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은 나노입자 분산액 및 그 제조 방법

전문가 제언: ○ 최근에 유연 전자장치의 사용이 늘어나면서 그 유연회로기판 소재로 고가의 고 내열성 폴리이미드 대신에 내열성은 떨어지지만 가격이 저렴하고 가공성이 우수한 폴리에스터 및 폴리프로필렌을 사용하려는 노력이 증대되고 있다. 이에 따라 더욱 낮은 온도 및 짧은 시간에 소결이 가능하고, 또한 프린팅헤드의 막힘이 일어나지 않는 분산안정성이 우수한 금속 나노입자 분산액 (나노잉크)에 대한 요구가 증대되고 있다.
○ 본 발명의 핵심 내용은 캡핑제 및 분산안정제로 동시에 작용하는 화합물(이들의 혼합물)을 은 나노잉크 제조에 사용하는 것이다; 캡핑제는 은 화합물과 복합체를 형성하고, 형성된 복합체를 가열하면 열분해 하여 분산안정제가 코팅된 은 나노입자를 in-situ로 생성시킨다. 분산안정제(캐핑제)로 장쇄 및 단쇄 알킬 아민 그리고 장쇄 알킬 디아민을 사용하면 낮은 소결 온도 (90-120℃)에서도 이의 제거가 쉽게 일어나는 은 나노입자 분산액(은 나노잉크)의 제조가 가능하게 된다.
○ 은 나노잉크는 오랜 기간의 연구개발에도 불구하고 가격이 고가이기 때문에, 아직도 대부분의 응용제품이 작은 규모의 RFID Tag 안테나, 시약, 특수 분말 시장에만 진입해 있다. 따라서 폴리실리콘 태양전지의 전극, PDP의 버스 전극 인쇄용 마이크로 은 잉크를 생산하는 국내 업체인 제일모직, 휘닉스 피디이, 대주전자재료, 한국다이요 잉크 등에는 크게 영향을 미치지 않을 것으로 보인다.

○ 본 특허의 회피 방안의 하나로 새로운 캡핑제의 탐색을 생각할 수 있지만, 1990년대 이래 Xerox 사를 위시한 다수의 기업에서 시작된 이 방면의 오랜 연구개발 활동으로부터 볼 때 용이하지는 않을 것으로 보인다. 현재, Dupont, Henkel, Heraeus 등 대형 회사들이 자체 기술을 보유 중이며, 일부 기업은 최근 시장에 진입하고 있는 것으로 알려져 있다. 다른 대안으로는 현재에도 연구개발이 지속적으로 이루어지고 있는 구리 나노입자 혹은 구리와 값싼 금속과의 코어-셀 구조의 나노입자를 사용하는 것으로, 새로운 특허 획득의 여지가 있어 보인다.

저자: DAICEL CORPORATION
자료유형: 니즈특허정보