JP2004277688A - Ink and electromagnetic wave-shielding material - Google Patents

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Kiyoshi Muto
清 武藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink capable of forming a resin composition pattern excellent in points of print quality, close adhesion and plating property, and an electromagnetic wave-shielding material having an electroconductive pattern with good accuracy by suppressing the unevenness and line cut of the electroconductive pattern. <P>SOLUTION: The ink contains a binder resin component and 0.1-250 pt. wt. silver particles having ≤1 μm mean particle diameter based on 100 pts.wt. resin component. The electromagnetic wave-shielding material is obtained by forming a pattern consisting of the resin component by printing with the ink on a transparent substrate, and forming a metal layer on the pattern by plating. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁波シールド材の製造等に用いられるインキに関するものである。また、本発明は、電磁波シールド材とその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
電磁波シールド材は、例えば、プラズマディスプレイパネル等のディスプレイから漏洩する電磁波を遮蔽するために、ディスプレイに装着される前面板に使用され、通常、透明基材上に導電性パターンを形成させたものが広く用いられている。そして、この導電性パターンを形成させる方法の1つとして、金属粒子を含有するインキの印刷により、透明基材上に金属粒子を含有する樹脂組成物パターンを形成した後、そのパターンの上にメッキにより金属層を形成させることが知られている。
【0003】
例えば、特開2000−196285号公報(特許文献1)には、金属粉末と樹脂を含む導電性ペーストを凹版オフセット印刷した後、無電解メッキを行うことにより、特定のパターンを形成させることが提案されており、金属粉末としては銀、銅、鉄、ニッケル、パラジウム、金、アルミニウム、タングステン、クロム、チタン等が用いられること、金属粉末の平均粒径は通常1〜15μmであること、金属粉末の使用量はインキ中の樹脂100重量部に対して通常400〜1200重量部であることが記載されている。
【0004】
また、特開2001−177290号公報(特許文献2)には、金属粉末と酸化鉄粉末を含む導電性インキ組成物を凹版オフセット印刷した後、電気メッキおよび/または無電解メッキを行うことにより、特定のパターンを形成させることが提案されており、金属粉末としては銀、銅、鉄、ニッケル、アルミニウム、金等が用いられること、金属粉末の平均粒径は0.01〜10μm程度であること、金属粉末の使用量はインキ中60〜95重量%程度であり、バインダー樹脂の使用量はインキ中0.5〜50重量%程度であることが記載されている。
【0005】
また、特開2002−133944号公報(特許文献3)には、導電性粉末を含む特定の粘度の導電性インキ組成物を凹版オフセット印刷した後、電気メッキおよび/または無電解メッキを行うことにより、特定のパターンを形成させることが提案されており、導電性粉末としては銀、銅、鉄、ニッケル、アルミニウム、金等の金属粉末が用いられ、特に平均粒径1〜10μmの銀粉末と平均粒径0.1〜1μmのニッケル粉末との併用が好ましいこと、導電性粉末の使用量はインキ中の樹脂100重量部に対して400〜1200重量部程度であることが記載されている。
【0006】
【特許文献1】特開2000−196285号公報
【特許文献2】特開2001−177290号公報
【特許文献3】特開2002−133944号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これら従来のインキでは、形成される樹脂組成物パターンの印刷品位が優れなかったり、被印刷体である透明基材に対する該パターンの密着性が十分でなかったり、また該パターン上に金属メッキ層が形成され難かったりすることがあった。このため、得られる電磁波シールド材において、導電性パターンのムラや断線が生じ易く、所望の導電性パターンが精度良く形成されないことがあった。
【0008】
そこで、本発明の目的は、印刷品位、密着性、およびメッキ性の点で優れる樹脂組成物パターンを形成しうるインキを提供することにある。また、本発明のもう1つの目的は、導電性パターンのムラや断線を抑制して、精度の良い導電性パターンを有する電磁波シールド材を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明者は鋭意研究を行った結果、インキ中にバインダー樹脂成分と特定の金属粒子とを特定の量比で含有させることにより、また、このインキを用いて透明基材に樹脂組成物パターンを形成させ、次いでメッキを行うことにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0010】
すなわち、本発明は、バインダー樹脂成分、および該樹脂成分100重量部に対して、平均粒径1μm以下の銀粒子0.1〜250重量部を含有するインキに係るものである。また、本発明は、透明基材上に、上記インキの印刷により樹脂組成物からなるパターンが形成され、該パターンの上に、メッキにより金属層が形成されている電磁波シールド材に係るものである。さらに、本発明は、透明基材上に、上記インキの印刷により樹脂組成物からなるパターンを形成し、該パターンの上に、メッキにより金属層を形成することにより、電磁波シールド材を製造する方法に係るものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。本発明のインキは、バインダー樹脂成分と特定粒径の銀粒子とを、特定の割合で含有するものである。ここで、バインダー樹脂成分とは、インキの印刷により形成される樹脂組成物パターンにおいて、銀粒子を保持するための基材樹脂となるものであり、重合体であってもよいし、その原料の単量体であってもよいし、それらの混合物であってもよい。バインダー樹脂成分が硬化性の重合体や単量体からなるものであれば、インキの印刷後に硬化処理を行うことにより、上記基材樹脂を形成させることができる。
【0012】
インキに含有させる銀粒子の粒径は平均で1μm以下とする。この銀粒子の平均粒径があまり大きいと、樹脂組成物パターンのメッキ性が十分でなく、メッキ性を高めようとして銀粒子の使用量を多くすると、樹脂組成物パターンの印刷品位や被印刷体に対する密着性が低下することがある。一方、この銀粒子の平均粒径があまり小さいと、インキ中に銀粒子を均一に存在させ難く、取扱いが困難となることがあるので、銀粒子の粒径は平均で1nm以上とするのが望ましい。
【0013】
インキ中、銀粒子はバインダー樹脂成分100重量部に対して0.1〜250重量部の割合で存在させる。この銀粒子の量があまり多いと、樹脂組成物パターンの印刷品位や被印刷体に対する密着性が低下することがあり、また、インキが黄色味や灰色味を帯びることがある。一方、この銀粒子の量があまり少ないと、樹脂組成物パターンのメッキ性が十分でなく、所望の導電性パターンが形成されないことがある。
【0014】
インキ中の銀粒子の平均粒径は前記のとおり1μm以下であるが、メッキ性をさらに高めるためには、インキ中の銀粒子の平均粒径は、好ましくは1〜50nm、さらに好ましくは1〜20nmと、比較的小さくするのがよく、この場合、インキ中の銀粒子の含有量は、印刷品位や密着性、インキの取り扱い性の観点から、バインダー樹脂成分100重量部に対して、好ましくは0.1〜50重量部、さらに好ましくは0.1〜20重量部と、比較的少なくするのがよい。
【0015】
一方、インキの取扱い性を高めるためには、インキ中の銀粒子の平均粒径は、好ましくは0.05〜1μm、さらに好ましくは0.1〜1μmと、比較的大きくするのがよく、この場合、インキ中の銀粒子の含有量は、メッキ性の観点から、バインダー樹脂成分100重量部に対して、好ましくは5〜250重量部、さらに好ましくは10〜250重量部と、比較的多くするのがよい。
【0016】
インキの固着(乾燥・固化)のタイプには、一般に蒸発乾燥型、熱硬化型、紫外線硬化型、酸化重合型等があり、本発明のインキはこれらのいずれのタイプであってもよいが、生産性の観点からは、蒸発乾燥型であるか紫外線硬化型であるのが望ましい。バインダー樹脂成分は、これらタイプに応じたものが用いられる。
【0017】
インキが蒸発乾燥型である場合、インキには前記の銀粒子およびバインダー樹脂成分に加えて、溶剤が含まれ、インキの印刷後に溶剤を蒸発させて除去することにより、樹脂組成物パターンが形成される。バインダー樹脂成分が硬化性のものであれば、通常、溶剤の除去後に硬化処理が行われる。
【0018】
蒸発乾燥型インキに含まれるバインダー樹脂成分としては、例えば、ロジン樹脂、ブチラール樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、エチルセルロース樹脂、ニトロセルロース樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ゴム等が挙げられ、必要に応じてそれらの2種以上が含まれていてもよい。
【0019】
また、蒸発乾燥型インキに含まれる溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、1−ブタノール、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、テルピネオール、メチルエチルケトン、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート等が挙げられ、必要に応じてそれらの2種以上が含まれていてもよい。インキの印刷がグラビアオフセット印刷のようなオフセット印刷で行われる場合には、インキ中の溶剤は比較的揮発性が低いものであるのが望ましく、インキの印刷がグラビア印刷のようなオフセット印刷以外で行われる場合には、インキ中の溶剤は比較的揮発性が高いものであるのが望ましい。
【0020】
インキが紫外線硬化型である場合、バインダー樹脂成分としては、ラジカル重合性の化合物に、紫外線照射により活性ラジカル種を発生しうるラジカル重合開始剤を配合したものや、カチオン重合性の化合物に、紫外線照射により活性カチオン種を発生しうるカチオン重合開始剤を配合したものが、好適に用いられる。なお、インキが紫外線硬化型であっても、溶剤の使用は可能であるが、使用しない方が好ましい。
【0021】
ラジカル重合性化合物としては、ラジカル重合可能な二重結合等の官能基を分子内に1個有する単官能のものを用いてもよいし、ラジカル重合可能な二重結合等の官能基を分子内に複数個有する多官能のものを用いてもよいし、両者を併用してもよい。例えば、分子内に(メタ)アクリロイロキシ基を1個有する単官能(メタ)アクリレートや、分子内に(メタ)アクリロイロキシ基を複数個有する多官能(メタ)アクリレートや、それらの混合物が好適に用いられる。
【0022】
ラジカル重合性化合物の具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールメチルエーテル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチルコハク酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−(メタ)アクリロイロキシエチル2−ヒドロキシプロピルフタレート、グリシジル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイロキシエチルアシッドホスフェート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテル(メタ)アクリル酸付加物、1−ビニル−2−ピロリドン、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルモルフォリン、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールエチルエーテル(メタ)アクリレート等が挙げられ、必要に応じてそれらの2種以上を用いてもよい。
【0023】
紫外線照射により活性ラジカル種を発生しうるラジカル重合開始剤としては、例えば、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾフェノン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルフォリノプロパン−1−オン、ベンゾインイソブチルエーテル、2,4−ジエチルチオキサントン、ベンゾイル安息香酸メチル等が挙げられ、必要に応じてそれらの2種以上を用いてもよい。かかるラジカル重合開始剤の使用量は、ラジカル重合性化合物100重量部に対し、通常1〜10重量部である。
【0024】
カチオン重合性化合物としては、カチオン重合可能なオキセタン環を分子内に1個ないし複数個有するオキセタン化合物や、カチオン重合可能なエポキシ環を分子内に1個ないし複数個有するエポキシ化合物や、それらの混合物が好適に用いられる。オキセタン化合物とエポキシ化合物を併用すると、高速硬化が可能となって好ましい。
【0025】
オキセタン化合物の具体例としては、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、1,4−ビス((3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシメチル)ベンゼン、3−エチル−3−フェノキシメチルオキセタン、ジ((3−エチルオキセタン−3−イル)メチル)エーテル、3−エチル−3−(2−エチルヘキシロキシメチル)オキセタン、3−エチル−3−(3−(トリエトキシシリル)プロポキシメチル)オキセタン、オキセタニルシルセスキオキサン、フェノールノボラックオキセタン等が挙げられ、必要に応じてそれらの2種以上を用いてもよい。
【0026】
エポキシ化合物の具体例としては、2−エチルヘキサンジオールグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル 3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、水添ビスフェノールAジグリシジルエーテル、エポキシ化3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸ビス(3−シクロヘキセニルメチル)修飾ε−カプロラクトン、エポキシ化ブタンテトラカルボン酸テトラキス−(3−シクロヘキセニルメチル)修飾ε−カプロラクトン等が挙げられ、必要に応じてそれらの2種以上を用いてもよい。
【0027】
紫外線照射により活性カチオン種を発生しうるカチオン重合開始剤としては、例えば、トリアリールスルホニウムヘキサフルオロホスフェートやトリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモネートのような芳香族スルホニウム塩、4−イソプロピル−4’−メチル−ジフェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートのような芳香族ヨードニウム塩等が挙げられ、必要に応じてそれらの2種以上を用いてもよい。かかるカチオン重合開始剤の使用量は、カチオン重合性化合物100重量部に対し、通常1〜10重量部である。
【0028】
本発明のインキには、印刷品位、生産性、チキソトロピー性等の向上のために、必要に応じて、前記の銀粒子、バインダー樹脂成分および溶剤以外に、添加剤が含まれていてもよい。この添加剤としては、例えば、カーボンブラック、酸化鉄のような黒色化剤;シリカのようなチキソトロピー性付与剤;マイカ、スメクタイト、セルロースのような増粘剤;シランカップリング剤、レベリング剤、ワックス等が挙げられる。
【0029】
特に本発明のインキを電磁波シールド材の製造に使用する場合には、インキの印刷により形成される樹脂組成物パターンが黒色であることが好ましいため、黒色化剤、特にカーボンブラックをインキに含有させるのが望ましい。このカーボンブラックの使用量は、バインダー樹脂成分100重量部に対して、通常1〜200重量部であり、またカーボンブラックの粒径は、平均で通常10〜100nmである。
【0030】
次に、本発明の電磁波シールド材は、以上詳述した本発明のインキを、透明基材上に印刷して樹脂組成物からなるパターンを形成させ、次いでこのパターンの上に、メッキを施して金属層を形成させることにより、得られるものである。このメッキ金属層により十分な導電性が付与され、優れた電磁波遮蔽性能を有する電磁波シールド材が提供される。
【0031】
透明基材としては、例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリプロピレン樹脂、トリアセチルセルロース樹脂、シクロペンタジエン樹脂、ノルボルネン樹脂、ウレタン樹脂のような樹脂やガラス等が挙げられる。基材の表面には、必要に応じて、ハードコート層、易接着層、離形処理層等が設けられていてもよいし、また、プラズマ処理等が施されていてもよい。基材がフィルム状の場合には、その厚みは通常20〜800μmであり、基材が板状の場合には、その厚みは通常500μm〜10mmである。
【0032】
インキをパターン状に印刷する方法としては、例えば、グラビア印刷、グラビアオフセット印刷、パッド印刷、凹版オフセット印刷のような凹版を用いる印刷;凸版印刷、フレキソ印刷、ドライオフセット印刷のような凸版を用いる印刷;平版印刷、スクリーン印刷等が挙げられる。中でも、印刷品位や生産性の観点から、グラビア印刷やグラビアオフセット印刷が好ましい。なお、グラビア印刷やグラビアオフセット印刷に用いる凹版は、銅、42アロイ、ガラス等からなるシリンダーや平板の表面に、写真製版やレーザー等の手法を用いて製版することにより、作製することができる。
【0033】
印刷は通常、そのパターンが網状となるように行われ、パターン形状は例えば三角形、四角形、五角形、その他のN角形(Nは6以上の整数)、丸型、葉型等の幾何学パターンでもよいし、不定形でもよい。このパターンの線幅は、通常10〜80μm、好ましくは10〜40μmであり、また、このパターンの線間隔は、通常100〜500μm、好ましくは125〜500μmである。線幅や線間隔をあまり大きくすると、得られる電磁波シールド材の導電性パターンが目に付きやすくなり、ディスプレイ前面板として用いたときに、画面の視認性が低下する傾向にある。また、線間隔をあまり小さくすると、得られる電磁波シールド材の導電性パターンが細かくなって、可視光線の透過率が低下し、ディスプレイ前面板として用いたときに、画面が暗くなる傾向にある。なお、線幅が小さいほど、均一なパターンの形成が困難になる傾向にあるので、上記のように10μm以上であるのが適当である。
【0034】
パターン状に印刷されたインキは、溶剤を含むものであれば、溶剤を蒸発させて除去し、また、そこに含まれるバインダー樹脂成分が重合・硬化性のものであれば、重合・硬化処理を行うことにより、銀粒子を含有する樹脂組成物のパターンが形成される。
【0035】
この樹脂組成物パターンの上に、メッキにより、銀、銅、ニッケル等の金属層を形成させることで、該メッキ金属からなる導電性パターンを形成させることができる。このメッキは、電解メッキにより行ってもよいし、無電解メッキにより行ってもよいが、本発明では上記樹脂組成物中に含まれる銀粒子の量が比較的少ないため、この銀粒子を導電性成分として機能させるよりも、メッキ触媒として機能させる方が有利であることから、無電解メッキが好適に採用される。また、無電解メッキの後、さらに電解メッキを行うと、厚みのある金属層を短時間で形成できて好ましい。金属層の厚みは通常1〜30μmであり、この金属層を無電解メッキ、次いで電解メッキにより形成させる場合には、無電解メッキにより0.1〜5μm程度の厚みの金属層を形成させた後、電解メッキにより金属層の厚みを所望の値とするのが望ましい。
【0036】
また、金属層の最表層は黒色とするため、黒色ニッケルメッキ処理、黒色クロメートメッキ処理、スズ、ニッケルおよび銅を用いる黒色三元合金メッキ処理、酸化処理、硫化処理等を施してもよい。
【0037】
以上のようにして得られる本発明の電磁波シールド材は、透明基材が板状であれば、そのまま、または粘着剤や他の機能を有するフィルム等を積層して、ディスプレイの前面板などとして使用することができるし、透明基材がフィルム状であれば、ガラス板、樹脂板のような透明支持体や、粘着剤、フィルム等に積層して使用することができる。この積層方法としてはラミネート法、プレス法等を採用することができる。
【0038】
なお、以上のように、本発明のインキを透明基材に印刷し、次いでメッキを行うことにより、電磁波シールド材を得ることができるが、これに準じた方法で、本発明のインキを透明または不透明な基材に印刷し、次いでメッキを行うことにより、電極や電子部品基板等を作製することもできる。
【0039】
【実施例】
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、各例中、含有量ないし使用量を表す%および部は、特記ないかぎり重量基準である。
【0040】
実施例1
アルキド樹脂およびニトロセルロース樹脂からなるバインダー樹脂成分10〜30%とカーボンブラック5〜15%(Material Safety Data Sheet 記載値)を含有するグラビアインキ(大日精化(株)製、ユニック160 794墨(S);トルエンを主体とする混合溶剤、固形分約34%)100部に、平均粒径(メジアン径)4.3nm、最大粒径21.4nmの銀粒子30%を含有するAgペースト(真空冶金(株)製、パーフェクトシルバーAg102T;トルエン溶剤)6.3部を添加して、印刷インキ(1)を作製した。このインキ(1)の銀の含有量は、バインダー樹脂成分100部に対し6.3〜18.9部と計算される。
【0041】
このインキ(1)を、ポリエステルフィルム(東レ(株)製、ルミラーT56;厚み約100μm)の全面にスパチュラで塗った後、インキ中の溶剤を蒸発除去した。得られた塗布物を、約50℃の酸性脱脂液(100mlの奧野製薬工業(株)製、トップADD−100と、50mlの98%硫酸を、蒸留水に溶かして1Lとした溶液)に浸漬して、酸処理および脱脂処理を行った後、約30℃の化学銅メッキ液(奧野製薬工業(株)製、OPC−750)に浸漬して、無電解メッキを行ったところ、塗布部表面に銅の析出が観察された。
【0042】
実施例2
実施例1と同じグラビアインキ100部に、実施例1と同じAgペースト5.2部を添加して、印刷インキ(2)を作製した。このインキ(2)の銀の含有量は、バインダー樹脂成分100部に対し5.2〜15.6部と計算される。
【0043】
このインキ(2)を、幅約18μmで深さ約10μmの溝が1インチ(2.54cm)当たり100本の間隔(約254μm間隔)で格子状に刻まれた円筒状のグラビア凹版を用いて、グラビア印刷法により、印刷速度42m/minにて、実施例1と同じポリエステルフィルム上に格子状に印刷した後、インキ中の溶剤を蒸発除去した。得られた印刷物には、樹脂組成物パターンの印刷ムラが見られず、また該パターンは基材のポリエステルフィルムから剥がれ難いものであった。この印刷物を、実施例1と同じ酸性脱脂液に浸漬して、酸処理および脱脂処理を行った後、約25℃の化学銅メッキ液(奧野製薬工業(株)製、OPC−750)に浸漬して、無電解メッキを行ったところ、印刷部表面に銅の析出が観察された。
【0044】
実施例3
アクリル樹脂(住友化学工業(株)製、スミペックスMM)40%を含むトルエン溶液に、実施例1と同じAgペーストと、平均粒径24nmのカーボンブラック(三菱化学(株)製、MA100)を添加して、アクリル樹脂100部に対し、平均粒径4.3nmの銀粒子および平均粒径24nmのカーボンブラックをそれぞれ下記の割合で含有する印刷インキ(3)〜(7)を作製した。
【0045】
インキ(3):銀粒子13部、 カーボンブラック 2部。
インキ(4):銀粒子 5部、 カーボンブラック 6部。
インキ(5):銀粒子 5部、 カーボンブラック 29部。
インキ(6):銀粒子10部、 カーボンブラック なし。
インキ(7):銀粒子 5部、 カーボンブラック190部。
【0046】
これらのインキ(3)〜(7)をそれぞれ、実施例1と同じポリエステルフィルムの全面にスパチュラで塗った後、インキ中の溶剤を蒸発除去した。得られた塗布物を、98%硫酸の100ml/L水溶液に浸漬して、酸処理を行った後、化学銅メッキ液(奥野製薬工業(株)製、OPC−750)に浸漬して、無電解メッキを行ったところ、いずれのインキを用いた場合でも、塗布部表面に銅の析出が観察された。
【0047】
実施例4
4−アクリロイルモルフォリン、ジエチレングリコールエチルエーテルアクリレート、2−フェノキシエチルアクリレート、イソホロンジイソシアネート系ウレタンアクリレート、およびo−ベンゾイル安息香酸メチル(重合開始剤)からなる紫外線硬化型のラジカル重合性混合物に、実施例1と同じAgペーストと、実施例3と同じカーボンブラックを添加して、上記混合物100部に対し、平均粒径4.3nmの銀粒子および平均粒径24nmのカーボンブラックをそれぞれ下記の割合で含有する印刷インキ(8)〜(11)を作製した。
【0048】
インキ(8): 銀粒子4部、 カーボンブラック 9部。
インキ(9): 銀粒子2部、 カーボンブラック10部。
インキ(10):銀粒子2部、 カーボンブラック 2部。
インキ(11):銀粒子2部、 カーボンブラック29部。
【0049】
これらのインキ(8)〜(11)をそれぞれ、幅約15μmで深さ約5μmの溝が1インチ(2.54cm)当たり130本の間隔(約195μm間隔)で格子状に刻まれたガラス製の凹版を用いて、グラビアオフセット印刷法により、実施例1と同じポリエステルフィルム上に格子状にグラビアオフセット印刷した後、高圧水銀ランプ(ウシオ電機製UVC−3533)を用いて、約120mW/cm、480mJ/cmの紫外線を照射し、インキを硬化させた。得られた印刷物には、樹脂組成物パターンの印刷ムラが見られず、また該パターンは基材のポリエステルフィルムから剥がれ難いものであった。これらの印刷物を、化学銅メッキ液(奥野製薬工業(株)製、OPC−750)に浸漬して、無電解メッキを行ったところ、いずれのインキを用いた場合でも、印刷部表面に銅の析出が観察され、インキ(8)〜(10)を用いた場合には印刷部表面全体に銅層が形成された。
【0050】
比較例1
実施例3と同じアクリル樹脂40%を含むトルエン溶液に、平均粒径(メジアン径)2〜10μmの銀粒子(福田金属箔粉工業(株)製、AgC2011)を添加して、アクリル樹脂100部に対し、平均粒径2〜10μmの銀粒子255部を含有する印刷インキ(12)を作製した。
【0051】
このインキ(12)を、実施例4と同じガラス製の凹版を用いて、グラビア印刷法により、実施例1と同じポリエステルフィルム上に格子状に印刷した後、インキ中の溶剤を蒸発除去した。得られた印刷物には、樹脂組成物パターンの印刷ムラが見られ、また該パターンは基材のポリエステルフィルムから剥がれ易いものであった。この印刷物を、98%硫酸の100ml/L水溶液に浸漬して、酸処理を行った後、化学銅メッキ液(奥野製薬工業(株)製、OPC−750)に浸漬して、無電解メッキを行ったところ、印刷部表面に銅の析出が観察されなかった。
【0052】
実施例5
実施例1と同じグラビアインキ100部に、平均粒径(メジアン径)0.6μmの銀粒子(福田金属箔粉工業(株)製、AgC401)17部を添加して、印刷インキ(13)を作製した。このインキ(13)の銀粒子の含有量は、バインダー樹脂成分100部に対し56.7〜170部と計算される。
【0053】
このインキ(13)を、実施例4と同じガラス製の凹版を用いて、グラビア印刷法により、印刷速度42m/minにて、実施例1と同じポリエステルフィルム上に格子状に印刷した後、インキ中の溶剤を蒸発除去した。得られた印刷物には、樹脂組成物パターンの印刷ムラが見られず、また該パターンは基材のポリエステルフィルムから剥がれ難いものであった。この印刷物を、98%硫酸の100ml/L水溶液に40℃にて5分間浸漬して、酸処理を行った後、化学銅メッキ液(奥野製薬工業(株)製、OPC−カッパーT−G)に45℃にて20分間浸漬して、無電解メッキを行ったところ、印刷部表面に銅の析出が観察され、印刷部表面全体に銅層が形成された。
【0054】
実施例6
実施例1と同じグラビアインキ100部に、平均粒径(メジアン径)1μmの銀粒子(福田金属箔粉工業(株)製、AgC251)17部を添加して、印刷インキ(14)を作製した。このインキ(14)の銀粒子の含有量は、バインダー樹脂成分100部に対し56.7〜170部と計算される。
【0055】
このインキ(14)を、実施例4と同じガラス製の凹版を用いて、グラビア印刷法により、印刷速度42m/minにて、実施例1と同じポリエステルフィルム上に格子状に印刷した後、インキ中の溶剤を蒸発除去した。得られた印刷物には、樹脂組成物パターンの印刷ムラが見られず、また該パターンは基材のポリエステルフィルムから剥がれ難いものであった。この印刷物を、98%硫酸の100ml/L水溶液に40℃にて5分間浸漬して、酸処理を行った後、化学銅メッキ液(奥野製薬工業(株)製、OPC−カッパーT−G)に45℃にて20分間浸漬して、無電解メッキを行ったところ、印刷部表面に銅の析出が観察された。
【0056】
実施例7
飽和ポリエステル樹脂30%、トルエン50%およびメチルエチルケトン15%からなるバインダー溶液(高松油脂(株)製、ペスレジンS−250)に、実施例5と同じ銀粒子と、実施例3と同じカーボンブラックを添加して、飽和ポリエステル樹脂100部に対し、平均粒径0.6μmの銀粒子および平均粒径24nmのカーボンブラックをそれぞれ下記の割合で含有する印刷インキ(15)〜(17)を作製した。
【0057】
インキ(15):銀粒子194部、 カーボンブラック20部。
インキ(16):銀粒子237部、 カーボンブラック40部。
インキ(17):銀粒子200部、 カーボンブラック58部。
【0058】
これらのインキ(15)〜(17)をそれぞれ、実施例4と同じガラス製の凹版を用いて、グラビア印刷法により、印刷速度42m/minにて、実施例1と同じポリエステルフィルム上に格子状に印刷した後、インキ中の溶剤を蒸発除去した。得られた印刷物には、樹脂組成物パターンの印刷ムラが見られず、また該パターンは基材のポリエステルフィルムから剥がれ難いものであった。これらの印刷物を、化学銅メッキ液(奥野製薬工業(株)製、OPC−カッパーT−G)に45℃にて20分間浸漬して、無電解メッキを行ったところ、いずれのインキを用いた場合でも、印刷部表面に銅の析出が観察され、印刷部表面全体に銅層が形成された。
【0059】
実施例8
実施例7と同じバインダー溶液に、平均粒径60nmの銀粒子(住友電気工業(株)製、金属ナノ粉末)と、平均粒径28nmのカーボンブラック(東海カーボン(株)製、トーカブラック♯7350F)を添加して、飽和ポリエステル樹脂100部に対し、平均粒径60nmの銀粒子および平均粒径28nmのカーボンブラックをそれぞれ下記の割合で含有する印刷インキ(18)および(19)を作製した。
【0060】
インキ(18):銀粒子20部、 カーボンブラック21部。
インキ(19):銀粒子39部、 カーボンブラック20部。
【0061】
これらのインキ(18)および(19)をそれぞれ、幅約24μmで深さ約12μmの溝が1インチ(2.54cm)当たり100本の間隔(約254μm間隔)で格子状に刻まれた金属製の凹版を用いて、グラビア印刷法により、印刷速度42m/minにて、実施例1と同じポリエステルフィルム上に格子状に印刷した後、インキ中の溶剤を蒸発除去した。得られた印刷物には、樹脂組成物パターンの印刷ムラが見られず、また該パターンは基材のポリエステルフィルムから剥がれ難いものであった。これらの印刷物を、98%硫酸の100ml/L水溶液に30℃にて5分間浸漬して、酸処理を行った後、化学銅メッキ液(奥野製薬工業(株)製、OPC−カッパーT−G)に45℃にて20分間浸漬して、無電解メッキを行ったところ、いずれのインキを用いた場合でも、印刷部表面に銅の析出が観察され、印刷部表面全体に銅層が形成された。
【0062】
実施例9
ジ((3−エチルオキセタン−3−イル)メチル)エーテル(東亞合成(株)製、OXT−221)75部、エポキシ化ブタンテトラカルボン酸テトラキス−(3−シクロヘキセニルメチル)修飾ε−カプロラクトン(ダイセル工業(株)製、エポリードGT401)20部、および4−イソプロピル−4’−メチル−ジフェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート(ローディアジャパン(株)から販売されているロードジルフォトイニシエーター2074;重合開始剤)5部からなる紫外線硬化型のカチオン重合性混合物に、実施例5と同じ銀粒子と、実施例8と同じカーボンブラックを添加して、上記混合物100部に対し、平均粒径0.6μmの銀粒子および平均粒径28nmのカーボンブラックをそれぞれ下記の割合で含有する印刷インキ(20)〜(22)を作製した。
【0063】
インキ(20):銀粒子 99部、 カーボンブラック20部。
インキ(21):銀粒子190部、 カーボンブラック19部。
インキ(22):銀粒子 48部、 カーボンブラック20部。
【0064】
これらのインキ(20)〜(22)をそれぞれ、実施例8と同じ金属製の凹版を用いて、グラビア印刷法により、印刷速度42m/minにて、実施例1と同じポリエステルフィルム上に格子状に印刷した後、高圧水銀ランプ(ウシオ電機製UVC−3533)を用いて、約120mW/cm、480mJ/cmの紫外線を照射し、インキを硬化させた。得られた印刷物には、樹脂組成物パターンの印刷ムラが見られず、また該パターンは基材のポリエステルフィルムから剥がれ難いものであった。これらの印刷物を、化学銅メッキ液(奥野製薬工業(株)製、OPC−カッパーT−G)に45℃にて20分間浸漬して、無電解メッキを行ったところ、いずれのインキを用いた場合でも、印刷部表面に銅の析出が観察され、印刷部表面全体に銅層が形成された。
【0065】
比較例2
実施例7と同じバインダー溶液に、比較例1と同じ銀粒子と、実施例8と同じカーボンブラックを添加して、飽和ポリエステル樹脂100部に対し、平均粒径2〜10μmの銀粒子および平均粒径28nmのカーボンブラックをそれぞれ下記の割合で含有する印刷インキ(23)および(24)を作製した。
【0066】
インキ(23):銀粒子201部、 カーボンブラック41部。
インキ(24):銀粒子397部、 カーボンブラック42部。
【0067】
これらのインキ(23)および(24)をそれぞれ、実施例8と同じ金属製の凹版を用いて、グラビア印刷法により、印刷速度42m/minにて、実施例1と同じポリエステルフィルム上に格子状に印刷した後、インキ中の溶剤を蒸発除去した。インキ(23)を用いた場合、得られた印刷物には、樹脂組成物パターンの印刷ムラが見られず、また該パターンは基材のポリエステルフィルムから剥がれ難いものであったが、インキ(24)を用いた場合、得られた印刷物には、樹脂組成物パターンの印刷ムラが見られ、また該パターンは基材のポリエステルフィルムから剥がれ易いものであった。これらの印刷物を、化学銅メッキ液(奥野製薬工業(株)製、OPC−カッパーT−G)に45℃にて20分間浸漬して、無電解メッキを行ったところ、インキ(24)を用いた場合、印刷部表面に銅の析出が観察され、印刷部表面全体に銅層が形成されたが、インキ(23)を用いた場合、印刷部表面に銅の析出が観察されなかった。
【0068】
【発明の効果】
本発明によれば、印刷品位、密着性、およびメッキ性の点で優れる樹脂組成物パターンを形成しうるインキを得ることができ、このインキを透明基材に印刷し、次いでメッキを行うことにより、精度の良い導電性パターンを有する電磁波シールド材を得ることができる。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an ink used for producing an electromagnetic wave shielding material and the like. The present invention also relates to an electromagnetic shielding material and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
Electromagnetic wave shielding material is used for a front plate attached to a display, for example, in order to shield electromagnetic waves leaking from a display such as a plasma display panel, and is usually formed by forming a conductive pattern on a transparent substrate. Widely used. Then, as one method of forming the conductive pattern, a resin composition pattern containing metal particles is formed on a transparent substrate by printing an ink containing metal particles, and then plating is performed on the pattern. It is known that a metal layer is formed by the following method.
[0003]
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-196285 (Patent Document 1) proposes that a specific pattern is formed by performing intaglio offset printing of a conductive paste containing a metal powder and a resin and then performing electroless plating. The metal powder used is silver, copper, iron, nickel, palladium, gold, aluminum, tungsten, chromium, titanium, or the like. The average particle size of the metal powder is usually 1 to 15 μm. Is used in an amount of usually 400 to 1200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin in the ink.
[0004]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-177290 (Patent Document 2) discloses that a conductive ink composition containing a metal powder and an iron oxide powder is subjected to intaglio offset printing, followed by electroplating and / or electroless plating. It has been proposed that a specific pattern be formed. As the metal powder, silver, copper, iron, nickel, aluminum, gold, or the like is used, and the average particle diameter of the metal powder is about 0.01 to 10 μm. It is described that the amount of metal powder used is about 60 to 95% by weight in the ink, and the amount of binder resin used is about 0.5 to 50% by weight in the ink.
[0005]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-133944 (Patent Document 3) discloses that a conductive ink composition having a specific viscosity containing a conductive powder is subjected to intaglio offset printing, followed by electroplating and / or electroless plating. It has been proposed that a specific pattern be formed. As the conductive powder, metal powders such as silver, copper, iron, nickel, aluminum and gold are used. In particular, silver powder having an average particle diameter of 1 to 10 μm is used. It is described that it is preferable to use nickel powder having a particle size of 0.1 to 1 μm in combination, and that the amount of the conductive powder used is about 400 to 1200 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin in the ink.
[0006]
[Patent Document 1] JP-A-2000-196285
[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-177290
[Patent Document 3] JP-A-2002-133944
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, with these conventional inks, the printing quality of the formed resin composition pattern is not excellent, the adhesion of the pattern to a transparent substrate as a printing substrate is not sufficient, and metal plating is not performed on the pattern. In some cases, it was difficult to form a layer. Therefore, in the obtained electromagnetic wave shielding material, unevenness or disconnection of the conductive pattern is likely to occur, and a desired conductive pattern may not be formed with high accuracy.
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an ink capable of forming a resin composition pattern excellent in print quality, adhesion, and plating properties. Another object of the present invention is to provide an electromagnetic wave shielding material having a highly accurate conductive pattern by suppressing unevenness and disconnection of the conductive pattern.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present inventor has conducted intensive studies and found that by including a binder resin component and specific metal particles in a specific quantitative ratio in an ink, a resin composition pattern was formed on a transparent substrate using the ink. It has been found that the above object can be achieved by forming and then plating, and the present invention has been completed.
[0010]
That is, the present invention relates to a binder resin component and an ink containing 0.1 to 250 parts by weight of silver particles having an average particle diameter of 1 μm or less based on 100 parts by weight of the resin component. Further, the present invention relates to an electromagnetic wave shielding material in which a pattern made of a resin composition is formed on a transparent substrate by printing the above ink, and a metal layer is formed on the pattern by plating. . Further, the present invention provides a method for producing an electromagnetic wave shielding material by forming a pattern made of a resin composition on a transparent substrate by printing the above ink, and forming a metal layer on the pattern by plating. It is related to.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail. The ink of the present invention contains a binder resin component and silver particles having a specific particle size in a specific ratio. Here, the binder resin component serves as a base resin for holding silver particles in a resin composition pattern formed by printing ink, and may be a polymer or a raw material of the raw material. It may be a monomer or a mixture thereof. If the binder resin component is composed of a curable polymer or monomer, the above-described base resin can be formed by performing a curing treatment after printing the ink.
[0012]
The average particle size of the silver particles contained in the ink is 1 μm or less. If the average particle size of the silver particles is too large, the plating property of the resin composition pattern is not sufficient, and if the amount of the silver particles used is increased in order to enhance the plating property, the printing quality of the resin composition pattern and the substrate Adhesion to the toner may decrease. On the other hand, if the average particle size of the silver particles is too small, it is difficult to make the silver particles evenly present in the ink and handling may be difficult. Therefore, the average particle size of the silver particles should be 1 nm or more. desirable.
[0013]
In the ink, silver particles are present in an amount of 0.1 to 250 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin component. If the amount of the silver particles is too large, the printing quality of the resin composition pattern and the adhesion to the printing medium may be reduced, and the ink may have a yellowish or grayish tint. On the other hand, when the amount of the silver particles is too small, the plating property of the resin composition pattern is not sufficient, and a desired conductive pattern may not be formed.
[0014]
The average particle size of the silver particles in the ink is 1 μm or less as described above, but in order to further enhance the plating property, the average particle size of the silver particles in the ink is preferably 1 to 50 nm, more preferably 1 to 50 nm. In this case, the content of the silver particles in the ink is preferably relatively small with respect to 100 parts by weight of the binder resin component from the viewpoint of print quality, adhesion, and handleability of the ink. It is preferable that the amount is relatively small, such as 0.1 to 50 parts by weight, more preferably 0.1 to 20 parts by weight.
[0015]
On the other hand, in order to enhance the handleability of the ink, the average particle size of the silver particles in the ink is preferably relatively large, preferably 0.05 to 1 μm, more preferably 0.1 to 1 μm. In this case, the content of silver particles in the ink is relatively large, preferably from 5 to 250 parts by weight, and more preferably from 10 to 250 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin component, from the viewpoint of plating properties. Is good.
[0016]
Ink fixing (drying / solidification) types generally include evaporative drying type, thermosetting type, ultraviolet curing type, and oxidative polymerization type, and the ink of the present invention may be any of these types. From the viewpoint of productivity, it is preferable to use an evaporative drying type or an ultraviolet curing type. As the binder resin component, ones corresponding to these types are used.
[0017]
When the ink is an evaporative drying type, the ink contains a solvent in addition to the silver particles and the binder resin component, and the solvent composition is removed by evaporating the solvent after printing the ink, whereby a resin composition pattern is formed. You. If the binder resin component is curable, a curing treatment is usually performed after removing the solvent.
[0018]
As the binder resin component contained in the evaporative drying ink, for example, rosin resin, butyral resin, maleic acid resin, polyamide resin, urethane resin, epoxy resin, acrylic resin, alkyd resin, polyester resin, polystyrene resin, ethyl cellulose resin, nitro resin Examples thereof include a cellulose resin, a vinyl acetate resin, a polyvinyl alcohol resin, a rubber, and the like. If necessary, two or more of them may be contained.
[0019]
Examples of the solvent contained in the evaporative drying ink include toluene, xylene, ethyl acetate, butyl acetate, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, 1-butanol, diacetone alcohol, ethylene glycol monobutyl ether, and propylene glycol. Monoethyl ether, terpineol, methyl ethyl ketone, butyl carbitol, butyl carbitol acetate, and the like may be mentioned, and if necessary, two or more of them may be contained. If the printing of the ink is performed by offset printing such as gravure offset printing, it is desirable that the solvent in the ink is relatively low in volatility. If performed, it is desirable that the solvent in the ink be relatively volatile.
[0020]
When the ink is an ultraviolet curable type, as a binder resin component, a radical polymerizable compound mixed with a radical polymerization initiator capable of generating an active radical species upon irradiation with ultraviolet light, or a cationic polymerizable compound, Those containing a cationic polymerization initiator capable of generating active cationic species upon irradiation are suitably used. In addition, even if the ink is an ultraviolet curable type, a solvent can be used, but it is preferable not to use it.
[0021]
As the radical polymerizable compound, a monofunctional compound having one functional group such as a double bond capable of radical polymerization in the molecule may be used, or a functional group such as a double bond capable of radical polymerization may be used in the molecule. May be used, or both may be used in combination. For example, a monofunctional (meth) acrylate having one (meth) acryloyloxy group in the molecule, a polyfunctional (meth) acrylate having a plurality of (meth) acryloyloxy groups in the molecule, and a mixture thereof are preferably used. .
[0022]
Specific examples of the radical polymerizable compound include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, polyethylene glycol methyl ether (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, and benzyl (meth) acrylate 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl succinic acid, 2- ( (Meth) acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, 2- (meth) acryloyloxyethyl 2-hydroxypropylphthalate, glycidyl (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl acid phos , Diethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate Acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, ditrimethylolpropanetetra (meth) acrylate, bisphenol A diglycidyl ether (meth) acrylic acid adduct, 1-vinyl-2-pyrrolidone, urethane (meth) acrylate, polyester (meth) ) Acrylate, epoxy (meth) acrylate, (meth) acryloyl morpholine, phenoxyethyl (meth) acrylate, diethylene glycol Chirueteru (meth) acrylate and the like, may be used two or more thereof as needed.
[0023]
Examples of radical polymerization initiators capable of generating active radical species upon irradiation with ultraviolet light include 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, benzophenone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one, and 2-hydroxy-2. -Methyl-1-phenylpropan-1-one, 2-methyl-1- (4-methylthiophenyl) -2-morpholinopropan-1-one, benzoin isobutyl ether, 2,4-diethylthioxanthone, methyl benzoylbenzoate And the like, and if necessary, two or more of them may be used. The amount of the radical polymerization initiator used is usually 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the radical polymerizable compound.
[0024]
Examples of the cationically polymerizable compound include oxetane compounds having one or more cationically polymerizable oxetane rings in the molecule, epoxy compounds having one or more cationically polymerizable epoxy rings in the molecule, and mixtures thereof. Is preferably used. It is preferable to use an oxetane compound and an epoxy compound in combination, since high-speed curing is possible.
[0025]
Specific examples of the oxetane compound include 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 1,4-bis ((3-ethyloxetane-3-yl) methoxymethyl) benzene, 3-ethyl-3-phenoxymethyloxetane, ((3-ethyloxetane-3-yl) methyl) ether, 3-ethyl-3- (2-ethylhexyloxymethyl) oxetane, 3-ethyl-3- (3- (triethoxysilyl) propoxymethyl) oxetane, Oxetanyl silsesquioxane, phenol novolak oxetane and the like can be mentioned, and if necessary, two or more of them may be used.
[0026]
Specific examples of the epoxy compound include 2-ethylhexanediol glycidyl ether, ethylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, 3,4-epoxycyclohexylmethyl 3,4-epoxycyclohexanecarboxy. Rate, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, epoxidized 3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid bis (3-cyclohexenylmethyl) -modified ε-caprolactone, epoxidized butanetetracarboxylic acid tetrakis- (3-cyclohexenylmethyl) Modified ε-caprolactone and the like may be mentioned, and if necessary, two or more of them may be used.
[0027]
Examples of the cationic polymerization initiator capable of generating an active cationic species upon irradiation with ultraviolet light include aromatic sulfonium salts such as triarylsulfonium hexafluorophosphate and triarylsulfonium hexafluoroantimonate, and 4-isopropyl-4′-methyl- Examples thereof include aromatic iodonium salts such as diphenyliodonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, and two or more of these may be used as necessary. The amount of the cationic polymerization initiator to be used is generally 1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the cationically polymerizable compound.
[0028]
The ink of the present invention may contain additives in addition to the silver particles, the binder resin component, and the solvent, if necessary, in order to improve print quality, productivity, thixotropy, and the like. Examples of the additive include a blackening agent such as carbon black and iron oxide; a thixotropic agent such as silica; a thickening agent such as mica, smectite and cellulose; a silane coupling agent, a leveling agent and a wax. And the like.
[0029]
In particular, when the ink of the present invention is used for producing an electromagnetic wave shielding material, since the resin composition pattern formed by printing the ink is preferably black, the ink contains a blackening agent, particularly carbon black. It is desirable. The amount of the carbon black used is usually 1 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin component, and the average particle size of the carbon black is usually 10 to 100 nm.
[0030]
Next, the electromagnetic wave shielding material of the present invention is formed by printing the ink of the present invention described above in detail on a transparent substrate to form a pattern made of a resin composition, and then plating the pattern. It is obtained by forming a metal layer. Sufficient conductivity is imparted by the plated metal layer, and an electromagnetic wave shielding material having excellent electromagnetic wave shielding performance is provided.
[0031]
Examples of the transparent base material include resins such as polyester resin, acrylic resin, polycarbonate resin, polypropylene resin, triacetyl cellulose resin, cyclopentadiene resin, norbornene resin, and urethane resin, and glass. The surface of the substrate may be provided with a hard coat layer, an easily adhesive layer, a release treatment layer, or the like, if necessary, or may be subjected to a plasma treatment or the like. When the substrate is in the form of a film, its thickness is usually from 20 to 800 μm, and when the substrate is in the form of a plate, its thickness is usually from 500 μm to 10 mm.
[0032]
As a method of printing the ink in a pattern, for example, printing using an intaglio such as gravure printing, gravure offset printing, pad printing, intaglio offset printing; printing using an intaglio printing such as letterpress printing, flexographic printing, and dry offset printing. Lithographic printing, screen printing and the like. Above all, gravure printing and gravure offset printing are preferable from the viewpoint of printing quality and productivity. The intaglio used for gravure printing or gravure offset printing can be produced by making a plate on the surface of a cylinder or a flat plate made of copper, 42 alloy, glass, or the like, using a method such as photolithography or laser.
[0033]
The printing is usually performed so that the pattern is reticulated, and the pattern shape may be a geometric pattern such as a triangle, a quadrangle, a pentagon, other N-gons (N is an integer of 6 or more), a round shape, and a leaf shape. However, the shape may be irregular. The line width of this pattern is usually 10 to 80 μm, preferably 10 to 40 μm, and the line interval of this pattern is usually 100 to 500 μm, preferably 125 to 500 μm. If the line width and the line interval are too large, the conductive pattern of the obtained electromagnetic wave shielding material tends to be conspicuous, and when used as a display front panel, the visibility of the screen tends to decrease. Further, if the line spacing is too small, the conductive pattern of the obtained electromagnetic wave shielding material becomes fine, the transmittance of visible light decreases, and the screen tends to be dark when used as a display front plate. It is to be noted that the smaller the line width is, the more difficult it is to form a uniform pattern.
[0034]
If the ink printed in a pattern contains a solvent, the solvent is removed by evaporating the solvent.If the binder resin component contained therein is a polymerizable / curable one, a polymerization / curing treatment is performed. By doing so, a pattern of the resin composition containing silver particles is formed.
[0035]
By forming a metal layer of silver, copper, nickel or the like on the resin composition pattern by plating, a conductive pattern made of the plated metal can be formed. This plating may be performed by electrolytic plating or by electroless plating, but in the present invention, since the amount of silver particles contained in the resin composition is relatively small, the silver particles are made conductive. Since it is more advantageous to function as a plating catalyst than to function as a component, electroless plating is suitably employed. Further, it is preferable to perform electrolytic plating after electroless plating, because a thick metal layer can be formed in a short time. The thickness of the metal layer is usually 1 to 30 μm. When this metal layer is formed by electroless plating and then by electrolytic plating, the metal layer having a thickness of about 0.1 to 5 μm is formed by electroless plating. It is desirable to make the thickness of the metal layer a desired value by electrolytic plating.
[0036]
Further, in order to make the outermost layer of the metal layer black, a black nickel plating treatment, a black chromate plating treatment, a black ternary alloy plating treatment using tin, nickel and copper, an oxidation treatment, a sulfuration treatment, or the like may be performed.
[0037]
The electromagnetic wave shielding material of the present invention obtained as described above can be used as a front plate of a display as it is, as long as the transparent base material is plate-like, or by laminating an adhesive or a film having other functions. When the transparent substrate is in the form of a film, it can be used by laminating it on a transparent support such as a glass plate or a resin plate, an adhesive, a film or the like. As this lamination method, a lamination method, a press method, or the like can be adopted.
[0038]
As described above, the electromagnetic wave shielding material can be obtained by printing the ink of the present invention on a transparent base material and then performing plating, and the ink of the present invention can be made transparent or transparent by a method corresponding thereto. By printing on an opaque substrate and then performing plating, an electrode, an electronic component substrate, or the like can be manufactured.
[0039]
【Example】
Hereinafter, examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto. In addition, in each example, the percentages and parts representing the content or the used amount are based on weight unless otherwise specified.
[0040]
Example 1
Gravure ink containing 10 to 30% of a binder resin component composed of an alkyd resin and a nitrocellulose resin and 5 to 15% of carbon black (value described in Material Safety Data Sheet) (UNIC 160 794 ink (manufactured by Dainichi Seika Co., Ltd.) Ag paste containing 30% of silver particles having an average particle diameter (median diameter) of 4.3 nm and a maximum particle diameter of 21.4 nm in 100 parts of a mixed solvent mainly composed of toluene and a solid content of about 34% (vacuum metallurgy) 6.3 parts of Perfect Silver Ag102T; toluene solvent (manufactured by K.K.) was added to prepare printing ink (1). The silver content of this ink (1) is calculated to be 6.3 to 18.9 parts based on 100 parts of the binder resin component.
[0041]
The ink (1) was applied to the entire surface of a polyester film (Lumirror T56, manufactured by Toray Industries, Inc .; thickness: about 100 μm) with a spatula, and the solvent in the ink was removed by evaporation. The obtained coating material is immersed in an acidic degreasing solution at about 50 ° C. (100 ml of Okuno Pharmaceutical Co., Ltd., Top ADD-100 and 50 ml of 98% sulfuric acid dissolved in distilled water to make 1 L). After performing acid treatment and degreasing treatment, it was immersed in a chemical copper plating solution (OPC-750, manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) at about 30 ° C., and electroless plating was performed. , Copper deposition was observed.
[0042]
Example 2
A printing ink (2) was produced by adding 5.2 parts of the same Ag paste as in Example 1 to 100 parts of the same gravure ink as in Example 1. The silver content of this ink (2) is calculated to be 5.2 to 15.6 parts based on 100 parts of the binder resin component.
[0043]
This ink (2) was formed using a cylindrical gravure intaglio in which grooves having a width of about 18 μm and a depth of about 10 μm were cut in a grid pattern at intervals of about 100 lines (about 254 μm) per inch (2.54 cm). After printing in a grid pattern on the same polyester film as in Example 1 by a gravure printing method at a printing speed of 42 m / min, the solvent in the ink was removed by evaporation. In the obtained printed matter, no printing unevenness of the resin composition pattern was observed, and the pattern was hard to peel off from the polyester film of the base material. The printed matter was immersed in the same acidic degreasing solution as in Example 1, subjected to acid treatment and degreasing treatment, and then immersed in a chemical copper plating solution (OPC-750, manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) at about 25 ° C. Then, when electroless plating was performed, precipitation of copper was observed on the surface of the printed portion.
[0044]
Example 3
To a toluene solution containing 40% of an acrylic resin (Sumitomo Chemical Co., Ltd., Sumipex MM), the same Ag paste as in Example 1 and carbon black (MA100, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) having an average particle diameter of 24 nm were added. Then, printing inks (3) to (7) containing silver particles having an average particle diameter of 4.3 nm and carbon black having an average particle diameter of 24 nm were respectively contained in the following proportions with respect to 100 parts of the acrylic resin.
[0045]
Ink (3): 13 parts of silver particles, 2 parts of carbon black.
Ink (4): 5 parts of silver particles, 6 parts of carbon black.
Ink (5): 5 parts of silver particles, 29 parts of carbon black.
Ink (6): 10 parts of silver particles, no carbon black.
Ink (7): 5 parts of silver particles, 190 parts of carbon black.
[0046]
After each of these inks (3) to (7) was applied to the entire surface of the same polyester film as in Example 1 with a spatula, the solvent in the ink was removed by evaporation. The obtained coating material was immersed in a 98% aqueous solution of 98% sulfuric acid, subjected to an acid treatment, and then immersed in a chemical copper plating solution (OPC-750, manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.). When electrolytic plating was performed, precipitation of copper was observed on the surface of the applied portion in any case of using any of the inks.
[0047]
Example 4
Example 1 was prepared using an ultraviolet-curable radical polymerizable mixture comprising 4-acryloylmorpholine, diethylene glycol ethyl ether acrylate, 2-phenoxyethyl acrylate, isophorone diisocyanate urethane acrylate, and methyl o-benzoylbenzoate (polymerization initiator). The same Ag paste and the same carbon black as in Example 3 are added, and silver particles having an average particle diameter of 4.3 nm and carbon black having an average particle diameter of 24 nm are contained in the following proportions with respect to 100 parts of the mixture. Printing inks (8) to (11) were prepared.
[0048]
Ink (8): 4 parts of silver particles, 9 parts of carbon black.
Ink (9): 2 parts of silver particles, 10 parts of carbon black.
Ink (10): 2 parts of silver particles, 2 parts of carbon black.
Ink (11): 2 parts of silver particles, 29 parts of carbon black.
[0049]
Each of these inks (8) to (11) was made of glass in which grooves each having a width of about 15 μm and a depth of about 5 μm were engraved in a grid at 130 intervals (about 195 μm) per inch (2.54 cm). After performing gravure offset printing in a grid pattern on the same polyester film as in Example 1 using a gravure offset printing method using an intaglio plate, a high pressure mercury lamp (UVC-3533 manufactured by Ushio Inc.) was used to obtain about 120 mW / cm 2 , 480mJ / cm 2 Was irradiated to cure the ink. In the obtained printed matter, no printing unevenness of the resin composition pattern was observed, and the pattern was hard to peel off from the polyester film of the base material. These printed materials were immersed in a chemical copper plating solution (OPC-750, manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.), and electroless plating was performed. Precipitation was observed, and when the inks (8) to (10) were used, a copper layer was formed on the entire surface of the printed portion.
[0050]
Comparative Example 1
To a toluene solution containing 40% of acrylic resin as in Example 3, silver particles (AgC2011, manufactured by Fukuda Metal Foil & Powder Co., Ltd.) having an average particle diameter (median diameter) of 2 to 10 μm were added, and 100 parts of acrylic resin was added. To prepare a printing ink (12) containing 255 parts of silver particles having an average particle size of 2 to 10 μm.
[0051]
This ink (12) was printed in a grid pattern on the same polyester film as in Example 1 by a gravure printing method using the same glass intaglio as in Example 4, and then the solvent in the ink was removed by evaporation. In the obtained printed matter, printing unevenness of the resin composition pattern was observed, and the pattern was easily peeled off from the polyester film of the base material. This printed matter is immersed in a 98% sulfuric acid 100 ml / L aqueous solution to perform acid treatment, and then immersed in a chemical copper plating solution (OPC-750, manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) to perform electroless plating. As a result, no precipitation of copper was observed on the surface of the printed portion.
[0052]
Example 5
To 100 parts of the same gravure ink as in Example 1, 17 parts of silver particles (AgC401, manufactured by Fukuda Metal Foil & Powder Co., Ltd.) having an average particle diameter (median diameter) of 0.6 μm were added, and the printing ink (13) was added. Produced. The content of silver particles in this ink (13) is calculated to be 56.7 to 170 parts based on 100 parts of the binder resin component.
[0053]
This ink (13) was printed in a grid pattern on the same polyester film as in Example 1 at a printing speed of 42 m / min by a gravure printing method using the same intaglio made of glass as in Example 4, and then printed. The solvent therein was removed by evaporation. In the obtained printed matter, no printing unevenness of the resin composition pattern was observed, and the pattern was hard to peel off from the polyester film of the base material. The printed matter was immersed in a 98% sulfuric acid 100 ml / L aqueous solution at 40 ° C. for 5 minutes to perform an acid treatment, and then a chemical copper plating solution (OPC-Kappa TG, manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.). Was subjected to electroless plating at 45 ° C. for 20 minutes, copper deposition was observed on the surface of the printed portion, and a copper layer was formed on the entire surface of the printed portion.
[0054]
Example 6
To 100 parts of the same gravure ink as in Example 1, 17 parts of silver particles (AgC251, manufactured by Fukuda Metal Foil & Powder Co., Ltd.) having an average particle diameter (median diameter) of 1 μm were added to prepare a printing ink (14). . The content of silver particles in the ink (14) is calculated to be 56.7 to 170 parts based on 100 parts of the binder resin component.
[0055]
This ink (14) was printed in a grid pattern on the same polyester film as in Example 1 at a printing speed of 42 m / min by a gravure printing method using the same intaglio made of glass as in Example 4, and then printed. The solvent therein was removed by evaporation. In the obtained printed matter, no printing unevenness of the resin composition pattern was observed, and the pattern was hard to peel off from the polyester film of the base material. The printed matter was immersed in a 98% sulfuric acid 100 ml / L aqueous solution at 40 ° C. for 5 minutes to perform an acid treatment, and then a chemical copper plating solution (OPC-Kappa TG, manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.). Was immersed at 45 ° C. for 20 minutes to perform electroless plating. As a result, precipitation of copper was observed on the surface of the printed portion.
[0056]
Example 7
The same silver particles as in Example 5 and the same carbon black as in Example 3 were added to a binder solution composed of 30% of a saturated polyester resin, 50% of toluene and 15% of methyl ethyl ketone (Pesthresin S-250, manufactured by Takamatsu Yushi Co., Ltd.). Then, printing inks (15) to (17) containing silver particles having an average particle diameter of 0.6 μm and carbon black having an average particle diameter of 24 nm were respectively contained in the following proportions with respect to 100 parts of the saturated polyester resin.
[0057]
Ink (15): 194 parts of silver particles, 20 parts of carbon black.
Ink (16): 237 parts of silver particles, 40 parts of carbon black.
Ink (17): 200 parts of silver particles, 58 parts of carbon black.
[0058]
Each of these inks (15) to (17) was grid-shaped on the same polyester film as in Example 1 at a printing speed of 42 m / min by a gravure printing method using the same intaglio made of glass as in Example 4. After printing, the solvent in the ink was removed by evaporation. In the obtained printed matter, no printing unevenness of the resin composition pattern was observed, and the pattern was hard to peel off from the polyester film of the base material. These prints were immersed in a chemical copper plating solution (OPC-Kappa TG, manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) at 45 ° C. for 20 minutes to perform electroless plating, and any ink was used. Even in this case, precipitation of copper was observed on the surface of the printed portion, and a copper layer was formed on the entire surface of the printed portion.
[0059]
Example 8
In the same binder solution as in Example 7, silver particles having an average particle size of 60 nm (metal nanopowder manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd.) and carbon black having an average particle size of 28 nm (Tokai Carbon Co., Ltd., Toka Black # 7350F) ) Was added to prepare printing inks (18) and (19) containing silver particles having an average particle size of 60 nm and carbon black having an average particle size of 28 nm in the following proportions with respect to 100 parts of a saturated polyester resin.
[0060]
Ink (18): 20 parts of silver particles, 21 parts of carbon black.
Ink (19): 39 parts of silver particles, 20 parts of carbon black.
[0061]
Each of these inks (18) and (19) was made of metal having a groove having a width of about 24 μm and a depth of about 12 μm cut in a grid pattern at intervals of about 100 lines (about 254 μm) per inch (2.54 cm). After printing in a grid pattern on the same polyester film as in Example 1 by a gravure printing method at a printing speed of 42 m / min using the intaglio, the solvent in the ink was removed by evaporation. In the obtained printed matter, no printing unevenness of the resin composition pattern was observed, and the pattern was hard to peel off from the polyester film of the base material. These printed materials were immersed in a 100 ml / L aqueous solution of 98% sulfuric acid at 30 ° C. for 5 minutes to perform an acid treatment, and then subjected to a chemical copper plating solution (OPC-Kappa TG manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.). ) At 45 ° C. for 20 minutes, and electroless plating was performed. With any of the inks, precipitation of copper was observed on the printed surface, and a copper layer was formed on the entire printed surface. Was.
[0062]
Example 9
75 parts of di ((3-ethyloxetane-3-yl) methyl) ether (OXT-221 manufactured by Toagosei Co., Ltd.), epoxidized butanetetracarboxylic acid tetrakis- (3-cyclohexenylmethyl) -modified ε-caprolactone ( 20 parts of Eporide GT401 manufactured by Daicel Industries, Ltd., and 4-isopropyl-4′-methyl-diphenyliodonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate (Roadzil photoinitiator 2074 sold by Rhodia Japan Ltd.); (Polymerization initiator) The same silver particles as in Example 5 and the same carbon black as in Example 8 were added to an ultraviolet-curable cationically polymerizable mixture consisting of 5 parts, and the average particle diameter was 0 based on 100 parts of the mixture. 1.6 μm silver particles and carbon black having an average particle size of 28 nm Printing ink containing a ratio of (20) was prepared to (22).
[0063]
Ink (20): 99 parts of silver particles, 20 parts of carbon black.
Ink (21): 190 parts of silver particles, 19 parts of carbon black.
Ink (22): 48 parts of silver particles, 20 parts of carbon black.
[0064]
Each of these inks (20) to (22) was grid-shaped on the same polyester film as in Example 1 at a printing speed of 42 m / min by a gravure printing method using the same metal intaglio as in Example 8. After printing, a high-pressure mercury lamp (UVC-3533, manufactured by Ushio Inc.) was used to print the product at about 120 mW / cm. 2 , 480mJ / cm 2 Was irradiated to cure the ink. In the obtained printed matter, no printing unevenness of the resin composition pattern was observed, and the pattern was hard to peel off from the polyester film of the base material. These prints were immersed in a chemical copper plating solution (OPC-Kappa TG, manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) at 45 ° C. for 20 minutes to perform electroless plating, and any ink was used. Even in this case, precipitation of copper was observed on the surface of the printed portion, and a copper layer was formed on the entire surface of the printed portion.
[0065]
Comparative Example 2
The same silver particles as in Comparative Example 1 and the same carbon black as in Example 8 were added to the same binder solution as in Example 7, and the silver particles having an average particle size of 2 to 10 μm and the average particles were added to 100 parts of the saturated polyester resin. Printing inks (23) and (24) containing carbon black having a diameter of 28 nm at the following ratios were prepared.
[0066]
Ink (23): 201 parts of silver particles, 41 parts of carbon black.
Ink (24): 397 parts of silver particles, 42 parts of carbon black.
[0067]
Each of these inks (23) and (24) was grid-formed on the same polyester film as in Example 1 at a printing speed of 42 m / min by a gravure printing method using the same metal intaglio as in Example 8. After printing, the solvent in the ink was removed by evaporation. When the ink (23) was used, the printed matter obtained did not show printing unevenness of the resin composition pattern, and the pattern was difficult to peel off from the base polyester film. In the case of using, the printed matter obtained had printing unevenness of the resin composition pattern, and the pattern was easily peeled from the polyester film of the base material. These prints were immersed in a chemical copper plating solution (OPC-Kappa TG, manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) at 45 ° C. for 20 minutes to perform electroless plating, and the ink (24) was used. In this case, precipitation of copper was observed on the surface of the printed portion, and a copper layer was formed on the entire surface of the printed portion. However, when ink (23) was used, no deposition of copper was observed on the surface of the printed portion.
[0068]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to obtain an ink capable of forming a resin composition pattern excellent in print quality, adhesion, and plating properties, and by printing this ink on a transparent substrate, and then performing plating. Thus, it is possible to obtain an electromagnetic shielding material having a highly accurate conductive pattern.

Claims (9)

バインダー樹脂成分、および該樹脂成分100重量部に対して、平均粒径1μm以下の銀粒子0.1〜250重量部を含有することを特徴とするインキ。An ink comprising 0.1 to 250 parts by weight of silver particles having an average particle diameter of 1 μm or less based on 100 parts by weight of a binder resin component and 100 parts by weight of the resin component. 銀粒子の平均粒径が1〜50nmであり、銀粒子の含有量がバインダー樹脂成分100重量部に対して0.1〜50重量部である請求項1に記載のインキ。The ink according to claim 1, wherein the silver particles have an average particle diameter of 1 to 50 nm, and the content of the silver particles is 0.1 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin component. さらにカーボンブラックを含有する請求項1または2に記載のインキ。3. The ink according to claim 1, further comprising carbon black. 蒸発乾燥型または紫外線硬化型である請求項1〜3のいずれかに記載のインキ。The ink according to any one of claims 1 to 3, which is an evaporative drying type or an ultraviolet curing type. 透明基材上に、請求項1〜4のいずれかに記載のインキの印刷により樹脂組成物からなるパターンが形成され、該パターンの上に、メッキにより金属層が形成されている電磁波シールド材。An electromagnetic wave shielding material, comprising: a pattern formed of a resin composition formed on a transparent substrate by printing the ink according to claim 1; and a metal layer formed on the pattern by plating. 樹脂組成物からなるパターンが、グラビア印刷またはグラビアオフセット印刷により形成されている請求項5に記載の電磁波シールド材。The electromagnetic wave shielding material according to claim 5, wherein the pattern made of the resin composition is formed by gravure printing or gravure offset printing. 金属層が、無電解メッキにより形成されている請求項5または6に記載の電磁波シールド材。7. The electromagnetic wave shielding material according to claim 5, wherein the metal layer is formed by electroless plating. 無電解メッキにより形成された金属層の上に、さらに電解メッキによる追加の金属層が形成されている請求項7記載の電磁波シールド材。The electromagnetic wave shielding material according to claim 7, wherein an additional metal layer formed by electrolytic plating is further formed on the metal layer formed by electroless plating. 透明基材上に、請求項1〜4のいずれかに記載のインキの印刷により樹脂組成物からなるパターンを形成し、該パターンの上に、メッキにより金属層を形成する、電磁波シールド材の製造方法。Production of an electromagnetic wave shielding material, wherein a pattern made of a resin composition is formed on a transparent substrate by printing the ink according to any one of claims 1 to 4, and a metal layer is formed on the pattern by plating. Method.
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