JPH0256808A - 有機白金インク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、有機白金インクの合成に関するもので、詳し
くは、セラミック製品の表面の装飾用、電子工業用、セ
ンサ、電子銃、導電回路、抵抗体、表面被覆用、触媒用
等に利用される有機白金インクに関するものである。

（従来技術とその問題点） 従来、白金の薄膜を各種の基材上に形成させて、白金の
持つ特性を利用した用途開発が盛んに行われている。

その白金の薄膜形成方法としては、蒸着法、メツキ法、
ペーストによる方法等が一般的に行われているが、それ
ぞれの欠点として、蒸着法では、薄膜形成に時間と高価
な装置を必要とし、メツキ法では、複雑な形状の物への
メツキするのに限界があり、また、部分メツキするのは
さらにマスキングが困難でメツキされた薄膜の基材への
密着性が弱い点がある。

ペースト法は上記２法の欠点を補う有力な方法で盛んに
利用されているが、白金の微粉末と有機バインダ、およ
び薄膜を形成する基材に合わせた金属成分或いは、ガラ
ス、成分等の粉末を溶剤を加えて混合し調製されている
ため、均一に分散させることが困難である点や、膜厚も
１０ミクロン以下にすることが難しく、形成させた膜厚
のバラツキが大きいため、抵抗用に用いるものでは個々
の抵抗値にバラツキが大きくなり生産面での再現性に乏
しい欠点がある。

また、粉末を原料として用いているため、保存している
間に、成分の分離が生じやすい欠点もあった。

（発明の目的）゛ 本発明は、従来法の欠点を解決するために成されたもの
で、簡便な方法で各種基材へ薄膜を形成することができ
、抵抗値のバラツキを小さくし、密着性が強く、長期の
保存においてもインクの成分が分離しない均一に可溶し
た有機白金インクを提供することを目的とするものであ
る。

（問題点を解決するための手段）・ 本発明は、少なくとも１種以上の有機白金化合物と白金
以外の金属成分とバインダとしてのアルキド樹脂、尿素
樹脂、メラミン樹脂、ロジン誘導体樹脂、及びテルペン
樹脂から成る群から選択される１種または２種以上の樹
脂と有機溶剤を含有することを特徴とする有機白金イン
クである。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の有機白金インクの原料成分としての有機白金化
合物は、白°金ターピネオールサルフィド、白金リモネ
ンメルカプチドおよび白金カンフエンメルカプチドより
選択する。

白金以外の金属成分（以下・「他の金属成分」とよぶ。

）としては、ロジウム、鉛、ケイ素、ホウ素、ビスマス
、クロム、バナジウム、アンチモン、アルミニウム、カ
ルシウム、マグネシウム、マンガン、亜鉛、ジルコニウ
ム、バリウム、ストロンチウム、およびカリウムから成
る群から選択される１種または２種以上の金属レジネー
トおよび／または金属微粉末を用途により任意に組み合
わせて加える。

バインダとして、アルキド樹脂がアマニ油および／また
はロジン変性アルキド樹脂で、尿素樹脂がｎ−ブチルエ
ーテル型ブチル化尿素樹脂および／またはイソブチルエ
ーテル型ブチル尿素樹脂で、メラミン樹脂がｎ−ブチル
エーテル型ブチル化メラミン樹脂および／またはイソブ
チルエーテル型ブチルメラミン樹脂で、ロジン誘導体樹
脂が、ロジンのグリセンエステル、ロジンのペンタエリ
トールエステル、水素添加したロジンのメチルエステル
、水素添加したロジンのトリエチレングリコールエステ
ル、水素添加したロジンのグリセリンエステＪＬｚ、水
ｉｔ加したロジンのペンタエリスリトールエステル、重
合したロジン、重合したロジンのグリセリンエステル、
重合したロジンのペンタエリトールエステル、マレイン
酸変性したロジンエステル、マレイン酸変性したロジン
のペンタエリスリトールエステル、およびマレイン酸変
性したロジンのグリセリンエステル、から成る群から選
択される１種または２種以上の混合物からなり、テルペ
ン樹脂がテルペン重合体、α−ピネン重合体、β−ピネ
ン重合体、ｄ　−ＩＪモネン重合体、ジテルペン樹脂、
芳香族変性テルペン重合体、変性テルペン重合体、およ
びテルペンフェノール共重合体から成る群から選択する
。

有機溶剤としてメンタノール、テルピネオール、ブチル
カルピトール、メチルエチルケトン、プロピレングリコ
ール、エチレングリコール、シクロヘキサノン、酢酸エ
チル、酢酸ベンジル、アミルアセテート、セルソルブ、
ブチルセルソルブ、ブタノール、ニトロベンゼン、トル
エン、キシレン、石油エーテル、クロロホルム、四塩化
炭素、ピネン、ジペンテン、ジペンテンオキサイド、精
油のいずれか１種または２種以上を混合して用いる。

有機白金化合物は白金の含有率が２８〜４０％と高く、
該有機白金インク中に加える量を調節することにより、
白金の任意の厚みの薄膜を形成するために、塗布、乾燥
、焼成する回数を少なくでき、また他の金属成分として
の金属レジネートやバインダとして加える各種の樹脂と
共通の有機溶剤に溶解して均一な溶液になり、温度の変
化に対しても安定で長期保存に耐える特徴がある。

他の金属成分を加えるのは、白金の薄膜を安定させるこ
とと、各種の基材、例えばセラミックにはガラス成分を
加えることにより強い密着性を得ることができるからで
ある。

また、他の金属成分を微粉末で加える場合は、少量で上
記の目的を得たい場合に金属の化合物の微粉末や金属の
微粉末として加えるが、薄膜を形成した際にバラツキを
生ずることになり、十分注意して用いる必要がある。

バインダとして加える各種の樹脂は、適度の粘度を持た
せるためであり、特にスクリーン印刷法などにより微細
な回路を形成させる場合はダレ、ホソリ等のない・印刷
性の高い粘度が要求され、これに対応させるためには、
本発明による各種の樹脂より選択する必要がある。

溶剤として混合溶剤を用いるのは、原料である有機白金
化合物と他の金属成分のレジネートおよび各種樹脂を溶
解し、比較的短時間で揮発させることができるからであ
る。

本発明に於ける代表的成分割合について以下に示す。

有機白金化合物は１４〜５７重量％で、他の金属成分は
４〜１３重量％で、バインダとしての各種樹脂は１０〜
２３重量％で、溶剤としては２０〜３０重量％の範囲で
混合し調製したものでは１回の塗布、乾燥、焼成により
膜厚は０．１〜０．３ミクロンの厚みが得られる。

尚、塗布方法は一般的な筆塗り法、スクリーン印刷法、
スタンプ法、スプレ法、ディッピング法、スピンコーテ
ィング法を用いることができる。

乾燥は、先ず室温で１０〜２０分間乾燥し、次いで１８
０〜２８０℃で５〜１５分間加熱乾燥する。

焼成温度は５００〜８００℃で１０〜２０分間行えば良
い、焼成温度は８００℃でも白金については問題はない
が、密着性を高めるための他の金属成分が蒸発したり、
溶融して凝縮したり、また基材を痛める等の影響があり
、あまり好ましくない。

以下、本発明の実施例を記載するが、該実施例は本発明
を限定するものではない。

（実施例・ｌ） 有機白金インク成分として、 白金ターピネオールサルフィド（Ｐ　ｔ　３３％）　２
３％、ロジウムレジネート（Ｒｈ２６％）０．２％、ビ
スマスレジネー）（Ｂｉ１７％）　３．３％、クロムレ
シネ−）（Ｃｒ６％）０．５％、ロジン１３．４％、メ
ンタノール１３．４％、ロジン変性型アルキド樹脂７．
５％、ｎ−ブチルエーテル型ブチル化尿素樹脂２．３％
、酢酸ベンジル５．７％、クローブオイル５．４％、ス
テアリン酸２．１％、ステアリン酸メチル１．１％、水
素添加ロジンのメチルエステル２２．１％を混合して調
製した。

上記で調製した成分をクロロホルムに溶解し、エバポレ
ータでクロロホルムを蒸発させると、透明で粘性のある
赤色のインクで白金の含有率は、７．６％であった。

該インクは、２５０および３２５メツシユのスクリーン
でガラスグレーズ、石英、ガラス（ソーダ石灰ガラス）
にスクリーン印刷し、乾燥後、ガラスグレーズおよび石
英は７００℃で焼成し、ガラスは６００℃で焼成したと
ころ、それぞれ、導伝性のよい、光沢性の緻密な膜厚０
．２ミクロンの白金薄膜で密着したものが得られた。

（実施例・２） 有機白金インク成分として、 白金カンフエンメルカプチド（Ｐｔ３２．７％）３６．
７％、ロジウムレジネート　（Ｒｈ２６％）０．３％、
ビスマスレジネート　（Ｂ　ｉ　１７％）３．１％、ク
ロムレシネ−）（Ｃｒ６％）０．３％、アンチモンレジ
ネート（Ｓｂ５．１％）０．６％、バナジウムレジネー
ト　（Ｖ９．９％）０．５％、鉛しジネー）（Ｐｂ３０
％）　０．９％、ケイ素化合物（Ｓ　ｉ　１０％）２．
１％、アスファルト８６５％、ロジン変性型アルキド樹
脂４．４％、ｎ−ブチルエーテル型ブチル化尿素樹脂２
．８％、酢酸ベンジルｌ０００％、ターピネオール１５
．０％、テルペン樹脂４．４％、ステアリン酸メチル０
−０１％、フタル酸ジブチル１０．３％を混合して調製
した。

上記で調製した成分をクロロホルムに溶解し、エバポレ
ータでクロロホルムを蒸発させると、黒色の粘性のある
もので白金の含有率は、１２％であった。

該インクは、２５０および３２５メツシユのスクリーン
でホーロ基板およびアルミナのセラミック基板にスクリ
ーン印刷し、乾燥後、７００℃で焼成したところ、それ
ぞれ、導伝性のよい、つや消し状の緻密な膜厚０．３ミ
クロンの白金薄膜で密着したものが得られた。

また、石英およびガラスグレーズ基板において同様にス
クリーン印刷して乾燥し７００℃で焼成したところ上記
と同じ結果であった。

（実施例・３） 有機白金インク成分として、 白金リモネンメルカプチド（Ｐｔ２８．９％）５５．４
％、ロジウムレジネート　（Ｒｈ２６％）０．４％、ビ
スマスレジネー）（Ｂｉ１７％）４．２％、クロムレジ
ネート（Ｃｒ６％）０．５％、アンチモンレジネー）　
（Ｓｂ５．１％）０．８％、バナジウムレジネート　（
Ｖ９．９％）０．７％、鉛レジネート　（Ｐ　ｂ　３０
％）１．２％、ケイ素化合物（Ｓ　ｉ　１０％）２．８
％、ロジン変性型アルキド樹脂５．０％、ｎ−ブチルエ
ーテル型ブチル化尿素樹脂２．１％、酢酸ベンジル３．
０％、ターピネオール１４．０％、ステアリン酸メチル
０．５％、フタル酸ジブチル９．４％を混合して調製し
た。

上記で調製した成分をクロロホルムに溶解し、エバポレ
ータでクロロホルムを蒸発させると、赤褐色の粘性のあ
るもので白金の含有率は、１６％であった。

該インクは、２５０および３２５メツシユのスクリーン
でホーロ基板およびアルミナのセラミック基板にスクリ
ーン印刷し、乾燥後、７００℃で焼成したところ、それ
ぞれ、導伝性のよい、つや消し状の緻密な膜厚０．４ミ
クロンの白金薄膜で密着したものが得られた。

また、石英およびガラスグレーズ基板において同様にス
クリーン印刷して乾燥し７００℃で焼成したところ上記
と同じ結果であった。

（発明の効果） ペーストのように懸濁液ではなく、均一な溶液状態であ
るため、導体および抵抗体としての抵抗値のバラツキが
きわめて少ない。

白金以外の金属成分、有機バインダ、有機溶剤の組み合
わせを変えることで光沢性のある白金膜やつや消し状の
白金膜が得られる。

また、セラミックに対する密着性を高めるためにバナジ
ウム、鉛、ケイ素のレジネートを加えることでより向上
する。

以上のように、本発明による有機白金インクは白金の含
有率の高い有機白金化合物を用いることで、極めて応用
範囲の広い多様なインクを合成することができ、電子工
業等の技術の発展に貢献するものである。

（実施態様） 本発明は、特許請求の範囲に記載した特徴を有するもの
であるが、その実施態様を例示すると次のとうりである
。

（１）有機白金化合物が　白金ターピネオールサルフィ
・ド、白金リモネンメルカプチドおよび白金カンフエン
メルカプチドより選択することを特徴とする請求項１に
記載の方法。

（２）白金以外の金属成分として、ロジウム、鉛、ケイ
素、ホウ素、ビスマス、クロム、バナジウム、アンチモ
ン、アルミニウム、カルシウム、マグネシウム、マンガ
ン、亜鉛、ジルコニウム、バリウム、ストロンチウム、
およびカリウムから成る群から選択される１種または２
種以上の金属レジネートおよび／または金属微粉末を用
途により任意に組み合わせて加えることを特徴とする請
求項ｌに記載の方法。

上記成分のうち、ロジウムは耐熱性の向上、焼結性の改
良として作用し、鉛、ケイ素、ホウ素、ビスマス、クロ
ム、バナジウム、アンチモン、アルミニウム、カルシウ
ム、マグネシウム、マンガン、亜鉛、ジルコニウム、バ
リウム、ストロンチウム、およびカリウムは各種基板と
の密着強度を高めるために作用する。

（３）バインダとして、アルキド樹脂がアマニ油および
／またはロジン変性アルキド樹脂で、尿素樹脂がｎ−ブ
チルエーテル型ブチル化尿素樹脂および／またはイソブ
チルエーテル型ブチル尿素樹脂で、メラミン樹脂がｎ−
ブチルエーテル型ブチル化メラミン樹脂および／または
イソブチルエーテル型ブチルメラミン樹脂で、ロジン誘
導体樹脂が、ロジンのグリセンエステル、ロジンのペン
タエリトールエステル、水素添加したロジンのメチルエ
ステル、水素添加したロジンのトリエチレングリコール
エステル、水素添加したロジンのグリセリンエステル、
水素添加したロジンのペンタエリスリトールエステル、
重合したロジン、重合したロジンのグリセリンエステル
、重合したロジンのペンタエリトールエステル、マレイ
ン酸変性り、。

たロジンエステル、マレイン酸変性したロジンのペンタ
エリスリトールエステル、およびマレイン酸変性したロ
ジンのグリセリンエステル、から成る群から選択される
１種または２種以上の混合物からなり、テルペン樹脂が
テルペン重合体、α−ピネン重合体、β−ピネン重合体
、ｄ−リモネン重合体、ジテルペン樹脂、芳香族変性テ
ルペン重合体、変性テルペン重合体、およびテルペンフ
ェノール共重合体から成る群から選択することを特徴と
する請求項１に記載の方法。

上記樹脂として、アルキド樹脂は印刷におけるインクの
乾燥性、セット性、密着性、乾燥被膜の柔軟性を与え、
尿素樹脂およびメラミン樹脂は橋かけ反応により丈夫な
光沢のある被膜を形成でき、ロジン誘導体樹脂は軟化点
の上昇、酸価の低下を与え、テルペン樹脂は耐薬品性、
耐水性に優れ他の樹脂との相溶性が良好である。

（４）有機溶剤としてメンタノール、テルピネオール、
ブチルカルピトール、メチルエチルケトン、プロピレン
グリコール、エチレングリコール、シクロヘキサノン、
酢酸エチル、酢酸ベンジル、アミルアセテート、セルソ
ルブ、ブチルセルソルブ、ブタノール、ニトロベンゼン
、トルエン、キシレン、石油エーテル、クロロホルム、
四塩化炭素、ピネン、ジペンテン、ジペンテンオキサイ
ド、精油のいずれか１種または２種以上を混合して用い
ることを特徴とする請求項１に記載の方法。

上記有機溶剤は、粘度、沸点の違う溶剤を選択すること
により、速乾性のインクや、遅乾性のインクを調製でき
、金属成分と樹脂との相溶性、溶解性がよい溶剤が得ら
れ、均一に溶は合った溶液は長期の保存に耐えられるイ
ンクが得られる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも１種以上の有機白金化合物と白金以外の
   金属成分とバインダとしてのアルキド樹脂、尿素樹脂、
   メラミン樹脂、ロジン誘導体樹脂、及びテルペン樹脂か
   ら成る群から選択される１種または２種以上の樹脂と有
   機溶剤を含有することを特徴とする有機白金インク。