(57)【要約】  銅粒子と、有機溶剤と、を含有し、有機溶剤が、２０℃における蒸気圧が２００Ｐａ以上２０ｋＰａ以下である第１の有機溶剤及び２０℃における蒸気圧が０．５Ｐａ以上２００Ｐａ未満である第２の有機溶剤を含む、組成物が開示される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅粒子と、
有機溶剤と、
を含有し、
前記有機溶剤が、２０℃における蒸気圧が２００Ｐａ以上２０ｋＰａ以下である第１の有機溶剤及び２０℃における蒸気圧が０．５Ｐａ以上２００Ｐａ未満である第２の有機溶剤を含む、組成物。
【請求項２】
前記銅粒子の含有量が、組成物全質量１００質量部に対して、２０〜８０質量部である、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記組成物の２５℃における粘度が５０〜３０００ｍＰａ・ｓである、請求項１又は２に記載の組成物。
【請求項４】
エアロゾルジェット印刷用である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の組成物を霧化する工程と、
霧化された前記組成物を印刷する工程と、
を備える、導体の製造方法。
【請求項６】
印刷された前記組成物を焼結させる工程をさらに備える、請求項５に記載の導体の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の組成物を焼結させてなる焼結体を含む、導体。
【請求項８】
基材と、前記基材上に設けられた、請求項７に記載の導体と、を備える、構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組成物、導体及びその製造方法、並びに構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属パターンの形成方法として、銅等の金属粒子を含むインク、ペースト等の導電材料をインクジェット印刷、スクリーン印刷等により基材上に金属を含む層を形成する工程と、導電材料を加熱して金属粒子を焼結させ、導電性を発現させる導体化工程とを含む、いわゆるプリンテッドエレクトロニクス法が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。【０００３】
近年、配線の小型軽量化の観点から、Ｍｏｌｄｅｄ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｄｅｖｉｃｅｓ（以下、「ＭＩＤ」という場合がある。）に注目が集まっている。ＭＩＤは、成形体に直接配線が形成された部材である。ＭＩＤの形成技術によれば、デバイスのデッドスペースに配線を形成した構造、ハーネスを除去した構造等が作製できるため、車載用部材の軽量化、スマートフォンの小型化等が可能となる。一般に、ＭＩＤの形成技術としては、Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｉｎｇ法（以下、「ＬＤＳ法」という場合がある。）が知られている。しかし、ＬＤＳ法では、特殊触媒を含有する樹脂を用いること、無電解めっきの環境負荷が大きいこと等が課題となっており、適用できるデバイスは限定的である。そのため、導電材料、中でもコスト性に優れる銅粒子を含有する導電材料を、成形体に直接印刷して配線を形成することができるエアロゾルジェット印刷法が注目されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０７２４１８号公報
【特許文献２】特開２０１４−１４８７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の導電材料をエアロゾルジェット印刷に適用した場合、導電材料を霧化して印刷することが困難となる場合がある。また、ＭＩＤの配線には、電流量を確保する観点から、細線（例えば、線幅２００μｍ以下）を形成した場合に、充分な厚み（例えば、１μｍ以上）を有することが要求される。そのため、このような配線を形成することが可能な導電材料の開発が求められている。【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、エアロゾルジェット印刷に適用した場合であっても、充分な厚みを有する配線を形成することが可能な組成物を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面は、銅粒子と有機溶剤とを含有し、有機溶剤が２０℃における蒸気圧が２００Ｐａ以上２０ｋＰａ以下である第１の有機溶剤及び２０℃における蒸気圧が０．５Ｐａ以上２００Ｐａ未満である第２の有機溶剤を含む、組成物を提供する。【０００８】
このような組成物によれば、エアロゾルジェット印刷に適用した場合であっても、充分な厚みを有する配線を形成することが可能となる。【０００９】
銅粒子の含有量は、組成物全質量１００質量部に対して、２０〜８０質量部であってもよい。【００１０】
組成物の２５℃における粘度は、５０〜３０００ｍＰａ・ｓであってもよい。【００１１】
組成物は、エアロゾルジェット印刷用であってもよい。また、本発明はさらに、上述の組成物のエアロゾルジェット印刷のインク若しくはペーストとしての応用、又は上述の組成物のエアロゾルジェット印刷のインク若しくはペーストの製造のための応用に関してもよい。【００１２】
別の側面において、本発明は、上述の組成物を霧化する工程と霧化された組成物を印刷する工程とを備える導体の製造方法を提供する。導体の製造方法は、印刷された組成物を焼結させる工程をさらに備えていてもよい。【００１３】
別の側面において、本発明は、上述の組成物を焼結させてなる焼結体を含む導体を提供する。【００１４】
別の側面において、本発明は、基板と基板上に設けられた上述の導体とを備える構造体を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、エアロゾルジェット印刷に適用した場合であっても、充分な厚みを有する配線を形成することが可能な組成物が提供される。また、本発明によれば、このような組成物を用いた導体及びその製造方法、並びに構造体が提供される。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本発明を制限するものではない。
【００１７】
本明細書において、「工程」との語には、他の工程から独立した工程に加え、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の目的が達成されれば、当該工程も含まれる。
【００１８】
本明細書において、「〜」を用いて示された数値範囲には、「〜」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
【００１９】
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
【００２０】
本明細書において、組成物中の各成分の含有率又は含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
【００２１】
［組成物］
本実施形態に係る組成物は、銅粒子（Ａ）と有機溶剤（Ｂ）とを含有する。
【００２２】
＜銅粒子（Ａ）＞
銅粒子は、熱伝導率及び焼結性の観点から銅が主成分であることが好ましい。銅粒子における銅が占める元素割合は、水素、炭素、酸素を除く全元素を基準として、８０原子％以上、９０原子％以上、又は９５原子％以上であってもよい。銅が占める元素割合が８０原子％以上であると、銅に由来する熱伝導率及び焼結性が発現し易い傾向にある。
【００２３】
銅粒子の形状としては、特に制限されないが、例えば、球状、略球状、多面体状、針状、フレーク状、ロッド状等が挙げられる。
【００２４】
銅粒子は、形状の異なる２種以上の銅粒子を含んでいてもよい。形状の異なる２種以上の銅粒子を含むことによって、形成される配線のひび割れが抑制され、かつ充分な厚みを有する配線を形成し易くなる傾向にある。この理由は必ずしも定かではないが、異なる２種以上の銅粒子が互いに隙間を補完し、銅粒子同士の融着等による体積減少の全方位的な発生が抑制されるためであると考えられる。これにより、充分な厚みを有する配線においても、ひび割れが抑制されると推察される。形状の異なるものの組み合わせは、特に制限されないが、例えば、球状銅粒子（Ａ１）とフレーク状銅粒子（Ａ２）との組み合わせであることが好ましい。
【００２５】
球状銅粒子（Ａ１）のメジアン径は、０．１〜２．０μｍ、０．１〜１．２μｍ、０．３〜０．９μｍ、又は０．１〜０．６μｍであってもよい。フレーク状銅粒子（Ａ２）のメジアン径は、０．０３〜９．０μｍ、０．０３〜７．０μｍ、０．０３〜４．０μｍ、又は０．０３〜２．５μｍであってもよい。このようなメジアン径を有する球状銅粒子（Ａ１）とフレーク状銅粒子（Ａ２）とを組み合わせることによって、低温での融着性により優れる傾向にある。本明細書において、銅粒子のメジアン径は、レーザー折式粒度分布計（例えば、サブミクロン粒子アナライザＮ５  ＰＬＵＳ（ベックマン・コールター社）等）で測定したＤ５０の値（体積分布の累積中央値）を意味する。
【００２６】
組成物中の、フレーク状銅粒子（Ａ２）の含有量に対する球状銅粒子（Ａ１）の含有量の割合（球状銅粒子（Ａ１）の含有量／フレーク状銅粒子（Ａ２）の含有量）は、０．２５〜４．０、０．３〜３．０、又は０．４〜２．５であってもよい。フレーク状銅粒子（Ａ２）の含有量に対する球状銅粒子（Ａ１）の含有量の割合がこのような範囲であると、ひび割れがより抑制される傾向にある。
【００２７】
銅粒子の含有量は、組成物全質量１００質量部に対して、２０〜８０質量部であってもよい。銅粒子の含有量は、３０質量部以上、４０質量部以上、又は５０質量部以上であってもよい。銅粒子の含有量が、組成物全質量１００質量部に対して、２０質量部以上であると、より充分な厚みを有する配線を形成できる傾向にある。銅粒子の含有量は、７５質量部以下、７０質量部以下、又は６５質量部以下であってもよい。銅粒子の含有量が、組成物全質量１００質量部に対して、８０質量部以下であると、印刷機からの吐出性により優れる傾向にある。
【００２８】
一実施形態として、銅粒子は、銅を含むコア粒子とコア粒子の表面の少なくとも一部を被覆する有機物とを有する銅含有粒子であってもよい。銅含有粒子は、例えば、銅を含むコア粒子と、コア粒子の表面の少なくとも一部に存在するアルキルアミンに由来する物質を含む有機物と、を有していてよい。当該アルキルアミンは、炭化水素基の炭素数が７以下であるアルキルアミンであってよい。この銅含有粒子は、有機物を構成するアルキルアミンの炭化水素基の鎖長が比較的短いため、比較的低い温度（例えば、１５０℃以下）でも熱分解し、コア粒子同士が融着し易い傾向にある。このような銅含有粒子としては、例えば、特開２０１６−０３７６２７号公報に記載の銅含有粒子を好適に用いることができる。
【００２９】
有機物は、炭化水素基の炭素数が７以下であるアルキルアミンを含んでいてもよい。炭化水素基の炭素数が７以下であるアルキルアミンは、例えば、１級アミン、２級アミン、アルキレンジアミン等であってよい。１級アミンとしては、エチルアミン、２−エトキシエチルアミン、プロピルアミン、３−エトキシプロピルアミン、ブチルアミン、４−メトキシブチルアミン、イソブチルアミン、ペンチルアミン、イソペンチルアミン、ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、ヘプチルアミン等を挙げることができる。２級アミンとしては、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、エチルプロピルアミン、エチルペンチルアミン等を挙げることができる。アルキレンジアミンとしては、エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジエチルエチレンジアミン、１，３−プロパンジアミン、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，３−ジアミノプロパン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，３−ジアミノプロパン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−１，３−ジアミノプロパン、１，４−ジアミノブタン、１，５−ジアミノ−２−メチルペンタン、１，６−ジアミノへキサン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−１，６−ジアミノへキサン、１，７−ジアミノヘプタン等を挙げることができる。
【００３０】
コア粒子の表面の少なくとも一部を被覆する有機物は、炭化水素基の炭素数が７以下であるアルキルアミン以外の有機物を含んでいてもよい。有機物全体に対する炭化水素基の炭素数が７以下であるアルキルアミンの割合は、５０質量％以上であることが好ましく、６０質量％以上であることがより好ましく、７０質量％以上であることがさらに好ましい。
【００３１】
コア粒子の表面の少なくとも一部を被覆する有機物は、その割合がコア粒子及び有機物の合計に対して０．１〜２０質量％であることが好ましい。有機物の割合が０．１質量％以上であると、充分な耐酸化性が得られる傾向にある。有機物の割合が２０質量％以下であると、低温での導体化が達成され易くなる傾向にある。コア粒子及び有機物の合計に対する有機物の割合は０．３〜１０質量％であることがより好ましく、０．５〜５質量％であることがさらに好ましい。
【００３２】
銅含有粒子は、少なくとも銅を含み、必要に応じてその他の物質を含んでもよい。その他の物質としては、金、銀、白金、錫、ニッケル等の金属又はこれらの金属元素を含む化合物、還元性化合物又は有機物、酸化物、塩化物等を挙げることができる。導電性に優れる導体を形成する観点からは、銅含有粒子中の銅の含有率は５０質量％以上であることが好ましく、６０質量％以上であることがより好ましく、７０質量％以上であることがさらに好ましい。
【００３３】
銅含有粒子の製造方法は特に制限されない。製造方法としては、例えば、特開２０１６−０３７６２６号公報に開示される銅含有粒子の製造方法が挙げられる。
【００３４】
＜有機溶剤（Ｂ）＞
本実施形態に係る組成物は、有機溶剤を含有する。有機溶剤は、２０℃における蒸気圧が２００Ｐａ以上２０ｋＰａ以下である第１の有機溶剤及び２０℃における蒸気圧が０．５Ｐａ以上２００Ｐａ未満である第２の有機溶剤を含む。有機溶剤は、第１の有機溶剤及び第２の有機溶剤からなるもの（すなわち、２０℃における蒸気圧が０．５Ｐａ未満の有機溶剤及び２０℃における蒸気圧が２０ｋＰａを超える有機溶剤を含まないもの）であってもよい。蒸気圧の異なる有機溶剤を含有する組成物をエアロゾルジェット印刷に適用すると、組成物の霧化が容易となり、充分な厚みを有する配線を形成することができる。この理由は必ずしも定かではないが、銅粒子は充分な量の有機溶剤に分散していることによって、微小な液滴が発生し易い傾向にある。揮発性の高い第１の有機溶剤（Ｂ１）は、霧化を促進するとともに、エアロゾルジェットノズルに到達するまでに揮発することによって、液滴における固形分比率を高めることが予想され、結果として、充分な厚みを有する配線を形成することが可能となり得る。一方で、揮発性の低い第２の有機溶剤（Ｂ２）は、揮発せずに液滴にとどまり続けることが予想され、組成物濃度を一定に保ち、印刷性能を保持することが可能となり得る。
【００３５】
（第１の有機溶剤（Ｂ１））
第１の有機溶剤は、２０℃における蒸気圧が２００Ｐａ以上２０ｋＰａ以下であれば、特に制限されずに、公知の有機溶剤を使用することができる。第１の有機溶剤の２０℃における蒸気圧は、２１０Ｐａ以上、２２０Ｐａ以上、２３０Ｐａ以上、２４０Ｐａ以上、又は２５０Ｐａ以上であってもよい。第１の有機溶剤の２０℃における蒸気圧は、１５ｋＰａ以下、１２ｋＰａ以下、１０ｋＰａ以下、８ｋＰａ以下、又は６ｋＰａ以下であってもよい。
【００３６】
第１の有機溶剤としては、例えば、シクロヘキサノン（２０℃蒸気圧：２６０Ｐａ）、エタノール（２０℃蒸気圧：５．９５ｋＰａ）、メチルエチルケトン（２０℃蒸気圧：９．５ｋＰａ）、メタノール（２０℃蒸気圧：１３．０ｋＰａ）、テトラヒドロフラン（２０℃蒸気圧：１８．９ｋＰａ）等が挙げられる。これらは、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうち、第１の有機溶剤は、後述の第２の有機溶剤と相溶性を示すものであることが好ましい。第１の有機溶剤は、シクロヘキサノン又はエタノールであってもよい。
【００３７】
（第２の有機溶剤（Ｂ２））
第２の有機溶剤は、２０℃における蒸気圧が０．５Ｐａ以上２００Ｐａ未満であれば、特に制限されずに、公知の有機溶剤を使用することができる。第２の有機溶剤の２０℃における蒸気圧は、０．６Ｐａ以上、０．７Ｐａ以上、０．８Ｐａ以上、０．９Ｐａ以上、又は１Ｐａ以上であってもよい。第２の有機溶剤の２０℃における蒸気圧は、１９０Ｐａ以下、１８０Ｐａ以下、１５０Ｐａ以下、１００Ｐａ以下、５０Ｐａ以下又は３０Ｐａ以下であってもよい。
【００３８】
第２の有機溶剤としては、例えば、グリセリン（２０℃蒸気圧：１Ｐａ）、テルピネオール（２０℃蒸気圧：１３Ｐａ）、エチレングリコールモノメチルエーテル（２０℃蒸気圧：１３０Ｐａ）等が挙げられる。これらは、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのうち、第２の有機溶剤は、上述の第１の有機溶剤と相溶性を示すものであることが好ましい。第２の有機溶剤は、グリセリン又はテルピネオールであってもよい。
【００３９】
有機溶剤の含有量は、組成物全質量１００質量部に対して、８０〜２０質量部であってもよい。有機溶剤の含有量は、７５質量部以下、７０質量部以下、又は６５質量部以下であってもよい。有機溶剤の含有量は、３０質量部以上、４０質量部以上、又は５０質量部以上であってもよい。
【００４０】
組成物中の、第２の有機溶剤（Ｂ２）の含有量に対する第１の有機溶剤（Ｂ１）の含有量の割合（質量比）（第１の有機溶剤（Ｂ１）の含有量／第２の有機溶剤（Ｂ２）の含有量）は、０．２５〜４．０、０．５〜３．５、又は１．０〜３．０であってもよい。第２の有機溶剤（Ｂ２）の含有量に対する第１の有機溶剤（Ｂ１）の含有量の割合がこのような範囲であると、組成物の霧化がより容易となり、より充分な厚みを有する配線を形成することが可能となる。
【００４１】
＜その他の成分＞
組成物は、必要に応じて、銅粒子及び有機溶剤以外の成分をその他の成分として含有していてもよい。このような成分としては、例えば、シランカップリング剤、高分子化合物（樹脂）、ラジカル開始剤、還元剤等が挙げられる。
【００４２】
組成物の２５℃における粘度は、特に制限されないが、組成物の使用方法に応じて適宜設定することができる。例えば、組成物をエアロゾルジェット印刷に適用する場合、５０〜３０００ｍＰａ・ｓ、１００〜１５００ｍＰａ・ｓ、又は２００〜１５００ｍＰａ・ｓであってもよい。組成物の２５℃における粘度は、Ｅ型粘度計（東機産業株式会社製、製品名：ＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲ−ＴＶ２２、適用コーンプレート型ロータ：３°×Ｒ１７．６５）を用いて測定される２５℃における粘度を意味する。
【００４３】
組成物の製造方法は、特に限定されずに、当該技術分野で通常用いられる方法を用いることができる。例えば、銅粒子及び有機溶剤、並びに必要に応じてその他の成分を分散処理することで調製することができる。分散処理は、石川式撹拌機、自転公転式撹拌機、超薄膜高速回転式分散機、ロールミル、超音波分散機、ビーズミル等のメディア分散機、ホモミキサー、シルバーソン撹拌機等のキャビテーション撹拌装置、アルテマイザー等の対向衝突法などを用いることができる。また、これらの手法を適宜組み合わせて用いてもよい。
【００４４】
本実施形態に係る組成物によれば、エアロゾルジェット印刷に適用した場合であっても、充分な厚みを有する配線を形成することが可能となる。また、本実施形態に係る組成物を、エアロゾルジェット印刷に適用することによって、曲面、凹凸面等を有する基材においても、配線を形成することが可能となり得る。
【００４５】
［導体の製造方法］
本実施形態に係る導体の製造方法は、上述した実施形態に係る組成物を霧化する工程（霧化工程）と、霧化された組成物を印刷する工程（印刷工程）と、を備える。
【００４６】
霧化工程及び印刷工程は、例えば、アトマイザーとアトマイザーに連結された吐出ノズルとを備える噴霧装置を用いて行うことができる。このような噴霧装置は、公知の噴射方法が適用される装置をそのまま使用することができる。公知の噴射方法としては、例えば、エアロゾルデポジション法、コールドスプレー法、サーマルスプレー法等のエアロゾルジェット法などが挙げられる。霧化工程及び印刷工程の条件は、銅粒子の種類及び含有量、有機溶剤の種類及び含有量等を考慮して適宜設定することができる。
【００４７】
導体の製造方法は、印刷された組成物を焼結させる工程（焼結工程）をさらに備えていてもよい。組成物に含有される銅粒子は、焼結工程後、銅粒子同士が融着した構造を有し得る。
【００４８】
焼結工程では、例えば、加熱することにより組成物を焼結させてもよい。この場合の加熱温度は、３００℃以下、２５０℃以下、又は２３０℃以下であってもよい。加熱方法は、特に制限されないが、熱板による加熱、赤外ヒータによる加熱等であってもよい。加熱は、加熱は一定の温度で行っても、不規則に変化させて行ってもよい。あるいは、焼結工程では、パルスレーザー等のレーザーを照射することによって組成物を焼結させてもよい。
【００４９】
焼結工程が実施される雰囲気は、特に制限されないが、通常の導体の製造工程で用いられる窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気であってもよく、不活性ガス雰囲気に、水素、ギ酸等の還元性物質を加えた、還元性ガス雰囲気であってもよい。焼結工程における圧力は、特に制限されないが、大気圧下又は減圧下であってもよい。焼結工程における焼結させる時間（加熱する時間又はレーザーを照射する時間）は、特に制限されないが、加熱温度又はレーザーのエネルギー、雰囲気、銅粒子の含有量等を考慮して適宜設定することができる。
【００５０】
導体の製造方法は、必要に応じてその他の工程を備えていてもよい。その他の工程としては、例えば、印刷された組成物から有機溶剤を除去する工程、得られた成形体の表面を粗化する工程、得られた成形体の表面を洗浄する工程等が挙げられる。
【００５１】
［導体］
本実施形態に係る導体は、上述した実施形態に係る組成物を焼結させてなる焼結体を含む。導体の形状としては、例えば、薄膜状、パターン状等が挙げられる。本実施形態に係る導体は、種々の電子部品の配線、被膜等の形成に使用できる。本実施形態に係る導体は、細線（例えば、線幅２００μｍ以下）であっても、充分な厚み（例えば、１μｍ以上）を有するものとなるため、ＭＩＤに好適に用いることができる。また、本実施形態に係る導体は、通電を目的としない装飾、印字等の用途にも好適に用いられる。さらに、本実施形態に係る導体は、めっきシード層としても好適に用いることができる。めっきシード層として用いる場合、めっきシード層上に形成されるめっき層に用いる金属の種類は、特に制限されないが、めっきの方法も電解めっき又は無電解めっきのいずれであってもよい。
【００５２】
導体の体積抵抗率は、７５μΩ・ｃｍ以下、５０μΩ・ｃｍ以下、３０μΩ・ｃｍ以下、又は２０μΩ・ｃｍ以下であってもよい。
【００５３】
［構造体］
本実施形態に係る構造体は、基材と基材上に設けられた上述した実施形態に係る導体とを備える。基材の材質は、特に制限されないが、導電性を有していても有していなくてもよい。具体的には、Ｃｕ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｓｎ等の金属、これら金属の合金、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ、Ｓｉ等の半導体、ガラス、セラミック、黒鉛、グラファイト等のカーボン材料、樹脂、紙、これらの組み合わせなどを挙げることができる。上述した実施形態に係る導体は、低温（例えば、３００℃以下）で形成可能であることから、比較的耐熱性の低い樹脂基材上にも、金属箔、配線パターン等を形成することが可能となり得る。耐熱性の低い樹脂としては、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂等のポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。基材の形状は、特に制限されないが、フィルム、シート、板、曲面を有する形状等の任意の形状を選択することができる。
【００５４】
本実施形態に係る構造体は、ＭＩＤとして好適に用いることができる。具体的には、スマートフォンアンテナ、車載用配線、積層板、太陽電池パネル、ディスプレイ、トランジスタ、半導体パッケージ、積層セラミックコンデンサ等の電子部品などに使用される。本実施形態に係る構造体は、電気配線、放熱膜、表面被覆膜等の部材として利用することができる。
【実施例】
【００５５】
以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。【００５６】
（実施例１〜１２及び比較例１〜３６）
［組成物の調製］
以下に示す銅粒子（Ａ）６５質量部と表１、表２、及び表３に示す割合（質量比）の有機溶剤（Ｂ）３５質量部とを混合し、実施例１〜１２及び比較例１〜３６の組成物をそれぞれ調製した。実施例１〜１２及び比較例１〜３６の組成物の２５℃における粘度を表１、表２、及び表３に示す。【００５７】
＜銅粒子（Ａ）＞
銅粒子として、球状銅粒子（Ａ１）とフレーク状銅粒子（Ａ２）とを７０：３０（質量比）で混合したもの（フレーク状銅粒子（Ａ２）の含有量に対する球状銅粒子（Ａ１）の含有量の割合：２．３）を用いた。
球状銅粒子（Ａ１）：製品名：ＣＨ０２００、三井金属鉱業株式会社、メジアン径（Ｄ５０）：０．１５μｍ
フレーク状銅粒子（Ａ２）：製品名：１０５０ＹＦ、三井金属鉱業株式会社、メジアン径（Ｄ５０）：１．４μｍ【００５８】
なお、球状銅粒子（Ａ１）及びフレーク状銅粒子（Ａ２）のメジアン径（Ｄ５０）は、サブミクロン粒子アナライザＮ５  ＰＬＵＳ（ベックマン・コールター社）を用いて測定した。【００５９】
＜有機溶剤（Ｂ）＞
第１の有機溶剤（Ｂ１）
シクロヘキサノン（Ｂ１−１）（２０℃蒸気圧：２６０Ｐａ）
エタノール（Ｂ１−２）（２０℃蒸気圧：５．９５ｋＰａ）
第２の有機溶剤（Ｂ２）
グリセリン（Ｂ２−１）（２０℃蒸気圧：１Ｐａ）
テルピネオール（Ｂ２−２）（２０℃蒸気圧：１３Ｐａ）
その他の有機溶剤（Ｂ３）（２０℃蒸気圧が２０ｋＰａを超える有機溶剤）
アセトン（Ｂ３−１）（２０℃蒸気圧：２４．７ｋＰａ）
ジエチルエーテル（Ｂ３−２）（２０℃蒸気圧：５８．６ｋＰａ）【００６０】
【表１】
2019098196.tif 000002
【００６１】
【表２】
2019098196.tif 000003
【００６２】
【表３】
2019098196.tif 000004
【００６３】
［構造体の作製］
得られた実施例１〜１２及び比較例１〜３６の組成物を、エアロゾルジェット印刷機（ＯＰＴＯＭＥＣ社製）を用いて、ＬＣＰ（液晶ポリマー）基板（三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製）又はＰＣ（ポリカーボネート）基板（三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製）に印刷し、配線パターンを形成した。その後、印刷された組成物を、還元性雰囲気下、２２５℃で６０分間加熱すること又はフォーミングガス（５％水素、９５％窒素のガス）を吹き付けながらレーザーを照射することによって銅粒子を焼結させ、配線パターン（導体）を備える構造体を得た。【００６４】
＜霧化印刷性＞
エアロゾルジェット印刷機のノズルから組成物を印刷可能であった場合を「Ａ」と評価し、印刷不可であった場合を「Ｂ」と評価した。結果を表４、表５、及び表６に示す。【００６５】
＜配線形成性＞
エアロゾルジェット印刷機のノズルから組成物を印刷可能であった場合において、基板上の高さ５ｍｍの凹凸面に対して作製した配線を、デジタルマルチメータ抵抗計（三和電気計器株式会社製ＣＤ８００ａ）を用い、３ｃｍ間の２点で抵抗値を測定したとき、抵抗値が５０Ω未満であった場合を「Ａ」、５０〜１００Ωであった場合を「Ｂ」、１００Ωを超えた場合を「Ｃ」として評価した。結果を表４、表５、及び表６に示す。【００６６】
＜厚膜形成性＞
エアロゾルジェット印刷機のノズルから組成物を印刷可能であった場合において、基板上の配線の厚みを、非接触表面・層断面形状計測システム（ＶｅｒｔＳｃａｎ、株式会社菱化システム）を測定した。配線の厚みが３．０μｍを超えた場合を「Ａ」、１．０〜３．０μｍであった場合を「Ｂ」、１．０μｍ未満であった場合を「Ｃ」と評価した。結果を表４、表５、及び表６に示す。【００６７】
【表４】
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【００６８】
【表５】
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【００６９】
【表６】
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【００７０】
実施例１〜１２の組成物は、エアロゾルジェット印刷に適用した場合においても、優れた霧化印刷性を示し、得られた配線は充分な厚み（厚膜）を有していた。これに対して、比較例１〜３６の組成物は、霧化印刷性に優れているものであっても、配線の厚みが充分ではなかった。これらの結果から、本発明の組成物が、エアロゾルジェット印刷に適用した場合であっても、充分な厚みを有する配線を形成することが可能であることが確認された。
【国際調査報告】
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