JP2017179155A - パッケージ、銀インク組成物の保存方法 - Google Patents
パッケージ、銀インク組成物の保存方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017179155A JP2017179155A JP2016069731A JP2016069731A JP2017179155A JP 2017179155 A JP2017179155 A JP 2017179155A JP 2016069731 A JP2016069731 A JP 2016069731A JP 2016069731 A JP2016069731 A JP 2016069731A JP 2017179155 A JP2017179155 A JP 2017179155A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- silver
- ink composition
- silver ink
- carbon atoms
- 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
Links
Landscapes
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
Abstract
Description
金属銀を形成するための銀インク組成物には、β‐ケトカルボン酸銀等の有機銀等が金属銀の形成材料として用いられている(例えば特許文献1)。
上記特許文献1には、銀インク組成物の処方を改良したことにより、室温での保存で24時間沈殿物の析出がない、安定した銀インク組成物が得られた旨が開示されている。
本発明の第2の態様は、容器内に金属銀の形成材料が配合されてなる銀インク組成物と、酸素ガスとを充填する銀インク組成物の保存方法であって、前記容器内の収容部の体積に対する、前記容器内の酸素ガスの体積の割合が、5.0体積%以上となるように酸素ガスを充填することを特徴とする、銀インク組成物の保存方法である。
本発明のパッケージは、容器内に金属銀の形成材料が配合されてなる銀インク組成物と、酸素ガスとを含むパッケージであって、前記容器内の収容部の体積に対する、前記容器内の酸素ガスの体積の割合が、5.0体積%以上であることを特徴とする。
従来、長期間に渡って内容物を保管する場合は、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスや、酸素が十分に除去された不活性ガスで置換された雰囲気で保存する方法が一般的であった。
本発明者らが鋭意検討した結果、容器内に金属銀の形成材料が配合されてなる銀インク組成物(以下、「銀インク組成物」と記載することがある)を充填したパッケージにおいて、前記容器内の収容部の体積に対する、前記容器内の酸素ガスの体積割合を特定の割合にした場合に、充填された銀インク組成物の保存安定性が大きく向上することが見出された。
保存安定性を向上させるために酸素ガスを充填することは、従来の発想とは逆の発想であり、本発明はこれまでにない新規な発想に基づくものである。
また、本発明のパッケージは、容器内のガス中の酸素ガスの含有割合を特定の割合とすることにより保存安定性を向上させることができるので、充填する銀インク組成物の種類によらず、保存安定性を向上させることができる。
さらに本発明のパッケージは、前記容器内の収容部の体積に対する、前記容器内の酸素ガスの体積の割合が、5.0体積%以上である。
パッケージ内の酸素ガス量は、10体積%以上が好ましく、20体積%以上がより好ましく、30体積%以上が特に好ましい。
パッケージ内の酸素ガス量の上限値は特に限定されないが、一例としては、95体積%以下、90体積%以下、80体積%以下が挙げられる。
上述した酸素ガス量の上限値と下限値は任意に組み合わせることができる。
酸素ガスで置換する方法は特に限定されないが、銀インク組成物を入れた容器に酸素ガスを加圧充填し、この容器を密閉する方法が好ましい。
本発明のパッケージを構成する容器は、銀インク組成物を充填でき、酸素ガスを充填して密閉できる容器であれば、材質や形状は限定されない。
容器としては、例えば、ガラス製、樹脂製又は金属製の容器が挙げられる。
本発明においては、金属銀の形成材料が配合されてなる銀インク組成物がパッケージ内に充填されている。
以下に、本発明のパッケージ内に充填される銀インク組成物について説明する。本発明においては、容器内のガス中の酸素ガスの含有割合を特定の割合とすることにより保存安定性を向上させることができるので、以下のいずれの銀インク組成物を充填した場合であっても、その処方に拠ることなく、保存安定性を向上させることができる。
金属銀の形成材料を用いることで、前記材料から金属銀が生じ、この金属銀を含む銀細線が形成される。この場合の銀細線は、先に説明したように、金属銀を主成分とするものであり、金属銀の比率が十分に高い。
金属銀の形成材料としては、式「−COOAg」で表される基を有するカルボン酸銀が例示できる。
本発明において、カルボン酸銀は、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。二種以上を併用する場合、その組み合わせ及び比率は、任意に調節できる。
前記カルボン酸銀は、式「−COOAg」で表される基を有していれば特に限定されない。例えば、式「−COOAg」で表される基の数は1個のみでもよいし、2個以上でもよい。また、カルボン酸銀中の式「−COOAg」で表される基の位置も特に限定されない。
なお、本明細書においては、単なる「カルボン酸銀」との記載は、特に断りの無い限り、「β−ケトカルボン酸銀(1)」及び「カルボン酸銀(4)」だけではなく、これらを包括する、「式「−COOAg」で表される基を有するカルボン酸銀」を意味するものとする。
Y1はそれぞれ独立にフッ素原子、塩素原子、臭素原子又は水素原子であり;R1は炭素数1〜19の脂肪族炭化水素基又はフェニル基であり;R2は炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基であり;R3は炭素数1〜16の脂肪族炭化水素基であり;R4及びR5はそれぞれ独立に炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基であり;R6は炭素数1〜19の脂肪族炭化水素基、水酸基又は式「AgO−」で表される基であり;
X1はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、ハロゲン原子、1個以上の水素原子が置換基で置換されていてもよいフェニル基若しくはベンジル基、シアノ基、N−フタロイル−3−アミノプロピル基、2−エトキシビニル基、又は一般式「R7O−」、「R7S−」、「R7−C(=O)−」若しくは「R7−C(=O)−O−」で表される基であり;
R7は、炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基、チエニル基、又は1個以上の水素原子が置換基で置換されていてもよいフェニル基若しくはジフェニル基である。)
β−ケトカルボン酸銀(1)は、前記一般式(1)で表される。
式中、Rは1個以上の水素原子が置換基で置換されていてもよい炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基若しくはフェニル基、水酸基、アミノ基、又は一般式「R1−CY1 2−」、「CY1 3−」、「R1−CHY1−」、「R2O−」、「R5R4N−」、「(R3O)2CY1−」若しくは「R6−C(=O)−CY1 2−」で表される基である。
Rにおける環状の前記アルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、1−アダマンチル基、2−アダマンチル基、トリシクロデシル基が例示できる。
Rにおける前記アルキニル基としては、エチニル基(−C≡CH)、プロパルギル基(−CH2−C≡CH)等の、Rにおける前記アルキル基の炭素原子間の1個の単結合(C−C)が三重結合(C≡C)に置換された基が例示できる。
置換基である前記脂肪族炭化水素基としては、炭素数が1〜16である点以外は、Rにおける前記脂肪族炭化水素基と同様のものが例示できる。
RにおけるR2は、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基であり、Rにおける前記脂肪族炭化水素基と同様のものが例示できる。
RにおけるR3は、炭素数1〜16の脂肪族炭化水素基であり、炭素数が1〜16である点以外は、Rにおける前記脂肪族炭化水素基と同様のものが例示できる。
RにおけるR4及びR5は、それぞれ独立に炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基である。すなわち、R4及びR5は、互いに同一でも異なっていてもよく、炭素数が1〜18である点以外は、Rにおける前記脂肪族炭化水素基と同様のものが例示できる。
RにおけるR6は、炭素数1〜19の脂肪族炭化水素基、水酸基又は式「AgO−」で表される基であり、R6における前記脂肪族炭化水素基としては、炭素数が1〜19である点以外は、Rにおける前記脂肪族炭化水素基と同様のものが例示できる。
X1における炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基としては、Rにおける前記脂肪族炭化水素基と同様のものが例示できる。
X1におけるフェニル基及びベンジル基は、1個以上の水素原子が置換基で置換されていてもよく、好ましい前記置換基としては、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、ニトロ基(−NO2)等が例示でき、置換基の数及び位置は特に限定されない。そして、置換基の数が複数である場合、これら複数個の置換基は互いに同一でも異なっていてもよい。
R7がチエニル基又はジフェニル基である場合、これらの、X1において隣接する基又は原子(酸素原子、硫黄原子、カルボニル基、カルボニルオキシ基)との結合位置は、特に限定されない。例えば、チエニル基は、2−チエニル基及び3−チエニル基のいずれでもよい。
カルボン酸銀(4)は、前記一般式(4)で表される。
式中、R8は炭素数1〜19の脂肪族炭化水素基、カルボキシ基(−COOH)又は式「−C(=O)−OAg」で表される基である。
R8における前記脂肪族炭化水素基としては、炭素数が1〜19である点以外は、Rにおける前記脂肪族炭化水素基と同様のものが例示できる。ただし、R8における前記脂肪族炭化水素基は、炭素数が1〜15であることが好ましく、1〜10であることがより好ましい。
そして、これらカルボン酸銀の中でも、2−メチルアセト酢酸銀及びアセト酢酸銀は、後述する含窒素化合物(なかでもアミン化合物)との相溶性に優れ、銀インク組成物の高濃度化に、特に適したものとして挙げられる。
なお、本明細書において、「金属銀の形成材料に由来する銀」とは、特に断りの無い限り、銀インク組成物の製造時に配合された前記金属銀の形成材料中の銀を意味し、配合後に引き続き金属銀の形成材料を構成している銀と、配合後に金属銀の形成材料が分解して生じた分解物中の銀及び銀自体と、の両方を含む概念とする。
前記銀インク組成物は、特に前記金属銀の形成材料が前記カルボン酸銀である場合には、前記金属銀の形成材料以外に、さらに含窒素化合物が配合されていることが好ましい。
前記含窒素化合物は、炭素数25以下のアミン化合物(以下、「アミン化合物」と略記することがある)、炭素数25以下の第4級アンモニウム塩(以下、「第4級アンモニウム塩」と略記することがある)、アンモニア、炭素数25以下のアミン化合物が酸と反応してなるアンモニウム塩(以下、「アミン化合物由来のアンモニウム塩」と略記することがある)、及びアンモニアが酸と反応してなるアンモニウム塩(以下、「アンモニア由来のアンモニウム塩」と略記することがある)からなる群から選択される一種以上である。すなわち、配合される含窒素化合物は、一種のみでよいし、二種以上でもよく、二種以上を併用する場合、その組み合わせ及び比率は、任意に調節できる。
前記アミン化合物は、炭素数が1〜25であり、第1級アミン、第2級アミン及び第3級アミンのいずれでもよい。また、前記第4級アンモニウム塩は、炭素数が4〜25である。前記アミン化合物及び第4級アンモニウム塩は、鎖状及び環状のいずれでもよい。また、アミン部位又はアンモニウム塩部位を構成する窒素原子(例えば、第1級アミンのアミノ基(−NH2)を構成する窒素原子)の数は1個でもよいし、2個以上でもよい。
好ましい前記モノアルキルアミンとして、具体的には、n−ブチルアミン、n−へキシルアミン、n−オクチルアミン、n−ドデシルアミン、n−オクタデシルアミン、sec−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、イソブチルアミン、3−アミノペンタン、3−メチルブチルアミン、2−ヘプチルアミン(2−アミノヘプタン)、2−アミノオクタン、2−エチルヘキシルアミン、1,2−ジメチル−n−プロピルアミンが例示できる。
前記ヘテロアリール基は、単環状及び多環状のいずれでもよく、その環員数(環骨格を構成する原子の数)も特に限定されないが、3〜12員環であることが好ましい。
前記ヘテロアリール基で、酸素原子を1個有する単環状のものとしては、フラニル基が例示でき、3〜8員環であることが好ましく、5〜6員環であることがより好ましい。
前記ヘテロアリール基で、硫黄原子を1個有する単環状のものとしては、チエニル基が例示でき、3〜8員環であることが好ましく、5〜6員環であることがより好ましい。
前記ヘテロアリール基で、酸素原子を1〜2個及び窒素原子を1〜3個有する単環状のものとしては、オキサゾリル基、イソオキサゾリル基、オキサジアゾリル基、モルホリニル基が例示でき、3〜8員環であることが好ましく、5〜6員環であることがより好ましい。
前記ヘテロアリール基で、硫黄原子を1〜2個及び窒素原子を1〜3個有する単環状のものとしては、チアゾリル基、チアジアゾリル基、チアゾリジニル基が例示でき、3〜8員環であることが好ましく、5〜6員環であることがより好ましい。
前記ヘテロアリール基で、窒素原子を1〜5個有する多環状のものとしては、インドリル基、イソインドリル基、インドリジニル基、ベンズイミダゾリル基、キノリル基、イソキノリル基、インダゾリル基、ベンゾトリアゾリル基、テトラゾロピリジル基、テトラゾロピリダジニル基、ジヒドロトリアゾロピリダジニル基が例示でき、7〜12員環であることが好ましく、9〜10員環であることがより好ましい。
前記ヘテロアリール基で、硫黄原子を1〜3個有する多環状のものとしては、ジチアナフタレニル基、ベンゾチオフェニル基が例示でき、7〜12員環であることが好ましく、9〜10員環であることがより好ましい。
前記ヘテロアリール基で、酸素原子を1〜2個及び窒素原子を1〜3個有する多環状のものとしては、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾオキサジアゾリル基が例示でき、7〜12員環であることが好ましく、9〜10員環であることがより好ましい。
前記ヘテロアリール基で、硫黄原子を1〜2個及び窒素原子を1〜3個有する多環状のものとしては、ベンゾチアゾリル基、ベンゾチアジアゾリル基が例示でき、7〜12員環であることが好ましく、9〜10員環であることがより好ましい。
前記ジアミンは炭素数が1〜10であることが好ましく、より好ましいものとしてはエチレンジアミン、1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジアミノブタンが例示できる。
好ましい前記ジアルキルアミンとして、具体的には、N−メチル−n−ヘキシルアミン、ジイソブチルアミン、ジ(2−エチルへキシル)アミンが例示できる。
好ましい前記トリアルキルアミンとして、具体的には、N,N−ジメチル−n−オクタデシルアミン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミンが例示できる。
前記ジアルキルモノアリールアミンを構成するアリール基は、前記モノアリールアミンを構成するアリール基と同様であり、炭素数が6〜10であることが好ましい。
前記ハロゲン化テトラアルキルアンモニウムを構成するアルキル基は、前記モノアルキルアミンを構成するアルキル基と同様であり、炭素数が1〜19であることが好ましい。また、ハロゲン化テトラアルキルアンモニウム一分子中の4個のアルキル基は、互いに同一でも異なっていてもよい。すなわち、4個のアルキル基は、すべてが同じでもよいし、すべてが異なっていてもよく、一部だけが異なっていてもよい。
前記ハロゲン化テトラアルキルアンモニウムを構成するハロゲンとしては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素が例示できる。
好ましい前記ハロゲン化テトラアルキルアンモニウムとして、具体的には、ドデシルトリメチルアンモニウムブロミドが例示できる。
環状アミンであれば、好ましいものとして、ピリジンが例示できる。
また、置換基である前記アリール基及びアルキル基は、さらに1個以上の水素原子がハロゲン原子で置換されていてもよく、このようなハロゲン原子で置換された置換基を有するモノアルキルアミンとしては、2−ブロモベンジルアミンが例示できる。ここで、前記ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が例示できる。
そして、これらアミン化合物の中でも、2−エチルヘキシルアミンは、前記カルボン酸銀との相溶性に優れ、銀インク組成物の高濃度化に特に適しており、さらに銀細線の表面粗さの低減に特に適したものとして挙げられる。
本発明において、前記アミン化合物由来のアンモニウム塩は、前記アミン化合物が酸と反応してなるアンモニウム塩であり、前記酸は、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸でもよいし、酢酸等の有機酸でもよく、酸の種類は特に限定されない。
前記アミン化合物由来のアンモニウム塩としては、n−プロピルアミン塩酸塩、N−メチル−n−ヘキシルアミン塩酸塩、N,N−ジメチル−n−オクタデシルアミン塩酸塩等が例示できるが、これらに限定されない。
本発明において、前記アンモニア由来のアンモニウム塩は、アンモニアが酸と反応してなるアンモニウム塩であり、ここで酸としては、前記アミン化合物由来のアンモニウム塩の場合と同じものが例示できる。
前記アンモニア由来のアンモニウム塩としては、塩化アンモニウム等が例示できるが、これに限定されない。
そして、前記含窒素化合物としては、前記アミン化合物、第4級アンモニウム塩、アミン化合物由来のアンモニウム塩及びアンモニア由来のアンモニウム塩からなる群から選択される一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。二種以上を併用する場合、その組み合わせ及び比率は、任意に調節できる。
銀インク組成物は、前記金属銀の形成材料以外に、さらに還元剤が配合されてなるものであってもよい。還元剤を配合することで、前記銀インク組成物は、金属銀をより形成し易くなり、例えば、低温での加熱処理でも十分な導電性を有する導電体(金属銀)を形成できる。
H−C(=O)−R21 ・・・・(5)
(式中、R21は、炭素数20以下のアルキル基、アルコキシ基若しくはN,N−ジアルキルアミノ基、水酸基又はアミノ基である。)
前記還元性化合物は、シュウ酸(HOOC−COOH)、ヒドラジン(H2N−NH2)及び前記一般式(5)で表される化合物(化合物(5))からなる群から選択される一種以上である。すなわち、配合される還元性化合物は、一種のみでよいし、二種以上でもよく、二種以上を併用する場合、その組み合わせ及び比率は、任意に調節できる。
窒素原子に結合している前記アルキル基は、それぞれ直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれでもよく、炭素数が1〜19である点以外は、前記一般式(1)のRにおける前記アルキル基と同様のものが例示できる。
銀インク組成物は、前記金属銀の形成材料以外に、さらにアルコールが配合されてなることが好ましい。
アセチレンアルコール(2)は、前記一般式(2)で表される。
式中、R’及びR’’は、それぞれ独立に水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、又は1個以上の水素原子が置換基で置換されていてもよいフェニル基である。
R’及びR’’における炭素数1〜20のアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれでもよく、環状である場合、単環状及び多環状のいずれでもよい。R’及びR’’における前記アルキル基としては、Rにおける前記アルキル基と同様のものが例示できる。
銀インク組成物は、前記金属銀の形成材料、含窒素化合物、還元剤、アセチレンアルコール以外のアルコール、アルコール以外の、その他の成分が配合されてなるものでもよい。
アセチレンアルコール以外のアルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、2−メチル−2−プロパノール、1−ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール等の一価アルコール;エチレングリコール、プロピレングリコール等の二価アルコール等が挙げられる。
アセチレンアルコール以外のアルコールの添加量は特に限定されないが、一例としては、金属銀の形成材料1モルに対して、0.05モル以上10モル以下であることが好ましく、0.1モル以上8モル以下であることがより好ましい。
銀インク組成物における前記その他の成分は、一種を単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。二種以上を併用する場合で、その組み合わせ及び比率は、任意に調節できる。
例えば、前記その他の成分がアルコール以外の溶媒である場合、前記溶媒の配合量は、銀インク組成物の粘度等、目的に応じて選択すればよいが、金属銀の形成材料1モルに対して、0.5モル〜5.0モルであることが好ましく、0.5モル〜3.5モルであることがより好ましく、0.5〜2.0モルであることが特に好ましい。
また、前記その他の成分が前記溶媒以外の成分である場合、銀インク組成物において、配合成分の総量に対する前記その他の成分の配合量の割合は、10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましい。
配合成分の総量に対する前記その他の成分の配合量の割合が0質量、すなわちその他の成分を配合しなくても、銀インク組成物は十分にその効果を発現する。
銀インク組成物は、前記金属銀の形成材料、及び前記金属銀の形成材料以外の成分を配合することで得られる。各成分の配合後は、得られたものをそのまま銀インク組成物としてもよいし、必要に応じて引き続き公知の精製操作を行って得られたものを銀インク組成物としてもよい。本発明においては、特に前記金属銀の形成材料としてβ−ケトカルボン酸銀(1)を用いた場合、上記の各成分の配合時において、導電性を阻害する不純物が生成しないか、又はこのような不純物の生成量を極めて少量に抑制できるため、精製操作を行っていない銀インク組成物を用いても、十分な導電性を有する金属銀が得られる。
混合方法は特に限定されず、撹拌子又は撹拌翼等を回転させて混合する方法;ミキサー、三本ロール、ニーダー又はビーズミル等を使用して混合する方法;超音波を加えて混合する方法等、公知の方法から適宜選択すればよい。
銀インク組成物において、溶解していない成分を均一に分散させる場合には、例えば、上記の三本ロール、ニーダー又はビーズミル等を用いて分散させる方法を適用するのが好ましい。
また、配合時間も、各配合成分が劣化しない限り特に限定されないが、1分〜36時間であることが好ましい。
銀インク組成物の製造方法である製造方法(i)は、前記金属銀の形成材料、含窒素化合物及びアセチレンアルコールを配合して組成物(以下、「中間組成物(i)」と略記することがある)を調製する工程(以下、「中間組成物(i)調製工程」と略記することがある)と、前記組成物及び希釈剤を配合して、銀インク組成物を調製する工程(以下、「銀インク組成物(i)調製工程」と略記することがある)と、を有する。
なお、本明細書において単なる「銀インク組成物」との記載は、特に断りのない限り、以下で説明する銀インク組成物(i)に限定されず、本発明が適用される銀インク組成物全般を意味するものとする。
前記中間組成物(i)調製工程においては、前記金属銀の形成材料、含窒素化合物及びアセチレンアルコールを配合して、中間組成物(i)を調製する。中間組成物(i)は、それ自体が金属銀を容易に形成可能な銀インク組成物に相当するが、後述するように、さらに希釈剤の配合対象である場合には、特に中間組成物(i)と称する。
ただし、中間組成物(i)調製工程において、前記希釈剤を配合する場合には、その配合量は少ないほど好ましく、本工程において、配合成分の総量に対する、前記希釈剤の配合量の割合は、5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であることがさらに好ましい。そして、中間組成物(i)調製工程においては、前記希釈剤を配合しないことが特に好ましい。
そして、各成分の配合後は、得られたものをそのまま中間組成物(i)としてもよいし、必要に応じて引き続き公知の精製操作を行って得られたものを中間組成物(i)としてもよい。
前記銀インク組成物(i)調製工程においては、前記中間組成物(i)及び希釈剤を配合して、銀インク組成物(i)を調製する。
ただし、銀インク組成物(i)調製工程において、前記金属銀の形成材料、含窒素化合物又はアセチレンアルコールを配合する場合には、その配合量は少ないほど好ましい。すなわち、本工程において、配合成分の総量に対する、前記金属銀の形成材料の配合量の割合は、2質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以下であることがさらに好ましい。そして、銀インク組成物(i)調製工程においては、前記金属銀の形成材料を配合しないことが特に好ましい。
同様に、本工程において、配合成分の総量に対する、前記含窒素化合物の配合量の割合は、2質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以下であることがさらに好ましい。そして、銀インク組成物(i)調製工程においては、前記含窒素化合物を配合しないことが特に好ましい。
同様に、本工程において、配合成分の総量に対する、前記アセチレンアルコールの配合量の割合は、2質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以下であることがさらに好ましい。そして、銀インク組成物(i)調製工程においては、前記アセチレンアルコールを配合しないことが特に好ましい。
そして、各成分の配合後は、得られたものをそのまま銀インク組成物(i)としてもよいし、必要に応じて引き続き公知の精製操作を行って得られたものを銀インク組成物(i)としてもよい。
銀インク組成物の製造方法である製造方法(ii)は、前記含窒素化合物、アセチレンアルコール及び希釈剤を配合して組成物(以下、「中間組成物(ii)」と略記することがある)を調製する工程(以下、「中間組成物(ii)調製工程」と略記することがある)と、前記組成物及び金属銀の形成材料を配合して、銀インク組成物を調製する工程(以下、「銀インク組成物(ii)調製工程」と略記することがある)と、を有する。
前記中間組成物(ii)調製工程においては、前記含窒素化合物、アセチレンアルコール及び希釈剤を配合して、中間組成物(ii)を調製する。
中間組成物(ii)調製工程においては、前記含窒素化合物、アセチレンアルコール及び希釈剤以外の成分(以下、「任意成分(S21)」と略記することがある)を配合してもよく、このような任意成分(S21)としては、例えば、前記銀インク組成物におけるその他の成分、前記金属銀の形成材料等が挙げられる。
ただし、中間組成物(ii)調製工程において、前記金属銀の形成材料を配合する場合には、その配合量は少ないほど好ましく、本工程において、配合成分の総量に対する、前記金属銀の形成材料の配合量の割合は、5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であることがさらに好ましい。そして、中間組成物(ii)調製工程においては、前記金属銀の形成材料を配合しないことが特に好ましい。
そして、各成分の配合後は、得られたものをそのまま中間組成物(ii)としてもよいし、必要に応じて引き続き公知の精製操作を行って得られたものを中間組成物(ii)としてもよい。
前記銀インク組成物(ii)調製工程においては、前記中間組成物(ii)及び金属銀の形成材料を配合して、銀インク組成物(ii)を調製する。
ただし、銀インク組成物(ii)調製工程において、前記希釈剤、含窒素化合物又はアセチレンアルコールを配合する場合には、その配合量は少ないほど好ましい。すなわち、本工程において、配合成分の総量に対する、前記希釈剤の配合量の割合は、2質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以下であることがさらに好ましい。そして、銀インク組成物(ii)調製工程においては、前記希釈剤を配合しないことが特に好ましい。
同様に、本工程において、配合成分の総量に対する、前記含窒素化合物の配合量の割合は、2質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以下であることがさらに好ましい。そして、銀インク組成物(ii)調製工程においては、前記含窒素化合物を配合しないことが特に好ましい。
同様に、本工程において、配合成分の総量に対する、前記アセチレンアルコールの配合量の割合は、2質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以下であることがさらに好ましい。そして、銀インク組成物(ii)調製工程においては、前記アセチレンアルコールを配合しないことが特に好ましい。
そして、各成分の配合後は、得られたものをそのまま銀インク組成物(ii)としてもよいし、必要に応じて引き続き公知の精製操作を行って得られたものを銀インク組成物(ii)としてもよい。
銀インク組成物の製造方法の一態様としては、金属銀の形成材料、並びに含窒素化合物、還元剤、アルコール及びその他の成分からなる群から選択される一種以上を配合することによって得られる。
なかでも、本発明においては、含窒素化合物に、金属銀の形成材料を添加し、次に還元剤を添加し、次にアルコールを添加するという順序で各成分を順次添加し、混合してもよい。
第1工程で添加する金属銀の形成材料は、この製造方法で用いる金属銀の形成材料の全量であることが好ましい。
第2工程で添加する還元剤は、この製造方法で用いる還元剤の全量であることが好ましい。
第3工程で添加するアルコール及びその他の成分は、この製造方法で用いるアルコール及びその他の成分の全量であることが好ましい。
上記銀インク組成物の製造方法1以外の、銀インク組成物の製造方法の一態様としては、金属の形成材料を溶媒に溶解又は分散させ、次に含窒素化合物を添加し、次に還元剤を添加し、次にアルコールを添加するという順序で各成分を順次添加し、混合する方法も好適に採用できる。
第1工程で溶媒に溶解又は分散させる金属銀の形成材料は、この製造方法で用いる金属銀の形成材料の全量であることが好ましい。
第2工程で添加する含窒素化合物は、この製造方法で用いる含窒素化合物の全量であることが好ましい。
第3工程で添加する還元剤は、この製造方法で用いる還元剤の全量であることが好ましい。
第4工程で添加するアルコール及びその他の成分は、この製造方法で用いるアルコール及びその他の成分の全量であることが好ましい。
銀インク組成物は、さらに二酸化炭素が供給されてなるものでもよい。このような銀インク組成物は高粘度となり、例えば、インクを厚盛りするのに好適である。
そして、本発明においては、例えば、還元剤を添加する前に二酸化炭素を供給してもよく、目的に応じて任意に選択できる。
そして、二酸化炭素ガスの供給時間は、必要とされる二酸化炭素ガスの供給量や、流量を考慮して適宜調節すればよい。
この時の撹拌方法は、二酸化炭素を用いない上記の銀インク組成物の製造時における前記混合方法の場合と同様でよい。
ドライアイスの使用量は、上記の二酸化炭素ガスの供給量を考慮して調節すればよい。
ドライアイスの添加中及び添加後は、各成分の混合物を撹拌することが好ましく、例えば、二酸化炭素を用いない上記の銀インク組成物の製造時と同様の方法で撹拌することが好ましい。このようにすることで、効率的に二酸化炭素を供給できる。
撹拌時の温度は、二酸化炭素ガス供給時と同様でよい。また、撹拌時間は、撹拌温度に応じて適宜調節すればよい。
銀インク組成物を、耐熱性が低い基板上に付着させて加熱(焼成)処理する場合には、加熱温度は130℃未満であることが好ましく、125℃以下であることがより好ましく、120℃以下であることが特に好ましい。
一段階目の加熱処理において、加熱温度は、銀インク組成物の配合成分の種類に応じて適宜調節すればよいが、60〜120℃であることが好ましく、70〜100℃であることがより好ましい。また、加熱時間は、加熱温度に応じて調節すればよいが、通常は、5秒〜12時間であることが好ましく、30秒〜2時間であることがより好ましい。
二段階目の加熱処理において、加熱温度は、金属銀が良好に形成されるように、銀インク組成物の配合成分の種類に応じて適宜調節すればよいが、60〜200℃であることが好ましく、70〜180℃であることがより好ましい。また、加熱時間は、加熱温度に応じて調節すればよいが、通常は、1分〜12時間であることが好ましく、1分〜10時間であることがより好ましい。
銀インク組成物を、耐熱性が低い基板上に付着させて加熱(焼成)処理する場合には、一段階目及び二段階目の加熱処理における加熱温度は、130℃未満であることが好ましく、125℃以下であることがより好ましく、120℃以下であることが特に好ましい。
上記の加熱した液体は湯(加熱した水)であることが好ましく、二段階目の加熱処理は、一段階目の加熱処理を行った銀インク組成物を湯中に浸漬すること、すなわち湯煎によって行うことが好ましい。
二段階目の加熱処理を液相中で行った場合には、この加熱処理によって形成された金属銀を、さらに乾燥させればよい。
なお、本明細書において「非加湿」とは、上述の「加湿」を行わないこと、すなわち、湿度を人為的に増大させないことを意味し、好ましくは相対湿度を5%未満とすることである。
一段階目の非加湿条件下での加熱処理に次いで行う、二段階目の加湿条件下での加熱処理時の加熱温度は、60〜140℃であることが好ましく、70〜130℃であることがより好ましい。また、加熱時間は、1分〜2時間であることが好ましく、1分〜1時間であることがより好ましく、1分〜30分であることが特に好ましい。
銀インク組成物を耐熱性が低い基材に付着させて加熱(焼成)処理する場合には、一段階目の非加湿条件下での加熱処理及び二段階目の加湿条件下での加熱処理における加熱温度は、いずれも130℃未満であることが好ましく、125℃以下であることがより好ましく、120℃以下であることが特に好ましい。
金属銀は、例えば、前記銀インク組成物を基材等の目的とする箇所に付着させ、乾燥処理や加熱(焼成)処理等の固化処理を適宜選択して行うことで形成できる。
前記印刷法としては、例えば、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、ディップ式印刷法、インクジェット式印刷法、ディスペンサー式印刷法、ジェットディスペンサー式印刷法、グラビア印刷法、グラビアオフセット印刷法、パッド印刷法等が挙げられる。
前記塗布法としては、例えば、スピンコーター、エアーナイフコーター、カーテンコーター、ダイコーター、ブレードコーター、ロールコーター、ゲートロールコーター、バーコーター、ロッドコーター、グラビアコーター等の各種コーターや、ワイヤーバー等を用いる方法が挙げられる。
なかでも、本発明のパッケージに充填された銀インク組成物は、印刷法での適用に好適なものであり、インクジェット式印刷法での適用により好適なものである。
本発明は、容器内に金属銀の形成材料が配合されてなる銀インク組成物と、酸素ガスとを充填する銀インク組成物の保存方法であって、前記容器内の収容部の体積に対する、前記容器内の酸素ガスの体積の割合が、5.0体積%以上となるように酸素ガスを充填することを特徴とする、銀インク組成物の保存方法を提供する。
本発明の保存方法は、前記容器内の収容部の体積に対する、容器内のガス中の酸素ガスの含有割合を特定の割合とすることにより保存安定性を向上させることができるので、充填する銀インク組成物の種類によらず、保存安定性を向上させることができる。
なお、以下に示す容器内の酸素ガス量(体積%)は、いずれも常圧(0.9気圧〜1.1気圧)下での量に換算したものである。
≪銀インク組成物1≫
[中間組成物(ii)の製造]
容器中で2−エチルヘキシルアミン、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール(エアープロダクツジャパン社製「サーフィノール61」、以下、「SF61」と略記することがある)、2−プロパノールを室温下(25℃)で添加して、15℃の冷媒によって、5分撹拌し,中間組成物(ii)を得た。
各配合成分の配合量を表1に示す。なお、表1に記載の数値は、銀インク組成物の配合成分の総量に対する、各成分の配合量の割合(質量%)を意味する。
上記で得られた中間組成物(ii)を15℃の冷媒に冷却したままで、表1に示す量の2−メチルアセト酢酸銀を添加して、同じ温度で冷却したまま45分間撹拌することで銀インク組成物1を得た。
下記表1に示す各成分を、下記表1に示す配合比で添加したこと以外は、上記銀インク組成物1と同様の方法により、銀インク組成物2〜9を製造した。
≪実施例1≫
上記で得られた銀インク組成物1をガラス製のスクリュー管に70体積%、容器内大気量が30体積%となるように充填した。この時の、銀インク組成物1の収容量に対する酸素ガス量は6体積%であった。
酸素ガス濃度は、卓上酸素モニターOXY−1(株式会社ジコー)を使用して測定した。
上記測定方法にて空気中の酸素を測定したところ、空気中の酸素濃度は21.4%であった。この結果から、容器内に大気を充填した場合、容器内の酸素は「0.214×30%」として計算し、6%と算出した。
上記で得られた銀インク組成物1をガラス製の容器に70体積%、容器内大気量が30体積%となるように充填した。
次に、銀インク組成物1を充填した容器内の全ガスを気相置換により、酸素ガスに置換した。
銀インク組成物1を瓶に充填し、この瓶を密閉容器内に入れた。その後、この密閉容器内を酸素で2回置換した。その後、酸素で置換された密閉容器内で瓶の蓋を開封し、5〜10L/minの流速で、約5秒間、瓶内のヘッドスペースに酸素を吹き込み、瓶に蓋をした。
銀インク組成物の種類と、容器内ガス(ガス種及びガス量)を下記表2に示すこととした以外は、実施例2と同様の方法により、パッケージを製造した。
表2に示す保管温度のインキュベーターで各パッケージを保存し、沈殿物の析出を目視で確認した。また、沈殿物析出時間延長割合は、下記の方法により算出した。その結果を表2に記載する。
(ガスを置換品の沈殿物析出時間)/(無置換の沈殿物析出時間)
表3に示す保管温度のインキュベーターで各パッケージを保存した場合の沈殿物の析出を目視で確認し、上記と同様の方法で沈殿物析出時間延長割合を算出した。その結果を表3に記載する。
表4に示す保管温度のインキュベーターで各パッケージを保存した場合の沈殿物の析出を目視で確認し、上記と同様の方法で沈殿物析出時間延長割合を算出した。その結果を表4に記載する。
≪金属銀の製造≫
スピンコーター法により、1500rpmで5秒、次いで5000rpmで10秒の回転条件で、銀インク組成物を前記PET製基材(5cm×5cm)上に塗工し、塗膜を形成した。
次いで、この塗膜に100℃の熱風を30分吹き付けることで加熱処理を行い、前記基材上に膜状の金属銀(厚さ50〜200nm)を形成した。
このとき使用した銀インク組成物は、上記銀インク組成物1であって、下記表5に示す条件で気相置換した銀インク組成物である。さらに、この銀インク組成物の保管前と、25℃で7日間保管した後の銀インク組成物をそれぞれ使用した。
上記で得られた膜状の金属銀について、積分球分光測色計「X−Rite model
SP60」を用いて、視野10deg、光源D65、SCIモードの条件で、波長400〜700nmの光の反射率を測定した。波長700nmの光の反射率の測定結果を表6に示す。保管前後の銀インク組成物について、光反射率の変化率を算出し、その結果を表5に記載する。
上記で得られた膜状の金属銀について、光沢度計「PG−IIM」を用いて、20°角度で光沢度を3回測定した。3回の測定値の平均値を表5に記載する。
保管前後の銀インク組成物について、光沢度の変化率を算出し、その結果を表5に記載する。
Claims (3)
- 容器内に金属銀の形成材料が配合されてなる銀インク組成物と、酸素ガスとを含むパッケージであって、
前記容器内の収容部の体積に対する、前記容器内の酸素ガスの体積の割合が、5.0体積%以上であることを特徴とするパッケージ。 - 前記金属銀の形成材料が、
下記一般式(1)で表わされるβ−ケトカルボン酸銀である、請求項1に記載のパッケージ。
Y1はそれぞれ独立にフッ素原子、塩素原子、臭素原子又は水素原子であり;R1は炭素数1〜19の脂肪族炭化水素基又はフェニル基であり;R2は炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基であり;R3は炭素数1〜16の脂肪族炭化水素基であり;R4及びR5はそれぞれ独立に炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基であり;R6は炭素数1〜19の脂肪族炭化水素基、水酸基又は式「AgO−」で表される基であり;
X1はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、ハロゲン原子、1個以上の水素原子が置換基で置換されていてもよいフェニル基若しくはベンジル基、シアノ基、N−フタロイル−3−アミノプロピル基、2−エトキシビニル基、又は一般式「R7O−」、「R7S−」、「R7−C(=O)−」若しくは「R7−C(=O)−O−」で表される基であり;
R7は、炭素数1〜10の脂肪族炭化水素基、チエニル基、又は1個以上の水素原子が置換基で置換されていてもよいフェニル基若しくはジフェニル基である。) - 容器内に金属銀の形成材料が配合されてなる銀インク組成物と、酸素ガスとを充填する銀インク組成物の保存方法であって、
前記容器内の収容部の体積に対する、前記容器内の酸素ガスの体積の割合が、5.0体積%以上となるように酸素ガスを充填することを特徴とする、銀インク組成物の保存方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016069731A JP2017179155A (ja) | 2016-03-30 | 2016-03-30 | パッケージ、銀インク組成物の保存方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016069731A JP2017179155A (ja) | 2016-03-30 | 2016-03-30 | パッケージ、銀インク組成物の保存方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017179155A true JP2017179155A (ja) | 2017-10-05 |
Family
ID=60008360
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016069731A Pending JP2017179155A (ja) | 2016-03-30 | 2016-03-30 | パッケージ、銀インク組成物の保存方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017179155A (ja) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009114232A (ja) * | 2007-11-01 | 2009-05-28 | Osaka Industrial Promotion Organization | β−ケトカルボン酸銀を含有するインク |
JP2012171248A (ja) * | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Seiko Epson Corp | 光硬化型インク用容器およびインクパック |
JP2012172090A (ja) * | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Seiko Epson Corp | 光硬化型インク |
JP2013010832A (ja) * | 2011-06-28 | 2013-01-17 | Fujifilm Corp | インク組成物、インク容器及びインクジェット記録方法 |
JP2015109273A (ja) * | 2013-11-13 | 2015-06-11 | ゼロックス コーポレイションXerox Corporation | 金属カルボン酸塩を含む導電性組成物 |
-
2016
- 2016-03-30 JP JP2016069731A patent/JP2017179155A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009114232A (ja) * | 2007-11-01 | 2009-05-28 | Osaka Industrial Promotion Organization | β−ケトカルボン酸銀を含有するインク |
JP2012171248A (ja) * | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Seiko Epson Corp | 光硬化型インク用容器およびインクパック |
JP2012172090A (ja) * | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Seiko Epson Corp | 光硬化型インク |
JP2013010832A (ja) * | 2011-06-28 | 2013-01-17 | Fujifilm Corp | インク組成物、インク容器及びインクジェット記録方法 |
JP2015109273A (ja) * | 2013-11-13 | 2015-06-11 | ゼロックス コーポレイションXerox Corporation | 金属カルボン酸塩を含む導電性組成物 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6041517B2 (ja) | 銀インク組成物 | |
WO2014051066A1 (ja) | 銀インク組成物、導電体及び通信機器 | |
JP6289841B2 (ja) | 銀インク組成物の製造方法 | |
JP2014189680A (ja) | 銀インク組成物及び導電体 | |
JP6604468B2 (ja) | 金属銀の製造方法 | |
WO2018062040A1 (ja) | 銀インク組成物及び積層体 | |
JP6821422B2 (ja) | 金属薄膜基材の製造方法 | |
WO2015147124A1 (ja) | 積層体 | |
WO2014051083A1 (ja) | 銀インク組成物及び加熱処理物 | |
JP2017179155A (ja) | パッケージ、銀インク組成物の保存方法 | |
JP6802798B2 (ja) | 銀インク組成物、その製造方法及び積層体 | |
JP6468776B2 (ja) | 銀インク組成物の製造方法 | |
JP6712949B2 (ja) | 金属銀、金属銀の製造方法及び積層体 | |
JP6644998B2 (ja) | アンテナ構造体 | |
JP2014080580A (ja) | 銀インク組成物及び加熱処理物 | |
JP6289840B2 (ja) | 銀インク組成物、導電体及び通信機器 | |
JP2014080581A (ja) | 銀インク組成物及び加熱処理物 | |
JP6393951B2 (ja) | 金属銀の製造方法 | |
JP2017115090A (ja) | 銀インク組成物 | |
JP6270587B2 (ja) | 銀インク組成物及びその製造方法 | |
JP2017226796A (ja) | 銀インク組成物 | |
JP2017226798A (ja) | 銀インク組成物 | |
JP2017179151A (ja) | 銀インク組成物 | |
JP7139210B2 (ja) | 積層体 | |
JP6501300B2 (ja) | 積層体の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20181019 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181214 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20191023 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191023 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191213 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20200324 |