(57)【要約】      （修正有）【課題】低コストで、調製が容易で、印刷後の複雑さが少なく、二次元及び三次元印刷両方の用途のための導電性インクの提供。【解決手段】インク組成物は、金属塩及びアミンから形成される金属塩アミン錯体と、安定フリーラジカル、光酸発生剤、及び熱酸発生剤からなる群から選択される化合物と、任意の溶媒とを含む。さらに、金属塩アミン錯体が、銀、コバルト、銅、ニッケル、金、パラジウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される金属を含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属塩及びアミンから形成される金属塩アミン錯体と、
安定フリーラジカル、光酸発生剤、及び熱酸発生剤からなる群から選択される化合物と、
任意の溶媒と、を含む、インク組成物。
【請求項２】
前記金属塩アミン錯体が、銀、コバルト、銅、ニッケル、金、パラジウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される金属を含む、請求項１に記載のインク組成物。
【請求項３】
前記金属塩アミン錯体が、銀塩アミン錯体または銀塩アンモニア錯体を含む、請求項１に記載のインク組成物。
【請求項４】
前記金属塩アミン錯体が、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、エチレンジアミン、及びこれらの組み合わせからなる群のメンバーを含むアミンを使用して形成される、請求項１に記載のインク組成物。
【請求項５】
前記安定フリーラジカルが、ニトロキシド、ヒドラジル、トリチルラジカル、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載のインク組成物。
【請求項６】
前記安定フリーラジカルが、ヒドロキシテンポ、オキソテンポ、テンポ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるニトロキシドである、請求項１に記載のインク組成物。
【請求項７】
前記溶媒が、水、有機溶媒、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１に記載のインク組成物。
【請求項８】
前記金属アミン錯体の前記アミンが、前記金属塩と前記金属アミン錯体を形成することに加えて、前記溶媒としてさらに機能する、請求項１に記載のインク組成物。
【請求項９】
金属塩アミン錯体を形成するステップと、
安定フリーラジカル、光酸発生剤、及び熱酸発生剤からなる群から選択される化合物を前記金属塩アミン錯体に添加してインクを形成するステップと、を含む、プロセス。
【請求項１０】
金属塩及びアミンから形成される金属塩アミン錯体と、安定フリーラジカル、光酸発生剤、及び熱酸発生剤からなる群から選択される化合物と、任意の溶媒と、を含むインク組成物を提供するステップと、
前記インク組成物を基板上に堆積させて堆積特徴部を形成するステップと、
前記基板上の前記堆積特徴部を処理して、前記基板上に導電性特徴部を形成するステップと、を含む、プロセス。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本明細書には、金属塩及びアミンから形成される金属塩アミン錯体と、安定フリーラジカル、光酸発生剤、及び熱酸発生剤からなる群から選択される化合物と、任意の溶媒と、を含むインク組成物を開示する。また、金属塩アミン錯体を形成するステップと、安定フリーラジカル、光酸発生剤、及び熱酸発生剤からなる群から選択される化合物を金属塩アミン錯体に添加してインクを形成するステップと、を含むプロセスを開示する。また、金属塩及びアミンから形成される金属塩アミン錯体と、安定フリーラジカル、光酸発生剤、及び熱酸発生剤からなる群から選択される化合物と、任意の溶媒と、を含むインク組成物を提供するステップと、インク組成物を基板上に堆積させて堆積特徴部を形成するステップと、基板上の堆積特徴部を処理して基板上に導電性特徴部を形成するステップと、を含むプロセスを開示する。
【０００２】
導電性インクは、電子デバイス用途のための導電パターンを製造するために望ましい。
【０００３】
現在、導電パターンを印刷するための３つの幅広い方法がある。１つの方法は、金属フレークを印刷することである。第２の方法は、金属の安定化されたナノ粒子を調製し、続いてそれらを印刷し、その後焼結することである。この方法は、バルク金属が必要とするよりもはるかに低い温度で焼結することができる。第３の方法は、金属錯体を印刷し、その後それらを化学的手段によって画像基板または物体上で金属に変換する方法である。
【０００４】
印刷可能な電子インクは、典型的には、これらの方法、例えば、銀フレークの印刷、銀ナノ粒子の印刷、または印刷前の導電性素子、もしくは導電性前駆体としての銀錯体の使用のうちの１つを用いる。これらのインクカテゴリの各々について、インクの安定性、調製の容易さ、及び印刷後の要件において欠点があり得る。金属フレークは、インクジェット印刷によって印刷することが困難な場合がある。ナノ粒子インクは、調製すること、及び安定性を維持することが難しい場合がある。ナノ粒子のサイズのわずかな増加、例えば平均粒径が５ナノメートルから１０ナノメートルに増加した場合であっても、結果として焼結温度が３０℃変化する可能性がある。金属錯体前駆体は、印刷ラチチュードの点で柔軟性を提供するが、調製及び取り扱いが困難であり得、コストが高くなる可能性がある。
【０００５】
銀ナノ粒子インクを含む溶液処理可能な導電性材料は、電子デバイスの統合において重要な役割を果たす。好適な溶媒中に容易に分散され得、スピンコーティング、ディップコーティング、エアロゾル印刷、及びインクジェット印刷技術を含む低コストの溶液堆積及びパターニング技術によって、電極及び電気インターコネクタなどの電子デバイスに様々な導電性特徴部を製造するために使用され得る導電性インクが特に望ましい。
【０００６】
Ｘｅｒｏｘ（登録商標）Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎは、有機アミンによって安定化されるナノ銀粒子を発明した。参照によってその全体が本明細書に援用される米国特許第８，７６５，０２５号は、有機安定化金属ナノ粒子及び溶媒を含む金属ナノ粒子組成物について記載しており、選択された溶媒は、以下のハンセン溶解度パラメータを有する：分散パラメータ約１６ＭＰａ０．５以上、極性パラメータと水素結合パラメータとの和が約８．０ＭＰａ０．５以下。参照によってその全体が本明細書に援用される米国特許第７，２７０，６９４号は、安定化銀ナノ粒子を調製するためのプロセスについて記載しており、このプロセスは、銀化合物を、還元剤、有機アミンを含む安定剤、及び溶媒を含む第１の混合物に漸進的に添加することによって、銀化合物を、ヒドラジン化合物を含む還元剤と反応させるステップを含む。
【０００７】
参照によってその全体が本明細書に援用される米国特許出願第１３／８６６，７０４号は、銀化合物を、還元剤、有機アミンを含む安定剤、及び溶媒を含む第１の混合物に漸進的に添加することによって、銀化合物を、ヒドラジン化合物を含む還元剤と反応させるステップを含む第１の方法によって調製された安定化された金属含有ナノ粒子について記載している。参照によってその全体が本明細書に援用される米国特許出願第１４／１８８，２８４号は、グラビア印刷及びフレキソ印刷のための高銀含有量を有する導電性インク及びこのような導電性インクを製造するための方法について記載している。
【０００８】
参照によってその全体が本明細書に援用される米国特許出願第１５／０６１，６１８号は、その要約に、金属ナノ粒子と、金属ナノ粒子と相溶性である少なくとも１種の芳香族炭化水素溶媒と、金属ナノ粒子と相溶性である少なくとも１種の脂肪族炭化水素溶媒と、を含むインク組成物であって、インク組成物の総重量に基づいて、約４５重量％を超える金属含有量を有し、かつ約２０〜約３０℃の温度で約５〜約３０センチポアズの粘度を有する、インク組成物について記載している。インク組成物を調製するためのプロセス。空気圧エアロゾル印刷を含むインク組成物を印刷するためのプロセス。
【０００９】
参照によってその全体が本明細書に援用される米国特許出願第１４／６３０，８９９号は、その要約に、印刷システムを選択するステップと、印刷システムに合致するインク特性を有するインク組成物を選択するステップと、インク組成物を基板上に堆積させて画像を形成するか、堆積特徴部を形成するか、またはこれらの組み合わせを行うステップと、任意により、堆積特徴部を加熱して、基板上に導電性特徴部を形成するステップと、インク組成物を堆積後にポストプリンティング処理を行うステップと、を含む、プロセスについて記載している。
【００１０】
参照によってその全体が本明細書に援用される米国特許出願第１４／５９４，７４６号は、その要約に銀ナノ粒子、ポリスチレン、及びインクビヒクルを含むナノ銀インク組成物について記載している。銀ナノ粒子、ポリスチレン及びインクビヒクルを組み合わせるステップを含むナノ銀インク組成物を調製するためのプロセス。フレキソ印刷及びグラビア印刷プロセスを用いて基板上に導電性特徴部を形成するプロセスであって、このプロセスは、銀ナノ粒子、ポリスチレン及びインクビヒクルを含むナノ銀インク組成物を提供するステップと、基板上にナノ銀インク組成物を堆積させて堆積特徴部を形成するステップと、基板上で堆積特徴部を加熱して、基板上に導電性特徴部を形成するステップと、を含む。
【００１１】
参照によってその全体が本明細書に援用される米国特許出願第１５／３３９，３９９号は、その要約において、金属ナノ粒子と、インク組成物に所望の粘度を付与し、金属ナノ粒子の焼結温度で蒸発する粘性熱分解性液体と、任意の溶媒と、を含み、インク組成物の総重量に基づいて、約２５重量％未満の金属含有量を有し、かつ約２０〜約３０℃の温度で約５０〜約２００センチポアズの粘度を有する、インク組成物について記載している。インク組成物を調製するためのプロセス及びインク組成物を印刷するためのプロセス。インク組成物を含むフレキソ印刷プロセスまたはグラビア印刷プロセス。
【００１２】
現在入手可能な導電性インクは、それらの意図された目的に適しているが、導電性インク用途に好適な改良インクが必要とされている。さらに、低コストで、調製が容易で、印刷後の複雑さが低いインクを調製するための代替手段が必要とされている。さらに、二次元印刷及び三次元印刷の両方の用途のための導電性インクとして好適であるその改良インクが必要とされている。
【００１３】
前述の米国特許及び特許公報の各々の適切な構成要素及びプロセスの態様は、その実施形態において本開示のために選択されてもよい。さらに、本出願を通して、様々な刊行物、特許、及び公開された特許出願は、特定の引用によって参照される。本願に関連する刊行物、特許及び公開された特許出願の開示は、本発明が関係する当該技術の現状をより完全に説明するために、本開示に参照によって援用される。
【発明の概要】
【００１４】
金属塩及びアミンから形成される金属塩アミン錯体と、安定フリーラジカル、光酸発生剤、及び熱酸発生剤からなる群から選択される化合物と、任意の溶媒と、を含むインク組成物が開示される。
【００１５】
金属塩アミン錯体を形成するステップと、安定フリーラジカル、光酸発生剤、及び熱酸発生剤からなる群から選択される化合物を金属塩アミン錯体に添加してインクを形成するステップと、を含むプロセスもまた記載される。
【００１６】
また、金属塩及びアミンから形成される金属塩アミン錯体と、安定フリーラジカル、光酸発生剤、及び熱酸発生剤からなる群から選択される化合物と、任意の溶媒と、を含むインク組成物を提供するステップと、インク組成物を基板上に堆積させて堆積特徴部を形成するステップと、基板上の堆積特徴部を処理して基板上に導電性特徴部を形成するステップと、を含むプロセスについて記載される。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本明細書の分子有機反応性インク組成物は、室温で安定している棚用インクを含む。分子有機反応性インクは、堆積させ（印刷させるなど）、蒸発させて導電性特徴部を生成することができる。インク組成物は、金属塩及びアミンから形成される金属塩アミン錯体と、安定フリーラジカルと、任意の溶媒と、を含む。
【００１８】
ある実施形態では、本明細書のインク組成物は、金属塩及びアミンから形成される金属塩アミン錯体と、安定フリーラジカル、光酸発生剤、及び熱酸発生剤からなる群から選択される化合物と、任意の溶媒と、を含む。
【００１９】
ある実施形態では、金属塩前駆体をアミンと組み合わせて最初にアミン金属錯体を形成する。アミン金属錯体は、安定フリーラジカルと混合される。安定フリーラジカルの存在下では、アミン金属錯体は、室温で安定している。得られたインクは、任意の好適なまたは所望の印刷プロセスを使用して印刷することができる。次いで、ある実施形態では、印刷されたインクは、室温から導電性金属通路をもたらすのに適した高温に加熱される。ある実施形態では、アミン金属錯体はアミン銀錯体である。
【００２０】
ある実施形態では、金属塩前駆体をアミンと組み合わせて最初にアミン金属錯体を形成する。次いで、アミン金属錯体を光酸発生剤材料と混合し、ある実施形態では、室温で単純に混ぜ合わせて混合する。得られたインクは、任意の好適なプロセスまたは所望のプロセスを用いて印刷することができる。ある実施形態では、印刷されたインクは、次いで、任意の好適なまたは所望の温度、ある実施形態では、室温から用途に応じて選択された高温で、照射、ある実施形態では紫外線（ＵＶ）照射、に曝露され、金属錯体を還元し、導電性金属通路となる酸を生成する。ある実施形態では、アミン金属錯体はアミン銀錯体である。
【００２１】
金属塩
本明細書の実施形態のために選択される金属塩は、任意の好適なまたは所望の金属を含むことができる。ある実施形態では、金属塩は、銀、コバルト、銅、ニッケル、金、パラジウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される金属を含む。
【００２２】
ある実施形態では、銀は、元素の銀、銀合金、またはこれらの組み合わせであってもよい。ある実施形態では、銀は、純粋な銀、銀合金、または銀化合物でコーティングまたはめっきされた基材であってもよい。例えば、基材は、銀メッキを施した銅フレークであってもよい。銀合金は、これらに限定されるものではないが、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、Ｃｄ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ａｌ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｓｉ、Ａｓ、Ｈｇ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｔｈ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ及びＢａから選択される少なくとも１種の金属から形成され得る。
【００２３】
ある実施形態では、銀化合物は、（ｉ）１種以上の他の金属及び（ｉｉ）１種以上の非金属のいずれかまたは両方を含み得る。好適な他の金属としては、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｉｎ、及びＮｉ、ならびに特にＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、及びこれらの混合物の遷移金属が挙げられる。例示的な金属複合体は、Ａｕ−Ａｇ、Ａｇ−Ｃｕ、Ａｕ−Ａｇ−Ｃｕ及びＡｕ−Ａｇ−Ｐｄである。金属複合体中の好適な非金属は、例えば、Ｓｉ、Ｃ及びＧｅが挙げられる。特定の実施形態では、銀は元素銀からなる。
【００２４】
ある実施形態では、金属は元素の銀のみを含んでいてもよく、または他の金属との複合体を含む銀複合体であってもよい。このような銀化合物は、（ｉ）１種以上の他の金属及び（ｉｉ）１種以上の非金属のいずれかまたは両方を含み得る。好適な他の金属としては、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、及びこれらの混合物の遷移金属などのＡｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｉｎ、及びＮｉが挙げられる。例示的な金属複合体は、Ａｕ−Ａｇ、Ａｇ−Ｃｕ、Ａｕ−Ａｇ−Ｃｕ、及びＡｕ−Ａｇ−Ｐｄである。銀複合体中の好適な非金属は、例えば、Ｓｉ、Ｃ、及びＧｅが挙げられる。銀複合体の種々の非銀成分は、例えば、約０．０１重量％〜約９９．９重量％、約１０重量％〜約９０重量％の範囲の量で存在し得る。ある実施形態では、銀複合体は、銀と１種、２種、またはそれ以上の他の金属とからなる金属合金であり、銀は、例えば、少なくとも約２０重量％の複合体、または約５０重量％越の複合体を含む。特に明記しない限り、銀含有複合体の成分について本明細書に記載した重量パーセントは安定剤を含まない。
【００２５】
銀複合体からなる銀は、例えば、（ｉ）銀化合物（または、銀（Ｉ）イオン含有化合物などの化合物）と、（ｉｉ）還元ステップ中の別の金属塩（もしくは塩）または別の非金属（複数可）との混合物を用いることによって作られてもよい。
【００２６】
金属塩は、金属塩アミン錯体中に、任意の好適な量または所望の量で存在し得る。ある実施形態では、金属塩は、金属塩アミン錯体中に、約１５〜約５０モル％、または約２５〜約４０モル％、または約３３〜約３５モル％の量で存在する。
【００２７】
ある実施形態では、金属塩アミン錯体は、銀塩アミン錯体または銀塩アンモニア錯体を含む。
【００２８】
本明細書のインク組成物において、アミンの存在下での金属塩は、金属塩アミン錯体を形成する。ある実施形態では、安定な遊離ニトロキシドの存在下では、インク組成物は室温で安定している。室温は、例えば、約２０〜約２５℃であり得る。
【００２９】
任意の好適なまたは所望の金属塩を選択することができる。本明細書の上記の金属を含む金属塩については、任意の好適な金属または所望の金属を使用することができる。ある実施形態では、金属塩は、コバルト、銀、銅、ニッケル、金、パラジウム、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される金属を含む。ある実施形態では、金属塩は、金属安息香酸塩、金属ハロゲン化物、金属炭酸塩、金属クエン酸塩、金属ヨウ素酸塩、金属ヨウ化物、金属亜硝酸塩、金属硝酸塩、金属酢酸塩、金属リン酸塩、金属硫酸塩、金属硫化物、金属トリフル酢酸塩、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００３０】
特定の実施形態では、金属塩は、硝酸銀、酢酸銀、フッ化銀、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるメンバーを含む。
【００３１】
アミン
金属塩アミン錯体については、任意の好適なアミンまたは所望のアミンを選択することができる。ある実施形態では、金属塩アミン錯体は、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、及び異性体、これらの組み合わせ、エチレンジアミンなどのジアミン、トリアミン、ポリアミン、及びこれらの組み合わせからなる群のメンバーを含むアミンを用いて形成される。
【００３２】
アミンは、金属塩アミン錯体中に、任意の好適な量または所望量で存在し得る。ある実施形態では、アミンは、金属塩アミン錯体中に、約５０〜約５００モル％、または約２００〜約４００モル％、または約２００〜約３００モル％の量で存在する。
【００３３】
金属塩アミン錯体は、任意の好適な量または所望の量でインク組成物中に存在し得る。ある実施形態では、金属塩アミン錯体は、インク組成物の総重量に基づいて、インク組成物中に、約５〜約８０重量％、または約１０〜約５０重量％、または約１５〜約３５重量％の量で存在する。
【００３４】
安定フリーラジカル
インク組成物は、一旦銀イオンが脱保護されると、銀イオンを銀金属に還元することができる化合物を含む。
【００３５】
ある実施形態では、インク組成物は、安定フリーラジカルを含む。本明細書で使用される安定フリーラジカルは、固体または溶液のいずれかとして安定している不対電子を有する分子を意味する。
【００３６】
任意の好適または所望の安定フリーラジカルを選択することができる。ある実施形態では、安定フリーラジカルは、アミノキシル基（ニトロキシドとしても公知である）、ヒドラジル基及びトリチル基、ならびにこれらの組み合わせからなる群から選択される化合物である。
【００３７】
特定の実施形態では、安定フリーラジカルは、ヒドロキシテンポ、テンポ、オキソテンポ、及びこれらの組み合わせからなる群から選択されるニトロキシドである。
【００３８】
ある実施形態では、４−ヒドロキシ−ＴＥＭＰＯまたはＴＥＭＰＯＬとも呼ばれるヒドロキシテンポ（正式には４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシル）は、次式の化合物である。
【００３９】
【化１】
2019044156.tif 000002
【００４０】
ある実施形態では、（２，２，６，６−テトラメチル−ピペリジン−１−イル）オキシルとも呼ばれるテンポは、次式の化合物である。
【００４１】
【化２】
2019044156.tif 000003
【００４２】
ある実施形態では、４−オキソ−テンポとも呼ばれるオキソテンポは、次式の化合物である。
【００４３】
【化３】
2019044156.tif 000004
【００４４】
安定フリーラジカルは、インク組成物中に任意の好適な量または所望の量で存在することができる。ある実施形態では、安定フリーラジカルは、銀塩濃度の約１０〜約２００モル％、または約３０〜約１５０モル％、または約５０〜約１００モル％の量でインク組成物中に存在する。
【００４５】
特定の実施形態では、銀塩前駆体とアミンとを組み合わせてアミン銀錯体を形成する。その後、アミン銀錯体は、安定フリーラジカル、ある実施形態では安定な遊離ニトロキシドと室温で単純な混ぜ合わせにより混合して、インク組成物を形成する。次いで、インク組成物は、任意の好適なまたは所望の印刷プロセスを使用して、ある実施形態では、二次元印刷プロセス、三次元印刷プロセス、またはこれらの組み合わせを使用して印刷し、次いで、室温から、アミンを除去するのに十分な好適な温度まで加熱し、導電性銀画像を形成することができる。いくつかの実施形態では、アミンを室温で蒸発させることができる。導電性銀画像は、任意の好適なまたは所望の用途のために、ある実施形態では、回路または三次元物体のための導電性銀通路をもたらすために、使用され得る。
【００４６】
銀を調製するための洗練された方法は、以下の反応スキームに従って硝酸銀をアンモニアと混合して銀アンモニア錯体を調製するトレンス試薬の使用を介する方法である。
【００４７】
【化４】
2019044156.tif 000005
【００４８】
次いで、銀アンモニア錯体（トレンス試薬）を異なる手段で還元して純粋な銀を得ることができる。
【００４９】
銀は純粋な金属に還元するために電子を必要とする。任意の好適なまたは所望の方法を用いて、電子を提供することができる。ある実施形態では、安定フリーラジカルを選択することができる。特定の実施形態では、電子源は、安定フリーラジカル電子源としてニトロキシドを用いることによって提供され得る。
【００５０】
安定フリーラジカルを金属塩溶液と混合すると、結果的に瞬間的に純金属が形成される。したがって、安定フリーラジカルを硝酸銀溶液と混合すると、結果的に瞬間的に純銀が形成される。
【００５１】
ある実施形態では、本明細書の方法は、錯体を不安定化させ、アミンが蒸発し、金属硝酸塩が安定フリーラジカルによって還元されるまで、安定インク組成物を提供するために、トレンス試薬を安定フリーラジカル、ある実施形態ではニトロキシド、と混合することを含む。
【００５２】
アミンの蒸発は、任意の好適なまたは所望の方法によって達成することができる。ある実施形態では、蒸発は室温または高温のいずれかで行うことができる。ある実施形態では、高温は、約４０〜約１５０℃、または約５０〜約１３０℃、または約６０〜約１２０℃であり得る。
【００５３】
光酸発生剤
ある実施形態では、光発生酸を用いて、導電性金属を印刷するための分子有機反応性インクが提供される。
【００５４】
ある実施形態では、本明細書の方法は、インク組成物が照射されて酸を生成し錯体が金属に還元されるまで、トレンス試薬と光酸発生剤材料とを混合して安定しているインク組成物を提供することを含む。
【００５５】
ある実施形態では、金属塩前駆体をアミンと組み合わせて最初にアミン金属錯体を形成する。次いで、アミン金属錯体を光酸発生剤材料と混合する。
【００５６】
したがって、金属が還元され得るように処理されるまで安定している、安定フリーラジカルを含む本明細書に記載の実施形態と同様に、酸はこの還元を達成することができる。この概念は、塩基との即時の反応を引き起こさずにトレンス試薬と容易に混合することができ、かつＵＶ光を照射すると、ｉｎ−ｓｉｔｕで酸を生成し、これにより錯体を金属銀に還元する光発生酸を使用することである。アミンの蒸発を増加させるための熱の使用も同時に行うことができる。
【００５７】
任意の好適なまたは記載された光酸発生剤を、本明細書の実施形態のために選択することができる。光酸発生剤は、フォトレジスト分野において周知であり、その業界で一般的に使用されている。従って、一般的な光酸発生剤は、ＢＡＳＦによって販売されているようなものであり、イオン系（水性用）及び非イオン系の両方として入手可能である。例としては、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）２５０、ＣＧＩ  ７２５、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）ＰＡＧ  １０３などが挙げられる。他の好適な光酸発生剤としては、硝酸塩及びトリフラートなどの容易に入手可能なジフェニルヨードニウム塩が挙げられる。
【００５８】
インクの硬化性成分の硬化を開始させるための放射線、例えばＵＶ光線を吸収する光開始剤を光酸発生剤として使用することができる。フリーラジカル重合によって硬化されるインク、例えばアクリレート基を含むインクまたはポリアミドからなるインクのための光開始剤としては、ベンゾフェノン、ベンゾインエーテル、ベンジルケタール、α−ヒドロキシアルキルフェノン、α−アミノアルキルフェノン及びアシルホスフィンなどの、ＩＲＧＡＣＵＲＥ及びＤＡＲＯＣＵＲの商品名でＣｉｂａから販売されている光開始剤に言及され得る。具体例としては、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド（ＢＡＳＦ  ＬＵＣＩＲＩＮ  ＴＰＯとして入手可能）、２，４，６−トリメチルベンゾイルエトキシフェニルホスフィンオキシド（ＢＡＳＦ  ＬＵＣＩＲＩＮ  ＴＰＯ−Ｌとして入手可能）、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニル−ホスフィンオキシド（Ｃｉｂａ  ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ８１９として入手可能）及び他のアシルホスフィン、２−メチル−１−（４−メチルチオ）フェニル−２−（４−モルホリニル）−１−プロパノン（Ｃｉｂａ  ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ９０７として入手可能）及び１−（４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン（Ｃｉｂａ  ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ２９５９として入手可能）、２−ベンジル２−ジメチルアミノ１−（４−モルホリノフェニル）ブタノン−１（Ｃｉｂａ  ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ３６９として入手可能）、２−ヒドロキシ−１−（４−（４−（２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオニル）−ベンジル）−フェニル）−２−メチルプロパン−１−オン（Ｃｉｂａ  ＩＲＧＡＣＵＲＥ  １２７として入手可能）、２−ジメチルアミノ−２−（４−メチルベンジル）−１−（４−モルホリン−４−イルフェニル）−ブタノン（Ｃｉｂａ  ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ３７９として入手可能）、チタノセン、イソプロピルチオキサントン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾフェノン、２，４，６−トリメチルベンゾフェノン、４−メチルベンゾフェノン、ジフェニル−（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド、２，４，６−トリメチルベンゾイルフェニルホスフィン酸エチルエステル、オリゴ（２−ヒドロキシ−２−メチル−１−（４−（１−メチルビニル）フェニル）プロパノン）、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−１−プロパノン、ベンジル−ジメチルケタール、及びこれらの混合物が挙げられる。アミン相乗剤、すなわち光開始剤に水素原子を供与し、それによって重合を開始させるラジカル種を形成する共開始剤も挙げられる（アミン相乗剤は、インク内に溶解された酸素も消費することができる。酸素がフリーラジカル重合を阻害すると、その消費が重合速度を増加させる）（例えばエチル−４−ジメチルアミノベンゾエート及び２−エチルヘキシル−４−ジメチルアミノベンゾエートなど）。この列挙は包括的なものではなく、ＵＶ光などの所望の波長の放射線に曝露されたときにフリーラジカル反応を開始する任意の公知の光開始剤を制限なしに使用することができる。
【００５９】
本明細書で使用する放射線は、光及び熱源など、開始剤の存在下または不存在下での放射線源への曝露時の硬化のすべての形態を包含することを意図する。例示的な放射線硬化経路としては、これらに限定するものではないが、例えば２００〜４００ｎｍの波長を有する紫外線（ＵＶ）光またはそれ以上の可視光を好ましくは光開始剤及び／または増感剤の存在下で用いて硬化させること、好ましくは光開始剤の非存在下で、電子線照射を用いて硬化させること、高温熱開始剤（好ましくは噴射温度ではほとんど不活性である）及びそれらの適切な組み合わせの存在下または非存在下で、熱硬化を用いて硬化させること、が挙げられる。実施形態では、照射は紫外線照射を含む。
【００６０】
照射は、任意の好適な時間または所望の時間で行うことができる。ある実施形態では、印刷されたインクは、約０．１秒〜約１０分、または約５秒〜約１分、または約１０秒〜約３０秒の期間照射され得る。
【００６１】
特定の実施形態では、印刷されたインクは、約０．１秒〜約１０分、または約５秒〜約１分、または約１０秒〜約３０秒の期間にわたってＵＶ照射され得る。
【００６２】
金属塩アミン錯体は、上記のように、任意の好適な量または所望の量でインク組成物中に存在し得る。
【００６３】
光酸発生剤は、任意の好適なまたは所望の量でインク組成物中に存在することができる。ある実施形態では、光酸発生剤は、金属塩濃度、ある実施形態では銀塩濃度、の約１０〜約２００モル％、または約３０〜約１５０モル％、または約５０〜約１００モル％の量でインク組成物中に存在する。
【００６４】
熱酸発生剤
ある実施形態では、熱発生剤酸を用いて、導電性金属を印刷するための分子有機反応性インクが提供される。
【００６５】
ある実施形態では、本明細書に記載のアミン金属錯体は、室温で単純に混ぜ合わせることで熱酸発生剤材料と混合される。次いで、得られたインクを適切なプロセスを用いて２Ｄまたは３Ｄ印刷し、次いで室温から約１３０℃以下などの高温（用途に応じて）まで加熱して、金属錯体を還元する酸を生成し、回路または３Ｄ物体用の導電性金属通路をもたらす。
【００６６】
ある実施形態では、本明細書の方法は、インク組成物が加熱されて酸を生成し錯体が金属に還元されるまで、トレンス試薬を熱酸発生剤材料と混合して安定なインク組成物を提供するステップを含む。
【００６７】
ある実施形態では、金属塩前駆体をアミンと組み合わせて最初にアミン金属錯体を形成する。次いで、アミン金属錯体を熱酸発生剤材料と混合する。
【００６８】
ある実施形態では、酸は還元を達成することができる。この概念は、塩基との即時の反応を引き起こすことなくトレンス試薬と容易に混合することができ、加熱時にｉｎ−ｓｉｔｕで酸を生成し、錯体を金属銀に還元するブロック酸を使用することである。熱の使用はまた、塩基の蒸発を容易にし、銀金属の形成を助ける。これにより、錯化アミン及びブロック酸の賢明な選択により、熱により発生した酸は銀塩を１００℃以下で金属銀に還元する。
【００６９】
任意の好適なまたは所望の熱酸発生剤を、本明細書の実施形態のために選択することができる。市販のブロック酸は、アミンブロックされているかまたは共有結合的にブロックされているかのいずれかとして入手可能である。市販の材料は、例えばＫｉｎｇ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから得ることができる。異なる温度の酸発生剤については、表１を参照されたい。
【００７０】
【表１】
2019044156.tif 000006
【００７１】
加熱は、任意の好適なまたは所望の温度まで加熱することを含み得る。ある実施形態では、印刷されたインクは、約４０〜約１５０℃、または約６０〜約１２０℃、または約８０〜約１００℃の温度まで加熱することができる。
【００７２】
加熱は、任意の好適な時間または所望の時間で行うことができる。ある実施形態では、印刷されたインクは、約１〜約１８０分、または約２０〜約１２０分、または約３０〜約６０分の期間加熱することができる。
【００７３】
金属塩アミン錯体は、上記のように、任意の好適な量または所望の量でインク組成物中に存在し得る。
【００７４】
熱酸発生剤は、任意の好適なまたは所望の量でインク組成物中に存在することができる。ある実施形態では、熱酸発生剤は、金属塩濃度、ある実施形態では銀塩濃度、の約１０〜約２００モル％、または約３０〜約１５０モル％、または約５０〜約１００モル％の量でインク組成物中に存在する。
【００７５】
溶媒
インク組成物は溶媒を含み得る。任意の好適なまたは所望の溶媒を選択することができる。ある実施形態では、選択された溶媒は、銀アミン錯体／ニトロキシド系と混和性である。アミンが水溶性である場合、水または水と追加の溶媒との組み合わせを選択することができる。追加の溶媒は、水と混和性である溶媒など、任意の好適なまたは所望の溶媒であり得る。水を含むことが望ましくない場合、選択されたアミンが有機溶媒に可溶であるならば、溶媒は有機溶媒であり得る。
【００７６】
ある実施形態では、溶媒は、水、有機溶媒、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。特定の実施形態では、溶媒は、水、アルコール、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００７７】
好適な水混和性溶媒は、これらに限定するものではないが、ブタノール、アセトアルデヒド、アセトン、アセトニトリル、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２−ブトキシエタノール、ジエタノールアミン、ジエチレントリアミン、ジメチルホルムアミド、ジメトキシエタン、ジメチルスルホキシド、１，４−ジオキサン、エタノール、エチルアミン、エチレングリコール、ギ酸、フルフリルアルコール、グリセロール、メタノール、メチルジエタノールアミン、１−プロパノール、１，３−プロパンジオール、１，５−ペンタンジオール、２−プロパノール、プロピレングリコール、ピリジン、テトラヒドロフラン、トリエチレングリコール、テトラヒドロフラン、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００７８】
溶媒は、インク組成物中に任意の好適な量または所望の量で存在させることができる。ある実施形態では、溶媒は、インク組成物の総重量に基づいて、インク組成物錯体中に、約５〜約９５重量％、または約１０〜約７０重量％、または約１５〜約５０重量％の量で存在する。
【００７９】
ある実施形態では、金属アミン錯体のアミンは、金属塩と金属アミン錯体を形成することに加えて、溶媒としてさらに機能する。この場合、インク組成物は任意により水または他の溶媒を含むことができるか、または唯一の溶媒として金属アミン錯体のアミンを含むことができる。このような場合、アミンは重量の大部分を占める。ある実施形態では、アミンは、インク組成物の総重量に基づいて、インク組成物中に、約５〜約９５重量％、または約１０〜約７０重量％、または約１５〜約５０重量％の量で存在する。
【００８０】
インク組成物は、成分の単純な混ぜ合わせなどの任意の好適なプロセスによって調製することができる。１つのプロセスは、すべてのインク成分を一緒に混合し、混合物を濾過してインクを得ることを必要とする。インクは、成分を混合し、所望であれば加熱し、濾過した後、所望の追加の添加剤を混合物に添加し、均質な混合物が得られるまで、室温で適度に振盪しながら、ある実施形態では、約５分から約１０分、最大約２４時間、混合することにより調製することができる。あるいは、すべての成分を混合し、所望であれば加熱し、かつ濾過するなど、任意の所望の手順に従って行われるインク調製プロセス中に、任意のインク添加剤を他のインク成分と混合することができる。
【００８１】
ある実施形態では、本明細書のプロセスは、金属塩アミン錯体を形成するステップと、安定フリーラジカル、光酸発生剤、及び熱酸発生剤からなる群から選択される化合物を金属塩アミン錯体に添加してインクを形成するステップと、を含む。
【００８２】
ある実施形態では、インク組成物は、金属塩アミン錯体を形成するステップと、安定フリーラジカルを金属塩アミン錯体に添加してインクを形成するステップと、を含むプロセスによって調製され得る。
【００８３】
ある実施形態では、インク組成物は、金属塩アミン錯体を形成するステップと、安定フリーラジカルを金属塩アミン錯体に添加してインクを形成するステップと、によって調製され得、金属塩アミン錯体を形成するステップは、金属塩と水とを混合するステップと、アミンを添加して金属塩アミン錯体を形成するステップと、を含む。
【００８４】
ある実施形態では、インク組成物は、金属塩アミン錯体を形成するステップと、安定フリーラジカルを金属塩アミン錯体に添加してインクを形成するステップと、によって調製され得、金属塩アミン錯体を形成するステップは、金属塩を提供するステップと、アミンを添加して金属塩アミン錯体を形成するステップとを含み、アミンは、金属塩と金属アミン錯体を形成するステップに加えて、インク溶媒として機能する。
【００８５】
インク組成物は、任意の好適なまたは所望の印刷ステップで使用することができる。分子有機反応性インク組成物は、任意の好適な方法または所望の方法によって堆積させることができる。ある実施形態では、分子有機反応性インク組成物は、分子有機反応性インク組成物を基板、ある実施形態ではポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上にコーティングし、アミンを蒸発させ、任意により結果として得られる層の抵抗性を測定することを含む方法によって堆積させることができる。
【００８６】
ある実施形態では、本明細書の基板上に導電性特徴部を形成するためのプロセスは、本発明のインク組成物を提供するステップと、インク組成物を基板上に堆積させて堆積特徴部を形成するステップと、基板上の堆積特徴部を加熱して、基板上に導電性特徴部を形成するステップと、を含む。ある実施形態では、基板上に導電性特徴部を形成するためのプロセスは、インクジェット印刷プロセス、二次元印刷プロセス、三次元印刷プロセス、フレキソ印刷プロセス、グラビア印刷プロセス、またはこれらの組み合わせを含む。
【００８７】
ある実施形態では、本明細書のプロセスは、本発明のインク組成物を提供するステップと、基板上にインク組成物を堆積させて、堆積特徴部、インク画像、またはこれらの組み合わせを形成するステップを含む。ある実施形態では、このプロセスは、基板上の導電性特徴部を形成するために、基板上の堆積特徴部を加熱または別の方法で処理することをさらに含む。
【００８８】
ある実施形態では、本明細書のプロセスは、金属塩及びアミンから形成される金属塩アミン錯体と、安定フリーラジカル、光酸発生剤、及び熱酸発生剤からなる群から選択される化合物と、任意の溶媒と、を含むインク組成物を提供するステップと、インク組成物を基板上に堆積させて堆積特徴部を形成するステップと、基板上の堆積特徴部を処理して基板上に導電性特徴部を形成するステップと、を含む。
【００８９】
また、ある実施形態では、本明細書のプロセスは、金属塩及びアミンから形成される金属塩アミン錯体と、安定フリーラジカルと、任意の溶媒と、を含むインク組成物を提供するステップと、インク組成物を基板上に堆積させて堆積特徴部を形成するステップと、基板上の堆積特徴部を処理して基板上に導電性特徴部を形成するステップと、を含むプロセスについて記載される。
【００９０】
堆積特徴部を処理することは、任意の好適な方法または所望の方法、ある実施形態では、結果として印刷された画像から導電性特徴部を形成する方法、を含むことができる。ある実施形態では、堆積特徴部を処理することは、金属塩アミン錯体の金属塩を基板上で還元して導電性特徴部を形成させ得るアミンを蒸発させるか、または蒸発させ得るステップを含む。
【００９１】
処理することは、任意の好適なまたは所望の温度または他の条件で、任意の好適な方法または所望の方法によって行うことができる。ある実施形態では、堆積特徴部を処理することは、アミンを蒸発させることを含む。ある実施形態では、堆積特徴部を処理することは、室温でアミンを蒸発させて、金属塩アミン錯体の金属塩を基板上で還元して、導電性特徴部を形成させ得ることを含む。
【００９２】
ある実施形態では、堆積特徴部を処理するステップは、約３０〜約１４０℃、または約４５〜約１２５℃、または約６０〜約９０℃の高温でアミンを蒸発させるステップを含む。
【００９３】
したがって、コーティングされた基板は、任意の好適なまたは所望の温度で乾燥させることができる。ある実施形態では、コーティングされた基板は、約２５〜約１５０℃、または約４０〜約１２０℃、または約６０〜約９０℃の温度で乾燥される。特定の実施形態では、ＰＥＴフィルムなどのコーティングされたフィルムは、室温、５０℃及び１３０℃で乾燥される。フィルムの重量は乾燥するまで測定することができ、最終的な抵抗性はその時点で測定することができる。
【００９４】
インク組成物からの導電性素子などの導体要素の製造は、特に、基板上の他の任意の層（複数可）の形成前または形成後の任意の好適な時間に、二次元印刷法、三次元印刷法、フレキソ印刷法及びグラビア印刷法などの任意の好適な堆積技術を用いて、基板上に組成物を堆積させることによって行うことができる。したがって、基板上のインク組成物の堆積は、基板上または層状材料を既に含む基板上、例えば半導体層及び／または絶縁層のいずれかで生じ得る。
【００９５】
上部に金属特徴部を堆積させる基板は、シリコン、ガラスプレート、プラスチックフィルム、シート、布、または紙などの任意の好適な基板であってもよい。構造的に可撓性のデバイスには、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミドシートなどのプラスチック基板を使用し得る。印刷寸法は、任意の好適な印刷寸法または所望の印刷寸法であってもよい。基板の厚さは、任意の好適なまたは所望の厚さであってもよい。ある実施形態では、基板の厚さは、特に可撓性プラスチック基板の場合、例えば、約１０マイクロメートル〜１０ミリメートル以上、または約５０マイクロメートル〜約２ミリメートル、ガラスまたはシリコンなどの剛性基板の場合は、約０．４〜約１０ミリメートルであってもよい。
【００９６】
堆積させたインク組成物を加熱することは、約３０℃〜約２００℃などの任意の好適な温度、もしくは所望の温度、またはアミンの蒸発を引き起こし、金属塩を還元でき、それ故に電子デバイスにおいて導電性素子としての使用に好適な導電性層を形成するのに十分な任意の温度までであり得る。加熱温度は、先に堆積された層または基板の特性に不利な変化を引き起こすことのない温度である。ある実施形態では、低い加熱温度を使用することで、２００℃未満のアニーリング温度を有する低コストのプラスチック基板の使用が可能になる。本明細書に記載のとおり、加熱温度は、粘性熱分解液体が分解または蒸発する温度でもある。
【００９７】
加熱は、約０．０１秒〜約１０時間などの任意の好適な時間または所望の時間であり得る。加熱は、空気中、不活性雰囲気下、例えば窒素またはアルゴン下、または還元性雰囲気下、例えば約１〜約２０体積％の水素を含有する窒素下で行うことができる。加熱は、通常の大気圧下で、または例えば約１０００ｍｂａｒ〜約０．０１ｍｂａｒの減圧下で行うこともできる。
【００９８】
加熱することは、（１）アミンの蒸発、及び／または（２）任意の安定剤の除去、及び／または（３）金属のアニールのために、加熱された材料または基板に十分なエネルギーを与えることができる任意の技術を包含する。加熱技術の例としては、熱的加熱（例えば、ホットプレート、オーブン、及びバーナー）、赤外線（「ＩＲ」）放射、レーザービーム、フラッシュ光、マイクロ波放射、または紫外線（「ＵＶ」）放射、またはこれらの組み合わせが挙げられる。
【００９９】
ある実施形態では、加熱後、得られる導電性ラインは、約０．０２５〜約１０マイクロメートル、または約０．０３〜約５マイクロメートルの範囲の厚さを有する。特定の実施形態では、加熱後、得られる導電性ラインは、約０．０４〜約２．５マイクロメートルの厚さを有する。ある実施形態では、インク組成物は、約０．０５〜約１マイクロメートルの印刷画像ラインの厚さで約７５，０００〜約２５０，０００Ｓ／ｃｍの加熱後にバルク伝導率を有する印刷画像を提供する。
【０１００】
ある実施形態では、本明細書のインク組成物は、約５０，０００Ｓ／ｃｍを超えるバルク伝導率を有する。堆積させたナノ銀インク組成物を加熱することによって生成される、得られた金属元素の導電率は、例えば、約１００シーメンス／センチメートル（Ｓ／ｃｍ）超、約１，０００Ｓ／ｃｍ超、約２，０００（Ｓ／ｃｍ）超、約５，０００Ｓ／ｃｍ超、約１０，０００Ｓ／ｃｍ超、または約５０，０００Ｓ／ｃｍ超である。
【０１０１】
得られる素子は、薄膜トランジスタ、有機発光ダイオード、ＲＦＩＤタグ、光電池、ディスプレイ、プリントアンテナ、及び導電性素子または構成要素を必要とする他の電子装置などの電子デバイスにおいて、電極、導電性パッド、相互接続、導電性ライン、導電性トラックなど、任意の好適なまたは所望の用途のために使用され得る。
【実施例】
【０１０２】
以下の実施例は、本開示の様々な種をさらに定義するために提示されている。これらの実施例は、例示に過ぎず、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。また、部及びパーセンテージは、他に指示がない限り重量基準である。
【０１０３】
実施例１
対照．バイアルに、硝酸銀（１．６９グラム、０．０１モル）、次いでメチルアミン溶液（３グラム、０．０４モル）を添加し、完全に溶解するまで（発熱）約５分間攪拌した。少量のアリコートを秤量し、次いで３枚のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上にコーティングした。各コーティングフィルムをオーブン中で１３０℃まで加熱した。場合によっては、フィルムを取り出し、２点プローブを用いて抵抗率と共に重量損失を測定した。結果を表２に示す。
【０１０４】
【表２】
2019044156.tif 000007
【０１０５】
実施例２
メチルアミンベースの硝酸銀．硝酸銀（１．６９グラム、０．０１モル）の入ったバイアルに、メチルアミン溶液（水と共に４０重量％、３．１グラム、０．０４モル）を添加した。これを完全に溶解するまで約５分間撹拌した後、次にヒドロキシテンポ（０．８６グラム、０．００５モル）を添加した。これを５分間攪拌し、オレンジ色のインクを得た。
【０１０６】
次いで、少量のアリコートを３枚のＰＥＴフィルム上に塗布し、次いで、それぞれを試験し、室温、５０℃及び１３０℃でオーブン中で別々に加熱した。場合によっては、フィルムを取り出し、２点プローブを用いて抵抗率と共に重量損失を測定した。設定時間後、室温及び５０℃の温度で、フィルムを１３０℃まで加熱した。結果は表３を参照されたい。表２の下線の時間は、フィルムが１３０℃に上昇した時間数を示した。フィルムは通常一定の重量損失とした。
【０１０７】
【表３】
2019044156.tif 000008
【０１０８】
実施例２のインクを用いてＰＥＴフィルム上に画像を形成した。実施例２のインクを室温、６０℃及び１３０℃で印刷した。３つの温度すべてで固体銀が形成された。温度が高いほど、印刷されたインクの銀への変換が速くなる。
【０１０９】
実施例３
メチルアミン、ヒドロキシテンポ、及びエタノールを含む酢酸銀．酢酸銀（１．６６グラム、０．０１モル）の入ったバイアルに、メチルアミン溶液（水と共に４０重量％、３グラム、０．０４モル）及びエタノール（１グラム）を添加した。これを完全に溶解するまで撹拌し、次いでヒドロキシテンポ（０．８６ｇ、０．００５モル）を添加した。これを５分間攪拌し、オレンジ色のインクを得た。
【０１１０】
次いで、少量のアリコートの１モルの酢酸銀、４モルのメチルアミン、０．５モルのヒドロキシルテンポ、１グラムのエタノール）を３枚のＰＥＴフィルム上にコーティングし、次いで、各コーティングされたフィルムを試験し、室温、５０℃及び１３０℃でオーブン中で別々に加熱した。場合によっては、フィルムを取り出し、２点プローブを用いて抵抗率と共に重量損失を測定した。設定時間後、室温及び５０℃の温度で、フィルムを１３０℃まで加熱した。結果は表４を参照されたい。表３の下線の時間は、フィルムが１３０℃に上昇した時間数を示した。フィルムは通常一定の重量損失とした。
【０１１１】
【表４】
2019044156.tif 000009
【０１１２】
酢酸銀は水への溶解性が非常に低いので、アルコールにより、加熱中に酢酸銀のいくらかの溶解性が可能になる（アミンが蒸発すると形成されるため）。アルコールがない場合、及び急速加熱では、ニトロキシドによる還元が生じ、その結果非導電層が生じる得る前に、酢酸銀が溶液から沈殿する可能性があることに留意されたい。
【０１１３】
実施例３のインクを用いてＰＥＴフィルム上に画像を形成した。実施例３のインクを室温、６０℃及び１３０℃で印刷した。３つの温度すべてで固体銀が形成された。温度が高いほど、印刷されたインクの銀への変換が速くなる。
【０１１４】
このように、銀構造体は、銀構造体を得るために短いインク形成ステップにおける材料の単純な混ぜ合わせと、異なる温度での単純な加熱とによって、分子有機反応性インク、ある実施形態では銀前駆体インクから形成され得る。
【０１１５】
実施例４
予測的実施例４バイアルに、硝酸銀（１．６９グラム、０．０１モル）、次いでブチルアミン（２．８グラム、０．０４モル）を添加し、完全に溶解するまで攪拌する（発熱反応は約５分かかる）。この溶液にＩｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）２５０（４．９グラム）を添加する。次いで、このインクは、インクジェット、エアロゾル噴射、またはグラビアまたはフレキソ印刷インキのいずれかとして適用することができ、次に紫外線に曝して銀金属を得ることができる。
【０１１６】
実施例５
予測的実施例５バイアルに、硝酸銀（１．６９グラム、０．０１モル）、次いでブチルアミン（２．８グラム、０．０４モル）を添加し、完全に溶解するまで（発熱及び約５分間）撹拌する。これにＮＡＣＵＲＥ  Ｘ４９−１１０（５グラム）を添加してもよい。次いで、このインクは、インクジェット、エアロゾル噴射、またはグラビアまたはフレキソ印刷インキのいずれかとして適用することができ、次に１００℃まで加熱して金属銀を得ることができる。
【０１１７】
したがって、ある実施形態では金属構造体、ある実施形態では銀構造体は、金属構造体を得るために、短いインク形成ステップにおける市販の材料の単純な混ぜ合わせ、及び室温または高温での紫外線照射への単純な露光によって、または加熱して、金属前駆体インクから形成することができる。
【０１１８】
上記に開示された及び他の特徴部及び機能の様々なもの、またはそれらの代替物は、多くの他の異なるシステムまたは用途に望ましく組み合わせ得ることが理解されよう。また、当業者は、以下の請求の範囲に包含されることが意図されている、現在、その中で予見されず、または予期されていない種々の代替、改変、変形、または改良を引き続いて行うことができる。特許請求の範囲に具体的に列挙されていない限り、請求項のステップまたは要素は、あらゆる特定の順序、数、位置、大きさ、形状、角度、色、または材料に関して、明細書または任意の他の請求項から含意または挿入されるべきではない。