金属微粒子分散体、導電性基板及びその製造方法
【課題】基材上にパターン状の金属微粒子焼結膜を有する導電性基板を与えることができ、かつ分散性が高く、低粘度であるためインクジェット適性が向上すると共に、焼成温度が低い上、厚膜でもクラックの発生が抑制され、基材界面まで焼結可能な金属微粒子分散体を提供する。
【解決手段】少なくとも金属微粒子、分散剤、溶媒を含む分散体であって、前記金属微粒子の平均一次粒径が３０ｎｍ超１００ｎｍ以下であり、かつ前記分散剤が分子量３００〜５００の脂肪族アルコールポリエーテル化合物及び／又は脂肪族アミンポリエーテル化合物である金属微粒子分散体である。
【解決手段】少なくとも金属微粒子、分散剤、溶媒を含む分散体であって、前記金属微粒子の平均一次粒径が３０ｎｍ超１００ｎｍ以下であり、かつ前記分散剤が分子量３００〜５００の脂肪族アルコールポリエーテル化合物及び／又は脂肪族アミンポリエーテル化合物である金属微粒子分散体である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属微粒子分散体、それを用いた導電性基板及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、基材上にパターン状の金属微粒子焼結膜を有する導電性基板を与えることのできる金属微粒子分散体であって、分散性が高く、インクジェット適性が良好であり、焼成温度が低い上、厚膜でもクラックの発生が抑制され、基材界面まで焼結が可能な金属微粒子分散体、それを用いて得られた前記性状を有する導電性基板、及びこのものを効果的に製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、基材上に導電性の配線を施した回路基板を製造するためには、金属箔を貼り合せた基材上にフォトレジスト等を塗布し、所望の回路パターンを露光し、ケミカルエッチングによりパターンを形成する方法が用いられてきた。この方法では、導電性の配線として金属箔を用いることができるため、体積抵抗率が小さく、高性能の導電性基板を製造することができるが、該方法は工程数が多く、煩雑であるとともに、フォトレジスト材料を要するなどの欠点がある。
【０００３】
これに対し、金属微粒子を分散させた塗料でパターンを直接基材に印刷する方法が注目されている。このような基材に直接パターンを印刷する方法は、フォトレジスト等を用いる必要がなく、きわめて生産性の高い方法である。例えば、特許文献１には、粒子径が２００ｎｍ未満の金属酸化物及び分散媒を含む金属酸化物分散体であって、分散媒が、多価アルコール及び／またはポリエーテル化合物を含有する金属酸化物分散体が提案されている。特許文献１によれば、該金属酸化物分散体を用いることで、比較的低温での処理で、基板上に金属薄膜を形成することが可能としている。具体的には、平均粒径３０ｎｍの酸化第二銅ナノ粒子を、分散媒であるエチレングリコールに分散させた酸化第二銅微粒子分散体を、スライドガラス上に、長さ２ｃｍ、幅１ｃｍ、厚み２０μｍになるように塗布し、焼成温度２００℃で銅薄膜を形成している（特許文献１、実施例２参照）。
【０００４】
ところで、金属微粒子のなかでも、銅微粒子は、良好な電気伝導性を有し、かつ廉価であるために、プリント配線基板などの回路を形成する部材などとして利用することが種々検討されている。プリント配線基板の回路などを形成する方法としては、銅微粒子を分散媒に分散させ、インキ化し、スクリーン印刷やインクジェット方式による印刷によって、基板上に回路を形成し、次いで、加熱して金属微粒子を融着させる方法がある。特に、インクジェット方式の描画は、版を使用せずにパターンを形成できるため、オンデマンドでのパターン形成、パターン修正などに応用することができることから、好適な手法である（特許文献２参照）。
このような方法により、回路等を形成する場合に、銅微粒子の分散性が重要である。すなわち、銅微粒子の一次粒子が著しく凝集した状態であったり、二次粒子の大きさや、形状が不揃いであると、回路等を形成した際に欠陥が生じやすい。また、インクジェット方式により基板上に回路を形成する場合には、インクジェットプリンタのヘッドの吐出ノズルに詰まりが生じたり、吐出曲がりが生じるなどして、微細パターンの形成に不具合が生じる場合があった。しかし、上記した特許文献１では、インクジェット方式による印刷適性についての詳細な説明や検討はなされてなく、必ずしもインクジェット印刷適性に優れるものではなかった。
【０００５】
一方、特許文献３には、離型性耐熱基板上に、平均粒子径１〜１００ｎｍの導電性金属系粒子を含む分散液をインクジェット記録方式で印刷し、焼成することにより形成された幅２００μｍ以下の配線からなる配線回路を有することを特徴とする転写用配線回路板が開示されており、インクジェット記録方式で印刷後の焼成温度は１３０〜２５０℃が好ましいとされている。そして、導電性金属系微粒子を含む分散液における分散剤として、アルキルアミン、カルボン酸アミド及びアミノカルボン酸塩などの中から選ばれる少なくとも１種を用いることが好ましいと記載されており、具体的にはアルキルアミンとして、オクチルアミン、ドデシルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミンなどの第１級アミン、ジドデシルアミン、ジステアリルアミンなどの第２級アミン、ドデシルジメチルアミン、ジドデシルモノメチルアミン、ステアリルジメチルアミンなどの第３級アミンなどが例示され、カルボン酸アミドやアミノカルボン酸塩として、ステアリン酸アミド、パルミチン酸アミド、オレイン酸アミド、オレイン酸ジエタノールアミド、オレイルアミノエチルグリシンなどが例示されているが、ポリエーテル構造を有する分散剤は示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開２００３／５１５６２号パンフレット
【特許文献２】特開２００２−３２４９６６号公報
【特許文献３】特開２０１０−１３５６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような状況下になされたものであり、基材上にパターン状の金属微粒子焼結膜を有する導電性基板を与えることのできる金属微粒子の分散体であって、分散性が高く、インクジェット適性が良好であり、焼成温度が低い上、厚膜でもクラックの発生が抑制され、基材界面まで焼結が可能な金属微粒子、特に銅微粒子分散体、それを用いて得られた前記性状を有する導電性基板及びこのものを効果的に製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、下記の知見を得た。
平均一次粒径が所定の範囲にある前記の金属微粒子を含み、かつ主骨格中にポリオキシエチレン（ＥＯ）又はポリオキシプロピレン（ＰＯ）を有し、かつ分子量が所定の範囲にある脂肪族アルコールポリエーテル化合物及び／又は脂肪族アミンポリエーテル化合物を分散剤として含有する金属微粒子分散体が、前記目的に適合し得ること、そして基材上に、当該分散体を含む塗布液をパターン状に印刷して焼成処理することにより、パターン状の金属微粒子焼結膜を有する導電性基板が効率よく得られることを見出した。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、
（１）少なくとも金属微粒子、分散剤、分散媒を含む分散体であって、前記金属微粒子の平均一次粒径が３０ｎｍ超１００ｎｍ以下であり、かつ前記分散剤が分子量３００〜５００の脂肪族アルコールポリエーテル化合物及び／又は脂肪族アミンポリエーテル化合物である金属微粒子分散体、
（２）基材上に、上記（１）に記載の金属微粒子分散体を用いて設けられてなるパターン状の金属微粒子焼結膜を有する導電性基板、
（３）上記（２）に記載の導電性基板の製造方法であって、基材上に、上記（１）に記載の金属微粒子分散体を含む塗布液をパターン状に印刷して印刷層を形成し、該印刷層を焼成処理してパターン状の金属微粒子焼結膜を形成する導電性基板の製造方法、
を提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基材上にパターン状の金属微粒子焼結膜を有する導電性基板を与えることのできる金属微粒子分散体であって、分散性が高く、低粘度であるためインクジェット適性が向上すると共に、焼成温度が低い上、厚膜でもクラックの発生が抑制され、基材界面まで焼結が可能な金属微粒子分散体、それを用いて得られた前記性状を有する導電性基板、及びこのものを効果的に製造する方法を提供することができる。また、本発明の金属微粒子分散体によれば、特にマイクロ波エネルギーの印加により発生する表面波プラズマによる焼成によっても、厚膜であり、かつ基材界面まで焼結された焼結膜を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１の銅微粒子分散体の焼結膜の表面のＳＥＭ写真である。
【図２】実施例１の銅微粒子分散体の焼結膜の断面のＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
まず、本発明の金属微粒子分散体について説明する。
［金属微粒子分散体］
本発明の金属微粒子分散体は、少なくとも金属微粒子、分散剤、分散媒を含む分散体であって、前記金属微粒子の平均一次粒径が３０ｎｍ超１００ｎｍ以下であり、かつ前記分散剤が分子量３００〜５００の脂肪族アルコールポリエーテル化合物及び／又は脂肪族アミンポリエーテル化合物であることを特徴とする。
【００１３】
（金属微粒子）
本発明の金属微粒子分散体に含まれる金属微粒子とは、金属状態の微粒子に加えて、合金状態の微粒子も含むものを指す。この金属微粒子を構成する金属の種類としては、導電性を有するものであれば特に制限されるものではないが、高い導電性を有し、かつ微粒子を容易に維持できる点から、金、銀、銅、白金、ニッケル、パラジウム、スズ、鉄、クロム、コバルト、モリブデン及びマンガンなどが挙げられ、これらのうち、金、銀、銅、及びニッケルが好ましく、導電性及び経済性を加味すると、銅及び銀、特に銅が好ましい。これらの金属は１種を単独で用いてもよいし、２種以上を混合して、又は合金化して使用してもよい。
【００１４】
＜金属微粒子の調製方法＞
上記金属微粒子の調製方法としては種々の方法があるが、メカノケミカル法などによる金属粉を粉砕して得る物理的な方法；ＣＶＤ法や蒸着法、スパッタ法、熱プラズマ法、レーザー法のような化学的な乾式法；熱分解法、化学還元法、電気分解法、超音波法、レーザーアブレーション法、超臨界流体法、マイクロ波合成法等による化学的な湿式法と呼ばれる方法で作製できる。
【００１５】
本発明の金属微粒子分散体においては、該金属微粒子の平均一次粒径は３０ｎｍ超１００ｎｍ以下の範囲にあることを要する。この平均一次粒径が上記の範囲内であると、分散剤が少なくてすみ、かつ当該金属微粒子分散体を用いて製造した導電性基板において、金属微粒子同士の融着が十分に進行し、非常に高い導電性を得ることができる。
なお、上記平均一次粒子径は電子顕微鏡を用いて測定したものであり、通常、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）や走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）により測定した観察像から統計処理により算出する。
【００１６】
＜銅微粒子＞
本発明における金属微粒子としては、前述したように、特に銅微粒子が好ましく挙げられる。
銅微粒子は、高い導電性を有し、かつ微粒子を容易に維持でき、また導電性の他に、経済性、耐マイグレーション性にも優れている。なお、ここで銅微粒子とは、金属の状態のものをいうが、表面が酸化されている微粒子をも含むものである。
本発明においては、金属微粒子として銅微粒子を用いる場合、その平均一次粒径は、前述したように３０ｎｍ超１００ｎｍ以下であることを要する。
この銅微粒子の調製方法としては、前述した金属微粒子の調製方法で説明したように各種の方法を採用することができるが、本発明においては、前述した化学還元法により銅微粒子を製造する方法、すなわち錯化剤及び保護コロイドの存在下、２価の銅酸化物と還元剤とを、分散媒中で混合する方法が好ましい。
【００１７】
《錯化剤》
当該銅微粒子の調製方法で用いられる錯化剤とは、該錯化剤が有する配位子のドナー原子と銅イオン又は金属銅とが結合して銅錯体化合物を形成するものである。ドナー原子としては、窒素、酸素、及び硫黄が好適に挙げられ、これらは１種単独であってもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
より具体的には、窒素がドナー原子である錯化剤として、アミン類、イミダゾール及びピリジンなどの窒素含有複素環式化合物、ニトリル類、シアン化合物、アンモニア、アンモニウム化合物、オキシム類などが挙げられる。
【００１８】
また、酸素がドナー原子である錯化剤として、カルボン酸類、ケトン類、アルデヒド類、アルコール類、キノン類、エーテル類、リン酸、リン酸系化合物、スルホン酸、スルホン酸系化合物などが挙げられる。
さらに、硫黄がドナー原子である錯化剤として、脂肪族チオール類、脂環式チオール類、芳香族チオール類、チオケトン類、チオエーテル類、ポリチオール類、チオ炭酸類、硫黄含有複素環式化合物、チオシアナート類、イソチオシアナート類、無機硫黄化合物などが挙げられる。
【００１９】
また、２種以上のドナー原子を有する錯化剤としては、窒素と酸素を有するものとしてアミノ酸類、アミノポリカルボン酸類、アルカノールアミン類、ニトロソ化合物、ニトロシル化合物；硫黄と酸素を有するものとして、メルカプトカルボン酸類、チオグリコール類、チオン酸類、チオ炭酸類；硫黄及び窒素を有するものとして、アミノチオール類、チオアミド類、チオ尿素類、チアゾール類；硫黄、窒素及び酸素を有するものとして、含硫黄アミノ酸類などが挙げられる。
【００２０】
錯化剤の配合量としては、２価の銅酸化物１００質量部に対して、０．００１〜２０質量部程度である。この範囲内であると銅の高い分散性が得られる。なお、この範囲内で錯化剤の配合量を少なくすることで、銅微粒子の一次粒子径を小さくすることができ、一方、配合量を多くすることで、銅微粒子の一次粒子径を大きくすることができる。本発明では、２価の銅酸化物１００質量部に対して、錯化剤の配合量を０．０５〜１５質量部の範囲とすることがより好ましい。
【００２１】
《保護コロイド》
当該銅微粒子の調製方法で用いられる保護コロイドは、生成した銅微粒子の分散安定化剤として作用するものであり、種々のものを用いることができる。具体的には、ゼラチン、アラビアゴム、カゼイン、カゼイン酸ナトリウム、カゼイン酸アンモニウムなどのタンパク質系；デンプン、デキストリン、寒天、アルギン酸ナトリウムなどの天然高分子；ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロースなどのセルロース系；ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどのビニル系；ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸アンモニウムなどのアクリル酸系；ポリエチレングリコールなどが挙げられる。
これらのうち、分散安定性などの点から、タンパク質系保護剤が特に好ましい。
保護コロイドの配合量としては、２価の銅酸化物１００質量部に対して、１〜１００質量部の範囲であることが好ましく、２〜５０質量部の範囲がさらに好ましい。この範囲内であると、生成した銅微粒子が分散安定化しやすい。
【００２２】
《還元剤》
上記銅微粒子の調製方法で用いられる還元剤は、還元反応中に１価の銅酸化物が生成しないように、還元力が強いものを使用することが好ましい。具体的には、ヒドラジン及びヒドラジン化合物などのヒドラジン系還元剤、水素化ホウ素ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、亜硝酸ナトリウム、次亜硝酸ナトリウム、亜リン酸、亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸、次亜リン酸ナトリウムなどが挙げられる。特にヒドラジン系還元剤は、還元力が強く好ましい。
これらは、１種を単独で使用することができ、又は２種以上を併用することもできる。
また、還元剤の使用量は、２価の銅酸化物中に含まれる銅１モルに対して、０．２〜０．５モルの範囲であることが好ましい。０．２モル以上であると、還元が十分に進行し、銅微粒子が得られる。一方、５モル以下であると、所望の粒子径の銅微粒子が得られる。以上の観点から、好ましい還元剤の使用量は、２価の銅酸化物中に含まれる銅１モルに対して、０．３〜２モルの範囲であることが好ましい。
【００２３】
《分散媒》
銅微粒子を調製する際の分散媒としては、水及び／又は有機系分散媒を用いることができる。有機系分散媒としては、ヘキサン、デカン、ドデカン、テトラデカンなどの脂肪族炭化水素；シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素；トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチルなどのエステル類；メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどのアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル（メチルセロソルブ）、エチレングリコールモノエチルエーテル（エチルセロソルブ）、エチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルセロソルブ）、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート（ブチルカルビトールアセテート）などのエーテル類などが好ましく挙げられる。これらの分散媒は、一種を単独で、又は複数種を組み合わせて使用してもよい。
【００２４】
《銅微粒子の調製》
銅微粒子を調製する際の反応温度としては、１０℃〜分散媒の沸点の範囲であることが好ましく、所定の一次平均粒径の銅微粒子を得る観点から、４０〜９５℃の範囲が好ましく、８０〜９５℃の範囲がさらに好ましい。また、ｐＨは３〜１２の範囲であることが好ましく、反応時間は、還元剤の濃度等により異なるが、通常、１０分〜６時間程度である。
【００２５】
（分散剤）
本発明の金属微粒子分散体に含まれる分散剤としては、分子量が３００〜５００の範囲にある脂肪族アルコールポリエーテル化合物及び／又は脂肪族アミンポリエーテル化合物が用いられる。
当該分散剤は、分子量が３００〜５００の低分子量であるにもかかわらず、金属微粒子の分散性に優れ、インクジェット適性が良好であり、焼成温度の低減化が可能で、厚膜でもクラックの発生が抑制されるなどの効果を奏する。
【００２６】
（脂肪族アルコールポリエーテル化合物）
本発明の金属微粒子分散体において、分散剤の一つとして用いられる脂肪族アルコールポリエーテル化合物は、分子量が３００〜５００の範囲であって、主骨格中にポリオキシエチレン（ＥＯ）又はポリオキシプロピレン（ＰＯ）を含む（直鎖状）脂肪族アルコールポリエーテル化合物であって、（ＥＯ）の場合はエチレンオキシドの付加率が２以上８未満、（ＰＯ）の場合はプロピレオキシドの付加率が２以上６未満であるものが好ましい。
また、当該（直鎖状）脂肪族アルコールポリエーテル化合物は、その炭化水素基が直鎖状又は分岐状の構造を有し、かつ飽和であっても不飽和であってもよく、その炭素数が８〜２４であるものが好ましい。
【００２７】
このような構造を有する（直鎖状）脂肪族アルコールポリエーテル化合物は、金属微粒子、特に化学還元法で調製された銅微粒子を良好に分散させることで、高い導電性と緻密性を有する導電膜を形成することができる。さらに、μｍオーダーという厚膜の導電膜でも、クラックの発生を抑制でき、低い焼成温度で、基材界面まで充分に焼結させることが可能となる、効果を奏する。
当該（直鎖状）脂肪族アルコールポリエーテル化合物の化学構造は、下記一般式（１）で表すことができる。
【００２８】
【化１】
【００２９】
式中、Ｒ1は炭素数８〜２４の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基を示し、Ａ−Ｏはオキシエチレン基又はオキシプロピレン基を示す。該Ａ−Ｏがオキシエチレン基の場合は、エチレンオキシドの付加率ｎは２以上８未満が好ましく、オキシプロピレン基の場合は、プロピレンオキシドの付加率ｎは２以上６未満が好ましい。
前記Ｒ1のうちの炭素数８〜２４の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基としては、例えば各種のオクチル基（２−エチルヘキシル基を含む）、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、イコシル基、ドコシル基、テトラコシル基などが挙げられ、炭素数８〜２４の直鎖状若しくは分岐状のアルケニル基としては、例えば各種のオクテニル基、デセニル基、ドデセニル基、テトラデセニル基、ヘキサデセニル基、オクタデセニル基（オレイル基を含む。）、イコセニル基、ドコセニル基、テトラコセニル基などが挙げられ、炭素数８〜２４の直鎖状若しくは分岐状のアルキニル基としては、例えば各種のオクチニル基、ドデシニル基、テトラデシニル基、ヘキサデシニル基、オクタデシニル基、イコシニル基、ドコシニル基、テトラコシニル基などが挙げられる。
このような脂肪族アルコールポリエーテル化合物としては、例えば下記式（１−ａ）で表される分子量４５１の化合物
【００３０】
【化２】
【００３１】
が、花王(株)より、「エマルゲン１０８」として市販されている。
【００３２】
（脂肪族アミンポリエーテル化合物）
本発明の金属微粒子分散体において、他の分散剤として好ましく用いられる脂肪族アミンポリエーテル化合物は、分子量が３００〜５００の範囲であって、主骨格中にポリオキシエチレン（ＥＯ）又はポリオキシプロピレン（ＰＯ）を含む脂肪族アミンポリエーテル化合物であって、（ＥＯ）の場合はエチレンオキシドの付加率が２以上８未満、（ＰＯ）の場合はプロピレオキシドの付加率が２以上６未満であるものが好ましい。
また、当該脂肪族アミンポリエーテル化合物は、その炭化水素基が直鎖状又は分岐状の構造を有し、かつ飽和であっても不飽和であってもよく、その炭素数が８〜２４であるものが好ましい。
当該脂肪族アミンポリエーテル化合物の分散剤の効果については、前述した（直鎖状）脂肪族アルコールポリエーテル化合物の場合と同様な効果を奏する。
当該脂肪族アミンポリエーテル化合物の化学構造は、下記一般式（２）で表すことができる。
【００３３】
【化３】
【００３４】
式中、Ｒ2は炭素数８〜２４の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基を示し、Ａ1−Ｏ及びＡ2−Ｏは、それぞれオキシエチレン基又はオキシプロピレン基を示す。該Ａ1−Ｏ及びＡ2−Ｏがオキシエチレン基の場合は、エチレンオキシドの付加率「ｐ＋ｑ」は２以上８未満が好ましく、オキシプロピレン基の場合は、プロピレンオキシドの付加率「ｐ＋ｑ」は２以上６未満が好ましい。
前記Ｒ2のうちの炭素数８〜２４の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基としては、前記一般式（１）におけるＲ1の説明で例示した基と同じものを挙げることができ、炭素数８〜２４の直鎖状若しくは分岐状のアルケニル基としては、前記一般式（１）におけるＲ1の説明で例示した基と同じものを挙げることができ、炭素数８〜２４の直鎖状若しくは分岐状のアルキニル基としては、前記一般式（１）におけるＲ1の説明で例示した基と同じものを挙げることができる。
このような脂肪族アミンポリエーテル化合物としては、例えば下記一般式（２−ａ）で表される分子量４９４の化合物
【００３５】
【化４】
【００３６】
が、日油（株）より、「ナイミーンＬ２０７」として市販されている。
【００３７】
本発明の金属微粒子分散体は、その金属濃度が５質量％〜９０質量％の範囲が好ましく、この範囲となるように分散媒の量が決定される。金属濃度が５質量％以上であると十分な導電性が得られ、９０質量％以下であると、金属微粒子の分散性が確保される。以上の観点から、金属微粒子分散体中の金属濃度は１０〜６０質量％の範囲がより好ましい。
【００３８】
本発明の金属微粒子分散体における前述した分散剤の含有量は、該分散体全量に対して、１質量％以上であることが好ましい。この含有量が１質量％以上であると、金属微粒子の分散性が確保される。該含有量が多すぎると焼成などによって、分散剤由来の有機物の除去が困難になる上、経済的にも不利となる。以上の観点から、当該分散剤の含有量は、１〜５０質量％の範囲にあることが好ましく、より好ましくは１〜２０質量％の範囲である。
【００３９】
《金属微粒子分散体の調製》
金属微粒子分散体を調製するには、上記した分散媒中に、上記の金属微粒子と分散剤とを、それぞれ所定の割合で加え、例えば、超音波法、ミキサー法、３本ロール法、２本ロール法、アトライター、バンバリーミキサー、ペイントシェイカー、ニーダー、ホモジナイザー、ボールミル、サンドミルなどを用いて分散処理することにより、調製することができる。
このようにして得られた金属微粒子分散体は、分散性が高く、低粘度であるためインクジェット適性が向上すると共に、焼成温度が低い上、厚膜でもクラックの発生が抑制され、基材界面まで焼結が可能となる。特にマイクロ波エネルギーの印加により発生する表面波プラズマによる焼成によっても、厚膜であり、かつ基材界面まで焼結された焼結膜を得ることができる。
【００４０】
次に、本発明の導電性基板について説明する。
［導電性基板］
本発明の導電性基板は、基材上に、前述した本発明の金属微粒子分散体を用いて設けられてなるパターン状の金属微粒子焼結膜を有することを特徴とする。
なお、ここで、パターン状の金属微粒子焼結膜は、以下「導電パターン」と記載することがある。なお、ここで「導電パターン」という場合には、金属微粒子がいわゆる金属状態で導電性を有する場合をいう。
【００４１】
（基材）
本発明の導電性基板において用いる基材としては、導電性基板に用いられるものであれば特に制限されるものではなく、例えば、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、高歪点ガラス、石英ガラス等のガラス、アルミナ、シリカなどの無機材料を用いることができ、さらに高分子材料、紙などを用いることもできる。また、本発明では後に詳述するように、金属微粒子が低温で焼結されて導電性薄膜が形成されるため、基材に損傷を与えることがなく、高歪点ガラスなど耐熱性の高い特殊なガラスを使わなくてもよく、耐熱性の低い通常のソーダライムガラス等であっても使用することができる。さらには、プラスチックなどの高分子材料や紙も基材とすることができ、特に樹脂フィルムを用いることができる点で非常に有用である。
【００４２】
ここで用いられる樹脂フィルムとしては、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ガラス−エポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、液晶性高分子化合物などを挙げることができる。
【００４３】
基材の厚さについては特に制限はないが、樹脂フィルムなどのプラスチック基材の場合には、通常１０〜３００μｍの範囲である。１０μｍ以上であると、導電パターンを形成する際に基材の変形が抑制され、形成される導電パターンの形状安定性の点で好適である。また、３００μｍ以下であると巻き取り加工を連続して行う場合に、柔軟性の点で好適である。
一方、基材が無機材料である場合には、通常０．１〜１０ｍｍ程度、好ましくは０．５〜５ｍｍである。
【００４４】
本発明の導電性基板は、前記の基材上に、前述した本発明の金属微粒子分散体を用いて、パターン状の金属微粒子焼結膜を設けてなるものであって、該金属微粒子焼結膜は、厚みが０．０１〜１００μｍ程度、好ましくは０．１〜５０μｍ程度であり、より好ましくは１〜１０μｍ程度である。
また、本発明の導電性基板における、金属微粒子焼結膜のパターン（導電パターン）の体積抵抗率は、１．０×１０-4Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。
なお、前記パターン状の金属微粒子焼結膜の形成方法については、後述する本発明の導電性基板の製造方法において詳述する。
【００４５】
本発明の導電性基板は、基材上に密着性よく設けられたパターン状の金属微粒子焼結膜を有し、信頼性、及び導電性に優れた導電性基板である。
このような、本発明の導電性基板を用いた電子部材としては、表面抵抗の低い電磁波シールド用フィルム、導電膜、フレキシブルプリント配線板などに有効に利用することができる。
【００４６】
次に、本発明の導電性基板の製造方法について説明する。
［導電性基板の製造方法］
本発明の導電性基板の製造方法は、基材上に、前述した本発明の金属微粒子分散体を含む塗布液をパターン状に印刷して印刷層を形成し、該印刷層を焼成処理してパターン状の金属微粒子焼結膜を形成することを特徴とし、前記焼成処理が、マイクロ波エネルギーの印加により発生する表面波プラズマによる焼成工程を含むことが好ましい。
【００４７】
（金属微粒子分散体を含む塗布液）
本発明の製造方法で用いられる塗布液は、上述の本発明の金属微粒子分散体を含むことが特徴である。本発明の金属微粒子分散体は、上述のように、特定の分散剤を用いることによって、分散性が高く、安定性の高いものである。それと同時に、インクジェット方式による印刷を行う場合に、吐出安定性が高く、良好なパターニング適性が得られる。
また、当該塗布液には、上述の金属微粒子分散体に加えて、塗工適性を向上させるためにさらに分散媒を加えてもよい。ここで用いる分散媒は、金属微粒子分散体の製造過程で用いた分散媒と同じであってもよいし、異なってもよい。
【００４８】
また、該塗布液には、金属微粒子分散体の他に、界面活性剤、可塑剤、防カビ剤等の添加剤を適宜配合することができる。また、更に分散性を高めるため、他の低分子量の分散剤を配合してもよい。
これらのうち、界面活性剤は、金属微粒子の分散性をさらに高めたり、塗工性を向上させることができるため、好適に配合される。界面活性剤として、具体的には、４級アンモニウム塩などのカチオン系界面活性剤；カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、リン酸エステル塩などのアニオン系界面活性剤；エーテル型、エステル型、エーテルエステル型などのノニオン系界面活性剤などが挙げられる。
さらに、造膜性を高めること、印刷適性を付与すること、及び分散性を高めることを目的として、例えばポリエステル樹脂、アクリル樹脂、あるいはウレタン樹脂等を樹脂バインダーとして塗布液に添加してもよい。また、必要に応じて、粘度調整剤、表面張力調整剤、あるいは安定剤等を添加してもよい。
【００４９】
本発明における塗布液中の固形分濃度は、基材に塗布する方法に応じて、適宜決定される。例えば、インクジェット方式の場合には、固形分濃度が５〜６０質量％となるように調整される。この範囲であると、粘度が十分に低く、基材への塗布液の印刷が容易である。
【００５０】
（印刷方法）
基材上に塗布液を印刷し、印刷層を形成する方法としては特に制限されず、グラビア印刷、スクリーン印刷、スプレーコート、スピンコート、コンマコート、バーコート、ナイフコート、オフセット印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷、ディスペンサ印刷、グラビアオフセット印刷などの方法を用いることができる。これらのうち、微細なパターニングを行うことができるという観点から、グラビア印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、インクジェット印刷、及びグラビアオフセット印刷が好ましい。特に、本発明の金属微粒子分散体は、分散性に優れているため、インクジェットの吐出ノズルに詰まりが生じたり、吐出曲がりが生じることがなく、インクジェット印刷に適している。
また、本発明の方法によれば、基材上に塗布液を所望のパターンに直接印刷することができるため、従来のフォトレジストを用いた手法に比較して、著しく生産性を向上させることができる。
【００５１】
基材上の塗布液は印刷後、通常の方法で乾燥を行ってもよい。乾燥後の印刷部分の膜厚は用途等に応じ、適宜塗布量や金属微粒子の平均一次粒子径等を変化させて制御することができるが、通常、０．０１〜１００μｍの範囲、好ましくは０．１〜８０μｍの範囲であり、より好ましくは１〜５０μｍの範囲である。
【００５２】
（焼成処理）
本発明の製造方法における焼成は、金属又は金属化合物微粒子が融着して、金属微粒子焼結膜を形成することができる方法であれば特に制限はなく、例えば、焼成炉で行ってもよいし、プラズマ、加熱触媒、紫外線、真空紫外線、電子線、赤外線ランプアニール、フラッシュランプアニール、あるいはレーザーなどを用いて行ってもよい。これらの焼成方法のなかでも、マイクロ波エネルギーの印加により発生する表面波プラズマ（以下「マイクロ波表面波プラズマ」と称することがある。）により行うことが好ましい。焼成にマイクロ波表面波プラズマを用いることで、基材への熱ダメージを少なくすることができる。また、基材の表面が粗化することを防ぐことができるため、透明基材を用いる場合には、導電パターンが形成された部分以外の基材の透明性が確保される。
また、マイクロ波表面波プラズマによる焼成処理は、大面積の処理が可能で、短時間の焼成処理が可能であるため、生産性が極めて高い。
【００５３】
さらに、マイクロ波表面波プラズマを用いた焼成は、不活性ガス雰囲気下又は還元性ガス雰囲気下で行うのが、金属微粒子焼結膜の導電性の観点から好ましい。
特に、本発明においては、マイクロ波表面波プラズマを、還元性ガスの雰囲気下で発生させることが好ましく、とりわけ水素ガス雰囲気下で発生させることが好ましい。これにより、金属微粒子表面に存在する絶縁性の酸化物が還元除去され、導電性能の良好な導電パターンが形成される。
【００５４】
還元性雰囲気を形成する還元性気体としては、水素、一酸化炭素、アンモニアなどのガス、あるいはこれらの混合ガスが挙げられるが、特に、副生成物が少ない点で水素ガスが好ましい。
なお、還元性気体には、窒素、ヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトン、キセノンなどの不活性ガスを混合して用いれば、プラズマが発生し易くなるなどの効果がある。
【００５５】
マイクロ波表面波プラズマ処理の前に、金属微粒子分散体を含む塗布液を印刷した印刷層に含まれる分散剤等の有機物を除去するために、大気下または酸素を含む雰囲気下、５０〜２００℃程度の温度で１分〜２時間程度焼成することが好ましい。この焼成により、有機物が酸化分解除去され、マイクロ波表面波プラズマ処理において、金属微粒子の焼結が促進される。ただし、本発明では、上述のように、分散剤として特定のものを用いることによって、焼成処理をより低温にしたり、該マイクロ波表面波プラズマ処理の前の焼成処理を省略することができる。
【００５６】
（マイクロ波表面波プラズマの発生方法）
前記マイクロ波表面波プラズマの発生方法に特に制限はなく、例えば減圧状態の焼成処理室の照射窓からマイクロ波エネルギーを供給し、該焼成処理室内に照射窓に沿う表面波プラズマを発生させる無電極プラズマ発生手段を用いることができる。
【００５７】
前記プラズマ発生手段としては、例えば焼成処理室の照射窓から周波数２４５０ＭＨｚのマイクロ波エネルギーを供給し、該処理室内に、電子温度が約１ｅＶ以下、電子密度が約１×１０11〜１×１０13ｃｍ-3のマイクロ波表面波プラズマを発生させることができる。
なお、マイクロ波エネルギーは、一般に周波数が３００ＭＨｚ〜３０００ＧＨｚの電磁波であるが、例えば、２４５０ＭＨｚの電磁波が用いられる。この際、マイクロ波発振装置であるマグネトロンの精度誤差などのために２４５０ＭＨｚ／±５０ＭＨｚの周波数範囲を持っている。
【００５８】
（マイクロ波表面波プラズマの効果）
このようなマイクロ波表面波プラズマは、プラズマ密度が高く、電子温度が低い特性を有し、前記印刷層を低温かつ短時間で焼成処理することが可能であり、緻密かつ平滑な金属微粒子焼結膜を形成することができる。マイクロ波表面波プラズマは、処理面に対して、面内で均一の密度のプラズマが照射される。その結果、他の焼成方式と比べて、面内で部分的に粒子の焼結が進行するなど、不均一な膜が形成されることが少なく、また粒成長を防ぐことができるため、非常に緻密で、平滑な膜が得られる。また、面内処理室内に電極を設ける必要がないので、電極由来の不純物のコンタミネーションを防ぐことができ、また処理材料に対して異常な放電によるダメージを防ぐことができる。
さらに、マイクロ波表面波プラズマは、電子温度が低いため、基材をエッチングする能力が小さく、プラスチック基材に対するダメージを小さくすることができると推察される。
【００５９】
マイクロ波表面波プラズマは、樹脂基材に対する金属微粒子焼結膜の密着性を高めるのに好適である。この理由としては、マイクロ波表面波プラズマは、金属微粒子焼結膜との界面で水酸基やカルボキシル基などの極性官能基を発生させやすいためと推測される。特にポリエステル基材に対して、還元性ガス雰囲気下で発生するプラズマを用いた場合には、基材のエステル結合に、還元性ガスを有するガスのプラズマが反応し、基材の界面側に改質が起こり、極性の高い反応基が多く発生するために、金属微粒子焼結膜と基材の界面での密着性が向上するものと推察している。
したがって、従来のように、基材表面をあらかじめプラズマ処理等により粗化して、導電パターンとの密着性を向上させる方法に比較しても、本発明の方法は、基材と導電パターントの界面が平滑であり、かつ密着性が高い点で優れている。
【００６０】
このように、マイクロ波表面波プラズマにより、焼成処理されて形成された金属微粒子焼結膜は、厚みが０．０１〜１００μｍ程度、好ましくは０．１〜５０μｍ程度であり、より好ましくは１〜１０μｍ程度である。
【００６１】
本発明の導電性基板は、上述のように、基材上に、金属微粒子分散体を含む塗布液をパターン状に印刷して印刷層を形成し、該印刷層を焼成処理してパターン状の金属微粒子焼結膜を形成してなる導電性基板である。
また、本発明の導電性基板における、金属微粒子焼結膜のパターン（導電パターン）の体積抵抗率は前述したように、１．０×１０-4Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。
本発明の導電性基板は、基材上に密着性よく設けられたパターン状の金属微粒子焼結膜を有し、信頼性、及び導電性に優れた導電性基板である。
【実施例】
【００６２】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、この例によってなんら限定されるものではない。
なお、合成例で得られた粉体状銅微粒子の平均一次粒子径、並びに実施例で得られた銅微粒子分散体の粘度と表面張力、及び焼結膜の膜厚と焼結深度と表面抵抗を、以下に示す方法により測定した。
【００６３】
（１）銅微粒子の平均一次粒子径
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（「Ｓ−４８００（型番）」，（株）日立ハイテクノロジーズ製）を用い、同装置に付属するＳＴＥＭによる観察像により、加速電圧３０ｋＶ、エミッション電流１０μＡにて、銅微粒子の観察を行い、その平均一次粒子径について、得られた画像から任意の粒子１００個を抽出し、その粒径を計測し、平均することにより求めた。
【００６４】
（２）銅微粒子分散体の粘度及び表面張力
（ａ）粘度
銅微粒子分散体の温度２５℃における粘度を、レオメーター（株式会社アントンパール・ジャパン製）を用いて、せん断速度１０００（１／ｓ）の条件で測定した。
（ｂ）表面張力
銅微粒子分散体の温度２４〜２６℃における表面張力を、動的表面張力計（ＳＩＴＡ社製）を用いて、最大泡圧法により周期０〜１０Ｈｚの範囲で測定した。
【００６５】
（３）銅微粒子分散体のインクジェット印刷適性の評価
銅微粒子分散体のインクジェット印刷適性について、インクジェットプリンタ（「ＤＭＰ−２８３１（型番）」，ＦＵＪＩＦＩＬＭ Ｄｉｍａｔｉｘ社製）を用いて、吐出量：１０ｐＬのカートリッジヘッドで印刷し、該カートリッジヘッドの吐出曲がりや詰まりを観察し、印刷適性を評価した。
【００６６】
（４）焼結膜の膜厚、焼結深度及び表面抵抗
（ａ）膜厚及び焼結深度
走査型電子顕微鏡（「Ｓ−４８００（型番）」，（株）日立ハイテクノロジーズ製）を用い、加速電圧１ｋＶ、加速電流１０μＡで観察を行った。イオンミリングを用いて試料を切断し、断面観察を行い、焼結膜の膜厚を測定した。また、焼結膜が深さ方向に均一に焼成できているかどうかを、観察像を目視にて確認することで評価した。
（ｂ）表面抵抗
表面抵抗計（「ロレスタＧＰ（型番）」，（株）ダイアインスツルメンツ製，ＰＳＰタイププローブ）を用いて、金属微粒子焼結膜に４探針を接触させ、４探針法にて表面抵抗を測定した。
【００６７】
合成例
酸化第二銅６４ｇ、保護コロイドとしてゼラチン５．１ｇを６５０ｍＬの純水に添加・混合し、１５質量％のアンモニア水を用いて混合液のｐＨを１０に調整した後、２０分かけて室温から９０℃まで昇温させた。昇温後、撹拌しながら錯化剤として１質量％のメルカプト酢酸溶液６．４ｇと８０質量％のヒドラジン一水和物７５ｇを１５０ｍＬの純水に混合した液を添加して、１時間かけて酸化第二銅を反応させ、銅微粒子を得た。
濾液を洗浄・乾燥して、粉体状の銅微粒子を得た。得られた銅微粒子の平均一次粒子径は５０ｎｍであった。
【００６８】
実施例１ 金属微粒子分散体の作製
容量１４０ｍＬのマヨネーズ瓶に、前記式（１−ａ）で表される分子量４５１の分散剤「エマルゲン１０８（商品名）」（花王株式会社製）６ｇとブチルカルビトールアセテート３０ｇを計量して、撹拌した。分散剤が溶解してから合成例で得られた銅微粒子を２４ｇ加えて撹拌した。直径０．３ｍｍのジルコニアビーズ１５０ｇを加えて、瓶に蓋をして、ペイントシェーカーにて４時間処理することで分散体を得た。
この分散体の２５℃の粘度は５．５ｍＰａ・ｓ、２６℃の表面張力は３８．６ｍＮ／ｍであり、また、該分散体の上記規定のインクジェット印刷適性は、カートリッジヘッドの吐出曲がりや詰まりがなく、良好であった。
また、得られた分散体をポリイミドフィルム（「カプトン３００Ｈ（商品名）」，東レ・デュポン株式会社製）に、バーコートで塗布し、大気焼成２３０℃・０．５時間により、分散体中の銅微粒子以外の成分を除去した。次いで、水素ガスを導入圧力２０Ｐａで導入しながら、マイクロ波表面波プラズマ処理装置（「ＭＳＰ−１５００（型番）」，ミクロ電子株式会社製）を用いて、マイクロ波出力８００Ｗで５分間焼成し、その表面に焼結膜を有する導電性基板を得た。該基板の表面の温度を熱電対で測定したところ、表面波プラズマによる焼成前は２５℃に保持されており、焼結後（プラズマ照射終了後）は２７０℃に到達していたが、焼結膜にクラックなどは観察されなかった。また、基板界面まで焼結が進行しており、該焼結膜の膜厚は２．３μｍであり、表面抵抗は４．０×１０-2 Ω／□であった。該焼結膜の表面及びその断面をＳＥＭで観察した際のＳＥＭ写真を各々図１及び図２に示す。図２より、焼結膜の膜厚が２．３μｍであることが確認できる。
【００６９】
実施例２ 金属微粒子分散体の作製
容量１４０ｍＬのマヨネーズ瓶に、前記式（２−ａ）で表される分子量４９４の分散剤（「ナイミーンＬ２０７（商品名）」，日油株式会社製）６ｇとブチルカルビトールアセテート３０ｇを計量して、撹拌した。分散剤が溶解してから合成例で得られた銅微粒子を２４ｇ加えて撹拌した。直径０．３ｍｍのジルコニアビーズ１５０ｇを加えて、瓶に蓋をして、ペイントシェーカーにて４時間処理することで分散体を得た。
この分散体の２５℃の粘度は８．５ｍＰａ・ｓ、２５℃の表面張力は３５．７ｍＮ／ｍであり、また、該分散体の上記規定のインクジェット印刷適性は、カートリッジヘッドの吐出曲がりや詰まりがなく、良好であった。
また、実施例１と同様な条件で、ポリイミドフィルム上に焼結膜を形成させて、導電性基板を得た。該基板の表面の温度を熱電対で測定したところ、表面波プラズマによる焼成前は２５℃に保持されており、焼結後（プラズマ照射終了後）は２７０℃に到達していたが、焼結膜にクラックなどは観察されなかった。また、基板界面まで焼結が進行しており、該焼結膜の膜厚は２．１μｍであり、表面抵抗は４．５×１０-2Ω／□であった。
【００７０】
比較例１
分散剤にポリエーテル部位を含むが分子量が３００未満であるポリオキシエチレンラウリルアミン（「アミート１０２（商品名）」，花王株式会社製，分子量：２７３．４４）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして分散体を作製したところ、分散体の分散安定性が低く、数日で粒子が沈降・分離してしまった。
【００７１】
比較例２
分散剤に、分子量は３００〜５００の間であるが、ポリエーテル部位を含まないペンタエリスリトールモノオレエート（「エキセパールＰＥ−ＭＯ（商品名）」，花王株式会社製，分子量：３８８．５７２）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして分散体を作製したところ、全く分散せず、分散体が得られなかった。
【００７２】
比較例３
容量１４０ｍＬのマヨネーズ瓶に、分散剤としてポリエーテル部位の付加率が大きく、分子量が２５６０の「ソルボンＴＲ８４３（商品名）」（東邦化学工業製）３ｇを用い、さらにブチルカルビトールアセテート（ＢＣＡ）３３ｇを計量して、撹拌した。分散剤が溶解してから合成例で得られた銅微粒子を２４ｇ加えて撹拌した。直径０．３ｍｍのジルコニアビーズ１５０ｇを加えて、瓶に蓋をして、ペイントシェーカーにて４時間処理することで分散体を得た。
この分散体を用いて、実施例１と同様な条件で、ポリイミドフィルム上に膜を形成させて、基板を得た。該基板の表面の温度を熱電対で測定したところ、表面波プラズマによる焼成前は２５℃に保持されており、焼結後（プラズマ照射終了後）は３００℃に到達していたが、膜にクラックなどは観察されなかった。また、表面付近しか焼結できず、膜中は未焼結のままであった。該膜の膜厚は２．３μｍであり、表面抵抗は８．０×１０-2Ω／□であった。
なお、前記「ソルボンＴＲ８４３」の化学構造を下記式（３）に示す。
【００７３】
【化５】
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の金属微粒子分散体は、基材上にパターン状の金属微粒子焼結膜を有する導電性基板を与えることができ、かつ分散性が高く、低粘度であるためインクジェット適性が向上すると共に、焼成温度が低い上、厚膜でもクラックの発生が抑制され、基材界面まで焼結可能な金属微粒子分散体である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属微粒子分散体、それを用いた導電性基板及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、基材上にパターン状の金属微粒子焼結膜を有する導電性基板を与えることのできる金属微粒子分散体であって、分散性が高く、インクジェット適性が良好であり、焼成温度が低い上、厚膜でもクラックの発生が抑制され、基材界面まで焼結が可能な金属微粒子分散体、それを用いて得られた前記性状を有する導電性基板、及びこのものを効果的に製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、基材上に導電性の配線を施した回路基板を製造するためには、金属箔を貼り合せた基材上にフォトレジスト等を塗布し、所望の回路パターンを露光し、ケミカルエッチングによりパターンを形成する方法が用いられてきた。この方法では、導電性の配線として金属箔を用いることができるため、体積抵抗率が小さく、高性能の導電性基板を製造することができるが、該方法は工程数が多く、煩雑であるとともに、フォトレジスト材料を要するなどの欠点がある。
【０００３】
これに対し、金属微粒子を分散させた塗料でパターンを直接基材に印刷する方法が注目されている。このような基材に直接パターンを印刷する方法は、フォトレジスト等を用いる必要がなく、きわめて生産性の高い方法である。例えば、特許文献１には、粒子径が２００ｎｍ未満の金属酸化物及び分散媒を含む金属酸化物分散体であって、分散媒が、多価アルコール及び／またはポリエーテル化合物を含有する金属酸化物分散体が提案されている。特許文献１によれば、該金属酸化物分散体を用いることで、比較的低温での処理で、基板上に金属薄膜を形成することが可能としている。具体的には、平均粒径３０ｎｍの酸化第二銅ナノ粒子を、分散媒であるエチレングリコールに分散させた酸化第二銅微粒子分散体を、スライドガラス上に、長さ２ｃｍ、幅１ｃｍ、厚み２０μｍになるように塗布し、焼成温度２００℃で銅薄膜を形成している（特許文献１、実施例２参照）。
【０００４】
ところで、金属微粒子のなかでも、銅微粒子は、良好な電気伝導性を有し、かつ廉価であるために、プリント配線基板などの回路を形成する部材などとして利用することが種々検討されている。プリント配線基板の回路などを形成する方法としては、銅微粒子を分散媒に分散させ、インキ化し、スクリーン印刷やインクジェット方式による印刷によって、基板上に回路を形成し、次いで、加熱して金属微粒子を融着させる方法がある。特に、インクジェット方式の描画は、版を使用せずにパターンを形成できるため、オンデマンドでのパターン形成、パターン修正などに応用することができることから、好適な手法である（特許文献２参照）。
このような方法により、回路等を形成する場合に、銅微粒子の分散性が重要である。すなわち、銅微粒子の一次粒子が著しく凝集した状態であったり、二次粒子の大きさや、形状が不揃いであると、回路等を形成した際に欠陥が生じやすい。また、インクジェット方式により基板上に回路を形成する場合には、インクジェットプリンタのヘッドの吐出ノズルに詰まりが生じたり、吐出曲がりが生じるなどして、微細パターンの形成に不具合が生じる場合があった。しかし、上記した特許文献１では、インクジェット方式による印刷適性についての詳細な説明や検討はなされてなく、必ずしもインクジェット印刷適性に優れるものではなかった。
【０００５】
一方、特許文献３には、離型性耐熱基板上に、平均粒子径１〜１００ｎｍの導電性金属系粒子を含む分散液をインクジェット記録方式で印刷し、焼成することにより形成された幅２００μｍ以下の配線からなる配線回路を有することを特徴とする転写用配線回路板が開示されており、インクジェット記録方式で印刷後の焼成温度は１３０〜２５０℃が好ましいとされている。そして、導電性金属系微粒子を含む分散液における分散剤として、アルキルアミン、カルボン酸アミド及びアミノカルボン酸塩などの中から選ばれる少なくとも１種を用いることが好ましいと記載されており、具体的にはアルキルアミンとして、オクチルアミン、ドデシルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミンなどの第１級アミン、ジドデシルアミン、ジステアリルアミンなどの第２級アミン、ドデシルジメチルアミン、ジドデシルモノメチルアミン、ステアリルジメチルアミンなどの第３級アミンなどが例示され、カルボン酸アミドやアミノカルボン酸塩として、ステアリン酸アミド、パルミチン酸アミド、オレイン酸アミド、オレイン酸ジエタノールアミド、オレイルアミノエチルグリシンなどが例示されているが、ポリエーテル構造を有する分散剤は示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開２００３／５１５６２号パンフレット
【特許文献２】特開２００２−３２４９６６号公報
【特許文献３】特開２０１０−１３５６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような状況下になされたものであり、基材上にパターン状の金属微粒子焼結膜を有する導電性基板を与えることのできる金属微粒子の分散体であって、分散性が高く、インクジェット適性が良好であり、焼成温度が低い上、厚膜でもクラックの発生が抑制され、基材界面まで焼結が可能な金属微粒子、特に銅微粒子分散体、それを用いて得られた前記性状を有する導電性基板及びこのものを効果的に製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、下記の知見を得た。
平均一次粒径が所定の範囲にある前記の金属微粒子を含み、かつ主骨格中にポリオキシエチレン（ＥＯ）又はポリオキシプロピレン（ＰＯ）を有し、かつ分子量が所定の範囲にある脂肪族アルコールポリエーテル化合物及び／又は脂肪族アミンポリエーテル化合物を分散剤として含有する金属微粒子分散体が、前記目的に適合し得ること、そして基材上に、当該分散体を含む塗布液をパターン状に印刷して焼成処理することにより、パターン状の金属微粒子焼結膜を有する導電性基板が効率よく得られることを見出した。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、
（１）少なくとも金属微粒子、分散剤、分散媒を含む分散体であって、前記金属微粒子の平均一次粒径が３０ｎｍ超１００ｎｍ以下であり、かつ前記分散剤が分子量３００〜５００の脂肪族アルコールポリエーテル化合物及び／又は脂肪族アミンポリエーテル化合物である金属微粒子分散体、
（２）基材上に、上記（１）に記載の金属微粒子分散体を用いて設けられてなるパターン状の金属微粒子焼結膜を有する導電性基板、
（３）上記（２）に記載の導電性基板の製造方法であって、基材上に、上記（１）に記載の金属微粒子分散体を含む塗布液をパターン状に印刷して印刷層を形成し、該印刷層を焼成処理してパターン状の金属微粒子焼結膜を形成する導電性基板の製造方法、
を提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基材上にパターン状の金属微粒子焼結膜を有する導電性基板を与えることのできる金属微粒子分散体であって、分散性が高く、低粘度であるためインクジェット適性が向上すると共に、焼成温度が低い上、厚膜でもクラックの発生が抑制され、基材界面まで焼結が可能な金属微粒子分散体、それを用いて得られた前記性状を有する導電性基板、及びこのものを効果的に製造する方法を提供することができる。また、本発明の金属微粒子分散体によれば、特にマイクロ波エネルギーの印加により発生する表面波プラズマによる焼成によっても、厚膜であり、かつ基材界面まで焼結された焼結膜を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１の銅微粒子分散体の焼結膜の表面のＳＥＭ写真である。
【図２】実施例１の銅微粒子分散体の焼結膜の断面のＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
まず、本発明の金属微粒子分散体について説明する。
［金属微粒子分散体］
本発明の金属微粒子分散体は、少なくとも金属微粒子、分散剤、分散媒を含む分散体であって、前記金属微粒子の平均一次粒径が３０ｎｍ超１００ｎｍ以下であり、かつ前記分散剤が分子量３００〜５００の脂肪族アルコールポリエーテル化合物及び／又は脂肪族アミンポリエーテル化合物であることを特徴とする。
【００１３】
（金属微粒子）
本発明の金属微粒子分散体に含まれる金属微粒子とは、金属状態の微粒子に加えて、合金状態の微粒子も含むものを指す。この金属微粒子を構成する金属の種類としては、導電性を有するものであれば特に制限されるものではないが、高い導電性を有し、かつ微粒子を容易に維持できる点から、金、銀、銅、白金、ニッケル、パラジウム、スズ、鉄、クロム、コバルト、モリブデン及びマンガンなどが挙げられ、これらのうち、金、銀、銅、及びニッケルが好ましく、導電性及び経済性を加味すると、銅及び銀、特に銅が好ましい。これらの金属は１種を単独で用いてもよいし、２種以上を混合して、又は合金化して使用してもよい。
【００１４】
＜金属微粒子の調製方法＞
上記金属微粒子の調製方法としては種々の方法があるが、メカノケミカル法などによる金属粉を粉砕して得る物理的な方法；ＣＶＤ法や蒸着法、スパッタ法、熱プラズマ法、レーザー法のような化学的な乾式法；熱分解法、化学還元法、電気分解法、超音波法、レーザーアブレーション法、超臨界流体法、マイクロ波合成法等による化学的な湿式法と呼ばれる方法で作製できる。
【００１５】
本発明の金属微粒子分散体においては、該金属微粒子の平均一次粒径は３０ｎｍ超１００ｎｍ以下の範囲にあることを要する。この平均一次粒径が上記の範囲内であると、分散剤が少なくてすみ、かつ当該金属微粒子分散体を用いて製造した導電性基板において、金属微粒子同士の融着が十分に進行し、非常に高い導電性を得ることができる。
なお、上記平均一次粒子径は電子顕微鏡を用いて測定したものであり、通常、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）や走査透過型電子顕微鏡（ＳＴＥＭ）により測定した観察像から統計処理により算出する。
【００１６】
＜銅微粒子＞
本発明における金属微粒子としては、前述したように、特に銅微粒子が好ましく挙げられる。
銅微粒子は、高い導電性を有し、かつ微粒子を容易に維持でき、また導電性の他に、経済性、耐マイグレーション性にも優れている。なお、ここで銅微粒子とは、金属の状態のものをいうが、表面が酸化されている微粒子をも含むものである。
本発明においては、金属微粒子として銅微粒子を用いる場合、その平均一次粒径は、前述したように３０ｎｍ超１００ｎｍ以下であることを要する。
この銅微粒子の調製方法としては、前述した金属微粒子の調製方法で説明したように各種の方法を採用することができるが、本発明においては、前述した化学還元法により銅微粒子を製造する方法、すなわち錯化剤及び保護コロイドの存在下、２価の銅酸化物と還元剤とを、分散媒中で混合する方法が好ましい。
【００１７】
《錯化剤》
当該銅微粒子の調製方法で用いられる錯化剤とは、該錯化剤が有する配位子のドナー原子と銅イオン又は金属銅とが結合して銅錯体化合物を形成するものである。ドナー原子としては、窒素、酸素、及び硫黄が好適に挙げられ、これらは１種単独であってもよいし、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
より具体的には、窒素がドナー原子である錯化剤として、アミン類、イミダゾール及びピリジンなどの窒素含有複素環式化合物、ニトリル類、シアン化合物、アンモニア、アンモニウム化合物、オキシム類などが挙げられる。
【００１８】
また、酸素がドナー原子である錯化剤として、カルボン酸類、ケトン類、アルデヒド類、アルコール類、キノン類、エーテル類、リン酸、リン酸系化合物、スルホン酸、スルホン酸系化合物などが挙げられる。
さらに、硫黄がドナー原子である錯化剤として、脂肪族チオール類、脂環式チオール類、芳香族チオール類、チオケトン類、チオエーテル類、ポリチオール類、チオ炭酸類、硫黄含有複素環式化合物、チオシアナート類、イソチオシアナート類、無機硫黄化合物などが挙げられる。
【００１９】
また、２種以上のドナー原子を有する錯化剤としては、窒素と酸素を有するものとしてアミノ酸類、アミノポリカルボン酸類、アルカノールアミン類、ニトロソ化合物、ニトロシル化合物；硫黄と酸素を有するものとして、メルカプトカルボン酸類、チオグリコール類、チオン酸類、チオ炭酸類；硫黄及び窒素を有するものとして、アミノチオール類、チオアミド類、チオ尿素類、チアゾール類；硫黄、窒素及び酸素を有するものとして、含硫黄アミノ酸類などが挙げられる。
【００２０】
錯化剤の配合量としては、２価の銅酸化物１００質量部に対して、０．００１〜２０質量部程度である。この範囲内であると銅の高い分散性が得られる。なお、この範囲内で錯化剤の配合量を少なくすることで、銅微粒子の一次粒子径を小さくすることができ、一方、配合量を多くすることで、銅微粒子の一次粒子径を大きくすることができる。本発明では、２価の銅酸化物１００質量部に対して、錯化剤の配合量を０．０５〜１５質量部の範囲とすることがより好ましい。
【００２１】
《保護コロイド》
当該銅微粒子の調製方法で用いられる保護コロイドは、生成した銅微粒子の分散安定化剤として作用するものであり、種々のものを用いることができる。具体的には、ゼラチン、アラビアゴム、カゼイン、カゼイン酸ナトリウム、カゼイン酸アンモニウムなどのタンパク質系；デンプン、デキストリン、寒天、アルギン酸ナトリウムなどの天然高分子；ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロースなどのセルロース系；ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドンなどのビニル系；ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸アンモニウムなどのアクリル酸系；ポリエチレングリコールなどが挙げられる。
これらのうち、分散安定性などの点から、タンパク質系保護剤が特に好ましい。
保護コロイドの配合量としては、２価の銅酸化物１００質量部に対して、１〜１００質量部の範囲であることが好ましく、２〜５０質量部の範囲がさらに好ましい。この範囲内であると、生成した銅微粒子が分散安定化しやすい。
【００２２】
《還元剤》
上記銅微粒子の調製方法で用いられる還元剤は、還元反応中に１価の銅酸化物が生成しないように、還元力が強いものを使用することが好ましい。具体的には、ヒドラジン及びヒドラジン化合物などのヒドラジン系還元剤、水素化ホウ素ナトリウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、亜硝酸ナトリウム、次亜硝酸ナトリウム、亜リン酸、亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸、次亜リン酸ナトリウムなどが挙げられる。特にヒドラジン系還元剤は、還元力が強く好ましい。
これらは、１種を単独で使用することができ、又は２種以上を併用することもできる。
また、還元剤の使用量は、２価の銅酸化物中に含まれる銅１モルに対して、０．２〜０．５モルの範囲であることが好ましい。０．２モル以上であると、還元が十分に進行し、銅微粒子が得られる。一方、５モル以下であると、所望の粒子径の銅微粒子が得られる。以上の観点から、好ましい還元剤の使用量は、２価の銅酸化物中に含まれる銅１モルに対して、０．３〜２モルの範囲であることが好ましい。
【００２３】
《分散媒》
銅微粒子を調製する際の分散媒としては、水及び／又は有機系分散媒を用いることができる。有機系分散媒としては、ヘキサン、デカン、ドデカン、テトラデカンなどの脂肪族炭化水素；シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素；トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチルなどのエステル類；メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどのアルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールモノメチルエーテル（メチルセロソルブ）、エチレングリコールモノエチルエーテル（エチルセロソルブ）、エチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルセロソルブ）、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート（ブチルカルビトールアセテート）などのエーテル類などが好ましく挙げられる。これらの分散媒は、一種を単独で、又は複数種を組み合わせて使用してもよい。
【００２４】
《銅微粒子の調製》
銅微粒子を調製する際の反応温度としては、１０℃〜分散媒の沸点の範囲であることが好ましく、所定の一次平均粒径の銅微粒子を得る観点から、４０〜９５℃の範囲が好ましく、８０〜９５℃の範囲がさらに好ましい。また、ｐＨは３〜１２の範囲であることが好ましく、反応時間は、還元剤の濃度等により異なるが、通常、１０分〜６時間程度である。
【００２５】
（分散剤）
本発明の金属微粒子分散体に含まれる分散剤としては、分子量が３００〜５００の範囲にある脂肪族アルコールポリエーテル化合物及び／又は脂肪族アミンポリエーテル化合物が用いられる。
当該分散剤は、分子量が３００〜５００の低分子量であるにもかかわらず、金属微粒子の分散性に優れ、インクジェット適性が良好であり、焼成温度の低減化が可能で、厚膜でもクラックの発生が抑制されるなどの効果を奏する。
【００２６】
（脂肪族アルコールポリエーテル化合物）
本発明の金属微粒子分散体において、分散剤の一つとして用いられる脂肪族アルコールポリエーテル化合物は、分子量が３００〜５００の範囲であって、主骨格中にポリオキシエチレン（ＥＯ）又はポリオキシプロピレン（ＰＯ）を含む（直鎖状）脂肪族アルコールポリエーテル化合物であって、（ＥＯ）の場合はエチレンオキシドの付加率が２以上８未満、（ＰＯ）の場合はプロピレオキシドの付加率が２以上６未満であるものが好ましい。
また、当該（直鎖状）脂肪族アルコールポリエーテル化合物は、その炭化水素基が直鎖状又は分岐状の構造を有し、かつ飽和であっても不飽和であってもよく、その炭素数が８〜２４であるものが好ましい。
【００２７】
このような構造を有する（直鎖状）脂肪族アルコールポリエーテル化合物は、金属微粒子、特に化学還元法で調製された銅微粒子を良好に分散させることで、高い導電性と緻密性を有する導電膜を形成することができる。さらに、μｍオーダーという厚膜の導電膜でも、クラックの発生を抑制でき、低い焼成温度で、基材界面まで充分に焼結させることが可能となる、効果を奏する。
当該（直鎖状）脂肪族アルコールポリエーテル化合物の化学構造は、下記一般式（１）で表すことができる。
【００２８】
【化１】
【００２９】
式中、Ｒ1は炭素数８〜２４の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基を示し、Ａ−Ｏはオキシエチレン基又はオキシプロピレン基を示す。該Ａ−Ｏがオキシエチレン基の場合は、エチレンオキシドの付加率ｎは２以上８未満が好ましく、オキシプロピレン基の場合は、プロピレンオキシドの付加率ｎは２以上６未満が好ましい。
前記Ｒ1のうちの炭素数８〜２４の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基としては、例えば各種のオクチル基（２−エチルヘキシル基を含む）、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、イコシル基、ドコシル基、テトラコシル基などが挙げられ、炭素数８〜２４の直鎖状若しくは分岐状のアルケニル基としては、例えば各種のオクテニル基、デセニル基、ドデセニル基、テトラデセニル基、ヘキサデセニル基、オクタデセニル基（オレイル基を含む。）、イコセニル基、ドコセニル基、テトラコセニル基などが挙げられ、炭素数８〜２４の直鎖状若しくは分岐状のアルキニル基としては、例えば各種のオクチニル基、ドデシニル基、テトラデシニル基、ヘキサデシニル基、オクタデシニル基、イコシニル基、ドコシニル基、テトラコシニル基などが挙げられる。
このような脂肪族アルコールポリエーテル化合物としては、例えば下記式（１−ａ）で表される分子量４５１の化合物
【００３０】
【化２】
【００３１】
が、花王(株)より、「エマルゲン１０８」として市販されている。
【００３２】
（脂肪族アミンポリエーテル化合物）
本発明の金属微粒子分散体において、他の分散剤として好ましく用いられる脂肪族アミンポリエーテル化合物は、分子量が３００〜５００の範囲であって、主骨格中にポリオキシエチレン（ＥＯ）又はポリオキシプロピレン（ＰＯ）を含む脂肪族アミンポリエーテル化合物であって、（ＥＯ）の場合はエチレンオキシドの付加率が２以上８未満、（ＰＯ）の場合はプロピレオキシドの付加率が２以上６未満であるものが好ましい。
また、当該脂肪族アミンポリエーテル化合物は、その炭化水素基が直鎖状又は分岐状の構造を有し、かつ飽和であっても不飽和であってもよく、その炭素数が８〜２４であるものが好ましい。
当該脂肪族アミンポリエーテル化合物の分散剤の効果については、前述した（直鎖状）脂肪族アルコールポリエーテル化合物の場合と同様な効果を奏する。
当該脂肪族アミンポリエーテル化合物の化学構造は、下記一般式（２）で表すことができる。
【００３３】
【化３】
【００３４】
式中、Ｒ2は炭素数８〜２４の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基を示し、Ａ1−Ｏ及びＡ2−Ｏは、それぞれオキシエチレン基又はオキシプロピレン基を示す。該Ａ1−Ｏ及びＡ2−Ｏがオキシエチレン基の場合は、エチレンオキシドの付加率「ｐ＋ｑ」は２以上８未満が好ましく、オキシプロピレン基の場合は、プロピレンオキシドの付加率「ｐ＋ｑ」は２以上６未満が好ましい。
前記Ｒ2のうちの炭素数８〜２４の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基としては、前記一般式（１）におけるＲ1の説明で例示した基と同じものを挙げることができ、炭素数８〜２４の直鎖状若しくは分岐状のアルケニル基としては、前記一般式（１）におけるＲ1の説明で例示した基と同じものを挙げることができ、炭素数８〜２４の直鎖状若しくは分岐状のアルキニル基としては、前記一般式（１）におけるＲ1の説明で例示した基と同じものを挙げることができる。
このような脂肪族アミンポリエーテル化合物としては、例えば下記一般式（２−ａ）で表される分子量４９４の化合物
【００３５】
【化４】
【００３６】
が、日油（株）より、「ナイミーンＬ２０７」として市販されている。
【００３７】
本発明の金属微粒子分散体は、その金属濃度が５質量％〜９０質量％の範囲が好ましく、この範囲となるように分散媒の量が決定される。金属濃度が５質量％以上であると十分な導電性が得られ、９０質量％以下であると、金属微粒子の分散性が確保される。以上の観点から、金属微粒子分散体中の金属濃度は１０〜６０質量％の範囲がより好ましい。
【００３８】
本発明の金属微粒子分散体における前述した分散剤の含有量は、該分散体全量に対して、１質量％以上であることが好ましい。この含有量が１質量％以上であると、金属微粒子の分散性が確保される。該含有量が多すぎると焼成などによって、分散剤由来の有機物の除去が困難になる上、経済的にも不利となる。以上の観点から、当該分散剤の含有量は、１〜５０質量％の範囲にあることが好ましく、より好ましくは１〜２０質量％の範囲である。
【００３９】
《金属微粒子分散体の調製》
金属微粒子分散体を調製するには、上記した分散媒中に、上記の金属微粒子と分散剤とを、それぞれ所定の割合で加え、例えば、超音波法、ミキサー法、３本ロール法、２本ロール法、アトライター、バンバリーミキサー、ペイントシェイカー、ニーダー、ホモジナイザー、ボールミル、サンドミルなどを用いて分散処理することにより、調製することができる。
このようにして得られた金属微粒子分散体は、分散性が高く、低粘度であるためインクジェット適性が向上すると共に、焼成温度が低い上、厚膜でもクラックの発生が抑制され、基材界面まで焼結が可能となる。特にマイクロ波エネルギーの印加により発生する表面波プラズマによる焼成によっても、厚膜であり、かつ基材界面まで焼結された焼結膜を得ることができる。
【００４０】
次に、本発明の導電性基板について説明する。
［導電性基板］
本発明の導電性基板は、基材上に、前述した本発明の金属微粒子分散体を用いて設けられてなるパターン状の金属微粒子焼結膜を有することを特徴とする。
なお、ここで、パターン状の金属微粒子焼結膜は、以下「導電パターン」と記載することがある。なお、ここで「導電パターン」という場合には、金属微粒子がいわゆる金属状態で導電性を有する場合をいう。
【００４１】
（基材）
本発明の導電性基板において用いる基材としては、導電性基板に用いられるものであれば特に制限されるものではなく、例えば、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、高歪点ガラス、石英ガラス等のガラス、アルミナ、シリカなどの無機材料を用いることができ、さらに高分子材料、紙などを用いることもできる。また、本発明では後に詳述するように、金属微粒子が低温で焼結されて導電性薄膜が形成されるため、基材に損傷を与えることがなく、高歪点ガラスなど耐熱性の高い特殊なガラスを使わなくてもよく、耐熱性の低い通常のソーダライムガラス等であっても使用することができる。さらには、プラスチックなどの高分子材料や紙も基材とすることができ、特に樹脂フィルムを用いることができる点で非常に有用である。
【００４２】
ここで用いられる樹脂フィルムとしては、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ガラス−エポキシ樹脂、ポリフェニレンエーテル、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、液晶性高分子化合物などを挙げることができる。
【００４３】
基材の厚さについては特に制限はないが、樹脂フィルムなどのプラスチック基材の場合には、通常１０〜３００μｍの範囲である。１０μｍ以上であると、導電パターンを形成する際に基材の変形が抑制され、形成される導電パターンの形状安定性の点で好適である。また、３００μｍ以下であると巻き取り加工を連続して行う場合に、柔軟性の点で好適である。
一方、基材が無機材料である場合には、通常０．１〜１０ｍｍ程度、好ましくは０．５〜５ｍｍである。
【００４４】
本発明の導電性基板は、前記の基材上に、前述した本発明の金属微粒子分散体を用いて、パターン状の金属微粒子焼結膜を設けてなるものであって、該金属微粒子焼結膜は、厚みが０．０１〜１００μｍ程度、好ましくは０．１〜５０μｍ程度であり、より好ましくは１〜１０μｍ程度である。
また、本発明の導電性基板における、金属微粒子焼結膜のパターン（導電パターン）の体積抵抗率は、１．０×１０-4Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。
なお、前記パターン状の金属微粒子焼結膜の形成方法については、後述する本発明の導電性基板の製造方法において詳述する。
【００４５】
本発明の導電性基板は、基材上に密着性よく設けられたパターン状の金属微粒子焼結膜を有し、信頼性、及び導電性に優れた導電性基板である。
このような、本発明の導電性基板を用いた電子部材としては、表面抵抗の低い電磁波シールド用フィルム、導電膜、フレキシブルプリント配線板などに有効に利用することができる。
【００４６】
次に、本発明の導電性基板の製造方法について説明する。
［導電性基板の製造方法］
本発明の導電性基板の製造方法は、基材上に、前述した本発明の金属微粒子分散体を含む塗布液をパターン状に印刷して印刷層を形成し、該印刷層を焼成処理してパターン状の金属微粒子焼結膜を形成することを特徴とし、前記焼成処理が、マイクロ波エネルギーの印加により発生する表面波プラズマによる焼成工程を含むことが好ましい。
【００４７】
（金属微粒子分散体を含む塗布液）
本発明の製造方法で用いられる塗布液は、上述の本発明の金属微粒子分散体を含むことが特徴である。本発明の金属微粒子分散体は、上述のように、特定の分散剤を用いることによって、分散性が高く、安定性の高いものである。それと同時に、インクジェット方式による印刷を行う場合に、吐出安定性が高く、良好なパターニング適性が得られる。
また、当該塗布液には、上述の金属微粒子分散体に加えて、塗工適性を向上させるためにさらに分散媒を加えてもよい。ここで用いる分散媒は、金属微粒子分散体の製造過程で用いた分散媒と同じであってもよいし、異なってもよい。
【００４８】
また、該塗布液には、金属微粒子分散体の他に、界面活性剤、可塑剤、防カビ剤等の添加剤を適宜配合することができる。また、更に分散性を高めるため、他の低分子量の分散剤を配合してもよい。
これらのうち、界面活性剤は、金属微粒子の分散性をさらに高めたり、塗工性を向上させることができるため、好適に配合される。界面活性剤として、具体的には、４級アンモニウム塩などのカチオン系界面活性剤；カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、リン酸エステル塩などのアニオン系界面活性剤；エーテル型、エステル型、エーテルエステル型などのノニオン系界面活性剤などが挙げられる。
さらに、造膜性を高めること、印刷適性を付与すること、及び分散性を高めることを目的として、例えばポリエステル樹脂、アクリル樹脂、あるいはウレタン樹脂等を樹脂バインダーとして塗布液に添加してもよい。また、必要に応じて、粘度調整剤、表面張力調整剤、あるいは安定剤等を添加してもよい。
【００４９】
本発明における塗布液中の固形分濃度は、基材に塗布する方法に応じて、適宜決定される。例えば、インクジェット方式の場合には、固形分濃度が５〜６０質量％となるように調整される。この範囲であると、粘度が十分に低く、基材への塗布液の印刷が容易である。
【００５０】
（印刷方法）
基材上に塗布液を印刷し、印刷層を形成する方法としては特に制限されず、グラビア印刷、スクリーン印刷、スプレーコート、スピンコート、コンマコート、バーコート、ナイフコート、オフセット印刷、フレキソ印刷、インクジェット印刷、ディスペンサ印刷、グラビアオフセット印刷などの方法を用いることができる。これらのうち、微細なパターニングを行うことができるという観点から、グラビア印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷、インクジェット印刷、及びグラビアオフセット印刷が好ましい。特に、本発明の金属微粒子分散体は、分散性に優れているため、インクジェットの吐出ノズルに詰まりが生じたり、吐出曲がりが生じることがなく、インクジェット印刷に適している。
また、本発明の方法によれば、基材上に塗布液を所望のパターンに直接印刷することができるため、従来のフォトレジストを用いた手法に比較して、著しく生産性を向上させることができる。
【００５１】
基材上の塗布液は印刷後、通常の方法で乾燥を行ってもよい。乾燥後の印刷部分の膜厚は用途等に応じ、適宜塗布量や金属微粒子の平均一次粒子径等を変化させて制御することができるが、通常、０．０１〜１００μｍの範囲、好ましくは０．１〜８０μｍの範囲であり、より好ましくは１〜５０μｍの範囲である。
【００５２】
（焼成処理）
本発明の製造方法における焼成は、金属又は金属化合物微粒子が融着して、金属微粒子焼結膜を形成することができる方法であれば特に制限はなく、例えば、焼成炉で行ってもよいし、プラズマ、加熱触媒、紫外線、真空紫外線、電子線、赤外線ランプアニール、フラッシュランプアニール、あるいはレーザーなどを用いて行ってもよい。これらの焼成方法のなかでも、マイクロ波エネルギーの印加により発生する表面波プラズマ（以下「マイクロ波表面波プラズマ」と称することがある。）により行うことが好ましい。焼成にマイクロ波表面波プラズマを用いることで、基材への熱ダメージを少なくすることができる。また、基材の表面が粗化することを防ぐことができるため、透明基材を用いる場合には、導電パターンが形成された部分以外の基材の透明性が確保される。
また、マイクロ波表面波プラズマによる焼成処理は、大面積の処理が可能で、短時間の焼成処理が可能であるため、生産性が極めて高い。
【００５３】
さらに、マイクロ波表面波プラズマを用いた焼成は、不活性ガス雰囲気下又は還元性ガス雰囲気下で行うのが、金属微粒子焼結膜の導電性の観点から好ましい。
特に、本発明においては、マイクロ波表面波プラズマを、還元性ガスの雰囲気下で発生させることが好ましく、とりわけ水素ガス雰囲気下で発生させることが好ましい。これにより、金属微粒子表面に存在する絶縁性の酸化物が還元除去され、導電性能の良好な導電パターンが形成される。
【００５４】
還元性雰囲気を形成する還元性気体としては、水素、一酸化炭素、アンモニアなどのガス、あるいはこれらの混合ガスが挙げられるが、特に、副生成物が少ない点で水素ガスが好ましい。
なお、還元性気体には、窒素、ヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトン、キセノンなどの不活性ガスを混合して用いれば、プラズマが発生し易くなるなどの効果がある。
【００５５】
マイクロ波表面波プラズマ処理の前に、金属微粒子分散体を含む塗布液を印刷した印刷層に含まれる分散剤等の有機物を除去するために、大気下または酸素を含む雰囲気下、５０〜２００℃程度の温度で１分〜２時間程度焼成することが好ましい。この焼成により、有機物が酸化分解除去され、マイクロ波表面波プラズマ処理において、金属微粒子の焼結が促進される。ただし、本発明では、上述のように、分散剤として特定のものを用いることによって、焼成処理をより低温にしたり、該マイクロ波表面波プラズマ処理の前の焼成処理を省略することができる。
【００５６】
（マイクロ波表面波プラズマの発生方法）
前記マイクロ波表面波プラズマの発生方法に特に制限はなく、例えば減圧状態の焼成処理室の照射窓からマイクロ波エネルギーを供給し、該焼成処理室内に照射窓に沿う表面波プラズマを発生させる無電極プラズマ発生手段を用いることができる。
【００５７】
前記プラズマ発生手段としては、例えば焼成処理室の照射窓から周波数２４５０ＭＨｚのマイクロ波エネルギーを供給し、該処理室内に、電子温度が約１ｅＶ以下、電子密度が約１×１０11〜１×１０13ｃｍ-3のマイクロ波表面波プラズマを発生させることができる。
なお、マイクロ波エネルギーは、一般に周波数が３００ＭＨｚ〜３０００ＧＨｚの電磁波であるが、例えば、２４５０ＭＨｚの電磁波が用いられる。この際、マイクロ波発振装置であるマグネトロンの精度誤差などのために２４５０ＭＨｚ／±５０ＭＨｚの周波数範囲を持っている。
【００５８】
（マイクロ波表面波プラズマの効果）
このようなマイクロ波表面波プラズマは、プラズマ密度が高く、電子温度が低い特性を有し、前記印刷層を低温かつ短時間で焼成処理することが可能であり、緻密かつ平滑な金属微粒子焼結膜を形成することができる。マイクロ波表面波プラズマは、処理面に対して、面内で均一の密度のプラズマが照射される。その結果、他の焼成方式と比べて、面内で部分的に粒子の焼結が進行するなど、不均一な膜が形成されることが少なく、また粒成長を防ぐことができるため、非常に緻密で、平滑な膜が得られる。また、面内処理室内に電極を設ける必要がないので、電極由来の不純物のコンタミネーションを防ぐことができ、また処理材料に対して異常な放電によるダメージを防ぐことができる。
さらに、マイクロ波表面波プラズマは、電子温度が低いため、基材をエッチングする能力が小さく、プラスチック基材に対するダメージを小さくすることができると推察される。
【００５９】
マイクロ波表面波プラズマは、樹脂基材に対する金属微粒子焼結膜の密着性を高めるのに好適である。この理由としては、マイクロ波表面波プラズマは、金属微粒子焼結膜との界面で水酸基やカルボキシル基などの極性官能基を発生させやすいためと推測される。特にポリエステル基材に対して、還元性ガス雰囲気下で発生するプラズマを用いた場合には、基材のエステル結合に、還元性ガスを有するガスのプラズマが反応し、基材の界面側に改質が起こり、極性の高い反応基が多く発生するために、金属微粒子焼結膜と基材の界面での密着性が向上するものと推察している。
したがって、従来のように、基材表面をあらかじめプラズマ処理等により粗化して、導電パターンとの密着性を向上させる方法に比較しても、本発明の方法は、基材と導電パターントの界面が平滑であり、かつ密着性が高い点で優れている。
【００６０】
このように、マイクロ波表面波プラズマにより、焼成処理されて形成された金属微粒子焼結膜は、厚みが０．０１〜１００μｍ程度、好ましくは０．１〜５０μｍ程度であり、より好ましくは１〜１０μｍ程度である。
【００６１】
本発明の導電性基板は、上述のように、基材上に、金属微粒子分散体を含む塗布液をパターン状に印刷して印刷層を形成し、該印刷層を焼成処理してパターン状の金属微粒子焼結膜を形成してなる導電性基板である。
また、本発明の導電性基板における、金属微粒子焼結膜のパターン（導電パターン）の体積抵抗率は前述したように、１．０×１０-4Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。
本発明の導電性基板は、基材上に密着性よく設けられたパターン状の金属微粒子焼結膜を有し、信頼性、及び導電性に優れた導電性基板である。
【実施例】
【００６２】
次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、この例によってなんら限定されるものではない。
なお、合成例で得られた粉体状銅微粒子の平均一次粒子径、並びに実施例で得られた銅微粒子分散体の粘度と表面張力、及び焼結膜の膜厚と焼結深度と表面抵抗を、以下に示す方法により測定した。
【００６３】
（１）銅微粒子の平均一次粒子径
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（「Ｓ−４８００（型番）」，（株）日立ハイテクノロジーズ製）を用い、同装置に付属するＳＴＥＭによる観察像により、加速電圧３０ｋＶ、エミッション電流１０μＡにて、銅微粒子の観察を行い、その平均一次粒子径について、得られた画像から任意の粒子１００個を抽出し、その粒径を計測し、平均することにより求めた。
【００６４】
（２）銅微粒子分散体の粘度及び表面張力
（ａ）粘度
銅微粒子分散体の温度２５℃における粘度を、レオメーター（株式会社アントンパール・ジャパン製）を用いて、せん断速度１０００（１／ｓ）の条件で測定した。
（ｂ）表面張力
銅微粒子分散体の温度２４〜２６℃における表面張力を、動的表面張力計（ＳＩＴＡ社製）を用いて、最大泡圧法により周期０〜１０Ｈｚの範囲で測定した。
【００６５】
（３）銅微粒子分散体のインクジェット印刷適性の評価
銅微粒子分散体のインクジェット印刷適性について、インクジェットプリンタ（「ＤＭＰ−２８３１（型番）」，ＦＵＪＩＦＩＬＭ Ｄｉｍａｔｉｘ社製）を用いて、吐出量：１０ｐＬのカートリッジヘッドで印刷し、該カートリッジヘッドの吐出曲がりや詰まりを観察し、印刷適性を評価した。
【００６６】
（４）焼結膜の膜厚、焼結深度及び表面抵抗
（ａ）膜厚及び焼結深度
走査型電子顕微鏡（「Ｓ−４８００（型番）」，（株）日立ハイテクノロジーズ製）を用い、加速電圧１ｋＶ、加速電流１０μＡで観察を行った。イオンミリングを用いて試料を切断し、断面観察を行い、焼結膜の膜厚を測定した。また、焼結膜が深さ方向に均一に焼成できているかどうかを、観察像を目視にて確認することで評価した。
（ｂ）表面抵抗
表面抵抗計（「ロレスタＧＰ（型番）」，（株）ダイアインスツルメンツ製，ＰＳＰタイププローブ）を用いて、金属微粒子焼結膜に４探針を接触させ、４探針法にて表面抵抗を測定した。
【００６７】
合成例
酸化第二銅６４ｇ、保護コロイドとしてゼラチン５．１ｇを６５０ｍＬの純水に添加・混合し、１５質量％のアンモニア水を用いて混合液のｐＨを１０に調整した後、２０分かけて室温から９０℃まで昇温させた。昇温後、撹拌しながら錯化剤として１質量％のメルカプト酢酸溶液６．４ｇと８０質量％のヒドラジン一水和物７５ｇを１５０ｍＬの純水に混合した液を添加して、１時間かけて酸化第二銅を反応させ、銅微粒子を得た。
濾液を洗浄・乾燥して、粉体状の銅微粒子を得た。得られた銅微粒子の平均一次粒子径は５０ｎｍであった。
【００６８】
実施例１ 金属微粒子分散体の作製
容量１４０ｍＬのマヨネーズ瓶に、前記式（１−ａ）で表される分子量４５１の分散剤「エマルゲン１０８（商品名）」（花王株式会社製）６ｇとブチルカルビトールアセテート３０ｇを計量して、撹拌した。分散剤が溶解してから合成例で得られた銅微粒子を２４ｇ加えて撹拌した。直径０．３ｍｍのジルコニアビーズ１５０ｇを加えて、瓶に蓋をして、ペイントシェーカーにて４時間処理することで分散体を得た。
この分散体の２５℃の粘度は５．５ｍＰａ・ｓ、２６℃の表面張力は３８．６ｍＮ／ｍであり、また、該分散体の上記規定のインクジェット印刷適性は、カートリッジヘッドの吐出曲がりや詰まりがなく、良好であった。
また、得られた分散体をポリイミドフィルム（「カプトン３００Ｈ（商品名）」，東レ・デュポン株式会社製）に、バーコートで塗布し、大気焼成２３０℃・０．５時間により、分散体中の銅微粒子以外の成分を除去した。次いで、水素ガスを導入圧力２０Ｐａで導入しながら、マイクロ波表面波プラズマ処理装置（「ＭＳＰ−１５００（型番）」，ミクロ電子株式会社製）を用いて、マイクロ波出力８００Ｗで５分間焼成し、その表面に焼結膜を有する導電性基板を得た。該基板の表面の温度を熱電対で測定したところ、表面波プラズマによる焼成前は２５℃に保持されており、焼結後（プラズマ照射終了後）は２７０℃に到達していたが、焼結膜にクラックなどは観察されなかった。また、基板界面まで焼結が進行しており、該焼結膜の膜厚は２．３μｍであり、表面抵抗は４．０×１０-2 Ω／□であった。該焼結膜の表面及びその断面をＳＥＭで観察した際のＳＥＭ写真を各々図１及び図２に示す。図２より、焼結膜の膜厚が２．３μｍであることが確認できる。
【００６９】
実施例２ 金属微粒子分散体の作製
容量１４０ｍＬのマヨネーズ瓶に、前記式（２−ａ）で表される分子量４９４の分散剤（「ナイミーンＬ２０７（商品名）」，日油株式会社製）６ｇとブチルカルビトールアセテート３０ｇを計量して、撹拌した。分散剤が溶解してから合成例で得られた銅微粒子を２４ｇ加えて撹拌した。直径０．３ｍｍのジルコニアビーズ１５０ｇを加えて、瓶に蓋をして、ペイントシェーカーにて４時間処理することで分散体を得た。
この分散体の２５℃の粘度は８．５ｍＰａ・ｓ、２５℃の表面張力は３５．７ｍＮ／ｍであり、また、該分散体の上記規定のインクジェット印刷適性は、カートリッジヘッドの吐出曲がりや詰まりがなく、良好であった。
また、実施例１と同様な条件で、ポリイミドフィルム上に焼結膜を形成させて、導電性基板を得た。該基板の表面の温度を熱電対で測定したところ、表面波プラズマによる焼成前は２５℃に保持されており、焼結後（プラズマ照射終了後）は２７０℃に到達していたが、焼結膜にクラックなどは観察されなかった。また、基板界面まで焼結が進行しており、該焼結膜の膜厚は２．１μｍであり、表面抵抗は４．５×１０-2Ω／□であった。
【００７０】
比較例１
分散剤にポリエーテル部位を含むが分子量が３００未満であるポリオキシエチレンラウリルアミン（「アミート１０２（商品名）」，花王株式会社製，分子量：２７３．４４）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして分散体を作製したところ、分散体の分散安定性が低く、数日で粒子が沈降・分離してしまった。
【００７１】
比較例２
分散剤に、分子量は３００〜５００の間であるが、ポリエーテル部位を含まないペンタエリスリトールモノオレエート（「エキセパールＰＥ−ＭＯ（商品名）」，花王株式会社製，分子量：３８８．５７２）を用いたこと以外は、実施例１と同様にして分散体を作製したところ、全く分散せず、分散体が得られなかった。
【００７２】
比較例３
容量１４０ｍＬのマヨネーズ瓶に、分散剤としてポリエーテル部位の付加率が大きく、分子量が２５６０の「ソルボンＴＲ８４３（商品名）」（東邦化学工業製）３ｇを用い、さらにブチルカルビトールアセテート（ＢＣＡ）３３ｇを計量して、撹拌した。分散剤が溶解してから合成例で得られた銅微粒子を２４ｇ加えて撹拌した。直径０．３ｍｍのジルコニアビーズ１５０ｇを加えて、瓶に蓋をして、ペイントシェーカーにて４時間処理することで分散体を得た。
この分散体を用いて、実施例１と同様な条件で、ポリイミドフィルム上に膜を形成させて、基板を得た。該基板の表面の温度を熱電対で測定したところ、表面波プラズマによる焼成前は２５℃に保持されており、焼結後（プラズマ照射終了後）は３００℃に到達していたが、膜にクラックなどは観察されなかった。また、表面付近しか焼結できず、膜中は未焼結のままであった。該膜の膜厚は２．３μｍであり、表面抵抗は８．０×１０-2Ω／□であった。
なお、前記「ソルボンＴＲ８４３」の化学構造を下記式（３）に示す。
【００７３】
【化５】
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の金属微粒子分散体は、基材上にパターン状の金属微粒子焼結膜を有する導電性基板を与えることができ、かつ分散性が高く、低粘度であるためインクジェット適性が向上すると共に、焼成温度が低い上、厚膜でもクラックの発生が抑制され、基材界面まで焼結可能な金属微粒子分散体である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも金属微粒子、分散剤、分散媒を含む分散体であって、前記金属微粒子の平均一次粒径が３０ｎｍ超１００ｎｍ以下であり、かつ前記分散剤が分子量３００〜５００の脂肪族アルコールポリエーテル化合物及び／又は脂肪族アミンポリエーテル化合物である金属微粒子分散体。
【請求項２】
前記脂肪族アルコールポリエーテル化合物がポリオキシエチレン（ＥＯ）又はポリオキシプロピレン（ＰＯ）構造を含む化合物であり、ＥＯの場合はエチレンオキシドの付加率が２以上８未満、ＰＯの場合はプロピレンオキシドの付加率が２以上６未満である請求項１に記載の金属微粒子分散体。
【請求項３】
前記脂肪族アルコールポリエーテル化合物の炭化水素基が直鎖状又は分岐状の構造を有し、かつ飽和又は不飽和であり、その炭素数が８〜２４である請求項１又は２に記載の金属微粒子分散体。
【請求項４】
前記脂肪族アミンポリエーテル化合物がポリオキシエチレン（ＥＯ）又はポリオキシプロピレン（ＰＯ）構造を含む化合物であり、ＥＯの場合はエチレンオキシドの付加率が２以上８未満であり、ＰＯの場合はプロピレンオキシドの付加率が２以上６未満である請求項１に記載の金属微粒子分散体。
【請求項５】
前記脂肪族アミンポリエーテル化合物の炭化水素基が直鎖状又は分岐状の構造を有し、かつ飽和又は不飽和であり、その炭素数が８〜２４である請求項１又は４に記載の金属微粒子分散体。
【請求項６】
分散剤の含有量が、分散体全量に対して１質量％以上である請求項１〜５のいずれかに記載の金属微粒子分散体。
【請求項７】
前記金属微粒子を構成する金属が金、銀、銅、白金、ニッケル、パラジウム、錫、鉄、クロム、コバルト、モリブデン及びマンガンの中から選ばれる少なくとも一種である請求項１〜６のいずれかに記載の金属微粒子分散体。
【請求項８】
前記金属微粒子が銅微粒子である請求項７に記載の金属微粒子分散体。
【請求項９】
前記分散媒が脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ケトン類、エステル類及びアルコール類の中から選ばれる少なくとも一種である請求項１〜８のいずれかに記載の金属微粒子分散体。
【請求項１０】
基材上に、請求項１〜９のいずれかに記載の金属微粒子分散体を用いて設けられてなるパターン状の金属微粒子焼結膜を有する導電性基板。
【請求項１１】
請求項１０に記載の導電性基板の製造方法であって、基材上に、請求項１〜９のいずれかに記載の金属微粒子分散体を含む塗布液をパターン状に印刷して印刷層を形成し、該印刷層を焼成処理してパターン状の金属微粒子焼結膜を形成する導電性基板の製造方法。
【請求項１２】
前記焼成がマイクロ波エネルギーの印加により発生する表面波プラズマによる焼成工程を含む請求項１１に記載の導電性基板の製造方法。
【請求項１】
少なくとも金属微粒子、分散剤、分散媒を含む分散体であって、前記金属微粒子の平均一次粒径が３０ｎｍ超１００ｎｍ以下であり、かつ前記分散剤が分子量３００〜５００の脂肪族アルコールポリエーテル化合物及び／又は脂肪族アミンポリエーテル化合物である金属微粒子分散体。
【請求項２】
前記脂肪族アルコールポリエーテル化合物がポリオキシエチレン（ＥＯ）又はポリオキシプロピレン（ＰＯ）構造を含む化合物であり、ＥＯの場合はエチレンオキシドの付加率が２以上８未満、ＰＯの場合はプロピレンオキシドの付加率が２以上６未満である請求項１に記載の金属微粒子分散体。
【請求項３】
前記脂肪族アルコールポリエーテル化合物の炭化水素基が直鎖状又は分岐状の構造を有し、かつ飽和又は不飽和であり、その炭素数が８〜２４である請求項１又は２に記載の金属微粒子分散体。
【請求項４】
前記脂肪族アミンポリエーテル化合物がポリオキシエチレン（ＥＯ）又はポリオキシプロピレン（ＰＯ）構造を含む化合物であり、ＥＯの場合はエチレンオキシドの付加率が２以上８未満であり、ＰＯの場合はプロピレンオキシドの付加率が２以上６未満である請求項１に記載の金属微粒子分散体。
【請求項５】
前記脂肪族アミンポリエーテル化合物の炭化水素基が直鎖状又は分岐状の構造を有し、かつ飽和又は不飽和であり、その炭素数が８〜２４である請求項１又は４に記載の金属微粒子分散体。
【請求項６】
分散剤の含有量が、分散体全量に対して１質量％以上である請求項１〜５のいずれかに記載の金属微粒子分散体。
【請求項７】
前記金属微粒子を構成する金属が金、銀、銅、白金、ニッケル、パラジウム、錫、鉄、クロム、コバルト、モリブデン及びマンガンの中から選ばれる少なくとも一種である請求項１〜６のいずれかに記載の金属微粒子分散体。
【請求項８】
前記金属微粒子が銅微粒子である請求項７に記載の金属微粒子分散体。
【請求項９】
前記分散媒が脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ケトン類、エステル類及びアルコール類の中から選ばれる少なくとも一種である請求項１〜８のいずれかに記載の金属微粒子分散体。
【請求項１０】
基材上に、請求項１〜９のいずれかに記載の金属微粒子分散体を用いて設けられてなるパターン状の金属微粒子焼結膜を有する導電性基板。
【請求項１１】
請求項１０に記載の導電性基板の製造方法であって、基材上に、請求項１〜９のいずれかに記載の金属微粒子分散体を含む塗布液をパターン状に印刷して印刷層を形成し、該印刷層を焼成処理してパターン状の金属微粒子焼結膜を形成する導電性基板の製造方法。
【請求項１２】
前記焼成がマイクロ波エネルギーの印加により発生する表面波プラズマによる焼成工程を含む請求項１１に記載の導電性基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−２１４６４１（Ｐ２０１２−２１４６４１Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８１１５４（Ｐ２０１１−８１１５４）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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