KR100844861B1 - A composition for preparing electronic ink and a preparation method thereof - Google Patents

A composition for preparing electronic ink and a preparation method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR100844861B1
KR100844861B1 KR1020070077994A KR20070077994A KR100844861B1 KR 100844861 B1 KR100844861 B1 KR 100844861B1 KR 1020070077994 A KR1020070077994 A KR 1020070077994A KR 20070077994 A KR20070077994 A KR 20070077994A KR 100844861 B1 KR100844861 B1 KR 100844861B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
silver
electronic ink
sulfonate
alkylsulfonate
conductive polymer
Prior art date
Application number
KR1020070077994A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20080012791A (en
Inventor
조규진
이복임
Original Assignee
(주) 파루
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 (주) 파루 filed Critical (주) 파루
Publication of KR20080012791A publication Critical patent/KR20080012791A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100844861B1 publication Critical patent/KR100844861B1/en

Links

Images

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
    • C09D11/52Electrically conductive inks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41MPRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M1/00Inking and printing with a printer's forme
    • B41M1/10Intaglio printing ; Gravure printing
    • 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
    • C09D11/38Inkjet printing inks characterised by non-macromolecular additives other than solvents, pigments or dyes

Abstract

본 발명은 전자잉크 제조용 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로 (i) 은 이온 용액, (ii) 전도성 고분자, (iii) 환원제 및 (iv) 수퍼 고체산을 포함하는 전자잉크 제조용 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이며, 특히 이를 통하여 별도의 고온의 소결처리 과정을 수행하지 않고도 전자소자 제작에 있어서 배선, 전자 및 전극 인쇄용 전자잉크로 이용될 수 있을 정도로 충분히 낮은 비저항 값을 보일 뿐만 아니라 기판에 화학적인 영향을 주지 않는 수분산 또는 용제분산 전자잉크에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for preparing an electronic ink and a method for preparing the same, and specifically, (i) a composition for preparing an electronic ink including (i) a silver ionic solution, (ii) a conductive polymer, (iii) a reducing agent, and (iv) a super solid acid and The present invention relates to a manufacturing method, and in particular, exhibits a resistivity value low enough to be used as an electronic ink for wiring, electronic and electrode printing in electronic device fabrication without performing a separate high temperature sintering process. It relates to a water dispersion or a solvent dispersion electron ink which does not affect phosphorus.

전도성 고분자, 수퍼 고체산, 고온 소결처리, 수분산 전자잉크 Conductive Polymer, Super Solid Acid, High Temperature Sintering, Water Disperse Electronic Ink

Description

전자잉크 제조용 조성물 및 그 제조방법{A composition for preparing electronic ink and a preparation method thereof}A composition for preparing an electronic ink and a method for manufacturing the same

본 발명은 전자잉크 제조용 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로 (i) 은 이온 용액, (ii) 전도성 고분자, (iii) 환원제 및 (iv) 수퍼 고체산을 포함하는 전자잉크 제조용 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이며, 특히 이를 통하여 별도의 고온의 소결처리 과정을 수행하지 않고도 전자소자 제작에 있어서 배선, 전자 및 전극 인쇄용 전자잉크로 이용될 수 있을 정도로 충분히 낮은 비저항 값을 보일 뿐만 아니라 기판에 화학적인 영향을 주지 않는 수분산 또는 용제분산 전자잉크에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for preparing an electronic ink and a method for preparing the same, and specifically, (i) a composition for preparing an electronic ink including (i) a silver ionic solution, (ii) a conductive polymer, (iii) a reducing agent, and (iv) a super solid acid and The present invention relates to a manufacturing method, and in particular, exhibits a resistivity value low enough to be used as an electronic ink for wiring, electronic and electrode printing in electronic device fabrication without performing a separate high temperature sintering process. It relates to a water dispersion or a solvent dispersion electron ink which does not affect phosphorus.

종래, 60nm 이하의 금속 나노입자를 이용한 전자잉크는 금속 산화물(AgNO3, AuCl4, PdCl2, Cu2O 등)과 폴리비닐피롤리돈('PVP'), 폴리에틸렌글리콜('PEG'), 폴리에틸렌이민('PEI'), 폴리에스테르아미드('PEA'), 폴리에스테르 등의 고분자 분산제를 용매에 녹인 후에 NaBH4, 포름알데히드, 아민 등의 환원제를 첨가하여 금속 산 화물들이 나노 크기의 금속 입자로 성장하여 안정화된 콜로이드 분산물이 되도록 하는 기술이 일반적이었다. Conventionally, electron inks using metal nanoparticles of 60 nm or less include metal oxides (AgNO 3 , AuCl 4 , PdCl 2 , Cu 2 O, etc.), polyvinylpyrrolidone ('PVP'), polyethylene glycol ('PEG'), After dissolving a polymer dispersant such as polyethyleneimine ('PEI'), polyesteramide ('PEA') and polyester in a solvent, the metal oxides are nano-sized metal particles by adding a reducing agent such as NaBH 4 , formaldehyde or amine. Techniques to grow to become stabilized colloidal dispersions have been common.

그러나, 이렇게 제조된 나노 입자는 그 크기가 50~100 nm로서 전자잉크로 사용하여 충분한 전도성을 구현하기 위해서는 나노 입자들을 연결시키기 위하여 고온의 소결처리 과정을 별도로 거쳐야 함에 따른 기술적, 비용적 문제점이 있었다. 뿐만 아니라, 고온의 소결처리 과정에도 불구하고 사용된 고분자 분산제가 충분히 제거되지 않는 경우 비저항 값이 10-2 Ωcm 이상에 불과하여 그 전기적 특성이 충분하지 않은 문제점이 있었으며, 전기적 특성의 충분한 발현을 위해서는 고분자 분산제를 어렵게 제거하여야 하는 공정상의 심각한 불편함이 존재하였으며, 이로 인해 전자잉크의 가격이 고가일 수밖에 없는 문제점이 있었다.However, the nanoparticles prepared as described above have a technical and cost problem because they have to be subjected to a high temperature sintering process in order to connect the nanoparticles in order to realize sufficient conductivity by using the electronic ink as a size of 50 to 100 nm. . In addition, despite the high temperature sintering process, if the used polymer dispersant is not sufficiently removed, the specific resistance value is more than 10 -2 Ωcm, so that its electrical characteristics are not sufficient. There was a serious inconvenience in the process of difficult to remove the polymer dispersant, and there was a problem that the price of the electronic ink can be expensive.

본 발명은 은 나노입자 제조 시 사용되는 기존에 사용되던 고분자 분산제를 대체하여 전도성 고분자를 사용함으로써, 은 나노입자를 제조하기 위해 첨가되었던 고분자 분산제를 제거하지 않고도 우수한 전도성을 나타내게 할 수 있는 발명이다.The present invention is an invention that can exhibit excellent conductivity without removing the polymer dispersant added to prepare the silver nanoparticles by using a conductive polymer in place of the polymer dispersant used in the manufacture of silver nanoparticles.

또한, 본 발명은 전도성 고분자가 은 산화물을 환원하여 나노 은으로 변환시키는 과정에서 분산제로 사용된 전도성 고분자가 디도핑(dedopping)되어 전기전도성을 상실하게 되는데, 수퍼 고체산이 전도성 고분자의 디도핑을 방지하는 특수한 작용효과를 발견하고 추가로 수퍼 고체산을 첨가함으로써 별도의 고온 소결처리 과정을 수행하지 않고도 전자소자 제작에 있어서 배선, 전자 및 전극 인쇄용 전자잉크로 이용될 수 있을 정도로 충분히 낮은 비저항 값을 보일 뿐만 아니라 기판에 화 학적인 영향을 주지 않는 수분산 또는 용제 분산 전자잉크를 제조할 수 있다는 사실을 확인함으로써 완성된 것이다.In addition, the present invention is a conductive polymer used in the process of reducing the silver oxide to convert the silver oxide dedopping (dedopping) to lose the electrical conductivity, the super solid acid prevents the dedoping of the conductive polymer By discovering a special action effect and adding super solid acid, it has low resistivity enough to be used as electronic ink for wiring, electronic and electrode printing in electronic device fabrication without the need for separate high temperature sintering process. In addition, it was confirmed by the fact that it is possible to produce an aqueous dispersion or solvent-dispersed electronic ink that does not have a chemical effect on the substrate.

따라서 본 발명의 목적은 은 이온 용액, 전도성 고분자, 환원제 및 수퍼 고체산을 포함하는 전자잉크 제조용 조성물을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a composition for preparing an electronic ink including a silver ion solution, a conductive polymer, a reducing agent, and a super solid acid.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 전자잉크 제조용 조성물의 제조방법을 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide a method for preparing the composition for preparing an electronic ink.

본 발명의 다른 목적은 상기 전자잉크 제조용 조성물을 이용하여 제조된 전자잉크를 제공하는데 있다.Another object of the present invention to provide an electronic ink prepared by using the composition for preparing an electronic ink.

본 발명의 기타의 목적이나 구체적인 양태 등은 이하에서 제시될 것이다.Other objects, specific embodiments, and the like of the present invention will be presented below.

일 측면에 있어서, 본 발명은 은 이온 용액, 전도성 고분자, 환원제 및 수퍼 고체산을 포함하는 전자잉크 제조용 조성물에 관한 것이다.In one aspect, the present invention relates to a composition for preparing an electronic ink comprising a silver ion solution, a conductive polymer, a reducing agent and a super solid acid.

본 발명에 있어서, 은 이온 용액 이란 통상의 방법에 의해서 얻을 수 있는 모든 종류의 은 이온 용액을 포함한다. 상기 용액의 용매로는 물, 유기용매 또는 물과 유기용매를 혼합한 혼합용매를 사용할 수 있으며, 상기 유기용매로는 극성 유기 용매를 사용하는 것이 바람직하다. 상이 은 이온 용액으로 예를 들면 질산 수용액에 은괴를 용해시켜 제조된 은 이온 수용액이거나, 또는 물이나 극성유기 용매에 AgNO3 또는 AgCH3CO2 등의 은염을 용해하여 얻은 은 이온 용액을 모두 포함하는 것으 로 이해되어야 한다. 상기 극성 유기 용매로는 에탄올, 메탄올, 이소프로필알코올 등의 알코올류, 디메틸아세트아미드(Dimethyl acetamide;DMAC), 디메틸설폭사이드(Dimethyl sulfoxide;DMSO), 에틸카비톨(Ethyl carbitol), 에틸셀로솔브(Ethyl cellosolve), 디메틸포름아미드(Dimethyl formaide;DMF), N-메틸포름아미드(N-methyl formaide;NMF) 또는 메틸피롤리돈(1-Methyl-2-pyrrolidone;NMP) 등을 예로 들 수 있다.In the present invention, the silver ion solution includes all kinds of silver ion solutions that can be obtained by a conventional method. As a solvent of the solution, water, an organic solvent or a mixed solvent of water and an organic solvent may be used, and it is preferable to use a polar organic solvent as the organic solvent. Different silver ion solutions, for example, are silver ion solutions prepared by dissolving silver in a nitric acid solution, or include all silver ion solutions obtained by dissolving silver salts such as AgNO 3 or AgCH 3 CO 2 in water or a polar organic solvent. It should be understood as Examples of the polar organic solvent include alcohols such as ethanol, methanol, and isopropyl alcohol, dimethyl acetamide (DMAC), dimethyl sulfoxide (DMSO), ethyl carbitol, and ethyl cellosolve. (Ethyl cellosolve), dimethylformamide (DMF), N-methyl formaide (NMF) or methylpyrrolidone (1-Methyl-2-pyrrolidone; NMP). .

본 발명에 있어서 전도성 고분자는 종래에 전도성 고분자로 알려져 있는 모든 종류의 전도성 고분자가 사용될 수 있으며, 또한 물 또는 유기용매에 용해 가능한 전도성고분자가 더욱 좋고, 더욱 좋게는 알킬체인으로 치환된 폴리사이오펜(polythiophene), 탈 도핑된 폴리아닐린 및 폴리피롤이 유기용제에 적합하므로 그라비아용 잉크 제조에 적합한 전도성 고분자이다. In the present invention, as the conductive polymer, all kinds of conductive polymers known as conductive polymers may be used, and a polythiophene substituted with an alkyl chain is more preferable, more preferably, a conductive polymer soluble in water or an organic solvent. polythiophene), undoped polyaniline and polypyrrole are suitable for organic solvents and are suitable conductive polymers for preparing gravure inks.

수분산 또는 용제 분산 잉크젯용 전자잉크를 제조하는 데는 특히 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 폴리피롤, 폴리아닐린 또는 이들의 혼합물 등의 수분산성 또는 용제 분산성 전도성 고분자를 사용하는 것이 바람직하며, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜;PEDOT), 또는 폴리아닐린을 사용하는 것이 전도도 등 기타 물성의 향상 측면에서 유리하여 더욱 바람직하다. 본 발명에 있어서 바람직한 전도성 고분자로서 PEDOT 또는 폴리아닐린을 사용하는 경우에는, 그 원하는 최종 전도도를 얻기 위해서 그 분자량을 조절할 수 있으며, 이는 당업자에게 알려져 있는 통상의 방법에 의해서 가능하다.It is particularly preferable to use a water dispersible or solvent dispersible conductive polymer such as poly (3,4-ethylenedioxythiophene), polypyrrole, polyaniline or a mixture thereof to prepare an electronic ink for water dispersion or solvent dispersion inkjet. It is more preferable to use poly (3,4-ethylenedioxythiophene; PEDOT) or polyaniline in view of the improvement of other physical properties such as conductivity. When PEDOT or polyaniline is used as the preferred conductive polymer in the present invention, its molecular weight can be adjusted to obtain the desired final conductivity, which is possible by conventional methods known to those skilled in the art.

본 발명에 있어서 환원제 역시 종래에 사용되던 환원제는 종류에 상관없이 사용될 수 있으며, 예를 들어 소듐보로하이드라이드(NaBH4), 포름 알데하이드, 아민, 히드라진, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜 등이 사용될 수 있다. 다만, 히드라진을 사용하는 경우 반응액이 산성으로 변하고 전도성 고분자에 의한 전도도 기여율이 증가하게 되므로 최종 전도도의 상승을 위해서는 히드라진을 사용하는 것이 바람직하다.Reducing agents in the present invention may also be used regardless of the type of reducing agents conventionally used, for example sodium borohydride (NaBH 4 ), formaldehyde, amine, hydrazine, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol And the like can be used. However, when hydrazine is used, the reaction solution turns acidic and the conductivity contribution by the conductive polymer is increased, so it is preferable to use hydrazine to increase the final conductivity.

본 발명에 있어서, 슈퍼 고체산은 물질 자신은 환원되며 동시에 전도성 고분자를 도핑 시킬 있는 물질을 말한다. 수퍼 고체산의 종류로는 금속 또는 무기산화물의 표면에 카르복실산기, 술폰산기, 인산기 등의 산(acid)기로 치환한 은 알킬아세테이트(Ag alkylacetate), 은 알킬설포네이트(Ag alkylsulfonate), 은 p-톨루엔설포네이트(Ag p-toluene sulfonate), 은 캠포설포네이트(Ag camphorsulfonate), 은 2-아크릴아미도-1-프로판 설포네이트(Ag 2-acrylamido-1-propane sulfonate, 은 폴리스티렌 설포네이트(Ag polystyrene sulfonate), 금 알킬아세테이트(Au alkylacetate), 금 알킬설포네이트(Au alkylsulfonate), S2O8 2-/TiO2-SiO2, SO4 2-/Ti-La-O(Sulfonated La Ti-oxide), ZrO2-SO4 2-, CsHSO4, CsHSeO4, CsH2PO4, a-Cs3(HSO4)2(H2PO4), b-Cs3(HSO4)2[H2-x(P1-x,Sx)O4](0<x<1), Cs2(HSO4)(H2PO4) 및 Cs5(HSO4)3(H2PO4)2 등을 예로 들 수 있으며, 이외에도 SiO2-Al2O3, ZSM-5, MgO-Y이 포함된다. 상기 수퍼 고체산 중에서 은 알킬아세테이트(Ag alkylacetate), 은 알킬설포네이트(Ag alkylsulfonate), 은 p-톨루엔설포네이트(Ag p-toluene sulfonate), 은 캠포설포네이트(Ag camphorsulfonate), 은 2-아크릴아미도-1-프로판 설포네이트(Ag 2-acrylamido-1-propane sulfonate, Ag polystyrene sulfonate), 금 알킬아세테이트(Au alkylacetate), 금 알킬설포네이트(Au alkylsulfonate0) 에서 선택되는 어느 하나 이상을 사용하는 것이 보다 바람직하며, 상기 알킬아세테이트 또는 알킬설포네이트의 알킬기는 C1~C30의 직쇄 또는 분지쇄의 알킬기로부터 선택된다. 상기 수퍼 고체산의 입경에 제한을 둘 필요는 없으나 100nm 이하, 1~100nm의 크기를 가지는 것이 잉크제조 후 안정도 측면에서 유리할 수 있다. In the present invention, the super solid acid refers to a material that is capable of reducing the material itself and at the same time doping the conductive polymer. Examples of super solid acids include silver alkylacetate, silver alkylsulfonate, and silver p substituted with acid groups such as carboxylic acid groups, sulfonic acid groups, and phosphoric acid groups on the surface of metals or inorganic oxides. Toluenesulfonate (Ag p-toluene sulfonate), silver camphorsulfonate, silver 2-acrylamido-1-propane sulfonate (Ag 2-acrylamido-1-propane sulfonate, silver polystyrene sulfonate ( Ag polystyrene sulfonate), Au alkylacetate, Au alkylsulfonate, S 2 O 8 2- / TiO 2 -SiO 2 , SO 4 2- / Ti-La-O (Sulfonated La Ti- oxide), ZrO 2 -SO 4 2- , CsHSO 4 , CsHSeO 4 , CsH 2 PO 4 , a-Cs 3 (HSO 4 ) 2 (H 2 PO 4 ), b-Cs 3 (HSO 4 ) 2 [H 2 -x (P 1-x , S x ) O 4 ] (0 <x <1), Cs 2 (HSO 4 ) (H 2 PO 4 ) and Cs 5 (HSO 4 ) 3 (H 2 PO 4 ) 2, etc. a can be exemplified, in addition includes the SiO 2 -Al 2 O 3, ZSM -5, MgO-Y. the solid super acid in alkyl acetate Te Ag alkylacetate, silver alkylsulfonate, silver p-toluene sulfonate, silver camphorsulfonate, silver 2-acrylamido-1-propane sulfo Nate (Ag 2-acrylamido-1-propane sulfonate, Ag polystyrene sulfonate), gold alkyl acetate (Au alkylacetate), gold alkylsulfonate (Au alkylsulfonate0) It is more preferable to use any one or more selected from the above, the alkyl acetate Or the alkyl group of the alkylsulfonate is selected from C1 to C30 straight or branched chain alkyl groups. It is not necessary to limit the particle size of the super solid acid, but having a size of 100 nm or less and 1 to 100 nm may be advantageous in terms of stability after ink production.

전도성 고분자는 은 이온이 은 나노입자로 환원되면서 탈 도핑되어 전기 전도성을 잃게 되는데, 본 발명에 따른 수퍼 고체산은 이러한 전도성 고분자의 환원을 방지함과 동시에 도핑작용, 즉 도판트의 역할로서 풍부한 전자를 제공하여 전도도를 증가시키는 작용을 하여 전도성 고분자가 분산제 및 은 입자 사이에서 전도성 접합제와 같은 역할을 함께 수행함으로써 분산제(또는 안정제)를 별도로 제거하지 않고서도 우수한 전도성을 나타낼 수 있는 기능을 하게 된다. 따라서 본 발명에 있어서, 수퍼 고체산은 상기 전도성 고분자의 환원을 방지하고 동시에 도핑작용을 함께 할 수 있는 물질이다.The conductive polymer is dedoped as silver ions are reduced to silver nanoparticles, thereby losing electrical conductivity. The super solid acid according to the present invention prevents the reduction of the conductive polymer and at the same time, a doping action, that is, a role of dopant, By providing a function of increasing the conductivity by the conductive polymer plays a role as a conductive binder between the dispersing agent and the silver particles, it has a function that can exhibit excellent conductivity without removing the dispersant (or stabilizer) separately. Therefore, in the present invention, the super solid acid is a material capable of preventing the reduction of the conductive polymer and at the same time doping action.

이에 따른 구체적인 일 구현 예에 따르면, 본 발명은 (i) 은 이온 용액, (ii) 전도성 고분자, (iii) 환원제 및 (iv) 은 알킬아세테이트(Ag alkylacetate), 은 알킬설포네이트(Ag alkylsulfonate), 은 p-톨루엔설포네이트(Ag p-toluene sulfonate), 은 캠포설포네이트(Ag camphorsulfonate), 은 2-아크릴아미도-1-프로판 설포네이트(Ag 2-acrylamido-1-propane sulfonate), 은 폴리스티렌 설포네이 트(Ag polystyrene sulfonate), 금 알킬아세테이트(Au alkylacetate), 금 알킬설포네이트(Au alkylsulfonate), S2O8 2-/TiO2-SiO2, SO4 2-/Ti-La-O(Sulfonated La Ti-oxide), ZrO2-SO4 2-, CsHSO4, CsHSeO4, CsH2PO4, a-Cs3(HSO4)2(H2PO4), b-Cs3(HSO4)2[H2-x(P1-x,Sx)O4](0<x<1), Cs2(HSO4)(H2PO4), Cs5(HSO4)3(H2PO4)2, SiO2-Al2O3, ZSM-5 또는 MgO-Y로부터 선택되는 하나 이상의 수퍼 고체산을 포함하는 전자잉크 제조용 조성물을 제공한다. According to a specific embodiment according to this, the present invention is (i) silver ionic solution, (ii) conductive polymer, (iii) reducing agent and (iv) silver alkylacetate (Ag alkylacetate), silver alkylsulfonate (Ag alkylsulfonate), Silver p-toluene sulfonate, silver camphorsulfonate, silver 2-acrylamido-1-propane sulfonate, silver polystyrene Ag polystyrene sulfonate, Au alkylacetate, Au alkylsulfonate, S 2 O 8 2- / TiO 2 -SiO 2 , SO 4 2- / Ti-La-O ( Sulfonated La Ti-oxide), ZrO 2 -SO 4 2- , CsHSO 4 , CsHSeO 4 , CsH 2 PO 4 , a-Cs 3 (HSO 4 ) 2 (H 2 PO 4 ), b-Cs 3 (HSO 4 ) 2 [H 2-x (P 1-x , S x ) O 4 ] (0 <x <1), Cs 2 (HSO 4 ) (H 2 PO 4 ), Cs 5 (HSO 4 ) 3 (H 2 PO 4 ) 2 , It provides a composition for preparing an electronic ink comprising at least one super solid acid selected from SiO 2 -Al 2 O 3 , ZSM-5 or MgO-Y.

또한 본 발명은 (i) 은 이온 용액, 상기 은 이온 용액의 용매의 부피(mL)에 대하여 (ii) 0.00001~0.5 g/mL, 바람직하게는 0.004~0.2 g/mL 의 전도성 고분자 (iii) 0.00001~0.05 g/mL, 바람직하게는 0.003~0.05 g/mL의 환원제 및 (iv) 0.0004 g/mL 이상의 수퍼 고체산을 포함하는 전자잉크 제조용 조성물에 관한 것이다. 상기의 전도성 고분자, 환원제 및 수퍼 고체산의 함량은 은 이온 용액의 용매 대한 함량을 의미하며 은 이온 용액 에서 은 이온의 함량은 목적으로 하는 물성에 따라서 다양하게 조절 가능하므로 본 발명에서는 특별히 한정하지 않지만, 질산은을 기준으로 볼 때 0.5 ~ 50중량%의 고형분을 갖도록 조절하는 것이 성능 및 작업하는 점에서 유리하다.In addition, the present invention relates to (i) 0.00001 to 0.5 g / mL, preferably 0.004 to 0.2 g / mL, of the conductive polymer (iii) 0.00001 with respect to the volume (mL) of the silver ion solution and the solvent of the silver ion solution. ˜0.05 g / mL, preferably 0.003-0.05 g / mL reducing agent and (iv) 0.0004 g / mL or more of a super solid acid. The content of the conductive polymer, the reducing agent, and the super solid acid means the content of the solvent in the silver ion solution, and the content of silver ions in the silver ion solution can be variously adjusted according to the desired physical properties, so the present invention is not particularly limited. On the basis of the silver nitrate, it is advantageous in terms of performance and working to adjust to have a solid content of 0.5 to 50% by weight.

여기서 전도성 고분자의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우 각각 은 입자의 분산이 충분하지 않아 은 입자의 응결현상으로 인하여 인쇄기의 노즐 막힘 현상이 발생할 수 있는 문제점 및 은의 전기적 전도성이 나타나는 것이 아니라 전도성 고 분자의 전기 전도도가 주로 나타나게 되어 전도성 고분자 수준의 전도도로 낮아지는 문제점이 발생할 수 있다. 또한 환원제의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우 각각 전도도가 떨어지는 현상이 발생할 수 있다. 또한, 수퍼 고체산의 경우에 바람직하게는 0.0004 g/mL 내지 0.5 g/mL로 포함시키는 것이 전도도와 점성 향상 측면에서 유리하다. Here, if the content of the conductive polymer is out of the above range, the dispersion of the silver particles is not sufficient, so that the nozzle clogging phenomenon may occur due to the condensation of the silver particles and the electrical conductivity of the conductive polymer is not shown. Since the conductivity is mainly appeared, there may be a problem of lowering the conductivity of the conductive polymer level. In addition, when the content of the reducing agent is out of the above range, the phenomenon of falling in conductivity may occur. In addition, in the case of a super solid acid, it is advantageous to include 0.0004 g / mL to 0.5 g / mL in terms of conductivity and viscosity improvement.

뿐만 아니라, 하기 실시예에서도 확인할 수 있는 바와 같이, 전도성 고분자의 함량과 은 이온의 함량 및 수퍼 고체산의 함량을 변화시킴으로써 최종 조성물의 전도도와 점도를 조절할 수 있다. 이러한 전도도 조절을 통해서, 높은 전도도가 요구되는 전자회로 분야뿐만 아니라 낮은 전도도가 필요한 대전방지제 및 반도체에도 적용이 가능하다. 또한 동시에 점도를 조절 함 으로써 저점도의 잉크젯에서 중간 점도의 그라비아, 고점도의 스크린 잉크까지 손쉽게 제조가 가능하다. In addition, as can be seen in the following examples, the conductivity and viscosity of the final composition can be controlled by changing the content of the conductive polymer, the content of silver ions, and the content of the super solid acid. Through such conductivity control, the present invention can be applied not only to the field of electronic circuits requiring high conductivity, but also to an antistatic agent and a semiconductor requiring low conductivity. In addition, by controlling the viscosity at the same time, it is possible to easily manufacture from low viscosity inkjet to medium viscosity gravure and high viscosity screen ink.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 전자잉크 제조용 조성물을 제조하는 방법에 관한 것이다.According to another aspect of the invention, the present invention relates to a method for producing the composition for preparing an electronic ink.

이에 따른 구체적인 일 구현 예에 따르면, 본 발명은 (1) 은 이온 용액을 제조하는 단계, (2) 상기 은 이온 수용액에 , 상기 은 이온 용액의 용매의 부피(mL)에 대하여 0.00001~0.5 g/mL, 바람직하게는 0.004~0.2 g/mL의 전도성 고분자 및 0.00001~0.05 g/mL, 바람직하게는 0.003~0.05 g/mL의 환원제를 첨가하는 단계, 및 (3) 상기 용액에 0.0004 g/mL 이상의 수퍼 고체산을 첨가하는 단계를 특징으로 하는 전자잉크 제조방법에 관한 것이다.According to a specific embodiment according to this, the present invention (1) preparing a silver ion solution, (2) in the silver ion aqueous solution, with respect to the volume (mL) of the solvent of the silver ion solution 0.00001 ~ 0.5 g / adding mL, preferably 0.004-0.2 g / mL of conductive polymer and 0.00001-0.05 g / mL, preferably 0.003-0.05 g / mL reducing agent, and (3) at least 0.0004 g / mL to the solution It relates to a method for producing an electronic ink, characterized in that the addition of a super solid acid.

더욱 바람직하게는, 상기 (2) 단계 다음에 용액의 pH를 조절하는 단계를 추 가로 수행할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 pH 를 2~5로 조절하는 것이 최종 잉크의 전도도, 기타 물성에 유리하다. 상기의 pH의 조절은 황산 등의 무기산 또는 유기산을 이용하여 조절가능하며, 중성 및 염기성의 잉크를 제조할 시에는 아민류 또는 이의 염, 또는 암모늄하이드록사이드를 사용할 수 있다. More preferably, the step of adjusting the pH of the solution may be further performed after the step (2), and more preferably, adjusting the pH to 2 to 5 is advantageous for conductivity and other physical properties of the final ink. . The pH can be adjusted by using an inorganic acid or an organic acid such as sulfuric acid, and when preparing a neutral and basic ink, amines or salts thereof, or ammonium hydroxide can be used.

본 발명의 또 다른 측면은 본 발명에 따른 잉크젯 용 전자잉크 제조용 조성물을 포함하는 전자잉크 조성물로서, 특히 1.0~10000.0 cp의 점도, 10~60 mN/m, 바람직하게는 40~60 mN/m의 표면장력, 2.5~10 중량%의 은 함량을 가지도록 조절하여 사용하는 것이 높은 해상도의 측면에서 바람직하다.Another aspect of the present invention is an electronic ink composition comprising the composition for preparing an electronic ink for ink jet according to the present invention, in particular, the viscosity of 1.0 to 10000.0 cp, 10 to 60 mN / m, preferably 40 to 60 mN / m It is preferable to adjust the surface tension to have a silver content of 2.5 to 10% by weight in view of high resolution.

또한, 특히 잉크젯 프린터를 사용하는 경우에 해상도를 더욱 향상시키기 위해서는, 150~250 Hz의 인쇄속도, 40~50 ℃의 온도, 35~55 V의 인쇄 전압, 0.05~0.1 m/s의 인쇄속도로 프린터를 운전하는 것이 바람직하다.In order to further improve the resolution, especially when using an inkjet printer, a printing speed of 150 to 250 Hz, a temperature of 40 to 50 ° C., a printing voltage of 35 to 55 V, and a printing speed of 0.05 to 0.1 m / s It is desirable to operate the printer.

또한, 그라비아 및 스크린 인쇄용 전자잉크 제조용 조성 물질로서는 100~10000cp 의 점도, 10~60 mN/m의 표면장력, 10~70 중량%의 은 함량을 가지도록 조절하여 사용하는 것이 적합하며, 그라비아 프린터용 전자잉크로는 점도가 100~200 cp, 표면장력이 20~60 mN/m, 은 함량이 20~60 중량%로 조절하는 것이 더욱 적합하다. In addition, as a composition material for manufacturing gravure and electronic ink for screen printing, it is suitable to adjust and use the composition to have a viscosity of 100 to 10000cp, a surface tension of 10 to 60 mN / m, and a silver content of 10 to 70% by weight. Electronic ink is more suitable to adjust the viscosity to 100 ~ 200 cp, surface tension of 20 ~ 60 mN / m, silver content of 20 ~ 60% by weight.

위에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 전자잉크 제조용 조성물은 기판에 화학적인 영향을 주지 않는 수분산 또는 용액 분산 잉크로서 잉크젯 전용으로 사용되기 위해서 필수적으로 요구되는 10-5 Ωcm 미만의 비저항 범위를 얻을 수 있으며, 또한 별도의 고온소결 없이도 이러한 물성을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 전도도와 점도의 조절을 수퍼 고체산의 첨가 양을 제어하여 가능하다는 점에 본 발명의 우수성이 있다.As described above, the composition for preparing an electronic ink of the present invention can obtain a specific resistance range of less than 10 −5 μm cm, which is essentially required to be used exclusively for ink jet as a water dispersion or a solution dispersion ink that does not chemically affect a substrate. In addition, the physical properties of the present invention can be obtained by controlling the addition amount of the super solid acid as well as controlling the conductivity and viscosity without additional physical properties.

이하 실시 예 등은 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위함이며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.The following examples and the like are intended to describe the present invention in more detail, and the present invention is not limited thereto.

실시예 1Example 1

증류수 10 mL에 AgNO3 0.3g을 녹여 은 이온 수용액을 제조하였다. 이 수용액에 10중량%의 PEDOT(평균 60nm 입도의 크기로 분산됨) 수분산액 2 g을 첨가하여 균일하게 분산되도록 호모제나이저로 교반하였다. 여기에 10중량% 하이드라진 수용액 0.5 g을 천천히 첨가하고 추가적으로 6시간을 교반하여 검은 회색을 띄는 용액을 제조하였다. 이 검은 회색의 용액에 황산(H2SO4)으로 pH 2가 되도록 조절하였다. 반응액에 수퍼 고체산 Au(CH2)3SO3H 8 mg을 첨가하여 3시간 교반하였다. 수득된 은 콜로이드 용액을 필름에 인쇄하여 건조 후 얻은 전도도는 4.56×105 S/cm이었다.An aqueous silver ion solution was prepared by dissolving 0.3 g of AgNO 3 in 10 mL of distilled water. To this aqueous solution was added 2 g of 10% by weight PEDOT (dispersed to an average size of 60 nm particle size) aqueous dispersion and stirred with a homogenizer to uniformly disperse. 0.5 g of a 10 wt% aqueous solution of hydrazine was slowly added thereto, followed by stirring for an additional 6 hours to prepare a dark gray solution. The dark gray solution was adjusted to pH 2 with sulfuric acid (H 2 SO 4 ). 8 mg of super solid acid Au (CH 2 ) 3 SO 3 H was added to the reaction solution, followed by stirring for 3 hours. The conductivity obtained after printing the silver colloidal solution obtained by printing on a film was 4.56 × 10 5 S / cm.

실시예 2Example 2

실시예 1에서 수퍼고체산으로 Ag(CH2)3SO3H을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 그 결과 수득된 은 콜로이드 용액을 필름에 인쇄하여 건조 후 얻은 전도도는 4.71×105 S/cm이었다.Except for using Ag (CH 2 ) 3 SO 3 H as a super solid acid in Example 1 and was carried out in the same manner as in Example 1. The resulting silver colloidal solution was printed on a film and the conductivity obtained after drying was 4.71 × 10 5 S / cm.

실시예 3Example 3

실시예 1에서 수퍼고체산으로 Cs5(HSO4)3(H2PO4)2를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 그 결과 수득된 은 콜로이드 용액을 필름에 인쇄하여 건조 후 얻은 전도도는 4.54×105 S/cm이었다.Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1 except that Cs 5 (HSO 4 ) 3 (H 2 PO 4 ) 2 was used as the super solid acid. The resulting silver colloidal solution was printed on a film and the conductivity obtained after drying was 4.54 × 10 5 S / cm.

실시예 4~9: 검은 회색 용액의 pH에 따른 전도도의 변화Examples 4-9: Changes in Conductivity with pH of Black Gray Solution

실시예1과 동일한 조건으로 하되, 제조 용액의 pH를 각각 4(실시예 4), 6(실시예 5), 7 (실시예 6), 8(실시예 7), 10(실시예 8), 12(실시예 9)로 조절하여 실험을 수행하였다. 이때 pH 는 초산과 암모니움하이드록사이드를 첨가하여 조절하였다. 수득된 은 콜로이드 용액의 전도도는 각각 4.08×105, 4.34×105, 3.67×105, 5.01×104, 3.56×104 S/cm이었다.Under the same conditions as in Example 1, the pH of the preparation solution was 4 (Example 4), 6 (Example 5), 7 (Example 6), 8 (Example 7), 10 (Example 8), The experiment was carried out by adjusting to 12 (Example 9). At this time, the pH was adjusted by adding acetic acid and ammonium hydroxide. The conductivity of the obtained silver colloidal solution was 4.08 × 10 5 , 4.34 × 10 5 , 3.67 × 10 5 , 5.01 × 10 4 , 3.56 × 10 4 S / cm, respectively.

실시예 10~16: 수퍼 고체산의 함량에 따른 전도도의 변화Examples 10 to 16: change in conductivity according to the content of super solid acid

실시예1과 동일한 조건으로 하되, 검은 회색의 용액의 pH를 4로 조절하고, 나노 수퍼 고체산의 양을 각각 0.1 mg(실시예 10), 0.4 mg(실시예 11), 0.8 mg(실시예 12), 1.2 mg(실시예 13), 1.6 mg(실시예 14), 2.0 mg(실시예 15), 2.4 mg(실시예 16) 첨가함으로써 실험을 수행하였다. 수득된 은 콜로이드 용액의 전도도는 각각 3.34×104, 3.11×105, 3.56×105, 3.32×105, 3.31×105,3.54×105, 3.98×105 S/cm이었다.Under the same conditions as in Example 1, the pH of the black gray solution was adjusted to 4, and the amount of nano super solid acid was 0.1 mg (Example 10), 0.4 mg (Example 11), and 0.8 mg (Example), respectively. 12), 1.2 mg (Example 13), 1.6 mg (Example 14), 2.0 mg (Example 15), 2.4 mg (Example 16) were added to the experiment. The conductivity of the obtained silver colloidal solution was 3.34 × 10 4 , 3.11 × 10 5 , 3.56 × 10 5 , 3.32 × 10 5 , 3.31 × 10 5 , 3.54 × 10 5 , 3.98 × 10 5 S / cm, respectively.

전도성 고분자의 종류에 따른 전도도의 변화Changes in Conductivity According to Kinds of Conductive Polymers

실시예1과 동일한 조건으로 하되, PEDOT 대신에 각각 폴리피롤, 폴리아닐린을 사용하여 실험을 수행하였다. Under the same conditions as in Example 1, instead of PEDOT, experiments were performed using polypyrrole and polyaniline, respectively.

실시예 17Example 17

실시예 1에서 PEDOT 대신에 폴리피롤(평균 50nm 입도의 크기로 분산됨) 수분산액(3 wt%) 2 g을 첨가하여 균일하게 분산되도록 호모제나이저로 교반한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 실험을 실시하였다. 인쇄 건조 후 전도도는 3.34×103 S/cm이었다.The same experiment as in Example 1, except that 2 g of polypyrrole (dispersed to an average size of 50 nm particle size) aqueous dispersion (3 wt%) was added instead of PEDOT and stirred with a homogenizer to uniformly disperse the same. Was carried out. The conductivity after printing was 3.34 × 10 3 S / cm.

실시예 18Example 18

실시예 1에서 PEDOT 대신에 폴리아닐린(수평균분자량 50000) 수분산액 3 wt%) 2 g을 첨가하여 균일하게 분산되도록 호모제나이저로 교반한 것을 제외하고는 동일하게 실험하였다. 인쇄 건조후 전도도는 2.64×104 S/cm이었다.The same experiment was carried out in Example 1 except that 2 g of polyaniline (number average molecular weight 50000) aqueous dispersion 3 wt%) was added instead of PEDOT and stirred with a homogenizer to disperse uniformly. The conductivity after printing was 2.64 × 10 4 S / cm.

실시예 19-24: 전도성 고분자의 함량에 따른 전도도의 조절Example 19-24: Control of Conductivity According to Content of Conductive Polymer

실시예 1에서 PEDOT의 양을 0.004g/mL(실시예 19), 0.005g/mL(실시예 20), 0.01g/mL(실시예 21), 0.015g/mL(실시예 22), 0.25g/mL(실시예 23), 0.3g/mL(실시예 24)로 변화시킨 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 실험을 하여 전도도의 변화를 관찰하였다. 그 결과 전도성 고분자의 양이 많으면 많아질수록 잉크의 전도도는 고분자의 전도도 정도밖에 발현되지 않으며, 이는 은 나노 입자에 비해 고분자의 양이 많은 경우에 충분한 브리지 효과를 내지 못하기 때문이다. 다음 표 1은 전도성 고분자 량의 조절했을 경우에 나타난 결과이다. 전도성 고분자가 0.25 g/mL 이상을 사용하는 경우에는 은 입자 응결 현상이 발생하였다.The amount of PEDOT in Example 1 was 0.004 g / mL (Example 19), 0.005 g / mL (Example 20), 0.01 g / mL (Example 21), 0.015 g / mL (Example 22), 0.25 g Except for changing to / mL (Example 23), 0.3g / mL (Example 24), the same experiment as in Example 1 was observed to change the conductivity. As a result, as the amount of the conductive polymer increases, the conductivity of the ink is expressed only as much as the conductivity of the polymer, because it does not have a sufficient bridging effect when the amount of the polymer is larger than that of the silver nanoparticles. Table 1 shows the results obtained when the conductive high molecular weight is controlled. When the conductive polymer uses 0.25 g / mL or more, silver particle condensation occurs.

[표 1]TABLE 1

Figure 112007056641980-pat00001
Figure 112007056641980-pat00001

실시예 25Example 25

극성 유기용매인 N-메틸피롤리돈(N-methyl pyrrolidone) 10 mL 에 AgNO3 0.3g을 녹여 은 이온 용액을 제조하였다. 이 용액에 고분자 아닐린(수평균분자량 50000) 0.02g을 첨가하고 균일하게 분산되도록 호모제나이저로 교반하였다. 분산된 용액에 수퍼 고체산으로 Ag(CH2)3COOH 0.2g을 첨가하여 3시간 추가 교반하였다. 혼합 용액에 10% 하이드라진 수용액 0.5g을 천천히 첨가하고 추가적으로 6시간을 교반하여 검은 회색을 띄는 용액을 제조하였다. 수득된 용액을 필름에 인쇄하여 건조 후 얻은 전도도는 5.1×105 S/cm이었다.A silver ion solution was prepared by dissolving 0.3 g of AgNO 3 in 10 mL of N-methyl pyrrolidone, a polar organic solvent. 0.02 g of polymer aniline (number average molecular weight 50000) was added to the solution and stirred with a homogenizer to disperse uniformly. To the dispersed solution, 0.2 g of Ag (CH 2 ) 3 COOH was added as a super solid acid, followed by further stirring for 3 hours. 0.5 g of a 10% aqueous hydrazine solution was slowly added to the mixed solution, followed by stirring for an additional 6 hours to prepare a dark gray solution. The conductivity obtained after printing the obtained solution onto a film and drying was 5.1 × 10 5 S / cm.

실시예 26Example 26

실시예 25에서 수퍼고체산으로 은 캠포설포네이트(Ag camphorsulfonate)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 25와 동일하게 실시하였다. 그 결과 수득된 은 콜로이드 용액을 필름에 인쇄하여 건조 후 얻은 전도도는 4.7×105 S/cm이었다.The same procedure as in Example 25 was carried out except that silver camphorsulfonate was used as the super solid acid in Example 25. The resulting silver colloidal solution was printed on a film and the conductivity obtained after drying was 4.7 × 10 5 S / cm.

실시예 27Example 27

실시예 25에서 수퍼고체산으로 은 2-아크릴아미도-1-프로판 설포네이트(Ag 2-acrylamido-1-propane sulfonate)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 25와 동일하게 실시하였다. 그 결과 수득된 은 콜로이드 용액을 필름에 인쇄하여 건조 후 얻은 전도도는 4.5×105 S/cm이었다.The same procedure as in Example 25 was carried out except that silver 2-acrylamido-1-propane sulfonate was used as the super solid acid in Example 25. The resulting silver colloidal solution was printed on a film and the conductivity obtained after drying was 4.5 × 10 5 S / cm.

비교예 1~7: 수퍼 고체산을 사용하지 않은 경우Comparative Examples 1 to 7: When Super Solid Acid is Not Used

증류수 10 mL에 AgNO3 0.3g을 녹여 은 이온 수용액을 제조하였다. 이 수용액에 고분자 아닐린(수 평균분자량 5 만) 0.02g을 첨가하여 균일하게 분산되도록 호모제나이저로 교반하였다. 여기에 10% 하이드라진 0.5 g을 천천히 첨가하고 추가적으로 6시간을 교반하여 검은 회색을 띄는 용액을 제조하였다. 이 검은 회색의 용액에 초산과 암모니움하이드록사이드로 pH가 각각 4(비교예 1), 6(비교예 2), 7(비교예 3), 8(비교예 4), 10(비교예 5), 12(비교예 6), 14(비교예 7)가 되도록 조절하였다. pH=6 이상일 때 각각 2.46×102 S/cm 이하의 정도의 낮은 전도성을 얻을 수 있었으며, 또한 침전이 심하게 발생하여 전자잉크로 사용이 불가능함을 확인하였다.An aqueous silver ion solution was prepared by dissolving 0.3 g of AgNO 3 in 10 mL of distilled water. 0.02 g of the polymer aniline (number average molecular weight 50,000) was added to the aqueous solution, followed by stirring with a homogenizer so as to be uniformly dispersed. 0.5 g of 10% hydrazine was slowly added thereto and stirred for an additional 6 hours to prepare a dark gray solution. Acetate and ammonium hydroxide were added to the dark gray solution, and the pH was 4 (Comparative Example 1), 6 (Comparative Example 2), 7 (Comparative Example 3), 8 (Comparative Example 4), 10 (Comparative Example 5). ), 12 (Comparative Example 6), and 14 (Comparative Example 7). When pH = 6 or more, it was possible to obtain low conductivity of 2.46 × 10 2 S / cm or less, and it was also confirmed that it was impossible to use it as an electronic ink because precipitation occurred severely.

비교예 8~14: 수퍼 고체산을 사용하지 않은 경우Comparative Examples 8-14: When Super Solid Acid is Not Used

상기 비교예1~7과 같이 하되, 고분자 아닐린 대신에 PVP(폴리비닐피롤리돈)(수 평균분자량: 40000)를 사용하여 실험을 수행하였다. 용액의 pH가 각각 4(비교예 8), 6(비교예 9), 7(비교예 10), 8(비교예 11), 10(비교예 12), 12(비교예 13), 14(비교예 14)가 되도록 조절하였다. pH=7 이상일 때 2.74×102 S/cm 이하의 낮은 전도성을 얻을 수 있었으며, 또한 침전이 심하게 발생하여 전자잉크로 사용이 불가능함을 확인하였다.As in Comparative Examples 1 to 7, but instead of the polymer aniline, the experiment was performed using PVP (polyvinylpyrrolidone) (number average molecular weight: 40000). The pH of the solution was 4 (Comparative Example 8), 6 (Comparative Example 9), 7 (Comparative Example 10), 8 (Comparative Example 11), 10 (Comparative Example 12), 12 (Comparative Example 13), 14 (Comparative). Example 14) was adjusted. When pH = 7 or more, it was possible to obtain a low conductivity of 2.74 × 10 2 S / cm or less, and it was also confirmed that it was impossible to use the electronic ink because precipitation occurred severely.

비교예 15~16: 수퍼 고체산을 사용하지 않고 고온의 소결처리를 한 경우Comparative Examples 15 to 16: When sintering at high temperature was performed without using a super solid acid.

상기 비교예 10~11에서 얻어진 침전이 발생하지 않았던 은 콜로이드 용액을 인쇄후 200 ℃에서 5 분간 추가적으로 열처리를 수행하였으며, 그럼에도 불구하고 전기 전도도는 비교예 10~11의 전도도인 2.74×102 및 4.52×102 S/cm에서 실질적으로 증가하지 않음을 확인하였다.The silver colloidal solution, which did not generate the precipitates obtained in Comparative Examples 10 to 11, was further heat-treated at 200 ° C. for 5 minutes after printing. Nevertheless, the electrical conductivity was 2.74 × 10 2 and 4.52, which are the conductivity of Comparative Examples 10-11. It was confirmed that there was no substantial increase at x10 2 S / cm.

실험예 1Experimental Example 1

실시예 1에서 제조한 용액의 점도 및 표면장력을 물과 계면활성제 폴리에틸렌옥사이드-b-폴리프로필렌옥사이드를 이용하여 첨가량을 요구하는 점도 및 표면장력에 맞추어 각각 조절하고, 추가적인 수식 없이 5 μm 기공의 필터를 통과시켜 바로 사용가능한 잉크젯용 잉크를 제조하였다. 제조한 잉크의 특성을 표2에 도시하였다. 잉크젯 프린터를 이용하여 라인의 폭과 길이를 조절하여 표 2의 조건으로 인쇄하여 다양한 인쇄 패턴을 얻었으며, 이를 도 1에서 와 같이 매우 명확하고 해상도가 높은 인쇄패턴을 얻을 수 있었다. The viscosity and surface tension of the solution prepared in Example 1 were adjusted to the required viscosity and surface tension using water and surfactant polyethylene oxide-b-polypropylene oxide, respectively, and the filter of 5 μm pore without additional formula. Passed through to prepare a ready-to-use inkjet ink. The characteristics of the prepared ink are shown in Table 2. By using the inkjet printer to adjust the width and length of the line to print under the conditions of Table 2 to obtain a variety of printing patterns, as shown in Figure 1 was able to obtain a very clear and high resolution printing pattern.

[표 2]TABLE 2

Figure 112007056641980-pat00002
Figure 112007056641980-pat00002

실험예 2Experimental Example 2

실험예 1에서 얻어진 인쇄 패턴의 처음과 끝의 접촉저항을 측정한 결과를 80 ℃ 열처리 전후로 비교하여 표3에 도시 하였으며, 80℃ 열처리 전후의 표면 형태학을 AFM을 이용하여 분석하여 그 결과를 도2 및 도3에 도시하였다. 도2와 도3을 비교해 보면 저온에서 열처리 함에도 불구하고 입자와 입자간의 접촉이 좋아졌음을 알 수 있다. 인쇄 후 상온에서 건조 후 80 ℃ 열처리 전후의 인쇄된 패턴의 비저항 특성은 약 10-5 Ω·cm로서 큰 변화가 없는 것을 알 수 있으며 면 저항은 약 2배정도 열처리 전이 높은 것을 알 수 있다.The results of measuring the contact resistances at the beginning and the end of the printed pattern obtained in Experimental Example 1 are shown in Table 3, before and after the 80 ° C heat treatment, and the surface morphology before and after the 80 ° C heat treatment was analyzed using AFM. And FIG. 3. Comparing FIG. 2 and FIG. 3, it can be seen that the contact between the particles is improved despite the heat treatment at low temperature. After drying at room temperature after printing, the resistivity of the printed pattern before and after the heat treatment at 80 ° C. was about 10 −5 Ω · cm, indicating no significant change, and the sheet resistance was about 2 times higher than the heat treatment transition.

[표 3]TABLE 3

Figure 112007056641980-pat00003
Figure 112007056641980-pat00003

실험예 3Experimental Example 3

슈퍼고체산을 2-아크릴아미도-1-프로판 설포네이트(Ag 2-acrylamido-1-propane sulfonate)를 사용한 실시예 27의 은 콜로이드 용액의 점도 및 표면장력을 N-메틸피롤리돈과 계면활성제 폴리에틸렌옥사이드-b-폴리프로필렌옥사이드를 이용하여 첨가량을 요구하는 점도 및 표면장력에 맞추어 각각 조절하고, 추가적인 수식 없이 바로 사용가능한 그라비아용 잉크를 제조하였다. 제조한 잉크의 특성을 표4에 도시하였다. 그라비아 프린터를 이용하여 라인의 폭과 길이를 조절하여 표 3의 조건으로 인쇄하여 다양한 인쇄 패턴을 얻었으며, 이를 도 4에서 와 같이 매우 명확하고 해상도가 높은 인쇄패턴을 얻을 수 있었다. Viscosity and surface tension of the silver colloidal solution of Example 27 using superacrylic acid as 2-acrylamido-1-propane sulfonate were measured using N-methylpyrrolidone and surfactant. Polyethylene oxide-b-polypropylene oxide was used to adjust the amount of addition to the required viscosity and surface tension, respectively, and prepared ready-to-use gravure ink. Table 4 shows the characteristics of the prepared ink. By using the gravure printer to adjust the width and length of the line to print under the conditions of Table 3 to obtain a variety of printing patterns, as shown in Figure 4 was able to obtain a very clear and high resolution printing pattern.

[표 4]TABLE 4

Figure 112007056641980-pat00004
Figure 112007056641980-pat00004

도 1은 본 발명에 따른 전자잉크를 이용하여 잉크젯 프린터로 인쇄한 안테나 모양의 인쇄패턴이다.1 is an antenna-shaped printing pattern printed by an inkjet printer using an electronic ink according to the present invention.

도 2는 상온에서 인쇄된 전자잉크의 표면을 AFM으로 관찰한 형태이다.Figure 2 is a form observing the surface of the printed electronic ink at room temperature by AFM.

도 3은 80 ℃ 열처리를 거친 후에 인쇄된 전자잉크 표면형태를 나타낸다.Figure 3 shows the surface of the printed electronic ink after 80 ℃ heat treatment.

도 4은 본 발명에 따른 전자잉크를 이용하여 그라비아 프린터로 인쇄한 안테나 모양의 인쇄패턴이다.4 is an antenna-shaped printing pattern printed by a gravure printer using an electronic ink according to the present invention.

Claims (13)

(i) 은 이온 용액, (ii) 전도성 고분자, (iii) 환원제 및 (iv) 은 알킬아세테이트(Ag alkylacetate), 은 알킬설포네이트(Ag alkylsulfonate), 은 p-톨루엔설포네이트(Ag p-toluene sulfonate), 은 캠포설포네이트(Ag camphorsulfonate), 은 2-아크릴아미도-1-프로판 설포네이트(Ag 2-acrylamido-1-propane sulfonate), 은 폴리스티렌 설포네이트(Ag polystyrene sulfonate), 금 알킬아세테이트(Au alkylacetate), 금 알킬설포네이트(Au alkylsulfonate), S2O8 2-/TiO2-SiO2, SO4 2-/Ti-La-O(Sulfonated La Ti-oxide), ZrO2-SO4 2-, CsHSO4, CsHSeO4, CsH2PO4, a-Cs3(HSO4)2(H2PO4), b-Cs3(HSO4)2[H2-x(P1-x,Sx)O4](0<x<1), Cs2(HSO4)(H2PO4), Cs5(HSO4)3(H2PO4)2, SiO2-Al2O3, ZSM-5 및 MgO-Y로부터 선택되는 하나 이상의 고체산을 포함하며, 상기 은 이온 용액의 용매 부피(mL)에 대하여, 상기 전도성 고분자는 0.00001~0.5 g/mL이고, 상기 환원제는 0.00001~0.05 g/mL이며, 상기 고체산은 0.0004~0.5 g/mL의 함량으로 포함되는 것을 특징으로 하는 전자잉크 제조용 조성물.(i) silver ionic solution, (ii) conductive polymer, (iii) reducing agent and (iv) silver alkylacetate, silver alkylsulfonate, silver p-toluene sulfonate ), Silver camphorsulfonate, silver 2-acrylamido-1-propane sulfonate, silver polystyrene sulfonate, gold alkyl acetate Au alkylacetate), Au alkylsulfonate, S 2 O 8 2- / TiO 2 -SiO 2 , SO 4 2- / Ti-La-O (Sulfonated La Ti-oxide), ZrO 2 -SO 4 2 - , CsHSO 4 , CsHSeO 4 , CsH 2 PO 4 , a-Cs 3 (HSO 4 ) 2 (H 2 PO 4 ), b-Cs 3 (HSO 4 ) 2 [H 2-x (P 1-x , S x ) O 4 ] (0 <x <1), Cs 2 (HSO 4 ) (H 2 PO 4 ), Cs 5 (HSO 4 ) 3 (H 2 PO 4 ) 2 , At least one solid acid selected from SiO 2 -Al 2 O 3 , ZSM-5, and MgO-Y, wherein the conductive polymer is 0.00001-0.5 g / mL based on the solvent volume (mL) of the silver ion solution. , The reducing agent is 0.00001 ~ 0.05 g / mL, the solid acid is a composition for producing an electronic ink, characterized in that it is contained in an amount of 0.0004 ~ 0.5 g / mL. 삭제delete 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 고체산은 은 알킬아세테이트(Ag alkylacetate), 은 알킬설포네이트(Ag alkylsulfonate), 은 p-톨루엔설포네이트(Ag p-toluene sulfonate), 은 캠포설포네이트(Ag camphorsulfonate), 은 2-아크릴아미도-1-프로판 설포네이트(Ag 2-acrylamido-1-propane sulfonate), 은 폴리스티렌 설포네이트(Ag polystyrene sulfonate), 금 알킬아세테이트(Au alkylacetate) 또는 금 알킬설포네이트(Au alkylsulfonate)로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 전자잉크 제조용 조성물.The solid acid silver alkyl acetate (Ag alkylacetate), silver alkylsulfonate (Ag alkylsulfonate), silver p-toluene sulfonate (Ag p-toluene sulfonate), silver camphorsulfonate (Ag camphorsulfonate), silver 2-acrylamido 1-propane sulfonate (Ag 2-acrylamido-1-propane sulfonate), silver polystyrene sulfonate (Ag polystyrene sulfonate), gold alkyl acetate (Au alkylacetate) or gold alkyl sulfonate (Au alkylsulfonate) Composition for producing an electronic ink, characterized in that. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전도성 고분자는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 폴리아닐린, 폴리피롤 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 전자잉크 제조용 조성물.The conductive polymer is a composition for producing an electronic ink, characterized in that selected from poly (3,4-ethylenedioxythiophene), polyaniline, polypyrrole and mixtures thereof. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 환원제는 히드라진인 것을 특징으로 하는 전자잉크 제조용 조성물.The reducing agent is a composition for producing an electronic ink, characterized in that hydrazine. (1) 은 이온 용액을 제조하는 단계,(1) preparing a silver ionic solution, (2) 상기 은 이온 용액에 은 이온 용액의 용매 부피(mL)에 대하여, 0.00001~0.5 g/mL의 전도성 고분자 및 0.00001~0.05 g/mL의 환원제를 첨가하는 단계, 및(2) adding 0.00001 to 0.5 g / mL of a conductive polymer and 0.00001 to 0.05 g / mL of reducing agent to the silver ion solution with respect to the solvent volume (mL) of the silver ion solution, and (3) 상기 용액에 은 알킬아세테이트(Ag alkylacetate), 은 알킬설포네이트(Ag alkylsulfonate), 은 p-톨루엔설포네이트(Ag p-toluene sulfonate), 은 캠포설포네이트(Ag camphorsulfonate), 은 2-아크릴아미도-1-프로판 설포네이트(Ag 2-acrylamido-1-propane sulfonate), 은 폴리스티렌 설포네이트(Ag polystyrene sulfonate), 금 알킬아세테이트(Au alkylacetate), 금 알킬설포네이트(Au alkylsulfonate), S2O8 2-/TiO2-SiO2, SO4 2-/Ti-La-O(Sulfonated La Ti-oxide), ZrO2-SO4 2-, CsHSO4, CsHSeO4, CsH2PO4, a-Cs3(HSO4)2(H2PO4), b-Cs3(HSO4)2[H2-x(P1-x,Sx)O4](0<x<1), Cs2(HSO4)(H2PO4), Cs5(HSO4)3(H2PO4)2, SiO2-Al2O3, ZSM-5 및 MgO-Y로부터 선택되는 하나 이상의 고체산을 은 이온 용액의 용매 부피(mL)에 대하여 0.0004~0.5 g/mL로 첨가하는 단계,(3) In the solution, silver alkylacetate, silver alkylsulfonate, silver p-toluene sulfonate, silver camphorsulfonate, silver 2- Ag 2-acrylamido-1-propane sulfonate, Silver polystyrene sulfonate, Au alkylacetate, Au alkylsulfonate, S 2 O 8 2- / TiO 2 -SiO 2 , SO 4 2- / Ti-La-O (Sulfonated La Ti-oxide), ZrO 2 -SO 4 2- , CsHSO 4 , CsHSeO 4 , CsH 2 PO 4 , a- Cs 3 (HSO 4 ) 2 (H 2 PO 4 ), b-Cs 3 (HSO 4 ) 2 [H 2-x (P 1-x , S x ) O 4 ] (0 <x <1), Cs 2 (HSO 4 ) (H 2 PO 4 ), Cs 5 (HSO 4 ) 3 (H 2 PO 4 ) 2 , Adding at least one solid acid selected from SiO 2 -Al 2 O 3 , ZSM-5 and MgO-Y at 0.0004-0.5 g / mL relative to the solvent volume (mL) of the silver ion solution, 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자잉크 제조방법.Electronic ink manufacturing method comprising a. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 전도성 고분자 및 환원제를 첨가한 후, pH를 조절하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전자잉크 제조방법.After adding the conductive polymer and the reducing agent, the electronic ink manufacturing method, characterized in that it further comprises the step of adjusting the pH. 삭제delete 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 고체산은 은 알킬아세테이트(Ag alkylacetate), 은 알킬설포네이트(Ag alkylsulfonate), 은 p-톨루엔설포네이트(Ag p-toluene sulfonate), 은 캠포설포네이트(Ag camphorsulfonate), 은 2-아크릴아미도-1-프로판 설포네이트(Ag 2-acrylamido-1-propane sulfonate), 은 폴리스티렌 설포네이트(Ag polystyrene sulfonate), 금 알킬아세테이트(Au alkylacetate) 또는 금 알킬설포네이트(Au alkylsulfonate)로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 전자잉크 제조방법.The solid acid silver alkyl acetate (Ag alkylacetate), silver alkylsulfonate (Ag alkylsulfonate), silver p-toluene sulfonate (Ag p-toluene sulfonate), silver camphorsulfonate (Ag camphorsulfonate), silver 2-acrylamido 1-propane sulfonate (Ag 2-acrylamido-1-propane sulfonate), silver polystyrene sulfonate (Ag polystyrene sulfonate), gold alkyl acetate (Au alkylacetate) or gold alkyl sulfonate (Au alkylsulfonate) Electronic ink manufacturing method, characterized in that. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, The method according to claim 6 or 7, 상기 전도성 고분자는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 폴리아닐린, 폴리피롤 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 선택된 것임을 특징으로 하는 전자잉크 제조방법.Wherein said conductive polymer is selected from poly (3,4-ethylenedioxythiophene), polyaniline, polypyrrole, and mixtures thereof. 제 6 항 또는 제7 항에 있어서, The method according to claim 6 or 7, 상기 환원제는 히드라진임을 특징으로 하는 전자잉크 제조방법.The reducing agent is an electronic ink manufacturing method, characterized in that hydrazine. 제 1 항, 제 3 항 내지 제 5 항에서 선택되는 어느 한 항의 전자잉크 제조용 조성물을 포함하고, 점도가 1.0~10000.0 cp, 표면장력이 40~60 mN/m, 은 함량이 2.5~10 중량%인 잉크젯 프린터용 전자잉크.Claim 1, comprising the composition for preparing an electronic ink of any one of claims 3 to 5, the viscosity is 1.0 to 10000.0 cp, the surface tension is 40 to 60 mN / m, the silver content is 2.5 to 10% by weight Electronic ink for inkjet printers. 제 1 항, 제 3 항 내지 제 5 항에서 선택되는 어느 한 항의 전자잉크 제조용 조성물을 포함하고, 점도가 100~200 cp, 표면장력이 20~60 mN/m, 은 함량이 20~60 중량%인 그라비아 프린터용 전자잉크.Claim 1, comprising the composition for producing an electronic ink of any one of claims 3 to 5, the viscosity is 100 ~ 200 cp, the surface tension is 20 ~ 60 mN / m, silver content 20 ~ 60 wt% Electronic ink for gravure printers.
KR1020070077994A 2006-08-03 2007-08-03 A composition for preparing electronic ink and a preparation method thereof KR100844861B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060073156 2006-08-03
KR20060073156 2006-08-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080012791A KR20080012791A (en) 2008-02-12
KR100844861B1 true KR100844861B1 (en) 2008-07-09

Family

ID=39340817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070077994A KR100844861B1 (en) 2006-08-03 2007-08-03 A composition for preparing electronic ink and a preparation method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100844861B1 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101012986B1 (en) * 2009-01-08 2011-02-10 엘에스전선 주식회사 Method for Producing Conductive Ink
US8378702B2 (en) * 2009-05-08 2013-02-19 Corning Incorporated Non-contact testing of printed electronics
JP5599906B2 (en) 2010-03-11 2014-10-01 エルジー・ケム・リミテッド Belt-like metal nanostructure and manufacturing method thereof
KR101353575B1 (en) * 2010-03-11 2014-01-24 주식회사 엘지화학 Preparation method of metal nanobelt
KR20120056505A (en) 2010-11-25 2012-06-04 삼성모바일디스플레이주식회사 Organic light emitting display apparatus and method of manufacturing thereof
KR101750401B1 (en) 2015-05-28 2017-06-26 한국기계연구원 Gravure roll having printing patterns and water-based conductive polymer ink composition used for gravure printing
RU2703246C1 (en) * 2018-10-16 2019-10-15 Федеральное государственное учреждение "Федеральный научно-исследовательский центр "Кристаллография и фотоника" Российской академии наук" Composite proton-conducting material and method for production thereof
CN111269616B (en) * 2020-03-20 2022-05-24 四川睿欧莱资科技有限公司 Low-temperature sintering method of nano-silver conductive ink

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004253794A (en) * 2003-01-29 2004-09-09 Fuji Photo Film Co Ltd Ink for forming printed wiring board, method for forming printed wiring board, and the printed wiring board
JP2004281477A (en) 2003-03-13 2004-10-07 Konica Minolta Holdings Inc Organic thin film transistor and its fabricating method
KR20060043182A (en) * 2004-03-01 2006-05-15 스미토모덴키고교가부시키가이샤 Metallic colloidal solution and inkjet-use metallic ink
KR20060064987A (en) * 2004-12-09 2006-06-14 한국전자통신연구원 Conducting ink and organic semiconductor transistor and fabrication method using the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004253794A (en) * 2003-01-29 2004-09-09 Fuji Photo Film Co Ltd Ink for forming printed wiring board, method for forming printed wiring board, and the printed wiring board
JP2004281477A (en) 2003-03-13 2004-10-07 Konica Minolta Holdings Inc Organic thin film transistor and its fabricating method
KR20060043182A (en) * 2004-03-01 2006-05-15 스미토모덴키고교가부시키가이샤 Metallic colloidal solution and inkjet-use metallic ink
KR20060064987A (en) * 2004-12-09 2006-06-14 한국전자통신연구원 Conducting ink and organic semiconductor transistor and fabrication method using the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080012791A (en) 2008-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100844861B1 (en) A composition for preparing electronic ink and a preparation method thereof
KR101082146B1 (en) Ink for inkjet printing and method for preparing metal nano particle used therein
KR101793659B1 (en) A metallic nanoparticle dispersion
KR101398821B1 (en) Method of manufacturing metal nano-particle, conductive ink composition having the metal nano-particle and method of forming conductive pattern using the same
US8691116B2 (en) Conducting polymer ink
US9833836B2 (en) Core-shell metallic nanoparticles, methods of production thereof, and ink compositions containing same
KR101300215B1 (en) Additives and modifiers for solvent- and water-based metallic conductive inks
KR101146410B1 (en) Alloy nano particle comprising silver, copper, and tin and preparation method thereof
KR20080088712A (en) Conductive ink composition and method of forming conductive pattern using the same
KR20090119732A (en) Printable compositions containing silver nanoparticles, processes for producing electrically conductive coatings using the same, and coatings prepared thereby
JP2005507452A (en) Inkjet ink containing metal nanoparticles
US20110247866A1 (en) Conductive paste containing silver-decorated carbon nanotubes
KR20110103351A (en) Production of conductive surface coatings using a dispersion containing electrostatically stabilised silver nanoparticles
US9390830B2 (en) Conductive paste for screen printing
Han et al. Polyaniline coated poly (butyl methacrylate) core–shell particles: roll-to-roll printing of templated electrically conductive structures
CN105440802B (en) It is a kind of can ultraviolet photodimerization PEDOT conductive inks and preparation method thereof
CN108084794B (en) Preparation method and application of hyperbranched polymer-stabilized nano-silver jet printing conductive ink
KR100759251B1 (en) A composition for preparing electronic ink and a preparation method thereof
KR101104123B1 (en) Silver Nanogels for Conductive Inks
KR101545834B1 (en) Phase change ink compositions and conductive patterns formed therefrom
Angelo et al. Deposition of PEDOT/SWCNT composites by inkjet printing
KR100429851B1 (en) A conductive ink containing an ultrafine particle metal and method for preparing the same
Mo et al. Preparation and conductive mechanism of the ink-jet printed nanosilver films for flexible display
KR20150080369A (en) Nanorods for manufacturing metal ink, methods for preparing the same and metal ink containing the same
JP2023551410A (en) Method for obtaining polymeric nanoparticle dispersion and n-type conductive ink

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130624

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140409

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150702

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160701

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180702

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190701

Year of fee payment: 12