JP2007016301A - Colloidal metal solution and use of the same - Google Patents

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Takuya Tonomura
卓也 外村
Yoshihisa Mori
宣久 森
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  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a colloidal metal solution capable of giving electroconductive films being excellent in weather resistance and controlled in grain growth under a thermal load. <P>SOLUTION: The colloidal metal solution comprises silver and at least one element selected from the group consisting of gold, platinum, palladium, iron, tin, titanium, gallium, nickel, zinc, and aluminum. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、高温で加熱してもほとんど粒成長が起こらない皮膜を得ることができる金属コロイド溶液および当該金属コロイド溶液を用いて製造する導電性皮膜に関するものである。具体的には、太陽電池パネル配線、フラットパネルディスプレイの電極、回路基板またはICカードの配線、スルーホールまたは回路そのもの、ブラウン管の電磁波遮蔽用途、建材または自動車の赤外線遮蔽用途、電子機器または携帯電話の静電気帯電防止用途、曇ガラスの熱線用途、樹脂に導電性を付与するためのコーティング用途などが挙げられ、これらに好適に用いられる導電材料に関するものである。   The present invention relates to a metal colloid solution capable of obtaining a film in which grain growth hardly occurs even when heated at a high temperature, and a conductive film produced using the metal colloid solution. Specifically, solar panel wiring, electrodes for flat panel displays, wiring for circuit boards or IC cards, through holes or circuits themselves, electromagnetic wave shielding applications for cathode ray tubes, infrared shielding applications for building materials or automobiles, electronic devices or mobile phones The present invention relates to a conductive material suitably used for antistatic application, heat ray application of frosted glass, coating application for imparting conductivity to a resin, and the like.

導電性皮膜の製造方法としては、従来から、例えば、金属の真空蒸着、化学蒸着、イオンスパッタリングなどが用いられてきた。しかし、これらの方法は、真空系または密閉系での作業を必要とするため、操作が煩雑である、量産性に乏しい、大規模な装置のためのスペースを要するので投資に費用がかかるなどの種々の問題を有していた(例えば、特許文献1を参照のこと)。   Conventionally, for example, metal vacuum deposition, chemical vapor deposition, ion sputtering, and the like have been used as a method for producing a conductive film. However, since these methods require work in a vacuum system or a closed system, the operation is complicated, the mass productivity is poor, and a space for a large-scale apparatus is required, so that the investment is expensive. There were various problems (see, for example, Patent Document 1).

また、メッキによって導電性皮膜を形成する方法もあるが、この場合、多量の廃液を処理する必要があり、材料ロスが大きく余分なコストがかかる上に、環境に対する付加が大きいという問題を有していた。   There is also a method of forming a conductive film by plating. In this case, it is necessary to process a large amount of waste liquid, and there is a problem that material loss is large and extra cost is added, and addition to the environment is large. It was.

一方、配線のパターニングを形成する際には、フォトリソグラフィー法が広く用いられているが、本方法では基材上に形成された導電性皮膜の必要部分をマスクする工程が余分に必要である。用いられる感光性樹脂、除去された金属皮膜、これらを溶解させた廃液が多量に排出されるため、処理コストがかかるとともに環境への負荷が大きいという問題を有している。   On the other hand, when patterning a wiring is formed, a photolithography method is widely used. However, in this method, an extra step of masking a necessary portion of a conductive film formed on a substrate is necessary. Since a large amount of the photosensitive resin used, the removed metal film, and the waste liquid in which these are dissolved are discharged, there is a problem that the processing cost is high and the burden on the environment is large.

これらの方法に対して、金属粒子を分散媒に分散させた金属コロイド溶液を基材上に塗布し、加熱焼成することによって導電性皮膜を得る方法は、真空系または密閉系での作業を必要とすることなく簡便な操作により導電性皮膜を安価に製造することができるので、注目を集めている。   In contrast to these methods, a method of obtaining a conductive film by applying a metal colloidal solution in which metal particles are dispersed in a dispersion medium and heating and firing the work requires a vacuum system or a closed system. Therefore, the conductive film can be manufactured at a low cost by a simple operation, and is attracting attention.

用いる金属としては、コストの面から金は実用的ではなく、銅は容易に酸化してしまうので、実質的には銀に限定されていた。銀は金属の中で最良の導電性を有するものの、銀元素固有の問題から大気中の硫黄、酸素、水分などに対する耐候性が不十分であり、高温での熱負荷によって銀粒子の粒成長が生じ、その結果基材との密着性が損なわれたり、皮膜表面の平滑性が損なわれたりする。これらに起因して他の導電材との接合について信頼性が低くなるという根本的な問題を有しており、適用が困難であった。   As the metal to be used, gold is not practical from the viewpoint of cost, and copper is easily oxidized, so that it is substantially limited to silver. Although silver has the best electrical conductivity among metals, it has insufficient weather resistance against sulfur, oxygen, moisture, etc. in the atmosphere due to problems inherent in silver elements. As a result, the adhesion to the substrate is impaired, or the smoothness of the coating surface is impaired. Due to these problems, there is a fundamental problem that the reliability of bonding with other conductive materials is low, and application is difficult.

これらに対して、銀に所定の不純物を添加することにより、耐候性を向上させる技術が開示されている(例えば、特許文献2を参照のこと)。
特開2002−129259公報(平成14年5月9日公開) 特開昭57−186244号公報(昭和57年11月16日公開)
On the other hand, the technique which improves a weather resistance by adding a predetermined impurity to silver is disclosed (for example, refer patent document 2).
JP 2002-129259 A (published May 9, 2002) JP-A-57-186244 (published on November 16, 1982)

特許文献2に記載される技術に従えば、銀−銅合金についての技術が適用可能である。しかしながら、上記従来の構成では、適用するための製膜方法として有効なものはイオンスパッタリングなどに限定されてしまうという問題を生じる。   According to the technique described in Patent Document 2, a technique regarding a silver-copper alloy is applicable. However, in the above conventional configuration, there is a problem that an effective film forming method for application is limited to ion sputtering or the like.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐候性に問題があり、熱負荷において粒成長を生じさせる銀コロイド溶液に別の金属元素を添加するという簡便な方法で、耐候性に優れかつ熱負荷における粒成長を抑制した導電性皮膜を得ることができる金属コロイド溶液を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to simply add another metal element to a silver colloid solution that has a problem in weather resistance and causes grain growth under heat load. It is an object of the present invention to provide a metal colloid solution that can obtain a conductive film having excellent weather resistance and suppressing grain growth under heat load.

本発明に係る金属コロイド溶液は、銀と、金、白金、パラジウム、鉄、スズ、チタン、ガリウム、ニッケル、亜鉛およびアルミニウムからなる群より選択される元素の少なくとも1種とを含むことを特徴としている。   The metal colloid solution according to the present invention includes silver and at least one element selected from the group consisting of gold, platinum, palladium, iron, tin, titanium, gallium, nickel, zinc, and aluminum. Yes.

本発明に係る金属コロイド溶液において、上記銀は化学還元法によって製造されることが好ましい。   In the metal colloid solution according to the present invention, the silver is preferably produced by a chemical reduction method.

本発明に係る金属コロイド溶液において、Na含有量は0.01重量%以下であることが好ましい。   In the metal colloid solution according to the present invention, the Na content is preferably 0.01% by weight or less.

本発明に係る金属コロイド溶液は、化学還元法によって製造された銀と、金、白金、パラジウム、鉄、スズ、チタン、ガリウム、ニッケル、亜鉛およびアルミニウムからなる群より選択される元素の少なくとも1種とを含むことを特徴としている。   The metal colloid solution according to the present invention is at least one element selected from the group consisting of silver produced by chemical reduction and gold, platinum, palladium, iron, tin, titanium, gallium, nickel, zinc, and aluminum. It is characterized by including.

本発明に係る金属コロイド溶液において、金、白金、パラジウム、鉄、スズ、チタン、ガリウム、ニッケル、亜鉛およびアルミニウムからなる群より選択される元素はイオン形態にて存在し得る。   In the metal colloid solution according to the present invention, an element selected from the group consisting of gold, platinum, palladium, iron, tin, titanium, gallium, nickel, zinc and aluminum may exist in an ionic form.

本発明に係る金属コロイド溶液は、COOH基とOH基とを有しかつ基の数がCOOH≧OHであるヒドロキシ酸またはその塩を分散剤として用いることが好ましい。   The metal colloid solution according to the present invention preferably uses a hydroxy acid having a COOH group and an OH group and having the number of groups of COOH ≧ OH or a salt thereof as a dispersant.

本発明に係る金属コロイド溶液は、30℃以下で乾燥させて得た固形物について、窒素雰囲気下、10℃/分の昇温温度にて500℃まで昇温する条件で、熱重量分析を行ったときの重量減少が10重量%以下であることが好ましい。   The metal colloidal solution according to the present invention is subjected to thermogravimetric analysis on a solid obtained by drying at 30 ° C. or lower under a nitrogen atmosphere at a temperature rising temperature of 10 ° C./min up to 500 ° C. It is preferable that the weight loss is 10% by weight or less.

本発明に係る導電性皮膜は、上記のいずれかの金属コロイド溶液を乾燥して得られることを特徴としている。   The conductive film according to the present invention is obtained by drying any one of the above metal colloid solutions.

本発明に係る導電性皮膜において、金、白金、パラジウム、鉄、スズ、チタン、ガリウム、ニッケル、亜鉛およびアルミニウムからなる群より選択される金属元素は、固形成分に対して0.001重量%〜2重量%であることが好ましい。   In the conductive film according to the present invention, the metal element selected from the group consisting of gold, platinum, palladium, iron, tin, titanium, gallium, nickel, zinc and aluminum is 0.001% by weight to the solid component 2% by weight is preferred.

本発明を用いれば、耐候性に優れかつ熱負荷における粒成長を抑制した導電性皮膜を得ることができる。   By using the present invention, it is possible to obtain a conductive film having excellent weather resistance and suppressing grain growth under a heat load.

本発明は、第一金属成分と第二金属成分とを含む金属コロイド溶液を提供する。本発明に係る金属コロイド溶液において、第一金属成分は化学還元法によって合成された銀であることが好ましい。また、本発明に係る金属コロイド溶液において、第二金属成分は、金、白金、パラジウム、鉄、スズ、チタン、ガリウム、ニッケル、亜鉛およびアルミニウムからなる群より選択される元素の少なくとも1種であり得る。本発明に係る金属コロイド溶液は、その全体が化学還元法によって生成されてもよい。   The present invention provides a metal colloid solution containing a first metal component and a second metal component. In the metal colloid solution according to the present invention, the first metal component is preferably silver synthesized by a chemical reduction method. In the metal colloid solution according to the present invention, the second metal component is at least one element selected from the group consisting of gold, platinum, palladium, iron, tin, titanium, gallium, nickel, zinc, and aluminum. obtain. The metal colloid solution according to the present invention may be entirely produced by a chemical reduction method.

第一金属成分としての銀を得るための出発材料としては、硝酸銀、硫酸銀、塩化銀、酸化銀、酢酸銀、亜硝酸銀、塩素酸銀、硫化銀などが挙げられるが、適当な溶媒中に溶解し得る銀塩であれば特に限定されず、これらは単独で用いられても2種類以上が併用されてもよい。上記金属塩を還元させる方法としては、特に限定されず、還元剤を用いて還元させても、紫外線などの光、電子線、熱エネルギーなどを用いて還元させてもよい。上記還元剤としては、アミン化合物(例えば、ジメチルアミノエタノール、メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、フェニドン、ヒドラジンなど);水素化合物(例えば、水素化ホウ素ナトリウム、ヨウ素化水素、水素ガスなど);酸化物(例えば、一酸化炭素、亜硫酸など);低原子価金属塩(例えば、硫酸第一鉄、酸化鉄、フマル酸鉄、乳酸鉄、シュウ酸鉄、硫化鉄、酢酸スズ、塩化スズ、二リン酸スズ、シュウ酸スズ、酸化スズ、硫酸スズなど);有機化合物(例えば、ホルムアルデヒド、ハイドロキノン、ピロガロール、タンニン、タンニン酸、サリチル酸、D−グルコースなどの糖など)などが挙げられるが、分散媒に溶解し上記金属塩を還元し得るものであれば特に限定されない。上記還元剤を使用する場合は、光および/または熱を加えて還元反応を促進させてもよい。   Starting materials for obtaining silver as the first metal component include silver nitrate, silver sulfate, silver chloride, silver oxide, silver acetate, silver nitrite, silver chlorate, silver sulfide, etc., but in a suitable solvent It is not particularly limited as long as it is a soluble silver salt, and these may be used alone or in combination of two or more. The method for reducing the metal salt is not particularly limited, and the metal salt may be reduced using a reducing agent, or may be reduced using light such as ultraviolet rays, an electron beam, or thermal energy. Examples of the reducing agent include amine compounds (eg, dimethylaminoethanol, methyldiethanolamine, triethanolamine, phenidone, hydrazine, etc.); hydrogen compounds (eg, sodium borohydride, hydrogen iodide, hydrogen gas, etc.); oxides ( For example, carbon monoxide, sulfurous acid, etc .; low-valent metal salts (for example, ferrous sulfate, iron oxide, iron fumarate, iron lactate, iron oxalate, iron sulfide, tin acetate, tin chloride, tin diphosphate) Organic compounds (eg, sugars such as formaldehyde, hydroquinone, pyrogallol, tannin, tannic acid, salicylic acid, D-glucose, etc.), etc., but are dissolved in the dispersion medium. The metal salt is not particularly limited as long as it can reduce the metal salt. When the reducing agent is used, light and / or heat may be added to promote the reduction reaction.

第二金属成分は、金属粒子形態や金属酸化物粒子形態であってもイオン形態であってもよい。金属粒子形態の場合、予め合成した金属粒子を銀コロイド溶液に第二金属成分として添加しても、銀粒子を還元させる際に同時に存在させて還元させることによって合成してもよい。同時に還元させる場合は上述した還元剤を適用することができる。金属酸化物粒子形態の場合、予め金属酸化物粒子を銀コロイド溶液に添加すればよい。イオン形態の場合、金属イオンを銀コロイド溶液に第二金属成分として添加しても、銀粒子を還元させる際に添加してもよい。例えば、還元剤として、低原子価金属塩(例えば、硫酸第一鉄、酸化鉄、フマル酸鉄、乳酸鉄、シュウ酸鉄、硫化鉄、酢酸スズ、塩化スズ、二リン酸スズ、シュウ酸スズ、酸化スズ、硫酸スズなど)を用いても、鉄イオン(2価または3価)またはスズイオン(2価または4価)を添加してもよい。   The second metal component may be in the form of metal particles, metal oxide particles or ions. In the case of the metal particle form, the metal particles synthesized in advance may be added as a second metal component to the silver colloid solution, or may be synthesized by being present and reduced simultaneously with the reduction of the silver particles. When reducing simultaneously, the reducing agent mentioned above can be applied. In the case of the metal oxide particle form, the metal oxide particles may be added to the silver colloid solution in advance. In the ionic form, metal ions may be added to the silver colloid solution as the second metal component or may be added when the silver particles are reduced. For example, as a reducing agent, a low-valent metal salt (for example, ferrous sulfate, iron oxide, iron fumarate, iron lactate, iron oxalate, iron sulfide, tin acetate, tin chloride, tin diphosphate, tin oxalate) Iron oxide (divalent or trivalent) or tin ion (divalent or tetravalent) may be added.

第二金属成分の出発材料としては、金塩(例えば、塩化金酸、塩化金カリウム、塩化金ナトリウムなど);白金塩(例えば、塩化白金酸、塩化白金、酸化白金、塩化白金酸カリウムなど);パラジウム塩(例えば、硝酸パラジウム、酢酸パラジウム、塩化パラジウム、酸化パラジウム、硫酸パラジウムなど);低原子価金属塩(例えば、硫酸第一鉄、酸化鉄、フマル酸鉄、乳酸鉄、シュウ酸鉄、硫化鉄、酢酸スズ、塩化スズ、二リン酸スズ、シュウ酸スズ、酸化スズ、硫酸スズなど);ガドリニウム塩(例えば、硫酸ガリウム、塩化ガリウム、硝酸ガリウムなど);ニッケル塩(例えば、酢酸ニッケル、塩化ニッケル、硫酸ニッケル、硝酸ニッケルなど);亜鉛塩(例えば、臭化亜鉛、塩化亜鉛、ヨウ化亜鉛、硫酸亜鉛など);アルミニウム塩(例えば、硫酸アルミニウムカリウム二水和物、酢酸アルミニウム、アルミニウムアセチルアセトナート、硫酸アルミニウムアンモニウム二水和物、塩化アルミニウムなど)などの金属塩が挙げられるが、適当な溶媒に溶解するものであれば特に限定されず、これらは単独で用いられても2種類以上が併用されてもよい。   Starting materials for the second metal component include gold salts (eg, chloroauric acid, potassium gold chloride, sodium gold chloride, etc.); platinum salts (eg, chloroplatinic acid, platinum chloride, platinum oxide, potassium chloroplatinate, etc.) Palladium salts (eg, palladium nitrate, palladium acetate, palladium chloride, palladium oxide, palladium sulfate, etc.); low-valent metal salts (eg, ferrous sulfate, iron oxide, iron fumarate, iron lactate, iron oxalate, Iron sulfide, tin acetate, tin chloride, tin diphosphate, tin oxalate, tin oxide, tin sulfate, etc.); gadolinium salts (eg, gallium sulfate, gallium chloride, gallium nitrate, etc.); nickel salts (eg, nickel acetate, Nickel chloride, nickel sulfate, nickel nitrate, etc.); zinc salts (eg, zinc bromide, zinc chloride, zinc iodide, zinc sulfate, etc.); aluminum Examples include metal salts such as potassium aluminum sulfate dihydrate, aluminum acetate, aluminum acetylacetonate, aluminum ammonium sulfate dihydrate, aluminum chloride, etc., as long as they are soluble in an appropriate solvent. It does not specifically limit, These may be used independently or 2 or more types may be used together.

本発明に係る金属コロイド溶液を調製する際に用いられる溶媒としては、特に限定されないが、水および/または水溶性溶剤が挙げられる。上記溶媒として水および/または水溶性溶剤を用いると、本発明に係る金属コロイド溶液を用いて製造される導電性インクを乾燥させる際、または焼成する際に生じ得る溶剤臭が強くなく、環境に対する悪影響も少ない。   Although it does not specifically limit as a solvent used when preparing the metal colloid solution which concerns on this invention, Water and / or a water-soluble solvent are mentioned. When water and / or a water-soluble solvent is used as the solvent, the solvent odor that may be generated when the conductive ink produced using the metal colloid solution according to the present invention is dried or baked is not strong, There are few adverse effects.

本発明に係る金属コロイド溶液中の金属粒子の平均粒子径は、1〜400nmであることが好ましく、5〜80nmであることがより好ましい。上記金属粒子の粒子径が1nm未満であっても得られる導電性インクの性能は良好であるが、コスト面から実用的ではない。また上記金属粒子の粒子径が400nmを超えると、金属コロイド粒子の分散安定性が経時的に変化しやすい。   The average particle diameter of the metal particles in the metal colloid solution according to the present invention is preferably 1 to 400 nm, and more preferably 5 to 80 nm. Even if the particle diameter of the metal particles is less than 1 nm, the obtained conductive ink has good performance, but is not practical from the viewpoint of cost. When the particle diameter of the metal particles exceeds 400 nm, the dispersion stability of the metal colloid particles tends to change with time.

本発明に係る金属コロイド溶液は、上記金属粒子を分散させる分散剤を含有する。分散剤としては、有機酸(例えば、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、グリコール酸など);イオン性化合物(例えば、クエン酸三ナトリウム、クエン酸三カリウム、クエン酸三リチウム、クエン酸一カリウム、クエン酸水素二ナトリウム、クエン酸二水素カリウム、リンゴ酸二ナトリウム、酒石酸二ナトリウム、酒石酸カリウム、酒石酸ナトリウムカリウム、酒石酸水素カリウム、酒石酸水素ナトリウム、グリコール酸ナトリウムなど);界面活性剤(例えば、トデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、パーフルオロアルキルエチレンオキシド付加物など);高分子物質(例えば、ゼラチン、アラビアゴム、アルブミン、ポリエチレンイミン、ポリビニルセルロース類、アルカンチオール類など)が挙げられるが、分散媒に溶解しかつ分散効果を示すものであれば特に限定されず、これらは単独で用いられても2種類以上が併用されてもよい。   The metal colloid solution according to the present invention contains a dispersant for dispersing the metal particles. Dispersing agents include organic acids (eg, citric acid, malic acid, tartaric acid, glycolic acid, etc.); ionic compounds (eg, trisodium citrate, tripotassium citrate, trilithium citrate, monopotassium citrate, citric acid, Disodium oxyhydrogen, potassium dihydrogen citrate, disodium malate, disodium tartrate, potassium tartrate, sodium potassium tartrate, potassium hydrogen tartrate, sodium hydrogen tartrate, sodium glycolate, etc.); surfactant (eg, todecylbenzene) Sodium sulfonate, sodium oleate, polyoxyethylene alkyl ether, perfluoroalkylethylene oxide adduct, etc.); high molecular substances (eg, gelatin, gum arabic, albumin, polyethyleneimine, polyvinyl cellulose, alkanes) Although such ols) are mentioned, as long as it exhibits with and dispersion effect dissolved in the dispersion medium is not particularly limited, they may be used singly in two or more may be used in combination.

上記分散剤は、本発明に係る金属コロイド溶液を30℃にて乾燥させて得られた固形物を、窒素雰囲気下にて10℃/分で500℃まで昇温させた後の熱重量分析において、重量変化が10重量%以下であることが好ましく、5重量%以下であることがより好ましい。上記重量変化が10重量%を超えると、本発明に係る金属コロイド溶液を用いて形成される導電性皮膜の導電率が低下してしまう。   In the thermogravimetric analysis after the solid material obtained by drying the metal colloid solution according to the present invention at 30 ° C. was heated to 500 ° C. at 10 ° C./min in a nitrogen atmosphere. The weight change is preferably 10% by weight or less, and more preferably 5% by weight or less. When the weight change exceeds 10% by weight, the conductivity of the conductive film formed using the metal colloid solution according to the present invention is lowered.

また、分散剤は、COOH基とOH基とを有しかつ基の数がCOOH≧OHであるヒドロキシ酸またはその塩であることが好ましい。かような分散剤としては、有機酸(例えば、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、グリコール酸など);イオン性化合物(例えば、クエン酸三ナトリウム、クエン酸三カリウム、クエン酸三リチウム、クエン酸一カリウム、クエン酸水素二ナトリウム、クエン酸二水素カリウム、リンゴ酸二ナトリウム、酒石酸二ナトリウム、酒石酸カリウム、酒石酸ナトリウムカリウム、酒石酸水素カリウム、酒石酸水素ナトリウム、グリコール酸ナトリウムなどが挙げられる。かような分散剤を使用すれば、100℃程度の低温であっても高導電性を示しかつ十分な耐候性を有する導電性皮膜を得ることができ、当該導電性皮膜は、高温での熱負荷による銀粒子の粒成長が抑制されている。   The dispersant is preferably a hydroxy acid having a COOH group and an OH group and having the number of groups of COOH ≧ OH or a salt thereof. Such dispersants include organic acids (eg, citric acid, malic acid, tartaric acid, glycolic acid, etc.); ionic compounds (eg, trisodium citrate, tripotassium citrate, trilithium citrate, monolithic citrate) Potassium, disodium hydrogen citrate, potassium dihydrogen citrate, disodium malate, disodium tartrate, potassium tartrate, sodium potassium tartrate, potassium hydrogen tartrate, sodium hydrogen tartrate, sodium glycolate, etc. Such dispersion If an agent is used, it is possible to obtain a conductive film that exhibits high conductivity and has sufficient weather resistance even at a low temperature of about 100 ° C., and the conductive film contains silver particles due to heat load at high temperature. Grain growth is suppressed.

さらに、分散剤および/または還元剤としてナトリウムを含有しないものを用いることが好ましい。導電性皮膜がフラットパネルディスプレイの電極に用いられる場合、動作不良または他の基材への悪影響を考慮してナトリウムフリーであることが要求される。したがって、かような用途に適用する場合、本発明に係る金属コロイド溶液は、ナトリウムの含有量が0.01重量%以下であることが好ましい。   Furthermore, it is preferable to use a dispersant and / or a reducing agent that does not contain sodium. When a conductive film is used for an electrode of a flat panel display, it is required to be sodium-free in consideration of malfunction or adverse effects on other substrates. Therefore, when applied to such applications, the metal colloid solution according to the present invention preferably has a sodium content of 0.01% by weight or less.

なお、「粒成長」は、加熱されて構成粒子間の空隙率が減少した粉体が、強度を顕著に増した粉末集合体へ変化する過程(すなわち、焼結)において構成粒子どおしが合体して粒子が成長する現象が意図される。「耐候性」は、一般には屋外にさらした時の抵抗力、すなわち、紫外線、雪、雨、乾燥などの環境の変化に対応できる強度が意図される。   In addition, “grain growth” is a process in which the constituent particles are dispersed in a process in which the powder whose porosity between constituent particles has been reduced by heating is changed to a powder aggregate with significantly increased strength (ie, sintering). The phenomenon of coalescence and particle growth is contemplated. The “weather resistance” is generally intended to be resistance to exposure to the outdoors, that is, strength that can cope with environmental changes such as ultraviolet rays, snow, rain, and dryness.

本発明はまた、導電性皮膜を提供する。本発明に係る導電性皮膜は、上記金属コロイド溶液を乾燥して得られる。本明細書中で使用される場合、用語「固形物」は金属コロイド溶液を乾燥させて得られたものであり、「導電性皮膜」は膜形態の固形物が意図される。
本発明に係る導電性皮膜において、金属元素の含有量は固形成分に対して0.001〜5重量%であることが好ましく、0.001〜2重量%であることがより好ましい。金属コロイド粒子中の金属元素の量が固形成分に対して0.001重量%未満であると、耐候性、高温での熱負荷による銀粒子の粒成長の問題を解決することができない。また、金属コロイド粒子中の金属元素の量が固形成分に対して5重量%を超えると、導電性皮膜の導電率が低下してしまう。
The present invention also provides a conductive coating. The conductive film according to the present invention is obtained by drying the metal colloid solution. As used herein, the term “solid” is obtained by drying a metal colloid solution, and “conductive film” is intended to be a solid in the form of a film.
In the conductive film according to the present invention, the content of the metal element is preferably 0.001 to 5% by weight, more preferably 0.001 to 2% by weight, based on the solid component. When the amount of the metal element in the metal colloidal particles is less than 0.001% by weight with respect to the solid component, the problem of weather resistance and silver particle growth due to heat load at a high temperature cannot be solved. On the other hand, when the amount of the metal element in the metal colloid particles exceeds 5% by weight with respect to the solid component, the conductivity of the conductive film is lowered.

なお、導電性皮膜の膜厚は、用途に応じて適宜設定すればよく、例えば、配線用途の場合は、数μm〜数十μmであり得る。   In addition, what is necessary is just to set the film thickness of a conductive film suitably according to a use, for example, in the case of a wiring use, it may be several micrometers-several dozen micrometer.

本発明はまた、金属コロイド溶液を製造する方法を提供する。本発明に係る金属コロイド溶液を製造する方法は、上述したような金属塩、分散剤および還元剤を用いることを特徴としており、例えば、金属塩、分散剤および還元剤を溶媒に溶解し、その溶液を攪拌しながら混合する方法が挙げられる。かような方法によって得られた金属コロイド溶液は、金属粒子以外に還元剤の残留物または不純物イオンが存在する。これらの夾雑物は、金属粒子の分散安定性および/または皮膜の導電性に悪影響を及ぼすので除去されることが好ましい。夾雑物の除去方法としては、例えば、金属コロイド溶液を一定期間静置し、生じた上清を除去した後に純水を加えて攪拌し、再度静置し、生じた上清を除去する工程を反復する方法、上記静置の代わりに遠心分離を行う方法、限外濾過膜または逆浸透膜を用いる濾過、イオン交換カラムなどによる脱塩が挙げられる。   The present invention also provides a method for producing a metal colloid solution. The method for producing a metal colloid solution according to the present invention is characterized by using a metal salt, a dispersant and a reducing agent as described above. For example, a metal salt, a dispersant and a reducing agent are dissolved in a solvent, A method of mixing the solution while stirring can be mentioned. In the metal colloid solution obtained by such a method, a reducing agent residue or impurity ions are present in addition to the metal particles. These impurities are preferably removed because they adversely affect the dispersion stability of metal particles and / or the conductivity of the film. As a method for removing contaminants, for example, a step in which the colloidal metal solution is allowed to stand for a certain period of time, the resulting supernatant is removed, pure water is added, and the mixture is stirred and then allowed to stand again to remove the resulting supernatant. Examples include a repetitive method, a method of performing centrifugation instead of the above-mentioned standing, filtration using an ultrafiltration membrane or a reverse osmosis membrane, and desalting by an ion exchange column.

本発明に係る金属コロイド溶液は、公知の粘度調整剤、チキソ剤、表面張力調整剤、造膜助剤などを導電性皮膜の性能を阻害しない範囲で含み得る。上記粘度調整剤としては、エマルジョン(例えば、ポリエステル系エマルジョン樹脂、アクリル系エマルジョン樹脂、ポリウレタン系エマルジョン樹脂、ブロックドイソシアネートなど)、ポリエステル系樹脂、ポリアクリレート系樹脂、ポリアクリルアミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、メラミン系樹脂、セルロース系樹脂、アクリレート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、水性ポリアニオン系樹脂などが挙げられるが特に限定されず、これらは単独で用いられても2種類以上が併用されてもよい。   The metal colloid solution according to the present invention may contain a known viscosity adjusting agent, thixotropic agent, surface tension adjusting agent, film-forming aid, and the like as long as the performance of the conductive film is not impaired. Examples of the viscosity modifier include emulsions (for example, polyester emulsion resins, acrylic emulsion resins, polyurethane emulsion resins, blocked isocyanates), polyester resins, polyacrylate resins, polyacrylamide resins, polyether resins. , Melamine-based resin, cellulose-based resin, acrylate-based resin, polyvinyl alcohol-based resin, aqueous polyanion-based resin and the like are not particularly limited, and these may be used alone or in combination of two or more.

上記チキソ剤としては、粘度鉱物(例えば、クレイ、ベントナイト、ヘクトライトなど)、エマルジョン(例えば、ポリエステル系エマルジョン樹脂、アクリル系エマルジョン樹脂、ポリウレタン系エマルジョン樹脂、ブロックドイソシアネートなど)が挙げられるが特に限定されず、これらは単独で用いられても2種類以上が併用されてもよい。   Examples of the thixotropic agent include viscosity minerals (for example, clay, bentonite, hectorite, etc.) and emulsions (for example, polyester emulsion resin, acrylic emulsion resin, polyurethane emulsion resin, blocked isocyanate, etc.), but are particularly limited. However, these may be used alone or in combination of two or more.

上記表面張力調整剤としては、界面活性能を有するものであれば特に限定されない。   The surface tension adjusting agent is not particularly limited as long as it has surface activity.

上記造膜助剤としては、エマルジョン(例えば、ポリエステル系エマルジョン樹脂、アクリル系エマルジョン樹脂、ポリウレタン系エマルジョン樹脂、ブロックドイソシアネートなど)、ポリエステル系樹脂、ポリアクリレート系樹脂、ポリアクリルアミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、メラミン系樹脂、セルロース系樹脂、アクリレート系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、水性ポリアニオン系樹脂などが挙げられるが特に限定されず、これらは単独で用いられても2種類以上が併用されてもよい。   Examples of the film forming aid include emulsions (eg, polyester emulsion resins, acrylic emulsion resins, polyurethane emulsion resins, blocked isocyanates), polyester resins, polyacrylate resins, polyacrylamide resins, and polyether resins. Resins, melamine-based resins, cellulose-based resins, acrylate-based resins, polyvinyl alcohol-based resins, aqueous polyanion-based resins and the like are exemplified, but they are not particularly limited, and these may be used alone or in combination of two or more. .

本発明に係る金属コロイド溶液を適用する基材としては、例えば、基板(例えば、アルミナ焼結体、フェノール樹脂、ガラスエポキシ樹脂、ガラスなどからなるもの);建材(例えば、ガラス、樹脂、セラミックなどからなるもの);電子機器(例えば、樹脂またはセラミックなどによって表面が形成されたもの)が挙げられるが、これらに限定されない。また上記基材の形状は、例えば、板状、フィルム状であり得る。   As a base material to which the metal colloid solution according to the present invention is applied, for example, a substrate (for example, an alumina sintered body, a phenol resin, a glass epoxy resin, glass, etc.); a building material (for example, glass, resin, ceramic, etc.) An electronic device (for example, one having a surface formed of resin or ceramic), but is not limited thereto. Moreover, the shape of the said base material can be plate shape and film shape, for example.

本発明に係る金属コロイド溶液を上記基材上に塗布する方法としては、例えば、ディッピング、スクリーン印刷、スプレー方式、バーコート方式、スピンコート方式、刷毛による方法などが挙げられるが、これらに限定されない。   Examples of the method of applying the metal colloid solution according to the present invention on the substrate include, but are not limited to, dipping, screen printing, spray method, bar coating method, spin coating method, and brush method. .

尚、発明を実施するための最良の形態の項においてなした具体的な実施態様および以下の実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、当業者は、本発明の精神および添付の特許請求の範囲内で変更して実施することができる。   It should be noted that the specific embodiments made in the section of the best mode for carrying out the invention and the following examples are merely to clarify the technical contents of the present invention, and to such specific examples. It is not to be construed as limiting in any way whatsoever, and those skilled in the art can implement the invention within the spirit of the invention and the scope of the appended claims.

また、本明細書中に記載された学術文献および特許文献の全てが、本明細書中において参考として援用される。   Moreover, all the academic literatures and patent literatures described in this specification are incorporated herein by reference.

〔実施例1〕
硝酸銀2.0g、塩化金酸0.05gをイオン交換水100ml中に溶解して硝酸銀+塩化金酸水溶液を調製した。次いで、2−メルカプトエタノール1.7g、タンニン酸0.33gをイオン交換水100ml中に添加し、この溶液を攪拌しながら1N 水酸化ナトリウム水溶液10mlを滴下してpHを調整し、硝酸銀+塩化金酸水溶液を加えた後さらに1時間攪拌して金属コロイド溶液を得た。得られた金属コロイド溶液を、分画分子量50,000の限外濾過膜(アドバンテック東洋製)を用いて濾過し、不純物イオンを除去した。100mlのイオン交換水で20回(合計2000ml)によって濾過を行った。
[Example 1]
A silver nitrate + chloroauric acid aqueous solution was prepared by dissolving 2.0 g of silver nitrate and 0.05 g of chloroauric acid in 100 ml of ion-exchanged water. Next, 1.7 g of 2-mercaptoethanol and 0.33 g of tannic acid were added to 100 ml of ion-exchanged water, and 10 ml of 1N sodium hydroxide aqueous solution was added dropwise while stirring this solution to adjust the pH, and silver nitrate + gold chloride. After adding the aqueous acid solution, the mixture was further stirred for 1 hour to obtain a metal colloid solution. The obtained metal colloid solution was filtered using an ultrafiltration membrane (manufactured by Advantech Toyo) having a molecular weight cut-off of 50,000 to remove impurity ions. Filtration was performed 20 times with 100 ml of ion-exchanged water (total 2000 ml).

〔実施例2〕
硝酸銀2.0gをイオン交換水3mlに溶解して硝酸銀水溶液を調製した。次いで、グリシン1.7g、タンニン酸1.5gをイオン交換水100ml中に添加し、この溶液を攪拌しながら28% アンモニア水溶液4mlを滴下してpHを調整し、硝酸銀水溶液を加えた後さらに1時間攪拌して銀コロイド溶液を得た。得られた銀コロイド溶液を、分画分子量50,000の限外濾過膜(アドバンテック東洋製)を用いて濾過し、不純物イオンを除去した。100mlのイオン交換水で20回(合計2000ml)によって濾過を行った。濾過後、銀コロイド溶液に塩化金酸0.02gを添加して金属コロイド溶液を得た。
[Example 2]
A silver nitrate aqueous solution was prepared by dissolving 2.0 g of silver nitrate in 3 ml of ion-exchanged water. Next, 1.7 g of glycine and 1.5 g of tannic acid were added to 100 ml of ion-exchanged water, and while stirring this solution, 4 ml of 28% aqueous ammonia solution was added dropwise to adjust the pH. The mixture was stirred for a time to obtain a silver colloid solution. The obtained silver colloid solution was filtered using an ultrafiltration membrane (Advantech Toyo) having a molecular weight cut off of 50,000 to remove impurity ions. Filtration was performed 20 times with 100 ml of ion-exchanged water (total 2000 ml). After filtration, 0.02 g of chloroauric acid was added to the silver colloid solution to obtain a metal colloid solution.

〔実施例3〕
硝酸銀2.0gをイオン交換水3mlに溶解して硝酸銀水溶液を調製した。次いで、クエン酸ナトリウム170g、タンニン酸0.33gをイオン交換水100ml中に添加し、この溶液を攪拌しながら1N 水酸化ナトリウム水溶液10mlを滴下してpHを調整し、硝酸銀水溶液を加えた後さらに1時間攪拌して銀コロイド溶液を得た。得られた銀コロイド溶液を、分画分子量50,000の限外濾過膜(アドバンテック東洋製)を用いて濾過し、不純物イオンを除去した。100mlのイオン交換水で20回(合計2000ml)によって濾過を行った。濾過後、銀コロイド溶液に硫酸鉄0.01gを添加して金属コロイド溶液を得た。
Example 3
A silver nitrate aqueous solution was prepared by dissolving 2.0 g of silver nitrate in 3 ml of ion-exchanged water. Next, 170 g of sodium citrate and 0.33 g of tannic acid were added to 100 ml of ion-exchanged water, and while stirring this solution, 10 ml of 1N aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise to adjust the pH. The mixture was stirred for 1 hour to obtain a silver colloid solution. The obtained silver colloidal solution was filtered using an ultrafiltration membrane (manufactured by Advantech Toyo) having a molecular weight cut-off of 50,000 to remove impurity ions. Filtration was performed 20 times with 100 ml of ion-exchanged water (total 2000 ml). After filtration, 0.01 g of iron sulfate was added to the silver colloid solution to obtain a metal colloid solution.

〔実施例4〕
硝酸銀2.0g、塩化金酸0.05gをイオン交換水100ml中に溶解して硝酸銀+塩化金酸水溶液を調製した。次いで、グリシン1.7g、タンニン酸0.33gをイオン交換水100ml中に添加し、この溶液を攪拌しながら28% アンモニア水溶液4mlを滴下してpHを調整し、硝酸銀+塩化金酸水溶液を加えた後さらに1時間攪拌して金属コロイド溶液を得た。得られた金属コロイド溶液を、分画分子量50,000の限外濾過膜(アドバンテック東洋製)を用いて濾過し、不純物イオンを除去した。100mlのイオン交換水で20回(合計2000ml)によって濾過を行った。
Example 4
A silver nitrate + chloroauric acid aqueous solution was prepared by dissolving 2.0 g of silver nitrate and 0.05 g of chloroauric acid in 100 ml of ion-exchanged water. Next, 1.7 g of glycine and 0.33 g of tannic acid were added to 100 ml of ion-exchanged water, 4 ml of 28% ammonia aqueous solution was added dropwise while stirring the solution, and silver nitrate + chloroauric acid aqueous solution was added. After that, the mixture was further stirred for 1 hour to obtain a metal colloid solution. The obtained metal colloid solution was filtered using an ultrafiltration membrane (manufactured by Advantech Toyo) having a molecular weight cut-off of 50,000 to remove impurity ions. Filtration was performed 20 times with 100 ml of ion-exchanged water (total 2000 ml).

〔実施例5〕
硝酸銀2.0gをイオン交換水100mlに溶解して硝酸銀水溶液を調製した。次いで、クエン酸11g、硫酸第一鉄5gをイオン交換水100ml中に添加し、この溶液を攪拌しながら28% アンモニア水溶液6mlを滴下してpHを調整し、硝酸銀水溶液を加えた後さらに1時間攪拌して金属コロイド溶液を得た。得られた金属コロイド溶液を、分画分子量50,000の限外濾過膜(アドバンテック東洋製)を用いて濾過し、不純物イオンを除去した。100mlのイオン交換水で20回(合計2000ml)によって濾過を行った。
Example 5
A silver nitrate aqueous solution was prepared by dissolving 2.0 g of silver nitrate in 100 ml of ion-exchanged water. Next, 11 g of citric acid and 5 g of ferrous sulfate were added to 100 ml of ion-exchanged water, and while stirring this solution, 6 ml of 28% ammonia aqueous solution was added dropwise to adjust the pH. A metal colloid solution was obtained by stirring. The obtained metal colloid solution was filtered using an ultrafiltration membrane (manufactured by Advantech Toyo) having a molecular weight cut-off of 50,000 to remove impurity ions. Filtration was performed 20 times with 100 ml of ion-exchanged water (total 2000 ml).

〔実施例6〕
硝酸銀2.0g、塩化白金酸0.03gをイオン交換水3ml中に溶解して硝酸銀+塩化白金酸水溶液を調製した。次いで、クエン酸ナトリウム17g、タンニン酸0.33gをイオン交換水100ml中に添加し、この溶液を攪拌しながら1N 水酸化ナトリウム水溶液10mlを滴下してpHを調整し、硝酸銀+塩化白金酸水溶液を加えた後さらに1時間攪拌して金属コロイド溶液を得た。得られた金属コロイド溶液を、分画分子量50,000の限外濾過膜(アドバンテック東洋製)を用いて濾過し、不純物イオンを除去した。100mlのイオン交換水で20回(合計2000ml)によって濾過を行った。
Example 6
Silver nitrate 2.0 g and 0.03 g of chloroplatinic acid were dissolved in 3 ml of ion-exchanged water to prepare a silver nitrate + chloroplatinic acid aqueous solution. Next, 17 g of sodium citrate and 0.33 g of tannic acid were added to 100 ml of ion-exchanged water, and while stirring this solution, 10 ml of 1N sodium hydroxide aqueous solution was added dropwise to adjust the pH, and silver nitrate + chloroplatinic acid aqueous solution was added. After the addition, the mixture was further stirred for 1 hour to obtain a metal colloid solution. The obtained metal colloid solution was filtered using an ultrafiltration membrane (manufactured by Advantech Toyo) having a molecular weight cut-off of 50,000 to remove impurity ions. Filtration was performed 20 times with 100 ml of ion-exchanged water (total 2000 ml).

〔実施例7〕
硝酸銀2.0g、塩化金酸0.02g、塩化白金酸0.015gをイオン交換水3ml中に溶解して硝酸銀+塩化金酸+塩化白金酸水溶液を調製した。次いで、2−メルカプトエタノール1.7g、タンニン酸0.33gをイオン交換水100ml中に添加し、この溶液を攪拌しながら1N 水酸化ナトリウム水溶液10mlを滴下してpHを調整し、硝酸銀+塩化金酸+塩化白金酸水溶液を加えた後さらに1時間攪拌して金属コロイド溶液を得た。得られた金属コロイド溶液を、分画分子量50,000の限外濾過膜(アドバンテック東洋製)を用いて濾過し、不純物イオンを除去した。100mlのイオン交換水で20回(合計2000ml)によって濾過を行った。
Example 7
Silver nitrate 2.0 g, chloroauric acid 0.02 g, and chloroplatinic acid 0.015 g were dissolved in 3 ml of ion-exchanged water to prepare a silver nitrate + chloroauric acid + chloroplatinic acid aqueous solution. Next, 1.7 g of 2-mercaptoethanol and 0.33 g of tannic acid were added to 100 ml of ion-exchanged water, and 10 ml of 1N sodium hydroxide aqueous solution was added dropwise while stirring this solution to adjust the pH, and silver nitrate + gold chloride. After adding acid + chloroplatinic acid aqueous solution, the mixture was further stirred for 1 hour to obtain a metal colloid solution. The obtained metal colloid solution was filtered using an ultrafiltration membrane (manufactured by Advantech Toyo) having a molecular weight cut-off of 50,000 to remove impurity ions. Filtration was performed 20 times with 100 ml of ion-exchanged water (total 2000 ml).

〔実施例8〕
硝酸銀2.0gをイオン交換水3mlに溶解して硝酸銀水溶液を調製した。次いで、クエン酸ナトリウム17g、タンニン酸0.33gをイオン交換水100ml中に添加し、この溶液を攪拌しながら1N 水酸化ナトリウム水溶液10mlを滴下してpHを調整し、硝酸銀水溶液を加えた後さらに1時間攪拌して金属コロイド溶液を得た。得られた金属コロイド溶液を、分画分子量50,000の限外濾過膜(アドバンテック東洋製)を用いて濾過し、不純物イオンを除去した。100mlのイオン交換水で20回(合計2000ml)によって濾過を行った。濾過後、銀コロイド溶液に硫酸鉄0.2gを添加して金属コロイド溶液を得た。
Example 8
A silver nitrate aqueous solution was prepared by dissolving 2.0 g of silver nitrate in 3 ml of ion-exchanged water. Next, 17 g of sodium citrate and 0.33 g of tannic acid were added to 100 ml of ion-exchanged water, and 10 ml of 1N aqueous sodium hydroxide solution was added dropwise while stirring this solution. The mixture was stirred for 1 hour to obtain a metal colloid solution. The obtained metal colloid solution was filtered using an ultrafiltration membrane (manufactured by Advantech Toyo) having a molecular weight cut-off of 50,000 to remove impurity ions. Filtration was performed 20 times with 100 ml of ion-exchanged water (total 2000 ml). After filtration, 0.2 g of iron sulfate was added to the silver colloid solution to obtain a metal colloid solution.

〔比較例1〕
塩化金酸を添加しなかったことを除いて、実施例1と同様に行った。
[Comparative Example 1]
The same procedure as in Example 1 was performed except that chloroauric acid was not added.

〔比較例2〕
塩化金酸を添加しなかったことを除いて、実施例2と同様に行った。
[Comparative Example 2]
Performed as in Example 2, except that no chloroauric acid was added.

〔評価〕
実施例1〜7および比較例1〜3を以下に従って評価した。
[Evaluation]
Examples 1-7 and Comparative Examples 1-3 were evaluated according to the following.

(電気抵抗)
直流精密測定器(ダブルブリッジ2769−10(横河M&C(株)製))を用いて電気抵抗を測定した。ガラス基板上に金属コロイド溶液を刷毛で塗布し、300℃×1時間の条件で焼成して、皮膜を形成した。測定端子間距離と皮膜厚みから体積抵抗率に換算した。換算式を以下に示す:
(体積抵抗率ρv)=(抵抗値R)×(皮膜幅w)×(皮膜厚みt)/(端子間距離L)
ここで、皮膜厚みを、三次元表面形状測定装置(日本ビーコ(株)製)を用いて測定した。
(Electrical resistance)
The electrical resistance was measured using a DC precision measuring instrument (Double Bridge 2769-10 (manufactured by Yokogawa M & C Co.)). A metal colloid solution was applied onto a glass substrate with a brush and baked under conditions of 300 ° C. × 1 hour to form a film. The volume resistivity was converted from the distance between the measurement terminals and the film thickness. The conversion formula is shown below:
(Volume resistivity ρv) = (resistance value R) × (film width w) × (film thickness t) / (distance L between terminals)
Here, the film thickness was measured using a three-dimensional surface shape measuring device (manufactured by Nippon Beco Co., Ltd.).

(固形物重量減少)
30℃以下で乾燥させた固形物について、セイコー電子工業社製重量分析機を用いて、窒素雰囲気下にて10℃/分で500℃まで昇温した際の重量変化を測定した。初期時の固形物重量に対する減少分の割合から重量減少を算出した。
(Reduced solid weight)
About the solid substance dried at 30 degrees C or less, the weight change at the time of heating up to 500 degreeC by 10 degree-C / min in nitrogen atmosphere was measured using the Seiko Instruments Inc. gravimetric analyzer. The weight reduction was calculated from the ratio of the reduction to the initial solid weight.

(元素定量)
30℃以下で乾燥させた固形物を酸融解させて、セイコー電子工業社製SPQ−9000を用いてICP/MS法により元素の定量を行った。元素量を、固形物に対する重量分率で表した。
(Element determination)
The solid material dried at 30 ° C. or lower was acid-melted, and elements were quantified by ICP / MS method using SPQ-9000 manufactured by Seiko Denshi Kogyo. The amount of elements was expressed as a weight fraction with respect to the solid.

(耐高温性)
各金属コロイド溶液を用いてスピンコート法によってガラス基板上に製膜し、300℃×1時間の条件で焼成して導電性皮膜を形成した。皮膜の一部をさらに300℃×1時間焼成し、それらの皮膜表面をSEM観察した。観察結果を比較することによって皮膜表面の耐高温性を評価した。
(High temperature resistance)
A film was formed on a glass substrate by spin coating using each metal colloid solution, and baked under conditions of 300 ° C. × 1 hour to form a conductive film. A part of the film was further baked at 300 ° C. for 1 hour, and the surface of the film was observed by SEM. The high temperature resistance of the film surface was evaluated by comparing the observation results.

〔結果〕   〔result〕

なお、耐高温性を評価する際、図1に示す状態を「変化なし」、図2に示す変化を「粒成長あり」と判定した。   When evaluating the high temperature resistance, it was determined that the state shown in FIG. 1 was “no change” and the change shown in FIG. 2 was “with grain growth”.

太陽電池パネル配線、フラットパネルディスプレイの電極、回路基板またはICカードの配線、スルーホールまたは回路そのものに利用し得るだけでなく、ブラウン管の電磁波遮蔽用途、建材または自動車の赤外線遮蔽用途、電子機器または携帯電話の静電気帯電防止用途、曇ガラスの熱線用途、樹脂に導電性を付与するためのコーティング用途にも適用することができる。   Not only can it be used for solar panel wiring, flat panel display electrodes, circuit board or IC card wiring, through-holes, or the circuit itself, but also for cathode ray electromagnetic wave shielding applications, building materials or automotive infrared shielding applications, electronic devices or mobile phones It can also be applied to static electricity prevention applications for telephones, heat rays for frosted glass, and coating applications for imparting conductivity to resins.

本発明の一実施形態として300℃×1時間焼成して形成した導電性皮膜の皮膜表面(A)およびさらに300℃×1時間(合計2時間)焼成して形成した導電性皮膜の皮膜表面(B)をSEM観察した写真を示す。As one embodiment of the present invention, the surface of the conductive film formed by baking at 300 ° C. for 1 hour (A) and the surface of the conductive film formed by baking at 300 ° C. for 1 hour (2 hours in total) ( B) shows a photograph of SEM observation. 比較例として300℃×1時間焼成して形成した導電性皮膜の皮膜表面(A)およびさらに300℃×1時間(合計2時間)焼成して形成した導電性皮膜の皮膜表面(B)をSEM観察した写真を示す。As comparative examples, the film surface (A) of the conductive film formed by baking at 300 ° C. for 1 hour and the film surface (B) of the conductive film formed by baking at 300 ° C. for 1 hour (2 hours in total) were SEM The observed photograph is shown.

Claims (7)

化学還元法によって製造された銀と、金、白金、パラジウム、鉄、スズ、チタン、ガリウム、ニッケル、亜鉛およびアルミニウムからなる群より選択される元素の少なくとも1種とを含むことを特徴とする金属コロイド溶液。   A metal comprising silver produced by a chemical reduction method and at least one element selected from the group consisting of gold, platinum, palladium, iron, tin, titanium, gallium, nickel, zinc, and aluminum Colloidal solution. 化学還元法によって製造された銀と、金、白金、パラジウム、鉄、スズ、チタン、ガリウム、ニッケル、亜鉛およびアルミニウムからなる群より選択される元素の少なくとも1種とを含み、かつNa含有量が0.01重量%以下であることを特徴とする金属コロイド溶液。   Silver produced by a chemical reduction method and at least one element selected from the group consisting of gold, platinum, palladium, iron, tin, titanium, gallium, nickel, zinc, and aluminum, and having an Na content A colloidal metal solution characterized by being 0.01% by weight or less. 金、白金、パラジウム、鉄、スズ、チタン、ガリウム、ニッケル、亜鉛およびアルミニウムからなる群より選択される元素がイオン形態にて存在することを特徴とする請求項1または2に記載の金属コロイド溶液。   The metal colloid solution according to claim 1 or 2, wherein an element selected from the group consisting of gold, platinum, palladium, iron, tin, titanium, gallium, nickel, zinc and aluminum exists in an ionic form. . COOH基とOH基とを有しかつ基の数がCOOH≧OHであるヒドロキシ酸またはその塩を分散剤として用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の金属コロイド溶液。   The metal colloid solution according to any one of claims 1 to 3, wherein a hydroxy acid or a salt thereof having a COOH group and an OH group and having a number of groups of COOH≥OH is used as a dispersant. . 30℃以下で乾燥させて得た固形物について、窒素雰囲気下、10℃/分の昇温温度にて500℃まで昇温する条件で、熱重量分析を行ったときの重量減少が10重量%以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の金属コロイド溶液。   The solid matter obtained by drying at 30 ° C. or lower was 10% by weight when subjected to thermogravimetric analysis under the condition of raising the temperature to 500 ° C. at a temperature raising temperature of 10 ° C./min in a nitrogen atmosphere. The metal colloid solution according to any one of claims 1 to 4, wherein the metal colloid solution is as follows. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の金属コロイド溶液を乾燥して得られることを特徴とする導電性皮膜。   A conductive film obtained by drying the metal colloid solution according to any one of claims 1 to 5. 金、白金、パラジウム、鉄、スズ、チタン、ガリウム、ニッケル、亜鉛およびアルミニウムからなる群より選択される金属元素が、固形成分に対して0.001重量%〜2重量%であることを特徴とする請求項6に記載の導電性皮膜。
The metal element selected from the group consisting of gold, platinum, palladium, iron, tin, titanium, gallium, nickel, zinc and aluminum is 0.001% by weight to 2% by weight with respect to the solid component The conductive film according to claim 6.
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