TWI540945B - 導電性圖案、電路以及電磁波遮蔽 - Google Patents
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Description
本發明是有關於一種可於電磁波遮蔽(electromagnetic wave shielding)、積體電路、有機電晶體等之製造中使用之導電性圖案。
隨著電子設備之高性能化、小型化及薄型化,於近年來強烈要求其中所使用之電子電路、積體電路等之高密度化及薄型化。
所述可於電子電路等中使用之導電性圖案例如已知有藉由如下方式而製造者:藉由各種印刷方式將含有銀等導電性物質之導電性墨水塗佈(印刷)於支撐體表面,視需要進行煅燒等。
然而,即使將所述導電性墨水直接塗佈於各種支撐體之表面,所述導電性墨水亦難以密接於所述支撐體表面,因此容易剝離,存在產生最終所得之電子電路等斷路等之情形。
作為所述支撐體,包含聚醯亞胺樹脂或聚對苯二甲酸乙二酯樹脂之支撐體具有柔軟性,因此作為能夠於可彎折之可撓性
元件之生產中使用的支撐體而受到關注。
然而,所述導電性墨水特別難以密接於所述包含聚醯亞胺樹脂等之支撐體上,因此於彎折所述支撐體時導電性墨水容易剝離,其結果存在產生最終所得之電子電路等斷路之情形。
作為解決所述問題之方法,例如已知有於支撐體之表面設有乳膠層(latex layer)之墨水吸收基材上,藉由規定之方法使用導電性墨水描繪圖案,藉此而製作導電性圖案之方法,且已知可使用丙烯酸系樹脂作為所述乳膠層(例如參照專利文獻1)。
然而,藉由所述方法而所得之導電性圖案存在在所述乳膠層與導電性墨水之密接性之方面而言並不充分之情形,因此存在引起由於導電性墨水中所含之導電性物質剝離所造成之斷路或導電性降低之情形。
[專利文獻1]日本專利特開2009-49124號公報
本發明所欲解決之課題在於提供具有例如包含銀等導電性物質之導電層並不經時性地自底塗層(primer layer)剝離之水準的密接性之導電性圖案。
本發明者等人為了解決所述課題而進行研究之結果發現:藉由於導電層中所含之物質與底塗層之間形成鍵結,可解決所述課題。
亦即,本發明是有關於一種導電性圖案,其是積層有含有具有鹼性氮原子含有基之化合物(a1)及導電性物質(a2)的導電層(A)、含有具有官能基[X]之化合物(b1)的底塗層(B)、支撐體層(C)之導電性圖案,其特徵在於:藉由使所述導電層(A)中所含之所述化合物(a1)所具有之鹼性氮原子含有基、與所述底塗層(B)中所含之所述化合物(b1)所具有之官能基[X]反應而形成鍵結。
本發明之導電性圖案具有層間之優異之密接性,且可於不產生斷路等地情況下長時間地維持優異之導電性,因此例如可於構成有機太陽電池、電子書終端機、有機電致發光(electroluminescence,EL)、有機電晶體、可撓性印刷基板、非接觸IC卡等之射頻識別(radio frequency identification,RFID)等之周邊配線、電漿顯示器之電磁波遮蔽之配線、積體電路、有機電晶體等之一般被稱為印刷電子產品領域之新穎領域中使用。
本發明之導電性圖案是積層有含有具有鹼性氮原子含有基之化合物(a1)及導電性物質(a2)的導電層(A)、含有具有官能基[X]之化合物(b1)的底塗層(B)、支撐體層(C)之導
電性圖案,其特徵在於:藉由使所述導電層(A)中所含之所述化合物(a1)所具有之鹼性氮原子含有基、與所述底塗層(B)中所含之所述化合物(b1)所具有之官能基[X]反應而形成鍵結。
本發明之導電性圖案至少包含導電層(A)、底塗層(B)、支撐體層(C)。
首先,對導電層(A)加以說明。
所述導電層(A)是含有所述具有鹼性氮原子含有基之化合物(a1)及導電性物質(a2)之層。
所述導電層(A)含有所述導電性物質(a2)作為主成分,且含有所述具有鹼性氮原子含有基之化合物(a1)作為所述導電性物質(a2)之分散劑等。所述導電層(A)中所含之所述化合物(a1)所具有之鹼性氮原子含有基之一部分或全部與後述之底塗層(B)中所含之化合物(b1)之官能基[X]反應而形成鍵結。
所述導電層(A)較佳的是以相對於所述導電層(A)全體而言為80質量%~99.9質量%之範圍含有導電性物質(a2),以0.1質量%~20質量%之範圍含有所述具有鹼性氮原子含有基之化合物(a1)。
所述導電層(A)可為於所述底塗層(B)之表面全體上所設之層,而且亦可為於所述底塗層(B)之表面之一部分上所設之層。於所述底塗層(B)之表面之一部分所存在之所述導電層(A)具體而言可列舉於所述底塗層(B)之表面畫線而形成之細線狀層。所述細線狀層適於將本發明之導電性圖案使用於電路等中之
情形。
於可實現導電性圖案之高密度化等方面而言較佳的是所述細線狀層(圖案)之寬度(線寬)大概為0.01μm~200μm左右、較佳的是0.01μm~150μm左右。
於可形成低電阻且導電性優異之導電性圖案之方面而言,較佳的是所述導電層(A)具有0.01μm~100μm之厚度。而且,於所述導電層(A)為細線狀之情形時,較佳的是其厚度(高度)為0.1μm~50μm之範圍。
所述導電層(A)與後述之底塗層(B)中所含之化合物(b1)所具有之官能基[X]反應而形成鍵結。該鍵結與所述化合物(a1)所具有之鹼性氮原子含有基相關。
所述鹼性氮原子含有基例如可列舉亞胺基、一級胺基、二級胺基等。
於使用分子中具有多個鹼性氮原子含有基者作為所述化合物(a1)之情形時,於可使所述導電層(A)與所述底塗層(B)之密接性提高之方面而言,較佳的是所述鹼性氮原子含有基之其中一方於形成所述導電層(A)時與後述之底塗層(B)中所含之化合物(b1)之官能基[X]之鍵結相關,另一方有助於與導電層(A)中之銀等導電性物質(a2)之相互作用。
其次,對構成本發明之導電性圖案的底塗層(B)加以說明。
所述底塗層(B)是以提高所述導電層(A)與後述之支撐體
層(C)之密接性為目的而設置的層。
所述底塗層(B)藉由如下之反應而形成鍵結:藉由於支撐體之表面塗佈含有具有官能基[X]之化合物(b1)的組成物(b1-1)進行乾燥等而形成之塗膜(b)中所存在之所述化合物(b1)之官能基[X],與所述導電層(A)中所含之所述化合物(a1)之鹼性氮原子含有基反應。
所述塗膜(b)於其表面與含有所述具有鹼性氮原子含有基之化合物(a1)及導電性物質(a2)等之流體(A1)接觸時,吸收所述流體(A1)中所含之溶劑,於其表面承載所述流體(A1)中所含之所述導電性物質(a2)等。
其後,經過加熱等步驟,由此而形成使所述化合物(a1)所具有之鹼性氮原子含有基、與所述塗膜(b)中所含之所述化合物(b1)所具有之官能基[X]反應而成之鍵結,藉此形成包含所述導電層(A)與底塗層(B)之積層結構。
藉此可獲得具有於所述導電層(A)與底塗層(B)之界面並不產生經時性之剝離之水準的優異之密接性的導電性圖案。
可以說是所述底塗層(B)之前驅物的所述塗膜(b)可藉由如下方式而形成:於支撐體之表面塗佈含有具有官能基[X]之化合物(b1)的組成物(b1-1),並進行乾燥等。所述塗膜(b)中所含之化合物(b1)具有與所述導電層(A)中所含之所述化合物(a1)之鹼性氮原子含有基反應的官能基[X]。
所述官能基[X]可列舉酮基、環氧基、羧酸基、羧酸酐
基、羥烷基醯胺基、異氰酸酯基、乙烯基、烷基鹵化物(alkyl halide)基、丙烯醯基、氰胺基、脲鍵、醯鹵基等。所述酮基是指源自酮之羰基。至於所述異氰酸酯基,自防止常溫下之反應之觀點考慮,亦可藉由封端劑(blocking agent)而進行封端。
其中,作為官能基[X],自於與所述化合物(a1)之鹼性氮原子含有基反應時,防止鹵素、酸、胺等副產物之生成之觀點考慮,較佳的是使用選自由酮基、環氧基、酸基、羥烷基醯胺基及異氰酸酯基所構成之群組之1種以上。
所述官能基[X]較佳的是相對於所述塗膜(b)全體而言以50mmol/kg~5,000mmol/kg之範圍而存在,更佳的是100mmol/kg~3,000mmol/kg之範圍,於可進一步提高密接性之方面而言更佳的是100mmol/kg~1,000mmol/kg之範圍。
經過所述加熱步驟而形成之底塗層(B)亦可具有未與所述鹼性氮原子含有基反應而殘存一部分之官能基[X]。
所述底塗層(B)可設於所述支撐體層(C)之表面之一部分上或全部上,亦可設於所述支撐體之單面上或兩個面上。例如,所述導電性圖案可使用:於支撐體層(C)之表面之整個面具有底塗層(B),且只於該底塗層(B)中必要之部分具有所述導電層(A)者。而且,亦可為於支撐體層(C)之表面中之只設有所述導電層(A)之部分設有所述底塗層(B)之導電性圖案。
所述底塗層(B)根據使用本發明之導電性圖案之用途等而異,於使用具有可彎折之水準之柔軟性之支撐體之情形時,
自維持其柔軟性之觀點考慮,較佳的是大概0.01μm~300μm之厚度,更佳的是0.01μm~20μm之厚度。
其次,對構成本發明之導電性圖案之支撐體層(C)加以說明。
構成本發明之導電性圖案的支撐體層(C)包含支撐體。
所述支撐體例如可使用包含聚醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醯胺樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚萘二甲酸乙二酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)樹脂、聚(甲基)丙烯酸甲酯等丙烯酸系樹脂、聚偏二氟乙烯樹脂、聚氯乙烯樹脂、聚偏二氯乙烯樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、胺基甲酸酯樹脂、纖維素奈米纖維、矽、陶瓷、玻璃等之絕緣性支撐體,包含該些物質之多孔質絕緣性支撐體等。
而且,所述支撐體例如亦可使用包含聚酯纖維、聚醯胺纖維、芳香族聚醯胺纖維等合成纖維,棉、麻等天然纖維等之基材。所述纖維亦可預先實施加工。
所述支撐體較佳的是使用一般情況下多作為形成電路等之導電性圖案時之支撐體而使用的包含聚醯亞胺樹脂、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撐體。
作為所述支撐體,於可賦予導電性圖案柔軟性、獲得可彎折之最終產品之方面而言,較佳的是使用比較柔軟且可彎折等之支撐體。具體而言較佳的是使用藉由進行單軸延伸等而形成之
膜狀或薄片狀之支撐體。
所述膜狀或薄片狀之支撐體例如較佳的是使用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。
自實現導電性圖案及使用其而所得之最終產品之輕量化及薄型化之觀點考慮,作為所述支撐體較佳的是使用1μm~200μm左右之厚度的支撐體。
其次,對本發明之導電性圖案的製造方法加以說明。
本發明之導電性圖案可藉由如下方式而製造:於支撐體之表面之一部分或全部塗佈含有具有所述官能基[X]之化合物(b1)的組成物(b1-1),視需要進行乾燥等,藉此設置作為所述底塗層(B)之前驅物之塗膜(b),於所述塗膜(b)之表面之一部分或全部塗佈含有所述具有鹼性氮原子含有基之化合物(a1)及導電性物質(a2)的流體(A1)後,經過煅燒等加熱步驟。
首先,對藉由於所述支撐體之表面之一部分或全部塗佈組成物(b1-1)而形成塗膜(b)之方法加以說明。
所述塗膜(b)可藉由如下之方法而形成:於所述支撐體上塗佈所述組成物(b1-1),將所述組成物(b1-1)中所含之水性介質、有機溶劑等溶劑除去。
將所述組成物(b1-1)塗佈於所述支撐體之表面的方法例如可列舉凹版法、塗佈法、絲網法、輥法、旋轉法、噴霧法、旋塗機(spin coater)法、噴墨法等方法。
而且,作為將所述組成物(b1-1)中所含之溶劑除去之
方法,例如一般情況下是使用乾燥機使其乾燥,使所述溶劑揮發之方法。作為乾燥溫度,設為可使所述溶劑揮發、且並不對支撐體造成不良影響之範圍的溫度即可。
至於所述組成物(b1-1)於支撐體上之塗佈量,自賦予優異之密接性與導電性之觀點考慮,較佳的是於所述塗膜(b)之膜厚成為0.01μm~300μm之範圍使用,更佳的是於成為0.05μm~20μm之範圍使用。
藉由所述方法而所得之塗膜(b)含有具有官能基[X]之化合物(b1),所述官能基[X]可與所述流體(A1)中所含之具有鹼性氮原子含有基之化合物(a1)的鹼性氮原子含有基反應。所述反應可於所述具有鹼性氮原子含有基之化合物(a1)附著於所述塗膜(b)之表面時進行,但通常藉由經過煅燒等加熱步驟而進行。
而且,藉由所述方法而所得之塗膜(b)之厚度適宜的是於最終所得之構成導電性圖案的所述底塗層(B)之厚度成為0.01μm~300μm之範圍內使用。
所述塗膜(b)被所述流體(A1)中所含之溶劑適度地溶解並吸收所述溶劑,因此是可精度良好地固定所述流體(A1)中所含之金屬等導電性物質(a2)的膨潤型之吸收層,因此有助於獲得並不滲出之導電性圖案。而且,藉由使用所述塗膜(b),與現有已知之多孔質型吸收層相比較而言可形成透明之底塗層。
作為形成所述塗膜(b)並且最終形成底塗層(B)之所
述組成物(b1-1),可使用含有具有官能基[X]之化合物(b1)與溶劑之組成物。
作為具有所述官能基[X]之化合物(b1),例如可使用具有所述官能基[X]之樹脂。
具有所述官能基[X]之樹脂,具體而言可使用:具有所述官能基[X]之胺基甲酸酯樹脂(x1)、具有所述官能基[X]之乙烯系樹脂(x2)、具有所述官能基[X]之胺基甲酸酯-乙烯系複合樹脂(x3)、具有所述官能基[X]之環氧樹脂、具有所述官能基[X]之醯亞胺樹脂、具有所述官能基[X]之醯胺樹脂、具有所述官能基[X]之三聚氰胺樹脂、具有所述官能基[X]之酚樹脂、具有所述官能基[X]之聚乙烯醇、具有所述官能基[X]之聚乙烯吡咯啶酮等。其中,較佳的是使用選自由具有所述官能基[X]之胺基甲酸酯樹脂(x1)、具有所述官能基[X]之乙烯系樹脂(x2)、及具有所述官能基[X]之胺基甲酸酯-乙烯系複合樹脂(x3)所構成之群組之1種以上。
作為所述化合物(b1),於可進一步提高密接性等之方面而言,較佳的是使用樹脂(x-1),所述樹脂(x-1)是選自由作為胺基甲酸酯樹脂(x1)之具有聚醚結構之胺基甲酸酯樹脂、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,作為乙烯系樹脂(x2)之丙烯酸系樹脂,及作為胺基甲酸酯-乙烯系複合樹脂(x3)之胺基甲酸酯-丙烯酸系複合樹脂所構成之群組的1種以上,更佳的是使用胺基甲酸酯-丙烯酸系複合樹脂。
作為所述化合物(b1),亦可將所述胺基甲酸酯樹脂(x1)與所述乙烯系樹脂(x2)組合使用。於以該組合而使用之情形時,較佳的是以[(x1)/(x2)]=90/10~10/90之範圍包含所述胺基甲酸酯樹脂(x1)與所述乙烯系樹脂(x2),更佳的是以成為70/30~10/90之範圍的方式而使用。
作為所述組成物(b1-1),於可維持塗佈之容易性等方面而言,較佳的是使用相對於所述組成物(b1-1)全體而言含有10質量%~70質量%之作為所述化合物(b1)之樹脂者,更佳的是使用含有10質量%~50質量%者。
而且,作為可於所述組成物(b1-1)中使用之溶劑,可使用各種有機溶劑、水性介質。
所述有機溶劑例如可使用甲苯、乙酸乙酯、甲基乙基酮等。而且,所述水性介質可列舉水、與水混合之有機溶劑、及該些之混合物。
與水混合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、乙基賽路蘇(cellosolve)、丁基賽路蘇等醇;丙酮、甲基乙基酮等酮;乙二醇、二乙二醇、丙二醇等聚烷二醇;聚烷二醇之烷基醚;N-甲基-2-吡咯啶酮等內醯胺等。
於本發明中,可只使用水,且亦可使用水及與水混合之有機溶劑之混合物,亦可只使用與水混合之有機溶劑。自安全性或對環境之負荷之方面考慮,較佳的是只有水、或者水及與水混合之有機溶劑之混合物,特佳的是只有水。
於使用水性介質作為所述溶劑之情形時,於可提高所述組成物(b1-1)之水分散穩定性及保存穩定性之方面而言,較佳的是於所述化合物(b1)中使用具有親水性基之樹脂。
所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,更佳的是陰離子性基。
所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,其中於可賦予所述樹脂良好之水分散性之方面而言,較佳的是一部分或全部使用被鹼性化合物中和而形成之羧酸酯基或磺酸酯基。
所述陰離子性基之中和中可使用之鹼性化合物例如可列舉:氨;三乙胺、吡啶、嗎啉等有機胺;單乙醇胺等烷醇胺;鈉、鉀、鋰、鈣等之金屬鹼化合物。於形成導電性圖案時,存在所述金屬鹼化合物可阻礙通電性之情形,因此所述鹼性化合物較佳的是使用所述氨、有機胺或烷醇胺。
於使用所述羧酸酯基或磺酸酯基作為所述陰離子性基之情形時,於可賦予所述樹脂良好之水分散穩定性之方面而言,較佳的是該些基相對於所述樹脂全體而言以50mmol/kg~2,000mmol/kg之範圍存在。
而且,所述陽離子性基例如可使用三級胺基。
作為於中和所述三級胺基之一部分或全部時可使用之酸,例如可使用乙酸、丙酸、乳酸、馬來酸等有機酸;磺酸、甲磺酸(methanesulfonic acid)等磺酸;及鹽酸、硫酸、正磷酸、正亞磷
酸等無機酸等。於形成導電性圖案等時,存在氯或硫可阻礙通電性等之情形,因此較佳的是使用乙酸、丙酸、乳酸或馬來酸等。
而且,所述非離子性基例如可使用聚氧乙烯基、聚氧丙烯基、聚氧丁烯基、聚(氧乙烯-氧丙烯)基、及聚氧乙烯-聚氧丙烯基等聚氧化烯(polyoxyalkylene)基。其中,於可使親水性更進一步提高之方面而言,較佳的是使用具有氧乙烯單元之聚氧化烯基。
可作為所述組成物(b1-1)中所含之所述化合物(b1)而使用之胺基甲酸酯樹脂(x1),可使用藉由使多元醇與聚異氰酸酯、及視需要之鏈延長劑反應而所得之胺基甲酸酯樹脂。其中,於可使密接性更進一步提高之方面而言,較佳的是使用具有聚醚結構之胺基甲酸酯樹脂、具有聚碳酸酯結構之胺基甲酸酯樹脂或具有脂肪族聚酯結構之胺基甲酸酯樹脂。
所述聚醚結構、聚碳酸酯結構及脂肪族聚酯結構較佳的是源自所述胺基甲酸酯樹脂之製造中所使用之多元醇之結構。具體而言,具有所述聚醚結構之胺基甲酸酯樹脂較佳的是使用包含作為其製造中所使用之多元醇而後述之聚醚多元醇者。而且,具有所述聚碳酸酯結構之胺基甲酸酯樹脂較佳的是使用包含作為所述多元醇而後述之聚碳酸酯多元醇者。而且,具有所述脂肪族聚酯結構之胺基甲酸酯樹脂較佳的是使用包含作為所述多元醇而後述之脂肪族聚酯多元醇者。
作為所述胺基甲酸酯樹脂(x1)之製造中可使用之多元醇,可使用如上所述之聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、脂肪族聚
酯多元醇等。而且,所述多元醇可視需要組合使用其他多元醇。
所述聚醚多元醇例如可使用將具有2個以上活性氫原子之化合物之1種或2種以上作為起始劑,使環氧烷進行加成聚合而所得之聚醚多元醇。
所述起始劑例如可使用乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、丙二醇(trimethylene glycol)、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、丙三醇、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷等。
所述環氧烷例如可使用環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷、氧化苯乙烯、表氯醇、四氫呋喃等。
而且,所述聚碳酸酯多元醇例如可使用使碳酸酯與多元醇反應而所得者、使碳醯氯(phosgene)與雙酚A等反應而所得者。
所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。
可與所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、新戊二醇、對苯二酚、間苯二酚、雙酚-A、雙酚-F、4,4'-聯苯二酚等分子量比較低之二羥基化合物等。
而且,所述脂肪族聚酯多元醇例如可使用使低分子量之多元醇與多羧酸進行酯化反應而所得之脂肪族聚酯多元醇;ε-己內酯、γ-丁內酯等環狀酯化合物進行開環聚合反應而所得之脂肪族聚酯、及該些之共聚聚酯。
作為所述聚酯多元醇之製造中可使用之低分子量多元醇,例如可將如下化合物單獨使用或2種以上併用而使用: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、丙三醇、三羥甲基丙烷、1,4-環己烷二甲醇等,較佳的是將乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇或1,4-丁二醇與3-甲基-1,5-戊二醇或新戊二醇組合使用。
作為所述多羧酸,例如可使用琥珀酸、己二酸、癸二酸、十二烷二甲酸(dodecanedicarboxylic acid)、壬二酸、該些之酸酐或酯化物等,較佳的是使用己二酸等脂肪族多羧酸。
作為所述聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、脂肪族聚酯多元醇,較佳的是使用數量平均分子量為500~4,000者,更佳的是使用數量平均分子量為500~2,000者。
而且,作為所述胺基甲酸酯樹脂(x1)之製造中可使用之多元醇,除了如上所述者以外亦可視需要併用其他多元醇。
所述其他多元醇例如可適宜使用乙二醇、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、丙三醇、三羥甲基丙烷、於丙烯酸系共聚物中導入有羥基之丙烯酸多元醇、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鹼化物等。
而且,於製造具有親水性基之胺基甲酸酯樹脂作為所述胺基甲酸酯樹脂(x1)之情形時,較佳的是使用具有親水性基之多元醇作為所述其他多元醇。
所述具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具有羧基之多元醇;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]間苯二甲酸等具有磺酸基之多元醇。而且,所述具有親水性基之多元醇亦可使用所述低分子量之具有親水性基之多元醇與例如己二酸等各種多羧酸反應而所得之具有親水性基之聚酯多元醇。
至於所述具有親水性基之多元醇,較佳的是以相對於所述胺基甲酸酯樹脂(x1)之製造中所使用之多元醇之總量而言為0.1質量%~10質量%之範圍使用。
作為可使用於與所述多元醇之反應的聚異氰酸酯,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、二甲苯二異氰酸酯、四甲基二甲苯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。其中,較佳的是使用具有脂肪族環式結構之聚異氰酸酯。
而且,作為可於製造所述胺基甲酸酯樹脂時所使用之鏈延長劑,可使用多元胺、肼化合物、其他具有活性氫原子之化合物。
作為所述多元胺,例如可使用乙二胺、1,2-丙二胺、1,6-己二胺、哌嗪、2,5-二甲基哌嗪、異佛爾酮二胺、4,4'-二環己基甲烷二胺、3,3'-二甲基-4,4'-二環己基甲烷二胺、1,4-環己二胺等二胺;N-羥甲基胺基乙基胺、N-羥乙基胺基乙基胺、N-羥丙基胺基丙基胺、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,較佳的是使用乙二胺。
作為所述肼化合物,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-胺脲丙醯肼、3-胺脲-丙基-肼基甲酸(carbazic acid)酯、胺脲-3-胺脲甲基-3,5,5-三甲基環己烷。
作為所述其他具有活性氫之化合物,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、甲二醇(methylene glycol)、丙三醇、山梨糖醇等二醇;雙酚A、4,4'-二羥基聯苯、4,4'-二羥基二苯基醚、4,4'-二羥基二苯基碸、氫化雙酚A、對苯二酚等酚等。
所述鏈延長劑較佳的是例如所述多元胺所具有之胺基
與異氰酸酯基之當量比成為1.9以下(當量比)之範圍而使用,更佳的是以0.3~1(當量比)之範圍而使用。
所述胺基甲酸酯樹脂(x1)例如可藉由如下之方式而製造:於無溶劑下或於有機溶劑之存在下,藉由現有已知之方法使所述多元醇與所述聚異氰酸酯、及視需要之所述鏈延長劑反應。
所述多元醇與所述聚異氰酸酯之反應可藉由如下方法而進行:充分注意急劇之發熱、發泡等而考慮安全性,於較佳的是50℃~120℃、更佳的是80℃~100℃之反應溫度下,藉由總括混合、或者將任意一方滴加至另一方中等方法而逐次供給所述多元醇與所述聚異氰酸酯,使其反應大概1小時~15小時左右。
可作為所述組成物(b1-1)而使用之所述胺基甲酸酯樹脂(x1)之水分散體可藉由如下方式而製造:藉由所述方法使所述多元醇與所述聚異氰酸酯、及視需要之鏈延長劑反應而製造胺基甲酸酯樹脂(x1),視需要將所述胺基甲酸酯樹脂(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之後,將其與用作所述組成物(b1-1)之溶劑的水性介質混合。
更具體而言,藉由所述方法使所述多元醇與所述聚異氰酸酯反應,藉此而製造於末端具有異氰酸酯基之胺基甲酸酯預聚物,視需要將所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後,將其與所述水性介質混合,視需要使用所述鏈延長劑進行鏈延長,藉此可製造可用作所述組成物(b1-1)之於水性介質中分散或溶解有胺基甲酸酯樹脂(x1)之胺
基甲酸酯樹脂(x1)水分散體。
所述聚異氰酸酯與所述多元醇之反應例如較佳的是於所述聚異氰酸酯所具有之異氰酸酯基與所述多元醇所具有之羥基之當量比例[異氰酸酯基/羥基]成為0.9~2之範圍內進行。
於製造所述胺基甲酸酯樹脂(x1)時,亦可如上所述地使用有機溶劑作為溶劑。
所述有機溶劑例如可單獨使用如下溶劑或者使用2種以上:丙酮、甲基乙基酮等酮;四氫呋喃、二噁烷等醚;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。
所述有機溶劑較佳的是於所述胺基甲酸酯樹脂(x1)之製造後,藉由蒸餾法等而除去。然而,於使用含有所述胺基甲酸酯樹脂(x1)與有機溶劑者作為所述組成物(b1-1)之情形時,亦可將製造所述胺基甲酸酯樹脂(x1)時所使用之有機溶劑用作所述組成物(b1-1)之溶劑。
於所述密接性優異、且可形成導電性優異之導電性圖案之方面而言,作為所述胺基甲酸酯樹脂(x1)較佳的是使用具有5,000~500,000之重量平均分子量者,更佳的是使用具有20,000~100,000之重量平均分子量者。
作為於所述胺基甲酸酯樹脂(x1)中導入可與所述具有鹼性氮原子含有基之化合物(a1)的鹼性氮原子含有基反應而形成鍵結之官能基[X]的方法,可列舉使用具有官能基[X]之多元醇作
為可於製造所述胺基甲酸酯樹脂(x1)時所使用之多元醇的方法。例如若為導入酮基作為官能基[X]之情形,可列舉使用具有酮基之多元醇作為所述多元醇之方法。
而且,若為導入環氧基作為所述官能基[X]之情形,可列舉使用具有環氧基之多元醇作為製造所述胺基甲酸酯樹脂(x1)時所使用之多元醇的方法。
而且,若為導入羧酸基作為所述官能基[X]之情形,可列舉使用所述具有羧基之多元醇作為製造所述胺基甲酸酯樹脂(x1)時所使用之多元醇的方法。
而且,若為導入異氰酸酯基或嵌段異氰酸酯基作為所述官能基[X]之情形,可列舉例如於使所述多元醇與所述聚異氰酸酯反應而製造胺基甲酸酯樹脂(x1)時,以殘存異氰酸酯基之方式進行調整的方法、或者使用甲基乙基酮肟等封端劑對該異氰酸酯基進行封端之方法。
所述胺基甲酸酯樹脂(x1)較佳的是以相對於所述胺基甲酸酯樹脂(x1)全體而言為50mmol/kg~5,000mmol/kg之範圍具有官能基[X]。
而且,所述胺基甲酸酯樹脂(x1)除了所述官能基[X]之外亦可具有例如烷氧基矽烷基、矽醇基、羥基、胺基等交聯性官能基。
所述交聯性官能基於承載所述流體(A1)之底塗層(B)中形成交聯結構,因此於可形成耐久性優異之圖案(導電層(A))
之方面而言適宜。
所述烷氧基矽烷基及矽醇基可藉由於製造所述胺基甲酸酯樹脂(x1)時使用γ-胺基丙基三乙氧基矽烷等而導入至所述胺基甲酸酯樹脂(x1)中。
作為所述組成物(b1-1)中所含之化合物(b1)中所可使用之乙烯系樹脂(x2),可使用具有聚合性不飽和雙鍵之單體的聚合物。具體而言可使用聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、乙烯-丙烯共聚物、天然樹膠(gum)、合成異丙烯樹膠、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸系樹脂等,於容易導入官能基[X]之方面而言較佳的是使用丙烯酸系樹脂。
所述丙烯酸系樹脂可使用使(甲基)丙烯酸系單體聚合而所得之聚合物或共聚物。另外,(甲基)丙烯酸系單體是指丙烯酸系單體及甲基丙烯酸系單體之任意一方或雙方。而且,(甲基)丙烯酸是指丙烯酸及甲基丙烯酸之一方或雙方,(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯之一方或雙方。
所述丙烯酸系樹脂例如可藉由使後述之各種(甲基)丙烯酸系單體聚合而製造。
所述(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)
丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸降莰酯、(甲基)丙烯酸三環癸基酯、(甲基)丙烯酸金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸二環戊基酯、(甲基)丙烯酸苯基酯、(甲基)丙烯酸苄基酯等(甲基)丙烯酸酯;(甲基)丙烯酸-2,2,2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸-2,2,3,3,3-五氟丙酯、(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-(全氟己基)乙酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、N,N'-亞甲基雙(甲基)丙烯醯胺等(甲基)丙烯酸烷基酯;三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯。
作為於所述乙烯系樹脂(x2)中導入可與所述具有鹼性氮原子含有基之化合物(a1)之鹼性氮原子含有基反應而生成鍵結之官能基[X]的方法,可列舉使用具有官能基[X]之單體作為所述具有聚合性不飽和雙鍵之單體之方法。例如若為導入酮基作為官能基[X]之情形,例如可列舉使用雙丙酮丙烯醯胺等具有酮基之單體的方法。
而且,若為導入乙醯乙醯氧基作為所述官能基[X]之情形,例如可列舉使用(甲基)丙烯酸-2-乙醯乙醯氧基乙酯(2-acetoacetoxyethyl(meth)acrylate)之方法。
而且,若為導入環氧基作為所述官能基[X]之情形,例如可列舉使用(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸烯丙基縮水甘油酯之方法。
而且,若為導入酸基或酸酐基作為所述官能基[X]之情
形,例如可列舉使用如下化合物之方法: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、巴豆酸、伊康酸、馬來酸、富馬酸、伊康酸半酯、馬來酸半酯、馬來酸酐、伊康酸酐、檸康酸酐、琥珀酸-β-(甲基)丙烯醯氧基乙基氫酯、檸康酸、檸康酸半酯、檸康酸酐等具有羧基之單體或其酸酐。
而且,若為導入異氰酸酯基或嵌段異氰酸酯基作為所述官能基[X]之情形,例如可列舉使用(甲基)丙烯醯基異氰酸酯、(甲基)丙烯醯基異氰酸乙酯、或該些之酚或甲基乙基酮肟加成物等具有異氰酸酯基之單體或其嵌段化物的方法。
而且,若為導入N-羥烷基作為所述官能基[X]之情形,可列舉使用N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-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-乙醇丙烯醯胺、N-丙醇丙烯醯胺等的方法。
而且,作為所述丙烯酸系樹脂,可視需要使用具有醯胺基、羥基、胺基、矽烷基、氮丙啶基、噁唑啉基、環戊烯基等交聯性官能基者。
作為將所述交聯性官能基導入至所述丙烯酸系樹脂等乙烯系樹脂(x2)中時所可使用之單體,例如可使用(甲基)丙烯醯胺、(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)丙烯酸丙三醇、(甲基)丙烯酸聚乙二醇、N-羥乙基(甲基)丙烯醯胺等具有羥基之乙烯系單體;(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-單烷基胺基烷酯、(甲基)丙烯酸-N,N-二烷基胺基烷酯等具有胺基之乙烯系單體;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等具有矽烷基之聚合性單體;(甲基)丙烯酸-2-氮丙啶基乙酯等具有氮丙啶基之聚合性單體;2-異丙烯基-2-噁唑啉、2-乙烯基-2-噁唑啉等具有噁唑啉基之聚合性單體;(甲基)丙烯酸二環戊烯基酯等具有環戊烯基之聚合性單體;丙烯醛、二丙酮(甲基)丙烯醯胺等具有羧基之聚合性單體等。
而且,於製造所述乙烯系樹脂(x2)時,亦可與所述(甲基)丙烯酸系單體等一同組合使用乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯(vinyl butyrate)、柯赫酸乙烯酯、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、聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、丙三醇單(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-磺基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-磺基丙酯、「ADEKA REASOAP PP-70、ADEKA REASOAP PPE-710」(艾迪科(ADEKA)股份有限公司製造)等或該些之鹽等。
所述丙烯酸系樹脂等乙烯系樹脂(x2)可藉由現有已知之方法使所述具有聚合性不飽和雙鍵之單體之混合物聚合而製造,於可製造密接性優異、且導電性優異之導電性圖案之方面而言,較佳的是適用乳化聚合法。
所述乳化聚合法例如可適用:將水、具有聚合性不飽和雙鍵之單體之混合物、聚合起始劑、視需要之鏈轉移劑、乳化劑、分散穩定劑等總括供給至反應容器中加以混合而進行聚合之方法,將具有聚合性不飽和雙鍵之單體之混合物滴加至反應容器中進行聚合之單體滴加法,將具有聚合性不飽和雙鍵之單體之混合物、乳化劑等以及水預先加以混合而成者滴加至反應容器中進行聚合之預製乳液(preemulsion)法等。
所述乳化聚合法之反應溫度因所使用之(甲基)丙烯酸系單體等具有聚合性不飽和雙鍵之單體及聚合起始劑之種類而異,例如較佳的是30℃~90℃左右、1小時~10小時左右。
所述聚合起始劑例如可使用過硫酸鉀、過硫酸鈉、過硫酸銨等過硫酸鹽,過氧化苯甲醯、過氧化羥基異丙苯(cumene hydro peroxide)、過氧化第三丁醇等過氧化物,過氧化氫等。可只使用
所述過氧化物進行自由基聚合,亦可將所述過氧化物與如下所述之還原劑併用而使用:抗壞血酸、異抗壞血酸、異抗壞血酸鈉、甲醛次硫酸等之金屬鹽、硫代硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、氯化鐵等。而且,所述聚合起始劑亦可使用4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸)、2,2'-偶氮雙(2-甲脒基(amidino)丙烷)二鹽酸鹽等偶氮起始劑
作為所述丙烯酸系樹脂等乙烯系樹脂(x2)之製造中所可使用之乳化劑,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。
所述陰離子性界面活性劑例如可使用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、聚氧乙烯烷基二苯基醚磺酸鹽、聚氧乙烯烷基醚之硫酸半酯鹽、烷基二苯基醚二磺酸鹽、琥珀酸二烷基酯磺酸鹽等,具體而言可使用「Latemul E-118B」(花王股份有限公司製造之聚氧乙烯烷基醚之硫酸鈉鹽)。所述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、聚氧乙烯二苯基醚、聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物、乙炔二醇系界面活性劑等。
所述陽離子性界面活性劑例如可使用烷基銨鹽等。兩性離子性界面活性劑例如可使用烷基(醯胺基)甜菜鹼、烷基二甲基氧化胺等。
作為所述乳化劑,除了所述界面活性劑以外,亦可使用氟界面活性劑、矽酮界面活性劑、一般被稱為「反應性乳化劑」之於分子內具有聚合性不飽和基之乳化劑。
所述反應性乳化劑例如可使用「Latemul S-180」(花王股份有限公司製造、具有磺酸基及其鹽之反應性界面活性劑)、「Eleminol JS-2、Eleminol RS-30」(三洋化成工業股份有限公司製造)、「AQUALON HS-10、AQUALON HS-20、AQUALON KH-1025」(第一工業製藥股份有限公司製造、具有硫酸基或其鹽之反應性界面活性劑)、「ADEKA REASOAP SE-10、ADEKA REASOAP SE-20」(艾迪科股份有限公司製造);「New frontier A-229E」(第一工業製藥股份有限公司製造、具有磷酸基之反應性界面活性劑);「AQUALON RN-10、AQUALON RN-20、AQUALON RN-30、AQUALON RN-50」(第一工業製藥股份有限公司製造、具有非離子性親水基之反應性界面活性劑)等。
作為所述丙烯酸系樹脂等乙烯系樹脂(x2)之製造中可使用之鏈轉移劑,可使用十二硫醇(laurylmercaptan)等,較佳的是以相對於含有所述(甲基)丙烯酸系單體之具有聚合性不飽和雙鍵之單體的混合物之總量而言為0質量%~1質量%之範圍使用,更佳的是以0質量%~0.5質量%之範圍使用。
而且,作為所述組成物(b1-1)中所含之所述化合物(b1)中可使用之胺基甲酸酯-乙烯系複合樹脂(x3),可使用如下者:胺基甲酸酯樹脂(x3-1)與乙烯系樹脂(x3-2)形成複合樹脂粒子且可於水性介質中分散等者。
作為所述複合樹脂粒子,具體而言可列舉所述乙烯系樹脂(x3-2)之一部分或全部存在於所述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)所
形成之樹脂粒子內者。作為所述複合樹脂粒子,較佳的是包含作為芯層之所述乙烯系聚合物(x3-2)、作為殼層之所述具有親水性基之胺基甲酸酯樹脂的芯-殼(core-shell)型複合樹脂粒子。特別是於形成導電性圖案時,較佳的是使用無需使用可能使電氣特性降低之界面活性劑的所述芯-殼型複合樹脂粒子。
而且,作為所述複合樹脂粒子,於所述乙烯系樹脂(x3-2)與所述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)相比較而言更具親水性之情形時,亦可為所述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)之一部分或全部存在於所述乙烯系樹脂(x3-2)所形成之樹脂粒子內而形成複合樹脂粒子者。
而且,所述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)與所述乙烯系樹脂(x3-2)亦可形成共價鍵(covalent binding),較佳的是並不形成鍵結。
而且,作為所述胺基甲酸酯-乙烯系複合樹脂(x3),較佳的是使用所述乙烯系樹脂(x3-2)為丙烯酸系樹脂之胺基甲酸酯-丙烯酸系複合樹脂。
而且,自維持良好之水分散穩定性之觀點考慮,所述複合樹脂粒子較佳的是5nm~100nm之範圍的平均粒徑。此處所謂平均粒徑是指於後述之實施例中亦敍述之藉由動態光散射法而測定之體積基準之平均粒徑。
作為所述胺基甲酸酯-乙烯系複合樹脂(x3),較佳的是以[胺基甲酸酯樹脂(x3-1)/乙烯系樹脂(x3-2)]=90/10~10/90
之範圍包含所述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)與所述乙烯系樹脂(x3-2),更佳的是以70/30~10/90之範圍包含所述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)與所述乙烯系樹脂(x3-2)。
作為所述胺基甲酸酯-乙烯系複合樹脂(x3),於可實現密接性及導電性之更進一步提高、導電性圖案之細線化、防止產生裂縫(crack)之方面而言,較佳的是使用具有脂肪族環式結構之胺基甲酸酯樹脂作為胺基甲酸酯樹脂(x3-1)。而且,於實施後述之鍍敷處理之情形時,自賦予可防止由於所述鍍敷處理步驟中所使用之包含強鹼或強酸性物質之鍍敷藥劑之影響所造成之底塗層(B)及所述導電層(A)自支撐體上剝離之水準的優異之耐久性的觀點考慮,較佳的是使用具有脂肪族環式結構之胺基甲酸酯樹脂作為胺基甲酸酯樹脂(x3-1)。
所述脂肪族環式結構例如可列舉環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、丙基環己基、三環[5.2.1.02,6]癸基、雙環[4.3.0]-壬基、三環[5.3.1.1]十二烷基、丙基三環[5.3.1.1]十二烷基、降莰烯基、異莰基(isobornyl)、二環戊基、金剛烷基等。其中,於可獲得耐久性優異之導電性圖案之方面而言,較佳的是環己基、降莰烯基、異莰基或金剛烷基。
構成所述胺基甲酸酯-乙烯系複合樹脂(x3)之胺基甲酸酯樹脂(x3-1)可使用與所述胺基甲酸酯樹脂(x1)同樣者。具體而言,作為所述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)之製造中可使用之多元醇、聚異氰酸酯、鏈延長劑,可使用與作為製造所述胺基甲
酸酯樹脂(x1)時所可使用者而例示之多元醇、聚異氰酸酯、鏈延長劑同樣者。而且,於所述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)中導入所述官能基[X]之情形時,亦可採用與於所述胺基甲酸酯樹脂(x1)中導入官能基[X]之方法同樣之方法。
另外,於使用具有脂肪族環式結構之胺基甲酸酯樹脂作為所述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)之情形時,較佳的是使用具有脂肪族環式結構之多元醇作為所述多元醇,較佳的是使用具有脂肪族環式結構之聚異氰酸酯作為所述聚異氰酸酯。藉由使用該些化合物,可於胺基甲酸酯樹脂中導入脂肪族環式結構。
所述具有脂肪族環式結構之多元醇例如可使用1,4-環己烷二甲醇、環丁二醇、環戊二醇、1,4-環己二醇、環庚二醇、環辛二醇、環己烷二甲醇、三環[5.2.1.02,6]癸烷二甲醇、雙環[4.3.0]-壬二醇、二環己二醇、三環[5.3.1.1]十二烷二醇、雙環[4.3.0]壬烷二甲醇、三環[5.3.1.1]十二烷二乙醇、螺[3.4]辛二醇、丁基環己二醇、1,1'-雙環亞己基二醇、環己三醇、氫化雙酚A、1,3-金剛烷二醇(1,3-adamantanediol)等分子量比較低之含有脂肪族環式結構之多元醇。
作為所述具有脂肪族環式結構之多元醇,除了所述者以外,亦可使用使含有脂肪族環式結構之多羧酸與脂肪族多元醇反應而所得者。
作為所述脂肪族環式結構多羧酸,例如可使用1,3-環戊二甲酸、1,2-環己二甲酸、1,3-環己二甲酸、1,4-環己二甲酸、該
些之酸酐或酯化物,其中較佳的是使用1,2-環己二甲酸或1,4-環己二甲酸等具有脂肪族環式結構之多羧酸。
作為可於與所述脂肪族環式結構多羧酸之酯化反應中使用之多元醇,可使用例如所述1,6-己二醇、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、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇等脂肪族多元醇。所述脂肪族多元醇亦可於使所述具有脂肪族環式結構之多元醇與所述多羧酸進行酯化反應時,與該些化合物組合使用。
所述具有脂肪族環式結構之多元醇例如可使用具有脂肪族環式結構之聚碳酸酯多元醇。所述具有脂肪族環式結構之聚碳酸酯多元醇例如可使用使所述低分子量之具有脂肪族環式結構之多元醇與碳酸二甲酯或碳醯氯等反應而所得者。
作為所述具有脂肪族環式結構之聚碳酸酯多元醇,較佳的是使用具有800~3,000之數量平均分子量之具有脂肪族環式結構之聚碳酸酯多元醇,更佳的是使用具有800~2,000之數量平均分子量者。
作為所述具有脂肪族環式結構之多元醇,例如可使用具有脂肪族環式結構之聚醚多元醇。作為所述具有脂肪族環式結構之聚醚多元醇,例如可使用如下者:使用所述低分子量之具有脂肪族環式結構之多元醇作為起始劑,使例如環氧乙烷、環氧丙烷
等環氧烷進行加成聚合而成之聚醚多元醇。
而且,作為可於所述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)之製造中使用的具有脂肪族環式結構之聚異氰酸酯,可使用與作為可於所述胺基甲酸酯樹脂(x1)之製造中而例示之具有脂肪族環式結構之聚異氰酸酯同樣者。
而且,於所述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)中導入所述親水性基之情形時,可使用與作為可於製造所述胺基甲酸酯樹脂(x1)時所使用者而例示之具有親水性基之多元醇同樣者。
作為構成所述胺基甲酸酯-乙烯系複合樹脂(x3)之乙烯系樹脂(x3-2),於可使與所述流體(a)中所含之導電性物質(a2)之密接性更進一步提高、使所得之導電性圖案之導電性更進一步提高之方面而言,較佳的是使用具有10℃~70℃之玻璃轉移溫度者。另外,所述乙烯系樹脂(x3-2)之玻璃轉移溫度是主要基於該乙烯系樹脂(x3-2)之製造中所使用之乙烯系單體之組成,藉由計算而決定之值。
而且,於可形成作為所述底塗層(B)之前驅物的塗膜(b)、可使與所述流體(a)中所含之導電性物質(a2)之密接性提高、使所得之導電性圖案之導電性提高、且實現圖案之細線化之方面而言,作為所述乙烯系樹脂(x3-2)較佳的是使用具有80萬以上之重量平均分子量者,更佳的是使用具有100萬以上之重量平均分子量者。
作為所述乙烯系樹脂(x3-2)之重量平均分子量之上限
值,並無特別限定,較佳的是大概為1,000萬以下,更佳的是500萬以下。
而且,作為所述乙烯系樹脂(x3-2),亦可視需要具有各種官能基,所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、噁唑啉基、環戊烯基、烯丙基、羧基、乙醯乙醯基等交聯性官能基。
所述乙烯系樹脂(x3-2)可使用與所述乙烯系樹脂(x2)同樣者。具體而言,作為可於所述乙烯系樹脂(x3-2)之製造中使用之具有聚合性不飽和雙鍵之單體,可使用與作為可於所述乙烯系樹脂(x2)之製造中使用者而例示之乙烯系單體、較佳的是(甲基)丙烯酸系單體同樣者。而且,於所述乙烯系樹脂(x3-2)中導入所述官能基[X]之情形時,亦可採用與於所述乙烯系樹脂(x2)中導入官能基[X]之方法同樣的方法。
所述胺基甲酸酯-乙烯系複合樹脂(x3)例如可藉由如下步驟而製造:使所述聚異氰酸酯、多元醇、視需要之鏈延長劑反應,藉由進行水分散化而製造胺基甲酸酯樹脂(x3-1)之水分散體的步驟(V);以及於所述水分散體中使所述(甲基)丙烯酸系單體等單體聚合而製造乙烯系樹脂(x3-2)的步驟(W)。
具體而言,於無溶劑下或有機溶劑下或(甲基)丙烯酸系單體等反應性稀釋劑之存在下,藉由使所述聚異氰酸酯與多元醇反應而獲得胺基甲酸酯樹脂(x3-1),其次視需要使用鹼性化合物將所述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)所具有之親水性基之一部分或全
部中和,視需要使其進一步與鏈延長劑反應,使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。
其次,於所述所得之胺基甲酸酯樹脂(x3-1)之水分散體中供給所述(甲基)丙烯酸系單體等所述單體,於所述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)粒子內使所述乙烯系單體進行自由基聚合而製造乙烯系樹脂(x3-2)。而且,於乙烯系單體之存在下進行所述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)之製造之情形時,於所述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)之製造後供給聚合起始劑等,藉此使所述(甲基)丙烯酸系單體等單體進行自由基聚合而製造乙烯系樹脂(x3-2)。
藉此可製造如下樹脂組成物:可用作所述組成物(b1-1)中所含之化合物(b1)的所述乙烯系樹脂(x3-2)之一部分或全部存在於所述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)粒子中之複合樹脂粒子分散於水性介質中。
於製造所述複合樹脂粒子時,所述胺基甲酸酯樹脂(x3-1)為高黏度,因此作業性並不優異之情形時,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。特別是於可省略脫溶劑步驟而因此可實現生產效率提高之方面而言,較佳的是使用可於所述乙烯系樹脂(x3-2)之製造中使用的(甲基)丙烯酸系單體等單體作為所述反應性稀釋劑。
而且,作為所述組成物(b1-1)中所含之具有官能基[X]之化合物(b1),除了所述具有官能基[X]之樹脂以外,亦可使用
下述所示之化合物。該些化合物可與所述各種樹脂組合使用,而且,亦可與不具有所述官能基[X]之樹脂組合使用。
作為所述具有官能基[X]之樹脂以外之所述化合物,例如所述官能基[X]若為異氰酸酯基,則可使用甲苯二異氰酸酯、氫化甲苯二異氰酸酯、三苯基甲烷三異氰酸酯、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、二甲苯二異氰酸酯等聚異氰酸酯,使用該些聚異氰酸酯而所得之尿酸酯(nurate)型聚異氰酸酯、包含該些聚異氰酸酯與三羥甲基丙烷等之加合物等。其中,較佳的是使用六亞甲基二異氰酸酯之尿酸酯、六亞甲基二異氰酸酯與三羥甲基丙烷之加合物、甲苯二異氰酸酯與三羥甲基丙烷之加合物、二甲苯二異氰酸酯與三羥甲基丙烷之加合物。
而且,作為所述官能基[X]為異氰酸酯基之化合物,可使用其異氰酸酯基之一部分或全部經封端劑封端而成者。
所述封端劑例如可使用苯酚、甲酚、2-羥基吡啶、丁基賽路蘇、丙二醇單甲醚、苯甲醇、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、丁基硫醇、十二基硫醇、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、馬來醯亞胺、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、乙烯亞胺(ethyleneimine)、聚乙烯亞胺等。
作為所述嵌段異氰酸酯化合物,可使用作為水分散型市售品之ELASTRON BN-69(第一工業製藥股份有限公司製造)等。
而且,所述官能基[X]為環氧基之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、聚丁二醇二縮水甘油醚等聚烷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、丁烷三甲酸、馬來酸、鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、苯三甲酸等]之聚縮水甘油酯類;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環氧樹脂;酚系酚醛清漆樹脂;於側鏈具有環氧基之各種乙烯系聚合物等。其中,較佳的是使用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。
而且,作為所述官能基[X]為環氧基之化合物,除了所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-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、β-(3,4-環氧基環己基)乙基三乙氧基矽烷、β-(3,4-環氧基環己基)乙基甲基二乙氧基矽烷或γ-縮水甘油氧基丙
基三異丙烯氧基矽烷等具有縮水甘油基之矽烷化合物。
而且,作為所述官能基[X]為乙烯基之化合物,例如可使用(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、N,N'-亞甲基雙(甲基)丙烯醯胺、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷EO加成三丙烯酸酯、丙三醇PO加成三丙烯酸酯、三丙烯醯氧基乙基磷酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、三環癸烷二甲醇二丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二-三羥甲基丙烷四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯等多官能乙烯系單體。亦可視需要使用任意界面活性劑而與水分散體一起使用。
而且,作為所述官能基[X]為羧基或羧酸酐基之化合物,例如可使用選自如下化合物之至少1種以上單體:草酸、酒石酸、琥珀酸、蘋果酸、馬來酸、富馬酸、鄰苯二甲酸、癸二酸、十二烷二酸、二十烷二酸、異二十二碳二烯酸、異二十二烷二酸、異二十碳二烯酸、丁基辛二酸、二烷氧羰基異二十二碳二烯酸等二元酸及其部分中和鹽,檸檬酸、烏頭酸等三元酸及其部分中和鹽,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、巴豆酸、伊康酸、馬來酸、富馬酸、伊康酸半酯、馬來酸半酯等具有羧酸基之乙烯系單體,馬來酸酐、伊康酸酐、檸康酸酐、琥珀酸-β-(甲基)丙烯醯氧基乙基氫酯、檸康酸、檸康酸半酯、檸康酸酐等含有羧基之乙烯系單體等具有羧酸酐基之乙烯系單體。
而且,作為所述官能基[X]為N-羥烷基之化合物,例如可使用相對於三聚氰胺1莫耳加成有1莫耳~6莫耳甲醛之單或多羥甲基三聚氰胺、三甲氧基羥甲基三聚氰胺、三丁氧基羥甲基三聚氰胺、六甲氧基羥甲基三聚氰胺等(多)羥甲基三聚氰胺之醚化物(醚化度任意)、脲-甲醛-甲醇縮合物、脲-三聚氰胺-甲醛-甲醇縮合物、聚N-(烷氧基)羥甲基(甲基)丙烯醯胺、聚(甲基)丙烯醯胺之甲醛加成物。
所述組成物(b1-1)亦可於不損及本發明的效果的範圍內視需要含有例如交聯劑、pH調整劑、覆膜形成助劑、均化劑、增稠劑、撥水劑、消泡劑、顏料、有機填充劑、無機填充劑等。
作為所述交聯劑,可使用可與所述樹脂中之交聯性官能基反應者,例如:金屬螯合物化合物、多元胺化合物、氮丙啶化合物、金屬鹼化合物、所述異氰酸酯化合物等可於大概為25℃~100℃比較低之溫度下反應而形成交聯結構的熱交聯劑(d1-1),選自由三聚氰胺系化合物、所述環氧系化合物、噁唑啉化合物、碳二醯亞胺化合物、及所述嵌段異氰酸酯化合物所構成群組中之1種以上等可於大概為100℃以上之比較高之溫度下反應而形成交聯結構之熱交聯劑(d1-2)。所述交聯劑為可與所述導電層(A)中所含之具有所述鹼性氮原子含有基之化合物(a1)之鹼性氮原子含有基、所述塗膜(b)中所含之所述化合物(b1)之官能基[X]反應者之情形時,亦可與該些之一部分反應。
若為使用含有所述熱交聯劑(d1-1)者作為所述組成物
(b1-1)之情形,則例如可將其塗佈於支撐體表面上,於比較低之溫度下進行乾燥,其次塗佈(印刷)所述流體(A1)後,於不足100℃之溫度下進行加溫而形成交聯結構,藉此可形成具有長時間不受到熱或外力之影響地可防止導電性物質之脫落之水準的格外優異之耐久性的導電性圖案。
另一方面,若為使用含有所述熱交聯劑(d1-2)者作為所述組成物(b1-1)之情形,則例如可將其塗佈於支撐體表面,於常溫(25℃)~大概不足100℃之低溫下進行乾燥,藉此製造未形成交聯結構之塗膜作為所述塗膜(b),其次於其表面塗佈所述流體(A1)後,例如於150℃以上、較佳的是200℃以上之溫度下進行加熱而形成交聯結構,藉此可獲得具有即使經過長時間亦可不受到熱或外力之影響地不產生導電性物質之剝離等之水準的格外優異之耐久性的導電性圖案。其中,於支撐體使用包含比較不耐熱之聚對苯二甲酸乙二酯等之支撐體之情形時,自防止所述支撐體變形等觀點考慮,較佳的是於大概為150℃以下、較佳的是120℃以下之溫度下進行加熱。於此種情形時,所述交聯劑較佳的是並非所述熱交聯劑(d1-2)而是使用所述熱交聯劑(d1-1)。
作為可於所述熱交聯劑(d1-1)中使用之金屬螯合物化合物,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,較佳的是使用作為鋁之乙醯丙酮配位化合物的乙醯丙酮鋁。
而且,作為可於所述熱交聯劑(d1-1)中使用之多元胺
化合物,例如亦可使用三乙二胺等三級胺、POLYMENT NK-100PM、POLYMENT NK-200PM(日本觸媒股份有限公司製造之胺基乙基化丙烯酸系聚合物)。
而且,作為可於所述熱交聯劑(d1-1)中使用之氮丙啶化合物,例如可使用2,2-雙羥基甲基丁醇-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。
而且,作為可用作所述交聯劑(d1-1)之金屬鹼化合物,例如可使用硫酸鋁、硫酸鋁鉀、亞硫酸鋁、硫代硫酸鋁、聚氯化鋁、硝酸鋁九水合物、氯化鋁六水合物等含鋁化合物,四氯化鈦、鈦酸四異丙酯、乙醯丙酮鈦、乳酸鈦等水溶性金屬鹽。
而且,作為可於所述熱交聯劑(d1-2)中使用之三聚氰胺化合物,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該些之2種組合而成之混合醚化三聚氰胺等。其中,較佳的是使用三甲氧基甲基三聚氰胺、六甲氧基甲基三聚氰胺。市售品可使用BECKAMINE M-3、BECKAMINE APM、BECKAMINE J-101(DIC股份有限公司製造)等。所述三聚氰胺化合物可藉由進行自身交聯反應而形成交聯結構。
於使用所述三聚氰胺化合物之情形時,於可促進其自身交聯反應之方面而言,亦可使用有機胺鹽等觸媒。市售品可使用
Catalyst ACX、376等。相對於所述三聚氰胺化合物之總量而言,所述觸媒較佳的是大概為0.01質量%~10質量%之範圍。
而且,作為可於所述熱交聯劑(d1-2)中使用之噁唑啉化合物,例如可使用2,2'-雙-(2-噁唑啉)、2,2'-亞甲基-雙-(2-噁唑啉)、2,2'-伸乙基-雙-(2-噁唑啉)、2,2'-三亞甲基-雙-(2-噁唑啉)、2,2'-四亞甲基-雙-(2-噁唑啉)、2,2'-六亞甲基-雙-(2-噁唑啉)、2,2'-八亞甲基-雙-(2-噁唑啉)、2,2'-伸乙基-雙-(4,4'-二甲基-2-噁唑啉)、2,2'-對伸苯基-雙-(2-噁唑啉)、2,2'-間伸苯基-雙-(2-噁唑啉)、2,2'-間伸苯基-雙-(4,4'-二甲基-2-噁唑啉)、雙-(2-噁唑啉基環己烷)硫醚、雙-(2-噁唑啉基降莰烷)硫醚等。
而且,作為所述噁唑啉化合物,例如亦可使用使下述加成聚合性噁唑啉與視需要之其他單體組合聚合而所得之含有噁唑啉基之聚合物。
作為所述加成聚合性噁唑啉,例如可將2-乙烯基-2-噁唑啉、2-乙烯基-4-甲基-2-噁唑啉、2-乙烯基-5-甲基-2-噁唑啉、2-異丙烯基-2-噁唑啉、2-異丙烯基-4-甲基-2-噁唑啉、2-異丙烯基-5-甲基-2-噁唑啉、2-異丙烯基-5-乙基-2-噁唑啉等單獨或者2種以上組合使用。其中,為了於工業上容易獲得,較佳的是使用2-異丙烯基-2-噁唑啉。
而且,作為可於所述熱交聯劑(d1-2)中使用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、CARBODILITE V-02、CARBODILITE V-03、CARBODILITE V-04、CARBODILITE V-05、CARBODILITE V-06(日清紡控股(holdings)股份有限公司製造)、UCARLINK XL-29SE、UCARLINK XL-29MP(聯合碳化物(Union Carbide)股份有限公司製造)等。
所述交聯劑因種類等而異,較佳的是通常以相對於所述組成物(b1-1)中所含之樹脂之合計質量100質量份而言為0.01質量%~60質量%之範圍使用,更佳的是以0.1質量%~10質量%之範圍使用,為了可形成密接性及導電性優異、且所述耐久性優異之導電性圖案,較佳的是以0.1質量%~5質量%之範圍使用。
其次,對上述所得之塗膜(b)之表面之一部分或全部塗佈所述流體(A1)後,藉由對其進行煅燒而製造導電性圖案之方法加以說明。
作為於所述塗膜(b)之表面之一部分或全部塗佈所述流體(A1)之方法,例如可列舉凸版反轉印刷法等反轉印刷法、噴墨印刷法、絲網印刷法、平板印刷法(offset printing process)、旋塗法、噴塗法、棒式塗佈法、模塗法(die coat process)、狹縫塗佈法、輥塗法、浸塗法等。
其中,於將所述流體(A1)塗佈(印刷)為實現電子電路等之高密度化時所要求之大概0.01μm~100μm左右之細線狀之情形時,較佳的是採用噴墨印刷法。
作為所述噴墨印刷法,一般可使用被稱為噴墨印表機
(inkjet printer)者。具體而言可列舉Konica Minolta EB100、Konica Minolta XY100(Konica Minolta IJ股份有限公司製造)、Dimatix Materials Printer DMP-3000、Dimatix Materials Printer DMP-2831(富士軟片股份有限公司製造)等。
所述流體(A1)含有具有鹼性氮原子含有基之化合物(a1)與導電性物質(a2)、視需要之水性介質、有機溶劑等溶劑。具體而言,較佳的是所述流體(A1)為於大概25℃下藉由B型黏度計而測定之黏度為0.1mPa.s~500,000mPa.s、較佳的是0.5mPa.s~10,000mPa.s之液狀或黏稠液狀之流體,所述導電性物質(a2)是藉由所述具有鹼性氮原子含有基之化合物(a1)等分散劑而分散於溶劑中等之導電性物質。
於藉由噴墨印刷法、微觸(microcontact)印刷法、凹版印刷法、平板印刷法、絲網印刷法、平板印刷法、旋塗法、噴塗法、棒式塗佈法、模塗法、狹縫塗佈法、輥塗法、浸塗法等方法而塗佈(印刷)所述流體(A1)之情形時,較佳的是使用將黏度調整為大概5mPa.s~20mPa.s之範圍之流體。
作為所述流體(A1),具體而言可列舉導電性墨水、實施鍍敷處理時所使用之某種鍍敷成核劑等。較佳的是以相對於所述流體(A1)而言為0.01質量%~10質量%之範圍包含所述具有鹼性氮原子含有基之化合物(a1)。而且,較佳的是使用以相對於本發明中所使用之流體(A1)之總量而言為5質量%~90質量%之範圍包含所述導電性物質(a2)者,更佳的是以10質量%~60
質量%之範圍使用,進一步更佳的是以10質量%~40質量%之範圍使用。
作為所述流體(A1)中所含之具有鹼性氮原子含有基之化合物(a1),例如可使用聚乙烯亞胺、聚丙烯亞胺等聚烯烴亞胺(polyalkylene imine)、於所述聚烯烴亞胺上加成有聚氧化烯之化合物等。
作為所述化合物(a1),於可維持流體(A1)之良好之水分散穩定性之方面而言,較佳的是使用於所述聚烯烴亞胺上加成有聚氧化烯之化合物。
所述聚氧化烯例如可使用聚氧乙烯、聚(氧乙烯-氧丙烯)等之無規結構或嵌段結構。
作為所述聚氧化烯,自維持流體(A1)之良好之水分散穩定性之觀點考慮,較佳的是使用具有氧乙烯單元者,較佳的是使用相對於所述聚氧化烯全體而言以10質量%~90質量%之範圍具有氧乙烯單元者。
作為於所述聚烯烴亞胺上加成有聚氧化烯之化合物,例如可使用具有包含聚乙烯亞胺之結構、聚環氧乙烷結構等所述聚氧化烯結構者。
所述聚乙烯亞胺與所述聚氧化烯可為直鏈狀之鍵結,亦可為相對於包含所述聚乙烯亞胺之主鏈而言,於其側鏈接枝鍵結有所述聚氧化烯者。
作為於所述聚烯烴亞胺上加成有聚氧化烯之化合物,具
體而言可使用聚乙烯亞胺與聚氧乙烯之共聚物、於其主鏈中所存在之亞胺基之一部分與環氧乙烷進行加成反應而所得之化合物等。較佳的是該些化合物為嵌段共聚物。
而且,作為於所述聚烯烴亞胺上加成有聚氧化烯之化合物,亦可使用藉由使聚烯烴亞胺所具有之胺基、聚氧乙烯乙二醇(polyoxyethylene glycol)所具有之羥基、環氧樹脂所具有之環氧基反應而所得之化合物。
所述聚烯烴亞胺具體而言可使用日本觸媒股份有限公司製造之EPOMIN(註冊商標)PAO系列中之PAO2006W、PAO306、PAO318、PAO718等。
所述聚烯烴亞胺較佳的是使用數量平均分子量大概為3,000~30,000者。
而且,所述導電性物質(a2)可使用過渡金屬或其化合物。其中,較佳的是使用離子性之過渡金屬,例如較佳的是使用銅、銀、金、鎳、鈀、鉑、鈷等過渡金屬,於可形成電阻低、耐腐蝕之導電性圖案之方面而言,更佳的是使用銅、銀、金等,進一步更佳的是使用銀。
而且,於將所述流體(A1)用於鍍敷成核劑中之情形時,作為所述導電性物質(a2)可使用如下者之1種以上:包含如上所述之過渡金屬之金屬粒子、所述過渡金屬之氧化物、表面經有機物被覆者等。
所述過渡金屬之氧化物通常為惰性(絕緣)之狀態,例
如可藉由使用二甲基胺基硼烷等還原劑進行處理而使金屬露出,變得可賦予活性(導電性)。
而且,所述表面經有機物被覆之金屬可列舉使金屬存在於藉由乳化聚合法等而形成之樹脂粒子(有機物)中者。該些通常為惰性(絕緣)之狀態,例如藉由使用雷射等將所述有機物除去,使金屬露出而變得可賦予活性(導電性)。
所述導電性物質(a2)較佳的是使用具有大概1nm~100nm左右之平均粒徑的粒子狀導電性物質,自與使用具有微米程度(micrometer order)之平均粒徑的導電性物質之情形相比而可形成微細之導電性圖案且可進一步減低煅燒後之電阻值之方面考慮,更佳的是使用具有1nm~50nm之平均粒徑的導電性物質。另外,所述「平均粒徑」是用分散良溶劑對所述導電性物質(a2)進行稀釋,藉由動態光散射法而測定之體積平均值。於該測定中可使用麥奇克(Microtrac)公司製造之Nanotrac UPA-150。
而且,作為可於所述流體(A1)中使用之各種溶劑,例如可使用:蒸餾水、離子交換水、純水、超純水等水性介質;醇、醚、酯及酮等有機溶劑。
作為所述醇,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(stearyl alcohol)、丙烯醇、環己醇、松脂醇、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。
而且,於所述流體(a)中,為了調整物性,可組合使用丙酮、環己酮、甲基乙基酮等酮溶劑。另外可使用乙酸乙酯、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、甲苯等烴溶劑、特別是碳數為8以上之烴溶劑。
所述碳數為8以上之烴溶劑例如亦可視需要組合使用辛烷、壬烷、癸烷、十二烷、十三烷、十四烷、環辛烷、二甲苯、均三甲苯(mesitylene)、乙基苯、十二烷基苯、四氫萘(tetralin)、三甲基苯、環己烷等非極性溶劑。另外,亦可併用作為混合溶劑之礦油精及溶劑石腦油(solvent naphtha)等溶劑。
而且,所述溶劑例如可使用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、丙三醇、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、二乙二醇單丁醚、乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單丁醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯、丙三醇等。
所述流體(A1)例如可藉由將所述具有鹼性氮原子含有基之化合物(a1)、所述導電性物質(a2)、視需要之所述溶劑加以混合而製造。具體而言可藉由如下方式而製造:於分散有具有
分支狀聚烯烴亞胺鏈、親水性鏈段(segment)、疏水性鏈段之化合物的介質中,加入預先製備之所述導電性物質(a2)之離子溶液,對該金屬離子進行還原。
作為包含所述導電性物質(a2)與所述溶劑之組成物,可使用於所述水性介質、有機溶劑等溶劑中分散有所述導電性物質(a2)之分散體。
所述分散體可藉由將所述導電性物質(a2)與所述溶劑加以混合、攪拌而製造。所述分散體具體而言可使用Q1N-9P4W-NV75(DIC股份有限公司製造)、SW1000(阪東化學股份有限公司製造)、Silk Auto A-1(三菱綜合材料股份有限公司(Mitsubishi Material Co.,Ltd.)製造)、MDot-SLP(三星傳送帶(mitsuboshi band)股份有限公司製造)等。
所述分散體與所述具有鹼性氮原子含有基之化合物(a1)例如可於常溫下將該些加以混合。於所述混合時,亦可視需要使用三一馬達(three one motor)等。
而且,作為本發明中所使用之流體(A1),自如下觀點考慮,亦可視需要使用界面活性劑、消泡劑、流變調整劑等:提高水性介質、有機溶劑等溶劑中之導電性物質(a2)之分散穩定性,提高所述流體(A1)於使用所述組成物(b1-1)而形成之塗膜(b)表面上之濕潤性等。
作為所述流體(A1),自藉由所述方法進行製造後,將雜質等除去之觀點考慮,視需要亦可使用:使用微孔過濾器
(micropore filter)等而進行了過濾者、使用離心分離器等進行了處理者。
自藉由對所述流體(A1)中所含之金屬等導電性物質(a2)間進行密接、接合而賦予導電性之觀點考慮,較佳的是對塗佈(印刷)有所述流體(A1)者進行煅燒等加熱。
所述煅燒等加熱較佳的是於大概80℃~300℃之範圍內進行大概2分鐘~200分鐘左右。所述加熱可於大氣中進行,自防止所述金屬氧化之觀點考慮,亦可於還原環境下進行加熱步驟之一部分或全部。
而且,所述加熱步驟例如可藉由烘箱、熱風式乾燥爐、紅外線乾燥爐、雷射照射、微波、光照射等而進行。
於經過所述加熱步驟而所得之導電性圖案之表面,藉由流體(A1)中所含之金屬等導電性物質(a2)形成導電性圖案。而且,藉由使作為所述導電性物質(a2)之分散劑而發揮功能之所述具有鹼性氮原子含有基之化合物(a1)之鹼性氮原子含有基、與所述塗膜(b)中所含之所述化合物(b1)之官能基[X]反應而形成鍵結,可獲得密接性優異之導電性圖案。該導電性圖案可於例如構成有機太陽電池、電子書終端機、有機EL、有機電晶體、可撓性印刷基板、RFID等之周邊配線及電子電路的一般被稱為印刷電子產品領域之技術領域中適宜地使用。
而且,作為所述導電性圖案,於可形成經長時間並不產生斷路等地維持良好之通電性之可靠性高之配線圖案之方面而
言,可使用實施了利用銅等金屬之鍍敷處理者。具體而言,作為所述導電性圖案,例如可列舉如下者:於所述支撐體之表面之一部分或全部具有使用所述組成物(b1-1)而形成之所述塗膜(b),於其塗膜(b)表面之一部分或全部具有包含鍍敷覆膜之鍍敷層(D),所述鍍敷覆膜是藉由塗佈(印刷)作為所述流體(A1)之鍍敷成核劑,於所述塗膜(b)之表面承載鍍敷核,視需要經過煅燒步驟等之後,藉由實施電解電鍍處理、無電鍍處理,或藉由於所述無電鍍處理後進一步實施電解電鍍處理而形成。
所述無電鍍處理步驟例如是於所述底塗層(B)承載有鈀、銀等鍍敷核者之表面接觸無電鍍液,藉此使所述無電鍍液中所含之銅等金屬析出而形成包含金屬覆膜之無電鍍層(覆膜)的步驟。
所述無電鍍液例如可使用包含導電性物質(所述導電性物質包含銅、鎳、鉻、鈷、錫等金屬)、還原劑、水性介質、有機溶劑等溶劑者。
所述還原劑例如可使用二甲基胺基硼烷、次磷酸、次磷酸鈉、二甲基胺硼烷、肼、甲醛、硼氫化鈉、酚類等。
而且,所述無電鍍液亦可視需要包含乙酸、甲酸等單羧酸;丙二酸、琥珀酸、己二酸、馬來酸、富馬酸等二羧酸;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、天冬醯胺酸、麩胺酸等胺基酸;亞胺基二乙酸、氮川三乙酸(nitrilotriacetic acid)、乙二胺二乙酸、乙二胺四乙酸、
二伸乙基三胺五乙酸等胺基多羧酸等有機酸;該些有機酸之可溶性鹽(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錯合劑。
於承載有所述鍍敷成核劑中之鍍敷核的底塗層(B)之表面接觸所述無電鍍液時之所述無電鍍液之溫度較佳的是大概20℃~98℃之範圍。
而且,電解電鍍處理步驟是例如於承載有所述鍍敷核之底塗層(B)之表面、或藉由所述無電解處理而形成之無電鍍層(覆膜)之表面,藉由於接觸電解電鍍液之狀態下進行通電,使所述電解電鍍液中所含之銅等金屬析出至負極上所設置之所述底塗層(B)或所述藉由無電解處理而形成之無電鍍層(覆膜)之表面,從而形成電解電鍍覆膜(金屬覆膜)的步驟。
所述電解電鍍液可使用包含導電性物質(所述導電性物質包含銅、鎳、鉻、鈷、錫等金屬)、硫酸等、水性介質者。
於承載有所述鍍敷成核劑中之鍍敷核的所述底塗層(B)之表面接觸所述電解電鍍液時之所述電解電鍍液之溫度較佳的是大概20℃~98℃之範圍。
於如上所述之無電鍍處理、電解電鍍處理之步驟中,使用如上所述之強酸或強鹼性鍍敷液之情形多,因此於通常之所述底塗層(B)中,該所述底塗層(B)被侵蝕,產生所述底塗層(B)自支撐體上剝離之情形多。
如上所述之導電性圖案例如可於以下中適宜地使用:使
用銀墨水等之電子電路之形成,構成有機太陽電池、電子書終端機、有機EL、有機電晶體、可撓性印刷基板、RFID等之周邊配線之形成,製造電漿顯示器之電磁波遮蔽之配線等時之導電性圖案之形成(更具體而言,電路基板之形成)。
而且,藉由所述方法而所得之導電性圖案即使於經過鍍敷處理步驟之情形時,亦可賦予於並不產生所述導電層(A)自所述底塗層(B)剝離等的情況下可維持良好之通電性之水準的格外優異之耐久性,因此可於以下中適宜地使用:使用銀墨水等之電子電路、積體電路等中所使用之電路形成用基板之形成,構成有機太陽電池、電子書終端機、有機EL、有機電晶體、可撓性印刷基板、RFID等之周邊配線之形成,電漿顯示器之電磁波遮蔽之配線等中特別要求耐久性之用途。特別是實施了所述鍍敷處理之導電性圖案可形成可經長時間並不產生斷路等地維持良好之通電性之可靠性高之配線圖案,因此例如可於一般被稱為覆銅積層板(Copper Clad Laminate,CCL),可撓性印刷基板(Flexible Printed Circuit,FPC)、膠帶自動焊接(Tape Automated Bonding,TAB)、薄膜覆晶封裝(Chip on Film,COF)、及印刷線路板(Printed Wire Board,PWB)等用途中使用。
以下藉由實施例對本發明加以詳細說明。
於具有溫度計、氮氣導入管、攪拌器之經氮氣置換之容器中,
將聚酯多元醇100質量份(使1,4-環己烷二甲醇與新戊二醇與己二酸反應而所得之聚酯多元醇、羥基當量為1000g/當量)、2,2-二羥甲基丙酸17.4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質量份中進行混合而使其反應,藉此獲得於末端具有異氰酸酯基之胺基甲酸酯預聚物之有機溶劑溶液。
其次,於所述胺基甲酸酯預聚物之有機溶劑溶液中混合季戊四醇三丙烯酸酯44.7質量份,使所述胺基甲酸酯預聚物與季戊四醇三丙烯酸酯反應,藉此獲得具有乙烯基與羧基之胺基甲酸酯樹脂之有機溶劑溶液。
其次,藉由於所述胺基甲酸酯樹脂之有機溶劑溶液中加入三乙胺14.8質量份而將所述胺基甲酸酯樹脂所具有之羧基之一部分或全部中和,進一步加入水380質量份而進行充分攪拌,藉此獲得胺基甲酸酯樹脂之水分散液。
其次,於所述水分散液中加入25質量%之乙二胺水溶液8.8質量份,藉由進行攪拌而使胺基甲酸酯樹脂鏈延長,其次藉由進行老化、脫溶劑而獲得固形物(solid content)濃度為30質量%之胺基甲酸酯樹脂(B)-1之水分散液。此處所得之胺基甲酸酯樹脂(B)-1之酸值為30、重量平均分子量為82,000。
於具有溫度計、氮氣導入管、攪拌器之經氮氣置換之容器中,將聚酯多元醇100質量份(使1,4-環己烷二甲醇與新戊二醇與己
二酸反應而所得之聚酯多元醇、羥基當量為1000g/當量)、2,2-二羥甲基丙酸17.4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質量份中進行混合而使其反應,藉此獲得於分子末端具有異氰酸酯基之胺基甲酸酯預聚物之有機溶劑溶液。
其次,藉由於所述胺基甲酸酯預聚物之有機溶劑溶液中加入三乙胺13.3質量份而將所述胺基甲酸酯樹脂所具有之羧基之一部分或全部中和,進一步加入水277質量份而進行充分攪拌,藉此獲得具有羧基之胺基甲酸酯樹脂之水分散液。
其次,於所述水分散液中加入25質量%之乙二胺水溶液8質量份,藉由進行攪拌而使胺基甲酸酯樹脂鏈延長,其次藉由進行老化、脫溶劑而獲得固形物濃度為30質量%之胺基甲酸酯樹脂(B)-2之水分散液。此處所得之胺基甲酸酯樹脂(B)-2之酸值為30、重量平均分子量為55,000。
於具有溫度計、氮氣導入管、攪拌器之經氮氣置換之容器中,將於雙酚A上加成有環氧丙烷之聚醚多元醇(羥基當量為1000g/當量)100質量份、1,4-環己烷二甲醇21.6質量份、二環己基甲烷二異氰酸酯66.8質量份於甲基乙基酮178質量份中進行混合而使其反應,藉此獲得於末端具有異氰酸酯基之胺基甲酸酯預聚物之有機溶劑溶液。
其次,於所述胺基甲酸酯預聚物之有機溶劑溶液中混合
甲基乙基酮肟9.6質量份,使所述胺基甲酸酯預聚物與甲基乙基酮肟反應,藉此獲得具有嵌段異氰酸酯基之胺基甲酸酯樹脂(B)-3之有機溶劑溶液。
於具有溫度計、氮氣導入管、攪拌器之經氮氣置換之容器中,將聚酯多元醇(使1,4-環己烷二甲醇、新戊二醇、己二酸反應而所得之聚酯多元醇、羥基當量為1000g/當量)100質量份、1,4-環己烷二甲醇21.6質量份、二環己基甲烷二異氰酸酯59質量份於甲基乙基酮164質量份中進行混合而使其反應,由此獲得於末端具有異氰酸酯基之胺基甲酸酯預聚物之有機溶劑溶液。
其次,於所述胺基甲酸酯預聚物之有機溶劑溶液中混合甲醇2.1質量份,使所述胺基甲酸酯預聚物與甲醇反應,藉此獲得不具官能基[X]之胺基甲酸酯樹脂(B)'-1之有機溶劑溶液。
於具有攪拌機、回流冷凝管、氮氣導入管、溫度計、滴液漏斗之反應容器中放入去離子水(deionized water)115質量份、Latemul E-118B(花王股份有限公司製造,有效成分為25質量%)4質量份,一面吹入氮氣一面升溫至75℃。
於攪拌下、反應容器中添加含有甲基丙烯酸甲酯48質量份、丙烯酸正丁酯45質量份、甲基丙烯酸2質量份及甲基丙烯酸-2-羥基乙酯5質量份之乙烯系單體混合物、將AQUALON KH-1025(第一工業製藥股份有限公司製造,有效成分為25質量
%)4質量份與去離子水15質量份混合而所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℃一面使其聚合60分鐘。
其次,一面將反應容器內之溫度保持為75℃,一面分別使用另外之滴液漏斗而以180分鐘滴加剩餘之單體預製乳液(114質量份)、過硫酸鉀之水溶液(有效成分為1.0質量%)30質量份。滴加結束後,於同溫度下進行60分鐘之攪拌。
將所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成為8.5之方式使用氨水(有效成分為10質量%)。
其次,以不揮發成分成為20質量%之方式使用去離子水後,藉由200目濾布進行過濾,由此獲得具有羧基之乙烯系聚合物(B)-4之水分散體。
於具有攪拌機、回流冷凝管、氮氣導入管、溫度計、滴液漏斗之反應容器中放入去離子水115質量份、Latemul E-118B(花王股份有限公司製造,有效成分為25質量%)4質量份,一面吹入氮氣一面升溫至75℃。
於攪拌下、反應容器中添加含有甲基丙烯酸甲酯46質量份、丙烯酸正丁酯45質量份、甲基丙烯酸2質量份、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯5質量份及N-羥甲基丙烯醯胺2質量份之乙烯系單體混合物、將AQUALON KH-1025(第一工業製藥股份有限公司製造,有效成分為25質量%)4質量份與去離子水15質量份混合
而所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℃一面使其聚合60分鐘。
其次,一面將反應容器內之溫度保持為75℃,一面分別使用另外之滴液漏斗而以180分鐘滴加剩餘之單體預製乳液(114質量份)、過硫酸鉀之水溶液(有效成分為1.0質量%)30質量份。滴加結束後,於同溫度下進行60分鐘之攪拌。
將所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成為8.5之方式使用氨水(有效成分為10質量%)。
其次,以不揮發成分成為20質量%之方式使用去離子水後,藉由200目濾布進行過濾,由此獲得具有羧基及N-羥甲基丙烯醯胺基之乙烯系聚合物(B)-5之水分散體。
於具有攪拌機、回流冷凝管、氮氣導入管、溫度計、滴液漏斗之反應容器中放入去離子水115質量份、Latemul E-118B(花王股份有限公司製造,有效成分為25質量%)4質量份,一面吹入氮氣一面升溫至75℃。
於攪拌下、反應容器中添加含有甲基丙烯酸甲酯46質量份、丙烯酸正丁酯43質量份、甲基丙烯酸2質量份、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯5質量份及雙丙酮丙烯醯胺4質量份之乙烯系單體混合物、將AQUALON KH-1025(第一工業製藥股份有限公司製造,有效成分為25質量%)4質量份與去離子水15質量份混合而
所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℃一面使其聚合60分鐘。
其次,一面將反應容器內之溫度保持為75℃,一面分別使用另外之滴液漏斗而以180分鐘滴加剩餘之單體預製乳液(114質量份)、過硫酸鉀之水溶液(有效成分為1.0質量%)30質量份。滴加結束後,於同溫度下進行60分鐘之攪拌。
將所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成為8.5之方式使用氨水(有效成分為10質量%)。
其次,以不揮發成分成為20質量%之方式使用去離子水後,藉由200目(mesh)濾布進行過濾,獲得具有羧基與酮基之乙烯系聚合物(B)-6之水分散體。
於具有攪拌機、回流冷凝管、氮氣導入管、溫度計、滴液漏斗之反應容器中,將含有甲基丙烯酸甲酯48質量份、丙烯酸正丁酯43質量份、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯5質量份及「karenz MOI-BM」(昭和電工股份有限公司製造、含有嵌段異氰酸酯基之乙烯系單體)4質量份之乙烯系單體混合物與乙酸乙酯400質量份加以混合,於氮氣環境下一面攪拌一面升溫至50℃,其後投入2,2'-偶氮雙(2-甲基丁腈)2質量份而使其反應24小時,藉此獲得含有具有嵌段異氰酸酯基之重量平均分子量為40萬之乙烯系聚合物與乙酸乙酯之混合物500質量份(不揮發成分為20質量%)之乙烯
系聚合物(B)-7之乙酸乙酯溶液。
於具有攪拌機、回流冷凝管、氮氣導入管、溫度計、滴液漏斗之反應容器中,將含有甲基丙烯酸甲酯48質量份、丙烯酸正丁酯43質量份、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯5質量份及甲基丙烯酸縮水甘油酯4質量份之乙烯系單體混合物與乙酸乙酯400質量份加以混合,於氮氣環境下一面進行攪拌一面升溫至50℃,其後投入2,2'-偶氮雙(2-甲基丁腈)2質量份而使其反應24小時,藉此獲得含有具有縮水甘油基之重量平均分子量為40萬之乙烯系聚合物與乙酸乙酯之混合物500質量份(不揮發成分為20質量%)之乙烯系聚合物(B)-8之乙酸乙酯溶液。
於具有攪拌機、回流冷凝管、氮氣導入管、溫度計、滴液漏斗之反應容器中,將含有甲基丙烯酸甲酯48質量份、丙烯酸正丁酯45質量份、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯5質量份及馬來酸酐2質量份之乙烯系單體混合物與乙酸乙酯400質量份加以混合,於氮氣環境下一面進行攪拌一面升溫至50℃,其後投入2,2'-偶氮雙(2-甲基丁腈)2質量份而使其反應24小時,藉此獲得包含具有羧酸酐基之重量平均分子量為40萬之乙烯系聚合物與乙酸乙酯之混合物500質量份(不揮發成分為20質量%)之乙烯系聚合物(B)-9之乙酸乙酯溶液。
於具有攪拌機、回流冷凝管、氮氣導入管、溫度計、滴液漏斗之反應容器中,加入含有甲基丙烯酸甲酯49質量份、丙烯酸正丁酯46質量份及甲基丙烯酸-2-羥基乙酯5質量份之乙烯系單體混合物與乙酸乙酯400質量份,於氮氣環境下一面進行攪拌一面升溫至50℃,其後投入2,2'-偶氮雙(2-甲基丁腈)2質量份而使其反應24小時,藉此獲得包含重量平均分子量為40萬之乙烯系聚合物與乙酸乙酯之混合物500質量份(不揮發成分為20質量%)之乙烯系聚合物(B)'-2之乙酸乙酯溶液成分。
於具有攪拌機、回流冷凝管、氮氣導入管、溫度計、單體混合物滴加用滴液漏斗、聚合觸媒滴加用滴液漏斗之反應容器中加入去離子水280質量份、上述所得之胺基甲酸酯樹脂(B)-2之水分散液333質量份,一面吹入氮氣一面升溫至80℃。
於升溫至80℃之反應容器內,於攪拌下,為了獲得構成芯層之乙烯系聚合物(B)-4,一面將反應容器內溫度保持為80℃±2℃一面以120分鐘分別自滴液漏斗滴加包含甲基丙烯酸甲酯48質量份、丙烯酸正丁酯44質量份及甲基丙烯酸-2-羥基乙酯8質量份之單體混合物與過硫酸銨水溶液(濃度:0.5質量%)20質量份而進行聚合。
於滴加結束後,於同溫度下進行60分鐘之攪拌後,將所述反應容器內之溫度冷卻至40℃,其次以不揮發成分成為20
質量%之方式使用去離子水後,藉由200目濾布進行過濾,獲得複合樹脂粒子(B)-10之水分散體,所述複合樹脂粒子(B)-10包含:包含所述胺基甲酸酯樹脂(B)-2之殼層、包含具有羧基之乙烯系聚合物之芯層。
於具有攪拌機、回流冷凝管、氮氣導入管、溫度計、單體混合物滴加用滴液漏斗、聚合觸媒滴加用滴液漏斗之反應容器中加入去離子水280質量份、上述所得之胺基甲酸酯樹脂(B)-2之水分散液333質量份,一面吹入氮氣一面升溫至80℃。
於升溫至80℃之反應容器內,於攪拌下,為了獲得構成芯層之乙烯系聚合物(B)-5,一面將反應容器內溫度保持為80℃±2℃一面以120分鐘分別自滴液漏斗滴加含有甲基丙烯酸甲酯46質量份、丙烯酸正丁酯45質量份、甲基丙烯酸2質量份、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯4質量份及N-正丁氧基甲基丙烯醯胺4質量份之乙烯系單體混合物,將AQUALON KH-1025(第一工業製藥股份有限公司製造,有效成分為25質量%)4質量份與去離子水15質量份加以混合而所得之單體預製乳液,過硫酸銨水溶液(濃度:0.5質量%)20質量份而進行聚合。
於滴加結束後,於同溫度下進行60分鐘之攪拌後,將所述反應容器內之溫度冷卻至40℃,其次以不揮發成分成為20質量%之方式使用去離子水後,藉由200目濾布進行過濾,獲得複
合樹脂粒子(B)-11之水分散體,所述複合樹脂粒子(B)-11包含:包含所述胺基甲酸酯樹脂(B)-2之殼層、包含具有羧基及N-正丁氧基甲基丙烯醯胺基之乙烯系聚合物(B)-5之芯層。
於具有攪拌機、回流冷凝管、氮氣導入管、溫度計、單體混合物滴加用滴液漏斗、聚合觸媒滴加用滴液漏斗之反應容器中放入去離子水280質量份、上述所得之胺基甲酸酯樹脂(B)-2之水分散液400質量份,一面吹入氮氣一面升溫至80℃。
於升溫至80℃之反應容器內,於攪拌下,為了獲得構成芯層之乙烯系聚合物(B)-6,一面將反應容器內溫度保持為80℃±2℃一面以120分鐘分別自滴液漏斗滴加含有甲基丙烯酸甲酯34質量份、丙烯酸正丁酯30質量份、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯6質量份及雙丙酮丙烯醯胺10質量份之單體混合物、過硫酸銨水溶液(濃度:0.5質量%)20質量份而進行聚合。
於滴加結束後,於同溫度下進行60分鐘之攪拌後,將所述反應容器內之溫度冷卻至40℃,其次以不揮發成分成為20質量%之方式使用去離子水後,藉由200目濾布進行過濾,獲得複合樹脂粒子(B)-12之水分散體,所述複合樹脂粒子(B)-12包含:包含所述胺基甲酸酯樹脂(B)-2之殼層、包含具有羧基及酮基之乙烯系聚合物(B)-6之芯層。
於具有攪拌機、回流冷凝管、氮氣導入管、溫度計、單體混合物滴加用滴液漏斗、聚合觸媒滴加用滴液漏斗之反應容器中加入去離子水280質量份、上述所得之胺基甲酸酯樹脂(B)-2之水分散液400質量份,一面吹入氮氣一面升溫至80℃。
於升溫至80℃之反應容器內,於攪拌下,為了獲得構成芯層之乙烯系聚合物(B)-8,一面將反應容器內溫度保持為80℃±2℃一面以120分鐘分別自滴液漏斗滴加含有甲基丙烯酸甲酯36質量份、丙烯酸正丁酯34質量份、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯6質量份及甲基丙烯酸縮水甘油酯4質量份之單體混合物,過硫酸銨水溶液(濃度:0.5質量%)20質量份而進行聚合。
於滴加結束後,於同溫度下進行60分鐘之攪拌後,將所述反應容器內之溫度冷卻至40℃,其次以不揮發成分成為20質量%之方式使用去離子水後,藉由200目濾布進行過濾,獲得複合樹脂粒子(B)-15之水分散體,所述複合樹脂粒子(B)-15包含:包含所述胺基甲酸酯樹脂(B)-2之殼層、包含具有縮水甘油基之乙烯系聚合物(B)-8之芯層。
將上述所得之胺基甲酸酯樹脂(B)-1之水分散液以乾燥膜厚成為1μm之方式,使用旋塗機分別塗佈於包含聚醯亞胺膜(東麗.杜邦股份有限公司製造之Kapton150ENC,厚度為50μm)之支撐體之表面,使用熱風乾燥機於80℃下進行3分鐘之乾燥,藉此獲
得於所述支撐體上具有作為底塗層之前驅物之塗膜的積層體。
於構成所述積層體之所述塗膜之表面,使用噴墨印刷機(Konica Minolta IJ股份有限公司製造的噴墨試驗機EB100、評價用列印頭(printer head)KM512L、噴出量42pl),用後述之流體1印刷約1cm之線寬100μm、膜厚0.5μm之直線,其次於150℃之條件下進行30分鐘之煅燒,藉此獲得導電性圖案,所述導電性圖案積層有包含支撐體之層(C)、底塗層(B)、導電層(A),且所述導電層(A)中之亞胺基與所述底塗層(B)之相當於官能基[X]者反應而鍵結。
於氮氣環境下,於包含甲氧基聚乙二醇(數量平均分子量為2,000)20g、吡啶8.0g及氯仿20ml之混合物中,一面於冰冷下攪拌一面以30分鐘滴加包含對甲苯磺醯氯(sulfone acid chloride)9.6g之氯仿(30ml)溶液,然後於浴槽溫度為40℃下進行4小時之攪拌,混合氯仿50ml。
其次,將所述產物用5質量%鹽酸水溶液100ml加以清洗,其次藉由飽和碳酸氫鈉水溶液100ml加以清洗,其次以飽和食鹽水溶液100ml加以清洗後,使用無水硫酸鎂進行乾燥,過濾、減壓濃縮,藉由己烷進行數次清洗後,進行過濾而於80℃下進行減壓乾燥,藉此獲得具有對甲苯磺醯氧基之甲氧基聚乙二醇。
將所述具有對甲苯磺醯氧基之甲氧基聚乙二醇5.39g、聚乙烯亞胺(阿爾多里奇(Aldrich)公司製造、分子量25,000)
20g、碳酸鉀0.07g及N,N-二甲基乙醯胺100ml加以混合,於氮氣環境下、100℃下進行6小時之攪拌。
其次,加入乙酸乙酯與己烷之混合溶液(乙酸乙酯/己烷之體積比=1/2)300ml,於室溫下強力攪拌後,對產物之固形物進行過濾。使用乙酸乙酯與己烷之混合溶液(乙酸乙酯/己烷之體積比=1/2)100ml對該固形物進行清洗後,進行減壓乾燥,藉此獲得於聚乙烯亞胺上鍵結有聚乙二醇之化合物。
將包含所述於聚乙烯亞胺上鍵結有聚乙二醇之化合物0.592g之水溶液138.8g與氧化銀10g加以混合,於25℃下進行30分鐘之攪拌。
其次,一面攪拌一面緩緩加入二甲基乙醇胺46g,於25℃下進行30分鐘之攪拌。
其次,一面攪拌一面緩緩加入10質量%抗壞血酸水溶液15.2g,繼續攪拌20小時,藉此獲得銀之分散體。
於所述銀之分散體中加入異丙醇200ml與己烷200ml之混合溶劑而進行2分鐘之攪拌後,以3000rpm進行5分鐘之離心濃縮。將上清液(supernatant)除去後,於沈澱物中加入異丙醇50ml與己烷50ml之混合溶劑而進行2分鐘之攪拌後,以3000rpm進行5分鐘之離心濃縮。將上清液除去後,於沈澱物中進一步加入水20g而進行2分鐘之攪拌,於減壓下除去有機溶劑。進一步加入水10g而進行攪拌分散後,將該分散體於-40℃之冷凍機(cooling machine)中放置1晝夜而進行凍結,將其於凍結乾燥機
(東京理化器械股份有限公司製造之FDU-2200)中進行24小時之處理,藉此獲得具有灰綠色之金屬光澤的包含薄片(flake)狀塊之含銀粉體。
將上述所得之含銀粉體25.9g與乙二醇45g、離子交換水55g加以混合,進行3小時之攪拌,藉此製備可用於噴墨印刷用導電性墨水中之流體1(銀之含有比例為20質量%、聚乙烯亞胺之質量比例為1質量%、黏度為10mPa.s)。
分別使用下述表1中所記載之胺基甲酸酯樹脂(B)-2~胺基甲酸酯樹脂(B)-3、胺基甲酸酯樹脂(B)'-1代替胺基甲酸酯樹脂(B)-1,除此以外藉由與實施例1中記載之方法同樣之方法獲得導電性圖案。
分別使用下述表2及表3中所記載之乙烯系聚合物(B)-4~乙烯系聚合物(B)-9代替胺基甲酸酯樹脂(B)-1,除此以外藉由與實施例1中記載之方法同樣之方法獲得導電性圖案。
使用下述表3中所記載之及乙烯系樹脂(B)'-2代替乙烯系樹脂(B)-4,使用流體2代替所述流體1,除此以外藉由與實施例4中記載之方法同樣之方法獲得導電性圖案。所述流體2使用以下者。
於十四烷70質量份中,使用油酸分散平均粒徑為30nm
之銀粒子,將其黏度調整為10mPa.s,藉此製備可於噴墨印刷用導電性墨水中使用之不含聚乙烯亞胺之流體2。
分別使用下述表4中所記載之胺基甲酸酯-丙烯酸系複合樹脂(B)-10~胺基甲酸酯-丙烯酸系複合樹脂(B)-13代替胺基甲酸酯樹脂(B)-1,除此以外藉由與實施例1中記載之方法同樣之方法獲得導電性圖案。
用手指於所述構成導電性圖案之導電層之表面壓接賽璐芬(cellophane)黏著帶(adhesive tape)(米其邦(Nichiban)(股)製造、CT405AP-24,24mm)後,於相對於所述導電性圖案之表面而言為90度之方向剝離所述賽璐芬黏著帶。藉由目視觀察所剝離之賽璐芬黏著帶之黏著面,基於其附著物之有無評價所述密接性。
將於所述經剝離之賽璐芬黏著帶之黏著面完全未附著包含銀之導電層之情形評價為「A」;將相對於所述導電層與黏著帶接觸之面積而言不足3%之範圍的導電層自底塗層剝離,附著於黏著帶之黏著面之情形評價為「B」;將相對於所述導電層與黏著帶接觸之面積而言為3%以上且不足30%之範圍的導電層自底塗層剝離,附著於黏著帶之黏著面之情形評價為「C」;將相對於所述導電層與黏著帶接觸之面積而言為30%以上之範圍的導電層自底塗層剝離,附著於黏著帶之情形評價為「D」。
將構成所述導電性圖案之導電層之表面設定為陰極,將含磷銅設定為陽極,使用包含硫酸銅之電鍍液而於電流密度為2A/dm2下進行15分鐘之電鍍,藉此於所述導電層之表面積層厚度為8μm之鍍銅層。所述電鍍液使用硫酸銅70g/升、硫酸200g/升、氯離子50mg/升、toplucina SF(奧野製藥工業股份有限公司製造之光澤劑)5g/升。
以上述所得之構成導電性圖案之鍍敷層成為外側之方式彎折180度後,恢復至原來之狀態。此時,將無法藉由目視確認導電層及鍍敷層之剝離之情形評價為「A」,將導電層之極小一部分自底塗層剝離之情形評價為「B」,將導電層之一部分自底塗層剝離之情形評價為「C」,將於所述鍍敷步驟之途中導電層之一部分自底塗層剝離之情形評價為「D」。
使用胺基甲酸酯樹脂作為形成底塗層之樹脂的實施例1中所記載之導電性圖案之導電層與底塗層之密接性優異。而且,實施例2及實施例3中所記載之導電性圖案具有導電層與底塗層之良好之密接性。
使用丙烯酸系樹脂作為形成底塗層之樹脂的實施例5、實施例6及實施例8中所記載之導電性圖案之導電層與底塗層之密接性優異。而且,實施例4、實施例7及實施例9中所記載之導電性圖案具有導電層與底塗層之良好之密接性。
使用胺基甲酸酯-丙烯酸系樹脂作為形成底塗層之樹脂之實施例11及實施例12中所記載之導電性圖案之導電層與底塗層之密接性優異。而且,實施例10及實施例13中所記載之導電性圖案具有導電層與底塗層之良好之密接性。
另一方面,具有含有不具官能基[X]之胺基甲酸酯樹脂的底塗層的比較例1中所記載之導電性圖案存在產生導電層與底
塗層之密接性降低之情形。而且,具有含有不具官能基[X]之丙烯酸系樹脂的底塗層的比較例2中所記載之導電性圖案存在產生導電層與底塗層之密接性降低之情形。
而且,使用不含聚烯烴亞胺之流體2而所得之比較例3中所記載之導電性圖案存在產生導電層與底塗層之密接性降低之情形。
Claims (8)
- 一種導電性圖案,其是積層有導電層(A)、底塗層(B)、支撐體層(C)之導電性圖案,所述導電層(A)含有具有鹼性氮原子含有基之化合物(a1)及導電性物質(a2),所述底塗層(B)含有具有官能基[X]之化合物(b1),所述導電性圖案的特徵在於:為藉由使所述導電層(A)中所含之所述化合物(a1)所具有之鹼性氮原子含有基、與所述底塗層(B)中所含之所述化合物(b1)所具有之官能基[X]反應而形成鍵結者。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電性圖案,其中所述具有鹼性氮原子含有基之化合物(a1)是聚烯烴亞胺、或者具有包含氧乙烯單元之聚氧化烯結構的聚烯烴亞胺。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電性圖案,其中所述官能基[X]是選自由酮基、環氧基、酸基、N-羥烷基及異氰酸酯基所構成之群組的1種以上。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電性圖案,其中具有所述官能基[X]之化合物(b1)為含有選自由具有官能基[X]之胺基甲酸酯樹脂(x1)、具有官能基[X]之乙烯系樹脂(x2)、及具有官能基[X]之胺基甲酸酯-乙烯系複合樹脂(x3)所構成之群組的1種以上者。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電性圖案,其是藉由於支撐體之表面的一部分或全部塗佈含有具有所述官能基[X]之化合物(b1)的組成物(b1-1)而設置塗膜(b),藉由於所述塗膜(b) 之表面的一部分或全部塗佈含有所述具有鹼性氮原子含有基之化合物(a1)及導電性物質(a2)之流體(A1),進行加熱而所得者。
- 如申請專利範圍第1項所述之導電性圖案,其是於所述導電層(A)之表面積層有鍍敷層(D)者。
- 一種電路,其包含如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述之導電性圖案。
- 一種電磁波遮蔽,其包含如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述之導電性圖案。
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