴墨印刷法。
作為上述噴墨印刷法,可使用通常被稱為噴墨印表機者。具體而言,可列舉Konica Minolta EB100、XY100(Konica Minolta IJ股份有限公司製造)、dimer ticks Materials Printer DMP-3000、dimer ticks Materials Printer DMP-2831(Fuji Film股份有限公司製造)等。
就藉由使上述流體(a)中所含之金屬等導電性物質(a2)間密接而接合、從而賦予導電性之觀點而言,較佳為對塗佈(印刷)有上述流體(a)者進行加熱。
上述加熱較佳為於大致80℃~300℃之範圍內進行大致2分鐘~200分鐘左右。上述加熱亦可於大氣中進行,但就防止上述金屬之氧化之觀點而言,亦可於還原氛圍下進行加熱步驟之一部分或全部。又,本發明之導電性圖案即便於大致80℃~120℃之相對低溫下加熱之情形時,亦可形成密接性及導電性優異之圖案。
又,上述加熱步驟例如可使用烘箱、熱風式乾燥爐、紅外線乾燥爐、雷射照射、微波等進行。
又,於使用含有可於相對高溫下進行交聯反應之交聯性官能基之樹脂作為上述底塗劑中所含之樹脂之情形時,藉由使用上述交聯劑(d1-2),於塗佈(印刷)上述流體(a)後,欲於底塗層(X)中形成交聯結構之情形時,藉由經由上述加熱步驟,而於塗佈(印刷)後形成交聯結構。藉此,可顯著提高導電性圖案之耐久性。
於一併進行上述交聯反應步驟與上述加熱步驟之情形時,上述加熱溫度根據所使用之上述交聯劑(D)等之種類或交聯性官能基之組合等而有所不同,較佳為大致80℃~300℃之範圍,更佳為100℃~300℃,尤佳為120℃~300℃。再者,於上述支持體相對不耐熱之情形時,溫度之上限較佳為150℃以下,更佳為120℃以下。
藉由流體(a)中所含之金屬等導電性物質而於藉由經由上述加熱步驟而得之導電性圖案之表面形成導電性圖案。該導電性圖案可較佳地用於使用銀墨等之電子電路之形成、構成有機太陽電池、電子書終端、有機EL、有機電晶體、軟性印刷基板、RFID等之各層、周邊配線之形成、電漿顯示器之電磁波遮罩之配線等印刷電子設備領域等。
又,作為上述導電性圖案,於長期不引起斷線等、形成可維持良好之導電性之可靠性較高之配線圖案之方面而言,可使用實施有利用銅等金屬進行之鍍敷處理者。具體而言,作為上述導電性圖案,例如可列舉具有包含如下鍍敷覆膜之鍍層(Z)者:於上述支持體之表面之一部分或全部具有使用上述底塗劑而形成之塗膜(x),於該塗膜(x)表面之一部分或全部塗佈(印刷)作為上述流體(a)之鍍敷成核劑,藉此於上述塗膜(x)之表面擔載鍍核,視需要而經由加熱步驟等後,藉由實施電解鍍敷處理、無電解鍍敷處理、或於上述無電解鍍敷處理後進而實施電解鍍敷處理而形成之鍍敷覆膜。
上述無電解鍍敷處理步驟係例如藉由使於上述底塗層(X)上擔載有鈀或銀等之鍍核者之表面與無電解鍍敷液接觸而使上述無電解鍍敷液中所含之銅等金屬析出而形成包含金屬覆膜之無電解鍍層(覆膜)之步驟。
作為上述無電解鍍敷液,例如,可使用含有包含銅、鎳、鉻、鈷、錫等金屬之導電性物質、還原劑及水性介質或有機溶劑等溶劑者。
作為上述還原劑,例如,可使用二甲胺基硼烷、次磷酸、次磷酸鈉、二甲胺硼烷、肼、甲醛、氫硼化鈉、苯酚等。
又,作為上述無電解鍍敷液,亦可為視需要而含有如下錯合劑者:乙酸、甲酸等單羧酸;丙二酸、琥珀酸、己二酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸等二羧酸;蘋果酸、乳酸、乙醇酸、葡萄糖酸、檸檬酸等 羥基羧酸;甘胺酸、丙胺酸、精胺酸、天冬胺酸、麩胺酸等胺基酸;亞胺基二乙酸、氮基三乙酸、乙二胺二乙酸、乙二胺四乙酸、二伸乙基三胺五乙酸等胺基聚羧酸等有機酸;該等有機酸之可溶性鹽(鈉鹽、鉀鹽、銨鹽等)、乙二胺、二伸乙基三胺、三伸乙基四胺等胺等。
使擔載有上述鍍敷成核劑中之鍍核之底塗層(X)之表面與上述無電解鍍敷液接觸時之上述無電解鍍敷液之溫度較佳為大致20℃~98℃之範圍。
又,電解鍍敷處理步驟係例如藉由於使擔載有上述鍍核之底塗層(X)之表面、或藉由上述無電解處理而形成之無電解鍍層(覆膜)之表面與電解鍍敷液接觸之狀態下通電,而使上述電解鍍敷液中所含之銅等金屬析出至設置於負極上之上述底塗層(X)或藉由上述無電解處理而形成之無電解鍍層(覆膜)之表面,從而形成電解鍍敷覆膜(金屬覆膜)之步驟。
作為上述電解鍍敷液,可使用含有包含銅、鎳、鉻、鈷、錫等金屬之導電性物質、硫酸等及水性介質者。
使擔載有上述鍍敷成核劑中之鍍核之上述底塗層(X)之表面與上述電解鍍敷液接觸時之上述電解鍍敷液之溫度較佳為大致20℃~98℃之範圍。
如上述之無電解鍍敷處理及電解鍍敷處理之步驟中,使用如上述之強酸或強鹼性鍍敷液之情形較多,故通常之上述底塗層(X)之情形時,該上述底塗層(X)受到侵蝕而引起上述底塗層(X)自支持體剝離之情況較多。
另一方面,於使用上述鍍敷成核劑等流體(a)印刷後,關於上述底塗層(X)中之形成交聯結構者,於上述鍍敷處理步驟中上述底塗層(X)不會自支持體剝離。特別是即便上述支持體為含有聚醯亞胺樹脂 等者,亦不會引起上述底塗層(X)之剝離,故可極佳地用於上述導電性圖案之製造。
如以上之導電性圖案例如可較佳地用於使用銀墨等之電子電路之形成、構成有機太陽電池、電子書終端、有機EL、有機電晶體、軟性印刷基板、RFID等之各層、周邊配線之形成、製造電漿顯示器之電磁波遮罩之配線等時之導電性圖案、更具體而言為電路基板之形成。
又,藉由上述方法獲得之導電性圖案中,於塗佈(印刷)導電性油墨或鍍敷成核劑等流體(a)後,於該上述底塗層(X)中形成交聯結構而得之導電性圖案即便於經過鍍敷處理步驟之情形時,亦不會引起上述底塗層(X)自支持體剝離等而可賦予可維持良好之導電性之級別之特別優異的耐久性,故可較佳地用於使用銀墨等之電子電路、積體電路等所使用之電路形成用基板之形成、構成有機太陽電池、電子書終端、有機EL、有機電晶體、軟性印刷基板、RFID等之各層、周邊配線之形成、電漿顯示器之電磁波遮罩之配線等中尤其要求耐久性的用途。尤其是上述實施有鍍敷處理之導電性圖案長期不會引起斷線等而可形成可維持良好之導電性之可靠性較高的配線圖案,故例如通常稱為覆銅積層板(CCL,Copper Clad Laminate),可用於例如軟性印刷基板(FPC,Flexible Print Circuit)、捲帶式自動接合(TAB,Tape Automated Bonding)、薄膜覆晶封裝(COF,chip on film)、及印刷配線板(PWB,printed wiring board)等用途。
[實施例]
以下藉由實施例對本發明進行詳細說明。
[製備例1]底塗劑1之製備
於具備攪拌機、回流冷凝管、氮氣導入管、溫度計、滴加漏斗之反應容器中加入去離子水115質量份、Latemul E-118B(花王(股)製 造,有效成分25質量%)4質量份,一面吹入氮氣一面升溫至75℃。
在攪拌下於反應容器中添加將含有甲基丙烯酸甲酯60質量份、甲基丙烯酸3質量份、丙烯酸正丁酯37質量份之乙烯基單體混合物、Aqualon KH-1025(第一工業製藥(股)製造,有效成分25質量%)4質量份及去離子水15質量份混合而獲得之單體預製乳液之一部分(5質量份),繼而添加過硫酸鉀0.1質量份,一面將反應容器內溫度保持為75℃一面於60分鐘內聚合。
繼而,一面將反應容器內之溫度保持為75℃,一面分別使用不同之滴加漏斗花費180分鐘滴加剩餘之單體預製乳液(114質量份)及過硫酸鉀之水溶液(有效成分1質量%)30質量份。滴加結束後,於相同溫度下攪拌60分鐘。
將上述反應容器內之溫度冷卻至40℃,以反應容器中之水分散體之pH值成為8.5之方式使用氨水(有效成分10質量%)。
繼而,以不揮發成分成為30質量%之方式使用去離子水後,利用200網目之濾布進行過濾,藉此製備底塗劑1。
[製備例2]底塗劑2之製備
首先,於具備溫度計、攪拌裝置、回流冷凝管及滴加裝置之四口燒瓶中加入聚乙二醇-二縮水甘油醚(環氧當量185g/當量)543質量份後,對燒瓶內進行氮氣置換。
使用油浴進行加熱直至上述燒瓶內之溫度成為70℃後,使用滴加裝置於30分鐘內滴加二正丁基胺380質量份,滴加結束後,於70℃下反應10小時。反應結束後,使用紅外線分光光度計(FT/IR-460Plus,日本分光股份有限公司製造),確認由反應生成物之環氧基產生之842cm-1附近之吸收峰消失,而製備具有三級胺基之多元醇K(胺當量315g/當量,羥基當量315g/當量)。
繼而,於具備溫度計、攪拌裝置、回流冷凝管及滴加裝置之四 口燒瓶中加入使新戊二醇、1,4-丁二醇及己二酸反應而獲得之聚酯多元醇P(數量平均分子量2,000)1070質量份、及乙酸乙酯770質量份,一面攪拌一面升溫至70℃。將該等攪拌並混合後,添加二環己基甲烷二異氰酸酯281質量份與辛酸亞錫0.2質量份,於70℃下反應2小時。
上述反應結束後,添加84質量份之上述獲得之具有三級胺基之多元醇K,反應4小時後,添加作為可形成交聯結構之成分之「Aminosilane A1100」[Nippon Unicar股份有限公司製造,γ-胺基丙基三乙氧基矽烷]36質量份,並反應1小時,藉此製備具有矽烷基之胺基甲酸酯預聚物溶液。繼而,於上述胺基甲酸酯預聚物溶液中加入N-胺基乙基乙醇胺38質量份,並進行1小時鏈伸長反應,藉此獲得陽離子性胺基甲酸酯樹脂之有機溶劑溶液。
繼而,添加乙酸乙酯1710質量份及乙酸22質量份,於45℃下保持1小時後,冷卻至40℃,並添加離子交換水3850質量份,藉此製備水分散體。將該水分散體進行減壓蒸餾,藉此製備不揮發成分為30質量%之底塗劑2。
[製備例3]底塗劑3之製備
首先,於具備溫度計、氮氣導入管、攪拌器之經氮氣置換之容器中,藉由使1,4-環己烷二甲醇、新戊二醇及己二酸反應而得之聚酯多元醇Q(上述聚酯多元醇Q中之羥基當量1000g/當量)100質量份、2,2-二羥甲基丙酸17.6質量份、1,4-環己烷二甲醇21.7質量份、及二環己基甲烷二異氰酸酯106.2質量份於甲基乙基酮178質量份中反應,而獲得末端含有異氰酸酯基之胺基甲酸酯預聚物之有機溶劑溶液。
繼而,藉由於上述胺基甲酸酯預聚物之有機溶劑溶液中加入三乙胺13.3質量份,將上述胺基甲酸酯預聚物所含有之羧基之一部分或全部中和,進而加入水380質量份並充分攪拌,藉此獲得胺基甲酸酯預聚物之水性分散液。
繼而,藉由於上述水性分散液中加入25質量%之乙二胺水溶液8.8質量份並攪拌,使聚胺基甲酸酯預聚物鏈伸長而發生老化‧脫溶劑,藉此獲得固形物成分濃度30質量%之胺基甲酸酯樹脂(L-1)之水性分散液。此處獲得之胺基甲酸酯樹脂(L-1)之酸值為30,重量平均分子量為53,000。
繼而,於具備攪拌機、回流冷凝管、氮氣導入管、溫度計、單體混合物滴加用滴加漏斗、聚合觸媒滴加用滴加漏斗之反應容器中加入去離子水140質量份、上述獲得之胺基甲酸酯樹脂(L-1)之水分散體100質量份,一面吹入氮氣一面升溫至80℃。
一面將反應容器內溫度保持為80±2℃,一面歷經120分鐘自不同之滴加漏斗,於攪拌下向升溫至80℃之反應容器內滴加含有甲基丙烯酸甲酯50質量份、丙烯酸正丁酯50質量份之單體混合物與過硫酸銨水溶液(不揮發成分0.5質量%)20質量份並使其聚合。
滴加結束後,藉由於相同溫度下攪拌60分鐘,而獲得包含含有上述胺基甲酸酯樹脂(L-1)之外殼層與含有上述單體混合物聚合而形成之乙烯基聚合物之核心層的胺基甲酸酯-丙烯酸系複合樹脂之水分散體。
將上述反應容器內之溫度冷卻至40℃,繼而以不揮發成分達到20質量%之方式使用去離子水後,藉由200網目之濾布進行過濾,藉此製備底塗劑3。
[製備例4]底塗劑4之製備
於具備攪拌機、回流冷凝管、氮氣導入管、溫度計、單體混合物滴加用滴加漏斗、聚合觸媒滴加用滴加漏斗之反應容器中加入去離子水140質量份、上述獲得之胺基甲酸酯樹脂(L-1)之水分散體100質量份,一面吹入氮氣一面升溫至80℃。
一面將反應容器內溫度保持為80±2℃,一面歷經120分鐘自不同 之滴加漏斗,於攪拌下向升溫至80℃之反應容器內滴加包含甲基丙烯酸甲酯50質量份、丙烯酸正丁酯45質量份、N-正丁氧基甲基丙烯醯胺5質量份之單體混合物與過硫酸銨水溶液(不揮發成分0.5質量%)20質量份並使其聚合。
滴加結束後,藉由於相同溫度下攪拌60分鐘,而獲得包含含有上述胺基甲酸酯樹脂(L-1)之外殼層與含有上述單體混合物聚合而形成之乙烯基聚合物之核心層的胺基甲酸酯-丙烯酸系複合樹脂之水分散體。
將上述反應容器內之溫度冷卻至40℃,繼而以不揮發成分達到20質量%之方式使用去離子水後,藉由200網目之濾布進行過濾,藉此製備底塗劑4。
[製備例5]底塗劑5之製備
於具備攪拌機、回流冷凝管、氮氣導入管、溫度計、單體混合物滴加用滴加漏斗、聚合觸媒滴加用滴加漏斗之反應容器中加入去離子水140質量份、上述獲得之胺基甲酸酯樹脂(L-1)之水分散體333質量份,一面吹入氮氣一面升溫至80℃。
一面將反應容器內溫度保持為80±2℃,一面歷經120分鐘自不同之滴加漏斗,於攪拌下向升溫至80℃之反應容器內滴加包含甲基丙烯酸甲酯50質量份、丙烯酸正丁酯45質量份、N-正丁氧基甲基丙烯醯胺5質量份之單體混合物與過硫酸銨水溶液(不揮發成分0.5質量%)20質量份並使其聚合。
滴加結束後,藉由於相同溫度下攪拌60分鐘,而獲得包含含有上述胺基甲酸酯樹脂(L-1)之外殼層與含有上述單體混合物聚合而形成之乙烯基聚合物之核心層的胺基甲酸酯-丙烯酸系複合樹脂之水分散體。
將上述反應容器內之溫度冷卻至40℃,繼而以不揮發成分達到20 質量%之方式使用去離子水後,藉由200網目之濾布進行過濾,藉此製備底塗劑5。
[製備例6]底塗劑6之製備
首先,於具備溫度計、氮氣導入管、攪拌器之經氮氣置換之容器中,藉由使1,4-環己烷二甲醇、新戊二醇及己二酸反應而得之聚酯多元醇Q(上述聚酯多元醇中之羥基當量1000g/當量)100質量份、2,2-二羥甲基丙酸17.6質量份、1,4-環己烷二甲醇21.7質量份、二環己基甲烷二異氰酸酯106.2質量份於甲基乙基酮178質量份中反應,獲得末端含有異氰酸酯基之胺基甲酸酯預聚物之有機溶劑溶液。
繼而,於上述胺基甲酸酯預聚物之有機溶劑溶液中混合「Aminosilane A1100」[Nippon Unicar股份有限公司製造、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷]10質量份,藉由使上述胺基甲酸酯預聚物與γ-胺基丙基三乙氧基矽烷反應而獲得胺基甲酸酯樹脂之有機溶劑溶液。
繼而,藉由於上述胺基甲酸酯樹脂之有機溶劑溶液中加入三乙胺13.3質量份而將上述胺基甲酸酯樹脂所含有之羧基之一部分或全部中和,進而加入水380質量份並充分攪拌,藉此獲得胺基甲酸酯樹脂之水性分散液。
繼而,藉由於上述水性分散液中加入25質量%之乙二胺水溶液8.8質量份並攪拌,使胺基甲酸酯樹脂鏈伸長而發生老化‧脫溶劑,藉此獲得固形物成分濃度30質量%之胺基甲酸酯樹脂(L-2)之水性分散液。此處獲得之胺基甲酸酯樹脂(L-2)之酸值為30,重量平均分子量為88,000。
繼而,於具備攪拌機、回流冷凝管、氮氣導入管、溫度計、單體混合物滴加用滴加漏斗、聚合觸媒滴加用滴加漏斗之反應容器中加入去離子水140質量份、上述獲得之胺基甲酸酯樹脂(L-2)之水分散體100質量份,一面吹入氮氣一面升溫至80℃。
一面將反應容器內溫度保持為80±2℃,一面歷經120分鐘自不同之滴加漏斗,於攪拌下向升溫至80℃之反應容器內滴加包含甲基丙烯酸甲酯50質量份、丙烯酸正丁酯50質量份之單體混合物與過硫酸銨水溶液(不揮發成分0.5質量%)20質量份並使其聚合。
滴加結束後,藉由於相同溫度下攪拌60分鐘,而獲得包含含有上述胺基甲酸酯樹脂(L-2)之外殼層與含有上述單體混合物聚合而形成之乙烯基聚合物之核心層的胺基甲酸酯-丙烯酸系複合樹脂之水分散體。
將上述反應容器內之溫度冷卻至40℃,繼而以不揮發成分達到20質量%之方式使用去離子水後,藉由200網目之濾布進行過濾,藉此製備底塗劑6。
[製備例7]比較例用之底塗劑7之製備
在具備溫度計、氮氣導入管、攪拌器之經氮氣置換之容器中,將使乙二醇、1,4-丁二醇、間苯二甲酸及對苯二甲酸反應而得之具有芳香族結構之聚酯多元醇S(羥基當量840g/當量)64質量份、1,4-環己烷二甲醇6質量份、2,2-二羥甲基丙酸7質量份、及二環己基甲烷二異氰酸酯47質量份混合於甲基乙基酮80質量份中,使其於上述反應容器中之溫度80度之條件下反應,藉此獲得末端含有異氰酸酯基之胺基甲酸酯預聚物之有機溶劑溶液。
繼而,藉由將上述胺基甲酸酯預聚物之有機溶劑溶液與三乙胺5質量份混合而將上述胺基甲酸酯預聚物所含有之羧基之一部分或全部中和後,進而加入水264質量份並充分攪拌,加入20質量%之乙二胺水溶液7質量份進行鏈伸長反應,進而進行減壓蒸餾,藉此獲得不揮發成分為35質量%、pH值為8之含有胺基甲酸酯樹脂(L-3)之水性分散液的比較用之底塗劑7。上述胺基甲酸酯樹脂(L-3)之重量平均分子量為50,000。
將上述反應容器內之溫度冷卻至40℃,繼而以不揮發成分達到20質量%之方式使用去離子水後,藉由200網目濾布進行過濾,藉此製備比較例用之底塗劑7。
[製備例8]比較例用之底塗劑8之製備
首先,於具備溫度計、氮氣導入管、攪拌器之經氮氣置換之容器中,使數量平均分子量600之聚乙二醇100質量份、2,2-二羥甲基丙酸17.6質量份、1,4-環己烷二甲醇21.7質量份、二環己基甲烷二異氰酸酯106.2質量份於甲基乙基酮178質量份中反應,藉此獲得末端含有異氰酸酯基之胺基甲酸酯預聚物之有機溶劑溶液。
繼而,藉由於上述胺基甲酸酯預聚物之有機溶劑溶液中加入三乙胺13.3質量份,將上述胺基甲酸酯預聚物所含有之羧基之一部分或全部中和,進而加入水380質量份並充分攪拌,藉此獲得胺基甲酸酯預聚物之水性分散液。
繼而,藉由於上述水性分散液中加入25質量%之乙二胺水溶液8,8質量份並攪拌,使聚胺基甲酸酯預聚物鏈伸長而發生老化‧脫溶劑,藉此獲得固形物成分濃度30質量%之胺基甲酸酯樹脂(L-4)之水性分散液。此處獲得之胺基甲酸酯樹脂(L-4)之酸值為30,重量平均分子量為30,000。
於具備攪拌機、回流冷凝管、氮氣導入管、溫度計、單體混合物滴加用滴加漏斗、聚合觸媒滴加用滴加漏斗之反應容器中加入去離子水140質量份、上述獲得之胺基甲酸酯樹脂(L-4)之水分散體333質量份,一面吹入氮氣一面升溫至80℃。
一面將反應容器內溫度保持為80±2℃,一面歷經120分鐘自不同之滴加漏斗,於攪拌下向升溫至80℃之反應容器內滴加含有丙烯酸乙酯100質量份之單體混合物與過硫酸銨水溶液(不揮發成分0.5質量%)20質量份並使其聚合。
滴加結束後,藉由於相同溫度下攪拌60分鐘,而獲得包含含有上述胺基甲酸酯樹脂(L-4)之外殼層與含有上述單體混合物聚合而形成之乙烯基聚合物之核心層的胺基甲酸酯-丙烯酸系複合樹脂之水分散體。
將上述反應容器內之溫度冷卻至40℃,繼而以不揮發成分達到20.0質量%之方式使用去離子水後,藉由200網目濾布進行過濾,藉此製備比較例用之底塗劑8。
[使用底塗劑所形成之塗膜之乙醇吸收率之測定方法]
上述乙醇吸收率係上述塗膜所吸收之乙醇相對於使用上述底塗劑而得之塗膜之質量之質量比率。
使用敷料器將上述底塗劑塗佈於脫模紙表面並乾燥後,將上述脫模紙除去,藉此製成長3cm、寬3cm及厚50μm之塗膜。
繼而,測定上述獲得之塗膜之質量。
繼而,於25℃之環境下,將上述塗膜浸漬於調整為25℃之乙醇30g中。
繼而,自將上述塗膜浸漬於上述乙醇中時起30秒後,自乙醇中取出上述塗膜,將其置於3張重疊之超低發塵拭巾上,於其上重疊3張超低發塵拭巾,進而載置500g之砝碼,於該狀態下放置10秒。
上述10秒後,測定塗膜之質量,藉此求出由上述浸漬後之塗膜所吸收之乙醇之質量。
繼而,以上述浸漬後之塗膜所吸收之乙醇之質量除以上述浸漬前之塗膜之質量並乘以100,以藉此獲得之質量比率作為上述乙醇之吸收率。
[流體(a-1)之製備]
使平均粒徑30nm之銀粒子30質量份分散於含有1,3-丁二醇30質量份、離子交換水37質量份及甘油3質量份之混合溶劑中,利用微孔 過濾器進行過濾,藉此製備作為導電性油墨之流體(a-1)。
[流體(a-2)之製備]
使平均粒徑30nm之銀粒子30質量份分散於含有1,3-丁二醇15質量份、離子交換水40質量份及甘油15質量份之混合溶劑中,利用微孔過濾器進行過濾,藉此製備作為導電性油墨之流體(a-2)。
[流體(a-3)之製備]
利用攪拌分散機混合攪拌1,3-丁二醇10質量份、離子交換水6質量份、甘油4質量份及平均粒徑30nm之銀粒子80質量份,藉此製備作為導電性油墨之流體(a-3)。
[流體(a'-1)之製備]
使平均粒徑30nm之銀粒子60質量份分散於含有離子交換水37質量份與甘油3質量份之混合溶劑中,利用微孔過濾器進行過濾,藉此製備作為導電性油墨之流體(a'-1)。
實施例1<導電性圖案之製作>
以乾燥後之塗膜之膜厚達到3μm之方式,使用棒式塗佈機將上述獲得之底塗劑1塗佈於含有聚醯亞胺膜(Toray Dupont股份有限公司製造之Kapton200H,厚度50μm)之支持體之其中一個表面整個面。繼而,使用熱風乾燥機於70℃下乾燥3分鐘,藉此獲得上述支持體之表面形成有塗膜之受容基材(1)。
使用噴墨印表機(Konica Minolta IJ(股)製造之噴墨試驗機EB100,評價用打印頭KM512L,噴出量42pl),於使用構成上述獲得之受容基材(1)之上述底塗劑所形成之塗膜之表面,以膜厚0.5μm分別將上述流體(a-1)及上述流體(a-2)印刷為長3cm、寬1cm之長方形之範圍(面積),繼而於120℃之條件下乾燥30分鐘,藉此獲得2種導電性圖案。
又,使用金屬網250之網版,於使用構成上述獲得之受容基材(1) 之上述底塗劑所形成之塗膜之表面,以膜厚1μm將上述流體(a-3)印刷為長3cm、寬1cm之長方形之範圍(面積),繼而於120℃之條件下乾燥30分鐘而獲得導電性圖案。
實施例2<導電性圖案之製作>
使用底塗劑2代替上述底塗劑1,除此以外,以與實施例1相同之方法,獲得3種導電性圖案。構成上述導電性圖案之底塗層及形成其之塗膜係具有交聯結構者。
實施例3<導電性圖案之製作>
使用底塗劑3代替上述底塗劑1,除此以外,以與實施例1相同之方法,獲得3種導電性圖案。
實施例4<導電性圖案之製作>
使用底塗劑4代替上述底塗劑1,除此以外,以與實施例1相同之方法,獲得3種導電性圖案。構成上述導電性圖案之底塗層係於塗佈上述流體後形成交聯結構者。
實施例5<導電性圖案之製作>
使用底塗劑5代替上述底塗劑1,除此以外,以與實施例1相同之方法,獲得3種導電性圖案。構成上述導電性圖案之底塗層係於塗佈上述流體後形成交聯結構者。
實施例6<導電性圖案之製作>
使用底塗劑6代替上述底塗劑1,除此以外,以與實施例1相同之方法,獲得3種導電性圖案。構成上述導電性圖案之底塗層及形成其之塗膜係具有交聯結構者。
比較例1<導電性圖案之製作>
使用比較例用之底塗劑7代替上述底塗劑1,除此以外,以與實施例1相同之方法,獲得3種導電性圖案。
比較例2<導電性圖案(2')之製作>
使用比較例用之底塗劑8代替上述底塗劑1,除此以外,以與實施例1相同之方法,獲得3種導電性圖案。
比較例3<導電性圖案之製作>
使用上述流體(a'-1)代替上述流體(a-1)~流體(a-3),除此以外,以與實施例3相同之方法獲得1種導電性圖案。
[底塗層與導電層之密接性之評價方法]
以手指將透明黏著帶(Nichiban(股)製造,CT405AP-24,24mm)壓合於構成以上述方法獲得之導電性圖案之導電層的表面後,剝離上述透明黏著帶。以目視觀察剝離之透明黏著帶之黏著面,基於其附著物之有無評價上述密接性。
將上述剝離之透明黏著帶之黏著面上完全未附著有構成導電性圖案之導電層者評價為「A」,將雖觀察到附著有導電層之極少一部分、但未產生導電性圖案(線部)之斷線者評價為「B」,將相對於導電層整體之面積為約30%~50%之範圍之導電層附著於上述黏著面上並產生斷線者評價為「C」,將相對於導電層整體之面積為約50%以上之範圍之導電層附著於上述黏著面上並產生斷線者評價為「D」。
[導電性(電阻值)之評價方法]
使用Loresta指針計(三菱化學(股)製造之MCP-T610)測定包含形成於上述獲得之導電性圖案之表面的長3cm、寬1cm之長方形之範圍之導電性物質的層表面之體積電阻率。將體積電阻率未達5×10-6Ω‧cm者評價為「A」,將為5×10-6以上、未達9×10-6Ω‧cm且為可充分使用之級別者評價為「B」,將為9×10-6以上、未達5×10-5Ω‧cm且為可使用之級別者評價為「C」,將為5×10-5以上、未達9×10-5Ω‧cm者評價為「D」,將為9×10-5以上、難以實際使用者評價為「E」。
[表1]
[無電解鍍敷處理後之密接性之評價方法]
將上述實施例1及比較例1~3中獲得之導電性圖案浸漬於Catalyst浴(奧野製藥工業股份有限公司製造之OPC-SALM/OPC-80)中5分鐘後,進行水洗。
繼而,將其浸漬於調整為25℃之Accelerator浴(奧野製藥工業股份有限公司製造之OPC-555)中5分鐘並水洗後,浸漬於調整為30℃之 無電解銅鍍浴(奧野製藥工業股份有限公司製造之ATS ADDCOPPER)中,並進行水洗,藉此形成厚度為8μm之鍍層。
藉此,獲得含有於上述擔載有鍍核之表面形成有包含銅之鍍敷覆膜之導電性圖案的鍍敷結構體。
以手指將透明黏著帶(Nichiban(股)製造,CT405AP-24,24mm)壓合於上述獲得之鍍敷結構體之鍍層之表面後,將上述透明黏著帶朝相對於鍍敷結構體之表面為90度之方向剝離。以目視觀察剝離之透明黏著帶之黏著面,基於其附著物之有無評價上述密接性。
將於上述剝離之透明黏著帶之黏著面上完全未觀察到附著物者評價為「A」,將於相對於黏著帶之貼附面積為約未達5%之範圍內鍍層或導電層中之任一者自支持體剝離而附著於黏著帶上者評價為「B」,將於相對於黏著帶之貼附面積為約5%以上、未達50%之範圍內鍍層或導電層中之任一者自支持體剝離而附著於黏著帶上者評價為「C」,將於相對於黏著帶之貼附面積為約50%以上之範圍內鍍層或導電層中之任一者自支持體剝離而附著於黏著帶上者評價為「D」。
[電解鍍敷處理後之密接性之評價方法]
將上述實施例1及比較例1~3中獲得之導電性圖案之表面(導電層)設定為陰極,將含磷銅設定為陽極,使用含有硫酸銅之電鍍液,於電流密度2A/dm2下進行15分鐘之電鍍,藉此於上述導電層之表面積層厚度8μm之銅鍍層。作為上述電鍍液,係使用硫酸銅70g/L、硫酸200g/L、氯離子50mg/L、Toplucina SF(奧野製藥工業股份有限公司製造之光澤劑)5g/L。
藉由以上之方法,獲得於鍍敷結構體之含有銅之鍍敷覆膜之表面積層有含有銅之鍍敷覆膜的鍍敷結構體。
以手指將透明黏著帶(Nichiban(股)製造,CT405AP-24,24mm)壓合於上述獲得之鍍敷結構體之鍍敷膜表面後,將上述透明黏著帶朝 相對於鍍敷結構體之表面為90度方向剝離。以目視觀察剝離之透明黏著帶之黏著面,基於其附著物之有無評價上述密接性。
將於上述剝離之透明黏著帶之黏著面上完全未觀察到附著物者評價為「A」,將於相對於黏著帶之貼附面積為約未達5%之範圍內鍍層或導電層中之任一者自支持體剝離而附著於黏著帶上者評價為「B」,將於相對於黏著帶之貼附面積為約5%以上、未達50%之範圍內鍍層或導電層中之任一者自支持體剝離而附著於黏著帶上者評價為「C」,將於相對於黏著帶之貼附面積為約50%以上之範圍內鍍層或導電層中之任一者自支持體剝離而附著於黏著帶上者評價為「D」。
藉由使用含有1,3-丁二醇之流體印刷於具備乙醇吸收率為26質量%之底塗層之受容基材上而製造之實施例1的導電性圖案係具有底塗層與導電層之良好之密接性、導電性優異者。
藉由使用含有1,3-丁二醇之流體印刷於具備乙醇吸收率為28質量%之底塗層之受容基材上而製造之實施例2的導電性圖案係底塗層與導電層之密接性優異、導電性亦優異者。
藉由使用含有1,3-丁二醇之流體印刷於具備乙醇吸收率為180質量%及174質量%之受容基材上而製造之實施例3及4的導電性圖案係於底塗層與導電層之密接性及導電性之方面尤其優異者。
藉由使用含有1,3-丁二醇之流體印刷於具備乙醇吸收率為50質量%及21質量%之受容基材上而製造之實施例5及6的導電性圖案係於底 塗層與導電層之密接性之方面尤其優異、導電性亦優異者。
另一方面,藉由使用含有1,3-丁二醇之流體印刷於具備乙醇吸收率為1質量%之底塗層之受容基材上而製造之比較例1的導電性圖案於底塗層與導電層之密接性方面實用性不足,於導電性方面不充分。
藉由使用含有1,3-丁二醇之流體印刷於具備乙醇吸收率為550質量%之底塗層之受容基材上而製造之比較例2的導電性圖案於底塗層與導電層之密接性及導電性之方面實用性不足。
藉由使用不含1,3-丁二醇之流體(a'-1)印刷於具備乙醇吸收率為180質量%之底塗層之受容基材上而製造之比較例3的導電性圖案於底塗層與導電層之密接性及導電性之方面實用性不足。

Claims (10)

  1. 一種導電性圖案,其特徵在於:其係藉由於支持體之表面之一部分或全部塗佈底塗劑,繼而,於使用上述底塗劑所形成之塗膜(x)之表面之一部分或全部塗佈含有包含具有下述通式(I)所表示之結構之二醇(a1-1)之多元醇(a1)與導電性物質(a2)的流體(a)後進行加熱而獲得之使支持體、藉由加熱上述塗膜(x)而形成之底塗層(X)及含有上述導電性物質(a2)之層(Y)積層而成,並且上述塗膜(x)於25℃之環境下吸收相對於上述塗膜(x)之質量為20質量%~500質量%之乙醇, (通式(I)中之R表示氫原子或烷基)。
  2. 如請求項1之導電性圖案,其中自於25℃之環境下將上述塗膜(x)浸漬於乙醇中時起30秒後,上述塗膜(x)吸收相對於浸漬前之上述塗膜(x)之質量為20質量%~500質量%之乙醇。
  3. 如請求項1之導電性圖案,其中上述通式(I)所表示之二醇(a1-1)為異戊二醇或1,3-丁二醇。
  4. 如請求項1之導電性圖案,其中以相對於上述流體(a)之總量為10質量%~60質量%之範圍含有上述二醇(a1-1)。
  5. 如請求項1之導電性圖案,其中上述塗膜(x)係含有選自由具有聚碳酸酯結構之胺基甲酸酯樹脂、具有脂肪族聚酯結構之胺基甲酸酯樹脂、胺基甲酸酯-丙烯酸系複合樹脂、及具有源自甲基丙烯酸甲酯之結構單元之丙烯酸系樹脂所組成之群中之1種以上之 樹脂(x-1)的層。
  6. 如請求項1之導電性圖案,其中上述底塗層(X)具有交聯結構。
  7. 如請求項6之導電性圖案,其中參與上述交聯結構之形成之交聯性官能基係選自由羥甲基醯胺基及烷氧基甲基醯胺基所組成之群中之1種以上之熱交聯性官能基。
  8. 如請求項1之導電性圖案,其於含有上述導電性物質之層(Y)之表面進而具有鍍層(Z)。
  9. 一種導電電路,其包含如請求項1至8項中任一項之導電性圖案。
  10. 一種導電性圖案之製造方法,該導電性圖案係支持體、藉由加熱塗膜(x)而形成之底塗層(X)及含有導電性物質(a2)之層(Y)積層而成,該製造方法之特徵在於:藉由於支持體之表面之一部分或全部塗佈底塗劑並進行乾燥,而形成於25℃環境下吸收相對於使用上述底塗劑所形成之上述塗膜(x)之質量為20質量%~500質量%之乙醇的上述塗膜(x),繼而,於上述塗膜(x)之表面之一部分或全部塗佈含有包含具有下述通式(I)所表示之結構之二醇(a1-1)之多元醇(a1)與上述導電性物質(a2)的流體(a),繼而進行加熱, (通式(I)中之R表示氫原子或烷基)。
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