喷墨印刷用油墨制造技术

本发明专利技术提供一种油墨，其用于通过喷墨印刷法制造电子部件的用途，该油墨即使在氧的存在下也能够长期稳定地保持银纳米粒子的分散性，且可通过烧结而得到导电性优异的烧结体。本发明专利技术的油墨是含有表面修饰银纳米粒子(A)和分散介质(B)的喷墨印刷用油墨，上述(A)是具有银纳米粒子的表面被含有胺的保护剂包覆的构成的表面修饰银纳米粒子，上述(A)的含量(以银元素换算)为上述油墨总量的30重量％以上，上述(B)含有(b‑1)仲醇和/或叔醇、以及(b‑2)烃，上述(b‑1)与(b‑2)的总含量为上述(B)总量的70重量％以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】喷墨印刷用油墨
本专利技术涉及可用于通过喷墨印刷法制造电子部件的用途的油墨。本申请主张于2017年12月7日向日本申请的日本特愿2017-234967号、及日本特愿2017-234968号的优先权，在此援用其内容。
技术介绍
以往，电路、配线、电极等电子部件的制造是通过蚀刻法而进行的。然而，存在工序繁杂、成本高昂的问题。为此，作为其替代方法，已对通过印刷法使导电性物质附着于基板上从而直接形成电子部件的方法进行了研究。作为导电性物质，例如块状银的熔点为962℃的高温，而纳米尺寸的银粒子(银纳米粒子)在100℃左右的温度下会相互熔粘，因此，如果利用该银纳米粒子，则可以在耐热性低的通用塑料基板上形成导电性优异的电子部件。然而，银纳米粒子存在容易凝聚的问题。专利文献1中记载了可通过用含有胺的保护剂包覆银纳米粒子的表面，来抑制银纳米粒子的凝聚，还记载了将这样得到的表面修饰银纳米粒子分散于含有例如正辛烷、萘烷、十四碳烷等烃10～50重量％、以及例如正丁醇、环己烷甲醇等醇50～90重量％的分散介质中而得到的油墨，银纳米粒子的分散稳定性优异，可以适宜用于通过印刷法直接形成电子部件的用途；通过对上述油墨进行烧结，可得到具有优异导电性的烧结体。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2015/060084号
技术实现思路
专利技术所要解决的问题然而，已知上述专利文献1中记载的油墨在不存在氧的情况下，可以经时稳定地保持分散状态，但会由于与氧接触而导致分散性逐渐降低、银纳米粒子的凝聚进行。另外，为了通过喷墨印刷法形成高膜厚的涂膜，要求提高油墨中的银浓度，但如果提高银浓度，则存在喷墨头的喷嘴容易堵塞、喷射变得不稳定的问题。实际上，就上述专利文献1中记载的油墨而言，已知如果银浓度为40重量％左右，则可得到良好的喷射稳定性，但如果提高银浓度，则油墨容易在喷墨头的喷嘴口凝固而附着，特别是在间歇地进行喷射的情况下，会导致喷射变得不稳定，由于飞行弯曲(以与设定的喷射角度不同的角度喷射)而难以精度良好地打印出期望的图案，或喷嘴口堵塞而变得无法喷射。另外，为了确保银浓度高的油墨的喷射稳定性，可考虑将油墨中所含的分散介质变更为不易挥发的分散介质(例如具有比现有的分散介质更高的沸点的分散介质)，但已知仅通过该方式，特别是在低温烧结的情况下，有时会导致分散介质从通过喷墨印刷法描绘的银涂膜的蒸散延迟，并由此导致银纳米粒子的烧结性降低，所得烧结体的导电性降低。因此，本专利技术的目的在于提供一种可用于通过喷墨印刷法制造电子部件的用途的油墨(导电性油墨)，所述油墨即使在氧的存在下也能够长期稳定地保持银纳米粒子的分散性，并可通过烧结而得到导电性优异的烧结体。本专利技术的其它目的在于提供一种用于通过喷墨印刷法制造电子部件的用途、且以高浓度含有银纳米粒子的油墨(导电性油墨)，所述油墨的喷射稳定性及低温烧结性优异。本专利技术的其它目的在于提供一种电子器件的制造方法，该方法使用上述油墨。本专利技术的其它目的在于提供一种电子器件，其具备上述油墨的烧结体。解决问题的方法本专利技术人们为了解决上述问题而进行了深入研究，结果得到了下述见解。1.对于使被含有胺的保护剂包覆的银纳米粒子分散于含有醇和烃的分散介质而得到的油墨而言，银会由于与氧接触而发生活化，作为促进醇的氧化反应的催化剂而发挥作用；2.在使用伯醇作为上述醇的情况下，伯醇容易被氧化，且氧化成为醛，该醛容易与作为银纳米粒子的保护剂的胺反应而形成亚胺，因此，作为保护剂的胺减少，由此会导致银纳米粒子的分散性降低，喷射变得不稳定；3.如果使用仲醇或叔醇作为上述醇，则这些醇不易被氧化，并且即使在被氧化的情况下也会成为酮，酮与醛相比与胺的反应性低，因此，可以抑制作为银纳米粒子的保护剂的胺的减少，可以长期稳定地保持银纳米粒子的分散性，得到喷射稳定性；4.适度使用具有高沸点的醇和烃作为分散介质时，可以抑制印刷时的分散介质的挥发，由此，可以抑制油墨凝固而堵塞喷墨头的喷嘴口，稳定地保持优异的喷射性，并且，通过低温烧结也能够形成具有优异导电性的烧结体，本专利技术是基于这些见解而完成的。需要说明的是，在本说明书中，“纳米粒子”是指初级粒子的大小(平均初级粒径)小于1000nm的粒子。另外，粒径可以通过动态光散射法求出。此外，本说明书中的沸点是在常压下(760mmHg)的值。即，本专利技术提供一种喷墨印刷用油墨，其含有表面修饰银纳米粒子(A)和分散介质(B)，其中，上述(A)是具有银纳米粒子的表面被含有胺的保护剂包覆的构成的表面修饰银纳米粒子，上述(A)的含量(以银元素换算)为上述油墨总量的30重量％以上，上述(B)含有(b-1)仲醇和/或叔醇、以及(b-2)烃，上述(b-1)与(b-2)的总含量为上述(B)总量的70重量％以上。另外，本专利技术提供上述油墨，其中，相对于上述油墨总量，上述(A)的含量(以银元素换算)大于40重量％且为70重量％以下。另外，本专利技术提供上述油墨，其中，(b-1)仲醇和/或叔醇是沸点为185℃以上的仲醇和/或叔醇。另外，本专利技术提供上述油墨，其中，(b-2)烃是沸点为200℃以上的烃。另外，本专利技术提供上述油墨，其中，上述(b-1)中的仲醇和/或叔醇是脂环式仲醇和/或脂环式叔醇。另外，本专利技术提供上述油墨，其中，上述(A)中的保护剂中，作为胺，含有总碳原子数6以上的脂肪族单胺(1)，并含有总碳原子数5以下的脂肪族单胺(2)和/或总碳原子数8以下的脂肪族二胺(3)。另外，本专利技术提供上述油墨，其中，上述(B)中的(b-1)与(b-2)的含量比(前者/后者(重量比))为50/50～95/5。另外，本专利技术提供上述油墨，其中，在120℃下对该油墨烧结30分钟而得到的烧结体的体积电阻率为15μΩcm以下。另外，本专利技术提供一种电子器件的制造方法，该方法包括：通过喷墨印刷法在基板上涂布上述油墨的工序；以及进行烧结的工序。另外，本专利技术提供一种电子器件，其在基板上具备上述油墨的烧结体。专利技术的效果本专利技术的油墨的分散稳定性优异，即使在氧的存在下也能够长期抑制银纳米粒子的凝聚。因此，在用于喷墨印刷用途的情况下，长期稳定地具有良好的喷出性，不只是在连续地进行喷射的情况下、即使是在间歇地进行喷射的情况下，也可以防止油墨在喷墨头的喷嘴口凝固而附着，不会发生飞行弯曲、或变得不能喷射，能够实现精度良好的印刷。另外，本专利技术的油墨通过在涂布于基材表面后进行烧结(即使是低温烧结)，会形成具有优异导电性的烧结体。因此，本专利技术的油墨可以适宜用于利用喷墨印刷法在塑料基板上制造电子部件(例如电路、配线、电极等)的用途。具体实施方式[喷墨印刷用油墨]本专利技术的油墨是喷墨印刷用油墨，其含有表面修饰银纳米粒子(A)和分散介质(B)，其中，上述(A)是具有银纳米粒子的表面被含有胺的保护剂包覆的构成的表面修饰银纳米粒子，<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种喷墨印刷用油墨，其含有：/n表面修饰银纳米粒子(A)、和/n分散介质(B)，/n其中，所述(A)是具有银纳米粒子的表面被含有胺的保护剂包覆的构成的表面修饰银纳米粒子，/n所述(A)的含量(以银元素换算)为所述油墨总量的30重量％以上，/n所述(B)含有(b-1)仲醇和/或叔醇、并含有(b-2)烃，所述(b-1)与(b-2)的总含量为所述(B)总量的70重量％以上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171207 JP 2017-234967;20171207 JP 2017-2349681.一种喷墨印刷用油墨，其含有：
表面修饰银纳米粒子(A)、和
分散介质(B)，
其中，所述(A)是具有银纳米粒子的表面被含有胺的保护剂包覆的构成的表面修饰银纳米粒子，
所述(A)的含量(以银元素换算)为所述油墨总量的30重量％以上，
所述(B)含有(b-1)仲醇和/或叔醇、并含有(b-2)烃，所述(b-1)与(b-2)的总含量为所述(B)总量的70重量％以上。


2.根据权利要求1所述的油墨，其中，
所述(A)的含量(以银元素换算)为所述油墨总量的大于40重量％且为70重量％以下。


3.根据权利要求1或2所述的油墨，其中，
(b-1)仲醇和/或叔醇是沸点为185℃以上的仲醇和/或叔醇。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的油墨，其中，
(b-2)烃是沸点为200℃以上...

【专利技术属性】
技术研发人员：井口由纪，冈本和树，
申请(专利权)人：株式会社大赛璐，
类型：发明
国别省市：日本;JP