高導電性水性インキ
増大した導電性を有する水性の導電性インキを形成するために使用することができる導電性組成物が開示される。５ミクロン以下の厚さを有する乾燥インキのフィルムは、それがコーティングされたセルロース質基体の表面粗さの１．５倍未満の表面粗さを有する。水性導電性組成物は導電性粒子、好ましくは銀、陰イオン性湿潤剤、およびスチレン−アクリル共重合体を含む。組成物は非常に導電性であり、低減された乾燥エネルギーしか必要としない。さらに高速印刷プロセスにより低価格の基体に適用できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、一般に改良された特性を有する導電性の水性コーティング組成物に関する。乾燥されたコーティングは、様々な電子用途、遮蔽用途、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）用途で使用される。組成物は、たとえばＲＦＩＤアンテナなどのような電子回路を生産するための高速印刷インキとして特に有用である。
【０００２】
本発明の背景
電気的に伝導性のコーティングはエレクトロニクス産業において大きな需要がある。それらは、商品の貯蔵記録から米国のパスポートに及ぶ広い用途で、電子妨害（ＥＭＩ／ＲＦＩシールディング）から事務機器を保護し、無線周波数識別用アンテナへのプリント基盤上で複雑な電子回路類を形成するために使用される。様々な導電性のコーティングの中でも、導電性印刷インキは、様々な塗布方法および塗布への要求に適合する組成物が、コーティング・クラスのパラダイムを構成するとの観点から必要とされ成長している。
【０００３】
したがって、導電性のインキはプリント基盤上の配線やＲＦＩＤアンテナのような導体素子を形成するために、印刷エレクトロニクス産業によって使用される。今日使用される導電性インキは、本質的に有機ポリマーマトリックスからなり、その中に金属粉末、金属粉末先駆物質（金属の分解化合物）、金属でコーティングされた微粒子またはグラファイト粉末のような他の導電性の粒子状物質が分散されている。インキはさらに、通常低濃度で、安定を維持するか／または改良する添加剤（例えば凝結硬化調整剤）あるいは容易な塗布を可能とする流動調節剤（例えば溶剤）を含むことができる。導電性の重要な特性は金属粉末の濃度をコントロールすることにより調節される。その値は金属／キャリヤ比率に比例するが、とはいえ直線的ではない。導電性インキ組成物は、低速プロセス（例えばスクリーン印刷）あるいは高速プロセス（例えばロータリースクリーン印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷）で基体に通常塗布され、後者は１枚の印刷当たりのより低い加工費という長所を有する。
【０００４】
今日使用中の大多数の導電性インキ組成物は溶剤系の低速スクリーン印刷のために設計された厚いフィルムシステムである。例えば米国特許６，３２２，６２０、４，５９２，９６１、５，６２２，５４７、５，６５３，９１８および６，９３９，４８４を参照。ＲＦＩＤアンテナおよび同種のものを印刷する１つの一般的な方法は、プラスチック、紙、または厚紙基体の銀ベースのインキをスクリーン印刷し、ついで溶剤を加熱除去し、インキを硬化またはアニールし、それにより１０マイクロメートルを超える厚さを有する導電性の線を形成するというものである。しかしながら、そのような組成物は多くの欠点を持っている。溶剤に基づくシステムに伴う環境問題に加えて、厚膜塗布は、乾燥のために大きな熱エネルギーを必要とする。それらはしばしば高い乾燥温度および硬化温度を必要とし、また比較的長い乾燥時間および硬化時間を必要とする。さらに、そのようなプロセスは、インキの溶剤の除去およびインキの硬化／アニーリングを許容するために高度に熱安定性であることを基体に要求する。したがって、紙、厚紙基体および低いガラス転移温度（Ｔｇ）のポリマー基体は基体として容易に適応可能ではない。なぜならそれらはたとえコスト的に有利であっても、それらが高温に耐えない場合があるからである。高速プロセス（例えばグラビア印刷）を使用して印刷することができる他の導電性インキシステムも、高温硬化条件（典型的には１５０℃以上）を要求する。例えば米国特許公開２００４／０１４４９５８Ａ１を参照。
【０００５】
水性導電性インキおよびコーティングは、後の環境中への溶剤の放出の時に、溶剤に基づいた組成物に対して著しいエコロジー面の長所がある。しかしながら、従来、水性導電性インキは、溶剤に基づく配合で達成される高い導電率、低い電気抵抗率を提供していなかった。例えば米国特許５，２８６，４１５、５，３８９，４０３、５，４９２，６５３、５，６５８，４９９、５，７５６，００８、５，８５５，８２０、６，４１０，６３７、６，５７６，３３６および６，８６６，７９９を参照。高い導電率は、硬化された時にインキが十分な電流を流すことを保証するために必要である。より高い導電率は、導電性の粉末（典型的には銀）の濃度を増加させることにより従来達成されていたが、このアプローチは性能を向上させるが、しばしば減少した貯蔵寿命および増加するコストのような経済な欠点をもたらす。
【０００６】
導電性インキに対する他の要望される特性としては、乾燥／硬化／アニールされた時に良好な摩耗特性および耐薬品性を示し、その後の使用時に容易に引っ掻かれないし拭き取られないことがあげられる。したがって、乾燥／硬化／アニールされレジストが溶剤で拭かれたときに、導電性インキは許容される程度に基体に付着するべきである。更に、高速印刷（例えばロータリースクリーン印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷）においては、良好なインキ移りおよび良好なグラフィックの再生を得るために、導電性インキは適当なレオロジー特性と基体湿潤特性を有する必要がある。さらに、インキは基体がさらされるかもしれない物理的な変形に耐えるために、良好な柔軟性および耐熱性を有するべきである。さらに、滑らかで均一な層、すなわち低い表面粗さを有する層は望ましく、アンテナ構造に関する用途では特に望ましい。
【０００７】
従って、高い導電率、良好な印刷適性、低い表面粗さ、高速印刷工程（例えばロータリースクリーン印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷）での使用のための、低い乾燥温度および硬化温度での、短い乾燥時間および短い硬化時間を備えた水の導電性インキに対する必要性が存在する。他の所望の特性を備えた導電性インキはさらに望ましい。本発明は、望ましい性能／特性を有し、コーティングとして、特には高速印刷用インキとしての用途にふさわしい、導電性組成物の一群を提供する。
【０００８】
発明の要約
本発明は、水性の導電性インキであって、セルロースに基づく基体の表面粗さとインキ層表面の表面粗さとの比率が１．５以下、好ましくは１．２５以下であり、好ましくはシート抵抗が２００ミリオーム／スクエア未満、より好ましくは１５０ミリオーム／スクエア未満、そして最も好ましくは１２０ミリオーム／スクエア未満であるインキを提供する。この表面の粗さを備えたインキ層は、少なくとも３メートルの読み取り範囲のＵＨＦ ＲＦＩＤアンテナを提供することができる。これは例えば組成物中の導電性の粒子状物質の数を最大限にすることが導電率の最高水準を与えるという一般通念を無視し、マトリックスが水溶性のアクリル共重合体であって導電性の粒子状物質を分散させることができるものである導電性組成物を提供し、陰イオン湿潤剤を添加して、印刷された線および／またはグラフィックスの導電率を実質的に増加させることにより達成される。例えば、約５００マイクロメートル未満（特には約３００マイクロメートル未満）のラインスペース幅で、１４０ミリオーム／スクエア未満のシート抵抗を有する電気的に伝導性のグラフィックス印刷が実現できる。
【０００９】
本発明は、より詳細には、ＲＦＩＤおよび他の電子技術で使用するにふさわしいインキのような水性導電性の組成物に関する。組成物は高度に導電性で、低減された乾燥エネルギーを要求する。さらに、それは高速印刷工程によって低価格基体に適用されることができる。本発明の導電性組成物の例としては、（メタ）アクリル共重合体もしくはそれらの塩、導電性粒子状物質、陰イオン表面湿潤剤、消泡剤、水および任意に他の溶剤を含む。
【００１０】
ＲＦＩＤ用途用の主要な４つの周波数レンジは、低周波（ＬＦ）（１００〜１４０ｋＨｚ）、高周波（ＨＦ）（〜１３．５６ＭＨｚ）、極超短波（ＵＨＦ）（８００〜１０００ＭＨｚ）およびマイクロ波（〜２．４５ＧＨｚ）である。本発明は、ＲＦＩＤアンテナ（特にＵＨＦスペクトルで作動するもの）に関して有用である。重要なことには、アメリカ軍の命令およびアイテムのＲＦＩＤラベル化についての大きな小売り業者からの最近の契約により、ＵＨＦアンテナは、ＥＰＣグローバルで開発されたクラス１／Ｇｅｎ２プロトコル標準に準拠したＲＦＩＤ集積回路チップと共に通常使用される。Ｇｅｎ２標準は、北アメリカ、日本およびヨーロッパの基準を包含する、広い周波数レンジにわたり、チップ内に含まれるデータが複数回読まれることを可能にする。
【００１１】
ＲＦＩＤ集積回路チップは、通常アンテナに、接着剤（導電性あるいは非導電性））を使用して直接チップを付けることにより、あるいは２つの導電性のパッド上にあらかじめマウントされた（通常導電性の接着剤で）チップを含むストラップをアンテナに取り付けることにより取り付けられる。ＵＨＦチップの販売会社はインピン（Ｉｍｐｉｎｊ）、テキサスインストルメント、ＳＴＭマイクロ、フィリップス電気であり、エイリアンテクノロジーおよびテキサスインストルメントがストラップを提供している。ＥＰＣ Ｇｅｎ２準拠のアンテナを提供する異なる技術がタグシス（Ｔａｇｓｙｓ）ＲＦＩＤによって開発されている。タグシスＲＦＩＤ ＡＫ カーネル（Ｋｅｒｎｅｌ）システムは小さな（１２ｍｍ×８ｍｍ）主アンテナ上にマウントされた、ＥＰＣクラス１／Ｇｅｎ ２ ＵＨＦ 準拠のチップを利用する。その後、ＡＫカーネルモジュールは、通常非導電性の接着剤を使用して、より大きな第２のアンテナの上に、あるいはそのアンテナの近くに適用され、第１および第２のアンテナ間に直接の接触が存在しないようにされる。第２のアンテナの機能は、ＵＨＦエネルギーを吸収し、「カーネルモジュール」にそれを伝えることである。
【００１２】
これらおよび他の態様は、以下の発明の詳細な説明を読むことで明白になるだろう。
【００１３】
発明の詳細な説明
本発明は、望ましい特性を有する高速印刷インキとしての使用にふさわしい水性の導電性組成物を提供する。本発明の組成物は、特に高い導電率、低価格基体（例えば、セルロース系および低Ｔｇプラスチック）上の印刷適性に優れ、乾燥および硬化／アニーリングのために低い熱エネルギーを必要とし、５ミクロン以内の層の乾燥したインキは、約１．５以下、好ましくは約１．２５以下の、インキの表面粗さのセルロース質物質に基づいた基体の表面の粗さに対する比率を提供する。驚くべきことに、この粗さの乾燥インキは、３メートル以上のＵＨＦ ＲＦＩＤアンテナの読み取り範囲を提供することができる。好ましくは、基体粗さを差し引いた後の印刷の粗さは約１ミクロン未満である。インキ成分の適切な選択によりそのようなインキを実現することができることが発見された。例えば、スチレンアクリル共重合体と陰イオン性湿潤剤を組み合わせることにより、銀の粒子状物質の分散が相乗的に改良され、印刷された線および／またはグラフィックスの導電率の実質的な増加を提供できる。さらに、スチレンアクリル共重合体と陰イオン性湿潤剤の組み合わせは、優れたグラフィックの再生、均一なレイ−ダウン、貯蔵安定性、適切なレオロジーおよび基体付着を与える導電性インキを生成する。重要なことには、本発明のインキは水性である、すなわち水が主要な溶剤／キャリヤであるので、インキは明瞭な環境上の利点を提供する。
【００１４】
得られる導電性インキ組成物は、グラビア印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、リソグラフィック捺染、凸版印刷、スプレー印刷、ブラシ塗布（ペインティング）、あるいはカーテンコーティングのような様々な技術によって基体に適用されることができる。好ましい印刷方法は、ロータリースクリーン、フレキソ印刷およびグラビア印刷のような高速印刷である。高速印刷適性は電気回路類およびアンテナの生産コストを低減するために重要である。しかしながら、例えば、ＲＦＩＤアンテナにおいて使用されるタッチパッド回路類およびダイレクト−チップパッドのような、高機能用途でのエレクトロニクス産業によってしばしば要求される複雑な回路類パターンのために、そのような高速印刷の間に印刷の解像度が維持されることも重要である。
【００１５】
本発明にかかる組成物のユニークな特性は、多種の用途での適用可能性を提供する。ＲＦＩＤアンテナ構造での使用に加えて、本発明の組成物は動的または受動的な両方で使用される様々なアンテナ構造を構築するために使用することができる。本発明の組成物を使用するプリント回路図の形成は、タッチパッド、電子玩具、ディスプレイ、フレキシブルワイヤリングなどの器具における使用を可能とする。そのようなプリント回路を含んでいるアイテムとしてはコンピュータ、モニター、テレビ、および電気機器、自動車、組み立て工業のような広範な種々の産業において使用される自動化機械類があげられる。
【００１６】
本発明の組成物のユニークな特性としては、インキ膜厚が５ミクロンあるいはより少ない組成物の乾燥被膜の表面粗さの、セルロース化合物に基づいた基体の表面の粗さに対する比率が、約１．５またはそれ以下であり、好ましくは約１．２５またはそれ以下であることがあげられる。成分の任意の特定の組み合わせがどのような表面粗さ比率を提供するかは、基体上にインキをコーティングし、乾燥させ、ついでこのパラメータを測定することによ容易に決定できる。本発明の組成物は、さらに好ましくは約２００ミリオーム／スクエア未満、好ましくは約１５０ミリオーム／スクエア未満、最も好ましくは約１２０ミリオーム／スクエア未満の導電性（シート抵抗）を提供する。
【００１７】
本発明にかかる１つの組成物は以下を含む：
（ａ）導電性の粒子状物質；
（ｂ）陰イオン性湿潤剤；
（ｃ）スチレン／（メタ）アクリル共重合体またはそれらの塩、およびそれらと他の（メタ）アクリル共重合体樹脂あるいはそれらの塩とのブレンド；
（ｄ）消泡剤；および
（ｅ）水。
本発明における好ましい導電性の粒子は銀である。好ましくは、銀はフレークとして存在する。また、フレークは最も長い寸法（Ｄ９０）が約１００ｎｍから５０ミクロンであり、より好ましくは１ミクロンから２０ミクロンの間であり、少なくとも５：１のアスペクト比を有する。他のサイズを使用することもできるが、粒子状物質はすべて一般に同じＤ９０を有している。典型的に銀のフレークである粒子状物質の寸法は、溶剤の中に分散された粒子状物質の光散乱を使用して、通常決定される。あるいは、銀は球状の粒子状物質、顆粒状物質、ファイバー、粒あるいは小板の形をとることができる。少なくとも１つの直鎖カルボン酸あるいはその酸の塩で、粒子状物質は表面処理されることができる。
【００１８】
しかしながら、他の導電性の金属粒子状物質、たとえば銅、金、ニッケル、炭素、黒鉛、銀合金、銀めっきされた金属、たとえば銀コーティングされた銅、銀コーティングされたニッケル、銀コーティングされたガラス、銀コーティングされたマイカ、ニッケルコーティングされた炭素、ニッケルコーティングされた黒鉛、またはこの技術分野において公知の他の導電性粒子状物質も本発明の組成物において使用できる。異なる態様では、典型的にはカーボンブラックまたは黒鉛の形態である炭素も、単独でまたは金属粒子状物質とともに使用できる。
【００１９】
任意の公知の陰イオン界面活性剤、あるいは陰イオン界面活性剤の組み合わせを、本発明において使用することができる。有用な界面活性剤の非制限的例としては、公知のＣ１１−１８アルキルベンゼンスルフォネート（ｓｕｌｐｈｏｎａｔｅｓ）、式ＣＨ３（ＣＨ２）ｘ（ＣＨＯＳＯ３−Ｍ＋）ＣＨ３またはＣＨ３（ＣＨ２）ｙ（ＣＨＯＳＯ３− Ｍ＋）ＣＨ２ＣＨ３、［式中ｘおよび（ｙ＋１）は、少なくとも約７の整数、好ましくは少なくとも約９であり、Ｍは水に可溶化するカチオンであり、特にナトリウムである］、を有するＣ１０−１８ ２級（２，３）アルキルスルフェート、オレイルスルフェートのような不飽和スルフェート、Ｃ１０−１８アルキルアルコキシルカルボン酸塩（特にＥＯ１−７ エトキシカルボキシレート）、Ｃ１０−１８グリセロールエーテル類、Ｃ１０−１８アルキルポリグリコシド類およびそれらの対応するスルフェート化ポリグリコシド類、およびＣ１２−１８アルファ−スルフォネート脂肪酸エステル類があげられる。
【００２０】
他の陰イオン界面活性剤としては、石鹸の塩（例えばナトリウム、カリウム、アンモニウム、および置換されたアンモニウム塩、たとえばモノ−、ジ−およびトリエタノールアミン塩）、Ｃ９−２０直鎖アルキルベンゼンスルフォネート、Ｃ８−２２一級または二級アルカンスルフォネート、Ｃ８−２４オレフィンスルフォネート、スルフォン化ポリカルボン酸、アルキルグリセロールスルフォネート、脂肪アシグリセロールスルフォネート、脂肪オレイルグリセロールスルフェート、アルキルフェノール・エチレンオキシド・エーテルスルフェート、パラフィンスルフォネート、アルキルリン酸塩、アシルイソチオネートのようなイソチオネート、Ｎ−アシルタウレート、メチルタウリドの脂肪酸アミド、アルキルスクシナメートおよびスルフォスクシネート、スルフォスクシネートのモノエステル（特には飽和および不飽和のＣ１２−１８モノエステル）、スルフォスクシネートのジエステル（特には飽和および不飽和のＣ６−１４ジエステル）、Ｎ−アシルサルコシネート、アルキルポリサッカライドのスルフェート、たとえば、アルキルポリグルコシドのスルフェート、分岐鎖の一級アルキルスルフェート、アルキルポリエトキシカルボキシレート、たとえば式ＲＯ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｋＣＨ２ＣＯＯ−Ｍ＋、［式中ＲはＣ８−２２アルキルであり、ｋは０から１０の整数であり、Ｍは可溶性の塩形成性の陽イオンである］、およびイセチオン酸でエステル化され、水酸化ナトリウムで中和された脂肪酸があげられる。
【００２１】
陰イオン性の湿潤剤の具体例としては、ジヘキシルスルフォスクシネート塩、ジ−２−エチルヘキシルスルホスクシネート（ｓｕｌｆｏｓｕｃｃｉｎａｔｅ）、ジオクチルスルホスクシネート塩、および表面湿潤剤／レベリング剤として使用されるイオン性のポリアクリレート共重合体があげられる。
【００２２】
本発明においては任意の公知のスチレン−（メタ）アクリル共重合体、またはそれらの共重合体の組み合わせを使用することができる。スチレン共重合体は、スチレンあるいは置換されたスチレンとアクリレートまたはメタクリレートのいずれかと反応させることにより調製される。しばしば、スチレン共重合体はヒドロキシアルキルアクリレートとスチレンを反応させることにより調製される。そのようなヒドロキシアルキルアクリレートは、約２５％以内の水酸基含有量、たとえば２から１２重量%の含有量を有し、またアククリレートはアルキル基が脂肪族の１〜１２の炭素原子を有するものを包含する。ヒドロキシアルキルアクリレートとしては、モノ−およびポリアクリレートまたはモノおよびポリ−メタアクリレート、たとえばモノ−またはポリヒドロキシアルキル ジ−およびトリ−アクリレートもしくはアルカアルキレート、たとえばメタアクリレートもしくはエタアクリレート、並びにハロゲン置換アクリレート、たとえば塩素もしくは臭素で置換されたモノ−またはポリ−ヒドロキシアルキルアクリレート、たとえばモノ−またはポリ−ヒドロキシアルキルクロロアクリレートもしくはヒドロキシクロロアルキルジアクリレートもしくはジアルカアクリレートがあげられる。これらの（メタ）アクリレートはアクリルあるいは置換されたアクリル酸のエステルとして記載され、例えば２−ヒドロキシプロピルアクリレート、３−ヒドロキシブチルアクリレート、４−ヒドロキシペンチルアクリレート、５−ヒドロキシペンチルアクリレート、５−ヒドロキシヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシブチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルクロロアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルエタクリレート、ヒドロキシブチルエタクリレート、３−ヒドロキシプロピルメタクリレート、３−ヒドロキシプロピルクロロアクリレート、３−ヒドロキシブチルアクリレート、４−ヒドロキシブチルメタクリレート、３−ヒドロキシブチルエタクリレート、３−ヒドロキシプロピルエタクリレート、３−ヒドロキシブチルクロロアクリレート、３−ヒドロキシプロピルアクリレート、３−ヒドロキシプロピル ２−クロロアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、３−ヒドロキシエチル ２−クロロアクリレート、３−ヒドロキシブチル クロロメタアクリレート、５−ヒドロキシペンチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピル クロロメタアクリレート、５−ヒドロキシペンチルメタクリレート、６−ヒドロキシヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシブチル クロロメタアクリレート、２−ヒドロキシエチル クロロエタクリレート、３−ヒドロキシブチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチル クロロメタアクリレート、２−ヒドロキシプロピル クロロエタクリレート、２−ヒドロキシブチル ジクロロエタクリレート、２−ヒドロキシブチル クロロメタクリレート、３−ヒドロキシプロピル クロロメタアクリレート、３−ヒドロキシプロピル クロロエタクリレート、３−ヒドロキシヘキシル クロロメタアクリレート、３−ヒドロキシペンチル ２−クロロアクリレート、３−ヒドロキシブチル ブロモメタアクリレート、２−ヒドロキシブチル クロロメタアクリレート、４−ヒドロキシブチル ２−クロロエタクリレート、３−ヒドロキシペンチル ２−クロロエタクリレート、３−ヒドロキシプロピル ２−ブロモエタクリレート、４−ヒドロキシブチル ２−ブロモエタクリレート、５−ヒドロキシヘキシル メタアクリレート、６−ヒドロキシペンチル クロロメタアクリレート、および少なくとも１つの遊離アルコール水酸基を含んでいる様々な他のビニルあるいはアクリル酸エステル、例えばアクリル酸、メタアクリル酸またはエタクリル酸のモノ−あるいはポリ−ヒドロキシアクリルエステルがあげられる。
【００２３】
使用できる他のアクリル酸エステルは、１つ以上の遊離の水酸基を持っており、ポリエチレングリコール・メタクリレート、ジエチレングリコール・メタクリレート、トリエチレングリコール・メタクリレート、テトラエチレングリコール・メタクリレート、ジプロピレングリコール・メタクリレート、テトラエチレングリコールクロロアクリレート、テトラエチレングリコール・アクリレート、テトラエチレングリコールジクロロアクリレート、グリセリン・メタクリレート、ペンタエリトリトール・メタクリレート、ジエチレングリコールモノアクリレート、トリエチレングリコールモノアクリレート、ジプロピレングリコールモノアクリレート、トリメタロールエタンジアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ペンタエリトリトールトリアクリレート、グリセリン・アクリレート、ペンタエリトリトールモノアクリレート、トリメチロールエタンモノアクリレート、トリメチロールプロパンモノアクリレート、トリメチロールエタンクロロアクリレート、トリメチロールプロパン・メタクリレート、トリメチロールブタン・メタクリレート、テトラメチレングリコールクロロアクリレート、トリエチレングリコール・メタクリレート、テトラエチレングリコール・アクリレート、ペンタエリトリトールジクロロアクリレート、ジペンタエリトリトールジアクリレート、ジペンタエリトリトールトリアクリレート、ペンタエリトリトールジメタアクリレート、ペンタエリトリトールメタアクリレートおよび様々な比率での任意の水酸基含有アクリル酸の組み合わせがあげられる。
【００２４】
本発明において使用することができる営利上利用可能なスチレンアクリル共重合体の例としては、Ｊｏｎｃｒｙｌ １００、Ｊｏｎｃｒｙｌ ５０、Ｊｏｎｃｒｙｌ ６８２、Ｊｏｎｃｒｙｌ ６０、Ｊｏｎｃｒｙｌ ６７８、Ｊｏｎｃｒｙｌ ８５（すべてジョンソンポリマー社製）、ＴｒｕＤｏｔ ＩＪ−４６８０、Ｊｏｎｒｅｚ Ｉ−２６２０、Ｈｙａｔｏｐ ＨＳ−２７３４、Ｈｙａｔｏｐ ２７２０（すべてミードウエストバコ社製）、およびそれらの混合物があげられる。
【００２５】
先の樹脂に加えて、他のアクリル樹脂もフィルムに柔軟性を加えるためにスチレンアクリル共重合体と組み合わせて使用することができる。
本発明で使用することができる営利上利用可能なアクリルの共重合体の例としてはＪｏｎｅｒｙｌ １４２、Ｊｏｎｅｒｙｌ ９１、Ｊｏｎｅｒｙｌ ８５（すべてジョンソンポリマー社製）、Ｍｏｒｃｒｙｌ １３２（ロームアンドハース社製）、Ｊｏｎｒｅｚ Ｄ−２１５３（ミードウエストバコ社製）、およびそれらの混合物があげられる。
【００２６】
共重合体は好ましくは、水溶性を付与するために、または水溶性を増大させるために塩の形で使用される。適切な塩は、アンモニア、アミン、メタノールのようなアルコール、ナトリウムおよびカリウムのようなアルカリ金属等と形成することができる。水性樹脂溶液の形のアクリル共重合体を使用することが最も便利である。
【００２７】
１つ以上の消泡剤が、組成物を調製するために混合する際に、および印刷中に、邪魔な泡の形成を回避するために使用される。任意の従来公知の消泡剤を使用することができる。非制限的な典型的な例としては、Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）ＤＦ−６５９、Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）ＤＦ−５８、Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）ＤＦ−６６（すべてエアープロダクツ社製）、Ｆｏａｍｍａｓｔｅｒ（登録商標）（ヘンケル社製）ＢＹＫ（登録商標）−０１９、ＢＹＫ（登録商標）−０２１、ＢＹＫ（登録商標）−０２２、ＢＹＫ（登録商標）−０２５（すべてＢｙｋ Ｃｈｅｍｉｅ社製）およびＤｅｅ Ｆｏ ２１５、Ｄｅｅ Ｆｏ ＸＲＭ−１５４７Ａ（すべてウルトラアディティブズ（Ｕｌｔｒａ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ）社製）があげられる。
【００２８】
所望の場合には、アルコール、アミン、グリコール、アセテート、エーテル、ケトン、アルデヒド、アミドおよびそれらの混合物のような溶剤が、レオロジー、乾燥速度、貯蔵安定性を所望の通りに調整するか改良するために加えられることができる。
水は主要な溶剤のままである。
【００２９】
本発明の組み合わせは、一般に約１０から９０％、好ましくは約４０から７５％、最も好ましくは約５０から７０％の導電性の粒子状物質；約０．０１から６％、好ましくは約０．１から３％、最も好ましくは約０．５から２％の陰イオン性湿潤剤；約２から５０％、好ましくは約２から２０％、最も好ましくは約４から１０％のスチレン／（メタ）アクリル共重合体；約０．０１から４％、好ましくは約０．１から２％、最も好ましくは約０．２から１．５％の消泡剤；約１０から８０％、好ましくは約２０から６５％、最も好ましくは約２５から３５％の水；を含み、残部は上記の他の成分である。共重合体の水に対する比率は、好ましくは約４対１から１対８である。組成物も他の成分と組み合わせられるために濃縮物として提供されることができる。その場合、導電性の粒子状物質は、約２０から９５重量%、好ましくは約４０から８０重量%、より好ましくは約６０から７０重量%で存在し；スチレンアクリル共重合体は、約５から５０重量%、好ましくは約６から４５重量%、より好ましくは約７．５から３０重量%で存在し；消泡剤は約０．０５から５重量%、好ましくは約０．２から３重量%、より好ましくは約０．３から２重量%で存在し；また、陰イオン界面活性剤は、約０．０１から５重量%、好ましくは約０．１から３重量%、より好ましくは約０．１から１．５重量%で存在する。濃縮物は、さらに他のインキ成分を含むことができる。他の公知の構成要素は導電性組成物中に存在することができる。それらとしては、粘度調節剤、乾燥遅延剤、流動性改良添加剤、接着促進剤およびレオロジー改良剤があげられる。これらおよび他の添加物は、単独で、または互いの様々な組合わせで使用されてもよい。
【００３０】
組成物は多くの方法を使用して調製できる。組成物を生産する好ましい方法は、容器に様々な構成要素を加えて、高速ミキサーによって構成要素を混合し、完成組成物を形成することである。あるいは、アクリルの共重合体中へ導電性の粒子状物質（すなわち銀のフレーク）を高速混合機、ボールミル、３本ロールミル、押し出しなどにより分散し、ある場合には濃縮物を形成し、これに陰イオン性湿潤剤、消泡剤、水および他の溶剤を添加して完成組成物を形成することができる。
【００３１】
組成物を基体に適用して導電性の層を形成する方法としては、コーティング、スプレー、印刷およびペインティングがあげられる。この組成物に適用可能な印刷技術としては、凸版活字印刷、スクリーン印刷、ロータリースクリーン印刷、グラビア印刷およびフレキソ印刷があげられる。直接または間接であるシリンダ印刷、たとえばフレキソ印刷は、好ましい。そして組成物がスクリーンを通過することを強要する方法は、可能であるが好ましくはない。組成物は、様々なタイプのセルロース性基体（すなわち紙、厚紙）、およびポリエステル、ポリプロピレンなどのようなプラスチックに適用できる。
【００３２】
基体に一旦適用された組成物は当該技術分野で既知の多くの技術および方法を使用して乾燥することができる。印刷技術を使用して調製されたアイテムについては、プレスにＩＲドライヤー、強制熱風送風機、アニーリングローラあるいはマイクロ波装置を装備して、水溶剤を除去して、インキ層を硬化／アニールすることができる。あるいは、印刷されたアイテムは部分的にプレス上で乾燥され、ついで乾燥炉内に配置されるかまたは他の乾燥システムを通り、さらにインキを硬化／アニールすることができる。
【００３３】
さらに本発明を例証するために、様々な実施例が以下に記載される。しかし、これらの実施例に記載される具体的な物質およびその量、並びに他の条件および詳細は、本発明を制限することを意図するものではない。部およびパーセンテージはすべて重量による。また、特記のない限り、温度はすべて摂氏度である。
【００３４】
実施例１
【００３５】
印刷された層の導電性に対する、スチレンアクリル共重合体に陰イオン性表面湿潤剤を加えることによる相乗効果を実証するために、様々な化学種の１６の湿潤剤が、６３％の銀フレーク（フェロ社製（Ｆｅｒｒｏ））、２６％のスチレン−アクリル共重合体樹脂（２７重量%の樹脂、アンモニウム塩、ミードウエストバコ社製）、１％の消泡剤（ウルトラ アディティブズ社製）および１０重量%の水を含む水性フレキソ印刷用導電性インキ配合物に加えられた。基本組成物に加えられた湿潤剤の量は、すべての場合に１．０−１．２％だった。得られたインキは、９５Ｑのフレキソ印刷のハンドプルーファーを使用して、ＰＥＴシートに塗布され、乾燥され、シート抵抗が測定された。ＡＳＰ ４ポイントのプローブを備えたＬｏｒｅｓｔｏ−ＥＰの低抵抗率計が、ハンドプルーファーから切り出された２×４インチのサンプルのシート抵抗を測定するために使用された。
結果は表１に示される。
【００３６】
【表１】
【００３７】
観察されたように、陰イオン性湿潤剤の使用だけが導電性の著しい改良をもたらす。
他の湿潤剤の使用は、導電性における著しい改良を提供しなかったか、あるいは性能の低下（つまりより高い抵抗）に帰着した。
【００３８】
実施例２
スチレンアクリル共重合体に陰イオン性湿潤剤を加えると、印刷されたインキの表面抵抗率の減少に帰着することをさらに例証するために、陰イオン性湿潤剤ＢＹＫ ３８１およびＨｙｄｒｏｐａｌａｔ ８７５が、ジョンソンポリマー社製のスチレンアクリル共重合体に加えられた。実施例１でのように、ベース組成物は樹脂、銀フレーク、消泡剤および水を含有して調製され、陰イオン性湿潤剤はこの組成物に加えられた。インキ・ベースの組成は表２に示される。ベースは、１０分間、毎分６，０００回転で以下の構成要素をディスパーマツト（Ｄｉｓｐｅｒｍａｔ）ミキサーで混合することにより調製された。
【００３９】
【表２】
【００４０】
表２のベース組成物に、１重量％のＢＹＫ ３８１が加えられた。その後、組成物は９５Ｑ ハンドプルーフを使用して、ＰＥＴ基体に塗布され乾燥され、シート抵抗を測定した。湿潤剤を含まないベース組成について得られた１．２２オーム／スクエアのシート抵抗と比較して、ＢＹＫ ３８１を含む組成物は、０．３８オーム／スクエアのシート抵抗を有していた。２ｗｔ％のＨｙｄｒｏｐａｌａｔ ８７５が同じベース組成に加えられた時、乾燥フィルムのシート抵抗は０．８３オーム／スクエアだった。これらの結果はさらに、スチレンアクリル樹脂／銀粒子状物質のコーティングへ、陰イオン性湿潤剤を加えた時の、乾燥フィルムの導電性に与える相乗効果を実証する。
【００４１】
実施例３
次の例は、さらに本発明のインキの典型的な特性を例証する。水性の銀導電性インキは、１０分間、毎分６，０００回転で次の構成要素をディスパーマツトミキサーで混合することにより調製された。
【００４２】
【表３】
【００４３】
インキは、ＰＥＴ基体および紙基体に塗布され、３から５ミクロンの厚さの乾燥した層について０．１２および０．１０オーム／スクエアのシート抵抗値（つまり３０〜６０ マイクロオーム・ｃｍの間の体積抵抗）を与えた。
【００４４】
陰イオン性湿潤剤を含まないで配合された同じインキは、２４−２６秒の粘度を示し、乾燥後に０．２５オーム／スクエア以上のシート抵抗値（つまり１２５ マイクロオーム・ｃｍ以上の体積抵抗）を示した。
【００４５】
実施例４
【００４６】
ＲＦＩＤアンテナを印刷するための組成物の適合性を実証するために、ＵＨＦ ＲＦＩＤアンテナ・コンフィギュレーション（エイリアン「Ｉ」）が、実施例３のインキを使用して、６０ｌｂコート紙基体上にフレキソ印刷機を使用して印刷された。得られたアンテナは、エイリアン・テクノロジーズ社から、クラス１／Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ １ ＵＨＦ ＲＦＩＤストラップ（チップは２つの伝導性パッドに取り付けられた）に、２−成分系銀エポキシ導電性接着剤で接続された。エイリアンＡＬＲ９８００リーダを使用して、得られたＵＨＦ ＲＦＩＤタグは、３メートルを超える範囲で読み取ることができた。さらに、エイリアン・テクノロジーズ社からのＥＰＣ準拠のクラス１／Ｇｅｎ ２ ＵＨF RFID ストラップが、印刷された「Ｉ」アンテナに付けられた。得られたアンテナは２メートルを超えて読み取り可能であり、短距離では毎秒約６００の読取速度で読み取り可能であった。
【００４７】
実施例５
【００４８】
電子回路類の印刷用の本発明の組成物の高速および高解像度適応性をさらに例証するために、実施例３の組成物はシート抵抗測定用の長方形のグラフィックおよびインピン社からの「シン プロペラ（Ｔｈｉｎ Ｐｒｏｐｅｌｌｅｒ）」ＵＨＦ ＲＦＩＤアンテナデザインを含んでいるフレキソ版を使用して、フレキソ印刷機中で１５０ＦＰＭで印刷された。「シン プロペラ」はダイレクト−チップアタッチメントのために設計されており、したがって３００ミクロンだけ隔てられているコンタクトパッドを含んでいる。６０ｌｂコート紙に、ダイレクト−チップアタッチメントパッドが、パッド−パッド接触による回路のショートを有して、成功裡に印刷された。これらの印刷条件の下で測定されたシート抵抗は０．１２オーム／スクエアだった。Ｉｍｐｉｎｊ ＭｏｎｚａのＥＰＣ準拠のクラス１／Ｇｅｎ ２ ＵHF RFID集積回路チップが、エポキシ接着剤を使用して、ダイレクト−チップアタッチメント点で印刷された「シン プロペラ」アンテナに取り付けられた。得られたアンテナは、エイリアンＡＬＲ９８００リーダを使用して、約２メートルの距離で読まれた。
【００４９】
実施例６
【００５０】
さらに導電性のアンテナとＲＦＩＤ集積回路チップの直接の接続を要求しないＲＦＩＤアンテナを印刷するための組成物の適合性を実証するために、実験はタグシス ＲＦＩＤからのＡＫ カーネルシステムを使用して行なわれた。ＡＫタグ・ウォームアップ・キット改訂版１．０（２００６年２月）の図５（衣料品値札タグ）および図６（箱）に示したものと同様の設計のアンテナを使用し、アンテナがＰＥＴ（Ｍｅｌｉｎｅｘ ３５９）および６０ｌｂコート紙の両方の上に、例３のインキを使用して、フレキソ印刷機で印刷された。ＰＥＴとコート紙の両方の上に印刷した図５に類似するアンテナ設計に付けられたＡＫ カーネルは、エイリアンＡＬＲ９８００リーダを使用して約１メートルで読み取ることができ、また図６に類似するアンテナでは約３メートルで読み取ることができた。
【００５１】
実施例７
他の技術によって適用される本発明の組成物の適用可能性をさらに例証するため、ディスパーマツトミキサーで２０分間、毎分２０００回転で混合して、表４の組成物が調製された。
【００５２】
【表４】
表４の組成物は、Ｍｅｌｉｎｅｘ ＳＴ５０５ ＰＥＴ基体上に、７７Ｔスクリーンを使用して、トレーラースクリーンプリントされ、５分間１２０℃で乾燥された。乾いたインキ層は、厚さが約７ミクロンで、０．０８０オーム／スクエア（２５ミクロンの厚さで２２ミリオーム／スクエア）のシート抵抗を示した。したがって、この実施例で制作された印刷は、プリント回路基板あるいはＨＦ／ＵＨＦ ＲＦＩＤアンテナ中の回路類のような様々な電子用途において使用することができる。
【００５３】
実施例８
さらに本発明の組成物が銀以外のフレーク粒子状物質を含んでいるコーティングに適用可能であることを例証するために、スチレンアクリルのマトリックスに銀でコーティングされたガラスフレークを含む組成物が試験された。試験された組成物は、４４．９％の銀でコーティングされたガラスフレーク（ポッターズ・インダストリーズ）、３７．７％のスチレンアクリル共重合体樹脂（２７ｗｔ％樹脂、アンモニウム塩、ミードウエストバコ社製）、０．２％の消泡剤（ウルトラアディティブズ社製）および１６．５重量%の水を含み、ディスパーマツトミキサーで２０分間、毎分２０００回転で混合することにより調製された。この組成物に、様々な化学物質の湿潤剤の３．０重量%が加えられた（表５）。
【００５４】
【表５】
【００５５】
得られたインキは、９５Ｑのフレキソ印刷のハンドプルーファーを使用して、ＰＥＴシートに塗布され、乾燥され、シート抵抗が測定された。示されたように、陰イオン性湿潤剤は導電性において最大の改良をもたらした。他の湿潤剤は、導電性において小さな改良を示すかまたは性能の低下（つまり抵抗の増大）に帰着した。
【００５６】
実施例９
【００５７】
本発明の特徴的な小さな表面の粗さ特性を例証し、所望の表面粗さが適当な配合により達成されうることを示すために、コート紙（Ａｐｐｌｅｔｏｎ Ｃｏａｔｅｄ社製の６０ｌｂ Ｃ１ｓ）上にフレキソ印刷によって印刷された実施例３のインキの表面の粗さが、滑らかな表面（およびしたがって印刷されたインキにより少ない粗さをもたらす）を有するコート紙の上にフレキソ印刷によって印刷された水性の銀インキの市販のサンプルの粗さと比較された。表面の粗さは、ＶＳＩモードを使用して２．５倍で増幅したＷＹＫＯ ＮＴ１１００ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ でスキャンされ、２回のスキャンの平均をとった。二乗和平均（ＲＭＳ）粗さ（Ｒｑ）は、それぞれの印刷の異なる５箇所の点の平均をとることにより計算された。実施例３のインキでの印刷で得られた平均ＲＭＳ粗さは、１．５４ミクロンの粗さの基体で１．９２ミクロンであり、印刷粗さの基体粗さとの比率は１．１５だった。比較インキは、より小さい粗さ（１．２７ミクロン）の基体上で２．９５ミクロンのより大きな平均ＲＭＳ粗さを与えた。印刷粗さの基体粗さへの比率は２．３２だった。
【００５８】
実施例１０
【００５９】
さらに本発明の低表面粗さ印刷を生成する能力を例証するために、実施例３のインキがフレキソ印刷によってプラスチック基体（デュポン社製、Ｍｅｌｉｎｅｘ ３５９）上に印刷された。印刷のＲＭＳ粗さはわずか０．８８ミクロンであった。基体の粗さは０．５７ミクロンであり、印刷粗さの基体粗さへの比率は１．５４だった。
【００６０】
実施例１１
【００６１】
低い表面の粗さがＵＨＦ ＲＦＩＤアンテナ読み取り範囲に持つ肯定的な影響を例証するために、実施例３のインキが様々な基体上にエイリアン”Ｉ”アンテナの形でフレキソ印刷によって印刷された。得られたアンテナは、エイリアン・テクノロジーズ社製のクラス １／Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ １ ＵＨＦ ＲＦＩＤ ストラップ（チップは２つの導電性のパッドに接続された）に、２−成分の銀エポキシの導電性の接着剤で接続された。得られたＵＨＦ ＲＦＩＤタグは、エイリアンＡＬＲ９８００リーダを使用して、４メートルを超える範囲で検知できた。詳細は、下記の表６で述べられる。低い（１．１５より小さい）基体粗さに対する印刷粗さと、測定されたアンテナの読み取り範囲との組み合わせは、コーティングされていない基体上にさえアンテナとして機能する均一な導電性の層を生成する本発明のユニークな能力を示す。
【００６２】
【表６】
【００６３】
本発明はそれの特定の実施態様に関して記載されたが、その精神および範囲から外れずに、多くの変更、修正および変化を行なうことができることは明白である。
従って、それは、明細書に記載された精神および広い範囲以内にあるような変更、修正および変化をすべて包含するように意図される。
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、一般に改良された特性を有する導電性の水性コーティング組成物に関する。乾燥されたコーティングは、様々な電子用途、遮蔽用途、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）用途で使用される。組成物は、たとえばＲＦＩＤアンテナなどのような電子回路を生産するための高速印刷インキとして特に有用である。
【０００２】
本発明の背景
電気的に伝導性のコーティングはエレクトロニクス産業において大きな需要がある。それらは、商品の貯蔵記録から米国のパスポートに及ぶ広い用途で、電子妨害（ＥＭＩ／ＲＦＩシールディング）から事務機器を保護し、無線周波数識別用アンテナへのプリント基盤上で複雑な電子回路類を形成するために使用される。様々な導電性のコーティングの中でも、導電性印刷インキは、様々な塗布方法および塗布への要求に適合する組成物が、コーティング・クラスのパラダイムを構成するとの観点から必要とされ成長している。
【０００３】
したがって、導電性のインキはプリント基盤上の配線やＲＦＩＤアンテナのような導体素子を形成するために、印刷エレクトロニクス産業によって使用される。今日使用される導電性インキは、本質的に有機ポリマーマトリックスからなり、その中に金属粉末、金属粉末先駆物質（金属の分解化合物）、金属でコーティングされた微粒子またはグラファイト粉末のような他の導電性の粒子状物質が分散されている。インキはさらに、通常低濃度で、安定を維持するか／または改良する添加剤（例えば凝結硬化調整剤）あるいは容易な塗布を可能とする流動調節剤（例えば溶剤）を含むことができる。導電性の重要な特性は金属粉末の濃度をコントロールすることにより調節される。その値は金属／キャリヤ比率に比例するが、とはいえ直線的ではない。導電性インキ組成物は、低速プロセス（例えばスクリーン印刷）あるいは高速プロセス（例えばロータリースクリーン印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷）で基体に通常塗布され、後者は１枚の印刷当たりのより低い加工費という長所を有する。
【０００４】
今日使用中の大多数の導電性インキ組成物は溶剤系の低速スクリーン印刷のために設計された厚いフィルムシステムである。例えば米国特許６，３２２，６２０、４，５９２，９６１、５，６２２，５４７、５，６５３，９１８および６，９３９，４８４を参照。ＲＦＩＤアンテナおよび同種のものを印刷する１つの一般的な方法は、プラスチック、紙、または厚紙基体の銀ベースのインキをスクリーン印刷し、ついで溶剤を加熱除去し、インキを硬化またはアニールし、それにより１０マイクロメートルを超える厚さを有する導電性の線を形成するというものである。しかしながら、そのような組成物は多くの欠点を持っている。溶剤に基づくシステムに伴う環境問題に加えて、厚膜塗布は、乾燥のために大きな熱エネルギーを必要とする。それらはしばしば高い乾燥温度および硬化温度を必要とし、また比較的長い乾燥時間および硬化時間を必要とする。さらに、そのようなプロセスは、インキの溶剤の除去およびインキの硬化／アニーリングを許容するために高度に熱安定性であることを基体に要求する。したがって、紙、厚紙基体および低いガラス転移温度（Ｔｇ）のポリマー基体は基体として容易に適応可能ではない。なぜならそれらはたとえコスト的に有利であっても、それらが高温に耐えない場合があるからである。高速プロセス（例えばグラビア印刷）を使用して印刷することができる他の導電性インキシステムも、高温硬化条件（典型的には１５０℃以上）を要求する。例えば米国特許公開２００４／０１４４９５８Ａ１を参照。
【０００５】
水性導電性インキおよびコーティングは、後の環境中への溶剤の放出の時に、溶剤に基づいた組成物に対して著しいエコロジー面の長所がある。しかしながら、従来、水性導電性インキは、溶剤に基づく配合で達成される高い導電率、低い電気抵抗率を提供していなかった。例えば米国特許５，２８６，４１５、５，３８９，４０３、５，４９２，６５３、５，６５８，４９９、５，７５６，００８、５，８５５，８２０、６，４１０，６３７、６，５７６，３３６および６，８６６，７９９を参照。高い導電率は、硬化された時にインキが十分な電流を流すことを保証するために必要である。より高い導電率は、導電性の粉末（典型的には銀）の濃度を増加させることにより従来達成されていたが、このアプローチは性能を向上させるが、しばしば減少した貯蔵寿命および増加するコストのような経済な欠点をもたらす。
【０００６】
導電性インキに対する他の要望される特性としては、乾燥／硬化／アニールされた時に良好な摩耗特性および耐薬品性を示し、その後の使用時に容易に引っ掻かれないし拭き取られないことがあげられる。したがって、乾燥／硬化／アニールされレジストが溶剤で拭かれたときに、導電性インキは許容される程度に基体に付着するべきである。更に、高速印刷（例えばロータリースクリーン印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷）においては、良好なインキ移りおよび良好なグラフィックの再生を得るために、導電性インキは適当なレオロジー特性と基体湿潤特性を有する必要がある。さらに、インキは基体がさらされるかもしれない物理的な変形に耐えるために、良好な柔軟性および耐熱性を有するべきである。さらに、滑らかで均一な層、すなわち低い表面粗さを有する層は望ましく、アンテナ構造に関する用途では特に望ましい。
【０００７】
従って、高い導電率、良好な印刷適性、低い表面粗さ、高速印刷工程（例えばロータリースクリーン印刷、フレキソ印刷、グラビア印刷）での使用のための、低い乾燥温度および硬化温度での、短い乾燥時間および短い硬化時間を備えた水の導電性インキに対する必要性が存在する。他の所望の特性を備えた導電性インキはさらに望ましい。本発明は、望ましい性能／特性を有し、コーティングとして、特には高速印刷用インキとしての用途にふさわしい、導電性組成物の一群を提供する。
【０００８】
発明の要約
本発明は、水性の導電性インキであって、セルロースに基づく基体の表面粗さとインキ層表面の表面粗さとの比率が１．５以下、好ましくは１．２５以下であり、好ましくはシート抵抗が２００ミリオーム／スクエア未満、より好ましくは１５０ミリオーム／スクエア未満、そして最も好ましくは１２０ミリオーム／スクエア未満であるインキを提供する。この表面の粗さを備えたインキ層は、少なくとも３メートルの読み取り範囲のＵＨＦ ＲＦＩＤアンテナを提供することができる。これは例えば組成物中の導電性の粒子状物質の数を最大限にすることが導電率の最高水準を与えるという一般通念を無視し、マトリックスが水溶性のアクリル共重合体であって導電性の粒子状物質を分散させることができるものである導電性組成物を提供し、陰イオン湿潤剤を添加して、印刷された線および／またはグラフィックスの導電率を実質的に増加させることにより達成される。例えば、約５００マイクロメートル未満（特には約３００マイクロメートル未満）のラインスペース幅で、１４０ミリオーム／スクエア未満のシート抵抗を有する電気的に伝導性のグラフィックス印刷が実現できる。
【０００９】
本発明は、より詳細には、ＲＦＩＤおよび他の電子技術で使用するにふさわしいインキのような水性導電性の組成物に関する。組成物は高度に導電性で、低減された乾燥エネルギーを要求する。さらに、それは高速印刷工程によって低価格基体に適用されることができる。本発明の導電性組成物の例としては、（メタ）アクリル共重合体もしくはそれらの塩、導電性粒子状物質、陰イオン表面湿潤剤、消泡剤、水および任意に他の溶剤を含む。
【００１０】
ＲＦＩＤ用途用の主要な４つの周波数レンジは、低周波（ＬＦ）（１００〜１４０ｋＨｚ）、高周波（ＨＦ）（〜１３．５６ＭＨｚ）、極超短波（ＵＨＦ）（８００〜１０００ＭＨｚ）およびマイクロ波（〜２．４５ＧＨｚ）である。本発明は、ＲＦＩＤアンテナ（特にＵＨＦスペクトルで作動するもの）に関して有用である。重要なことには、アメリカ軍の命令およびアイテムのＲＦＩＤラベル化についての大きな小売り業者からの最近の契約により、ＵＨＦアンテナは、ＥＰＣグローバルで開発されたクラス１／Ｇｅｎ２プロトコル標準に準拠したＲＦＩＤ集積回路チップと共に通常使用される。Ｇｅｎ２標準は、北アメリカ、日本およびヨーロッパの基準を包含する、広い周波数レンジにわたり、チップ内に含まれるデータが複数回読まれることを可能にする。
【００１１】
ＲＦＩＤ集積回路チップは、通常アンテナに、接着剤（導電性あるいは非導電性））を使用して直接チップを付けることにより、あるいは２つの導電性のパッド上にあらかじめマウントされた（通常導電性の接着剤で）チップを含むストラップをアンテナに取り付けることにより取り付けられる。ＵＨＦチップの販売会社はインピン（Ｉｍｐｉｎｊ）、テキサスインストルメント、ＳＴＭマイクロ、フィリップス電気であり、エイリアンテクノロジーおよびテキサスインストルメントがストラップを提供している。ＥＰＣ Ｇｅｎ２準拠のアンテナを提供する異なる技術がタグシス（Ｔａｇｓｙｓ）ＲＦＩＤによって開発されている。タグシスＲＦＩＤ ＡＫ カーネル（Ｋｅｒｎｅｌ）システムは小さな（１２ｍｍ×８ｍｍ）主アンテナ上にマウントされた、ＥＰＣクラス１／Ｇｅｎ ２ ＵＨＦ 準拠のチップを利用する。その後、ＡＫカーネルモジュールは、通常非導電性の接着剤を使用して、より大きな第２のアンテナの上に、あるいはそのアンテナの近くに適用され、第１および第２のアンテナ間に直接の接触が存在しないようにされる。第２のアンテナの機能は、ＵＨＦエネルギーを吸収し、「カーネルモジュール」にそれを伝えることである。
【００１２】
これらおよび他の態様は、以下の発明の詳細な説明を読むことで明白になるだろう。
【００１３】
発明の詳細な説明
本発明は、望ましい特性を有する高速印刷インキとしての使用にふさわしい水性の導電性組成物を提供する。本発明の組成物は、特に高い導電率、低価格基体（例えば、セルロース系および低Ｔｇプラスチック）上の印刷適性に優れ、乾燥および硬化／アニーリングのために低い熱エネルギーを必要とし、５ミクロン以内の層の乾燥したインキは、約１．５以下、好ましくは約１．２５以下の、インキの表面粗さのセルロース質物質に基づいた基体の表面の粗さに対する比率を提供する。驚くべきことに、この粗さの乾燥インキは、３メートル以上のＵＨＦ ＲＦＩＤアンテナの読み取り範囲を提供することができる。好ましくは、基体粗さを差し引いた後の印刷の粗さは約１ミクロン未満である。インキ成分の適切な選択によりそのようなインキを実現することができることが発見された。例えば、スチレンアクリル共重合体と陰イオン性湿潤剤を組み合わせることにより、銀の粒子状物質の分散が相乗的に改良され、印刷された線および／またはグラフィックスの導電率の実質的な増加を提供できる。さらに、スチレンアクリル共重合体と陰イオン性湿潤剤の組み合わせは、優れたグラフィックの再生、均一なレイ−ダウン、貯蔵安定性、適切なレオロジーおよび基体付着を与える導電性インキを生成する。重要なことには、本発明のインキは水性である、すなわち水が主要な溶剤／キャリヤであるので、インキは明瞭な環境上の利点を提供する。
【００１４】
得られる導電性インキ組成物は、グラビア印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、リソグラフィック捺染、凸版印刷、スプレー印刷、ブラシ塗布（ペインティング）、あるいはカーテンコーティングのような様々な技術によって基体に適用されることができる。好ましい印刷方法は、ロータリースクリーン、フレキソ印刷およびグラビア印刷のような高速印刷である。高速印刷適性は電気回路類およびアンテナの生産コストを低減するために重要である。しかしながら、例えば、ＲＦＩＤアンテナにおいて使用されるタッチパッド回路類およびダイレクト−チップパッドのような、高機能用途でのエレクトロニクス産業によってしばしば要求される複雑な回路類パターンのために、そのような高速印刷の間に印刷の解像度が維持されることも重要である。
【００１５】
本発明にかかる組成物のユニークな特性は、多種の用途での適用可能性を提供する。ＲＦＩＤアンテナ構造での使用に加えて、本発明の組成物は動的または受動的な両方で使用される様々なアンテナ構造を構築するために使用することができる。本発明の組成物を使用するプリント回路図の形成は、タッチパッド、電子玩具、ディスプレイ、フレキシブルワイヤリングなどの器具における使用を可能とする。そのようなプリント回路を含んでいるアイテムとしてはコンピュータ、モニター、テレビ、および電気機器、自動車、組み立て工業のような広範な種々の産業において使用される自動化機械類があげられる。
【００１６】
本発明の組成物のユニークな特性としては、インキ膜厚が５ミクロンあるいはより少ない組成物の乾燥被膜の表面粗さの、セルロース化合物に基づいた基体の表面の粗さに対する比率が、約１．５またはそれ以下であり、好ましくは約１．２５またはそれ以下であることがあげられる。成分の任意の特定の組み合わせがどのような表面粗さ比率を提供するかは、基体上にインキをコーティングし、乾燥させ、ついでこのパラメータを測定することによ容易に決定できる。本発明の組成物は、さらに好ましくは約２００ミリオーム／スクエア未満、好ましくは約１５０ミリオーム／スクエア未満、最も好ましくは約１２０ミリオーム／スクエア未満の導電性（シート抵抗）を提供する。
【００１７】
本発明にかかる１つの組成物は以下を含む：
（ａ）導電性の粒子状物質；
（ｂ）陰イオン性湿潤剤；
（ｃ）スチレン／（メタ）アクリル共重合体またはそれらの塩、およびそれらと他の（メタ）アクリル共重合体樹脂あるいはそれらの塩とのブレンド；
（ｄ）消泡剤；および
（ｅ）水。
本発明における好ましい導電性の粒子は銀である。好ましくは、銀はフレークとして存在する。また、フレークは最も長い寸法（Ｄ９０）が約１００ｎｍから５０ミクロンであり、より好ましくは１ミクロンから２０ミクロンの間であり、少なくとも５：１のアスペクト比を有する。他のサイズを使用することもできるが、粒子状物質はすべて一般に同じＤ９０を有している。典型的に銀のフレークである粒子状物質の寸法は、溶剤の中に分散された粒子状物質の光散乱を使用して、通常決定される。あるいは、銀は球状の粒子状物質、顆粒状物質、ファイバー、粒あるいは小板の形をとることができる。少なくとも１つの直鎖カルボン酸あるいはその酸の塩で、粒子状物質は表面処理されることができる。
【００１８】
しかしながら、他の導電性の金属粒子状物質、たとえば銅、金、ニッケル、炭素、黒鉛、銀合金、銀めっきされた金属、たとえば銀コーティングされた銅、銀コーティングされたニッケル、銀コーティングされたガラス、銀コーティングされたマイカ、ニッケルコーティングされた炭素、ニッケルコーティングされた黒鉛、またはこの技術分野において公知の他の導電性粒子状物質も本発明の組成物において使用できる。異なる態様では、典型的にはカーボンブラックまたは黒鉛の形態である炭素も、単独でまたは金属粒子状物質とともに使用できる。
【００１９】
任意の公知の陰イオン界面活性剤、あるいは陰イオン界面活性剤の組み合わせを、本発明において使用することができる。有用な界面活性剤の非制限的例としては、公知のＣ１１−１８アルキルベンゼンスルフォネート（ｓｕｌｐｈｏｎａｔｅｓ）、式ＣＨ３（ＣＨ２）ｘ（ＣＨＯＳＯ３−Ｍ＋）ＣＨ３またはＣＨ３（ＣＨ２）ｙ（ＣＨＯＳＯ３− Ｍ＋）ＣＨ２ＣＨ３、［式中ｘおよび（ｙ＋１）は、少なくとも約７の整数、好ましくは少なくとも約９であり、Ｍは水に可溶化するカチオンであり、特にナトリウムである］、を有するＣ１０−１８ ２級（２，３）アルキルスルフェート、オレイルスルフェートのような不飽和スルフェート、Ｃ１０−１８アルキルアルコキシルカルボン酸塩（特にＥＯ１−７ エトキシカルボキシレート）、Ｃ１０−１８グリセロールエーテル類、Ｃ１０−１８アルキルポリグリコシド類およびそれらの対応するスルフェート化ポリグリコシド類、およびＣ１２−１８アルファ−スルフォネート脂肪酸エステル類があげられる。
【００２０】
他の陰イオン界面活性剤としては、石鹸の塩（例えばナトリウム、カリウム、アンモニウム、および置換されたアンモニウム塩、たとえばモノ−、ジ−およびトリエタノールアミン塩）、Ｃ９−２０直鎖アルキルベンゼンスルフォネート、Ｃ８−２２一級または二級アルカンスルフォネート、Ｃ８−２４オレフィンスルフォネート、スルフォン化ポリカルボン酸、アルキルグリセロールスルフォネート、脂肪アシグリセロールスルフォネート、脂肪オレイルグリセロールスルフェート、アルキルフェノール・エチレンオキシド・エーテルスルフェート、パラフィンスルフォネート、アルキルリン酸塩、アシルイソチオネートのようなイソチオネート、Ｎ−アシルタウレート、メチルタウリドの脂肪酸アミド、アルキルスクシナメートおよびスルフォスクシネート、スルフォスクシネートのモノエステル（特には飽和および不飽和のＣ１２−１８モノエステル）、スルフォスクシネートのジエステル（特には飽和および不飽和のＣ６−１４ジエステル）、Ｎ−アシルサルコシネート、アルキルポリサッカライドのスルフェート、たとえば、アルキルポリグルコシドのスルフェート、分岐鎖の一級アルキルスルフェート、アルキルポリエトキシカルボキシレート、たとえば式ＲＯ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｋＣＨ２ＣＯＯ−Ｍ＋、［式中ＲはＣ８−２２アルキルであり、ｋは０から１０の整数であり、Ｍは可溶性の塩形成性の陽イオンである］、およびイセチオン酸でエステル化され、水酸化ナトリウムで中和された脂肪酸があげられる。
【００２１】
陰イオン性の湿潤剤の具体例としては、ジヘキシルスルフォスクシネート塩、ジ−２−エチルヘキシルスルホスクシネート（ｓｕｌｆｏｓｕｃｃｉｎａｔｅ）、ジオクチルスルホスクシネート塩、および表面湿潤剤／レベリング剤として使用されるイオン性のポリアクリレート共重合体があげられる。
【００２２】
本発明においては任意の公知のスチレン−（メタ）アクリル共重合体、またはそれらの共重合体の組み合わせを使用することができる。スチレン共重合体は、スチレンあるいは置換されたスチレンとアクリレートまたはメタクリレートのいずれかと反応させることにより調製される。しばしば、スチレン共重合体はヒドロキシアルキルアクリレートとスチレンを反応させることにより調製される。そのようなヒドロキシアルキルアクリレートは、約２５％以内の水酸基含有量、たとえば２から１２重量%の含有量を有し、またアククリレートはアルキル基が脂肪族の１〜１２の炭素原子を有するものを包含する。ヒドロキシアルキルアクリレートとしては、モノ−およびポリアクリレートまたはモノおよびポリ−メタアクリレート、たとえばモノ−またはポリヒドロキシアルキル ジ−およびトリ−アクリレートもしくはアルカアルキレート、たとえばメタアクリレートもしくはエタアクリレート、並びにハロゲン置換アクリレート、たとえば塩素もしくは臭素で置換されたモノ−またはポリ−ヒドロキシアルキルアクリレート、たとえばモノ−またはポリ−ヒドロキシアルキルクロロアクリレートもしくはヒドロキシクロロアルキルジアクリレートもしくはジアルカアクリレートがあげられる。これらの（メタ）アクリレートはアクリルあるいは置換されたアクリル酸のエステルとして記載され、例えば２−ヒドロキシプロピルアクリレート、３−ヒドロキシブチルアクリレート、４−ヒドロキシペンチルアクリレート、５−ヒドロキシペンチルアクリレート、５−ヒドロキシヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシブチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルクロロアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルエタクリレート、ヒドロキシブチルエタクリレート、３−ヒドロキシプロピルメタクリレート、３−ヒドロキシプロピルクロロアクリレート、３−ヒドロキシブチルアクリレート、４−ヒドロキシブチルメタクリレート、３−ヒドロキシブチルエタクリレート、３−ヒドロキシプロピルエタクリレート、３−ヒドロキシブチルクロロアクリレート、３−ヒドロキシプロピルアクリレート、３−ヒドロキシプロピル ２−クロロアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、３−ヒドロキシエチル ２−クロロアクリレート、３−ヒドロキシブチル クロロメタアクリレート、５−ヒドロキシペンチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピル クロロメタアクリレート、５−ヒドロキシペンチルメタクリレート、６−ヒドロキシヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシブチル クロロメタアクリレート、２−ヒドロキシエチル クロロエタクリレート、３−ヒドロキシブチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチル クロロメタアクリレート、２−ヒドロキシプロピル クロロエタクリレート、２−ヒドロキシブチル ジクロロエタクリレート、２−ヒドロキシブチル クロロメタクリレート、３−ヒドロキシプロピル クロロメタアクリレート、３−ヒドロキシプロピル クロロエタクリレート、３−ヒドロキシヘキシル クロロメタアクリレート、３−ヒドロキシペンチル ２−クロロアクリレート、３−ヒドロキシブチル ブロモメタアクリレート、２−ヒドロキシブチル クロロメタアクリレート、４−ヒドロキシブチル ２−クロロエタクリレート、３−ヒドロキシペンチル ２−クロロエタクリレート、３−ヒドロキシプロピル ２−ブロモエタクリレート、４−ヒドロキシブチル ２−ブロモエタクリレート、５−ヒドロキシヘキシル メタアクリレート、６−ヒドロキシペンチル クロロメタアクリレート、および少なくとも１つの遊離アルコール水酸基を含んでいる様々な他のビニルあるいはアクリル酸エステル、例えばアクリル酸、メタアクリル酸またはエタクリル酸のモノ−あるいはポリ−ヒドロキシアクリルエステルがあげられる。
【００２３】
使用できる他のアクリル酸エステルは、１つ以上の遊離の水酸基を持っており、ポリエチレングリコール・メタクリレート、ジエチレングリコール・メタクリレート、トリエチレングリコール・メタクリレート、テトラエチレングリコール・メタクリレート、ジプロピレングリコール・メタクリレート、テトラエチレングリコールクロロアクリレート、テトラエチレングリコール・アクリレート、テトラエチレングリコールジクロロアクリレート、グリセリン・メタクリレート、ペンタエリトリトール・メタクリレート、ジエチレングリコールモノアクリレート、トリエチレングリコールモノアクリレート、ジプロピレングリコールモノアクリレート、トリメタロールエタンジアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ペンタエリトリトールトリアクリレート、グリセリン・アクリレート、ペンタエリトリトールモノアクリレート、トリメチロールエタンモノアクリレート、トリメチロールプロパンモノアクリレート、トリメチロールエタンクロロアクリレート、トリメチロールプロパン・メタクリレート、トリメチロールブタン・メタクリレート、テトラメチレングリコールクロロアクリレート、トリエチレングリコール・メタクリレート、テトラエチレングリコール・アクリレート、ペンタエリトリトールジクロロアクリレート、ジペンタエリトリトールジアクリレート、ジペンタエリトリトールトリアクリレート、ペンタエリトリトールジメタアクリレート、ペンタエリトリトールメタアクリレートおよび様々な比率での任意の水酸基含有アクリル酸の組み合わせがあげられる。
【００２４】
本発明において使用することができる営利上利用可能なスチレンアクリル共重合体の例としては、Ｊｏｎｃｒｙｌ １００、Ｊｏｎｃｒｙｌ ５０、Ｊｏｎｃｒｙｌ ６８２、Ｊｏｎｃｒｙｌ ６０、Ｊｏｎｃｒｙｌ ６７８、Ｊｏｎｃｒｙｌ ８５（すべてジョンソンポリマー社製）、ＴｒｕＤｏｔ ＩＪ−４６８０、Ｊｏｎｒｅｚ Ｉ−２６２０、Ｈｙａｔｏｐ ＨＳ−２７３４、Ｈｙａｔｏｐ ２７２０（すべてミードウエストバコ社製）、およびそれらの混合物があげられる。
【００２５】
先の樹脂に加えて、他のアクリル樹脂もフィルムに柔軟性を加えるためにスチレンアクリル共重合体と組み合わせて使用することができる。
本発明で使用することができる営利上利用可能なアクリルの共重合体の例としてはＪｏｎｅｒｙｌ １４２、Ｊｏｎｅｒｙｌ ９１、Ｊｏｎｅｒｙｌ ８５（すべてジョンソンポリマー社製）、Ｍｏｒｃｒｙｌ １３２（ロームアンドハース社製）、Ｊｏｎｒｅｚ Ｄ−２１５３（ミードウエストバコ社製）、およびそれらの混合物があげられる。
【００２６】
共重合体は好ましくは、水溶性を付与するために、または水溶性を増大させるために塩の形で使用される。適切な塩は、アンモニア、アミン、メタノールのようなアルコール、ナトリウムおよびカリウムのようなアルカリ金属等と形成することができる。水性樹脂溶液の形のアクリル共重合体を使用することが最も便利である。
【００２７】
１つ以上の消泡剤が、組成物を調製するために混合する際に、および印刷中に、邪魔な泡の形成を回避するために使用される。任意の従来公知の消泡剤を使用することができる。非制限的な典型的な例としては、Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）ＤＦ−６５９、Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）ＤＦ−５８、Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）ＤＦ−６６（すべてエアープロダクツ社製）、Ｆｏａｍｍａｓｔｅｒ（登録商標）（ヘンケル社製）ＢＹＫ（登録商標）−０１９、ＢＹＫ（登録商標）−０２１、ＢＹＫ（登録商標）−０２２、ＢＹＫ（登録商標）−０２５（すべてＢｙｋ Ｃｈｅｍｉｅ社製）およびＤｅｅ Ｆｏ ２１５、Ｄｅｅ Ｆｏ ＸＲＭ−１５４７Ａ（すべてウルトラアディティブズ（Ｕｌｔｒａ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ）社製）があげられる。
【００２８】
所望の場合には、アルコール、アミン、グリコール、アセテート、エーテル、ケトン、アルデヒド、アミドおよびそれらの混合物のような溶剤が、レオロジー、乾燥速度、貯蔵安定性を所望の通りに調整するか改良するために加えられることができる。
水は主要な溶剤のままである。
【００２９】
本発明の組み合わせは、一般に約１０から９０％、好ましくは約４０から７５％、最も好ましくは約５０から７０％の導電性の粒子状物質；約０．０１から６％、好ましくは約０．１から３％、最も好ましくは約０．５から２％の陰イオン性湿潤剤；約２から５０％、好ましくは約２から２０％、最も好ましくは約４から１０％のスチレン／（メタ）アクリル共重合体；約０．０１から４％、好ましくは約０．１から２％、最も好ましくは約０．２から１．５％の消泡剤；約１０から８０％、好ましくは約２０から６５％、最も好ましくは約２５から３５％の水；を含み、残部は上記の他の成分である。共重合体の水に対する比率は、好ましくは約４対１から１対８である。組成物も他の成分と組み合わせられるために濃縮物として提供されることができる。その場合、導電性の粒子状物質は、約２０から９５重量%、好ましくは約４０から８０重量%、より好ましくは約６０から７０重量%で存在し；スチレンアクリル共重合体は、約５から５０重量%、好ましくは約６から４５重量%、より好ましくは約７．５から３０重量%で存在し；消泡剤は約０．０５から５重量%、好ましくは約０．２から３重量%、より好ましくは約０．３から２重量%で存在し；また、陰イオン界面活性剤は、約０．０１から５重量%、好ましくは約０．１から３重量%、より好ましくは約０．１から１．５重量%で存在する。濃縮物は、さらに他のインキ成分を含むことができる。他の公知の構成要素は導電性組成物中に存在することができる。それらとしては、粘度調節剤、乾燥遅延剤、流動性改良添加剤、接着促進剤およびレオロジー改良剤があげられる。これらおよび他の添加物は、単独で、または互いの様々な組合わせで使用されてもよい。
【００３０】
組成物は多くの方法を使用して調製できる。組成物を生産する好ましい方法は、容器に様々な構成要素を加えて、高速ミキサーによって構成要素を混合し、完成組成物を形成することである。あるいは、アクリルの共重合体中へ導電性の粒子状物質（すなわち銀のフレーク）を高速混合機、ボールミル、３本ロールミル、押し出しなどにより分散し、ある場合には濃縮物を形成し、これに陰イオン性湿潤剤、消泡剤、水および他の溶剤を添加して完成組成物を形成することができる。
【００３１】
組成物を基体に適用して導電性の層を形成する方法としては、コーティング、スプレー、印刷およびペインティングがあげられる。この組成物に適用可能な印刷技術としては、凸版活字印刷、スクリーン印刷、ロータリースクリーン印刷、グラビア印刷およびフレキソ印刷があげられる。直接または間接であるシリンダ印刷、たとえばフレキソ印刷は、好ましい。そして組成物がスクリーンを通過することを強要する方法は、可能であるが好ましくはない。組成物は、様々なタイプのセルロース性基体（すなわち紙、厚紙）、およびポリエステル、ポリプロピレンなどのようなプラスチックに適用できる。
【００３２】
基体に一旦適用された組成物は当該技術分野で既知の多くの技術および方法を使用して乾燥することができる。印刷技術を使用して調製されたアイテムについては、プレスにＩＲドライヤー、強制熱風送風機、アニーリングローラあるいはマイクロ波装置を装備して、水溶剤を除去して、インキ層を硬化／アニールすることができる。あるいは、印刷されたアイテムは部分的にプレス上で乾燥され、ついで乾燥炉内に配置されるかまたは他の乾燥システムを通り、さらにインキを硬化／アニールすることができる。
【００３３】
さらに本発明を例証するために、様々な実施例が以下に記載される。しかし、これらの実施例に記載される具体的な物質およびその量、並びに他の条件および詳細は、本発明を制限することを意図するものではない。部およびパーセンテージはすべて重量による。また、特記のない限り、温度はすべて摂氏度である。
【００３４】
実施例１
【００３５】
印刷された層の導電性に対する、スチレンアクリル共重合体に陰イオン性表面湿潤剤を加えることによる相乗効果を実証するために、様々な化学種の１６の湿潤剤が、６３％の銀フレーク（フェロ社製（Ｆｅｒｒｏ））、２６％のスチレン−アクリル共重合体樹脂（２７重量%の樹脂、アンモニウム塩、ミードウエストバコ社製）、１％の消泡剤（ウルトラ アディティブズ社製）および１０重量%の水を含む水性フレキソ印刷用導電性インキ配合物に加えられた。基本組成物に加えられた湿潤剤の量は、すべての場合に１．０−１．２％だった。得られたインキは、９５Ｑのフレキソ印刷のハンドプルーファーを使用して、ＰＥＴシートに塗布され、乾燥され、シート抵抗が測定された。ＡＳＰ ４ポイントのプローブを備えたＬｏｒｅｓｔｏ−ＥＰの低抵抗率計が、ハンドプルーファーから切り出された２×４インチのサンプルのシート抵抗を測定するために使用された。
結果は表１に示される。
【００３６】
【表１】
【００３７】
観察されたように、陰イオン性湿潤剤の使用だけが導電性の著しい改良をもたらす。
他の湿潤剤の使用は、導電性における著しい改良を提供しなかったか、あるいは性能の低下（つまりより高い抵抗）に帰着した。
【００３８】
実施例２
スチレンアクリル共重合体に陰イオン性湿潤剤を加えると、印刷されたインキの表面抵抗率の減少に帰着することをさらに例証するために、陰イオン性湿潤剤ＢＹＫ ３８１およびＨｙｄｒｏｐａｌａｔ ８７５が、ジョンソンポリマー社製のスチレンアクリル共重合体に加えられた。実施例１でのように、ベース組成物は樹脂、銀フレーク、消泡剤および水を含有して調製され、陰イオン性湿潤剤はこの組成物に加えられた。インキ・ベースの組成は表２に示される。ベースは、１０分間、毎分６，０００回転で以下の構成要素をディスパーマツト（Ｄｉｓｐｅｒｍａｔ）ミキサーで混合することにより調製された。
【００３９】
【表２】
【００４０】
表２のベース組成物に、１重量％のＢＹＫ ３８１が加えられた。その後、組成物は９５Ｑ ハンドプルーフを使用して、ＰＥＴ基体に塗布され乾燥され、シート抵抗を測定した。湿潤剤を含まないベース組成について得られた１．２２オーム／スクエアのシート抵抗と比較して、ＢＹＫ ３８１を含む組成物は、０．３８オーム／スクエアのシート抵抗を有していた。２ｗｔ％のＨｙｄｒｏｐａｌａｔ ８７５が同じベース組成に加えられた時、乾燥フィルムのシート抵抗は０．８３オーム／スクエアだった。これらの結果はさらに、スチレンアクリル樹脂／銀粒子状物質のコーティングへ、陰イオン性湿潤剤を加えた時の、乾燥フィルムの導電性に与える相乗効果を実証する。
【００４１】
実施例３
次の例は、さらに本発明のインキの典型的な特性を例証する。水性の銀導電性インキは、１０分間、毎分６，０００回転で次の構成要素をディスパーマツトミキサーで混合することにより調製された。
【００４２】
【表３】
【００４３】
インキは、ＰＥＴ基体および紙基体に塗布され、３から５ミクロンの厚さの乾燥した層について０．１２および０．１０オーム／スクエアのシート抵抗値（つまり３０〜６０ マイクロオーム・ｃｍの間の体積抵抗）を与えた。
【００４４】
陰イオン性湿潤剤を含まないで配合された同じインキは、２４−２６秒の粘度を示し、乾燥後に０．２５オーム／スクエア以上のシート抵抗値（つまり１２５ マイクロオーム・ｃｍ以上の体積抵抗）を示した。
【００４５】
実施例４
【００４６】
ＲＦＩＤアンテナを印刷するための組成物の適合性を実証するために、ＵＨＦ ＲＦＩＤアンテナ・コンフィギュレーション（エイリアン「Ｉ」）が、実施例３のインキを使用して、６０ｌｂコート紙基体上にフレキソ印刷機を使用して印刷された。得られたアンテナは、エイリアン・テクノロジーズ社から、クラス１／Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ １ ＵＨＦ ＲＦＩＤストラップ（チップは２つの伝導性パッドに取り付けられた）に、２−成分系銀エポキシ導電性接着剤で接続された。エイリアンＡＬＲ９８００リーダを使用して、得られたＵＨＦ ＲＦＩＤタグは、３メートルを超える範囲で読み取ることができた。さらに、エイリアン・テクノロジーズ社からのＥＰＣ準拠のクラス１／Ｇｅｎ ２ ＵＨF RFID ストラップが、印刷された「Ｉ」アンテナに付けられた。得られたアンテナは２メートルを超えて読み取り可能であり、短距離では毎秒約６００の読取速度で読み取り可能であった。
【００４７】
実施例５
【００４８】
電子回路類の印刷用の本発明の組成物の高速および高解像度適応性をさらに例証するために、実施例３の組成物はシート抵抗測定用の長方形のグラフィックおよびインピン社からの「シン プロペラ（Ｔｈｉｎ Ｐｒｏｐｅｌｌｅｒ）」ＵＨＦ ＲＦＩＤアンテナデザインを含んでいるフレキソ版を使用して、フレキソ印刷機中で１５０ＦＰＭで印刷された。「シン プロペラ」はダイレクト−チップアタッチメントのために設計されており、したがって３００ミクロンだけ隔てられているコンタクトパッドを含んでいる。６０ｌｂコート紙に、ダイレクト−チップアタッチメントパッドが、パッド−パッド接触による回路のショートを有して、成功裡に印刷された。これらの印刷条件の下で測定されたシート抵抗は０．１２オーム／スクエアだった。Ｉｍｐｉｎｊ ＭｏｎｚａのＥＰＣ準拠のクラス１／Ｇｅｎ ２ ＵHF RFID集積回路チップが、エポキシ接着剤を使用して、ダイレクト−チップアタッチメント点で印刷された「シン プロペラ」アンテナに取り付けられた。得られたアンテナは、エイリアンＡＬＲ９８００リーダを使用して、約２メートルの距離で読まれた。
【００４９】
実施例６
【００５０】
さらに導電性のアンテナとＲＦＩＤ集積回路チップの直接の接続を要求しないＲＦＩＤアンテナを印刷するための組成物の適合性を実証するために、実験はタグシス ＲＦＩＤからのＡＫ カーネルシステムを使用して行なわれた。ＡＫタグ・ウォームアップ・キット改訂版１．０（２００６年２月）の図５（衣料品値札タグ）および図６（箱）に示したものと同様の設計のアンテナを使用し、アンテナがＰＥＴ（Ｍｅｌｉｎｅｘ ３５９）および６０ｌｂコート紙の両方の上に、例３のインキを使用して、フレキソ印刷機で印刷された。ＰＥＴとコート紙の両方の上に印刷した図５に類似するアンテナ設計に付けられたＡＫ カーネルは、エイリアンＡＬＲ９８００リーダを使用して約１メートルで読み取ることができ、また図６に類似するアンテナでは約３メートルで読み取ることができた。
【００５１】
実施例７
他の技術によって適用される本発明の組成物の適用可能性をさらに例証するため、ディスパーマツトミキサーで２０分間、毎分２０００回転で混合して、表４の組成物が調製された。
【００５２】
【表４】
表４の組成物は、Ｍｅｌｉｎｅｘ ＳＴ５０５ ＰＥＴ基体上に、７７Ｔスクリーンを使用して、トレーラースクリーンプリントされ、５分間１２０℃で乾燥された。乾いたインキ層は、厚さが約７ミクロンで、０．０８０オーム／スクエア（２５ミクロンの厚さで２２ミリオーム／スクエア）のシート抵抗を示した。したがって、この実施例で制作された印刷は、プリント回路基板あるいはＨＦ／ＵＨＦ ＲＦＩＤアンテナ中の回路類のような様々な電子用途において使用することができる。
【００５３】
実施例８
さらに本発明の組成物が銀以外のフレーク粒子状物質を含んでいるコーティングに適用可能であることを例証するために、スチレンアクリルのマトリックスに銀でコーティングされたガラスフレークを含む組成物が試験された。試験された組成物は、４４．９％の銀でコーティングされたガラスフレーク（ポッターズ・インダストリーズ）、３７．７％のスチレンアクリル共重合体樹脂（２７ｗｔ％樹脂、アンモニウム塩、ミードウエストバコ社製）、０．２％の消泡剤（ウルトラアディティブズ社製）および１６．５重量%の水を含み、ディスパーマツトミキサーで２０分間、毎分２０００回転で混合することにより調製された。この組成物に、様々な化学物質の湿潤剤の３．０重量%が加えられた（表５）。
【００５４】
【表５】
【００５５】
得られたインキは、９５Ｑのフレキソ印刷のハンドプルーファーを使用して、ＰＥＴシートに塗布され、乾燥され、シート抵抗が測定された。示されたように、陰イオン性湿潤剤は導電性において最大の改良をもたらした。他の湿潤剤は、導電性において小さな改良を示すかまたは性能の低下（つまり抵抗の増大）に帰着した。
【００５６】
実施例９
【００５７】
本発明の特徴的な小さな表面の粗さ特性を例証し、所望の表面粗さが適当な配合により達成されうることを示すために、コート紙（Ａｐｐｌｅｔｏｎ Ｃｏａｔｅｄ社製の６０ｌｂ Ｃ１ｓ）上にフレキソ印刷によって印刷された実施例３のインキの表面の粗さが、滑らかな表面（およびしたがって印刷されたインキにより少ない粗さをもたらす）を有するコート紙の上にフレキソ印刷によって印刷された水性の銀インキの市販のサンプルの粗さと比較された。表面の粗さは、ＶＳＩモードを使用して２．５倍で増幅したＷＹＫＯ ＮＴ１１００ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ でスキャンされ、２回のスキャンの平均をとった。二乗和平均（ＲＭＳ）粗さ（Ｒｑ）は、それぞれの印刷の異なる５箇所の点の平均をとることにより計算された。実施例３のインキでの印刷で得られた平均ＲＭＳ粗さは、１．５４ミクロンの粗さの基体で１．９２ミクロンであり、印刷粗さの基体粗さとの比率は１．１５だった。比較インキは、より小さい粗さ（１．２７ミクロン）の基体上で２．９５ミクロンのより大きな平均ＲＭＳ粗さを与えた。印刷粗さの基体粗さへの比率は２．３２だった。
【００５８】
実施例１０
【００５９】
さらに本発明の低表面粗さ印刷を生成する能力を例証するために、実施例３のインキがフレキソ印刷によってプラスチック基体（デュポン社製、Ｍｅｌｉｎｅｘ ３５９）上に印刷された。印刷のＲＭＳ粗さはわずか０．８８ミクロンであった。基体の粗さは０．５７ミクロンであり、印刷粗さの基体粗さへの比率は１．５４だった。
【００６０】
実施例１１
【００６１】
低い表面の粗さがＵＨＦ ＲＦＩＤアンテナ読み取り範囲に持つ肯定的な影響を例証するために、実施例３のインキが様々な基体上にエイリアン”Ｉ”アンテナの形でフレキソ印刷によって印刷された。得られたアンテナは、エイリアン・テクノロジーズ社製のクラス １／Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ １ ＵＨＦ ＲＦＩＤ ストラップ（チップは２つの導電性のパッドに接続された）に、２−成分の銀エポキシの導電性の接着剤で接続された。得られたＵＨＦ ＲＦＩＤタグは、エイリアンＡＬＲ９８００リーダを使用して、４メートルを超える範囲で検知できた。詳細は、下記の表６で述べられる。低い（１．１５より小さい）基体粗さに対する印刷粗さと、測定されたアンテナの読み取り範囲との組み合わせは、コーティングされていない基体上にさえアンテナとして機能する均一な導電性の層を生成する本発明のユニークな能力を示す。
【００６２】
【表６】
【００６３】
本発明はそれの特定の実施態様に関して記載されたが、その精神および範囲から外れずに、多くの変更、修正および変化を行なうことができることは明白である。
従って、それは、明細書に記載された精神および広い範囲以内にあるような変更、修正および変化をすべて包含するように意図される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水性の導電性組成物であって、乾燥した時に、セルロース質基体上の５ミクロン以下の層が、該相の表面粗さの基体の表面粗さに対する比率が１．５以下の値を有する、導電性組成物。
【請求項２】
乾燥して５ミクロン以下の膜厚を有する場合に、２００ミリオーム／スクエア以下のシート抵抗を有する、請求項１記載の導電性組成物。
【請求項３】
乾燥した場合に、少なくとも３メートルのＲＦＩＤアンテナの読み取り範囲を有する、請求項１記載の導電性組成物。
【請求項４】
（ａ）導電性の粒子状物質
（ｂ）スチレン／（メタ）アクリル共重合体
（ｃ）陰イオン性湿潤剤
（ｄ）消泡剤、および
（ｅ）水を含む、導電性組成物。
【請求項５】
導電性の粒子状物質は銀を含む、請求項４記載の導電性組成物。
【請求項６】
前記の銀の粒子状物質の最長の寸法が約１００ｎｍから５０マイクロメートルである、請求項５記載の導電性組成物。
【請求項７】
前記の銀の粒子状物質の最長の寸法が約１マイクロメートルから２０マイクロメートルである、請求項６記載の導電性組成物。
【請求項８】
スチレン／（メタ）アクリル共重合体は、スチレンとアルキル（メタ）アクリレートの共重合体であり、任意に部分的に加水分解されているかまたは塩とされている、請求項４記載の導電性組成物。
【請求項９】
共重合体の水に対する比率が４対１から１対８までである、請求項４記載の導電性組成物。
【請求項１０】
スチレン／（メタ）アクリル共重合体がアルキルアクリレート共重合体とのブレンドを含む、請求項４記載の導電性組成物。
【請求項１１】
アルキル基部分がエチル、プロピル、ブチルおよびヘキシルの少なくとも１つを含む、請求項１０記載の導電性組成物。
【請求項１２】
陰イオン性湿潤剤が、アルカリスルフォスクシネート、アルカリスルホスクシネートおよび陰イオン性ポリアクリレート共重合体からなる群から選択される、請求項４記載の導電性組成物。
【請求項１３】
陰イオン性湿潤剤が、ジヘキシルスルフォスクシネート塩、ジ−２−エチルヘキシルスルホスクシネート塩およびジオクチルスルホスクシネート塩からなる群から選択される、請求項４記載の導電性組成物。
【請求項１４】
アルコール、アミン、グリコール、アセテート、エーテル、ケトン、アルデヒドおよびアミドからなる群から選択される少なくとも１つの溶剤をさらに含む、請求項４記載の導電性組成物。
【請求項１５】
重量で、銀は組成物の約１０から９０％であり、該共重合体は約２から５０％であり、消泡剤は約０．０１から４％であり、陰イオン性湿潤剤は約０．０１から６％である、請求項５記載の導電性組成物。
【請求項１６】
重量で、銀は組成物の約４０から７５％であり、該共重合体は約２から２０％であり、消泡剤は約０．１から２％であり、陰イオン性湿潤剤は約０．１から３％である、請求項１５記載の導電性組成物。
【請求項１７】
重量で、銀は組成物の約５０から７０％であり、該共重合体は約４から１０％であり、消泡剤は約０．２から１．５％であり、陰イオン性湿潤剤は約０．５から２％である、請求項１６記載の導電性組成物。
【請求項１８】
前記銀の粒子状物質の最長の寸法は約１００ｎｍから５０マイクロメートルであり、該スチレン／（メタ）アクリル共重合体はスチレンとアルキル（メタ）アクリレートの共重合体であり、任意に部分的に加水分解されたか塩とされ；
陰イオン性湿潤剤は、アルカリスルフォスクシネート、アルカリスルホスクシネートおよび陰イオン性ポリアクリレート共重合体からなる群から選択され；
共重合体の水に対する比率が４対１から１対８までであり；
組成物は約１０から４０秒の範囲のザーンカップ＃３粘度を有する、請求項１４記載の導電性組成物。
【請求項１９】
約１０から４０秒の範囲のザーンカップ＃３粘度を有する、請求項４記載の導電性組成物。
【請求項２０】
導電性の粒子状物質は、銅、金、ニッケル、炭素、黒鉛、銀合金、銀コーティングされた金属、銀コーティングされたガラス、銀コーティングされた雲母、銀コーティングされた黒鉛、ニッケルコーティングされた炭素、およびニッケルコーティングされた黒鉛からなる群から選択される少なくとも１つの要素である、請求項４記載の導電性組成物。
【請求項２１】
基体上に請求項１から４のいずれか１項記載の導電性組成物を適用し、組成物を乾燥することを含む、基体上に導体パターンを形成する方法。
【請求項２２】
前記の組成物はコーティング、スプレー、ペインティングまたは印刷によって適用される、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記の組成物が、スクリーン印刷、ロータリースクリーン印刷、グラビア印刷またはとっ版印刷によって適用される、請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
前記の組成物はフレキソ印刷によって適用される、請求項２１記載の方法。
【請求項２５】
組成物が適用され、約５００マイクロメートル未満の間隔を有するグラフィックスを提供する、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
組成物が適用され、約３００マイクロメートル未満の間隔を有するグラフィックスを提供する、請求項２４記載の方法。
【請求項２７】
前記の組成物は、乾燥後に、乾燥した組成物が約１２０マイクロオームｃｍ以下の体積抵抗を有するに十分な量で適用される、請求項２１記載の方法。
【請求項２８】
前記の組成物は、乾燥後に、乾燥した組成物が約６０マイクロオームｃｍ以下の体積抵抗を有するに十分な量で適用される、請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
前記の組成物は、アンテナの形態で前記の基体上に適用される、請求項２１記載の方法。
【請求項３０】
前記の組成物は、ＲＦＩＤアンテナの形態で前記の基体上に適用される、請求項２１記載の方法。
【請求項３１】
前記の組成物は、少なくとも８００ＭＨｚの周波数範囲で作動するように設計されたＲＦＩＤアンテナの形態で前記の基体上に適用される、請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
ＲＦＩＤ集積回路チップが、チップとの直接接続、ＲＦＩＤストラップ接続、またはスペース・カップリングによってＲＦＩＤアンテナと接続される、請求項３１記載の方法。
【請求項３３】
ＲＦＩＤ集積回路チップはＥＰＣ クラス１ ＵＨＦ ＲＦＩＤ準拠である、請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
前記の基体上に前記の組成物が適用され、印刷回路を形成する、請求項２１記載の方法。
【請求項３５】
前記の基体はセルロース質基体である、請求項２１記載の方法。
【請求項３６】
前記のセルロース質基体は、コート紙、非コート紙、熱転写紙、直接感熱紙、コーティングされた厚紙、コーティングされていない厚紙、プライム非コーティング厚紙、クラフト紙、フルート紙（ｆｌｕｔｅｄ ｐａｐｅｒ）、およびまだら色紙（ｍｏｔｔｌｅｄ ｐａｐｅｒ）からなる群から選択される、請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
前記の基体はプラスチックである、請求項２１記載の方法。
【請求項３８】
前記の基体はポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリウレタン、ポリカーボネート、セルロース系エステル（例えば酢酸セルロースなど）、ポリスチレンおよびスチレン共重合体からなる群から選択される、請求項３４記載の方法。
【請求項３９】
基体は金属酸化物でコーティングされたプラスチックである、請求項２１記載の方法。
【請求項４０】
請求項４記載の組成物と組み合わされた基体を含む物品。
【請求項４１】
基体は８５０ＭＨｚ以上で作動するＲＦＩＤチップ・モジュールを有し、前記組成物が、該モジュールに接続されたアンテナの形態をしている、請求項４０記載の物品。
【請求項４２】
ＲＦＩＤチップ・モジュールが導電性の結合を使用せずにアンテナに接続される、請求項４０記載の物品。
【請求項４３】
組成物が電磁気的遮蔽あるいは基体上のコーティングとして配置される、請求項４０記載の物品。
【請求項４４】
前記の組成物が不連続なパターンとして配置される、請求項４０記載の物品。
【請求項４５】
前記の組成物が電解金属メッキのための初期層として配置される、請求項４０記載の物品。
【請求項１】
水性の導電性組成物であって、乾燥した時に、セルロース質基体上の５ミクロン以下の層が、該相の表面粗さの基体の表面粗さに対する比率が１．５以下の値を有する、導電性組成物。
【請求項２】
乾燥して５ミクロン以下の膜厚を有する場合に、２００ミリオーム／スクエア以下のシート抵抗を有する、請求項１記載の導電性組成物。
【請求項３】
乾燥した場合に、少なくとも３メートルのＲＦＩＤアンテナの読み取り範囲を有する、請求項１記載の導電性組成物。
【請求項４】
（ａ）導電性の粒子状物質
（ｂ）スチレン／（メタ）アクリル共重合体
（ｃ）陰イオン性湿潤剤
（ｄ）消泡剤、および
（ｅ）水を含む、導電性組成物。
【請求項５】
導電性の粒子状物質は銀を含む、請求項４記載の導電性組成物。
【請求項６】
前記の銀の粒子状物質の最長の寸法が約１００ｎｍから５０マイクロメートルである、請求項５記載の導電性組成物。
【請求項７】
前記の銀の粒子状物質の最長の寸法が約１マイクロメートルから２０マイクロメートルである、請求項６記載の導電性組成物。
【請求項８】
スチレン／（メタ）アクリル共重合体は、スチレンとアルキル（メタ）アクリレートの共重合体であり、任意に部分的に加水分解されているかまたは塩とされている、請求項４記載の導電性組成物。
【請求項９】
共重合体の水に対する比率が４対１から１対８までである、請求項４記載の導電性組成物。
【請求項１０】
スチレン／（メタ）アクリル共重合体がアルキルアクリレート共重合体とのブレンドを含む、請求項４記載の導電性組成物。
【請求項１１】
アルキル基部分がエチル、プロピル、ブチルおよびヘキシルの少なくとも１つを含む、請求項１０記載の導電性組成物。
【請求項１２】
陰イオン性湿潤剤が、アルカリスルフォスクシネート、アルカリスルホスクシネートおよび陰イオン性ポリアクリレート共重合体からなる群から選択される、請求項４記載の導電性組成物。
【請求項１３】
陰イオン性湿潤剤が、ジヘキシルスルフォスクシネート塩、ジ−２−エチルヘキシルスルホスクシネート塩およびジオクチルスルホスクシネート塩からなる群から選択される、請求項４記載の導電性組成物。
【請求項１４】
アルコール、アミン、グリコール、アセテート、エーテル、ケトン、アルデヒドおよびアミドからなる群から選択される少なくとも１つの溶剤をさらに含む、請求項４記載の導電性組成物。
【請求項１５】
重量で、銀は組成物の約１０から９０％であり、該共重合体は約２から５０％であり、消泡剤は約０．０１から４％であり、陰イオン性湿潤剤は約０．０１から６％である、請求項５記載の導電性組成物。
【請求項１６】
重量で、銀は組成物の約４０から７５％であり、該共重合体は約２から２０％であり、消泡剤は約０．１から２％であり、陰イオン性湿潤剤は約０．１から３％である、請求項１５記載の導電性組成物。
【請求項１７】
重量で、銀は組成物の約５０から７０％であり、該共重合体は約４から１０％であり、消泡剤は約０．２から１．５％であり、陰イオン性湿潤剤は約０．５から２％である、請求項１６記載の導電性組成物。
【請求項１８】
前記銀の粒子状物質の最長の寸法は約１００ｎｍから５０マイクロメートルであり、該スチレン／（メタ）アクリル共重合体はスチレンとアルキル（メタ）アクリレートの共重合体であり、任意に部分的に加水分解されたか塩とされ；
陰イオン性湿潤剤は、アルカリスルフォスクシネート、アルカリスルホスクシネートおよび陰イオン性ポリアクリレート共重合体からなる群から選択され；
共重合体の水に対する比率が４対１から１対８までであり；
組成物は約１０から４０秒の範囲のザーンカップ＃３粘度を有する、請求項１４記載の導電性組成物。
【請求項１９】
約１０から４０秒の範囲のザーンカップ＃３粘度を有する、請求項４記載の導電性組成物。
【請求項２０】
導電性の粒子状物質は、銅、金、ニッケル、炭素、黒鉛、銀合金、銀コーティングされた金属、銀コーティングされたガラス、銀コーティングされた雲母、銀コーティングされた黒鉛、ニッケルコーティングされた炭素、およびニッケルコーティングされた黒鉛からなる群から選択される少なくとも１つの要素である、請求項４記載の導電性組成物。
【請求項２１】
基体上に請求項１から４のいずれか１項記載の導電性組成物を適用し、組成物を乾燥することを含む、基体上に導体パターンを形成する方法。
【請求項２２】
前記の組成物はコーティング、スプレー、ペインティングまたは印刷によって適用される、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記の組成物が、スクリーン印刷、ロータリースクリーン印刷、グラビア印刷またはとっ版印刷によって適用される、請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
前記の組成物はフレキソ印刷によって適用される、請求項２１記載の方法。
【請求項２５】
組成物が適用され、約５００マイクロメートル未満の間隔を有するグラフィックスを提供する、請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
組成物が適用され、約３００マイクロメートル未満の間隔を有するグラフィックスを提供する、請求項２４記載の方法。
【請求項２７】
前記の組成物は、乾燥後に、乾燥した組成物が約１２０マイクロオームｃｍ以下の体積抵抗を有するに十分な量で適用される、請求項２１記載の方法。
【請求項２８】
前記の組成物は、乾燥後に、乾燥した組成物が約６０マイクロオームｃｍ以下の体積抵抗を有するに十分な量で適用される、請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
前記の組成物は、アンテナの形態で前記の基体上に適用される、請求項２１記載の方法。
【請求項３０】
前記の組成物は、ＲＦＩＤアンテナの形態で前記の基体上に適用される、請求項２１記載の方法。
【請求項３１】
前記の組成物は、少なくとも８００ＭＨｚの周波数範囲で作動するように設計されたＲＦＩＤアンテナの形態で前記の基体上に適用される、請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
ＲＦＩＤ集積回路チップが、チップとの直接接続、ＲＦＩＤストラップ接続、またはスペース・カップリングによってＲＦＩＤアンテナと接続される、請求項３１記載の方法。
【請求項３３】
ＲＦＩＤ集積回路チップはＥＰＣ クラス１ ＵＨＦ ＲＦＩＤ準拠である、請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
前記の基体上に前記の組成物が適用され、印刷回路を形成する、請求項２１記載の方法。
【請求項３５】
前記の基体はセルロース質基体である、請求項２１記載の方法。
【請求項３６】
前記のセルロース質基体は、コート紙、非コート紙、熱転写紙、直接感熱紙、コーティングされた厚紙、コーティングされていない厚紙、プライム非コーティング厚紙、クラフト紙、フルート紙（ｆｌｕｔｅｄ ｐａｐｅｒ）、およびまだら色紙（ｍｏｔｔｌｅｄ ｐａｐｅｒ）からなる群から選択される、請求項３５記載の方法。
【請求項３７】
前記の基体はプラスチックである、請求項２１記載の方法。
【請求項３８】
前記の基体はポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリウレタン、ポリカーボネート、セルロース系エステル（例えば酢酸セルロースなど）、ポリスチレンおよびスチレン共重合体からなる群から選択される、請求項３４記載の方法。
【請求項３９】
基体は金属酸化物でコーティングされたプラスチックである、請求項２１記載の方法。
【請求項４０】
請求項４記載の組成物と組み合わされた基体を含む物品。
【請求項４１】
基体は８５０ＭＨｚ以上で作動するＲＦＩＤチップ・モジュールを有し、前記組成物が、該モジュールに接続されたアンテナの形態をしている、請求項４０記載の物品。
【請求項４２】
ＲＦＩＤチップ・モジュールが導電性の結合を使用せずにアンテナに接続される、請求項４０記載の物品。
【請求項４３】
組成物が電磁気的遮蔽あるいは基体上のコーティングとして配置される、請求項４０記載の物品。
【請求項４４】
前記の組成物が不連続なパターンとして配置される、請求項４０記載の物品。
【請求項４５】
前記の組成物が電解金属メッキのための初期層として配置される、請求項４０記載の物品。
【公表番号】特表２０１０−５０３１８１（Ｐ２０１０−５０３１８１Ａ）
【公表日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５２７５８０（Ｐ２００９−５２７５８０）
【出願日】平成１９年９月７日（２００７．９．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０７７８５９
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０３１０１５
【国際公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【出願人】（５９６０２４０２４）サン・ケミカル・コーポレーション (39)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月７日（２００７．９．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０７７８５９
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０３１０１５
【国際公開日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【出願人】（５９６０２４０２４）サン・ケミカル・コーポレーション (39)
【Ｆターム（参考）】
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