KR20150063042A

KR20150063042A - 은 잉크 조성물, 도전체 및 통신 기기

Info

Publication number: KR20150063042A
Application number: KR1020157006152A
Authority: KR
Inventors: 타쿠야 세키구치; 케이코 오마타
Original assignee: 돗빤호무즈가부시기가이샤
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2015-06-08
Also published as: CN104662109B; HK1210799A1; US10040960B2; US20150259557A1; CN104662109A; KR102059805B1

Abstract

고온에서의 가열 처리를 행하지 않고, 충분한 도전성을 갖는 금속 은을 형성 가능한 은 잉크 조성물, 및 당해 은 잉크 조성물을 사용하여 얻어진 도전체 및 통신 기기가 제공된다. 이러한 은 잉크 조성물은 식 「-COOAg」로 나타내는 기를 갖는 카르복실산은과, 탄소수 25 이하의 아민 화합물 및 제4급 암모늄염, 암모니아, 및 상기 아민 화합물 또는 암모니아가 산과 반응하여 이루어지는 암모늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 함질소 화합물과, 옥살산, 히드라진 및 하기 화학식(5)로 나타내는 화합물(식 중, R²¹은 탄소수 20 이하의 알킬기, 알콕시기 혹은 N,N-디알킬아미노기, 수산기 또는 아미노기이다)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 환원성 화합물이 배합되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
H-C(＝O)-R²¹ ····(5)

Description

은 잉크 조성물, 도전체 및 통신 기기{SILVER INK COMPOSITION, CONDUCTOR AND COMMUNICATION DEVICE}

본 발명은 고온에서의 가열 처리를 행하지 않고, 충분한 도전성을 갖는 금속 은을 형성 가능한 은 잉크 조성물, 및 당해 은 잉크 조성물을 사용하여 얻어진 도전체 및 통신 기기에 관한 것이다.

본원은 2012년 9월 28일에 일본에 출원된 특허출원 2012-218366호, 2012년 9월 28일에 일본에 출원된 특허출원 2012-218368호, 2013년 2월 27일에 일본에 출원된 특허출원 2013-37963호, 2013년 9월 5일에 일본에 출원된 특허출원 2013-184490호 및 2013년 9월 5일에 일본에 출원된 특허출원 2013-184491호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

금속 은은 기록 재료나 인쇄 쇄판의 재료로서, 또한 도전성이 우수하다는 점에서 고도전성 재료로서 폭넓게 사용되고 있다.

지금까지 금속 은의 일반적인 제조 방법으로는, 예를 들면, 베헨산은, 스테아르산은, α-케토카르복실산은, β-케토카르복실산은 등의 유기산은을 사용하는 방법이 개시되어 있다. 예를 들면, β-케토카르복실산은은 약 210℃ 이하의 저온에서 가열 처리해도 신속하게 금속 은을 형성한다(특허문헌 1 참조). 이러한 우수한 특성을 살려, β-케토카르복실산은을 용매에 용해시켜 은 잉크 조성물을 제조하고, 이것을 기재 상에 인쇄하고, 얻어진 인쇄물을 가열(소성) 처리함으로써, 금속 은을 형성하는 방법이 개시되어 있다(특허문헌 1 참조).

한편으로, 금속 은 형성시의 가열 처리에 대해서는, 가열 온도를 더욱 저온화하는 것이 기대되고 있다. 그 이유는 가열 온도가 저온이 됨으로써, 은 잉크 조성물을 인쇄하여 가열 처리를 행하는 기재의 재질에 관한 제약이 적어져, 내열성이 높지 않은 재질의 기재도 사용할 수 있게 되어, 은 잉크 조성물의 이용 범위가 크게 넓어지기 때문이다. 예를 들면, 통신 기기의 케이스에, 이러한 내열성이 높지 않은 재질을 사용했을 경우에, 케이스의 일부를 전자 회로의 기재로서 사용하는 것이 가능해지는 등, 통신 기기의 설계의 자유도가 비약적으로 향상된다.

이에 대해, 포름산은과 아민 화합물이 배합되어 이루어지는 액상 조성물을 기재 상에 도공하고, 90℃에서 가열 처리를 행함으로써, 금속 은 피막을 형성하는 방법이 개시되어 있다(특허문헌 2 참조).

일본 공개특허공보 2009-114232호 일본 공개특허공보 2012-069273호

하지만, 특허문헌 2에 기재된 방법에서는 액상 조성물의 은 농도가 현저히 낮기 때문에, 충분한 도전성을 갖는 금속 은을 형성하기 위해서는 액상 조성물의 도공을 반복하여 행할 필요가 있어, 실용성이 낮고, 충분한 도전성을 갖는 금속 은을 형성하는 것은 실질적으로 곤란하다는 문제점이 있었다. 이와 같이, 보다 저온에서의 가열 처리에 의해, 충분한 도전성을 갖는 금속 은을 형성 가능한 은 잉크 조성물은 지금까지 개시되어 있지 않은 것이 실정이었다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 고온에서의 가열 처리를 행하지 않고, 충분한 도전성을 갖는 금속 은을 형성 가능한 은 잉크 조성물, 및 당해 은 잉크 조성물을 사용하여 얻어진 도전체 및 통신 기기를 제공하는 것을 과제로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해,

본 발명은 식 「-COOAg」로 나타내는 기를 갖는 카르복실산은과, 탄소수 25 이하의 아민 화합물 및 제4급 암모늄염, 암모니아, 및 상기 아민 화합물 또는 암모니아가 산과 반응하여 이루어지는 암모늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 함질소 화합물과, 옥살산, 히드라진 및 하기 화학식(5)로 나타내는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 환원성 화합물이 배합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 은 잉크 조성물을 제공한다.

H-C(＝O)-R²¹····(5)

(식 중, R²¹은 탄소수 20 이하의 알킬기, 알콕시기 혹은 N,N-디알킬아미노기, 수산기 또는 아미노기이다)

본 발명의 은 잉크 조성물에 있어서는, 상기 카르복실산은이 하기 화학식(1)로 나타내는 β-케토카르복실산은 및 하기 화학식(4)로 나타내는 카르복실산은으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.

[식 1]

(식 중, R은 1개 이상의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1∼20의 지방족 탄화수소기 혹은 페닐기, 수산기, 아미노기, 또는 화학식 「R¹-CY₂-」, 「CY₃-」, 「R¹-CHY-」, 「R²O-」, 「R⁵R⁴N-」, 「(R³O)₂CY-」 혹은 「R⁶-C(＝O)-CY₂-」로 나타내는 기이고;

Y는 각각 독립적으로 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 또는 수소 원자이며; R¹은 탄소수 1∼19의 지방족 탄화수소기 또는 페닐기이고; R²는 탄소수 1∼20의 지방족 탄화수소기이고; R³은 탄소수 1∼16의 지방족 탄화수소기이고; R⁴ 및 R⁵는 각각 독립적으로 탄소수 1∼18의 지방족 탄화수소기이고; R⁶은 탄소수 1∼19의 지방족 탄화수소기, 수산기 또는 식 「AgO-」로 나타내는 기이고;

X는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1∼20의 지방족 탄화수소기, 할로겐 원자, 1개 이상의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐기 혹은 벤질기, 시아노기, N-프탈로일-3-아미노프로필기, 2-에톡시비닐기, 또는 화학식 「R⁷O-」, 「R⁷S-」, 「R⁷-C(＝O)-」혹은 「R⁷-C(＝O)-O-」로 나타내는 기이고;

R⁷은 탄소수 1∼10의 지방족 탄화수소기, 티에닐기, 또는 1개 이상의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐기 혹은 디페닐기이다)

[식 2]

(식 중, R⁸은 탄소수 1∼19의 지방족 탄화수소기, 카르복시기 또는 식 「-COOAg」로 나타내는 기이며, 상기 지방족 탄화수소기가 메틸렌기를 갖는 경우, 1개 이상의 당해 메틸렌기는 카르보닐기로 치환되어 있어도 된다)

본 발명의 은 잉크 조성물에 있어서는, 상기 카르복실산은이 2-메틸아세토초산은, 아세토초산은, 2-에틸아세토초산은, 프로피오닐초산은, 이소부티릴초산은, 피발로일초산은, 카프로일초산은, 2-n-부틸아세토초산은, 2-벤질아세토초산은, 벤조일초산은, 피발로일아세토초산은, 이소부티릴아세토초산은, 아세톤디카르복실산은, 피루브산은, 초산은, 부티르산은, 이소부티르산은, 2-에틸헥산산은, 네오데칸산은, 옥살산은 및 말론산은으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.

본 발명의 은 잉크 조성물에 있어서는, 상기 환원성 화합물이 포름산, 포름산메틸, 포름산에틸, 포름산부틸, 프로판알, 부탄알, 헥산알, 포름아미드, N,N-디메틸포름아미드 및 옥살산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 상기 은 잉크 조성물을 사용하여, 금속 은을 형성하여 얻어진 것을 특징으로 하는 도전체를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 은 잉크 조성물을 사용하여, 기재 상에 금속 은을 형성하여 얻어진 도전체를 구비하고, 추가로 상기 기재를 케이스로서 구비한 것을 특징으로 하는 통신 기기를 제공한다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해,

본 발명은 식 「-COOAg」로 나타내는 기를 갖는 카르복실산은과, 탄소수 25 이하의 아민 화합물 및 제4급 암모늄염, 암모니아, 및 상기 아민 화합물 또는 암모니아가 산과 반응하여 이루어지는 암모늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 함질소 화합물이 배합되어 이루어지는 제1 혼합물에, 이산화탄소가 공급되어 제2 혼합물로 되고, 상기 제2 혼합물에, 추가로 옥살산, 히드라진 및 하기 화학식(5)로 나타내는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 환원성 화합물이 배합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 은 잉크 조성물을 제공한다.

H-C(＝O)-R²¹····(5)

[식 3]

[식 4]

본 발명의 은 잉크 조성물에 있어서는, 상기 카르복실산은이 2-메틸아세토초산은, 아세토초산은, 2-에틸아세토초산은, 프로피오닐초산은, 이소부티릴초산은, 피발로일초산은, 2-n-부틸아세토초산은, 2-벤질아세토초산은, 벤조일초산은, 피발로일아세토초산은, 이소부티릴아세토초산은, 아세톤디카르복실산은, 피루브산은, 초산은, 부티르산은, 이소부티르산은, 2-에틸헥산산은, 네오데칸산은, 옥살산은 및 말론산은으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.

본 발명의 은 잉크 조성물에 있어서는, 상기 제1 혼합물이 추가로 하기 화학식(2)로 나타내는 아세틸렌알코올류가 배합되어 이루어지는 것이어도 된다.

[식 5]

(식 중, R＇및 R＂는 각각 독립적으로 탄소수 1∼20의 알킬기, 또는 하나 이상의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐기이다)

본 발명에 의하면, 고온에서의 가열 처리를 행하지 않고, 충분한 도전성을 갖는 금속 은을 형성 가능한 은 잉크 조성물, 및 당해 은 잉크 조성물을 사용하여 얻어진 도전체 및 통신 기기가 제공된다.

(제1 실시형태)

<은 잉크 조성물>

본 발명에 따른 은 잉크 조성물은 식 「-COOAg」로 나타내는 기를 갖는 카르복실산은(이하, 간단히 「카르복실산은」으로 약기하는 경우가 있다)과, 탄소수 25 이하의 아민 화합물 및 제4급 암모늄염, 암모니아, 및 상기 아민 화합물 또는 암모니아가 산과 반응하여 이루어지는 암모늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 함질소 화합물(이하, 간단히 「함질소 화합물」로 약기하는 경우가 있다)과, 옥살산, 히드라진 및 하기 화학식(5)로 나타내는 화합물(이하, 「화합물(5)」로 약기하는 경우가 있다)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 환원성 화합물(이하, 간단히 「환원성 화합물」로 약기하는 경우가 있다)이 배합되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

H-C(＝O)-R²¹····(5)

상기 환원성 화합물을 배합함으로써, 상기 은 잉크 조성물은 금속 은을 보다 형성하기 쉬워져, 예를 들면, 저온에서의 가열 처리에서도 충분한 도전성을 갖는 금속 은(도전체)을 형성할 수 있다.

[카르복실산은]

상기 카르복실산은은 식 「-COOAg」로 나타내는 기를 갖고 있으면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 식 「-COOAg」로 나타내는 기의 수는 1개뿐이어도 되고, 2개 이상이어도 된다. 또한, 카르복실산은 중의 식 「-COOAg」로 나타내는 기의 위치도 특별히 한정되지 않는다.

본 발명에 있어서, 상기 카르복실산은은 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 2종 이상을 병용하는 경우, 그 조합 및 비율은 임의로 조절할 수 있다.

상기 카르복실산은은 하기 화학식(1)로 나타내는 β-케토카르복실산은(이하, 「β-케토카르복실산은(1)」로 약기하는 경우가 있다) 및 하기 화학식(4)로 나타내는 카르복실산은(이하, 「카르복실산은(4)」로 약기하는 경우가 있다)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.

또한, 본 명세서에 있어서는, 단순한 「카르복실산은」이라는 기재는 특별히 언급하지 않는 한, 「β-케토카르복실산은(1)」 및 「카르복실산은(4)」 뿐만 아니라, 이들을 포괄하는 「식 「-COOAg」로 나타내는 기를 갖는 카르복실산은」을 의미하는 것으로 한다.

[식 6]

[식 7]

(β-케토카르복실산은(1))

β-케토카르복실산은(1)은 상기 화학식(1)로 나타낸다.

식 중, R은 1개 이상의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1∼20의 지방족 탄화수소기 혹은 페닐기, 수산기, 아미노기, 또는 화학식 「R¹-CY₂-」, 「CY₃-」, 「R¹-CHY-」, 「R²O-」, 「R⁵R⁴N-」, 「(R³O)₂CY-」혹은 「R⁶-C(＝O)-CY₂-」로 나타내는 기이다.

R에 있어서의 탄소수 1∼20의 지방족 탄화수소기는 직쇄상, 분기쇄상 및 고리형(지방족 고리형기) 중 어느 것이어도 되고, 고리형인 경우, 단고리형 및 다고리형 중 어느 것이어도 된다. 또한, 상기 지방족 탄화수소기는 포화 지방족 탄화수소기 및 불포화 지방족 탄화수소기 중 어느 것이어도 된다 그리고, 상기 지방족 탄화수소기는 탄소수가 1∼10인 것이 바람직하고, 1∼6인 것이 보다 바람직하다. R에 있어서의 바람직한 상기 지방족 탄화수소기로는, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기를 예시할 수 있다.

R에 있어서의 직쇄상 또는 분기쇄상의 상기 알킬기로는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 네오펜틸기, tert-펜틸기, 1-메틸부틸기, 2-메틸부틸기, n-헥실기, 1-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 3-메틸펜틸기, 4-메틸펜틸기, 1,1-디메틸부틸기, 2,2-디메틸부틸기, 3,3-디메틸부틸기, 2,3-디메틸부틸기, 1-에틸부틸기, 2-에틸부틸기, 3-에틸부틸기, 1-에틸-1-메틸프로필기, n-헵틸기, 1-메틸헥실기, 2-메틸헥실기, 3-메틸헥실기, 4-메틸헥실기, 5-메틸헥실기, 1,1-디메틸펜틸기, 2,2-디메틸펜틸기, 2,3-디메틸펜틸기, 2,4-디메틸펜틸기, 3,3-디메틸펜틸기, 4,4-디메틸펜틸기, 1-에틸펜틸기, 2-에틸펜틸기, 3-에틸펜틸기, 4-에틸펜틸기, 2,2,3-트리메틸부틸기, 1-프로필부틸기, n-옥틸기, 이소옥틸기, 1-메틸헵틸기, 2-메틸헵틸기, 3-메틸헵틸기, 4-메틸헵틸기, 5-메틸헵틸기, 1-에틸헥실기, 2-에틸헥실기, 3-에틸헥실기, 4-에틸헥실기, 5-에틸헥실기, 1,1-디메틸헥실기, 2,2-디메틸헥실기, 3,3-디메틸헥실기, 4,4-디메틸헥실기, 5,5-디메틸헥실기, 1-프로필펜틸기, 2-프로필펜틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기, 트리데실기, 테트라데실기, 펜타데실기, 헥사데실기, 헵타데실기, 옥타데실기, 노나데실기, 이코실기를 예시할 수 있다.

R에 있어서의 고리형의 상기 알킬기로는, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기, 시클로노닐기, 시클로데실기, 노르보르닐기, 이소보르닐기, 1-아다만틸기, 2-아다만틸기, 트리시클로데실기를 예시할 수 있다.

R에 있어서의 상기 알케닐기로는, 비닐기(에테닐기, -CH＝CH₂), 알릴기(2-프로페닐기, -CH₂-CH＝CH₂), 1-프로페닐기(-CH＝CH-CH₃), 이소프로페닐기(-C(CH₃)＝CH₂), 1-부테닐기(-CH＝CH-CH₂-CH₃), 2-부테닐기(-CH₂-CH＝CH-CH₃), 3-부테닐기(-CH₂-CH₂-CH＝CH₂), 시클로헥세닐기, 시클로펜테닐기 등의 R에 있어서의 상기 알킬기의 탄소 원자간의 1개의 단결합(C-C)이 이중 결합(C＝C)으로 치환된 기를 예시할 수 있다.

R에 있어서의 상기 알키닐기로는, 에티닐기(-C≡CH), 프로파르길기(-CH₂-C≡CH) 등의 R에 있어서의 상기 알킬기의 탄소 원자간의 1개의 단결합(C-C)이 삼중 결합(C≡C)으로 치환된 기를 예시할 수 있다.

R에 있어서의 탄소수 1∼20의 지방족 탄화수소기는 1개 이상의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되고, 바람직한 상기 치환기로는 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자를 예시할 수 있다. 또한, 치환기의 수 및 위치는 특별히 한정되지 않는다. 그리고, 치환기의 수가 복수인 경우, 이들 복수개의 치환기는 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다. 즉, 모든 치환기가 동일해도 되고, 모든 치환기가 상이해도 되며, 일부의 치환기만이 상이해도 된다.

R에 있어서의 페닐기는 1개 이상의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되고, 바람직한 상기 치환기로는, 탄소수가 1∼16의 포화 또는 불포화의 1가의 지방족 탄화수소기, 당해 지방족 탄화수소기가 산소 원자에 결합하여 이루어지는 1가의 기, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 수산기(-OH), 시아노기(-C≡N), 페녹시기(-O-C₆H₅) 등을 예시할 수 있고, 치환기의 수 및 위치는 특별히 한정되지 않는다.

그리고, 치환기의 수가 복수인 경우, 이들 복수개의 치환기는 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다.

치환기인 상기 지방족 탄화수소기로는, 탄소수가 1∼16인 점 이외에는, R에 있어서의 상기 지방족 탄화수소기와 동일한 것을 예시할 수 있다.

R에 있어서의 Y는 각각 독립적으로 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 또는 수소 원자이다. 그리고, 화학식 「R¹-CY₂-」, 「CY₃-」 및 「R⁶-C(＝O)-CY₂-」에 있어서는 각각 복수개의 Y는 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다.

R에 있어서의 R¹은 탄소수 1∼19의 지방족 탄화수소기 또는 페닐기(C₆H₅-)이며, R¹에 있어서의 상기 지방족 탄화수소기로는, 탄소수가 1∼19인 점 이외에는 R에 있어서의 상기 지방족 탄화수소기와 동일한 것을 예시할 수 있다.

R에 있어서의 R²는 탄소수 1∼20의 지방족 탄화수소기이며, R에 있어서의 상기 지방족 탄화수소기와 동일한 것을 예시할 수 있다.

R에 있어서의 R³은 탄소수 1∼16의 지방족 탄화수소기이며, 탄소수가 1∼16인 점 이외에는 R에 있어서의 상기 지방족 탄화수소기와 동일한 것을 예시할 수 있다.

R에 있어서의 R⁴ 및 R⁵는 각각 독립적으로 탄소수 1∼18의 지방족 탄화수소기이다. 즉, R⁴ 및 R⁵는 서로 동일해도 되고, 상이해도 되며, 탄소수가 1∼18인 점 이외에는, R에 있어서의 상기 지방족 탄화수소기와 동일한 것을 예시할 수 있다.

R에 있어서의 R⁶은 탄소수 1∼19의 지방족 탄화수소기, 수산기 또는 식 「AgO-」로 나타내는 기이며, R⁶에 있어서의 상기 지방족 탄화수소기로는, 탄소수가 1∼19인 점 이외에는, R에 있어서의 상기 지방족 탄화수소기와 동일한 것을 예시할 수 있다.

R은 상기 중에서도, 직쇄상 혹은 분기쇄상 알킬기, 화학식 「R⁶-C(＝O)-CY₂-」로 나타내는 기, 수산기 또는 페닐기인 것이 바람직하다. 그리고, R⁶은 직쇄상 혹은 분기쇄상 알킬기, 수산기 또는 식 「AgO-」로 나타내는 기인 것이 바람직하다.

화학식(1)에 있어서, X는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1∼20의 지방족 탄화수소기, 할로겐 원자, 1개 이상의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐기 혹은 벤질기(C₆H₅-CH₂-), 시아노기, N-프탈로일-3-아미노프로필기, 2-에톡시비닐기(C₂H₅-O-CH＝CH-), 또는 화학식 「R⁷O-」, 「R⁷S-」, 「R⁷-C(＝O)-」혹은 「R⁷-C(＝O)-O-」로 나타내는 기이다.

X에 있어서의 탄소수 1∼20의 지방족 탄화수소기로는, R에 있어서의 상기 지방족 탄화수소기와 동일한 것을 예시할 수 있다.

X에 있어서의 할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자를 예시할 수 있다.

X에 있어서의 페닐기 및 벤질기는 1개 이상의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되고, 바람직한 상기 치환기로는, 할로겐 원자(불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자), 니트로기(-NO₂) 등을 예시할 수 있고, 치환기의 수 및 위치는 특별히 한정되지 않는다. 그리고, 치환기의 수가 복수인 경우, 이들 복수개의 치환기는 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다.

X에 있어서의 R⁷은 탄소수 1∼10의 지방족 탄화수소기, 티에닐기(C₄H₃S-), 또는 1개 이상의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐기 혹은 디페닐기(비페닐기, C₆H₅-C₆H₄-)이다. R⁷에 있어서의 상기 지방족 탄화수소기로는, 탄소수가 1∼10인 점 이외에는, R에 있어서의 상기 지방족 탄화수소기와 동일한 것을 예시할 수 있다. 또한, R⁷에 있어서의 페닐기 및 디페닐기의 상기 치환기로는, 할로겐 원자(불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자) 등을 예시할 수 있고, 치환기의 수 및 위치는 특별히 한정되지 않는다. 그리고, 치환기의 수가 복수인 경우, 이들 복수개의 치환기는 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다.

R⁷이 티에닐기 또는 디페닐기인 경우, 이들의 X에 있어서 인접하는 기 또는 원자(산소 원자, 황 원자, 카르보닐기, 카르보닐옥시기)와의 결합 위치는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 티에닐기는 2-티에닐기 및 3-티에닐기 중 어느 것이어도 된다

화학식(1)에 있어서, 2개의 X는 2개의 카르보닐기 사이에 끼워진 탄소 원자와 이중 결합을 통하여 1개의 기로서 결합되어 있어도 되고, 이러한 것으로는 식 「＝CH-C₆H₄-NO₂」로 나타내는 기를 예시할 수 있다.

X는 상기 중에서도, 수소 원자, 직쇄상 혹은 분기쇄상 알킬기, 벤질기, 또는 화학식 「R⁷-C(＝O)-」로 나타내는 기인 것이 바람직하고, 적어도 일방의 X가 수소 원자인 것이 바람직하다.

β-케토카르복실산은(1)은 2-메틸아세토초산은(CH₃-C(＝O)-CH(CH₃)-C(＝O)-OAg), 아세토초산은(CH₃-C(＝O)-CH₂-C(＝O)-OAg), 2-에틸아세토초산은(CH₃-C(＝O)-CH(CH₂CH₃)-C(＝O)-OAg), 프로피오닐초산은(CH₃CH₂-C(＝O)-CH₂-C(＝O)-OAg), 이소부티릴초산은((CH₃)₂CH-C(＝O)-CH₂-C(＝O)-OAg), 피발로일초산은((CH₃)₃C-C(＝O)-CH₂-C(＝O)-OAg), 카프로일초산은(CH₃(CH₂)₃CH₂-C(＝O)-CH₂-C(＝O)-OAg), 2-n-부틸아세토초산은(CH₃-C(＝O)-CH(CH₂CH₂CH₂CH₃)-C(＝O)-OAg), 2-벤질아세토초산은(CH₃-C(＝O)-CH(CH₂C₆H₅)-C(＝O)-OAg), 벤조일초산은(C₆H₅-C(＝O)-CH₂-C(＝O)-OAg), 피발로일아세토초산은((CH₃)₃C-C(＝O)-CH₂-C(＝O)-CH₂-C(＝O)-OAg), 이소부티릴아세토초산은((CH₃)₂CH-C(＝O)-CH₂-C(＝O)-CH₂-C(＝O)-OAg), 2-아세틸피발로일초산은((CH₃)₃C-C(＝O)-CH(-C(＝O)-CH₃)-C(＝O)-OAg), 2-아세틸이소부티릴초산은((CH₃)₂CH-C(＝O)-CH(-C(＝O)-CH₃)-C(＝O)-OAg), 또는 아세톤디카르복실산은(AgO-C(＝O)-CH₂-C(＝O)-CH₂-C(＝O)-OAg)인 것이 바람직하다.

β-케토카르복실산은(1)은 건조 처리나 가열(소성) 처리 등의 후처리에 의해 형성된 도전체(금속 은)에 있어서, 잔존하는 원료나 불순물의 농도를 보다 저감시킬 수 있다. 원료나 불순물이 적을수록, 예를 들면, 형성된 금속 은끼리의 접촉이 양호해져, 도통이 용이해지며, 저항률이 저하된다.

β-케토카르복실산은(1)은 후술하는 바와 같이, 당해 분야에서 공지의 환원제 등을 사용하지 않아도, 바람직하게는 60∼210℃, 보다 바람직하게는 60∼200℃라는 저온에서 분해되어, 금속 은을 형성하는 것이 가능하다. 그리고, 상기 환원성 화합물 등의 환원제와 병용함으로써, 보다 저온에서 분해되어 금속 은을 형성한다.

본 발명에 있어서, β-케토카르복실산은(1)은 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 2종 이상을 병용하는 경우, 그 조합 및 비율은 임의로 조절할 수 있다.

(카르복실산은(4))

카르복실산은(4)은 상기 화학식(4)로 나타내는

식 중, R⁸은 탄소수 1∼19의 지방족 탄화수소기, 카르복시기(-COOH) 또는 식 「-COOAg」로 나타내는 기이다.

R⁸에 있어서의 상기 지방족 탄화수소기로는, 탄소수가 1∼19인 점 이외에는 R에 있어서의 상기 지방족 탄화수소기와 동일한 것을 예시할 수 있다. 다만, R⁸에 있어서의 상기 지방족 탄화수소기는 탄소수가 1∼15인 것이 바람직하고, 1∼10인 것이 보다 바람직하다.

R⁸에 있어서의 상기 지방족 탄화수소기가 메틸렌기(-CH₂-)를 갖는 경우, 1개 이상의 당해 메틸렌기는 카르보닐기로 치환되어 있어도 된다. 카르보닐기로 치환되어 있어도 되는 메틸렌기의 수 및 위치는 특별히 한정되지 않고, 모든 메틸렌기가 카르보닐기로 치환되어 있어도 된다. 여기서 「메틸렌기」란, 단독의 식 「-CH₂-」로 나타내는 기뿐만 아니라, 식 「-CH₂-」로 나타내는 기가 복수개 나열된 알킬렌기중의 1개의 식 「-CH₂-」로 나타내는 기도 포함하는 것으로 한다.

카르복실산은(4)은 피루브산은(CH₃-C(＝O)-C(＝O)-OAg), 초산은(CH₃-C(＝O)-OAg), 부티르산은(CH₃-(CH₂)₂-C(＝O)-OAg), 이소부티르산은((CH₃)₂CH-C(＝O)-OAg), 2-에틸헥산산은(CH₃-(CH₂)₃-CH(CH₂CH₃)-C(＝O)-OAg), 네오데칸산은(CH₃-(CH₂)₅-C(CH₃)₂-C(＝O)-OAg), 옥살산은(AgO-C(＝O)-C(＝O)-OAg), 또는 말론산은(AgO-C(＝O)-CH₂-C(＝O)-OAg)인 것이 바람직하다. 또한, 상기 옥살산은(AgO-C(＝O)-C(＝O)-OAg) 및 말론산은(AgO-C(＝O)-CH₂-C(＝O)-OAg)의 2개의 식 「-COOAg」로 나타내는 기 중, 1개가 식 「-COOH」로 나타내는 기로 된 것(HO-C(＝O)-C(＝O)-OAg, HO-C(＝O)-CH₂-C(＝O)-OAg)도 바람직하다.

카르복실산은(4)도 β-케토카르복실산은(1)과 동일하게, 건조 처리나 가열(소성) 처리 등의 후처리에 의해 형성된 도전체(금속 은)에 있어서, 잔존하는 원료나 불순물의 농도를 보다 저감시킬 수 있다. 그리고, 상기 환원성 화합물 등의 환원제와 병용함으로써, 보다 저온에서 분해되어 금속 은을 형성한다.

본 발명에 있어서, 카르복실산은(4)은 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 2종 이상을 병용하는 경우, 그 조합 및 비율은 임의로 조절할 수 있다.

상기 카르복실산은은 2-메틸아세토초산은, 아세토초산은, 2-에틸아세토초산은, 프로피오닐초산은, 이소부티릴초산은, 피발로일초산은, 카프로일초산은, 2-n-부틸아세토초산은, 2-벤질아세토초산은, 벤조일초산은, 피발로일아세토초산은, 이소부티릴아세토초산은, 아세톤디카르복실산은, 피루브산은, 초산은, 부티르산은, 이소부티르산은, 2-에틸헥산산은, 네오데칸산은, 옥살산은 및 말론산은으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다.

그리고, 이들 카르복실산 중에서도, 2-메틸아세토초산은 및 아세토초산은은 후술하는 함질소 화합물(그 중에서도 아민 화합물)과의 상용성이 우수하고, 은 잉크 조성물의 고농도화에 특히 적합한 것으로 예시할 수 있다.

[함질소 화합물]

상기 함질소 화합물은 탄소수 25 이하의 아민 화합물(이하, 「아민 화합물」로 약기하는 경우가 있다), 탄소수 25 이하의 제4급 암모늄염(이하, 「제4급 암모늄염」으로 약기하는 경우가 있다), 암모니아, 탄소수 25 이하의 아민 화합물이 산과 반응하여 이루어지는 암모늄염(이하, 「아민 화합물 유래의 암모늄염」으로 약기하는 경우가 있다), 및 암모니아가 산과 반응하여 이루어지는 암모늄염(이하, 「암모니아 유래의 암모늄염」으로 약기하는 경우가 있다)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 것이다. 즉, 배합되는 함질소 화합물은 1종뿐이어도 되고, 2종 이상이어도 되며, 2종 이상을 병용하는 경우, 그 조합 및 비율은 임의로 조절할 수 있다.

(아민 화합물, 제4급 암모늄염)

본 발명에 있어서, 상기 아민 화합물은 탄소수가 1∼25이고, 제1급 아민, 제2급 아민 및 제3급 아민 중 어느 것이어도 된다. 또한, 상기 제4급 암모늄염은 탄소수가 4∼25이다. 상기 아민 화합물 및 제4급 암모늄염은 쇄상 및 고리형 중 어느 것이어도 된다. 또한, 아민 부위 또는 암모늄염 부위를 구성하는 질소 원자(예를 들면, 제1급 아민의 아미노기(-NH₂)를 구성하는 질소 원자)의 수는 1개여도 되고, 2개 이상이어도 된다.

상기 제1급 아민으로는, 1개 이상의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 모노알킬아민, 모노아릴아민, 모노(헤테로아릴)아민, 디아민 등을 예시할 수 있다.

상기 모노알킬아민을 구성하는 알킬기는 직쇄상, 분기쇄상 및 고리형 중 어느 것이어도 되고, R에 있어서의 상기 알킬기와 동일한 것을 예시할 수 있고, 탄소수가 1∼19의 직쇄상 혹은 분기쇄상 알킬기, 또는 탄소수가 3∼7인 고리형 알킬기인 것이 바람직하다.

바람직한 상기 모노알킬아민으로서 구체적으로는, n-부틸아민, n-헥실아민, n-옥틸아민, n-도데실아민, n-옥타데실아민, sec-부틸아민, tert-부틸아민, 3-아미노펜탄, 3-메틸부틸아민, 2-헵틸아민(2-아미노헵탄), 2-아미노옥탄, 2-에틸헥실아민, 1,2-디메틸-n-프로필아민을 예시할 수 있다.

상기 모노아릴아민을 구성하는 아릴기로는, 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기등을 예시할 수 있고, 탄소수가 6∼10인 것이 바람직하다.

상기 모노(헤테로아릴)아민을 구성하는 헤테로아릴기는 방향족 고리 골격을 구성하는 원자로서 헤테로 원자를 갖는 것이고, 상기 헤테로 원자로는, 질소 원자, 황 원자, 산소 원자, 붕소 원자를 예시할 수 있다. 또한, 방향족 고리 골격을 구성하는 상기 헤테로 원자의 수는 특별히 한정되지 않고, 1개여도 되고, 2개 이상이어도 된다. 2개 이상인 경우, 이들 헤테로 원자는 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다. 즉, 이들 헤테로 원자는 전부 동일해도 되고, 전부 상이해도 되며, 일부만 상이해도 된다.

상기 헤테로아릴기는, 단고리형 및 다고리형 중 어느 것이어도 되고, 그 고리원수(고리 골격을 구성하는 원자의 수)도 특별히 한정되지 않지만, 3∼12원 고리인 것이 바람직하다.

상기 헤테로아릴기로, 질소 원자를 1∼4개 갖는 단고리형의 것으로는, 피롤릴기, 피롤리닐기, 이미다졸릴기, 피라졸릴기, 피리딜기, 피리미딜기, 피라지닐기, 피리다지닐기, 트리아졸릴기, 테트라졸릴기, 피롤리디닐기, 이미다졸리디닐기, 피페리디닐기, 피라졸리디닐기, 피페라지닐기를 예시할 수 있고, 3∼8원 고리인 것이 바람직하며, 5∼6원 고리인 것이 보다 바람직하다.

상기 헤테로아릴기로, 산소 원자를 1개 갖는 단고리형의 것으로는, 푸라닐기를 예시할 수 있고, 3∼8원 고리인 것이 바람직하며, 5∼6원 고리인 것이 보다 바람직하다.

상기 헤테로아릴기로, 황 원자를 1개 갖는 단고리형의 것으로는, 티에닐기를 예시할 수 있고, 3∼8원 고리인 것이 바람직하며, 5∼6원 고리인 것이 보다 바람직하다.

상기 헤테로아릴기로, 산소 원자를 1∼2개 및 질소 원자를 1∼3개 갖는 단고리형의 것으로는, 옥사졸릴기, 이소옥사졸릴기, 옥사디아졸릴기, 모르폴리닐기를 예시할 수 있고, 3∼8원 고리인 것이 바람직하며, 5∼6원 고리인 것이 보다 바람직하다.

상기 헤테로아릴기로, 황 원자를 1∼2개 및 질소 원자를 1∼3개 갖는 단고리형의 것으로는, 티아졸릴기, 티아디아졸릴기, 티아졸리디닐기를 예시할 수 있고, 3∼8원 고리인 것이 바람직하며, 5∼6원 고리인 것이 보다 바람직하다.

상기 헤테로아릴기로, 질소 원자를 1∼5개 갖는 다고리형의 것으로는, 인돌릴기, 이소인돌릴기, 인돌리디닐기, 벤즈이미다졸릴기, 퀴놀릴기, 이소퀴놀릴기, 인다졸릴기, 벤조트리아졸릴기, 테트라졸로피리딜기, 테트라졸로피리다지닐기, 디히드로트리아졸로피리다지닐기를 예시할 수 있고, 7∼12원 고리인 것이 바람직하며, 9∼10원 고리인 것이 보다 바람직하다.

상기 헤테로아릴기로, 황 원자를 1∼3개 갖는 다고리형의 것으로는, 디티아나프탈레닐기, 벤조티오페닐기를 예시할 수 있고, 7∼12원 고리인 것이 바람직하며, 9∼10원 고리인 것이 보다 바람직하다.

상기 헤테로아릴기로, 산소 원자를 1∼2개 및 질소 원자를 1∼3개 갖는 다고리형의 것으로는, 벤조옥사졸릴기, 벤조옥사디아졸릴기를 예시할 수 있고, 7∼12원 고리인 것이 바람직하며, 9∼10원 고리인 것이 보다 바람직하다.

상기 헤테로아릴기로, 황 원자를 1∼2개 및 질소 원자를 1∼3개 갖는 다고리형의 것으로는, 벤조티아졸릴기, 벤조티아디아졸릴기를 예시할 수 있고, 7∼12원 고리인 것이 바람직하며, 9∼10원 고리인 것이 보다 바람직하다.

상기 디아민은 아미노기를 2개 갖고 있으면 되고, 2개의 아미노기의 위치 관계는 특별히 한정되지 않는다. 바람직한 상기 디아민으로는, 상기 모노알킬아민, 모노아릴아민 또는 모노(헤테로아릴)아민에 있어서, 아미노기(-NH₂)를 구성하는 수소 원자 이외의 1개의 수소 원자가 아미노기로 치환된 것을 예시할 수 있다.

상기 디아민은 탄소수가 1∼10인 것이 바람직하고, 보다 바람직한 것으로는 에틸렌디아민, 1,3-디아미노프로판, 1,4-디아미노부탄을 예시할 수 있다.

상기 제2급 아민으로는, 1개 이상의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 디알킬아민, 디아릴아민, 디(헤테로아릴)아민 등을 예시할 수 있다.

상기 디알킬아민을 구성하는 알킬기는 상기 모노알킬아민을 구성하는 알킬기와 동일하고, 탄소수가 1∼9의 직쇄상 혹은 분기쇄상 알킬기, 또는 탄소수가 3∼7인 고리형 알킬기인 것이 바람직하다. 또한, 디알킬아민 1분자 중의 2개의 알킬기는 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다.

바람직한 상기 디알킬아민으로서 구체적으로는, N-메틸-n-헥실아민, 디이소부틸아민, 디(2-에틸헥실)아민을 예시할 수 있다.

상기 디아릴아민을 구성하는 아릴기는 상기 모노아릴아민을 구성하는 아릴기와 동일하고, 탄소수가 6∼10인 것이 바람직하다. 또한, 디아릴아민 1분자 중의 2개의 아릴기는 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다.

상기 디(헤테로아릴)아민을 구성하는 헤테로아릴기는 상기 모노(헤테로아릴)아민을 구성하는 헤테로아릴기와 동일하고, 6∼12원 고리인 것이 바람직하다. 또한, 디(헤테로아릴)아민 1분자 중의 2개의 헤테로아릴기는 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다.

상기 제3급 아민으로는, 1개 이상의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 트리알킬아민, 디알킬모노아릴아민 등을 예시할 수 있다.

상기 트리알킬아민을 구성하는 알킬기는 상기 모노알킬아민을 구성하는 알킬기와 동일하고, 탄소수가 1∼19의 직쇄상 혹은 분기쇄상 알킬기, 또는 탄소수가 3∼7인 고리형 알킬기인 것이 바람직하다. 또한, 트리알킬아민 1분자 중의 3개의 알킬기는 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다. 즉, 3개의 알킬기는 전부가 동일해도 되고, 전부가 상이해도 되며, 일부만이 상이해도 된다.

바람직한 상기 트리알킬아민으로서 구체적으로는, N,N-디메틸-n-옥타데실아민, N,N-디메틸시클로헥실아민을 예시할 수 있다.

상기 디알킬모노아릴아민을 구성하는 알킬기는 상기 모노알킬아민을 구성하는 알킬기와 동일하고, 탄소수가 1∼6의 직쇄상 혹은 분기쇄상 알킬기, 또는 탄소수가 3∼7인 고리형 알킬기인 것이 바람직하다. 또한, 디알킬모노아릴아민 1분자 중의 2개의 알킬기는 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다.

상기 디알킬모노아릴아민을 구성하는 아릴기는 상기 모노아릴아민을 구성하는 아릴기와 동일하고, 탄소수가 6∼10인 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 제4급 암모늄염으로는, 1개 이상의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 할로겐화테트라알킬암모늄 등을 예시할 수 있다.

상기 할로겐화테트라알킬암모늄을 구성하는 알킬기는 상기 모노알킬아민을 구성하는 알킬기와 동일하고, 탄소수가 1∼19인 것이 바람직하다.

또한, 할로겐화테트라알킬암모늄 1분자 중의 4개의 알킬기는 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다. 즉, 4개의 알킬기는 전부가 동일해도 되고, 전부가 상이해도 되며, 일부만이 상이해도 된다.

상기 할로겐화테트라알킬암모늄을 구성하는 할로겐으로는, 불소, 염소, 브롬, 요오드를 예시할 수 있다.

바람직한 상기 할로겐화테트라알킬암모늄으로서 구체적으로는, 도데실트리 메틸암모늄브로마이드를 예시할 수 있다.

여기까지는, 주로 쇄상 아민 화합물 및 제4급 유기 암모늄염에 대해 설명했지만, 상기 아민 화합물 및 제4급 암모늄염은 아민 부위 또는 암모늄염 부위를 구성하는 질소 원자가 고리 골격 구조(복소 고리 골격 구조)의 일부인 헤테로 고리 화합물이어도 된다. 즉, 상기 아민 화합물은 고리형 아민이어도 되고, 상기 제4급 암모늄염은 고리형 암모늄염이어도 된다. 이 때의 고리(아민 부위 또는 암모늄염 부위를 구성하는 질소 원자를 포함하는 고리) 구조는 단고리형 및 다고리형 중 어느 것이어도 되고, 그 환원수(고리 골격을 구성하는 원자의 수)도 특별히 한정되지 않고, 지방족 고리 및 방향족 고리 중 어느 것이어도 된다

고리형 아민이면, 바람직한 것으로서 피리딘을 예시할 수 있다.

상기 제1급 아민, 제2급 아민, 제3급 아민 및 제4급 암모늄염에 있어서, 「치환기로 치환되어 있어도 되는 수소 원자」란, 아민 부위 또는 암모늄염 부위를 구성하는 질소 원자에 결합하고 있는 수소 원자 이외의 수소 원자이다. 이 때의 치환기의 수는 특별히 한정되지 않고, 1개여도 되고, 2개 이상이어도 되며, 상기 수소 원자의 전부가 치환기로 치환되어 있어도 된다. 치환기의 수가 복수인 경우에는 이들 복수개의 치환기는 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다. 즉, 복수개의 치환기는 전부 동일해도 되고, 전부 상이해도 되며, 일부만이 상이해도 된다. 또한, 치환기의 위치도 특별히 한정되지 않는다.

상기 아민 화합물 및 제4급 암모늄염에 있어서의 상기 치환기로는, 알킬기, 아릴기, 할로겐 원자, 시아노기, 니트로기, 수산기, 트리플루오로메틸기(-CF₃) 등을 예시할 수 있다. 여기서, 할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자를 예시할 수 있다.

상기 모노알킬아민을 구성하는 알킬기가 치환기를 갖는 경우, 이러한 알킬기는 치환기로서 아릴기를 갖는, 탄소수가 1∼9의 직쇄상 혹은 분기쇄상 알킬기, 또는 치환기로서 바람직하게는 탄소수가 1∼5의 알킬기를 갖는, 탄소수가 3∼7인 고리형 알킬기가 바람직하고, 이러한 치환기를 갖는 모노알킬아민으로서 구체적으로는, 2-페닐에틸아민, 벤질아민, 2,3-디메틸시클로헥실아민을 예시할 수 있다.

또한, 치환기인 상기 아릴기 및 알킬기는 추가로 1개 이상의 수소 원자가 할로겐 원자로 치환되어 있어도 되고, 이러한 할로겐 원자로 치환된 치환기를 갖는 모노알킬아민으로는, 2-브로모벤질아민을 예시할 수 있다. 여기서, 상기 할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자를 예시할 수 있다.

상기 모노아릴아민을 구성하는 아릴기가 치환기를 갖는 경우, 이러한 아릴기는 치환기로서 할로겐 원자를 갖는, 탄소수가 6∼10의 아릴기가 바람직하고, 이러한 치환기를 갖는 모노아릴아민으로서 구체적으로는, 브로모페닐아민을 예시할 수 있다. 여기서, 상기 할로겐 원자로는, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자를 예시할 수 있다.

상기 디알킬아민을 구성하는 알킬기가 치환기를 갖는 경우, 이러한 알킬기는 치환기로서 수산기 또는 아릴기를 갖는, 탄소수가 1∼9의 직쇄상 혹은 분기쇄상 알킬기가 바람직하고, 이러한 치환기를 갖는 디알킬아민으로서 구체적으로는, 디에탄올아민, N-메틸벤질아민을 예시할 수 있다.

상기 아민 화합물은 n-프로필아민, n-부틸아민, n-헥실아민, n-옥틸아민, n-도데실아민, n-옥타데실아민, sec-부틸아민, tert-부틸아민, 3-아미노펜탄, 3-메틸부틸아민, 2-헵틸아민, 2-아미노옥탄, 2-에틸헥실아민, 2-페닐에틸아민, 에틸렌디아민, 1,3-디아미노프로판, 1,4-디아미노부탄 , N-메틸-n-헥실아민, 디이소부틸아민, N-메틸벤질아민, 디(2-에틸헥실)아민, 1,2-디메틸-n-프로필아민, N,N-디메틸-n-옥타데실아민 또는 N,N-디메틸시클로헥실아민인 것이 바람직하다.

그리고, 이들 아민 화합물 중에서도, 2-에틸헥실아민은 상기 카르복실산은과의 상용성이 우수하고, 은 잉크 조성물의 고농도화에 특별히 적합하며, 추가로 후술하는 도전체의 표면 조도의 저감에 특히 적합한 것으로서 예시할 수 있다.

(아민 화합물 유래의 암모늄염)

본 발명에 있어서, 상기 아민 화합물 유래의 암모늄염은 상기 아민 화합물이 산과 반응하여 이루어지는 암모늄염이고, 상기 산은 염산, 황산, 질산 등의 무기산이어도 되고, 초산 등의 유기산이어도 되며, 산의 종류는 특별히 한정되지 않는다.

상기 아민 화합물 유래의 암모늄염으로는, n-프로필아민염산염, N-메틸-n-헥실아민염산염, N,N-디메틸-n-옥타데실아민염산염 등을 예시할 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.

(암모니아 유래의 암모늄염)

본 발명에 있어서, 상기 암모니아 유래의 암모늄염은 암모니아가 산과 반응하여 이루어지는 암모늄염이고, 여기서 산으로는, 상기 아민 화합물 유래의 암모늄염의 경우와 동일한 것을 예시할 수 있다.

상기 암모니아 유래의 암모늄염으로는, 염화암모늄 등을 예시할 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.

본 발명에 있어서는, 상기 아민 화합물, 제4급 암모늄염, 아민 화합물 유래의 암모늄염 및 암모니아 유래의 암모늄염은 각각 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 2종 이상을 병용하는 경우, 그 조합 및 비율은 임의로 조절할 수 있다.

그리고, 상기 함질소 화합물로는, 상기 아민 화합물, 제4급 암모늄염, 아민 화합물 유래의 암모늄염 및 암모니아 유래의 암모늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 2종 이상을 병용하는 경우, 그 조합 및 비율은 임의로 조절할 수 있다.

상기 은 잉크 조성물에 있어서, 상기 함질소 화합물의 배합량은 상기 카르복실산은의 배합량 1몰당 0.2∼15몰인 것이 바람직하고, 0.3∼5몰인 것이 보다 바람직하며, 0.3∼2.5몰인 것이 특히 바람직하다.

상기 함질소 화합물의 배합량을 상기와 같이 규정함으로써, 은 잉크 조성물은 고온에 의한 가열 처리를 행하지 않아도 보다 안정적으로 도전체(금속 은)를 형성할 수 있다.

후술하는 바와 같이, 상기 카르복실산은 및 환원성 화합물을 함께 배합했을 경우, 얻어지는 혼합물(은 잉크 조성물)에 있어서는 카르복실산은 또는 환원성 화합물의 종류에 따라서는 카르복실산은의 적어도 일부에서 금속 은의 형성이 개시되어, 금속 은이 석출되는 경우가 있다. 여기서, 함질소 화합물의 배합량이 적은 것이 혼합물(은 잉크 조성물)의 점도가 높아져, 석출된 금속 은의 응집이 억제되고, 얻어진 은 잉크 조성물 중에서의 금속 은의 분산성이 향상된다. 이러한 은 잉크 조성물을 사용하여, 후술하는 방법으로 금속 은을 형성하여 얻어진 도전체는 점도가 낮은, 즉 함질소 화합물의 배합량이 많은 은 잉크 조성물을 사용했을 경우의 도전체보다, 도전성이 높고(체적 저항률이 낮고), 표면 조도도 작아져, 보다 바람직한 특성을 갖는 것이 된다.

[환원성 화합물]

상기 환원성 화합물은 옥살산(HOOC-COOH), 히드라진(H₂N-NH₂) 및 상기 화학식(5)로 나타내는 화합물(화합물(5))로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 것이다. 즉, 배합되는 환원성 화합물은 1종뿐이어도 되고, 2종 이상이어도 되며, 2종 이상을 병용하는 경우, 그 조합 및 비율은 임의로 조절할 수 있다.

식 중, R²¹은 탄소수 20 이하의 알킬기, 알콕시기 혹은 N,N-디알킬아미노기, 수산기 또는 아미노기이다.

R²¹에 있어서의 탄소수 20 이하의 알킬기는 탄소수가 1∼20이며, 직쇄상, 분기쇄상 및 고리형 중 어느 것이어도 되고, 상기 화학식(1)의 R에 있어서의 상기 알킬기와 동일한 것을 예시할 수 있다.

R²¹에 있어서의 탄소수 20 이하의 알콕시기는 탄소수가 1∼20이며, R²¹에 있어서의 상기 알킬기가 산소 원자에 결합하여 이루어지는 1가의 기를 예시할 수 있다.

R²¹에 있어서의 탄소수 20 이하의 N,N-디알킬아미노기는 탄소수가 2∼20이며, 질소 원자에 결합하고 있는 2개의 알킬기는 서로 동일해도 되고, 상이해도 되며, 당해 알킬기는 각각 탄소수가 1∼19이다. 다만, 이들 2개의 알킬기의 탄소수의 합계 값이 2∼20이다.

질소 원자에 결합하고 있는 상기 알킬기는 각각 직쇄상, 분기쇄상 및 고리형 중 어느 것이어도 되고, 탄소수가 1∼19인 점 이외에는 상기 화학식(1)의 R에 있어서의 상기 알킬기와 동일한 것을 예시할 수 있다.

상기 환원성 화합물로서 히드라진은 일수화물(H₂N-NH₂·H₂O)을 사용해도 된다.

상기 환원성 화합물은 포름산(H-C(＝O)-OH), 포름산메틸(H-C(＝O)-OCH₃), 포름산에틸(H-C(＝O)-OCH₂CH₃), 포름산부틸(H-C(＝O)-O(CH₂)₃CH₃), 프로판알(H-C(＝O)-CH₂CH₃), 부탄알(H-C(＝O)-(CH₂)₂CH₃), 헥산알(H-C(＝O)-(CH₂)₄CH₃), 포름아미드(H-C(＝O)-NH₂), N,N-디메틸포름아미드(H-C(＝O)-N(CH₃)₂) 또는 옥살산인 것이 바람직하다.

상기 은 잉크 조성물에 있어서, 상기 환원성 화합물의 배합량은 상기 환원성 화합물 중의 카르보닐기(-C(＝O)-)의 몰수가 상기 카르복실산은 중의 식 「-COOAg」로 나타내는 기의 몰수의 바람직하게는 0.16∼3배, 보다 바람직하게는 0.2∼2.4배, 더욱 바람직하게는 0.24∼2배, 특히 바람직하게는 0.5∼2배가 되도록 조절한다. 즉, 본 발명에 있어서, 배합된 상기 카르복실산은 중의 식 「-COOAg」로 나타내는 기의 몰수에 대한, 배합된 상기 환원성 화합물 중의 카르보닐기의 몰수의 비([환원성 화합물 중의 카르보닐기의 몰수]/[카르복실산은 중의 식 「-COOAg」로 나타내는 기의 몰수], 몰비)가 바람직하게는 0.16∼3, 보다 바람직하게는 0.2∼2.4, 더욱 바람직하게는 0.24∼2, 특히 바람직하게는 0.5∼2이다. 예를 들면, 환원성 화합물이 카르보닐기를 1개 갖는 것으로, 카르복실산은이 식 「-COOAg」로 나타내는 기를 1개 갖는 것인 경우에는 환원성 화합물의 배합량을 카르복실산은의 배합량에 대해, 바람직하게는 0.16∼3배몰, 보다 바람직하게는 0.2∼2.4배몰, 더욱 바람직하게는 0.24∼2배몰, 특히 바람직하게는 0.5∼2배몰로 하면 된다.

또한, 예를 들면, 환원성 화합물이 카르보닐기를 2개 갖는 것으로, 카르복실산은이 식 「-COOAg」로 나타내는 기를 1개 갖는 것인 경우에는 환원성 화합물의 배합량을 카르복실산은의 배합량에 대해, 바람직하게는 0.08∼1.5배몰, 보다 바람직하게는 0.1∼1.2배몰, 더욱 바람직하게는 0.12∼1배몰, 특히 바람직하게는 0.25∼1배몰이라고 하면 된다.

상기 환원성 화합물의 배합량을 상기와 같이 규정함으로써, 은 잉크 조성물은 고온에 의한 가열 처리를 행하지 않아도 보다 안정적으로 도전체(금속 은)를 형성할 수 있다. 그 중에서도, 상기 환원성 화합물의 배합량이 많은 것이 은 잉크 조성물의 보존 안정성이 향상되고, 후술하는 도전체의 도전성이 보다 높아진다. 또한, 상기 환원성 화합물의 배합량이 많은 것이 후술하는 바와 같이 상기 환원성 화합물을 적하하면서 배합하는 경우에 그 적하 속도의 변동을 용이하게 억제할 수 있다. 또한, 상기 환원성 화합물이 포름산, 옥살산 등의 산성 화합물인 경우에는 그 배합량이 과다해지면, 쇄판이나 인쇄기 등의 은 잉크 조성물을 기재에 부착시키는 수단을 부식시키는 경우가 있다. 여기서, 통상은 염기성인 상기 함질소 화합물의 배합량이 적은 경우에는 상기 환원성 화합물의 배합량이 과다해지지 않도록 조절하는 것이 바람직하다.

[그 밖의 성분]

상기 은 잉크 조성물은 상기 카르복실산은, 함질소 화합물 및 환원성 화합물 이외에, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위 내에 있어서, 이들에 해당하지 않는 그 밖의 성분이 추가로 배합되어 이루어지는 것이어도 된다.

상기 그 밖의 성분은 특별히 한정되지 않고, 목적에 따라 임의로 선택할 수 있고, 1종을 단독으로 사용해도 되며, 2종 이상을 병용해도 된다. 2종 이상을 병용하는 경우, 그 조합 및 비율은 임의로 조절할 수 있다.

상기 그 밖의 성분으로 바람직한 것으로는, 알코올 및 알코올 이외의 용매를 예시할 수 있다.

(알코올)

상기 알코올은 하기 화학식(2)로 나타내는 아세틸렌알코올류(이하, 「아세틸렌알코올(2)」로 약기하는 경우가 있다)인 것이 바람직하다.

[식 8]

(식 중, R＇및 R＂는 각각 독립적으로 탄소수 1∼20의 알킬기, 또는 1개 이상의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐기이다)

식 중, R＇및 R＂는 각각 독립적으로 탄소수 1∼20의 알킬기, 또는 1개 이상의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐기이다.

R＇및 R＂에 있어서의 탄소수 1∼20의 알킬기는 직쇄상, 분기쇄상 및 고리형 중 어느 것이어도 되고, 고리형인 경우, 단고리형 및 다고리형 중 어느 것이어도 된다. R＇및 R＂에 있어서의 상기 알킬기로는, 상기 화학식(1)의 R에 있어서의 상기 알킬기와 동일한 것을 예시할 수 있다.

R＇및 R＂에 있어서의 페닐기의 수소 원자가 치환되어 있어도 되는 상기 치환기로는, 탄소수가 1∼16의 포화 또는 불포화의 1가의 지방족 탄화수소기, 당해 지방족 탄화수소기가 산소 원자에 결합하여 이루어지는 1가의 기, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 수산기, 시아노기, 페녹시기 등을 예시할 수 있고, R에 있어서의 페닐기의 수소 원자가 치환되어 있어도 되는 상기 치환기와 동일하다. 그리고, 치환기의 수 및 위치는 특별히 한정되지 않고, 치환기의 수가 복수인 경우, 이들 복수개의 치환기는 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다.

R＇및 R＂는 탄소수 1∼20의 알킬기인 것이 바람직하고, 탄소수 1∼10의 직쇄상 또는 분기쇄상 알킬기인 것이 보다 바람직하다.

바람직한 아세틸렌알코올(2)로는, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올, 3-메틸-1-부틴 3-올, 3-메틸-1-펜틴-3-올을 예시할 수 있다.

은 잉크 조성물에 있어서, 아세틸렌알코올(2)의 배합량은 상기 카르복실산은의 배합량 1몰당 0.03∼0.7몰인 것이 바람직하고, 0.05∼0.3몰인 것이 보다 바람직하다. 이러한 범위로 함으로써, 은 잉크 조성물 제조시에 있어서의 상기 환원성 화합물 배합 전의 혼합물의 안정성이 보다 향상된다.

(용매)

상기 용매는 상기 알코올 이외의 것이며, 배합 성분의 종류나 양에 따라 임의로 선택할 수 있다.

상기 은 잉크 조성물에 있어서, 배합 성분의 총량에서 차지하는 상기 그 밖의 성분의 배합량의 비율은 10질량％ 이하인 것이 바람직하고, 5질량％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 0질량, 즉 그 밖의 성분을 배합하지 않아도, 은 잉크 조성물은 충분히 그 효과를 발현한다.

[은 잉크 조성물의 제조 방법]

상기 은 잉크 조성물은 상기 카르복실산은, 함질소 화합물 및 환원성 화합물 및 필요에 따라 상기 그 밖의 성분을 배합함으로써 얻어진다. 각 성분의 배합 후는 얻어진 것을 그대로 은 잉크 조성물로 해도 되고, 필요에 따라 계속 공지의 정제 조작을 행하여 얻어진 것을 은 잉크 조성물로 해도 된다. 본 발명에 있어서는 상기 각 성분의 배합시에 있어서, 도전성을 저해하는 불순물이 생성되지 않거나, 또는 이러한 불순물의 생성량을 현저히 적은 양으로 억제할 수 있기 때문에, 정제 조작을 행하지 않아도 충분한 도전성을 갖는 도전체가 얻어진다.

각 성분의 배합시에는 모든 성분을 첨가하고 나서 이들을 혼합해도 되고, 일부 성분을 순차 첨가하면서 혼합해도 되며, 모든 성분을 순차 첨가하면서 혼합해도 된다.

혼합 방법은 특별히 한정되지 않고, 교반자 또는 교반 날개 등을 회전시켜 혼합하는 방법; 믹서, 3롤 밀, 니더 또는 비즈 밀 등을 이용하여 혼합하는 방법; 초음파를 가하여 혼합하는 방법 등, 공지의 방법으로부터 적절히 선택하면 된다.

상기 은 잉크 조성물은 배합 성분이 전부 용해되어 있어도 되고, 일부 성분이 용해되지 않고 분산된 상태여도 되지만, 배합 성분이 전부 용해되어 있는 것이 바람직하고, 용해되어 있지 않는 성분은 균일하게 분산되어 있는 것이 바람직하다.

용해되어 있지 않는 성분을 균일하게 분산시키는 경우에는, 예를 들면, 상기의 3롤 밀, 니더 또는 비즈 밀 등을 이용하여 분산시키는 방법을 적용하는 것이 바람직하다.

배합시의 온도는 각 배합 성분이 열화되지 않는 한 특별히 한정되지 않지만, -5∼60℃인 것이 바람직하다. 그리고, 배합시의 온도는 배합 성분의 종류 및 양에 따라, 배합하여 얻어진 혼합물이 교반하기 쉬운 점도가 되도록, 적절히 조절하면 된다.

또한, 배합 시간도 각 배합 성분이 열화되지 않는 한 특별히 한정되지 않지만, 10분∼36시간인 것이 바람직하다.

예를 들면, 상기 카르복실산은 및 환원성 화합물을 전부 배합했을 경우, 얻어지는 혼합물(은 잉크 조성물)은 비교적 발열하기 쉽다. 그리고, 이들을 배합시의 온도가 높은 경우, 이 혼합물은 후술하는 은 잉크 조성물의 가열 처리시와 동일한 상태가 되기 때문에, 상기 환원성 화합물에 의한 상기 카르복실산은의 분해 촉진 작용에 의해, 상기 카르복실산은의 적어도 일부에 있어서 금속 은의 형성이 개시되는 경우가 있는 것으로 추측된다. 이러한 금속 은을 함유하는 은 잉크 조성물은 후술하는 도전체의 제조시에 있어서, 금속 은을 함유하지 않는 은 잉크 조성물보다 온화한 조건에서 후처리를 행함으로써, 도전체(금속 은)를 형성할 수 있는 경우가 있다. 또한, 환원성 화합물의 배합량이 충분히 많은 경우에도, 동일하게 온화한 조건에서 후처리를 행함으로써, 도전체를 형성할 수 있는 경우가 있다. 이와 같이, 상기 카르복실산은의 분해를 촉진하는 조건을 채용함으로써, 후처리로서 보다 저온에서의 가열 처리로, 혹은 가열 처리를 행하지 않고 상온에서의 건조 처리만으로, 도전체를 형성할 수 있는 경우가 있다. 또한, 이러한 금속 은을 함유하는 은 잉크 조성물은 금속 은을 함유하지 않는 은 잉크 조성물과 동일하게 취급할 수 있어, 특별히 취급성이 떨어지는 경우도 없다.

본 발명에 있어서는, 예를 들면, 상기 카르복실산은 및 함질소 화합물을 배합한 후, 상기 환원성 화합물을 배합하여, 상기 은 잉크 조성물을 제조하는 경우에는 상기 환원성 화합물을 적하하면서 배합하는 것이 바람직하고, 추가로 적하 속도의 변동을 억제함으로써, 후술하는 도전체의 표면 조도를 보다 저감시킬 수 있는 경향이 있다.

<도전체 및 그 제조 방법>

본 발명에 따른 도전체는 상기 은 잉크 조성물을 사용하여, 금속 은을 형성하여 얻어진 것을 특징으로 하고, 금속 은을 주성분으로 하는 것이다. 여기서, 「금속 은을 주성분으로 한다」란, 금속 은의 비율이 외관상 금속 은만으로 이루어진 것으로 간주할 수 있을 정도로 충분히 높은 것을 의미하고, 예를 들면, 도전체중의 금속 은의 비율은 99질량％ 이상인 것이 바람직하다.

상기 도전체는 예를 들면, 기재 상에 은 잉크 조성물을 부착시켜, 건조 처리나 가열(소성) 처리 등의 후처리를 적절히 선택하여 행함으로써 제조할 수 있다. 가열 처리는 건조 처리를 겸하여 행해도 된다.

기재는 필름상 또는 시트상인 것이 바람직하고, 두께가 10∼5000㎛인 것이 바람직하다.

기재의 재질은 목적에 따라 적절히 선택하면 되고, 특별히 한정되지 않지만, 바람직한 것으로서 구체적으로는, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리염화비닐(PVC), 폴리염화비닐리덴(PVDC), 폴리메틸헵텐(PMP), 폴리시클로올레핀, 폴리스티렌(PS), 폴리초산비닐(PVAc), 폴리메타크릴산메틸(PMM) 등의 아크릴 수지, AS수지, ABS 수지, 폴리아미드(PA), 폴리이미드, 폴리아미드이미드(PAI), 폴리아세탈, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리부틸렌나프탈레이트(PBN), 폴리페닐렌술파이드(PPS), 폴리술폰(PSF), 폴리에테르술폰(PES), 폴리에테르케톤(PEK), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리카보네이트(PC), 폴리우레탄, 폴리페닐렌에테르(PPE), 변성 폴리페닐렌에테르(m-PPE), 폴리아릴레이트, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 페놀 수지, 요소 수지 등의 합성 수지를 예시할 수 있다.

또한, 기재의 재질로는, 상기 이외에도, 유리, 실리콘 등의 세라믹스나, 종이를 예시할 수 있다.

또한, 기재는 유리 에폭시 수지 등의 2종 이상의 재질로 이루어지는 것이어도 된다.

기재는 단층으로 이루어지는 것이어도 되고, 2층 이상의 복수층으로 이루어지는 것이어도 된다. 기재가 복수층으로 이루어지는 경우, 이들 복수층은 서로 동일해도 되고, 상이해도 된다. 즉, 모든 층이 동일해도 되고, 모든 층이 상이해도 되며, 일부의 층만이 상이해도 된다. 그리고, 복수층이 서로 상이한 경우, 이들 복수층의 조합은 특별히 한정되지 않는다. 여기서, 복수층이 서로 상이하다란, 각층의 재질 및 두께의 적어도 일방이 서로 상이한 것을 의미한다.

또한, 기재가 복수층으로 이루어지는 경우에는 각 층의 합계의 두께가 상기의 바람직한 기재의 두께가 되도록 하면 된다.

은 잉크 조성물은 예를 들면, 인쇄법, 도포법, 침지법 등의 공지의 방법으로 기재 상에 부착시킬 수 있다.

상기 인쇄법으로는, 스크린 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 딥식 인쇄법, 잉크젯식 인쇄법, 디스펜서식 인쇄법, 그라비아 인쇄법, 그라비아 오프셋 인쇄법, 패드 인쇄법 등을 예시할 수 있다.

상기 도포법으로는, 스핀 코터, 에어 나이프 코터, 커텐 코터, 다이 코터, 블레이드 코터, 롤 코터, 게이트 롤 코터, 바 코터, 로드 코터, 그라비아 코터 등의 각종 코터나, 와이어 바 등을 사용하는 방법을 예시할 수 있다.

은 잉크 조성물의 건조 처리는 공지의 방법으로 행하면 되고, 예를 들면, 상압하, 감압하 및 송풍 조건하 중 어느 것으로 행해도 되고, 대기하 및 불활성 가스 분위기하 중 어느 것으로 행해도 된다. 그리고, 건조 온도도 특별히 한정되지 않고, 가열 건조 및 상온 건조 중 어느 것이어도 된다. 가열 처리가 불필요한 경우의 바람직한 건조 방법으로는, 18∼30℃에서 대기하에 있어서 건조시키는 방법을 예시할 수 있다.

은 잉크 조성물을 가열 처리하는 경우, 가열 처리시의 온도는 바람직하게는 100℃ 이하, 보다 바람직하게는 90℃ 이하로 할 수 있다. 가열 처리시의 온도의 하한값은 금속 은을 효율적으로 형성 가능한 한 특별히 한정되지 않지만, 50℃인 것이 바람직하다.

또한, 가열 시간은 가열 온도에 따라 적절히 조절하면 되고, 예를 들면, 0.1∼6시간으로 할 수 있다.

상기 도전체는 금속 은이 충분히 형성되고, 도전성이 높은, 즉 체적 저항률이 낮은 것으로 할 수 있고, 예를 들면, 체적 저항률을 바람직하게는 2500μΩ·㎝ 이하, 보다 바람직하게는 1000μΩ·㎝ 이하, 특히 바람직하게는 300μΩ·㎝로 할 수 있다.

또한, 상기 도전체는 표면 조도를 충분히 저감시킬 수 있고, 바람직하게는 600㎚ 이하, 보다 바람직하게는 300㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 250㎚ 이하, 특히 바람직하게는 200㎚ 이하, 가장 바람직하게는 100㎚ 이하로 할 수 있다.

또한, 본 명세서에 있어서 「표면 조도」란, 산술 평균 조도(Ra)를 의미하고, 조도 곡선으로부터 그 평균선의 방향으로 기준 길이만을 빼내, 이 빼낸 부분의 평균선의 방향으로 X축을, 세로 배율의 방향으로 Y축을 취하고, 조도 곡선을 y＝f(x)로 나타냈을 때, 이하의 식에 의해 구해진 값을 나노미터(㎚) 단위로 표시한 것이다. 이하, 이 표면 조도를 「표면 조도 Ra」로 기재하는 경우가 있다.

<통신 기기>

본 발명에 따른 통신 기기는 상기 은 잉크 조성물을 사용하여, 기재 상에 금속 은을 형성하여 얻어진 도전체를 구비하고, 추가로 상기 기재를 케이스로서 구비한 것을 특징으로 한다. 상기 기재 및 도전체 사이에는 잉크 수용층 등의 중간층이 구비되어 있어도 된다.

이러한 통신 기기는 예를 들면, 소정의 패턴을 형성한 상기 도전체를 안테나로 하고, 상기 기재로 케이스를 구성한 것 이외에는 공지의 통신 기기와 동일한 구성으로 할 수 있다.

예를 들면, 기재 상에 도전체가 형성된 적층 구조에 추가하여, 음성 입력부, 음성 출력부, 조작 스위치, 표시부 등을 조합함으로써, 휴대 전화기를 구성할 수 있다.

상기 통신 기기는 종래보다 추가적인 경량화 및 박층화가 용이한 것이다. 또한, 상기 도전체를 저온에서 형성하는 것도 가능하고, 기재 등의 재질을 폭넓게 선택할 수 있으므로, 설계의 자유도가 비약적으로 향상되어, 보다 합리적인 구조로 하는 것도 가능하다.

실시예

이하, 구체적 실시예에 의해, 본 발명에 대해 보다 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명은 이하에 나타내는 실시예에 전혀 한정되지 않는다.

<은 잉크 조성물 및 도전체의 제조 및 도전체의 평가>

[실시예 1]

액온이 50℃ 이하가 되도록, 비커 내에서 2-에틸헥실아민(11.0g)에 2-메틸아세토초산은(19.0g)을 첨가하고, 메커니컬 스터러를 이용하여 15분간 교반함으로써, 액상물을 얻었다. 이 액상물에, 반응액의 온도가 50℃ 이하가 되도록, 포름산(1.22g)을 30분간에 걸쳐 적하하였다. 포름산의 적하 종료 후, 25℃에서 반응액을 다시 1.5시간 교반함으로써, 은 잉크 조성물을 얻었다. 각 배합 성분의 종류와 사용량을 표 1에 나타낸다.

또한, 표 1 중, 「함질소 화합물(몰비)」이란, 2-메틸아세토초산은(카르복실산은)의 배합량 1몰당 2-에틸헥실아민(함질소 화합물)의 배합량(몰수)([함질소 화합물의 몰수]/[카르복실산은의 몰수])를 의미한다. 한편, 「환원성 화합물(몰비)」이란, 배합된 2-메틸아세토초산은(카르복실산은) 중의 식 「-COOAg」로 나타내는 기의 몰수에 대한, 배합된 포름산(환원성 화합물) 중의 카르보닐기의 몰수의 비([환원성 화합물 중의 카르보닐기의 몰수]/[카르복실산은 중의 식 「-COOAg」로 나타내는 기의 몰수])를 의미한다. 이들은 이후의 표에 있어서도 동일하다.

얻어진 은 잉크 조성물을 사용하여, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)제 필름(도레이사 제조 「루미러 S10」, 두께 100㎛) 상에 스크린 인쇄를 행하였다. 스크린판으로는, 스테인리스제 500메시의 것을 사용하고, 유제 두께 10㎛의 조건으로, 선폭 0.5㎜, 선길이 30㎜의 패턴을 인쇄하였다.

이어서, 얻어진 인쇄 패턴을 80℃에서 1시간 소성(가열 처리)함으로써 후처리를 행하여, 도전체(금속 은)의 패턴을 형성하였다.

형성한 패턴에 대해, 선 저항값 R(Ω), 단면적 A(㎠), 및 선길이 L(㎝)를 측정하고, 식 「ρ＝R×A/L」에 의해, 패턴의 체적 저항률ρ(Ω·㎝)을 산출하였다. 또한, 선 저항값 R은 디지털 멀티 미터(산와 전기 계기사 제조 「PC5000a」)를 이용해 측정하고, 단면적 A는 형상 측정 레이저 현미경(키엔스사 제조 「VK-X100」)을 이용해 측정하였다. 또한, 형상 측정 레이저 현미경(키엔스사 제조 「VK-X100」)을 이용하여, 형성한 패턴의 표면 조도(산술 평균 표면 조도 Ra)를 측정하였다. 이 때, 표면 조도는 JISB0601:2001(ISO4287, 1997)에 따라, λc(윤곽 곡선 필터)＝0.08㎜로 절단하여 측정하였다.

이들 결과를 표 2에 나타낸다.

[실시예 2]

표 1에 나타내는 몰비가 되도록, 포름산의 배합량을 1.22g 대신 2.36g으로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.

[실시예 3]

표 1에 나타내는 몰비가 되도록, 포름산의 배합량을 1.22g 대신 3.15g으로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.

[실시예 4]

표 1에 나타내는 몰비가 되도록, 포름산의 배합량을 1.22g 대신 3.94g으로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.

[실시예 5]

표 1에 나타내는 몰비가 되도록, 2-에틸헥실아민의 배합량을 11.0g 대신 14.4g으로 하고, 2-메틸아세토초산은의 배합량을 19.0g 대신 15.6g으로 하고, 포름산의 배합량을 1.22g 대신 1.21g으로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.

[실시예 6]

표 1에 나타내는 몰비가 되도록, 포름산의 배합량을 1.21g 대신 3.18g으로 한 것 이외에는 실시예 5와 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.

[실시예 7]

표 1에 나타내는 몰비가 되도록, 2-에틸헥실아민의 배합량을 11.0g 대신 16.0g으로 하고, 2-메틸아세토초산은의 배합량을 19.0g 대신 13.8g으로 하고, 포름산의 배합량을 1.22g 대신 1.21g으로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.

[실시예 8]

표 1에 나타내는 몰비가 되도록, 2-에틸헥실아민의 배합량을 11.0g 대신 17.4g으로 하고, 2-메틸아세토초산은의 배합량을 19.0g 대신 12.5g으로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.

[실시예 9]

표 1에 나타내는 몰비가 되도록, 포름산의 배합량을 1.22g 대신 2.35g으로 한 것 이외에는 실시예 8과 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.

[비교예 1]

포름산을 배합하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체의 제조 및 평가를 시도하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.

[비교예 2]

포름산을 배합하지 않은 것 이외에는 실시예 5와 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체의 제조 및 평가를 시도하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.

[비교예 3]

포름산을 배합하지 않은 것 이외에는 실시예 7과 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체의 제조 및 평가를 시도하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.

[비교예 4]

포름산을 배합하지 않은 것 이외에는 실시예 8과 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체의 제조 및 평가를 시도하였다. 결과를 표 2에 나타낸다.

또한, 표 1 중, 「-」는 그 성분이 미배합인 것을 의미하고, 표 2 중, 「-」는 그 항목의 평가가 미실시인 것을 의미한다.

표 1 및 2에 나타내는 바와 같이, 실시예 1∼9의 은 잉크 조성물은 포름산(환원성 화합물)을 배합함으로써, 80℃라는 낮은 가열 온도에서도, 가열 처리에 의해 충분한 도전성을 갖는 도전체의 패턴을 형성할 수 있었다. 또한, 도전체의 패턴은 표면 조도도 작았다.

이에 비해, 비교예 1∼4의 은 잉크 조성물은 포름산을 배합하지 않음으로써, 80℃라는 낮은 가열 온도에서는 가열 처리에 의해 금속 은이 충분히 형성되지 않고, 가열 처리물의 패턴은 선 저항값이 지나치게 커서 오버 로드가 되어, 체적 저항률을 산출할 수 없고(체적 저항률은 1×10⁷μΩ·㎝보다 크고), 도전성을 갖지 않는다.

[실시예 10]

표 3 및 4에 나타낸 바와 같이, 인쇄 패턴을 80℃에서 소성(가열 처리)하는 것을 대신하여, 50℃에서 소성하고, 도전체(금속 은)의 패턴을 형성한 것 이외에는 실시예 4와 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 4에 나타낸다.

[실시예 11]

표 3 및 4에 나타낸 바와 같이, 인쇄 패턴을 80℃에서 1시간 소성(가열 처리)하는 것을 대신하여, 50℃에서 2시간 소성하고, 도전체(금속 은)의 패턴을 형성한 것 이외에는 실시예 4와 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 4에 나타낸다.

[실시예 12]

표 3 및 4에 나타낸 바와 같이, 인쇄 패턴을 80℃에서 1시간 소성(가열 처리)하는 것을 대신하여, 50℃에서 3시간 소성하고, 도전체(금속 은)의 패턴을 형성한 것 이외에는 실시예 4와 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 4에 나타낸다.

[실시예 13]

표 3 및 4에 나타낸 바와 같이, 인쇄 패턴을 80℃에서 1시간 소성(가열 처리)하는 것을 대신하여, 실온(23∼25℃)에서 24시간 정치하여 건조시킴으로써, 도전체(금속 은)의 패턴을 형성한 것 이외에는 실시예 3과 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 4에 나타낸다.

표 3 및 4에 나타내는 바와 같이, 실시예 10∼12의 은 잉크 조성물은 실시예 4보다 더욱 낮은 가열 온도에서도, 가열 처리에 의해 충분한 도전성을 갖는 도전체의 패턴을 형성할 수 있었다. 도전체의 패턴은 체적 저항률 및 표면 조도가 실시예 4와 동일한 정도였다. 또한, 실시예 13에서는 인쇄 패턴을 가열 처리하지 않고, 건조 처리하는 것만으로도, 충분한 도전성을 갖는 도전체의 패턴을 형성할 수 있었다. 이것은 은 잉크 조성물의 제조시에 있어서, 포름산 배합시의 온도 상승과 포름산에 의한 카르복실산은의 분해 촉진 작용에 의해, 금속 은의 형성이 개시되고, 제조 후의 은 잉크 조성물의 가열 처리를 행하지 않아도 금속 은의 형성이 진행되고, 건조(용매의 제거)가 종료되기까지, 충분한 도전성을 갖는 도전체가 형성된 것을 시사하고 있었다. 그리고, 실시예 1∼12에 있어서도, 동일하게, 은 잉크 조성물의 제조시에 있어서, 금속 은의 형성이 개시되어 있었음을 시사하고 있다.

[실시예 14]

액온이 50℃ 이하가 되도록, 비커 내에서 2-에틸헥실아민(16.5g)에 아세토초산은(17.8g)을 첨가하고, 메커니컬 스터러를 이용하여 1시간 교반함으로써, 액상물을 얻었다. 이 액상물에, 반응액의 온도가 50℃ 이하가 되도록, 포름산(3.15g)을 30분간에 걸쳐 적하하였다. 포름산의 적하 종료 후, 25℃에서 반응액을 다시 1.5시간 교반함으로써, 은 잉크 조성물을 얻었다. 각 배합 성분의 종류와 사용량을 표 5에 나타낸다.

이어서, 이 은 잉크 조성물을 사용하여, 실시예 1과 동일하게 도전체를 제조 및 평가하였다.

결과를 표 6에 나타낸다.

[실시예 15]

표 5에 나타내는 몰비가 되도록, 2-에틸헥실아민의 배합량을 16.5g 대신 11.0g으로 한 것 이외에는 실시예 14와 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 6에 나타낸다.

[실시예 16]

표 5에 나타낸 바와 같이, 아세토초산은(17.8g)을 대신하여 이소부티릴초산은(20.2g)을 사용한 것 이외에는 실시예 14와 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 6에 나타낸다.

[실시예 17]

표 5에 나타낸 바와 같이, 아세토초산은(17.8g)을 대신하여 피발로일초산은(21.4g)을 이용하고, 2-에틸헥실아민의 배합량을 16.5g 대신 22.0g으로 하고, 또한, 2-에틸헥실아민 첨가 후의 교반 시간을 1시간 대신 24시간으로 한 것 이외에는 실시예 14와 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 6에 나타낸다.

[실시예 18]

액온이 50℃ 이하가 되도록, 비커 내에서 2-메틸아세토초산은(19.0g)에 2-에틸헥실아민(11.0g)을 첨가하고, 메커니컬 스터러를 이용하여 15분간 교반함으로써, 액상물을 얻었다. 이 액상물에, 반응액의 온도가 50℃ 이하가 되도록, 포름산(3.15g)을 30분간에 걸쳐 적하하였다. 포름산의 적하 종료 후, 25℃에서 반응액을 다시 1.5시간 교반함으로써, 은 잉크 조성물을 얻었다. 각 배합 성분의 종류와 사용량을 표 5에 나타낸다.

결과를 표 6에 나타낸다.

[실시예 19]

액온이 50℃ 이하가 되도록, 비커 내에서 2-에틸헥실아민(7.7g)에 2-메틸아세토초산은(19.0g)을 첨가하고, 메커니컬 스터러를 이용하여 15분간 교반함으로써, 액상물을 얻었다. 이 액상물에, 반응액의 온도가 50℃ 이하가 되도록, 포름산(2.75g)을 30분간에 걸쳐 적하하였다. 포름산의 적하 종료 후, 25℃에서 반응액을 다시 1.5시간 교반함으로써, 은 잉크 조성물을 얻었다. 각 배합 성분의 종류와 사용량을 표 5에 나타낸다.

결과를 표 6에 나타낸다.

[실시예 20]

표 5에 나타낸 바와 같이, 2-에틸헥실아민의 배합량을 7.7g 대신 4.4g으로 하고, 포름산의 배합량을 2.75g 대신 3.15g으로 한 것 이외에는 실시예 19와 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 6에 나타낸다.

[실시예 21]

표 5에 나타낸 바와 같이, 2-에틸헥실아민의 배합량을 7.7g 대신 4.4g으로 하고, 포름산의 배합량을 2.75g 대신 2.36g으로 한 것 이외에는 실시예 19와 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 6에 나타낸다.

표 5 및 6에 나타내는 바와 같이, 실시예 14∼21의 은 잉크 조성물은 카르복실산은의 종류, 함질소 화합물 및 환원성 화합물의 배합량, 카르복실산은 및 함질소 화합물의 배합순이 변화해도, 환원성 화합물(포름산)을 배합함으로써, 80℃라는 낮은 가열 온도에서도, 가열 처리에 의해 충분한 도전성을 갖는 도전체의 패턴을 형성할 수 있었다. 또한, 도전체의 패턴은 표면 조도도 작았다.

[실시예 22]

액온이 50℃ 이하가 되도록, 비커 내에서 2-헵틸아민(후술하는 2-메틸아세토초산은에 대해 0.4배 몰량)에 2-메틸아세토초산은을 첨가하고, 메커니컬 스터러를 이용하여 15분간 교반함으로써, 액상물을 얻었다. 이 액상물에, 반응액의 온도가 50℃ 이하가 되도록, 포름산(2-메틸아세토초산은에 대해 0.7배 몰량)을 30분간에 걸쳐 적하하였다. 포름산의 적하 종료 후, 25℃에서 반응액을 다시 1.5시간 교반함으로써, 은 잉크 조성물을 얻었다. 각 배합 성분의 종류와 사용량을 표 7에 나타낸다.

결과를 표 8에 나타낸다.

[실시예 23]

표 7에 나타낸 바와 같이, 2-헵틸아민(2-메틸아세토초산은에 대해 0.4배 몰량)을 대신하여 2-아미노옥탄(2-메틸아세토초산은에 대해 0.4배 몰량)을 사용한 것 이외에는 실시예 22와 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 8에 나타낸다.

[실시예 24]

액온이 50℃ 이하가 되도록, 비커 내에서 2-에틸헥실아민(후술하는 아세토초산은에 대해 0.6배 몰량)에 아세토초산은을 첨가하고, 메커니컬 스터러를 이용하여 15분간 교반함으로써, 액상물을 얻었다. 이 액상물에, 반응액의 온도가 50℃ 이하가 되도록, 포름산(아세토초산은에 대해 0.8배 몰량)을 30분간에 걸쳐 적하하였다. 포름산의 적하 종료 후, 25℃에서 반응액을 다시 1.5시간 교반함으로써, 은 잉크 조성물을 얻었다. 각 배합 성분의 종류와 사용량을 표 7에 나타낸다.

결과를 표 8에 나타낸다.

[실시예 25]

액온이 50℃ 이하가 되도록, 비커 내에서 2-에틸헥실아민(후술하는 카프로일초산은에 대해 2.0배 몰량)에 카프로일초산은을 첨가하고, 메커니컬 스터러를 이용하여 15분간 교반함으로써, 액상물을 얻었다. 이 액상물에, 반응액의 온도가 50℃ 이하가 되도록, 포름산(카프로일초산은에 대해 1.0배 몰량)을 30분간에 걸쳐 적하하였다. 포름산의 적하 종료 후, 25℃에서 반응액을 다시 1.5시간 교반함으로써, 은 잉크 조성물을 얻었다. 각 배합 성분의 종류와 사용량을 표 7에 나타낸다.

결과를 표 8에 나타낸다.

또한, 카프로일초산은은 이하에 나타내는 방법으로 제조하였다.

(카프로일초산은의 제조)

용량이 500㎖의 비커에, 카프로일초산메틸(3-옥소옥탄산메틸, 닛폰 세이카사 제조)을 첨가하고, 빙수욕(욕온 3∼5℃)에서 냉각하면서, 마그네틱 스터러로 교반하였다. 여기에, 10％ 수산화나트륨 수용액(70.0g)을 5분간에 걸쳐 적하하였다. 이 때, 액온은 20℃ 이하가 되도록 하였다. 여기에 추가로 증류수(70.0g)를 첨가하고, 20℃로 온도 조절한 인큐베이터 내에서 24시간 교반하였다. 이어서, 얻어진 반응액을 10℃ 이하로 냉각하고, 5％ 질산(22.1g)을 첨가해, 반응액의 pH를 5.5로 하였다. 이어서, 용량 1000㎖의 비커에 5％ 질산은 수용액(476.6g)을 첨가해, 교반 속도 350rpm으로 교반하면서, 여기에 상기의 pH5.5의 반응액을 9분간에 걸쳐 적하하였다. 이 때, 액온은 11∼12℃였다. 이어서, 얻어진 반응액으로부터, 이 반응으로 생성된 침전을 원심분리하고, 이 침전을 물(100㎖)로 1회 세정한 후, 에탄올(100㎖)로 3회 세정해, 5시간 감압 건조시킴으로써, 백색 분말로서 카프로일초산은(3-옥소옥탄산은)을 얻었다(30.1g).

얻어진 카프로일초산은에 대해, 원소 분석(Elementar사 제조 「varioELIII」)을 행한 결과, C: 36.3％(이론값 36.3％), H: 4.9％(이론값 4.9％)이고, TG/DTA(시차열 열중량 동시 측정)에 의해 300℃에서 가열 후의 가열 잔분을 측정한 결과, 41.3％(이론값 40.7％)이었던 점에서, 그 구조를 특정하였다.

[실시예 26]

액온이 50℃ 이하가 되도록, 비커 내에서 2-에틸헥실아민(후술하는 2-메틸아세토초산은에 대해 0.5배 몰량)에 2-메틸아세토초산은을 첨가하고, 메커니컬 스터러를 이용하여 15분간 교반함으로써, 액상물을 얻었다. 이 액상물에, 반응액의 온도가 50℃ 이하가 되도록, 포름산(2-메틸아세토초산은에 대해 0.6배 몰량)을 30분간에 걸쳐 적하하였다. 포름산의 적하 종료 후, 25℃에서 반응액을 다시 1.5시간 교반함으로써, 은 잉크 조성물을 얻었다. 각 배합 성분의 종류와 사용량을 표 7에 나타낸다.

결과를 표 8에 나타낸다.

[실시예 27]

표 7에 나타낸 바와 같이, 포름산의 배합량을 2-메틸아세토초산은에 대해 0.6배 몰량으로 하는 것을 대신하여 0.7배 몰량으로 한 것 이외에는 실시예 26과 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 8에 나타낸다.

[실시예 28]

표 7에 나타낸 바와 같이, 포름산의 배합량을 2-메틸아세토초산은에 대해 0.6배 몰량으로 하는 것을 대신하여 0.8배 몰량으로 한 것 이외에는 실시예 26과 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 8에 나타낸다.

표 7 및 8에 나타내는 바와 같이, 실시예 22∼28의 은 잉크 조성물은 카르복실산은 및 함질소 화합물의 종류, 함질소 화합물 및 환원성 화합물(포름산)의 배합비가 변화해도, 환원성 화합물을 배합함으로써, 80℃라는 낮은 가열 온도에서도, 가열 처리에 의해 충분한 도전성을 갖는 도전체의 패턴을 형성할 수 있었다. 또한, 도전체의 패턴은 표면 조도도 작았다.

(제2 실시형태)

<<은 잉크 조성물>>

본 발명에 따른 은 잉크 조성물은 식 「-COOAg」로 나타내는 기를 갖는 카르복실산은(이하, 간단히 「카르복실산은」으로 약기하는 경우가 있다)과, 탄소수 25 이하의 아민 화합물 및 제4급 암모늄염, 암모니아, 및 상기 아민 화합물 또는 암모니아가 산과 반응하여 이루어지는 암모늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 함질소 화합물(이하, 간단히 「함질소 화합물」로 약기하는 경우가 있다)이 배합되어 이루어지는 제1 혼합물에, 이산화탄소가 공급되어 제2 혼합물로 되고, 상기 제2 혼합물에, 추가로 옥살산, 히드라진 및 하기 화학식(5)로 나타내는 화합물(이하, 「화합물(5)」로 약기하는 경우가 있다)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 환원성 화합물(이하, 간단히 「환원성 화합물」로 약기하는 경우가 있다)이 배합되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

H-C(＝O)-R²¹····(5)

상기 환원성 화합물을 배합함으로써, 상기 은 잉크 조성물은 금속 은을 보다 형성하기 쉬워지고, 예를 들면, 저온에서의 가열 처리로도 충분한 도전성을 갖는 금속 은(도전체)을 형성할 수 있다.

<제1 혼합물>

본 발명에 있어서, 상기 제1 혼합물은 상기 카르복실산은 및 함질소 화합물이 배합되어 이루어지는 것이다. 다음으로, 상기 카르복실산은 및 함질소 화합물에 대해 설명한다.

[카르복실산은]

카르복실산은에 대해서는 상기 제1 실시형태에 준한다.

[함질소 화합물]

함질소 화합물에 대해서는 상기 제1 실시형태에 준한다.

또한, 상기 은 잉크 조성물에 있어서, 상기 함질소 화합물의 배합량은 상기 카르복실산은의 배합량 1몰당 0.4∼15몰인 것이 바람직하고, 0.8∼5몰인 것이 보다 바람직하다.

[제1 혼합물 제조시의 그 밖의 성분]

상기 제1 혼합물은 상기 카르복실산은 및 함질소 화합물 이외에, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위 내에 있어서, 이들에 해당하지 않는 그 밖의 성분이 추가로 배합되어 이루어지는 것이어도 된다.

상기 그 밖의 성분은 특별히 한정되지 않고, 목적에 따라 임의로 선택할 수 있고, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 2종 이상을 병용하는 경우, 그 조합 및 비율은 임의로 조절할 수 있다.

(알코올)

알코올에 대해서는 상기 제1 실시형태에 준한다.

(용매)

상기 용매는 상기 알코올 이외의 것으로, 배합 성분의 종류나 양에 따라 임의로 선택할 수 있다.

[제1 혼합물의 제조 방법]

상기 제1 혼합물은 상기 카르복실산은, 함질소 화합물 및 필요에 따라 상기 그 밖의 성분을 배합함으로써 얻어진다.

각 성분의 배합시에는 모든 성분을 첨가하고 나서 이들을 혼합해도 되고, 일부 성분을 순차 첨가하면서 혼합해도 되고, 모든 성분을 순차 첨가하면서 혼합해도 된다.

혼합 방법은 특별히 한정되지 않고, 교반자 또는 교반 날개 등을 회전시켜 혼합하는 방법, 믹서를 사용하여 혼합하는 방법, 초음파를 가하여 혼합하는 방법 등, 공지의 방법으로부터 적절히 선택하면 된다.

제1 혼합물은 배합 성분이 전부 용해되어 있어도 되고, 일부 성분이 용해되지 않고 분산된 상태여도 되지만, 배합 성분이 전부 용해되어 있는 것이 바람직하고, 용해되어 있지 않는 성분은 균일하게 분산되어 있는 것이 바람직하다.

배합시의 온도는 각 배합 성분이 열화되지 않는 한 특별히 한정되지 않지만, -5∼30℃인 것이 바람직하다. 또한, 배합 시간은 배합 성분의 종류나 배합시의 온도에 따라 적절히 조절하면 되지만, 예를 들면, 0.5∼12시간인 것이 바람직하다.

<제2 혼합물 및 그 제조 방법>

본 발명에 있어서, 상기 제2 혼합물은 상기 제1 혼합물에 이산화탄소가 공급되어 이루어지는 것이다.

공급되는 이산화탄소(CO₂)는 가스상 및 고형상(드라이아이스) 중 어느 것이어도 되고, 가스상 및 고형상 양쪽 전부여도 된다. 이산화탄소가 공급됨으로써, 이 이산화탄소가 제1 혼합물에 용해되어, 제1 혼합물 중의 성분에 작용함으로써, 얻어지는 제2 혼합물의 점도가 상승하는 것으로 추측된다.

이산화탄소 가스의 공급은 액체 중에 가스를 불어 넣는 공지의 각종 방법으로 행하면 되고, 적합한 공급 방법을 적절히 선택하면 된다. 예를 들면, 배관의 일단을 제1 혼합물 중에 침지하고, 타단을 이산화탄소 가스의 공급원에 접속해, 이 배관을 통해 이산화탄소 가스를 제1 혼합물에 공급하는 방법을 예시할 수 있다. 이 때, 배관의 단부로부터 직접 이산화탄소 가스를 공급해도 되지만, 예를 들면, 다공질성의 것 등, 가스의 유로가 될 수 있는 공극부가 다수 형성되고, 도입된 가스를 확산시켜 미소한 기포로서 방출하는 것이 가능한 가스 확산 부재를 배관의 단부에 접속하고, 이 가스 확산 부재를 통하여 이산화탄소 가스를 공급해도 된다. 또한, 제1 혼합물의 제조시와 동일한 방법으로, 제1 혼합물을 교반하면서 이산화탄소 가스를 공급해도 된다. 이와 같이 함으로써, 효율적으로 이산화탄소를 공급할 수 있다.

이산화탄소 가스의 공급량은 공급처의 제1 혼합물의 양이나, 목적으로 하는 은 잉크 조성물 또는 제2 혼합물의 점도에 따라 적절히 조절하면 되고, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 20∼25℃에 있어서의 점도가 5Pa·s 이상인 은 잉크 조성물을 100∼1000g 정도 얻기 위해서는 이산화탄소 가스를 100ℓ 이상 공급하는 것이 바람직하고, 200ℓ 이상 공급하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 여기에서는 은 잉크 조성물의 20∼25℃에 있어서의 점도에 대해 설명했지만, 은 잉크 조성물의 사용시의 온도는 20∼25℃로 한정되는 것이 아니고, 임의로 선택할 수 있다.

이산화탄소 가스의 유량은 필요로 되는 이산화탄소 가스의 공급량을 고려해 적절히 조절하면 되지만, 제1 혼합물 1g 당 0.5㎖/분 이상인 것이 바람직하고, 1㎖/분 이상인 것이 보다 바람직하다. 유량의 상한값은 특별히 한정되지 않지만, 취급성 등을 고려하면, 혼합물 1g 당 40㎖/분인 것이 바람직하다.

그리고, 이산화탄소 가스의 공급 시간은 필요로 되는 이산화탄소 가스의 공급량이나, 유량을 고려하여 적절히 조절하면 된다.

이산화탄소 가스 공급시의 제1 혼합물의 온도는 5∼70℃인 것이 바람직하고, 7∼60℃인 것이 보다 바람직하며, 10∼50℃인 것이 특히 바람직하다. 하한값 이상으로 함으로써, 보다 효율적으로 이산화탄소를 공급할 수 있고, 상한값 이하로 함으로써, 불순물이 적은 보다 양호한 품질의 은 잉크 조성물이 얻어진다.

이산화탄소 가스의 유량 및 공급 시간 및 이산화탄소 가스 공급시의 상기 온도는 각각의 값을 서로 고려하면서 적합한 범위로 조절하면 된다. 예를 들면, 상기 온도를 낮게 설정해도, 이산화탄소 가스의 유량을 많게 설정하거나, 이산화탄소 가스의 공급 시간을 길게 설정함으로써, 혹은 이 양쪽 전부를 행함으로써, 효율적으로 이산화탄소를 공급할 수 있다. 또한, 이산화탄소 가스의 유량을 적게 설정해도, 상기 온도를 높게 설정하거나, 이산화탄소 가스의 공급 시간을 길게 설정함으로써, 혹은 이 양쪽 전부를 행함으로써, 효율적으로 이산화탄소를 공급할 수 있다. 즉, 이산화탄소 가스의 유량, 이산화탄소 가스 공급시의 상기 온도로서 예시한 상기 수치 범위 내의 수치를 이산화탄소 가스의 공급 시간도 고려하면서 유연하게 조합함으로써, 양호한 품질의 은 잉크 조성물이 효율적으로 얻어진다.

이산화탄소 가스의 공급은 제1 혼합물을 교반하면서 행하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 공급한 이산화탄소 가스가 보다 균일하게 제1 혼합물 중에 확산되어, 보다 효율적으로 이산화탄소를 공급할 수 있다.

이 때의 교반 방법은 제1 혼합물 제조시의 상기 혼합 방법과 동일해도 된다.

드라이아이스(고형상 이산화탄소)의 공급은 제1 혼합물 중에 드라이아이스를 첨가함으로써 행하면 된다. 드라이아이스는 전체량을 일괄적으로 첨가해도 되고, 분할하여 단계적으로(첨가를 행하지 않는 시간대를 사이에 두고 연속적으로) 첨가해도 된다.

드라이아이스의 사용량은 상기 이산화탄소 가스의 공급량을 고려하여 조절하면 된다.

드라이아이스의 첨가 중 및 첨가 후에는 제1 혼합물을 교반하는 것이 바람직하고, 예를 들면, 제1 혼합물의 제조시와 동일한 방법으로 교반하는 것이 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 효율적으로 이산화탄소를 공급할 수 있다.

교반시의 온도는 이산화탄소 가스 공급시와 동일해도 된다. 또한, 교반 시간은 교반 온도에 따라 적절히 조절하면 된다.

제2 혼합물의 점도는 은 잉크 조성물 또는 제2 혼합물의 취급 방법 등, 목적에 따라 적절히 조절하면 되고, 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 은 잉크 조성물을 스크린 인쇄법, 플렉소 인쇄법 등의 고점도 잉크를 사용하는 인쇄법에 적용하는 경우에는 제2 혼합물의 20∼25℃에 있어서의 점도는 3Pa·s 이상인 것이 바람직하다. 또한, 여기에서는 제2 혼합물의 20∼25℃에 있어서의 점도에 대해 설명했지만, 제2 혼합물의 사용시의 온도는 20∼25℃에 한정되는 것이 아니고, 임의로 선택할 수 있다.

<은 잉크 조성물>

상기 은 잉크 조성물은 상기 제2 혼합물에 상기 환원성 화합물이 배합되어 이루어지는 것이다. 다음으로, 환원성 화합물에 대해 설명한다.

[환원성 화합물]

환원성 화합물에 대해서는 상기 제1 실시형태에 준한다.

또한, 상기 은 잉크 조성물에 있어서, 상기 환원성 화합물의 배합량은 상기 환원성 화합물 중의 카르보닐기(-C(＝O)-)의 몰수가 상기 카르복실산은 중의 식 「-COOAg」로 나타내는 기의 몰수의 바람직하게는 0.04∼3.5배, 보다 바람직하게는 0.06∼2.5배, 특히 바람직하게는 0.08∼1.5배가 되도록 조절한다. 즉, 본 발명에 있어서, 배합된 상기 카르복실산은 중의 식 「-COOAg」로 나타내는 기의 몰수에 대한, 배합된 상기 환원성 화합물 중의 카르보닐기의 몰수의 비([환원성 화합물 중의 카르보닐기의 몰수]/[카르복실산은 중의 식 「-COOAg」로 나타내는 기의 몰수], 몰비)가 바람직하게는 0.04∼3.5, 보다 바람직하게는 0.06∼2.5, 특히 바람직하게는 0.08∼1.5이다. 예를 들면, 환원성 화합물이 카르보닐기를 1개 갖는 것으로, 카르복실산은이 식 「-COOAg」로 나타내는 기를 1개 갖는 것인 경우에는 환원성 화합물의 배합량을 카르복실산은의 배합량에 대해, 바람직하게는 0.04∼3.5배몰, 보다 바람직하게는 0.06∼2.5배몰, 특히 바람직하게는 0.08∼1.5배몰로 하면 된다. 또한, 예를 들면, 환원성 화합물이 카르보닐기를 2개 갖는 것으로, 카르복실산은이 식 「-COOAg」로 나타내는 기를 1개 갖는 것인 경우에는 환원성 화합물의 배합량을 카르복실산은의 배합량에 대해, 바람직하게는 0.02∼1.75배몰, 보다 바람직하게는 0.03∼1.25배몰, 특히 바람직하게는 0.04∼0.75배몰로 하면 된다.

상기 환원성 화합물의 배합량을 상기와 같이 규정함으로써, 은 잉크 조성물은 고온에 의한 가열 처리를 행하지 않아도 보다 안정적으로 도전체(금속 은)를 형성할 수 있다. 또한, 상기 환원성 화합물의 배합량이 많은 것이 후술하는 바와 같이 상기 환원성 화합물을 적하하면서 배합하는 경우에, 그 적하 속도의 변동을 용이하게 억제할 수 있다.

[은 잉크 조성물 제조시의 그 밖의 성분]

상기 은 잉크 조성물은 상기 제2 혼합물 및 환원성 화합물 이외에, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위 내에 있어서, 이들에 해당하지 않는 그 밖의 성분이 추가로 배합되어 이루어지는 것이어도 된다.

상기 그 밖의 성분은 특별히 한정되지 않고, 목적에 따라 임의로 선택할 수 있으며, 1종을 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다. 2종 이상을 병용하는 경우, 그 조합 및 비율은 임의로 조절할 수 있다.

상기 그 밖의 성분으로 바람직한 것으로는, 제1 혼합물 제조시에 사용하는 그 밖의 성분과 동일한 것을 예시할 수 있다. 예를 들면, 상기 알코올은 이산화탄소의 공급 전, 즉, 제1 혼합물의 제조시에만 배합되어도 되고, 이산화탄소의 공급 후, 즉, 은 잉크 조성물의 제조시에만 배합되어도 되고, 이산화탄소의 공급 전 및 공급 후 양쪽 모두에서 배합되어도 된다.

은 잉크 조성물의 점도는 제2 혼합물의 점도와 동일한 정도로 할 수 있고, 예를 들면, 은 잉크 조성물을 스크린 인쇄법, 플렉소 인쇄법 등의 고점도 잉크를 사용하는 인쇄법에 적용하는 경우에는 바람직하게는 20∼25℃에 있어서의 점도를 1Pa·s 이상으로 할 수 있다.

[은 잉크 조성물의 제조 방법]

상기 은 잉크 조성물은 상기 제2 혼합물, 환원성 화합물 및 필요에 따라 상기 그 밖의 성분을 배합함으로써 얻어진다. 각 성분의 배합 후는 얻어진 것을 그대로 은 잉크 조성물로 해도 되고, 필요에 따라 계속 공지의 정제 조작을 행하여 얻어진 것을 은 잉크 조성물로 해도 된다. 본 발명에 있어서는 상기 각 성분의 배합시에 있어서, 도전성을 저해하는 불순물이 생성되지 않거나, 또는 이러한 불순물의 생성량을 현저히 적은 양으로 억제할 수 있기 때문에, 정제 조작을 행하지 않아도 충분한 도전성을 갖는 도전체가 얻어진다.

혼합 방법은 특별히 한정되지 않고, 교반자 또는 교반 날개 등을 회전시켜 혼합하는 방법; 믹서, 3롤 밀, 니더 또는 비즈 밀 등을 사용하여 혼합하는 방법; 초음파를 가하여 혼합하는 방법 등, 공지의 방법으로부터 적절히 선택하면 된다.

상기 은 잉크 조성물은 배합 성분이 전부 용해되어 있어도 되고, 일부 성분이 용해되지 않고 분산된 상태여도 되지만, 배합 성분이 전부 용해되어 있는 것이 바람직하고, 용해되어 있지 않는 성분은 균일하게 분산되어 있는 것이 바람직하다. 용해되어 있지 않는 성분을 균일하게 분산시키는 경우에는, 예를 들면, 상기의 3롤 밀, 니더 또는 비즈 밀 등을 이용해 분산시키는 방법을 적용하는 것이 바람직하다.

또한, 배합 시간은 배합 성분의 종류나 배합시의 온도에 따라 적절히 조절하면 되지만, 예를 들면, 0.5∼12시간인 것이 바람직하다.

상기 그 밖의 성분은 상기 설명한 바와 같이, 상기 제1 혼합물 및 제2 혼합물 중 어느 제조시에 배합되어도 되고, 양쪽 전부의 제조시에 배합되어도 된다.

상기 은 잉크 조성물에 있어서, 즉, 제1 혼합물 및 제2 혼합물을 거쳐 은 잉크 조성물을 제조하는 과정에 있어서, 이산화탄소 이외의 배합 성분의 총량에서 차지하는 상기 그 밖의 성분의 배합량의 비율([그 밖의 성분(질량)]/[상기 카르복실산은, 함질소 화합물, 환원성 화합물 및 그 밖의 성분(질량)]×100)은 10질량％ 이하인 것이 바람직하고, 5질량％ 이하인 것이 보다 바람직하며, 0질량, 즉 그 밖의 성분을 배합하지 않아도, 은 잉크 조성물은 충분히 그 효과를 발현한다.

예를 들면, 상기 환원성 화합물의 배합시에는 얻어지는 혼합물(은 잉크 조성물)은 비교적 발열하기 쉽다. 그리고, 상기 환원성 화합물의 배합시의 온도가 높은 경우, 이 혼합물은 후술하는 은 잉크 조성물의 가열 처리시와 동일한 상태가 되기 때문에, 상기 환원성 화합물에 의한 상기 카르복실산은의 분해 촉진 작용에 의해, 상기 카르복실산은의 적어도 일부에 있어서 금속 은의 형성이 개시되는 경우가 있는 것으로 추측된다. 이러한 금속 은을 함유하는 은 잉크 조성물은 후술하는 도전체의 제조시에 있어서, 금속 은을 함유하지 않는 은 잉크 조성물보다 온화한 조건으로 후처리를 행함으로써, 도전체(금속 은)를 형성할 수 있는 경우가 있다. 또한, 환원성 화합물의 배합량이 충분히 많은 경우에도, 동일하게 온화한 조건으로 후처리를 행함으로써, 도전체를 형성할 수 있는 경우가 있다. 이와 같이, 상기 카르복실산은의 분해를 촉진하는 조건을 채용함으로써, 후처리로서 보다 저온에서의 가열 처리로, 혹은 가열 처리를 행하지 않고 상온에서의 건조 처리만으로, 도전체를 형성할 수 있는 경우가 있다. 또한, 이러한 금속 은을 함유하는 은 잉크 조성물은 금속 은을 함유하지 않는 은 잉크 조성물과 동일하게 취급할 수 있어, 특별히 취급성이 떨어지는 경우도 없다.

본 발명에 있어서는, 상기 환원성 화합물을 적하하면서 배합하는 것이 바람직하고, 추가로 적하 속도의 변동을 억제함으로써, 후술하는 도전체의 표면 조도를 보다 저감시킬 수 있는 경향이 있다.

또한, 본 발명에 있어서의 제2 혼합물은 상기와 같이 이산화탄소의 공급에 의해, 점도가 통상보다 높다. 한편으로, 제2 혼합물에 대한 환원성 화합물의 배합시에는 제2 혼합물 또는 환원성 화합물의 종류에 따라서는, 상기와 같이 상기 카르복실산은의 적어도 일부에 있어서 금속 은의 형성이 개시되고, 금속 은이 석출되는 경우가 있다. 여기서, 제2 혼합물의 점도가 높은 경우에는 석출된 금속 은의 응집이 억제되어, 얻어진 은 잉크 조성물 중에서의 금속 은의 분산성이 향상된다. 이러한 은 잉크 조성물을 사용하고, 후술하는 방법으로 금속 은을 형성하여 얻어진 도전체는 점도가 낮은, 즉 이산화탄소가 공급되어 있지 않은 혼합물에 환원성 화합물이 배합되어 얻어진 은 잉크 조성물을 사용했을 경우의 도전체보다, 도전성이 높고(체적 저항률이 낮고), 표면 조도도 작아져, 보다 바람직한 특성을 갖는 것이 된다.

<<도전체 및 그 제조 방법>>

도전체 및 그 제조 방법에 대해서는 상기 제1 실시형태에 준한다.

또한, 은 잉크 조성물은 예를 들면, 인쇄법, 도포법, 침지법 등의 공지의 방법으로 기재 상에 부착시킬 수 있다.

상기 인쇄법으로는, 스크린 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 딥식 인쇄법, 잉크젯식 인쇄법, 디스펜서식 인쇄법, 그라비아 인쇄법, 그라비아 오프셋 인쇄법, 패드 인쇄법 등을 예시할 수 있고, 스크린 인쇄법, 플렉소 인쇄법이 바람직하다.

은 잉크 조성물의 건조 처리는 공지의 방법으로 행하면 되고, 예를 들면, 상압하, 감압하 및 송풍 조건하 중 어느 것으로 행해도 되고, 대기하 및 불활성 가스 분위기하 중 어느 것으로 행해도 된다. 그리고, 건조 온도도 특별히 한정되지 않고, 가열 건조 및 상온 건조 중 어느 것이어도 된다. 가열 처리가 불필요한 경우의 바람직한 건조 방법으로는, 18∼30℃에서 대기하에서 건조시키는 방법을 예시할 수 있다.

은 잉크 조성물을 가열 처리하는 경우, 가열 처리시의 온도는 바람직하게는 140℃ 이하, 보다 바람직하게는 130℃로 할 수 있다. 가열 처리시의 온도의 하한값은 금속 은을 효율적으로 형성 가능한 한 특별히 한정되지 않지만, 50℃인 것이 바람직하다.

상기 도전체는 금속 은이 충분히 형성되고, 도전성이 높은, 즉 체적 저항률이 낮은 것으로 할 수 있고, 예를 들면, 체적 저항률을 바람직하게는 3000μΩ·㎝이하, 보다 바람직하게는 2500μΩ·㎝ 이하로 할 수 있다.

또한, 상기 도전체는 표면 조도를 충분히 저감시킬 수 있고, 바람직하게는 300㎚ 이하, 보다 바람직하게는 250㎚ 이하, 더욱 바람직하게는 200㎚ 이하, 특히 바람직하게는 100㎚ 이하로 할 수 있다.

또한, 본 명세서에 있어서 「표면 조도」란, 산술 평균 조도(Ra)를 의미하고, 조도 곡선으로부터 그 평균선의 방향으로 기준 길이만을 빼내고, 이 빼낸 부분의 평균선의 방향으로 X축을, 세로 배율의 방향으로 Y축을 취하고, 조도 곡선을 y＝f(x)로 나타냈을 때, 이하의 식에 의해 구해진 값을 나노미터(㎚) 단위로 표시한 것이다. 이하, 이 표면 조도를 「표면 조도 Ra」로 기재하는 경우가 있다.

<통신 기기>

본 발명에 따른 통신 기기는 상기 은 잉크 조성물을 사용하여, 기재 상에 금속 은을 형성하여 얻어진 도전체를 구비하고, 추가로 상기 기재를 케이스로서 구비한 것을 특징으로 한다. 상기 기재 및 도전체 사이에는 잉크 수용층 등의 중간층을 구비하고 있어도 된다.

상기 통신 기기는 종래보다 새로운 경량화 및 박층화가 용이한 것이다. 또한, 상기 도전체를 저온에서 형성하는 것도 가능하고, 기재 등의 재질을 폭넓게 선택할 수 있으므로, 설계의 자유도가 비약적으로 향상되고, 보다 합리적인 구조로 하는 것도 가능하다.

[실시예]

<은 잉크 조성물 및 도전체의 제조 및 도전체의 평가>

[실시예 29]

빙랭하, 비커 내에서 2-에틸헥실아민(290.3g)에, 25℃ 이하를 유지하도록 2-메틸아세토초산은(210.0g)을 첨가하고, 첨가 종료 후, 메커니컬 스터러를 이용하여 30분간 교반함으로써, 용액을 얻었다. 또한, 이대로 1시간 교반한 후, 얻어진 황색 투명 반응액(제1 혼합물)에, 이것을 20℃에서 교반하면서, 이산화탄소 가스를 900㎖/분의 유량으로 7시간 공급하여, 반응액을 증점시킨 혼합물(제2 혼합물)을 얻었다. 이 혼합물의 점도를 하기 방법으로 측정한 결과, 15Pa·s였다.

이어서, 빙랭하, 얻어진 혼합물(30.0g)에, 반응액의 온도가 50℃ 이하가 되도록, 포름산(0.31g)을 첨가하고, 25℃에서 1.5시간 교반함으로써, 은 잉크 조성물을 얻었다. 각 배합 성분의 종류와 사용량을 표 9에 나타낸다.

(점도의 측정 방법)

측정 대상물(5g)에 대해, 온도 23℃의 환경하에서, 초음파 진동식 점토계(CBC사 제조 「VISCOMATE VM-10A」)의 센서(진동체)를 삽입하고, 점도를 측정하였다.

또한, 표 9 중, 「함질소 화합물(몰비)」이란, 카르복실산은(2-메틸아세토초산은)의 배합량 1몰당 함질소 화합물(2-에틸헥실아민)의 배합량(몰수)([함질소 화합물의 몰수]/[카르복실산은의 몰수])을 의미한다. 한편, 「환원성 화합물(몰비)」이란, 배합된 카르복실산은(2-메틸아세토초산은) 중의 식 「-COOAg」로 나타내는 기의 몰수에 대한, 배합된 환원성 화합물(포름산) 중의 카르보닐기의 몰수의 비([환원성 화합물 중의 카르보닐기의 몰수]/[카르복실산은 중의 식 「-COOAg」로 나타내는 기의 몰수])를 의미한다.

얻어진 은 잉크 조성물을 사용하여, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)제 필름(도레이사 제조 「루미러 S10」, 두께 100㎛) 상에 스크린 인쇄를 행하였다. 스크린판으로는, 스테인리스제 500메시의 것을 사용하여, 유제 두께 10㎛의 조건으로 인쇄하였다.

이어서, 얻어진 인쇄 패턴을, 80℃에서 1시간 소성(가열 처리)함으로써 후처리를 행하여, 도전체(금속 은)의 패턴을 형성하였다.

형성한 패턴에 대해, 선 저항값 R(Ω), 단면적 A(㎠), 및 선길이 L(㎝)를 측정하고, 식 「ρ＝R×A/L」에 의해, 패턴의 체적 저항률ρ(Ω·㎝)을 산출하였다. 또한, 선 저항값 R은 디지털 멀티 미터(산와 전기 계기사 제조 「PC5000a」)를 이용해 측정하고, 단면적 A는 형상 측정 레이저 현미경(키엔스사 제조 「VK-X100」)을 이용하여 측정하였다. 결과를 표 11에 나타낸다.

[실시예 30∼39]

표 9에 나타내는 몰비가 되도록, 포름산의 배합량을 변경한 것 이외에는 실시예 29와 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 11에 나타낸다.

[실시예 40]

비커 내에서 2-에틸헥실아민(290.3g)과, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올(에어 프로덕츠 재팬사 제조 「서피놀 61」, 이하, 「DMHO」로 약기하는 경우가 있다)(10.0g)을 혼합한 후, 여기에 빙랭하, 25℃ 이하를 유지하도록 2-메틸아세토초산은(210.0g)을 첨가하고, 첨가 종료 후, 메커니컬 스터러를 이용하여 30분간 교반함으로써, 용액을 얻었다. 또한, 이대로 1시간 교반한 후, 얻어진 황색 투명 반응액(제1 혼합물)에, 이것을 20℃에서 교반하면서, 이산화탄소 가스를 900㎖/분의 유량으로 6시간 공급하여, 반응액을 증점시킨 혼합물(제2 혼합물)을 얻었다. 이 혼합물의 점도를 실시예 29와 동일한 방법으로 측정한 결과, 10Pa·s였다.

이어서, 빙랭하, 얻어진 혼합물(30.0g)에 반응액의 온도가 50℃ 이하가 되도록, 포름산(1.8g)을 첨가하고, 25℃에서 1.5시간 교반함으로써, 은 잉크 조성물을 얻었다. 각 배합 성분의 종류와 사용량을 표 9에 나타낸다.

얻어진 은 잉크 조성물을 사용하여, 실시예 29와 동일하게 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 11에 나타낸다.

[실시예 41]

표 9에 나타내는 몰비가 되도록, 포름산의 배합량을 변경한 것 이외에는 실시예 40과 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 11에 나타낸다.

[실시예 42]

인쇄 패턴을 소성(가열 처리)할 때의 온도를, 80℃를 대신하여 100℃로 한 것 이외에는 실시예 29와 동일하게 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 11에 나타낸다.

[실시예 43]

인쇄 패턴을 소성(가열 처리)할 때의 온도를, 80℃를 대신하여 100℃로 한 것 이외에는 실시예 30과 동일하게 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 11에 나타낸다.

[실시예 44]

인쇄 패턴을 소성(가열 처리)할 때의 온도를, 80℃를 대신하여 100℃로 한 것 이외에는 실시예 31과 동일하게 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 11에 나타낸다.

[실시예 45]

인쇄 패턴을 소성(가열 처리)할 때의 온도를, 80℃를 대신하여 120℃로 한 것 이외에는 실시예 29와 동일하게 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 11에 나타낸다.

[실시예 46]

인쇄 패턴을 소성(가열 처리)할 때의 온도를, 80℃를 대신하여 120℃로 한 것 이외에는 실시예 30과 동일하게 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 11에 나타낸다.

[실시예 47]

인쇄 패턴을 소성(가열 처리)할 때의 온도를, 80℃를 대신하여 120℃로 한 것 이외에는 실시예 31과 동일하게 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 11에 나타낸다.

또한, 실시예 32∼39에 있어서는, 형성한 도전체(금속 은)의 패턴에 대해, 또한, 형상 측정 레이저 현미경(키엔스사 제조 「VK-X100」)을 이용하여, 표면 조도(산술 평균 표면 조도 Ra)를 측정하였다. 결과를 표 11에 나타낸다.

[비교예 5]

표 10에 나타낸 바와 같이, 포름산을 배합하지 않은 것 이외에는 실시예 29와 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체의 제조 및 평가를 시도하였다. 결과를 표 11에 나타낸다.

[비교예 6]

빙랭하, 비커 내에서 2-에틸헥실아민(11.0g)에, 2-메틸아세토초산은(19.0g)을 첨가하고, 메커니컬 스터러를 이용하여 30분간 교반함으로써, 은 잉크 조성물을 얻었다. 각 배합 성분의 종류와 사용량을 표 10에 나타낸다.

얻어진 은 잉크 조성물을 사용하여, 실시예 29와 동일하게 도전체의 제조 및 평가를 시도하였다. 결과를 표 11에 나타낸다.

[비교예 3]

표 10에 나타내는 몰비가 되도록, 2-에틸헥실아민의 배합량을 11.0g 대신 14.4g으로 하고, 2-메틸아세토초산은의 배합량을 19.0g 대신 15.6g으로 한 것 이외에는, 비교예 6과 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체의 제조 및 평가를 시도하였다. 결과를 표 11에 나타낸다.

[비교예 8]

표 10에 나타내는 몰비가 되도록, 2-에틸헥실아민의 배합량을 11.0g 대신 16.0g으로 하고, 2-메틸아세토초산은의 배합량을 19.0g 대신 13.8g으로 한 것 이외에는, 비교예 6과 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체의 제조 및 평가를 시도하였다. 결과를 표 11에 나타낸다.

[비교예 9]

표 10에 나타내는 몰비가 되도록, 2-에틸헥실아민의 배합량을 11.0g 대신 17.4g으로 하고, 2-메틸아세토초산은의 배합량을 19.0g 대신 12.5g으로 한 것 이외에는, 비교예 6과 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체의 제조 및 평가를 시도하였다. 결과를 표 11에 나타낸다.

[참고예 1]

액온이 50℃ 이하가 되도록, 비커 내에서 2-에틸헥실아민(11.0g)에 2-메틸아세토초산은(19.0g)를 첨가하고, 메커니컬 스터러를 이용하여 15분간 교반함으로써, 액상물을 얻었다. 이 액상물에, 반응액의 온도가 50℃ 이하가 되도록, 포름산(2.35g)을 30분간에 걸쳐 적하하였다. 포름산의 적하 종료 후, 25℃에서 반응액을 다시 1.5시간 교반함으로써, 은 잉크 조성물을 얻었다. 각 배합 성분의 종류와 사용량을 표 10에 나타낸다.

이어서, 얻어진 은 잉크 조성물을 사용하여, 실시예 29와 동일하게 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 11에 나타낸다.

또한, 표 9 및 10중, 「-」는 그 성분이 미배합인 것을 의미하고, 표 11 중, 「-」는 그 항목의 평가가 미실시인 것을 의미한다.

표 9∼11에 나타내는 바와 같이, 실시예 29∼47의 은 잉크 조성물은 포름산을 배합함으로써, 80∼120℃라는 낮은 가열 온도에서도, 가열 처리에 의해 충분한 도전성을 갖는 도전체의 패턴을 형성할 수 있었다. 또한, 도전체의 패턴은 표면 조도도 작았다.

이에 비해, 비교예 5∼9의 은 잉크 조성물은 포름산을 배합하지 않음으로써, 80℃라는 낮은 가열 온도에서는 가열 처리에 의해 금속 은이 충분히 형성되지 않고, 가열 처리물의 패턴은 선 저항값이 지나치게 커서 오버 로드가 되어, 체적 저항률을 산출할 수 없고(체적 저항률은 1×10⁷μΩ·㎝보다 크고), 도전성을 갖지 않았다.

또한, 실시예 37의 도전체의 패턴은 은 잉크 조성물에 있어서, 함질소 화합물의 종류, 몰비 및 환원성 화합물의 종류가 동일하고, 환원성 화합물의 몰비가 거의 동일하며, 다만 이산화탄소 가스를 공급하지 않았던(즉, 점도가 낮았던) 참고예 1의 도전체의 패턴보다, 체적 저항률이 낮고, 표면 조도도 작으며, 보다 바람직한 특성을 갖고 있었다.

[실시예 48]

표 12에 나타낸 바와 같이, 2-메틸아세토초산은을 대신하여 아세토초산은을 사용하고, 추가로 포름산의 배합량을 변경한 것 이외에는 실시예 29와 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 13에 나타낸다.

또한, 표 12 중, 「함질소 화합물(몰비)」이란, 카르복실산은의 배합량 1몰당 함질소 화합물의 배합량(몰수)([함질소 화합물의 몰수]/[카르복실산은의 몰수])를 의미한다. 한편, 「환원성 화합물(몰비)」이란, 배합된 카르복실산은 중의 식 「-COOAg」로 나타내는 기의 몰수에 대한, 배합된 환원성 화합물 중의 카르보닐기의 몰수의 비([환원성 화합물 중의 카르보닐기의 몰수]/[카르복실산은 중의 식 「-COOAg」로 나타내는 기의 몰수])를 의미한다.

또한, 표 12 중, 「-」는 그 성분이 미배합인 것을 의미한다.

[실시예 49]

표 12에 나타낸 바와 같이, 2-메틸아세토초산은을 대신하여 이소부티릴초산은을 사용하고, 추가로 포름산의 배합량을 변경한 것 이외에는 실시예 29와 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 13에 나타낸다.

[실시예 50]

표 12에 나타낸 바와 같이, 2-메틸아세토초산은을 대신하여 피발로일초산은을 사용하고, 추가로 포름산의 배합량을 변경한 것 이외에는 실시예 29와 동일하게 은 잉크 조성물을 제조하고, 다시 도전체를 제조 및 평가하였다. 결과를 표 13에 나타낸다.

표 12∼13에 나타내는 바와 같이, 실시예 48∼50의 은 잉크 조성물은 포름산을 배합한 것에 의해, 80℃라는 낮은 가열 온도에서도, 가열 처리에 의해 충분한 도전성을 갖는 도전체의 패턴을 형성할 수 있었다. 또한, 도전체의 패턴은 표면 조도도 작았다. 이와 같이, 2-메틸아세토초산은 이외의 카르복실산은을 사용했을 경우(실시예 48∼50)여도, 2-메틸아세토초산은을 사용했을 경우(실시예 29∼47)와 동일하게, 낮은 가열 온도에서의 가열 처리로도 충분한 도전성을 갖는 도전체의 패턴을 형성할 수 있었다.

본 발명은 인쇄법을 적용한 도전 회로 등, 고도전성 금속 은의 패턴 형성에 이용 가능하다.

Claims

식 「-COOAg」로 나타내는 기를 갖는 카르복실산은과,
탄소수 25 이하의 아민 화합물 및 제4급 암모늄염, 암모니아, 및 상기 아민 화합물 또는 암모니아가 산과 반응하여 이루어지는 암모늄염으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 함질소 화합물과,
옥살산, 히드라진 및 하기 화학식(5)로 나타내는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 환원성 화합물이 배합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 은 잉크 조성물:
H-C(＝O)-R²¹····(5)
(식 중, R²¹은 탄소수 20 이하의 알킬기, 알콕시기 혹은 N,N-디알킬아미노기, 수산기 또는 아미노기이다).
제 1 항에 있어서,
상기 환원성 화합물은 상기 카르복실산은과 상기 질소 화합물을 배합한 제1 혼합물에 이산화탄소를 공급한 제2 혼합물에 배합되어 있는 것을 특징으로 하는 은 잉크 조성물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 카르복실산은이 하기 화학식(1)로 나타내는 β-케토카르복실산은 및 하기 화학식(4)로 나타내는 카르복실산은으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 은 잉크 조성물:
[식 1]

(식 중, R은 1개 이상의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1∼20의 지방족 탄화수소기 혹은 페닐기, 수산기, 아미노기, 또는 화학식 「R¹-CY₂-」, 「CY₃-」, 「R¹-CHY-」, 「R²O-」, 「R⁵R⁴N-」, 「(R³O)₂CY-」 혹은 「R⁶-C(＝O)-CY₂-」로 나타내는 기이고;
Y는 각각 독립적으로 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 또는 수소 원자이며;
R¹은 탄소수 1∼19의 지방족 탄화수소기 또는 페닐기이고; R²는 탄소수 1∼20의 지방족 탄화수소기이고; R³은 탄소수 1∼16의 지방족 탄화수소기이고; R⁴ 및 R⁵는 각각 독립적으로 탄소수 1∼18의 지방족 탄화수소기이고; R⁶은 탄소수 1∼19의 지방족 탄화수소기, 수산기 또는 식 「AgO-」로 나타내는 기이고;
X는 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1∼20의 지방족 탄화수소기, 할로겐 원자, 1개 이상의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐기 혹은 벤질기, 시아노기, N-프탈로일-3-아미노프로필기, 2-에톡시비닐기, 또는 화학식 「R⁷O-」, 「R⁷S-」, 「R⁷-C(＝O)-」혹은 「R⁷-C(＝O)-O-」로 나타내는 기이고;
R⁷은 탄소수 1∼10의 지방족 탄화수소기, 티에닐기, 또는 1개 이상의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐기 혹은 디페닐기이다)
[식 2]

(식 중, R⁸은 탄소수 1∼19의 지방족 탄화수소기, 카르복시기 또는 식 「-COOAg」로 나타내는 기이며, 상기 지방족 탄화수소기가 메틸렌기를 갖는 경우, 1개 이상의 당해 메틸렌기는 카르보닐기로 치환되어 있어도 된다).
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 카르복실산은이 2-메틸아세토초산은, 아세토초산은, 2-에틸아세토초산은, 프로피오닐초산은, 이소부티릴초산은, 피발로일초산은, 카프로일초산은, 2-n-부틸아세토초산은, 2-벤질아세토초산은, 벤조일초산은, 피발로일아세토초산은, 이소부티릴아세토초산은, 아세톤디카르복실산은, 피루브산은, 초산은, 부티르산은, 이소부티르산은, 2-에틸헥산산은, 네오데칸산은, 옥살산은 및 말론산은으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 은 잉크 조성물.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 환원성 화합물이 포름산, 포름산메틸, 포름산에틸, 포름산부틸, 프로판알, 부탄알, 헥산알, 포름아미드, N,N-디메틸포름아미드 및 옥살산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 은 잉크 조성물.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 혼합물이 추가로 하기 화학식(2)로 나타내는 아세틸렌알코올류가 배합되어 이루어지는 것인 것을 특징으로 하는 은 잉크 조성물:
[식 3]

(식 중, R＇및 R＂는 각각 독립적으로 탄소수 1∼20의 알킬기, 또는 하나 이상의 수소 원자가 치환기로 치환되어 있어도 되는 페닐기이다).
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 은 잉크 조성물을 사용하여, 금속 은을 형성하여 얻어진 것을 특징으로 하는 도전체.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 은 잉크 조성물을 사용하여, 기재 상에 금속 은을 형성하여 얻어진 도전체를 구비하고, 추가로 상기 기재를 케이스로서 구비한 것을 특징으로 하는 통신 기기.