銀納米微粒及其制備方法、銀納米微粒分散液及形成銀成分的基材的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種銀納米微粒、其制備方法及銀納米微粒分散液,以及利用該分散液的形成銀成分的基材,所述銀納米微粒對溶劑具有優(yōu)異的分散穩(wěn)定性,即使在低溫且短時間加熱下,也能在基材上形成導電性及貼附性優(yōu)異的銀膜或銀線等銀成分。本發(fā)明的銀納米微粒以特定比例含有式(1)所示的銀化合物(A)、具有伯氨基的胺化合物(B)及聚合物(C),該聚合物(C)是將含有式(2)所示的含氨基甲酸酯鍵的二醇(甲基)丙烯酸酯化合物(c1)與選自(甲基)丙烯酸酯單體、丙烯酰胺單體、乙烯基單體、乙烯基醚單體和含有環(huán)氧基的單體中的至少一種單體(c2)的單體組合物進行聚合而得到的。[化學式1]R1:氫原子或甲基,R2:-(CH2)n-,n:1~4。
【專利說明】銀納米微粒及其制備方法、銀納米微粒分散液及形成銀成 分的基材
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種銀納米微粒及其制備方法、含有該銀納米微粒的分散液及形成銀 成分的基材,該銀納米微粒在溶劑中分散性優(yōu)異,且通過在基材上150°c以下的低溫燒結(jié), 表現(xiàn)出優(yōu)異的導電性和基材貼附性,能夠得到銀膜或銀線等銀成分。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為金屬膜的制造方法,眾所周知有將金屬作成液體油墨狀或漿油墨狀,并將其 涂布或印刷至基材后進行加熱的方法。作為所使用的金屬,為金、銀、銅、鋁,作為布線用材 料,通用銀。在為使用了銀的油墨的情況下,一般使用金屬銀分散在分散溶劑中的油墨,在 布線基板上形成圖案,對所述油墨中的金屬銀進行燒結(jié),形成布線。在使用金屬銀作為導電 性材料的情況下,周知地,利用因分散了的金屬銀的微細化導致的熔點下降,必須在低溫下 進行燒結(jié)。目前,使用微細化的納米尺寸的金屬納米微粒作為能夠低溫燒結(jié)的材料備受期 待。
[0003]但是,由于顯示出熔點下降程度的微小金屬銀粒子相互接觸,容易發(fā)生聚集,因此 為了防止聚集,需要在所述油墨中添加分散劑。但是,在使用含有所述分散劑的油墨對金屬 銀粒子進行燒結(jié)時,會殘留來自分散劑的雜質(zhì),因此最好通過高溫處理等除去雜質(zhì)。
[0004] 作為銀納米微粒的一般性制備方法,例如,可以列舉在分散劑存在下將由硝酸銀 等無機酸與銀形成的銀鹽進行還原的方法。但是為了除去來自銀鹽的酸成分殘留或分散 齊IJ,需要在高溫下進行處理
[0005] 另外,也有下述金屬銀形成方法的報道,其是使用有機酸代替如前所述的無機酸 來形成銀鹽,利用該銀鹽的金屬銀的形成方法。作為有機酸銀,例如,報道有在烷基胺存在 下將長鏈羧酸的銀鹽進行熱分解或還原的方法(專利文獻1?5)。但是,由于使用任意有 機酸銀制備的銀納米微粒中,均附著有不揮發(fā)性且熱分解溫度高的羧酸或羧酸銀,因此為 了得到導電性良好的銀膜或銀線等銀成分,認為需要200°C以上且長時間的熱處理。
[0006]近年來,人們積極嘗試針對透明樹脂基板制造金屬銀。但是,一般地,由于透明樹 脂基板與玻璃等相比,具有低軟化點,因此,希望有能夠通過150°C以下的加熱制作金屬銀 的低溫燒結(jié)性銀形成材料。為了實現(xiàn)低溫燒結(jié)性,需要在低溫下除去吸附在銀納米粒子表 面的分散劑。進一步地,為了得到耐久性良好的金屬樹脂基板,需要透明樹脂基板與銀成分 之間牢固地結(jié)合。
[0007] 作為實現(xiàn)低溫燒結(jié)性的方法,已提出下述銀納米粒子的制備方法(專利文獻6), 其是將草酸銀與胺混合,形成具有熱分解溫度為ll〇°C的草酸銀胺絡(luò)合物的銀納米粒子制 備方法。由該方法得到的銀納米粒子,雖然在150°C以下的煅燒下可以得到表現(xiàn)出良好導電 性的金屬膜等銀成分,但對于包括貼附性的耐久性并沒有記載。可以推測,以這種在膜中不 殘留有機物的作用機理而得到的純銀成分缺乏與基材的貼附性。
[0008] 另一方面,作為提高貼附性或銀成分強度的方法,有報道指出使用下述組合物的 方法(專利文獻7),該組合物是將含有聚氨酯二醇基的有機高分子與無機材料摻雜而成。 但是,在添加有機高分子的情況下,由于其殘留在導電膜中成為電阻成分,難以顯現(xiàn)出與塊 狀銀相同水平的導電性。
[0009] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0010] 專利文獻
[0011] 專利文獻1 :日本專利特開2005-60824號公報
[0012] 專利文獻2 :日本專利特開2007-84879號公報
[0013] 專利文獻3 :國際公開第2004/012884號
[0014] 專利文獻4 :日本專利特開2004-27347號公報
[0015] 專利文獻5 :日本專利特開2009-185390號公報
[0016] 專利文獻6 :日本專利特開2010-265543號公報
[0017] 專利文獻7 :國際公開第2007/148684號
【發(fā)明內(nèi)容】
[0018] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0019] 本發(fā)明的技術(shù)問題在于提供一種銀納米微粒、其制備方法及銀納米微粒分散液, 所述銀納米微粒對溶劑具有優(yōu)異的分散穩(wěn)定性,即使在低溫且短時間加熱下,也能在基材 上形成導電性及貼附性優(yōu)異的銀膜或銀線等銀成分。另外,還在于將該銀納米微粒及銀納 米微粒分散液用于在基材上形成導電性及貼附性優(yōu)異的銀膜或銀線等銀成分。
[0020] 本發(fā)明的另一技術(shù)問題在于提供一種具備導電性及貼附性優(yōu)異的銀膜或銀線等 銀成分的形成銀成分的基材,以及提供該形成銀成分的基材的制造方法。
[0021] 解決技術(shù)問題的技術(shù)手段
[0022] 根據(jù)本發(fā)明,提供了一種銀納米微粒,其是將含銀組合物進行還原處理(用還原 劑處理或熱處理)而得到的,該含銀組合物含有式(1)所示的銀化合物(A)、具有伯氨基的 胺化合物(B)及聚合物(C),該聚合物(C)是將含有式(2)所示的含氨基甲酸酯鍵的二醇 (甲基)丙烯酸酯化合物(cl)與選自(甲基)丙烯酸酯單體、丙烯酰胺單體、乙烯基單體、 乙烯基醚單體和含有環(huán)氧基的單體中的至少一種單體(c2)的單體組合物進行聚合而得到 的;相對于所述銀化合物(A)中的銀元素,所述胺化合物(B)的含有比例為1?50摩爾當 量;相對于1〇〇質(zhì)量份的銀化合物(A)中的銀元素量,所述聚合物(C)的含有比例為0.1? 0. 9質(zhì)量份。
[0023][化學式1]
[0024]
【權(quán)利要求】
1. 一種銀納米微粒的制備方法,其特征在于,其為將含銀組合物進行還原處理,所述含 銀組合物含有式(1)所示的銀化合物(A)、具有伯氨基的胺化合物(B)及聚合物(C),該聚 合物(C)是將含有式(2)所示的含氨基甲酸酯鍵的二醇(甲基)丙烯酸酯化合物(cl)與 選自(甲基)丙烯酸酯單體、丙烯酰胺單體、乙烯基單體、乙烯基醚單體和含有環(huán)氧基的單 體中的至少一種單體(c2)的單體組合物進行聚合而得到的; 相對于所述銀化合物(A)中的銀元素,所述胺化合物(B)的含有比例為1?50摩爾當 量;相對于100質(zhì)量份的銀化合物(A)中的銀元素量,所述聚合物(C)的含有比例為0.1? 0. 9質(zhì)量份; [化學式1]
式⑵中,R1表示氫原子或甲基;R2S-(CH2)n-,n為1?4的整數(shù)。
2. 如權(quán)利要求1所述的銀納米微粒的制備方法,其特征在于,還原處理是用還原劑進 行的處理。
3. 如權(quán)利要求1所述的銀納米微粒的制備方法,其特征在于,還原處理是熱處理。
4. 一種銀納米微粒,其特征在于,其為通過權(quán)利要求1?3中任意一項所述的制備方法 制得的。
5. -種銀納米微粒分散液,其特征在于,其含有權(quán)利要求4所述的銀納米微粒及溶劑。
6. -種形成銀成分的基材,其特征在于,在基材上涂布權(quán)利要求5所述的分散液并加 熱,形成銀成分。
【文檔編號】C09D1/00GK104470659SQ201380037473
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月19日
【發(fā)明者】神津達也, 疋田真也, 姜義哲 申請人:日油株式會社