特許ウォッチ

公開番号2024104271
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-02
出願番号2023124812
出願日2023-07-31
発明の名称金属インク、金属インクの製造方法、焼結体の製造方法、焼結体、及び洗浄液
出願人三菱マテリアル株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類B22F 9/00 20060101AFI20240726BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】金属インクとして用いた場合に、金属粒子の凝集を抑制しつつ、焼結性を向上させるとともに、可視光を適切に透過する焼結体を得ることができ、洗浄液として用いた場合に、洗浄性を向上させて、詰まりを抑制又は解消する。
【解決手段】金属インク10は、金属粒子12と、溶媒16と、OH基を2つ以上含み、水及び低級アルコールに溶解可能な多価アルコール14と、水に溶解可能なリン酸化合物を含む添加剤17とを含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
金属粒子と、
溶媒と、
ＯＨ基を２つ以上含み、水及び低級アルコールに溶解可能な多価アルコールと、
水に溶解可能なリン酸化合物を含む添加剤と、
を含む、
金属インク。
続きを表示（約 770 文字）【請求項２】
大気圧における沸点が１５０℃以上であり、水と混和可能な有機溶媒を更に含む、請求項１に記載の金属インク。
【請求項３】
前記添加剤は、前記金属インクの全量に対して、質量比で０．０１％以上１０％以下含まれる、請求項１又は請求項２に記載の金属インク。
【請求項４】
前記リン酸化合物の分子量が、９０以上２００以下である、請求項１又は請求項２に記載の金属インク。
【請求項５】
前記添加剤は、リン酸、リン酸一ナトリウム、リン酸二ナトリウム、リン酸三ナトリウム、リン酸一カリウム、リン酸二カリウム、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸ジイソプロピル、リン酸モノイソプロピル、リン酸二水素２－アミノエチル、亜リン酸ジイソプロピル、及び亜リン酸ジメチルの少なくとも１つを含む、請求項４に記載の金属インク。
【請求項６】
前記多価アルコールは、前記金属インクの全量に対して、質量比で０．０１％以上２０％以下含まれる、請求項１又は請求項２に記載の金属インク。
【請求項７】
前記多価アルコールは、融点が３０℃以上である、請求項１又は請求項２に記載の金属インク。
【請求項８】
前記有機溶媒は、前記金属インクの全量に対して、質量比で０．０１％以上３０％以下含まれる、請求項２に記載の金属インク。
【請求項９】
前記有機溶媒は、グリコールエーテル及び非プロトン性極性溶媒の少なくとも１つを含む、請求項２又は請求項８に記載の金属インク。
【請求項１０】
前記金属粒子は、前記金属インクの全量に対して、質量比で１％以上５０％以下含まれる、請求項１又は請求項２に記載の金属インク。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属インク、金属インクの製造方法、焼結体の製造方法、焼結体、及び洗浄液に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
部材に金属層を形成する例として、特許文献１には、部材にはんだ層を形成する旨が記載されている。また例えば特許文献２には、銀ペーストが用いて金属層を形成する旨が記載されている。銀ペーストは、比較的低温条件で焼結することができ、かつ、焼結後に形成される接合層の融点は銀と同等となる。このため、この銀ペーストの焼結体からなる金属層は、耐熱性に優れており、高温環境下や大電流用途においても安定して使用することが可能となる。一方で材料コストの観点から、例えば特許文献３に示すように、銅ペーストが用いられる場合もある。
【０００３】
また、このように金属層を形成する場合においては、銅ペーストなどの金属ペーストではなく、金属粒子が液体中に分散した金属インクが用いられることもある。金属インクは、例えばノズルから噴射させることができるため、製造面で有利となる場合がある。
【０００４】
さらに、金属層を形成するときに使用されるインクジェット装置などでは、長期間の放置や高温・低湿の環境に曝されることにより、装置内部の配管、流路や吐出口などでインクが乾燥、沈降、凝集や固化等の不具合が生じる。これに対して、たとえば、特許文献４に示すように、有機溶剤や界面活性剤などを含む洗浄液や、特許文献５に示すように、高アルカリ溶液や界面活性剤溶液の洗浄液を用いた洗浄方法などが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００４－１７２３７８号公報
特許第６５３１５４７号公報
特開２０１９－６７５１５号公報
特開平４－１１５９５４号公報
特開平６－８４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような金属インクは、金属粒子が凝集することにより、焼結体の緻密性の低下など、製造物の特性の低下を招くおそれがある。また、上記の洗浄液、洗浄方法のように、洗浄液に高粘度材料が含まれる場合には、洗浄後の残留物が凝集高粘度化して不具合を起こしやすいといった問題がある。また、洗浄液が高アルカリ溶液であると、アルカリが装置部材を腐食するといった問題がある。
従って、金属インクは金属粒子の凝集を抑制することが求められている。また、金属インクの焼結性を向上されることも求められている。また、得られた焼結体が可視光を適切に透過することも求められている。さらに、洗浄性を向上させて、詰まりを抑制又は解消可能な洗浄液も求められている。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、金属インクとして用いた場合に、金属粒子の凝集を抑制しつつ、焼結性を向上させるとともに、可視光を適切に透過する焼結体を得ることができ、洗浄液として用いた場合に、洗浄性を向上させて、詰まりを抑制又は解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の金属インクは、金属粒子と、溶媒と、ＯＨ基を２つ以上含み、水及び低級アルコールに溶解可能な多価アルコールと、水に溶解可能なリン酸化合物を含む添加剤と、を含む。
【０００９】
本開示の金属インクは、大気圧における沸点が１５０℃以上であり、水と混和可能な有機溶媒を更に含むことが好ましい。
【００１０】
前記添加剤は、前記金属インクの全量に対して、質量比で０．０１％以上１０％以下含まれることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許