层叠体及电路基板的制作方法_4

文档序号:9354075阅读:来源:国知局
化物。
[0226] 如上所述,主要对链状的胺化合物及有机季铵盐进行了说明,但上述胺化合物及 季铵盐也可以是构成胺部位或铵盐部位的氮原子是环骨架结构(杂环骨架结构)的一部分 的这种杂环化合物。即,上述胺化合物可以是环状胺,上述季铵盐可以是环状铵盐。这时 的环(包括构成胺部位或铵盐部位的氮原子的环)结构可以是单环状及多环状,其环个数 (构成环骨架的原子的数目)不受特别限定,可以是脂肪族环及芳香族环中的任一种。
[0227] 如果是环状胺,优选例如吡啶。
[0228] 在上述伯胺、仲胺、叔胺及季铵盐中,所谓的"可以被取代基取代的氢原子",是与 构成胺部位或铵盐部位的氮原子结合的氢原子以外的氢原子。这时的取代基的数目不受特 别限定,可以是1个,也可以是2个以上,上述全部的氢原子均可被取代基取代。当取代基 的数目是多个时,这些多个的取代基可以彼此相同,也可以不同。即,多个的取代基可以全 部相同,可以全部不相同,也可以只一部分不同。此外,取代基的位置也不受特别限定。
[0229] 作为上述胺化合物及季铵盐中的上述取代基,可以举例如:烷基、芳基、卤素原子、 氰基、硝基、羟基、三氟甲基(-CF3)等。这里,作为卤素原子,例如是氟原子、氯原子、溴原子、 碘原子。
[0230] 在构成上述单烷基胺的烷基具有取代基的情况下,上述烷基优选是具有芳基作为 取代基的、碳数是1~9的直链状或支链状的烷基;或最好是优选具有碳数是1~5的烷基 作为取代基的、碳数是3~7的环状的烷基,作为这种具有取代基的单烷基胺,具体而言,例 如有:2_苯基乙基胺、苄基胺、2, 3-二甲基环己基胺。
[0231] 而且,作为取代基的上述芳基及烷基,1个以上的氢原子还可以被卤素原子取代, 作为这种具有被卤素原子取代的取代基的单烷基胺,例如是2-溴苄基胺。这里,作为上述 卤素原子,例如是氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
[0232] 在构成上述单芳基胺的芳基具有取代基的情况下,上述芳基优选具有卤素原子作 为取代基且碳数是6~10的芳基,作为具有这种取代基的单芳基胺,具体而言,例如是溴苯 胺。这里,作为上述卤素原子,例如是氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
[0233] 在构成上述二烷基胺的烷基具有取代基的情况下,上述烷基优选具有羟基或芳基 作为取代基且碳数是1~9的直链状或支链状的烷基,作为具有这种取代基的二烷基胺,具 体而言,例如是:二乙醇胺、N-甲基苄基胺。
[0234] 上述胺化合物优选n-丙基胺、n- 丁基胺、n-己基胺、n-辛基胺、n-十二烷基胺、 n-十八烷基胺、sec-丁基胺、tert-丁基胺、3-氨基戊烧、3-甲基丁胺、2-氨基辛烧、2-乙 基己基胺、2-苯基乙基胺、乙二胺、1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烧、N-甲基-n_己基 胺、二异丁基胺、N-甲基苄基胺、二(2-乙基己基)胺、1,2-二甲基-n_丙基胺、N,N-二甲 基-n-十八烷基胺或N,N-二甲基环己基胺。
[0235] 而且,如后所述,在供给二氧化碳制备银油墨组合物时,在二氧化碳供给过程中, 从银油墨组合物(第二混合物)中的成分更均匀地分散,品质稳定的角度出发,优选上述胺 化合物具有支链状的烷基。
[0236](来自胺化合物的铵盐)
[0237] 在本发明中,来自上述胺化合物的铵盐是上述胺化合物与酸反应而成的铵盐,上 述酸可以是盐酸、硫酸、硝酸等无机酸,也可以是醋酸等有机酸,酸的种类不受特别限定。
[0238] 作为来自上述胺化合物的铵盐,例如有n-丙胺盐酸盐、N-甲基-n-己胺盐酸盐、 N,N-二甲基-n-十八烷基胺盐酸盐等,但不仅限于此。
[0239](来自氨的铵盐)
[0240] 在本发明中,来自上述氨的铵盐是氨与酸反应而成的铵盐,这里,作为酸,可以举 出与来自上述胺化合物的铵盐的情况相同的例子。
[0241] 作为来自上述氨的铵盐,例如有氯化铵等,但不仅限于此。
[0242] 在本发明中,上述胺化合物、季铵盐、来自胺化合物的铵盐及来自氨的铵盐,可以 分别单独使用一种,也可以两种以上合并使用。在两种以上合并使用时,其组合及比率可以 任意调整。
[0243] 而且,作为上述含氮化合物,可以单独使用从由上述胺化合物、季铵盐、来自胺化 合物的铵盐及来自氨的铵盐构成的组中选出的一种,也可以两种以上合并使用。当两种以 上合并使用时,其组合及比率可以任意调整。
[0244] 在银油墨组合物中,优选上述含氮化合物的混合量相对于1摩尔上述羧酸银的混 合量为0. 2~15摩尔,更优选为0. 3~5摩尔。
[0245] 通过对上述含氮化合物的混合量进行如上所述的规定,可以进一步提高银油墨组 合物的稳定性,进一步提高银层(金属银)的品质。而且,即使不进行利用高温的加热处理, 也能够形成更稳定的导电层。
[0246][还原剂]
[0247] 银油墨组合物优选除上述金属银的形成材料以外,还混合还原剂。通过混合还原 剂,上述银油墨组合物能够更容易地形成金属银,例如,即使在低温下进行加热处理,也能 够形成具有充分导电性的银层(金属银)。
[0248] 优选上述还原剂是从由草酸、肼及以通式(5)表示的化合物(以下,有时缩写为 "化合物(5)")构成的组中选出的一种以上的还原性化合物(以下,有时简称为"还原性化 合物")。
[0249]H-C( = 0) -R21......(5)
[0250](式中,R21是碳数20以下的烷基、烷氧基或N,N-二烷基氨基、羟基或氨基。)
[0251](还原性化合物)
[0252]上述还原性化合物是从由草酸(H00C-C00H)、肼(H2N-NH2)及以上述通式(5)表示 的化合物(化合物(5))构成的组中选出的一种以上。即,混合的还原性化合物可以只是一 种,也可以是两种以上,当两种以上合并使用时,其组合及比率可以任意调整。
[0253] 式中,R21是碳数20以下的烷基、烷氧基或N,N-二烷基氨基、羟基或氨基。
[0254]R21中的碳数20以下的烷基,碳数是1~20,可以是直链状、支链状及环状中的任 一种,可举出与上述通式(1)的R的上述烷基相同的例子。
[0255]R21中的碳数20以下的烷氧基,可以举出碳数是1~20,R21中的上述烷基与氧原 子结合而成的一价基的例子。
[0256]R21中碳数20以下的N,N-二烷基氨基,碳数是2~20,与氮原子结合的2个烷基 可以彼此相同,也可以不同,上述烷基各自的碳数是1~19。但是,这些2个烷基的碳数的 合计值是2~20。
[0257] 与氮原子结合的上述烷基,可以举出分别是直链状、支链状及环状中的任一种,除 了碳数是1~19这一点以外,其余与上述通式⑴的R中的上述烷基相同的例子。
[0258] 作为上述还原性化合物,肼可以使用一水合物(H2N-NH2 ?H2O)。
[0259]优选上述还原性化合物是甲酸(H-C( = 0) -0H)、甲酸甲酯(H-C( = 0) -OCH3)、甲酸 乙酯(H-C( = 0) -OCH2CH3)、甲酸丁酯(H-C( = 0) -0 (CH2) 3CH3)、丙醛(H-C( = 0) -CH2CH3)、丁 醛(H-C( = 0) - (CH2) 2CH3)、己醛(H-C( = 0) - (CH2) 4CH3)、甲酰胺基(H-C( = 0) -NH2)、N,N-二 甲基甲酰胺基(H_C( = 0)-N(CH3)2)或草酸。
[0260] 在银油墨组合物中,优选相对于每1摩尔上述金属银的形成材料的混合量,还原 剂的混合量是〇. 04~3. 5摩尔,更优选是0. 06~2. 5摩尔。通过这样的规定,银油墨组合 物可以更容易更稳定地形成银层。
[0261] [醇]
[0262] 优选银油墨组合物除上述金属银的形成材料以外,还混合有醇。
[0263] 优选上述醇是由下述通式(2)表示的乙炔醇(以下,有时缩写为"乙炔醇(2) "。
[0264][化学式4]
[0265]
[0266](式中,R'及R"是各自独立的碳数是1~20的烷基,或是1个以上的氢原子可以 被取代基取代的苯基。)
[0267] (乙炔醇(2))
[0268] 乙炔醇(2)由上述通式⑵表示。
[0269] 式中,R'及R"是各自独立的碳数是1~20的烷基,或是1个以上的氢原子可以 被取代基取代的苯基。
[0270] R'及R"中的碳数是1~20的烷基可以是直链状、支链状及环状中的任一种,环状 的情况下,可以是单环状及多环状中的任一种。作为R'及R"中的上述烷基,可以举出与R 的上述烷基相同的例子。
[0271] 作为R'及R"中的苯基的氢原子可以被取代的上述取代基,可以列举碳数是1~ 16的饱和或不饱和的一价的脂肪族烃基、上述脂肪族烃基与氧原子结合而成的一价基、氟 原子、氯原子、溴原子、羟基、氰基、苯氧基等,与R中的苯基的氢原子可以被取代的上述取 代基相同。而且,取代基的数目及位置不受特别限定,当取代基的数目是多个时,这些多个 的取代基可以彼此相同也可以不同。
[0272] 优选R'及R"是碳数1~20的烷基,更优选碳数是1~10的直链状或支链状的 烷基。
[0273] 作为优选的乙炔醇(2),可以列举3, 5-二甲基-1-己炔-3-醇、3-甲基-1-丁 炔-3-醇、3-甲基-1-戊炔-3-醇。
[0274] 在使用乙炔醇(2)的情况下,银油墨组合物中,优选相对于每1摩尔上述金属银的 形成材料的混合量,乙炔醇(2)的混合量是0. 03~0. 7,更优选是0. 05~0. 3摩尔。通过 控制在这个范围内,可以更加提高银油墨组合物的稳定性。
[0275] 上述醇可以单独使用一种,也可以两种以上合并使用。当两种以上合并使用时,其 组合及比率可以任意调整。
[0276] 银油墨组合物也可以混合除上述金属银的形成材料、含氮化合物、还原剂及醇以 外的其它成分。
[0277] 银油墨组合物中的上述其它成分,可以根据目的任意选择,不受特别限定,作为优 选的成分,可以举例如是醇以外的溶剂,可以根据混合成分的种类及量任意选择。
[0278] 银油墨组合物的上述其它成分,可以单独使用一种,也可以两种以上合并使用。当 两种以上合并使用时,其组合及比率可以任意调整。
[0279] 在银油墨组合物中,上述其它成分的混合量对混合成分的总量的比例,优选是10 质量%以下,更优选是5质量%以下。
[0280] 银油墨组合物中的成分可以全部溶解,也可以一部分或全部未溶解,优选未溶解 的成分均勾地分散。
[0281] 银油墨组合物可通过混合上述金属银的形成材料、及上述金属银的形成材料以外 的成分而得到。
[0282] 在混合各个成分时,可以添加所有成分后将其混合,也可以在依次添加一部分成 分的同时进行混合,还可以在依次添加所有成分的同时进行混合。
[0283] 混合方法不受特别限定,可以从如下公知的方法中适当地进行选择:使搅拌子或 搅拌翼等旋转而混合的方法、使用混合器混合的方法、施加超声波混合的方法等。
[0284] 只要各个混合成分不发生劣化,混合时的温度不受特别限定,优选是_5~60°C。
[0285] 而且,只要各个混合成分不发生劣化,混合时间也不受特别限定,优选5分钟~5 小时。
[0286][二氧化碳]
[0287] 银油墨组合物还可以通过供给二氧化碳而得到。这种银油墨组合物粘度高,优选 用于需要厚铺油墨的印刷法中,例如:柔性版印刷法,丝网印刷法、凹版印刷法(gravure)、 凹版胶印法(gravureoffset)、PAD印刷法等。
[0288] 可以在银油墨组合物制造过程的任一个时期供给二氧化碳。
[0289] 而且,在本发明中,优选例如,对混合上述金属银的形成材料及含氮化合物而形成 的第一混合物供给二氧化碳,制成第二混合物,根据需要,进一步对上述第二混合物混合上 述还原剂,从而制造银油墨组合物。而且,当混合上述醇或其它成分时,这些可以在制造第 一混合物及第二混合物中的任一方或两者时混合,并可以根据目的任意选择。
[0290] 除了混合成分不同这一点以外,上述第一混合物可以通过与上述的银油墨组合物 相同的方法制造。
[0291]第一混合物中,混合成分可以全部溶解,也可以是一部分成分未溶解而呈分散的 状态,但优选混合成分全部溶解,优选未溶解的成分均匀地分散。
[0292] 只要各个混合成分不发生劣化,第一混合物制造时的混合温度不受特别限定,但 优选为-5~30°C。而且,混合时间可以根据混合成分的种类及混合时的温度适当地调整, 例如,优选未〇. 5~12小时。
[0293] 供给第一混合物的二氧化碳(CO2)可以是气体及固形状(干冰)中的任一种,也 可以是气体及固形状两者。通过供给二氧化碳,该二氧化碳融入第一混合物中,通过作用于 第一混合物中的成分,可以推测所得到的第二混合物的粘度将会上升。
[0294] 二氧化碳气体的供给,可以通过将气体注入液体中的公知的各种方法进行,可以 适当地选择合适的方法。可以列举如,将配管的一端浸入第一混合物中,另一端连接到二氧 化碳气体的供给源,通过该配管将二氧化碳气体供给第一混合物的方法。这时,可以从配管 的端部直接供给二氧化碳气体,也可以例如,设置多个多孔质等可成为气体流道的空隙部, 使注入的气体扩散,将可作为微小气泡放出的气体扩散部件连接到配管的端部,通过该气 体扩散部件供给二氧化碳气体。此外,也可以采用与第一混合物制造时同样的方法,在搅拌 第一混合物的同时供给二氧化碳气体。通过这种方式,可以有效地供给二氧化碳。
[0295] 二氧化碳气体的供给量可以根据被供给方的第一混合物的量、以及作为目的的银 油墨组合物或第二混合物的粘度,适当地调整,不受特别限定。例如,为得到100~1000 g 左右的20~25°C的粘度为5Pa?s以上的银油墨组合物,优选供给100L以上二氧化碳,更 优选供给200L以上。另外,这里,对银油墨组合物的20~25°C的粘度进行了说明,但银油 墨组合物使用时的温度不限定于20~25°C,可以任意选择。
[0296] 二氧化碳气体的流量,可以考虑所需的二氧化碳气体的供给量适当地调整,但优 选每Ig第一混合物为〇. 5mL/分钟以上,更优选为ImL/分钟以上。流量的上限值不受特别 限定,如果考虑处理性等方面,优选每Ig混合物为40mL/分钟。
[0297] 而且,二氧化碳气体的供给时间,可以考虑所需的二氧化碳气体的供给量及流量, 适当地调整。
[0298] 二氧化碳气体供给时的第一混合物的温度,优选是5~70°C,更优选是7~60°C, 特别优选是10~50°C。通过使上述温度为上述下限值以上,能够更有效地供给二氧化碳, 通过使上述温度为上述上限值以下,可以得到杂质少、品质更良好的银油墨组合物。
[0299] 二氧化碳气体的流量及供给时间、以及二氧化碳气体供给时的上述温度,可以在 相互考虑各自的值的同时,调整在适当的范围内。例如,即使将上述温度设定得稍低,也 可以通过将二氧化碳气体的流量设定得稍多,或通过将二氧化碳气体的供给时间设定得稍 长,或两种方法同时进行,而有效地供给二氧化碳。而且,即使将二氧化碳气体的流量设定 得稍少,也可以通过将上述温度设定得稍高,或通过将二氧化碳气体的供给时间设定得稍 长,或两种方法同时进行,而有效地供给二氧化碳。即,通过在考虑到二氧化碳气体的供给 时间的同时,将二氧化碳气体的流量、作为二氧化碳气体供给时的上述温度而例示的上述 数值范围中的数值灵活地进行组合,从而有效地得到良好品质的银油墨组合物。
[0300] 二氧化碳气体的供给,优选在搅拌第一混合物的同时进行。通过这种方式,所供给 的二氧化碳气体能更均匀地在第一混合物中扩散,从而更有效地供给二氧化碳。
[0301] 这时的搅拌方法,可以和不使用二氧化碳的上述银油墨组合物的制造过程中的上 述混合方法的情况相同。
[0302] 干冰(固形二氧化碳)的供给,也可以通过在第一混合物中添加干冰来进行。干 冰可以全量一起添加,也可以阶段性地分次(隔着不进行添加的时间段连续地)添加。
[0303] 干冰的使用量可以考虑到上述二氧化碳气体的供给量来调整。
[0304] 干冰的添加中及添加后,优选对第一混合物进行搅拌,例如,优选采用和不使用二 氧化碳的上述银油墨组合物的制造过程相同的方法进行搅拌。通过这种方式,可以有效地 供给二氧化碳。
[0305] 搅拌时的温度,可以和二氧化碳气体供给时相同。此外,搅拌时间可以根据搅拌温 度适当地调整。
[0306] 第二混合物的粘度,可以根据目的,如银油墨组合物或第二混合物的处理方法等 适当地调整,并不受特别限定。例如,当将银油墨组合物应用于丝网印刷法、柔性版印刷法 等使用高粘度油墨的印刷法时,优选第二混合物的20~25°C的粘度在3Pa?s以上。另外, 在这里,对第二混合物的20~25°C的粘度进行了
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