專(zhuān)利名稱(chēng)：絕緣包覆用粒子、絕緣包覆導(dǎo)電粒子、各向異性導(dǎo)電材料及連接結(jié)構(gòu)體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及絕緣包覆用粒子、絕緣包覆導(dǎo)電粒子、各向異性導(dǎo)電材料及連接結(jié)構(gòu)體。
背景技術(shù)：
已知通過(guò)用樹(shù)脂包覆基材粒子表面的一部分，能夠賦予基材粒子耐熱性、耐磨耗性、絕緣性、導(dǎo)電性、斥水性、粘接性、分散性、光澤、著色等性能。這樣包覆的粒子作為各種填充劑或改性劑而被用于膜、粘著劑、粘接劑、涂料等。
作為包覆粒子之一，已知有用絕緣性樹(shù)脂包覆具有金屬表面的導(dǎo)電粒子表面的絕緣包覆導(dǎo)電粒子。并且，在使絕緣包覆導(dǎo)電粒子分散在粘接劑中所制作的各向異性導(dǎo)電膜和各向異性導(dǎo)電粘接劑的情況下，由于通過(guò)用于包覆的絕緣樹(shù)脂可以防止鄰接的導(dǎo)電粒子間的導(dǎo)通，因此期待連接可靠性的提高。
作為這種絕緣包覆導(dǎo)電粒子，例如，在日本特開(kāi)平7 - 105716號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了一種通過(guò)雜化而在導(dǎo)電粒子的表面上形成有絕緣層的絕緣包覆導(dǎo)電粒子。此外，例如，在日本特開(kāi)2003 - 26813號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了一種使用粒徑小于導(dǎo)電粒子并且電荷符號(hào)與導(dǎo)電粒子不同的絕緣包覆用粒子，來(lái)包覆導(dǎo)電粒子表面的絕緣包覆導(dǎo)電粒子。在使用絕緣包覆用粒子來(lái)包覆導(dǎo)電粒子表面時(shí)，主要使用聚合物粒子或二氧化硅粒子。
此外，在日本特開(kāi)2005 - 203319號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了一種通過(guò)中空粒子進(jìn)行了絕緣包覆的粒子。進(jìn)一步，在日本特開(kāi)2005 - 149764號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了一種通過(guò)核殼粒子進(jìn)行了包覆的包覆導(dǎo)電粒子。發(fā)明內(nèi)容
在使用聚合物粒子作為絕緣包覆用粒子時(shí)，即使在粒子表面具有結(jié)合性官能團(tuán)的情況下，也由于樹(shù)脂混煉時(shí)粒子表面在溶劑中溶解，并且絕緣包覆用粒子容易從導(dǎo)電粒子表面上剝離，因此絕緣可靠性容易下降。此外，聚合物粒子由于耐熱性低、熱膨脹系數(shù)大，因此存在有連接可靠性差的傾向。
另一方面，在使用二氧化硅粒子作為絕緣包覆用粒子時(shí)，由于彈性高，難以產(chǎn)生變形，因此絕緣性良好。此外，二氧化硅粒子具有耐溶劑性高的特征。但是，在作為各向異性導(dǎo)電膜進(jìn)行低壓安裝時(shí)，存在有導(dǎo)通性變低的傾向?？煽紤]使用有機(jī)硅粒子作為二氧化硅粒子的替代材料，但由于在粒徑的單分散性方面存在問(wèn)題，因此并未采用。
此外，日本特開(kāi)2005 - 203319號(hào)公報(bào)的進(jìn)行了絕緣包覆的粒子由于在粒子中殘存氣泡而容易引起導(dǎo)通阻礙，并且由于會(huì)吸收溶劑、其它與樹(shù)脂配合的化合物，因此有時(shí)會(huì)引起固化阻礙。
此外，日本特開(kāi) 2005 - 149764號(hào)公報(bào)的包覆導(dǎo)電粒子中所用的絕緣包覆用粒子由于是聚合物粒子，因此和上述聚合物粒子同樣，耐溶劑性低，并且在將包覆導(dǎo)電粒子作為各向異性導(dǎo)電膜進(jìn)行安裝時(shí)，存在有剝離并且絕緣性下降的傾向。
本發(fā)明鑒于上述情況，其目的在于提供一種在獲得各向異性導(dǎo)電材料方面有用的絕緣包覆用粒子以及具備該粒子的絕緣包覆導(dǎo)電粒子，所述各向異性導(dǎo)電材料可以以高可靠性將對(duì)向配置的電路部件的電極彼此導(dǎo)電連接，并且可以確實(shí)防止應(yīng)確保絕緣性的鄰接電極間的導(dǎo)電。此外，本發(fā)明目的還在于提供一種含有上述絕緣包覆導(dǎo)電粒子的各向異性導(dǎo)電材料以及使用該材料將電路部件彼此連接而成的連接結(jié)構(gòu)體。
作為用于解決上述問(wèn)題的方法，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，作為包覆基材粒子的粒子，具備具有核粒子以及殼層的結(jié)構(gòu)的絕緣包覆用粒子是有用的，其中核粒子含有有機(jī)高分子，殼層含有有機(jī)娃系化合物。
也就是說(shuō)，本發(fā)明提供一種絕緣包覆用粒子，其為用于包覆表面包含具有導(dǎo)電性的金屬的基材粒子而形成絕緣包覆導(dǎo)電粒子的絕緣包覆用粒子，其具備具有核粒子以及殼層的核殼結(jié)構(gòu)，其中核粒子包含有機(jī)高分子，殼層包含具有選自由Si04/2單元、RSiO372單元和R2Si02/2單元所組成的組中的至少一種單元的有機(jī)硅系化合物。此處，R表示選自由碳數(shù)為I 4的烷基、碳數(shù)為6 24的芳香族基團(tuán)、乙烯基以及Y -(甲基)丙烯酰氧基丙基所組成的組中的至少一種。在本說(shuō)明書(shū)中，“有機(jī)硅系化合物”是包含硅酮和二氧化硅的名稱(chēng)。
該絕緣包覆用粒子可以用于導(dǎo)電粒子的表面包覆。據(jù)此，其在獲得可以以高可靠性將對(duì)向配置的電路部件的電極彼此導(dǎo)電連接，并且可以確實(shí)防止應(yīng)確保絕緣性的鄰接電極間導(dǎo)電的各向異性導(dǎo)電材料方面是有用的。此外，通過(guò)形成二氧化硅膜或硅酮膜作為殼層，可以賦予耐溶劑性和耐熱性。
在形成二氧化硅膜作為殼層時(shí)，由于在低壓安裝時(shí)殼層也會(huì)破裂，因此導(dǎo)通性良好。此外，由于對(duì)于與安裝時(shí)進(jìn)行壓縮的方向不同的方向，在外觀上顯示出彈性，因此可以獲得高絕緣性。進(jìn)一步，二氧化硅由于能夠進(jìn)行表面處理，因此可以與后述的粘合劑樹(shù)脂配合來(lái)改善粒子的分散性。
在形成硅酮膜作為殼層時(shí)，由于絕緣包覆用粒子在低壓縮時(shí)也容易變形，因此導(dǎo)通性良好。此外，利用硅酮的特性，能夠提高絕緣包覆導(dǎo)電粒子在樹(shù)脂中的分散性，還能夠降低吸濕性。
殼層優(yōu)選具有對(duì)基材粒子具有結(jié)合性的官能團(tuán)。通過(guò)使殼層具有結(jié)合性官能團(tuán)， 該絕緣包覆用粒子能夠與基材粒子均勻地形成共價(jià)鍵，并且殼層與基材粒子的密合性提聞。
此處，當(dāng)上述“對(duì)基材粒子具有結(jié)合性的官能團(tuán)”為環(huán)氧基或縮水甘油基時(shí)，該絕緣包覆用粒子能夠容易地與提供氨基等的基材粒子形成共價(jià)鍵，因此優(yōu)選。
此外，殼層優(yōu)選通過(guò)具有環(huán)氧基或縮水甘油基的有機(jī)硅低聚物進(jìn)行了處理。通過(guò)使用具有環(huán)氧基或縮水甘油基的有機(jī)硅低聚物對(duì)殼層進(jìn)行表面處理，可以提高對(duì)基材粒子的吸附容易性以及密合性。這種表面處理在殼層不具有表面官能團(tuán)時(shí)特別優(yōu)選。
此外，殼層的厚度優(yōu)選為I 150nm。這時(shí)，使用由本發(fā)明的絕緣包覆用粒子進(jìn)行了包覆的絕緣包覆導(dǎo)電粒子而連接的電路間的導(dǎo)通電阻更好。
此外，本發(fā)明的絕緣包覆用粒子的殼層可以由僅具有Si04/2單元的有機(jī)硅系化合物構(gòu)成，殼層的厚度可以設(shè)為I 50nm。這時(shí)，可以發(fā)揮出核粒子的特性。
此外，本發(fā)明的絕緣包覆用粒子優(yōu)選平均粒徑為Iym以下、并且粒徑的變化系數(shù) (C. V.)為10%以下。通過(guò)使平均粒徑為I μ m以下，在使用由本發(fā)明的絕緣包覆用粒子進(jìn)行了包覆的絕緣包覆導(dǎo)電粒子所調(diào)制的各向異性導(dǎo)電材料的壓接時(shí)，可以兼具有導(dǎo)通性和絕緣性。此外，通過(guò)使導(dǎo)電粒子粒徑的變化系數(shù)(C. V.)為10%以下，能夠提高絕緣特性的再現(xiàn)性。
此外，本發(fā)明的絕緣包覆用粒子的吸濕率優(yōu)選為5質(zhì)量％以下。由此，可以抑制因離子遷移等而導(dǎo)致的短路發(fā)生。
此外，本發(fā)明的絕緣包覆用粒子的溶出銨離子濃度優(yōu)選為IOOppm以下。由此，可以抑制對(duì)使用由本發(fā)明的絕緣包覆用粒子包覆的絕緣包覆導(dǎo)電粒子所調(diào)制的各向異性導(dǎo)電材料產(chǎn)生固化阻礙。
此外，殼層優(yōu)選通過(guò)以叔胺或磺酸化合物作為催化劑的反應(yīng)而形成。
此外，核粒子的表面優(yōu)選具有氨基或羧基。由此，在形成殼層時(shí)，水解的硅醇通過(guò)形成氫鍵而容易在核粒子表面上形成殼層。
此外，核粒子優(yōu)選具有雙離子性的官能團(tuán)。由此，可以防止平衡離子的溶出。
本發(fā)明還提供一種絕緣包覆導(dǎo)電粒子，其具備上述絕緣包覆用粒子和通過(guò)絕緣包覆用粒子包覆了表面至少一部分的基材粒子。本發(fā)明還進(jìn)一步提供一種各向異性導(dǎo)電材料，其具備絕緣性的粘合劑樹(shù)脂和分散在絕緣性的粘合劑樹(shù)脂中的上述絕緣包覆導(dǎo)電粒子。根據(jù)這種絕緣包覆導(dǎo)電粒子或各向異性導(dǎo)電材料，可以以高可靠性將對(duì)向配置的電路部件的電極彼此導(dǎo)電連接，并且可以充分防止應(yīng)確保絕緣性的鄰接電極間的導(dǎo)電。
本發(fā)明還提供一種連接結(jié)構(gòu)體，其具備對(duì)向配置的一對(duì)電路部件和連接部，所述連接部由上述各向異性導(dǎo)電材料的固化物形成，并且按照介于一對(duì)電路部件之間、將各電路部件所具有的電路電極彼此電連接的方式粘接該電路部件彼此。該連接結(jié)構(gòu)體由于連接部由本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料的固化物形成，因此可以以高可靠性將電路部件的電極彼此導(dǎo)電連接，并且可以充分防止應(yīng)確保絕緣性的鄰接電極間的導(dǎo)電。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種在獲得可以以高可靠性將對(duì)向配置的電路部件的電極彼此導(dǎo)電連接，并且可以確實(shí)防止應(yīng)確保絕緣性的鄰接電極間導(dǎo)電的各向異性導(dǎo)電材料方面有用的絕緣包覆用粒子，以及具備該粒子的絕緣包覆導(dǎo)電粒子。此外，本發(fā)明還可以提供一種含有上述絕緣包覆導(dǎo)電粒子的各向異性導(dǎo)電材料以及使用該材料將電路部件彼此連接而成的連接結(jié)構(gòu)體。也就是說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明，可以進(jìn)行基板間的導(dǎo)通電阻、絕緣可靠性以及連接可靠性良好的導(dǎo)電連接，同時(shí)可以防止鄰接粒子間的漏電。


圖1是示意性地表示絕緣包覆導(dǎo)電粒子的一種實(shí)施方式的截面圖。
圖2是不意性地表不各向異性導(dǎo)電材料的一種實(shí)施方式的截面圖。
圖3是示意性地表示將電路電極彼此連接而成的連接結(jié)構(gòu)體的一個(gè)例子的截面圖。
圖4是示 意性地表示連接結(jié)構(gòu)體的制造方法的一個(gè)例子的截面圖。
符號(hào)說(shuō)明
1:絕緣包覆用粒子、Ia :核粒子、Ib :殼層、2 :基材粒子、2a :球狀芯材粒子、2b :金屬層、10 :絕緣包覆導(dǎo)電粒子、20 :絕緣性的粘合劑樹(shù)脂、20a :絕緣性的粘合劑樹(shù)脂的固化物、30 :第I電路部件、31 :電路基板(第I電路基板)、31a :第I電路基板的王面、32 :電路電極(第I電路電極)、40 :第2電路部件、41 :電路基板(第2電路基板)、41a :第2電路基板的主面、42 :電路電極(第2電路電極)、50 :各向異性導(dǎo)電膜、50a :連接部、100 :連接結(jié)構(gòu)體。
具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)施方式的絕緣包覆用粒子I是包覆基材粒子2的表面來(lái)構(gòu)成絕緣包覆導(dǎo)電粒子10的材料。以下，對(duì)各構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。
<絕緣包覆用粒子>
[核殼結(jié)構(gòu)]
如圖1所示，絕緣包覆用粒子I具備由核粒子Ia和在核粒子Ia的表面上形成的殼層Ib所構(gòu)成的核殼結(jié)構(gòu)。作為核粒子Ia和殼層Ib的材料，核粒子Ia包含有機(jī)高分子， 殼層Ib包含有機(jī)娃系化合物。通過(guò)適當(dāng)選擇構(gòu)成上述核粒子Ia和殼層Ib的材料的種類(lèi), 可以調(diào)整絕緣包覆用粒子I的熱特性，因此粒子容易變形，并且在進(jìn)行基板間的壓接時(shí)導(dǎo)通性良好。此外，上述核粒子Ia和殼層Ib的材料可以根據(jù)需要，基于熱特性、光學(xué)特性、力學(xué)特性等適當(dāng)選擇不同的組合。
[核粒子]
核粒子是包含有機(jī)高分子的絕緣性粒子。作為有機(jī)高分子，只要具有絕緣性，就沒(méi)有特別限定，例如，還可以使用用于后述基材粒子的樹(shù)脂。
作為在制造核粒子中能夠使用的聚合性單體，可以列舉下述那樣的非交聯(lián)性單體和交聯(lián)性單體。
作為非交聯(lián)性單體，具體來(lái)說(shuō)，可以列舉i)苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、 對(duì)甲基苯乙烯、α —甲基苯乙烯、鄰乙基苯乙烯、間乙基苯乙烯、對(duì)乙基苯乙烯、2，4 一二甲基苯乙烯、對(duì)正丁基苯乙烯、對(duì)叔丁基苯乙烯、對(duì)正己基苯乙烯、對(duì)正辛基苯乙烯、對(duì)正壬基苯乙烯、對(duì)正癸基苯乙烯、對(duì)正十二燒基苯乙烯、對(duì)甲氧基苯乙烯、對(duì)苯基苯乙烯、對(duì)氯苯乙烯、3，4 一二氯苯乙烯等苯乙烯類(lèi)；(ii)丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸己酯、丙烯酸2 —乙基己酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸十二烷基酯、 丙烯酸月桂酯、丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸2 —氯乙酯、丙烯酸苯酯、α 一氯丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸2 -乙基己酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸硬脂基酯等(甲基)丙烯酸酯類(lèi)；(iii)乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等乙烯基酯類(lèi)；(iv) N —乙烯基吡咯、N —乙烯基咔唑、N -乙烯基吲哚、N—乙烯基吡咯烷酮等N—乙烯基化合物；(V)氟乙烯、偏二氟乙烯、四氟乙烯、 六氟丙烯、丙烯酸三氟乙酯、丙烯酸四氟丙酯等含有氟烷基的(甲基)丙烯酸酯類(lèi)；以及(vi) 丁二烯、異戊二烯等共軛二烯類(lèi)。
作為交聯(lián)性單 體的具體例子，可以列舉二乙烯基苯、二乙烯基聯(lián)苯、二乙烯基萘等二乙烯基化合物；(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)四亞甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯等(聚)亞烷基二醇系二(甲基)丙烯酸酯；1，6 —己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，8 一辛二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，9 一壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，10 一癸二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，12 一十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、3 —甲基一 1，5 一戊二醇二 (甲基)丙烯酸酯、2，4 一二乙基一 1，5 一戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁基乙基丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、3-甲基-1，7-辛二醇二(甲基)丙烯酸酯、2 -甲基一 1，8 一辛二醇二(甲基) 丙烯酸酯等鏈烷二醇系二(甲基)丙烯酸酯；新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三 (甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化環(huán)己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化雙酚A 二(甲基)丙烯酸酯、三環(huán)癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化乙氧基化雙酚A 二(甲基)丙烯酸酯、1，1，I 一三羥基甲基乙烷二(甲基)丙烯酸酯、1，1，I 一三羥基甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、1，1，I 一三羥基甲基丙烷三丙烯酸酯、二烯丙基鄰苯二甲酸酯及其異構(gòu)體、以及三烯丙基異氰脲酸酯及其衍生物。
進(jìn)一步，還可以使用具有甲硅烷基的單體作為交聯(lián)性單體，具體來(lái)說(shuō)，可以列舉Y一甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、Y —甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、Y -甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、Y —甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、Y一丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、Y —甲基丙烯酰氧基丙基二 (三甲氧基)甲基硅烷、11 一甲基丙烯酰氧基i^一亞甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、4 一乙烯基四亞甲基三甲氧基硅烷、8 —乙烯基八亞甲基三甲氧基硅烷、3 —三甲氧基甲硅烷基丙基乙烯基醚、乙烯基三乙酰氧基硅烷、對(duì)三甲氧基甲硅烷基苯乙烯、對(duì)三乙氧基甲硅烷基苯乙烯、對(duì)三甲氧基甲硅烷基一 α —甲基苯乙烯、對(duì)三乙氧基甲硅烷基一 α —甲基苯乙烯、Y —丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷以及N — β (N—乙烯基芐基氨基乙基一Y一氨基丙基)三甲氧基硅烷·鹽酸鹽。
上述單體可以使用I種或?qū)?種以上混合使用。
核粒子的制造方法可以使用以往公知的方法，并且沒(méi)有特別限定，例如，可以使用乳液聚合法、反相乳液聚合、無(wú)阜乳液聚合法、微懸浮聚合法、細(xì)乳液(miniemulsion)聚合法、分散聚合法等公知方法。其中，從容易控制粒徑、也適合工業(yè)生產(chǎn)的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選通過(guò)乳液聚合法或無(wú)皂乳液聚合法進(jìn)行制造。此外，上述核粒子還可以使用市售的材料。
在核粒子的制造中，反應(yīng)溶液中聚合性單體的含量在全部反應(yīng)溶液中優(yōu)選為I 50質(zhì)量％，更優(yōu)選為2 30質(zhì)量％，進(jìn)一步優(yōu)選為3 20質(zhì)量％，并最優(yōu)選為3 15質(zhì)量％。 在制造交聯(lián)球狀聚合物微粒時(shí)，像以往的方法那樣，即使增多反應(yīng)體系中的單體量，粒子的凝聚物也不會(huì)極端增大，但當(dāng)原料單體的含量為50質(zhì)量％以下時(shí)，容易在將粒子單分散化的狀態(tài)下以高收率獲得。另一方面，當(dāng)原料單體的含量為I質(zhì)量％以上時(shí)，到反應(yīng)結(jié)束不需要較長(zhǎng)的時(shí)間，并且從工業(yè)的觀點(diǎn)考慮，是實(shí)用的。
聚合時(shí)的反應(yīng)溫度根據(jù)所用溶劑的種類(lèi)而變化，不能一概而論，但通常為10 200°C左右，優(yōu)選為30 130°C，并更優(yōu)選為40-90°C。此外，反應(yīng)時(shí)間只要是目標(biāo)反應(yīng)基本結(jié)束所需的時(shí)間，就沒(méi)有特別限定，主要取決于單體種類(lèi)及其配合量、官能團(tuán)的種類(lèi)、溶液的粘度及濃度、目標(biāo)粒徑等。例如，反應(yīng)溫度為40 90°C時(shí)的反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為I 72小時(shí)，并更優(yōu)選為2 24小時(shí)。
核粒子通過(guò)在表面上具有羧基、氨基或這兩者，可以容易地在其周?chē)纬蓺?。這是由于通過(guò)靜電相互作用以及氫鍵，在核粒子上容易吸附水解的有機(jī)硅化合物。在這一點(diǎn)上，特別優(yōu)選具有雙離子性的官能團(tuán)。為了向核粒子導(dǎo)入這些官能團(tuán)，優(yōu)選使用含有羧基或氨基的單體或引發(fā)劑。此外，為了改善粒子的分散性，優(yōu)選導(dǎo)入含有磺酸基的官能團(tuán)。
作為上述具有羧基的單體，具體來(lái)說(shuō)，可以列舉丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、肉桂酸、衣康酸、馬來(lái)酸、富馬酸等不飽和羧酸；衣康酸單丁酯等衣康酸單Cl 8烷基酯、馬來(lái)酸單丁酯等馬來(lái)酸單Cl 8烷基酯、乙烯基苯甲酸等含有乙烯基的芳香族羧酸等各種含羧基的單體及其鹽。另外，這些化合物可以單獨(dú)使用I種，或者將2種以上組合使用，并且還可以通過(guò)中和而具有Na等平衡離子。
作為上述具有氨基的單體，具體來(lái)說(shuō)，可以列舉丙烯酸氨基乙酯、丙烯酸一N —丙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸一 N —乙基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸一 N —苯基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸一 N —環(huán)己基氨基乙酯等含有氨基的(甲基)丙烯酸烷基酯衍生物；烯丙基胺、 N —甲基烯丙基胺等烯丙基胺系衍生物；對(duì)氨基苯乙烯等含有氨基的苯乙烯衍生物；2 —乙烯基一 4，6 一二氨基一 S —三嗪等三嗪衍生物；甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯的1，3 一丙烷磺內(nèi)酯加成物等。其中，優(yōu)選具有伯氨基或仲氨基的化合物。另外，這些化合物可以單獨(dú)使用I種，或者將2種以上組合使用。
此外，還可以使用季銨鹽。作為具有季銨(鹽)基的單體，具體來(lái)說(shuō)，可以列舉通過(guò) Cl 12燒基氣化物、硫酸-燒基酷、碳酸-燒基酷、節(jié)基氣化物等季按化劑對(duì)叔胺進(jìn)行季銨化所得的物質(zhì)。作為具體例子，可以列舉2 -(甲基)丙烯酰氧基乙基三甲基氯化銨、2 -(甲基)丙烯酰氧基乙基三甲基溴化銨、(甲基)丙烯酰氧基乙基三乙基氯化銨、(甲基)丙烯酰氧基乙基二甲基芐基氯化銨、(甲基)丙烯酰氧基乙基甲基嗎啉基氯化銨等烷基(甲基)丙烯酸酯系季銨鹽；(甲基)丙烯?；被一谆然@、(甲基)丙烯?；被一谆寤@、(甲基)丙烯?；被一一然@、(甲基)丙烯酰基氨基乙基二甲基芐基氯化銨等烷基(甲基)丙烯酰胺系季銨鹽；二甲基二烯丙基銨甲基硫酸鹽、三甲基乙烯基苯基氯化銨、四丁基銨(甲基)丙烯酸酯、三甲基芐基銨(甲基)丙烯酸酯、2 -(甲基丙烯酰氧基) 乙基三甲基銨二甲基磷酸鹽等。
此外，作為雙離子性單體，可以使用具有磺基甜菜堿(sulphobetaine)或羧基甜菜堿基的丙烯酸酯，具體來(lái)說(shuō)，可以列舉磺基甜菜堿(甲基)丙烯酸酯、磺基甜菜堿丙烯酰胺、 磺基甜菜堿乙烯基化合物、磺基甜菜堿環(huán)氧化物、羧基甜菜堿丙烯酸酯、羧基甜菜堿丙烯酰胺、羧基甜菜堿乙烯基化合物、羧基甜菜堿環(huán)氧化物等。
可以使用用于導(dǎo)入含有磺酸基的官能團(tuán)的含有磺酸基的單體。例如，可以列舉乙烯磺酸、乙烯基磺酸、(甲基)烯丙基磺酸等鏈烯磺酸；苯乙烯磺酸、α —甲基苯乙烯磺酸等芳香族橫酸；C1 10燒基(甲基)稀丙基橫基玻拍酸酷、橫丙基(甲基)丙稀酸酷等橫基C2 6烷基(甲基)丙烯酸酯；甲基乙烯基磺酸酯、2 —羥基一 3 -(甲基)丙烯酰氧基丙基磺酸、 2 -(甲基)丙烯?；被?2，2 —二甲基乙烷磺酸、3 -(甲基)丙烯酰氧基乙烷磺酸、3 -(甲基)丙烯酰氧基一 2 —羥基丙烷磺酸、2 —(甲基)丙烯酰胺一 2 —甲基丙烷磺酸、3 —(甲基)丙烯酰胺一 2 —羥基丙烷磺酸等含有磺酸基的不飽和酯及其鹽。
這些單體可以單獨(dú)使用I種，或者將2種以上組合使用。這些單體在提高單分散性方面，優(yōu)選以O(shè).1mol% 5mol%的量使用，更優(yōu)選以O(shè).1mo 1% 2. 5mol%的量使用，并進(jìn)一步優(yōu)選以O(shè).1 1摩爾％的量使用。
除此之外，還可以使用以下的引發(fā)劑。例如，可以列舉2’一偶氮二 {2— [N-(2_羧基乙基)脒基丙烷、2，2’ -偶氮二 [2-(苯基脒基)丙烷]二氫氯化物(VA — 545，和光純藥制造)、2，2’_偶氮二 {2 — [N —(4 一氯苯基)脒基]丙烷} 二氫氯化物(VA — 546，和光純藥制造)、2，2’ 一偶氮二 {2 — [N — (4 一羥基苯基)脒基]丙烷} 二氫氯化物(VA - 548， 和光純藥制造)、2，2’ 一偶氮二 [2 —(N—芐基脒基)丙烷]二氫氯化物(VA — 552，和光純藥制造)、2，2’ 一偶氮二 [2 —(N—烯丙基脒基)丙烷]二氫氯化物(VA — 553，和光純藥制造)、2，2’ 一偶氮二(2—脒基丙烷)二氫氯化物(V — 50，和光純藥制造)、2，2’ —偶氮二 {2 — [N —(4 一羥基乙基)脒基]丙烷} 二氫氯化物(VA - 558，和光純藥制造)、2，2 一偶氮二 [2 —(5 —甲基一 2 —咪唑啉一 2 —基)丙燒]二氫氯化物(VA — 041,和光純藥制造)、2，2 —偶氮二 [2 - (2 一咪唑啉一 2 —基)丙烷]二氫氯化物(VA — 044，和光純藥制造)、2，2 —偶氮二 [2 — (4, 5, 6, 7 —四氫一IH — I, 3 —二氮雜卓一2 —基)丙燒]二氫氯化物(VA - 054，和光純藥制造)、2，2 —偶氮二 [2 -(3,4, 5，6 —四氫嘧啶一 2 —基)丙烷] 二氫氯化物(VA - 058，和光純藥制造)、2，2 —偶氮二 [2 — (5 一羥基一 3，4，5，6 —四氫嘧唳一 2 —基)丙燒]二氫氯化物(VA — 059,和光純藥制造)、2，2 一偶氮二 {2 — [I 一(2 — 羥基乙基)一 2 一咪唑啉一 2 —基]丙烷} 二氫氯化物(VA - 060，和光純藥制造)、2，2 —偶氮二 [2 - (2 一咪唑啉一 2 —基)丙烷](VA - 061，和光純藥制造)、2，2’ 一偶氮二 [N — (2 —羧基乙基)一 2 —甲基丙脒](VA - 057，和光純藥制造)、過(guò)二硫酸鉀(和光純藥制造) 和過(guò)二硫酸銨(和光純藥制造)。它們可以單獨(dú)使用I種，或者將2種以上組合使用。此外， 在不使用具有粒子活性氫基團(tuán)或親水性官能團(tuán)的聚合性單體時(shí)，使用上述引發(fā)劑中具有活性氫基團(tuán)或親水性官能團(tuán)的化合物在提高粒子的分散性方面是優(yōu)選的。在使用自由基聚合引發(fā)劑時(shí)，其配合量相對(duì)于聚合性單體通常為O. 01 lmol%。通過(guò)使用以往的自由基聚合法來(lái)制作核粒子，可以提高最終所得的絕緣包覆用粒子的單分散性。通過(guò)在核粒子上吸附高分子分散劑或表面活性劑，可以賦予氨基或羧基。
為了提高核粒子的分散性，可以并用乳化劑。在本實(shí)施方式中，適合使用陰離子系乳化劑或非離子系乳化劑。作為陰離子系乳化劑的具體例子，例如，可以列舉烷基苯磺酸鈉、月桂基磺酸鈉、油酸鉀等，并且特別適合使用十二烷基苯磺酸鈉。作為非離子系乳化劑的具體例子，例如，可以列舉聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯月桂基醚等。
核粒子的玻璃化溫度(Tg)可以通過(guò)選擇所用的聚合性單體，并且通過(guò)使Tg不同的2種以上聚合性單體共聚而進(jìn)行任意調(diào)整。例如，作為T(mén)g或軟化點(diǎn)溫度獨(dú)自為60°C以下的聚合性單體，可以列舉甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯等。此外，通過(guò)使Tg為 600C以上的苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等與Tg不到60°C的丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸十二烷基酯等以適當(dāng)?shù)谋壤M(jìn)行共聚，可以使Tg為60°C以下。此外，作為T(mén)g為80°C以上的樹(shù)脂，例如，可以列舉苯乙烯、α —甲基苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸叔丁酯等。它們可以單獨(dú)使用I種，也可以將2種以上并用。此外， 為了防止核粒子向溶劑中溶出，交聯(lián)性單體相對(duì)于非交聯(lián)性單體的量?jī)?yōu)選為不到5mol%。
[殼層]
殼層包含有機(jī)硅系化合物，并且具有選自由Si04/2單元、RSiOv2單元和R2Si02/2單元所組成的組中的至少一種單元。多個(gè)R各自可以相同也可以不同。
SiO472單元、RSiOv2單元和R2Si02/2單元可以由下述式表示。
權(quán)利要求
1.一種絕緣包覆用粒子，其為用于包覆表面包含具有導(dǎo)電性的金屬的基材粒子而形成絕緣包覆導(dǎo)電粒子的絕緣包覆用粒子，其具備具有核粒子以及殼層的核殼結(jié)構(gòu)，所述核粒子包含有機(jī)高分子，所述殼層包含具有選自由Si04/2單元、RSiOv2單元和R2SiO2iZ2單元所組成的組中的至少一種單元的有機(jī)硅系化合物，這里，所述R表示選自由碳數(shù)為I 4的烷基、碳數(shù)為6 24 的芳香族基團(tuán)、乙烯基以及Y —(甲基)丙烯酰氧基丙基所組成的組中的至少一種。
2.如權(quán)利要求1所述的絕緣包覆用粒子，其中，所述殼層具備對(duì)所述基材粒子具有結(jié)合性的官能團(tuán)。
3.如權(quán)利要求2所述的絕緣包覆用粒子，其中，對(duì)所述基材粒子具有結(jié)合性的官能團(tuán)為環(huán)氧基或縮水甘油基。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的絕緣包覆用粒子，其中，所述殼層通過(guò)具有環(huán)氧基或縮水甘油基的有機(jī)硅低聚物進(jìn)行了處理。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的絕緣包覆用粒子，其中，所述殼層的厚度為I 150nmo
6.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的絕緣包覆用粒子，其中，所述殼層由僅具有Si04/2 單元的有機(jī)娃系化合物構(gòu)成，所述 殼層的厚度為I 50nm。
7.如權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的絕緣包覆用粒子，其平均粒徑為Iμπι以下，并且粒徑的變化系數(shù)為10%以下。
8.如權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的絕緣包覆用粒子，其吸濕率為5質(zhì)量％以下。
9.如權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的絕緣包覆用粒子，其溶出銨離子濃度為IOOppm以下。
10.如權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的絕緣包覆用粒子，其中，所述殼層通過(guò)以叔胺或磺酸化合物作為催化劑的反應(yīng)而形成。
11.如權(quán)利要求1 10中任一項(xiàng)所述的絕緣包覆用粒子，其中，所述核粒子的表面具有氨基或羧基。
12.如權(quán)利要求1 11中任一項(xiàng)所述的絕緣包覆用粒子，其中，所述核粒子具有雙離子性的官能團(tuán)。
13.—種絕緣包覆導(dǎo)電粒子,其具備權(quán)利要求1 12中任一項(xiàng)所述的絕緣包覆用粒子和通過(guò)所述絕緣包覆用粒子而包覆了表面至少一部分的基材粒子。
14.一種各向異性導(dǎo)電材料，其具備絕緣性的粘合劑樹(shù)脂和分散在所述絕緣性的粘合劑樹(shù)脂中的權(quán)利要求13所述的絕緣包覆導(dǎo)電粒子。
15.一種連接結(jié)構(gòu)體，其具備對(duì)向配置的一對(duì)電路部件和連接部，所述連接部由權(quán)利要求14所述的各向異性導(dǎo)電材料的固化物形成，并且按照介于所述一對(duì)電路部件之間、將各電路部件所具有的電路電極彼此電連接的方式粘接該電路部件彼此。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種絕緣包覆用粒子，其為用于包覆表面包含具有導(dǎo)電性的金屬的基材粒子而形成絕緣包覆導(dǎo)電粒子的絕緣包覆用粒子，其具備具有核粒子以及殼層的核殼結(jié)構(gòu)，其中核粒子包含有機(jī)高分子，殼層包含具有選自由SiO4/2單元、RSiO3/2單元和R2SiO2/2單元所組成的組中的至少一種單元的有機(jī)硅系化合物。上述R表示選自由碳數(shù)為1～4的烷基、碳數(shù)為6～24的芳香族基團(tuán)、乙烯基以及γ－(甲基)丙烯酰氧基丙基所組成的組中的至少一種。
文檔編號(hào)C08F212/08GK103030728SQ201210326220
公開(kāi)日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2012年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者渡邊優(yōu), 高井健次, 永原憂(yōu)子 申請(qǐng)人:日立化成工業(yè)株式會(huì)社