KR102213925B1 - Ink composition for flash light sintering comprising silica particles - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 광소결에 의해 메탈 메쉬와 같은 도전성 패턴을 형성하는 광소결용 잉크 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to an ink composition for photosintering to form a conductive pattern such as a metal mesh by photosintering.
가시광선 영역의 빛을 투과하여 투명한 성질을 가지고 전기전도성이 있는 투명전극은 LCD(liguid crystal display), OLED(organic electroluminence device)와 같은 평판 디스플레이, 터치스크린 패널, 조명 등의 전극으로 널리 사용되고 있다. Transparent electrodes that transmit light in the visible region and have a transparent property and are electrically conductive are widely used as electrodes for flat displays such as LCD (liguid crystal display) and OLED (organic electroluminence device), touch screen panels, and lighting.
이러한 투명 전극의 재료로 주로 인듐 주석 산화물(ITO)을 사용하였으나 단가 상승 문제, 높은 저항, 낮은 인장강도로 외력에 쉽게 크랙이 발생하여 전기전도성이 떨어지는 문제가 있고 특히 약한 기계적 특성으로 기존의 유리기판이 아닌 플렉서블한 기판 위에 적용하는데 어려움이 있어 이를 대체하고자 하는 시도가 곳곳에서 이루어지고 있다. Although indium tin oxide (ITO) was mainly used as the material for such a transparent electrode, there is a problem of low electrical conductivity due to the problem of increasing unit cost, high resistance, and low tensile strength due to external force easily cracking, and in particular, due to weak mechanical properties, conventional glass substrates However, it is difficult to apply it on a flexible substrate, so attempts to replace it have been made everywhere.
인듐 주석 산화물(ITO) 대체 물질로 은 나노와이어, 그래핀, 메탈 메쉬 등이 적용 되고 있다. 그 중에서 메탈 메쉬(metal mesh)는 기판 위에 저항 값이 낮은 금속이 은이나 구리를 정방형 패턴으로 박막을 형성시키는 공법으로 공급 부족과 원료광물인 인듐 고갈 등의 문제점을 지닌 ITO 방식의 대체제로 주목을 받고 있다. Silver nanowires, graphene, and metal mesh are being used as substitutes for indium tin oxide (ITO). Among them, metal mesh is a method in which a metal with a low resistance value on a substrate forms a thin film of silver or copper in a square pattern.It is attracting attention as an alternative to the ITO method, which has problems such as shortage of supply and depletion of indium as a raw material mineral. Receiving.
메탈 메쉬는 저항이 낮아 대형스크린에 터치 패널을 적용하기 용이하며 연성이 좋아 플렉서블 디스플레이 개발이 가능한 장점이 있다. 또한 메탈 수급의 용이하고 센서 전극부와 내로우 베젤(narrow bezel)부를 페이스트 조성물을 이용해 동시에 형성할 수 있어 공정 단축에 효과적이다. Metal mesh has the advantage of being able to develop a flexible display due to its low resistance, making it easy to apply a touch panel to a large screen, and having good ductility. In addition, it is effective in shortening the process because it is easy to supply and demand metal and can simultaneously form the sensor electrode part and the narrow bezel part using a paste composition.
메탈 메쉬는 구리를 에칭하거나 스퍼터링으로 증착하는 방식 또는 은 잉크를 코팅하는 방식 등이 있다. 하지만 대면적 기판에 적용하기 어렵고 제조비용이 비싸며 공정시간 길기 때문에 이를 대안하는 연구이 진행되고 있다. 그 중 구리 잉크를 적용하고 있지만 구리를 소결하기 위해서는 구리의 산화막으로 높은 열이 필요하며 그 열에 인해서 유연 고분자 필름의 변형을 막지 못하였다. 또한, 기재와 전극에 부착력도 문제가 있고 그리고 신뢰성(고온, 고습)에서도 부착력 및 저항변화가 좋지 못하다.The metal mesh includes a method of depositing copper by etching or sputtering, or a method of coating silver ink. However, it is difficult to apply to a large-area substrate, the manufacturing cost is high, and the process time is long, so research to alternative this is in progress. Among them, copper ink is applied, but high heat is required as an oxide film of copper to sinter copper, and the deformation of the flexible polymer film was not prevented due to the heat. In addition, there is a problem in adhesion to the substrate and electrode, and the adhesion and resistance change is not good even in reliability (high temperature, high humidity).
한편, 광소결 공정은 순간적인 광펄스를 인가하여 광열 효과로 입자들을 치밀화하는 공정으로 유연 기판에 프린팅된 금속 나노 잉크 패턴을 상온 분위기, 대기압 조건에서 매우 짧은 시간 안에 금속 나노잉크 소결이 가능하다. 이러한 광소결 공정은 대면적의 기판에 적용할 수 있을 뿐만 아니라 대기 상온에서 고속 소결이 가능하여 대량 생간에 따른 생산성 향상이 가능하다. On the other hand, the photo-sintering process is a process of densifying particles by photothermal effect by applying an instantaneous light pulse, and the metal nano-ink pattern printed on the flexible substrate can be sintered in a very short time in a room temperature atmosphere and atmospheric pressure conditions. This photo-sintering process can be applied to a large-area substrate, as well as high-speed sintering at room temperature in the atmosphere, thereby improving productivity according to mass production.
본 발명은 우수한 접착력과 고온, 고습의 환경에서도 현저히 개선된 저항 변화율을 갖는 구리 전극을 제조할 수 있는 광소결용 잉크 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide an ink composition for photo-sintering capable of manufacturing a copper electrode having excellent adhesion and a remarkably improved resistance change rate even in an environment of high temperature and high humidity.
본 발명은 은(Ag), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 금(Au) 및 백금(Pt)으로 이루어진 군에서 선택된 1종으로 코팅된 구리 입자; 실리카 입자 및 폴리에스테르 수지를 포함하는 바인더; 우레탄계 첨가제; 분산제; 및 용매를 포함하는 광소결용 잉크 조성물을 제공할 수 있다. The present invention is a copper particle coated with one selected from the group consisting of silver (Ag), nickel (Ni), palladium (Pd), gold (Au), and platinum (Pt); A binder containing silica particles and a polyester resin; Urethane additives; Dispersant; And it can provide an ink composition for photosintering containing a solvent.
본 발명의 광소결용 잉크 조성물을 이용하면, 상온, 상압 조건에서 짧은 시간 내에 소결이 가능하고, 유연 고분자 필름의 대한 부착력도 우수하며, 고온, 고습 환경에서 저항 변화율 및 부착력이 우수한 구리 전극의 제조가 가능하다. When the ink composition for photosintering of the present invention is used, it is possible to sinter in a short time at room temperature and pressure, and has excellent adhesion to flexible polymer films, and has excellent resistance change rate and adhesion in high temperature and high humidity environments. Is possible.
이하 일 구현예에 따른 광소결용 잉크 조성물을 설명한다.Hereinafter, an ink composition for photosintering according to an embodiment will be described.
일 구현예에 따른 광소결용 잉크 조성물은 구리 입자, 바인더, 우레탄계 첨가제, 분산제 및 용매를 포함한다. The ink composition for photosintering according to an embodiment includes copper particles, a binder, a urethane-based additive, a dispersant, and a solvent.
상기 구리 입자는 잉크 조성물을 이용하여 형성된 인쇄 패턴에 광조사 시 소결되어 도전 패턴을 형성하며, 은(Ag), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 금(Au) 및 백금(Pt)으로 이루어진 군에서 선택된 1종으로 코팅된 구리 입자가 가능하다. The copper particles are sintered to form a conductive pattern when irradiated with light on a printed pattern formed using an ink composition, and composed of silver (Ag), nickel (Ni), palladium (Pd), gold (Au), and platinum (Pt). Copper particles coated with one selected from the group are possible.
상기 구리 입자의 입경은 100 nm 내지 10 ㎛가 바람직하다. 구리 입자의 입경이 상기 범위 미만이면 비표면적이 증가하여 산화가 쉽게 이루어지고, 상기 범위를 초과하는 경우 미세한 패턴 구현이 어렵다. The particle diameter of the copper particles is preferably 100 nm to 10 μm. When the particle diameter of the copper particles is less than the above range, the specific surface area increases and oxidation is easily performed. When the particle diameter exceeds the above range, it is difficult to implement a fine pattern.
일 구현예에 따르면, 상기 구리 입자는 광소결 잉크 조성물 전체 중량 대비 70 wt% 내지 80 wt% 함량으로 포함될 수 있다. 만약 구리 입자의 함량이 70 wt% 미만이면 치밀한 도전성 패턴을 제조하기 힘들고 이와 반대로 80 wt%를 초과하면 증가된 점도로 패턴 형성을 위한 원활한 코팅 작업이 어렵다. According to one embodiment, the copper particles may be included in an amount of 70 wt% to 80 wt% based on the total weight of the photosintering ink composition. If the content of the copper particles is less than 70 wt%, it is difficult to manufacture a dense conductive pattern. On the contrary, if the content of the copper particles exceeds 80 wt%, it is difficult to perform a smooth coating operation for pattern formation with an increased viscosity.
바인더는 광 소결용 잉크 조성물을 이용하여 배선 패턴을 형성할 때, 구리 입자를 바인딩하는 역할을 하는 소재로서, 배선 패턴이 우수한 인쇄성과 고종횡비를 유지할 수 있도록 하는 기능을 한다.The binder is a material that binds copper particles when forming a wiring pattern using an ink composition for optical sintering, and functions to maintain excellent printability and high aspect ratio of the wiring pattern.
일 구현예에 따르면, 상기 바인더는 실리카 입자와 폴리에스테르 수지를 포함한다. 이때 실리카 입자의 평균 입자 직경은 30 내지 3000nm, 바람직하게 35 내지 1000nm인 것이 좋다. 실리카 입자는 폴리에스테르 수지 100 중량부에 대해 3 내지 10 중량부의 함량으로 포함될 수 있다. According to one embodiment, the binder includes silica particles and a polyester resin. At this time, the average particle diameter of the silica particles is preferably 30 to 3000 nm, preferably 35 to 1000 nm. The silica particles may be included in an amount of 3 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyester resin.
상기 바인더는 상기 광소결 잉크 조성물 전체 중량 대비 10 내지 12 wt%의 함량으로 비율로 포함될 수 있다. 만약, 상기 바인더의 함량이 상기 범위 미만이면, 상기 구리 입자 소결이 잘되지 않으며 반대로 바인더의 함량이 상기 범위를 초과하면 상기 바인더에 의해 구리 입자 소결이 방해될 수 있다.The binder may be included in an amount of 10 to 12 wt% based on the total weight of the photosintering ink composition. If the content of the binder is less than the above range, sintering of the copper particles is not well performed. Conversely, if the content of the binder exceeds the above range, sintering of the copper particles may be hindered by the binder.
상기 폴리에스테르 수지는 유리전이온도(glass transition temperature, Tg)가 50 ℃, 분자량은 20000 Mn 이상이다. 상기 유리전이 온도가 50 ℃ 보다 높으면 광소결 후 부착력이 좋지 못하며 온도가 50 ℃ 보다 너무 낮으면 끈적임이 높아 코팅성이 좋지 못하여 잉크가 제대로 충진되지 못하며 광소결 후 도막 크랙이 나타난다. The polyester resin has a glass transition temperature (Tg) of 50° C. and a molecular weight of 20000 Mn or more. If the glass transition temperature is higher than 50° C., adhesion after light sintering is poor, and if the temperature is too low than 50° C., the stickiness is high and the coating property is poor, so that the ink cannot be properly filled, and cracks appear after photo-sintering.
상기 우레탄계 첨가제는 유연 고분자 필름에 대한 부착력을 강화시키고 내열성이 우수하여 필름의 변형을 최소화해준다. The urethane-based additive enhances adhesion to the flexible polymer film and has excellent heat resistance, thereby minimizing the deformation of the film.
일 구현예에 따르면, 상기 우레탄계 첨가제는 하기 화학식 1로 표시된다:According to one embodiment, the urethane-based additive is represented by the following Formula 1:
[화학식 1][Formula 1]
(상기 화학식 1에서, (In Formula 1,
R은 수소; 치환 또는 비치환된 C1~C30의 지방족 알킬기, 지환족 알킬기, 아릴기 또는 아랄킬(aralkyl)기; 고분자화합물기; 헤테로고리화합물기; 또는 그들의 유도체이다.) R is hydrogen; A substituted or unsubstituted C1-C30 aliphatic alkyl group, an alicyclic alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group; High molecular compound group; Heterocyclic compound group; Or their derivatives.)
상기 R은 구체적으로 예를 들면, 수소, 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, 이소부틸, 아밀, 헥실, 에틸헥실, 헵틸, 옥틸, 이소옥틸, 노닐, 데실, 도데실, 헥사데실, 옥타데실, 도코데실, 시클로프로필, 시클로펜틸, 시클로헥실, 알릴, 히드 록시, 메톡시, 히드록시에틸, 메톡시에틸, 2-히드록시 프로필, 메톡시프로필, 시아노에틸, 에톡시, 부톡시, 헥실옥시, 메톡시에톡시에틸, 메톡시에톡시에톡시에틸, 헥사메틸렌이민, 폴린, 피페리딘, 피페라진, 에틸렌디아민, 프로필렌디아민, 헥 사메틸렌디아민, 트리에틸렌디아민, 피롤, 이미다졸, 피리딘, 카르복시메틸, 트리메톡시실릴프로필, 트리에톡시실릴프로필, 페닐, 메톡시페닐, 시아노페닐, 페녹시, 톨릴, 벤질 및 그 유도체, 그리고 폴리알릴아민이나 폴리에틸렌이민과 같은 고 분자 화합물 및 그 유도체 등을 들 수 있는데 특별히 이에 한정되는 것은 아니다.R is specifically, for example, hydrogen, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, amyl, hexyl, ethylhexyl, heptyl, octyl, isooctyl, nonyl, decyl, dodecyl, hexadecyl, octa Decyl, docodecyl, cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl, allyl, hydroxy, methoxy, hydroxyethyl, methoxyethyl, 2-hydroxy propyl, methoxypropyl, cyanoethyl, ethoxy, butoxy, Hexyloxy, methoxyethoxyethyl, methoxyethoxyethoxyethyl, hexamethyleneimine, foline, piperidine, piperazine, ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, triethylenediamine, pyrrole, imidazole , Pyridine, carboxymethyl, trimethoxysilylpropyl, triethoxysilylpropyl, phenyl, methoxyphenyl, cyanophenyl, phenoxy, tolyl, benzyl and derivatives thereof, and high molecular compounds such as polyallylamine or polyethyleneimine And derivatives thereof, and the like, but is not particularly limited thereto.
이때 상기 우레탄계 첨가제는 광소결용 잉크 조성물 전체 함량의 2 내지 4 wt%이다. 상기 첨가제의 함량이 2 wt% 미만이면 부착력이 저하되어 신뢰성에도 문제가 발생하며, 반대로 4 wt% 보다 많으면 광소결 시 저항이 높아지고 도막이 크랙이 발생한다. At this time, the urethane-based additive is 2 to 4 wt% of the total content of the photo-sintering ink composition. If the content of the additive is less than 2 wt%, adhesion is lowered, resulting in reliability problems. Conversely, if the content is more than 4 wt%, the resistance increases during light sintering and cracks occur in the coating film.
상기 분산제는 광소결용 잉크 조성물 내에서 구리 입자를 균일하게 분산시켜, 광소결에 의해 형성되는 도전성 패턴 내에 기공이 발생되는 것을 억제한다. 상기 분산제는 구리 입자 표면과 매칭성이 잘 되면서 조성물 간의 상용성이 우수한 것을 선택하면 원하는 물성과 코팅성을 부여할 수 있다. 일 구현예에 따르면, 상기 분산제는 탈응집형 고분자형(폴리우레탄계, 폴리아크릴계), 저분자형(지방산계, 인산에스테르계) 등이 일 수 있다The dispersant uniformly disperses the copper particles in the ink composition for photo-sintering, thereby suppressing the generation of pores in the conductive pattern formed by photo-sintering. The dispersant may provide desired physical properties and coating properties by selecting one having good compatibility with the copper particle surface and excellent compatibility between the compositions. According to one embodiment, the dispersant may be a deagglomerated polymer type (polyurethane type, polyacrylic type), low molecular type (fatty acid type, phosphate ester type), or the like.
상기 분산제는 상기 광소결 잉크 조성물 전체 중량 대비 1 내지 3 wt%의 함량으로 비율로 포함될 수 있다. 만약, 상기 분산제의 함량이 상기 범위 미만이면, 상기 첨가에 따른 효과가 미미하고, 반대로 상기 범위를 초과하면 상기 바인더에 의해 구리 입자간의 치밀화가 저해될 수 있다.The dispersant may be included in an amount of 1 to 3 wt% based on the total weight of the photosintering ink composition. If the content of the dispersant is less than the above range, the effect of the addition is insignificant, and if it exceeds the above range, densification between copper particles may be inhibited by the binder.
일 구현예에 따른 광소결용 잉크 조성물은, 구리 입자 분산과 코팅 시 젖음성, 연속인쇄시 젖음성 등을 부여하기 위해 공지의 유기용매, 수용매 등의 용매를 포함할 수 있다. 상기 용매로는 물; 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알코올 등의 알코올류; 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류; N-메틸피롤리돈 등의 피롤리딘류, 에틸 아세테이트 등의 에스터류; 벤질 아세테이트 등의 방향족 에스터류; 디메톡시에탄, 1-클로로부탄 등의 선형및/또는 가지형의 탄화수소류; 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 에틸셀로솔브 아세테이트, 부틸셀로솔브 아세테이트 등의 글리콜 에테르(셀로솔브)류; 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.The ink composition for photosintering according to an embodiment may include a solvent such as a known organic solvent and an aqueous solvent to impart wettability during dispersion and coating of copper particles, and wettability during continuous printing. Water as the solvent; Alcohols such as methanol, ethanol, and isopropyl alcohol; Ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; Pyrrolidines such as N-methylpyrrolidone, esters such as ethyl acetate; Aromatic esters such as benzyl acetate; Linear and/or branched hydrocarbons such as dimethoxyethane and 1-chlorobutane; Glycol ethers (cellosolve) such as dipropylene glycol methyl ether, ethyl cellosolve acetate, and butyl cellosolve acetate; And one or more selected from the group consisting of a mixture thereof may be used.
상기 용매는 상기 광소결용 잉크 조성물 전체 100 중량%를 만족하도록 잔부로 포함될 수 있다. The solvent may be included in the balance to satisfy 100% by weight of the total ink composition for photosintering.
또한, 일 구현예에 따르면 상기 광소결용 잉크 조성물에는 공지의 잉크의 첨가제(소포제나, 표면 조정제, 틱소제등)를 포함할 수 있다. In addition, according to one embodiment, the ink composition for light sintering may contain known additives (antifoaming agents, surface modifiers, thixotropic agents, etc.).
상기 광소결용 잉크 조성물을 기판 상에 임의 형상의 인쇄 패턴을 형성하고, 이 인쇄 패턴에 광조사를 수행하여 구리의 소결체를 생성하고, 도전성 패턴을 형성할 수 있다. The optical sintering ink composition may be formed on a substrate with a printed pattern of an arbitrary shape, and light irradiation may be performed on the printed pattern to generate a sintered body of copper, thereby forming a conductive pattern.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 실험예를 기재한다. 하기 실시예 및 실험예는 본 발명을 보다 명확히 표현하기 위한 목적으로 기재될 뿐 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred examples and experimental examples of the present invention will be described. The following examples and experimental examples are described for the purpose of more clearly expressing the present invention, but the contents of the present invention are not limited to the following examples.
제조예Manufacturing example 1: 바인더 제조 1: Binder preparation
둥근 플라스크에 디프로필렌 글리콜 메틸 에테르(Dipropylene Glycol Methyl Ether) 5500g, 순수(DI-water) 50g 을 넣고 용액의 온도가 50 ℃ 가 유지되도록 스터링을 500rpm으로 유지해주면서 가열한 후 순차적으로 AEROSIL®200의 20g과 폴리에스테르 수지(Mn 20,000, Tg 50 ℃) 380 g을 투입하고 4시간 동안 교반하였다. 4시간 후 바인더에 기포를 제거하기 위해 교반을 멈추고 1시간 유지하여 바인더를 제조하였다. In a round flask, add 5500 g of Dipropylene Glycol Methyl Ether and 50 g of DI-water, heat it while maintaining the stirring at 500 rpm so that the temperature of the solution is maintained at 50 ℃, and then 20 g of AEROSIL®200 sequentially. And polyester resin (Mn 20,000, Tg 50 ℃) 380 g was added and stirred for 4 hours. After 4 hours, stirring was stopped and maintained for 1 hour to remove air bubbles in the binder to prepare a binder.
제조예Manufacturing example 2: 우레탄계 첨가제 제조 2: Preparation of urethane additives
둥근 플라스크에 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르(Ethylene Glycol Monobutyl Ether) 10g 을 넣고 용액의 온도가 40 ℃ 가 유지되도록 스터링을 500rpm으로 유지해주면서 가열한 후 titanate coupler(LICA 01) 10g 투입 후 2시간 유지하였다. 그 다음 블록 이소시아네이트 화합물(Baxenden Chemical BI 201, water based blocked isocyanate) 80g 투입 후 2시간 동안 교반하였다. 이때 블록 이소시아네이트 화합물의 블록킹제는 3,4-디메틸 피라졸이었다. 10 g of ethylene glycol monobutyl ether was added to a round flask, heated while maintaining the stirring at 500 rpm so that the temperature of the solution was maintained at 40° C., and then 10 g of titanate coupler (LICA 01) was added and maintained for 2 hours. Then, 80 g of a block isocyanate compound (Baxenden Chemical BI 201, water based blocked isocyanate) was added and stirred for 2 hours. At this time, the blocking agent of the blocked isocyanate compound was 3,4-dimethyl pyrazole.
실시예Example 1 내지 6 및 1 to 6 and 비교예Comparative example 1 내지 8: 1 to 8: 광소결용Light sintering 잉크 조성물의 제조 Preparation of ink composition
하기 표 1과 같은 조성비로 바인더, 첨가제를 혼합한 것에 분산제로 YK 社disperbyk161 1 wt% 첨가하여 1차 분산을 Paste mixer 장비를 이용하여 혼합 후 입자 D50: 2 ㎛의 은 코팅 구리 입자 80 wt% 를 투입하여 전체함량 100 wt% 가 되도록 나머지 DOWANOL DPM (Dipropylene Glycol Methyl Ether) 용매를 하기 표 1과 같은 조성비로 투입하여 2차 분산을 3roll mill 를 이용하여 제조하였다.1 wt% of YK company disperbyk161 was added as a dispersant to the mixture of the binder and the additive in the composition ratio as shown in Table 1 below, and the first dispersion was mixed using a Paste mixer, and then particles D50: 80 wt% of silver coated copper particles of 2 µm In addition, the remaining DOWANOL DPM (Dipropylene Glycol Methyl Ether) solvent was added in a composition ratio as shown in Table 1 so that the total content was 100 wt%, and a secondary dispersion was prepared using a 3 roll mill.
비교예 7은 상기 실시예 1에서 제조한 제 1 바인더 및 멜라민 수지를 하기 표와 같은 조성비로 첨가한 것에 분산제 1 wt% 첨가하여 1차 분산을 Paste mixer 장비를 이용하여 혼합 후 입자 D50: 2 ㎛의 은 코팅 구리 입자 80 wt%를 투입하여 전체함량 100 wt% 가 되도록 나머지 DOWANOL DPM (Dipropylene Glycol Methyl Ether) 용매를 하기 표 1과 같은 조성비로 투입하여 2차분산을 3roll mill 를 이용하여 제조하였다. In Comparative Example 7, 1 wt% of a dispersant was added to the mixture of the first binder and the melamine resin prepared in Example 1 in the composition ratio shown in the table below, and the first dispersion was mixed using a Paste mixer, and the particles D50: 2 µm The remaining DOWANOL DPM (Dipropylene Glycol Methyl Ether) solvent was added at a composition ratio as shown in Table 1 below so that 80 wt% of silver-coated copper particles were added to the total content of 100 wt%, and a secondary dispersion was prepared using a 3roll mill.
비교예 8은 상기 실시예 1에서 제조한 바인더 및 수첨 로진(Hydrogenated Rosin)을 표 1과 같은 조성비로 첨가하여 상기 비교예 7과 동일한 방법으로 제조하였다.Comparative Example 8 was prepared in the same manner as in Comparative Example 7 by adding the binder and hydrogenated rosin prepared in Example 1 in the composition ratio shown in Table 1.
11 wt%Manufacturing Example 1
11 wt%
2 wt%Manufacturing Example 2
2 wt%
11 wt%Manufacturing Example 1
11 wt%
3 wt%Manufacturing Example 2
3 wt%
11 wt%Manufacturing Example 1
11 wt%
4 wt%Manufacturing Example 2
4 wt%
12 wt%Manufacturing Example 1
12 wt%
2 wt%Manufacturing Example 2
2 wt%
12 wt%Manufacturing Example 1
12 wt%
3 wt%Manufacturing Example 2
3 wt%
12 wt%Manufacturing Example 1
12 wt%
4 wt%Manufacturing Example 2
4 wt%
12 wt%Manufacturing Example 1
12 wt%
10 wt%Tg below 40 ℃ binder
10 wt%
2 wt%Manufacturing Example 2
2 wt%
10 wt%Acrylate resin
10 wt%
2 wt%Manufacturing Example 2
2 wt%
10 wt%Phenoxy resin
10 wt%
2 wt%Manufacturing Example 2
2 wt%
10 wt%Manufacturing Example 1
10 wt%
1 wt%Manufacturing Example 2
1 wt%
10 wt%Manufacturing Example 1
10 wt%
5 wt%Manufacturing Example 2
5 wt%
10 wt%Manufacturing Example 1
10 wt%
2 wt%Melamine resin
2 wt%
10 wt%Manufacturing Example 1
10 wt%
2 wt%Hydrogenated rosin
2 wt%
실험예Experimental example 1: 잉크 조성물의 특성 평가 1: Evaluation of properties of the ink composition
상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 8에서 제조한 광소결용 잉크 조성물을 Imprinting 장비를 이용하여 PET 기반의 음각으로 패턴닝이 되어있고 선폭은 2~9 ㎛의 필름 위에 인쇄한 후, 80 ℃의 온도로 설정된 열풍식 오븐(oven)에서 5 분 동안 건조시킨 다음 광소결 장비를 이용하여 광에너지 7J, 10ms 으로 소결을 진행하였다. The optical sintering ink compositions prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 8 were patterned with a PET-based intaglio using an imprinting equipment, and the line width was printed on a film of 2 to 9 μm, and then 80 After drying for 5 minutes in a hot air oven set at a temperature of °C, sintering was performed with light energy of 7J and 10ms using a light sintering equipment.
면 저항은 면 저항측정기(SIMCO, ST-4)를 이용하여 면 저항을 5회 측정한 후, 평균을 구하였고, 부착테스트는 ASTM D3359 규격에 의거하여, 크로스-컷 시험(cross-cuttest)한 후, 3M테이프(V610) 테스트를 진행하여 구하였으며, ASTM D3359 규격은 먼저, 시험할 도막 부위를 선택하고, 다음으로, 크로스-컷(cross-cut) 테스트를 진행한다.The surface resistance was measured 5 times using a surface resistance meter (SIMCO, ST-4), and then the average was obtained, and the adhesion test was performed in a cross-cut test according to ASTM D3359 standard. Thereafter, a 3M tape (V610) test was carried out to obtain it, and ASTM D3359 standard first selects a portion of the coating film to be tested, and then performs a cross-cut test.
본 실험예에서는 1 mm의 간격으로 크로스-컷을 수행하였다. 테이프(tape)를 붙이고, 지우개로 문질러 코팅막에 테이트를 밀착시킨 후, 재빠르게 뜯어 확인하였으며, 평가 방법은 5B > 4B >3B> 2B > 1B > 0B의 6가지 단계로 나타내었다(5B로 갈수록 부착력이 우수). 동일한 방법으로 고온, 고습의 환경에서 10일 동안 방치한 후 저항변화율과 부착력을 측정하였다. 그 결과는 각각 아래 표 2 및 표 3에 나타내었다. In this experimental example, cross-cuts were performed at intervals of 1 mm. After attaching a tape, rubbing it with an eraser to adhere the tate to the coating film, it was quickly ripped to confirm, and the evaluation method was shown in 6 steps: 5B> 4B> 3B> 2B> 1B> 0B This is excellent). In the same way, after leaving for 10 days in an environment of high temperature and high humidity, the rate of change of resistance and adhesion were measured. The results are shown in Tables 2 and 3 below, respectively.
상기 표 2 및 표 3을 참조하면, 본 발명에 따른 잉크 조성물은 유연 고분자 필름에 대한 부착력이 우수하며, 고온, 고습의 환경에서의 저항변화와 부착력도 우수하다. Referring to Tables 2 and 3, the ink composition according to the present invention has excellent adhesion to the flexible polymer film, and resistance change and adhesion in high temperature and high humidity environments are also excellent.
Claims (7)
실리카 입자 및 폴리에스테르 수지를 포함하는 바인더;
우레탄계 첨가제;
분산제; 및
용매를 포함하는 광소결용 잉크 조성물.Copper particles coated with one selected from the group consisting of silver (Ag), nickel (Ni), palladium (Pd), gold (Au), and platinum (Pt);
A binder containing silica particles and a polyester resin;
Urethane additives;
Dispersant; And
An ink composition for photosintering containing a solvent.
폴리에스테르 수지 100 중량부에 대해 3 내지 10 중량부의 함량으로 포함되는 것인 광소결용 잉크 조성물.The method of claim 1, wherein the silica particles are
The optical sintering ink composition that is contained in an amount of 3 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyester resin.
30 내지 3000 nm인 것인 광소결용 잉크 조성물.The method of claim 1, wherein the average particle diameter of the silica particles is
The ink composition for light sintering of 30 to 3000 nm.
유리전이 온도가 50 ℃인 것인 광소결용 잉크 조성물.The method of claim 1, wherein the polyester resin is
The glass transition temperature is 50 ℃ to the ink composition for light sintering.
광소결용 잉크 조성물의 전체 중량에 대해 10 내지 12 중량%인 것인 광소결용 잉크 조성물.The method of claim 1, wherein the content of the binder is
The ink composition for photosintering of 10 to 12% by weight based on the total weight of the ink composition for photosintering.
하기 화학식 1로 표시되는 것인 광소결용 잉크 조성물:
[화학식 1]
(상기 화학식 1에서,
R은 수소; 치환 또는 비치환된 C1~C30의 지방족 알킬기, 지환족 알킬기, 아릴기 또는 아랄킬(aralkyl)기; 폴리알릴아민; 폴리에틸렌이민; 헤테로고리화합물기; 또는 그들의 유도체이다.) The method of claim 1, wherein the urethane-based additive
The optical sintering ink composition represented by the following Formula 1:
[Formula 1]
(In Formula 1,
R is hydrogen; A substituted or unsubstituted C1-C30 aliphatic alkyl group, an alicyclic alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group; Polyallylamine; Polyethyleneimine; Heterocyclic compound group; Or their derivatives.)
광소결용 잉크 조성물의 전체 중량에 대해 2 내지 4 중량%인 것인 광소결용 잉크 조성물.The method of claim 1, wherein the content of the urethane-based additive is
The light sintering ink composition is 2 to 4% by weight based on the total weight of the light sintering ink composition.
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