TWI667300B - Ink containing silver nanoparticle for gravure lithography and method of producing the same - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種含有銀奈米粒子之印墨及其製造方法,其係可藉由低溫、短時間燒製而呈現優異的導電性,而且適合於凹版平版印刷用。
本發明提供一種凹版平版印刷用含有銀奈米粒子之印墨,其係包括:以包含脂肪族烴胺之保護劑被覆表面而成之銀奈米粒子、及包含萜烯系溶劑及二醇酯系溶劑之分散溶劑。例如以該印墨為基準,其係以30重量%以上60重量%以下之範圍含有前述分散溶劑。
Description
本發明係關於凹版平版印刷用含有銀奈米粒子之印墨及其製造方法。又,本發明亦可適用於包含銀以外之金屬的凹版平版印刷用含有金屬奈米粒子之印墨及其製造方法。
銀奈米粒子即使於低溫亦可被燒結。利用此性質,於各種電子元件的製造,為了於基板上形成電極或導電電路圖案,已使用含銀奈米粒子的銀塗料組成物。銀奈米粒子通常被分散於有機溶劑中。銀奈米粒子係具有數nm~數十nm左右的平均一次粒徑,通常,其表面係經有機安定劑(保護劑)被覆。基板為塑膠薄膜或薄片的情況下,於小於塑膠基板之耐熱溫度之低溫(例如,200℃以下)使銀奈米粒子燒結是必要的。
尤其最近,作為可撓性印刷配線基板,不僅對已經使用的耐熱性之聚醯亞胺,而且對較聚醯亞胺之耐熱性為低但加工為容易且便宜的PET(聚對酞酸乙二酯)或聚丙烯等之各種塑膠製之基板,亦嘗試形成微細的金屬配線(例如,銀配線)。使用耐熱性低的塑膠製基板的情況下,使金屬奈米粒子(例如,銀奈米粒子)於更低
溫下燒結是必要的。
例如,特開2008-214695號公報中已揭示包含使草酸銀與油胺(oleylamine)反應而生成至少含銀與油胺與草酸離子的錯合物,使生成的前述錯合物加熱分解而生成銀超微粒子之銀超微粒子之製造方法(請求項1)。又揭示,於前述方法,除了前述草酸銀與前述油胺之外,加入總碳數1~18之飽和脂肪族胺進行反應(請求項2、3),可容易地生成錯合物,可縮短銀超微粒子之製造所需要的時間,而且可以更高產率生成經此等胺保護的銀超微粒子(段落[0011])。
特開2010-265543號公報中已揭示一種經被覆之銀超微粒子之製造方法,其包含將經加熱分解而生成金屬銀的銀化合物、及沸點100℃~250℃之中短鏈烷基胺及沸點100℃~250℃之中短鏈烷基二胺混合,而調製含有銀化合物及前述烷基胺及前述烷基二胺的錯合物之第1步驟;及使前述錯合物加熱分解的第2步驟(請求項3、段落[0061]、[0062])。
特開2012-162767號公報中已揭示一種經被覆之金屬微粒子的製造方法,其包含:第1步驟,將包含碳數6以上之烷基胺、及碳數5以下之烷基胺的胺混合液、與包含金屬原子的金屬化合物混合,而生成包含前述金屬化合物及胺的錯合物;及第2步驟,將前述錯合物加熱分解而生成金屬微粒子(請求項1)。又,其揭示:可將經被覆之銀微粒子分散於丁醇等醇溶劑、辛烷等非極性溶劑、或彼等之混合溶劑等的有機溶劑中(段落[0079])。
特開2013-142172號公報中已揭示一種銀奈米粒子的製造方法,其係包括:調製含有包含脂肪族烴基與1個胺基且該脂肪族烴基的碳總數為6以上之脂肪族烴單胺(A)、包含脂肪族烴基與1個胺基且該脂肪族烴基的碳總數為5以下之脂肪族烴單胺(B)、及包含脂肪族烴基與2個胺基且該脂肪族烴基的碳總數為8以下之脂肪族烴二胺(C)的胺混合液,並將銀化合物、與前述胺混合液混合,使包含前述銀化合物及前述胺的錯合物生成,再將前述錯合物加熱使其熱分解,而形成銀奈米粒子(請求項1)。又,其揭示藉由使所得銀奈米粒子以懸浮狀態分散於適當的有機溶劑(分散介質)中,可製作稱之為所謂「銀印墨」的銀塗料組成物;作為有機溶劑,其揭示戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷等脂肪族烴溶劑;如甲苯、二甲苯、1,3,5-三甲苯等之類的芳香族烴溶劑;如甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇、正癸醇等之類的醇類溶劑(段落[0085])。
特開2013-142173號公報中已揭示一種銀奈米粒子的製造方法,其係包括:調製以特定比例含有包含脂肪族烴基與1個胺基且該脂肪族烴基的碳總數為6以上之脂肪族烴單胺(A)、及包含脂肪族烴基與1個胺基且該脂肪族烴基的碳總數為5以下之脂肪族烴單胺(B)的胺混合液,並將銀化合物、與前述胺混合液混合,使包含前述銀化合物及前述胺的錯合物生成,再將前述錯合物加熱使其熱分解,而形成銀奈米粒子(請求項1)。又,與
上述特開2013-142172號公報同樣地,其揭示藉由使所得銀奈米粒子以懸浮狀態分散於適當的有機溶劑(分散介質)中,可製作稱之為所謂「銀印墨」的銀塗料組成物;其亦揭示同樣的有機溶劑(段落[0076])。
國際公開WO2014/024721號公報中已揭示一種銀奈米粒子的製造方法,其係包括:將至少含有包含分支脂肪族烴基與1個胺基且該分支脂肪族烴基之碳數為4以上之分支脂肪族烴單胺(D)的脂肪族胺、及銀化合物混合,而使包含前述銀化合物及前述胺的錯合物生成,再將前述錯合物加熱使其熱分解,而形成銀奈米粒子(請求項1)。
特開2010-55807號公報中已揭示一種導電性糊,其係用於使用由聚矽氧橡膠所構成聚矽氧橡皮布(silicone blanket)之凹版平版印刷法的導電性糊,其包含黏合劑樹脂、導電性粉末、及高膨潤性溶劑與低膨潤性溶劑的混合溶劑(請求項1)。作為導電性粉末可列舉銀之粉末(段落[0033])。其係已揭示導電性粉末為粒度分布之50%累積徑D50為0.05μm以上10μm以下,特別是0.1μm以上2μm以下為較佳者,其係大粒徑者(段落[0034])。特開2010-55807號公報中並未揭示關於以包含脂肪族烴胺之保護劑被覆表面而成之銀奈米粒子。
特開2010-90211號公報中已揭示一種導電性印墨組成物,其係含有導電性粒子、及包含樹脂組成物及溶劑之有機媒液(organic vehicle)(請求項1)。其已揭示導電性粒子為Ag粒子(請求項10)。導電性印墨組成物
係用以藉由凹版平版印刷法形成電極(段落[0001])。其係已揭示導電性粒子含有平均粒徑0.05μm~3μm之球狀導電性粒子、平均片徑0.1μm以上小於3μm之片狀導電性粒子,其係大粒徑者(段落[0014])。特開2010-90211號公報中並未揭示關於以包含脂肪族烴胺之保護劑被覆表面而成之銀奈米粒子。
[專利文獻1]特開2008-214695號公報
[專利文獻2]特開2010-265543號公報
[專利文獻3]特開2012-162767號公報
[專利文獻4]特開2013-142172號公報
[專利文獻5]特開2013-142173號公報
[專利文獻6]WO2014/024721號公報
[專利文獻7]特開2010-55807號公報
[專利文獻8]特開2010-90211號公報
銀奈米粒子具有數nm~數十nm左右之平均一次粒徑,與微米(μm)大小的粒子相比,其係容易凝聚。因此,使銀化合物之還原反應(上述專利文獻1~6中的熱分解反應)於有機安定劑存在下進行,而使所得到的銀奈米粒子之表面經有機安定劑(脂肪族胺或脂肪族羧酸等之保護劑)被覆。
另一方面,銀奈米粒子係作成在有機溶劑中含有該粒子的銀塗料組成物(銀印墨、銀糊)。為呈現導電性,在於基板上的塗布後之燒製時,將被覆銀奈米粒子的有機安定劑去除,而對銀粒子進行燒結是有需要的。若燒製的溫度較低,則有機安定劑變得不易去除。銀粒子的燒結程度若不充分,則無法獲得低電阻值。亦即,存在於銀奈米粒子表面的有機安定劑雖有助於銀奈米粒子的安定化,但另一方面會阻礙銀奈米粒子的燒結(特別是低溫燒製下的燒結)。
使用較長鏈(例如碳數8以上)的脂肪族胺化合物及/或脂肪族羧酸化合物作為有機安定劑時,由於容易確保各個銀奈米粒子彼此間的間隔,故容易使銀奈米粒子安定化。另一方面,長鏈的脂肪族胺化合物及/或脂肪族羧酸化合物在燒製的溫度較低時不易去除。
如此,銀奈米粒子之安定化與低溫燒製之低電阻值的表現係一種取捨(trade-off)的關係。
特開2010-55807號公報中之導電性粉末為大粒徑者,而並未揭示關於以包含脂肪族烴胺之保護劑被覆表面而成之銀奈米粒子。
特開2010-90211號公報中之導電性粉末為大粒徑者,而並未揭示關於以包含脂肪族烴胺之保護劑被覆表面而成之銀奈米粒子。
順帶一提,將含有銀奈米粒子之印墨用於凹版平版印刷用的情況下,有需要提升從橡皮布至基材的銀印墨之轉印性。凹版平版印刷中,首先,將銀印墨
填充至凹版之凹部,使填充於凹部之銀印墨轉印收受至橡皮布(通常為聚矽氧橡膠製),隨後,將銀印墨從橡皮布轉印至待印刷之基板。此時,橡皮布某種程度地吸入銀印墨之溶劑而膨潤,因此,銀印墨與橡皮布表面之黏附性降低,而提升從橡皮布至基材的轉印性。
迄今尚未開發出可在低溫燒製下進行銀奈米粒子的燒結,而且銀奈米粒子在有機溶劑中良好地分散且適合於凹版平版印刷用的含有銀奈米粒子之印墨。
因此,本發明目的在於提供一種含有銀奈米粒子之印墨及其製造方法,該含有銀奈米粒子之印墨係可藉由低溫、短時間燒製而呈現優異的導電性(低電阻值),而且適合於凹版平版印刷用。
本發明者們發現藉由使用包含萜烯系溶劑及二醇酯系溶劑之分散溶劑分散以所謂的熱分解法所調製而成之銀奈米粒子,可達成上述目的。
本發明係包含以下之發明。
(1)一種凹版平版印刷用含有銀奈米粒子之印墨,其係包含:以包含脂肪族烴胺之保護劑被覆表面而成之銀奈米粒子、及包含萜烯系溶劑及二醇酯系溶劑之分散溶劑。
(2)如上述(1)所記載的含有銀奈米粒子之印墨,其中以該印墨為基準,其係以30重量%以上60重量%以下之範圍含有前述分散溶劑。
(3)如上述(1)或(2)所記載的含有銀奈米粒
子之印墨,其中以該分散溶劑為基準,前述分散溶劑係以20重量%以上80重量%以下之範圍包含前述萜烯系溶劑、及以20重量%以上80重量%以下之範圍包含前述二醇酯系溶劑。
(4)如上述(1)~(3)中任一項所記載的含有銀奈米粒子之印墨,其進一步含有纖維素系樹脂作為添加劑。
(5)如上述(1)~(4)中任一項所記載的含有銀奈米粒子之印墨,其中前述脂肪族烴胺包括包含脂肪族烴基與1個胺基且該脂肪族烴基之碳總數為6以上之脂肪族烴單胺(A),並進一步包括包含脂肪族烴基與1個胺基且該脂肪族烴基之碳總數為5以下之脂肪族烴單胺(B)、及包含脂肪族烴基與2個胺基且該脂肪族烴基之碳總數為8以下之脂肪族烴二胺(C)中之至少一者。
(6)如上述(5)所記載的含有銀奈米粒子之印墨,其中前述脂肪族烴單胺(A)係選自包含具有碳數6以上12以下之直鏈狀烷基的直鏈狀烷基單胺、及具有碳數6以上16以下之分支狀烷基之分支狀烷基單胺之群組中之至少1者。
(7)如上述(5)或(6)所記載的含有銀奈米粒子之印墨,其中前述脂肪族烴單胺(B)係碳數2以上5以下之烷基單胺。
(8)如上述(5)~(7)中任一項所記載的含有銀奈米粒子之印墨,其中前述脂肪族烴二胺(C)係2個胺基中
之一者為一級胺基而另一個為三級胺基之伸烷基二胺。
‧如上述各項中任一項所記載的含有銀奈米粒子之印墨,其中前述脂肪族烴胺係包含前述脂肪族烴單胺(A)、及前述脂肪族烴單胺(B)。
‧如上述各項中任一項所記載的含有銀奈米粒子之印墨,其中前述脂肪族烴胺係包含前述脂肪族烴單胺(A)、及前述脂肪族烴二胺(C)。
‧如上述各項中任一項所記載的含有銀奈米粒子之印墨,其中前述脂肪族烴胺係包含前述脂肪族烴單胺(A)、前述脂肪族烴單胺(B)、及前述脂肪族烴二胺(C)。
‧如上述各項中任一項所記載的含有銀奈米粒子之印墨,其中前述保護劑除了前述脂肪族胺之外,進一步包含脂肪族羧酸。
‧如上述各項中任一項所記載的含有銀奈米粒子之印墨,其中前述保護劑不含脂肪族羧酸。
(9)如上述(1)~(8)中任一項所記載的含有銀奈米粒子之印墨,其中相對於前述銀奈米粒子之銀原子1莫耳,使用以其合計為1~50莫耳的前述脂肪族烴胺。
(10)一種凹版平版印刷用含有銀奈米粒子之印墨之製造方法,其係包含:混合脂肪族烴胺與銀化合物,而使包含前述銀化合物及前述胺的錯合物生成,加熱前述錯合物使之熱分解,而形成銀奈米粒子,將前述銀奈米粒子分散於包含萜烯系溶劑及二醇酯系溶
劑之分散溶劑中。
(11)如上述(10)所記載的含有銀奈米粒子之印墨之製造方法,其中前述銀化合物為草酸銀。
‧如上述各項中任一項所記載的含有銀奈米粒子之印墨之製造方法,其中相對於前述銀化合物的銀原子1莫耳,使用以其合計為1~50莫耳的前述脂肪族烴胺。
如上述各項中任一項所記載的含有銀奈米粒子之印墨之製造方法,其中草酸銀分子含有2個銀原子。前述銀化合物為草酸銀的情況下,相對於1莫耳草酸銀,使用以其合計為2~100莫耳的前述脂肪族烴胺。
‧一種銀導電材料,其係包含基板及銀導電層,其中該銀導電層係於前述基板上,藉由凹版平版印刷法塗布上述各項中任一項所記載的含有銀奈米粒子之印墨或根據上述各項中任一項所記載的方法所製造之含有銀奈米粒子之印墨,再將所形成之塗布層燒製而成。
藉由凹版平版印刷法,使銀導電層圖案化。
燒製係以200℃以下,例如150℃以下,較佳為120℃以下之溫度,2小時以下,例如1小時以下,較佳為30分鐘以下,更佳為15分鐘以下之時間進行。更具體而言,以90℃~120℃左右、10分鐘~15分鐘左右之條件,例如以120℃、15分鐘之條件進行。
‧一種銀導電材料之製造方法,其係包含:於基板上,藉由凹版平版印刷法塗布如上述各項中任一項所記載的含有銀奈米粒子之印墨或根據上述各項中
任一項所記載的方法所製造之含有銀奈米粒子之印墨,而形成含有銀奈米粒子的塗布層,其後,燒製前述塗布層而形成銀導電層。
燒製係以200℃以下,例如150℃以下,較佳為120℃以下之溫度,2小時以下,例如1小時以下,較佳為30分鐘以下,更佳為15分鐘以下之時間進行。更具體而言,以90℃~120℃左右、10分鐘~15分鐘左右之條件,例如以120℃、15分鐘之條件進行。
‧一種電子裝置,其係具有銀導電層,該銀導電層係藉由將如上述各項中任一項所記載的含有銀奈米粒子之印墨或根據如上述各項中任一項所記載的方法所製造之含有銀奈米粒子之印墨以凹版平版印刷法塗布、及燒製所形成。作為電子裝置係包含各種配線基板、模組等。
‧一種凹版平版印刷用含有金屬奈米粒子之印墨,係包含以包含脂肪族烴胺之保護劑被覆表面而成之金屬奈米粒子、及包含萜烯系溶劑及二醇酯系溶劑之分散溶劑。
‧一種凹版平版印刷用含有金屬奈米粒子之印墨的製造方法,其係包含:混合脂肪族烴胺與金屬化合物,而使含有前述金屬化合物及前述胺的錯合物生成,
加熱前述錯合物使之熱分解,而形成金屬奈米粒子,
將前述金屬奈米粒子分散於包含萜烯系溶劑及二醇酯系溶劑之分散溶劑中。
本發明之含有銀奈米粒子之印墨中,以包含脂肪族烴胺之保護劑被覆表面而成之銀奈米粒子係分散於包含萜烯系溶劑及二醇酯系溶劑之分散溶劑中。藉由此種分散溶劑而將含有銀奈米粒子之印墨使用於凹版平版印刷用的情況下,可提升從橡皮布至基材的銀印墨轉印性。凹版平版印刷中,首先將銀印墨填充於凹版之凹部,使填充於凹部之銀印墨轉印受容至橡皮布(通常為聚矽氧橡膠製),其後,從橡皮布將銀印墨轉印至基板。此時,茲認為橡皮布某程度地吸入銀印墨之溶劑而膨潤,因此,銀印墨與橡皮布表面之黏附性降低,而提升從橡皮布至基材的轉印性。因此,根據本發明,可提供一種適合於凹版平版印刷用途之含有銀奈米粒子之印墨。
以包含脂肪族烴胺之保護劑被覆表面而成之銀奈米粒子,可藉由銀錯合物之所謂的熱分解法調製。本發明中,作為發揮錯合劑及/或保護劑之功能的脂肪族烴胺化合物,當使用碳總數6以上之脂肪族烴單胺(A)、碳總數5以下之脂肪族烴單胺(B)及碳總數8以下之脂肪族烴二胺(C)中之至少一者時,所形成之銀奈米粒子之表面係被以此等脂肪族胺化合物被覆。
前述脂肪族烴單胺(B)、及前述脂肪族烴二胺(C)由於碳鏈長度短,縱使在200℃以下,例如150℃以下,較佳為120℃以下的低溫下燒製的情況下,以2小時以下,例如1小時以下,較佳為30分鐘以下的短時間,仍容易由銀粒子表面去除。又,藉由前述單胺(B)及/或前
述二胺(C)的存在,前述脂肪族烴單胺(A)在銀粒子表面上的附著量少量即可。從而,縱使在前述低溫下之燒製的情況下,以前述短時間仍容易使此等脂肪族胺化合物類從銀粒子表面去除,而可充分進行銀粒子之燒結。
如此,根據本發明,可提供一種可藉由低溫且短時間之燒製而呈現優異導電性(低電阻值)之適合於凹版平版印刷用途的含有銀奈米粒子之印墨、及其製造方法。
又,本發明亦可適用於包含銀以外之金屬的含有金屬奈米粒子之印墨、及其製造方法。
根據本發明,在PET及聚丙烯等之耐熱性低的各種塑膠基板上,亦可藉由凹版平版印刷,形成導電膜、導電配線。本發明之含有銀奈米粒子之印墨係適合於近來各種電子設備之元件用途。
本發明之凹版平版印刷用含有銀奈米粒子之印墨係含有:以包含脂肪族烴胺之保護劑被覆表面而成之銀奈米粒子、及包含萜烯系溶劑及二醇酯系溶劑之分散溶劑。
前述凹版平版印刷用含有銀奈米粒子之印墨係藉由下述方式製造,混合脂肪族烴胺與銀化合物,而使包含前述銀化合物及前述胺的錯合物生成,
加熱前述錯合物使之熱分解,而形成銀奈米粒子,將前述銀奈米粒子分散於包含萜烯系溶劑及二醇酯系溶劑之分散溶劑中。如此,銀奈米粒子之製造方法係主要包括錯合物之生成步驟、及錯合物之熱分解步驟,將所得之銀奈米粒子交付分散步驟。
本說明書中,所稱「奈米粒子」之用語,係指藉由掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察結果所求得之一次粒子的大小(平均一次粒子徑)小於1000nm之意。又,粒子的大小意指除存在(被覆)於表面之保護劑(安定劑)以外的大小(即銀本身的大小)。本發明中,銀奈米粒子具有例如0.5nm~100nm、較佳為0.5nm~50nm、更佳為0.5nm~25nm、進一步較佳為0.5nm~20nm的平均一次粒子徑。
在本發明中,就前述銀化合物而言,使用藉由加熱容易地分解而生成金屬銀的銀化合物。作為此種銀化合物可使用甲酸銀、乙酸銀、草酸銀、丙二酸銀、苯甲酸銀、酞酸銀等之羧酸銀;氟化銀、氯化銀、溴化銀、碘化銀等之鹵素化銀;硫酸銀、硝酸銀、碳酸銀等,但從所謂藉由分解容易地生成金屬銀且不易生成銀以外的雜質觀點來看,較佳使用草酸銀。草酸銀在銀含有率高且不需要還原劑即可藉由熱分解直接獲得金屬銀、不易殘留源自還原劑之雜質的點係屬有利。
在製造包含銀以外的其他金屬的金屬奈米粒子的情況下,使用藉由加熱容易地分解而生成目標金屬的金屬化合物來替代上述之銀化合物。作為此種金屬
化合物,可使用如對應上述銀化合物的金屬之鹽,例如金屬之羧酸鹽;金屬鹵素化物;金屬硫酸鹽、金屬硝酸鹽、金屬碳酸鹽等之金屬鹽化合物。此等當中,所謂藉由分解而容易地生成金屬且不易生成金屬以外的雜質的觀點來看,較佳為使用金屬之草酸鹽。就他金屬而言,可列舉Al、Au、Pt、Pd、Cu、Co、Cr、In、及Ni等。
又,為獲得與銀的複合物,亦可併用上述之銀化合物、與上述之銀以外的其他金屬化合物。就其他金屬而言,可列舉Al、Au、Pt、Pd、Cu、Co、Cr、In、及Ni等。銀複合物係由銀與1或2種以上的其他金屬所構成者,可例示Au-Ag、Ag-Cu、Au-Ag-Cu、Au-Ag-Pd等。以金屬全體為基準,銀佔至少20重量%、通常佔至少50重量%、例如佔至少80重量%。
本發明中,錯合物的生成步驟中,亦可以無溶劑混合脂肪族烴胺與銀化合物,但較佳為在碳數3以上之醇溶劑存在下混合,使包含前述銀化合物及前述胺的錯合物生成。
就前述醇溶劑而言,可使用碳數3~10之醇,較佳為碳數4~6之醇。可列舉例如正丙醇(沸點bp:97℃)、異丙醇(bp:82℃)、正丁醇(bp:117℃)、異丁醇(bp:107.89℃)、二級丁醇(bp:99.5℃)、三級丁醇(bp:82.45℃)、正戊醇(bp:136℃)、正己醇(bp:156℃)、正辛醇(bp:194℃)、2-辛醇(bp:174℃)等。此等當中,考量到可提高後面所進行之錯合物的熱分解步驟之溫度,於銀奈米粒子之形成後的後處理之利便性等,較佳為選自正丁
醇、異丁醇、二級丁醇、三級丁醇之丁醇類、己醇類。尤其,正丁醇、正己醇較佳。
又,為了銀化合物-醇漿液之充分的攪拌操作,相對於前述銀化合物100重量份而言,前述醇溶劑宜使用例如120重量份以上,較佳為130重量份以上,更佳為150重量份以上。就前述醇系溶劑量之上限並無特別限制,相對於前述銀化合物100重量份而言,可設為例如1000重量份以下,較佳為800重量份以下,更佳為500重量份以下。
本發明中,將脂肪族烴胺與銀化合物在碳數3以上之醇溶劑存在下混合,可採取若干形態。
例如,首先可將固體銀化合物與醇溶劑混合,得到銀化合物-醇漿液[漿液形成步驟],接著於所得到之銀化合物-醇漿液中,添加脂肪族烴胺。所謂的漿液係表示於醇溶劑中分散有固體銀化合物之混合物。可將固體銀化合物進料至反應容器中,再添加醇溶劑而得到漿液。
或亦可將脂肪族烴胺與醇溶劑進料至反應容器中,再添加銀化合物-醇漿液。
本發明中,作為發揮錯合劑及/或保護劑之功能的脂肪族烴胺,例如包含烴基之碳總數為6以上之脂肪族烴單胺(A),此外,亦可使用包含脂肪族烴基與1個胺基且該脂肪族烴基之碳總數為5以下之脂肪族烴單胺(B)、及包含脂肪族烴基與2個胺基且該脂肪族烴基之碳總數為8以下之脂肪族烴二胺(C)中之至少一者。此等各成分通常作為胺混合液使用,但對前述銀化合物(或其醇
漿液)之前述胺的混合,不一定需要使用混合狀態的胺類來進行。相對於前述銀化合物(或其醇漿液)而言,亦可依序添加前述胺類。
本說明書中,雖為已確立之用語,「脂肪族烴單胺」意指由1~3個1價脂肪族烴基與1個胺基構成的化合物。「烴基」係指僅由碳與氫構成之基。惟,前述脂肪族烴單胺(A)、及前述脂肪族烴單胺(B)在其烴基上亦可視需要具有包含如氧原子或者氮原子之雜原子(碳及氫以外之原子)的取代基。該氮原子並非構成胺基者。
又,「脂肪族烴二胺」係指由2價脂肪族烴基(伸烷基)、隔著該脂肪族烴基而存在的2個胺基,及視情況取代該胺基之氫原子的脂肪族烴基(烷基)構成的化合物。惟,前述脂肪族烴二胺(C)在其烴基上亦可視需要具有包含如氧原子或氮原子之雜原子(碳及氫以外之原子)的取代基。該氮原子並非構成胺基者。
碳總數6以上之脂肪族烴單胺(A)係藉由其烴鏈,而具有作為對生成的銀粒子表面之保護劑(安定劑)的高功能。
就前述脂肪族烴單胺(A)而言,包含一級胺、二級胺、及三級胺。就一級胺而言,可列舉例如己胺、庚胺、辛胺、壬胺、癸胺、十一胺、十二胺、十三胺、十四胺、十五胺、十六胺、十七胺、十八胺等之具有碳數6~18的直鏈狀脂肪族烴基的飽和脂肪族烴單胺(亦即烷基單胺)。就飽和脂肪族烴單胺而言,除了上述之直鏈脂肪族單胺外,尚可列舉異己胺、2-乙基己胺、三級辛胺
等之碳數6~16,較佳為具有碳數6~8之分支狀脂肪族烴基的分支脂肪族烴單胺,又,還可列舉環己胺。此外,可列舉油胺等之不飽和脂肪族烴單胺(亦即烯基單胺)。
就二級胺而言,作為鏈狀者可列舉N,N-二丙胺、N,N-二丁胺、N,N-二戊胺、N,N-二己胺、N,N-二庚胺、N,N-二辛胺、N,N-二壬胺、N,N-二癸胺、N,N-二-十一胺、N,N-二-十二胺、N-甲基-N-丙胺、N-乙基-N-丙胺、N-丙基-N-丁胺等之二烷基單胺。就三級胺而言,可列舉三丁胺、三己胺等。
又,就分支狀者而言,可列舉N,N-二異己胺、N,N-二(2-乙基己基)胺等之二級胺。又,可列舉三異己胺、三(2-乙基己基)胺等之三級胺。N,N-二(2-乙基己基)胺的情況下,2-乙基己基之碳數為8,而前述胺化合物中所含之碳總數則為16。三(2-乙基己基)胺的情況下,前述胺化合物中所含的碳總數則為24。
上述單胺(A)當中,直鏈狀的情況下,較佳為碳數6以上之飽和脂肪族烴單胺。藉由設定成碳數6以上,由於可確保胺基吸附於銀粒子表面時與其他銀粒子之間隔,而提升防止銀粒子彼此之凝聚之作用。碳數之上限並未特別限定,但考量到取得的容易性,燒製時去除的容易性等,通常較佳為至碳數18為止之飽和脂肪族單胺。特別是以使用己胺、庚胺、辛胺、壬胺、癸胺、十一胺、十二胺等之碳數6~12的烷基單胺為佳。前述直鏈脂肪族烴單胺中,可僅使用1種,亦可組合2種以上使用。
又,使用分支脂肪族烴單胺化合物,與使用相同碳數的直鏈脂肪族烴單胺化合物的情況相比,由於分支脂肪族烴基之立體的因素,可以用對銀粒子表面上之更少的附著量,而被覆銀粒子表面更大的面積。因此,用對銀粒子表面上之更少的附著量,而可得到銀奈米粒子之適度的安定化。燒製時,由於應去除的保護劑(有機安定劑)之量少,即使於200℃以下之低溫的燒製的情況下,亦可有效率地去除有機安定劑,而可充分地進行銀粒子的燒結。
上述分支脂肪族烴單胺之中,較佳為異己胺、2-乙基己胺等之主鏈之碳數5~6的分支烷基單胺化合物。主鏈之碳數5~6時,容易獲得銀奈米粒子之適度的安定化。又,從分支脂肪族基的立體的因素之觀點來看,如2-乙基己胺般,從N原子側第2號碳原子分支係有效的。就前述分支脂肪族單胺而言,可僅使用1種,亦可組合2種以上,使用。
本發明中,就前述脂肪族烴單胺(A)而言,為了得到各種優點,亦可併用前述直鏈狀脂肪族烴單胺、及前述分支狀脂肪族烴單胺。
碳總數5以下之脂肪族烴單胺(B),相較於碳總數6以上之脂肪族單胺(A)由於碳鏈長度短,茲認為其本身作為保護劑(安定化劑)的功能較低,但與前述脂肪族單胺(A)相比,極性高且對銀化合物之銀的配位能高,故認為對錯合物形成之促進具有效果。又,由於碳鏈長度短,即使於例如120℃以下,或100℃左右以下之低
溫燒製,以30分鐘以下,或20分鐘以下之短時間,仍可自銀粒子表面去除,故對於所得到之銀奈米粒子的低溫燒製具有效果。
就前述脂肪族烴單胺(B)而言,可列舉乙胺、正丙胺、異丙胺、正丁胺、異丁胺、二級丁胺、三級丁胺、戊胺、異戊胺、三級戊胺等之碳數2~5的飽和脂肪族烴單胺(亦即烷基單胺)。又,可列舉N,N-二甲胺、N,N-二乙胺等之二烷基單胺。
此等當中,較佳為正丁胺、異丁胺、二級丁胺、三級丁胺、戊胺、異戊胺、三級戊胺等,特佳為上述丁胺類。前述脂肪族烴單胺(B)中,可僅使用1種,亦可組合2種以上使用。
碳總數8以下之脂肪族烴二胺(C)係對銀化合物之銀的配位能力高,於錯合物形成促進具有效果。一般而言,脂肪族烴二胺與脂肪族烴單胺相比極性較高,對銀化合物之銀的配位能力變高。又,前述脂肪族烴二胺(C),於錯合物之熱分解步驟中,具有促進在更低溫且短時間下之熱分解的效果,可更有效率地進行銀奈米粒子製造。再者,包含前述脂肪族二胺(C)的銀粒子之保護被膜因極性高,故於包含極性高的溶劑之分散介質中之銀粒子的分散安定性會提升。此外,前述脂肪族二胺(C)由於碳鏈長度短,即使於例如120℃以下,或100℃左右以下之低溫燒製,以30分鐘以下、或20分鐘以下之短時間,仍可自銀粒子表面去除,故對於所得到之銀奈米粒子的低溫且短時間燒製具有效果。
就前述脂肪族烴二胺(C)而言,並未特別限定,但可舉例乙二胺、N,N-二甲基乙二胺、N,N'-二甲基乙二胺、N,N-二乙基乙二胺、N,N'-二乙基乙二胺、1,3-丙二胺、2,2-二甲基-1,3-丙二胺、N,N-二甲基-1,3-丙二胺、N,N’-二甲基-1,3-丙二胺、N,N-二乙基-1,3-丙二胺、N,N’-二乙基-1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、N,N-二甲基-1,4-丁二胺、N,N’-二甲基-1,4-丁二胺、N,N-二乙基-1,4-丁二胺、N,N’-二乙基-1,4-丁二胺、1,5-戊二胺、1,5-二胺-2-甲基戊烷、1,6-己二胺、N,N-二甲基-1,6-己二胺、N,N’-二甲基-1,6-己二胺、1,7-庚二胺、1,8-辛二胺等。此等均為2個胺基中的至少1個為一級胺基或二級胺基之碳總數8以下的伸烷基二胺,對銀化合物之銀的配位能力高,於錯合物形成促進具有效果。
此等當中,較佳為N,N-二甲基乙二胺、N,N-二乙基乙二胺、N,N-二甲基-1,3-丙二胺、N,N-二乙基-1,3-丙二胺、N,N-二甲基-1,4-丁二胺、N,N-二乙基-1,4-丁二胺、N,N-二甲基-1,6-己二胺等之2個胺基中的1個為一級胺基(-NH2),另1個為三級胺基(-NR1R2)之碳總數8以下的伸烷基二胺。較佳的伸烷基二胺係以下述結構式表示:R1R2N-R-NH2
於此,R表示2價伸烷基,R1及R2可相同或相異,表示烷基;惟,R、R1及R2之碳數的總和為8以下。該伸烷基通常不含氧原子或氮原子等之雜原子(碳及氫以外的原子),惟亦可視需要具有包含前述雜原子的取代基
。又,該烷基通常不含氧原子或氮原子等之雜原子,惟亦可視需要具有包含前述雜原子的取代基。
2個胺基中的1個若為一級胺基,則對銀化合物之銀的配位能力變高,有利於錯合物形成;另1個若為三級胺基,由於三級胺基缺乏對銀原子的配位能力,故可防止形成之錯合物成為複雜的網絡結構。當錯合物成為複雜的網絡結構時,錯合物的熱分解步驟有時需要高溫。再者,此等當中,從即使在低溫燒製亦可於短時間從銀粒子表面去除觀點來看,較佳為碳總數6以下的二胺,更佳為碳總數5以下的二胺。前述脂肪族烴二胺(C)中,可僅使用1種,亦可組合2種以上使用。
本發明中,前述碳總數6以上之脂肪族烴單胺(A)、與前述碳總數5以下之脂肪族烴單胺(B)及前述碳總數8以下之脂肪族烴二胺(C)中任一者或兩者的使用比例雖未特別限定,但以前述全部胺類[(A)+(B)+(C)]為基準,可設為例如:前述脂肪族單胺(A):5%莫耳~65%莫耳
前述脂肪族單胺(B)及前述脂肪族二胺(C)之合計量:35莫耳%~95莫耳%。
藉由將前述脂肪族單胺(A)之含量設為5莫耳%~65莫耳%,藉由該(A)成分之碳鏈,而可易於得到生成之銀粒子表面的保護安定化功能。前述(A)成分之含量小於5莫耳%時,保護安定化功能的表現弱。另一方面,前述(A)成分之含量超過65莫耳%時,雖然保護安定化功能充分,但不易藉由低溫燒製去除該(A)成分。作為該(A)成分
,使用前述分支狀脂肪族單胺的情況下,可以滿足前述脂肪族單胺(A):5莫耳%~65莫耳%的方式,設成
前述分支狀脂肪族單胺:10莫耳%~50莫耳%。
當使用前述脂肪族單胺(A)、又使用前述脂肪族單胺(B)及前述脂肪族二胺(C)兩者的情況下,彼等的使用比例雖未特別限定,但以前述全部胺類[(A)+(B)+(C)]為基準,可設為例如:
前述脂肪族單胺(A):5莫耳%~65莫耳%
前述脂肪族單胺(B):5莫耳%~70莫耳%
前述脂肪族二胺(C):5莫耳%~50莫耳%。
作為該(A)成分,使用前述分支狀脂肪族單胺的情況下,可以滿足前述脂肪族單胺(A):5莫耳%~65莫耳%的方式,設成前述分支狀脂肪族單胺:10莫耳%~50莫耳%。
於此情況下,就前述(A)成分之含量的下限,較佳為10莫耳%以上,更佳為20莫耳%以上。就前述(A)成分之含量的上限,較佳為65莫耳%以下,更佳為60莫耳%以下。
藉由將前述脂肪族單胺(B)的含量設為5莫耳%~70莫耳%,易於得到錯合物形成促進效果,又其本身可有助於低溫且短時間燒製,此外,容易獲得在燒製時有助於前述脂肪族二胺(C)從銀粒子表面去除之作用。前述(B)成分之含量小於5莫耳%時,錯合物形成促進效果減弱,或者在燒製時前述(C)成分不易從銀粒子表面去除。另一方面,前述(B)成分之含量超過70莫耳%時,雖
可得錯合物形成促進效果,但相對地,前述脂肪族單胺(A)的含量減少,不易獲得生成之銀粒子表面的保護安定化。就前述(B)成分之含量的下限,較佳為10莫耳%以上,更佳為15莫耳%以上。就前述(B)成分之含量的上限,較佳為65莫耳%以下,更佳為60莫耳%以下。
藉由將前述脂肪族二胺(C)之含量設為5莫耳%~50莫耳%,易於得到錯合物形成促進效果及錯合物之熱分解促進效果,又,由於包含前述脂肪族二胺(C)的銀粒子之保護被膜極性高,故於包含極性高的溶劑之分散介質中之銀粒子的分散安定性會提升。前述(C)成分之含量小於5莫耳%時,錯合物形成促進效果及錯合物之熱分解促進效果弱。另一方面,前述(C)成分之含量超過50莫耳%時,雖可獲得錯合物形成促進效果及錯合物之熱分解促進效果,相對地,前述脂肪族單胺(A)之含量減少,不易獲得生成之銀粒子表面的保護安定化。就前述(C)成分之含量的下限,較佳為5莫耳%以上,更佳為10莫耳%以上。就前述(C)成分之含量的上限,較佳為45莫耳%以下,更佳為40莫耳%以下。
使用前述脂肪族單胺(A)與前述脂肪族單胺(B)(未使用前述脂肪族二胺(C))的情況下,彼等的使用比例並未特別限定,惟考量到上述各成分的作用,以前述全部胺類[(A)+(B)]為基準,可設定為例如:前述脂肪族單胺(A):5莫耳%~65莫耳%
前述脂肪族單胺(B):35莫耳%~95莫耳%。
作為該(A)成分,使用前述分支狀脂肪族單胺的情況
下,可以滿足前述脂肪族單胺(A):5莫耳%~65莫耳%的方式,設成前述分支狀脂肪族單胺:10莫耳%~50莫耳%。
使用前述脂肪族單胺(A)與前述脂肪族二胺(C)(未使用前述脂肪族單胺(B))情況下,彼等的使用比例並未特別限定,惟考量到上述各成分的作用,以前述全部胺類[(A)+(C)]為基準,可設定為例如:前述脂肪族單胺(A):5莫耳%~65莫耳%
前述脂肪族二胺(C):35莫耳%~95莫耳%。
作為該(A)成分,使用前述分支狀脂肪族單胺的情況下,可以滿足前述脂肪族單胺(A):5莫耳%~65莫耳%的方式,設成前述分支狀脂肪族單胺:10莫耳%~50莫耳%。
以上的前述脂肪族單胺(A)、前述脂肪族單胺(B)及/或前述脂肪族二胺(C)之使用比例均為例示,可進行各種變更。
本發明中,由於使用對銀化合物之銀的配位能高之前述脂肪族單胺(B)、及/或前述脂肪族二胺(C)時,因應彼等之使用比例,前述碳總數6以上之脂肪族單胺(A)之對銀粒子表面上的附著量少量即可。從而,即使在前述低溫短時間燒製的情況下,彼等脂肪族胺化合物類仍容易從銀粒子表面去除,銀粒子的燒結得以充分地進行。
本發明中,就前述脂肪族烴胺[例如,(A)、(B)及/或(C)]的合計量而言,並未特別限定,惟相對於
原料之前述銀化合物的銀原子1莫耳,可設為1~50莫耳左右。相對於前述銀原子1莫耳,前述胺成分之合計量[(A)、(B)及/或(C)]小於1莫耳時,在錯合物的生成步驟中,有殘留未轉換成錯合物之銀化合物的可能性,在其後的熱分解步驟中,有損及銀粒子的均一性並引起粒子的粗大化、未發生熱分解而殘留銀化合物的可能性。另一方面,相對於前述銀原子1莫耳,前述胺成分之合計量[((A)、(B)及/或(C)],即使超過50莫耳左右,亦被認為沒有太多的優點。為了在實質上無溶劑中製作銀奈米粒子的分散液,可將前述胺成分之合計量設為例如約2莫耳以上。藉由將前述胺成分之合計量設為2~50莫耳左右,可良好地進行錯合物的生成步驟及熱分解步驟。就前述胺成分之合計量的下限,相對於前述銀化合物的銀原子1莫耳,較佳為2莫耳以上,更佳為6莫耳以上。此外,草酸銀分子含有2個銀原子。
本發明中,為了進一步提升銀奈米粒子對分散媒的分散性,亦可進一步使用脂肪族羧酸(D)作為安定劑。前述脂肪族羧酸(D)可與前述胺類共同使用,可使其含於前述胺混合液中來使用。藉由使用前述脂肪族羧酸(D),可提升銀奈米粒子的安定性,特別是分散於有機溶劑中的塗料狀態下的安定性。
就前述脂肪族羧酸(D)而言,可使用飽和或不飽和之脂肪族羧酸。可列舉例如丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、十二酸、十三酸、十四酸、十五酸、十六酸、十七酸、十八酸、十九酸、
二十酸、二十烯酸等之碳數4以上的飽和脂肪族單羧酸;油酸、反油酸、亞油酸、棕櫚油酸等之碳數8以上的不飽和脂肪族單羧酸。
此等當中,較佳為碳數8~18之飽和或不飽和之脂肪族單羧酸。藉由設為碳數8以上,當羧酸基吸附於銀粒子表面時,由於可確保與其他的銀粒子的間隔,故可提升防止銀粒子彼此凝聚的作用。考量到取得的容易性、燒製時去除的容易性等,通常,較佳為至碳數18為止之飽和或不飽和的脂肪族單羧酸化合物。特別是,較佳使用辛酸、油酸等。前述脂肪族羧酸(D)中,可僅使用1種,亦可組合2種以上使用。
前述脂肪族羧酸(D)在使用的情況下,相對於原料之前述銀化合物的銀原子1莫耳,可使用例如0.05~10莫耳左右,較佳為0.1~5莫耳,更佳為0.5~2莫耳。相對於前述銀原子1莫耳,前述(D)成分之量少於0.05莫耳時,因前述(D)成分之添加所產生的分散狀態下的安定性提升效果較弱。另一方面,前述(D)成分的量達到10莫耳時,分散狀態下的安定性提升效果達飽和,而且,變得不易達成低溫燒製下之該(D)成分的去除。惟,考量到低溫燒製下之該(D)成分的去除時,亦可不使用脂肪族羧酸(D)。
本發明中,通常調製包含所使用之各脂肪族烴胺成分的混合液,例如包含前述脂肪族單胺(A)、又包含前述脂肪族單胺(B)及前述脂肪族二胺(C)之任一者或兩者的胺混合液[胺混合液之調製步驟]。
胺混合液係可將各胺(A)、(B)及/或(C)成分、及於使用的情況下之前述羧酸(D)成分,以既定比例在室溫下攪拌而調製。
於上述銀化合物(或其醇漿液)中添加包含各胺成分之脂肪族烴胺混合液,使包含前述銀化合物及前述胺的錯合物生成[錯合物之生成步驟]。各胺成分亦可以不作成混合液方式,逐一添加至銀化合物(或其醇漿液)。
在製造包含銀以外的其他金屬之金屬奈米粒子的情況下,使用包含目標金屬的金屬化合物(或其醇漿液)代替上述之銀化合物(或其醇漿液)。
將銀化合物(或其醇漿液)或金屬化合物(或其醇漿液)、及既定量的胺混合液混合。混合係可於常溫下進行。所謂的「常溫」係因應周圍溫度而意指5~40℃。意指例如5~35℃(JIS Z 8703)、10~35℃、20~30℃。亦可為一般的室溫(例如15~30℃之範圍)。此時的混合,可一邊攪拌一邊進行,或由於對銀化合物(或金屬化合物)的胺類配位反應伴隨發熱,而適當冷卻成上述溫度範圍,例如5~15℃左右一邊攪拌一邊進行。銀化合物與胺混合液之混合在碳數3以上之醇存在下進行時,攪拌及冷卻可良好地進行。醇與胺類之過剩部分係發揮反應介質的作用。
銀胺錯合物之熱分解法中,以往係首先將液體之脂肪族胺成分進料至反應容器中,於其中投入粉體銀化合物(草酸銀)。液體之脂肪族胺成分為可燃性物
質,對其中投入粉體銀化合物是有危險的。亦即,有因粉體銀化合物的投入所產生的靜電而導致著火的危險性。又,亦有因粉體銀化合物的投入,局部地進行錯合物形成反應,發熱反應暴發的危險。若於前述醇存在下進行銀化合物與胺混合液之混合時,可避免這樣的危險。因此,於規模放大之工業上的製造亦為安全。
由於生成的錯合物一般係呈現對應於其構成成分的顏色,藉由以適當分光法等檢測反應混合物之顏色變化的結束,可檢測得知錯合物之生成反應之終點。又,草酸銀形成的錯合物一般而言為無色(目視下觀察為白色),但此種情況下,基於反應混合物之黏性變化等的形態變化,亦可檢測得知錯合物之生成狀態。例如,錯合物的生成反應的時間為30分鐘~3小時左右。如此,可於醇及胺類做為主體的介質中得到銀-胺錯合物(或金屬-胺錯合物)。
其次,將所得到之錯合物加熱使其熱分解,而形成銀奈米粒子[錯合物的熱分解步驟]。若使用包含銀以外的其他金屬的金屬化合物的情況下,則可形成目標之金屬奈米粒子。無需使用還原劑,即可形成銀奈米粒子(金屬奈米粒子)。惟,亦可視需要在不妨礙本發明效果的範圍內使用適當的還原劑。
在此種金屬胺錯合物分解法中,一般而言,胺類可控制藉由金屬化合物的分解所生成之原子狀的金屬凝聚而形成微粒子時的形式,同時藉由在所形成之金屬微粒子的表面形成被膜而發揮防止微粒子相互間之
再凝聚的作用。亦即,茲認為藉由加熱金屬化合物與胺之錯合物,可在維持胺對金屬原子之配位鍵的狀態下使金屬化合物熱分解而生成原子狀的金屬,接著,經胺配位的金屬原子凝聚而形成被以胺保護膜所被覆的金屬奈米粒子。
此時的熱分解,係以將錯合物在以醇(使用的情況下)及胺類為主體的反應介質中一邊攪拌一邊進行為佳。熱分解可在可生成被覆銀奈米粒子(或被覆金屬奈米粒子)的溫度範圍內進行,惟從防止胺從銀粒子表面(或金屬粒子表面)脫離之觀點來看,較佳為在前述溫度範圍內之儘可能較低溫下進行。在草酸銀之錯合物的情況下,可設為例如80℃~120℃左右,較佳為95℃~115℃左右,更具體而言為100℃~110℃左右。在草酸銀之錯合物的情況下,藉由約100℃左右的加熱引起分解的同時,銀離子被還原,可獲得被覆銀奈米粒子。此外,一般而言,相對於草酸銀本身的熱分解在200℃左右發生,藉由形成草酸銀-胺錯合物,熱分解溫度可降低100℃左右的理由尚不明瞭,惟可推究係在生成草酸銀與胺的錯合物時,純的草酸銀所形成的配位高分子結構遭切斷之故。
又,錯合物的熱分解係以在氬氣等非活性氣體環境內進行為佳,但在大氣中亦可進行熱分解。
藉由錯合物的熱分解,即成為呈藍色光澤的懸浮液。由此懸浮液,進行過量的胺等的去除操作,例如銀奈米粒子(或金屬奈米粒子)的沉降、藉由適當的溶劑(水、或有機溶劑)的傾析‧洗淨操作,可得目標之
穩定的被覆銀奈米粒子(或被覆金屬奈米粒子)[銀奈米粒子的後處理步驟]。洗淨操作後,若加以乾燥,即可得目標之穩定的被覆銀奈米粒子(或被覆金屬奈米粒子)的粉體。然而,亦可將濕潤狀態的銀奈米粒子供予含有銀奈米粒子之印墨的調製。
傾析‧洗淨操作係使用水、或有機溶劑。作為有機溶劑,可使用例如戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷等之脂肪族烴溶劑;環己烷等之脂環式烴溶劑;如甲苯、二甲苯、1,3,5-三甲苯等之類的芳香族烴溶劑;如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等之類的醇溶劑;乙腈;及彼等之混合溶劑。
由於在本發明之銀奈米粒子的形成步驟中亦可不使用還原劑,因而無源自還原劑的副產物,被覆銀奈米粒子從反應系統的分離亦屬簡單,可得高純度之被覆銀奈米粒子。然而,亦可視需要在不妨礙本發明效果的範圍使用適當的還原劑。
如此一來,形成表面由所使用的保護劑被覆的銀奈米粒子。前述保護劑包含例如前述脂肪族單胺(A),並進一步包含前述脂肪族單胺(B)及前述脂肪族二胺(C)中的一者或兩者,甚而使用的情況下包含前述羧酸(D)。保護劑中之彼等的含有比例係同於前述胺混合液中之彼等的使用比例。就金屬奈米粒子而言亦同。
其次,將如以上方式形成的銀奈米粒子分散於包含萜烯系溶劑及二醇酯系溶劑之分散溶劑(分散
介質)中,而調製含有銀奈米粒子之印墨。
作為前述二醇酯系溶劑可例示乙二醇單甲基醚乙酸酯、二乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、乙二醇單丁基醚乙酸酯、二乙二醇單丁基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯(PMA;乙酸1-甲氧基-2-丙酯)、二丙二醇單甲基醚乙酸酯)等之二醇單酯。就前述二醇酯系溶劑而言,可僅使用1種、亦可組合2種以上使用。
前述二醇酯系溶劑係有對聚矽氧製之橡皮布之浸透性質。藉由使溶劑浸滲入橡皮布,而有橡皮布-印墨界面乾燥,印墨與橡皮布之黏附力降低,改善從橡皮布至基材的印墨轉印性之效果。又,前述二醇酯系溶劑亦具有使作為後述之黏度調整劑的纖維素系樹脂溶解之作用。
作為前述萜烯系溶劑可列舉萜烯系六員環
化合物。作為萜烯系六員環化合物可例示α-蒎烯(bp:155~156℃)、β-蒎烯(bp:164~166℃)、檸檬烯(bp:175.5~176℃,763mmHg℃)、α-萜品烯(bp:173.5~174.8℃,755mmHg)、β-萜品烯(bp:173~174℃)、γ-萜品烯(bp:183℃)、萜品油烯(bp:186℃)等之單環式單萜烯。作為市售者可例示萜品醇C(terpineol C)、二氫萜品醇(均為日本萜烯公司製)。就前述萜烯系溶劑而言,可僅使用1種、亦可組合2種以上使用。
前述萜烯系溶劑一般具有高黏度。例如萜品醇C的情況下,具有54mPa‧s的黏度。由於萜烯系以
外的其他有機溶劑的黏度為10mPa‧s左右,使用前述萜烯系溶劑時,可提高(調整)印墨的黏度至所期望的黏度。又,僅使用作為分散溶劑的前述二醇酯系溶劑時,恐有使聚矽氧製橡皮布過度膨潤,反而損及印墨對基材之轉印性。從此觀點來看,為了獲得適切的轉印性改善效果而使用前述萜烯系溶劑。又,前述萜烯系溶劑亦具有使作為後述之黏度調整劑的纖維素系樹脂溶解之作用。
前述分散溶劑,以該分散溶劑為基準,例如以20重量%以上80重量%以下的範圍含有前述萜烯系溶劑、及以20重量%以上80重量%以下的範圍含有前述二醇酯系溶劑。前述二醇酯系溶劑之量小於20重量%時,浸滲入橡皮布的溶劑量少,難以得到如上述般橡皮布-印墨界面的乾燥,因此,有難以得到從橡皮布至基材的印墨轉印改善的傾向。另一方面,前述二醇酯系溶劑之量超過80重量%時,浸滲入橡皮布的溶劑量變多,橡皮布過度膨潤,有損及印墨對基材之轉印性的傾向。又,前述二醇酯系溶劑之量變得小於20重量%時,隨其他的分散溶劑之量而異,惟前述萜烯系溶劑之量超過80重量%。前述二醇酯系溶劑之量超過80重量%時,隨其他的分散溶劑之量而異,惟前述萜烯系溶劑之量變得小於20重量%。
前述分散溶劑,以該分散溶劑為基準,較佳為以25重量%以上75重量%以下的範圍含有前述萜烯系溶劑,及以25重量%以上75重量%以下的範圍含有前述二醇酯系溶劑。
本發明中,含有銀奈米粒子之印墨亦可進一步含有醇系溶劑。醇系溶劑並未特別限定,可使用選自直鏈狀醇、分支狀醇、及含有環狀構造的醇之脂肪族醇。可列舉例如如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、二級丁醇、三級丁醇、正戊醇、正己醇、2-乙基己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇、正癸醇、十一醇、十二醇等之類的直鏈狀或分支狀的脂肪族醇;如環戊醇、環己醇、環己烷甲醇等之類的環狀之(或含有環狀構造之)脂肪族醇等。就醇系溶劑而言,較合適者為無不飽和鍵的飽和化合物。就前述醇而言,可僅使用1種、亦可組合2種以上使用。
醇系溶劑係源自作為錯合物形成之反應溶劑而使用者,及/或源自用於作為熱分解反應後之後處理步驟而進行之銀奈米粒子純化(離心分離之固液分離操作)者。醇系溶劑從熱天秤的結果,其以銀奈米粒子濕粉之10wt%而被含有。含有銀奈米粒子之印墨全部重量中含有約5~10wt%。
本發明中,前述分散溶劑以其合計量計,以該印墨為基準,其係以例如30重量%以上60重量%以下、較佳為30重量%以上50重量%以下、更佳為30重量%以上40重量%以下的範圍而含有。從凹版平版印刷用途的觀點來看,前述分散溶劑的量小於30重量%時,溶劑量少,印刷時的轉印有無法良好進行的可能性。另一方面,前述分散溶劑之量超過60重量%時,溶劑量多,細線印刷有無法良好進行的可能性,再者,低溫燒製有無法
良好進行的可能性。
本發明中,在不損及目的的程度,亦可併用其他的分散溶劑。作為其他的分散溶劑可列舉戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷等之脂肪族烴溶劑;環己烷、甲基環己烷、十氫萘等之脂環式烴溶劑;如甲苯、二甲苯、1,3,5-三甲苯等之類的芳香族烴溶劑等。
本發明中,含有銀奈米粒子之印墨亦可進一步含有纖維素系樹脂作為添加劑。就纖維素系樹脂而言並沒有特別限定,但可列舉例如乙基纖維素、羥基乙基纖維素等。作為乙基纖維素之市售品可列舉ETHOCEL(ETHOCEL;註冊商標,日新化成)系列等。藉由添加纖維素系樹脂,可提高含有銀奈米粒子之印墨的黏度,可提升印刷適切性。以該印墨為基準,前述纖維素系樹脂之添加量為例如0.1重量%以上10重量%以下,較佳為2重量%以上5重量%以下左右。藉由設定成這樣的添加量,可進行該印墨之適切的黏度調整。
在考量到凹版平版印刷用途時,於印刷時之環境溫度條件下,含有銀奈米粒子之印墨的黏度為例如0.1Pa‧s以上30Pa‧s以下的範圍,較佳為5Pa‧s以上25Pa‧s以下的範圍。印墨的黏度小於0.1Pa‧s時,由於印墨的流動性過高,對於從凹版至橡皮布的印墨受容、從橡皮布對欲印刷的基板的印墨轉印恐產生缺陷。另一方面,印墨的黏度超過30Pa‧s時,由於印墨之流動性過低,對凹版之凹部的填充性變差。對凹部之填充性變差
時,被轉印至基板上的圖案之精度減低,產生細線之斷線等缺陷。
藉由將在上述銀奈米粒子的後處理步驟中所得到之乾燥狀態或濕潤狀態的被覆銀奈米粒子的粉體、上述之分散溶劑、及有使用的情況下的纖維素系樹脂混合攪拌,可調製含有懸浮狀態的銀奈米粒子之印墨(或糊)。前述銀奈米粒子,雖視使用目的而異,但在含有銀奈米粒子之印墨中可以例如10重量%以上、或25重量%以上,較佳為30重量%以上的比例含有。就前述銀奈米粒子的含量的上限而言,80重量%以下為標準。被覆銀奈米粒子的粉體、分散溶劑、及纖維素系樹脂的混合‧分散可進行1次,亦可進行數次。
依本發明所得之含有銀奈米粒子之印墨其安定性優異。前述銀印墨例如在50重量%的銀濃度下,以1個月以上的期間處於冷藏5℃保管不會產生黏度上昇而安定。
將調製之含有銀奈米粒子之印墨藉由凹版平版印刷法塗布於基板上,隨後進行燒製。
藉由凹版平版印刷法,得到經圖案化之銀印墨塗布層,藉由燒製銀印墨塗布層,得到經圖案化之銀導電層。
凹版平版印刷中,首先將銀印墨填充至凹版之凹部,使經填充至凹部之銀印墨轉印受容至一般的聚矽氧橡膠製之橡皮布,隨後,從橡皮布將銀印墨轉印至基板。本發明之銀印墨中可使用包含作為分散溶劑之
萜烯系溶劑及二醇酯系溶劑的混合溶劑。此混合溶劑浸潤橡皮布而使橡皮布膨潤。隨著浸潤橡皮布之溶劑量,保持於橡皮布表面上之銀印墨的濃度變高,亦即進行乾燥。因此,橡皮布表面之銀印墨與橡皮布之黏附性降低,從橡皮布至基板的銀印墨轉印性提高。
燒製可在200℃以下,例如室溫(25℃)以上150℃以下,較佳為室溫(25℃)以上120℃以下的溫度下進行。然而,為了藉由短時間的燒製來完成銀的燒結,宜在60℃以上200℃以下,例如80℃以上150℃以下,較佳為90℃以上120℃以下的溫度下進行。燒製時間可考量銀印墨的塗布量、燒製溫度等而適當決定,可設為例如數小時(例如3小時、或2小時)以內,較佳為1小時以內,更佳為30分鐘以內,進一步較佳為10分鐘~20分鐘。
由於銀奈米粒子係以上述方式構成,即使藉由此種低溫短時間的燒製步驟,銀粒子的燒結仍得以充分地進行。其結果,可呈現優異的導電性(低電阻值)。可形成具有低電阻值(例如15μΩcm以下,其範圍為5~15μΩcm)的銀導電層。塊體銀的電阻值為1.6μΩcm。
由於可低溫燒製,作為基板,除如玻璃製基板、聚醯亞胺系薄膜之類的耐熱性塑膠基板外,亦可適合使用如聚對酞酸乙二酯(PET)薄膜、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)薄膜等之聚酯系薄膜、聚丙烯等之聚烯烴系薄膜之類的耐熱性低的廣用塑膠基板。又,短時間燒製可減輕對此等耐熱性低的廣用塑膠基板的負擔,而可提升生產效率。
依本發明所得之銀導電材料可應用於各種電子裝置,例如電磁波控制材料、電路基板、天線、放熱板、液晶顯示器、有機EL顯示器、場發射顯示器(FED)、IC卡、IC標籤、太陽能電池、LED元件、有機電晶體、電容器(capacitor)、電子紙、可撓性電池、可撓性感測器、薄膜開關、觸控面板、電磁波干擾(EMI)屏蔽等。尤其對要求表面平滑性的電子材料係屬有效,例如可有效作為液晶顯示器中之薄膜電晶體(TFT)的閘極。
銀導電層的厚度可依據目的用途而適當設定。並無特別限定,可由例如5nm~10μm,較佳為100nm~5μm,更佳為300nm~2μm的範圍中選出。
以上,主要以含有銀奈米粒子之印墨為中心進行說明,惟根據本發明,亦適用於含有包含銀以外的金屬之金屬奈米粒子的印墨。
以下,列舉實施例進一步具體說明本發明,惟本發明不受限於此等實施例。
[銀燒製膜的比電阻值]
對所得到之銀燒製膜,使用4端子法(LORESTA GP MCP-T610)進行測定。該裝置的測定範圍極限為107Ωcm。
於各實施例及比較例中使用以下的試劑。
正丁胺(MW:73.14):東京化成公司製試劑
2-乙基己胺(MW:129.25):和光純藥公司製試劑
正辛胺(MW:129.25):東京化成公司製試劑
甲醇:和光純藥公司製試劑特級
1-丁醇:和光純藥公司製試劑特級
草酸銀(MW:303.78):由硝酸銀(和光純藥公司製)與草酸二水合物(和光純藥公司製)所合成者
[實施例1]
(銀奈米粒子的調製)
於500mL燒瓶中裝入40.0g(0.1317mol)草酸銀,於其中添加60g之正丁醇,調製草酸銀之正丁醇漿液。於該漿液中,在30℃滴下115.58g(1.5802mol)正丁胺、51.06g(0.3950mol)2-乙基己胺、及17.02g(0.1317mol)正辛胺之胺混合液。滴下後,於30℃攪拌1小時,使草酸銀與胺之錯合物形成反應進行。草酸銀-胺錯合物形成後,於110℃加熱,使草酸銀-胺錯合物熱分解,得到深藍色的銀奈米粒子懸浮在胺混合液中的懸浮液。
冷卻所得到的懸浮液,於其中添加120g甲醇並加以攪拌,其後藉由離心分離使銀奈米粒子沉降,去除上澄清液。對銀奈米粒子接著添加120g的1-丁醇並加以攪拌,其後藉由離心分離使銀奈米粒子沉降,去除上澄清液。如此,得到含有丁醇之濕潤狀態的銀奈米粒子。由使用SII公司製TG/DTA6300之熱天秤的結果,濕潤狀態之銀奈米粒子中銀奈米粒子佔90wt%。
(銀奈米印墨的調製)
接著,量取10g含有丁醇之濕潤的銀奈米粒子。另外混合0.504g乙基纖維素[ETHOCEL(註冊商標)std.7(日新化成股份有限公司製)]、1.78g萜品醇C(Nippon Terpene公司製)、及1.78g乙二醇單丁基醚乙酸酯(DAICEL股份有
限公司製),使乙基纖維素完全溶解。量取3.84g所得到之溶液,與10g前述銀奈米粒子混練。混練係藉由下述方式進行,以自轉公轉式混練機(倉敷紡績股份有限公司製、MAZERUSTAR KK2508)攪拌1分鐘,其後,以刮勺手動攪拌1分鐘,進一步反覆以混練機攪拌1分鐘及以刮勺攪拌1分鐘。如此,調製黑茶色的銀奈米印墨。
就所得到之銀奈米印墨,使用SII公司製TG/DTA6300進行TG-DTA(示差熱熱重量同時分析),求得銀奈米印墨中的銀濃度,銀濃度為65wt%。又,使用RHEOMETER(AntonPaar公司製、RHEOMETERMCR301),測定銀奈米印墨的黏度,各剪力速度(/s)為22Pa‧s(5/s)、12Pa‧s(10/s)、5Pa‧s(50/s)。
就所得到之銀奈米印墨,藉由常規方法使用掃描型電子顯微鏡(日本電子公司製JSM-6700F)觀察,求得銀粒子之平均粒徑,平均粒徑(1次粒徑)為50nm左右。
平均粒徑係如下進行求得。就銀奈米印墨進行SEM觀察,求得SEM照片中任意選擇的10個銀粒子之粒徑,取彼等之平均值作為平均粒徑。
(銀奈米印墨的印刷適切性)
將前述銀奈米印墨藉由具有聚矽氧製橡皮布之凹版平版印刷裝置(日本電子精機股份有限公司製、MINI Lab FINE II)印刷至PEN薄膜上,評價印刷適切性,以CCD觀察確認L/S=30μm/30μm的細線可以轉印。橡皮布上之印墨殘餘物以目視無法被觀察到。
(銀奈米印墨的燒製)
將前述銀奈米印墨塗布於鈉玻璃板上,形成塗膜。塗膜形成後,迅速對塗膜以150℃、30分鐘之條件以送風乾燥爐進行燒製,形成10μm厚度之銀燒製膜。利用4端子法測定所得到之銀燒製膜的比電阻值,顯示14.0μΩcm之良好的導電性。藉此,前述銀奈米印墨藉由低溫、短時間之燒製而呈現優異的導電性。
[實施例2]
與實施例1同樣地進行,調製銀奈米粒子。
(銀奈米印墨的調製)
接著,量取10g含有丁醇之濕潤的銀奈米粒子。另外混合0.36g乙基纖維素[ETHOCEL(註冊商標)st.45(日新化成股份有限公司製)]、2.32g萜品醇C(Nippon Terpene公司製)、及2.32g乙二醇單丁基醚乙酸酯(DAICEL股份有限公司製),使乙基纖維素完全溶解。量取3.84g所得到之溶液,與10g前述銀奈米粒子混練。混練係藉由下述方式進行,以自轉公轉式混練機(倉敷紡績股份有限公司製、MAZERUSTAR KK2508)攪拌1分鐘,其後,以刮勺手動攪拌1分鐘,進一步反覆以混練機攪拌1分鐘及以刮勺攪拌1分鐘。如此,調製黑茶色的銀奈米印墨。
銀奈米印墨中的銀濃度為65wt%。
銀奈米印墨的黏度為22Pa‧s(5/s)、12Pa‧s(10/s)、5Pa‧s(50/s)。
銀粒子的平均粒徑(1次粒徑)為50nm左右。
(銀奈米印墨的印刷適切性)
將前述銀奈米印墨藉由具有聚矽氧製橡皮布之凹版平版印刷裝置(日本電子精機股份有限公司製、MINI Lab FINE II)印刷至PEN薄膜上,評價印刷適切性,以CCD觀察確認L/S=30μm/30μm的細線可以轉印。橡皮布上之印墨殘餘物以目視無法被觀察到。
(銀奈米印墨的燒製)
將前述銀奈米印墨塗布於鈉玻璃板上,形成塗膜。塗膜形成後,迅速對塗膜以120℃、30分鐘之條件以送風乾燥爐進行燒製,形成10μm厚度之銀燒製膜。利用4端子法測定所得到之銀燒製膜的比電阻值,顯示8.0μΩcm之良好的導電性。
[實施例3]
與實施例1同樣地進行,調製銀奈米粒子。
(銀奈米印墨的調製)
除了使用2.32g乙酸1-甲氧基-2-丙酯(DAICEL股份有限公司製)代替2.32g乙二醇單丁基醚乙酸酯(DAICEL股份有限公司製)以外,與實施例1同樣地進行,調製黑茶色的銀奈米印墨。
銀奈米印墨中的銀濃度為65wt%。
銀奈米印墨的黏度為22Pa‧s(5/s)、12Pa‧s(10/s)、5Pa‧s(50/s)。
銀粒子的平均粒徑(1次粒徑)為50nm左右。
(銀奈米印墨的印刷適切性)
將前述銀奈米印墨藉由具有聚矽氧製橡皮布之凹版平版印刷裝置(日本電子精機股份有限公司製、MINI Lab
FINE II)印刷至PEN薄膜上,評價印刷適切性,以CCD觀察確認L/S=30μm/30μm的細線可以轉印。橡皮布上之印墨殘餘物以目視無法被觀察到。
(銀奈米印墨的燒製)
將前述銀奈米印墨塗布於鈉玻璃板上,形成塗膜。塗膜形成後,迅速對塗膜以150℃、30分鐘之條件以送風乾燥爐進行燒製,形成10μm厚度之銀燒製膜。利用4端子法測定所得到之銀燒製膜的比電阻值,顯示11.0μΩcm之良好的導電性。
[比較例1:無二醇酯系溶劑]
與實施例1同樣地進行,調製銀奈米粒子。
(銀奈米印墨的調製)
接著,量取10g含有丁醇之濕潤的銀奈米粒子。另外混合0.504g乙基纖維素[ETHOCEL(註冊商標)st.7(日新化成股份有限公司製)]、及3.56g萜品醇C(Nippon Terpene公司製),使乙基纖維素完全溶解。量取3.84g所得到之溶液,與10g前述銀奈米粒子混練。混練係藉由下述方式進行,以自轉公轉式混練機(倉敷紡績股份有限公司製、MAZERUSTAR KK2508)攪拌1分鐘,其後,以刮勺手動攪拌1分鐘,進一步反覆以混練機攪拌1分鐘及以刮勺攪拌1分鐘。如此,調製黑茶色的銀奈米印墨。
銀奈米印墨中的銀濃度為65wt%。
銀粒子的平均粒徑(1次粒徑)為50nm左右。
(銀奈米印墨的印刷適切性)
將前述銀奈米印墨藉由具有聚矽氧製橡皮布之凹版
平版印刷裝置(日本電子精機股份有限公司製、MINI Lab FINE II)印刷至PEN薄膜上,評價印刷適切性,橡皮布上之印墨的殘餘物可被以目視觀察到,凹版印刷的轉印困難。
[實施例4](比較)
與實施例1同樣地進行,調製銀奈米粒子。
(銀奈米印墨的調製)
接著,量取10g含有丁醇之濕潤的銀奈米粒子。另外混合0.504g乙基纖維素[ETHOCEL(註冊商標)st.7(日新化成股份有限公司製)]、2.67g萜品醇C(Nippon Terpene公司製)、及0.89g乙酸1-甲氧基-2-丙酯,使乙基纖維素完全溶解。量取2.86g所得到之溶液,與10g前述銀奈米粒子混練。混練係藉由下述方式進行,以自轉公轉式混練機(倉敷紡績股份有限公司製、MAZERUSTAR KK2508)攪拌1分鐘,其後,以刮勺手動攪拌1分鐘,進一步反覆以混練機攪拌1分鐘及以刮勺攪拌1分鐘。如此,調製黑茶色的銀奈米印墨。
銀奈米印墨中的銀濃度為70wt%。
銀粒子的平均粒徑(1次粒徑)為50nm左右。
(銀奈米印墨的印刷適切性)
將前述銀奈米印墨藉由具有聚矽氧製橡皮布之凹版平版印刷裝置(日本電子精機股份有限公司製、MINI Lab FINE II)印刷至PEN薄膜上、評價印刷適切性,橡皮布上一部分的印墨殘餘物可被以目視觀察到,但以CCD觀察確認L/S=30μm/30μm的細線可以轉印。
[實施例5]
與實施例1同樣地進行,調製銀奈米粒子。
(銀奈米印墨的調製)
除了使用0.504g丙烯酸樹脂(OLYCOX KC1700,共榮社化學公司製)代替0.504g乙基纖維素[ETHOCEL(註冊商標)st.7(日新化成股份有限公司製)]以外,與實施例1同樣地進行,調製黑茶色的銀奈米印墨。
銀奈米印墨中的銀濃度為65wt%。
銀粒子的平均粒徑(1次粒徑)為50nm左右。
(銀奈米印墨的印刷適切性)
將前述銀奈米印墨藉由具有聚矽氧製橡皮布之凹版平版印刷裝置(日本電子精機股份有限公司製、MINI Lab FINE II)印刷至PEN薄膜上,評價印刷適切性,L/S=30μm/30μm的細線轉印,以CCD觀察確認有一部分產生自細線的鬚,但橡皮布上之印墨殘餘物以目視無法被觀察到。
Claims (10)
- 一種凹版平版印刷用含有銀奈米粒子之印墨,其係包含以包含脂肪族烴胺之保護劑被覆表面而成之銀奈米粒子、及包含萜烯系溶劑及二醇酯系溶劑之分散溶劑的凹版平版印刷用含有銀奈米粒子之印墨,其中以該印墨為基準,以30重量%以上60重量%以下之範圍含有前述分散溶劑,而以該分散溶劑為基準,前述分散溶劑以20重量%以上80重量%以下之範圍包含前述萜烯系溶劑、及以20重量%以上80重量%以下之範圍包含前述二醇酯系溶劑。
- 如請求項1之含有銀奈米粒子之印墨,其進一步含有纖維素系樹脂作為添加劑。
- 如請求項1之含有銀奈米粒子之印墨,其中前述脂肪族烴胺包括包含脂肪族烴基與1個胺基且該脂肪族烴基之碳總數為6以上之脂肪族烴單胺(A),並進一步包括包含脂肪族烴基與1個胺基且該脂肪族烴基之碳總數為5以下之脂肪族烴單胺(B)、及包含脂肪族烴基與2個胺基且該脂肪族烴基之碳總數為8以下之脂肪族烴二胺(C)中之至少一者。
- 如請求項3之含有銀奈米粒子之印墨,其中前述脂肪族烴單胺(A)係選自包含具有碳數6以上12以下之直鏈狀烷基的直鏈狀烷基單胺、及具有碳數6以上16以下 之分支狀烷基之分支狀烷基單胺之群組中之至少1者。
- 如請求項3之含有銀奈米粒子之印墨,其中前述脂肪族烴單胺(B)係碳數2以上5以下之烷基單胺。
- 如請求項3之含有銀奈米粒子之印墨,其中前述脂肪族烴二胺(C)係2個胺基中之一者為一級胺基,而另一個為三級胺基之伸烷基二胺。
- 如請求項1之含有銀奈米粒子之印墨,其中相對於前述銀奈米粒子之銀原子1莫耳,使用以其合計為1~50莫耳的前述脂肪族烴胺。
- 一種凹版平版印刷用含有銀奈米粒子之印墨之製造方法,該凹版平版印刷用含有銀奈米粒子之印墨係包含以包含脂肪族烴胺之保護劑被覆表面而成之銀奈米粒子、及包含萜烯系溶劑及二醇酯系溶劑之分散溶劑的凹版平版印刷用含有銀奈米粒子之印墨,其中以該印墨為基準,以30重量%以上60重量%以下之範圍含有前述分散溶劑,而以該分散溶劑為基準,前述分散溶劑以20重量%以上80重量%以下之範圍包含前述萜烯系溶劑、及以20重量%以上80重量%以下之範圍包含前述二醇酯系溶劑,該凹版平版印刷用含有銀奈米粒子之印墨之製造方法係包含:混合脂肪族烴胺與銀化合物,而使包含前述銀化合物及前述胺的錯合物生成,加熱前述錯合物使之熱分解,而形成銀奈米粒子,將前述銀奈米粒子分散於包含萜烯系溶劑及二醇酯系溶劑之分散溶劑中。
- 如請求項8之含有銀奈米粒子之印墨之製造方法,其中前述銀化合物為草酸銀。
- 一種電子裝置,其係具有銀導電層,該銀導電層係藉由將如請求項1之含有銀奈米粒子之印墨、或根據如請求項8之方法所製造之含有銀奈米粒子之印墨以凹版平版印刷法塗布、及燒製而形成。
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