JP2011208274A - 金属ナノ粒子の製造方法、これを用いたインク組成物及びその製造方法 - Google Patents

金属ナノ粒子の製造方法、これを用いたインク組成物及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2011208274A
JP2011208274A JP2010280478A JP2010280478A JP2011208274A JP 2011208274 A JP2011208274 A JP 2011208274A JP 2010280478 A JP2010280478 A JP 2010280478A JP 2010280478 A JP2010280478 A JP 2010280478A JP 2011208274 A JP2011208274 A JP 2011208274A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink composition
metal nanoparticles
producing
metal
amine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010280478A
Other languages
English (en)
Inventor
Sung Koo Kang
クー カン、サン
Dong Hoon Kim
フーン キム、ドン
Joon Rak Choi
ラク チョイ、ジューン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electro Mechanics Co Ltd filed Critical Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Publication of JP2011208274A publication Critical patent/JP2011208274A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • C09D11/36Inkjet printing inks based on non-aqueous solvents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/16Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
    • B22F9/18Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
    • B22F9/24Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from liquid metal compounds, e.g. solutions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/05Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
    • B22F1/054Nanosized particles

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

【課題】本発明は金属ナノ粒子の製造方法、これを用いたインク組成物及びその製造方法に関する。
【解決手段】本発明の実施例によると、本発明はハロゲンイオンが含有された金属前駆体、アミン及び非水系溶媒を含む第1溶液を用意する段階と、上記第1溶液を加熱及び攪拌し、還元してアミンがキャッピングされた金属ナノ粒子を含む第2溶液を製造する段階と、製造された上記金属ナノ粒子のうち、未反応アミン及びハロゲンイオンが除去されるように、塩基が含有された溶媒で上記第2溶液を洗浄及び乾燥する段階を含む金属ナノ粒子の製造方法、これを用いたインク組成物及びその製造方法を提供する。本発明の実施例によると、残留ハロゲンイオン濃度の規制にも適する金属ナノ粒子の製造方法、これを用いたインク組成物及びその製造方法を提供することができる。
【選択図】なし

Description

本発明は金属ナノ粒子の製造方法、これを用いたインク組成物及びその製造方法に関し、より具体的には、残留ハロゲンイオン濃度の規制にも適する金属ナノ粒子の製造方法、これを用いたインク組成物及びその製造方法に関する。
インクジェットによる非接触式直接印刷(noncontact direct writing technology)は正確な位置に定量のインクを吐出することができるため、材料費を節減する上、製造時間を短縮することができるという長所がある。
このようなインクジェットを産業的に応用するためには、それに合うインクが開発されなければならず、インクジェット用材料の開発のために金属粒子を低価で、大量生産できる方法に対する研究が成されている。
気相法で粒子を作る方法はナノ粒子の製造は容易であるが、製造方法が複雑で、均一な品質に製造することが困難である。また、環境汚染の恐れがあったり、製造工程上、爆発の危険性が高くて安全な作業環境を作ることが困難であるという問題点がある。
一方、湿式粒子合成法は、特に、貴金属に対して歩留まりが高いという長所はあるが、インクの焼成温度を低めるために粒子の表面を分散剤でキャッピングする必要がある。
また、近来では、電子材料に対し様々な規制が適用されており、特に、塩素及びブロムのようなハロゲンイオンの電子材料への残留量を900PPM以下に規制している。
従って、簡単な方法で大量生産ができ、且つ上記のような残留ハロゲンイオン濃度の規制にも適する新しい製造方法が求められている。
本発明は上記のような問題点を解決するためのもので、本発明の目的は残留ハロゲンイオン濃度の規制に適する金属ナノ粒子の製造方法、これを用いたインク組成物及びその製造方法を提供することである。
上記の目的を達成するため、本発明の一実施形態は、ハロゲンイオンが含有された金属前駆体、アミン及び非水系溶媒を含む第1溶液を用意する段階と、上記第1溶液を加熱及び攪拌し、還元してアミンがキャッピングされた金属ナノ粒子を含む第2溶液を製造する段階と、上記アミンがキャッピングされた金属ナノ粒子のうち、未反応アミン及びハロゲンイオンが除去されるように、塩基が含有された溶媒で上記第2溶液を洗浄及び乾燥する段階を含む金属ナノ粒子の製造方法を提供する。
ここで、上記洗浄及び乾燥する段階の後に、製造された上記金属ナノ粒子を非水系溶媒に分散及び洗浄する段階をさらに含むことができる。
ここで、上記金属前駆体は金、銀、銅、ニッケル、コバルト、白金、パラジウム及びこれらの合金から成る群から選択される少なくとも1つの金属を含むことができる。
上記アミンは6から30の炭素数を有し、直鎖状、分枝状及び環状のうち、少なくとも1つの形態を有し、飽和及び不飽和アミンから選択される少なくとも1つであることができる。
また、上記塩基は金属元素を含まない有機塩基から選択される少なくとも1つであることができる。
また、上記塩基はアンモニア、ピリジン、メチルアミン、イミダゾール(imidazole)、ベンズイミダゾール(benzimidazole)やヒスチジン(histidine)から成る群から選択される少なくとも1つであることができる。
また、上記塩基は上記第2溶液100vol%に対し、0vol%超過20vol%以下で添加されることができる。
また、上記非水系溶媒はヘキサン、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロメタン、テトラデカン、オクタデセン、クロロベンゾ酸、1−ヘキサデシン、1−テトラデシン及び1−オクタデシンから成る群から選択される少なくとも1つであることができる。
また、上記第1溶液の加熱は0℃超過100℃以下の温度で行われることができる。
また、上記洗浄及び乾燥する段階の後に、残留ハロゲンイオン濃度を測定する段階をさらに含むことができる。
上記の目的を達成するため、本発明の他の実施形態は、ハロゲンイオンが含有された金属前駆体、アミン及び非水系溶媒を含む第1溶液を用意する段階と、上記第1溶液を加熱及び攪拌し、還元してアミンがキャッピングされた金属ナノ粒子を含む第2溶液を製造する段階と、上記アミンがキャッピングされた金属ナノ粒子のうち、未反応アミン及びハロゲンイオンが除去されるように塩基が含有された溶媒で上記第2溶液を洗浄及び乾燥して金属ナノ粒子を製造する段階と、製造された上記金属ナノ粒子を非水系溶媒に分散及び洗浄する段階を含むインク組成物の製造方法を提供する。
ここで、上記分散及び洗浄する段階の後に、上記金属ナノ粒子が含有された上記非水系溶媒に粘度調節剤を添加する段階をさらに含むことができる。
また、上記分散及び洗浄する段階の後に、上記金属ナノ粒子が含有された上記非水系溶媒に分散剤を添加する段階をさらに含むことができる。
ここで、上記インク組成物100wt%に対し、上記粘度調節剤は0wt%超過20wt%以下で添加されることができる。
また、上記インク組成物100wt%に対し、上記分散剤は0wt%超過20wt%以下で添加されることができる。
ここで、上記金属前駆体は金、銀、銅、ニッケル、コバルト、白金、パラジウム及びこれらの合金から成る群から選択される少なくとも1つの金属を含むことができる。
上記アミンは6から30の炭素数を有し、直鎖状、分枝状及び環状のうち、少なくとも1つの形態を有し、飽和及び不飽和アミンから選択される少なくとも1つであることができる。
また、上記塩基は、金属元素を含まない有機塩基から選択される少なくとも1つであることができる。
また、上記塩基はアンモニア、ピリジン、メチルアミン、イミダゾール(imidazole)、ベンズイミダゾール(benzimidazole)及びヒスチジン(histidine)から成る群から選択される少なくとも1つであることができる。
また、上記塩基は、上記第2溶液100vol%に対し、0vol%超過20vol%以下で添加されることができる。
また、上記非水系溶媒はヘキサン、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロメタン、テトラデカン、オクタデセン、クロロベンゾ酸、1−ヘキサデシン、1−テトラデシン及び1−オクタデシンから成る群から選択される少なくとも1つであることができる。
ここで、上記インク組成物100wt%に対し、上記金属ナノ粒子は0wt%超過60wt%以下で添加されることができる。
一方、上記第1溶液の加熱は、0℃から100℃の温度で行われることができる。
また、上記洗浄及び乾燥し上記金属ナノ粒子を製造する段階の後に、残留ハロゲンイオン濃度を測定する段階をさらに含むことができる。
上記の目的を達成するため、本発明のさらに他の実施形態は、アミンがキャッピングされたハロゲンイオン含有金属ナノ粒子及び上記金属ナノ粒子のうち、未反応アミン及びハロゲンイオンを洗浄する塩基が含有された非水系溶媒を含むインク組成物を提供する。
ここで、上記インク組成物は、上記インクの粘性を調節する粘度調節剤をさらに含むことができる。
また、上記インク組成物は上記金属ナノ粒子の分散性を向上させる分散剤をさらに含むことができる。
ここで、上記インク組成物100wt%に対し、上記粘度調節剤は00wt%超過20wt%以下で添加されることができる。
また、上記インク組成物100wt%に対し、上記分散剤は0wt%超過20wt%以下で添加されることができる。
ここで、上記金属ナノ粒子は金、銀、銅、ニッケル、コバルト、白金、パラジウム及びこれらの合金から成る群から選択される少なくとも1つの金属を含むことができる。
上記アミンは6から30の炭素数を有し、直鎖状、分枝状及び環状のうち、少なくとも1つの形態を有し、飽和及び不飽和アミンから選択される少なくとも1つであることができる。
また、上記非水系溶媒はヘキサン、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロメタン、テトラデカン、オクタデセン、クロロベンゾ酸、1−ヘキサデシン、1−テトラデシン及び1−オクタデシンから成る群から選択される少なくとも1つであることができる。
また、上記インク組成物100wt%に対し、上記金属ナノ粒子は0wt%超過60wt%以下で添加されることができる。
本発明によると、残留ハロゲンイオン濃度の規制にも適する金属ナノ粒子の製造方法、これを用いたインク組成物及びその製造方法を提供することができる。
以下、本発明による金属ナノ粒子の製造方法及びそれによる金属ナノ粒子に対し、より詳しく説明する。
本発明は残留ハロゲンイオン濃度の規制に適する金属ナノ粒子の製造方法、これを用いたインク組成物及びその製造方法を提供する。
本発明の一実施例による金属ナノ粒子の製造方法は、ハロゲンイオンが含有された金属前駆体、アミン及び非水系溶媒を含む第1溶液を用意する段階と、上記第1溶液を加熱及び攪拌し、還元してアミンがキャッピングされた金属ナノ粒子を含む第2溶液を製造する段階と、上記アミンがキャッピングされた金属ナノ粒子のうち、未反応アミン及びハロゲンイオンが除去されるように、塩基が含有された溶媒で上記第2溶液を洗浄及び乾燥する段階を含む。
ここで、上記洗浄及び乾燥する段階の後に、製造された上記金属ナノ粒子を非水系溶媒に分散及び洗浄する段階をさらに含むことができる。
本発明による金属ナノ粒子の製造方法では、先ずアミンがキャッピングされたハロゲンイオンが含有された金属ナノ粒子を用意する。ここで、ハロゲンイオンが含有された金属前駆体、アミン及び非水系溶媒を含む溶液を用意した後、上記溶液を加熱及び攪拌し、還元してアミンがキャッピングされた金属ナノ粒子を製造する。
ここで、上記金属前駆体としては金、銀、銅、ニッケル、コバルト、白金、パラジウム及びこれらの合金から成る群から選択される少なくとも1つの金属及びハロゲンイオンを含むものを用いることができ、例えば、HAuCl、HPtCl、CuCl、PtCl等を用いることができる。
上記アミンは炭素数6から30の直鎖状、分枝状及び環状のうち、少なくとも1つの形態を有し、飽和及び不飽和アミンから選択される少なくとも何れか1つであることができ、1次アミンまたは2次アミンでも構わない。
上記アミンの具体的な例としては、ヘキシルアミン、ヘプチルアミン、ドデシルアミン、オレイルアミン等を挙げることができ、そこから少なくとも1つを選択して用いることができる。上記アミンの含量は、合成された金属ナノ粒子100wt%に対し、5wt%から30wt%で合成されることが好ましい。アミンの含量が5wt%未満であれば、安全性に問題が生じ得、30wt%を超えると、インクの製造時に、粘度調節が困難であるという問題があって好ましくない。
次に、製造された上記金属ナノ粒子のうち、未反応アミン及びハロゲンイオンを塩基が含有された溶媒で洗浄及び乾燥する。ここで、上記塩基は金属を含まない有機塩基から選択される少なくとも1つであることができるが、上記塩基はアンモニア、ピリジン、メチルアミン、イミダゾール(imidazole)、ベンズイミダゾール(benzimidazole)及びヒスチジン(histidine)から成る群から選択される少なくとも1つであることが好ましい。それは上記金属ナノ粒子が含まれたインクの製造時に、インクが適用される所が大部分基板上であるためであり、基板上の様々な金属物質との相互作用を防ぐと共に、後工程である焼結に及ぼす影響を最小化するためである。
下記の簡略な反応式は、上記本発明の実施例に従って添加される塩基性物質がハロゲンイオンを除去する例を図式化したものである。ここで、金属前駆体物質であるHAuClで発生するHとClとキャッピング剤であるアミンの機能基である−NHが結合されたNH3+Cl−にNHOHのような塩基性物質を添加し、NHClのような化合物を形成することで、金属ナノ粒子の表面をキャッピングしたアミンからハロゲンイオンである塩素を除去することができる。
−NH+H+CL→NH4OH(塩基添加)→−NH+HO+NHCl
ここで、本発明に用いることができる非水系有機溶媒として、例えばヘキサン、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロメタン、テトラデカン、オクタデセン、クロロベンゾ酸、1−ヘキサデシン、1−テトラデシン及び1−オクタデシンから成る群から選択されることができる。上記有機溶媒はこれらから選択された1つを単独で、または2以上を混合して使用することができ、上記アミンがキャッピングされた金属ナノ粒子を用意する過程において、金属粒子を抽出して分離せず、これに用いられた有機溶媒をそのまま使用してもよい。
以下では、実施例1から実施例3、比較例及び表1を参照し、本発明の実施例によるハロゲン含有金属ナノ粒子おける残留ハロゲンイオンの除去具合を説明する。
下記表1を参照すると、比較例のドデシルアミンがキャッピングされた金ナノ粒子を塩基なしにエタノールのみで数回洗浄した後、残留塩素イオンの濃度は合成後の8410PPMから7670PPMと小幅減少した。
Figure 2011208274
洗浄時に、塩基であるアンモニアを全溶液の1vol%添加した実施例1は、残留塩素イオンの濃度が合成後の8410PPMから7900PPMと小幅減少したが、残留塩素イオンの除去効果は微々たるものであった。しかし、塩基であるアンモニアを全溶液の2vol%添加した実施例2は、残留塩素イオンの濃度が合成後の8410PPMから1380PPMと大幅減少した。また、塩基であるアンモニアを全溶液の5vol%添加した実施例3は、残留塩素イオンの濃度が合成後の8410PPMから1140PPMとさらに減少した。添加するアンモニアの量が増加すると、残留塩素イオンの濃度が減少するという効果は増加するが、金ナノ粒子の安全性に影響を及ぼし、粒子が溶液中に分散せず沈澱する。
<実施例1>
塩化金酸(HAuCl)25g、ドデシルアミン80g及びトルエン1Lが混合された溶液を用意した。次に、上記溶液を80℃で攪拌し、ホルム酸3mlで還元して金ナノ粒子が含有された溶液を製造した。
次に、エタノール、アンモニア水及び上記金ナノ粒子含有溶液が5.9:0.1:4(体積比)で混合された溶媒で、上記アミンがキャッピングされた金ナノ粒子中の塩素イオンを1次洗浄した後、3500rpmで2分間遠心分離する。そのうち、上澄液は捨て、沈殿物を乾燥し金ナノ粒子を得た。
次に、得られた25gの金ナノ粒子をトルエン500mlに分散した。
次いで、エタノール、アセトン及び上記金ナノ粒子が分散された溶液を4:2:4(体積比)にし混合した後、4000rpmで15分間遠心分離し、上澄液を捨てた後乾燥し、最終的に塩素イオンが除去された金ナノ粒子を得た。
<実施例2>
塩化金酸(HAuCl)25g、ドデシルアミン80g及びトルエン1Lが混合された溶液を用意した。次に、上記溶液を80℃で攪拌し、ホルム酸3mlで還元して金ナノ粒子が含有された溶液を製造した。
次に、エタノール、アンモニア水及び上記金ナノ粒子含有溶液が5.8:0.2:4(体積比)で混合された溶媒で、上記アミンがキャッピングされた金ナノ粒子中の塩素イオンを1次洗浄した後、3500rpmで12分間遠心分離する。そのうち、上澄液は捨て、沈殿物を乾燥して金ナノ粒子を得た。
次に、得られた25gの金ナノ粒子をトルエン500mlに分散した。
次いで、エタノール、アセトン及び上記金ナノ粒子が分散された溶液を4:2:4(体積比)にして4000rpmで15分間遠心分離し、上澄液を捨てた後乾燥し、最終的に塩素イオンが除去された金ナノ粒子を得た。
<実施例3>
塩化金酸(HAuCl)25g、ドデシルアミン80g及びトルエン1Lが混合された溶液を用意した。次に、上記溶液を80℃で攪拌し、ホルム酸3mlで還元して金ナノ粒子が含有された溶液を製造した。
次に、エタノール、アンモニア水及び上記金ナノ粒子含有溶液が5.5:0.5:4(体積比)で混合された溶媒で、上記アミンがキャッピングされた金ナノ粒子中の塩素イオンを1次洗浄した後、3500rpmで12分間遠心分離する。そのうち、上澄液は捨て、沈殿物を乾燥して金ナノ粒子を得た。
次に、得られた25gの金ナノ粒子をトルエン500mlに分散した。
次いで、エタノール、アセトン及び上記金ナノ粒子が分散した溶液を4:2:4(体積比)にして4000rpmで15分間遠心分離し、上澄液を捨てた後乾燥し、最終的に塩素イオンが除去された金ナノ粒子を得た。
<比較例>
塩化金酸(HAuCl)25g、ドデシルアミン80g及びトルエン1Lが混合された溶液を用意した。次に、上記溶液を80℃で攪拌し、ホルム酸3mlで還元して金ナノ粒子が含有された溶液を製造した。
次に、エタノール及び上記金ナノ粒子含有溶液が6:4(体積比)で混合された溶媒で、上記アミンがキャッピングされた金ナノ粒子中の塩素イオンを1次洗浄した後、3500rpmで12分間遠心分離する。そのうち、上澄液は捨て、沈殿物を乾燥して金ナノ粒子を得た。
次に、得られた25gの金ナノ粒子をトルエン500mlに分散した。
次いで、上記過程を10回繰り返して乾燥した後、最終的に塩素イオンが除去された金ナノ粒子を得た。
このように本発明による金属ナノ粒子の製造方法は、高歩留まりで得られた金属ナノ粒子の製造工程時に、残留ハロゲンイオンを洗浄して効果的に除去することができる。
本発明の他の実施例によるインク組成物の製造方法は、ハロゲンイオンが含有された金属前駆体、アミン及び非水系溶媒を含む第1溶液を用意する段階と、上記第1溶液を加熱及び攪拌し、還元してアミンがキャッピングされた金属ナノ粒子を含む第2溶液を製造する段階と、上記アミンがキャッピングされた金属ナノ粒子のうち、未反応アミン及びハロゲンイオンを塩基が含有された溶媒で洗浄及び乾燥し、金属ナノ粒子を製造する段階と、製造された上記金属ナノ粒子を非水系溶媒に分散及び洗浄する段階と、上記金属ナノ粒子が含有された上記非水系溶媒に粘度調節剤及び分散剤を添加する段階を含む。
また、上記配線用インク組成物の製造方法によると、本発明のさらに他の実施例によるアミンがキャッピングされたハロゲンイオン含有金属ナノ粒子、上記金属ナノ粒子のうち、未反応アミン及びハロゲンイオンを洗浄する塩基が含有された溶媒、インクの粘性を調節する粘度調節剤及びインクの分散性を向上させる分散剤を含むインク組成物を提供することができる。
本発明によるハロゲンイオンが含有された金属前駆体からハロゲンイオンが除去された溶液は、上述の金属ナノ粒子の製造方法により製造されることができる。
ここで、粘度調節剤は、全インク組成物の100wt%に対し、20wt%以下で添加されることが好ましい。それは粘度調節剤の含量が20wt%を越えると、有機物含量が増加し配線の形成に好ましくないためである。
また、分散剤は全インク組成物の100wt%に対し、20wt%以下で添加されることが好ましい。それは、分散剤の含量が20wt%を越えると、有機物含量が増加し配線の形成に好ましくないためである。
このような構造の金属ナノ粒子は、金属粒子の表面がアミンでキャッピングされており、非水系で製造されるため、非水系の炭化水素系有機溶媒との混合性に優れ、別途の界面活性剤がなくとも高濃度の金属ナノ粒子含有インクを簡単に製造することができる。
また、残留ハロゲンイオン濃度の規制に適する金属ナノ粒子含有インクを製造することができる。
本発明によると、残留ハロゲンイオン濃度の規制に適するインク組成物及びその製造方法を提供することができる。
本発明は上述した実施形態及び添付の図面により限定されず、添付の請求の範囲により限定される。従って、請求の範囲に記載された本発明の技術的思想から外れない範囲内で当技術分野の通常の知識を有する者により多様な形態の置換、変形及び変更が可能であり、これも本発明の範囲に属する。

Claims (33)

  1. ハロゲンイオンが含有された金属前駆体、アミン及び非水系溶媒を含む第1溶液を用意する段階と、
    前記第1溶液を加熱及び攪拌し、還元してアミンがキャッピングされた金属ナノ粒子を含む第2溶液を製造する段階と、
    前記アミンがキャッピングされた金属ナノ粒子のうち、未反応アミン及びハロゲンイオンが除去されるように、塩基が含有された溶媒で前記第2溶液を洗浄及び乾燥する段階と、
    を含む金属ナノ粒子の製造方法。
  2. 前記洗浄及び乾燥する段階の後に、製造された前記金属ナノ粒子を非水系溶媒に分散及び洗浄する段階をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の金属ナノ粒子の製造方法。
  3. 前記金属前駆体は金、銀、銅、ニッケル、コバルト、白金、パラジウム及びこれらの合金から成る群から選択される少なくとも1つの金属を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の金属ナノ粒子の製造方法。
  4. 前記アミンは6から30の炭素数を有し、直鎖状、分枝状及び環状のうち、少なくとも1つの形態を有し、飽和及び不飽和アミンから選択される少なくとも1つであることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の金属ナノ粒子の製造方法。
  5. 前記塩基は、金属元素を含まない有機塩基から選択される少なくとも1つであることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の金属ナノ粒子の製造方法。
  6. 前記塩基はアンモニア、ピリジン、メチルアミン、イミダゾール(imidazole)、ベンズイミダゾール(benzimidazole)及びヒスチジン(histidine)から成る群から選択される少なくとも1つであることを特徴とする請求項5に記載の金属ナノ粒子の製造方法。
  7. 前記塩基は前記第2溶液100vol%に対し、0vol%超過5vol%以下で添加されることを特徴とする請求項5または6に記載の金属ナノ粒子の製造方法。
  8. 前記非水系溶媒はヘキサン、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロメタン、テトラデカン、オクタデセン、クロロベンゾ酸、1−ヘキサデシン、1−テトラデシン及び1−オクタデシンから成る群から選択される少なくとも1つであることを特徴とする請求項2に記載の金属ナノ粒子の製造方法。
  9. 前記第1溶液の加熱は、0℃超過100℃以下の温度で行われることを特徴とする請求項1から8の何れか1項に記載の金属ナノ粒子の製造方法。
  10. 前記洗浄及び乾燥する段階の後に、残留ハロゲンイオンの濃度を測定する段階をさらに含むことを特徴とする請求項1から9の何れか1項に記載の金属ナノ粒子の製造方法。
  11. ハロゲンイオンが含有された金属前駆体、アミン及び非水系溶媒を含む第1溶液を用意する段階と、
    前記第1溶液を加熱及び攪拌し、還元してアミンがキャッピングされた金属ナノ粒子を含む第2溶液を製造する段階と、
    前記アミンがキャッピングされた金属ナノ粒子のうち、未反応アミン及びハロゲンイオンが除去されるように、塩基が含有された溶媒で前記第2溶液を洗浄及び乾燥し、金属ナノ粒子を製造する段階と、
    製造された前記金属ナノ粒子を非水系溶媒に分散及び洗浄する段階と、
    を含むインク組成物の製造方法。
  12. 前記分散及び洗浄する段階の後に、前記金属ナノ粒子が含有された前記非水系溶媒に粘度調節剤を添加する段階をさらに含むことを特徴とする請求項11に記載のインク組成物の製造方法。
  13. 前記分散及び洗浄する段階の後に、前記金属ナノ粒子が含有された前記非水系溶媒に分散剤を添加する段階をさらに含むことを特徴とする請求項11または12に記載のインク組成物の製造方法。
  14. 前記インク組成物100wt%に対し、前記粘度調節剤は0wt%超過20wt%以下で添加されることを特徴とする請求項12に記載のインク組成物の製造方法。
  15. 前記インク組成物100wt%に対し、前記分散剤は0wt%超過20wt%以下で添加されることを特徴とする請求項13に記載のインク組成物の製造方法。
  16. 前記金属前駆体は金、銀、銅、ニッケル、コバルト、白金、パラジウム及びこれらの合金から成る群から選択される少なくとも1つの金属を含むことを特徴とする請求項11から15の何れか1項に記載のインク組成物の製造方法。
  17. 前記アミンは6から30の炭素数を有し、直鎖状、分枝状及び環状のうち、少なくとも1つの形態を有し、飽和及び不飽和アミンから選択される少なくとも1つであることを特徴とする請求項11から16の何れか1項に記載のインク組成物の製造方法。
  18. 前記塩基は、金属元素を含まない有機塩基から選択される少なくとも1つであることを特徴とする請求項11から17の何れか1項に記載のインク組成物の製造方法。
  19. 前記塩基はアンモニア、ピリジン、メチルアミン、イミダゾール(imidazole)、ベンズイミダゾール(benzimidazole)及びヒスチジン(histidine)から成る群から選択される少なくとも1つであることを特徴とする請求項18に記載のインク組成物の製造方法。
  20. 前記塩基は、前記第2溶液100vol%に対し、0vol%超過20vol%以下で添加されることを特徴とする請求項18または19に記載のインク組成物の製造方法。
  21. 前記非水系溶媒はヘキサン、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロメタン、テトラデカン、オクタデセン、クロロベンゾ酸、1−ヘキサデシン、1−テトラデシン及び1−オクタデシンから成る群から選択される少なくとも1つであることを特徴とする請求項11から20の何れか1項に記載のインク組成物の製造方法。
  22. 前記インク組成物100wt%に対し、前記金属ナノ粒子は0wt%超過60wt%以下で添加されることを特徴とする請求項11から21の何れか1項に記載のインク組成物の製造方法。
  23. 前記第1溶液の加熱は、0℃超過100℃以下の温度で行われることを特徴とする請求項11から22の何れか1項に記載のインク組成物の製造方法。
  24. 前記洗浄及び乾燥して前記金属ナノ粒子を製造する段階の後に、残留ハロゲンイオンの濃度を測定する段階をさらに含むことを特徴とする請求項11から23の何れか1項に記載のインク組成物の製造方法。
  25. アミンがキャッピングされたハロゲンイオン含有金属ナノ粒子と、
    前記金属ナノ粒子のうち、未反応アミン及びハロゲンイオンを洗浄する塩基が含有された非水系溶媒と、
    を含むインク組成物。
  26. 前記インクの粘性を調節する粘度調節剤をさらに含むことを特徴とする請求項25に記載のインク組成物。
  27. 前記金属ナノ粒子の分散性を向上させる分散剤をさらに含むことを特徴とする請求項25または26に記載のインク組成物。
  28. 前記インク組成物100wt%に対し、前記粘度調節剤は0wt%超過20wt%以下で添加されることを特徴とする請求項26に記載のインク組成物。
  29. 前記インク組成物100wt%に対し、前記分散剤は0wt%超過20wt%以下で添加されることを特徴とする請求項27に記載のインク組成物。
  30. 前記金属ナノ粒子は金、銀、銅、ニッケル、コバルト、白金、パラジウム及びこれらの合金から成る群から選択される少なくとも1つの金属を含むことを特徴とする請求項25から29の何れか1項に記載のインク組成物。
  31. 前記アミンは6から30の炭素数を有し、直鎖状、分枝状及び環状のうち、少なくとも1つの形態を有し、飽和及び不飽和アミンから選択される少なくとも1つであることを特徴とする請求項25から30の何れか1項に記載のインク組成物。
  32. 前記非水系溶媒はヘキサン、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロメタン、テトラデカン、オクタデセン、クロロベンゾ酸、1−ヘキサデシン、1−テトラデシン及び1−オクタデシンから成る群から選択される少なくとも1つであることを特徴とする請求項25から31の何れか1項に記載のインク組成物。
  33. 前記インク組成物100wt%に対し、前記金属ナノ粒子は0wt%超過60wt%以下で添加されることを特徴とする請求項25から32の何れか1項に記載のインク組成物。
JP2010280478A 2010-03-26 2010-12-16 金属ナノ粒子の製造方法、これを用いたインク組成物及びその製造方法 Pending JP2011208274A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20100027390A KR20110108088A (ko) 2010-03-26 2010-03-26 금속 나노입자의 제조방법, 이를 이용한 잉크 조성물 및 그의 제조 방법
KR10-2010-0027390 2010-03-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011208274A true JP2011208274A (ja) 2011-10-20

Family

ID=44654874

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010280478A Pending JP2011208274A (ja) 2010-03-26 2010-12-16 金属ナノ粒子の製造方法、これを用いたインク組成物及びその製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20110232523A1 (ja)
JP (1) JP2011208274A (ja)
KR (1) KR20110108088A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013118860A1 (ja) * 2012-02-09 2013-08-15 田中貴金属工業株式会社 金属コロイド溶液及びその製造方法
JP2013159856A (ja) * 2012-02-02 2013-08-19 Xerox Corp パラジウム不飽和オルガノアミンおよびパラジウムナノ粒子の組成物
JP2014162967A (ja) * 2013-02-26 2014-09-08 Nippon Steel & Sumikin Chemical Co Ltd ニッケル微粒子、その使用方法及びニッケル微粒子の製造方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140027627A (ko) * 2012-08-23 2014-03-07 삼성정밀화학 주식회사 금속 나노입자의 제조방법 및 이를 이용한 금속 나노입자 잉크의 제조방법
KR20140075500A (ko) * 2012-12-11 2014-06-19 삼성정밀화학 주식회사 산화 안정성이 개선된 금속 나노입자 및 그 제조방법
CN105478794A (zh) * 2015-12-11 2016-04-13 中国科学院深圳先进技术研究院 一种铂铜合金纳米颗粒及其制备方法
KR102260904B1 (ko) * 2019-09-16 2021-06-07 성균관대학교산학협력단 금속 나노 입자의 합성 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008231564A (ja) * 2007-03-23 2008-10-02 Furukawa Electric Co Ltd:The 銅微粒子の製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19749082A1 (de) * 1997-11-06 1999-05-12 Bayer Ag Nanoskalige anorganische Pigmente enthaltende Ink-Jet-Tinten
KR100948165B1 (ko) * 2007-11-09 2010-03-17 삼성전기주식회사 금속 나노입자의 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008231564A (ja) * 2007-03-23 2008-10-02 Furukawa Electric Co Ltd:The 銅微粒子の製造方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013159856A (ja) * 2012-02-02 2013-08-19 Xerox Corp パラジウム不飽和オルガノアミンおよびパラジウムナノ粒子の組成物
WO2013118860A1 (ja) * 2012-02-09 2013-08-15 田中貴金属工業株式会社 金属コロイド溶液及びその製造方法
JP2013163830A (ja) * 2012-02-09 2013-08-22 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk 金属コロイド溶液及びその製造方法
CN104105562A (zh) * 2012-02-09 2014-10-15 田中贵金属工业株式会社 金属胶体溶液及其制造方法
CN104105562B (zh) * 2012-02-09 2017-02-22 田中贵金属工业株式会社 金属胶体溶液及其制造方法
US10220377B2 (en) 2012-02-09 2019-03-05 Tanaka Kikinzoku Kogoy K.K. Metal colloidal solution and method for producing the same
JP2014162967A (ja) * 2013-02-26 2014-09-08 Nippon Steel & Sumikin Chemical Co Ltd ニッケル微粒子、その使用方法及びニッケル微粒子の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110108088A (ko) 2011-10-05
US20110232523A1 (en) 2011-09-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2011208274A (ja) 金属ナノ粒子の製造方法、これを用いたインク組成物及びその製造方法
JP5647650B2 (ja) 銀微粒子インクの製造方法
TWI600776B (zh) 銀粉末及導電性糊
JP6274444B2 (ja) 銅粉末の製造方法
EP2671655B1 (en) Method for manufacturing coated metal fine particles
JP2022116130A (ja) 化学的還元法を用いたコアシェル構造の銀コーティング銅ナノワイヤの製造方法
JP5712635B2 (ja) 銀含有組成物
CN103180072A (zh) 包覆铜微粒及其制造方法
TW201619400A (zh) 銀粉末及其製造方法、以及導電性糊
JP2008214695A (ja) 銀超微粒子の製造方法
JP2007031835A (ja) 金属ナノ粒子およびその製造方法並びに導電性インク
WO2013099818A1 (ja) 銀微粒子及びその製造法並びに該銀微粒子を含有する導電性ペースト、導電性膜及び電子デバイス
KR101759004B1 (ko) 은 함유 조성물 및 은 요소 형성 기재
JP4897624B2 (ja) 低温焼結性銀微粉および銀塗料ならびにそれらの製造法
CN105992663B (zh) 金属纳米微粒的制造方法
CN105788756B (zh) 一种透明金属导电膜及其制备方法
CN109416955A (zh) 导电性糊及导电性图案的形成方法
JP6068406B2 (ja) ナノサイズ銀微粒子インク及び銀微粒子焼結体
JP4484043B2 (ja) Agナノ粒子の製造法
JP2011195951A (ja) 金属ナノ粒子の製造方法、これを用いたインク組成物及びその製造方法
JP4945202B2 (ja) 金属微粒子分散液の製造方法
KR102023711B1 (ko) 특정 온도에서 경도가 향상되는 고순도의 은 나노 분말
JP4246104B2 (ja) 金属コロイド溶液の製造方法及び該金属コロイド溶液の製造方法により得られた金属コロイド溶液を用いた回路形成方法
JP2006322052A (ja) 金属粉末の製造方法
JP7069311B2 (ja) 銀粉末の製造方法及び銀粉末を含む導電性ペースト

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121030

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130326