JP5504216B2 - 基板上の固体層の形成 - Google Patents
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Description
まず、プラスチック基板の表面に銅が良く付着するよう、プラスチック基板表面を顕微鏡的に腐食させるために基板を68+−2℃のクロム酸/濃硫酸槽で腐食させる。
単官能基:
イソボルニルアクリレート(Isobornylacrylate (IBOA))、例えば、SR506D
オクチル デシル アクリレート(Octyl decyl acrylate (ODA))、例えば、 SR484
カプロラクトン アクリレート(Caprolactone acrylate)、例えば、SR495
ラウリル アクリレート(Lauryl acrylate)、例えば、SR335
二官能基:
トリプロピレン グリコール ジアクリレート(Tripropylene glycol diacrylate (TPGDA))、例えば、Actilane 424
1,6−ヘキサンジオール ジアクリレート(1,6-hexanediol diacrylate (HDDA))、例えば、Actilane 425
ジプロピレングリコール ジアクリレート(Dipropylene glycol diacrylate (DPGDA))、例えば、SR508
プロプオキシレート(2)ネオペンチル グリコール ジアクリレート(Propoxylated (2) neopentyl glycol diacrylate (PONPGDA))、例えば、SR9003
トリシクロデカン ジメタノールジアクリレート(Tricyclodecanedimethanol diacrylate (TCDDMDA))、例えば、SR833S
ポリエチレン グリコール400ジアクリレート(Polyethylene glycol 400 diacrylate (PEG400DA))、例えば、SR344
三官能基:
トリメチロール プロパン トリアクリレート(Trifunctional propane triacrylate (TMPTA))、例えば、Actilane 431
エトキシレート(3)トリメチロール プロパン トリアクリレート(Ethoxylated (3) trimethylol propane triacrylate)、例えば、SR454
エトキシレート(6)トリメチロール プロパン トリアクリレート(Ethoxylated (6) trimethylol propane triacrylate)、例えば、SR499
四官能基:
アクチレン505(テトラファンクショナル ポリエステル アクリレート オリゴマー)(Actilane 505 (a tetrafunctional polyester acrylate oligomer))
エトキシレート ペンタエリチリトール テトラアクリレート(Ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate (PPTTA))、例えば、Actilane 440
ジメチロールプロパン テトラアクリレート(Ditrimethylolpropane tetraacrylate (di TMPTA))、例えば、Actilane 441
6官能基:
ジペンタエリチリトール ヘキサアクリレート(Dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA))、例えば、Actilane 450
Actilane の範囲についてはAkzo Nobel, The Netherlandsより入手可能である。Actilane は商標である。
(ポリアクリル酸(polyacrylic acid), ポリ酢酸ビニル(polyvinyl acetate), ポリエチレン イミン(polyethylene imine), ポリエチレン オキシド(polyethylene oxide), ポリエチレン グリコール(polyethylene glycol), ゼラチン(gelatin)、またはそれのコポリマー(copolymers)を含む。第二流体が第一固体層に接触すると可溶組成は溶解する。例えば、ポリビニルピロリドン(polyvinylpyrrolidone)は、第一固体層上に伝導金属領域を形成するために用いることができる金属イオン及び還元剤の水溶液に接触して溶解する(下記を参照願いたい)。結果物の固体層中のポリビニルピロリドン(polyvinyl pyrrolidone)は重量の約5%が適当である。
ALF116 及びALF117により表示するUV硬化性触媒構成物は下記表1に示す構成により準備された。使用されたモノマー、オリゴマー及び開始剤(initiator)は、関連するUV硬化性インクジェット分野において、優れた硬化特性及びプラスリック基板に対する付着力を持つものとして知られている。これらの構成物は、その液中で酢酸パラジウム触媒が溶解する運搬液として作用するある溶媒(ジアセトン アルコール及びメトキシプロパノール、(diacetone alcohl and methoxy propanol)を含む。溶媒は、Xaar, UKのXJ500/180プリントヘッドを用いてインクジェット印刷によりMelinex(Melinexは商標)ポリエステル基板にこれら組成物を適用した後に蒸発をさせた。インクは、その後UVの適用により硬化を始め、モノマー及びオリゴマ−成分が重合化して硬化した。
さらに下記表2に纏めたようにALF120, ALF121, 及びALF124で表示される3つの組成物を準備した。これらは全て表1のAF117の変形である。
ALF121は、インクジェット印刷によるインクの堆積に良い特性を与えるためにさらに修飾された。そのような2つのインクを、下記表3にALF125, 及びALF126bとして表示する。
ALF126bは、さらにUV硬化性触媒インクが最適効果を生ずるように修飾され、ALF126fとして知られているものを作り出した。これはMelinex (Melinexは商標である)ポリエステル基板上に伝導性銅層を堆積するのに用いられた。ALF126fの組成は次の通りである。
ALF126fインクは、12μmドローダウンバー(drawdown bar)を用いてMelinex 339 (Dupon Teijin Films) ポリエステル基板に塗布された。その後液状フィルムは、25ミクロンアルミフォイルにパターン化された開口を通してUV光に曝された。UV光源はH-電球を用いたFusion システムF500を用い、合計0.70J/cm2のUV線量を投与した。フィルムの露光された部分は硬化し、凝固した。露光しなかった部分は液状のままであり、エタノールを用いて容易に洗い流された。さらにUVランプの下で4回走行させた(pass)結果完全に硬化した。
構造は直接レーザー書き込みプロセスを用いて直接書き込まれた。12ミクロンから24ミクロンの間のALF126fインクの液状フィルムが、ドローダウン(drawdown)法を用いてMelinex 339 (MelinexはDupon Teijin Filmsの商標である) ポリエステル基板上に準備された。液状フィルムは直ちにOrbotech DP100 SL 直接レーザー書き込みシステム(Direct laser write system)に入れられた (Orbotech は商標である)。このシステムは355nmで作動する4 W Paladin (Paladin は商標である) ダイオード励起固体レーザー(diode pumped solid state laser) (Coherent Ltd) を用いる。
Claims (26)
- その上に第二層を形成する化学反応を活性化することのできる第一固体層を、基板の表面に形成する方法であって、前記方法は:
基板表面と第一液を接触させることを含み、前記第一液は硬化性組成物及び前記第二層を形成する化学反応のための活性化剤を含み、前記硬化性組成物は重合し及び/又は交差結合して硬化し、それにより固体層を形成するアクリレート(acrylate)またはメタアクリレート(methacrylate)モノマー及び/又はオリゴマーの混合物を含み、組成物は、少なくとも3つの交差結合可能な官能基を持つある割合のアクリレート(acrylate)またはメタアクリレート(methacrylate)モノマー及び/又はオリゴマーを含み、前記硬化性組成物はさらに、刺激に反応して硬化反応を開始する遊離基を生成する開始剤を含み、及び前記硬化性組成物を前記刺激に露出して遊離基により基板表面への材料の付着力を増大させる硬化性組成物を硬化させて、第一固体層を形成し、それにより第二流体と接触させた後に前記第二層を形成する化学反応を活性化することができ、前記第一固体層は、第二流体において少なくとも部分的に不溶解である第一化学官能基を含み、及び第一固体層は、第二流体において少なくとも部分的に溶解し、混和し、または膨張し、またはそうでなければ第二流体により浸透される第二化学官能基を含む、
ことを含む。 - さらに、前記第一固体層と、活性化剤により活性化され、前記第二層を形成する化学反応のための一又は二以上の試薬を含む前記第二流体を、接触させることを含む請求項1に記載の方法。
- 前記第二層が伝導性金属層を含む請求項2に記載の方法。
- 前記第二層形成化学反応は伝導性金属領域を形成する金属イオンと還元剤との間の反応であり、前記活性化剤が一又は二以上の触媒金属イオン、還元剤またはpH変更試薬を含む請求項3に記載の方法。
- 第一液の全モノマー及び/またはオリゴマ−の重量の75%を超えない割合が3つの交差結合可能な官能基を持つ、請求項1乃至4の何れか1項に記載の方法。
- 第一液の全モノマー及び/またはオリゴマ−重量の35%を超えない割合が4つの交差結合可能な官能基を持つ、請求項1乃至5の何れか1項に記載の方法。
- 第一液の全モノマー及び/またはオリゴマ−重量の10%を超えない割合が5つの交差結合可能な官能基を持つ、請求項1乃至6の何れか1項に記載の方法。
- 前記第一化学官能基の前記第二化学官能基に対する重量比率が5:1より大きい請求項1乃至7の何れか一項に記載の方法。
- 前記第一化学官能基の前記第二化学官能基に対する重量比率が10:1より大きい請求項1乃至7の何れか一項に記載の方法。
- 前記第一化学官能基の前記第二化学官能基に対する重量比率が15:1より大きい請求項1乃至7の何れか一項に記載の方法。
- 前記第一液中での硬化性組成物の活性化剤に対する重量割合が15:1より大きい請求項1乃至10の何れか一項に記載の方法。
- 前記第一液中での硬化性組成物の活性化剤に対する重量割合が25:1より大きい請求項1乃至10の何れか一項に記載の方法。
- 前記第一液が印刷プロセスにより基板表面に接触させられる請求項1乃至12の何れか一項に記載の方法。
- 前記第一液が非接触デジタル印刷プロセスにより基板表面に接触させられる請求項1乃至12の何れか一項に記載の方法。
- 前記第一固体層がパターンに従って基板表面に形成される請求項1乃至14の何れか一項に記載の方法。
- 前記第一液が基板表面に広範囲に適用され、パターンに従い選択的に硬化される請求項15に記載の方法。
- 前記第二流体がインクジェット印刷により第一固体層に堆積される請求項1乃至16の何れか一項に記載の方法。
- 前記刺激が電磁照射である、請求項1乃至17の何れか1項に記載の方法。
- 前記電磁照射が紫外線照射である、請求項18に記載の方法。
- 前記活性化剤が金属または金属を含む材料を含む請求項1乃至19の何れか一項に記載の方法。
- 前記硬化性組成物の前記活性化剤の金属部分に対する重量比率が25:1より大きい請求項20に記載の方法。
- 前記活性化剤が触媒を含む請求項20または21に記載の方法。
- 請求項1乃至22の何れか一項に記載の方法を含む電気品の製造方法。
- 請求項1乃至23の何れか一項に記載の方法であって、電池を生産するために用いる方法。
- 回路の2つの部品間を電気的に接続するために用いる請求項1乃至24の何れか一項に記載の方法。
- 装飾的特徴を作り出すために用いる請求項1乃至25の何れか一項に記載の方法。
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