JP2022099275A - 金属微粒子含有インク - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、特許文献1には、200℃以下の焼成温度で、十分な導電性を示す導電ペーストの原料用の銀微粒子及び該銀微粒子を含有する導電ペーストの提供を目的として、1次粒子の平均粒子径が40~350nmであり、結晶子径が20~70nmであり、かつ結晶子径に対する平均粒子径の比が1~5である銀微粒子及び該銀微粒子を含有する導電ペースト等が記載されている。
特許文献2には、銀微粒子を使用して、300℃以下の低温焼成の要求を満たしつつ、高導電性を有し、熱伝導率が改善された熱伝導性ペースト等の提供を目的として、1次粒子の平均粒子径が40~350nmであり、結晶子径が20~70nmであり、かつ結晶子径に対する平均粒子径の比が1~5である銀微粒子と、脂肪族第一級アミンと、リン酸基を有する化合物とを含む、熱伝導性ペースト等が記載されている。
また、金属微粒子を含有するインクは、該金属微粒子の分散安定性から冷蔵保存を余儀なくされるため、該インクを用いる際の作業性が損なわれる場合があり、常温(25℃)以上の環境下においても保存安定性に優れることが求められている。
しかしながら、特許文献1及び2の技術では、金属微粒子を焼結して形成される金属膜の体積抵抗率が未だ十分に低くなく、温度変化による体積抵抗率の変動も十分に抑制されておらず、保存安定性に対する要求を満たすことができない。
本発明は、保存安定性に優れ、体積抵抗率が低く、かつ温度変化による体積抵抗率の変動が小さい金属膜を形成することができる金属微粒子含有インク、該インクの製造方法、該インクを用いる印刷物の製造方法、該インクを用いる導電性複合材料の製造方法、及び該導電性複合材料を用いるデバイスを提供することを課題とする。
[1]金属微粒子含有インクであって、
該金属微粒子を構成する金属が銀を含み、
該インク中に含まれる金属微粒子の体積平均粒子径DAが20nm以上50nm以下であり、
該インク中に含まれる金属微粒子の粉末X線回折測定において(111)面から得られる結晶子サイズLA(nm)に対する体積平均粒子径DAの比(DA/LA)が1.6以上3.1以下である、金属微粒子含有インク。
[2]下記の工程1~3を含む、前記[1]に記載の金属微粒子含有インクの製造方法。
工程1:金属原料化合物を5℃以上90℃以下で還元する工程
工程2:工程1で得られた還元物を凍結乾燥する工程
工程3:工程2で得られた凍結乾燥物を0℃以上70℃以下及び1時間以上48時間以下で保管する工程
[3]前記[1]に記載の金属微粒子含有インクを用いて基材に印刷し、該基材に金属膜が形成された印刷物を得る、印刷物の製造方法。
[4]前記[1]に記載の金属微粒子含有インクを用いて基材に印刷し、該基材と金属膜とを含む導電性複合材料を形成する、導電性複合材料の製造方法。
[5]前記[4]に記載の製造方法により得られた導電性複合材料を用いる、デバイス。
本発明の金属微粒子含有インクは、金属微粒子を含有するインクであって、該金属微粒子を構成する金属が銀を含み、該インク中に含まれる金属微粒子の体積平均粒子径DAが20nm以上50nm以下であり、該インク中に含まれる金属微粒子の粉末X線回折測定において(111)面から得られる結晶子サイズLA(nm)に対する体積平均粒子径DAの比(DA/LA)が1.6以上3.1以下である。
以下、本発明のインク中に含まれる金属微粒子を「金属微粒子A」ともいう。
本発明のインクに含まれる金属微粒子は、該金属微粒子を構成する金属が銀を含み、体積平均粒子径が所定の値以上であることによりDLVO理論に基づく凝集が抑制され、また、体積平均粒子径が所定の値以下であることにより重力により沈殿が抑制され、金属微粒子の分散安定性が向上すると考えられる。また、本発明のインクに含まれる金属微粒子の結晶子サイズに対する体積平均粒子径の比が所定の範囲であることにより、金属微粒子の結晶子サイズが比較的大きく、不安定な結晶界面が低減されているため、金属微粒子の分散安定性が更に向上すると考えられる。これらの金属微粒子の分散安定性に対する相乗効果により、インクの保存安定性が向上すると考えられる。
本発明においては、金属微粒子は複数の結晶子からなる多結晶構造を有するが、金属微粒子の結晶子サイズに対する体積平均粒子径の比を所定の範囲とし、金属微粒子の結晶成長の程度を示す結晶子サイズを制御することにより、形成される金属膜の金属結晶を一定の範囲にとどめることができるため、該金属膜内にひずみが蓄積され難く、金属膜における亀裂等の欠陥の発生を抑制することができ、その結果、体積抵抗率が低減し、温度変化による体積抵抗率の変動を抑制することができると考えられる。
また、印刷方法としてインクジェット印刷を用いる場合には、ノズルからインクを吐出しないで所定時間が経過した後においても安定に吐出することができる吐出安定性の向上も求められる。本発明のインクは、前述のとおり、金属微粒子の分散安定性に対する相乗効果により、インクジェット印刷におけるインクの吐出安定性も向上すると考えられる。
金属微粒子Aを構成する金属(金属原子)は、銀を含む。
金属微粒子Aを構成する金属(金属原子)中の銀の含有量は、金属微粒子の分散安定性を向上させて、インクの保存安定性及び吐出安定性を向上させる観点、体積抵抗率を低減する観点、及び温度変化による体積抵抗率の変動を低減する観点から、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上、より更に好ましくは98質量%以上、より更に好ましくは実質的に100質量%である。
ここで「実質的100質量%」とは、意図せずに含まれる成分を含みうることを意味する。意図せずに含まれる成分としては、例えば、不可避的不純物が挙げられる。
金属微粒子Aを構成する金属(金属原子)は、本発明の効果を阻害しない範囲で銀以外の金属を含んでもよい。かかる銀以外の金属としては、チタン、ジルコニウム等の第4族の遷移金属、バナジウム、ニオブ等の第5族の遷移金属、クロム、モリブデン、タングステン等の第6族の遷移金属、マンガン、テクネチウム、レニウム等の第7族の遷移金属、鉄、ルテニウム等の第8族の遷移金属、コバルト、ロジウム、イリジウム等の第9族の遷移金属、ニッケル、パラジウム、白金等の第10族の遷移金属、銅、金等の第11族の遷移金属、亜鉛、カドミウム等の第12族の遷移金属、アルミニウム、ガリウム、インジウム等の第13族の金属、ゲルマニウム、スズ、鉛等の第14族の金属などが挙げられる。金属の種類は、高周波誘導結合プラズマ発光分析法により確認することができる。
本発明に係る金属微粒子Aは、金属微粒子の分散安定性を向上させて、インクの保存安定性及び吐出安定性を向上させる観点、体積抵抗率を低減する観点、及び温度変化による体積抵抗率の変動を低減する観点から、好ましくは分散剤Bで分散されてなる。該分散剤Bは、界面活性剤、ポリマー等の金属微粒子を分散させる機能を有するものであれば特に制限はないが、好ましくはポリマー(以下、「ポリマーb」ともいう)である。ポリマーbは、好ましくは親水性基を含むポリマーである。該親水性基は、該ポリマーbの側鎖に有することがより好ましい。
該親水性基としては、カルボキシ基(-COOM)、スルホン酸基(-SO3M)、リン酸基(-OPO3M2)等の解離して水素イオンが放出されることにより酸性を呈する基、又はそれらの解離したイオン形(-COO-、-SO3 -、-OPO3 2-、-OPO3 -M)等のアニオン性基;1級、2級、又は3級アミノ基のプロトン酸塩、及び第4級アンモニウム基等のカチオン性基;ポリオキシアルキレン基、ヒドロキシ基、アミド基等の非イオン性基などが挙げられる。前記化学式中、Mは、水素原子、アルカリ金属、アンモニウム又は有機アンモニウムを示す。
ポリマーbが非イオン性基を有する場合、該ポリマーbは、ポリオキシアルキレン基を含むポリマー、ポリビニルピロリドン等のビニルピロリドンに由来する構造を有するポリマー、ポリアクリルアミド等のアクリルアミドに由来する構造を有するポリマー、ポリビニルアルコール等が挙げられる。
ポリマーbは、前記と同様の観点から、カルボキシ基を有するモノマー(b-1)由来の構成単位及びポリオキシアルキレン基を有するモノマー(b-2)由来の構成単位から選ばれる少なくとも1種の構成単位を含むビニル系ポリマーが好ましい。
前記ビニル系ポリマーが共重合体である場合、該ビニル系ポリマーは、ブロック共重合体、ランダム共重合体、交互共重合体のいずれでもよい。
モノマー(b-1)としては、具体的には、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、2-メタクリロイルオキシメチルコハク酸等の不飽和モノカルボン酸;マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、シトラコン酸等の不飽和ジカルボン酸などが挙げられる。なお、前記不飽和ジカルボン酸は無水物であってもよい。
モノマー(b-1)は、1種を単独で又は2種以上を併用して用いてもよい。
モノマー(b-1)は、金属微粒子の分散安定性を向上させて、インクの保存安定性及び吐出安定性を向上させる観点、体積抵抗率を低減する観点、及び温度変化による体積抵抗率の変動を低減する観点から、好ましくは(メタ)アクリル酸及びマレイン酸から選ばれる少なくとも1種である。
本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸及びメタクリル酸から選ばれる少なくとも1種を意味する。以下における「(メタ)アクリル酸」も同義である。
モノマー(b-2)は、金属微粒子の分散安定性を向上させて、インクの保存安定性及び吐出安定性を向上させる観点、体積抵抗率を低減する観点、及び温度変化による体積抵抗率の変動を低減する観点から、前記ビニル系ポリマーの側鎖としてポリオキシアルキレン基を導入することできるモノマーが好ましい。該モノマー(b-2)としては、ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、アルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート等が挙げられる。モノマー(b-2)は、1種を単独で又は2種以上を併用して用いてもよい。
本明細書において、「(メタ)アクリレート」とはアクリレート及びメタクリレートから選ばれる少なくとも1種である。以下における「(メタ)アクリレート」も同義である。
該ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートは、金属微粒子の分散安定性を向上させて、インクの保存安定性及び吐出安定性を向上させる観点、体積抵抗率を低減する観点、及び温度変化による体積抵抗率の変動を低減する観点から、好ましくはポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、及び(ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコール)(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種である。
該アルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートは、前記と同様の観点から、好ましくはアルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート及びアルコキシ(ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコール)(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種であり、より好ましくは炭素数1以上4以下のアルコキシ基を有するアルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート及び炭素数1以上8以下のアルコキシ基を有するアルコキシ(ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコール)(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種である。
アルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートの具体例としては、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、プロポキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ブトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート等が挙げられる。
アルコキシ(ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコール)(メタ)アクリレートの具体例としては、メトキシ(ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコール)(メタ)アクリレート、エトキシ(ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコール)(メタ)アクリレート、プロポキシ(ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコール)(メタ)アクリレート、ブトキシ(ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコール)(メタ)アクリレート、オクトキシ(ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコール)(メタ)アクリレート等が挙げられる。
前記ポリオキシアルキレン基中のアルキレンオキシド由来の単位数は、金属微粒子の分散安定性を向上させて、インクの保存安定性及び吐出安定性を向上させる観点、体積抵抗率を低減する観点、及び温度変化による体積抵抗率の変動を低減する観点から、好ましくは2以上、より好ましくは5以上であり、そして、好ましくは100以下、より好ましくは70以下、更に好ましくは50以下、より更に好ましくは40以下である。
前記ポリオキシアルキレン基は、エチレンオキシド由来の単位とプロピレンオキシド由来の単位を含む共重合体であってもよい。エチレンオキシド由来の単位(EO)とプロピレンオキシド由来の単位(PO)とのモル比[EO/PO]は、金属微粒子の分散安定性を向上させて、インクの保存安定性及び吐出安定性を向上させる観点、体積抵抗率を低減する観点、及び温度変化による体積抵抗率の変動を低減する観点から、好ましくは60/40以上、より好ましくは65/35以上、更に好ましくは70/30以上であり、そして、好ましくは90/10以下、より好ましくは85/15以下、更に好ましくは80/20以下である。
エチレンオキシド由来の単位とプロピレンオキシド由来の単位を含む共重合体は、ブロック共重合体、ランダム共重合体、交互共重合体のいずれであってもよい。
ポリマーbは、金属微粒子の分散安定性を向上させて、インクの保存安定性及び吐出安定性を向上させる観点、体積抵抗率を低減する観点、及び温度変化による体積抵抗率の変動を低減する観点から、カルボキシ基を有するモノマー(b-1)由来の構成単位及びポリオキシアルキレン基を有するモノマー(b-2)由来の構成単位から選ばれる少なくとも1種に加えて、好ましくは疎水性モノマー(b-3)由来の構成単位を更に含むビニル系ポリマーである。
本明細書において「疎水性モノマー」とは、モノマーを25℃のイオン交換水100gへ飽和するまで溶解させたときに、その溶解量が10g未満であることをいう。
疎水性モノマー(b-3)としては、芳香族基含有モノマー;脂肪族アルコール由来の炭化水素基を有する(メタ)アクリレート等が挙げられる。
スチレン系モノマーとしては、スチレン、α-メチルスチレン、2-メチルスチレン、4-ビニルトルエン(4-メチルスチレン)、ジビニルベンゼン(ビニルスチレン)等のスチレン及びスチレン誘導体が挙げられる。これらの中でも、金属微粒子の分散安定性を向上させて、インクの保存安定性及び吐出安定性を向上させる観点、体積抵抗率を低減する観点、及び温度変化による体積抵抗率の変動を低減する観点から、スチレン、α-メチルスチレンが好ましい。
芳香族基含有(メタ)アクリレートとしては、前記と同様の観点から、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等が好ましく、ベンジル(メタ)アクリレートがより好ましい。
モノマー(b-3)は、1種を単独で又は2種以上を併用して用いてもよい。
モノマー(b-1)の含有量は、好ましくは2モル%以上、より好ましくは5モル%以上、更に好ましくは7モル%以上であり、そして、好ましくは30モル%以下、より好ましくは25モル%以下、更に好ましくは23モル%以下である。
モノマー(b-2)の含有量は、好ましくは2モル%以上、より好ましくは5モル%以上、更に好ましくは7モル%以上であり、そして、好ましくは25モル%以下、より好ましくは20モル%以下、更に好ましくは15モル%以下である。
モノマー(b-2)の含有量は、好ましくは5モル%以上、より好ましくは8モル%以上、更に好ましくは10モル%以上であり、そして、好ましくは30モル%以下、より好ましくは25モル%以下、更に好ましくは20モル%以下である。
モノマー(b-3)の含有量は、好ましくは70モル%以上、より好ましくは75モル%以上、更に好ましくは80モル%以上であり、そして、好ましくは95モル%以下、より好ましくは92モル%以下、更に好ましくは90モル%以下である。
モノマー(b-1)の含有量は、好ましくは2モル%以上、より好ましくは5モル%以上、更に好ましくは7モル%以上であり、そして、好ましくは30モル%以下、より好ましくは25モル%以下、更に好ましくは23モル%以下である。
モノマー(b-2)の含有量は、好ましくは2モル%以上、より好ましくは5モル%以上、更に好ましくは7モル%以上であり、そして、好ましくは25モル%以下、より好ましくは20モル%以下、更に好ましくは15モル%以下である。
モノマー(b-3)の含有量は、好ましくは50モル%以上、より好ましくは60モル%以上、更に好ましくは65モル%以上であり、そして、好ましくは95モル%以下、より好ましくは92モル%以下、更に好ましくは90モル%以下である。
モノマー(b-1)の含有量は、好ましくは1質量%以上、より好ましくは2質量%以上、更に好ましくは3質量%以上であり、そして、好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。
モノマー(b-2)の含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上、より更に好ましくは20質量%以上であり、そして、好ましくは80質量%以下、より好ましくは75質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。
モノマー(b-2)の含有量は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上であり、そして、好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%以下、更に好ましくは50質量%以下である。
モノマー(b-3)の含有量は、好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上、更に好ましくは50質量%以上であり、そして、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。
モノマー(b-1)の含有量は、好ましくは1質量%以上、より好ましくは2質量%以上、更に好ましくは3質量%以上であり、そして、好ましくは30質量%以下、より好ましくは20質量%以下、更に好ましくは10質量%以下である。
モノマー(b-2)の含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは15質量%以上、より更に好ましくは20質量%以上であり、そして、好ましくは80質量%以下、より好ましくは75質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。
ポリマーbにおけるモノマー(b-1)由来の構成単位に対するモノマー(b-2)由来の構成単位の質量比〔モノマー(b-2)/モノマー(b-1)〕は、好ましくは0.5以上、より好ましくは1以上、更に好ましくは3以上、より更に好ましくは5以上であり、そして、好ましくは16以下、より好ましくは14以下、更に好ましくは12以下である。
ポリマーb中のモノマー(b-1)由来の構成単位及びモノマー(b-2)由来の構成単位の合計含有量は、金属微粒子の分散安定性を向上させて、インクの保存安定性及び吐出安定性を向上させる観点、体積抵抗率を低減する観点、及び温度変化による体積抵抗率の変動を低減する観点から、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上であり、そして、好ましくは90質量%以下、より好ましくは85質量%以下、更に好ましくは80質量%以下である。
ポリマーbが、モノマー(b-1)及び由来の構成単位及びモノマー(b-2)由来の構成単位に加えて、更にモノマー(b-3)由来の構成単位を含むビニル系ポリマーである場合、モノマー(b-3)の含有量は、好ましくは10質量%以上、より好ましくは15質量%以上、更に好ましくは20質量%以上であり、そして、好ましくは80質量%以下、より好ましくは75質量%以下、更に好ましくは70質量%以下である。
ポリマーbは、公知の方法で合成したものを用いてよく、市販品を用いてもよい。ポリマーbの市販品としては、BYK社製のDISPERBYK-190、同2015等が挙げられる。
ポリマーbの酸価は、構成するモノマーの質量比から算出することもできる。また、適当な溶剤にポリマーを溶解又は膨潤させて滴定する方法でも求めることができる。
前記質量比[ポリマーb/(金属微粒子A+ポリマーb)]は、示差熱熱重量同時測定装置(TG/DTA)を用いて実施例に記載の方法により測定されるポリマーb及び金属微粒子Aの質量から算出される。
本発明のインクは、金属微粒子の分散安定性を向上させて、インクの保存安定性及び吐出安定性を向上させる観点、体積抵抗率を低減する観点、及び温度変化による体積抵抗率の変動を低減する観点から、好ましくは有機溶媒Cを更に含有する。該有機溶媒Cは、沸点70℃以上の有機溶媒を1種以上含むことが好ましい。
有機溶媒Cは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
有機溶媒Cの沸点は、好ましくは70℃以上、より好ましくは90℃以上、更に好ましくは110℃以上、より更に好ましくは130℃以上、より更に好ましくは150℃以上であり、そして、好ましくは300℃以下、より好ましくは250℃以下、更に好ましくは230℃以下、より更に好ましくは200℃以下である。なお、有機溶媒Cとして2種以上を用いる場合には、有機溶媒Cの沸点は加重平均値として算出される。
有機溶媒Cとしては、多価アルコール、多価アルコールアルキルエーテル、含窒素複素環化合物、アミド、アミン、含硫黄化合物等が挙げられる。中でも、多価アルコールが好ましい。
有機溶媒Cがプロピレングリコールを含む場合、有機溶媒C中のプロピレングリコールの含有量は、金属微粒子の分散安定性を向上させて、インクの保存安定性及び吐出安定性を向上させる観点、体積抵抗率を低減する観点、及び温度変化による体積抵抗率の変動を低減する観点から、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上、より更に好ましくは98質量%以上、より更に好ましくは実質的に100質量%である。ここで「実質的100質量%」とは、意図せずに含まれる成分を含みうることを意味する。意図せずに含まれる成分としては、例えば、原料であるプロピレングリコール中に含まれるプロピレングリコール以外の有機溶媒C成分が挙げられる。
本発明のインクが、有機溶媒Cとしてプロピレングリコールを含有する場合、本発明のインク中のプロピレングリコールの含有量は、前記と同様の観点から、好ましくは3質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは10質量%以上、より更に好ましくは20質量%以上、より更に好ましくは30質量%以上であり、そして、好ましくは60質量%以下、より好ましくは50質量%以下、更に好ましくは40質量%以下である。
本発明のインクは、金属微粒子の分散安定性を向上させて、インクの保存安定性及び吐出安定性を向上させる観点、体積抵抗率を低減する観点、及び温度変化による体積抵抗率の変動を低減する観点から、好ましくは水を更に含有する。
本発明のインク中の水の含有量は、金属微粒子の分散安定性を向上させて、インクの保存安定性及び吐出安定性を向上させる観点、体積抵抗率を低減する観点、及び温度変化による体積抵抗率の変動を低減する観点から、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上であり、そして、好ましくは65質量%以下、より好ましくは50質量%以下、更に好ましくは40質量%以下である。
本発明のインクは、(i)金属原料化合物、還元剤、及び必要に応じて分散剤Bを混合して、該金属原料化合物を還元する方法、(ii)公知の方法により予め調製した金属微粒子Aに必要に応じて分散剤B、有機溶媒C、及び水等を添加及び混合する方法等により得ることができる。中でも、金属微粒子の分散安定性を向上させて、インクの保存安定性及び吐出安定性を向上させる観点、体積抵抗率を低減する観点、及び温度変化による体積抵抗率の変動を低減する観点から、(i)金属原料化合物、還元剤、及び必要に応じて分散剤Bを混合して、該金属原料化合物を還元する方法が好ましい。(i)の方法としては、得られるインク中に含まれる金属微粒子Aの体積平均粒子径DA及び結晶子サイズLA(nm)に対する体積平均粒子径DAの比(DA/LA)が前述の数値範囲となるように該金属原料化合物の還元反応を制御する方法が好ましく挙げられる。
すなわち、本発明のインクの製造方法は、好ましくは、
工程1:金属原料化合物を還元する工程、を含み、
該金属原料化合物を構成する金属が銀を含み、
得られるインク中に含まれる金属微粒子の体積平均粒子径DAが20nm以上50nm以下であり、かつ、得られるインク中に含まれる金属微粒子の粉末X線回折測定において(111)面から得られる結晶子サイズLA(nm)に対する体積平均粒子径DAの比(DA/LA)が1.6以上3.1以下となるように、工程1における還元反応の温度を制御する方法である。
金属微粒子乾燥粉の製造は、得られるインク中に含まれる金属微粒子Aの体積平均粒子径DA及び結晶子サイズLA(nm)に対する体積平均粒子径DAの比(DA/LA)が前述の数値範囲となるように金属原料化合物の還元反応を制御することが好ましい。金属原料化合物を還元して還元物を得た後には、該還元物を凍結乾燥等により乾燥させて金属微粒子乾燥粉を得ることができる。分散剤Bを用いる場合には、金属原料化合物、還元剤、及び分散剤Bを混合し、該金属原料化合物が還元剤により還元し、還元物として分散剤Bで分散されてなる金属微粒子の分散体を得た後、該還元物(すなわち、金属微粒子の分散体)を凍結乾燥等により乾燥させて金属微粒子乾燥粉を得ることができる。
工程1:金属原料化合物を還元する工程
工程2:工程1で得られた還元物を凍結乾燥する工程
工程3:工程2で得られた凍結乾燥物を保管する工程
そして、得られるインク中に含まれる金属微粒子の体積平均粒子径DAが20nm以上50nm以下であり、かつ、得られるインク中に含まれる金属微粒子の粉末X線回折測定において(111)面から得られる結晶子サイズLA(nm)に対する体積平均粒子径DAの比(DA/LA)が1.6以上3.1以下となるように、工程1における還元反応の温度、並びに工程3における凍結乾燥物の保管温度及び保管時間を制御することが更に好ましい。
工程1は、好ましくは金属原料化合物、還元剤、及び必要に応じて分散剤Bを混合し、該金属原料化合物を還元剤により還元する工程であり、より好ましくは金属原料化合物、還元剤、及び分散剤Bを混合し、該金属原料化合物を還元剤により還元し、還元物として分散剤Bで分散されてなる金属微粒子の分散体を得る工程であり、更に好ましくは金属原料化合物、還元剤、及びポリマーbを混合し、該金属原料化合物を還元剤により還元し、還元物としてポリマーbで分散されてなる金属微粒子の分散体を得る工程である。
金属原料化合物を構成する金属(金属原子)中の銀の含有量は、金属微粒子の分散安定性を向上させて、インクの保存安定性及び吐出安定性を向上させる観点、体積抵抗率を低減する観点、及び温度変化による体積抵抗率の変動を低減する観点から、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、更に好ましくは95質量%以上、より更に好ましくは98質量%以上、より更に好ましくは実質的に100質量%である。
ここで「実質的100質量%」とは、意図せずに含まれる成分を含みうることを意味する。意図せずに含まれる成分としては、例えば、不可避的不純物が挙げられる。
金属原料化合物を構成する金属(金属原子)は、本発明の効果を阻害しない範囲で銀以外の金属を含んでもよい。かかる銀以外の金属として、前述の金属微粒子Aで例示した銀以外の金属が挙げられる。
金属原料化合物としては、銀を含む、無機酸又は有機酸の金属塩、金属酸化物、金属水酸化物、金属硫化物、金属ハロゲン化物等が挙げられる。前記金属塩としては、硝酸塩、亜硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩、アンモニウム塩、過塩素酸塩等の無機酸の金属塩;酢酸塩等の有機酸の金属塩などが挙げられる。金属原料化合物は、1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。中でも、好ましくは無機酸又は有機酸の銀を含む金属塩であり、より好ましくは無機酸の銀を含む金属塩であり、更に好ましくは硝酸の銀を含む金属塩であり、より更に好ましくは硝酸銀である。
有機還元剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類;ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド等のアルデヒド類;アスコルビン酸、クエン酸等の酸類及びその塩;エタノールアミン、N-メチルエタノールアミン、N,N-ジメチルエタノールアミン(2-(ジメチルアミノ)エタノール)、N,N-ジエチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、プロパノールアミン、N,N-ジメチルプロパノールアミン、ブタノールアミン、ヘキサノールアミン等のアルカノールアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジメチルエチルアミン、ジエチルメチルアミン、トリエチルアミン等のアルキルアミン、エチレンジアミン、トリエチレンジアミン、テトラメチルエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等の(ポリ)アルキレンポリアミン等の脂肪族アミン;ピペリジン、ピロリジン、N-メチルピロリジン、モルホリン等の脂環族アミン;アニリン、N-メチルアニリン、トルイジン、アニシジン、フェネチジン等の芳香族アミン;ベンジルアミン、N-メチルベンジルアミン等のアラルキルアミンなどが挙げられる。
還元剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
還元物(好ましくは金属微粒子の分散体)を精製する方法は、特に制限はなく、透析、限外濾過等の膜処理;遠心分離処理等の方法が挙げられる。中でも、不純物を効率的に除去する観点から、膜処理が好ましく、透析がより好ましい。透析に用いる透析膜の材質としては、再生セルロースが好ましい。
透析膜の分画分子量は、不純物を効率的に除去する観点から、好ましくは1,000以上、より好ましくは5,000以上、更に好ましくは10,000以上であり、そして、好ましく100,000以下、より好ましくは70,000以下である。
本発明のインクは、更に必要に応じて前述の各種添加剤を添加し、フィルター等による濾過処理を行うことにより得ることができる。
工程1で得られた還元物の凍結乾燥は、常法にしたがって行うことができる。凍結乾燥としては、例えば、還元物を予備凍結させた後、乾燥を行う方法が挙げられる。
予備凍結は、好ましくは、常圧下、-40℃以上-20℃以下の温度で急速凍結することが好ましい。そして、予備凍結後においては、好ましくは0.1Pa以上100Pa以下の真空下、かつ-20℃以上-5℃以下の温度で予備凍結物中の氷を昇華させる1次乾燥を行い、次いで0.1Pa以上100Pa以下の真空下、かつ20℃以上40℃以下の温度に昇温して2次乾燥を行うことが好ましい。
工程2で得られた凍結乾燥物の保管温度は、金属微粒子の分散安定性を向上させて、インクの保存安定性及び吐出安定性を向上させる観点、体積抵抗率を低減する観点、及び温度変化による体積抵抗率の変動を低減する観点から、好ましくは0℃以上、より好ましくは10℃以上、更に好ましくは15℃以上であり、そして、好ましくは70℃以下、より好ましくは60℃以下、更に好ましくは45℃以下、より更に好ましくは35℃以下である。
また、工程2で得られた凍結乾燥物の保管時間は、前記と同様の観点から、好ましくは1時間以上、より好ましくは4時間以上、更に好ましくは6時間以上であり、同様の観点及び生産性の観点から、好ましくは48時間以下、より好ましくは24時間以下である。
本発明のインクの製造方法において、工程3の後には、さらに下記の工程4を含むことが好ましい。
工程4:工程3で得られた金属微粒子乾燥粉とインク溶媒とを混合して金属微粒子含有インクを得る工程
工程4で用いるインク溶媒は、金属微粒子の分散安定性を向上させて、インクの保存安定性及び吐出安定性を向上させる観点、体積抵抗率を低減する観点、及び温度変化による体積抵抗率の変動を低減する観点から、好ましくは有機溶媒(C)及び水から選ばれる少なくとも1種であり、より好ましくは有機溶媒(C)及び水である。
工程4における、金属微粒子乾燥粉とインク溶媒との混合は常法にしたがって行うことができる。また、工程4において、必要に応じて前述の各種添加剤を添加し、更にフィルター等による濾過処理を行ってもよい。
本発明のインクの20℃のpHは、保存安定性及び吐出安定性の観点から、好ましくは7.0以上、より好ましくは7.2以上、更に好ましくは7.5以上である。また、部材耐性、皮膚刺激性の観点から、pHは、好ましくは11以下、より好ましくは10以下、更に好ましくは9.5以下である。前記インクのpHは、常法により測定できる。
本発明の印刷物の製造方法は、前記インクを用いて基材に印刷し、該基材上に金属膜が形成された印刷物を得る方法である。
本発明に係る基材としては、例えば、紙;樹脂;布帛;金属;ガラス;セラミック又はこれらの複合材料などが挙げられる。
紙基材としては、塗工紙(コート紙、アート紙等)、非塗工紙、普通紙、クラフト紙、合成紙、加工紙、板紙等が挙げられる。
樹脂製基材としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリプロピレン(PP)、ポリアミド(PA)、ポリイミド(PI)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリスチレン(PS)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS)、アクリロニトリル-スチレン共重合体(AS)、ポリカーボネート(PC)等の各種樹脂フィルムが挙げられる。
本発明の製造方法は、後述するように金属微粒子の低温焼結性に優れるため、比較的耐熱性の低い樹脂製基材であっても、体積抵抗率の低い金属膜を形成することができる。
当該観点から、樹脂製基材の耐熱温度は、好ましくは200℃以下、より好ましくは170℃以下、更に好ましくは150℃以下、より更に好ましくは130℃以下であり、そして、好ましくは60℃以上、より好ましくは80℃以上、更に好ましくは100℃以上である。
基材に用いる布帛としては、綿、絹、麻等の天然繊維、レーヨン繊維、アセテート繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維等の合成繊維からなる布帛、又はこれら繊維の2種以上からなる混紡布帛などが挙げられる。
金属製基材としては、金、銀、銅、パラジウム、プラチナ、アルミニウム、ニッケル、スズ等の金属を用いた基板などが挙げられる。
これらの中でも、前記基材は、体積抵抗率を低減する観点、及び温度変化による体積抵抗率の変動を低減する観点から、好ましくは紙基材及び樹脂製基材から選ばれる少なくとも1種であり、より好ましくは樹脂製基材である。
本発明のインクの基材への付与量は、形成する回路又は電極の大きさや種類に応じて適宜調整することができる。
本発明に係るインクをインクジェット印刷用として用いる場合には、該インクを公知のインクジェット印刷装置に装填し、インク液滴として基材上に吐出して印刷画像等を形成することができる。
インクジェット印刷装置としてはサーマル式及びピエゾ式があるが、前記インクはサーマル式のインクジェット印刷用として用いることがより好ましい。
インクジェットヘッドのヘッド電圧は、印刷の効率性等の観点から、好ましくは5V以上、より好ましくは10V以上、更に好ましくは15V以上であり、そして、好ましくは40V以下、より好ましくは35V以下、更に好ましくは30V以下である。
ヘッドの駆動周波数は、印刷の効率性等の観点から、好ましくは1kHz以上、より好ましくは5kHz以上、更に好ましくは10kHz以上であり、そして、好ましくは50kHz以下、より好ましくは40kHz以下、更に好ましくは35kHz以下である。
本発明に係るインクの基材への付与量は、固形分として、好ましくは0.5g/m2以上、より好ましくは1g/m2以上、更に好ましくは2g/m2以上であり、そして、好ましくは20g/m2以下、より好ましくは15g/m2以下、更に好ましくは10g/m2以下である。
印刷の解像度は、好ましくは200dpi以上、より好ましくは300dpi以上であり、そして、好ましくは1,000dpi以下、より好ましくは800dpi以下、更に好ましくは600dpi以下である。ここで、本明細書における「解像度」とは、基材に形成される1インチ(2.54cm)あたりのドットの数をいう。例えば「解像度が600dpi」とは、ノズル列の長さあたりのノズル孔の個数が600dpi(ドット/インチ)配置されたラインヘッドを用いて、基材にインク液滴を吐出すると、それに対応する1インチあたり600dpiのドットの列が、基材の搬送方向と垂直な方向に形成され、そして、基材を搬送方向に移動させながらインク液滴を吐出すると、基材には搬送方向にも1インチあたり600dpiのドットの列が形成されることをいう。本明細書では、基材の搬送方向に対して垂直な方向の解像度と、搬送方向の解像度は同じ値として表される。
本発明の印刷物の製造方法は、体積抵抗率を低減する観点、及び温度変化による体積抵抗率の変動を低減する観点から、前記インクを用いて基材に印刷した後、該基材上に形成された該インクの被膜中の金属微粒子Aを焼結させる焼結処理を行うことが好ましい。焼成処理により、インク被膜中の媒体(インク溶媒)を蒸発乾燥させて、更に金属微粒子Aを焼結させて体積抵抗率の低い金属膜を形成することができる。
焼結処理の際の保管温度は、体積抵抗率を低減する観点、及び温度変化による体積抵抗率の変動を低減する観点から、好ましくは基材が変形する温度未満であり、具体的には、常圧下、好ましくは50℃以上、より好ましくは90℃以上、更に好ましくは95℃以上であり、そして、好ましくは300℃以下、より好ましくは200℃以下、更に好ましくは170℃以下、より更に好ましくは130℃以下、より更に好ましくは110℃以下である。この場合の焼結処理の際の保管時間は、前記と同様の観点から、好ましくは1分間以上、より好ましくは30分間以上、更に好ましくは1時間以上、より更に好ましくは2時間以上、より更に好ましくは3時間以上であり、そして、好ましくは12時間以下、より好ましくは8時間以下、更に好ましくは6時間以下である。
焼結処理の際の保管環境の相対湿度は、好ましくは20%以上、より好ましくは30%以上、更に好ましくは40%以上であり、そして、好ましくは65%以下、より好ましくは60%以下である。
焼結処理の際の前記インクの被膜が形成された基材を所定の温度下に供する方法は、特に制限はなく、インク被膜を形成した基材を、温度を一定に保つことができる恒温装置内で保管する方法;基材上のインク被膜面に熱風を付与して加熱する方法;基材上のインク被膜面にヒーターを近づけて加熱する方法;基材のインク被膜が形成された表面と反対側の面にヒーターを接触させて加熱する方法;常圧又は高圧で高温蒸気を用いる蒸気養生によって加熱する方法;近赤外光、紫外光等の光照射により加熱する方法等が挙げられる。
本発明の印刷方法により形成される金属膜のX線回折測定において(111)面から得られる結晶子サイズLc(nm)の金属微粒子Aの結晶子サイズLA(nm)に対する比(Lc/LA)は、体積抵抗率を低減する観点、及び温度変化による体積抵抗率の変動を低減する観点から、好ましくは1以上、より好ましくは1.5以上、更に好ましくは2以上であり、そして、好ましくは20以下、より好ましくは17以下、更に好ましくは13以下、より更に好ましくは10以下、より更に好ましくは7以下、より更に好ましくは5以下、より更に好ましくは3以下である。
前記結晶子サイズLcは、金属微粒子含有インクの組成及び製造条件(例えば、金属微粒子乾燥粉を用いてインクを製造する場合には金属微粒子乾燥粉(好ましくは凍結乾燥物)の保管状態)、金属微粒子Aの焼結処理の温度条件等により調整することができる。前記結晶子サイズLcは、実施例に記載の方法により測定される。
本発明の製造方法により得られる印刷物は、基材と該基材に形成されてなる金属膜とを含み、該金属膜は、体積抵抗率が低く、温度変化による体積抵抗率の変動が小さいため、各種電子電気機器の導電性複合材料として用いることができる。すなわち、前述の印刷物の製造方法は、基材と金属膜とを含む導電性複合材料の製造方法として用いることが好ましい。
前記方法により製造される導電性複合材料は、RFIDタグ;MLCC等のコンデンサ;LTCC;電子ペーパー;液晶ディプレイ、有機ELディスプレイ、タッチパネル等の画像表示装置;有機EL素子;有機トランジスタ;プリント配線板、フレキシブル配線板等の配線板;有機太陽電池;フレキシブル電池;フレキシブルセンサー等のセンサーなどの各種デバイスに用いることができる。
<1>
金属微粒子含有インクであって、
該金属微粒子を構成する金属が銀を含み、
該インク中に含まれる金属微粒子の体積平均粒子径DAが20nm以上50nm以下であり、
該インク中に含まれる金属微粒子の粉末X線回折測定において(111)面から得られる結晶子サイズLA(nm)に対する体積平均粒子径DAの比(DA/LA)が1.6以上3.1以下である、金属微粒子含有インク。
<2>
金属微粒子含有インクであって、
該金属微粒子を構成する金属が銀を含み、
該金属微粒子の含有量が2質量%以上85質量%以下であり、
該金属微粒子がポリマーbで分散されてなり、ポリマーbがカルボキシ基及びポリオキシアルキレン基から選ばれる少なくとも1種を有し、
有機溶媒C及び水を含有し、
有機溶媒C及び水の合計含有量が10質量%以上85質量%以下であり、
有機溶媒C及び水の合計含有量に対する有機溶媒Cの含有量の質量比[有機溶媒C/(有機溶媒C+水)]が0.05以上0.9以下であり、
該インク中に含まれる金属微粒子の体積平均粒子径DAが20nm以上50nm以下であり、
該インク中に含まれる金属微粒子の粉末X線回折測定において(111)面から得られる結晶子サイズLA(nm)に対する体積平均粒子径DAの比(DA/LA)が1.6以上3.1以下である、<1>に記載の金属微粒子含有インク。
<3>
金属微粒子含有インクであって、
該金属微粒子を構成する金属が銀を含み、
該金属微粒子を構成する金属中の銀の含有量が80質量%以上であり、
該金属微粒子の含有量が10質量%以上50質量%以下であり、
該金属微粒子がポリマーbで分散されてなり、ポリマーbがカルボキシ基を有するモノマー(b-1)由来の構成単位及びポリオキシアルキレン基を有するモノマー(b-2)由来の構成単位から選ばれる少なくとも1種の構成単位を含むビニル系ポリマーを含み、
該金属微粒子及びポリマーbの合計含有量に対するポリマーbの含有量の質量比[ポリマーb/(金属微粒子+ポリマーb)]が0.01以上0.3以下であり、
有機溶媒C及び水を含有し、
有機溶媒C及び水の合計含有量が10質量%以上85質量%以下であり、
有機溶媒C及び水の合計含有量に対する有機溶媒Cの含有量の質量比[有機溶媒C/(有機溶媒C+水)]が0.05以上0.9以下であり、
有機溶媒Cがプロピレングリコールを含み、
該インク中に含まれる金属微粒子の体積平均粒子径DAが20nm以上50nm以下であり、
該インク中に含まれる金属微粒子の粉末X線回折測定において(111)面から得られる結晶子サイズLA(nm)に対する体積平均粒子径DAの比(DA/LA)が1.6以上3.1以下である、<1>又は<2>に記載の金属微粒子含有インク。
<4>
金属微粒子含有インクであって、
該金属微粒子を構成する金属が銀を含み、
該金属微粒子を構成する金属中の銀の含有量が98質量%以上であり、
該金属微粒子の含有量が20質量%以上40質量%以下であり、
該金属微粒子がポリマーbで分散されてなり、ポリマーbが、モノマー(b-1)として(メタ)アクリル酸及びマレイン酸から選ばれる少なくとも1種由来の構成単位、並びに、モノマー(b-2)としてポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、(ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコール)(メタ)アクリレート、炭素数1以上4以下のアルコキシ基を有するアルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、及び炭素数1以上8以下のアルコキシ基を有するアルコキシ(ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコール)(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種由来の構成単位から選ばれる少なくとも1種の構成単位を含むビニル系ポリマーを含み、
該金属微粒子及びポリマーbの合計含有量に対するポリマーbの含有量の質量比[ポリマーb/(金属微粒子+ポリマーb)]が0.08以上0.15以下であり、
有機溶媒C及び水を含有し、
有機溶媒C及び水の合計含有量が50質量%以上80質量%以下であり、
有機溶媒C及び水の合計含有量に対する有機溶媒Cの含有量の質量比[有機溶媒C/(有機溶媒C+水)]が0.05以上0.9以下であり、
有機溶媒Cがプロピレングリコールを含み、
該インク中に含まれる金属微粒子の体積平均粒子径DAが20nm以上50nm以下であり、
該インク中に含まれる金属微粒子の粉末X線回折測定において(111)面から得られる結晶子サイズLA(nm)に対する体積平均粒子径DAの比(DA/LA)が1.7以上3.1以下である、<1>~<3>のいずれかに記載の金属微粒子含有インク。
<5>
ポリマーbが、モノマー(b-1)として(メタ)アクリル酸由来の構成単位からなる単独重合体、モノマー(b-2)として炭素数1以上4以下のアルコキシ基を有するアルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート及び炭素数1以上8以下のアルコキシ基を有するアルコキシ(ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコール)(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種由来の構成単位と、モノマー(b-3)としてスチレン及びスチレン誘導体から選ばれる少なくとも1種由来の構成単位とを含むビニル系ポリマー、並びに、モノマー(b-1)として(メタ)アクリル酸及びマレイン酸から選ばれる少なくとも1種由来の構成単位と、モノマー(b-2)として炭素数1以上4以下のアルコキシ基を有するアルコキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、及び炭素数1以上8以下のアルコキシ基を有するアルコキシ(ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコール)(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種由来の構成単位と、モノマー(b-3)としてスチレン及びスチレン誘導体から選ばれる少なくとも1種由来の構成単位とを含むビニル系ポリマーから選ばれる少なくとも1種を含む、<2>~<4>のいずれかに記載の金属微粒子含有インク。
<6>
有機溶媒C中のプロピレングリコールの含有量が80質量%以上である、<3>~<5>のいずれかに記載の金属微粒子含有インク。
<7>
結晶子サイズLAが、5nm以上30nm以下である<1>~<6>のいずれかに記載の金属微粒子含有インク。
<8>
前記金属微粒子が金属原料化合物を5℃以上90℃以下で還元してなる金属微粒子である、<1>~<7>のいずれかに記載の金属微粒子含有インク。
<9>
プロピレングリコールの含有量が3質量%以上60質量%以下である、<3>~<8>のいずれかに記載の金属微粒子含有インク。
<10>
インクジェット印刷用である、<1>~<9>のいずれかに記載の金属微粒子含有インク。
<11>
下記の工程1~3を含む、<1>~<10>のいずれかに記載の金属微粒子含有インクの製造方法。
工程1:金属原料化合物を5℃以上90℃以下で還元する工程
工程2:工程1で得られた還元物を凍結乾燥する工程
工程3:工程2で得られた凍結乾燥物を0℃以上70℃以下及び1時間以上48時間以下で保管する工程
<12>
工程1が、金属原料化合物、還元剤、及びポリマーbを混合し、該金属原料化合物を還元剤により還元し、還元物としてポリマーbで分散されてなる金属微粒子の分散体を得る工程である、<11>に記載の金属微粒子含有インクの製造方法。
<13>
さらに下記の工程4を含む、<11>又は<12>に記載の金属微粒子含有インクの製造方法。
工程4:工程3で得られた金属微粒子乾燥粉とインク溶媒とを混合して金属微粒子含有インクを得る工程
<14>
<1>~<10>のいずれかに記載の金属微粒子含有インクを用いて基材に印刷し、該基材に金属膜が形成された印刷物を得る、印刷物の製造方法。
<15>
印刷により得られる前記金属微粒子含有インクの被膜が形成された基材を50℃以上300℃以下及び1分間以上12時間以下保管して前記印刷物を得る、<14>に記載の印刷物の製造方法。
<16>
前記金属膜のX線回折測定において(111)面から得られる結晶子サイズLc(nm)の結晶子サイズLAに対する比(Lc/LA)が1以上20以下である、<14>又は<15>に記載の印刷物の製造方法。
<17>
前記金属膜のX線回折測定において(111)面から得られる結晶子サイズLcが、10nm以上250nm以下である、<14>~<16>のいずれかに記載の印刷物の製造方法。
<18>
<1>~<10>のいずれかに記載の金属微粒子含有インクを用いて基材に印刷した後、該金属微粒子含有インクの被膜が形成された基材を保管して焼結処理を行い、該基材に金属膜が形成された印刷物を得る、印刷物の製造方法であって、
該金属膜のX線回折測定において(111)面から得られる結晶子サイズLc(nm)の結晶子サイズLAに対する比(Lc/LA)が1以上20以下となるように、該金属微粒子含有インクの被膜が形成された基材の保管温度及び保管時間を制御する、印刷物の製造方法。
<19>
<1>~<10>のいずれかに記載の金属微粒子含有インクを用いて基材に印刷した後、該金属微粒子含有インクの被膜が形成された基材を保管して焼結処理を行い、該基材に金属膜が形成された印刷物を得る、印刷物の製造方法であって、
該金属膜のX線回折測定において(111)面から得られる結晶子サイズLcが、10nm以上250nm以下となるように、該金属微粒子含有インクの被膜が形成された基材の保管温度及び保管時間を制御する、印刷物の製造方法。
<20>
保管温度が50℃以上300℃以下であり、かつ、保管時間が1分間以上12時間以下である、<18>又は<19>に記載の印刷物の製造方法。
<21>
前記基材が、紙基材及び樹脂製基材から選ばれる少なくとも1種である、<14>~<20>のいずれかに記載の印刷物の製造方法。
<22>
金属膜の体積抵抗率ρvが、10μΩ・cm以下である、<14>~<21>のいずれかに記載の印刷物の製造方法。
<23>
<1>~<10>のいずれかに記載の金属微粒子含有インクを用いて基材に印刷し、該基材と金属膜とを含む導電性複合材料を得る、導電性複合材料の製造方法。
<24>
<23>に記載の製造方法により得られた導電性複合材料を用いる、デバイス。
<25>
金属微粒子含有インクの製造方法であって、
工程1:金属原料化合物を還元する工程、を含み、
該金属原料化合物を構成する金属が銀を含み、
得られるインク中に含まれる金属微粒子の体積平均粒子径DAが20nm以上50nm以下であり、かつ、得られるインク中に含まれる金属微粒子の粉末X線回折測定において(111)面から得られる結晶子サイズLA(nm)に対する体積平均粒子径DAの比(DA/LA)が1.6以上3.1以下となるように、工程1における還元反応の温度を制御する、金属微粒子含有インクの製造方法。
<26>
金属微粒子含有インクの製造方法であって、
工程1:金属原料化合物を還元する工程、
工程2:工程1で得られた還元物を凍結乾燥する工程、及び、
工程3:工程2で得られた凍結乾燥物を保管する工程、を含み、
該金属原料化合物を構成する金属が銀を含み、
得られるインク中に含まれる金属微粒子の体積平均粒子径DAが20nm以上50nm以下であり、かつ、得られるインク中に含まれる金属微粒子の粉末X線回折測定において(111)面から得られる結晶子サイズLA(nm)に対する体積平均粒子径DAの比(DA/LA)が1.6以上3.1以下となるように、工程1における還元反応の温度、並びに工程3における保管温度及び保管時間を制御する、金属微粒子含有インクの製造方法。
<27>
工程1における還元反応の温度が5℃以上90℃以下である、<25>又は<26>に記載の金属微粒子含有インクの製造方法。
<28>
工程3における保管温度が0℃以上70℃以下であり、かつ、保管時間が1時間以上48時間以下である、<26>又は<27>に記載の金属微粒子含有インクの製造方法。
各種物性は、以下の方法により測定又は算出した。
N,N-ジメチルホルムアミドに、リン酸及びリチウムブロマイドをそれぞれ60mmol/Lと50mmol/Lの濃度となるように溶解した液を溶離液として、ゲル浸透クロマトグラフィー法〔東ソー株式会社製GPC装置(HLC-8320GPC)、東ソー株式会社製カラム(TSKgel SuperAWM-H、TSKgel SuperAW3000、TSKgel guardcolumn Super AW-H)、流速:0.5mL/min〕により、標準物質として分子量既知の単分散ポリスチレンキット〔PStQuick B(F-550、F-80、F-10、F-1、A-1000)、PStQuick C(F-288、F-40、F-4、A-5000、A-500)、東ソー株式会社製〕を用いて測定した。
測定サンプルは、ガラスバイアル中にポリマーb 0.1gを前記溶離液10mLと混合し、25℃で10時間、マグネチックスターラーで撹拌し、シリンジフィルター(DISMIC-13HP PTFE 0.2μm、アドバンテック株式会社製)で濾過したものを用いた。
示差熱熱重量同時測定装置(TG/DTA)「STA7200RV」(株式会社日立ハイテクサイエンス製)を用いて、試料10mgをアルミパンセルに計量し、10℃/分の昇温速度で35℃から550℃まで昇温し、50mL/分の窒素フロー下で質量減少を測定した。200℃から550℃までの質量減少をポリマーbの質量、550℃での残質量を金属微粒子Aの質量として、質量比[ポリマーb/(金属微粒子A+ポリマーb)]を算出した。
実施例及び比較例で得られたインクを、金属の含有量が0.1質量%となるように、イオン交換水で希釈した。希釈したインクを親水化処理したカーボン支持膜「エラスチックカーボン ELS-C10」(応研商事株式会社製)に塗布し、自然乾燥させた後、電界放出形走査電子顕微鏡(FE-SEM)(株式会社日立ハイテク製、型式:S-4800)を用いて、STEMモード、加速電圧30kVの条件でSTEM像を得た。撮影されたSTEM像を、画像解析ソフト「A像くん」(旭化成エンジニアリング株式会社製)により処理し、体積平均粒子径DAを算出した。
実施例及び比較例で得られたインク5gを、イオン交換水20gで希釈した。次いで、ドライチャンバー(東京理化器械株式会社製、型式:DRC-1000)を付属した凍結乾燥機(東京理化器械株式会社製、型式:FDU-2110)を用いて、乾燥条件(-25℃1時間凍結、-10℃9時間減圧、25℃5時間減圧。減圧度5Pa)で凍結乾燥することにより、金属微粒子乾燥粉を得た。得られた金属微粒子乾燥粉をガラスホルダーに載せ、粉末・薄膜X線回折装置「デスクトップX線回折装置 MiniFlex」(株式会社リガク製)を用いて、5°~90°を10°/minの速度で測定した。ソフト上(付属の統合粉末X線解析ソフトウェア「PDXL」(株式会社リガク製))で(111)面から得られる結晶子サイズLAを自動的に算出した。
実施例及び比較例で得られた印刷物をガラスホルダーに載せ、前記粉末・薄膜X線回折装置を用いて上記(4)と同様に測定し、結晶子サイズLcを自動的に算出した。
E型粘度計(東機産業株式会社製、型番:TV-25、標準コーンロータ1°34’×R24使用、回転数50rpm)を用いて、25℃におけるインクの粘度を測定した。
温度計、100mL窒素バイパス付き滴下ロート2本、還流装置を具備した1000mL四つ口丸底フラスコに、1,4-ジオキサン100gを入れ、オイルバスにて該フラスコの内温を80℃まで加温した後、窒素バブリングを10分間行った。次いで、98%アクリル酸(富士フイルム和光純薬株式会社製、特級試薬)5g、メトキシポリエチレングリコール(EO9モル)アクリレート(新中村化学工業株式会社製「NKエステルAM-90G」)30g、スチレン(富士フイルム和光純薬株式会社製、特級試薬)65g、及び3-メルカプトプロピオン酸(富士フイルム和光純薬株式会社製、特級試薬)1.2gをポリビーカー中で溶解し、滴下ロート(1)に入れた。別途、1,4-ジオキサン20g及び2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(富士フイルム和光純薬株式会社製「V-65」、重合開始剤)0.2gをポリビーカー中で溶解し、滴下ロート(2)に入れた。次いで、上記フラスコにむけ、滴下ロート(1)及び滴下ロート(2)内の混合物を同時にそれぞれ90分かけて滴下した。その後、該フラスコ内の内温を90℃に昇温した後、更に1時間撹拌を続けた。その後、室温まで冷却し、回転式蒸留装置「ロータリーエバポレーターN-1000S」(東京理化器械株式会社製)を用いて、回転数50rpm、温浴を80℃に調整し、圧力100トールで留去物がなくなるまで蒸留を行った。その後、減圧乾燥機「VO-420」(アドバンテック社製)を用い、温度110℃、圧力50トールで48時間乾燥させることで、ポリマーb1(アクリル酸/メトキシポリエチレングリコール(EO9モル)アクリレート/スチレン共重合体、酸価:39mgKOH/g、Mn:7,800)を得た。
温度計、100mL窒素バイパス付き滴下ロート2本、還流装置を具備した1000mL四つ口丸底フラスコに、1,4-ジオキサン100gを入れ、オイルバスにて該フラスコの内温を80℃まで加温した後、窒素バブリングを10分間行った。次いで、メトキシポリエチレングリコール(EO9モル)アクリレート(新中村化学工業株式会社製「NKエステルAM-90G」)40g、スチレン(富士フイルム和光純薬株式会社製、特級試薬)60g、及び3-メルカプトプロピオン酸(富士フイルム和光純薬株式会社製、特級試薬)1.1gをポリビーカー中で溶解し、滴下ロート(1)に入れた。別途、1,4-ジオキサン20g及び2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(富士フイルム和光純薬株式会社製「V-65」、重合開始剤)0.3gをポリビーカー中で溶解し、滴下ロート(2)に入れた。その後、上記フラスコにむけ、滴下ロート(1)及び滴下ロート(2)内の混合物を同時にそれぞれ90分かけて滴下した。その後、該フラスコ内の内温を90℃に昇温した後、更に1時間撹拌を続けた。その後、室温まで冷却し、回転式蒸留装置「ロータリーエバポレーターN-1000S」(東京理化器械株式会社製)を用いて、回転数50rpm、温浴を80℃に調整し、圧力100トールで留去物がなくなるまで蒸留を行った。その後、減圧乾燥機「VO-420」(アドバンテック社製)を用い、温度110℃、圧力50トールで48時間乾燥させることで、ポリマーb2(メトキシポリエチレングリコール(EO9モル)アクリレート/スチレン共重合体、Mn:11,400)を得た。
温度計、100mL窒素バイパス付き滴下ロート2本、還流装置を具備した1000mL四つ口丸底フラスコに、1,4-ジオキサン100gを入れ、オイルバスにて該フラスコの内温を80℃まで加温した後、窒素バブリングを10分間行った。次いで、98%アクリル酸(富士フイルム和光純薬株式会社製、特級試薬)100g、及び3-メルカプトプロピオン酸(富士フイルム和光純薬株式会社製、特級試薬)2.6gをポリビーカー中で溶解し、滴下ロート(1)に入れた。別途、1,4-ジオキサン20g及び2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(富士フイルム和光純薬株式会社製「V-65」、重合開始剤)0.2gをポリビーカー中で溶解し、滴下ロート(2)に入れた。その後、上記フラスコにむけ、滴下ロート(1)及び滴下ロート(2)内の混合物を同時にそれぞれ90分かけて滴下した。その後、該フラスコ内の内温を90℃に昇温した後、更に1時間撹拌を続けた。その後、室温まで冷却し、回転式蒸留装置「ロータリーエバポレーターN-1000S」(東京理化器械株式会社製)を用いて、回転数50rpm、温浴を80℃に調整し、圧力100トールで留去物がなくなるまで蒸留を行った。その後、減圧乾燥機「VO-420」(アドバンテック社製)を用い、温度110℃、圧力50トールで48時間乾燥させることで、ポリマーb3(ポリアクリル酸、酸価780mgKOH/g、Mn:5,900)を得た。
(工程1)
1000mLのガラスビーカー中に、還元剤としてN-メチルジエタノールアミン(以下、「MDEA」ともいう)を30g入れ、マグネチックスターラーで撹拌しながらオイルバスで40℃に加温した。別途100mLのビーカーに、金属原料化合物として硝酸銀を140g、ポリマーbとしてポリマーb1を9g、及びイオン交換水を70g投入し、40℃で、マグネチックスターラーを用いて目視で透明になるまで撹拌し、混合液を得た。
次いで、得られた混合液を1000mLの滴下ロートに入れ、該混合液を40℃に保持したMDEAに30分かけて滴下した。その後、オイルバスで反応液の温度を40℃に制御しながら5時間撹拌し、次いで空冷して、分散された銀微粒子を含有する濃茶色の分散体を得た(還元反応の温度:40℃)。
得られた分散体全量を、透析チューブ(REPLIGEN社製「スペクトラ/ポア6」、透析膜:再生セルロース、分画分子量(MWCO)=50K)に投入し、チューブ上下をクローサーにて密封した。このチューブを、5Lガラスビーカー中の5Lのイオン交換水に浸漬し、水温を20~25℃に保持して1時間撹拌した。その後、イオン交換水を1時間ごとに全量交換する作業を3回繰り返した後、1時間おきにサンプリングを行い、上記(2)の示差熱熱重量同時測定装置(TG/DTA)を用いた方法により測定されるポリマーb及び金属微粒子Aの質量から算出した質量比[ポリマーb/金属微粒子A]が4.1/30(質量比[ポリマーb/(金属微粒子A+ポリマーb)]=4.1/34.1)になった時点で透析を終了し、還元物として精製した分散体を得た。
(工程2)
工程1で得られた還元物(精製した分散体)を、ドライチャンバー(東京理化器械株式会社製、型式:DRC-1000)を付属した凍結乾燥機(東京理化器械株式会社製、型式:FDU-2110)を用いて、乾燥条件(-25℃1時間凍結、-10℃9時間減圧、25℃5時間減圧。減圧度5Pa)で凍結乾燥し、凍結乾燥物を得た。
(工程3)
工程2で得られた凍結乾燥物を25℃で24時間保管し、金属微粒子乾燥粉1を得た。
500mLのポリエチレン製ビーカーに、金属微粒子乾燥粉1を34.1g、有機溶媒(C)としてプロピレングリコール35g、イオン交換水30.8g、及びアセチレングリコール系界面活性剤(日信化学工業株式会社製「サーフィノール104PG-50」、2,4,7,9-テトラメチル-5-デシン-4,7-ジオールのプロピレングリコール溶液、有効分50%)0.1gを投入し、マグネチックスターラーで撹拌しながら超音波分散機(株式会社日本精機製作所製、型式:US-3001)で3時間分散した。その後、5μmのディスポーザルメンブレンフィルター(ザルトリウス社製、ミニザルト)を用いて濾過を行い、金属微粒子含有インクI-1を得た。得られたインクを下記の方法の評価に供した。
温度25±1℃、相対湿度30±5%の環境で、インクジェットプリンター(ヒューレット・パッカード株式会社製、型番:デスクジェット6122、サーマル方式)の黒カートリッジを詰め替えた。次いで、プリンターのユーティリティからクリーニング操作を1回行った。ブラックヘッドの全ノズルで問題なく吐出可能となった状態から、同インクジェットプリンターを用いて、基材としてPETフィルム「ルミラーS10」(東レ株式会社製、耐熱温度120℃、厚み50μm、A4サイズ)に横204mm×縦275mmの大きさにフォトショップ(登録商標)上でRGBを0として作成した黒ベタ画像を印刷した〔印刷条件=用紙種類:写真光沢紙、モード設定:きれい、グレースケール〕。
次いで、インク被膜を形成したPETフィルムを温度100℃、湿度55%の環境で4時間保管して焼結処理を行い、PETフィルム上に金属膜が形成された印刷物を得た。得られた印刷物を下記の方法の評価に供した。
実施例1のインクジェット印刷において、印刷後のインク被膜を形成した基材の保管温度を100℃から、実施例2では85℃に、実施例3では55℃に変更して焼結処理を行った以外は同様にして、印刷物をそれぞれ得た。
実施例1のインクジェット印刷において、基材としてPETフィルム(ルミラーS10)に代えてPENフィルム「テオネックスQ51-A4」(帝人株式会社製、耐熱温度160℃、厚み50μm、A4サイズ)を用い、印刷後のインク被膜を形成した基材の保管温度を160℃に変更して焼結処理を行った以外は同様にして、印刷物を得た。
実施例1の工程1で、還元反応の温度を40℃から90℃に変更し、還流をさせながら還元反応を行った以外は同様にして金属微粒子乾燥粉2を得た。次いで、実施例1の工程4において金属微粒子乾燥粉1に代えて金属微粒子乾燥粉2を用い、金属微粒子含有インク及び印刷物を得た。
実施例1の工程1で、還元反応の温度を40℃から10℃に変更して還元反応を行った以外は同様して金属微粒子乾燥粉3を得た。次いで、実施例1の工程4において金属微粒子乾燥粉1に代えて金属微粒子乾燥粉3を用い、金属微粒子含有インク及び印刷物を得た。
実施例1の工程3で、凍結乾燥して得られる凍結乾燥物を、実施例7では0℃の冷蔵庫内で24時間保管し、実施例8では60℃の乾燥機内で8時間保管した以外は同様にして金属微粒子乾燥粉4及び5をそれぞれ得た。次いで、実施例1の工程4において金属微粒子乾燥粉1に代えて金属微粒子乾燥粉4及び5をそれぞれ用い、金属微粒子含有インク及び印刷物を得た。
実施例1の工程4において、該インク中のプロピレングリコール及び水の含有量を表1に示す量にそれぞれ変更した以外は同様にして、金属微粒子含有インク及び印刷物を得た。
実施例1の工程1で、ポリマーbの種類を表1に示すポリマーに変更した以外は同様にして金属微粒子乾燥粉6~8をそれぞれ得た。次いで、実施例1の工程4において金属微粒子乾燥粉1に代えて金属微粒子乾燥粉6~8をそれぞれ用い、金属微粒子含有インク及び印刷物を得た。なお、ポリマーb4は、以下のとおりである。
ポリマーb4:アクリル酸/マレイン酸/アルコキシ(ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコール)アクリレート(アルキレンオキシド単位数:32モル、モル比[EO/PO]=75/25)/スチレン共重合体の固形分40%水溶液(BYK社製、商品名:DISPERBYK-190)を絶乾状態にしたもの(数平均分子量Mn:4,500、酸価:20mgKOH/g)
実施例1のインクジェット印刷において、インク被膜を形成したPETフィルムを温度100℃、湿度55%の環境で1分間保管して焼結処理を行った以外は同様にして、印刷物を得た。
実施例1の工程1で、比較例1ではポリマーbの量を7.9gに、比較例2ではポリマーbの量を1.9gに変更して、得られるインク中のポリマーbの含有量が表1に示す量となるように調整した以外は同様にして、金属微粒子乾燥粉51及び52をそれぞれ得た。次いで、実施例1のインクの製造において金属微粒子乾燥粉1に代えて金属微粒子乾燥粉51及び52をそれぞれ用い、金属微粒子含有インク及び印刷物を得た。
実施例1の工程1で、還元反応の温度を40℃から92℃に変更して還元反応を行った以外は同様にして金属微粒子乾燥粉53を得た。次いで、実施例1の工程4において金属微粒子乾燥粉1に代えて金属微粒子乾燥粉53を用い、金属微粒子含有インク及び印刷物を得た。
実施例1の工程1で、氷点下(0℃以下)で還元反応を行った以外は同様にして金属微粒子乾燥粉54を得た。次いで、実施例1の工程4において金属微粒子乾燥粉1に代えて金属微粒子乾燥粉54を用い、金属微粒子含有インク及び印刷物を得た。
実施例1において、特開2008-4375号公報の実施例1に従って製造したインクを用いた以外は同様にして印刷物を得た。
市販の銀ナノ粒子インク「NBSIJ-KC01」(三菱製紙株式会社製)を用い、インクジェット印刷におけるインク被膜の形成において2層重ね塗りを行い、単位面積当たりの銀の付与量を実施例1に併せた以外は実施例1と同様にして印刷物を得た。
〔保存安定性の評価〕
株式会社マルエム製ガラスバイアルNo7(容量50mL)に40gのインクを入れ密封し、50℃の恒温槽で60日間保存した。その後、常温(25℃)にて1日静置し、前述の測定方法と同様の方法で保存後のインクの粘度を測定した。下記式より保存前後の粘度維持率を算出し、インクの保存安定性の指標とした。結果を表2に示す。粘度維持率が100%に近いほど保存安定性に優れる。
粘度維持率(%)=〔保存後の粘度(mPa.s)/保存前の粘度(mPa.s)〕×100
実施例及び比較例で得られた印刷物を断面試料作製装置「IB-19520CCP」(日本電子株式会社製)を用いて加工し、平滑な切断面を作成した試験片を得た。
次いで、試験片をSEM試料台(日新EM株式会社、Type-T)にSEM用アルミ基材カーボン両面テープ(日新EM株式会社、カタログ番号732)で張り付け、電界放出形走査電子顕微鏡「FE-SEM」(株式会社日立ハイテク製、型式:S-4800)を用いて、SEMモード、加速電圧10kVの条件で切断面を観察し、二次電子像を得た。該二次電子像中の金属膜の10点で金属膜の厚みを測定し、算術平均により金属膜の厚みtを得た。
次いで、同試験片を、抵抗率計(本体:ロレスタ-GP、四探針プローブ:PSPプローブ、いずれも株式会社三菱ケミカルアナリテック社製)を用いて測定し、上記で測定した金属膜の厚みtを前記抵抗率計に入力することにより体積抵抗率を表示させた。上記試験片の他の場所でも同様に測定し、合計10か所の算術平均により、サイクル試験前の体積抵抗率ρv(1)を得た。
次いで、同試験片をサイクル試験機「ETAC」(楠本化成株式会社製、型式:C TH412E)に入れ、-40℃と120℃でそれぞれ10分間保持するサイクルを1000サイクル実施後に取り出した。その後、上記と同様の方法によりサイクル試験後の体積抵抗率ρv(2)を測定し、サイクル試験前後の体積抵抗率ρvの変化率を下記式により求めた。結果を表2に示す。体積抵抗率ρvの変化率が100%に近いほど温度変化による体積抵抗率の変動が低減されている。
体積抵抗率ρvの変化率(%)=〔サイクル試験後の体積抵抗率ρv(2)/サイクル試験前の体積抵抗率ρv(1)〕×100
前記インクジェットプリンターにて印刷を行った後120分間、ノズル面を保護することなく放置した後、全てのノズルからの吐出の有無を判別できる印刷チェックパターンを基材上に印刷し、ノズル欠け(正常に吐出していないノズル)数をカウントして、吐出安定性を評価した。結果を表2に示す。ノズル欠け数が少ないほど吐出安定性が良好である。
Claims (17)
- 金属微粒子含有インクであって、
該金属微粒子を構成する金属が銀を含み、
該インク中に含まれる金属微粒子の体積平均粒子径DAが20nm以上50nm以下であり、
該インク中に含まれる金属微粒子の粉末X線回折測定において(111)面から得られる結晶子サイズLA(nm)に対する体積平均粒子径DAの比(DA/LA)が1.6以上3.1以下である、金属微粒子含有インク。 - 結晶子サイズLAが、5nm以上30nm以下である、請求項1に記載の金属微粒子含有インク。
- 前記金属微粒子がポリマーbで分散されてなり、ポリマーbがカルボキシ基及びポリオキシアルキレン基から選ばれる少なくとも1種を有する、請求項1又は2に記載の金属微粒子含有インク。
- 前記金属微粒子及びポリマーbの合計含有量に対するポリマーbの含有量の質量比[ポリマーb/(金属微粒子+ポリマーb)]が0.01以上0.3以下である、請求項3に記載の金属微粒子含有インク。
- 有機溶媒C及び水を更に含有し、有機溶媒C及び水の合計含有量に対する有機溶媒Cの含有量の質量比[有機溶媒C/(有機溶媒C+水)]が0.05以上0.9以下である、請求項1~4のいずれかに記載の金属微粒子含有インク。
- 前記金属微粒子の含有量が2質量%以上85質量%以下である、請求項1~5のいずれかに記載の金属微粒子含有インク。
- 有機溶媒C及び水の合計含有量が10質量%以上85質量%以下である、請求項5又は6に記載の金属微粒子含有インク。
- 有機溶媒Cがプロピレングリコールを含む、請求項5~7のいずれかに記載の金属微粒子含有インク。
- インクジェット印刷用である、請求項1~8のいずれかに記載の金属微粒子含有インク。
- 下記の工程1~3を含む、請求項1~9のいずれかに記載の金属微粒子含有インクの製造方法。
工程1:金属原料化合物を5℃以上90℃以下で還元する工程
工程2:工程1で得られた還元物を凍結乾燥する工程
工程3:工程2で得られた凍結乾燥物を0℃以上70℃以下及び1時間以上48時間以下で保管する工程 - 請求項1~9のいずれかに記載の金属微粒子含有インクを用いて基材に印刷し、該基材に金属膜が形成された印刷物を得る、印刷物の製造方法。
- 印刷により得られる前記金属微粒子含有インクの被膜が形成された基材を50℃以上300℃以下及び1分間以上12時間以下保管して前記印刷物を得る、請求項11に記載の印刷物の製造方法。
- 前記金属膜のX線回折測定において(111)面から得られる結晶子サイズLc(nm)の結晶子サイズLAに対する比(Lc/LA)が1以上20以下である、請求項11又は12に記載の印刷物の製造方法。
- 前記金属膜のX線回折測定において(111)面から得られる結晶子サイズLcが、10nm以上250nm以下である、請求項11~13のいずれかに記載の印刷物の製造方法。
- 前記基材が、紙基材及び樹脂製基材から選ばれる少なくとも1種である、請求項11~14のいずれかに記載の印刷物の製造方法。
- 請求項1~9のいずれかに記載の金属微粒子含有インクを用いて基材に印刷し、該基材と金属膜とを含む導電性複合材料を得る、導電性複合材料の製造方法。
- 請求項16に記載の製造方法により得られた導電性複合材料を用いる、デバイス。
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