JP2009275227A - 銀ナノ粒子含有印刷可能組成物、該組成物を用いた導電性被膜の製造方法、および該方法により製造された被膜 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(a)5〜40重量部のレーザー相関分光法により測定された最大有効径150nmを有する銀ナノ粒子;(b)50〜99.5重量部の水;(c)0.01〜15重量部の分散剤;(d)0.5〜5重量部のフィルム形成剤;および(g)30〜70重量部のレーザー相関分光法により測定された最大有効径10μmを有する金属粒子を含んでなり、少なくとも1Pa・sの粘度を有する印刷可能組成物。
【選択図】なし
Description
a)5〜40重量部の、レーザー相関分光法により測定された有効径が最大150nm、好ましくは最大100nm、特に好ましくは20〜80nm、とりわけ好ましくは40〜80nmである金属銀粒子(銀粒子は、特に二峰性粒度分布を有する。);
b)50〜99.5重量部の水および任意に30重量部までの溶媒;
c)0.01〜15重量部の少なくとも1種の分散剤(特にポリマー分散剤);
e)0〜5重量部の添加剤、好ましくは0.5〜5重量部、特に好ましくは1〜4重量部の添加剤;
f)0〜5重量部の、場合により水溶性であってよい導電性ポリマー、好ましくは0.5〜5重量部、特に好ましくは1〜4重量部の導電性ポリマー
を含んでなる、水中に分散した銀粒子に基づいた、導電性被膜を製造するための印刷可能組成物であって、
d)0.5〜5重量部、好ましくは1〜4重量部の増粘剤;および
g)30〜70重量部の、有効径が最大10μm、特に500nm〜10μmである金属粒子、好ましくは銀粒子または銀被覆銅粒子
を含んでなり、少なくとも1Pa・sの粘度を有することを特徴とする組成物を提供する。
(a)5〜40重量部のレーザー相関分光法により測定された最大有効径150nmを有する銀ナノ粒子;
(b)50〜99.5重量部の水;
(c)0.01〜15重量部の分散剤;
(d)0.5〜5重量部のフィルム形成剤;および
(g)30〜70重量部のレーザー相関分光法により測定された最大有効径10μmを有する金属粒子
を含んでなり、少なくとも1Pa・sの粘度を有する印刷可能組成物を包含する。有効径とは、レーザー相関分光法により測定された平均径である(適当な測定機器は、例えば、Brookhaven BIC-90 Plusである)。
(i)基材を用意し;
(ii)スクリーン印刷、フレキソ印刷、写真版印刷およびオフセット印刷の1種以上により、本発明の様々な態様のいずれかに従った組成物を基材上に印刷し;
(iii)印刷した組成物を熱処理して条導体を形成する
ことを含む方法を包含する。
0.054molの硝酸銀溶液を、0.054molの水酸化ナトリウムと分散剤Disperbyk 190(製造業者:BYK Chemie)(1g/L)との体積比1:1での混合物に添加し、10分間撹拌した。Ag+と還元剤との比が1:10になるように、この反応混合物に、4.6molのホルムアルデヒド水溶液を撹拌しながら添加した。この混合物を60℃まで加熱し、その温度で30分間維持し、次いで冷却した。粒子を、膜分離法による第一工程で未反応出発物質から分離し、次いで、ゾルを、30,000ダルトンの膜を用いて濃縮した。20重量%の固形分(銀粒子および分散剤)を有するコロイド安定ゾルを得た。膜濾過後の元素分析によれば、Disperbyk 190の含有量は、銀含有量に基づいて6重量%であった。レーザー相関分光法(Brookhaven BIC-90 Plus)による試験は、78nmの有効径を示した。
Claims (20)
- (a)5〜40重量部のレーザー相関分光法により測定された最大有効径150nmを有する銀ナノ粒子;
(b)50〜99.5重量部の水;
(c)0.01〜15重量部の分散剤;
(d)0.5〜5重量部のフィルム形成剤;および
(g)30〜70重量部のレーザー相関分光法により測定された最大有効径10μmを有する金属粒子
を含んでなり、少なくとも1Pa・sの粘度を有する印刷可能組成物。 - 銀ナノ粒子が二峰性粒度分布を有する請求項1に記載の印刷可能組成物。
- 5重量部までの量で存在する添加剤(e)を更に含んでなる、請求項1に記載の印刷可能組成物。
- 5重量部までの量で存在する導電性ポリマー(f)を更に含んでなる、請求項1に記載の印刷可能組成物。
- 分散剤がポリマー分散剤を含んでなる請求項1に記載の印刷可能組成物。
- ポリマー分散剤が、ブロックコポリエーテル、ポリスチレンブロック含有ブロックコポリエーテルおよびそれらの混合物からなる群から選択される1種以上を含んでなる、請求項5に記載の印刷可能組成物。
- 金属粒子が、銀粒子、銀被覆銅粒子またはそれらの組み合わせからなる群から選択される1種以上を含んでなる、請求項1に記載の印刷可能組成物。
- 金属粒子が500nm〜10μmの有効径を有する請求項1に記載の印刷可能組成物。
- 30重量部までの量で存在する溶媒を更に含んでなる、請求項1に記載の印刷可能組成物。
- 溶媒が、C1〜5アルコール、エーテル、グリコール、ケトンおよびそれらの混合物からなる群から選択される1種以上の化合物を含んでなる、請求項9に記載の印刷可能組成物。
- フィルム形成剤が、ポリアクリレート、ポリアクリレートのアンモニウム塩、シロキサン、ポリエチレングリコール、ワックス、変性セルロース、カーボンナノチューブ、ポリビニルアルコール、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される1種以上を含んでなる、請求項1に記載の印刷可能組成物。
- フィルム形成剤が変性セルロースおよびカーボンナノチューブの混合物を含んでなる、請求項1に記載の印刷可能組成物。
- 導電性ポリマーが、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリフェニレンビニレン、ポリパラフェニレン、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリフルオレン、ポリアセチレンおよびそれらの混合物からなる群から選択される1種以上を含んでなる、請求項1に記載の印刷可能組成物。
- 導電性ポリマーがポリエチレンジオキシチオフェンおよびポリスチレンスルホン酸を含んでなる、請求項1に記載の印刷可能組成物。
- 銀ナノ粒子が10〜35重量部の量で存在し、分散剤が0.1〜15重量部の量で存在する、請求項1に記載の印刷可能組成物。
- 銀ナノ粒子が15〜30重量部の量で存在し、分散剤が5〜10重量部の量で存在する、請求項1に記載の印刷可能組成物。
- (i)基材を用意し;
(ii)スクリーン印刷、フレキソ印刷、写真版印刷およびオフセット印刷の1種以上により、請求項1に記載の組成物を基材上に印刷し;
(iii)印刷した組成物を熱処理して条導体を形成する
ことを含む方法。 - 熱処理を最高温度140℃で実施する請求項17に記載の方法。
- 請求項17に記載の方法によって製造された導電性被膜含有基材。
- 導電性被膜が少なくとも5×104S/mの導電率を有する請求項19に記載の基材。
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