包括具有可调节粘度的金属络合物的印刷油墨组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及印刷油墨组合物、印刷油墨组合物的用途、调节金属络合物的粘度的 方法和具有可调节粘度的金属络合物。
【背景技术】
[0002] 导电图案和轨道被用于多种电子设备，例如，如电路。此类导电轨通过将导电金属 络合物沉积在各种基板或载体介质上来产生。首先，将前体金属络合物施加于基板上。通 过固化或还原步骤，将金属络合物转化成纯的导电金属。所述图案可通过印刷法例如喷墨 印刷来容易地应用。被用作油墨的金属络合物需要具有一定的粘度才可印刷。
[0003] 用于印刷导电图案的金属络合物是已知的。
[0004] US2007/0096064声称用于形成太阳能电池的导电特性的方法。用于获得所述特性 的前体组合物具有不大于约1000 Cp的低粘度，并且还可具有低转化溫度。低粘度前体组合 物可包括结合于金属盐的有机配体。 阳0化]US2010/0021704描述了其中含有胺基和径基的有机配体与脂肪族簇酸银W2:1 的当量比键合W形成络合物的有机银络合物。所述络合物W糊剂的形式出现。
[0006] US2011/0023658设及用于从包括至少一种多元醇、至少一种银化合物和至少一种 有机保护剂的溶液产生银纳米立方块的方法。所述银化合物为银盐，而有机保护剂为不与 所述多元醇反应的化合物。所述多元醇具有至少2个径基并且能够在高溫下将银化合物还 原成银。所述化合物的反应产物为包括银纳米立方块的溶液。运些立方块不用于印刷，而 是用于纳米级铁磁体应用。本文献未透露可如何调节金属络合物溶液的粘度。 阳007] JPHl1315241公开了包括含有有机金属络合物金属组分的液体和树脂的喷墨油墨 组合物。为了调整粘度，所述油墨W含有水溶性树脂诸如聚乙締醇、聚氧化乙締和甲基纤维 素的水溶液的形式使用。
[0008] JPS6473082公开了含有金属离子、金属离子的还原剂、金属离子的溶剂和粘度赋 予剂的电锻漆，后者（粘度赋予剂）由聚乙二醇、酪蛋白和胶（glue)例示。所述电锻漆的 粘度被设置在约0. 3-0. 4Pas。
[0009] KR20070058816公开了包括作为有机溶剂的反应性有机溶剂（据认为与银形成馨 合剂或络合物）和用于控制粘度的极性或非极性稀释溶剂的银有机溶胶油墨。
[0010] CN102863845公开了包括饱和簇酸银化合物、胺基化合物、溶剂和增稠剂的银-有 机导电油墨。增稠剂用于调节粘度。
[0011] CN101523508公开了其中含有胺基和径基的有机配体与脂肪族簇酸银W2:1的当 量比键合W形成络合物的有机银络合物。
[0012] 现有技术文献都未教导一般可如何调节和细调此类金属络合物的粘度和可如何 获得包括具有特别需要的粘度的金属络合物的印刷油墨。
【发明内容】
[0013] 因此本发明的目的是提供基于金属络合物的印刷油墨组合物，特别地允许根据待 使用的印刷技术设置粘度。还有另一个目的是提供调节金属络合物的粘度的方法和提供具 有稳定的粘度的金属络合物。此外，本发明的一个实施方式设及具有拓宽的吸收光谱的金 属络合物。
[0014] 从包括根据本发明的金属络合物的印刷油墨组合物产生的导电图案和轨道可展 现高导电率并且可WW高精密度印刷。
[0015] 根据本发明的第一方面，提供印刷油墨组合物，其包括金属离子与抗衡离子的金 属盐和粘度调节剂，其中所述金属离子W金属离子与粘度调节剂的金属络合物的形式存 在，其中所述粘度调节剂包括至少一种官能化配体，其中所述官能化配体选自由W下组成 的组中：单官能化配体，单官能化配体为具有一个官能团的配体；和多官能化配体，多官能 化配体为具有多于一个官能团的配体。
[0016] 根据第二方面，提供调节包括金属离子和一种官能化配体或多种官能化配体的组 合的金属络合物的粘度的方法，其中多种官能化配体的组合包括一种具有一个官能团的配 体一-单官能化配体，和至少一种具有多于一个官能团的配体一-多官能化配体，所述官 能化配体选自单官能化或多官能化配体，并且通过将金属离子与一种官能化配体或多种官 能化配体的组合W-定的比例混合来调节所述金属络合物的粘度。
[0017] 根据本发明的第=方面，提供金属络合物，其中所述金属络合物包括金属离子和 一种官能化配体或多种官能化配体的组合，其中多种官能化配体的组合包括一种具有一个 官能团的配体一-单官能化配体，和至少一种具有多于一个官能团的配体一-多官能化配 体，所述官能化配体选自单官能化或多官能化配体，并且金属离子与一种官能化配体或多 种官能化配体的组合W-定的比例存在。
[0018] 另一个方面还设及根据本发明的金属络合物作为印刷介质的用途，特别地作为用 于印刷导电图案、半导电图案、发射图案和吸收图案的油墨的用途。
【具体实施方式】
[0019] 下文中提供的解释、实例W及有利的和优选的实施方式适用于本发明的所有方 面。
[0020] 为了本申请的目的，"官能化配体"为包括至少一个官能团的有机化合物。官能化 配体可W为单官能化配体或多官能化配体。单官能化配体包括一个官能团并且多官能化配 体包括至少两个官能团。
[0021] "官能团"描述了能够与金属离子相互作用的配体化合物的部分。官能团可通过共 价键、配价键或配位键合来相互作用。例如，配体具有自由电子对并且可被定义为提供电子 的路易斯碱。金属盐在该情况下为路易斯酸并且接受配体的电子W形成酸-碱加合物。官 能团还可与金属离子形成离子键。
[0022] 官能团的实例为径基、幾基、氨基、芳族基、酸基、醋基和硫醋基、不饱和碳键和官 能化自由基。官能化能配体有利地包括胺部分、化晚部分、簇酸基部分、硫化物、麟化氨、 (环）（八）二締或菲咯嘟部分。
[0023] 官能化配体的实例为烘类、胺类（氨、乙基胺、丙基胺）、酷胺类、醇类、氨基醇类、 醒类、簇酸类、氨基甲酸类、二締类、麟化氨类、亚憐酸醋类、硫代酷胺类、更具体地为挫类和 硫代酸。运些官能化配体包括多官能化配体，其中配体包括另外的官能团，例如二胺类。优 选的官能化配体为胺类。
[0024] 在一个实施方式中，金属络合物中包括的单官能化配体和多官能化配体的官能团 是相同的，在另一个实施方式中所述官能团是不同的。 阳0巧]在一个实施方式中，多官能化配体内的官能化配体是相同的。在另一个实施方式 中，一种多官能化配体内的官能化配体是不同的。
[00%] 金属离子来源于金属盐，即金属离子与各自抗衡离子的化合物。该盐可W为有机 或无机金属盐。有机金属盐的非限定性实例为金属簇酸盐、金属氨基甲酸盐、金属3-二酬 酸盐、金属P-酬亚胺酸盐、金属硫代酷胺或金属硫代酸。有利地，金属盐选自金属簇酸盐、 金属氨基甲酸盐和金属碳酸盐，优选地为金属簇酸盐，更优选地为金属立甲基乙酸盐。
[0027] 有利地，金属离子的金属选自Ag、化、PtAu、Pt、Ni、In、Sn、Al和化，优选地所述 金属为Ag或化。优选的有机金属盐为簇酸银、氨基甲酸银、簇酸铜和氨基甲酸铜。优选地， 簇酸银，更具体地=甲基乙酸银用作金属盐。
[0028] 无机盐的非限定性实例为金属硝酸盐、金属硫酸盐和金属氯化物。
[0029] 根据本发明的油墨组合物包括与金属盐的金属离子络合的粘度调节剂。因此，在 油墨组合物中，金属离子W金属离子与粘度调节剂的金属络合物的形式存在。粘度调节剂 包括至少一种官能化配体，其选自由W下组成的组中：单官能化配体，其中单官能化配体为 具有一个官能团的配体，和多官能化配体，其中多官能化配体为具有多于一个官能团的配 体。
[0030] 为了例如在制备根据本发明的油墨组合物中调节根据本发明的金属络合物的粘 度，W-定的比例混合金属离子和一种官能化配体或多种官能化配体的组合。金属离子对 官能化配体的比例为摩尔比l:y，其中y表示存在于官能化配体中的官能团的总摩尔量，并 且其中y在1与4之间，优选地在1与3之间，更优选地在1与2之间，且甚至更优选地在 1与1. 5之间。例如，将IM的金属离子与IM当量的官能团混合。在一个实施方式中，金属 离子与配体的官能团之间的摩尔比在1与1. 3之间，优选地在1. 2与1. 25之间。在运些比 例范围内可能获得液体金属络合物。
[0031] 所选择的比例取决于金属离子的尺寸或膨松度、与其形成金属盐的抗衡离子W及 官能化配体的尺寸。具有大的膨松结构的配体将需要较低的比例，即意指将向金属离