(57)【要約】【課題】屈曲性及び耐摩耗性に優れ、且つプラスチック基材に対する密着性に優れた導電層を形成できる電子線硬化型導電性ペースト及び回路基板を提供すること。【解決手段】導電粉と、ラジカル重合性樹脂と、飽和ポリエステル樹脂とを含み、飽和ポリエステル樹脂の含有率が０質量％より大きく４質量％以下であることを特徴とする電子線硬化型導電性ペースト。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電粉と、
ラジカル重合性樹脂と、
飽和ポリエステル樹脂とを含み、
前記飽和ポリエステル樹脂の含有率が０質量％より大きく４質量％以下であること、
を特徴とする電子線硬化型導電性ペースト。
【請求項２】
前記飽和ポリエステル樹脂のガラス転移温度が１５℃以下であることを特徴とする請求項１に記載の電子線硬化型導電性ペースト。
【請求項３】
プラスチック基材と、
前記プラスチック基材上に請求項１又は２に記載の電子線硬化型導電性ペーストを塗布し、電子線照射により硬化させてなる導電層と、
を備えることを特徴とする回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子線硬化型導電性ペースト及び回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
パソコンのキーボード、着座センサ、感圧センサなどに使用されるメンブレンスイッチにおいては、回路基板が使用される。この回路基板は一般に、プラスチックフィルムと、このプラスチックフィルム上に電子線硬化型導電性ペーストを印刷し電子線照射によって硬化させてなる導電層とで構成される。
【０００３】
このような回路基板の形成に使用する電子線硬化型導電性ペーストとして、アクリレート化合物などのラジカル重合性樹脂を用いたものが知られている（下記特許文献１及び２）。ラジカル重合性樹脂は、導電性ペーストの架橋密度を大きくし、硬化収縮率を大きくする一方で、ラジカル重合性樹脂を含む電子線硬化型導電性ペーストをプラスチックフィルム上に塗布し電子線照射により硬化させて導電層を形成すると、導電層に十分な硬度を付与することができる。
【０００４】
一方、電子線硬化型導電性ペーストとしては、ラジカル重合性樹脂にカチオン重合系樹脂を混合したものが知られている（特許文献３）。この電子線硬化型導電性ペーストは、ラジカル重合性樹脂の割合を低下させることができるため、硬化過程での硬化収縮を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２７５８４３２号公報
【特許文献２】特開平６−１５７９４５号公報
【特許文献３】特開２００５−１５６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１又は２に記載の電子線硬化型導電性ペーストは、プラスチックフィルムに対する導電層の密着性や、導電層の屈曲性が未だ十分とは言えない。このため、導電層がプラスチックフィルムから剥離したり、導電層にクラック等が生じたりすることがあった。
【０００７】
一方、特許文献３記載の電子線硬化型導電性ペーストは、導電層に十分な硬度を付与することができず、耐摩耗性が不十分となる。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、屈曲性及び耐摩耗性に優れるとともに、プラスチック基材に対する密着性に優れた導電層を形成できる電子線硬化型導電性ペースト及び回路基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意研究を重ねた結果、非架橋成分である不飽和ポリエステル樹脂を所定の割合で含有させることで、上記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
即ち本発明は、導電粉と、ラジカル重合性樹脂と、飽和ポリエステル樹脂とを含み、前記飽和ポリエステル樹脂の含有率が０質量％より大きく４質量％以下であることを特徴とする電子線硬化型導電性ペーストである。
【００１１】
この電子線硬化型導電性ペーストによれば、当該電子線硬化型導電性ペーストをプラスチック基材上に塗布し、電子線照射によって硬化させて導電層を形成した場合に、その導電層を、屈曲性及び耐摩耗性に優れるとともに、プラスチック基材に対する密着性に優れたものとすることができる。
【００１２】
上記電子線硬化型導電性ペーストにおいて、飽和ポリエステル樹脂のガラス転移温度が１５℃以下であることが好ましい。この場合、導電層に、優れた屈曲性を付与し、プラスチック基材に対するより優れた密着性を付与することができる。
【００１３】
また本発明は、プラスチック基材と、前記プラスチック基材上に上記電子線硬化型導電性ペーストを塗布し、電子線照射により硬化させてなる導電層とを備えることを特徴とする回路基板である。
【００１４】
この回路基板においては、導電層が屈曲性及び耐摩耗性に優れるとともに、プラスチック基材に対する密着性に優れる。このため、プラスチック基材からの導電層の剥離や導電層にクラック等が生じることが十分に抑制される。従って、この回路基板は、例えばメンブレンスイッチのような高度な耐摩耗性が要求される部品として好適に使用することが可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、屈曲性及び耐摩耗性に優れるとともに、プラスチック基材に対する密着性に優れた導電層を形成できる電子線硬化型導電性ペースト及び回路基板が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の回路基板の一実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係る回路基板の一実施形態を示す断面図である。図１に示すように、本実施形態の回路基板１０は、プラスチック基材１と、プラスチック基材１上に設けられる導電層２とを備える。
【００１９】
ここで、導電層２は、電子線硬化型導電性ペーストをプラスチック基材１上に塗布し、電子線照射により硬化させることによって得ることができる。電子線硬化型導電性ペーストとしては、導電粉と、ラジカル重合性樹脂と、飽和ポリエステル樹脂とを含み、飽和ポリエステル樹脂の含有率は０質量％より大きく４質量％以下であるものを用いる。
【００２０】
この回路基板１０においては、導電層２が屈曲性及び耐摩耗性に優れるとともに、プラスチック基材１に対する密着性に優れる。このため、プラスチック基材１からの導電層２の剥離や、不十分な屈曲性により導電層２にクラック等が生じることが十分に抑制される。
【００２１】
プラスチック基材１を構成するプラスチックは、プラスチックであれば特に限定されるものではない。このようなプラスチックとしては、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート樹脂（ＰＥＮ）などのポリエステル樹脂などが挙げられる。回路基板１０は、これらのうちＰＥＴを用いた場合に特に有効である。これは、プラスチック基材１に対する導電層２の密着性が特にプラスチック基材１としてＰＥＴやＰＥＮを用いた場合に特に顕著に向上するためである。
【００２２】
導電粉としては、金、銀、銅、白金、パラジウム、ニッケル又はこれらの２種以上の合金などの金属のほか、セラミック、プラスチックなどの担体を上記金属で被覆したものを用いることができる。上記金属としては、酸化による導電性の低下が小さいことから銀が好ましく用いられる。
【００２３】
導電粉の形状は特に限定されるものではないが、導電粉の形状としては、例えば鱗片状、針状、球状が挙げられる。
【００２４】
導電粉の平均粒径は、特に制限されるものではないが、通常は０．５〜１５μｍであり、好ましくは１〜５μｍである。
【００２５】
ラジカル重合性樹脂としては、電子線照射によりラジカル重合を引き起こすものであればよく、特に制限されるものではないが、このようなラジカル重合性樹脂としては、例えばポリエステル（メタ）アクリレート、ポリウレタン（メタ）アクリレート、ポリエーテル（メタ）アクリレート、ポリエーテル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。中でも、ポリオールの構造、イソシアネートの種類により多様な塗膜を得ることができることから、ポリウレタン（メタ）アクリレートが好ましい。
【００２６】
ラジカル重合性樹脂の含有率は、特に制限されるものではないが、通常は５〜５０質量％であり、好ましくは５〜２０質量％である。
【００２７】
飽和ポリエステル樹脂としては、フタル酸、イソフタル酸、アジピン酸などと、ネオペンチルグリコール、エチレングリーコールなどとの共重合体などが挙げられ、具体的には東洋紡績（株）製バイロン３００、日本合成化学（株）製Ｐ−１８５、ユニチカ（株）製ＵＥ−３２２０、ユニチカ（株）製ＵＥ−３５００などを用いることができる。
【００２８】
飽和ポリエステル樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、特に制限されるものではないが、好ましくは１５℃以下であり、より好ましくは１０℃以下である。Ｔｇが１５℃以下であると、Ｔｇが１５℃を超える場合に比べて、導電層２に、より優れた屈曲性を付与することができるとともに、プラスチック基材１に対するより優れた密着性を付与することができる。
【００２９】
飽和ポリエステル樹脂の含有率は０質量％より大きく４質量％以下であり、好ましくは１〜３．５質量％、より好ましくは２〜３質量％である。飽和ポリエステル樹脂の含有率が０質量％では、飽和ポリエステル樹脂の含有率が上記範囲内にある場合に比べて、プラスチック基材１に対する導電層２の密着性、及び導電層２の屈曲性が顕著に低下する。飽和ポリエステル樹脂の含有率が４質量％を超えると、架橋密度が低下して硬度が不十分になるとともに、硬化収縮が不十分となることにより導電性も低下する。
【００３０】
ラジカル重合性樹脂及び飽和ポリエステル樹脂の合計重量を１００質量％とした場合の飽和ポリエステル樹脂の質量比は、好ましくは１５〜４０質量％であり、より好ましくは２０〜３０質量％である。
【００３１】
電子線の照射条件は、導電性ペーストの組成にもよるが、吸収線量は、通常は１００〜３００ｋＧｙであり、加速電圧は通常は１５０〜３００ｋＶである。
【００３２】
なお、上記導電性ペーストは、さらにシリカ、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどの添加剤を含んでもよい。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００３４】
（実施例１）
第１の銀粉、第２の銀粉、ラジカル重合性樹脂、飽和ポリエステル樹脂を表１に示す割合で混合し、３本ロールで混練して導電性ペーストを得た。第１の銀粉、第２の銀粉、ラジカル重合性樹脂及び飽和ポリエステル樹脂としては、具体的には、表１に示す成分のものを用いた。
【表１】
2010192289.tif 000002
【００３５】
（実施例２〜７及び比較例１〜３）
飽和ポリエステル樹脂を、表２に示す成分及び含有率で構成したこと以外は実施例１と同様にして導電性ペーストを得た。なお、実施例２〜７及び比較例１〜３において、ラジカル重合性樹脂と飽和ポリエステル樹脂との合計含有率は１０質量％とした。
【００３６】
[特性評価]
実施例１〜７及び比較例１〜３で得られた導電性ペーストについて以下の特性を評価した。
（１）密着性１（ＰＥＴフィルムに対する導電層の密着性）
実施例１〜７及び比較例１〜３で得られた導電性ペーストを厚さ７５μｍのＰＥＴフィルム上に厚さ２０μｍとなるように塗布し、加速電圧２５０ｋＶ、吸収線量２００ｋＧｙの条件で電子線を照射して導電層を形成し、回路基板を得た。そして、この回路基板について、以下のようにしてＰＥＴフィルムに対する密着性を評価した。即ち、上記の各回路基板について、ＪＩＳ  Ｋ−５４００−８．５の８．５．３に規定される碁盤目テープ法に準拠して密着性を評価した。具体的には、導電層に対し、カッターナイフを用いて１ｍｍ間隔で１１本の平行な切り傷を付け、これらに直交するように、１ｍｍ間隔で１１本の平行な切り傷を付けた。そして、その上にセロハン粘着テープを貼り付け、消しゴムでこすって完全に貼り付けた。その後、セロハン粘着テープの一端を、導電層に対して直角となるようにしながら瞬間的に引き剥がした。その結果、導電層に剥がれが見られたものを合格とし、導電層に剥がれが見られなかったものを不合格とした。結果を表２に示す。なお、表２では合格については「○」と表示し、不合格については「×」と表示した。
（２）密着性２（ＰＥＮフィルムに対する導電層の密着性）
ＰＥＴフィルムをＰＥＮフィルムに代えたこと以外は上記と同様にして、実施例１〜７及び比較例１〜３で得られた導電性ペーストを用いて回路基板を作製した。そして、各回路基板について上記と同様にして、ＰＥＮフィルムに対する導電層の密着性を評価した。結果を表２に示す。
（３）屈曲性
実施例１〜７及び比較例１〜３の導電性ペーストを用い、ＰＥＴフィルムをプラスチック基材とした上記各回路基板をΦ１ｍｍで折り曲げ、元に戻した回路基板について、倍率４０倍で顕微鏡観察を行った。そして、クラックが見られない場合には合格とし、クラックが見られた場合には不合格とした。結果を表２に示す。なお、表２において、合格したものについては「○」と表示し、不合格であったものについては「×」と表示した。
（４）鉛筆硬度
実施例１〜７及び比較例１〜３の導電性ペーストを用い、ＰＥＴフィルムをプラスチック基材とした上記各回路基板について、ＪＩＳ  Ｋ−５６００−５−５に準拠して鉛筆硬度を測定し、鉛筆硬度がＨ以上である場合を合格とし、鉛筆硬度がＨ未満である場合を不合格とした。結果を表２に示す。
（５）導電性
実施例１〜７及び比較例１〜３の導電性ペーストを用い、ＰＥＴフィルムをプラスチック基材とした上記各回路基板について、デジタルマルチメータを用いて４端子法により導電層の比抵抗を測定し、比抵抗が１．６４××１０−４Ωｃｍ以下である場合には導電性に優れるとして合格とし、比抵抗が１．６４××１０−４Ωｃｍを超える場合は不合格とした。
【表２】
2010192289.tif 000003
【００３７】
表２に示す結果より、実施例１〜７の導電層は、比較例１〜３に比べてＰＥＴフィルム及びＰＥＮフィルムに対する密着性、及び、導電層の屈曲性に優れるとともに、高い鉛筆硬度を示すことが分かった。また飽和ポリエステル樹脂の含有率が４質量％を超えると、急激に比抵抗が上昇し、導電性が低下することも分かった。
【００３８】
従って、本発明の電子線硬化型導電性ペーストによれば、屈曲性及び耐摩耗性に優れるとともに、プラスチック基材に対する密着性に優れた導電層を形成できることが確認された。
【符号の説明】
【００３９】
１…プラスチック基材、２…導電層、１０…回路基板。
【図１】
2010192289.tif 000004