(57)【要約】      （修正有）【課題】グラビア印刷並びにフレキソ印刷のための銀含有量が高い導電性インク、及びこのような導電性インクを製造するための方法の提供。【解決手段】少なくとも約６５重量％の、平均粒径が約０．５〜約１００．０ｎｍである銀ナノ粒子と、非極性有機溶媒と、ポリマーバインダーとを含み、導電性が約１．０×１０４〜約４．０×１０５（Ｓ／ｃｍ）であり、粘度が約２０ｃＰ〜約１，０００ｃＰである高銀含有量ナノ銀導電性インク。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
高銀含有量ナノ銀導電性インクであって、
インクの少なくとも約６５重量％の量含まれる銀ナノ粒子と、
１つ以上の非極性有機溶媒と、
任意要素のバインダーとを含む、高銀含有量ナノ銀導電性インク。
【請求項２】
銀ナノ粒子は、平均粒径が約０．５〜約１００．０ｎｍである、請求項１に記載の導電性インク。
【請求項３】
銀ナノ粒子が球の形状を有している、請求項１に記載の導電性インク。
【請求項４】
銀ナノ粒子は、インクの約６５〜約９０重量％の量含まれる、請求項１に記載の導電性インク。
【請求項５】
銀ナノ粒子は、元素状の銀、銀アロイ、銀化合物、または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に記載の導電性インク。
【請求項６】
高銀含有量ナノ銀導電性インクであって、
インクの少なくとも約６５重量％の量含まれる銀ナノ粒子と、
１つ以上の溶媒と、
任意要素のバインダーとを含み、
このインクは、粘度が約２０ｃＰ〜約１，０００ｃＰである、高銀含有量ナノ銀導電性インク。
【請求項７】
インクは、粘度が約３０ｃＰ〜約７５０ｃＰである、請求項６に記載の導電性インク。
【請求項８】
インクは、シート抵抗率が約２Ω／スクエア未満である、請求項６に記載の導電性インク。
【請求項９】
溶媒は、ベンゼン、ニトロベンゼン、トルエン、オルト−、メタ−およびパラ−キシレンおよびこれらの混合物を含む芳香族溶媒；１，３，５−トリメチルベンゼン（メシチレン）；１，２−、１，３−および１，４−ジクロロベンゼンおよびこれらの混合物；トリクロロベンゼン；シアノベンゼン；フェニルシクロヘキサン；テトラリン；ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、ノナン、デカン、ドデカンおよびＩｓｏｐａｒを含む脂肪族溶媒；ビシクロヘキシル、デカリンを含む環状脂肪族溶媒；環状テルペン；シクロデセン；１−フェニル−１−シクロヘキオセン；１−ｔｅｒｔ−ブチル−１−シクロヘキオセン；およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項６に記載の導電性インク。
【請求項１０】
溶媒は、導電性インクの約５．０〜約５０．０重量％の量含まれる、請求項６に記載の導電性インク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的に、導電性インクに関する。さらに具体的には、本開示は、グラビア印刷およびフレキソ印刷のための銀含有量が高い導電性インク、およびこのような導電性インクを製造するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オフセット印刷技術のために用いられる従来の導電性銀インクは、銀粒子と、担体溶媒と、ポリマーバインダーとを含む。グラビアプロセスおよびフレキソプロセスは、低コストで多くの導電性要素を製造するための効果的な方法であろう。しかし、現行のグラビア用インクおよびフレキソ用インクを用いることの主要な制限としては、導電性の不良および解像度の不良が挙げられる。
【０００３】
これらの印刷プロセスは、低コストで多くの導電性要素を製造するための効果的な方法であると思われる。しかし、現行のグラビア用インクおよびフレキソ用インクを用いることの主要な制限としては、導電性の不良および解像度の不良が挙げられる。
【０００４】
導電性の不良は、一般的に、印刷した膜の中の導電性銀粒子間の接触不良に起因する。実際に、この問題は、印刷物中の厚みを増やすことによって対処される。しかし、このことは、言い換えると基材に多くの材料が堆積するということであり、費用が増し、同様に多くの溶媒が必要になる。溶媒が増えると、硬化工程が遅くなり、このこと自体が印刷速度を遅くする。印刷速度が大きいことは、スクリーン印刷のようなバッチ印刷と比較したとき、ロールツーロールプロセスの利点である。
【０００５】
約５０〜７０％の高い保持量の銀ナノ粒子を含む現行の導電性インクは、粘度が８〜１２ｃＰの範囲である。このような低い粘度は、通常は、粘度が約２０〜１，０００ｃＰであることを必要とすることが多いほとんどのグラビア印刷プロセスおよびフレキソ印刷プロセスにとって十分なものではない。
【０００６】
上の観点で、現行の銀フレーク導電性インクは、高品質電子回路（例えば、高い導電性が必要とされるＲＦＩＤアンテナなど）を印刷するための用途に限定されている。 
【０００７】
グラビア印刷プロセスおよびフレキソ印刷プロセスのための高い導電性および良好な印刷解像度を有する導電性インクが依然として必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以下の詳細な記載は、本明細書の例示的な実施形態を行う現時点で最良であると考えられる態様の記載である。本明細書の開示の範囲は、添付の特許請求の範囲によって最も良く定義されるため、この記載は、限定するという観点で解釈されるべきではなく、単に、本明細書の開示の一般的な原理を示す目的でなされる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
互いに独立してそれぞれ使用することができ、または他の特徴と組み合わせて使用することができる種々の本発明の特徴を以下に記載する。
【００１０】
概して、本明細書の開示の実施形態は、一般的に、インクの少なくとも約６５重量％の量含まれる銀ナノ粒子と、１つ以上の非極性有機溶媒と、場合によりバインダーとを含む高銀含有量ナノ銀導電性インクを提供する。
【００１１】
本明細書の開示の別の態様では、高銀含有量ナノ銀導電性インクは、インクの少なくとも約６５重量％の量含まれる銀ナノ粒子と、１つ以上の溶媒と、場合によりバインダーとを含み、インクは、粘度が約２０〜約１０００ｃＰである。
【００１２】
本明細書の開示のさらに別の態様では、高銀含有量ナノ銀導電性インクは、インクの少なくとも約６５重量％の量含まれる銀ナノ粒子と、溶媒と、バインダーとを含み、インクは、シート抵抗率が約２Ω／スクエア未満である。
【００１３】
種々の本開示の実施形態を、以下の図面を参照しつつ以下に詳細に記載する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、コーティングされた紙基材に堆積した実施例１の硬化したインク膜（サンプルＡ）の上面図の走査型電子顕微鏡画像（ＳＥＭ画像）を示す。
【図２】図２は、図１の膜のＳＥＭ断面図を示す。
【図３】図３は、Ｍｙｌａｒ基材に堆積した実施例１の硬化したインク膜（サンプルＢ）の上面図のＳＥＭ画像を示す。
【図４】図４は、図３の膜のＳＥＭ断面側面図を示す。
【図５】図５は、Ｍｙｌａｒ基材に堆積した実施例１の硬化したインク膜（サンプルＣ）の上面図のＳＥＭ画像を示す。
【図６】図６は、図５の膜のＳＥＭ断面図を示す。
【図７】図７は、Ｍｙｌａｒ基材に堆積した実施例１の硬化したインク膜（サンプルＤ）の上面図のＳＥＭ画像を示す。
【図８】図８は、図７の膜のＳＥＭ断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明では、「ナノ」という用語は、「銀ナノ粒子」で用いられる場合、例えば、約１００ｎｍ未満、例えば、約０．５ｎｍ〜約１００ｎｍ、または約１ｎｍ〜約５０ｎｍ、または約１ｎｍ〜約２０ｎｍの粒径を指す。粒径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）または他の適切な方法によって決定される金属粒子の平均直径を指す。
【００１６】
本開示では、「印刷」という用語は、基材の上に導電性インクペースト組成物から望ましいパターンを作成することができる任意のコーティング技術を指す。適切な技術の例としては、例えば、スピンコーティング、ブレードコーティング、ロッドコーティング、浸漬コーティング、リソ印刷またはオフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、ステンシル印刷およびスタンピング（例えば、ミクロ接触プリンティング）が挙げられる。
【００１７】
本開示は、一般的に、インクの少なくとも約６５重量％の量で含まれる銀ナノ粒子と、非極性有機溶媒と、バインダーとを含む導電性インクを提供する。本開示は、さらに、このような導電性インクを製造するための方法も提供する。
【００１８】
本発明の導電性インクは、任意の適切な方法によって作られてもよい。例示的な１つの方法は、不活性なバブリング条件下で、銀ナノ粒子を非極性有機溶媒および場合によりポリマーバインダーに分散させることである。次いで、加熱することによって有機溶媒を除去することができ、得られるインクを振り混ぜ、回転させて確実に混合する。
【００１９】
導電性インクを使用し、印刷によって基材に導電性特徴を作成することができる。任意の適切な印刷技術、例えば、グラビア印刷、ロトグラビア印刷、フレキソ印刷、リソ印刷、エッチングまたはスクリーン印刷を用い、基材にインクを堆積させることによって、印刷を行ってもよい。
【００２０】
導電性インクが堆積する基材は、例えば、ケイ素、ガラス板、プラスチック膜、シート、布地または紙を含む任意の適切な基材であってもよい。構造的に可とう性のデバイスのために、プラスチック基材、例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリイミドシートなどを使用してもよい。
【００２１】
印刷した後、パターン形成され、堆積した導電性インクに対し、硬化工程を行うことができる。硬化工程は、導電性インクの溶媒の実質的にすべてが除去され、インクが基材に密に付着する工程であってもよい。
【００２２】
基材への銀インクのアニーリングは、当該技術分野の任意の適切な手段によって行うことができる。例示的な実施形態では、基材を約５０℃〜約３００℃の範囲の温度に加熱する。別の例示的な実施形態では、基材を約１００℃〜２５０℃の範囲の温度に加熱する。基材を約１０〜約３０分の範囲の時間加熱する。
【００２３】
印刷工程およびアニーリング工程は、一般的に周囲環境で行われてもよい。一般的に、周囲環境は、通常の大気環境を指し、不活性気体環境の存在を必要としない。それに加え、印刷工程およびアニーリング工程は、同時または連続して行うことができる。
【００２４】
本発明の実施形態によれば、銀ナノ粒子は、直径がミクロン未満の範囲であってもよい。本発明の銀ナノ粒子は、銀フレークと比較したとき、固有の特性を有していてもよい。例えば、本発明の銀ナノ粒子は、表面原子の反応性の向上、高い導電性および固有の光学特性によって特徴づけることができる。さらに、銀ナノ粒子は、銀フレークよりも融点が低く、焼結温度が低くてもよい。
【００２５】
その小さな粒径に起因して、銀ナノ粒子は、銀フレークよりも低い７００℃程度の融点を示す。例えば、銀ナノ粒子を１２０℃で焼結してもよく、この温度は、塊状の銀の融点よりも低く、８００℃以上である。この低い融点は、ナノ粒子の体積に対する表面積の比率が比較的高い結果であり、周囲の粒子間で簡単に結合を生成することができる。選択肢の可とう性基材が、比較的低い温度（例えば、１５０℃）で溶融または軟化し得るため、ナノ粒子の焼結温度が大幅に低いことで、可とう性のプラスチック基材の上に高導電性の軌跡またはパターンを作成することができる。
【００２６】
本発明の銀ナノ粒子は、元素状の銀、銀アロイ、銀化合物、またはこれらの組み合わせであってもよい。いくつかの実施形態では、銀ナノ粒子は、純粋な銀、銀アロイまたは銀化合物でコーティングまたはメッキされた基材材料であってもよい。例えば、基材材料は、銀メッキを有する銅フレークであってもよい。
【００２７】
有用な銀化合物の例としては、酸化銀、チオシアン酸銀、シアン化銀、シアン酸銀、炭酸銀、硝酸銀、亜硝酸銀、硫酸銀、リン酸銀、過塩素酸銀、テトラフルオロホウ酸銀、アセト酢酸銀、酢酸銀、乳酸銀、シュウ酸銀、およびこれらの誘導体が挙げられる。銀アロイは、具体的に限定されないが、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およびＢａから選択される少なくとも１つの金属から作られてもよい。
【００２８】
いくつかの実施形態では、銀化合物は、（ｉ）１つ以上の他の金属および（ｉｉ）１つ以上の非金属のいずれかまたは両方を含んでいてもよい。適切な他の金属としては、例えば、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃｒ、ＩｎおよびＮｉ、特に、遷移金属、例えば、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉおよびこれらの混合物が挙げられる。例示的な金属コンポジットは、Ａｕ−Ａｇ、Ａｇ−Ｃｕ、Ａｕ−Ａｇ−ＣｕおよびＡｕ−Ａｇ−Ｐｄである。金属コンポジット中の適切な非金属としては、例えば、Ｓｉ、ＣおよびＧｅが挙げられる。
【００２９】
いくつかの実施形態では、銀ナノ粒子は、元素状の銀で構成される。
【００３０】
本発明の銀ナノ粒子は、平均粒径が、例えば、約０．５〜約１００．０ｎｍ、または約１．０〜約５０．０ｎｍ、または約１．０〜約２０．０ｎｍであってもよい。
【００３１】
ナノサイズの銀ナノ粒子を使用すると、高い伝導性および低い表面粗さを有する薄い均一な膜を得ることができ、このことが、多層電子機器の集積に重要である。
【００３２】
銀ナノ粒子は、任意の形状または幾何形状を有していてもよい。特定の実施形態では、銀ナノ粒子は、球の形状を有していてもよい。
【００３３】
銀ナノ粒子は、導電性インク中に、例えば、導電性インクの少なくとも約６５重量％、または約５０〜約９５重量％、または約６０〜約９０重量％の量で存在していてもよい。
【００３４】
いくつかの実施形態では、銀ナノ粒子は、安定性（すなわち、ナノ粒子の最小限の沈殿または凝集が存在する期間）が、例えば、少なくとも約１日間、または約３日間〜約１週間、または約５日間〜約１ヵ月間、または約１週間〜約６ヵ月間、または約１週間から１年を超える期間である。
【００３５】
本発明の導電性インクは、溶媒、例えば、非極性有機溶媒も含んでいてもよい。溶媒は、銀ナノ粒子が凝集するのを最低限にするか、または防ぐため、および／または場合により、銀ナノ粒子に溶解度または分散性を与えるか、または高めるために、銀ナノ粒子の分散のための媒剤として使用されてもよい。
【００３６】
本発明の銀ナノ粒子導電性インクに適した非極性有機溶媒としては、例えば、炭化水素、例えば、約１０〜約１８個の炭素原子を含むアルカン；アルケン；アルコール、例えば、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、ヘキサデカン、１−ウンデカノール、２−ウンデカノール、３−ウンデカノール、４−ウンデカノール、５−ウンデカノール、６−ウンデカノール、１−ドデカノール、２−ドデカノール、３−ドデカノール、４−ドデカノール、５−ドデカノール、６−ドデカノール、１−トリデカノール、２−トリデカノール、３−トリデカノール、４−トリデカノール、５−トリデカノール、６−トリデカノール、７−トリデカノール、１−テトラデカノール、２−テトラデカノール、３−テトラデカノール、４−テトラデカノール、５−テトラデカノール、６−テトラデカノール、７−テトラデカノールなど；アルコール、例えば、テルピネオール（α−テルピネオール）、β−テルピネオール、ゲラニオール、シネオール、セドラール、リナロール、４−テルピネオール、ラバンジュロール、シトロネロール、ネロール、メントール、ボルネオール、ヘキサノール、ヘプタノール、シクロヘキサノール、３，７−ジメチルオクタ−２，６−ジエン−１オール、２−（２−プロピル）−５−メチル−シクロヘキサン−１−オール；イソパラフィン系炭化水素、例えば、イソデカン、イソドデカン；イソパラフィンの市販の混合物、例えば、すべてＥｘｘｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙによって製造されるＩＳＯＰＡＲ  Ｅ（登録商標）、ＩＳＯＰＡＲ  Ｇ（登録商標）、ＩＳＯＰＡＲ  Ｈ（登録商標）、ＩＳＯＰＡＲ  Ｌ（登録商標）、ＩＳＯＰＡＲ  Ｖ（登録商標）およびＩＳＯＰＡＲ  Ｍ（登録商標）；Ｓｈｅｌｌ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙによって製造されるＳＨＥＬＬＳＯＬ（登録商標）；Ｐｈｉｌｉｐｓ  Ｏｉｌ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．によって製造されるＳＯＬＴＲＯＬ（登録商標）；Ｍｏｂｉｌ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｃｏ．，Ｉｎｃ．によって製造されるＢＥＧＡＳＯＬ（登録商標）；Ｉｄｅｍｉｔｓｕ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．，Ｌｔｄによって製造されるＩＰ  Ｓｏｌｖｅｎｔ  ２８３５；ナフテン系油；芳香族溶媒、例えば、ベンゼン、ニトロベンゼン、トルエン、オルト、メタおよびパラ−キシレン、およびこれらの混合物；１，３，５−トリメチルベンゼン（メシチレン）；１，２−、１，３−および１，４−ジクロロベンゼンおよびこれらの混合物；トリクロロベンゼン；シアノベンゼン；フェニルシクロヘキサンおよびテトラリン；脂肪族溶媒（例えば、ヘキサン；ヘプタン；オクタン；イソオクタン；ノナン；デカン；ドデカン）；環状脂肪族溶媒（例えば、ビシクロヘキシルおよびデカリン）が挙げられる。
【００３７】
いくつかの実施形態では、２種類以上の非極性有機溶媒を使用してもよい。
【００３８】
非極性有機溶媒は、導電性インク中、例えば、導電性インクの約５．０〜約５０．０重量％、または約１０．０〜約４０．０重量％、または約１０．０〜約３０．０重量％の量で存在していてもよい。
【００３９】
導電性インクは、場合により、バインダー、例えば、ポリマーバインダーも含んでいてもよい。バインダーは、多種多様な基材への導電性インクの付着を促進するため、さらに、例えば、インクの貯蔵寿命を長くすることによってインクの安定性を高めるための接着促進剤として作用してもよい。
【００４０】
バインダー、例えば、ポリマーバインダーは、インクが印刷後のパターンを保持するように、高い粘度（室温で＞１０６ｃＰ）を有していてもよい。
【００４１】
バインダーは、重量平均分子量（Ｍｗ）が約１０，０００〜約６００，０００Ｄａ、または約４０，０００〜約３００，０００Ｄａ、または約４０，０００〜約２５０，０００Ｄａであってもよい。
【００４２】
バインダーは、導電性インクの約０．２５〜約１０重量％、または約０．５〜約５重量％、または約１〜約２．５重量％の量で存在していてもよい。
【００４３】
ポリマーバインダーは、例えば、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）ターポリマー；ポリエステル、例えば、テレフタレート、テルペン、スチレンブロック；コポリマー、例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンコポリマー、スチレン−イソプレン−スチレンコポリマー、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンコポリマーおよびスチレン−エチレン／プロピレンコポリマー；エチレン−酢酸ビニルコポリマー；エチレン−酢酸ビニル−無水マレイン酸ターポリマー；エチレンアクリル酸ブチルコポリマー；エチレン−アクリル酸コポリマー；ポリメタクリル酸メチル；ポリメタクリル酸エチル；ポリメタクリル酸（アルキル）；ポリオレフィン；ポリブテン、ポリアミド；およびこれらの混合物であってもよい。
【００４４】
いくつかの実施形態では、ポリマーバインダーは、ＰＶＢターポリマーである。有用なＰＶＢターポリマーの例としては、例えば、ＭＯＷＩＴＡＬ（登録商標）（Ｋｕｒａｒａｙ  Ａｍｅｒｉｃａ）、Ｓ−ＬＥＣ（登録商標）（Ｓｅｋｉｓｕｉ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ）、ＢＵＴＶＡＲ（登録商標）（Ｓｏｌｕｔｉａ）によって製造されるポリマーが挙げられる。
【００４５】
本発明のインクは、粘度が、約２０ｃＰ〜約１０００ｃＰ、または約３０ｃＰ〜約７５０ｃＰ、または約４０ｃＰ〜約５００ｃＰであってもよい。本発明のインクは、導電性が、約１．０×１０４Ｓ／ｃｍ〜約４．０×１０５Ｓ／ｃｍ、または約１．５×１０４Ｓ／ｃｍ〜約３．５×１０５Ｓ／ｃｍ、または約２×１０４Ｓ／ｃｍ〜約３×１０５Ｓ／ｃｍであってもよい。いくつかの実施形態では、本発明のインクは、導電性が約３．５×１０４Ｓ／ｃｍであってもよい。
【実施例】
【００４６】
以下の実施例は、本開示の例示的な一実施形態を示す。この実施例は、導電性インクを調製するためのいくつかの方法の１つを示すためのみに例示的であることを意図しており、本開示の範囲を限定することを意図していない。さらに、部およびパーセントは、特に指示のない限り、重量基準である。
【００４７】
この実施例では、銀ナノ粒子と、非極性有機溶媒の混合物とを用い、サンプルインクを調製した。サンプルインクは、表１に記載する組成を有していた。
【表１】
2015157942.tif 000002
【００４８】
（実施例１−インクの調製）
３０ｍＬのプラスチック瓶に、２４．６ｇのナノ銀（９０重量％のナノ銀粒子をデカリン溶媒中に含有する固体分散物）を加え、次いで、４．３２ｇのデカリン溶媒および０．６２ｇのビシクロヘキシル（デカリン／ビシクロヘキシルの比率７：１）を加えた。次いで、１０ｇの直径６ｍｍのガラスビーズを加え、サンプルにＡｒをパージし、瓶をテープで密閉し、ロールミルを用い、１７５ｒｐｍで４時間粉砕した。次いで、このサンプルを計量し、次いで、１６ｇａ．ｓ／ｓシリンジ針を介してＡｒをバブリングさせ、ナノ粒子合成から残った揮発性溶媒を一晩かけて除去した。次の日に、サンプルを再び計量し、失われた溶媒の質量を計算した。揮発物質の含有量が１２％になった後（ＴＧＡ分析によって決定）、デカリンおよびビシクロヘキシル溶媒を、デカリン／ビシクロヘキシルの比率７：１を満たすように混合物に再び加えた。最終的に、サンプルを１７５ｒｐｍで１時間かけて再び粉砕し、最終的なインクを製造した。
【００４９】
表２は、本開示の導電性インクの特性を示す。
【表２】
2015157942.tif 000003
【００５０】
（実施例２−高粘度のインクサンプル）
５２ｇの安定化されたＡｇナノ粒子のウェットケーキを、１０ｇのビシクロヘキシルと１７ｇの５ｍｍガラスビーズとを含有するプラスチック瓶に入れた。次いで、ロールミルを用い、混合物を低速（約２００ｒｐｍ）で１８時間粉砕した。次いで、ガラスビーズを濾別し、次いで、濃縮物を室温で減圧乾燥器に入れ、３０時間排気した。得られた導電性銀ナノ粒子インクは、含有量が７６重量％の銀を含んでおり、この含有量は、ホットプレート（約２５０℃）で２０分間、すべての溶媒および有機安定化剤を除去することによって決定した。この実施例の導電性銀インクは、粘度が約５３ｃＰである。
【００５１】
（Ｋプルーフ印刷およびＦｌｅｘｉ−プルーフ印刷）
約５ｍＬの実施例１のインクを、Ｋ−印刷プルーファー（ＲＫ  Ｐｒｉｎｔ  Ｃｏａｔ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｌｔｄ、ＵＫ）のグラビアプレートに広げ、Ｘｅｒｏｘ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｌｏｕｒ  Ｅｌｉｔｅ  Ｇｌｏｓｓ（ＤＣＥＧ）コーティング紙およびＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート、またはＭｙｌａｒ）プラスチック基材の上にＫ−プルーフ印刷物を製造した。印刷した膜は、印刷した後に暗青色がかった黒色であり、乾燥させた後、徐々に輝きのある銀色になった。この印刷物を乾燥器中、１３０℃で３０分間乾燥させ、溶媒エバポレーションプロセスおよびアニーリングプロセスを完了させた。
【００５２】
同じインクサンプル（実施例１）を、Ｆｌｅｘｉ−プルーフプリンタ（ＲＫ  Ｐｒｉｎｔｃｏａｔ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、Ｒｏｙｓｔｏｎ、ＵＫ）でも印刷し、１３０℃で３０分間アニーリングした。それぞれの基材に２種類のコーティング重量を塗布した（アニロックスロールコーティング密度は、それぞれ１８ｃｍ３／ｍ２および１３ｃｍ３／ｍ２であった）。
【００５３】
（シートの抵抗、抵抗率および導電性の測定）
アニーリングしたサンプルのシート抵抗を測定するために、４点プローブを使用した。コーティングした膜の平均厚みは、ＳＥＭによって決定され、この値を用い、測定したシート抵抗から、シート抵抗と膜の厚み（ｃｍ単位）を掛け算することによって、おおよその抵抗率（Ω・ｃｍ単位）を計算した。最後に、抵抗率の逆数をとることによって導電性を計算した。シート抵抗は、以下の式によってあらわされる。
【数１】
2015157942.tif 000004
ここで、
【数２】
2015157942.tif 000005
【００５４】
抵抗率は、以下の式によって与えられる。
抵抗率＝シート抵抗（Ω／スクエア単位）×厚み（ｃｍ単位）
【００５５】
導電性は、抵抗率の逆数である。
導電性＝１／抵抗率
【００５６】
シート抵抗値が小さいほど、導電性が良い。目標は、シート抵抗を最小にすることである。
【００５７】
表３は、コーティング紙およびＭｙｌａｒ基材の上に実施例１に記載したインクから調製したコーティング膜について、シート抵抗について測定した値、計算した抵抗率および導電性の結果を示す。Ａ〜Ｄは、４種類の異なるサンプルの名称である。
【表３】
2015157942.tif 000006
【００５８】
実施例１のそれぞれの膜断片を異なる基材に堆積させ、次いで、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で調べ、それぞれの膜の微細構造を観察した。画像を図１〜８に示す。アニーリングした銀膜の厚みは、０．５〜０．８μｍの範囲であった。
【００５９】
図１は、コーティングされた紙基材に堆積した実施例１の硬化したインク膜（サンプルＡ）の上面図の走査型電子顕微鏡画像（ＳＥＭ画像）を示す。図２は、図１の膜のＳＥＭ断面図を示す。図３は、Ｍｙｌａｒ基材に堆積した実施例１の硬化したインク膜（サンプルＢ）の上面図のＳＥＭ画像を示す。図４は、図３の膜のＳＥＭ断面側面図を示す。図５は、Ｍｙｌａｒ基材に堆積した実施例１の硬化したインク膜（サンプルＣ）の上面図のＳＥＭ画像を示す。図６は、図５の膜のＳＥＭ断面図を示す。図７は、Ｍｙｌａｒ基材に堆積した実施例１の硬化したインク膜（サンプルＤ）の上面図のＳＥＭ画像を示す。図８は、図７の膜のＳＥＭ断面図を示す。
【００６０】
図３〜８からわかるように、本開示の導電性インクは、コーティング紙および基材に印刷する能力を有する。この現象は、グラビアよりもフレキソ印刷にとって利点であり、通常は、紙および厚紙のような多孔性基材で好ましい。さらに、フレキソ印刷の印刷物は、一般的に、グラビア印刷物よりも薄い。小さな積み重ね高さで高い導電性を有するナノ粒子銀インクを用いると、導電性インクの印刷のためにフレキソ印刷を用いることが可能である。
【００６１】
種々の上に開示した特徴および機能の改変物またはその代替物、および他の特徴および機能の改変物またはその代替物が、望ましくは多くの他の異なるシステムまたは用途に組み込まれてもよいことが理解されるだろう。種々の現時点でわかっていないか、または予想されていない代替物、改変、変形または改良も、当業者によって後でなされてもよく、これらも以下の特許請求の範囲に包含される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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