(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅粒子（Ａ）と、レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）と、脂肪酸アマイドワックスを活性化処理してなるチキソトロピー性付与剤（Ｃ）とを含有する導電ペーストであって、
前記チキソトロピー性付与剤（Ｃ）は、前記脂肪酸アマイドワックスがキシレンにより膨潤処理されたものであり、
前記チキソトロピー性付与剤（Ｃ）の含有量が、固形分である前記脂肪酸アマイドワックスとして、前記導電ペースト全体に対して０．０５〜２質量％であることを特徴とする導電ペースト。
【請求項２】
銅粒子（Ａ）と、レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）と、脂肪酸アマイドワックスを活性化処理してなるチキソトロピー性付与剤（Ｃ）とを含有する導電ペーストであって、
前記チキソトロピー性付与剤（Ｃ）は、前記脂肪酸アマイドワックスがミネラルターペンにより膨潤処理されたものであり、
前記チキソトロピー性付与剤（Ｃ）の含有量が、固形分である前記脂肪酸アマイドワックスとして、前記導電ペースト全体に対して０．０５〜２質量％であることを特徴とする導電ペースト。
【請求項３】
（ａ）レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）と溶媒（Ｄ）からなる第１のビヒクルを調製する工程と、
（ｂ）前記第１のビヒクルに、脂肪酸アマイドワックスをキシレンにより膨潤処理してなるチキソトロピー性付与剤（Ｃ）を加えて撹拌・混合し、第２のビヒクルを調製する工程と、
（ｃ）前記第２のビヒクルに銅粒子（Ａ）を加えて混合する工程と
を備えることを特徴とする導電ペーストの調製方法。
【請求項４】
（ａ）レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）と溶媒（Ｄ）からなる第１のビヒクルを調製する工程と、
（ｂ）前記第１のビヒクルに、脂肪酸アマイドワックスをミネラルターペンにより膨潤処理してなるチキソトロピー性付与剤（Ｃ）を加えて撹拌・混合し、第２のビヒクルを調製する工程と、
（ｃ）前記第２のビヒクルに銅粒子（Ａ）を加えて混合する工程と
を備えることを特徴とする導電ペーストの調製方法。
【請求項５】
前記第２のビヒクルを調製する工程において、前記第１のビヒクルの溶媒（Ｄ）に前記チキソトロピー性付与剤（Ｃ）を、固形分である前記脂肪酸アマイドワックスとして、前記第１のビヒクルの溶媒（Ｄ）に対して１質量％の割合で添加してなる標準液のせん断速度１ｓｅｃ−１での粘度が、５Ｐａ・ｓｅｃ以上となるような混練手段を用いて、前記第１のビヒクルと前記チキソトロピー性付与剤（Ｃ）との混合物を撹拌する、請求項３または４に記載の導電ペーストの調製方法。 
【請求項６】
前記混練手段はホモジナイザーである、請求項５に記載の導電ペーストの調製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電ペーストおよび導電ペーストの調製方法に係り、特に、銅を導電材料とするスクリーン印刷用の導電ペーストと、この導電ペーストを調製する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品や印刷配線板（プリント基板）等の配線導体の形成に、導電ペーストを用いる方法が知られている。導電ペーストとしては、高い導電性を確保する観点から、銀（Ａｇ）を主成分とする銀ペーストが主として適用されていた。しかしながら、銀ペーストはイオンマイグレーション（銀の電析）が生じ易く、それにより配線間でのショート等の不具合が発生し、配線基板の信頼性が妨げられるおそれがある。そこで、銀ペーストに代えて、マイグレーション現象が生じにくい銅（Ｃｕ）を主成分とする銅ペーストを用いることで、電子部品や配線基板の信頼性を高める技術が提案されている。
【０００３】
一方、近年、電子機器には、小型軽量化、高性能化が強く求められるようになり、導電ペーストを用いて形成される導体パターンに関しても、高精細化が要求されている。高精細な導体パターンを得るための技術としては、フォトリソグラフィ法による導体パターンの形成技術が知られており、そのための導電ペーストの開発が行われている。
例えば、特許文献１には、主としてフォトリソグラフィ法に用いる導電ペーストにおいて、樹脂中の酸性官能基との反応によるゲル化を抑制することを目的として、表面が被覆処理膜と酸化被膜で被覆された銅を含む卑金属粒子を導電性粒子として配合する技術が記載されている。そして、特許文献１には、チキソトロピー性付与剤として、ポリエーテル・エステル型界面活性剤、水素添加ひまし油系化合物、脂肪酸アマイドワックス等を使用することが記載されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１の導電ペーストは、スクリーン印刷による高精細な導電パターンの形成に十分なチキソトロピー性を持たないうえに、特許文献１に記載されたチキソトロピー性付与剤は、ペーストの導電性を低下させやすいという難点があった。
【０００５】
また、例えば、特許文献２には、酸化銀粒子をチキソトロピー性付与剤として用いた印刷特性および現像性が良好でかつ電気抵抗値が低い導電パターンが得られる感光性ペースト組成物が記載されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献２の導電ペーストも、スクリーン印刷による高精細な導電パターンの形成に十分なチキソトロピー性を有していない。このように、スクリーン印刷法に用いる銅ペーストであり、例えば、導電パターンのラインとスペースが共に１００μｍ以下であるような高精細なパターン形成を可能とするものは知られていないのが現状であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４４６６２５０号公報
【特許文献２】特開２０１０−３９３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、配線基板としての信頼性が高い銅粉末を導電材として含有する導電ペーストにおいて、スクリーン印刷法により高精細で導電性の良好な導電パターンを形成することが可能な導電ペースト、およびそのような導電ペーストの調製方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の導電ペーストは、銅粒子（Ａ）と、レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）と、脂肪酸アマイドワックスを活性化処理してなるチキソトロピー性付与剤（Ｃ）とを含有する導電ペーストであって、前記チキソトロピー性付与剤（Ｃ）は、前記脂肪酸アマイドワックスがキシレンにより膨潤処理されたものであり、前記チキソトロピー性付与剤（Ｃ）の含有量が、固形分である前記脂肪酸アマイドワックスとして、前記導電ペースト全体に対して０．０５〜２質量％であることを特徴とする。また、本発明の導電ペーストは、銅粒子（Ａ）と、レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）と、脂肪酸アマイドワックスを活性化処理してなるチキソトロピー性付与剤（Ｃ）とを含有する導電ペーストであって、前記チキソトロピー性付与剤（Ｃ）は、前記脂肪酸アマイドワックスがミネラルターペンにより膨潤処理されたものであり、前記チキソトロピー性付与剤（Ｃ）の含有量が、固形分である前記脂肪酸アマイドワックスとして、前記導電ペースト全体に対して０．０５〜２質量％であることを特徴とする。
【００１１】
本発明の導電ペーストの調製方法は、（ａ）レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）と溶媒（Ｄ）からなる第１のビヒクルを調製する工程と、（ｂ）前記第１のビヒクルに、脂肪酸アマイドワックスをキシレンにより膨潤処理してなるチキソトロピー性付与剤（Ｃ）を加えて撹拌・混合し、第２のビヒクルを調製する工程と、（ｃ）前記第２のビヒクルに銅粒子（Ａ）を加えて混合する工程とを備えることを特徴とする。また、本発明の導電ペーストの調製方法は、（ａ）レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）と溶媒（Ｄ）からなる第１のビヒクルを調製する工程と、（ｂ）前記第１のビヒクルに、脂肪酸アマイドワックスをミネラルターペンにより膨潤処理してなるチキソトロピー性付与剤（Ｃ）を加えて撹拌・混合し、第２のビヒクルを調製する工程と、（ｃ）前記第２のビヒクルに銅粒子（Ａ）を加えて混合する工程とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明の導電ペーストの調製方法では、前記第２のビヒクルを調製する工程において、前記第１のビヒクルの溶媒（Ｄ）に前記チキソトロピー性付与剤（Ｃ）を、固形分である前記脂肪酸アマイドワックスとして、前記第１のビヒクルの溶媒（Ｄ）に対して１質量％の割合で添加してなる標準液のせん断速度１ｓｅｃ−１での粘度が、５Ｐａ・ｓｅｃ以上となるような混練手段を用いて、前記第１のビヒクルと前記チキソトロピー性付与剤（Ｃ）との混合物を撹拌することが好ましい。そして、前記混練手段はホモジナイザーであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の導電ペーストによれば、スクリーン印刷法により、配線基板としての信頼性が高く、かつ高精細で導電性に優れた導電パターンを形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例で印刷性評価試験に用いたスクリーン版（Ｌ／Ｓ＝７５μｍ／７５μｍ）のパターン形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の実施形態の導電ペーストは、銅粒子（Ａ）と、レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）と、脂肪酸アマイドワックスを予め活性化処理してなるチキソトロピー性付与剤（Ｃ）とを含有する。そして、前記チキソトロピー性付与剤（Ｃ）の含有量が、固形分である脂肪酸アマイドワックスとして、導電ペースト全体に対して０．０５〜２質量％の割合となっている。
なお、本明細書において、「活性化処理」は、脂肪酸アマイドワックスの持つチキソトロピー性（以下、チキソ性ともいう。）付与機能を高める処理をいい、例えば、後述する特定の処理溶剤による膨潤処理をいう。
【００１６】
本発明の実施形態の導電ペーストにおいては、脂肪酸アマイドワックスを活性化処理してなるチキソトロピー性付与剤（Ｃ）が、脂肪酸アマイドワックス分として、導電ペースト全体の０．０５〜２質量％含有されているので、スクリーン印刷に好適する良好なチキソトロピー性を有しており、例えばラインとスペースがともに１００μｍ以下であるような、高精細な導電パターンを、スクリーン印刷により形成できる。また、形成された導電パターンを、抵抗率が低く、導電性が良好である。
本明細書においては、導電パターンにおけるラインの幅とスペースの幅とを、必要に応じてＬ／Ｓと示す。ラインとスペースの幅がともに１００μｍである場合、Ｌ／Ｓが１００μｍ／１００μｍ、またはＬ／Ｓ＝１００μｍ／１００μｍと示す。
【００１７】
スクリーン印刷において、導電ペーストは、基板上に設置されたスクリーン版の上面に供給され、スキージ等で押圧されることによって、スクリーン版のメッシュ間に押し込められる。その後、スクリーン版を取り外すことにより、押し込められた導電ペーストが基板上に残り、導電パターンが印刷される。このような工程を経るスクリーン印刷において、印刷精度を向上させるために、導電ペーストには、導電パターン形状を良好に保持できる粘度を有しつつ、印刷時に粘度が低下するという粘度特性が求められる。具体的には、スキージ等で押圧されるなどの高いせん断応力がかけられた状態では、メッシュ間への十分な押し込みが可能でありながら、スクリーン版の裏側に回らない程度に低い粘度を有し、かつせん断応力がかからない状態または流動が制止した状態では、スクリーン版からの型離れや印刷パターン形状を維持するような高い粘度を有するという特性である。
【００１８】
このような特性を示す流体として、例えば、チキソトロピー流体や、せん断速度依存性（以下、シェアシーニング性ともいう。）を有する流体があげられる。チキソトロピー性流体の粘度は、せん断速度一定のせん断応力が継続的に加わるとともに、すなわち時間的に、低下する。一方、シェアシーニング性を有する流体は、粘度の時間的な変化は示さないものの、加わる変形の速さに応じた粘度変化を示す。すなわち、せん断速度の増加とともに粘度は低下し、せん断速度の低下とともに粘度は可逆的に増加する。このとき、せん断応力はせん断速度の増加に合わせて単調増加を示す。なお、せん断応力は、せん断速度と粘度の積であらわされるものである。
【００１９】
そして、このようなチキソトロピー性・シェアシーニング性を向上させる添加剤として、従来から種々の化合物や材料が知られているが、本発明において使用される、脂肪酸アマイドワックスを活性化処理してなるチキソトロピー性付与剤（Ｃ）は、銅粒子（Ａ）とレゾール型フェノール樹脂（Ｂ）を含有する導電ペーストに対して、チキソトロピー性・シェアシーニング性を向上させる効果が大きく、かつ導電性を低下させることが少ない。
【００２０】
以下、本発明の実施形態の導電ペーストを構成する各成分について説明する。
【００２１】
＜銅粒子（Ａ）＞
銅粒子（Ａ）は導電ペーストの導電成分となるものである。銅粒子（Ａ）としては、種々の銅粒子を使用することができ、一次粒子であってもよく、二次粒子であってもよく、また一次粒子と二次粒子とが複合した形の複合粒子であってもよい。複合粒子としては、例えば、一次粒子の表面に二次粒子が付着または結合した形態のものを挙げられる。
【００２２】
銅粒子（Ａ）の平均粒子径は０．０１〜２０μｍであることが好ましく、銅粒子（Ａ）の形状に応じて、上記の範囲内において適宜調整できる。銅粒子（Ａ）の平均粒子径が０．０１μｍ以上であれば、この銅粒子を含む導電ペーストの流動特性が良好となる。また、銅粒子（Ａ）の平均粒子径が２０μｍ以下であれば、この銅粒子を含む導電ペーストにより微細配線を作製し易くなる。
【００２３】
銅粒子（Ａ）が一次粒子を含む場合、その平均粒子径（平均一次粒子径）は０．３〜２０μｍであることが好ましい。また、銅粒子（Ａ）が二次粒子のみからなる場合、その平均粒子径（平均凝集粒子径）は０．０１〜１μｍであることが好ましい。
【００２４】
銅粒子（Ａ）が一次粒子を含む場合にその平均粒子径（平均一次粒子径）が０．３μｍ以上の場合、および銅粒子（Ａ）が二次粒子のみからなる場合にその平均粒子径（平均凝集粒子径）が０．０１μｍ以上の場合には、この銅粒子を含む導電ペーストの流動特性が良好となる。また、銅粒子（Ａ）が一次粒子を含む場合にその平均粒子径（平均一次粒子径）が２０μｍ以下の場合、および銅粒子（Ａ）が二次粒子のみからなる場合にその平均凝集粒子径が１μｍ以下の場合には、この銅粒子を含む導電ペーストにより微細配線を作製し易くなる。
【００２５】
銅粒子（Ａ）としては、例えば、下記銅粒子（Ａ１）〜（Ａ５）を好適に使用できる。
（Ａ１）第１の粒子であって、その平均一次粒子径が０．３〜２０μｍである銅粒子。
（Ａ２）第１の粒子であって、その平均一次粒子径が０．３〜２０μｍである銅粒子表面に、第２の粒子であって、その平均凝集粒子径が２０〜４００ｎｍである水素化銅微粒子が付着した銅複合粒子。
（Ａ３）第２の粒子であって、その平均凝集粒子径が１０ｎｍ〜１μｍである水素化銅微粒子。
（Ａ４）第１の粒子であって、その平均一次粒子径が０．３〜２０μｍである銅粒子表面に、第２の粒子であって、その平均凝集粒子径が２０〜４００ｎｍである銅微粒子が付着した複合金属銅粒子。
（Ａ５）第２の粒子であって、その平均凝集粒子径が１０ｎｍ〜１μｍである銅微粒子。
【００２６】
なお、銅粒子（Ａ４）は、銅粒子（Ａ２）の水素化銅微粒子が、加熱処理により金属銅微粒子に変換されたものであり、銅微粒子（Ａ５）は、水素化銅微粒子（Ａ３）が加熱処理により変換されたものである。
【００２７】
本明細書において、平均粒子径は、以下のようにして求めたものである。
すなわち、第１の粒子についての平均一次粒子径は、走査型電子顕微鏡（以下、「ＳＥＭ」と記す。）像の中から無作為に選んだ１００個の粒子のＦｅｒｅｔ径を測定し、これらの粒子径を平均して算出したものである。
また、第２の粒子の平均凝集粒子径は、透過型電子顕微鏡（以下、「ＴＥＭ」と記す。）像の中から無作為に選んだ１００個の粒子のＦｅｒｅｔ径を測定し、これらの粒子径を平均して算出したものである。
また、例えば銅粒子（Ａ２）のように、第１の粒子である銅粒子と、この銅粒子表面に付着した第２の粒子である水素化銅微粒子とを含む複合粒子の場合には、この複合粒子全体をＳＥＭによって観察し、第２の粒子も含む粒子全体のＦｅｒｅｔ径を測定し、得られた粒子径を平均して算出したものである。
【００２８】
前記したような銅粒子（Ａ）としては、例えば、銅粒子表面を還元処理してなる「表面改質銅粒子」が挙げられる。
【００２９】
（表面改質銅粒子）
本発明における「表面改質銅粒子」は、銅粒子表面をｐＨ値が３以下の分散媒中で還元処理して得られるものであり、例えば、（１）銅粒子を分散媒に分散して「銅分散液」とした後、（２）銅分散液のｐＨ値を所定値以下に調整し、（３）銅分散液に還元剤を添加する下記の（１）〜（３）の工程を経た、湿式還元法により製造できる。
【００３０】
（１）〜（３）の工程により得られる表面改質銅粒子は、主に第１の粒子で構成されるものであり、その平均一次粒子径は０．３〜２０μｍであることが好ましい（銅粒子（Ａ１））。
表面改質銅粒子において、その平均一次粒子径が０．３μｍ以上であれば、この銅粒子を含む導電ペーストの流動特性が良好となる。また、平均一次粒子径が２０μｍ以下であれば、この銅粒子を含む導電ペーストにより微細配線を作製し易くなる。
【００３１】
以下に、表面改質銅粒子を製造する工程（１）〜（３）について説明する。
【００３２】
（１）銅分散液の作製
銅分散液に分散させる銅粒子は、導電ペーストとして一般に用いられる銅粒子を用いることができ、その粒子形状は球状であってもよく、板状であってもよい。
【００３３】
銅分散液に分散させる銅粒子の平均粒子径は、０．３〜２０μｍであることが好ましく、１〜１０μｍであることがより好ましい。
銅粒子の平均粒子径が０．３μｍ未満であると、導電ペーストの流動性を低下させるおそれがある。一方、銅粒子の平均粒子径が２０μｍを超えると、得られる導電ペーストでの微細配線の作製が困難となる。銅粒子の平均粒子径を０．３〜２０μｍとすることで、流動性が良好で、かつ微細配線の作製に適した導電ペーストとできる。
なお、銅粒子の平均粒子径は、ＳＥＭ像の中から無作為に選出した１００個の金属銅粒子のＦｅｒｅｔ径を測定し、その平均値を算出して得たものである。
【００３４】
銅分散液は、上記の銅粒子を粉末状としたものを、分散媒に投入して得ることができる。銅分散液中の銅粒子の濃度は、０．１〜５０質量％であることが好ましい。
銅粒子の濃度が０．１質量％未満であると、銅分散液に含まれる分散媒量が過多となり、生産効率を十分なレベルに維持できないおそれがある。一方、銅粒子の濃度が５０質量％を超えると、粒子同士の凝集の影響が過大となり、表面改質銅粒子の収率が低減するおそれがある。銅分散液の銅粒子の濃度を上記範囲とすることで、表面改質銅粒子を高収率で得られる。
【００３５】
銅粒子分散液の分散媒としては、銅粒子を分散可能なものであれば特に限定されないが、高極性を有するものを好適に使用できる。
高極性の分散媒としては、例えば、水；メタノール、エタノール、２−プロパノール等のアルコール類、エチレングリコール等のグリコール類、およびこれらを混合した混合媒体等が使用でき、特に水を好適に使用できる。
【００３６】
分散媒に分散させる銅粒子は、粒子表面の酸化を防止する観点から、表面処理剤で粒子表面を表面処理したものであってもよい。表面処理剤としては、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸等の長鎖カルボン酸を使用できる。
【００３７】
なお、表面処理剤として長鎖カルボン酸を用いた場合には、銅粒子をそのまま還元処理に供してもよいが、後述する還元反応を円滑に進行させるため、表面処理剤である長鎖カルボン酸を粒子表面から除去した後に分散媒に分散させることが好ましい。長鎖カルボン酸の除去は、例えば、酸を用いた洗浄等の方法により行うことができる。
【００３８】
また、銅粒子の分散媒に対する分散性を向上させる観点から、銅粒子に対して前処理を行うことが好ましい。前処理を行うことで、粒子表面が親水性化されるため、水等の高極性分散媒に対する分散性を高めることができる。
【００３９】
前処理剤としては、例えば、炭素数６以下の脂肪族モノカルボン酸、脂肪族ヒドロキシモノカルボン酸、脂肪族アミノ酸等の脂肪族モノカルボン酸類、および脂肪族ポリカルボン酸類（例えば、炭素数１０以下の脂肪族ポリカルボン酸や脂肪族ヒドロキシポリカルボン酸。）を好適に使用できる。より好ましくは、炭素数８以下の脂肪族ポリカルボン酸類であり、具体的には、グリシン、アラニン、クエン酸、リンゴ酸、マレイン酸、マロン酸等を好適に使用できる。
【００４０】
上記のようにして得られた銅分散液には、分散剤を添加することが好ましい。分散剤としては、銅粒子に対して吸着性を有する水溶性の各種化合物を使用できる。
分散剤としては、具体的には、例えば、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシプロピルセルロース、プロピルセルロース、エチルセルロース等の水溶性高分子化合物や、エチレンジアミン四酢酸、イミノジ二酢酸等のキレート化合物等を使用できる。
【００４１】
上記各処理を経た後の銅粒子表面に担持されて存在する表面処理剤、前処理剤、分散剤の量は、銅粒子に対して外掛けで０．１〜１０質量％であることが好ましい。
【００４２】
前処理剤や分散剤による銅粒子の処理は、水等の溶媒に前処理剤等を添加して得られた溶液に、銅粒子を添加して撹拌し、この溶液中で、銅粒子表面に前処理剤等を担持するようにして行うことができる。
【００４３】
処理速度を高める観点から、前処理を行う際は、溶液を加熱しながら行うことが好ましい。加熱温度としては、５０℃以上、溶剤（水等）の沸点以下の温度で行うことが好ましい。なお、溶剤にカルボン酸等の表面処理剤や分散剤を添加した場合には、加熱温度は、これらの化合物の沸点以下の温度で加熱することが好ましい。
加熱処理する時間は、５分間以上３時間以下が好ましい。加熱時間が５分間未満であると、処理速度を高める効果を十分に得られないおそれがある。一方、３時間を超えて加熱処理を行っても、コストが過度に高くなるおそれがあり、経済的な面から好ましくない。
【００４４】
なお、前処理等を行う際は、銅粒子表面の酸化を防止する観点から、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスで処理容器内を置換して行うことが好ましい。前処理後、溶剤を除去し、必要により水等で洗浄することで、分散液に分散させる銅粒子を得ることができる。
【００４５】
（２）銅分散液のｐＨ値の調整
上記（１）で得られた銅分散液のｐＨ値を調整する。ｐＨ値の調整は、銅分散液にｐＨ調整剤を添加して行うことができる。銅分散液のｐＨ調整剤としては、酸を使用でき、例えばギ酸、クエン酸、マレイン酸、マロン酸、酢酸、プロピオン酸等のカルボン酸や、硫酸、硝酸、塩酸等の無機酸を好適に使用できる。カルボン酸としては、上述した前処理剤として用いたカルボン酸と同様の化合物を使用できる。
【００４６】
これらの中でも、カルボン酸は、銅粒子表面に吸着し、還元処理後の表面改質銅粒子の表面に残存して粒子表面を保護することで、銅の酸化反応を抑制できるため、ｐＨ調整剤として好適に使用できる。特に、ギ酸は還元性を有するアルデヒド基（−ＣＨＯ）を有するため、表面改質された銅粒子表面に残存することで、粒子表面の酸化の進行を抑制できる。このような銅粒子を配合した導電ペーストを用いることで、酸化被膜が形成されにくく、体積抵抗率の上昇が抑制された導電膜を形成できる。
なお、ｐＨ調整剤としては、必ずしも酸成分に限定されるものではない。分散液のｐＨ値が低い場合には、ｐＨ調整剤として塩基を使用できる。
【００４７】
後の還元処理工程で、粒子表面の酸化膜の除去を円滑に行い、得られる表面改質銅粒子の表面酸素濃度を低減する観点から、銅分散液のｐＨ値は３以下とすることが好ましい。
分散液のｐＨ値が３を超えると、銅粒子表面に形成された酸化膜を除去する効果を十分に得ることができず、銅粒子表面の酸素濃度を十分に低減できないおそれがある。一方、分散液のｐＨ値は０．５以上とすることが好ましい。分散液のｐＨ値が０．５未満であると、銅イオンが過度に溶出し、銅粒子の表面改質が円滑に進行しにくくなるおそれがある。分散液のｐＨ値は、０．５以上２以下とすることがより好ましい。なお、分散液のｐＨ値が３以下の場合は、この分散液をそのまま還元処理してもよい。
【００４８】
（３）銅分散液の還元処理
ｐＨ値を調整した銅分散液に還元剤を添加して還元処理を行う。
銅分散液に添加する還元剤としては、金属水素化物、ヒドリド還元剤、次亜リン酸、次亜リン酸ナトリウム等の次亜リン酸塩、ジメチルアミンボラン等のアミンボラン、およびギ酸から選ばれる少なくとも１種を使用できる。金属水素化物としては、水素化リチウム、水素化カリウム、および水素化カルシウムが挙げられる。ヒドリド還元剤としては、水素化リチウムアルミニウム、水素化ホウ素リチウム、および水素化ホウ素ナトリウムが挙げられる。これらのうち、次亜リン酸、次亜リン酸ナトリウムを好適に使用できる。
なお、上記のように、ギ酸はｐＨ調整剤としても用いられるため、分散媒中にギ酸を添加した場合には、還元剤として作用するとともにｐＨ調整剤としても作用する。
【００４９】
銅分散液に添加する還元剤は、粒子表面の銅原子量に対して大過剰に添加することが好ましい。具体的には、分散液に含まれる銅粒子の全モル数に対して、モル比で１倍量以上の還元剤を添加することが好ましく、銅粒子の全銅原子のモル数に対し、モル比で１．２〜１０倍量の還元剤を用いることがよい。
銅の全モル数に対して、１０倍を超える量の還元剤を添加すると、コスト面で不利となり、生産コストが過度に高くなるおそれがある。また、還元剤からの分解生成物の量が過多となり、その除去が煩雑となるおそれもある。
【００５０】
還元反応は、分散媒の温度を５〜６０℃として行うことが好ましく、３５〜５０℃として行うことがより好ましい。分散液の温度を６０℃以下とすることで、銅分散液から分散媒を蒸発させて除去したときの、分散液全体の濃度変化の影響を低減できる。
【００５１】
銅粒子の還元は、上記のように銅分散液に還元剤を添加して行うか、または還元剤を添加した分散媒に、銅粒子を分散させて行うことができる。
なお、銅粒子表面の酸化膜の除去を円滑に行う観点からは、還元剤を添加後の銅分散液のｐＨ値は、反応開始時点から反応終了時まで３以下の状態を保持することが好ましい。
【００５２】
銅分散液の酸化還元電位は、還元剤の添加量や種類等により適宜調整できる。銅イオンの還元反応を円滑に進行させる観点から、銅分散液の酸化還元電位は、標準水素電極（ＳＨＥ）の電位に対して１００〜３００ｍＶであることが好ましく、１００〜２２０ｍＶであることがより好ましい。
なお、酸化還元電位は、標準電極からの電位差として求めることができる。本明細書では、酸化還元電位は、標準電極として、標準水素電極を用いて測定した電位差で表記する。
【００５３】
還元剤の分解がほぼ終了した後、表面改質された銅粒子を分散液から分離し、必要に応じて水等で洗浄、乾燥して表面改質銅粒子、すなわち銅粒子（Ａ）粉末を得ることができる。
【００５４】
上記（１）〜（３）の表面処理を行うことで、出発原料としての銅粒子表面に存在していた酸化銅（Ｃｕ２Ｏ、ＣｕＯ）を銅原子に還元できるため、導電性を阻害する要因となる酸化銅の存在量を低減できる。
【００５５】
なお、還元剤分解物等の副生物は、通常分散媒に可溶な成分であるため、ろ過や遠心分離することでこれらの成分から分離できる。
また、上記（１）〜（３）の表面処理後の銅粒子表面では、還元剤によって銅原子の一部が還元され、水素化銅が生成することがある。そのため、表面処理後の銅粒子は、分散液から分離した後、４０〜１２０℃で加熱処理することで、水素化銅を銅に変化させてもよい。
【００５６】
本発明の銅粒子（Ａ）としては、このように製造される「表面改質銅粒子」の他に、金属銅粒子表面の少なくとも一部に金属銅微粒子が付着した「複合金属銅粒子」も使用できる。
【００５７】
＜レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）＞
本発明の実施形態の導電ペーストに含有されるレゾール型フェノール樹脂（Ｂ）としては、通常の導電ペーストの樹脂バインダとして用いられる公知のレゾール型フェノール樹脂を使用できる。
【００５８】
レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）として、具体的には、フェノール類とアルデヒド類から製造される未変性レゾール型フェノール樹脂、フェノール類およびアルデヒド類に、各種変性剤を加えて製造される変性レゾール型フェノール樹脂等が挙げられる。
【００５９】
前記のフェノールまたはその誘導体（フェノール類）としては、例えばフェノール、ｏ−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール、カテコール、レゾルシノール、ハイドロキノン、キシレノール、ピロガロール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ｐ−フェニルフェノール、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、ｐ−ｔｅｒｔ−オクチルフェノール、α−ナフトール、β−ナフトール等を挙げることができ、これらを単独でまたは２種以上使用できる。
【００６０】
前記アルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、トリオキサン、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ポリオキシメチレン、クロラール、フルフラール、グリオキザール、ｎ−ブチルアルデヒド、カプロアルデヒド、アリルアルデヒド、ベンズアルデヒド、クロトンアルデヒド、アクロレイン、テトラオキシメチレン、フェニルアセトアルデヒド、ｏ−トルアルデヒド、サリチルアルデヒド等を挙げることができ、これらを単独でまたは２種以上使用できる。
自硬性のレゾール型フェノール樹脂を用いる場合は、レゾール型フェノール樹脂に対して、酸や硬化剤を添加してもよいし、硬化度を低下させるために、ノボラック型フェノール樹脂を添加してもよい。また、それらを組合せて添加してもよい。
【００６１】
レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）として、市販のものも使用できる。例えば、粉末状フェノール樹脂（群栄化学社製、商品名：レヂトップ、ＰＧＡ−４５２８、ＰＧＡ−２４７３、ＰＧＡ−４７０４、ＰＧＡ−４５０４、住友ベークライト社製、商品名：スミライトレジンＰＲ−ＵＦＣ−５０４、ＰＲ−ＥＰＮ、ＰＲ−ＡＣＳ−１００、ＰＲ−ＡＣＳ−１５０、ＰＲ−１２６８７、ＰＲ−１３３５５、ＰＲ−１６３８２、ＰＲ−２１７、ＰＲ−３１０、ＰＲ−３１１、ＰＲ−５００６４、ＰＲ−５００９９、ＰＲ−５０１０２、ＰＲ−５０２５２、ＰＲ−５０３９５、ＰＲ−５０５９０、ＰＲ−５０５９０Ｂ、ＰＲ−５０６９９、ＰＲ−５０８６９、ＰＲ−５１３１６、ＰＲ−５１３２６Ｂ、ＰＲ−５１３５０Ｂ、ＰＲ−５１５１０、ＰＲ−５１５４１Ｂ、ＰＲ−５１７９４、ＰＲ−５１８２０、ＰＲ−５１９３９、ＰＲ−５３１５３、ＰＲ−５３３６４、ＰＲ−５３４９７、ＰＲ−５３７２４、ＰＲ−５３７６９、ＰＲ−５３８０４、ＰＲ−５４３６４、ＰＲ−５４４５８Ａ、ＰＲ−５４５４５、ＰＲ−５５１７０、ＰＲ−８０００、ＰＲ−ＦＴＺ−１、ＰＲ−ＦＴＺ−１５）、フレーク状フェノール樹脂（住友ベークライト社製、商品名：スミライトレジンＰＲ−１２６８６Ｒ、ＰＲ−１３３４９、ＰＲ−５０２３５Ａ、ＰＲ−５１３６３Ｆ、ＰＲ−５１４９４Ｇ、ＰＲ−５１６１８Ｇ、ＰＲ−５３１９４、ＰＲ−５３１９５、ＰＲ−５４８６９、ＰＲ−Ｆ−１１０、ＰＲ−Ｆ−１４３、ＰＲ−Ｆ−１５１Ｆ、ＰＲ−Ｆ−８５Ｇ、ＰＲ−ＨＦ−３、ＰＲ−ＨＦ−６）、液状フェノール樹脂（住友ベークライト社製、商品名：スミライトレジンＰＲ−５００８７、ＰＲ−５０６０７Ｂ、ＰＲ−５０７０２、ＰＲ−５０７８１、ＰＲ−５１１３８Ｃ、ＰＲ−５１２０６、ＰＲ−５１６６３、ＰＲ−５１９４７Ａ、ＰＲ−５３１２３、ＰＲ−５３３３８、ＰＲ−５３３６５、ＰＲ−５３７１７、ＰＲ−５４１３５、ＰＲ−５４３１３、ＰＲ−５４５６２、ＰＲ−５５３４５、ＰＲ−９４０、ＰＲ−９４００、ＰＲ−９６７）、レゾール型液状フェノール樹脂（群栄化学社製、商品名：レヂトップＰＬ−４８２６、ＰＬ−２３９０、ＰＬ−４６９０、ＰＬ−３６３０、ＰＬ−４２２２、ＰＬ−４２４６、ＰＬ−２２１１、ＰＬ−３２２４、ＰＬ−４３２９、住友ベークライト社製、商品名：スミライトレジンＰＲ−５０２７３、ＰＲ−５１２０６、ＰＲ−５１７８１、ＰＲ−５３０５６、ＰＲ−５３３１１、ＰＲ−５３４１６、ＰＲ−５３５７０、ＰＲ−５４３８７）、微粒状フェノール樹脂（エアウオーター社製、商品名：ベルパール、Ｒ８００、Ｒ７００、Ｒ６００、Ｒ２００、Ｒ１００、Ｓ８３０、Ｓ８７０、Ｓ８９０、Ｓ８９５、Ｓ２９０，Ｓ１９０）、真球状フェノール樹脂（群栄化学社製、商品名：マリリンＧＵ−２００、ＦＭ−０１０、ＦＭ−１５０、ＨＦ−００８、ＨＦ−０１５、ＨＦ−０７５、ＨＦ−３００、ＨＦ−５００、ＨＦ−１５００）、固形フェノール樹脂（群栄化学社製、商品名：レヂトップＰＳ−２６０１、ＰＳ−２６０７、ＰＳ−２６５５、ＰＳ−２７６８、ＰＳ−２６０８、ＰＳ−４６０９、ＰＳＭ−２２２２、ＰＳＫ−２３２０、ＰＳ−６１３２）などが例示される。
【００６２】
本発明に用いるレゾール型フェノール樹脂（Ｂ）については、分子量も特に制限されないが、溶液化した際の溶液粘度の観点から、質量平均分子量として２００〜１００００が好ましく、３００〜３０００がより好ましい。レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）としては、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００６３】
導電ペースト中のレゾール型フェノール樹脂（Ｂ）の含有量は、銅粒子（Ａ）の体積と、銅粒子間に存在する空隙の体積との比率に応じて適宜選択できる。銅粒子（Ａ）１００質量％に対して５〜５０質量％が好ましく、５〜２０質量％がより好ましい。レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）の含有量を５質量％以上とすると、導電ペーストとして十分な流動特性が得られる。一方、レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）の含有量が５０質量％以下であれば、硬化後の樹脂成分により銅粒子間の接触が妨げられることがほとんどなく、導電ペーストから得られる導電膜の体積抵抗率を上昇させるおそれがない。
【００６４】
＜チキソトロピー性付与剤（Ｃ）＞
本発明の導電ペーストに含有されるチキソトロピー性付与剤（Ｃ）は、脂肪酸アマイドワックスに対して、そのチキソ性付与機能を高めるような活性化処理を施してなるものである。
【００６５】
脂肪酸アマイドワックスは、分子内に長鎖脂肪酸基とアミド基を持ち、界面活性作用を有し、かつ熱的・化学的に安定な常温で固体の化合物である。分子内に親油性の長鎖脂肪酸基と親水性のアミド基の両方の基を持つことで、樹脂組成物にチキソトロピー性を付与する働きをする。また、脂肪酸アマイドワックスは、導電ペーストに添加した場合に、電気抵抗を上昇させる率が小さいという利点がある。
【００６６】
本発明で使用される脂肪酸アマイドワックスの分子構造、分子量等は特に制限されないが、融点が１１０〜１３０℃であるものが好ましい。好ましい脂肪酸アマイドワックスとして、例えば、以下の化学式に示される、水素添加ひまし油脂肪酸とプライマリージアミンとの縮合反応生成物を挙げることができる。
【化１】
0005803608.tif 000002
【００６７】
このような脂肪酸アマイドワックスの活性化処理としては、脂肪酸アマイドワックスのチキソ性付与機能を高める処理であれば特に制限されないが、効果の点で、特定の処理溶剤による膨潤（プレ膨潤）処理が好ましい。膨潤処理に使用可能な溶剤は、脂肪酸アマイドワックスの分子構造や分子量等により異なるが、例えば、前記化学式で表わされる水素添加ひまし油脂肪酸とプライマリージアミンとの縮合反応生成物の膨潤処理には、キシレンまたはミネラルターペンが好適する。ここで、ミネラルターペンは、ミネラルスピリットとも呼ばれる石油系溶剤の１種である。また、脂肪酸アマイドワックスの膨潤処理には、キシレンまたはミネラルターペンとともに、アルコールを併用することもできる。
【００６８】
脂肪酸アマイドワックスを溶剤により膨潤処理したチキソトロピー性付与剤（Ｃ）の市販品としては、ディスパロン６９００−２０Ｘ、ディスパロン６８５０−２０Ｘ、ディスパロンＡ６７０−３０Ｍ（いずれも、楠本化成社の商品名）等がある。ディスパロン６９００−２０Ｘおよびディスパロン６８５０−２０Ｘは、前記化学式で表わされる脂肪酸アマイドワックスを、キシレンとエタノールおよびメタノールの混合溶剤によりプレ膨潤したペースト状のチキソトロピー性付与剤であり、ディスパロンＡ６７０−３０Ｍは、前記化学式で表わされる脂肪酸アマイドワックスを、ミネラルターペンとベンジルアルコールとの混合溶剤によりプレ膨潤したペースト状のチキソトロピー性付与剤である。いずれのチキソトロピー性付与剤も、前記レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）を含むビヒクルに良好なチキソトロピー性を付与できる。また、膨潤構造が非常に強力で耐熱性、経時安定性に優れている。
【００６９】
上記した脂肪酸アマイドワックスを溶剤により膨潤処理してなるチキソトロピー性付与剤（Ｃ）において、脂肪酸アマイドワックスの含有割合（濃度）は特に限定されないが、膨潤処理による脂肪酸アマイドワックスの活性化の効率と使用し易さの点で、２〜５０質量％の範囲が好ましい。
【００７０】
また、チキソトロピー性付与剤（Ｃ）の含有量は、チキソトロピー性付与剤（Ｃ）中の固形分である脂肪酸アマイドワックス分が、導電ペースト全体の０．０５〜２質量％の割合を占める量とする。チキソトロピー性付与剤（Ｃ）の含有量が、脂肪酸アマイドワックスとして導電ペースト全体の０．０５質量％以上であると、導電ペーストが十分なチキソトロピー性を有し、Ｌ／Ｓが１００μｍ／１００μｍ以下の高精細な配線パターンをスクリーン印刷により形成できる。一方、脂肪酸アマイドワックスとして導電ペースト全体の２質量％以下であれば、導電ペーストの抵抗率を上げることもほとんどなく、導電性の良好な導電パターンが得られる。
【００７１】
＜その他の成分＞
本発明の導電ペーストは、前記（Ａ）〜（Ｃ）の各成分に加えて、溶剤や各種添加剤（レベリング剤、カップリング剤、粘度調整剤、酸化防止剤、密着剤等。）等のその他の成分を、本発明の効果を損なわない範囲で含んでいてもよい。特に、適度な流動性を有するペースト体を得るために、溶剤を含有することが好ましい。そして、このような溶剤として、レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）を溶解し得る溶媒（Ｄ）を含有させることが好ましい。
【００７２】
レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）を溶解し得る溶媒（Ｄ）としては、酢酸ブチル、酢酸−３−メトキシブチル、１−ブタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン、シクロヘキサノール、エチレングリコール、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル（エチルカルビトール）、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルカルビトール）、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、テルピネオール、ジエチレングリコール等が挙げられる。これらの１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００７３】
溶液化した際の溶液粘度とペーストの乾燥しにくさの観点から、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等が好ましい。
【００７４】
レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）を溶解し得る前記溶媒（Ｄ）は、レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）１００質量％に対して１０〜１０００質量％が好ましく、２０〜２００質量％がより好ましい。本発明の実施形態の導電ペーストにおいて、レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）に対する前記溶媒（Ｄ）の含有割合を上記範囲とすることにより、スクリーン印刷における作業性が良好で、かつ高精細な導電パターンの形成が可能となる。
【００７５】
また、印刷用ペースト体として適度な粘度範囲とする観点から、導電ペーストに含有される溶剤全体の量は、銅粒子（Ａ）に対して１〜１０質量％の範囲が好ましい。この溶剤には、前記レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）を溶解し得る溶媒（Ｄ）、および前記チキソトロピー性付与剤（Ｃ）中に含まれる脂肪酸アマイドワックスの膨潤処理用の溶剤等も含まれる。
【００７６】
本発明の実施形態の導電ペーストは、前記（Ａ）〜（Ｃ）の各成分および前記溶剤等のその他の成分を、例えば、以下に示すように混合して得ることができる。すなわち、本発明の導電ペーストの調製方法は、（ａ）レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）と溶媒（Ｄ）とからなる第１のビヒクルを調製する工程と、（ｂ）前記第１のビヒクルに、脂肪酸アマイドワックスを活性化処理してなるチキソトロピー性付与剤（Ｃ）を加え、撹拌・混合して、第２のビヒクルを調製する工程と、（ｃ）前記第２のビヒクルに銅粒子（Ａ）を加えて混合する工程とを備える。以下、各工程について説明する。
【００７７】
＜（ａ）第１のビヒクルを調製する工程＞
レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）を、この樹脂を溶解し得る前記溶媒（Ｄ）に溶解してなる第１のビヒクルを調製する。第１のビヒクルにおける前記溶媒（Ｄ）の含有割合は、前記したように、前記レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）１００質量％に対して１０〜１０００質量％が好ましく、２０〜２００質量％がより好ましい。本発明の実施形態の導電ペーストにおいて、レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）に対する前記溶媒（Ｄ）の含有割合を上記範囲とすることで、スクリーン印刷における作業性が良好となり、かつ高精細な導電パターンの形成が可能となる。
【００７８】
また、第１のビヒクルの２５℃における粘度（以下、粘度（２５℃）と示す。）を５Ｐａ・ｓｅｃ以下とすることが好ましい。第１のビヒクルの粘度（２５℃）を５Ｐａ・ｓｅｃ以下とすることで、スクリーン印刷に好適する良好なチキソトロピー性を有する導電ペーストが得られる。
【００７９】
＜（ｂ）第２のビヒクルを調製する工程＞
前記（ａ）工程で得られた第１のビヒクルに、脂肪酸アマイドワックスを活性化処理（例えば、特定の溶剤による膨潤処理）してなるチキソトロピー性付与剤（Ｃ）を加える。そして、混合物を撹拌して、脂肪酸アマイドワックスを第１のビヒクル中に均一に分散させ、第２のビヒクルを得る。
【００８０】
前記混合物の撹拌手段は、混合物に高いせん断応力を加え、脂肪酸アマイドワックスを第１のビヒクル中に均一に分散させることが可能な手段であれば、特に限定されない。例えば、ホモジナイザー、スターラー、カウレス羽根を有するディスパー（カウレスディスパー）等の各種の撹拌・混合手段を利用できる。
【００８１】
このように、第２のビヒクルを調製する工程において、混合物の撹拌手段は特に限定されないが、撹拌強度によりチキソトロピー性付与剤（Ｃ）により付与されるチキソトロピー性の大きさが変わるため、以下に示す条件での粘度を測定し、測定された粘度（以下、標準粘度ということがある。）を指標として、撹拌手段がチキソ性付与に与える影響の大きさを評価できる。
【００８２】
すなわち、まず、前記した第１のビヒクルに含有される溶媒（Ｄ）と同じ溶剤（例えば、エチルカルビトール）にチキソトロピー性付与剤（Ｃ）を、固形分である脂肪酸アマイドワックスの溶媒（Ｄ）に対する割合が１質量％となるように添加し、標準液を調製する。そして、この標準液をせん断速度１ｓｅｃ−１で撹拌したときの粘度（標準粘度）を、各種の撹拌手段について測定する。本発明においては、こうして測定された標準粘度が５Ｐａ・ｓｅｃ以上となるような撹拌手段を用いて、第１のビヒクルとチキソトロピー性付与剤（Ｃ）との混合物を撹拌し、混練することが好ましい。
【００８３】
前記標準粘度が５Ｐａ・ｓｅｃ以上となる手段を用いて撹拌・混練した場合は、標準粘度が５Ｐａ・ｓｅｃ未満となる撹拌手段を用いた場合に比べて、よりいっそうスクリーン印刷に適した良好なチキソトロピー性を有する導電ペーストが得られる。標準粘度が５Ｐａ・ｓｅｃ以上となる撹拌・混練手段としては、例えば、ロールミル、ビーズミル、回転円盤式分散機、乳化・分散試験装置、３軸遊星方式分散・混合・混練機、自転・公転ミキサー、ホモジナイザー、超音波乳化機等が挙げられる。
【００８４】
ここで、ホモジナイザーには、種々の形式があり、円盤回転式、超音波印加方式、特殊形状の羽が高速回転する方式などがあげられる。特に、特殊形状の羽が高速回転する方式としては、Ｗｉｌｌｅｍｓの原理に基づき、高速分散〜微砕〜均一化の一連のホモジネーションを行う装置があり、高速回転する内刃と外刃の窓の間で起こる超音波、高周波等の効果が加わり、高速分散、微砕、均一化効果が大きいホモジナイザーが知られている。一般的なホモジナイザーは、回転・摺動・振動部を有しており、その速度がより大きいものは、高速ホモジナイザーといわれる。
【００８５】
＜（ｃ）銅粒子の添加・混合工程＞
前記（ｂ）工程で得られた第２のビヒクルに、銅粒子（Ａ）を加えて混合する。混合手段は特に限定されず、公知の撹拌・混合装置を使用できる。
【００８６】
本発明の実施形態の導電ペーストの調製方法において、前記（Ａ）〜（Ｄ）の各成分を混合する時には、レゾール型フェノール樹脂（Ｂ）の硬化や溶剤の揮発が生じない程度の温度で、加熱しながら行うこともできる。混合、撹拌時の温度は、１０〜４０℃とすることが好ましい。より好ましくは２０〜３０℃とする。特に、（ｃ）銅粒子の添加・混合工程では、１０℃以上の温度にすることで、導電ペーストの粘度を十分に低下させることができ、撹拌を円滑かつ十分に行うことができる。また、銅粒子（Ａ）表面に生成した水素化銅を銅原子とできる。一方、（ｃ）銅粒子の添加・混合工程での温度が１２０℃を超えると、ペースト中でレゾール型フェノール樹脂（Ｂ）の硬化が生じたり、銅粒子（Ａ）同士の融着が生じたりするおそれがある。
なお、（ｃ）銅粒子の添加・混合工程では、銅粒子（Ａ）が酸化されるのを防止するため、不活性ガスで置換した容器内で混合することが好ましい。
【００８７】
以上説明した調製方法によれば、スクリーン印刷に好適する良好なチキソトロピー性を有し、かつ導電性に優れた導電ペーストを得ることができる。
【００８８】
本発明の導電ペーストを用いて基材上に導電パターン（配線パターン）等の導電膜を形成し、印刷配線板のような導電膜付き基材を得ることができる。導電膜付き基材は、本発明の実施形態の導電ペーストを基材の表面にスクリーン印刷のような印刷法によって塗布し、導電ペースト膜を形成した後、加熱して導電ペースト膜中の溶剤等の揮発性成分を除去するとともに、レゾール型フェノール樹脂を硬化させることにより製造できる。
【００８９】
基材としては、ガラス基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）のようなポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミド等のプラスチック基材、ガラス繊維強化樹脂基板、セラミックス基板等を使用できる。
【００９０】
本発明の実施形態の導電ペーストは、チキソトロピー性に優れており、印刷時における高せん断応力下では、メッシュ間への十分な押し込みを可能としながらスクリーン版の裏側に回らない程度に粘度が低いうえに、印刷膜のレベリング性が高く、型離れ性が良好である。よって、上記基材の上に本発明の導電ペーストをスクリーン印刷することで、表面および側面における凹凸の発生が抑制された滑らかな配線形状を、特に、Ｌ／Ｓが１００μｍ／１００μｍ以下の高精細な導電パターンにおいて、効率的に形成できる。
【００９１】
スクリーン印刷等の印刷法により形成された導電ペースト膜の加熱温度は、１００〜１８０℃とすることが好ましい。加熱温度が１００℃未満であると、レゾール型フェノール樹脂を十分に硬化させるのが困難となる。一方、加熱温度が１８０℃を超えると、例えばプラスチックフィルム等の基材を用いた場合、基材が変形するおそれがある。加熱方法としては、温風加熱、熱輻射、ＩＲ加熱等の方法が挙げられる。なお、加熱は、空気中で行ってもよく、また酸素量が少ない窒素雰囲気下等で行ってもよい。
【００９２】
基材上に形成される配線パターン等の導電膜の厚さは、安定な導電性を確保し、かつ配線形状を維持し易くする観点から、１〜２００μｍであることが好ましく、５〜１００μｍであることがより好ましい。また、導電膜の体積抵抗率は、１．０×１０−４Ωｃｍ以下であることが好ましい。導電膜の体積抵抗率が１．０×１０−４Ωｃｍを超えると、電子機器用の導電体として、十分な導電性を得られないおそれがある。
【実施例】
【００９３】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は実施例に限定されない。例１〜７は本発明の実施例であり、例８〜１１は比較例である。
【００９４】
（例１）
［銅粒子（表面改質銅粒子）（Ａ）の製造］
以下に示すように、銅粒子に還元処理を施し、銅粒子（表面改質銅粒子）（Ａ）を得た。
まず、ガラス製ビーカーにギ酸３．０ｇと５０質量％次亜リン酸水溶液９．０ｇとを投入し、このビーカーをウォーターバスに入れて４０℃に保持した。
【００９５】
次いで、このビーカー内に、銅粒子（三井金属鉱業社製、商品名：１４００ＹＰ、平均一次粒子径７μｍ）５．０ｇを徐々に添加し、３０分間撹拌して銅分散液を得た。得られた銅分散液から、遠心分離器を使用し回転数３０００ｒｐｍで１０分間遠心分離して、沈殿物を回収した。この沈殿物を蒸留水３０ｇに分散させ、遠心分離によって再び凝集物を沈殿させ、沈殿物を分離した。得られた沈殿物を、−３５ｋＰａの減圧下、８０℃で６０分間加熱し、残留水分を揮発させて徐々に除去して、粒子表面が改質された銅粒子（Ａ）を得た。
【００９６】
［フェノール樹脂溶液（第１のビヒクル）の調製］
レゾール型フェノール樹脂（群栄化学社製、商品名：レジトップＰＬ２２１１、メタノール溶液、樹脂固形分約５０質量％）１００ｇに、エチルカルビトール５０ｇを加え、３０℃に保ちながら減圧脱気した。こうして、メタノールを除去し、レゾール型フェノール樹脂のエチルカルビトール溶液を調製した。次いで、得られた樹脂溶液の一部を取り出し、２００℃で蒸発乾固させることにより樹脂固形分濃度を測定した。そして、この測定値を元にして、レゾール型フェノール樹脂の固形分濃度が５０質量％のエチルカルビトール溶液（第１のビヒクル）を調製した。
【００９７】
［チキソトロピー性付与剤（Ｃ）の添加および撹拌・混合］
前記で得られた第１のビヒクルに、脂肪酸アマイドワックスをキシレン（エタノール、メタノール併用）により膨潤処理したプレ膨潤物（楠本化成社製、商品名：ディスパロン６９００−２０Ｘ、固形分２０質量％）４．２ｇを添加し、ホモジナイザー（ＫＩＮＥＭＡＴＩＣＡ社製、装置名：Ｐｏｌｙｔｒｏｎ  ＰＴ１０／３５  ＧＴ  Ｂｅｎｃｈｔｏｐ  Ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｒ、ＰＴＡ１０Ｓシャフト）を使用し、１０００〜１３００ｒｐｍの回転速度で１分間混練した。こうして、脂肪酸アマイドワックスを第１のビヒクルに分散させ、第２のビヒクルを得た。 
【００９８】
［導電ペーストの調製］
次いで、第２のビヒクル１０４．２ｇに、前記銅粒子（Ａ）３１７ｇを加え、自転・公転ミキサー（シンキー社製、装置名：あわとり練太郎  ＡＲＥ−３１０）を用いて、２０００ｒｐｍで１分間混練し、２２００ｒｐｍで０．５分間脱泡捜査を行い、導電ペースト１を得た。なお、この導電ペースト１中での脂肪酸アマイドワックス（固形分）の含有割合は、０．２質量％であった。
【００９９】
（例２）
肪酸アマイドワックスのキシレンによるプレ膨潤物であるディスパロン６９００−２０Ｘを、導電ペースト全体に対して、固形分である脂肪酸アマイドワックスの含有割合として０．８質量％になるように添加した。それ以外は例１と同様にして導電ペースト２を得た。
（例３）
第２のビヒクルの調製工程において、ホモジナイザーに代わってスターラー（ヤマト科学社製、装置名：ＭＧ６００Ｈ）を使用し、レゾール型フェノール樹脂のエチルカルビトール溶液にディスパロン６９００−２０Ｘを加えた混合物を、３０〜１００ｒｐｍの回転速度で１０分間撹拌した。それ以外は例１と同様にして導電ペースト３を得た。
【０１００】
（例４〜６）
脂肪酸アマイドワックスのキシレンによるプレ膨潤物であるディスパロン６９００−２０Ｘを、導電ペースト全体に対して、固形分である脂肪酸アマイドワックスの含有割合として、例４では０．４質量％、例５では０．８質量％、例６では１．０質量％となるようにそれぞれ添加した。それ以外は例３と同様にして導電ペースト４〜６を得た。
【０１０１】
（例７）
ディスパロン６９００−２０Ｘの代わりに、脂肪酸アマイドワックスをミネラルターペン（ベンジルアルコール併用）により膨潤処理したプレ膨潤物（楠本化成社製、商品名：ディスパロンＡ６７０−３０Ｍ、固形分３０質量％）を、導電ペースト全体に対して、固形分である脂肪酸アマイドワックスの含有割合が１．０質量％になるように添加した。それ以外は例３と同様にして導電ペースト７を得た。
【０１０２】
（例８）
第１のビヒクルに脂肪酸アマイドワックスを添加することなく、スターラーによる撹拌のみを行った。それ以外は例３と同様にして導電ペースト８を得た。
【０１０３】
（例９）
脂肪酸アマイドワックスを膨潤処理することなく、そのまま使用した。そして、脂肪酸アマイドワックスが導電ペースト全体に対して０．２質量％の含有割合になるように添加した。それ以外は例３と同様にして導電ペースト９を得た。
【０１０４】
（例１０）
ディスパロン６９００−２０Ｘの代わりに、脂肪酸アマイドワックスをアルキルシクロヘキサンで膨潤処理したプレ膨潤物（楠本化成社製、商品名：ディスパロンＰＦＡ１３１、固形分１０質量％）を、導電ペースト全体に対して、固形分である脂肪酸アマイドワックスの含有割合が１．０質量％になるように添加した。それ以外は例３と同様にして導電ペースト１０を得た。
（例１１）
ディスパロン６９００−２０Ｘの代わりに、公知のチキソトロピー性付与剤である酸化ポリエチレン（楠本化成社製、商品名；ＰＦ９１１、固形分１０質量％）を、導電ペースト全体に対して、酸化ポリエチレンが１．０質量％の含有割合になるように添加した。それ以外は例３と同様にして導電ペースト１１を得た。
【０１０５】
次に、例１〜１１で得られた導電ペースト１〜１１について、以下に示す印刷性評価試験を行った。また、導電ペースト１〜１１をガラス基板上にスクリーン印刷法により塗布し、塗布膜を加熱・硬化させて得られた導電膜の体積抵抗率を測定した。これらの結果を、脂肪酸アマイドワックスの含有割合、ビヒクルの撹拌手段等とともに表１に示す。
【０１０６】
＜印刷性評価試験＞
図１に示す、Ｌ／Ｓが７５μｍ／７５μｍのパターンを有するスクリーン版（東京プロセス社製）を、スクリーン印刷機（マイクロ・テック社製、装置名：ＭＴ−７５０）に装着した。このスクリーン印刷機を用いて、例１〜１１で得られた導電ペーストを厚さ１．１ｍｍのガラス基板上にスクリーン印刷した。スキージ角度を７０度、スキージ圧力を０．２５ＭＰａ、スキージ速度を５０ｍｍ／ｍｉｎ．、スクリーン版とガラス基板とのクリアランスを２．５ｍｍとして配線パターンを印刷・形成した。
【０１０７】
次いで、配線パターンが印刷されたガラス基板を、１５０℃に温度制御された温風循環式のオーブンに投入し、３０分間加熱してレゾール型フェノール樹脂を硬化させた後取り出した。こうして得られた配線パターンを、レーザー顕微鏡を用いて観察し、配線部分の線幅を任意の１０点で測定して平均値を求めた。そして、この線幅の平均値の、スクリーン版の設計値である７５μｍに対する拡幅の割合を、太り率として評価した。 
【０１０８】
＜導電体膜の体積抵抗率＞
５ｃｍ角で厚さ５ｍｍのソーダライムガラス板に、汎用のセロハンテープを用いて、長さ４０ｍｍ、幅２ｍｍとなるような長方形のパターンを形成できるようにマスキングした。その後、前述の導電ペースト１〜１１をガラス板上に塗布し、マスキングテープの厚みに合うように金属ブレードを用いて塗布量を調整した後、１５０℃で３０分間乾燥し、ペースト印刷物を作成した。この印刷物の長手方向に３０ｍｍ離れた２点において、抵抗値計（ケースレー社製、装置名：ミリオームハイテスタ）を用いて実効抵抗値を測定した。また、３０ｍｍ離れた２点間のちょうど真ん中付近の配線断面形状を、表面粗さ・輪郭形状測定機（東京精密社製、装置名：サーフコム１３０Ａ）を用いて測定した。これらの値をもとに、印刷パターンの体積抵抗率を求めた。
【０１０９】
【表１】
0005803608.tif 000003
【０１１０】
脂肪酸アマイドワックスをキシレンまたはミネラルターペンにより膨潤処理してなるチキソトロピー性付与剤（Ｃ）が、脂肪酸アマイドワックス分として導電ペースト全体の０．０５〜２質量％の割合で含有されている例１〜７（本発明の実施例）の導電性ペーストによれば、配線パターンの太り率が７５％以下であり、スクリーン印刷法により高精細な導電パターンを形成できる。また、例１〜７の導電性ペーストによれば、体積抵抗率が３０〜４５μΩｃｍである、導電性の良好な配線パターンを形成できる。
【０１１１】
それに対して、脂肪酸アマイドワックスを添加しない例８、および脂肪酸アマイドワックスを膨潤処理することなくそのまま使用した例９では、ともに配線パターンの太り率が高く、実用的でないことが分かる。さらに、脂肪酸アマイドワックスをアルキルシクロヘキサンにより膨潤処理したプレ膨潤物を配合した例１０、および公知のチキソトロピー性付与剤である酸化ポリエチレンを配合した例１１では、十分な導電性を有する配線パターンが得られていないことが分かる。
【０１１２】
（例１２〜１５）
次に、第１のビヒクルにチキソトロピー性付与剤（Ｃ）を添加した混合物を撹拌する各種の手段について、チキソトロピー性付与剤（Ｃ）によるチキソ性付与に撹拌手段が与える影響の大きさを、標準粘度を指標として評価した。
【０１１３】
まず、前記した例１〜７の実施例において、第１のビヒクルに溶媒として使用したエチルカルビトール１００ｇに、チキソトロピー性付与剤（Ｃ）として使用したディスパロン６９００−２０Ｘを５ｇ添加し、固形分である脂肪酸アマイドワックスのエチルカルビトールに対する含有割合が１質量％となる標準液を調製した。そして、この標準液を、例１２ではホモジナイザー（１）（ＫＩＮＥＭＡＴＩＣＡ社製、装置名：Ｐｏｌｙｔｒｏｎ  ＰＴ１０／３５  ＧＴ  Ｂｅｎｃｈｔｏｐ  Ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｒ、ＰＴＡ１０Ｓシャフト）を使用し、せん断速度１ｓｅｃ−１で撹拌したときの粘度（標準粘度）を測定した。また、例１３ではホモジナイザー（２）（ＮＩＳＳＥＩ社製、装置名：ＡＭ−７）を、例１４ではスターラー（ヤマト科学社製、装置名：ＭＧ−６００Ｈ）を、例１５ではカウレスディスパー（英弘精機社製、装置名：ＶＭＡ  ディスパーマット）をそれぞれ使用し、せん断速度１ｓｅｃ−１で撹拌したときの標準粘度をそれぞれ測定した。
【０１１４】
粘度の測定は、コーンプレート型測定治具を使用し、レオメーター（Ａｎｔｏｎ−Ｐａａｒ社製、装置名：ＭＣＲ３０１）により、前記標準液のせん断速度１ｓｅｃ−１での定常流の粘度を測定した。測定結果を表２に示す。
【０１１５】
【表２】
0005803608.tif 000004
【０１１６】
表２から、撹拌手段がホモジナイザーである例１２および例１３では、標準粘度が５Ｐａ・ｓｅｃ以上となるのに対して、撹拌手段がスターラーまたはディスパーである例１４および例１５では、標準粘度が５Ｐａ・ｓｅｃ未満となっていることがわかる。
【０１１７】
そして、脂肪酸アマイドワックスの含有割合が同じでビヒクルの撹拌手段のみが異なる前記した例１と例３、および例２と例５における印刷性評価試験の結果を比較することで、チキソトロピー性付与剤（Ｃ）によるチキソ性付与の効果を実現する観点から、標準粘度が５Ｐａ・ｓｅｃ以上となる撹拌手段が優れていることがわかる。
【０１１８】
すなわち、例１と例３では、導電ペースト全体に対する脂肪酸アマイドワックスの含有割合が０．２質量％と同じで、ビヒクルの撹拌手段のみがホモジナイザーとスターラーとで異なっている。そして、配線パターンの太り率は、例１が６９％であるのに対して例３が７５％であり、ホモジナイザーを使用した例１の印刷性が大幅に高くなっている。
また、脂肪酸アマイドワックスの含有割合が０．８質量％と同じで、ビヒクルの撹拌手段のみがホモジナイザーとスターラーとで異なる例２と例５における印刷性の評価も、例２の配線パターンの太り率が５５％であるのに対して例５が６４％であり、ホモジナイザーを使用した例２の印刷性が大幅に高くなっている。このように、第１のビヒクルとチキソトロピー性付与剤（Ｃ）との混合物を撹拌する手段として、標準粘度が５Ｐａ・ｓｅｃ以上となるホモジナイザーのような手段を用いることで、チキソトロピー性がより良好な導電ペーストが得られることがわかる。
【図１】
0005803608.tif 000005