JP2014177600A - 分散剤及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明の一実施形態は、体積抵抗率が小さい導電性パターンを形成することが可能な分散剤を提供することができる。
【解決手段】本発明の一実施形態は、金属粒子の分散に用いられる分散剤であって、一般式(I)で表される化合物由来の構成単位と、イオン性基を有する構成単位を有し、一般式(I)で表される化合物は、数平均分子量が10000以下である。
【選択図】なし

Description

本発明の一実施形態は、分散剤、分散剤の製造方法、インク及び導電性パターンの形成方法に関する。
従来、基材上に、配線、アンテナ等の導電性パターンを形成する方法として、フォトリソグラフィー、エッチング等が主に利用されているが、プロセスの工程数、材料の使用効率等の点で問題があり、製造コストも高い。
そこで、インクジェット印刷法等の印刷法を用いて、導電性パターンを形成する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
インクジェット印刷法は、インクジェット法を用いて、基板上にインクを印刷した後、乾燥・焼成する方法である。
インクとしては、一次粒径がnmオーダーの金属粒子が分散媒中に分散しているナノメタルインクが知られている。
特許文献2には、導電性フィルムを形成する方法として、基板の表面上に複数の銅ナノ粒子を含有するフィルムを堆積させる段階と、フィルムの少なくとも一部を露光して、露光部分を導電性にする段階とを備えた方法が開示されている。このとき、フィルムが、銅ナノ粒子、溶媒及び分散剤を含有する溶液から堆積される。
しかしながら、露光部分の体積抵抗率が高くなるという問題がある。
本発明の一実施形態は、上記従来技術が有する問題に鑑み、体積抵抗率が小さい導電性パターンを形成することが可能な分散剤を提供することを目的とする。
本発明の一実施形態は、金属粒子の分散に用いられる分散剤であって、一般式
Figure 2014177600
(式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、Rは、水素原子、炭素数が1以上9以下のアルキル基又はフェニル基、ビシクロペンテニル基又はノニルフェニル基であり、xは、2又は3であり、nは、1以上である。)
で表される化合物由来の構成単位と、イオン性基を有する構成単位を有し、前記一般式(I)で表される化合物は、数平均分子量が10000以下である。
本発明の一実施形態は、金属粒子の分散に用いられる分散剤を製造する方法であって、一般式
Figure 2014177600
(式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、Rは、水素原子、炭素数が1以上9以下のアルキル基、フェニル基、ビシクロペンテニル基又はノニルフェニル基であり、xは、2又は3であり、nは、1以上である。)
で表される化合物と、イオン性基を有するモノマーを含む組成物を重合する工程を有し、前記一般式(I)で表される化合物は、数平均分子量が10000以下である。
本発明の一実施形態によれば、体積抵抗率が小さい導電性パターンを形成することが可能な分散剤を提供することができる。
次に、本発明を実施するための形態を説明する。
分散剤は、一般式(I)で表される化合物由来の構成単位と、イオン性基を有する構成単位を有し、金属粒子の分散に用いられる。
分散剤は、一般式
Figure 2014177600
で表される基を側鎖に有するため、焼成時に分解されやすく、体積抵抗率が小さい導電性パターンを形成できると考えられる。なお、一般式(A)で表される基は、金属粒子を分散させる分散媒に対する溶解性にも寄与する。
一般式(I)で表される化合物の数平均分子量は、10000以下であり、5000以下であることが好ましい。一般式(I)で表される化合物の数平均分子量が10000を超えると、金属粒子を分散させる分散媒に対する溶解性が低下するため、体積抵抗率が小さい導電性パターンを形成することができない。
なお、数平均分子量は、GPCを用いて測定されるポリスチレン換算の分子量である。
一般式(I)で表される化合物としては、特に限定されないが、ポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート、エチレングリコールメチルエーテルメタクリレート、ジエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート、エチレングリコールフェニルエーテルメタクリレート、トリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート、ポリエチレングリコールエチルエーテルメタクリレート等のメタクリレート系モノマー、エチレングリコールメチルエーテルアクリレート、エチレングリコールフェニルエーテルアクリレート、ジエチレングリコールエチルエーテルアクリレート、ポリエチレングリコールメチルエーテルアクリレート、エチレングリコールジシクロペンテニルエーテルアクリレート、ジエチレングリコール2−エチルヘキシルエーテルアクリレート、ポリピロピレングリコール4−ノニルフェニルエーテルアクリレート、ポリエチレングリコールフェニルエーテルアクリレート、ポリプロピレングリコールメチルエーテルアクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート等のアクリレート系モノマーが挙げられる。
一方、分散剤は、イオン性基を有する構成単位を有するため、金属粒子に吸着することができる。なお、分散剤は、高分子鎖を有するため、立体障害により金属粒子の凝集を抑制することができる。
イオン性基としては、特に限定されないが、アミノ基及びその塩、カルボキシル基及びその塩、スルホ基及びその塩、ホスホ基及びその塩等が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、金属粒子に対する吸着性の点から、アミノ基、カルボキシル基、スルホ基又はホスホ基が好ましい。
分散剤は、一般式(I)で表される化合物と、イオン性基を有するモノマーを含む組成物を重合することにより合成することができる。
なお、イオン性基がアミノ基、カルボキシル基、スルホ基又はホスホ基の塩である場合、一般式(I)で表される化合物と、アミノ基、カルボキシル基、スルホ基又はホスホ基を有するモノマーを含む組成物を重合した後、中和することにより、分散剤を合成してもよい。
アミノ基を有するモノマーとしては、特に限定されないが、N−メチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−エチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N−ジブチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジ−tert−ブチルアミノエチルアクリレート、N−フェニルアミノエチルメタクリレート、N,N−ジフェニルアミノエチルメタクリレート、アリルアミン、4−アミノスチレン、4−N,N−ジメチルアミノスチレン、N−メチルアミノエチルスチレン、ジメチルアミノエトキシスチレン、ジフェニルアミノエチルスチレン、N−フェニルアミノエチルスチレン、2−N−ピペリジルエチル(メタ)アクリレート、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、2−ビニル−6−メチルピリジン等が挙げられる。
カルボキシル基を有するモノマーとしては、特に限定されないが、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、フマル酸、桂皮酸、クロトン酸、ビニル安息香酸、2−メタクリロキシエチルコハク酸、2−メタクリロキシエチルマレイン酸、2−メタクリロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−メタクリロキシエチルトリメリット酸等が挙げられる。
スルホ基を有するモノマーとしては、特に限定されないが、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸等が挙げられる。
ホスホ基を有するモノマーとしては、特に限定されないが、3−(メタ)アクリロキシプロピルホスホン酸等が挙げられる。
分散剤を合成する際のイオン性基を有するモノマーに対する一般式(I)で表される化合物のモル比は、分散剤の金属粒子に対する吸着性及び立体障害のバランスから、適宜決定することができるが、通常、9〜999である。
インクは、前述の分散剤、金属粒子及び分散媒を含み、導電性パターンの形成に用いられる。
分散媒としては、金属粒子を分散させることが可能であれば、特に限定されないが、有機溶媒が挙げられる。中でも、分散剤の溶解性の点で、極性有機溶媒が好ましく、モノアルキルグリコールエーテル、グリコールモノアルキルエーテルエステル又はジアルキルグリコールエーテルがさらに好ましい。
モノアルキルグリコールエーテルとしては、特に限定されないが、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノ−2−エチルブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル等のエチレングリコール系エーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピ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フェニルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル等のプロピレングリコール系エーテルが挙げられる。
グリコールモノアルキルエーテルエステルとしては、特に限定されないが、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等が挙げられる。
ジアルキルグリコールエーテルとしては、特に限定されないが、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。
金属粒子としては、導電性パターンを形成することが可能であれば、特に限定されないが、銅粒子、銀粒子、ニッケル粒子等が挙げられる。
金属粒子の平均粒径は、通常、2〜100nmである。
なお、金属粒子の平均粒径は、動的光散乱法を用いて測定することができる。
金属粒子を分散媒中に分散させる際に用いる分散機としては、特に限定されないが、ホモジナイザー、ボールミル、サンドミル、アトライター等が挙げられる。
導電性パターンの形成方法は、前述のインクを基材上に塗布する工程と、基材上に塗布されたインクを焼成する工程を有する。
インクの塗布方法としては、特に限定されないが、スピンコート法、インクジェット法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法等が挙げられる。中でも、直接パターニングできる点で、インクジェット法が好ましい。
基材上に塗布されたインクを焼成すると、金属粒子同士が融合することにより、金属粒子間の界面を消失させることができる。
基材上に塗布されたインクを焼成する方法としては、金属粒子同士を融合させることが可能であれば、特に限定されないが、熱焼成、光焼成等が挙げられる。中でも、基材のダメージを抑制できる点で、光焼成が好ましい。
基材上に塗布されたインクを光焼成する温度は、通常、200℃以下である。
光焼成する際に用いる光源としては、特に限定されないが、キセノンランプ等が挙げられる。
なお、基材上に塗布されたインクを焼成する前に、加熱乾燥させることが好ましい。
本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。ただし、本発明は、実施例に限定されない。なお、部は、質量部である。
(分散剤1の合成)
撹拌機、温度計及び還流冷却器を備えた反応容器に、エタノール300部を入れた後、窒素パージの下、60℃に加熱した。次に、数平均分子量が500のポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート90部、メタクリル酸10部及び重合開始剤アゾビスジメチルバレロニトリル1部からなる混合液を1時間で滴下した後、60℃で5時間撹拌した。さらに、エバポレーターを用いてエタノールを蒸発させ、分散剤1を得た。
(分散剤2の合成)
数平均分子量が500のポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート90部、メタクリル酸10部の代わりに、エチレングリコールメチルエーテルメタクリレート95部及びN,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート5部を用いた以外は、分散剤1と同様にして、分散剤2を得た。
(分散剤3の合成)
数平均分子量が500のポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート90部、メタクリル酸10部の代わりに、ジエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート99部及び2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸1部を用いた以外は、分散剤1と同様にして、分散剤3を得た。
(分散剤4の合成)
数平均分子量が500のポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート90部、メタクリル酸10部の代わりに、エチレングリコールフェニルエーテルメタクリレート90部及び3−メタクリロキシプロピルホスホン酸10部を用いた以外は、分散剤1と同様にして、分散剤4を得た。
(分散剤5の合成)
数平均分子量が500のポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート90部、メタクリル酸10部の代わりに、トリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート95部及びメタクリル酸5部を用いた以外は、分散剤1と同様にして、分散剤5を得た。
(分散剤6の合成)
数平均分子量が500のポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート90部、メタクリル酸10部の代わりに、数平均分子量が500のポリエチレングリコールエチルエーテルメタクリレート99部及びN,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート1部を用いた以外は、分散剤1と同様にして、分散剤6を得た。
(分散剤7の合成)
数平均分子量が500のポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート90部、メタクリル酸10部の代わりに、エチレングリコールメチルエーテルアクリレート90部及びアクリル酸10部を用いた以外は、分散剤1と同様にして、分散剤7を得た。
(分散剤8の合成)
数平均分子量が500のポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート90部、メタクリル酸10部の代わりに、エチレングリコールフェニルエーテルアクリレート95部及びN,N−ジエチルアミノエチルメタクリレート5部を用いた以外は、分散剤1と同様にして、分散剤8を得た。
(分散剤9の合成)
数平均分子量が500のポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート90部、メタクリル酸10部の代わりに、ジエチレングリコールエチルエーテルアクリレート99部及びアクリル酸1部を用いた以外は、分散剤1と同様にして、分散剤9を得た。
(分散剤10の合成)
数平均分子量が500のポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート90部、メタクリル酸10部の代わりに、数平均分子量が480のポリエチレングリコールメチルエーテルアクリレート90部及びアリルアミン10部を用いた以外は、分散剤1と同様にして、分散剤10を得た。
(分散剤11の合成)
数平均分子量が500のポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート90部、メタクリル酸10部の代わりに、エチレングリコールジシクロペンテニルエーテルアクリレート95部及びアクリル酸5部を用いた以外は、分散剤1と同様にして、分散剤11を得た。
(分散剤12の合成)
数平均分子量が500のポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート90部、メタクリル酸10部の代わりに、ジエチレングリコール2−エチルヘキシルエーテルアクリレート99部及び4−アミノスチレン1部を用いた以外は、分散剤1と同様にして、分散剤12を得た。
(分散剤13の合成)
数平均分子量が500のポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート90部、メタクリル酸10部の代わりに、数平均分子量が419のポリプロピレングリコール4−ノニルフェニルエーテルアクリレート90部及びアクリル酸10部を用いた以外は、分散剤1と同様にして、分散剤13を得た。
(分散剤14の合成)
数平均分子量が500のポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート90部、メタクリル酸10部の代わりに、数平均分子量が324のポリエチレングリコールフェニルエーテルアクリレート95部及び4−ビニルピリジン5部を用いた以外は、分散剤1と同様にして、分散剤14を得た。
(分散剤15の合成)
数平均分子量が500のポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート90部、メタクリル酸10部の代わりに、数平均分子量が260のポリプロピレングリコールメチルエーテルアクリレート99部及びアクリル酸1部を用いた以外は、分散剤1と同様にして、分散剤15を得た。
(分散剤16の合成)
数平均分子量が500のポリエチレングリコールメチルエーテルメタクリレート90部、メタクリル酸10部の代わりに、数平均分子量が475のポリプロピレングリコールモノアクリレート90部及びN,N−ジブチルアミノエチルアクリレート10部を用いた以外は、分散剤1と同様にして、分散剤16を得た。
(実施例1)
5部の分散剤1、銅粒子QSI−Nano Copper Powder(QuantumSphere社製)40部及びエチレングリコールモノメチルエーテル100部を10分間超音波分散させた後、高速ミキサーのフィルミックス(プライミクス社製)を用いて10分間分散させた。次に、孔径が1μmのフィルターを用いて粗大粒子を除去し、平均粒径が75nmのインクを得た。
(実施例2)
5部の分散剤1の代わりに、2部の分散剤2を用い、エチレングリコールモノメチルエーテルの代わりに、ジエチレングリコールモノエチルエーテルを用いた以外は、実施例1と同様にして、平均粒径が69nmのインクを得た。
(実施例3)
5部の分散剤1の代わりに、10部の分散剤3を用い、エチレングリコールモノメチルエーテルの代わりに、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートを用いた以外は、実施例1と同様にして、平均粒径が83nmのインクを得た。
(実施例4)
5部の分散剤1の代わりに、10部の分散剤4を用い、エチレングリコールモノメチルエーテルの代わりに、トリエチレングリコールジメチルエーテルを用いた以外は、実施例1と同様にして、平均粒径が82nmのインクを得た。
(実施例5)
分散剤1の代わりに、分散剤5を用い、エチレングリコールモノメチルエーテルの代わりに、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルを用いた以外は、実施例1と同様にして、平均粒径が68nmのインクを得た。
(実施例6)
5部の分散剤1の代わりに、2部の分散剤6を用い、エチレングリコールモノメチルエーテルの代わりに、トリプロピレングリコールモノメチルエーテルを用いた以外は、実施例1と同様にして、平均粒径が73nmのインクを得た。
(実施例7)
5部の分散剤1の代わりに、10部の分散剤7を用い、エチレングリコールモノメチルエーテルの代わりに、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを用いた以外は、実施例1と同様にして、平均粒径が82nmのインクを得た。
(実施例8)
分散剤1の代わりに、分散剤8を用い、エチレングリコールモノメチルエーテルの代わりに、エチレングリコールモノプロピルエーテルを用いた以外は、実施例1と同様にして、平均粒径が79nmのインクを得た。
(実施例9)
5部の分散剤1の代わりに、2部の分散剤9を用い、エチレングリコールモノメチルエーテルの代わりに、プロピレングリコールモノフェニルエーテルを用いた以外は、実施例1と同様にして、平均粒径が85nmのインクを得た。
(実施例10)
5部の分散剤1の代わりに、10部の分散剤10を用い、エチレングリコールモノメチルエーテルの代わりに、ジエチレングリコールジエチルエーテルを用いた以外は、実施例1と同様にして、平均粒径が91nmのインクを得た。
(実施例11)
分散剤1の代わりに、分散剤11を用い、エチレングリコールモノメチルエーテルの代わりに、トリエチレングリコールモノメチルエーテルを用いた以外は、実施例1と同様にして、平均粒径が93nmのインクを得た。
(実施例12)
5部の分散剤1の代わりに、2部の分散剤12を用い、エチレングリコールモノメチルエーテルの代わりに、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートを用いた以外は、実施例1と同様にして、平均粒径が87nmのインクを得た。
(実施例13)
5部の分散剤1の代わりに、10部の分散剤13を用い、エチレングリコールモノメチルエーテルの代わりに、ジエチレングリコールジメチルエーテルを用いた以外は、実施例1と同様にして、平均粒径が92nmのインクを得た。
(実施例14)
分散剤1の代わりに、分散剤14を用い、エチレングリコールモノメチルエーテルの代わりに、ジプロピレングリコールモノブチルエーテルを用いた以外は、実施例1と同様にして、平均粒径が71nmのインクを得た。
(実施例15)
5部の分散剤1の代わりに、2部の分散剤15を用い、エチレングリコールモノメチルエーテルの代わりに、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテートを用いた以外は、実施例1と同様にして、平均粒径が74nmのインクを得た。
(実施例16)
5部の分散剤1の代わりに、10部の分散剤16を用い、エチレングリコールモノメチルエーテルの代わりに、プロピレングリコールモノフェニルエーテルを用いた以外は、実施例1と同様にして、平均粒径が96nmのインクを得た。
(比較例1)
分散剤1の代わりに、ポリビニルピロリドンを用い、エチレングリコールモノメチルエーテルの代わりに、エチレングリコールを用いた以外は、実施例1と同様にして、平均粒径が90nmのインクを得た。
(比較例2)
分散剤1の代わりに、ポリビニルアルコールを用い、エチレングリコールモノメチルエーテルの代わりに、イソプロピルアルコールを用いた以外は、実施例1と同様にして、平均粒径が125nmのインクを得た。
(平均粒径)
濃厚系粒径アナライザーFPAR−1000(大塚電子社製)を用いて、平均粒径を測定した。
(導電性パターン1の形成)
ガラス基板上にインクをスピンコートした後、120℃のホットプレートを用いて分散媒を蒸発させた。次に、窒素を流した電気炉を用いて、300℃で1時間加熱し、導電性パターン1を形成した。さらに、抵抗率計ロレスタ(三菱化学社製)及びアルファステップ(KLA社製)を用いて、導電性パターン1の電気抵抗及び厚さを測定し、体積抵抗率を算出した。
(導電性パターン2の形成)
インクジェット塗布装置(リコープリンティングシステムズ社製)を用いて、受容層付きフィルム(OHPシート)上にインクをパターニングした後、120℃のホットプレートを用いて分散媒を蒸発させた。次に、キセノンランプを用いて1分間光を照射し、導電性パターン2を形成した。さらに、抵抗率計ロレスタ(三菱化学社製)及びアルファステップ(KLA社製)を用いて、導電性パターン2の電気抵抗及び厚さを測定し、体積抵抗率を算出した。
表1に、導電性パターン1及び2の体積抵抗率の評価結果を示す。
Figure 2014177600
表1から、実施例1〜16のインクは、熱焼成及び光焼成のいずれの場合においても、導電性パターンの体積抵抗率が低くなることがわかる。
一方、比較例1のインクは、分散剤が分解しにくく、十分に焼成することが困難であるため、熱焼成及び光焼成のいずれの場合においても、導電性パターンの体積抵抗率が高くなることがわかる。このとき、導電性パターンの体積抵抗率が高くなるのは、光焼成の場合に顕著である。
また、比較例2のインクは、塗布時に金属粒子が緻密に堆積した膜を形成することが困難であるため、熱焼成及び光焼成のいずれの場合においても、導電性パターンの体積抵抗率が高くなることがわかる。このとき、導電性パターンの体積抵抗率が高くなるのは、光焼成の場合に顕著である。
特開2008−60544号公報 特表2010−528428号公報
参考例16)
5部の分散剤1の代わりに、10部の分散剤16を用い、エチレングリコールモノメチルエーテルの代わりに、プロピレングリコールモノフェニルエーテルを用いた以外は、実施例1と同様にして、平均粒径が96nmのインクを得た。
Figure 2014177600
表1から、実施例1〜15、参考例16のインクは、熱焼成及び光焼成のいずれの場合においても、導電性パターンの体積抵抗率が低くなることがわかる。

Claims (7)

  1. 金属粒子の分散に用いられる分散剤であって、
    一般式
    Figure 2014177600
    (式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、Rは、水素原子、炭素数が1以上9以下のアルキル基、フェニル基、ビシクロペンテニル基又はノニルフェニル基であり、xは、2又は3であり、nは、1以上である。)
    で表される化合物由来の構成単位と、イオン性基を有する構成単位を有し、
    前記一般式(I)で表される化合物は、数平均分子量が10000以下であることを特徴とする分散剤。
  2. 前記イオン性基は、アミノ基、カルボキシル基、スルホ基又はホスホ基であることを特徴とする請求項1に記載の分散剤。
  3. 金属粒子の分散に用いられる分散剤を製造する方法であって、
    一般式
    Figure 2014177600
    (式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、Rは、水素原子、炭素数が1以上9以下のアルキル基、フェニル基、ビシクロペンテニル基又はノニルフェニル基であり、xは、2又は3であり、nは、自然数である。)
    で表される化合物と、イオン性基を有するモノマーを含む組成物を重合する工程を有し、
    前記一般式(I)で表される化合物は、数平均分子量が10000以下であることを特徴とする分散剤の製造方法。
  4. 導電性パターンの形成に用いられるインクであって、
    請求項1又は2に記載の分散剤、金属粒子及び分散媒を含むことを特徴とするインク。
  5. 前記分散媒は、モノアルキルグリコールエーテル、グリコールモノアルキルエーテルエステル又はジアルキルグリコールエーテルを含むことを特徴とする請求項4に記載のインク。
  6. 請求項4又は5に記載のインクを基材上に塗布する工程と、
    該基材上に塗布されたインクを焼成する工程を有することを特徴とする導電性パターンの形成方法。
  7. 前記基材上に塗布されたインクを光焼成することを特徴とする請求項6に記載の導電性パターンの形成方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015224322A (ja) * 2014-05-29 2015-12-14 セーレン株式会社 インクジェット用インク、それを用いたインクジェットプリント方法、及びインクジェットプリント物
JP2017039980A (ja) * 2015-08-20 2017-02-23 栗田工業株式会社 金属原料の凝集抑制方法、閉塞防止方法、製錬された金属の作製方法、及び、金属原料の凝集抑制剤
JP2017165796A (ja) * 2016-03-14 2017-09-21 株式会社リコー 銅ナノ粒子インクとその製造方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002256133A (ja) * 2001-03-02 2002-09-11 Ricoh Co Ltd 分散液
JP2007008973A (ja) * 2005-06-28 2007-01-18 Kyoeisha Chem Co Ltd (メタ)アクリル系共重合物およびそれを含む分散剤
US20070105979A1 (en) * 2005-11-09 2007-05-10 Lemark International, Inc. Metal colloid dispersions and their aqueous metal inks
JP2009286847A (ja) * 2008-05-27 2009-12-10 Ricoh Co Ltd 記録用インク用色材分散体及びこれを用いた記録用インク
JP2010084116A (ja) * 2008-09-05 2010-04-15 Ricoh Co Ltd インクジェット用インク、インクカートリッジ、インクジェット記録装置、インクジェット記録方法、画像形成方法、及びインク記録物
JP2010287406A (ja) * 2009-06-11 2010-12-24 Chung-Shan Inst Of Science & Technology Armaments Bureau Ministry Of National Defense ポリマーを有する銀ナノワイヤーの化合物およびポリマーを有する金属ナノ構造の化合物。
JP2012172135A (ja) * 2011-02-24 2012-09-10 Toshiba Tec Corp ナノ粒子インク組成物及びその製造方法
JP5043226B1 (ja) * 2011-10-28 2012-10-10 田中貴金属工業株式会社 光硬化型導電性インク用組成物
JP2013129793A (ja) * 2011-12-22 2013-07-04 Ricoh Co Ltd 金属粒子含有インク及び導電性パターンの形成方法
JP2013230416A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Ricoh Co Ltd 金属粒子分散剤、金属粒子分散インク及び導電性パターン形成方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6262152B1 (en) * 1998-10-06 2001-07-17 E. I. Du Pont De Nemours And Company Particles dispersed w/polymer dispersant having liquid soluble and cross-linkable insoluble segments
US20060001726A1 (en) * 2001-10-05 2006-01-05 Cabot Corporation Printable conductive features and processes for making same
US6984701B2 (en) * 2002-11-26 2006-01-10 Lexmark International, Inc. Polymeric dispersants to improve smear in printing

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002256133A (ja) * 2001-03-02 2002-09-11 Ricoh Co Ltd 分散液
JP2007008973A (ja) * 2005-06-28 2007-01-18 Kyoeisha Chem Co Ltd (メタ)アクリル系共重合物およびそれを含む分散剤
US20070105979A1 (en) * 2005-11-09 2007-05-10 Lemark International, Inc. Metal colloid dispersions and their aqueous metal inks
JP2009286847A (ja) * 2008-05-27 2009-12-10 Ricoh Co Ltd 記録用インク用色材分散体及びこれを用いた記録用インク
JP2010084116A (ja) * 2008-09-05 2010-04-15 Ricoh Co Ltd インクジェット用インク、インクカートリッジ、インクジェット記録装置、インクジェット記録方法、画像形成方法、及びインク記録物
JP2010287406A (ja) * 2009-06-11 2010-12-24 Chung-Shan Inst Of Science & Technology Armaments Bureau Ministry Of National Defense ポリマーを有する銀ナノワイヤーの化合物およびポリマーを有する金属ナノ構造の化合物。
JP2012172135A (ja) * 2011-02-24 2012-09-10 Toshiba Tec Corp ナノ粒子インク組成物及びその製造方法
JP5043226B1 (ja) * 2011-10-28 2012-10-10 田中貴金属工業株式会社 光硬化型導電性インク用組成物
JP2013129793A (ja) * 2011-12-22 2013-07-04 Ricoh Co Ltd 金属粒子含有インク及び導電性パターンの形成方法
JP2013230416A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 Ricoh Co Ltd 金属粒子分散剤、金属粒子分散インク及び導電性パターン形成方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015224322A (ja) * 2014-05-29 2015-12-14 セーレン株式会社 インクジェット用インク、それを用いたインクジェットプリント方法、及びインクジェットプリント物
JP2017039980A (ja) * 2015-08-20 2017-02-23 栗田工業株式会社 金属原料の凝集抑制方法、閉塞防止方法、製錬された金属の作製方法、及び、金属原料の凝集抑制剤
JP2017165796A (ja) * 2016-03-14 2017-09-21 株式会社リコー 銅ナノ粒子インクとその製造方法

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