JP2005247905A - インクジェット用金属インク - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 水中で、金属のイオンを還元して析出させた、一次粒径が200nm以下の金属微粒子を、分子量が200〜30000の分散剤の存在下、分散媒としての、水と水溶性有機溶媒との混合溶媒中に分散させた。
【選択図】 なし
Description
・ 分散した金属微粒子が、容易に沈殿しないこと、
・ 金属微粒子の粒径が揃っており、しかも、複数の金属微粒子が凝集して、粒径の大きい二次粒子を生じにくい上、インクの粘度が低いため、インクジェットプリンタのノズル等で目詰まりを生じないこと、
・ ピエゾ素子を用いた、ピエゾ方式のインクジェット印刷方法用のインクの場合は、蒸気圧が低く、容易に粘度上昇したり、乾燥したりしないこと、
・ 発熱素子を用いた、いわゆるサーマル方式の、インクジェット印刷方法用のインクの場合は、逆に、蒸気圧が高く、発熱素子の発熱によって気泡を生じやすいこと、
等が挙げられる。
・ 有機溶媒に、金属のイオンのもとになる金属化合物を溶解し、分散剤を加えたのち、還元して金属微粒子を析出させることで、分散媒が有機溶媒である金属コロイド溶液を製造する方法、
・ 水に、金属のイオンのもとになる金属化合物を溶解し、水溶性有機溶媒と分散剤とを加えたのち、還元して金属微粒子を析出させることで、分散媒が、水と水溶性有機溶媒との混合溶媒である金属コロイド溶液を製造する方法、
が記載されている。
本発明のインクジェット用金属インクは、水中で、金属のイオンを還元して析出させた、一次粒径が200nm以下の金属微粒子と、分子量が200〜30000の分散剤と、分散媒としての、水と水溶性有機溶媒との混合溶媒とを含んでいる。
メタノール、エタノール、n−プロパノール、2−プロパノール、t−ブチルアルコール、グリセリン、ジプロピレングリコール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール等のアルコール、
アセトン、メチルエチルケトン等のケトン、
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル、
2−ピロリドン、N−メチルピロリドン等の水溶性の含窒素有機化合物、および
酢酸エチル等が挙げられる。水溶性有機溶媒は、それぞれ1種単独で使用できる他、2種以上を併用することもできる。
(インクジェット用銀インク)
硝酸銀26gを純水200gに溶解した後、アンモニア水を加えて、液のpHを11.0に調整して、硝酸銀アンモニア溶液を調製した。つぎに、この硝酸銀アンモニア溶液に、分散剤としての、ポリビニルピロリドン(分子量30000)12gを加えて、溶解させた後、還元剤としての、エチレングリコール100gを添加して、かく拌速度1000rpmでかく拌しながら、10℃で180分間、反応させて、黄色のプラズモン吸収を有する、水系の銀コロイド溶液を得た。
硝酸銀26gを純水300gに溶解した後、アンモニアガスを加えて、液のpHを11.3に調整して、硝酸銀アンモニア溶液を調製した。つぎに、この硝酸銀アンモニア溶液に、分散剤としての、ポリアクリル酸(分子量5000)16gを加えて、溶解させた後、還元剤としての、アスコルビン酸22gを添加して、かく拌速度1000rpmでかく拌しながら、5℃で5分間、反応させて、黄色のプラズモン吸収を有する、水系の銀コロイド溶液を得た。
硝酸銀の量を4gとし、分散剤として、ポリエチレンイミン(分子量600)2gを用い、なおかつ、還元剤として、三塩化チタン4gを用いるとともに、反応温度を25℃、反応時間を30分間としたこと以外は、実施例2と同様にして、水系の銀コロイド溶液を得た。
分散剤として、ポリエチレンイミン(分子量10000)12gを用い、なおかつ、還元剤として、フルクトース20gを用いるとともに、反応温度を15℃、反応時間を120分間としたこと以外は、実施例2と同様にして、水系の銀コロイド溶液を得た。
硝酸銀52gを純水200gに溶解した後、アンモニア水を加えて、液のpHを12.0に調整して、硝酸銀アンモニア溶液を調製した。つぎに、この硝酸銀アンモニア溶液に、分散剤としての、ポリビニルピロリドン(分子量30000)25gを加えて、溶解させた後、還元剤としての、2−プロパノール100gを添加して、かく拌速度1000rpmでかく拌しながら、40℃で60分間、反応させて、黄色のプラズモン吸収を有する、水系の銀コロイド溶液を得た。
硝酸銀の量を26gとし、分散剤として、ポリビニルピロリドン(分子量25000)20gを用い、なおかつ、還元剤として、グルタミン酸10gを用いるとともに、反応温度を25℃、反応時間を30分間としたこと以外は、実施例5と同様にして、水系の銀コロイド溶液を得た。
硝酸銀の量を26gとし、分散剤として、ポリビニルピロリドン(分子量30000)5gを用い、なおかつ、還元剤として、ミリスチン酸20gを用いるとともに、反応温度を25℃、反応時間を120分間としたこと以外は、実施例5と同様にして、水系の銀コロイド溶液を得た。
実施例2で得た、15nmの位置に鋭いピークを有する水系の銀コロイド溶液を、70℃に加熱して水を全て乾燥、除去することによって、銀微粒子を水から完全に分離し、2−ブトキシエタノールおよびポリエチレングリコール(平均分子量200)を加えた後、完全に分散するまで、マグネチックスターラーを用いてかく拌し、さらに、加熱して、銀微粒子の濃度が30重量%になるまで濃縮して、分散媒が2−ブトキシエタノールとポリエチレングリコールであるインクジェット用銀インクを製造した。
実施例3で得た、8nmの位置に鋭いピークを有する水系の銀コロイド溶液を、ロータリーエバポレータを用いて濃縮して、含水分量を15重量%まで減らし、ついで、非水溶性の有機溶媒であるα−テルピネオールを加えた後、マグネチックスターラーを用いてかく拌したが、2液に分離してしまって、均一なインクジェット用銀インクを得ることはできなかった。
(インクジェット用パラジウムインク)
塩化パラジウム(II)21gを純水300gに溶解後、分散剤としてのポリアクリル酸(分子量5000)20gを加えて完全に溶解させた。つぎに、この塩化パラジウム溶液に、還元剤としての、2−プロパノール80gを加えた後、かく拌速度1000rpmでかく拌しながら、40℃で60分間、反応させて、黒色の、水系のパラジウムコロイド溶液を得た。
分散剤として、ポリエチレンイミン(分子量1800)5gを用い、なおかつ、還元剤として、三塩化チタン16gを用いるとともに、反応温度を25℃、反応時間を30分間としたこと以外は、実施例8と同様にして、水系のパラジウムコロイド溶液を得た。
実施例9で得た、4nmの位置に鋭いピークを有する水系のパラジウムコロイド溶液を、ロータリーエバポレータを用いて濃縮して、含水分量を22重量%まで減らし、ついで、非水溶性の有機溶媒であるα−テルピネオールを加えた後、マグネチックスターラーを用いてかく拌したが、2液に分離してしまって、均一なインクジェット用パラジウムインクを得ることはできなかった。
(インクジェット用金インク)
テトラクロロ金(III)酸四水和物42gを純水150gに溶解後、分散剤としてのポリビニルアルコール(分子量22000)16gを加えて完全に溶解させた。つぎに、この塩化金溶液に、還元剤としての、アスコルビン酸22gを加えた後、かく拌速度1000rpmでかく拌しながら、5℃で15分間、反応させて、赤紫色のプラズモン吸収を有する、水系の金コロイド溶液を得た。
分散剤として、ポリビニルピロリドン(分子量30000)10gを用い、なおかつ、還元剤として、2−プロパノール80gを用いるとともに、反応温度を40℃、反応時間を60分間としたこと以外は、実施例10と同様にして、水系の金コロイド溶液を得た。
実施例10で得た、5nmの位置に鋭いピークを有する水系の金コロイド溶液を、ロータリーエバポレータを用いて処理して、水を全て乾燥、除去することによって、金微粒子を水から完全に分離し、2−ブトキシエタノールおよびポリエチレングリコール(平均分子量200)を加えた後、完全に分散するまで、マグネチックスターラーを用いてかく拌し、さらに、加熱して、金微粒子の濃度が10重量%になるまで濃縮して、分散媒が2−ブトキシエタノールとポリエチレングリコールであるインクジェット用金インクを製造した。
Claims (4)
- 水中で、金属のイオンを還元して析出させた、一次粒径が200nm以下の金属微粒子と、分子量が200〜30000の分散剤と、分散媒としての、水と水溶性有機溶媒との混合溶媒とを含むことを特徴とするインクジェット用金属インク。
- 表面張力が20〜60mN/m(25℃)、粘度が0.5〜40mPa・s(25℃)である請求項1記載のインクジェット用金属インク。
- 水中で、金属のイオンを還元して金属微粒子を析出させて得た、水系の金属コロイド溶液を出発原料として用いて、金属微粒子を水から完全に分離する工程を経ることなしに製造された請求項1記載のインクジェット用金属インク。
- 水溶性有機溶媒が、アルコール、ケトン、グリコールエーテル、および水溶性の含窒素有機化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種である請求項1記載のインクジェット用金属インク。
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