(57)【要約】【課題】この発明は、ＲＦＩＤの非接触ＩＣカードから物流タグのアンテナおよびその他の導電部を有する電子機器の製造に供せられる導電性インキおよびその製造方法の提供にある。【解決手段】アニリンまたはアニリン誘導体と酸を反応させてポリアニリン重合体とし、これにバインダーを加え、まず一次脱水を行い、更に減圧下で混練し、二次脱水を行うことにより、水とインキ成分を完全に分離してなる導電性インキおよびその導電性インキを用いて構成したアンテナを有するＲＦＩＤタグおよびその他の導電部を有する電子機器。【特許請求の範囲】
【請求項１】
アニリンまたはアニリン誘導体と酸を反応させてポリアニリン重合体とし、これにバインダーを加え、まず一次脱水を行い、更に減圧下で混練し、二次脱水を行うことにより、水とインキ成分を分離してなる導電性インキ。
【請求項２】
アニリンまたはアニリン誘導体と酸を反応させてポリアニリン重合体とし、これにバインダーを加え、まず一次脱水を行い、更に減圧下で混練し、二次脱水を行うことにより、水とインキ成分を分離してなる導電性インキの製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２の導電性インキを用いて構成したアンテナを有するＲＦＩＤタグおよびその他の導電部を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、導電性インキ、すなわち、ＲＦＩＤの非接触ＩＣカードから物流タグのアンテナおよびその他の導電部を有する電子機器の製造に供せられる導電性インキおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、ＲＦＩＤの非接触ＩＣカードのアンテナは、金属材による製造では、巻線方式、埋込方式およびエッチング方式など実施されている。また、印刷方式では、銀、銅、カーボンの粉末を樹脂に練り込んだペーストを通電の媒体としている。
【０００３】
また、従来、ポリアニリンまたはポリアニリン誘導体およびその製造方法は、特開平６−２７９５８４号公報には界面活性剤構造を持ったアニリンまたはその誘導体、もしくは界面活性剤とアニリンとの塩を過酸化アンモニウム、過酸化水素水、塩化第二鉄などの酸化剤による酸化重合もしくは電解酸化重合を行う方法が記載されている。
【０００４】
また、特開２００１−４９１７０号公報にはアニリンまたはアニリン誘導体を重合する工程、酸化重合液に両性溶媒を加えて、生成アニリン誘導体を凝集し、液体成分を分離する工程、両性溶媒と合成樹脂を加え、ポリアニリン類重合体と合成樹脂成分から水を含む液体成分を分離除去する工程、固形分を合成樹脂液に分散させる方法が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
多方面に応用可能なＲＦＩＤの非接触ＩＣカード、物流タグ（以下ＲＦＩＤタグという）の利用範囲を広げるには低コストが最大の条件である。前記従来の金属材によるアンテナの製造では、コスト面と環境面から好ましくなく、低コスト化には印刷によりアンテナパターンを形成するのが最も有効である。前記従来の銀、銅、カーボンの粉末を樹脂に練り込んだペーストを通電の媒体とするものでは、生産性が悪く、印刷後のインキの乾燥工程で大量の熱エネルギーや長時間の静置が必要であり、低コスト化にも限界がある。
【０００６】
前記特開平６−２７９５８４号公報の界面活性剤構造を持ったアニリンまたはその誘導体、もしくは界面活性剤とアニリンとの塩を過酸化アンモニウム、過酸化水素水、塩化第二鉄などの酸化剤による酸化重合もしくは電解酸化重合する方法は、その生成したポリアニリンまたはポリアニリン誘導体が水との分離が困難なため、溶媒として用いられる水が残留してしまう欠点があった。
【０００７】
また、前記特開２００１−４９１７０号公報のアニリンまたはアニリン誘導体を重合する工程、酸化重合液に両性溶媒を加えて、生成アニリン誘導体を凝集し、液体成分を分離する工程、両性溶媒と合成樹脂を加え、ポリアニリン類重合体と合成樹脂成分から水を含む液体成分を分離除去する工程、固形分を合成樹脂液に分散させる方法は、アセトン、ジメチルホルムアミド、トルエン、酢酸エチル及びメチルエチルケトン等の溶媒を使用するため、多工程、有機溶媒による環境対策及びコスト的に問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、かかる従来の導電性インキの製造における多工程、有機溶媒による環境対策及びコスト的問題を解決し、今後、工業製造部門での使用から交通、旅行、金融の商業部門に至るあらゆる部門で飛躍的な発展が期待されるＲＦＩＤシステムおよび電子機器において、機器のアンテナ、その他の導電部の製造に最適な導電性インキを提供するためになされたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
アニリンまたはアニリン誘導体と酸を反応させてポリアニリン重合体とし、これにバインダーを加え、まず一次脱水を行い、更に減圧下で混練し、二次脱水を行うことにより、水とインキ成分を完全に分離してなる導電性インキにある。
【００１０】
アニリンまたはアニリン誘導体と酸を反応させてポリアニリン重合体とし、これにバインダーを加え、まず一次脱水を行い、更に減圧下で混練し、二次脱水を行うことにより、水とインキ成分を完全に分離してなる導電性インキの製造方法にある。
【００１１】
前記導電性インキを用いて構成したアンテナを有するＲＦＩＤタグおよびその他の導電部を有する電子機器にある。
【００１２】
【発明の実施の形態】
アニリンまたはアニリン誘導体と酸を反応させてポリアニリン重合体を合成し、塩酸で洗浄したポリアニリンの水溶液をフィルタープレスで固形分約２０％まで濃縮したウェットケーキを用いる。ニーダーにウェットケーキとバインダー（感光性オリゴマー）を仕込み、フラッシングをすると開始後５分から１５分で、含有している水の４０〜６０％が分離される。ニーダーを密閉して８０℃まで加熱しながら２〜３時間程度、吸引をかけた減圧下でオリゴマーを混練して含有している残りの４０〜６０％の水を除去する。ニーダーからフラッシングをしたフラッシングベースを取り出し、容器に移し攪拌機を用いて希釈剤（感光性モノマー）と混合する。混合してできたインキベースを容器から３本ロールに移し、練り込んでインキの分散性および濡れ性をアップさせる。練り込んだインキベースを３本ロールから再び容器に移し攪拌機を用いて硬化剤（光重合開始剤）や添加剤を混合してなる導電性インキの製造方法。
【００１３】
【実施例】
（実施例１）
アニリン０．１モル／リットル、ドデシルベンゼンスルホン酸０．０５モル／リットル、塩酸１Ｎの系で合成して塩酸で洗浄したポリアニリンの水溶液をフィルタープレスで固形分約２０％まで濃縮したウェットケーキを用い、バインダー（感光性オリゴマー）としてエポキシアクリレートオリゴマーを使用してフラッシングしたものに希釈剤（感光性モノマー）や光重合開始剤を加え、導電性インキを製造した。このように製造した導電性インキを４２０メッシュ（塗布量約１０μｍ）と２００メッシュ（塗布量約３０μｍ）の版を用いてシルクスクリーンと呼ばれる印刷方法で紙に印刷して紫外線照射で硬化させた後、その印刷塗膜の表面抵抗を測定した。
測定結果は印刷塗膜の膜厚１０μｍで表面抵抗率１７００Ω／□（スクエアの略、以下同じ）、同じく印刷塗膜の膜厚３０μｍで表面抵抗率８００Ω／□である。この表面抵抗率は帯電防止に必要な表面抵抗率の１／１０００〜１／１００００である。従って帯電防止効果に比べると１０００倍〜１００００倍電気を通し易いことになる。
また、表面抵抗率の測定結果から体積抵抗率（比抵抗、抵抗率）を求めると１．７Ω・ｃｍ〜２．４Ω・ｃｍである。これは一般的に半導体と呼ばれる領域と導体と呼ばれる領域の境界付近に当たり導体である銅などの金属とシリコンのような半導体の中間の抵抗率である。よって、実施例の導電性インキは、ＲＦＩＤのアンテナおよびその他の電子機器の導電部を製造することができる。
【００１４】
（実施例２）
アニリンと硫酸でポリアニリンを合成し、感光性オリゴマーとしてエポキシアクリレートオリゴマーを用い、製造方法は実施例１と同様である。
【００１５】
（実施例３）
アニリンと塩酸でポリアニリンを合成し、感光性オリゴマーとしてエポキシアクリレートオリゴマーを用い、製造方法は実施例１と同様である。
【００１６】
（実施例４）
実施例３と同様に合成して得られたウェットケーキを加熱してパウダー化したものを用いた。
【００１７】
（実施例５）
アニリンとドデシルベンゼンスルホン酸と硫酸で合成し、感光性オリゴマーとしてエポキシアクリレートオリゴマーを用い、製造方法は実施例１と同様である。
【００１８】
（実施例６）
アニリンとドデシルベンゼンスルホン酸と塩酸で合成し、感光性オリゴマーとしてエポキシアクリレートオリゴマーを用い、製造方法は実施例１と同様である。
【００１９】
（実施例７）
実施例１のドデシルベンゼンスルホン酸の濃度を０．１モル／リットルにして合成したもので、製造方法は実施例１と同様である。
【００２０】
（実施例８）
実施例１と同じであるが、顔料分を若干減らしてインキ化したもので、製造方法は実施例１と同様である。
【００２１】
（実施例９）
実施例１のドデシルベンゼンスルホン酸の濃度を０．０２モル／リットルにして合成したもので、製造方法は実施例１と同様である。
【００２２】
（実施例１０）
実施例９と同様に合成して得られたウェットケーキを加熱してパウダー化したものを用いた。
【００２３】
（実施例１１）
実施例１のドデシルベンゼンスルホン酸の濃度を０．０１モル／リットルにして合成したもので、製造方法は実施例１と同様である。
【００２４】
フラッシングした試料については，前述のように、フラッシングベースに希釈剤（感光性モノマー）や光重合開始剤を加え、インキ化した。
パウダー化した試料についてはエポキシアクリレートオリゴマーをバインダーとして三本ロールを用いて顔料練りを行い、希釈剤（感光性ポリマー）や光重合開始剤等を加え、インキ化した。
各々、上述のようにして得られた導電性インキをシルクスクリーンで印刷、紫外線照射して硬化した後、表面抵抗値を測定した。
【００２５】
結果
【表１】
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実施例３および実施例７はフラッシング不能である。その他の実施例は、所定のポリアニリンを用いた導電性インキが得られた。
【００２６】
【発明の効果】
本願発明の導電性インキの製造方法は、ポリアニリンの製造に、アニリンまたはアニリン誘導体に酸の存在下に反応させ、ポリアニリンを製造し、これにバインダーを加え、水とインキ成分を完全に分離してなるので、生産性よく導電性インキを製造できる効果があり、また、本願発明の導電性インキは、ＲＦＩＤタグのアンテナおよび電子機器の導電部分の製造に画期的効果を奏するものである。