KR20140040805A - 전기 전도성 구조물을 제조하기 위한 은-함유 수성 잉크 제형, 및 이러한 전기 전도성 구조물을 제조하기 위한 잉크 젯 인쇄 방법 - Google Patents
전기 전도성 구조물을 제조하기 위한 은-함유 수성 잉크 제형, 및 이러한 전기 전도성 구조물을 제조하기 위한 잉크 젯 인쇄 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 전기 전도성 구조물들의 제조를 위한 은-함유 수성 잉크 제형에 관한 것으로서, 상기 제형은, 유기 용매, 첨가제 및 물을 적어도 함유하는 담체 성분 A와, 액체 분산제, 안정화된 은 나노입자들 및 정전기적 분산 안정제를 적어도 함유하는, 성분 B로서의 은 나노입자로 구성되는 2-성분 시스템으로서 제공된다. 상기 제형은 a) 1 내지 50중량%의 유기 용매, b) 0.005 내지 12중량%의 첨가제, c) 40 내지 70중량%의 물, 및 d) 15 내지 50중량%의 정전기적으로 안정화된 은 나노입자들을 적어도 함유하는 성분 B 및 B로 구성되며, 여기서, 상기 잉크 제형 중의 모든 비율의 합은 100중량%이다). 추가로 본 발명은 이러한 잉크 제형의 제조 방법, 기판 위의 전기 전도성 구조물들 및/또는 피복물들의 제조 방법, 및 잉크젯 프린터용 잉크로서의 및/또는 전기 전도성 구조물들 및/또는 피복물들의 제조를 위한, 본 발명에 따른 잉크 제형의 용도에 관한 것이다.
Description
본 발명은, 특히 잉크젯 인쇄 방법들에 의해, 전기 전도성 구조물들, 특히 가요성 기판들 위의 전기 전도성 구조물들을 제조하기 위한 은-함유 수성 잉크 조성물에 관한 것으로서, 상기 제형은 비히클 성분 A와, 정전기적으로 안정화된 은 나노입자들을 포함하는 성분 B로서의 은 나노입자 졸로 구성되는 1- 또는 2-성분 시스템으로서 제공된다. 또한 본 발명은 본 발명의 인쇄 가능한 잉크 제형으로부터 수득될 수 있는 전기 전도성 구조물들, 및 잉크젯 프린터용 잉크로서의 상기 잉크 제형의 용도에 관한 것이다.
잉크젯 인쇄 및 기타 인쇄 방법들은 기능성 재료들의 도포를 위한 다른 선택사항들(alternative options)로서 유용할 수 있다. 잉크젯 인쇄 방법들의 이점은 인쇄되는 이미지, 즉 궁극적으로는 피니싱되는(finished) 구조물들이 언제라도 변경될 수 있다는 것이다. 스크린 인쇄 방법들에서는, 신규 마스크가 맨 먼저 제조되어야 한다. 중요한 사용 분야는 전도성 구조물들, 특히 은으로 구성된 전도성 구조물들의 인쇄 전자(printed electronics) 분야이다. 이들은 높은 전기 전도성, 및 동시에, 귀금속 특성으로 인한 감소된 부식 경향을 갖는다.
유체 상태의 은 또는 기타 금속들의 가공에서, 2가지 기본 개념이 존재한다. 첫 번째, 안정화된 나노입자들은 유기 용매 또는 물에 분산될 수 있다. 그러나, 잉크젯 인쇄 방법에서 입자들은 이의 직경이 노즐 직경의 약 5%를 초과하는 경우 노즐을 막히게 하는 경향을 갖는 것으로 밝혀졌다. 또한, 안정화된 나노입자들을 소결시키기 위해서는 비교적 높은 온도가 요구된다. 이러한 온도는 모든 기판들에 대해 적합한 것은 아니다.
두 번째 선택사항은 금속 잉크, 즉 적절한 용매 중의 금속-함유 분자 또는 입자의 용액의 사용이다. 나노미터 범위의 금속 입자들로 충전된 잉크를 사용하면, 예를 들면, 잉크젯 기법의 도움하에, 거의 모든 기하구조들을 갖는 좁은 전기 전도성 트랙(track)들을 인쇄하는 것이 가능해진다. 그러나, 여기서, 금속-함유 분자들은, 예를 들면 분해 및 후속의 소결에 의해 금속으로 전환되어야 하는데, 이것은 기판의 선택을 한정시킨다. 따라서, 가요성 중합체 기판의 경우, 소결 온도가 결정적인 방법 파라미터이다.
전도성 구조물의 제조를 위한 페이스트 형태의 은 카복실레이트 제형들이 WO 제2008/038976호에 기재되어 있다. 당해 특허 출원은, 아미노 그룹과 하이드록실 그룹을 포함하는 유기 리간드가 지방족 은 카복실레이트에 2:1의 당량비로 결합되어 있는 유기 은 착물에 관한 것이다. 유사하게는, 산화은 분말, 은 분말 및 은 플래이크로 구성된 은 공급원, 및 또한 유기 은 착물(아미노 그룹과 하이드록실 그룹을 갖는 유기 리간드가 상기 유기 은 착물에 결합되어 있다)을 포함하는 전도성 페이스트가 기재되어 있다. 상기 유기 은 착물은 용매 중에서 높은 용해도를 갖고, 실온에서 액체 상태에 있다. 따라서, 이러한 복합체를 포함하는 전도성 페이스트에서, 추가의 용매는 존재할 필요가 없거나 단지 소량으로만 존재할 필요가 있다. 그 결과, 은 함량을 증가시키는 것이 가능하다. 또한, 상기 복합체를 포함하는 전도성 페이스트는 추가의 분산제 없이도 높은 점도 및 높은 안정성을 갖고, 동시에, 간단한 방식으로 산업적으로 사용될 수 있다. 그러나, 당해 전도성 페이스트는 잉크젯 인쇄 방법들을 사용하여 구조물들을 형성하는 데에는 사용될 수 없고, 따라서 스크린 인쇄 방법들에 의존할 필요가 있다.
문헌 WO 제2003/038002호 및 US-A 제2005/0078158호는 여러 가지 중에서도 특히 카복시메틸 셀룰로스 나트륨 염으로 안정화된 은 나노입자들을 포함하는 제형들을 기재한다. 이들 문헌은 예를 들면 열 또는 응집제에 의한 후처리의 필요성을 기재하지만, 가공 온도, 및 제형으로부터 수득되는 미세구조물의 전도성은 기재하지 않았다. 기재된 제형들 중의 은 입자의 함량은 1.2중량% 이하이다. 은 함량이 증가하는 경우, 입자 크기가 상승하며 수시간 내에 은 입자들의 침강이 발생하는 것으로 언급된다. 마찬가지로, 상기 제형은 단지 최종 제형의 점도가 현저하게 증가한 결과로서 잉크젯 인쇄에 적합하지 않는 것으로 언급된다.
특허 명세서 US 제7 615 111 B2호는 잉크 조성물을 제공하기 위해 비히클과 그리고 적어도 하나의 추가 염료 또는 안료와 배합되는 수계 은 나노입자 안료를 기재한다. 추가의 염료와 은 나노입자 안료는 또한, 잉크 조성물을 제공하도록 배합되기 전에, 개별 비히클과 각각 혼합될 수 있다. US 제7 615 111 B2호의 잉크 조성물들은 잉크젯 인쇄에 그리고 기판 위의 전기 전도성 또는 금속 광택 피복물들의 제조에 적합하다고 한다.
잉크젯 인쇄(잉크젯 기법)에 특히 적합한 전도성 구조물들을 제조하기 위한 인쇄 가능한 잉크 제형들이 여전히 요구되고 있다. 추가로, 본 발명에 따라 달성하고자 하는 목적은, 잉크 제형이, 낮은 후처리 온도 및 매우 짧은 열 처리의 경우에도 전기 전도성을 발생시켜서, 열적으로 민감한 재료들로부터 제조된 기판 위에서도, 예를 들면 폴리카보네이트 기판과 같은 플라스틱 기판 위에서도 전기 전도성 구조물들의 제조가 가능하도록 하는 것이다. 또한, 이들 잉크 제형은 오랜 기간에 걸쳐 안정하게 저장될 수 있고, 이에 따라, 더욱 구체적으로는, 저장 후에도 여전히 잉크젯 인쇄에 적합한 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 가요성 기판들 위에 가요성 전기 전도성 구조물들을 제조할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명은, 전기 전도성 구조물들의 제조를 위한 은-함유 수성 잉크 제형을 제공하고, 여기서, 상기 잉크 제형은,
- 유기 용매, 첨가제 및 물을 적어도 포함하는 비히클 성분 A, 및
- 액체 분산제 및 정전기적으로 안정화된 은 나노입자들을 적어도 포함하는, 성분 B로서의 은 나노입자 졸
로 구성되는 1- 또는 2-성분 시스템의 형태로 제공되고,
성분 A 및 성분 B로 구성되는 잉크 제형은
a) 1 내지 50중량%의 유기 용매,
b) 0.005 내지 12중량%의 첨가제,
c) 40 내지 70중량%의 물, 및
d) 15 내지 50중량%의 정전기적으로 안정화된 은 나노입자들
을 적어도 포함하며, 여기서, 상기 잉크 제형에서의 전체 비율의 합은 각각의 경우 100중량%이다.
성분 A 및 성분 B로 구성되는 잉크 제형은 바람직하게는
a) 1 내지 50중량%의 유기 용매,
b-1) 0.1 내지 1.5중량%의 비이온성 계면활성제,
b-2) 0.005 내지 2.0중량%의 이온성 계면활성제,
b-3) 0.01 내지 2.0중량%의 결합제,
b-4) 0.05 내지 2.0중량%의 습윤제,
b-5) 0.0 내지 3.0중량%의 추가 잉크 첨가제,
c) 40 내지 70중량%의 물, 및
d) 15 내지 50중량%의 정전기적으로 안정화된 은 나노입자들
을 적어도 포함하며, 여기서, 상기 잉크 제형에서의 전체 비율의 합은 각각의 경우 100중량%이다.
성분 A 및 성분 B로 구성되는 잉크 제형은 더욱 바람직하게는
a) 10 내지 50중량%의 유기 용매,
b-1) 0.1 내지 1.5중량%의 비이온성 계면활성제,
b-2) 0.005 내지 2.0중량%의 이온성 계면활성제,
b-3) 0.01 내지 2.0중량%의 결합제,
b-4) 0.05 내지 2.0중량%의 습윤제,
b-5) 0.0 내지 3.0중량%의 추가 잉크 첨가제,
c) 40 내지 70중량%의 물, 및
d) 15 내지 25중량%의 정전기적으로 안정화된 은 나노입자들
을 적어도 포함하며, 여기서, 상기 잉크 제형에서의 전체 비율의 합은 각각의 경우 100중량%이다.
비히클 성분 A는 본 발명에 따르면 성분 A, 비히클 또는 비히클 성분(잉크 비히클)이라고도 불리운다.
본 발명에 따르면, 적합한 유기 용매의 선택은 특히, 전기 전도성 구조물들을 형성하기 위한 잉크 제형에 대한 낮은 후처리 온도와 관련하여 이루어진다. 환언하면, 본 발명에 따른 적합하고 바람직한 용매는 특히, 약 ≤ 140℃ 온도의 열 처리에 의해 제거될 수 있는 것들이다.
적합한 유기 용매에는 바람직하게는 1가 또는 다가 알코올, 더욱 바람직하게는 1가 또는 다가 C1-C5-알코올, 예를 들면 에탄올, 에틸렌 글리콜, i-프로판올, n-프로판올, 1,2-프로판디올, n-부탄올, i-부탄올, 1-펜탄올, 2-펜탄올, 3-펜탄올 및 2-메틸-1-부탄올이 포함된다. 바람직하게는, 본 발명에 따라 사용되는 유기 용매 a)는 1,2-프로판디올이다. 바람직하게는, 본 발명에 따르면, 상기 유기 용매는 전체 잉크 제형을 기준으로 15 내지 30중량%의 농도로, 예를 들면 20중량%의 농도로 사용된다.
상기 비히클은 적어도 하나의 유기 용매(이것은 매우 특히 바람직한 양태에서 1,2-프로판디올이다), 및 또한 첨가제 및 물을 포함한다.
상기 잉크 제형을 위한 추가 잉크 첨가제 b-5)는 바람직하게는 표면-활성 물질, 안료, 소포제, 광 안정제, 형광 증백제, 부식 억제제, 산화방지제, 살조제, 가소제, 증점제 및 완충제의 그룹으로부터 선택되고, 상기 목록은 모든 것을 망라한 것이 아니다.
성분 B는 본 발명에 따르면 은 나노입자 졸(Ag 졸)이라고도 불리운다. 본 발명에 따르면, 상기 은 나노입자 졸은 적어도 하나의 액체 분산제, 및 정전기적 분산 안정제로 안정화된 은 나노입자들(이들은 본 발명에 따르면 정전기적으로 안정화된 은 나노입자들 또는 정전기적 은 나노입자들이라 불리운다)을 포함한다.
상기 은 나노입자 졸을 위한 액체 분산제(들)는 바람직하게는 물, 또는 물과 유기 용매(바람직하게는 수용성 유기 용매)를 포함하는 혼합물이다. 상기 액체 분산제(들)는 더욱 바람직하게는 물 또는 물과 알코올, 알데하이드 및/또는 케톤과의 혼합물, 더욱 바람직하게는 물 또는 물과 탄소 원자수 5 이하, 바람직하게는 4 이하의 1가 또는 다가 알코올, 예를 들면 1가 또는 다가 C1-C5-알코올, 예를 들면 에탄올, 에틸렌 글리콜, i-프로판올, n-프로판올, 1,2-프로판디올, n-부탄올, i-부탄올, 1-펜탄올, 2-펜탄올, 3-펜탄올 및 2-메틸-1-부탄올, 바람직하게는 1가 또는 다가 C1-C5-알코올, 예를 들면 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올 또는 에틸렌 글리콜, 탄소 원자수 4 이하의 알데하이드, 예를 들면 포름알데하이드, 및/또는 탄소 원자수 4 이하의 케톤, 예를 들면 아세톤 또는 메틸 에틸 케톤과의 혼합물이다. 매우 특히 바람직한 분산제는 물이다.
은 나노입자들의 정전기적 안정화를 위해, 은 나노입자 졸의 제조시에 적어도 하나의 정전기적 분산 안정제가 첨가된다. 본 발명의 맥락에서 정전기적 분산 안정제는, 이것이 존재함으로 인해 은 나노입자들에게 반발력이 부여되도록 하는 성분(은 나노입자들은, 이들 반발력을 기반으로 하여, 더 이상 응집되는 경향을 갖지 않는다)을 의미하는 것으로 이해된다. 결과적으로, 정전기적 분산 안정제의 존재 및 효과로 인해 은 나노입자들 사이에서 반발 정전기력(repulsive electrostatic force)(이것은 은 나노입자들의 응집을 촉진시키는 반 데르 발스 힘을 방해한다)이 유도된다.
정전기적 반발에 의한 은 나노입자들의 안정화는, 본 발명에 따른 유리하게 안정한 잉크 제형으로부터 간소화된 방식으로 기판들 위에 전도성 구조물들 또는 표면 피복물들을 제조할 수 있는 효과를 추가로 달성한다. 본 발명에 의해, 이들 구조물들 및 표면 피복물들을, 피복되는 표면에 대한 더 낮은 열 응력으로 더욱 신속하게 수득하는 것이 가능하다.
본 발명의 맥락에서 은 나노입자들은, 예를 들면, 동적 광 산란에 의한 측정시, 100nm 미만, 바람직하게는 80nm 미만의 d50을 갖는 것들을 의미하는 것으로 이해된다. 동적 광 산란에 의한 측정에 적합한 기기의 하나의 예는 브룩하벤 인스트루먼트 코포레이션(Brookhaven Instrument Corporation)으로부터의 ZetaPlus Zeta Potential 분석기이다.
본 발명에 따르면, 상기 잉크 제형은 1- 또는 2-성분 시스템으로서 제공될 수 있다. 환언하면, 상기 잉크 제형은 유리하게는 우선 2개의 별도로 제조된 성분 A 및 성분 B의 형태로 개별 저장되고, 후속적으로 사용 시점(pou: point of use)에서 2개의 성분 A 및 성분 B로부터 배합, 예를 들면 혼합될 수 있다. 본 발명의 2개의 개별 성분 A 및 성분 B는 놀랍게도 적합한 조건하에서 수개월에 걸쳐 저장-안정성이다. 2개의 개별 성분 A 및 성분 B로부터 함께 혼합된 잉크 제형은 유리하게는 5 내지 10℃의 권장 온도 범위 내에서 수일, 예를 들면 1주에 걸쳐 안정하게 저장될 수 있다.
본 발명에 따르는 "안정성" 또는 "저장-안정성"은, 입자들의 현저한 응집 및/또는 침강 또는 잉크 제형의 현저한 점도 증가가 발생하지 않음을 의미하는 것으로 이해된다. 또한, "저장-안정성"은, 저장 시간 이후에도, 성분 A 및 성분 B가 잉크 제형의 제조에 적합하고, 이에 따라 제조된 잉크 제형이 잉크젯 기법에서의 사용, 즉 잉크젯 인쇄에 적합하다는 것을 의미한다. 따라서, 본 발명에 따르면, 예를 들면 잉크젯 프린트 헤드 내의 노즐이 막히는 문제들을 방지하는 것이 가능하다.
본 발명의 하나의 양태에서, 은 나노입자들의 정전기적 안정화를 위한 분산 안정제는 탄소 원자수 5 이하의 디- 또는 트리카복실산 또는 이의 염일 수 있다. 은 나노입자들을 위한 이러한 정전기적 분산 안정제 선택의 효과는, 본 발명의 잉크 제형이, 예를 들면 중합체-안정화된 은 나노입자 분산액을 사용한 제형들에 비해, 전기 전도성 구조물들의 형성을 위해 비교적 낮은 후처리 온도 및 비교적 짧은 열 처리 시간을 요구한다는 것이다.
은 나노입자들의 안정화를 위한 특히 바람직한 정전기적 분산 안정제는 시트르산 또는 시트레이트, 예를 들면 리튬, 나트륨, 칼륨 또는 테트라메틸암모늄 시트레이트이다. 본 발명에 따르면, 시트레이트, 예를 들면 리튬, 나트륨, 칼륨 또는 테트라메틸암모늄 시트레이트를 정전기적 분산 안정제로서 사용하는 것이 매우 특히 바람직하다. 수성 분산액에서, 염 형태의 정전기적 분산 안정제는 매우 실질적으로는 이들의 이온으로 해리되어 존재한다(각각의 음이온들이 정전기적 안정화를 야기한다).
상기 언급된 정전기적 분산 안정제들은 또한, 순전히 표면 덮임(coverage)을 통한 입체 안정화를 제공하는 중합체 및 분산 안정제에 비해 유리한데, 그 이유는, 상기 정전기적 분산 안정제들은 분산액 중의 은 나노입자들의 제타 전위의 발생을 촉진시키지만, 동시에, 상기 분산액으로부터 이후에 생성되는 잉크 제형에서의 그리고 이로부터 얻어지는 전도성 구조물 또는 표면 피복물에서의 은 나노입자들의 입체적 장애(steric hindrance)가, 있다고 하더라도, 단지 무시할 수 있을 정도로 작게 하기 때문이다.
상기 잉크 제형 중에서 정전기적 분산 안정제로서 시트레이트를 사용하는 것이 특히 유리한데, 그 이유는, 상기 시트레이트는 약 150℃의 비교적 낮은 온도에서 이미 용융되고 175℃ 이상의 온도에서 분해되기 때문이다.
본 발명의 잉크 제형들로부터 얻어지는 전도성 구조물들 또는 표면 피복물들의 추가 개선을 위해, 분산제 및 용매 뿐만 아니라 정전기적 분산 안정제도 매우 실질적으로 제거하는 것이 바람직할 수 있는데, 그 이유는, 상기 정전기적 분산 안정제가 은 나노입자들에 비해 감소된 전도도를 가지고 있으며, 이에 따라 최종 구조물 또는 피복물의 비전도도를 약간 손상시킬 가능성이 있기 때문이다. 시트레이트의 상기 언급된 특성들로 인해, 이것은 가열에 의해 간단한 방식으로 달성될 수 있다.
본 발명의 잉크 제형의 추가 양태에서, 적어도 하나의 비이온성 계면활성제 b-1)은 알킬페닐 폴리에틸렌 옥사이드(제조원: Rohm & Haas Co.), 폴리에틸렌 옥사이드 블럭 공중합체, 아세틸렌계 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리에틸렌 옥사이드(POE) 에스테르; 폴리에틸렌 옥사이드 디에스테르; 폴리에틸렌 옥사이드 아민; 폴리에틸렌 옥사이드 아미드 및 디메티콘 코폴리올의 그룹으로부터 선택되는 것으로 사료된다. 아세틸렌계 폴리에틸렌 옥사이드, 예를 들면 에어 프러덕츠(Air Products)로부터 입수 가능한 Surfynol® SEF가 특히 바람직하다. 비이온성 계면활성제(들)는 특히, 본 발명의 잉크 제형의 표면 장력을 적합한 범위로 조절하기 위해 사용된다.
본 발명의 잉크 제형의 또 다른 구성에서, 적어도 하나의 이온성 계면활성제 b-2)는 바람직하게는 설포네이트계 계면활성제, 포스페이트계 계면활성제 및 카복실레이트로부터 선택될 수 있다. 그러나, 더욱 바람직하게는, 이온성 계면활성제 b-2)는 설포네이트계 계면활성제, 예를 들면 나트륨 1,2-비스(2-에틸헥실옥시카보닐)-1-에탄설포네이트(AOT), 알킬-디설폰화된 디페닐 옥사이드 디나트륨 염, 예를 들면 모노- 및 디알킬-디설폰화된 디페닐 옥사이드 디나트륨 염(Dowfax™ 2A1로서 시판됨, 제조원: The Dow Chemical Company), 알킬 디페닐 옥사이드 디설포네이트(Dowfax™ 8390으로서 시판됨, 제조원: The Dow Chemical Company), Polyfox™ 136A, Polyfox™ 156(제조원: Omnova) 또는 음이온성 불소계면활성제(fluorosurfactant), 예를 들면 Zonyl® FS 62(제조원: duPont de Nemour)의 그룹으로부터 본 발명에 따라 선택된다.
음이온성 불소계면활성제, 예를 들면 Zonyl® FS 62는, 심지어 잉크 제형의 목적하는 긴 저장 시간에 걸쳐 특히 유리하고, 본 발명에 따라 사용되는 정전기적으로 안정화된 은 나노입자들과의 상호작용에서 적합한 것으로 밝혀졌다.
설포네이트계 계면활성제, 예를 들면 Polyfox™ 136A, Polyfox™ 156(제조원: Omnova), 또는 음이온성 불소계면활성제, 예를 들면 Zonyl® FS 62(제조원: duPont)는 또한 유리하게는 본 발명의 잉크 제형에서 유동제 또는 레벨링제(leveling agent)로서 제공되어 사용될 수 있다.
설포네이트계 계면활성제, 바람직하게는 알킬-디설폰화된 디페닐 옥사이드 디나트륨 염 또는 알킬 디페닐 옥사이드 디설포네이트, 예를 들면 Dowfax™ 2A1 또는 Dowfax™ 8390은, 비이온성 계면활성제와 함께 사용되는 경우, 최종 잉크 제형의 특성들에 관한, 특히 액적 형성 및 액적 모양, 액적 방출, 및 퍼들(puddle) 형성의 회피 또는 감소에 관한 유리한 상승 효과들을 나타낸다.
본 발명에 따르면, 포스포네이트계 계면활성제, 예를 들면 Zonyl® FSP, 또는 카복실레이트, 예를 들면 Zonyl® FSA, 또는 N-알킬사르코시네이트를 이온성 계면활성제로서 사용하는 것도 가능한데, 이미 상술된 바와 같이 이들보다 설포네이트계 계면활성제가 더 바람직하다.
유용한 결합제 b-3)에는 바람직하게는 폴리비닐피롤리돈 또는 블럭 코폴리에테르, 및 폴리스티렌 블럭을 갖는 블럭 코폴리에테르가 포함된다. 본 발명의 잉크 제형의 바람직한 구성에서, 결합제 b-3)은 폴리비닐피롤리돈(PVP)이다. PVP는 예를 들면 BASF로부터 PVP-K15로서 시판된다. 상기 결합제는 본 발명의 잉크 제형에서, 예를 들면 0.01 내지 1.5중량%, 바람직하게는 0.05 내지 1.0중량%, 예를 들면 0.15중량%의 양으로 사용될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 적어도 하나의 습윤제 e)는 비이온성 계면활성제, 예를 들면 폴리에틸렌 옥사이드 블럭 공중합체, 예를 들면 BASF로부터의 Pluronic® PE 10400일 수 있다. 습윤제는 잉크 제형에서 바람직하게는 0.05 내지 1.5중량%, 바람직하게는 0.1 내지 1.0중량%의 양, 예를 들면 0.12중량%의 양으로 사용될 수 있다.
본 발명의 잉크 제형은 광범위한 상이한 기판 표면들의 뛰어난 습윤을 나타내고, 따라서, 오염된 그리고 저에너지 표면들을 포함하여, 다수의 기판들, 예를 들면 폴리카보네이트(예: Makrofol® DE-1), 폴리비닐 클로라이드(PVC) 또는 폴리에스테르, 예를 들면 PET, PETG, PBT, PBTG 또는 PEN과 같은 플라스틱 기판에 적용될 수 있다.
본 발명의 잉크 제형의 추가의 양태에서, 용매로서 바람직하게 사용되는 물의 양은 잉크 제형의 총량을 기준으로 50 내지 65중량%, 예를 들면 55 내지 62중량%이다. 물은 저가이고 비가연성이며 건강에 무해하기 때문에, 본 발명에 따라 물을 용매로서 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 비록 덜 바람직하긴 하지만, 에탄올, 아세토니트릴, 테트라하이드로푸란, 디옥산, 디메틸 설폭사이드, 방향족 아민, 모노알킬아민, 디알킬아민, 트리알킬아민, 모노알칸올아민, 디알칸올아민 및/또는 트리알칸올아민, 및 이들 용매와 물과의 혼합물을 포함하는 그룹으로부터 용매를 선택하는 것도 가능하다. 상기 언급된 용매들은 비교적 낮은 증기압을 가져서, 용매 증발 후의 잔류 물질에 의한 잉크젯 프린트 헤드의 노즐의 막힘이 드물고/드물거나, 적합한 퍼지 사이클(purge cycle)에 의해 신속하게 처리될 수 있다.
본 발명의 추가의 양태에서, 잉크 제형의 표면 장력은 ≥ 20mN/m 내지 ≤ 70mN/m일 수 있다. 표면 장력은 행잉 드롭(hanging drop) 방법에 의해 측정될 수 있다. 이 목적에 적합한 기기는 크뤼스(Kruess)로부터의 장력계인 이른바 모델 K100이다. 잉크 제형의 표면 장력은, 예를 들면 ≥ 25mN/m 내지 ≤ 35mN/m 또는 ≥ 26mN/m 내지 ≤ 33mN/m의 범위, 예를 들면 ≥ 29mN/m 내지 ≤ 31mN/m 범위 이내일 수 있다. 이러한 표면 장력을 갖는 잉크는 잉크젯 프린터에서 효율적으로 가공될 수 있다. 또한, 이러한 잉크로, 유리, 폴리이미드 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 극성 기판 위에 훨씬 작은 구조물들을 효율적으로 재현하는 것이 가능하다. 표면 장력은, 예를 들면, 잉크 제형 중의 비이온성 계면활성제의 선택 및 농도를 통해 조절될 수 있다.
추가의 양태에서, 본 발명의 잉크 제형의 점도는 ≥ 1mPa s 내지 ≤ 100mPa s, 바람직하게는 ≤ 20mPa s일 수 있다. 점도는 표준 DIN 51562 Part 1을 기반으로 하여, 또는 선택된 전단 속도에서 통상의 회전 점도계에 의해 측정할 수 있다. 예를 들면, 점도는 ≥ 1.5mPa s 내지 ≤ 10mPa s 또는 ≥ 2.0mPa s 내지 ≤ 6mPa s 범위 이내일 수 있다. 본 발명에 따르면, 점도는 예를 들면 ≥ 3mPa s 내지 ≤ 4mPa s 범위 이내인 것도 가능하다. 이러한 점도를 갖는 잉크는 잉크젯 프린터에서 효율적으로 가공될 수 있다.
본 발명의 잉크 제형의 추가 특징들에 관해, 본 발명에 따른 방법 및 본 발명의 용도와 관련하여 제공된 상세한 설명을 명백하게 참조하도록 한다.
추가로 본 발명은, 2개의 성분, 즉,
- 유기 용매, 첨가제 및 물을 적어도 포함하는 비히클 성분 A, 및
- 액체 분산제 및 정전기적으로 안정화된 은 나노입자들을 적어도 포함하는, 성분 B로서의 은 나노입자 졸
을 개별적으로 제조한 다음, 이들을, 수득되는 잉크 제형이
a) 1 내지 50중량%의 유기 용매,
b) 0.005 내지 12중량%의 첨가제,
c) 40 내지 70중량%의 물, 및
d) 15 내지 50중량%의 정전기적으로 안정화된 은 나노입자들
을 적어도 포함하도록 배합하는(여기서, 상기 잉크 제형에서의 전체 비율의 합은 각각의 경우 100중량%이다), 본 발명의 잉크 제형을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
성분 B(은 나노입자 졸)는 정전기적으로 안정화된 은 나노입자들을, 성분 B의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 15 내지 65중량%, 더욱 바람직하게는 18 내지 55중량%, 가장 바람직하게는 20 내지 50중량%의 양으로 포함한다.
정전기적 분산 안정제는 성분 B 중의 은 나노입자들 중의 은의 중량을 기준으로 바람직하게는 0.5 내지 5중량%의 양, 더욱 바람직하게는 1 내지 3중량%의 양으로 성분 B(은 나노입자 졸) 중에 존재한다.
은 나노입자 졸은, 예를 들면, 액체 분산제 중의 은 염을 정전기적 분산 안정제의 존재하에 환원시키고, 임의의 후속의 정제 및 농축 단계들에 의해 제조할 수 있다. 여기서, 적합한 환원제는 바람직하게는 티오우레아, 하이드록시아세톤, 보로하이드라이드, 철 암모늄 시트레이트, 하이드로퀴논, 아스코르브산, 디티오니트, 하이드록시메탄설핀산, 디설파이트, 포름아미딘설핀산, 아황산, 하이드라진, 하이드록실아민, 에틸렌디아민, 테트라메틸에틸렌디아민 및/또는 하이드록실아민 설페이트이다. 특히 바람직한 환원제는 보로하이드라이드이다. 매우 특히 바람직한 환원제는 수소화붕소나트륨이다. 적합한 은 염은, 예를 들면 바람직하게는 질산은, 아세트산은, 시트르산은이다. 질산은이 특히 바람직하다.
성분 A)는, 예를 들면 개별 성분들, 즉 유기 용매, 첨가제 및 물을 간단히 혼합함으로써 제조할 수 있다.
본 발명의 잉크 제형을 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법의 추가 특징들에 관해, 본 발명의 잉크 제형 및 이의 용도와 관련하여 제공된 상세한 설명을 명백하게 참조하도록 한다.
본 발명의 잉크 제형의 상기 공정은 더 우수한 저장 안정성의 이점을 제공하는데, 그 이유는, 본 발명의 잉크 제형은 유리하게는 우선 2개의 별도로 제조된 성분 A 및 성분 B의 형태로 개별 저장되고, 후속적으로 사용 시점(pou)에서 2개의 성분 A 및 성분 B로부터 배합, 예를 들면 혼합될 수 있기 때문이다. 본 발명의 2개의 개별 성분 A 및 성분 B는 놀랍게도 적합한 조건하에서 수개월에 걸쳐 저장-안정성이다.
추가로 본 발명은,
A) 기판을 제공하고,
B) 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따르는 잉크 제형을, 특히 인쇄에 의해, 바람직하게는 잉크젯 인쇄에 의해 상기 기판의 적어도 하나의 표면에 도포하고,
C) 상기 잉크 제형을 건조시키고, 상기 인쇄된 기판을 열 처리하는 단계
를 포함하는, 기판 위의 전기 전도성 구조물들 및/또는 피복물들의 제조 방법(이하, 본 발명에 따른 방법이라 지칭한다)에 관한 것이다.
이 맥락에서 전기 전도성 구조물들 및/또는 피복물들은 특히 1×106S/m 초과의 전도도를 갖는 구조물들 및 표면 피복물들이다. 더욱 구체적으로, 심지어 5×106S/m보다 우수한, 예를 들면 7×106S/m의 인쇄, 건조 및 열 처리된 잉크 제형의 전기 전도도를 달성하는 것도 가능하다.
본 발명에 따르면, A) 아래에 제공되는 기판은, 전기 절연체이거나 불량한 전도도를 갖는 재료, 특히 또한 가요성 재료로 구성된 기판일 수 있다. 예를 들면, 이것은 유리 또는 플라스틱으로부터 제조된 제품, 예를 들면 유리 판(glass pane) 또는 중합체 필름일 수 있다.
이러한 기판에 유용한 플라스틱의 예에는 열가소성 플라스틱이 포함된다. 이들은, 예를 들면, 디페놀 기반의 폴리카보네이트 또는 코폴리카보네이트, 폴리- 또는 코폴리아크릴레이트 및 폴리- 또는 코폴리메타크릴레이트, 예를 들면 바람직하게는, 폴리메틸 메타크릴레이트, 스티렌을 갖는 폴리- 또는 코폴리머, 예를 들면 바람직하게는, 투명 폴리스티렌 또는 폴리스티렌-아크릴로니트릴(SAN), 열가소성 폴리우레탄, 및 폴리올레핀, 예를 들면 바람직하게는, 폴리프로필렌 타입, 폴리비닐 클로라이드 타입 또는 사이클릭 올레핀 기반의 폴리올레핀(예: TOPAS®, Hoechst), 테레프탈산의 폴리- 또는 코폴리축합물, 예를 들면 바람직하게는, 폴리- 또는 코폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET 또는 CoPET), 글리콜-변형된 PET(PETG) 또는 폴리- 또는 코폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT 또는 CoPBT), 폴리이미드, 폴리아미드 또는 상기 언급된 것들의 혼합물일 수 있다.
단계 B)에서의 본 발명의 잉크 제형의 도포는 특히 인쇄 방법에 의해, 바람직하게는 잉크젯 인쇄에 의해, 구조화된 형태로 또는 전체-면적 도포의 형태로 수행될 수 있다. 적합한 잉크젯 인쇄 공정에는, 예를 들면, 열적 잉크젯 인쇄, 압전 잉크젯 인쇄 또는 연속 및 드롭-온-디맨드(DOD: drop-on-demand) 잉크젯 인쇄가 포함된다.
단계 C)에서의 잉크 제형의 건조 및 열 처리는 유리하게는, 하나의 단계에서 그리고 특히, 온화한 적정 온도에서 용매를 배출시키면서 소결 작업의 형태로 수행될 수 있다. 본 발명에 따르면, 단계 C)는 또한 광 저온 소결을 포함할 수 있고/있거나 마이크로웨이브 또는 레이저 도움하에 수행될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 양태에서, 기판은 바람직하게는 유리, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리에스테르, PVC 및/또는 폴리아미드, 더욱 바람직하게는 유리, 폴리이미드(PI), 폴리카보네이트(PC) 및/또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 재료를 포함한다. 이들 재료는 효율적으로 인쇄될 수 있고, 추가로 용이하게 관능화될 수 있으며, 적합한 재료들의 상기 목록은 모든 것을 망라한 것이 아니다.
본 발명에 따른 방법의 하나의 양태에서, 열 처리는 40℃ 초과, 바람직하게는 80℃ 내지 180℃의 온도 범위 이내, 가장 바람직하게는 120℃ 내지 160℃의 범위 이내의 적어도 하나의 온도, 예를 들면 130℃ 또는 140℃에서 수행될 수 있다. 선택된 온도 또는 선택된 온도 범위는 유리하게는, 사용되는 기판 재료의 연화점 이하로 유지되고 상기 연화점과 조화될 수 있다. 유리하게는, 이에 의해, 열 민감성 기판, 예를 들면 폴리카보네이트 필름 위에서 전기 전도성 구조물들을 제조하는 데에도 본 발명에 따른 방법을 사용하는 것이 가능하다.
본 발명에 따르면, 유리하게는, 단계 C)에서의 열 처리 동안의 낮은 열 응력에도, 유리 캐리어 뿐만 아니라 중합체 필름, 예를 들면 폴리카보네이트 필름과 같은 기판 위에 매우 우수한 접착성을 갖는 전기 전도성 구조물들 및 피복물들을 수득하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 방법의 추가의 양태에서, 단계 C)에서의 열 처리를 5분 내지 1일의 기간에 걸쳐, 바람직하게는 5분 내지 1시간의 기간에 걸쳐, 더욱 바람직하게는 7분 내지 20분의 기간에 걸쳐, 예를 들면 10분 또는 15분의 기간에 걸쳐 수행하는 것이 가능하다. 특히 가요성 전기 전도성 구조물들 및 피복물들의 제조를 위해, 단계 C)에서 본 발명에 따라 고려되는 짧은 열 처리 시간이 유리하다.
본 발명에 따른 방법의 추가 특징들에 관해, 본 발명의 잉크 제형 및 이의 용도와 관련하여 제공된 상세한 설명을 명백하게 참조하도록 한다.
추가로 본 발명은, 특히 인쇄 방법에 의해, 상술된 바와 같은 본 발명의 잉크 제형으로부터 수득될 수 있는, 기판 위의 전기 전도성 구조물 및/또는 피복물에 관한 것이다. 여기서, 전기 전도성 구조물 및/또는 피복물의 제조를 위해 잉크 제형의 각종 양태들을 개별적으로 또는 서로 조합하여 사용하는 것이 가능하다.
유리하게, 본 발명의 잉크 제형으로부터 형성되는 전기 전도성 구조물들 또는 피복물들, 예를 들면 컨덕터 트랙(conductor track)은 기계적으로 가요성일 수 있어서, 이들은 기판 재료가 팽창되는 경우에도 전도도를 유지한다. 더욱 구체적으로, 상기 전기 전도성 구조물들 또는 피복물들은 또한 표준 기판에서의, 예를 들면 폴리카보네이트에서의 특히 우수한 접착성을 가질 수 있다.
또한 본 발명은 잉크젯 프린터용 잉크로서의, 및/또는 기판 위의 전기 전도성 구조물들 및/또는 전기 전도성 피복물들의 제조를 위한, 본 발명의 잉크 제형의 용도에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명에 따른 잉크 제형으로 가요성 기판을 피복하는 것도 가능하다. 본 발명의 용도의 추가 특징들 및 이점들에 관해, 상술된 잉크 제형 및 본 발명에 따른 방법을 명백하게 참조하도록 한다.
본 발명은, 특히 인쇄 방법에 의해, 바람직하게는 잉크젯 인쇄에 의해 본 발명의 잉크 제형으로부터 수득될 수 있는, 기판 위의 전기 전도성 구조물들 및/또는 피복물들을 추가로 제공한다. 이러한 전기 전도성 구조물은, 예를 들면, 컨덕터 트랙, 안테나 소자, 센서 소자, 또는 반도체 성분들과의 접촉을 위한 본딩 커넥션(bonding connection)일 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 플렉소그래픽 인쇄 또는 에어로졸 젯 인쇄에서의 본 발명의 잉크 제형의 용도도 고려할 수 있다.
본 발명은, 특히 본 발명의 잉크 제형을 사용하여, 특히 본 발명에 따른 방법에 의해 수득되는 전기 전도성 구조물들 및/또는 피복물들을 추가로 제공한다.
본 발명에 따른 방법은 또한 유리하게는, 기판이 팽창되거나 구부러지는 경우에도 이들의 전도도를 유지하며 기판 위의 우수한 접착성을 추가로 나타낼 수 있는 가요성 전기 전도성 구조물들의 제조에 사용할 수 있다.
상기 방법의 추가의 양태에서, 잉크젯 인쇄 과정에서, 액적 형성은 바람직하게는 압전 구동식 프린트 헤드에서 달성된다. 이것은, 압전 효과의 도움하에, 잉크 노즐의 벽에 걸쳐 압력 노즐 내의 잉크 용적에서 음파를 발생시킴을 포함하고, 이것이 노즐의 오리피스에서 인쇄 기판 방향으로 잉크 액적의 방출을 야기시킨다. 기능성 잉크의 열 안정성에 관해, 피에조 헤드(piezo head)의 이점은, 잉크와의 비교적 온화한 상호작용에 있다.
피에조 기법에서의 액적 형성에 영향을 미치는 파라미터는 잉크 자체에서의 음속, 포함된 재료들 사이의 계면 장력, 및 잉크의 점도이다. 추가로, 시간이 경과하면서 피에조 결정에 가해지는 제어 전압(파형)을 통해, 액적 크기, 속도 및 모양, 및 이에 따라 인쇄 품질에 영향을 주는 것이 가능하다. 위성 액적들을 갖지 않는 구형 액적 모양이 목표다. 액적 크기 및 액적 속도는, 기판에 대한 프린트 헤드의 상대적 운동과 함께, 해상도, 엣지 선예도 및 인쇄 시스템의 인쇄 속도를 결정한다.
기재된 특성들로 인해, 피에조 잉크젯 방법은 잉크의 인쇄에 특히 적합하며, 이의 도움으로, 광범위한 상이한 기판들 위에 이미지 방식으로 구조화된 기능성 층들을 생성시키는 것이 가능하다. 잉크 성분의 선택 및 액적 형성의 최적화에서 가능한 변형들이 다수 존재한다. 따라서, 피에조 기법은 제어된 구조화된 침착을 위한 광범위한 기능성 재료들을 허용한다.
상기 방법의 추가의 양태에서, 압전 구동식 프린트 헤드는 ≥ 1V 내지 ≤ 40V의 구동 전압 및 ≥ 1μs 내지 ≤ 20μs의 펄스 폭으로 작동한다. 구동 전압은 또한 ≥ 10V 내지 ≤ 20V 또는 ≥ 14V 내지 ≤ 18V의 범위 이내일 수 있다. 펄스 폭은 또한 ≥ 3μs 내지 ≤ 10μs 또는 ≥ 6μs 내지 ≤ 7μs의 범위 이내일 수 있다.
이하, 본 발명을 작업 실시예 및 도면을 참조로 추가로 예시하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 실시예 2에 따른 잉크젯 제형으로부터 수득될 수 있는 피복물의 전도도의, 소결 온도에 대한 의존성(열 처리 시간: 10분)을 나타낸 다이어그램이고,
도 2는 실시예 3에 따른 잉크젯 제형으로부터 수득될 수 있는 피복물의 전도도의, 소결 온도에 대한 의존성(열 처리 시간: 15분)을 나타낸 다이어그램이다.
도 2는 실시예 3에 따른 잉크젯 제형으로부터 수득될 수 있는 피복물의 전도도의, 소결 온도에 대한 의존성(열 처리 시간: 15분)을 나타낸 다이어그램이다.
실시예
실시예
1
은 나노입자 졸(Ag 졸; 성분 B)의 제조
a) 용량 2ℓ의 플라스크에 우선 증류수 1ℓ를 충전시켰다. 후속적으로, 0.7중량% 트리나트륨 시트레이트 용액 100㎖ 및, 이어서, 0.2중량% 수소화붕소나트륨 용액 200㎖를 교반하에 첨가하였다. 수득된 혼합물에 1시간에 걸친 교반하에 0.045몰 질산은 용액을 0.2ℓ/hr의 용적 유속으로 서서히 가하였다. 이 과정에서, 본 발명의 분산액(Ag 졸)이 형성되었고, 이후에 이를 정용여과(diafiltration)에 의해 정제하고, 상기 분산액의 총 중량을 기준으로 고형분 함량 32.0중량%의 시트레이트-안정화된 은 나노입자로 농축시켰다.
b) 본 발명의 분산액(Ag 졸)을 정용여과에 의해 정제하고 상기 분산액의 총 중량을 기준으로 고형분 함량 32.6중량%의 시트레이트-안정화된 은 나노입자로 농축시키는 것을 제외하고, 은 나노입자 졸의 제조를 반복하였다.
실시예 2
22중량%의 정전기적으로 안정화된 은 나노입자들을 함유하는 잉크 제형의 제조
표 1에 명시된 반응물들을 명시된 순서 1 내지 6으로 혼합하여 성분 A를 수득하고 30분 동안 교반하였다. 상기 반응물들은, 예를 들면, 제시된 상품명, 즉 1,2-프로판디올 및 PVP 15(Sigma Aldrich), Pluronics® PE10400(BASF), Dowfax™ 8390(DOW Chemical Company), Surfynol® 465(Air Products)하에 수용액으로 시판되며, 이들을 탈이온수로 보강하여 성분 A를 수득하였다. 실시예 1a)로부터의 Ag 졸(성분 A) 12.5g에 성분 A를 비히클로서 일정한 교반하에 적가하였다. 상기 혼합물을 2 내지 3시간 동안 교반하였다.
이렇게 제조된 잉크 제형을, 20℃에서, Physica MCR 301 레오미터(rheometer)로 1/s의 전단 속도, 3 내지 4mPa s의 점도 및 29 내지 31mN/m의 표면 장력에서 측정하였다. pH는 6.5였다. 따라서 pH의 조절(이것은 임의로, 본 발명에 따라, 예를 들면 수성 KOH, NaOH로 또는 DMEA로 가능하다)은 불필요하였다. 따라서, 상기 언급된 특성들에 의해, 이것은 잉크젯 인쇄에 적합하였다.
피니싱된 잉크 제형은 5 내지 10℃에서 7일 동안 안정하게 저장될 수 있었다. 잉크젯 인쇄 및 140℃에서의 후속 소결에 의해, Makrofol DE 1-1 필름 위의 그리고 유리 기판 위의 전도성 구조물들을 수득할 수 있었다.
실시예 3
18중량%의 정전기적으로 안정화된 은 나노입자들을 함유하는 잉크 제형의 제조
먼저, 표 1에 명시된 반응물들을 명시된 순서 1 내지 7로 혼합하여 성분 A를 수득하고 30분 동안 교반하였다. 상기 반응물들은, 예를 들면, 제시된 상품명, 즉 1,2-프로판디올 및 PVP K15(Sigma Aldrich), Pluronics® PE10400(BASF), Dowfax™ 8390(DOW Chemical Company), Surfynol® 465(Air Products)하에 수용액으로 시판되며, 이들을 탈이온수로 보충하여 총 20g(성분 A)을 수득하였다. 실시예 1b)로부터의 Ag 졸(성분 A) 12.5g에 성분 A를 비히클로서 일정한 교반하에 적가하였다. 상기 혼합물을 2 내지 3시간 동안 교반하였다.
이렇게 제조된 잉크 제형을, 20℃에서, Physica MCR 301 레오미터로 1/s의 전단 속도, 3 내지 4mPa s의 점도 및 26 내지 28mN/m의 표면 장력에서 측정하였다. pH는 6.5였다. 따라서 pH의 조절(이것은 임의로, 본 발명에 따라, 예를 들면 수성 KOH, NaOH로 또는 DMEA로 가능하다)은 불필요하였다. 따라서, 상기 언급된 특성들에 의해, 이것은 잉크젯 인쇄에 적합하였다.
피니싱된 잉크 제형은 5 내지 10℃에서 7일 동안 안정하게 저장될 수 있었다. 잉크젯 인쇄 및 140℃에서의 후속 소결에 의해, 폴리카보네이트 필름(Makrofol® DE 1-1 필름) 위의 그리고 유리 기판 위의 전도성 구조물들을 수득할 수 있었다.
실시예 2 및 3으로부터의 잉크 제형들을 10 pL 프린트 헤드를 갖는 Dimatix Materials Printer DMP 2831에서 사용하였다. 제어를 위해, 16V의 최대 전압 및 6.5μs의 펄스 폭을 갖는 상기 잉크에 조정(tailored)된 파형을 사용하였다. 인쇄 과정에서, 프린트 헤드와 기판은 어느 것도 가열되지 않았다.
실시예 4
시험 절차에서, 유리 기판 위의 은 구조물들의 전도도의, 소결 온도에 대한 의존성을 또한, 각각의 경우 10분의 열 처리 기간에서 시험하였다. 은 구조물들은 실시예 2에 따른 잉크 제형을 사용하여 Dimatrix 2831 프린터로 압전 잉크젯 인쇄함으로써 수득할 수 있었다. 결과가 도 1 및 표 3에 기재된다. 140℃의 소결 온도에서, 10분의 열 처리 시간 후, 수득된 피복물에서 % Ag 중 10의 전도도가 달성되었다.
따라서, 본 발명의 잉크 제형에 의해, 비교적 온화한 소결 온도 및 비교적 짧은 열 처리에서, 인쇄된 구조물들에서의 우수한 전도도 값을 수득하는 것이 가능하다. 전도도가 은의 비전도도에 가깝고 가요성 인쇄 전자 분야에 사용하기에 특히 유리한 고품질의 구조화된 피복물들이 제조되었다.
실시예
5
시험 절차에서, 유리 기판 위의 은 구조물들의 전도도의, 소결 온도에 대한 의존성을 또한, 15분의 열 처리 기간에서 시험하였다. 은 구조물들은 실시예 3에 따른 잉크 제형을 사용하여 Dimatrix 2831 프린터로 압전 잉크젯 인쇄함으로써 수득할 수 있었다. 결과가 도 2 및 표 4에 기재된다. 140℃의 소결 온도에서, 15분의 열 처리 시간 후, % Ag 중 6.8의 전도도가 달성되었다.
따라서, 상기 본 발명의 잉크 제형에 의해서도, 비교적 온화한 소결 온도 및 비교적 짧은 열 처리에서, 인쇄된 구조물들에서의 우수한 전도도 값을 수득하는 것이 가능하다. 전도도가 은의 비전도도에 가깝고 가요성 인쇄 전자 분야에 사용하기에 특히 유리한 고품질의 구조화된 피복물들이 제조되었다.
실시예 4와 비교하면, 더 높은 농도의 은 나노입자들을 갖는 잉크 제형(실시예 4)으로, 10분의 더 짧은 열 처리 시간에서 더 우수한 전도도를 달성할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 더 우수한 전도도와 더 짧은 소결 시간은 둘 다 가요성 인쇄 전자의 제조 및 요구조건들에 더 유리하다.
Claims (15)
- - 유기 용매, 첨가제 및 물을 적어도 포함하는 비히클 성분 A, 및
- 액체 분산제 및 정전기적으로 안정화된 은 나노입자들을 적어도 포함하는, 성분 B로서의 은 나노입자 졸
로 구성되는 1- 또는 2-성분 시스템의 형태로 제공되는, 전기 전도성 구조물들의 제조를 위한 은-함유 수성 잉크 제형으로서,
성분 A 및 성분 B로 구성되는 상기 제형은
a) 1 내지 50중량%의 유기 용매,
b) 0.005 내지 12중량%의 첨가제,
c) 40 내지 70중량%의 물, 및
d) 15 내지 50중량%의 정전기적으로 안정화된 은 나노입자들
을 적어도 포함하는(여기서, 상기 잉크 제형에서의 전체 비율의 합은 각각의 경우 100중량%이다), 은-함유 수성 잉크 제형. - 제1항에 있어서, 상기 은 나노입자들이, 정전기적 분산 안정제로서의 탄소 원자수 5 이하의 디- 또는 트리카복실산 또는 이의 염으로 안정화됨을 특징으로 하는, 잉크 제형.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 은 나노입자들의 정전기적 안정화를 위해 시트르산 또는 시트레이트가 사용됨을 특징으로 하는, 잉크 제형.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잉크 제형이 적어도 하나의 비이온성 계면활성제를 첨가제로서 포함하고, 상기 적어도 하나의 비이온성 계면활성제가 알킬페닐 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리에틸렌 옥사이드 블럭 공중합체, 아세틸렌계 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리에틸렌 옥사이드 에스테르, 폴리에틸렌 옥사이드 디에스테르, 폴리에틸렌 옥사이드 아민, 폴리에틸렌 옥사이드 아미드 및 디메티콘 코폴리올로부터 선택됨을 특징으로 하는, 잉크 제형.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잉크 제형이 적어도 하나의 이온성 계면활성제를 첨가제로서 포함하고, 상기 적어도 하나의 이온성 계면활성제가 설포네이트계 계면활성제, 포스포네이트계 계면활성제 및 카복실레이트로부터 선택됨을 특징으로 하는, 잉크 제형.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잉크 제형이 적어도 하나의 결합제를 포함하고, 상기 결합제가 폴리비닐피롤리돈(PVP)임을 특징으로 하는, 잉크 제형.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잉크 제형이 적어도 하나의 습윤제를 포함하고, 상기 적어도 하나의 습윤제가 비이온성 계면활성제임을 특징으로 하는, 잉크 제형.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 잉크 제형의 표면 장력이 ≥ 20mN/m 내지 ≤ 70mN/m임을 특징으로 하는, 잉크 제형.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제형의 점도가 ≥ 1mPa s 내지 ≤ 100mPa s의 범위임을 특징으로 하는, 잉크 제형.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따르는 잉크 제형의 제조 방법으로서,
2개의 성분, 즉,
- 유기 용매, 첨가제 및 물을 적어도 포함하는 비히클 성분 A, 및
- 액체 분산제 및 정전기적으로 안정화된 은 나노입자들을 적어도 포함하는, 성분 B로서의 은 나노입자 졸
을 개별적으로 제조한 다음, 이들을, 수득되는 잉크 제형이
a) 1 내지 50중량%의 유기 용매,
b) 0.005 내지 12중량%의 첨가제,
c) 40 내지 70중량%의 물, 및
d) 15 내지 50중량%의 정전기적으로 안정화된 은 나노입자들
을 적어도 포함하도록 배합함(여기서, 상기 잉크 제형에서의 전체 비율의 합은 각각의 경우 100중량%이다)
을 특징으로 하는, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따르는 잉크 제형의 제조 방법. - A) 기판을 제공하고,
B) 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따르는 잉크 제형을, 인쇄에 의해, 특히 잉크젯 인쇄에 의해 상기 기판의 적어도 하나의 표면에 도포하고,
C) 상기 인쇄된 기판을 열 처리하는 단계
를 특징으로 하는, 기판 위의 전기 전도성 구조물들 및/또는 피복물들의 제조 방법. - 제11항에 있어서, 상기 열 처리가 40℃ 내지 180℃의 온도 범위 내의 적어도 하나의 온도에서 수행됨을 특징으로 하는, 방법.
- 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 열 처리가 5분 내지 1시간의 기간에 걸쳐 수행됨을 특징으로 하는, 방법.
- 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따르는 잉크 제형으로부터, 특히 인쇄 방법에 의해, 수득될 수 있는, 기판 위의 전기 전도성 구조물 및/또는 피복물.
- 잉크젯 프린터용 잉크로서의 및/또는 전기 전도성 구조물들 및/또는 전기 전도성 피복물들의 제조를 위한, 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따르는 잉크 제형의 용도.
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Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10040960B2 (en) * | 2012-09-28 | 2018-08-07 | Toppan Forms Co., Ltd. | Silver ink composition, conductor and communication device |
| US20150166810A1 (en) * | 2013-12-16 | 2015-06-18 | Nano And Advanced Materials Institute Limited | Metal Nanoparticle Synthesis and Conductive Ink Formulation |
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| US9617437B2 (en) * | 2015-05-07 | 2017-04-11 | Xerox Corporation | Anti-bacterial aqueous ink compositions comprising self-dispersed sulfonated polyester-silver nanoparticle composites |
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| US10276937B2 (en) | 2017-02-17 | 2019-04-30 | Te Connectivity Corporation | Jet dispensing electrically conductive inks |
| CN111344814B (zh) * | 2017-11-14 | 2021-11-16 | 昭和电工材料株式会社 | 组合物、导体及其制造方法、以及结构体 |
| WO2019099030A1 (en) | 2017-11-17 | 2019-05-23 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Three-dimensional printing |
| JP2021518480A (ja) * | 2018-03-15 | 2021-08-02 | プリントシービー リミテッド | 二成分の印刷可能な導電性組成物 |
| CN110586952B (zh) * | 2018-06-22 | 2022-06-24 | 天津理工大学 | 纳米金属粉及其导电油墨的室温制备方法 |
| US10814659B2 (en) | 2018-06-28 | 2020-10-27 | Xerox Corporation | Methods for printing conductive objects |
| CN108976914B (zh) * | 2018-08-14 | 2021-06-22 | 重庆文理学院 | 一种高分散的铜纳米线导电墨水、导电薄膜及其制备方法 |
| TW202024248A (zh) * | 2018-12-27 | 2020-07-01 | 日商花王股份有限公司 | 金屬微粒子之分散體 |
| DE102019215595B4 (de) * | 2019-10-11 | 2021-10-21 | Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh | Medizinprodukt aufweisend ein druckbares elektrisches Bauteil aufweisend ein Kunststoffsubstrat. |
| US11932769B2 (en) * | 2019-12-20 | 2024-03-19 | Xerox Corporation | Printable flexible overcoat ink compositions |
| CN111836466B (zh) * | 2020-08-04 | 2023-10-27 | 深圳市大正瑞地科技有限公司 | 一种线路板用纳米碳与石墨烯混合导电液的制造方法 |
| CN112063238A (zh) * | 2020-09-22 | 2020-12-11 | 嘉兴学院 | 一种活性银前驱体墨水及其制备和保存方法 |
| CN115442975B (zh) * | 2022-09-30 | 2024-04-30 | 中纺院（浙江）技术研究院有限公司 | 一种纳米银基柔性电子电路的制备方法 |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1468054A1 (en) | 2001-11-01 | 2004-10-20 | Yissum Research Development Company of the Hebrew University of Jerusalem | Ink-jet inks containing metal nanoparticles |
| US7081322B2 (en) * | 2003-03-27 | 2006-07-25 | Kodak Graphics Communications Canada Company | Nanopastes as ink-jet compositions for printing plates |
| US20080193667A1 (en) * | 2004-08-23 | 2008-08-14 | Arkady Garbar | Ink Jet Printable Compositions |
| JP2008513565A (ja) * | 2004-09-14 | 2008-05-01 | シーマ ナノ テック イスラエル リミティド | インクジェット印刷が可能な組成物 |
| US7533980B2 (en) * | 2005-02-15 | 2009-05-19 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Ink set and media for ink-jet printing |
| JP4864407B2 (ja) * | 2005-09-30 | 2012-02-01 | 富士フイルム株式会社 | インクジェット記録方法 |
| US20080041269A1 (en) * | 2006-08-16 | 2008-02-21 | Rahel Bekru Bogale | Silver ink containing humectant mixture for inkjet printing |
| KR101082146B1 (ko) * | 2006-09-29 | 2011-11-09 | 주식회사 엘지화학 | 잉크젯 프린트용 잉크 및 상기 잉크에 사용되는 금속나노입자의 제조방법 |
| US20100021704A1 (en) | 2006-09-29 | 2010-01-28 | Sung-Ho Yoon | Organic silver complex compound used in paste for conductive pattern forming |
| US7919015B2 (en) * | 2006-10-05 | 2011-04-05 | Xerox Corporation | Silver-containing nanoparticles with replacement stabilizer |
| DE102007037079A1 (de) * | 2006-10-25 | 2008-04-30 | Bayer Materialscience Ag | Silberhaltige wässrige Formulierung und ihre Verwendung zur Herstellung von elektrisch leitenden oder spiegelnden Beschichtungen |
| JP2008208285A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-11 | Sanyo Chem Ind Ltd | 導電インク組成物 |
| JP5000332B2 (ja) * | 2007-03-07 | 2012-08-15 | バンドー化学株式会社 | 導電性インク |
| US7615111B2 (en) | 2007-04-18 | 2009-11-10 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Metallic inkjet ink and method for forming the same |
| KR100905399B1 (ko) * | 2007-09-07 | 2009-06-30 | 연세대학교 산학협력단 | 우수한 전도성과 유리 및 세라믹 기판과의 접착력 향상을위한 금속 나노입자와 나노 글래스 프릿을 포함하는 전도성잉크 조성물 |
| JP4867905B2 (ja) * | 2007-12-11 | 2012-02-01 | セイコーエプソン株式会社 | 導体パターン形成用インク、導体パターン、および配線基板 |
| JP2009209347A (ja) * | 2008-02-08 | 2009-09-17 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | 導電性インキ |
| WO2009130689A2 (en) * | 2008-04-25 | 2009-10-29 | National University Of Ireland, Galway | An ink comprising nanostructures |
| US20110151110A1 (en) * | 2008-07-25 | 2011-06-23 | John Frank St | Metal nanoparticle ink compositions |
| US7922939B2 (en) * | 2008-10-03 | 2011-04-12 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Metal nanoparticle inks |
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