JP2010269516A - Writing utensil filled with conductive aqueous ink, silver wiring circuit, and manufacturing method therefor - Google Patents

Writing utensil filled with conductive aqueous ink, silver wiring circuit, and manufacturing method therefor Download PDF

Info

Publication number
JP2010269516A
JP2010269516A JP2009123025A JP2009123025A JP2010269516A JP 2010269516 A JP2010269516 A JP 2010269516A JP 2009123025 A JP2009123025 A JP 2009123025A JP 2009123025 A JP2009123025 A JP 2009123025A JP 2010269516 A JP2010269516 A JP 2010269516A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silver
compound
writing instrument
molecular weight
conductive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009123025A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jinka Kin
仁華 金
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DIC Corp
Original Assignee
DIC Corp
Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DIC Corp, Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd filed Critical DIC Corp
Priority to JP2009123025A priority Critical patent/JP2010269516A/en
Publication of JP2010269516A publication Critical patent/JP2010269516A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a writing utensil filled with aqueous ink containing silver nanoparticles with an average particle diameter of 2 to 50 nm which can easily form a wiring circuit on a substrate in an arbitrary shape, and to provide a wiring circuit of high conductivity and low resistivity formed by drawing using the utensil. <P>SOLUTION: The writing utensil is filled with conductive aqueous ink. The conductive aqueous ink is characterized by including: a compound X comprised of an amino group in a polyethyleneimine (a) of 500 to 50,000 in the number average molecular weight combined with a polyethylene glycol (b) of 500 to 5,000 in number average molecular weight; or a compound Y comprised of an amino group in a polyethyleneimine (a) of 500 to 50,000 in number average molecular weight combined with a polyethylene glycol (b) of 500 to 5,000 in number average molecular weight and epoxy resin (c); silver nanoparticles Z with an average particle diameter of 2 to 50 nm counted in a transmission electron microscope photograph; and a water-based solvent. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、任意形状の基板上に配線回路を簡便に形成させることができる、平均粒子径が2〜50nmの銀ナノ粒子を含有する導電性水性インクを充填してなる筆記具と、これを用いて描画してなる高導電性・低抵抗率である銀配線回路、及びその製造方法に関する。   The present invention provides a writing instrument filled with a conductive aqueous ink containing silver nanoparticles having an average particle diameter of 2 to 50 nm, which can easily form a wiring circuit on a substrate having an arbitrary shape, and the same. The present invention relates to a silver wiring circuit having high conductivity and low resistivity, and a method for manufacturing the same.

高集積化された高機能で小型・薄型の情報機器の開発には、半導体の微細加工技術の更なる開発と同時に、その微細加工を生かし支える信頼性の高い実装技術が必要である。その実装技術の要素技術には、金属微粒子の製造と、それをペースト化して用いる微細配線・接続技術があり、インクジェット等の印刷技術との組み合わせが注目され、近年各社が競って様々なアプローチで技術開発を行っている(例えば、特許文献1参照。)。   In order to develop highly integrated, highly functional, small, and thin information devices, it is necessary to develop semiconductor microfabrication technology and at the same time have highly reliable mounting technology that supports the microfabrication. The component technology of the mounting technology includes the production of fine metal particles and the fine wiring / connection technology using the paste as a paste. The combination with printing technology such as inkjet has been attracting attention. Technology development is underway (for example, see Patent Document 1).

比較的大型の装置であるインクジェット等の印刷技術を応用して配線基板を製造する前には、配線回路の設計・試作を繰り返して当該回路の適否を検討する必要があるが、簡便な回路形成を可能とする技術が不足している。   Before manufacturing a wiring board by applying printing technology such as inkjet, which is a relatively large device, it is necessary to repeat the design and prototyping of the wiring circuit to examine the suitability of the circuit. There is a lack of technology to enable this.

導電性のインクを充填した筆記具の例としては、例えば、学習用教材等に使用される導電ペンで検出可能なレベル、具体的には3MΩ/□以下の皮膜が得られる導電性サインペンが提供されている(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、この程度の皮膜では導電材料として使用される配線回路に応用できるレベルではなく、更なる改良が必要である。   As an example of a writing instrument filled with conductive ink, for example, a conductive sign pen that can be detected with a conductive pen used for learning materials or the like, specifically, a film of 3 MΩ / □ or less is provided. (For example, refer to Patent Document 1). However, this level of coating is not at a level that can be applied to a wiring circuit used as a conductive material, and needs further improvement.

また、充填した導電性水性インクの過度な吐出を抑制する機構を有するペン型の充填容器が提供されている(例えば、特許文献2参照)。前記特許文献2で用いる導電性インキは市販されている何れのものでもよく、配線回路の形成の可能性を示しているに過ぎない。更に、前記特許文献2では導電性水性インクの吐出量調整のために当該充填容器の形状が制限される。このため、充填した導電性水性インクの補充・交換、並びに生産性等の観点において、より使いやすい導電性水性インクを充填した筆記具の提供が待たれている。   In addition, a pen-shaped filling container having a mechanism for suppressing excessive discharge of the filled conductive aqueous ink is provided (see, for example, Patent Document 2). The conductive ink used in Patent Document 2 may be any commercially available one, and merely shows the possibility of forming a wiring circuit. Further, in Patent Document 2, the shape of the filling container is limited in order to adjust the discharge amount of the conductive water-based ink. For this reason, in view of replenishment and replacement of the filled conductive aqueous ink and productivity, there is a need to provide a writing instrument filled with the conductive aqueous ink that is easier to use.

特開平7−276878号公報JP-A-7-276878 特開2005−178857号公報JP 2005-178857 A

上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、任意形状の基板上に配線回路を簡便に形成させることができる、平均粒子径が2〜50nmの銀ナノ粒子を含有する導電性水性インクを充填してなる筆記具と、これを用いて描画してなる高導電性・低抵抗率である配線回路を提供することにある。   In view of the above situation, the problem to be solved by the present invention is that a conductive aqueous ink containing silver nanoparticles having an average particle diameter of 2 to 50 nm, which can easily form a wiring circuit on a substrate having an arbitrary shape. And a wiring circuit having a high conductivity and a low resistivity formed by using the writing instrument.

本発明者は上記課題を解決するために鋭意検討した結果、高い分散性を発現することに寄与するセグメントと、金属の微粒子を固定化したり、金属イオンを還元したりすることが可能なセグメントの、少なくとも2種のセグメントを有する化合物の存在下で銀化合物を水性媒体中で還元することにより得られる、安定化された銀ナノ粒子を含有する導電性水性インクを充填した筆記具は、その保存安定性・リサイクル性に優れると共に、これを用いて描画した配線回路が高い導電性を発現しうることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that a segment that contributes to the development of high dispersibility and a segment that can immobilize metal fine particles or reduce metal ions. A writing instrument filled with a conductive aqueous ink containing stabilized silver nanoparticles, obtained by reducing a silver compound in an aqueous medium in the presence of a compound having at least two kinds of segments, has its storage stability. The present invention has been completed by discovering that the wiring circuit drawn using this can exhibit high conductivity, while being excellent in the properties and recyclability.

即ち本発明は、導電性水性インクが充填されてなる筆記具であって、特定構造を有する化合物と、銀ナノ粒子と、水性溶剤と、を含有することを特徴とする筆記具と、これを用いて得られる配線基板、及びそれらの製造方法を提供するものである。   That is, the present invention is a writing instrument filled with a conductive water-based ink, the writing instrument comprising a compound having a specific structure, silver nanoparticles, and an aqueous solvent, and using this Provided are a wiring board and a manufacturing method thereof.

本発明で得られる筆記具は、用いる化合物中のポリエチレンイミン鎖の還元能力、配位結合力や静電的な相互作用等により、銀イオンが銀ナノ粒子に還元された際、その銀ナノ粒子表面に該化合物が配位されてなる一定の大きさを有する銀含有独立粒子の水性分散体を充填しており、保存安定性に優れる。また、この筆記具、特に万年筆の場合、当該水性分散体の補充・交換が容易で、市販されている万年筆のインク部分を交換するのみで得られる。   The writing instrument obtained in the present invention has a silver nanoparticle surface when silver ions are reduced to silver nanoparticles by the reducing ability, coordination bond strength, electrostatic interaction, etc. of the polyethyleneimine chain in the compound used. The aqueous dispersion of silver-containing independent particles having a certain size formed by coordination of the compound is filled with the compound, and the storage stability is excellent. In the case of this writing instrument, particularly a fountain pen, the aqueous dispersion can be easily replenished and replaced, and can be obtained by simply replacing the ink part of a commercially available fountain pen.

また、本発明の銀配線基板は、本発明の筆記具を用い、描画して得られるものであって、種々の固体基材上に形成させたものであり、当該固体基材のガラス転移温度が180℃以下の耐熱性に不足するものであってもよく、また平面状の基材には勿論、棒状、チューブ状、繊維状、微細加工が施された立体成形物などの任意形状の基材に対して、密着性に富み、かつ高導電性の配線基板である。   In addition, the silver wiring board of the present invention is obtained by drawing using the writing instrument of the present invention and is formed on various solid substrates, and the glass transition temperature of the solid substrate is It may be insufficient for heat resistance of 180 ° C. or lower, and of course, a flat substrate, of course, a rod-shaped, tube-shaped, fibrous, or three-dimensional molded product subjected to microfabrication On the other hand, it is a highly conductive wiring board with good adhesion.

実施例1で得られた銀含有独立粒子の水性インクが充填された万年筆を用い、黒い牛革に書かれた白い銀線の図。The figure of the white silver line written in the black cowhide using the fountain pen with which the aqueous ink of the silver containing independent particle | grains obtained in Example 1 was filled. 実施例1で得られた銀含有独立粒子の水性インクが充填された万年筆を用い、PETフィルムに書かれたストライプ銀線を120℃加熱30分後の写真。The photograph after 30-minute heating for 120 degreeC on the stripe silver wire written on PET film using the fountain pen with which the aqueous ink of the silver containing independent particle | grains obtained in Example 1 was filled. 実施例1で得られた銀含有独立粒子の水性インクが充填された万年筆を用い、PIフィルムに書かれたストライプ銀線を180℃加熱30分後の写真。The photograph after 30-minute heating for 180 degreeC on the stripe silver wire written on PI film using the fountain pen with which the aqueous ink of the silver containing independent particle | grains obtained in Example 1 was filled.

本発明の筆記具は、導電性水性インクが充填されてなる筆記具であって、該導電性水性インクが、数平均分子量が500〜50,000のポリエチレンイミン(a)中のアミノ基に数平均分子量が500〜5,000のポリエチレングリコール(b)が結合してなる化合物(X)、又は、数平均分子量が500〜50,000のポリエチレンイミン(a)中のアミノ基に、数平均分子量が500〜5,000のポリエチレングリコール(b)と、エポキシ樹脂(c)とが結合してなる化合物(Y)と、透過型電子顕微鏡写真から求められる平均粒子径が2〜50nmの銀ナノ粒子(Z)と、水性溶剤と、を含有することを特徴とする。   The writing instrument of the present invention is a writing instrument filled with a conductive aqueous ink, and the conductive aqueous ink has a number average molecular weight in an amino group in polyethyleneimine (a) having a number average molecular weight of 500 to 50,000. Is a compound (X) formed by bonding polyethylene glycol (b) having a molecular weight of 500 to 5,000, or an amino group in polyethyleneimine (a) having a number average molecular weight of 500 to 50,000, and the number average molecular weight is 500. Compound (Y) obtained by bonding polyethylene glycol (b) of ˜5,000 and epoxy resin (c), and silver nanoparticles having an average particle diameter of 2 to 50 nm determined from a transmission electron micrograph (Z ) And an aqueous solvent.

本発明における銀ナノ粒子(Z)とは、透過型電子顕微鏡写真で観測される粒子径がナノメートルオーダーであることを意味するものであり、その形が完全な球体であることを必要としない。又、化合物(X)又は化合物(Y)を構成する各セグメントの数平均分子量は、ゲルパーミュエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定した、ポリスチレン換算値である。   The silver nanoparticle (Z) in the present invention means that the particle diameter observed in a transmission electron micrograph is on the order of nanometers, and the shape does not need to be a perfect sphere. . Moreover, the number average molecular weight of each segment which comprises a compound (X) or a compound (Y) is a polystyrene conversion value measured by gel permeation chromatography (GPC).

本発明において使用する化合物(X)および化合物(Y)を構成するポリエチレンイミン鎖(a)は、該鎖中のエチレンイミン単位が銀およびそのイオンと配位結合可能であり、更に銀イオンの還元を促して銀ナノ粒子(Z)とし、該銀ナノ粒子(Z)を安定化し保持する高分子鎖である。その構造はエチレンイミン単位を主な繰り返し単位とし、直鎖状、分岐状のいずれであっても良く、市販品・合成品のいずれでも良い。   In the polyethyleneimine chain (a) constituting the compound (X) and the compound (Y) used in the present invention, the ethyleneimine unit in the chain can be coordinated with silver and its ions, and further reduction of silver ions Is a polymer chain that stabilizes and holds silver nanoparticles (Z). The structure has an ethyleneimine unit as the main repeating unit, and may be linear or branched, and may be either a commercial product or a synthetic product.

本発明で用いる前記導電性水性インクは、前記銀ナノ粒子(Z)の表面を、前記化合物(X)又は前記化合物(Y)で被覆してなる銀含有独立粒子の水性分散体であることが好ましい。即ち、後述するように、還元反応時等で使用した原料や銀ナノ粒子(Z)の表面を被覆し安定化に寄与しない化合物(X)又は化合物(Y)等を除去することで得られる銀含有独立粒子を所望の水性溶剤に分散させたものであることが、得られる配線回路が高導電性になる点から好ましいものである。   The conductive water-based ink used in the present invention is an aqueous dispersion of silver-containing independent particles formed by coating the surface of the silver nanoparticles (Z) with the compound (X) or the compound (Y). preferable. That is, as will be described later, silver obtained by removing the compound (X) or the compound (Y) that does not contribute to stabilization by covering the surface of the raw materials and silver nanoparticles (Z) used during the reduction reaction, etc. It is preferable that the contained independent particles are dispersed in a desired aqueous solvent from the viewpoint that the obtained wiring circuit becomes highly conductive.

前記銀含有独立粒子の大きさは、用いる化合物(X)または化合物(Y)の分子量やポリエチレンイミン(a)の分子量だけではなく、該化合物(X)または化合物(Y)を構成する各成分、即ち、ポリエチレンミン(a)、後述する親水性セグメント(b)、化合物(Y)であっては更に後述の線状エポキシ樹脂(c)の構造や組成比、また原料として用いる銀の種類によっても影響を受ける。また、銀含有独立粒子における銀ナノ粒子(Z)の含有率を上げるためには、分岐状のポリエチレンイミン鎖を用いることが好ましい。   The size of the silver-containing independent particles is not limited to the molecular weight of the compound (X) or the compound (Y) used or the molecular weight of the polyethyleneimine (a), but each component constituting the compound (X) or the compound (Y), That is, polyethylenemin (a), hydrophilic segment (b) to be described later, compound (Y), and the structure and composition ratio of linear epoxy resin (c) to be described later and the type of silver used as a raw material. to be influenced. In order to increase the content of silver nanoparticles (Z) in the silver-containing independent particles, it is preferable to use a branched polyethyleneimine chain.

一般に市販されている分岐状ポリエチレンイミンは3級アミンによって分岐状となっており、本発明で使用する化合物(X)または化合物(Y)の原料として用いることができる。保存安定性に優れる銀含有独立粒子やその水性分散液である導電性水性インクが得られる、好ましい粒径の銀含有独立粒子が得られる点からは、分岐度を(3級アミン)/(全てのアミン)のモル比で示すと(1〜49)/(100)の範囲の分岐度であることが好ましく、工業的な製造面、入手のし易さ等も鑑みるとより好ましい分岐度の範囲は(15〜40)/(100)である。   A commercially available branched polyethyleneimine is branched by a tertiary amine and can be used as a raw material for the compound (X) or the compound (Y) used in the present invention. From the viewpoint of obtaining silver-containing independent particles having a preferable particle diameter, which can provide silver-containing independent particles excellent in storage stability and conductive aqueous inks that are aqueous dispersions thereof, the degree of branching is (tertiary amine) / (all In terms of the molar ratio of (amine), the degree of branching is preferably in the range of (1 to 49) / (100), and more preferable range of branching degree in view of industrial production, availability, etc. Is (15-40) / (100).

前記ポリエチレンイミン(a)部分の平均分子量としては、低すぎると、化合物(X)または化合物(Y)による銀ナノ粒子(Z)の保持能力が低下しやすく、保存安定性が不十分になることがあり、高すぎると銀含有独立粒子が巨大化しやすく、再分散した水性分散体(導電性水性インク)の保存安定性に支障をきたすことがある。従って、得られる銀含有独立粒子およびその分散体の保存安定性がより優れたものであり、該粒子中の銀ナノ粒子(Z)の含有率を高くすることができる観点から数平均分子量としては500〜50,000の範囲であり、1,000〜40,000の範囲であることが好ましく、1,800〜30,000の範囲であることが最も好ましい。   If the average molecular weight of the polyethyleneimine (a) portion is too low, the retention ability of the silver nanoparticles (Z) by the compound (X) or the compound (Y) tends to be lowered, and the storage stability becomes insufficient. If it is too high, the silver-containing independent particles are likely to become large, and the storage stability of the redispersed aqueous dispersion (conductive aqueous ink) may be hindered. Therefore, the storage stability of the obtained silver-containing independent particles and dispersion thereof is more excellent, and the number average molecular weight is from the viewpoint of increasing the content of silver nanoparticles (Z) in the particles. It is in the range of 500 to 50,000, preferably in the range of 1,000 to 40,000, and most preferably in the range of 1,800 to 30,000.

ポリエチレングリコール(b)の分子量としては、親水性有機溶剤に分散させる場合は、分子量が低すぎると分散安定性が悪化し、高すぎると分散体同士が凝集してしまう可能性が考えられる。また、銀含有独立粒子における銀含有率を高くする観点から、ポリエチレングリコール(b)部分の数平均分子量としては500〜5,000であり、1,000〜3,000であることがより好ましい。   When the molecular weight of polyethylene glycol (b) is dispersed in a hydrophilic organic solvent, the dispersion stability may be deteriorated if the molecular weight is too low, and the dispersion may be aggregated if the molecular weight is too high. Moreover, from the viewpoint of increasing the silver content in the silver-containing independent particles, the number average molecular weight of the polyethylene glycol (b) portion is 500 to 5,000, and more preferably 1,000 to 3,000.

ポリエチレングリコール(b)は一般的に汎用される市販品でも、合成品でも良い。また、他の親水性ポリマーとの共重合体等であっても良い。このとき使用できる親水性ポリマーとしては、例えば、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリイソプロピルアクリルアミド、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。得られる銀含有独立粒子中の銀含有率を高める点から、共重合体を使用する場合においても、全体の分子量が500〜5,000の範囲であることが好ましい。   Polyethylene glycol (b) may be a commercially available product that is generally used, or a synthetic product. Further, it may be a copolymer with other hydrophilic polymer. Examples of the hydrophilic polymer that can be used at this time include polyvinyl alcohol, polyacrylamide, polyisopropylacrylamide, and polyvinylpyrrolidone. From the viewpoint of increasing the silver content in the obtained silver-containing independent particles, even when a copolymer is used, the overall molecular weight is preferably in the range of 500 to 5,000.

本発明において使用する化合物(Y)中には、更に疎水性セグメントとして線状エポキシ樹脂(c)を結合してなるものである。化合物(Y)中に線状エポキシ樹脂(c)由来の構造を含有させることにより、該化合物(Y)を水性媒体に再分散した場合には、分子内又は分子間相互の強い会合力により、ミセルのコアを形成し、安定なミセルを形成してその中に銀ナノ粒子(Z)を取り込んで安定な水性分散体を得ることができる。   In the compound (Y) used in the present invention, a linear epoxy resin (c) is further bonded as a hydrophobic segment. By including a structure derived from the linear epoxy resin (c) in the compound (Y), when the compound (Y) is redispersed in an aqueous medium, due to the strong association force between the molecules or between the molecules, A stable aqueous dispersion can be obtained by forming a core of micelles, forming stable micelles, and incorporating silver nanoparticles (Z) therein.

線状エポキシ樹脂(c)は一般的に市販、又は合成可能な構造であれば特に限定されることなく使用することができる。例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ナフタレン型4官能エポキシ樹脂、テトラメチルビフェニル型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン−フェノール付加反応型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂変性フェノール樹脂型エポキシ樹脂、特開2003−201333号記載のキサンテン型エポキシ樹脂等が挙げられ、単独で用いてもよく、2種以上を混合してもよい。これらの中でも、得られる筆記具を用いて描画する際に、基板との密着性に優れる等の観点から、ビスフェノールA型エポキシ樹脂を用いることが好ましい。また、これらのエポキシ樹脂は、そのまま化合物(Y)の原料としても良く、更には目的とする化合物(Y)の構造等に応じて、種々の変性を加えたものであっても良い。例えば、エポキシ樹脂(c)中のエポキシ基の一部を、金属との相互作用を有する芳香環を有する化合物で予め開環させて、より安定な銀含有独立粒子並びにその水性分散体とすることもできる。   The linear epoxy resin (c) can be used without particular limitation as long as it is generally commercially available or can be synthesized. For example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, naphthalene type tetrafunctional epoxy resin, tetramethylbiphenyl type epoxy resin, triphenylmethane type epoxy resin, tetraphenylethane type epoxy Resin, dicyclopentadiene-phenol addition reaction type epoxy resin, phenol aralkyl type epoxy resin, aromatic hydrocarbon formaldehyde resin-modified phenol resin type epoxy resin, xanthene type epoxy resin described in JP-A No. 2003-201333, etc. Or two or more of them may be mixed. Among these, it is preferable to use a bisphenol A type epoxy resin from the viewpoint of excellent adhesion to the substrate when drawing using the resulting writing instrument. In addition, these epoxy resins may be used as the raw material of the compound (Y) as they are, and further may be those modified in various ways according to the structure of the target compound (Y). For example, a part of the epoxy group in the epoxy resin (c) is previously ring-opened with a compound having an aromatic ring having an interaction with a metal to form a more stable silver-containing independent particle and an aqueous dispersion thereof. You can also.

また、線状エポキシ樹脂(c)の分子量としては特に限定されるものではないが、親水性有機溶剤中に再分散させる場合は、低すぎると分散安定性が悪化し、高すぎるとミセル同士が凝集してしまう可能性が考えられる点、および銀含有独立粒子の固形分中における銀含有率を容易に高めることができる点から、線状エポキシ樹脂(c)の数平均分子量としては通常100〜200,000であることが好ましく、特に300〜100,000であることが好ましい。   Further, the molecular weight of the linear epoxy resin (c) is not particularly limited. However, when redispersed in a hydrophilic organic solvent, dispersion stability is deteriorated if it is too low, and micelles are formed if it is too high. The number average molecular weight of the linear epoxy resin (c) is usually 100 to 100 from the point that aggregation is considered and the silver content in the solid content of the silver-containing independent particles can be easily increased. It is preferably 200,000, particularly preferably 300 to 100,000.

本発明で用いる化合物(X)および化合物(Y)の製造方法としては、特に限定されるものではないが、設計どおりの化合物を容易に合成可能である点から、下記の方法によるものが好ましい。   Although it does not specifically limit as a manufacturing method of compound (X) and compound (Y) used by this invention, The thing by the following method is preferable from the point which can synthesize | combine a compound as designed easily.

ポリエチレンイミン(a)は前述したとおり、市販又は合成したものを好適に用いることができる。まず、分岐状ポリエチレンイミン鎖を用いる場合について説明する。   As described above, a commercially available or synthesized polyethyleneimine (a) can be suitably used. First, the case where a branched polyethyleneimine chain is used will be described.

分岐状ポリエチレンイミンの末端は1級アミンとなっているため、ポリエチレングリコール(b)の末端を1級アミンと反応する官能基に予め変性させて、反応させることによって、本発明で用いる事ができる化合物(X)を合成することができる。1級アミンと反応する官能基としては、特に限定されるものではなく、例えば、アルデヒド基、カルボキシ基、イソシアネート基、トシル基、エポキシ基、グリシジル基、イソチオシアネート基、ハロゲン、酸クロライド、スルホン酸クロライド等が挙げられる。なかでもカルボキシ基、イソシアネート基、トシル基、エポキシ基、グリシジル基は反応性、取扱い易さ等、製法上有利であり、好ましい官能基である。   Since the terminal of the branched polyethyleneimine is a primary amine, the terminal of polyethylene glycol (b) can be used in the present invention by pre-modifying and reacting with a functional group that reacts with the primary amine. Compound (X) can be synthesized. The functional group that reacts with the primary amine is not particularly limited. For example, aldehyde group, carboxy group, isocyanate group, tosyl group, epoxy group, glycidyl group, isothiocyanate group, halogen, acid chloride, sulfonic acid Examples include chloride. Among them, a carboxy group, an isocyanate group, a tosyl group, an epoxy group, and a glycidyl group are advantageous in terms of production methods such as reactivity and ease of handling, and are preferable functional groups.

また1級アミンと直接反応する官能基でなくとも、種々の処理を行うことによって1級アミンと反応可能な官能基にできるものであれば良く、例えば、ヒドロキシ基を有するポリエチレングリコールを用いるのであれば、これをグリシジル化する等の手法でポリエチレンイミン鎖と反応させても良い。更には、分岐状ポリエチレンイミン鎖の1級アミンを、官能基を有するポリエチレングリコールと反応可能な他の官能基に変換する処理を施した後、これらを反応させて化合物(X)を合成することも可能である。   In addition, the functional group may not be a functional group that directly reacts with the primary amine, but may be any functional group that can be reacted with the primary amine by various treatments. For example, polyethylene glycol having a hydroxy group may be used. For example, it may be reacted with a polyethyleneimine chain by a technique such as glycidylation. Furthermore, after performing the process which converts the primary amine of a branched polyethyleneimine chain | strand into the other functional group which can react with the polyethylene glycol which has a functional group, these are made to react and synthesize | combine a compound (X). Is also possible.

ポリエチレンイミン鎖(a)が直鎖状ポリエチレンイミン鎖の場合は、リビング重合によって、まずポリアシル化エチレンイミン鎖を合成し、引き続き、ポリエチレングリコールを導入することによって高分子化合物を得た後、ポリアシル化エチレンイミン鎖を加水分解して直鎖状ポリエチレンイミン鎖とする方法が挙げられる。   When the polyethyleneimine chain (a) is a linear polyethyleneimine chain, a polymer compound is obtained by first synthesizing a polyacylated ethyleneimine chain by living polymerization, and subsequently introducing polyethylene glycol. Examples include a method of hydrolyzing an ethyleneimine chain to form a linear polyethyleneimine chain.

また、本発明で用いる化合物(Y)に合成方法については、特開2006−213887号公報、特許第4026662号、特許第4026664号等にて、既に本発明者により提供しているので、それを参照すれば良い。   Further, the synthesis method for the compound (Y) used in the present invention has already been provided by the present inventor in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-213877, Japanese Patent No. 4026662, Japanese Patent No. 4026664, etc. You can refer to it.

本発明で用いる化合物(X)および化合物(Y)中のポリエチレンイミン(a)とポリエチレングリコール(b)の各成分の鎖を構成する繰り返し単位を1モルとしたときのモル比(a):(b)としては特に限定されるものではないが、得られる銀含有独立粒子の保存安定性、その分散液の分散安定性及び保存安定性に優れる点から、通常(a):(b)=1:1〜100の範囲であり、特に1:1〜30になるように設計することが好ましい。   The molar ratio (a) when the repeating unit constituting the chain of each component of polyethyleneimine (a) and polyethylene glycol (b) in compound (X) and compound (Y) used in the present invention is 1 mol: ( Although it does not specifically limit as b), From the point which is excellent in the storage stability of the silver containing independent particle | grains obtained, the dispersion stability of the dispersion liquid, and storage stability, (a) :( b) = 1 Is in the range of 1 to 100, and it is particularly preferable that the design is 1: 1 to 30.

また、化合物(Y)を用いる場合、ポリエチレンイミン(a)とポリエチレングリコール(b)、線状エポキシ樹脂(c)の各成分の鎖を構成する繰り返し単位を1モルとしたときのモル比(a):(b):(c)としては特に限定されるものではないが、得られる銀含有独立粒子の保存安定性、その分散液の分散安定性及び保存安定性に優れる点から、通常(a):(b):(c)=1:1〜100:1〜100の範囲であり、特に1:1〜30:1〜30になるよう設計することが好ましい。   Moreover, when using a compound (Y), when the repeating unit which comprises the chain | strand of each component of a polyethyleneimine (a), polyethyleneglycol (b), and a linear epoxy resin (c) is 1 mol (a ): (B): (c) is not particularly limited, but is usually (a) from the viewpoint of excellent storage stability of the resulting silver-containing independent particles, dispersion stability of the dispersion, and storage stability. ) :( b) :( c) = 1: 1 to 100: 1 to 100, and it is particularly preferable that the design is 1: 1 to 30: 1 to 30.

本発明に使用する化合物(X)および化合物(Y)は、銀ナノ粒子(Z)を安定に存在させることが出来るポリエチレンイミン(a)とは別に、ポリエチレングリコール(b)、又は、更に線状エポキシ樹脂(c)に由来する構造を有する。上記したように、ポリエチレングリコール(b)の部分は、水性媒体中で溶媒と高い親和性を示し、また、線状エポキシ樹脂(c)の部分は水性媒体中で強い会合力を示す。さらには、線状エポキシ樹脂(c)中に芳香環を有する場合には、該芳香環の有するπ電子が銀と相互作用することによって、さらに銀含有独立粒子ならびにその分散体を安定化することに寄与するとも考えられる。   The compound (X) and the compound (Y) used in the present invention are separated from the polyethyleneimine (a) in which the silver nanoparticles (Z) can be stably present, in addition to the polyethylene glycol (b), or more linear. It has a structure derived from the epoxy resin (c). As described above, the polyethylene glycol (b) portion exhibits a high affinity with the solvent in the aqueous medium, and the linear epoxy resin (c) portion exhibits a strong associating force in the aqueous medium. Furthermore, when the linear epoxy resin (c) has an aromatic ring, the silver-containing independent particles and the dispersion thereof are further stabilized by the interaction of the π electrons of the aromatic ring with silver. It is thought that it contributes to.

また、化合物(X)および化合物(Y)中に存在するポリエチレングリコール(b)由来構造部分は、後の精製工程において、一度濃縮した後、水性媒体に再分散させる際、該化合物(X)または化合物(Y)と銀ナノ粒子(Z)との効率的な再配置を行なうことに寄与すると考えられる。即ち、ポリエチレングリコール(b)由来構造が再分散のときに媒体側へ偏在することによって、化合物中のポリエチレンイミン(a)由来構造の全てが銀ナノ粒子(Z)の安定的な保持に関与するようになると考えられ、このことが、必要最低限の化合物(X)又は化合物(Y)で銀ナノ粒子(X)を安定化することになり、得られる銀含有独立粒子中の銀含有率を高くすることができるものと推察できる。従って、この様にして得られる銀含有独立粒子はその最表面がポリエチレングリコール(b)由来構造で覆われた状態になっていると考えられ、該粉体を再分散させて分散液を調製する際に、新たな分散剤を使用しなくても再分散が容易でかつ安定性に優れたものとなる要因であると考えられる。   In addition, the polyethylene glycol (b) -derived structural portion present in the compound (X) and the compound (Y) is concentrated once in a subsequent purification step, and then redispersed in an aqueous medium. It is thought that it contributes to performing efficient rearrangement of the compound (Y) and the silver nanoparticles (Z). That is, since the polyethylene glycol (b) -derived structure is unevenly distributed to the medium side during redispersion, all of the polyethyleneimine (a) -derived structures in the compound are involved in the stable retention of the silver nanoparticles (Z). This will stabilize the silver nanoparticles (X) with the minimum necessary compound (X) or compound (Y), and the silver content in the resulting silver-containing independent particles will be reduced. It can be inferred that it can be increased. Therefore, it is considered that the silver-containing independent particles obtained in this way are covered with a polyethylene glycol (b) -derived structure, and the powder is redispersed to prepare a dispersion. In this case, it is considered that the re-dispersion is easy and the stability is excellent without using a new dispersant.

本発明で用いる導電性水性インクの製造における第一工程は、前述の化合物(X)又は化合物(Y)を水性媒体、即ち水又は水と親水性有機溶剤との混合溶剤に溶解又は分散させる工程である。ポリエチレンイミン(a)とポリエチレングリコール(b)と、更に化合物(Y)である場合には、エポキシ樹脂(c)との組合せにより、水性媒体への溶解性・分散性が異なるが、均一に溶解または分散させることが必要となる。ここで用いることができる親水性有機溶剤としては、25〜35℃で、水100質量部に対して、少なくとも5質量部混和し、均一な混合溶剤が得られるものであればよく、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−プロピルアルコール、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アセトン、メチルエチルケトン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、エチレングリコール、プロピレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピ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ジメチルエーテル、プロピ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、グリセリン、ジメチルスルフォンオキシド、ジオキシラン、N−メチルピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン、スルホラン等を挙げることができ、単独でも、2種以上を混合して用いても良い。また、各種イオン液体を用いても良い。   The first step in the production of the conductive aqueous ink used in the present invention is a step of dissolving or dispersing the compound (X) or the compound (Y) in an aqueous medium, that is, water or a mixed solvent of water and a hydrophilic organic solvent. It is. In the case of polyethyleneimine (a), polyethylene glycol (b), and further compound (Y), the solubility and dispersibility in aqueous media differ depending on the combination of epoxy resin (c), but it dissolves uniformly. Or it is necessary to disperse. The hydrophilic organic solvent that can be used here may be any one that can be mixed at least 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of water at 25 to 35 ° C. to obtain a uniform mixed solvent. , Ethanol, isopropyl alcohol, n-propyl alcohol, tetrahydrofuran, dioxane, acetone, methyl ethyl ketone, dimethylacetamide, dimethylformamide, ethylene glycol, propylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol Glycerin, dimethylsulfone oxide, dioxirane, N-methylpyrrolidone, dimethylimidazolidinone, sulfo Can be exemplified emissions etc., may be used individually or as a mixture of two or more. Various ionic liquids may be used.

前記化合物(X)又は化合物(Y)と、水性媒体との使用割合としては、取り扱い上の容易性と、銀イオンの還元反応の容易性の観点、得られる銀含有独立粒子の銀含有率の向上の観点から、化合物(X)又は化合物(Y)の濃度が1〜20質量%になるように用いることが好ましく、2〜15質量%であることがより好ましい。この時、化合物(X)又は化合物(Y)の溶解性・分散性が不足する場合には、例えば、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等を併用した混合溶剤を用いることで溶解性・分散性を調整することができる。化合物(X)又は化合物(Y)を溶解または分散させるには、通常、室温で静置、又は攪拌を行えばよく、必要に応じて超音波処理、加熱処理等を行ってもよい。また化合物(X)又は化合物(Y)の結晶性等により、水性媒体とのなじみが低い場合には、例えば、化合物(X)又は化合物(Y)を少量の良溶媒で、溶解又は膨潤させた後、目的とする水性媒体中へ分散させる方法でもよい。このとき、超音波処理又は加熱処理を行うとより効果的である。   As the use ratio of the compound (X) or the compound (Y) and the aqueous medium, the silver content of the silver-containing independent particles obtained from the viewpoint of easy handling and ease of silver ion reduction reaction. From the viewpoint of improvement, the concentration of the compound (X) or the compound (Y) is preferably 1 to 20% by mass, and more preferably 2 to 15% by mass. At this time, when the solubility / dispersibility of compound (X) or compound (Y) is insufficient, for example, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate Solubility and dispersibility can be adjusted by using a mixed solvent in combination. In order to dissolve or disperse the compound (X) or the compound (Y), usually, the compound (X) or the compound (Y) may be allowed to stand at room temperature or stirred, and may be subjected to ultrasonic treatment, heat treatment or the like as necessary. Further, when the familiarity with the aqueous medium is low due to the crystallinity of the compound (X) or the compound (Y), for example, the compound (X) or the compound (Y) is dissolved or swollen with a small amount of a good solvent. Thereafter, it may be dispersed in a target aqueous medium. At this time, it is more effective to perform ultrasonic treatment or heat treatment.

化合物(X)または化合物(Y)の溶液または分散液を調製した後、銀化合物を混合するが、このとき、得られる銀含有独立粒子中の銀含有率を高める観点から、化合物(X)又は化合物(Y)100質量部に対して、銀として400〜9900質量部になるよう用いることが好ましい。さらに水性媒体の使用量を削減することによって生産性を高めることと、還元反応の制御を容易に行なうことができる観点から、不揮発分として2〜80質量%になるよう混合することが好ましい。より好ましくは、化合物(X)又は化合物(Y)100質量部に対して、銀として900〜9900質量部、不揮発分として3〜50質量%となるように用いることである。   After preparing a solution or dispersion of compound (X) or compound (Y), a silver compound is mixed. At this time, from the viewpoint of increasing the silver content in the obtained silver-containing independent particles, compound (X) or It is preferable to use it so that it may become 400-9900 mass parts as silver with respect to 100 mass parts of compounds (Y). Furthermore, it is preferable to mix so that it may become 2-80 mass% as a non volatile matter from a viewpoint which improves productivity by reducing the usage-amount of an aqueous medium, and can control a reductive reaction easily. More preferably, it is used so that it may become 900-9900 mass parts as silver and 3-50 mass% as a non volatile matter with respect to 100 mass parts of compound (X) or compound (Y).

この時、用いることができる銀化合物としては、還元反応によって銀ナノ粒子(Z)が得られるものであればよく、例えば、硝酸銀、酸化銀、酢酸銀、フッ化銀、銀アセチルアセトナート、安息香酸銀、炭酸銀、クエン酸銀、銀ヘキサフルオロフォスフェート、乳酸銀、亜硝酸銀、ペンタフルオロプロピオン酸銀、過塩素酸銀、硫酸銀、塩化銀、臭化銀、ヨウ化銀、亜硫酸銀、銀テトラフルオロボレート、p−トルエンスルホン酸銀、トリフルオロ酢酸銀、等が挙げられ、取り扱い容易性、工業的入手容易性の観点から、硝酸銀または酸化銀を用いることが好ましい。   At this time, as a silver compound that can be used, any silver compound (Z) can be obtained by a reduction reaction. For example, silver nitrate, silver oxide, silver acetate, silver fluoride, silver acetylacetonate, benzoic acid Silver oxide, silver carbonate, silver citrate, silver hexafluorophosphate, silver lactate, silver nitrite, silver pentafluoropropionate, silver perchlorate, silver sulfate, silver chloride, silver bromide, silver iodide, silver sulfite, Examples thereof include silver tetrafluoroborate, silver p-toluenesulfonate, and silver trifluoroacetate. From the viewpoint of easy handling and industrial availability, it is preferable to use silver nitrate or silver oxide.

前記工程において、化合物(X)又は化合物(Y)が溶解または分散している水性媒体と銀化合物とを混合する方法としては、特に限定されるものではなく、該化合物(X)又は化合物(Y)が溶解または分散している媒体に銀化合物を加える方法、その逆の方法、或いは別の容器に同時に投入しながら混合する方法でもよい。攪拌等の混合方法についても、特に限定されない。   In the step, the method of mixing the silver compound with the aqueous medium in which the compound (X) or the compound (Y) is dissolved or dispersed is not particularly limited, and the compound (X) or the compound (Y ) May be a method in which a silver compound is added to a medium in which the solution is dissolved or dispersed, or vice versa, or a method in which mixing is performed while simultaneously charging in another container. A mixing method such as stirring is not particularly limited.

この時、還元反応を早めるために、必要に応じて30〜70℃程度に加温しても良く、また、還元剤を併用しても良い。   At this time, in order to accelerate the reduction reaction, it may be heated to about 30 to 70 ° C. as necessary, or a reducing agent may be used in combination.

前記還元剤としては、特に限定されるものではないが、還元反応を容易にコントロールすることができるとともに、後の精製工程で容易に反応系から除去可能である点から、例えば、水素、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素アンモニウム等のホウ素化合物、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド等のアルデヒド類、アスコルビン酸、クエン酸、クエン酸ナトリウム等の酸類、ヒドラジン、炭酸ヒドラジン等のヒドラジン類等を用いることが好ましい。これらの中でも、工業的入手のし易さ、取扱い面等からより好ましいものとしては、水素化ホウ素ナトリウム、アスコルビン酸、クエン酸ナトリウム等である。   The reducing agent is not particularly limited. For example, hydrogen, hydrogenation can be performed because the reduction reaction can be easily controlled and can be easily removed from the reaction system in a subsequent purification step. Boron compounds such as sodium boron and ammonium borohydride, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol and propylene glycol, aldehydes such as formaldehyde, acetaldehyde and propionaldehyde, ascorbic acid, citric acid and citric acid It is preferable to use acids such as sodium and hydrazines such as hydrazine and hydrazine carbonate. Among these, sodium borohydride, ascorbic acid, sodium citrate and the like are more preferable from the viewpoint of industrial availability and handling.

前記還元剤の添加量は、銀イオンを還元するのに必要な量以上であれば特に限定されるものではなく、上限は特に規定するものではないが、銀イオンの10モル倍以下であることが好ましく、2モル倍以下であることがより好ましい。   The addition amount of the reducing agent is not particularly limited as long as it is an amount necessary for reducing silver ions, and the upper limit is not particularly specified, but it is 10 mol times or less of silver ions. Is preferable, and it is more preferable that it is 2 mol times or less.

また、還元剤のその添加方法は限定されるものではなく、例えば、還元剤をそのまま、又は水溶液やその他の溶媒に溶解、分散させて混合させることができる。また還元剤を加える順序についても限定されることはなく、予め化合物(X)又は化合物(Y)の溶液または分散液に還元剤を添加しておいても、銀化合物を混合するときに同時に還元剤を加えてもよく、さらには、化合物(X)又は化合物(Y)の溶液または分散液と銀化合物とを混合した後、数時間経過した後、還元剤を混合する方法であってもよい。   Moreover, the addition method of a reducing agent is not limited, For example, a reducing agent can be dissolved and disperse | distributed and mixed as it is in aqueous solution or another solvent. Further, the order in which the reducing agent is added is not limited, and even when the reducing agent is added to the solution or dispersion of the compound (X) or the compound (Y) in advance, the reduction is performed simultaneously with the mixing of the silver compound. An agent may be added, and further, a method of mixing a reducing agent after several hours have elapsed after mixing a solution or dispersion of compound (X) or compound (Y) with a silver compound. .

特に酸化銀や塩化銀等の水性媒体に溶解しない、または溶解しにくい原料を用いる場合には、錯化剤を併用しても良い。前記錯化剤としては、例えば、プロピルアミン、ブチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、トリエチルアミン、アンモニア、エチレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン、1,3−ジアミノプロパン、N,N,N’,N’−テトラメチル−1,3−ジアミノプロパン、トリエチレンテトラミン、メチルアミノエタノール、ジメチルアミノエタノール、エタノールアミン、ジエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、プロパノールアミン、ブタノールアミン、ジメチルアミノプロパノールなどが挙げられる。   In particular, when using a raw material that does not dissolve or hardly dissolves in an aqueous medium such as silver oxide or silver chloride, a complexing agent may be used in combination. Examples of the complexing agent include propylamine, butylamine, diethylamine, dipropylamine, triethylamine, ammonia, ethylenediamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, 1,3-diaminopropane, N, N , N ′, N′-tetramethyl-1,3-diaminopropane, triethylenetetramine, methylaminoethanol, dimethylaminoethanol, ethanolamine, diethanolamine, methyldiethanolamine, propanolamine, butanolamine, dimethylaminopropanol and the like. .

上記錯化剤の添加量は、酸化銀等に配位されて錯体をつくるのに充分な量であればよく、上限は特に規定するものではないが、用いる酸化銀等の40モル倍以下であることが好ましく、20モル倍以下であることがより好ましい。また、該錯化剤の添加方法は限定されるものではなく、例えば、錯化剤をそのまま、又は水溶液やその他の溶媒に溶解、分散させて混合させることができる。   The amount of the complexing agent added is not particularly limited as long as it is sufficient to be coordinated with silver oxide or the like to form a complex, and the upper limit is not particularly specified. It is preferable that it is 20 mole times or less. The method for adding the complexing agent is not limited. For example, the complexing agent can be mixed as it is or dissolved or dispersed in an aqueous solution or other solvent.

工程(1)における還元反応にかかる時間は、還元剤の有無や用いる化合物(X)又は化合物(Y)の種類等によって異なるが、通常0.5〜48時間であり、工業的生産の観点から0.5〜24時間に調製することが好ましい。調製する方法としては、加温する温度、還元剤や錯化剤の投入量およびその時期等による方法が挙げられる。   The time required for the reduction reaction in step (1) varies depending on the presence or absence of a reducing agent and the type of compound (X) or compound (Y) used, but is usually 0.5 to 48 hours, from the viewpoint of industrial production. It is preferable to prepare for 0.5 to 24 hours. Examples of the preparation method include a method depending on the heating temperature, the amount of reducing agent and complexing agent added, and the timing thereof.

工程(1)に引き続き、工程(2)では、有機溶剤を加えてからの銀ナノ粒子の精製・濃縮を行なう。精製・濃縮としては特に限定されるものではなく、沈殿法、遠心分離、透析などのいずれを用いても良く、その中でも、沈殿法による銀ナノ粒子の精製・濃縮が好ましい。又、有機溶剤等を完全に除去すべく、乾燥工程を設けても良い。   Subsequent to step (1), in step (2), the organic nanoparticles are added and then the silver nanoparticles are purified and concentrated. The purification / concentration is not particularly limited, and any of precipitation, centrifugation, dialysis and the like may be used. Among them, purification / concentration of silver nanoparticles by precipitation is preferable. Further, a drying step may be provided in order to completely remove the organic solvent and the like.

上述のように、本発明で用いる導電性水性インクの製造方法は、水性媒体中における自発的な還元反応、汎用の濃縮工程、必要により水の添加、乾燥という、温和な条件下、汎用の設備で行うことが可能であり、また、使用する溶剤等は濃縮や乾燥工程によって単離・分離可能であることから再利用できるものであり、工業的生産性に優れている。   As described above, the method for producing the conductive water-based ink used in the present invention includes a general-purpose equipment under mild conditions such as a spontaneous reduction reaction in an aqueous medium, a general-purpose concentration step, and if necessary, addition of water and drying. In addition, since the solvent to be used can be isolated and separated by a concentration or drying process, it can be reused and is excellent in industrial productivity.

前記銀含有独立粒子において、上記製法により、該粉体固形分中の銀含有率は95質量%以上であるものを容易に得ることができる。銀の含有率を高くすることによって、導電性水性インクとして必須の物性である低抵抗値を容易に実現できる。即ち、この様な高含有率で銀を含有し、且つ安定性に優れることが、従来提供されている銀微粒子やその分散体、これらを用いた導電性水性インクでは達成できなかった、室温での乾燥又は低温での加熱のみで、所望の導電性(低抵抗値)を発現させることができるものである。また、銀含有独立粒子の平均粒子径が小さいほど好ましいものであるが、上記で得られる銀含有独立粒子は、TEM観察で得られる写真から無作為に抽出した100個の粒子の粒子径の平均値が2〜50nmという従来の筆記具用インクにない小さいものであることも大きな特徴であるとともに、優位性を有するものでもある。   In the said silver containing independent particle, the silver content rate in this powder solid content can easily obtain 95 mass% or more by the said manufacturing method. By increasing the silver content, it is possible to easily realize a low resistance value, which is an essential physical property of the conductive aqueous ink. That is, it contains silver at such a high content and is excellent in stability. At room temperature, it has not been possible to achieve with silver fine particles and dispersions conventionally provided and conductive water-based inks using these. The desired conductivity (low resistance value) can be expressed only by drying or heating at a low temperature. In addition, the smaller the average particle diameter of the silver-containing independent particles, the better. However, the silver-containing independent particles obtained above are the average particle diameter of 100 particles randomly extracted from a photograph obtained by TEM observation. The small value which is not found in the conventional ink for writing instruments having a value of 2 to 50 nm is a great feature and has an advantage.

本発明で得られた銀含有独立粒子は、各種の水性媒体に上記で得られた精製後の銀含有独立粒子を再分散させて分散液とすることができる。このときの濃度としては特に限定されるものではなく、用途に合わせて種々調整可能であり、通常分散液中の銀含有独立粒子の濃度は10〜70質量%であり、20〜60質量%であることが応用範囲が広い点で好ましい。この時使用できる溶剤は特に限定されるものではないが、例えば、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、n−プロピルアルコール、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アセトン、メチルエチルケトン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、エチレングリコール、プロピレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピ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ジメチルエーテル、プロピ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、グリセリン、ジメチルスルフォンオキシド、ジオキシラン、N−メチルピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン、スルホラン等を挙げることができ、単独でも、2種以上を混合して用いても良い。再分散の方法としては特に限定されるものではなく、溶剤を撹拌しながら固体状の銀含有独立粒子を加えることも、固体状の銀含有独立粒子に溶剤を加えていくことも出来る。   The silver-containing independent particles obtained in the present invention can be made into a dispersion by redispersing the purified silver-containing independent particles obtained above in various aqueous media. The concentration at this time is not particularly limited, and can be variously adjusted according to the use. The concentration of the independent silver-containing particles in the dispersion is usually from 10 to 70% by mass, and from 20 to 60% by mass. It is preferable from the point of wide application range. The solvent that can be used at this time is not particularly limited. For example, water, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, n-propyl alcohol, tetrahydrofuran, dioxane, acetone, methyl ethyl ketone, dimethylacetamide, dimethylformamide, ethylene glycol, propylene glycol , Ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol, glycerin, dimethyl sulfone oxide, dioxirane, N-methylpyrrolidone, dimethylimidazolidinone, sulfolane, etc. Two or more kinds may be mixed and used. The redispersion method is not particularly limited, and the solid silver-containing independent particles can be added while stirring the solvent, or the solvent can be added to the solid silver-containing independent particles.

前記銀含有独立粒子又は上記で調整したその水性分散液は、必要により他の化合物等と併用して導電性水性インクとして用いることができる。特にポリエチレンイミン(a)中の窒素原子と反応可能な官能基を有する化合物(II)を併用することによって、より低温での焼結が可能な導電性水性インクを得ることができる。混合方法としては特に限定されるものではなく、例えば、前記化合物(II)をそのまま、又は水溶液やその他の溶媒に溶解、分散させて混合させることができる。   The silver-containing independent particles or the aqueous dispersion prepared as described above can be used as a conductive aqueous ink in combination with other compounds as necessary. In particular, by using the compound (II) having a functional group capable of reacting with a nitrogen atom in the polyethyleneimine (a) in combination, a conductive aqueous ink that can be sintered at a lower temperature can be obtained. The mixing method is not particularly limited, and for example, the compound (II) can be mixed as it is or dissolved or dispersed in an aqueous solution or other solvent.

前記化合物(II)は、一般的に市販、又は合成可能な化合物であれば特に限定されることなく使用することができ、具体的にはポリエチレンイミン(a)中の窒素原子と反応してアルコールを生成したり、アミド結合を形成したり、4級アンモニウムイオンを形成するアルデヒド化合物、エポキシ化合物、酸無水物、カルボン酸、無機酸等を挙げることができる。例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、アクロレイン、ベンズアルデヒド、シンナムアルデヒド、ペリルアルデヒド、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、2,3−ブチレンオキシド、イソブチレンオキシド、1−メトキシ−2−メチルプロピレンオキシド、酪酸−グリシジル、グリシジルメチルエーテル、1,2−エポキシヘキサン、1,2−エポキシヘプタン、1,2−エポキシオクタン、1,2−エポキシデカン、1,2−エポキシドデカン、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,2−エポキシ‐5−ヘキセン、1,2−エポキシ−9−デセン、2−フェニルプロピレンオキシド、スチルベンオキシド、グリシジルメチルエーテル、エチルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、グリシジルイソプロピルエーテル、tert−ブチルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、グリシジルフェニルエーテル、ベンジルグリシジルエーテル、ステアリン酸グリシジル、エポキシこはく酸、1,5−ヘキサジエンジエポキシド、1,7−オクタジエンジエポキシド、2,2−ビス(4−グリシジルオキシフェニル)プロパン、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールグリシジルエーテル、無水酢酸、無水マレイン酸、シトラコン酸無水物、ジアセチル−酒石酸無水物、フタル酸無水物、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、1−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、o−アセチル−りんご酸無水物、(2−メチル−2−プロペニル)こはく酸無水物、1,2−ナフタル酸無水物、2,3−ナフタレンジカルボン酸無水物、2,3−アントラセンジカルボン酸無水物、2,3−ジメチルマレイン酸無水物、3−メチルグルタル酸無水物、3−メチルフタル酸無水物、4−メトキシ安息香酸無水物、4−メチルフタル酸無水物、安息香酸無水物、こはく酸無水物、ブチルこはく酸無水物、デシルこはく酸無水物、ドデシルこはく酸無水物、ヘキサデシルこはく酸無水物、オクタデシルこはく酸無水物、オクタデセニルこはく酸無水物、イソオクタデセニルこはく酸無水物、テトラデセニルこはく酸無水物、ノネニルこはく酸無水物、トリメリット酸無水物、酪酸無水物、プロピオン酸無水物、ヘプタン酸無水物、デカン酸無水物、n−オクタン酸無水物、ノナン酸無水物、オレイン酸無水物、吉草酸無水物、パルミチン酸無水物、フェノキシ酢酸無水物、ピバル酸無水物、ステアリン酸無水物、クロトン酸無水物、ジグリコール酸無水物、グルタル酸無水物、exo−3,6−エポキシ−1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸無水物、イタコン酸無水物、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、アスコルビン酸、クエン酸、酒石酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸、シュウ酸、安息香酸、パラトルエンスルホン酸、グルクロン酸、ヒアルロン酸、グルコン酸、過酸化水素、リン酸、硝酸、亜硝酸、ホウ酸等が挙げられ、単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いても良い。   The compound (II) can be used without particular limitation as long as it is a commercially available or synthesizable compound. Specifically, the compound (II) reacts with a nitrogen atom in the polyethyleneimine (a) to produce an alcohol. Aldehyde compounds, epoxy compounds, acid anhydrides, carboxylic acids, inorganic acids and the like that form amide bonds, form amide bonds, and form quaternary ammonium ions. For example, formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, acrolein, benzaldehyde, cinnamaldehyde, perylaldehyde, ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, 2,3-butylene oxide, isobutylene oxide, 1-methoxy-2-methylpropylene oxide, butyric acid-glycidyl Glycidyl methyl ether, 1,2-epoxyhexane, 1,2-epoxyheptane, 1,2-epoxyoctane, 1,2-epoxydecane, 1,2-epoxydodecane, 1,4-butanediol diglycidyl ether, 1,2-epoxy-5-hexene, 1,2-epoxy-9-decene, 2-phenylpropylene oxide, stilbene oxide, glycidyl methyl ether, ethyl glycidyl ether, Tyl glycidyl ether, glycidyl isopropyl ether, tert-butyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, glycidyl phenyl ether, benzyl glycidyl ether, glycidyl stearate, epoxy succinic acid, 1,5-hexadiene diepoxide, 1,7-octadiene diepoxide 2,2-bis (4-glycidyloxyphenyl) propane, ethylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol glycidyl ether, acetic anhydride, maleic anhydride, citraconic anhydride, diacetyl-tartaric anhydride, phthalic anhydride, 1,2-cyclohexanedicarboxylic anhydride, 1-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, o-acetyl-malic anhydride, (2-methyl-2-propenyl) succinic acid Anhydride, 1,2-naphthalic anhydride, 2,3-naphthalenedicarboxylic anhydride, 2,3-anthracene dicarboxylic anhydride, 2,3-dimethylmaleic anhydride, 3-methylglutaric anhydride, 3-methylphthalic anhydride, 4-methoxybenzoic anhydride, 4-methylphthalic anhydride, benzoic anhydride, succinic anhydride, butyl succinic anhydride, decyl succinic anhydride, dodecyl succinic anhydride, Hexadecyl succinic anhydride, octadecyl succinic anhydride, octadecenyl succinic anhydride, isooctadecenyl succinic anhydride, tetradecenyl succinic anhydride, nonenyl succinic anhydride, trimellitic anhydride, butyric anhydride, Propionic acid anhydride, heptanoic acid anhydride, decanoic acid anhydride, n-octanoic acid anhydride, nonanoic acid anhydride, oleic acid Water, valeric anhydride, palmitic anhydride, phenoxyacetic anhydride, pivalic anhydride, stearic anhydride, crotonic anhydride, diglycolic anhydride, glutaric anhydride, exo-3,6- Epoxy-1,2,3,6-tetrahydrophthalic anhydride, itaconic anhydride, formic acid, acetic acid, propionic acid, ascorbic acid, citric acid, tartaric acid, maleic acid, fumaric acid, succinic acid, oxalic acid, benzoic acid , P-toluenesulfonic acid, glucuronic acid, hyaluronic acid, gluconic acid, hydrogen peroxide, phosphoric acid, nitric acid, nitrous acid, boric acid and the like may be used alone or in combination of two or more. Also good.

前記化合物(II)の添加量としては特に限定されるものではないが、得られる導電性水性インクの保存安定性に優れる点から、通常ポリエチレンイミン(a)中のエチレンイミン単位に対して0.1〜5倍モル当量の範囲であり、特に0.25〜1倍モル当量になるよう用いることが好ましい。   The amount of the compound (II) to be added is not particularly limited, but is generally from about 0.1 to the ethyleneimine unit in the polyethyleneimine (a) from the viewpoint of excellent storage stability of the obtained conductive aqueous ink. It is preferably in a range of 1 to 5 times molar equivalent, and more preferably 0.25 to 1 times molar equivalent.

ポリエチレンイミン(a)中の窒素原子と反応可能な官能基を有する化合物(II)を配合することによって、銀ナノ粒子(Z)の表面チャージを変化させ、溶媒中では分散安定化を促し、かつ溶媒除去によりポリエチレンイミン中の窒素原子と反応可能な官能基を有する化合物と結合したポリエチレンイミン鎖が銀ナノ粒子表面から脱離することによって、導電性水性インクの融点が低下する。従って、従来行なわれてきたような保護剤の加熱による分解・除去等を行わなくても銀ナノ粒子(Z)の融着が起こるので、低温での焼結が可能となる。   Compounding the compound (II) having a functional group capable of reacting with a nitrogen atom in the polyethyleneimine (a) changes the surface charge of the silver nanoparticles (Z), promotes dispersion stabilization in the solvent, and When the solvent is removed, the polyethyleneimine chain bonded to the compound having a functional group capable of reacting with a nitrogen atom in the polyethyleneimine is detached from the surface of the silver nanoparticle, whereby the melting point of the conductive aqueous ink is lowered. Therefore, since the silver nanoparticles (Z) are fused without performing the decomposition / removal of the protective agent by heating as conventionally performed, sintering at a low temperature becomes possible.

又、本発明の前述した銀含有独立粒子は、それ自身が各種媒体への分散性が良好であり、その他の分散剤を使用しなくても再分散可能であるが、より保存安定性・分散安定性に優れた導電性水性インクとする場合や、特に金属との相関作用に乏しいプラスチック基材上への製膜性を向上させたり、塗膜の密着性を上げたりする場合には、親水性ポリマー(III)を併用することが好ましい。   Further, the above-mentioned silver-containing independent particles of the present invention themselves have good dispersibility in various media, and can be redispersed without using other dispersants, but more storage stability / dispersion When using a conductive water-based ink with excellent stability, improving the film-forming property on a plastic substrate that has a poor correlation with metals, or improving the adhesion of the coating film, It is preferable to use the conductive polymer (III) in combination.

前記親水性ポリマー(III)としては、特に限定されるものではなく、例えばポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリビニルアルコール、部分けん化ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、ポリプロピレンイミン、ポリヒドロキシエチルアクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ポリアセチルエチレンイミン、ポリアセチルプロピレンイミン、ポリプロピオニルエチレンイミン、ポリプロピオニルプロピレンイミン、ポリアクリルアミド、ポリイソプロピルアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリアシルオキサゾリン、ポリエチルオキサゾリン、ポリプロピルオキサゾリン等のポリマー、又は上記ポリマー類より選ばれる2種以上のポリマー鎖からなるグラフトポリマー、ブロックポリマー等を挙げることができ、プラスチック基材への密着性と導電性水性インクの分散安定性の観点から、ポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、ポリビニルアルコール、アミノ(メタ)アクリレート、ポリビニルピロリドン、ポリオキサゾリン、ポリエチレングリコールとポリエチレンイミンとの反応物を用いることが好ましい。   The hydrophilic polymer (III) is not particularly limited. For example, polyoxyethylene, polyoxypropylene, polyvinyl alcohol, partially saponified polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, polyethyleneimine, polypropyleneimine, polyhydroxyethyl acrylate, polyoxyethylene Hydroxyethyl methacrylate, dimethylaminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, polyacetylethyleneimine, polyacetylpropyleneimine, polypropionylethyleneimine, polypropionylpropyleneimine, polyacrylamide, polyisopropylacrylamide, polyvinylpyrrolidone, polyacyloxazoline, polyethyl Polymers such as oxazoline, polypropyloxazoline, or the above Examples include graft polymers and block polymers composed of two or more polymer chains selected from limers. From the viewpoints of adhesion to plastic substrates and dispersion stability of conductive aqueous inks, polyethylene glycol, polyethyleneimine , Polyvinyl alcohol, amino (meth) acrylate, polyvinylpyrrolidone, polyoxazoline, and a reaction product of polyethylene glycol and polyethyleneimine are preferably used.

さらに、導電性水性インクに添加剤として混合されうる成分としては特に限定されるものではなく、種々の導電性材料成分や、電子材料との親和性や密着性を向上させる成分等、表面を平滑、或いは凹凸を制御する成分、各種の沸点を有する溶剤、粘度調節剤、前記親水性ポリマー以外の各種ポリマー、セラミック、カップリング剤、架橋剤等を挙げることができる。   Furthermore, the component that can be mixed as an additive in the conductive water-based ink is not particularly limited, and the surface is smoothed such as various conductive material components, components that improve the affinity and adhesion to electronic materials, and the like. Or the component which controls an unevenness | corrugation, the solvent which has various boiling points, a viscosity regulator, various polymers other than the said hydrophilic polymer, a ceramic, a coupling agent, a crosslinking agent, etc. can be mentioned.

本発明で用いる導電性水性インクは、前述の方法で得られた銀含有独立粒子を含む分散体に前記各種添加剤を、ビーズミル、ペイントコンディショナー、超音波ホモジナイザー、フィルミックス、ホモジナイザー、ディスパー、スリーワンモータなどの装置を用いた攪拌法、超音波法、ミキサー法、3本ロール法、ボールミル法などで分散を施せばよい。良好な分散状態の導電性水性インクを得るために、これらの分散方法の内、複数の方法を組み合わせて分散を行うことも可能である。   The conductive water-based ink used in the present invention is obtained by adding the above-mentioned various additives to a dispersion containing silver-containing independent particles obtained by the above-described method. The dispersion may be performed by a stirring method using an apparatus such as an ultrasonic method, a mixer method, a three-roll method, or a ball mill method. In order to obtain a conductive aqueous ink having a good dispersion state, it is possible to perform dispersion by combining a plurality of methods among these dispersion methods.

本発明の筆記具は、上述の導電性水性インクを充填したものであれば、その形状、吐出機構にはなんら制限されるものではなく、サインペン、ボールペン、万年筆等に応用できる。これらの中でも、毛細管現象をインクの吐出機構に応用したものである万年筆の場合、インクの補充や交換がカートリッジへの補充・交換であって容易である点から好ましい。従来提供されてきた導電性水性インクは、その中に含まれる導電性材料(金属粉体やカーボン粉末など)の粒子径が大きいため、保存中に該導電性材料の沈殿が起こりやすいこと、並びに均一な吐出が困難であること等の理由により、前記特許文献2のように特殊な排出機能を持たせた筆記具にしか応用できなかった。本発明では、上述のように、保存安定性に優れた導電性水性インクを用いることによって、媒体と同時に導電性材料である銀ナノ粒子(Z)が均一に排出されうる。従って、市販の筆記具への応用が容易である点からも本願の有用性が高い。   The writing instrument of the present invention is not limited to its shape and discharge mechanism as long as it is filled with the above-described conductive aqueous ink, and can be applied to sign pens, ballpoint pens, fountain pens, and the like. Among these, in the case of a fountain pen that applies the capillary phenomenon to an ink ejection mechanism, ink replenishment and replacement are preferable because they are easy to replenish and replace the cartridge. Conventionally provided conductive water-based inks have a large particle size of the conductive material (metal powder, carbon powder, etc.) contained therein, and thus the conductive material is likely to precipitate during storage. Due to the difficulty of uniform discharge, it can be applied only to a writing instrument having a special discharge function as in Patent Document 2. In the present invention, as described above, by using the conductive aqueous ink excellent in storage stability, the silver nanoparticles (Z), which is a conductive material, can be discharged uniformly at the same time as the medium. Therefore, the usefulness of the present application is also high from the viewpoint of easy application to a commercially available writing instrument.

また、排出された導電性水性インク中における固形分中の銀ナノ粒子(Z)の含有率が高いことと、その表面を被覆している化合物(X)又は化合物(Y)を除去する必要がないことにより、水性媒体の除去、即ち80〜180℃の加温のみによって、高導電性の銀配線回路を形成させうる。このことは、従来適用が困難であった紙やプラスチック基板への配線回路形成に好適に用いることができる事を意味するものである。   Moreover, it is necessary to remove the compound (X) or the compound (Y) which coat | covers that the content rate of the silver nanoparticle (Z) in solid content in discharged | emitted conductive water-based ink is high. Therefore, a highly conductive silver wiring circuit can be formed only by removing the aqueous medium, that is, heating at 80 to 180 ° C. This means that it can be suitably used for forming a wiring circuit on paper or a plastic substrate, which has been difficult to apply conventionally.

前記プラスチック基材としては、上記導電性水性インクを描画できるものであれば、形状、素材等、特に限定されるものではない。形状はフィルム状、シート状、板状の他、立体的成形物等、単純な形状のものから彫刻等を施した複雑な形状のもの等を用いることができ、特にフィルムまたはシート状のフレキシブル基材に好適に適用することができる。基材表面の形状も平滑性表面、エンボス調の表面、複雑な凹凸表面等、種々の表面形状の基材が使用可能である。素材は、ポリマー等の有機材料からなる基材、ガラスや金属、セラミック等の無機材料を混合したハイブリッド材料からなる基材等を用いることができる。   The plastic base material is not particularly limited as long as it can draw the conductive water-based ink. The shape can be a film, sheet, plate, or a three-dimensional molded product, such as a simple shape or a complicated shape engraved, etc. It can be suitably applied to the material. Substrates having various surface shapes such as a smooth surface, an embossed surface, and a complex uneven surface can be used as the shape of the substrate surface. As the material, a base material made of an organic material such as a polymer, a base material made of a hybrid material in which an inorganic material such as glass, metal, or ceramic is mixed can be used.

前記ポリマーとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスチレン、不飽和ポリエステル樹脂、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、AS樹脂、ABS樹脂、ポリ(メタ)アクリレート、ポリ(メタ)アクリルアミド、ポリビニルアルコール、塩化ビニリデン樹脂、アセタール樹脂、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタラート、ポリイミド、ポリエーテルサルフォン、液晶ポリマー、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン等といった種々の有機材料が挙げられる。又、これらの基材表面をコロナ処理等したものであっても良い。   Examples of the polymer include polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polyester, polystyrene, unsaturated polyester resin, vinyl chloride resin, epoxy resin, phenol resin, melamine resin, urea resin, AS resin, ABS resin, poly (meth) acrylate, Poly (meth) acrylamide, polyvinyl alcohol, vinylidene chloride resin, acetal resin, polyamide, polyurethane, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene terephthalate, polyimide, polyethersulfone, liquid crystal polymer, polyphenylene sulfide, polysulfone, etc. Organic materials are mentioned. Further, the surface of these base materials may be subjected to corona treatment or the like.

上記のポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミドなどのプラスチック基材の水接触角は約70°であり疎水性である。従って通常親水性の溶液組成物は該疎水性基材への濡れ性が悪く弾かれるため、良い状態で描画することは困難である。しかし、本発明の筆記具では親水性の分散媒体を用いていても、化合物(X)又は化合物(Y)を保護剤としてキャピングされた銀ナノ粒子(Z)による疎水性基材との相互作用によって該疎水性基材に良好な状態で描画されうるものである。   The water contact angle of the plastic substrate such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, and polyimide is about 70 ° and is hydrophobic. Accordingly, since a hydrophilic solution composition is usually repelled due to poor wettability to the hydrophobic substrate, it is difficult to draw in a good state. However, in the writing instrument of the present invention, even when a hydrophilic dispersion medium is used, the silver nanoparticle (Z) capped with the compound (X) or the compound (Y) as a protective agent interacts with the hydrophobic substrate. It can be drawn in a good state on the hydrophobic substrate.

本発明での筆記具に詰める前の銀含有独立粒子の水性インクを用いて作製した銀皮膜の導電性は、通常、固有体積抵抗率として1×10−4Ω・cm以下、より好ましくは1×10−5Ω・cm以下である。 The conductivity of the silver film produced using the aqueous ink of silver-containing independent particles before being packed into the writing instrument in the present invention is usually 1 × 10 −4 Ω · cm or less, more preferably 1 × as an intrinsic volume resistivity. 10 −5 Ω · cm or less.

また、本発明で用いる導電性水性インクは、180℃以下の低温焼成でもプラスチック基材への高い密着性を発現するため、特にガラス転移温度が180℃以下のフレキシブルなプラスチック基材や紙基材であっても好適に用いることができる。   In addition, the conductive water-based ink used in the present invention exhibits high adhesion to a plastic substrate even when fired at a low temperature of 180 ° C. or lower. Therefore, a flexible plastic substrate or paper substrate having a glass transition temperature of 180 ° C. or lower is particularly preferable. However, it can be suitably used.

本発明では、前記で得られた筆記具で描画後の固体基材を加熱することによって銀配線回路を得るものであるが、その方法は特に限定されるものではない。例えば、描画後、ドライヤー等による熱風の供給によっても溶剤を除去することができるため、簡便性にも優れている。   In the present invention, a silver wiring circuit is obtained by heating the solid substrate after drawing with the writing instrument obtained above, but the method is not particularly limited. For example, after drawing, the solvent can also be removed by supplying hot air with a dryer or the like, so that the convenience is also excellent.

以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、特に断わりがない限り「%」は「質量%」を表わす。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, “%” represents “mass%”.

以下の実施例中、用いた機器類は下記の通りである。
H−NMR:日本電子株式会社製、AL300、300Hz
粒子径測定:大塚電子株式会社製、FPAR−1000
TEM観察:日本電子株式会社製、JEM−2200FS
TGA測定:SIIナノテクノロジー株式会社製、TG/DTA6300
プラズモン吸収スペクトル:日立製作所株式会社製、UV−3500
体積抵抗率:三菱化学株式会社製、低抵抗率計ロレスタEP
DSC測定:SIIナノテクノロジー株式会社製、DSC7200
In the following examples, the equipment used is as follows.
1 H-NMR: manufactured by JEOL Ltd., AL300, 300 Hz
Particle size measurement: FPAR-1000, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.
TEM observation: JEM-2200FS, manufactured by JEOL Ltd.
TGA measurement: SII Nano Technology Co., Ltd., TG / DTA6300
Plasmon absorption spectrum: manufactured by Hitachi, Ltd., UV-3500
Volume resistivity: Mitsubishi Chemical Corporation, low resistivity meter Loresta EP
DSC measurement: SII Nano Technology Co., Ltd., DSC7200

合成例1〔化合物(X−1)の合成例〕
窒素雰囲気下、メトキシポリエチレングリコール[Mn=2,000]20.0g(10.0mmol)、ピリジン8.0g(100.0mmol)、クロロホルム20mlの混合溶液に、p−トルエンスルホン酸クロライド9.6g(50.0mmol)を含むクロロホルム(30ml)溶液を、氷冷撹拌しながら30分間滴下した。滴下終了後、浴槽温度40℃でさらに4時間攪拌した。反応終了後、クロロホルム50mlを加えて反応液を希釈した。引き続き、5%塩酸水溶液100ml、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液100ml、そして飽和食塩水溶液100mlで順次に洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過、減圧濃縮した。得られた固形物をヘキサンで数回洗浄した後、濾過、80℃で減圧乾燥して、トシル化された生成物22.0gを得た。
Synthesis Example 1 [Synthesis Example of Compound (X-1)]
Under a nitrogen atmosphere, 9.6 g of p-toluenesulfonic acid chloride was added to a mixed solution of 20.0 g (10.0 mmol) of methoxypolyethylene glycol [Mn = 2,000], 8.0 g (100.0 mmol) of pyridine and 20 ml of chloroform ( A chloroform (30 ml) solution containing 50.0 mmol) was added dropwise for 30 minutes with ice-cooling and stirring. After completion of dropping, the mixture was further stirred at a bath temperature of 40 ° C. for 4 hours. After completion of the reaction, 50 ml of chloroform was added to dilute the reaction solution. Subsequently, after sequentially washing with 100 ml of 5% hydrochloric acid aqueous solution, 100 ml of saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and 100 ml of saturated saline solution, it was dried over magnesium sulfate, filtered and concentrated under reduced pressure. The obtained solid was washed several times with hexane, filtered, and dried under reduced pressure at 80 ° C. to obtain 22.0 g of a tosylated product.

得られた生成物のH−NMRの測定結果を以下に示す。
H−NMR(CDCl)測定結果:
δ(ppm):7.82(d),7.28(d),3.74〜3.54(bs),3.41(s),2.40(s)
The measurement result of 1 H-NMR of the obtained product is shown below.
1 H-NMR (CDCl 3 ) measurement result:
δ (ppm): 7.82 (d), 7.28 (d), 3.74-3.54 (bs), 3.41 (s), 2.40 (s)

上記で合成した末端にp−トルエンスルホニルオキシ基を有するメトキシポリエチレングリコール化合物5.39g(2.5mmol)、分岐状ポリエチレンイミン(アルドリッチ社製、分子量25,000)を20.0g(0.8mmol)、炭酸カリウム0.07g及びN,N−ジメチルアセトアミド100mlを、窒素雰囲気下、100℃で6時間攪拌した。得られた反応混合物に酢酸エチルとヘキサンの混合溶液(V/V=1/2)300mlを加え、室温で強力攪拌した後、生成物の固形物を濾過した。その固形物を酢酸エチルとヘキサンの混合溶液(V/V=1/2)100mlを用いて2回繰り返し洗浄した後、減圧乾燥して、分岐状ポリエチレンイミンにポリエチレングリコールが結合した化合物(X−1)の固体を24.4g得た。   2.0.0 g (0.8 mmol) of 5.39 g (2.5 mmol) of a methoxypolyethylene glycol compound having a p-toluenesulfonyloxy group at the terminal synthesized above and branched polyethyleneimine (manufactured by Aldrich, molecular weight 25,000) Then, 0.07 g of potassium carbonate and 100 ml of N, N-dimethylacetamide were stirred at 100 ° C. for 6 hours under a nitrogen atmosphere. To the resulting reaction mixture, 300 ml of a mixed solution of ethyl acetate and hexane (V / V = 1/2) was added, and after vigorous stirring at room temperature, the solid product was filtered. The solid was repeatedly washed twice with 100 ml of a mixed solution of ethyl acetate and hexane (V / V = 1/2) and then dried under reduced pressure to give a compound in which polyethylene glycol was bound to branched polyethyleneimine (X- 24.4g of 1) solid was obtained.

得られた生成物のH−NMRの測定結果を以下に示す。
H−NMR(CDCl)測定結果:
δ(ppm):3.50(s),3.05〜2.20(m)
The measurement result of 1 H-NMR of the obtained product is shown below.
1 H-NMR (CDCl 3 ) measurement result:
δ (ppm): 3.50 (s), 3.05 to 2.20 (m)

合成例2〔化合物(Y−1)の合成例〕
ビスフェノールA型エポキシ樹脂EPICLON AM−040−P(DIC工業株式会社製、エポキシ当量933)18.7g(20m当量)、4−フェニルフェノール1.28g(7.5mmol)、65%酢酸エチルトリフェニルホスホニウムエタノール溶液0.26ml(0.12mol%)及びN,N−ジメチルアセトアミド50mlを、窒素雰囲気下、120℃で6時間反応させた。放冷後、水150ml中に滴下し、得られた沈殿物をメタノールで2回洗浄した後、60℃で減圧乾燥して、単官能性のエポキシ樹脂を得た。得られた生成物の収量は19.6g、収率は98%であった。
Synthesis Example 2 [Synthesis Example of Compound (Y-1)]
Bisphenol A type epoxy resin EPICLON AM-040-P (manufactured by DIC Industrial Co., Ltd., epoxy equivalent 933) 18.7 g (20 m equivalent), 4-phenylphenol 1.28 g (7.5 mmol), 65% ethyltriphenylphosphonium acetate An ethanol solution (0.26 ml, 0.12 mol%) and N, N-dimethylacetamide (50 ml) were reacted at 120 ° C. for 6 hours in a nitrogen atmosphere. After standing to cool, it was dropped into 150 ml of water, and the resulting precipitate was washed twice with methanol and then dried under reduced pressure at 60 ° C. to obtain a monofunctional epoxy resin. The yield of the obtained product was 19.6 g, and the yield was 98%.

得られた単官能性のエポキシ樹脂のH−NMRの測定結果を以下に示す。
H−NMR(CDCl)測定結果:
δ(ppm):7.55〜6.75(m),4.40〜3.90(m),3.33(m),2.89(m),2.73(m),1.62(s)
The measurement result of 1 H-NMR of the obtained monofunctional epoxy resin is shown below.
1 H-NMR (CDCl 3 ) measurement result:
δ (ppm): 7.55 to 6.75 (m), 4.40 to 3.90 (m), 3.33 (m), 2.89 (m), 2.73 (m), 1. 62 (s)

上記で得られた単官能性のエポキシ樹脂3.0g(1.5mmol)、アセトン50mlの溶液に合成例1で得られた化合物(X−1)14.4g(0.48mmol)、メタノール60mlの溶液を加えて、窒素雰囲気下、60℃で2時間攪拌した。反応終了した後、脱溶剤することにより、分岐状ポリエチレンイミンにポリエチレングリコールとエポキシ樹脂とが結合してなる化合物(Y−1)を得た。   A solution of the monofunctional epoxy resin obtained above (3.0 g, 1.5 mmol) and acetone (50 ml) in the compound (X-1) 14.4 g (0.48 mmol) obtained in Synthesis Example 1, methanol 60 ml The solution was added and stirred at 60 ° C. for 2 hours under a nitrogen atmosphere. After completion of the reaction, the solvent was removed to obtain a compound (Y-1) in which polyethylene glycol and an epoxy resin were bonded to branched polyethyleneimine.

実施例1
合成例1で得た化合物(X−1)を0.592g用いた水溶液138.8gに酸化銀10.0gを加えて25℃で30分間攪拌した。引き続き、ジメチルエタノールアミン46.0gを攪拌しながら徐々に加えたところ、反応溶液は黒赤色に変わり、若干発熱したが、そのまま放置して25℃で30分間攪拌した。その後、10%アスコルビン酸水溶液15.2gを攪拌しながら徐々に加えた。その温度を保ちながらさらに20時間攪拌を続けて、黒赤色の分散体を得た。
Example 1
10.0 g of silver oxide was added to 138.8 g of an aqueous solution using 0.592 g of the compound (X-1) obtained in Synthesis Example 1, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 30 minutes. Subsequently, when 46.0 g of dimethylethanolamine was gradually added with stirring, the reaction solution turned black-red and slightly exothermic, but was left as it was and stirred at 25 ° C. for 30 minutes. Thereafter, 15.2 g of a 10% ascorbic acid aqueous solution was gradually added with stirring. Stirring was further continued for 20 hours while maintaining the temperature to obtain a black-red dispersion.

得られた分散体をサンプリングし、10倍希釈液の可視吸収スペクトル測定により400nmにプラズモン吸収スペクトルのピークが認められ、銀ナノ粒子の生成を確認した。また、TEM測定より球形の銀ナノ粒子が確認された。そして、TG−DTAを用いて、固体中の銀含有量を測定した結果、97.2%を示した。   The obtained dispersion was sampled, and a peak of a plasmon absorption spectrum was observed at 400 nm by measuring a visible absorption spectrum of a 10-fold diluted solution, thereby confirming the formation of silver nanoparticles. In addition, spherical silver nanoparticles were confirmed by TEM measurement. And as a result of measuring silver content in solid using TG-DTA, 97.2% was shown.

上記で得られた反応終了後の分散液に400mlのイソプロピルアルコール/ヘキサン(体積比1/1)の混合溶剤を加えて2分間攪拌した後、3時間静置させた。上澄みを除去し、再度上記混合溶剤200mlで沈殿物を洗浄、静置した後、得られる沈殿物を1500rpmで5分間遠心濃縮を行った。濃縮で得た沈殿物にさらに水20gを加えて2分間攪拌して、減圧下有機溶剤を除去した。減圧処理後の水性分散液の固形分濃度を30%に調製し、それをディスパーで1時間攪拌した。さらに、超音波にて30分処理し、筆記具に充填する水性インクに調製した。このインク少々を室温中に乾燥後、TG−DTA測定を行なったところ、銀含有率は97.4%であった。また、示差走査熱量測定で求められる融点は140〜170℃であった。インクの透過型電子顕微鏡写真で観測できる銀ナノ粒子の粒子径を無作為に100個抽出し、これの平均値を求めたところ、平均粒子径は16.8nmであった。   400 ml of a mixed solvent of isopropyl alcohol / hexane (volume ratio 1/1) was added to the dispersion obtained after completion of the reaction and stirred for 2 minutes, and then allowed to stand for 3 hours. The supernatant was removed, and the precipitate was washed again with 200 ml of the mixed solvent and allowed to stand, and then the resulting precipitate was subjected to centrifugal concentration at 1500 rpm for 5 minutes. 20 g of water was further added to the precipitate obtained by concentration, and the mixture was stirred for 2 minutes to remove the organic solvent under reduced pressure. The solid content concentration of the aqueous dispersion after the vacuum treatment was adjusted to 30%, and it was stirred with a disper for 1 hour. Furthermore, it processed with the ultrasonic wave for 30 minutes, and prepared the water-based ink filled with a writing instrument. When a little of this ink was dried at room temperature and TG-DTA measurement was performed, the silver content was 97.4%. Moreover, melting | fusing point calculated | required by differential scanning calorimetry was 140-170 degreeC. When 100 particle diameters of silver nanoparticles that can be observed with a transmission electron micrograph of the ink were randomly extracted and the average value thereof was determined, the average particle diameter was 16.8 nm.

上記水性インクを用い、ガラス上にて皮膜作製し、それを150℃にて30分加熱処理した後、体積抵抗率を測定した結果、23μΩcmであった。   A film was prepared on glass using the above water-based ink, and after heat treatment at 150 ° C. for 30 minutes, the volume resistivity was measured. As a result, it was 23 μΩcm.

上記水性インクをパロット社製のプラスチック万年筆(Petit 1,SP−30F−L)に充填した。その万年筆を用い、黒い牛革の上で曲線を引いた。図1はその写真イメージである。   The water-based ink was filled in a plastic fountain pen (Petit 1, SP-30F-L) manufactured by Parrot. Using that fountain pen, I drew a curve on black leather. FIG. 1 is a photographic image thereof.

上記万年筆を用い、PETフィルム上で10本のストライプ銀線を引いて、それを120℃で30分加熱した。図2はそのストライプ銀線の写真である。何れの線もテスターでの通電性を示した。   Using the fountain pen, 10 striped silver wires were drawn on a PET film and heated at 120 ° C. for 30 minutes. FIG. 2 is a photograph of the striped silver wire. All the lines showed electrical conductivity in the tester.

上記万年筆を用い、ポリイミド(PI)フィルム上で10本のストライプ銀線を引いて、それを180℃で30分加熱した。図3はそのストライプ銀線の写真である。何れの銀線もテスターでの通電性を示した。   Using the fountain pen, 10 striped silver wires were drawn on a polyimide (PI) film and heated at 180 ° C. for 30 minutes. FIG. 3 is a photograph of the striped silver wire. All the silver wires showed electrical conductivity in the tester.

そのPETとPIフィルム上での銀線上に、セロハンテープを接着させてから一気に引っ張る方法による銀線の剥がれ具合をテストしたが、何れの銀線は剥がれることがなかった。   The peeling of the silver wire was tested by a method in which the cellophane tape was adhered to the silver wire on the PET and PI film and then pulled at a stretch. None of the silver wires were peeled off.

さらに、銀線が引かれた上記PETまたはPIフィルムを180°折り曲げを50回した後、テスターにて通電性を確認したところ、何れの銀線も通電性を示した。   Furthermore, when the PET or PI film on which the silver wire was drawn was bent 180 ° 50 times and the conductivity was confirmed by a tester, all the silver wires showed the conductivity.

上記インクを詰めた万年筆を室温にて3ヶ月放置した後、再び、直線、曲線、文字等を書いても、ペン先の目詰まりもなく、スラスラと書ける状態であった。また、これで書いた銀線は150℃/30分加熱後、通電性を示した。   After leaving the fountain pen filled with the ink at room temperature for 3 months, writing a straight line, a curve, a letter, etc. again, the pen tip was not clogged, and it was in a state where it could be written smoothly. Moreover, the silver wire written by this showed electroconductivity after heating at 150 degreeC / 30 minutes.

実施例2
合成例2で得た化合物(Y−1)を0.263g用いた水溶液77.0gにジメチルエタノールアミン23.0gを攪拌しながら徐々に加えたところ、若干発熱した。引き続き、反応温度を45℃にして硝酸銀5.0gに徐々に加えたところ、反応溶液は黒赤色に変わった。その後、反応温度を50℃にして4.5時間攪拌して反応を終了し、黒赤色の分散体を得た。
Example 2
When 23.0 g of dimethylethanolamine was gradually added to 77.0 g of an aqueous solution using 0.263 g of the compound (Y-1) obtained in Synthesis Example 2, a little heat was generated. Subsequently, when the reaction temperature was changed to 45 ° C. and gradually added to 5.0 g of silver nitrate, the reaction solution turned black-red. Thereafter, the reaction temperature was set to 50 ° C. and stirred for 4.5 hours to complete the reaction, and a black-red dispersion was obtained.

得られた分散体をサンプリングし、10倍希釈液の可視吸収スペクトル測定により400nm付近にプラズモン吸収スペクトルのピークが認められ、銀ナノ粒子の生成を確認した。   The obtained dispersion was sampled, and a peak of a plasmon absorption spectrum was observed at around 400 nm by measuring a visible absorption spectrum of a 10-fold diluted solution, thereby confirming the formation of silver nanoparticles.

上記で得られた反応終了後の分散液に250mlのイソプロピルアルコール/ヘキサン(1/1体積比)の混合溶剤を加えて2分間攪拌した後、3時間静置させた。上澄みを除去し、再度上記混合溶剤200mlで沈殿物を洗浄、静置した後、得られる沈殿物を1500rpmで5分間遠心濃縮を行った。濃縮で得た沈殿物にさらに水10gを加えて2分間攪拌して、減圧下有機溶剤を除去した。減圧処理後の水性分散液の固形分濃度を30%に調製し、それをディスパーで1時間攪拌した。さらに、超音波にて30分処理し、筆記具に詰め用のインクに調製した。このインク少々を室温中に乾燥後、TG−DTA測定を行なったところ、銀含有量は96.5%であった。また、示差走査熱量測定で求められる融点は147〜178℃であった。インクの透過型電子顕微鏡写真で観測できる銀ナノ粒子の粒子径を無作為に100個抽出し、これの平均値を求めたところ、平均粒子径は18.8nmであった。   250 ml of a mixed solvent of isopropyl alcohol / hexane (1/1 volume ratio) was added to the dispersion obtained after completion of the reaction and stirred for 2 minutes, and then allowed to stand for 3 hours. The supernatant was removed, and the precipitate was washed again with 200 ml of the mixed solvent and allowed to stand, and then the resulting precipitate was subjected to centrifugal concentration at 1500 rpm for 5 minutes. To the precipitate obtained by concentration, 10 g of water was further added and stirred for 2 minutes to remove the organic solvent under reduced pressure. The solid content concentration of the aqueous dispersion after the vacuum treatment was adjusted to 30%, and it was stirred with a disper for 1 hour. Furthermore, it processed with the ultrasonic wave for 30 minutes, and prepared the ink for filling in a writing instrument. After a little of this ink was dried at room temperature and TG-DTA measurement was performed, the silver content was 96.5%. Moreover, melting | fusing point calculated | required by differential scanning calorimetry was 147-178 degreeC. When 100 particle diameters of silver nanoparticles that can be observed with a transmission electron micrograph of the ink were randomly extracted and the average value thereof was determined, the average particle diameter was 18.8 nm.

上記水性インクを用い、ガラス上にて皮膜作製し、それを180℃にて30分加熱処理した後、体積抵抗率を測定した結果、22μΩcmであった。   A film was prepared on glass using the above water-based ink, and after heat treatment at 180 ° C. for 30 minutes, the volume resistivity was measured. As a result, it was 22 μΩcm.

上記水性インクをパロット社製のプラスチック万年筆(Petit 1,SP−30F−L)に充填しPETフィルム上で10本のストライプ銀線を引いて、それを150℃で30分加熱した。何れの銀線もテスターでの通電性を示した。   The water-based ink was filled in a plastic fountain pen (Petit 1, SP-30F-L) manufactured by Parrot Co., and 10 striped silver lines were drawn on the PET film, which was heated at 150 ° C. for 30 minutes. All the silver wires showed electrical conductivity in the tester.

上記万年筆を用い、ポリイミド(PI)フィルム上で10本のストライプ銀線を引いて、それを180℃で30分加熱した。何れの銀線もテスターでの通電性を示した。   Using the fountain pen, 10 striped silver wires were drawn on a polyimide (PI) film and heated at 180 ° C. for 30 minutes. All the silver wires showed electrical conductivity in the tester.

上記PETとPIフィルム上での銀線上に、セロハンテープを接着させてから一気に引っ張る方法による銀線の剥がれ具合をテストしたが、何れの銀線は剥がれることがなかった。   The peeling of the silver wire was tested by a method in which the cellophane tape was adhered to the silver wire on the PET and PI film and then pulled at a stretch, but no silver wire was peeled off.

さらに、上記銀線が引かれたPETまたはPIフィルムを180°折り曲げを50回した後、テスターにて通電性を確認したところ、何れの銀線も通電性を示した。   Furthermore, when the PET or PI film on which the silver wire was drawn was bent 180 ° by 50 times and the conductivity was confirmed by a tester, all the silver wires showed conductivity.

上記ナノ銀インクを詰めた万年筆を室温にて3ヶ月放置した後、再び、直線、曲線、文字等を書いても、ペン先の目詰まりもなく、スラスラと書ける状態であった。また、これで書いた銀線は150℃/30分加熱後、通電性を示した。   After the fountain pen filled with the nano silver ink was allowed to stand at room temperature for 3 months, writing a straight line, a curve, a letter, etc. again, the pen tip was not clogged, and it was in a state where it could be written smoothly. Moreover, the silver wire written by this showed electroconductivity after heating at 150 degreeC / 30 minutes.

Claims (7)

導電性水性インクが充填されてなる筆記具であって、
該導電性水性インクが、数平均分子量が500〜50,000のポリエチレンイミン(a)中のアミノ基に数平均分子量が500〜5,000のポリエチレングリコール(b)が結合してなる化合物(X)、又は、
数平均分子量が500〜50,000のポリエチレンイミン(a)中のアミノ基に、数平均分子量が500〜5,000のポリエチレングリコール(b)と、エポキシ樹脂(c)とが結合してなる化合物(Y)と、
透過型電子顕微鏡写真から求められる平均粒子径が2〜50nmの銀ナノ粒子(Z)と、
水性溶剤と、を含有することを特徴とする筆記具。
A writing instrument filled with conductive aqueous ink,
The conductive water-based ink is a compound (X) in which polyethylene glycol (b) having a number average molecular weight of 500 to 5,000 is bonded to an amino group in polyethyleneimine (a) having a number average molecular weight of 500 to 50,000. ) Or
A compound in which polyethylene glycol (b) having a number average molecular weight of 500 to 5,000 and an epoxy resin (c) are bonded to an amino group in polyethyleneimine (a) having a number average molecular weight of 500 to 50,000. (Y) and
Silver nanoparticles (Z) having an average particle diameter of 2 to 50 nm determined from a transmission electron micrograph,
A writing instrument comprising an aqueous solvent.
前記導電性水性インクが、前記銀ナノ粒子(Z)の表面を、前記化合物(X)又は前記化合物(Y)で被覆してなる銀含有独立粒子の水性分散体である請求項1記載の筆記具。 The writing instrument according to claim 1, wherein the conductive aqueous ink is an aqueous dispersion of silver-containing independent particles obtained by coating the surface of the silver nanoparticles (Z) with the compound (X) or the compound (Y). . 前記銀含有独立粒子中の銀ナノ粒子(Z)の含有率が95質量%以上である請求項2記載の筆記具。 The writing instrument according to claim 2, wherein the silver nanoparticle (Z) content in the silver-containing independent particles is 95 mass% or more. 前記導電性水性インクの不揮発分が10〜60質量%である請求項1〜3の何れか1項記載の筆記具。 The writing instrument according to any one of claims 1 to 3, wherein the conductive aqueous ink has a nonvolatile content of 10 to 60 mass%. 万年筆である請求項1〜4の何れか1項記載の筆記具。 The writing instrument according to any one of claims 1 to 4, which is a fountain pen. 請求項1〜5の何れか1項記載の筆記具を用いて基板上に描画し、これを乾燥してなることを特徴とする銀配線回路。 A silver wiring circuit obtained by drawing on a substrate using the writing instrument according to any one of claims 1 to 5 and drying it. 請求項1〜5の何れか1項記載の筆記具を用いて基板上に描画し、これを80〜180℃の範囲で乾燥することを特徴とする銀配線回路の製造方法。 A method for producing a silver wiring circuit, comprising: drawing on a substrate using the writing instrument according to any one of claims 1 to 5; and drying it on a range of 80 to 180 ° C.
JP2009123025A 2009-05-21 2009-05-21 Writing utensil filled with conductive aqueous ink, silver wiring circuit, and manufacturing method therefor Pending JP2010269516A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009123025A JP2010269516A (en) 2009-05-21 2009-05-21 Writing utensil filled with conductive aqueous ink, silver wiring circuit, and manufacturing method therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009123025A JP2010269516A (en) 2009-05-21 2009-05-21 Writing utensil filled with conductive aqueous ink, silver wiring circuit, and manufacturing method therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010269516A true JP2010269516A (en) 2010-12-02

Family

ID=43417951

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009123025A Pending JP2010269516A (en) 2009-05-21 2009-05-21 Writing utensil filled with conductive aqueous ink, silver wiring circuit, and manufacturing method therefor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010269516A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015048366A (en) * 2013-08-30 2015-03-16 株式会社パイロットコーポレーション Water-based ink composition for writing instrument and writing instrument comprising the same
WO2017026717A3 (en) * 2015-08-13 2017-05-11 주식회사 네패스 Environment-friendly water-based conductive ink composition, and conductive pen comprising same
JP2017523251A (en) * 2014-05-30 2017-08-17 エレクトロニンクス ライタブルズ, インコーポレイテッド Conductive ink for roller ballpoint pens and conductive traces formed on a substrate
CN107384024A (en) * 2017-07-31 2017-11-24 珠海纳金科技有限公司 A kind of electrically conducting transparent ink and preparation method thereof
CN107643837A (en) * 2016-07-20 2018-01-30 北京梦之墨科技有限公司 The handwriting sckeme and electronic circuit of a kind of electronic circuit hand writing system, electronic circuit
CN108707369A (en) * 2017-04-03 2018-10-26 纳米及先进材料研发院有限公司 The water-base conductive ink of swift electron device prototype for that can write
JP2019195018A (en) * 2018-05-01 2019-11-07 億奇生物科技責任有限公司Aidmics Biotechnology(Hk) Co., Limited Handmade circuit board
JP2020063507A (en) * 2018-10-12 2020-04-23 花王株式会社 Method of producing fine metal particle dispersion
CN115105973A (en) * 2022-06-28 2022-09-27 哈尔滨工业大学(深圳) Preparation method and application of nanofiltration membrane for efficient magnesium-lithium separation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005178857A (en) * 2003-12-22 2005-07-07 Yoshiaki Sonoda Container filled with conductive ink for forming printed circuit
JP2005247905A (en) * 2004-03-01 2005-09-15 Sumitomo Electric Ind Ltd Metallic inkjet ink
JP2008045024A (en) * 2006-08-15 2008-02-28 Dainippon Ink & Chem Inc Molded processed product obtained by using metal nanoparticle dispersion, metal laminate and coating film
WO2008143061A1 (en) * 2007-05-16 2008-11-27 Dic Corporation Method for production of silver-containing nano-structure, and silver-containing nano-structure

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005178857A (en) * 2003-12-22 2005-07-07 Yoshiaki Sonoda Container filled with conductive ink for forming printed circuit
JP2005247905A (en) * 2004-03-01 2005-09-15 Sumitomo Electric Ind Ltd Metallic inkjet ink
JP2008045024A (en) * 2006-08-15 2008-02-28 Dainippon Ink & Chem Inc Molded processed product obtained by using metal nanoparticle dispersion, metal laminate and coating film
WO2008143061A1 (en) * 2007-05-16 2008-11-27 Dic Corporation Method for production of silver-containing nano-structure, and silver-containing nano-structure

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015048366A (en) * 2013-08-30 2015-03-16 株式会社パイロットコーポレーション Water-based ink composition for writing instrument and writing instrument comprising the same
JP2017523251A (en) * 2014-05-30 2017-08-17 エレクトロニンクス ライタブルズ, インコーポレイテッド Conductive ink for roller ballpoint pens and conductive traces formed on a substrate
US10703924B2 (en) 2014-05-30 2020-07-07 Electroninks Writeables, Inc. Conductive ink for a rollerball pen and conductive trace formed on a substrate
WO2017026717A3 (en) * 2015-08-13 2017-05-11 주식회사 네패스 Environment-friendly water-based conductive ink composition, and conductive pen comprising same
CN107643837A (en) * 2016-07-20 2018-01-30 北京梦之墨科技有限公司 The handwriting sckeme and electronic circuit of a kind of electronic circuit hand writing system, electronic circuit
CN108707369A (en) * 2017-04-03 2018-10-26 纳米及先进材料研发院有限公司 The water-base conductive ink of swift electron device prototype for that can write
CN107384024A (en) * 2017-07-31 2017-11-24 珠海纳金科技有限公司 A kind of electrically conducting transparent ink and preparation method thereof
JP2019195018A (en) * 2018-05-01 2019-11-07 億奇生物科技責任有限公司Aidmics Biotechnology(Hk) Co., Limited Handmade circuit board
JP2020063507A (en) * 2018-10-12 2020-04-23 花王株式会社 Method of producing fine metal particle dispersion
JP7278861B2 (en) 2018-10-12 2023-05-22 花王株式会社 Method for producing fine metal particle dispersion
CN115105973A (en) * 2022-06-28 2022-09-27 哈尔滨工业大学(深圳) Preparation method and application of nanofiltration membrane for efficient magnesium-lithium separation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2010269516A (en) Writing utensil filled with conductive aqueous ink, silver wiring circuit, and manufacturing method therefor
WO2009157309A1 (en) Silver-containing powder, method for producing the same, conductive paste using the same, and plastic substrate
KR102361229B1 (en) Silver paste, and conductive molded article obtained using same
JP5651299B2 (en) Process for producing conductive molded product, conductive molded product, and silver paste used therefor
JP5531504B2 (en) Method for producing joined body using silver nanoparticles, and joined body
JP4573138B2 (en) Method for producing silver-containing powder, silver-containing powder and dispersion thereof
US20150166810A1 (en) Metal Nanoparticle Synthesis and Conductive Ink Formulation
WO2014084275A1 (en) Conductive paste and method for producing same
JP7398718B2 (en) Copper oxide particle composition, conductive paste and conductive ink
JP2005247905A (en) Metallic inkjet ink
KR20190128670A (en) Manufacturing method of silver nanowire ink and silver nanowire ink and transparent conductive coating film
JP2015525250A (en) Metal nanoparticle protective polymer, metal colloid solution, and production method thereof
JP5578211B2 (en) Metal nanoparticle protective polymer, metal colloid solution, and production method thereof
KR101905282B1 (en) Metal nanoparticle-protecting polymer and metal colloidal solution, and method for producing same
JP7050200B2 (en) Metal fine particle dispersion
JP5521536B2 (en) Metal film substrate manufacturing method and flexible plastic substrate
JP6404523B1 (en) Method for producing silver nanoparticles
WO2024024432A1 (en) Composite copper nanoparticles, and method for manufacturing composite copper nanoparticles
JP2022099135A (en) Ink for writing implements
JP2018526528A (en) Combination of photosintering and chemical sintering of nano-conductive particle deposits
JP2019214650A (en) Dispersion composition containing metal nanoparticle and molded body thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120518

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130827

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20131217