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導(dǎo)電性材料及其制造方法_3

文檔序號:8344290閱讀:來源:國知局
段的化合物 (Pl)、(甲基)丙烯酸類的聚合物(P2)、以及包含硫醚基(硫醚鍵)的特定結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合 物(P3)。
[0068] 前述具有聚乙烯亞胺嵌段和聚乙二醇嵌段的化合物(Pl)例如可以通過將市售的 聚乙二醇的末端羥基衍生為活性基團(tuán)、并使其與市售的聚乙烯亞胺進(jìn)行化學(xué)鍵合而得到, 可以特別適宜地使用在數(shù)均分子量為500~50000的聚乙烯亞胺中的氨基上鍵合數(shù)均分子 量為500~5000的聚乙二醇而成的化合物。本發(fā)明中使用的化合物(Pl)具有聚乙烯亞胺 嵌段和聚乙二醇嵌段的特定結(jié)構(gòu)即可,也可以進(jìn)一步導(dǎo)入其它結(jié)構(gòu)。
[0069] 此外,作為在本發(fā)明中可以適宜使用的前述(甲基)丙烯酸類聚合物(P2),可以列 舉出:使具有聚乙二醇鏈的(甲基)丙烯酸酯類大分子單體與具有-OP(O) (OH)2表示的磷 酸酯殘基的(甲基)丙烯酸酯類單體在具有-SR(R與前述相同)表示的官能團(tuán)的鏈轉(zhuǎn)移劑 的存在下聚合而得到的(甲基)丙烯酸類聚合物(例如參照日本特許第4697356號)。
[0070] 進(jìn)而,作為在本發(fā)明中可以適宜使用的前述包含硫醚基(硫醚鍵)的特定結(jié)構(gòu)的 有機(jī)化合物(P3),可以適宜使用下述通式(1)表示的含硫醚有機(jī)化合物(P3)(例如參照日 本特許第4784847號)。
[0071] X-(OCH2CHR1)n-O-CH 2-CH(OH)-CH2-S-Z (1)
[0072] 〔式⑴中,X為C1-C^烷基,R1為氫原子或甲基,η為表示2~100的重復(fù)數(shù) 的整數(shù),R1的每個重復(fù)單元是獨立的,可以相同也可以不同,Z為C2~C12的烷基、烯丙基、 芳基、芳烷基、-妒-〇11、-1?2-順1?3、或-1?2-〇? 4(其中,1?2為(:2~(:4的亞烷基鏈,1? 3為氫原子、 C2~C 4的醜基、C 2~C 4的烷氧基幾基、或可以在芳香環(huán)上具有C C 4的烷基或C C 8的 烷氧基的取代基的芐氧基羰基,R4為羥基X1WC4的烷基或C1-C 8的烷氧基。)表示的基 團(tuán)。〕
[0073] 本發(fā)明中使用的前述化合物(bl)可以在金屬微粒(b2)的制造時添加,也可以在 制造金屬微粒(b2)之后添加。此外,在分散液(B)中,作為用于分散金屬微粒(b2)的溶劑, 只要為能使金屬微粒(b2)穩(wěn)定地分散、在使金屬微粒(b2)分散了的狀態(tài)下對前述絕緣性 基材(A)的潤濕性良好、能在前述絕緣性基材(A)上形成液膜的溶劑即可,沒有特別限定, 可以使用各種溶劑,為水、水與水溶性的有機(jī)溶劑的混合溶劑、不含水的有機(jī)溶劑中的任意 種均可。
[0074] 作為前述能與水混合的水溶性的溶劑,例如可以列舉出:甲醇、乙醇、正丙醇、異丙 醇、正丁醇、異丁醇、叔丁醇等醇類,丙酮、2- 丁酮等酮類,乙二醇、甘油等多元醇、其它酯類, 乙二醇單乙基醚、乙二醇二甲基醚、二乙二醇單丁基醚、二乙二醇二甲基醚、丙二醇甲基醚 乙酸酯、丁基二乙二醇乙酸酯等二醇醚類,這些溶劑可以單獨使用或者混合多種使用。
[0075] 此外,在分散液(B)中,作為用于使金屬微粒(b2)分散的前述有機(jī)溶劑,可以列舉 出前述能與水混合的水溶性的溶劑,例如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、叔丁 醇等醇類、丙酮、2- 丁酮等酮類、乙二醇、甘油等多元醇、其它酯類、乙二醇單乙基醚、乙二醇 二甲基醚、二乙二醇單丁基醚、二乙二醇二甲基醚、丙二醇甲基醚乙酸酯、丁基二乙二醇乙 酸酯等二醇醚類,可以使用單獨的這些溶劑或者將多種溶劑混合而成的溶劑,而不混合水。 該情況下,有時會因吸濕等而含有少許水,但并非有意與水混合,因此,在本發(fā)明中作為不 含水的有機(jī)溶劑來對待。
[0076] 此外,在分散液(B)中,作為用于使金屬微粒(b2)分散的前述有機(jī)溶劑,可以列舉 出不與水混合的有機(jī)溶劑,例如己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四 烷、十五烷、十六烷、十八烷、十九烷、二十烷、三甲基戊烷等長鏈烷烴,環(huán)己烷、環(huán)丁烷、環(huán)辛 烷等環(huán)狀烷烴,苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、十二烷基苯等芳香族烴,己醇、庚醇、辛醇、癸醇、 環(huán)己醇、萜品醇等醇,這些溶劑可以單獨使用或多種混合使用。
[0077] 作為本發(fā)明中使用的分散液(B)的制造法,沒有特別限定,可以使用各種方法來 制造,例如,可以使在利用低真空氣體中的蒸發(fā)法等氣相法制造的金屬微粒分散在溶劑中, 也可以在液相中還原金屬化合物而直接制備金屬微粒的分散液。氣相、液相法均可以根據(jù) 需要而適當(dāng)?shù)赝ㄟ^溶劑交換、溶劑添加來變更制造時的分散液與涂布時的分散液的溶劑組 成。氣相、液相法中,從分散液的穩(wěn)定性、制造工序的簡便程度方面考慮,可以特別優(yōu)選使用 液相法。
[0078] 作為前述液相法中的分散液(B)的制造法,可以適宜使用在液相中、在前述化合 物(bl)的存在下將金屬化合物還原的方法,可以使用日本特開2008-037884號公報、日本 特開2008-037949號公報、日本特開2008-03818號公報、日本特開2010-007124號公報中 記載的方法來制造。例如可以如下操作:使前述的具有聚乙烯亞胺嵌段與聚乙二醇嵌段的 化合物(Pl)在水性介質(zhì)中溶解或分散之后,向其中添加金屬化合物,并根據(jù)需要組合使用 絡(luò)合劑而形成均勻的分散體之后、或者與絡(luò)合劑同時混合還原劑,由此,被還原的金屬成為 納米顆粒(具有納米級大小的微粒),與此同時得到被前述化合物(Pl)保護(hù)的金屬微粒的 水性分散體。
[0079] 此外,作為本發(fā)明中使用的利用液相法的分散液(B)的制造法,例如可以適宜使 用日本特許4697356號公報中記載的方法、在前述(甲基)丙烯酸類聚合物(P2)保護(hù)劑的 存在下還原金屬化合物的方法。
[0080] 此外,作為本發(fā)明中使用的利用液相法的分散液(B)的制造法,可以適宜使用在 前述含有硫醚基(硫醚鍵)的特定結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物(P3)保護(hù)劑的存在下還原金屬化合 物的方法,可以在前述的含硫醚有機(jī)化合物(P3)的存在下,經(jīng)過將金屬化合物與溶劑混合 的工序和還原金屬化合物的工序而得到金屬微粒的水分散體(B)。
[0081] 進(jìn)而,本發(fā)明中使用的金屬微粒(b2)的一個方式為銀芯-銅殼的芯-殼型顆粒, 作為該金屬微粒的分散液(B)的制造法,可以經(jīng)過將銀的納米顆粒、前述含硫醚有機(jī)化合 物(P3)、氧化亞銅(I)和/或氧化銅(II)與溶劑混合的工序和通過使用還原劑還原氧化銅 而在銀納米顆粒的周圍生成銅的外殼的工序而得到銀芯-銅殼的芯殼顆粒的分散液(B)。 本方法中使用的銀納米顆??梢允褂檬惺鄣你y納米顆粒,也可以使用利用前述金屬微粒的 分散液的制造方法得到的銀納米顆粒。
[0082] 本發(fā)明中,可以直接使用利用上述方法得到的金屬微粒的水性分散體,或者,也可 以使用經(jīng)過了對剩余的絡(luò)合劑、還原劑或用作原料的銀化合物中所含的抗衡離子等用超濾 法、沉淀法、離心分離、減壓蒸餾、減壓干燥等各種純化法中的1種方法或組合2種以上方法 進(jìn)行的純化工序而得到的分散體,還可以使用使其進(jìn)一步改變濃度(不揮發(fā)成分)、分散介 質(zhì)而得到的分散體等。
[0083] 作為這些液相法中的金屬微粒的分散液(B)的制造法中可以使用的金屬化合物, 可以使用前述本發(fā)明中使用的用于形成金屬微粒(b2)的元素、即金、銀、銅、鉑的鹽、氧化 物,從溶解性方面考慮,可以列舉出乙酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽、氯化物、乙酰丙酮化物等作為 優(yōu)選例。其中優(yōu)選硝酸鹽或乙酸鹽。但是,即使為不溶性的化合物,能夠以絡(luò)合劑的形式像 氨、胺化合物、肼類、羥胺類那樣與金屬離子配位而形成具有溶解性的絡(luò)合物時,也可以使 用金屬氧化物之類的不溶性化合物。
[0084] 例如金屬元素為金、鉑族時,可以使用四氯金酸、四氯鉑酸等。此外,金屬種類為 銅時,除了可以使用 Cu(OAc)2、Cu(N03)2、CuCl2、Cu(HCOO) 2、Cu(CH3COO)2、Cu(CH3CH2COO) 2、 CuC03、CuS04、C5H7CuO 2以外,還可以同樣地使用將羧酸鹽加熱而得到的堿性鹽、例如 Cu(OAc)2 · CuO。金屬種類為銀時,可以使用硝酸銀、氧化銀、乙酸銀、氯化銀、硫化銀等,在 以水溶液的形式進(jìn)行處理時,從其溶解度方面考慮,硝酸銀是優(yōu)選的。
[0085] 作為本發(fā)明使用的分散液(B)中的金屬微粒(b2)的含有濃度,從必須通過在絕 緣性基材(A)上涂布該分散液而形成非導(dǎo)電性層(C)的觀點考慮,在該分散液(B)中,需 要含有0.5質(zhì)量%以上的金屬微粒(bl)。即,過于稀薄時,有時絕緣性基材(A)上的金屬 微粒(b2)的分布過于稀疏而無法形成膜,難以形成非導(dǎo)電性層(C)。另一方面,過于濃厚 時,涂布在非導(dǎo)電性層(C)上的金屬微粒(b2)的層疊數(shù)變得過多,存在通過燒結(jié)而形成導(dǎo) 電性層、無法充分發(fā)揮作為顯示強(qiáng)密合性的鍍覆膜的基礎(chǔ)的作用的擔(dān)心。從這樣的觀點考 慮,作為本發(fā)明中使用的分散液(B)中的金屬微粒的含有濃度,必須為0.5質(zhì)量%以上,優(yōu) 選為20wt %以下,更優(yōu)選為0. 7~15wt %,從涂覆制膜性的觀點考慮,進(jìn)一步優(yōu)選為1~ IOwt %。
[0086] 在本發(fā)明所使用的分散液⑶中,以改善涂布制膜性為主要目的,可以根據(jù)需要 添加各種表面張力調(diào)節(jié)劑、流平劑來使用。關(guān)于這些表面張力調(diào)節(jié)劑、流平劑的添加量,相 對于分散液,以有效成分計優(yōu)選含有2. 0質(zhì)量%以下、特別優(yōu)選以有效成分計含有0. 5質(zhì) 量%以下。
[0087] <分散液⑶的涂布>
[0088] 在本發(fā)明中,作為在前述絕緣性基材(A)上涂布前述分散液(B)的方法,能良好地 形成非導(dǎo)電性層(C)即可,沒有特別限定,根據(jù)所使用的絕緣性基材(A)的形狀、尺寸、剛?cè)?程度等適宜選擇各種印刷·涂覆方法即可,具體而言,可以列舉出:凹版涂布法、膠版印刷 法、凸版法、凸版轉(zhuǎn)引法、絲網(wǎng)印刷法、微接觸印刷法、反轉(zhuǎn)印刷法、氣刀涂布法(air doctor coater)、刮刀涂布法、氣刀涂布法(air knife coater)、擠壓涂布法、浸漬涂布法、轉(zhuǎn)移棍 涂布法、吻合涂布法、鑄涂法、噴涂法、噴射法、模涂法(die method)、旋涂法、棒涂法、浸漬 涂布法等。
[0089] 作為在薄膜、薄片、板狀的前述絕緣性基材(A)的兩面涂布前述分散液(B)的方 法,只要能良好地形成非導(dǎo)電性層(C)就沒有特別限定,適宜選擇各種印刷?涂覆手法即 可,可以同時形成兩面,也可以在涂覆一面之后進(jìn)行另一面的涂覆。
[0090] 將金屬微粒(b2)的分散液(B)涂布于絕緣性基材(A)之后,經(jīng)過涂布膜的干燥而 形成非導(dǎo)電性層(C)。涂布膜的干燥可以在室溫下進(jìn)
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