JP2004161960A - 導電性インク - Google Patents
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Abstract
【課題】布地等の媒体に、耐久性が高い電子パターンを簡単に形成することができ、凝集が生じにくい導電性インクを提供すること。
【解決手段】導電性カーボンブラック２０重量部、界面活性剤６重量部、ジエチレングリコール１５重量部、エタノールアミン１重量部、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン０．１重量部、及び精製水５７．９重量部を攪拌機付きサブタンクに入れ、サンドミルを用いて分散し、インクジェット用濃縮記録液を調製した。次に、このインクジェット用濃縮記録液２５重量部、アクリル樹脂エマルジョン１０重量部、 ジエチレングリコール４０重量部、及び精製水２５重量部を混合し、１μｍのメンブレンフィルターにて濾過することにより、導電性インクを製造した。
【選択図】 なし
【解決手段】導電性カーボンブラック２０重量部、界面活性剤６重量部、ジエチレングリコール１５重量部、エタノールアミン１重量部、１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン０．１重量部、及び精製水５７．９重量部を攪拌機付きサブタンクに入れ、サンドミルを用いて分散し、インクジェット用濃縮記録液を調製した。次に、このインクジェット用濃縮記録液２５重量部、アクリル樹脂エマルジョン１０重量部、 ジエチレングリコール４０重量部、及び精製水２５重量部を混合し、１μｍのメンブレンフィルターにて濾過することにより、導電性インクを製造した。
【選択図】 なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、洋服などに電子回路を形成するために用いられる導電性インクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の急速なＩＴ技術の進歩に伴い、携帯用電子機器の小型化、高機能化が進んでいる。この携帯用電子機器に望まれる形態の１つとして、洋服に電子回路を形成したウエアラブル電子機器があるが、このウエアラブル電子機器を実現するためには、布地に電子パターンを形成する必要がある。
【０００３】
布地に電子パターンを形成する方法としては、例えば、基板等に電子パターンを形成するために用いられる、導電性微粒子を含むインク（例えば、特許文献１、特許文献２参照）を使用する方法が挙げられる。
また、布地上に電子パターンを形成する他の方法として、導線を布地に織り込んだり、導電性部材を貼り付けたりする方法が挙げられる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−６６５３０号公報（段落番号００７１〜、第３実施例）
【特許文献２】
特開２００２−６１２９号公報（段落番号００９５〜、実施例１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の導電性微粒子を含むインクを用いる方法では、布地上に電子パターンを形成した後、布地を洗濯すると、インクが脱落してしまい、電子パターンの導電性が失われてしまうという問題があった。更に、従来の導電性微粒子を含むインクは、導電性微粒子等の成分が凝集しやすいため、保管、管理が難しいという問題があった。
【０００６】
また、導線を布地に織り込んだり、導電性部材を貼り付けたりする方法では、電子パターンの形成に大変手間がかかるという問題があった。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、布地等の媒体に、耐久性が高い電子パターンを簡単に形成することができ、凝集が生じにくい導電性インクを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
（１）請求項１の発明は、
水と、界面活性剤と、前記水中に分散した導電性微粒子及び樹脂の微粒子と、を含む導電性インクであって、前記界面活性剤が前記水中に分散したミセル状であるとともに、前記導電性微粒子の配合量と、前記樹脂の微粒子の配合量との重量比が、１：１〜４の範囲にあることを特徴とする導電性インクを要旨とする。
【０００８】
本発明の導電性インクは、導電性微粒子と樹脂の微粒子とを含んでいるので、例えば、布地等の媒体上に、簡単に電子パターンを形成することができる。
つまり、この導電性インクを、例えば、インクジェットプリンタ等により布地上に吐出すると、その表面で樹脂の微粒子が膜を形成し、その膜の中に導電性微粒子が保持され、電子パターンを形成する。
【０００９】
更に、本発明の導電性インクは、導電性微粒子の配合量に対する樹脂の微粒子の配合量の重量比が、１以上であるので、布地等の媒体に対し、強固な付着力を有する。そのため、この導電性インクを用いて布地上に電子パターンを形成した場合には、その布地を洗濯しても、導電性インクは脱落することがなく、形成された電子パターンは導電性を維持することができる。
【００１０】
また、導電性微粒子の配合量に対する樹脂の微粒子の配合量の重量比が、４以下であるので、布上で成膜した樹脂の微粒子が導電性を妨げることがなく、また、導電性インクの粘度を適切に調整するための多価アルコール等を混入させやすいという特長を有する。
【００１１】
更に、本発明の導電性インクは、ミセル状の界面活性剤を有しており、その分散作用によって、導電性微粒子や樹脂の微粒子が凝集してしまうようなことがない。そのため、この導電性インクは、長期間に渡って安定に保管することができる。これは、界面活性剤がミセル状であることにより、導電性微粒子や樹脂の微粒子を良好でかつ熱や攪拌等のショックに耐える分散状態にする作用を奏するためであると考えられる。
【００１２】
また、この導電性インクは、ミセル状の界面活性剤を有していることにより、浸透作用、分散作用において優れている。ここで、浸透作用とは、例えば、インクが布上に付着した際、極めて速やかに水等の溶媒を繊維内部に浸透させる作用をいい、表面にインクが留まってそのまま細線の再現性を悪化させず、インクがにじまない作用をいう。また、分散作用とは、例えば、インク中に存在する液体微粒子や固体微粒子等、水等の溶媒に溶けない物質を水中に乳化分散させる作用をいう。
【００１３】
・前記界面活性剤としては、例えば、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両イオン性界面活性剤を使用することができる。具体的には、アニオン性界面活性剤として、脂肪酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩や脂肪族高級アルキルエーテル硫酸エステル塩や硫酸化油や硫酸化脂肪酸エステルや硫酸化オレフィン等の硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩やアルキルナフタレンスルホン酸塩やパラフィンスルホン酸塩等のスルホン酸塩、高級アルコールリン酸エステル塩等のリン酸エステル塩、ジチオリン酸エステル酸等が挙げられ、カチオン性界面活性剤として、ヤシアミンや硬化牛脂アミン等の高級アルキルアミン塩型カチオン界面活性剤、ジヒドロキシエチルステアリルアミン等の高級アルキルアミンエチレンオキサイド付加物、ソロミンＡ型カチオン界面活性剤、サパミンＡ型カチオン界面活性剤、アーコベルＡ型カチオン界面活性剤、イミダゾリン型カチオン界面活性剤、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライドやラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライドやサパミンＭＳやサパミンＢＣＨやキャタナックＳＮやゼランＡＰ等の第４級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤等が挙げられ、両イオン性界面活性剤として、ラウリルアミノプロピオン酸ナトリウム等のアミノ酸型両性界面活性剤、ラウリルジメチルベタインやステアリルジメチルベタインやラウリルジヒドロキシエチルベタイン等のベタイン型両性界面活性剤、硫酸エステル塩型両性界面活性剤、スルホン酸塩型両性界面活性剤、リン酸エステル塩型両性界面活性剤等が挙げられる。
【００１４】
・前記導電性微粒子としては、導電性のある微粒子であればいずれも使用可能であるが、例えば、ニッケル、金、白金、パラジウム、セレン、レニウム、イリジウムやこれらの合金、酸化錫、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、ヨウ化銅等の微粒子が好ましい。また、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリフェニレンスルフィド、ポリピロール等の導電性ポリマーの微粒子や、例えば、吸油量８０ｍｌ／１００ｇ以下のカーボンブラックの微粒子も使用できる。
【００１５】
導電性微粒子の平均粒径は、例えば、５０ｎｍ〜５μｍの範囲とすることにより、導電性インク中において導電性インクが安定して分散する。
・前記樹脂の微粒子としては、例えば、熱可塑性樹脂の微粒子が使用できる。具体的には、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリエステル樹脂、エチレン・酢ビ樹脂、ポリエチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、アクリル酸エステル樹脂、エチレン・酢ビ・アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン・アクリル樹脂等の微粒子が使用できる。
【００１６】
樹脂の微粒子の平均粒径は、例えば、１０〜１００ｎｍの範囲が好ましい。平均粒径をこの範囲とすることにより、導電性インクを媒体上に塗布して形成された塗装膜の耐水性、耐摩擦性等の強度が向上する。
・前記ミセル状とは、例えば、平均粒径が１〜１０ｎｍの範囲のものをいう。平均粒径がこの範囲にあることにより、導電性インクの物性（例えば、高温における導電性微粒子の分散安定性、高温から低温までの導電性微粒子の分散安定性、導電性微粒子の粒子の均一性等）が安定する。
【００１７】
ミセルの形状は、球状、棒状、層状のいずれでもよい。
・本発明の導電性インクの粘度は、樹脂の微粒子の成膜作用を緩和させるという点で０．３〜３Ｐａ・ｓの範囲が好ましく、その中でも０．４〜２Ｐａ・ｓの範囲が好ましく、更に、０．５〜１．５Ｐａ・ｓの範囲が一層好ましい。粘度を調整するためには、例えば、多価アルコールを添加することができる。
（２）請求項２の発明は、
前記界面活性剤の濃度が、臨界ミセル濃度以上であることを特徴とする前記請求項１に記載の導電性インクを要旨とする。
【００１８】
本発明の導電性インクでは、界面活性剤の濃度が臨界ミセル濃度以上であることにより、界面活性剤が確実にミセル状になる。そのため、本発明の導電性インクは、分散性が良く、導電性微粒子や樹脂の微粒子が凝集してしまうようなことがない。更に、浸透作用、分散作用、可溶化作用において優れている。
（３）請求項３の発明は、
前記樹脂の微粒子が樹脂エマルジョンであることを特徴とする前記請求項１又は２に記載の導電性インクを要旨とする。
【００１９】
本発明の導電性インクは、樹脂の微粒子が特別に微細化された樹脂エマルジョンであることにより、インクの吐出性能、ジェット飛行性、インクの流動性、インク製作時のハンドリング性能、布地に付着した後の定着性能、布地の手触りの良さ等の点で優れている。
【００２０】
・前記樹脂エマルジョンとしては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリエステル樹脂、エチレン・酢ビ樹脂、ポリエチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、アクリル酸エステル樹脂、エチレン・酢ビ・アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン・アクリル樹脂等のエマルジョンが挙げられる。
（４）請求項４の発明は、
多価アルコールを含むことを特徴とする前記請求項１〜３のいずれかに記載の導電性インクを要旨とする。
【００２１】
本発明の導電性インクは、多価アルコールを含むことにより、樹脂の微粒子の成膜作用を緩和させることができる。そのことにより、本発明の導電性インクは、凝固しにくいという特長を有する。
・前記多価アルコールとしては、例えば、ジエチレングリコール、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール♯２００、ポリエチレングリコール♯４００、ポリエチレングリコール♯６００、ポリエチレングリコール♯８００、ポリエチレングリコール♯１２５０、１，５ペンタンジオール等が挙げられる。
【００２２】
多価アルコールの配合量は、例えば、１０〜６０重量％とすることが好適である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の導電性インクの実施の形態の例（実施例）を説明する。
（実施例１）
ａ）導電性インクの製造方法について説明する。
【００２４】
まず、下記の原料を攪拌機付きサブタンクに入れ、サンドミルを用いて分散し、インクジェット用濃縮記録液を調製した。
導電性カーボンブラック（導電性微粒子）：２０重量部
エマルゲンＥ−９０（商品名；（株）花王製、分散剤としての界面活性剤）：６重量部
ジエチレングリコール：１５重量部
ジエタノールアミン：１重量部
１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン：０．１重量部
精製水：５７．９重量部
次に、上記のようにして製造したインクジェット用濃縮記録液と、下記の原料を混合し、１μｍのメンブレンフィルターにて濾過することにより、導電性インクを製造した。
【００２５】
インクジェット用濃縮記録液：２５重量部
アクリル樹脂エマルジョン（ブラザー社製、樹脂の微粒子）：１０重量部（固型分の配合量）
ジエチレングリコール（多価アルコール）：４０重量部
精製水：２５重量部
尚、この導電性インクにおいて、導電性微粒子の配合量と、樹脂の微粒子の配合量との比率は、１：２である。
【００２６】
また、この導電性インクにおいて、界面活性剤の濃度は、臨界ミセル濃度の１倍以上であり、界面活性剤はミセル状の形態を有している。
ｂ）次に、本実施例１の導電性インクの奏する効果を説明する。
▲１▼本実施例１の導電性インクは、布地等の媒体上に、例えば、インクジェットプリンタにより吐出するだけで、簡単に、布地上に電子パターンを形成することができる。
【００２７】
▲２▼本実施例１の導電性インクは、布地などの媒体に対し、強固な付着力を有する。そのため、この導電性インクを用いて布地上に電子パターンを形成した場合には、その布地を洗濯しても、導電性インクは脱落することがなく、形成された電子パターンは導電性を維持することができる。
【００２８】
▲３▼本実施例１の導電性インクは、ミセル状の界面活性剤を有していることにより、導電性微粒子や樹脂の微粒子が凝集してしまうようなことがない。そのため、この導電性インクは、長期間に渡って安定に保管することができる。
ｃ）次に、本実施例１の導電性インクの効果を確かめるために行った実験について説明する。
【００２９】
まず、前記ａ）で製造した導電性インク用い、コットン布上の１ｃｍ×１ｃｍの領域に（ベタ）印刷を行った。印刷には解像度６００ｄｐｉのピエゾ式インクジェットプリンタを用い、導電性インクの塗布密度は８０〜１００ｍｇ／ｃｍ２とした。尚、この塗布密度は、０．５〜５００ｍｇ／ｃｍ２の範囲であればよく、好ましくは、０．７〜３００ｍｇ／ｃｍ２、より好ましくは、１０〜２００ｍｇ／ｃｍ２の範囲がよい。
【００３０】
この時点で、テスターを用いて、印刷部の両端の抵抗値を測定したところ、その値は１８０Ωであった。つまり、印刷部は、導電性を有していた。この結果を表１に示す。
尚、この表１は、本実施例１及び後述する実施例２、実施例４、比較例１〜５のそれぞれについて、印刷部の抵抗値を示すものであり、その抵抗値は、後述する洗濯の前後で、それぞれ測定した値である。
【００３１】
【表１】
【００３２】
次に、印刷を行ったコットン布を、ＡＡＴＣＣ１３５−１９９５の規格で５回繰り返し洗濯し、その後、洗濯前と同様に、印刷部分の導電性を再びテスターで調べた。その結果、上記表１に示す様に、抵抗値は１９８Ωであり、印刷部分は導電性を有していた。この結果から、本実施例１の導電性インクは、洗濯をしても脱落することがなく、導電性を維持することができ、好適であることが分かった。
（実施例２）
前記実施例１と同様に調製したインクジェット用濃縮記録液と、下記の原料とを混合し、１μｍのメンブレンフィルターにて濾過することにより、導電性インクを製造した。
【００３３】
インクジェット用濃縮記録液：２５重量部
アクリル樹脂エマルジョン（ブラザー社製、樹脂の微粒子）：５重量部（固型分の配合量）
ジエチレングリコール（多価アルコール）：４０重量部
精製水：３０重量部
尚、この導電性インクにおいて、導電性微粒子の配合量と、樹脂の微粒子の配合量との比率は、１：１である。
【００３４】
また、この導電性インクにおいて、界面活性剤の濃度は、臨界ミセル濃度の１倍以上であり、界面活性剤はミセル状の形態を有している。
本実施例２の導電性インクは、前記実施例１の導電性インクと同様の効果を奏する。
【００３５】
次に、上記の様に製造した導電性インクに対し、前記実施例１のｃ）と同様に、導通性を確認するための試験を行った。その結果を上記表１に示す。
この表１に示す様に、本実施例２の導電性インクは、洗濯をしても脱落することがなく、導電性を維持することができ、好適であることが分かった。
（実施例３）
まず、下記の原料を攪拌機付きサブタンクに入れ、サンドミルを用いて分散し、インクジェット用濃縮記録液を調製した。
【００３６】
ポリフェニレンスルフィド（導電性微粒子、平均粒径１７０ｎｍ）：１７重量部
エマルゲンＥ−９０（商品名；（株）花王製、分散剤としての界面活性剤）：５重量部
ジエチレングリコール：１０重量部
ジエタノールアミン：１重量部
１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン：０．１重量部
精製水：６８．９重量部
次に、上記のようにして製造したインクジェット用濃縮記録液と、下記の原料を混合し、１μｍのメンブレンフィルターにて濾過することにより、導電性インクを製造した。
【００３７】
インクジェット用濃縮記録液：２０重量部
アクリル樹脂エマルジョン（ブラザー社製、樹脂の微粒子）：６重量部（固型分の配合量）
ジエチレングリコール（多価アルコール）：４０重量部
精製水：３４重量部
尚、この導電性インクにおいて、導電性微粒子の配合量と、樹脂の微粒子の配合量との比率は、１：１．８である。
【００３８】
また、この導電性インクにおいて、界面活性剤の濃度は、臨界ミセル濃度の１倍以上であり、界面活性剤はミセル状の形態を有している。
上記の導電性インクを解像度６００ｄｐｉのピエゾ式インクジェットプリンタを用い、ポリカーボネートから成る板上に印刷した。その後、印刷部分の導通をテスターで試験したところ、導通が確認できた。
（実施例４）
前記実施例１と同様に調製したインクジェット用濃縮記録液と、下記の原料とを混合し、１μｍのメンブレンフィルターにて濾過することにより、導電性インクを製造した。
【００３９】
インクジェット用濃縮記録液：２５重量部
アクリル樹脂エマルジョン（ブラザー社製、樹脂の微粒子）：２０重量部（固型分の配合量）
ジエチレングリコール（多価アルコール）：４０重量部
精製水：１５重量部
尚、この導電性インクにおいて、導電性微粒子の配合量と、樹脂の微粒子の配合量との比率は、１：４である。
【００４０】
また、この導電性インクにおいて、界面活性剤の濃度は、臨界ミセル濃度の１倍以上であり、界面活性剤はミセル状の形態を有している。
本実施例４の導電性インクは、前記実施例１の導電性インクと同様の効果を奏する。
【００４１】
次に、上記の様に製造した導電性インクに対し、前記実施例１のｃ）と同様に、導通性を確認するための試験を行った。その結果を上記表１に示す。
この表１に示す様に、本実施例４の導電性インクは、洗濯をしても脱落することがなく、導電性を維持することができ、好適であることが分かった。
（比較例１）
前記実施例１と同様に調製したインクジェット用濃縮記録液と、下記の原料とを混合し、１μｍのメンブレンフィルターにて濾過することにより、導電性インクを製造した。
【００４２】
インクジェット用濃縮記録液：２５重量部
アクリル樹脂エマルジョン（ブラザー社製、樹脂の微粒子）：４重量部（固型分の配合量）
ジエチレングリコール（多価アルコール）：４０重量部
精製水：３１重量部
尚、この導電性インクにおいて、導電性微粒子の配合量と、樹脂の微粒子の配合量との比率は、１：０．８であり、本発明の範囲外である。
【００４３】
また、この導電性インクにおいて、界面活性剤の濃度は、臨界ミセル濃度の１倍以上であり、界面活性剤はミセル状の形態を有している。
次に、上記の様に製造した導電性インクに対し、前記実施例１のｃ）と同様の試験を行った。その結果を上記表１に示す。
【００４４】
この表１に示す様に、本比較例１の導電性インクを用いた場合、洗濯前における印刷部の抵抗値は１４５Ωであるのに対し、洗濯後における抵抗値は０．５ＭΩであり、導電性が悪化していた。これは、洗濯により導電性インクの一部が脱落してしまったためであると考えられる。
（比較例２）
前記実施例１と同様に調製したインクジェット用濃縮記録液と、下記の原料とを混合し、１μｍのメンブレンフィルターにて濾過することにより、導電性インクを製造した。
【００４５】
インクジェット用濃縮記録液：２５重量部
アクリル樹脂エマルジョン（ブラザー社製、樹脂の微粒子）：３．５重量部（固型分の配合量）
ジエチレングリコール（多価アルコール）：４０重量部
精製水：３１．５重量部
尚、この導電性インクにおいて、導電性微粒子の配合量と、樹脂の微粒子の配合量との比率は、１：０．７であり、本発明の範囲外である。
【００４６】
また、この導電性インクにおいて、界面活性剤の濃度は、臨界ミセル濃度の１倍以上であり、界面活性剤はミセル状の形態を有している。
次に、上記の様に製造した導電性インクに対し、前記実施例１のｃ）と同様の試験を行った。その結果を上記表１に示す。
【００４７】
この表１に示す様に、本比較例２の導電性インクを用いた場合、洗濯前における印刷部の抵抗値は１４２Ωであったのに対し、洗濯後における抵抗値は０．５６ＭΩであり、導電性が悪化していた。これは、洗濯により導電性インクの一部が脱落してしまったためであると考えられる。
（比較例３）
前記実施例１と同様に調製したインクジェット用濃縮記録液と、下記の原料とを混合し、１μｍのメンブレンフィルターにて濾過することにより、導電性インクを製造した。
【００４８】
インクジェット用濃縮記録液：２５重量部
アクリル樹脂エマルジョン（ブラザー社製、樹脂の微粒子）：３重量部（固型分の配合量）
ジエチレングリコール（多価アルコール） ４０重量部
精製水：３２重量部
尚、この導電性インクにおいて、導電性微粒子の配合量と、樹脂の微粒子の配合量との比率は、１：０．６であり、本発明の範囲外である。
【００４９】
また、この導電性インクにおいて、界面活性剤の濃度は、臨界ミセル濃度の１倍以上であり、界面活性剤はミセル状の形態を有している。
次に、上記の様に製造した導電性インクに対し、前記実施例１のｃ）と同様の試験を行った。その結果を上記表１に示す。
【００５０】
この表１に示す様に、本比較例３の導電性インクを用いた場合、洗濯前の印刷部の抵抗値が１０８Ωであったのに対し、洗濯後における抵抗値は∞であり、導電性が失われていた。これは、洗濯により導電性インクが脱落してしまったためであると考えられる。
（比較例４）
前記実施例１と同様に調製したインクジェット用濃縮記録液と、下記の原料とを混合し、１μｍのメンブレンフィルターにて濾過することにより、導電性インクを製造した。
【００５１】
インクジェット用濃縮記録液：２５重量部
アクリル樹脂エマルジョン（ブラザー社製、樹脂の微粒子）：２．５重量部（固型分の配合量）
ジエチレングリコール（多価アルコール）：４０重量部
精製水：３２．５重量部
尚、この導電性インクにおいて、導電性微粒子の配合量と、樹脂の微粒子の配合量との比率は、１：０．５であり、本発明の範囲外である。
【００５２】
また、この導電性インクにおいて、界面活性剤の濃度は、臨界ミセル濃度の１倍以上であり、界面活性剤はミセル状の形態を有している。
次に、上記の様に製造した導電性インクに対し、前記実施例１のｃ）と同様の試験を行った。その結果を上記表１に示す。
【００５３】
この表１に示す様に、本比較例４の導電性インクを用いた場合、洗濯前における印刷部の抵抗値は７９Ωであったのに対し、洗濯後における抵抗値は∞であり、導電性が失われていた。これは、洗濯により導電性インクが脱落してしまったためであると考えられる。
（比較例５）
前記実施例１と同様に調製したインクジェット用濃縮記録液と、下記の原料とを混合し、１μｍのメンブレンフィルターにて濾過することにより、導電性インクを製造した。
【００５４】
インクジェット用濃縮記録液：２５重量部
アクリル樹脂エマルジョン（ブラザー社製、樹脂の微粒子）：２重量部（固型分の配合量）
ジエチレングリコール（多価アルコール）：４０重量部
精製水：３３重量部
尚、この導電性インクにおいて、導電性微粒子の配合量と、樹脂の微粒子の配合量との比率は、１：０．４であり、本発明の範囲外である。
【００５５】
また、この導電性インクにおいて、界面活性剤の濃度は、臨界ミセル濃度の１倍以上であり、界面活性剤はミセル状の形態を有している。
次に、上記の様に製造した導電性インクに対し、前記実施例１のｃ）と同様の試験を行った。その結果を上記表１に示す。
【００５６】
この表１に示す様に、本比較例５の導電性インクを用いた場合、印刷前における印刷部の抵抗値が７２Ωであったのに対し、洗濯後における抵抗値は∞であり、導電性が失われていた。これは、洗濯により導電性インクが脱落してしまったためであると考えられる。
（比較例６）
基本的には、前記実施例１と同様にして、導電性インクを製造した。但し、本比較例６では、インクジェット用濃縮記録液の組成を以下のようにした。
【００５７】
導電性カーボンブラック（導電性微粒子）：２０重量部
エマルゲンＥ−９０（商品名；（株）花王製、分散剤としての界面活性剤）：０．５重量部
ジエチレングリコール（多価アルコール）：１５重量部
ジエタノールアミン １重量部
１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン：０．１重量部
精製水：６３．４重量部
尚、本比較例６の導電性インクでは、界面活性剤の濃度が臨界ミセル濃度以下であり、界面活性剤がミセル状となっておらず、本発明の範囲外の例である。
【００５８】
本比較例６の導電性インクを、５０°Ｃ一定の環境下で３週間の期間保存したところ、導電性微粒子や樹脂の微粒子から成る凝集が生じてしまった。
（比較例７）
前記実施例１と同様に調製したインクジェット用濃縮記録液と、下記の原料とを混合し、１μｍのメンブレンフィルターにて濾過することにより、導電性インクを製造した。
【００５９】
インクジェット用濃縮記録液：２５重量部
アクリル樹脂エマルジョン（ブラザー社製、樹脂の微粒子）：２５重量部（固型分の配合量）
ジエチレングリコール（多価アルコール）：４０重量部
精製水：１０重量部
尚、この導電性インクにおいて、導電性微粒子の配合量と、樹脂の微粒子の配合量との比率は、１：５であり、本発明の範囲外の例である。
【００６０】
また、この導電性インクにおいて、界面活性剤の濃度は、臨界ミセル濃度の１倍以上であり、界面活性剤はミセル状の形態を有している。
本比較例７の導電性インクは、導電性微粒子の配合量と、樹脂の微粒子の配合量との重量比が、１：５であることにより、樹脂の微粒子の良好な溶媒である水の比率が（樹脂の微粒子の量に対し）少量になるため、製造時に攪拌力を加えることにより樹脂の微粒子の凝集が発生する。さらに作成したインクは常温で保管しても１週間置いておくことにより樹脂の微粒子が互いに凝集し、粘度が大幅に増加してしまうという問題があった。
【００６１】
尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、洋服などに電子回路を形成するために用いられる導電性インクに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の急速なＩＴ技術の進歩に伴い、携帯用電子機器の小型化、高機能化が進んでいる。この携帯用電子機器に望まれる形態の１つとして、洋服に電子回路を形成したウエアラブル電子機器があるが、このウエアラブル電子機器を実現するためには、布地に電子パターンを形成する必要がある。
【０００３】
布地に電子パターンを形成する方法としては、例えば、基板等に電子パターンを形成するために用いられる、導電性微粒子を含むインク（例えば、特許文献１、特許文献２参照）を使用する方法が挙げられる。
また、布地上に電子パターンを形成する他の方法として、導線を布地に織り込んだり、導電性部材を貼り付けたりする方法が挙げられる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−６６５３０号公報（段落番号００７１〜、第３実施例）
【特許文献２】
特開２００２−６１２９号公報（段落番号００９５〜、実施例１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の導電性微粒子を含むインクを用いる方法では、布地上に電子パターンを形成した後、布地を洗濯すると、インクが脱落してしまい、電子パターンの導電性が失われてしまうという問題があった。更に、従来の導電性微粒子を含むインクは、導電性微粒子等の成分が凝集しやすいため、保管、管理が難しいという問題があった。
【０００６】
また、導線を布地に織り込んだり、導電性部材を貼り付けたりする方法では、電子パターンの形成に大変手間がかかるという問題があった。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、布地等の媒体に、耐久性が高い電子パターンを簡単に形成することができ、凝集が生じにくい導電性インクを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
（１）請求項１の発明は、
水と、界面活性剤と、前記水中に分散した導電性微粒子及び樹脂の微粒子と、を含む導電性インクであって、前記界面活性剤が前記水中に分散したミセル状であるとともに、前記導電性微粒子の配合量と、前記樹脂の微粒子の配合量との重量比が、１：１〜４の範囲にあることを特徴とする導電性インクを要旨とする。
【０００８】
本発明の導電性インクは、導電性微粒子と樹脂の微粒子とを含んでいるので、例えば、布地等の媒体上に、簡単に電子パターンを形成することができる。
つまり、この導電性インクを、例えば、インクジェットプリンタ等により布地上に吐出すると、その表面で樹脂の微粒子が膜を形成し、その膜の中に導電性微粒子が保持され、電子パターンを形成する。
【０００９】
更に、本発明の導電性インクは、導電性微粒子の配合量に対する樹脂の微粒子の配合量の重量比が、１以上であるので、布地等の媒体に対し、強固な付着力を有する。そのため、この導電性インクを用いて布地上に電子パターンを形成した場合には、その布地を洗濯しても、導電性インクは脱落することがなく、形成された電子パターンは導電性を維持することができる。
【００１０】
また、導電性微粒子の配合量に対する樹脂の微粒子の配合量の重量比が、４以下であるので、布上で成膜した樹脂の微粒子が導電性を妨げることがなく、また、導電性インクの粘度を適切に調整するための多価アルコール等を混入させやすいという特長を有する。
【００１１】
更に、本発明の導電性インクは、ミセル状の界面活性剤を有しており、その分散作用によって、導電性微粒子や樹脂の微粒子が凝集してしまうようなことがない。そのため、この導電性インクは、長期間に渡って安定に保管することができる。これは、界面活性剤がミセル状であることにより、導電性微粒子や樹脂の微粒子を良好でかつ熱や攪拌等のショックに耐える分散状態にする作用を奏するためであると考えられる。
【００１２】
また、この導電性インクは、ミセル状の界面活性剤を有していることにより、浸透作用、分散作用において優れている。ここで、浸透作用とは、例えば、インクが布上に付着した際、極めて速やかに水等の溶媒を繊維内部に浸透させる作用をいい、表面にインクが留まってそのまま細線の再現性を悪化させず、インクがにじまない作用をいう。また、分散作用とは、例えば、インク中に存在する液体微粒子や固体微粒子等、水等の溶媒に溶けない物質を水中に乳化分散させる作用をいう。
【００１３】
・前記界面活性剤としては、例えば、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両イオン性界面活性剤を使用することができる。具体的には、アニオン性界面活性剤として、脂肪酸塩、高級アルコール硫酸エステル塩や脂肪族高級アルキルエーテル硫酸エステル塩や硫酸化油や硫酸化脂肪酸エステルや硫酸化オレフィン等の硫酸エステル塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩やアルキルナフタレンスルホン酸塩やパラフィンスルホン酸塩等のスルホン酸塩、高級アルコールリン酸エステル塩等のリン酸エステル塩、ジチオリン酸エステル酸等が挙げられ、カチオン性界面活性剤として、ヤシアミンや硬化牛脂アミン等の高級アルキルアミン塩型カチオン界面活性剤、ジヒドロキシエチルステアリルアミン等の高級アルキルアミンエチレンオキサイド付加物、ソロミンＡ型カチオン界面活性剤、サパミンＡ型カチオン界面活性剤、アーコベルＡ型カチオン界面活性剤、イミダゾリン型カチオン界面活性剤、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライドやラウリルジメチルベンジルアンモニウムクロライドやサパミンＭＳやサパミンＢＣＨやキャタナックＳＮやゼランＡＰ等の第４級アンモニウム塩型カチオン界面活性剤等が挙げられ、両イオン性界面活性剤として、ラウリルアミノプロピオン酸ナトリウム等のアミノ酸型両性界面活性剤、ラウリルジメチルベタインやステアリルジメチルベタインやラウリルジヒドロキシエチルベタイン等のベタイン型両性界面活性剤、硫酸エステル塩型両性界面活性剤、スルホン酸塩型両性界面活性剤、リン酸エステル塩型両性界面活性剤等が挙げられる。
【００１４】
・前記導電性微粒子としては、導電性のある微粒子であればいずれも使用可能であるが、例えば、ニッケル、金、白金、パラジウム、セレン、レニウム、イリジウムやこれらの合金、酸化錫、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）、ヨウ化銅等の微粒子が好ましい。また、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリフェニレンスルフィド、ポリピロール等の導電性ポリマーの微粒子や、例えば、吸油量８０ｍｌ／１００ｇ以下のカーボンブラックの微粒子も使用できる。
【００１５】
導電性微粒子の平均粒径は、例えば、５０ｎｍ〜５μｍの範囲とすることにより、導電性インク中において導電性インクが安定して分散する。
・前記樹脂の微粒子としては、例えば、熱可塑性樹脂の微粒子が使用できる。具体的には、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリエステル樹脂、エチレン・酢ビ樹脂、ポリエチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、アクリル酸エステル樹脂、エチレン・酢ビ・アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン・アクリル樹脂等の微粒子が使用できる。
【００１６】
樹脂の微粒子の平均粒径は、例えば、１０〜１００ｎｍの範囲が好ましい。平均粒径をこの範囲とすることにより、導電性インクを媒体上に塗布して形成された塗装膜の耐水性、耐摩擦性等の強度が向上する。
・前記ミセル状とは、例えば、平均粒径が１〜１０ｎｍの範囲のものをいう。平均粒径がこの範囲にあることにより、導電性インクの物性（例えば、高温における導電性微粒子の分散安定性、高温から低温までの導電性微粒子の分散安定性、導電性微粒子の粒子の均一性等）が安定する。
【００１７】
ミセルの形状は、球状、棒状、層状のいずれでもよい。
・本発明の導電性インクの粘度は、樹脂の微粒子の成膜作用を緩和させるという点で０．３〜３Ｐａ・ｓの範囲が好ましく、その中でも０．４〜２Ｐａ・ｓの範囲が好ましく、更に、０．５〜１．５Ｐａ・ｓの範囲が一層好ましい。粘度を調整するためには、例えば、多価アルコールを添加することができる。
（２）請求項２の発明は、
前記界面活性剤の濃度が、臨界ミセル濃度以上であることを特徴とする前記請求項１に記載の導電性インクを要旨とする。
【００１８】
本発明の導電性インクでは、界面活性剤の濃度が臨界ミセル濃度以上であることにより、界面活性剤が確実にミセル状になる。そのため、本発明の導電性インクは、分散性が良く、導電性微粒子や樹脂の微粒子が凝集してしまうようなことがない。更に、浸透作用、分散作用、可溶化作用において優れている。
（３）請求項３の発明は、
前記樹脂の微粒子が樹脂エマルジョンであることを特徴とする前記請求項１又は２に記載の導電性インクを要旨とする。
【００１９】
本発明の導電性インクは、樹脂の微粒子が特別に微細化された樹脂エマルジョンであることにより、インクの吐出性能、ジェット飛行性、インクの流動性、インク製作時のハンドリング性能、布地に付着した後の定着性能、布地の手触りの良さ等の点で優れている。
【００２０】
・前記樹脂エマルジョンとしては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリエステル樹脂、エチレン・酢ビ樹脂、ポリエチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、アクリル酸エステル樹脂、エチレン・酢ビ・アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン・アクリル樹脂等のエマルジョンが挙げられる。
（４）請求項４の発明は、
多価アルコールを含むことを特徴とする前記請求項１〜３のいずれかに記載の導電性インクを要旨とする。
【００２１】
本発明の導電性インクは、多価アルコールを含むことにより、樹脂の微粒子の成膜作用を緩和させることができる。そのことにより、本発明の導電性インクは、凝固しにくいという特長を有する。
・前記多価アルコールとしては、例えば、ジエチレングリコール、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール♯２００、ポリエチレングリコール♯４００、ポリエチレングリコール♯６００、ポリエチレングリコール♯８００、ポリエチレングリコール♯１２５０、１，５ペンタンジオール等が挙げられる。
【００２２】
多価アルコールの配合量は、例えば、１０〜６０重量％とすることが好適である。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の導電性インクの実施の形態の例（実施例）を説明する。
（実施例１）
ａ）導電性インクの製造方法について説明する。
【００２４】
まず、下記の原料を攪拌機付きサブタンクに入れ、サンドミルを用いて分散し、インクジェット用濃縮記録液を調製した。
導電性カーボンブラック（導電性微粒子）：２０重量部
エマルゲンＥ−９０（商品名；（株）花王製、分散剤としての界面活性剤）：６重量部
ジエチレングリコール：１５重量部
ジエタノールアミン：１重量部
１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン：０．１重量部
精製水：５７．９重量部
次に、上記のようにして製造したインクジェット用濃縮記録液と、下記の原料を混合し、１μｍのメンブレンフィルターにて濾過することにより、導電性インクを製造した。
【００２５】
インクジェット用濃縮記録液：２５重量部
アクリル樹脂エマルジョン（ブラザー社製、樹脂の微粒子）：１０重量部（固型分の配合量）
ジエチレングリコール（多価アルコール）：４０重量部
精製水：２５重量部
尚、この導電性インクにおいて、導電性微粒子の配合量と、樹脂の微粒子の配合量との比率は、１：２である。
【００２６】
また、この導電性インクにおいて、界面活性剤の濃度は、臨界ミセル濃度の１倍以上であり、界面活性剤はミセル状の形態を有している。
ｂ）次に、本実施例１の導電性インクの奏する効果を説明する。
▲１▼本実施例１の導電性インクは、布地等の媒体上に、例えば、インクジェットプリンタにより吐出するだけで、簡単に、布地上に電子パターンを形成することができる。
【００２７】
▲２▼本実施例１の導電性インクは、布地などの媒体に対し、強固な付着力を有する。そのため、この導電性インクを用いて布地上に電子パターンを形成した場合には、その布地を洗濯しても、導電性インクは脱落することがなく、形成された電子パターンは導電性を維持することができる。
【００２８】
▲３▼本実施例１の導電性インクは、ミセル状の界面活性剤を有していることにより、導電性微粒子や樹脂の微粒子が凝集してしまうようなことがない。そのため、この導電性インクは、長期間に渡って安定に保管することができる。
ｃ）次に、本実施例１の導電性インクの効果を確かめるために行った実験について説明する。
【００２９】
まず、前記ａ）で製造した導電性インク用い、コットン布上の１ｃｍ×１ｃｍの領域に（ベタ）印刷を行った。印刷には解像度６００ｄｐｉのピエゾ式インクジェットプリンタを用い、導電性インクの塗布密度は８０〜１００ｍｇ／ｃｍ２とした。尚、この塗布密度は、０．５〜５００ｍｇ／ｃｍ２の範囲であればよく、好ましくは、０．７〜３００ｍｇ／ｃｍ２、より好ましくは、１０〜２００ｍｇ／ｃｍ２の範囲がよい。
【００３０】
この時点で、テスターを用いて、印刷部の両端の抵抗値を測定したところ、その値は１８０Ωであった。つまり、印刷部は、導電性を有していた。この結果を表１に示す。
尚、この表１は、本実施例１及び後述する実施例２、実施例４、比較例１〜５のそれぞれについて、印刷部の抵抗値を示すものであり、その抵抗値は、後述する洗濯の前後で、それぞれ測定した値である。
【００３１】
【表１】
次に、印刷を行ったコットン布を、ＡＡＴＣＣ１３５−１９９５の規格で５回繰り返し洗濯し、その後、洗濯前と同様に、印刷部分の導電性を再びテスターで調べた。その結果、上記表１に示す様に、抵抗値は１９８Ωであり、印刷部分は導電性を有していた。この結果から、本実施例１の導電性インクは、洗濯をしても脱落することがなく、導電性を維持することができ、好適であることが分かった。
（実施例２）
前記実施例１と同様に調製したインクジェット用濃縮記録液と、下記の原料とを混合し、１μｍのメンブレンフィルターにて濾過することにより、導電性インクを製造した。
【００３３】
インクジェット用濃縮記録液：２５重量部
アクリル樹脂エマルジョン（ブラザー社製、樹脂の微粒子）：５重量部（固型分の配合量）
ジエチレングリコール（多価アルコール）：４０重量部
精製水：３０重量部
尚、この導電性インクにおいて、導電性微粒子の配合量と、樹脂の微粒子の配合量との比率は、１：１である。
【００３４】
また、この導電性インクにおいて、界面活性剤の濃度は、臨界ミセル濃度の１倍以上であり、界面活性剤はミセル状の形態を有している。
本実施例２の導電性インクは、前記実施例１の導電性インクと同様の効果を奏する。
【００３５】
次に、上記の様に製造した導電性インクに対し、前記実施例１のｃ）と同様に、導通性を確認するための試験を行った。その結果を上記表１に示す。
この表１に示す様に、本実施例２の導電性インクは、洗濯をしても脱落することがなく、導電性を維持することができ、好適であることが分かった。
（実施例３）
まず、下記の原料を攪拌機付きサブタンクに入れ、サンドミルを用いて分散し、インクジェット用濃縮記録液を調製した。
【００３６】
ポリフェニレンスルフィド（導電性微粒子、平均粒径１７０ｎｍ）：１７重量部
エマルゲンＥ−９０（商品名；（株）花王製、分散剤としての界面活性剤）：５重量部
ジエチレングリコール：１０重量部
ジエタノールアミン：１重量部
１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン：０．１重量部
精製水：６８．９重量部
次に、上記のようにして製造したインクジェット用濃縮記録液と、下記の原料を混合し、１μｍのメンブレンフィルターにて濾過することにより、導電性インクを製造した。
【００３７】
インクジェット用濃縮記録液：２０重量部
アクリル樹脂エマルジョン（ブラザー社製、樹脂の微粒子）：６重量部（固型分の配合量）
ジエチレングリコール（多価アルコール）：４０重量部
精製水：３４重量部
尚、この導電性インクにおいて、導電性微粒子の配合量と、樹脂の微粒子の配合量との比率は、１：１．８である。
【００３８】
また、この導電性インクにおいて、界面活性剤の濃度は、臨界ミセル濃度の１倍以上であり、界面活性剤はミセル状の形態を有している。
上記の導電性インクを解像度６００ｄｐｉのピエゾ式インクジェットプリンタを用い、ポリカーボネートから成る板上に印刷した。その後、印刷部分の導通をテスターで試験したところ、導通が確認できた。
（実施例４）
前記実施例１と同様に調製したインクジェット用濃縮記録液と、下記の原料とを混合し、１μｍのメンブレンフィルターにて濾過することにより、導電性インクを製造した。
【００３９】
インクジェット用濃縮記録液：２５重量部
アクリル樹脂エマルジョン（ブラザー社製、樹脂の微粒子）：２０重量部（固型分の配合量）
ジエチレングリコール（多価アルコール）：４０重量部
精製水：１５重量部
尚、この導電性インクにおいて、導電性微粒子の配合量と、樹脂の微粒子の配合量との比率は、１：４である。
【００４０】
また、この導電性インクにおいて、界面活性剤の濃度は、臨界ミセル濃度の１倍以上であり、界面活性剤はミセル状の形態を有している。
本実施例４の導電性インクは、前記実施例１の導電性インクと同様の効果を奏する。
【００４１】
次に、上記の様に製造した導電性インクに対し、前記実施例１のｃ）と同様に、導通性を確認するための試験を行った。その結果を上記表１に示す。
この表１に示す様に、本実施例４の導電性インクは、洗濯をしても脱落することがなく、導電性を維持することができ、好適であることが分かった。
（比較例１）
前記実施例１と同様に調製したインクジェット用濃縮記録液と、下記の原料とを混合し、１μｍのメンブレンフィルターにて濾過することにより、導電性インクを製造した。
【００４２】
インクジェット用濃縮記録液：２５重量部
アクリル樹脂エマルジョン（ブラザー社製、樹脂の微粒子）：４重量部（固型分の配合量）
ジエチレングリコール（多価アルコール）：４０重量部
精製水：３１重量部
尚、この導電性インクにおいて、導電性微粒子の配合量と、樹脂の微粒子の配合量との比率は、１：０．８であり、本発明の範囲外である。
【００４３】
また、この導電性インクにおいて、界面活性剤の濃度は、臨界ミセル濃度の１倍以上であり、界面活性剤はミセル状の形態を有している。
次に、上記の様に製造した導電性インクに対し、前記実施例１のｃ）と同様の試験を行った。その結果を上記表１に示す。
【００４４】
この表１に示す様に、本比較例１の導電性インクを用いた場合、洗濯前における印刷部の抵抗値は１４５Ωであるのに対し、洗濯後における抵抗値は０．５ＭΩであり、導電性が悪化していた。これは、洗濯により導電性インクの一部が脱落してしまったためであると考えられる。
（比較例２）
前記実施例１と同様に調製したインクジェット用濃縮記録液と、下記の原料とを混合し、１μｍのメンブレンフィルターにて濾過することにより、導電性インクを製造した。
【００４５】
インクジェット用濃縮記録液：２５重量部
アクリル樹脂エマルジョン（ブラザー社製、樹脂の微粒子）：３．５重量部（固型分の配合量）
ジエチレングリコール（多価アルコール）：４０重量部
精製水：３１．５重量部
尚、この導電性インクにおいて、導電性微粒子の配合量と、樹脂の微粒子の配合量との比率は、１：０．７であり、本発明の範囲外である。
【００４６】
また、この導電性インクにおいて、界面活性剤の濃度は、臨界ミセル濃度の１倍以上であり、界面活性剤はミセル状の形態を有している。
次に、上記の様に製造した導電性インクに対し、前記実施例１のｃ）と同様の試験を行った。その結果を上記表１に示す。
【００４７】
この表１に示す様に、本比較例２の導電性インクを用いた場合、洗濯前における印刷部の抵抗値は１４２Ωであったのに対し、洗濯後における抵抗値は０．５６ＭΩであり、導電性が悪化していた。これは、洗濯により導電性インクの一部が脱落してしまったためであると考えられる。
（比較例３）
前記実施例１と同様に調製したインクジェット用濃縮記録液と、下記の原料とを混合し、１μｍのメンブレンフィルターにて濾過することにより、導電性インクを製造した。
【００４８】
インクジェット用濃縮記録液：２５重量部
アクリル樹脂エマルジョン（ブラザー社製、樹脂の微粒子）：３重量部（固型分の配合量）
ジエチレングリコール（多価アルコール） ４０重量部
精製水：３２重量部
尚、この導電性インクにおいて、導電性微粒子の配合量と、樹脂の微粒子の配合量との比率は、１：０．６であり、本発明の範囲外である。
【００４９】
また、この導電性インクにおいて、界面活性剤の濃度は、臨界ミセル濃度の１倍以上であり、界面活性剤はミセル状の形態を有している。
次に、上記の様に製造した導電性インクに対し、前記実施例１のｃ）と同様の試験を行った。その結果を上記表１に示す。
【００５０】
この表１に示す様に、本比較例３の導電性インクを用いた場合、洗濯前の印刷部の抵抗値が１０８Ωであったのに対し、洗濯後における抵抗値は∞であり、導電性が失われていた。これは、洗濯により導電性インクが脱落してしまったためであると考えられる。
（比較例４）
前記実施例１と同様に調製したインクジェット用濃縮記録液と、下記の原料とを混合し、１μｍのメンブレンフィルターにて濾過することにより、導電性インクを製造した。
【００５１】
インクジェット用濃縮記録液：２５重量部
アクリル樹脂エマルジョン（ブラザー社製、樹脂の微粒子）：２．５重量部（固型分の配合量）
ジエチレングリコール（多価アルコール）：４０重量部
精製水：３２．５重量部
尚、この導電性インクにおいて、導電性微粒子の配合量と、樹脂の微粒子の配合量との比率は、１：０．５であり、本発明の範囲外である。
【００５２】
また、この導電性インクにおいて、界面活性剤の濃度は、臨界ミセル濃度の１倍以上であり、界面活性剤はミセル状の形態を有している。
次に、上記の様に製造した導電性インクに対し、前記実施例１のｃ）と同様の試験を行った。その結果を上記表１に示す。
【００５３】
この表１に示す様に、本比較例４の導電性インクを用いた場合、洗濯前における印刷部の抵抗値は７９Ωであったのに対し、洗濯後における抵抗値は∞であり、導電性が失われていた。これは、洗濯により導電性インクが脱落してしまったためであると考えられる。
（比較例５）
前記実施例１と同様に調製したインクジェット用濃縮記録液と、下記の原料とを混合し、１μｍのメンブレンフィルターにて濾過することにより、導電性インクを製造した。
【００５４】
インクジェット用濃縮記録液：２５重量部
アクリル樹脂エマルジョン（ブラザー社製、樹脂の微粒子）：２重量部（固型分の配合量）
ジエチレングリコール（多価アルコール）：４０重量部
精製水：３３重量部
尚、この導電性インクにおいて、導電性微粒子の配合量と、樹脂の微粒子の配合量との比率は、１：０．４であり、本発明の範囲外である。
【００５５】
また、この導電性インクにおいて、界面活性剤の濃度は、臨界ミセル濃度の１倍以上であり、界面活性剤はミセル状の形態を有している。
次に、上記の様に製造した導電性インクに対し、前記実施例１のｃ）と同様の試験を行った。その結果を上記表１に示す。
【００５６】
この表１に示す様に、本比較例５の導電性インクを用いた場合、印刷前における印刷部の抵抗値が７２Ωであったのに対し、洗濯後における抵抗値は∞であり、導電性が失われていた。これは、洗濯により導電性インクが脱落してしまったためであると考えられる。
（比較例６）
基本的には、前記実施例１と同様にして、導電性インクを製造した。但し、本比較例６では、インクジェット用濃縮記録液の組成を以下のようにした。
【００５７】
導電性カーボンブラック（導電性微粒子）：２０重量部
エマルゲンＥ−９０（商品名；（株）花王製、分散剤としての界面活性剤）：０．５重量部
ジエチレングリコール（多価アルコール）：１５重量部
ジエタノールアミン １重量部
１，２−ベンゾイソチアゾリン−３−オン：０．１重量部
精製水：６３．４重量部
尚、本比較例６の導電性インクでは、界面活性剤の濃度が臨界ミセル濃度以下であり、界面活性剤がミセル状となっておらず、本発明の範囲外の例である。
【００５８】
本比較例６の導電性インクを、５０°Ｃ一定の環境下で３週間の期間保存したところ、導電性微粒子や樹脂の微粒子から成る凝集が生じてしまった。
（比較例７）
前記実施例１と同様に調製したインクジェット用濃縮記録液と、下記の原料とを混合し、１μｍのメンブレンフィルターにて濾過することにより、導電性インクを製造した。
【００５９】
インクジェット用濃縮記録液：２５重量部
アクリル樹脂エマルジョン（ブラザー社製、樹脂の微粒子）：２５重量部（固型分の配合量）
ジエチレングリコール（多価アルコール）：４０重量部
精製水：１０重量部
尚、この導電性インクにおいて、導電性微粒子の配合量と、樹脂の微粒子の配合量との比率は、１：５であり、本発明の範囲外の例である。
【００６０】
また、この導電性インクにおいて、界面活性剤の濃度は、臨界ミセル濃度の１倍以上であり、界面活性剤はミセル状の形態を有している。
本比較例７の導電性インクは、導電性微粒子の配合量と、樹脂の微粒子の配合量との重量比が、１：５であることにより、樹脂の微粒子の良好な溶媒である水の比率が（樹脂の微粒子の量に対し）少量になるため、製造時に攪拌力を加えることにより樹脂の微粒子の凝集が発生する。さらに作成したインクは常温で保管しても１週間置いておくことにより樹脂の微粒子が互いに凝集し、粘度が大幅に増加してしまうという問題があった。
【００６１】
尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
Claims (4)
- 水と、界面活性剤と、前記水中に分散した導電性微粒子及び樹脂の微粒子と、を含む導電性インクであって、
前記界面活性剤が前記水中に分散したミセル状であるとともに、
前記導電性微粒子の配合量と、前記樹脂の微粒子の配合量との重量比が、１：１〜４の範囲にあることを特徴とする導電性インク。 - 前記界面活性剤の濃度が、臨界ミセル濃度以上であることを特徴とする前記請求項１に記載の導電性インク。
- 前記樹脂の微粒子が樹脂エマルジョンであることを特徴とする前記請求項１又は２に記載の導電性インク。
- 多価アルコールを含むことを特徴とする前記請求項１〜３のいずれかに記載の導電性インク。
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| JP2002332297A JP2004161960A (ja) | 2002-11-15 | 2002-11-15 | 導電性インク |
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ID=32809411
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007154166A (ja) * | 2005-11-09 | 2007-06-21 | Toray Ind Inc | ポリアリーレンサルファイド微粒子、その製造方法及び分散液 |
| JP2008251888A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Sony Corp | パターン形成方法および電子素子の製造方法 |
| JP2017222053A (ja) * | 2016-06-14 | 2017-12-21 | セメダイン株式会社 | パターンを有する基材の製造方法、物品、及びパターンを有する基材 |
| JP2019164993A (ja) * | 2018-03-14 | 2019-09-26 | 株式会社リコー | 電極形成用組成物、電極の製造方法及び非水系蓄電素子の製造方法 |
-
2002
- 2002-11-15 JP JP2002332297A patent/JP2004161960A/ja active Pending
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| JP2008251888A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Sony Corp | パターン形成方法および電子素子の製造方法 |
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