JP2021116341A - Metal tone design laminate and its manufacturing method, as well as silica nanoparticle layer coating liquid and silver nanoparticle layer coating liquid - Google Patents

Metal tone design laminate and its manufacturing method, as well as silica nanoparticle layer coating liquid and silver nanoparticle layer coating liquid Download PDF

Info

Publication number
JP2021116341A
JP2021116341A JP2020010073A JP2020010073A JP2021116341A JP 2021116341 A JP2021116341 A JP 2021116341A JP 2020010073 A JP2020010073 A JP 2020010073A JP 2020010073 A JP2020010073 A JP 2020010073A JP 2021116341 A JP2021116341 A JP 2021116341A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silver
nanoparticle layer
coating liquid
mass
layer
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.)
Granted
Application number
JP2020010073A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7447502B2 (en
Inventor
由美 中山
Yumi Nakayama
由美 中山
靖 大江
Yasushi Oe
靖 大江
恵里香 田淵
Erika Tabuchi
恵里香 田淵
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.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing 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 Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP2020010073A priority Critical patent/JP7447502B2/en
Publication of JP2021116341A publication Critical patent/JP2021116341A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7447502B2 publication Critical patent/JP7447502B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

To provide a laminate provided with high metal tone design (metal tone design laminate) that can be formed at low temperature and in short time and its manufacturing method, as well as a coating liquid for forming a silica nanoparticle layer used in the laminate (silica nanoparticle layer coating liquid) and a coating liquid for forming a silver nanoparticle layer used in the laminate (silver nanoparticle layer coating liquid).SOLUTION: A metal tone design laminate 1 according to one aspect of the present invention comprises a silica nanoparticle layer 4, a silver nanoparticle layer 6, and an overcoat layer 7 on a substrate 2 in this order, and the silica nanoparticle layer 4 contains silica nanoparticles 3 and polyvinyl alcohol, and the silver nanoparticle layer 6 contains silver nanoparticles 5, and the overcoat layer 7 is a transparent layer.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、金属調意匠積層体及びその製造方法、並びにシリカナノ粒子層用塗工液及び銀ナノ粒子層用塗工液に関する。 The present invention relates to a metal-like design laminate and a method for producing the same, and a coating liquid for a silica nanoparticle layer and a coating liquid for a silver nanoparticle layer.

銀ナノ粒子は、他の物質には見られない電気的、熱的、光学的特性を有し、太陽電池からセンサーに至る幅広い製品で利用されている。さらに、銀ナノ粒子は、他の多くの色素や顔料と異なり、光の吸収や散乱が極めて効果的であり、粒子の大きさや形状に応じて色彩を有する。光と銀ナノ粒子との強い関係は表面プラズモン共鳴と呼ばれ、特定の波長の光で励起された際に金属表面の伝導電子が集団的な振動を起こし、通常にはない光散乱や光吸収特性が発現する。 Silver nanoparticles have electrical, thermal, and optical properties not found in other materials and are used in a wide range of products, from solar cells to sensors. Furthermore, unlike many other pigments and pigments, silver nanoparticles are extremely effective in absorbing and scattering light, and have colors depending on the size and shape of the particles. The strong relationship between light and silver nanoparticles is called surface plasmon resonance, and when excited by light of a specific wavelength, the conduction electrons on the metal surface cause collective vibration, which causes unusual light scattering and light absorption. The characteristic is expressed.

一般に金属銀が分散した塗液は、金属配線の用途に用いられることが多い。例えば、金属銀が分散した塗液で配線基板上にパターンを形成し、その塗液中に含まれる金属銀を焼結させて配線を形成する。金属銀を導電性材料として使用する場合、分散した金属銀の微細化による融点降下を利用して低温で焼結する必要があることが知られている。そして、現在では、微細化したナノサイズの金属ナノ粒子が低温焼結可能な材料として期待されている。 In general, a coating liquid in which metallic silver is dispersed is often used for metal wiring. For example, a pattern is formed on a wiring board with a coating liquid in which metallic silver is dispersed, and the metallic silver contained in the coating liquid is sintered to form a wiring. When metallic silver is used as a conductive material, it is known that it is necessary to sinter at a low temperature by utilizing the melting point drop due to the miniaturization of dispersed metallic silver. At present, finely divided nano-sized metal nanoparticles are expected as a material that can be sintered at low temperature.

このように、金属ナノ構造体による表面プラズモン共鳴を利用した技術は、基礎と応用の両分野において進展がめざましく、銀ナノ粒子2次元結晶シートを金属基板上に積層すると、積層数に応じてオレンジ〜赤〜ピンク〜紫の鮮やかな呈色が得られることも知られている(特許文献1)。 In this way, the technology using surface plasmon resonance by metal nanostructures has made remarkable progress in both the basic and applied fields, and when two-dimensional crystal sheets of silver nanoparticles are laminated on a metal substrate, they are orange according to the number of layers. It is also known that a vivid coloration of ~ red ~ pink ~ purple can be obtained (Patent Document 1).

銀ナノ粒子の表面プラズモン共鳴に基づいた発色は、銀ナノ粒子の濃度が低く、粒子間が十分な間隔を有するマトリックスを光が透過する際に得られる。これに対して、マトリックス中の銀ナノ粒子の濃度(含有量)を90質量%程度に増大させて銀ナノ粒子間の距離が縮まった膜を形成させると、透過光でなく、反射光のみが観察される。そして、この場合には、金属光沢を有する金属調意匠を発現させることとなる(非特許文献1)。さらに、その膜を加熱し金属以外の成分を熱分解させるなどして銀ナノ粒子同士を融着させると金属光沢の意匠が得られるばかりでなく、膜強度が上がる。 Color development based on the surface plasmon resonance of silver nanoparticles is obtained when light is transmitted through a matrix in which the concentration of silver nanoparticles is low and the particles are sufficiently spaced apart. On the other hand, when the concentration (content) of silver nanoparticles in the matrix is increased to about 90% by mass to form a film in which the distance between silver nanoparticles is shortened, only reflected light is produced, not transmitted light. Observed. Then, in this case, a metallic design having a metallic luster is developed (Non-Patent Document 1). Further, when the silver nanoparticles are fused to each other by heating the film and thermally decomposing components other than the metal, not only a design of metallic luster can be obtained, but also the film strength is increased.

上記の通り、金属調意匠の実用的な塗膜を得るためには、高温で長時間の加熱時間が必要である。特許文献2には、反射率の高い反射膜(銀鏡膜)を製造することができることが示されている。しかしながら、ここで使用している反射膜コーティング液組成物は、銀鏡膜を形成する際に、通常80〜400℃、好ましくは90〜300℃、より好ましくは100〜250℃で熱処理をする必要があり、薄膜の均一性のためには、例えば80〜150℃で1〜30分間処理して、150〜300℃で1〜30分間処理するという2段階以上の加熱処理が必要となる。そのため、例えば汎用性の高いプラスチック基材や紙基材上では、金属調意匠体(金属調意匠膜)を得ることが極めて困難であった。 As described above, in order to obtain a practical coating film having a metal design, a high temperature and a long heating time are required. Patent Document 2 shows that a highly reflective reflective film (silver mirror film) can be produced. However, the reflective film coating liquid composition used here needs to be heat-treated at usually 80 to 400 ° C., preferably 90 to 300 ° C., more preferably 100 to 250 ° C. when forming the silver mirror film. For the uniformity of the thin film, for example, two or more heat treatments of 80 to 150 ° C. for 1 to 30 minutes and 150 to 300 ° C. for 1 to 30 minutes are required. Therefore, for example, it has been extremely difficult to obtain a metal-like design body (metal-like design film) on a highly versatile plastic base material or paper base material.

特許第6091417号公報Japanese Patent No. 6091417 特表2009−535661号公報Special Table 2009-535661

小林敏勝、日本色材協会誌、75巻、p66−70(2002)Toshikatsu Kobayashi, Japan Society of Color Material, Vol. 75, p66-70 (2002)

そこで本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、低温かつ短時間で形成可能であって、高い金属調意匠を備えた積層体(金属調意匠積層体)及びその製造方法、並びにその積層体に用いられるシリカナノ粒子層を形成するための塗工液(シリカナノ粒子層用塗工液)及びその積層体に用いられる銀ナノ粒子層を形成するための塗工液(銀ナノ粒子層用塗工液)を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and is a laminate (metal-designed laminate) that can be formed at a low temperature and in a short time and has a high metal-like design, a method for producing the same, and the like. A coating liquid for forming a silica nanoparticle layer used for a laminate (a coating liquid for a silica nanoparticle layer) and a coating liquid for forming a silver nanoparticle layer used for the laminate (for a silver nanoparticle layer). The purpose is to provide a coating liquid).

本発明の一態様に係る金属調意匠積層体は、基材上に、シリカナノ粒子層、銀ナノ粒子層、及びオーバーコート層をこの順に備え、前記シリカナノ粒子層は、シリカナノ粒子とポリビニルアルコールとを含み、前記銀ナノ粒子層は、銀ナノ粒子を含み、前記オーバーコート層は、透明な層であることを特徴とする。 The metal-like design laminate according to one aspect of the present invention includes a silica nanoparticle layer, a silver nanoparticle layer, and an overcoat layer in this order on a base material, and the silica nanoparticle layer contains silica nanoparticles and polyvinyl alcohol. The silver nanoparticle layer contains silver nanoparticles, and the overcoat layer is a transparent layer.

また、本発明の一態様に係る金属調意匠積層体に用いられるシリカナノ粒子層を形成するためのシリカナノ粒子層用塗工液は、シリカナノ粒子と、ポリビニルアルコールと、分散媒とを少なくとも備え、前記シリカナノ粒子の平均一次粒子径(D50)は、5nm以上100nm以下の範囲内であり、前記分散媒は、水であり、固形分は、前記塗工液の質量に対して、2質量%以上20質量%以下の範囲内であることを特徴とする。 Further, the coating liquid for the silica nanoparticle layer for forming the silica nanoparticle layer used in the metal-like design laminate according to one aspect of the present invention includes at least silica nanoparticles, polyvinyl alcohol, and a dispersion medium, and is described above. The average primary particle diameter (D50) of the silica nanoparticles is in the range of 5 nm or more and 100 nm or less, the dispersion medium is water, and the solid content is 2% by mass or more and 20% by mass with respect to the mass of the coating liquid. It is characterized in that it is within the range of mass% or less.

また、本発明の一態様に係る金属調意匠積層体に用いられる銀ナノ粒子層を形成するための銀ナノ粒子層用塗工液は、銀ナノ粒子と、分散剤と、分散媒とを少なくとも備え、固形分は、前記塗工液の質量に対して、5質量%以上40質量%以下の範囲内であることを特徴とする。 Further, the coating liquid for the silver nanoparticle layer for forming the silver nanoparticle layer used in the metal-like design laminate according to one aspect of the present invention contains at least silver nanoparticles, a dispersant, and a dispersion medium. The solid content is in the range of 5% by mass or more and 40% by mass or less with respect to the mass of the coating liquid.

また、本発明の一態様に係る金属調意匠積層体の製造方法は、基材上に、シリカナノ粒子層用塗工液、銀ナノ粒子層用塗工液、及びオーバーコート層用塗工液をこの順でそれぞれ塗布し、それぞれ乾燥させることで、シリカナノ粒子層と銀ナノ粒子層とオーバーコート層とをこの順に形成することを特徴とする。 Further, in the method for producing a metal-like design laminate according to one aspect of the present invention, a coating liquid for a silica nanoparticle layer, a coating liquid for a silver nanoparticle layer, and a coating liquid for an overcoat layer are applied on a base material. By applying each in this order and drying each, a silica nanoparticle layer, a silver nanoparticle layer, and an overcoat layer are formed in this order.

本発明の一態様によれば、低温かつ短時間で形成可能であって、高い金属調意匠性を備えた積層体及びその製造方法、並びにその積層体(金属調意匠積層体)に用いられるシリカナノ粒子層を形成するための塗工液及びその積層体に用いられる銀ナノ粒子層を形成するための塗工液を提供することが可能となる。 According to one aspect of the present invention, a laminate that can be formed at a low temperature and in a short time and has a high metal-like design property and a method for producing the same, and silica nanos used for the laminate (metal-like design laminate). It is possible to provide a coating liquid for forming a particle layer and a coating liquid for forming a silver nanoparticle layer used for a laminate thereof.

本発明の実施形態に係る金属調意匠積層体の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the metal design laminated body which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施例1で得られた銀ナノ粒子の走査型電子顕微鏡像を示す図である。It is a figure which shows the scanning electron microscope image of the silver nanoparticle obtained in Example 1 of this invention. 本発明の実施例1で得られた銀ナノ粒子の粒度分布及び累積度数(%)を示す図である。It is a figure which shows the particle size distribution and the cumulative frequency (%) of the silver nanoparticles obtained in Example 1 of this invention. 本発明の実施例1で得られたシリカナノ粒子層表面の走査型電子顕微鏡像を示す図である。It is a figure which shows the scanning electron microscope image of the surface of the silica nanoparticle layer obtained in Example 1 of this invention. 本発明の実施例1で得られた銀ナノ粒子層表面の走査型電子顕微鏡像を示す図である。It is a figure which shows the scanning electron microscope image of the surface of the silver nanoparticle layer obtained in Example 1 of this invention. 本発明の実施例1で得られたシリカナノ粒子層及び銀ナノ粒子層の各断面の走査型電子顕微鏡像を示す図である。It is a figure which shows the scanning electron microscope image of each cross section of the silica nanoparticle layer and silver nanoparticle layer obtained in Example 1 of this invention.

以下に、図面を参照して、本発明の実施形態に係るシリカナノ粒子層、銀ナノ粒子層、及び金属調意匠色を呈する金属調意匠積層体の各構成並びに各製造方法について説明する。ここで、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、及び構造等が下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。 Hereinafter, each configuration and each manufacturing method of the silica nanoparticle layer, the silver nanoparticle layer, and the metal-like design laminate exhibiting the metal-like design color according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the plane dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Further, the embodiments shown below exemplify a configuration for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention describes the material, shape, structure, etc. of the constituent parts as follows. It is not specific to the thing. The technical idea of the present invention may be modified in various ways within the technical scope specified by the claims stated in the claims.

本実施形態において、金属調意匠性とは、金属質感のことをいう。また、一般に金属調意匠色、即ち金属調意匠の金属光沢とは、金属特有のツヤ感や光沢感等のことをいい、例えば光輝性の低いつや消しの金属光沢も含む。具体的には、波長400nm〜800nmの光領域における平均正反射率を測定して金属光沢の有無を判断し、その正反射率が10%以上であれば金属光沢があると判断する。正反射率が10%未満では、マットな色調の方が強くなり、金属光沢とは言い難くなる場合がある。なお、一般広く流通している銀色の折り紙は、正反射率が38%程度であり、金属の銀は正反射率が90%以上である場合が多い。また、人の目が最も明るさを捉えやすいのは550nmの光と言われており、その反射率が高いほど明るく見える傾向がある。そこで、本実施形態では、550nmの光に対する正反射率が40%以上であれば良好な金属調意匠を備えていると判断する。 In the present embodiment, the metallic design property means a metallic texture. Further, in general, the metallic design color, that is, the metallic luster of the metallic design refers to the luster and luster peculiar to the metal, and includes, for example, the matte metallic luster having low brilliance. Specifically, the presence or absence of metallic luster is determined by measuring the average specular reflectance in the light region having a wavelength of 400 nm to 800 nm, and if the specular reflectance is 10% or more, it is determined that there is metallic luster. If the specular reflectance is less than 10%, the matte color tone becomes stronger, and it may be difficult to say that it has a metallic luster. Silver-colored origami, which is widely distributed in general, has a specular reflectance of about 38%, and metallic silver often has a specular reflectance of 90% or more. Further, it is said that the light of 550 nm is most easily captured by the human eye, and the higher the reflectance, the brighter the light tends to appear. Therefore, in the present embodiment, if the specular reflectance with respect to light of 550 nm is 40% or more, it is determined that a good metal-like design is provided.

[金属調意匠積層体1]
図1は、本実施形態に係る金属調意匠積層体の構成を模式的に示す断面図である。
本実施形態に係る金属調意匠積層体1は、基材2、下地層8、シリカナノ粒子層4、銀ナノ粒子層6、及びオーバーコート層7をこの順に備えている。以下、各層の詳細について説明する。
[Metallic design laminate 1]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of the metal-like design laminate according to the present embodiment.
The metal-like design laminate 1 according to the present embodiment includes a base material 2, a base layer 8, a silica nanoparticle layer 4, a silver nanoparticle layer 6, and an overcoat layer 7 in this order. The details of each layer will be described below.

[基材2]
基材2は、シリカナノ粒子層4や下地層8を支持する層である。このため、基材2は、シリカナノ粒子層4や下地層8を支持・形成することが可能であり、且つ非金属であれば、その種類を問わない。基材2としては、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム、三酢酸セルロース(TAC)フィルム、ポリメタクリル酸エステルフィルム、ポリプロピレンフィルム等のフィルムが挙げられる。
基材2の表面は、シリカナノ粒子層4や下地層8の形成が容易になるように処理が施されていてもよい。基材2がフィルムの場合、表面に施す処理としては、例えば、コロナ処理が挙げられる。
[Base material 2]
The base material 2 is a layer that supports the silica nanoparticle layer 4 and the base layer 8. Therefore, the base material 2 may be of any type as long as it can support and form the silica nanoparticle layer 4 and the base layer 8 and is non-metal. Examples of the base material 2 include films such as PET (polyethylene terephthalate) film, cellulose triacetate (TAC) film, polymethacrylic acid ester film, and polypropylene film.
The surface of the base material 2 may be treated so that the silica nanoparticle layer 4 and the base layer 8 can be easily formed. When the base material 2 is a film, the treatment applied to the surface includes, for example, a corona treatment.

[シリカナノ粒子層4]
シリカナノ粒子層4は、シリカナノ粒子3とポリビニルアルコール(PVA)とを含む層であり、基材2或いは下地層8上に形成された層である。シリカナノ粒子層4は、銀ナノ粒子層6を形成するために用いる銀ナノ粒子層用塗工液を塗布した際の受容層となる層である。そのため、シリカナノ粒子3の含有量が多いほどシリカナノ粒子層4は、多孔質な膜となり、銀ナノ粒子層用塗工液に含まれる溶媒を吸収することができるので、銀ナノ粒子5同士を隙間なく固定することができる。
[Silica nanoparticle layer 4]
The silica nanoparticle layer 4 is a layer containing silica nanoparticles 3 and polyvinyl alcohol (PVA), and is a layer formed on the base material 2 or the base layer 8. The silica nanoparticle layer 4 is a layer that serves as a receiving layer when the coating liquid for the silver nanoparticle layer used for forming the silver nanoparticle layer 6 is applied. Therefore, as the content of the silica nanoparticles 3 increases, the silica nanoparticles layer 4 becomes a porous film and can absorb the solvent contained in the coating liquid for the silver nanoparticles layer, so that the silver nanoparticles 5 are gaped with each other. Can be fixed without.

シリカナノ粒子3の平均一次粒子径(D50)は、5nm以上100nm以下の範囲内であることが好ましく、より好ましくは、10nm以上40nm以下の範囲内である。シリカナノ粒子3の平均一次粒子径(D50)が5nm未満では、ポリビニルアルコールと混合した場合にシリカナノ粒子3の分散性が悪くなり、均一に塗工できない可能性がある。一方、シリカナノ粒子3の平均一次粒子径(D50)が100nm超では、銀ナノ粒子5の大きさによっては、銀ナノ粒子5がシリカナノ粒子層4中に入り込んでしまい、金属調意匠性がなくなってしまう場合や金属調意匠性が低くなってしまう場合がある。
なお、本実施形態において、シリカナノ粒子3の平均一次粒子径(D50)は、Nanotrac UPA−EX150粒度分布計(動的光散乱法、日機装社製)を用い、0.1質量%水溶液にて測定した粒度分布から求めることができる。
The average primary particle size (D50) of the silica nanoparticles 3 is preferably in the range of 5 nm or more and 100 nm or less, and more preferably in the range of 10 nm or more and 40 nm or less. If the average primary particle size (D50) of the silica nanoparticles 3 is less than 5 nm, the dispersibility of the silica nanoparticles 3 deteriorates when mixed with polyvinyl alcohol, and there is a possibility that uniform coating cannot be performed. On the other hand, when the average primary particle diameter (D50) of the silica nanoparticles 3 exceeds 100 nm, the silver nanoparticles 5 enter the silica nanoparticles layer 4 depending on the size of the silver nanoparticles 5, and the metal-like design is lost. In some cases, the metal-like design may be reduced.
In the present embodiment, the average primary particle size (D50) of the silica nanoparticles 3 is measured with a 0.1% by mass aqueous solution using a Nanotrac UPA-EX150 particle size distribution meter (dynamic light scattering method, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). It can be obtained from the particle size distribution.

また、シリカナノ粒子層4は、シリカナノ粒子層4の質量に対して、シリカナノ粒子3を50質量%以上95質量%以下の範囲内で含有し、ポリビニルアルコールを5質量%以上50質量%以下の範囲内で含有していることが好ましい。また、シリカナノ粒子層4の膜厚は、200nm以上2μm以下の範囲内であって、銀ナノ粒子層6の膜厚よりも厚いことが好ましい。シリカナノ粒子3の含有量が50質量%未満ではシリカナノ粒子層4の多孔質性が少なくなる(低くなる)ことで、銀ナノ粒子層用塗工液を塗布した際に銀ナノ粒子層用塗工液に含まれる溶媒の吸収が遅くなることがある。その場合には、銀ナノ粒子5が分散状態になることから粒子間距離が長くなってしまい、金属調意匠性が低くなってしまう場合がある。また、シリカナノ粒子3の含有量が95質量%超では、塗膜化できない場合がある。また、ポリビニルアルコールの含有量が5質量%未満では、塗膜化できない場合がある。また、ポリビニルアルコールの含有量が50質量%超では、シリカナノ粒子層4の多孔質性が少なくなる(低くなる)ことで、銀ナノ粒子層用塗工液を塗布した際に銀ナノ粒子層用塗工液に含まれる溶媒の吸収が遅くなることがある。その場合には、銀ナノ粒子5が分散状態になることから粒子間距離が長くなってしまい、金属調意匠性が低くなってしまう場合がある。 Further, the silica nanoparticle layer 4 contains silica nanoparticles 3 in a range of 50% by mass or more and 95% by mass or less and polyvinyl alcohol in a range of 5% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the mass of the silica nanoparticle layer 4. It is preferable that it is contained in. Further, the film thickness of the silica nanoparticle layer 4 is preferably in the range of 200 nm or more and 2 μm or less, which is thicker than the film thickness of the silver nanoparticle layer 6. When the content of the silica nanoparticles 3 is less than 50% by mass, the porosity of the silica nanoparticle layer 4 becomes low (low), so that when the coating liquid for the silver nanoparticle layer is applied, the coating for the silver nanoparticle layer is applied. Absorption of the solvent contained in the liquid may be delayed. In that case, since the silver nanoparticles 5 are in a dispersed state, the distance between the particles becomes long, and the metal design may be deteriorated. Further, if the content of the silica nanoparticles 3 exceeds 95% by mass, it may not be possible to form a coating film. Further, if the content of polyvinyl alcohol is less than 5% by mass, it may not be possible to form a coating film. Further, when the content of polyvinyl alcohol exceeds 50% by mass, the porosity of the silica nanoparticle layer 4 becomes low (low), so that when the coating liquid for the silver nanoparticle layer is applied, it is used for the silver nanoparticle layer. Absorption of the solvent contained in the coating liquid may be delayed. In that case, since the silver nanoparticles 5 are in a dispersed state, the distance between the particles becomes long, and the metal design may be deteriorated.

また、シリカナノ粒子層4の膜厚が200nm未満では、銀ナノ粒子層用塗工液を均一に塗工できない場合がある。また、シリカナノ粒子層4の膜厚が2μm超では、柔軟性の観点で不都合となる場合がある。
また、シリカナノ粒子層4の膜厚が銀ナノ粒子層6の膜厚よりも薄いと、十分な塗膜強度を得られない場合がある。
Further, if the film thickness of the silica nanoparticle layer 4 is less than 200 nm, the coating liquid for the silver nanoparticle layer may not be uniformly applied. Further, if the film thickness of the silica nanoparticle layer 4 exceeds 2 μm, it may be inconvenient from the viewpoint of flexibility.
Further, if the film thickness of the silica nanoparticle layer 4 is thinner than the film thickness of the silver nanoparticle layer 6, sufficient coating film strength may not be obtained.

また、ポリビニルアルコールは、ケン化度が98%以上の完全ケン化型ポリビニルアルコール、または、水酸基の一部がシラノール基及びエチレンオキサイド基の少なくとも一種に変性した完全ケン化型変性ポリビニルアルコールであることが好ましい。ケン化度が低い場合、即ちケン化度が98%未満の場合ではシリカナノ粒子3のポリビニルアルコール中における分散性が悪く(低く)なってしまう場合がある。また、膜強度が弱くなり(低下し)、塗膜化するのに多量のシリカナノ粒子層用塗工液が必要となってしまう場合がある。シラノール基を持つポリビニルアルコールは、シリカナノ粒子3と結合し、少量添加でも塗膜化することが可能である。また、エチレンオキサイド基を持つポリビニルアルコールは、添加することでシリカナノ粒子層用塗工液の親水性が増すため、銀ナノ粒子層用塗工液を塗布した際に溶剤(溶媒)等の吸収性が高まり、銀ナノ粒子5同士を隙間なく固定することができる。 The polyvinyl alcohol is a completely saponified polyvinyl alcohol having a saponification degree of 98% or more, or a completely saponified modified polyvinyl alcohol in which a part of the hydroxyl group is modified to at least one of a silanol group and an ethylene oxide group. Is preferable. When the degree of saponification is low, that is, when the degree of saponification is less than 98%, the dispersibility of the silica nanoparticles 3 in polyvinyl alcohol may be poor (low). In addition, the film strength may be weakened (decreased), and a large amount of a coating liquid for a silica nanoparticle layer may be required to form a coating film. Polyvinyl alcohol having a silanol group binds to silica nanoparticles 3 and can form a coating film even if a small amount is added. Further, since polyvinyl alcohol having an ethylene oxide group increases the hydrophilicity of the coating liquid for the silica nanoparticle layer by adding it, the absorbency of a solvent (solvent) or the like when the coating liquid for the silver nanoparticle layer is applied. Can be increased, and the silver nanoparticles 5 can be fixed to each other without gaps.

また、上述のシリカナノ粒子層用塗工液は、シリカナノ粒子と、分散剤と、分散媒とを少なくとも備えており、分散媒は水であることが好ましい。そして、その塗液固形分は、シリカナノ粒子層用塗工液の質量に対して、2質量%以上20質量%以下の範囲内であることが好ましい。固形分が2質量%未満では、シリカナノ粒子層用塗工液の乾燥が不十分になり、十分な塗膜強度を得られない場合がある。また、固形分が20質量%超では、シリカナノ粒子層用塗工液中においてシリカナノ粒子3の分散性が悪化し塗工性が悪化する場合がある。 Further, the above-mentioned coating liquid for the silica nanoparticle layer includes at least silica nanoparticles, a dispersant, and a dispersion medium, and the dispersion medium is preferably water. The solid content of the coating liquid is preferably in the range of 2% by mass or more and 20% by mass or less with respect to the mass of the coating liquid for the silica nanoparticle layer. If the solid content is less than 2% by mass, the coating liquid for the silica nanoparticle layer is insufficiently dried, and sufficient coating film strength may not be obtained. Further, when the solid content exceeds 20% by mass, the dispersibility of the silica nanoparticles 3 may be deteriorated in the coating liquid for the silica nanoparticle layer, and the coatability may be deteriorated.

[銀ナノ粒子層6]
銀ナノ粒子層6は、銀ナノ粒子5を含む層であり、シリカナノ粒子層4上に形成された層である。銀ナノ粒子層6は、金属調意匠色を呈する層である。
また、シリカナノ粒子層4上の銀ナノ粒子層6は、正反射率が10%以上であれば好ましい。より好ましくは50%以上であり、正反射率が90%以上であれば、銀本来の高い金属調意匠性が得られる。
[Silver nanoparticle layer 6]
The silver nanoparticle layer 6 is a layer containing silver nanoparticles 5 and is a layer formed on the silica nanoparticle layer 4. The silver nanoparticle layer 6 is a layer exhibiting a metallic design color.
The silver nanoparticle layer 6 on the silica nanoparticle layer 4 is preferably having a specular reflectance of 10% or more. More preferably, it is 50% or more, and when the specular reflectance is 90% or more, the high metallic design property inherent in silver can be obtained.

また、銀ナノ粒子層6は、シリカナノ粒子層4よりも膜厚が薄く、銀ナノ粒子層6の膜厚が10nm以上1μm以下の範囲内であり、且つ平面視で、少なくとも一部が互いに不連続の状態にある島状構造を形成していれば好ましい。銀ナノ粒子層6の膜厚が上記数値範囲内であり、且つ銀ナノ粒子層6の表面が島状構造を形成していれば、高い金属調意匠性を得つつ、電磁波透過膜として使用することができる。ここで、「島状構造」とは、銀ナノ粒子5の集合体である粒子塊(所謂「島」)同士が各々独立しており、それらの粒子が、互いに僅かに離間し又は一部接触した状態で敷き詰められてなる構造を意味する。また、「不連続の状態」とは、特に限定されるものではなく、島状、クラックが形成された状態などが含まれる。なお、個々の「粒子塊(島)」の幅は、特に限定されるものではなく、例えば、平面視で50nm以上500nm以下の範囲内である。また、島同士の間隔(クラックの幅)は、例えば、1nm以上10nm以下の範囲内である。島同士の間隔(クラックの幅)が上記数値範囲内であれば、良好な電磁波透過性が確実に得られる。また、電磁波はクラック等の「不連続な部分」があるため、透過できると考えられる。 Further, the silver nanoparticle layer 6 is thinner than the silica nanoparticle layer 4, the thickness of the silver nanoparticle layer 6 is within the range of 10 nm or more and 1 μm or less, and at least a part of the silver nanoparticle layer 6 is incompatible with each other in a plan view. It is preferable that an island-like structure in a continuous state is formed. If the film thickness of the silver nanoparticle layer 6 is within the above numerical range and the surface of the silver nanoparticle layer 6 forms an island-like structure, it is used as an electromagnetic wave transmitting film while obtaining high metal-like design. be able to. Here, the "island-like structure" means that the particle masses (so-called "islands"), which are aggregates of silver nanoparticles 5, are independent of each other, and the particles are slightly separated from each other or partially in contact with each other. It means a structure that is laid out in a state of being spread. The "discontinuous state" is not particularly limited, and includes an island shape, a state in which cracks are formed, and the like. The width of each "particle mass (island)" is not particularly limited, and is, for example, in the range of 50 nm or more and 500 nm or less in a plan view. The distance between the islands (crack width) is, for example, in the range of 1 nm or more and 10 nm or less. If the distance between the islands (crack width) is within the above numerical range, good electromagnetic wave transmission can be reliably obtained. In addition, it is considered that electromagnetic waves can be transmitted because they have "discontinuous parts" such as cracks.

銀ナノ粒子層6は、厚み方向には銀ナノ粒子5が少なくとも1層以上で並んでいれば金属調意匠性が得られる。よって、銀ナノ粒子層6の厚みは、銀ナノ粒子層6に含まれる銀ナノ粒子5の最小の大きさである10nm以上であることが好ましい。また、銀ナノ粒子層6の厚みが、1μm以上であるとコストが高くなり、電磁波透過性が低下することがある。 The silver nanoparticle layer 6 has a metallic design property if at least one or more silver nanoparticles 5 are arranged in the thickness direction. Therefore, the thickness of the silver nanoparticle layer 6 is preferably 10 nm or more, which is the minimum size of the silver nanoparticles 5 contained in the silver nanoparticle layer 6. Further, if the thickness of the silver nanoparticle layer 6 is 1 μm or more, the cost increases and the electromagnetic wave transmission may decrease.

銀ナノ粒子層6は、銀ナノ粒子5以外にも非反応性樹脂、光硬化性樹脂等のバインダー成分を、銀ナノ粒子層6の質量に対して、1質量%以上10質量%以下の範囲内で含んでいてもよい。バインダー成分が10質量%を超えると銀ナノ粒子5の濃度が下がり、金属調意匠性が低下したり、硬化収縮によるカールが強くなったりする傾向がある。また、バインダー成分が1質量%以下では、塗膜の硬度が十分でないため、オーバーコート層7を形成した際に銀ナノ粒子5がオーバーコート層7内に移行してしまい、金属調意匠性が低下してしまうことがある。 In addition to the silver nanoparticles 5, the silver nanoparticles layer 6 contains a binder component such as a non-reactive resin or a photocurable resin in a range of 1% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the mass of the silver nanoparticles layer 6. May be included within. When the binder component exceeds 10% by mass, the concentration of the silver nanoparticles 5 tends to decrease, the metal design property tends to decrease, and the curl due to curing shrinkage tends to be strong. Further, when the binder component is 1% by mass or less, the hardness of the coating film is not sufficient, so that when the overcoat layer 7 is formed, the silver nanoparticles 5 migrate into the overcoat layer 7, resulting in a metallic design property. It may decrease.

また、上述の非反応性樹脂としては、具体的には硝酸セルロース、アクリル樹脂等の樹脂が挙げられる。また、光硬化性樹脂としては、重合性化合物である不飽和二重結合を有する化合物、例えばアクリル酸、メタクリル酸を有する化合物と、電離放射線によりラジカル種を発生する光重合開始剤と、を含む樹脂等が挙げられる。なお、本実施形態で使用可能な不飽和二重結合を有する化合物の具体例については、後述する。
また、上述の光重合開始剤は、上述の重合性化合物を光重合させるための開始剤である。このため、上述の重合性化合物を光重合させることが可能であれば、その種類を問わない。なお、本実施形態で使用可能な光重合開始剤の具体例については、後述する。
Specific examples of the above-mentioned non-reactive resin include resins such as cellulose nitrate and acrylic resin. Further, the photocurable resin includes a compound having an unsaturated double bond which is a polymerizable compound, for example, a compound having acrylic acid and methacrylic acid, and a photopolymerization initiator which generates a radical species by ionizing radiation. Examples include resin. Specific examples of the compound having an unsaturated double bond that can be used in this embodiment will be described later.
Further, the above-mentioned photopolymerization initiator is an initiator for photopolymerizing the above-mentioned polymerizable compound. Therefore, any type of the above-mentioned polymerizable compound can be photopolymerized as long as it can be photopolymerized. Specific examples of the photopolymerization initiator that can be used in this embodiment will be described later.

銀ナノ粒子層6に含まれる銀ナノ粒子5の平均一次粒子径(D50)は、10nm以上200nm以下の範囲内であることが好ましい。銀ナノ粒子5の平均一次粒子径(D50)が10nm未満であるとシリカナノ粒子層4中に銀ナノ粒子5が入り込み、シリカナノ粒子層4の表面に銀ナノ粒子5が並ばずに金属調意匠性が低下する場合がある。また、銀ナノ粒子5の平均一次粒子径(D50)が200nm超であると、銀ナノ粒子層用塗工液中における銀ナノ粒子5の分散性が低下し、ムラが発生し金属調意匠性が低下してしまう場合がある。 The average primary particle diameter (D50) of the silver nanoparticles 5 contained in the silver nanoparticles layer 6 is preferably in the range of 10 nm or more and 200 nm or less. When the average primary particle diameter (D50) of the silver nanoparticles 5 is less than 10 nm, the silver nanoparticles 5 enter the silica nanoparticles layer 4, and the silver nanoparticles 5 do not line up on the surface of the silica nanoparticles 4 and have a metallic design. May decrease. Further, when the average primary particle diameter (D50) of the silver nanoparticles 5 is more than 200 nm, the dispersibility of the silver nanoparticles 5 in the coating liquid for the silver nanoparticles layer is lowered, unevenness is generated, and the metal design property is obtained. May decrease.

なお、本実施形態において、銀ナノ粒子5の平均一次粒子径(D50)は、Nanotrac UPA−EX150粒度分布計(動的光散乱法、日機装社製)を用い、0.1質量%トルエン溶液にて測定した粒度分布から求めた。
また、銀ナノ粒子5の表面は、例えば、1級アミノ基を有するアルキルアミン、或いは1級アミノ基と3級アミノ基とを有するアルキルジアミンを主成分として含む保護分子により覆われていることが好ましい。ここでいう「主成分」とは、銀ナノ粒子5の表面を覆っている複数の保護分子のうち最も多い成分(分子)をいう。
In the present embodiment, the average primary particle size (D50) of the silver nanoparticles 5 is adjusted to a 0.1 mass% toluene solution using a Nanotrac UPA-EX150 particle size distribution meter (dynamic light scattering method, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). It was obtained from the particle size distribution measured in the above.
Further, the surface of the silver nanoparticles 5 may be covered with, for example, an alkylamine having a primary amino group or a protective molecule containing an alkyldiamine having a primary amino group and a tertiary amino group as a main component. preferable. The "main component" here means the most abundant component (molecule) among the plurality of protective molecules covering the surface of the silver nanoparticles 5.

[オーバーコート層7]
オーバーコート層7は、銀ナノ粒子層6上に設けた層であり、0.1μm以上10μm以下の厚みを有する透明な層である。ここで「透明な層」とは、JIS-K-7361に準じて、ヘイズメーターで測定した全光線透過率が90%以上である層を意味する。オーバーコート層7の厚みが0.1μm未満では、オーバーコート層7の強度を十分に高めることができない可能性がある。また、オーバーコート層7の厚みが10μm超では、金属調意匠積層体全体にカールが生じたり、銀ナノ粒子層6の金属調意匠性が低下したりする場合がある。
また、オーバーコート層7は、銀ナノ粒子層6の色調が変化しないという条件、及び銀ナノ粒子層6と密着可能であるという条件を満たしている必要がある。
[Overcoat layer 7]
The overcoat layer 7 is a layer provided on the silver nanoparticle layer 6 and is a transparent layer having a thickness of 0.1 μm or more and 10 μm or less. Here, the "transparent layer" means a layer having a total light transmittance of 90% or more measured by a haze meter according to JIS-K-7361. If the thickness of the overcoat layer 7 is less than 0.1 μm, the strength of the overcoat layer 7 may not be sufficiently increased. Further, if the thickness of the overcoat layer 7 exceeds 10 μm, the entire metal-designed laminate may be curled or the metal-like design of the silver nanoparticle layer 6 may be deteriorated.
Further, the overcoat layer 7 needs to satisfy the condition that the color tone of the silver nanoparticle layer 6 does not change and the condition that it can adhere to the silver nanoparticle layer 6.

なお、オーバーコート層7は、例えば、市販のクリアラッカースプレーや、下地層8と同じ(メタ)アクリル酸エステル化合物を用いて形成することができる。オーバーコート層7は、例えば、1種類または2種類以上の(メタ)アクリル酸エステル化合物を重合させて形成した層であってもよい。より詳しくは、オーバーコート層7は、1種類または2種類以上のポリエステルウレタンアクリレート等を用いて形成された層であって、例えば、オーバーコート層用塗工液を大気中で硬化させた層である。ここで、上述した「大気中」とは、大気中における窒素濃度と同じ、またはそれ以下の窒素濃度における環境下を意味する。なお、オーバーコート層7は、電離放射線により重合開始種を発生する化合物、例えば、光重合開始剤を含んでいてもよい。
また、オーバーコート層7は、例えば、銀ナノ粒子層6の形成に用いた非反応性樹脂や光硬化性樹脂等のバインダー成分を用いて形成してもよい。
また、オーバーコート層7は、例えば、市販の透明粘着フィルムなどを用いて貼り付けてもよい。
The overcoat layer 7 can be formed, for example, by using a commercially available clear lacquer spray or the same (meth) acrylic acid ester compound as the base layer 8. The overcoat layer 7 may be, for example, a layer formed by polymerizing one type or two or more types of (meth) acrylic acid ester compounds. More specifically, the overcoat layer 7 is a layer formed by using one or more types of polyester urethane acrylate or the like, and is, for example, a layer obtained by curing the coating liquid for the overcoat layer in the air. be. Here, the above-mentioned "atmosphere" means an environment having a nitrogen concentration equal to or lower than the nitrogen concentration in the atmosphere. The overcoat layer 7 may contain a compound that generates a polymerization initiator by ionizing radiation, for example, a photopolymerization initiator.
Further, the overcoat layer 7 may be formed by using, for example, a binder component such as a non-reactive resin or a photocurable resin used for forming the silver nanoparticle layer 6.
Further, the overcoat layer 7 may be attached using, for example, a commercially available transparent adhesive film or the like.

[下地層8]
下地層8は、シリカナノ粒子層4を支持する層であり、4μm以上60μm以下の厚みを有する層である。下地層8は、例えば、1種類または2種類以上の(メタ)アクリル酸エステル化合物を重合させて形成した層である。より詳しくは、下地層8は、1種類または2種類以上のウレタンアクリルオリゴマー等を用いて形成された層であって、例えば、下地層8を形成するための塗工液である下地層用塗工液を大気中で硬化させて形成した層である。ここで、上述した「大気中」とは、大気中における窒素濃度と同じ、またはそれ以下の窒素濃度における環境下を意味する。なお、下地層8は、電離放射線により重合開始種を発生する化合物、例えば、光重合開始剤を含んでいてもよい。また、本実施形態では、下地層8を設けず、基材2上にシリカナノ粒子層4を直接形成してもよい。つまり、下地層8は、必要に応じて設ければよい。なお、下地層8を設けず、基材2上にシリカナノ粒子層4を直接形成することで、下地層8を設けた場合と比較して、金属調意匠積層体1全体にさらに優れた柔軟性を付与することが可能となる。
[Underground layer 8]
The base layer 8 is a layer that supports the silica nanoparticle layer 4 and has a thickness of 4 μm or more and 60 μm or less. The base layer 8 is, for example, a layer formed by polymerizing one type or two or more types of (meth) acrylic acid ester compounds. More specifically, the base layer 8 is a layer formed by using one type or two or more types of urethane acrylic oligomers, and is, for example, a coating for the base layer which is a coating liquid for forming the base layer 8. It is a layer formed by curing the working liquid in the air. Here, the above-mentioned "atmosphere" means an environment having a nitrogen concentration equal to or lower than the nitrogen concentration in the atmosphere. The base layer 8 may contain a compound that generates a polymerization initiator by ionizing radiation, for example, a photopolymerization initiator. Further, in the present embodiment, the silica nanoparticle layer 4 may be directly formed on the base material 2 without providing the base layer 8. That is, the base layer 8 may be provided as needed. By forming the silica nanoparticle layer 4 directly on the base material 2 without providing the base layer 8, the flexibility of the entire metal design laminate 1 is further improved as compared with the case where the base layer 8 is provided. Can be given.

(金属調意匠積層体1の製造方法)
上述した本実施形態に係る金属調意匠積層体1に備わるシリカナノ粒子層4を作製する上で必要となるシリカナノ粒子層用塗工液の調整についてまず説明する。次に、銀ナノ粒子層6を作製する上で必要となる銀ナノ粒子5の合成方法について説明する。次に、銀ナノ粒子5を含んだ銀ナノ粒子分散液(銀ナノ粒子層用塗工液)の調製等について説明する。次に、下地層8を形成するために用いる下地層用塗工液の調製等について説明する。そして、最後に、オーバーコート層7を形成するために用いるオーバーコート層用塗工液の調製等について説明する。
(Manufacturing method of metal design laminate 1)
First, the preparation of the coating liquid for the silica nanoparticle layer required for producing the silica nanoparticle layer 4 provided in the metal design laminate 1 according to the present embodiment described above will be described. Next, a method for synthesizing the silver nanoparticles 5 required for producing the silver nanoparticle layer 6 will be described. Next, preparation of a silver nanoparticle dispersion liquid (coating liquid for a silver nanoparticle layer) containing silver nanoparticles 5 and the like will be described. Next, preparation of a coating liquid for the base layer used for forming the base layer 8 and the like will be described. Finally, the preparation of the coating liquid for the overcoat layer used for forming the overcoat layer 7 and the like will be described.

[シリカナノ粒子層用塗工液の調製及びシリカナノ粒子層4の形成]
本実施形態に係るシリカナノ粒子3は、平均一次粒子径(D50)が5nm以上100nm以下の範囲内であって、水に分散可能であれば、気相法シリカ、コロイダルシリカどちらでもかまわない。気相法シリカとは、二酸化ケイ素を主体とする合成ケイ素化合物である合成シリカの中で、四塩化ケイ素を水素及び酸素と共に燃焼して作るいわゆる乾式法または気相法により合成される超微粒子シリカである。気相法シリカは、平均一次粒子径(D50)が5nm〜20nm程度のものが多い。このような気相法シリカとしては、例えば、日本アエロジル社のAEROSILシリーズ、トクヤマ社のレオロシールシリーズなどがある。コロイダルシリカは、平均一次粒子径(D50)が9nm〜200nm程度で球状であり、このようなコロイダルシリカとしては、例えば、日産化学工業社のスノーテックスシリーズ、触媒化成工業社のカタロイド−Sシリーズ、扶桑化学工業社の高純度コロイダルシリカPLシリーズなどがある。これらはシリカナノ粒子水分散液にしてからポリビニルアルコール水溶液と混合することが好ましい。
[Preparation of coating liquid for silica nanoparticle layer and formation of silica nanoparticle layer 4]
The silica nanoparticles 3 according to the present embodiment may be either vapor phase silica or colloidal silica as long as the average primary particle size (D50) is within the range of 5 nm or more and 100 nm or less and can be dispersed in water. Gas phase method silica is ultrafine silica synthesized by the so-called dry method or vapor phase method, which is made by burning silicon tetrachloride together with hydrogen and oxygen in synthetic silica which is a synthetic silicon compound mainly composed of silicon dioxide. Is. Most of the vapor phase silica has an average primary particle size (D50) of about 5 nm to 20 nm. Examples of such vapor phase silica include the AEROSIL series manufactured by Aerosil Japan Co., Ltd. and the Leolosil series manufactured by Tokuyama Corporation. Colloidal silica has an average primary particle size (D50) of about 9 nm to 200 nm and is spherical. Examples of such colloidal silica include the Snowtex series of Nissan Chemical Industries, Ltd. and the Cataloid-S series of Catalytic Chemical Industries, Ltd. There are high-purity colloidal silica PL series of Fuso Chemical Industries, Ltd. It is preferable that these are made into an aqueous dispersion of silica nanoparticles and then mixed with an aqueous solution of polyvinyl alcohol.

また、本実施形態に係るポリビニルアルコールは、ケン化度が98%以上の完全ケン化型ポリビニルアルコールまたは、水酸基、酢酸基以外の官能基を有する完全ケン化型変性ポリビニルアルコールである。本実施形態に係るポリビニルアルコールとしては、例えば、クラレ社のポバールシリーズや、三菱ケミカル社のゴーセノールシリーズなどがある。変性ポリビニルアルコールとしては、水酸基の一部をシラノール基及びエチレンオキサイド基の少なくとも一種に変性したものが挙げられる。ポリビニルアルコールは、一種単独のみならず二種以上を併用することもできる。ポリビニルアルコールは、その構造単位に水酸基を有するが、この水酸基とシリカナノ粒子3表面のシラノール基とが水素結合を形成して、シリカナノ粒子3の二次粒子を鎖単位とする三次元網目構造を形成しやすくする。これは三次元網目構造の形成によって、空隙率の高い多孔質構造の受容層を形成し得るものと考えられる。また、本実施形態に係るポリビニルアルコールは、ケン化度が高いので、熱湯を作製し、その中に少しずつポリビニルアルコールを溶解し、ポリビニルアルコール水溶液を作製した後、そのポリビニルアルコール水溶液と、上述のシリカナノ粒子3を含んだシリカナノ粒子水分散液とを混合することが好ましい。 The polyvinyl alcohol according to the present embodiment is a completely saponified polyvinyl alcohol having a saponification degree of 98% or more, or a completely saponified modified polyvinyl alcohol having a functional group other than a hydroxyl group and an acetic acid group. Examples of the polyvinyl alcohol according to the present embodiment include Kuraray's Poval series and Mitsubishi Chemical's Gosenol series. Examples of the modified polyvinyl alcohol include those in which a part of the hydroxyl group is modified to at least one of a silanol group and an ethylene oxide group. As for polyvinyl alcohol, not only one type alone but also two or more types can be used in combination. Polyvinyl alcohol has a hydroxyl group in its structural unit, and this hydroxyl group and a silanol group on the surface of the silica nanoparticles 3 form a hydrogen bond to form a three-dimensional network structure in which the secondary particles of the silica nanoparticles 3 are chain units. Make it easier. It is considered that this can form a receiving layer having a porous structure with a high porosity by forming a three-dimensional network structure. Further, since the polyvinyl alcohol according to the present embodiment has a high degree of saponification, boiling water is prepared, polyvinyl alcohol is dissolved in the hot water little by little to prepare a polyvinyl alcohol aqueous solution, and then the polyvinyl alcohol aqueous solution and the above-mentioned polyvinyl alcohol are added. It is preferable to mix with the silica nanoparticles aqueous dispersion containing the silica nanoparticles 3.

本実施形態では、このようにして調製したシリカナノ粒子層用塗工液を、基材2上或いは下地層8上に塗布し乾燥させることで、シリカナノ粒子層4を形成する。
なお、本実施形態において、上述した成分以外に、必要に応じて相溶性のある添加物、例えば、可塑剤、安定剤、界面活性剤、レベリング剤、カップリング剤などを、本実施形態の目的を損なわない範囲で添加することができる。但し、カールを抑制するため、或いは硬度を上げるためのフィラー類は、透過率の低下や分散性に不具合を生じるため加えないことが好ましい。
In the present embodiment, the silica nanoparticle layer 4 is formed by applying the coating liquid for the silica nanoparticle layer thus prepared on the base material 2 or the base layer 8 and drying it.
In the present embodiment, in addition to the above-mentioned components, if necessary, compatible additives such as plasticizers, stabilizers, surfactants, leveling agents, coupling agents and the like are used as objects of the present embodiment. Can be added within a range that does not impair. However, it is preferable not to add fillers for suppressing curl or increasing hardness because they cause a decrease in transmittance and a problem in dispersibility.

[銀ナノ粒子5の合成]
銀ナノ粒子5を構成する銀の原料としては、含銀化合物のうちで、加熱により容易に分解して金属銀を生成する銀化合物が好ましく使用される。このような銀化合物としては、例えば、蟻酸、酢酸、シュウ酸、マロン酸、安息香酸、フタル酸などのカルボン酸と銀が化合したカルボン酸銀の他、塩化銀、硝酸銀、炭酸銀等がある。そして、それらの銀化合物の中でも、分解により容易に金属を生成し、かつ、銀以外の不純物を生じにくい観点からシュウ酸銀が好ましく用いられる。シュウ酸銀は、銀含有率が高いとともに、加熱によりシュウ酸イオンが二酸化炭素として分解除去される。このために、還元剤を必要とせず熱分解により金属銀がそのまま得られ、不純物が残留しにくい点で有利といえる。
[Synthesis of silver nanoparticles 5]
Among the silver-containing compounds, a silver compound that easily decomposes by heating to produce metallic silver is preferably used as a raw material for silver constituting the silver nanoparticles 5. Examples of such a silver compound include silver carboxylic acid obtained by combining silver with a carboxylic acid such as formic acid, acetic acid, oxalic acid, malonic acid, benzoic acid, and phthalic acid, as well as silver chloride, silver nitrate, and silver carbonate. .. Among these silver compounds, silver oxalate is preferably used from the viewpoint of easily forming a metal by decomposition and less likely to generate impurities other than silver. Silver oxalate has a high silver content, and oxalate ions are decomposed and removed as carbon dioxide by heating. Therefore, it can be said that it is advantageous in that metallic silver can be obtained as it is by thermal decomposition without the need for a reducing agent, and impurities are unlikely to remain.

本実施形態では、上記銀化合物に所定のアルキルアミン或いはアルキルジアミンを加えて、銀化合物とアルキルアミン或いはアルキルジアミンとの錯化合物を生成させる。この錯化合物は、銀、アルキルアミン或いはアルキルジアミン及びシュウ酸イオンを含んでいる。なお、この錯化合物においては、銀化合物に含まれる各銀原子に対してアミンに含まれる窒素原子がその非共有電子対を介して配位結合することにより、錯化合物を生成しているものと推察される。 In the present embodiment, a predetermined alkylamine or alkyldiamine is added to the silver compound to form a complex compound of the silver compound and the alkylamine or the alkyldiamine. This complex compound contains silver, alkylamines or alkyldiamines and oxalate ions. In this complex compound, the nitrogen atom contained in the amine is coordinated to each silver atom contained in the silver compound via its unshared electron pair to form the complex compound. Inferred.

上記アルキルアミン或いはアルキルジアミンの銀原子への配位の容易さを考慮すると、アミノ基は1級であるRNH(Rは炭化水素基)であることが好ましく、アミノ基が3級であるRN(Rは炭化水素基)であると空間的に困難となる。このため、アルキルジアミンが1級のアミノ基(1級アミノ基)と3級のアミノ基(3級アミノ基)とを備えていれば、1級アミノ基が選択的に銀原子に配位し、3級アミノ基は分子鎖に応じて外側を向くことになる。なお、2級アミノ基は、配位可能であるが、合成上の問題で高価であることと、反応性が1級よりも落ちるため、1級アミノ基及び3級アミノ基の使用が好ましい。 Considering the ease of coordination of the alkylamine or alkyldiamine to the silver atom, the amino group is preferably RNH 2 (R is a hydrocarbon group), which is a primary group, and R, which is a tertiary amino group. If it is 3 N (R is a hydrocarbon group), it becomes spatially difficult. Therefore, if the alkyldiamine has a primary amino group (primary amino group) and a tertiary amino group (tertiary amino group), the primary amino group selectively coordinates with the silver atom. The tertiary amino group faces outward depending on the molecular chain. Although the secondary amino group can be coordinated, it is preferable to use a primary amino group and a tertiary amino group because they are expensive due to synthetic problems and their reactivity is lower than that of the primary group.

このようにして生成した、アミン或いはジアミンが配位した金属銀原子は、その生成後に速やかに凝集し、相互に金属結合を生成して結合して銀ナノ粒子を形成する。この際に、各銀原子に配位したアミン、ジアミンが銀ナノ粒子の表面に保護膜を形成するため、一定の銀原子が集合して銀ナノ粒子を形成した後は、当該アミン、ジアミンの保護膜によってそれ以上の銀原子が結合することが困難になると考えられる。このため、錯化合物に含まれる銀化合物の分解と銀ナノ粒子の生成を、溶媒が存在せず銀原子が極めて高密度に存在する状態で行った場合でも、典型的には、平均一次粒子径(D50)が10nm以上200nm以下の範囲内で粒子径の揃った銀ナノ粒子が安定して得られるものと考えられる。 The metal-silver atom coordinated with amine or diamine thus produced agglomerates rapidly after its formation, forms metal bonds with each other, and forms silver nanoparticles. At this time, since the amine and diamine coordinated to each silver atom form a protective film on the surface of the silver nanoparticles, after a certain number of silver atoms gather to form the silver nanoparticles, the amine and diamine are used. It is thought that the protective film makes it difficult for more silver atoms to bond. Therefore, even when the decomposition of the silver compound contained in the complex compound and the formation of silver nanoparticles are carried out in a state where no solvent is present and silver atoms are present at an extremely high density, the average primary particle diameter is typically average. It is considered that silver nanoparticles having the same particle size can be stably obtained in the range of (D50) of 10 nm or more and 200 nm or less.

銀化合物とアミン、ジアミンとの錯化合物の生成において、銀原子とアミン、ジアミンとのモル比を1:1〜1:4の範囲内とすることが好ましく、1:2〜1:4の範囲内とすることがより好ましい。銀化合物とアミン、ジアミンとの錯化合物の生成において、アミン、ジアミンの量が上記の範囲を超えて少なくなると、アミン、ジアミンが配位していない銀原子の割合が増加し、得られる銀ナノ粒子が肥大するようになる。また、銀原子の2倍量以上のアミン、ジアミンが存在することにより、平均一次粒子径(D50)がほぼ10nm以上200nm以下の範囲内の銀ナノ粒子が安定して得られるようになることから、この程度のアミン、ジアミン量により確実にすべての銀原子がアミン、ジアミンにより配位可能になるものと考える。また、アミン、ジアミンが銀原子の4倍量以上になると、反応系における銀原子の密度が低下して、最終的な銀の回収歩留まりが低下するため、アミン、ジアミンの使用量は、銀原子の4倍量以下とすることが好ましい。また、銀原子とアミン、ジアミンのモル比を1:1程度とする場合には、全てのアミンが銀原子に配位して錯化合物を形成して反応系を保持する分散溶媒が存在しないこととなるため、必要に応じてメタノール等の反応溶媒を混合することも好ましい。また、上記の添加範囲であればアミン、ジアミンの両方を用いてもよい。 In the formation of a complex compound of a silver compound and an amine or diamine, the molar ratio of the silver atom to the amine or diamine is preferably in the range of 1: 1 to 1: 4, and is in the range of 1: 2 to 1: 4. It is more preferable to use the inside. In the formation of a complex compound of a silver compound and an amine or a diamine, when the amount of the amine or the diamine is reduced beyond the above range, the proportion of silver atoms in which the amine or the diamine is not coordinated increases, and the obtained silver nano is obtained. The particles become bloated. Further, since the presence of amines and diamines in an amount of twice or more the amount of silver atoms makes it possible to stably obtain silver nanoparticles having an average primary particle diameter (D50) in the range of approximately 10 nm or more and 200 nm or less. It is considered that all silver atoms can be coordinated by amines and diamines with this amount of amines and diamines. Further, when the amount of amine and diamine is four times or more the amount of silver atom, the density of silver atom in the reaction system decreases, and the final recovery yield of silver decreases. Therefore, the amount of amine and diamine used is silver atom. It is preferable that the amount is 4 times or less of. Further, when the molar ratio of silver atom to amine and diamine is about 1: 1, there is no dispersion solvent in which all amines coordinate with the silver atom to form a complex compound and maintain the reaction system. Therefore, it is also preferable to mix a reaction solvent such as methanol if necessary. Moreover, both amine and diamine may be used within the above addition range.

銀化合物とアミン、ジアミンとの錯化合物を攪拌しながら加熱すると、青色、灰色光沢を呈する懸濁液が得られる。この懸濁液から過剰のアミン、ジアミン等を除去することによって、本実施形態に係る保護分子で表面が被覆された銀ナノ粒子(以下、単に「銀ナノ粒子」とも称する)が得られる。銀化合物とアミン、ジアミンとの錯化合物を加熱して銀ナノ粒子を得る際の条件は、使用する銀化合物やアミン、ジアミンの種類に応じて、熱分解を行う際の温度、圧力、雰囲気などの条件を適宜選択できる。この際に、生成する銀ナノ粒子が、熱分解を行う雰囲気との反応により汚染されたり、銀ナノ粒子の表面を覆う保護膜が分解されたりすることを防止する観点から、アルゴン雰囲気などの不活性雰囲気内で銀化合物の熱分解を行うことが好ましい。一方、銀化合物としてシュウ酸銀を用いる場合には、シュウ酸イオンの分解によって発生する二酸化炭素により反応空間が保護されるため、大気中においてシュウ酸銀とアミン、ジアミンとの錯化合物を加熱することでシュウ酸銀の熱分解が可能である。 When the complex compound of the silver compound, amine and diamine is heated with stirring, a suspension exhibiting a blue or gray luster is obtained. By removing excess amine, diamine, etc. from this suspension, silver nanoparticles whose surface is coated with the protective molecule according to the present embodiment (hereinafter, also simply referred to as "silver nanoparticles") can be obtained. The conditions for heating a complex compound of a silver compound with an amine and a diamine to obtain silver nanoparticles include the temperature, pressure, atmosphere, etc. for thermal decomposition depending on the type of silver compound, amine, and diamine used. Conditions can be selected as appropriate. At this time, from the viewpoint of preventing the generated silver nanoparticles from being contaminated by the reaction with the atmosphere in which thermal decomposition is performed and the protective film covering the surface of the silver nanoparticles being decomposed, an argon atmosphere or the like is not used. It is preferable to thermally decompose the silver compound in the active atmosphere. On the other hand, when silver oxalate is used as the silver compound, the reaction space is protected by carbon dioxide generated by the decomposition of oxalate ions, so that the complex compound of silver oxalate, amine and diamine is heated in the atmosphere. This makes it possible to thermally decompose silver oxalate.

銀化合物の熱分解のために銀化合物とアミン、ジアミンとの錯化合物を加熱する温度は、アミン、ジアミンの脱離を防止する観点から概ね使用するアミン、ジアミンの沸点以下が好ましい。本実施形態では、一般的に80〜130℃程度に加熱することで、アミン、ジアミンで形成された保護膜を有する銀ナノ粒子を得ることができる。
上記の通り、一般に、銀に対して過剰量のアルキルアミンを必要とする他の銀ナノ粒子の合成方法に比べて、本実施形態では、銀原子:アミン、ジアミンの総量が1:1(モル比)でも銀ナノ粒子が高収率で合成できるため、アルキルアミン、アルキルジアミンの使用量を削減できる。また、シュウ酸イオンの熱分解で生じる二酸化炭素は、反応系外に容易に除去されるため、還元剤に由来する副生成物がなく、反応系から銀ナノ粒子の分離も簡単にでき、銀ナノ粒子の純度も高い。
The temperature at which the complex compound of the silver compound and the amine or diamine is heated for the thermal decomposition of the silver compound is preferably equal to or lower than the boiling point of the amine or diamine generally used from the viewpoint of preventing the desorption of the amine or diamine. In the present embodiment, generally, by heating to about 80 to 130 ° C., silver nanoparticles having a protective film formed of amine and diamine can be obtained.
As described above, in this embodiment, the total amount of silver atoms: amines and diamines is 1: 1 (molar), as compared with other methods for synthesizing silver nanoparticles, which generally require an excess amount of alkylamines with respect to silver. Since silver nanoparticles can be synthesized in high yield, the amount of alkylamine and alkyldiamine used can be reduced. In addition, since carbon dioxide generated by the thermal decomposition of oxalate ions is easily removed from the reaction system, there are no by-products derived from the reducing agent, and silver nanoparticles can be easily separated from the reaction system. The purity of nanoparticles is also high.

[銀ナノ粒子分散液の調製及び銀ナノ粒子層6の形成]
本実施形態に係る銀ナノ粒子5を分散媒として用いられる溶剤等に分散させる際、つまり銀ナノ粒子分散液(銀ナノ粒子層用塗工液)を調製する際には、固形成分である銀ナノ粒子5の含有量を、銀ナノ粒子層用塗工液の質量に対して5質量%以上40質量%以下の範囲内とすることが好ましく、銀ナノ粒子層用塗工液に含まれる分散媒の質量に対して5質量%以上40質量%以下の範囲内とすることがより好ましい。銀ナノ粒子5の含有量が5質量%未満では、銀ナノ粒子層用塗工液をシリカナノ粒子層4上に塗工した状態において、銀ナノ粒子5同士の距離が離れることにより、表面プラズモン共鳴に起因する呈色のみが視認されて金属調意匠色を呈さない場合がある。また、銀ナノ粒子5の含有量が40質量%を超えると、銀ナノ粒子層用塗工液中における銀ナノ粒子5の分散性が低下し、銀ナノ粒子層用塗工液中で銀ナノ粒子5が凝集してしまう場合がある。また、銀ナノ粒子5の表面を保護する保護膜を脱離させないような条件で、保護膜を形成する際に用いた過剰のアルキルジアミン等を除去すると共に使用する溶剤で置換することで、保護膜を有する銀ナノ粒子5が分散した分散液(塗工液)を得ることが好ましい。
[Preparation of silver nanoparticle dispersion liquid and formation of silver nanoparticle layer 6]
When the silver nanoparticles 5 according to the present embodiment are dispersed in a solvent or the like used as a dispersion medium, that is, when a silver nanoparticle dispersion liquid (coating liquid for a silver nanoparticle layer) is prepared, silver which is a solid component is used. The content of the nanoparticles 5 is preferably in the range of 5% by mass or more and 40% by mass or less with respect to the mass of the coating liquid for the silver nanoparticle layer, and the dispersion contained in the coating liquid for the silver nanoparticle layer. It is more preferably in the range of 5% by mass or more and 40% by mass or less with respect to the mass of the medium. When the content of the silver nanoparticles 5 is less than 5% by mass, the surface plasmon resonance occurs due to the distance between the silver nanoparticles 5 in the state where the coating liquid for the silver nanoparticles layer is applied on the silica nanoparticles layer 4. In some cases, only the coloring caused by the above is visually recognized and the metallic design color is not exhibited. Further, when the content of the silver nanoparticles 5 exceeds 40% by mass, the dispersibility of the silver nanoparticles 5 in the coating solution for the silver nanoparticles layer decreases, and the silver nanoparticles in the coating solution for the silver nanoparticles layer decrease. The particles 5 may agglomerate. Further, under conditions that the protective film that protects the surface of the silver nanoparticles 5 is not detached, excess alkyldiamine and the like used when forming the protective film are removed and replaced with a solvent used for protection. It is preferable to obtain a dispersion liquid (coating liquid) in which silver nanoparticles 5 having a film are dispersed.

上記保護膜を有する銀ナノ粒子5を分散させる分散媒としては、例えば、トルエン、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、1−ブタノール、日本テルペン化学社製のターピネオールC、ジヒドロターピネオール、テルソルブTHA−90等を挙げることができる。また、これらの溶剤(分散媒)のうち、数種類を混合して用いてもよい。また、上述の溶剤は、銀ナノ粒子層用塗工液中に、銀ナノ粒子層用塗工液全体の97質量%まで含めることができる。なお、銀ナノ粒子層用塗工液に含まれる上記分散媒は、銀ナノ粒子層用塗工液をシリカナノ粒子層4上等に塗布し乾燥させる際に実質的に除去される。
また、本実施形態に係る銀ナノ粒子5を大気等に晒した場合には、低温でもその保護膜が脱離して銀ナノ粒子5の凝集焼結が開始される。このため、保護膜を形成する際に用いた過剰のアルキルアミン、アルキルジアミン等を溶剤に適宜置換する際には、銀ナノ粒子5が大気等に晒されない条件を選択して置換を行うことが好ましい。
Examples of the dispersion medium for dispersing the silver nanoparticles 5 having the protective film include toluene, tetrahydrofuran, cyclohexanone, 1-butanol, terpineol C manufactured by Japan Terpineol Chemical Co., Ltd., dihydroterpineol, tersolve THA-90 and the like. can. Moreover, you may mix and use several kinds of these solvents (dispersion mediums). Further, the above-mentioned solvent can be contained in the coating liquid for the silver nanoparticle layer up to 97% by mass of the entire coating liquid for the silver nanoparticle layer. The dispersion medium contained in the coating liquid for the silver nanoparticle layer is substantially removed when the coating liquid for the silver nanoparticle layer is applied onto the silica nanoparticle layer 4 or the like and dried.
Further, when the silver nanoparticles 5 according to the present embodiment are exposed to the atmosphere or the like, the protective film is desorbed even at a low temperature, and cohesive sintering of the silver nanoparticles 5 is started. Therefore, when appropriately substituting an excess alkylamine, alkyldiamine, or the like used for forming the protective film with a solvent, it is possible to select and replace the conditions under which the silver nanoparticles 5 are not exposed to the atmosphere or the like. preferable.

本実施形態に係る銀ナノ粒子5を分散媒として用いられる溶剤等に分散させる際、分散剤を用いてもよい。分散剤の含有量としては、銀ナノ粒子層用塗工液中に含まれる銀ナノ粒子5の含有量(質量)に対して1質量%以上20質量%以下の範囲内が好ましい。分散剤の含有量が1質量%未満では銀ナノ粒子5が十分に溶剤等に分散せず塗工性が悪くなることがある。また、分散剤の含有量が20質量を超えると金属調意匠性を呈さない場合がある。 When the silver nanoparticles 5 according to the present embodiment are dispersed in a solvent or the like used as a dispersion medium, a dispersant may be used. The content of the dispersant is preferably in the range of 1% by mass or more and 20% by mass or less with respect to the content (mass) of the silver nanoparticles 5 contained in the coating liquid for the silver nanoparticle layer. If the content of the dispersant is less than 1% by mass, the silver nanoparticles 5 may not be sufficiently dispersed in a solvent or the like, resulting in poor coatability. Further, if the content of the dispersant exceeds 20% by mass, the metal design may not be exhibited.

分散剤は、大きく分けてアニオン系、カチオン系、ノニオン系に分類でき、粒子表面の電位や分散媒の種類に応じて適宜選択する。アニオン系の分散剤は、硫酸エステル型、リン酸エステル型、カルボン酸型、スルホン酸型が代表的なもので主にエチレンオキサイド(EO)付加型の分子構造をとるものが多い。カチオン系の分散剤は、第4級アンモニウム塩型でCl塩型、非Cl塩型、EO付加型に分類できる。ノニオン系分散剤は、アルキレンオキサイド付加型、カルカノールアミド型に大別できる。本実施形態に係る銀ナノ粒子5の表面修飾は、アミン錯体となっていることから、特に、アニオン系の分散剤が好ましい。具体的には、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸(塩)、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル琥珀酸塩等が好ましく、特にポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸(塩)が好ましい。具体的には、フォスファノールRB−40、RD−510Y、RD720N、RL−210、RS−410(東邦化学工業)、NIKKOL DDP−8NV、DDP−2、DDP−4、DDP−6、DDP−8、DDP−10(日光ケミカルズ)、プライサーフ A212C、A215C、A208F、M208F、A208A、A208B、A210B、A219B、DB−01、AL、DBS(第一工業製薬社)等を挙げることができるがこの限りではない。 Dispersants can be broadly classified into anionic, cationic, and nonionic dispersants, and are appropriately selected according to the potential of the particle surface and the type of dispersion medium. Typical anionic dispersants are sulfate ester type, phosphoric acid ester type, carboxylic acid type, and sulfonic acid type, and most of them have an ethylene oxide (EO) -added molecular structure. Cationic dispersants can be classified into quaternary ammonium salt type, Cl salt type, non-Cl salt type, and EO addition type. Nonionic dispersants can be roughly classified into alkylene oxide-added type and calcanolamide type. Since the surface modification of the silver nanoparticles 5 according to the present embodiment is an amine complex, an anionic dispersant is particularly preferable. Specifically, polyoxyethylene alkyl ether phosphate (salt), polyoxyethylene alkyl ether sulfate, polyoxyethylene alkyl ether acetate, polyoxyethylene alkyl ether amber and the like are preferable, and polyoxyethylene alkyl ether is particularly preferable. Phosphate (salt) is preferred. Specifically, Phosphanol RB-40, RD-510Y, RD720N, RL-210, RS-410 (Toho Chemical Industry Co., Ltd.), NIKKOL DDP-8NV, DDP-2, DDP-4, DDP-6, DDP- 8. DDP-10 (Nikko Chemicals), Plysurf A212C, A215C, A208F, M208F, A208A, A208B, A210B, A219B, DB-01, AL, DBS (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.), etc. Not as long.

銀ナノ粒子層用塗工液には、銀ナノ粒子層6の表面硬化向上や膜強度向上を目的として、重合性化合物である多官能不飽和二重結合を有する化合物と、光重合開始剤とを加えてもよい。銀ナノ粒子層用塗工液に添加可能な重合性化合物としては、具体的には、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、多塩基酸変性アクリレートであるDPE6A−MS(ジペンタエリスリトールペンタアクリレートコハク酸変性物)、PE3A−MS(ペンタエリスリトールトリアクリレートコハク酸変性物)、DPE6A−MP(ジペンタエリスリトールペンタアクリレートフタル酸変性物)、PE3A−MS(ペンタエリスリトールトリアクリレートフタル酸変性物)等を挙げることができるがこの限りではない。 The coating liquid for the silver nanoparticle layer contains a compound having a polyfunctional unsaturated double bond, which is a polymerizable compound, and a photopolymerization initiator for the purpose of improving the surface curing and film strength of the silver nanoparticle layer 6. May be added. Specific examples of the polymerizable compound that can be added to the coating liquid for the silver nanoparticle layer include pentaerythritol triacrylate, trimethylolpropane triacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, and DPE6A-MS, which is a polybasic acid-modified acrylate. (Dipentaerythritol pentaacrylate succinate modified product), PE3A-MS (pentaerythritol triacrylate succinic acid modified product), DPE6A-MP (dipentaerythritol pentaacrylate phthalic acid modified product), PE3A-MS (pentaerythritol triacrylate phthalate product) Acid-modified products), etc., but this is not the case.

本実施形態では、銀ナノ粒子層用塗工液に重合性化合物を添加した場合、即ち銀ナノ粒子層6が重合性化合物を含む場合、銀ナノ粒子5の質量(WAg)と、重合性化合物の質量(WC)との混合質量割合(WAg/WC)は、1/10以上10/1以下の範囲内が好ましく、銀ナノ粒子5の割合が1/10よりも少なくなると、銀ナノ粒子5に由来する金属調意匠色が低下することがある。また、銀ナノ粒子5の割合が10/1よりも多くなると、均一な塗工が困難となることがある。 In the present embodiment, when the polymerizable compound is added to the coating liquid for the silver nanoparticle layer, that is, when the silver nanoparticle layer 6 contains the polymerizable compound, the mass (WAg) of the silver nanoparticles 5 and the polymerizable compound The mixed mass ratio (WAg / WC) with the mass (WC) of the silver nanoparticles 5 is preferably in the range of 1/10 or more and 10/1 or less, and when the ratio of the silver nanoparticles 5 is less than 1/10, the silver nanoparticles 5 The metallic design color derived from may be deteriorated. Further, if the ratio of the silver nanoparticles 5 is more than 10/1, uniform coating may be difficult.

また、本実施形態の銀ナノ粒子層用塗工液は、電離放射線により重合開始種を発生する化合物、即ち重合開始剤を含んでいてもよい。電離放射線のうち紫外線を照射することにより重合開始種を発生する化合物(光重合開始剤)を使用する場合、その光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、α−ヒドロキシケトン、ベンジルメチルケタール、α―アミノケトン、モノアシルフォスフィンオキサイド、ビスアシルフォスフィンオキサイド等を単独或いは混合して用いることができる。具体的には、BASF社、Irgacure 184、Irgacure 651、Irgacure 1173、Irgacure 907、Irgacure 369、Irgacure 819、Irgacure TPO、ランバルティ社、Esacure KIP−150、Esacure ONE等を挙げることができるが、この限りではない。 Further, the coating liquid for the silver nanoparticle layer of the present embodiment may contain a compound that generates a polymerization initiator by ionizing radiation, that is, a polymerization initiator. When a compound (photopolymerization initiator) that generates a polymerization initiator by irradiating ultraviolet rays among the ionizing radiation is used, the photopolymerization initiator thereof is, for example, acetophenones, benzophenones, α-hydroxyketone, benzyl. Methyl ketal, α-aminoketone, monoacylphosphine oxide, bisacylphosphine oxide and the like can be used alone or in combination. Specifically, BASF, Irgacure 184, Irgacure 651, Irgacure 1173, Irgacure 907, Irgacure 369, Irgacure 819, Irgacure TPO, Lamberti, etc. do not have.

光重合開始剤の使用量は、銀ナノ粒子層用塗工液中の全固形分量を基準として0.05質量%以上1質量%以下の範囲内が好ましく、特に0.1質量%以上1質量%以下の範囲内が好ましい。この範囲より少なくとも多くても、銀ナノ粒子層6の硬度は低くなる傾向にある。 The amount of the photopolymerization initiator used is preferably in the range of 0.05% by mass or more and 1% by mass or less, particularly 0.1% by mass or more and 1% by mass, based on the total solid content in the coating liquid for the silver nanoparticle layer. It is preferably in the range of% or less. Even if it is at least more than this range, the hardness of the silver nanoparticle layer 6 tends to be low.

本実施形態では、銀ナノ粒子5と、重合性化合物及び光重合開始剤とを溶剤等に分散・溶解して粘度を調製した塗液である銀ナノ粒子層用塗工液をシリカナノ粒子層4上に塗布し、紫外線照射等の電離放射線照射処理を行い硬化させて、銀ナノ粒子層6を形成する。
なお、本実施形態において、上述した成分以外に、必要に応じて相溶性のある添加物、例えば、可塑剤、安定剤、界面活性剤、レベリング剤、カップリング剤などを、本実施形態の目的を損なわない範囲で添加することができる。但し、カールを抑制するため、或いは硬度を上げるためのフィラー類は、透過率の低下や分散性に不具合を生じるため加えないことが好ましい。
In the present embodiment, the silica nanoparticle layer 4 is a coating liquid for a silver nanoparticle layer, which is a coating liquid prepared by dispersing and dissolving silver nanoparticles 5 and a polymerizable compound and a photopolymerization initiator in a solvent or the like to adjust the viscosity. It is applied onto the surface and subjected to an ionizing radiation irradiation treatment such as ultraviolet irradiation and cured to form a silver nanoparticle layer 6.
In the present embodiment, in addition to the above-mentioned components, if necessary, compatible additives such as plasticizers, stabilizers, surfactants, leveling agents, coupling agents and the like are used as objects of the present embodiment. Can be added within a range that does not impair. However, it is preferable not to add fillers for suppressing curl or increasing hardness because they cause a decrease in transmittance and a problem in dispersibility.

以下、銀ナノ粒子5の生成に用いる物質について更に詳細に説明する。
<シュウ酸銀>
シュウ酸銀は、銀含有率が高く、通常200℃で分解する。熱分解すると、シュウ酸イオンが二酸化炭素として除去され金属塩がそのまま得られるため、還元剤を必要とせず、不純物が残留しにくい点で有利である。このため、本実施形態において銀ナノ粒子5を得るための銀の原料となる銀化合物としてはシュウ酸銀が好ましく用いられる。そこで、以下、銀化合物としてシュウ酸銀を用いた場合について、本実施形態を説明する。但し、上記のように、銀化合物と所定のジアミンとの間で生成する錯化合物において、当該ジアミンが銀原子に配位した状態であればシュウ酸銀に限定されずに用いられることは言うまでもない。
Hereinafter, the substance used for producing the silver nanoparticles 5 will be described in more detail.
<Silver oxalate>
Silver oxalate has a high silver content and usually decomposes at 200 ° C. When pyrolysis is performed, oxalate ions are removed as carbon dioxide and a metal salt is obtained as it is, which is advantageous in that no reducing agent is required and impurities are less likely to remain. Therefore, in the present embodiment, silver oxalate is preferably used as the silver compound which is a raw material of silver for obtaining silver nanoparticles 5. Therefore, the present embodiment will be described below with respect to the case where silver oxalate is used as the silver compound. However, as described above, it goes without saying that in a complex compound formed between a silver compound and a predetermined diamine, the diamine is not limited to silver oxalate as long as it is coordinated to a silver atom. ..

本実施形態で用いられるシュウ酸銀として制限はなく、例えば、市販のシュウ酸銀を用いることができる。また、シュウ酸銀のシュウ酸イオンの20モル%以下を、例えば炭酸イオン、硝酸イオン及び酸化物イオンの少なくとも1種以上で置換してもよい。特に、シュウ酸イオンの20モル%以下を炭酸イオンで置換した場合、シュウ酸銀の熱的安定性を高める効果がある。置換量が20モル%を超えると上述の錯化合物が熱分解しにくくなる場合がある。特に、沸点が250℃以下のアルキルジアミンを含んだシュウ酸イオン・アルキルジアミン・銀錯化合物では、100℃以下の低い温度での熱分解で銀ナノ粒子を高効率で得ることができる。 The silver oxalate used in the present embodiment is not limited, and for example, commercially available silver oxalate can be used. Further, 20 mol% or less of the oxalate ion of silver oxalate may be replaced with at least one or more of carbonate ion, nitrate ion and oxide ion, for example. In particular, when 20 mol% or less of oxalate ion is replaced with carbonate ion, there is an effect of enhancing the thermal stability of silver oxalate. If the substitution amount exceeds 20 mol%, the above-mentioned complex compound may be difficult to be thermally decomposed. In particular, in the case of an oxalate ion / alkyldiamine / silver complex compound containing an alkyldiamine having a boiling point of 250 ° C. or lower, silver nanoparticles can be obtained with high efficiency by thermal decomposition at a low temperature of 100 ° C. or lower.

<アミン>
本実施形態で用いられるアミンは、アルキルアミン、アルキルジアミンで特に、その構造に制限はない。アミンは、シュウ酸銀と反応して、上述の錯化合物を形成するため、少なくともひとつのアミノ基が1級アミノ基、或いは2級アミノ基であることが必要であり、1級アミノ基であることが好ましい。さらに、ジアミンの場合は、非極性の分散溶媒との親和性を高めるため、もう一方のアミノ基は3級アミノ基であることが望ましい。アルキルアミンとしては、例えば、エチルアミン、n−プロピルアミン、イソプロピルアミン、1,2−ジメチルプロピルアミン、n−ブチルアミン、イソブチルアミン、sec−ブチルアミン、tert−ブチルアミン、イソアミルアミン、tert−アミルアミン、3−ペンチルアミン、n−アミルアミン、n−ヘキシルアミン、n−ペンチルアミン、n−オクチルアミン、2−オクチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、n−ノニルアミン、n−アミノデカン、n−アミノウンデカン、n−ドデシルアミン、n−トリデシルアミン、n−テトラデシルアミン、n−ペンタデシルアミン、n−ヘキサデシルアミン、n−ヘプタデシルアミン、n−オクタデシルアミン、n−オレイルアミン、等を挙げることができる。さらに、アルキルジアミンとしては、例えば、N,N−ジメチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン、N,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジエチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジメチル−1,5−ジアミノ−2−メチルペンタン、N,N−ジメチル−1,6−ヘキサンジアミン、N,N−ジイソプロピル、N,N−ジブチルアミノプロパン、N,N−ジイソブチル1,3−ジアミノプロパン、等が挙げられるが、この限りではない。また、複数の異なるアルキルジアミンを同時にシュウ酸銀と反応させてもよい。
<Amine>
The amine used in this embodiment is an alkylamine or an alkyldiamine, and the structure thereof is not particularly limited. Since the amine reacts with silver oxalate to form the above-mentioned complex compound, at least one amino group needs to be a primary amino group or a secondary amino group, which is a primary amino group. Is preferable. Further, in the case of diamine, it is desirable that the other amino group is a tertiary amino group in order to enhance the affinity with the non-polar dispersion solvent. Examples of alkylamines include ethylamine, n-propylamine, isopropylamine, 1,2-dimethylpropylamine, n-butylamine, isobutylamine, sec-butylamine, tert-butylamine, isoamylamine, tert-amylamine and 3-pentyl. Amine, n-amylamine, n-hexylamine, n-pentylamine, n-octylamine, 2-octylamine, 2-ethylhexylamine, n-nonylamine, n-aminodecane, n-aminoundecane, n-dodecylamine, n -Tridecylamine, n-tetradecylamine, n-pentadecylamine, n-hexadecylamine, n-heptadecylamine, n-octadecylamine, n-oleylamine, and the like can be mentioned. Further, examples of the alkyldiamine include N, N-dimethylethylenediamine, N, N-diethylethylenediamine, N, N-dimethyl-1,3-propanediamine, N, N-diethyl-1,3-propanediamine, and N. , N-dimethyl-1,5-diamino-2-methylpentane, N, N-dimethyl-1,6-hexanediamine, N, N-diisopropyl, N, N-dibutylaminopropane, N, N-diisobutyl 1, Examples thereof include 3-diaminopropane, but the present invention is not limited to this. Further, a plurality of different alkyldiamines may be reacted with silver oxalate at the same time.

[下地層用塗工液の調製及び下地層8の形成]
本実施形態では、(メタ)アクリル酸エステル化合物と、電離放射線により重合開始種を発生する化合物とを含む塗液である下地層用塗工液を基材2上に塗布し、下地層用塗工液に電離放射線を照射し硬化させて、所謂下地層8を形成してもよい。なお、下地層8の形成工程の詳細については、後述する。
下地層8の形成に用いる(メタ)アクリル酸エステル化合物としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等のオリゴマー、プレポリマー、モノマー等のラジカル重合性化合物等が挙げられる。これらの樹脂は、例えば、熱、紫外線、電子線等のエネルギーを加えることで架橋するものである。これらの化合物を、膜強度、基材との密着性、カール量を考慮しながら適宜選択する。
[Preparation of coating liquid for base layer and formation of base layer 8]
In the present embodiment, a coating liquid for a base layer, which is a coating liquid containing a (meth) acrylic acid ester compound and a compound that generates a polymerization initiator by ionizing radiation, is applied onto the base material 2 and coated for the base layer. The so-called base layer 8 may be formed by irradiating the working solution with ionizing radiation and curing it. The details of the process of forming the base layer 8 will be described later.
Examples of the (meth) acrylic acid ester compound used for forming the base layer 8 include oligomers such as acrylic resin and urethane resin, and radically polymerizable compounds such as prepolymer and monomer. These resins are crosslinked by applying energy such as heat, ultraviolet rays, and electron beams. These compounds are appropriately selected in consideration of film strength, adhesion to a substrate, and curl amount.

下地層8を、基材2から容易に剥離可能な自立膜とする場合には、下地層用塗工液は、(メタ)アクリル酸エステル化合物として、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂A(以下、単に「樹脂A」とも称する)及びウレタン(メタ)アクリレート樹脂B(以下、単に「樹脂B」とも称する)を少なくとも含むことが好ましい。樹脂Aは、1分子中に2つのアクリロイル基またはメタクリロイル基を含み、且つ重量平均分子量が2000以下のモノマー、オリゴマーである。また、樹脂Bは、1分子中に2つまたは3つのアクリロイル基またはメタクリロイル基を含み、且つ重量平均分子量が3000以上20000以下のモノマー、オリゴマーである。なお、下地層用塗工液において、樹脂Aの質量%(WA)と樹脂Bの質量%(WB)の比(WA/WB)は、30質量%/70質量%〜70質量%/30質量%の範囲内であることが好ましい。 When the base layer 8 is a self-supporting film that can be easily peeled off from the base material 2, the coating liquid for the base layer is a urethane (meth) acrylate resin A (hereinafter, simply referred to as a mere) as a (meth) acrylic acid ester compound. It is preferable that at least "resin A") and urethane (meth) acrylate resin B (hereinafter, also simply referred to as "resin B") are contained. Resin A is a monomer or oligomer containing two acryloyl groups or methacryloyl groups in one molecule and having a weight average molecular weight of 2000 or less. Further, the resin B is a monomer or oligomer containing two or three acryloyl groups or methacryloyl groups in one molecule and having a weight average molecular weight of 3,000 or more and 20,000 or less. In the coating liquid for the base layer, the ratio (WA / WB) of the mass% (WA) of the resin A to the mass% (WB) of the resin B is 30% by mass / 70% by mass to 70% by mass / 30% by mass. It is preferably in the range of%.

本実施形態では、上述のように、樹脂Aとして、1分子中に2つのアクリロイル基またはメタクリロイル基を含むモノマーを使用し、樹脂Bとして、1分子中に2つまたは3つのアクリロイル基またはメタクリロイル基を含むモノマーを使用することが好ましい。これは、アクリロイル基またはメタクリロイル基が1つである場合には、目的とする光硬化性樹脂フィルムを形成することが困難であり、硬化不足によるタックを生じるおそれがあるからである。また、アクリロイル基またはメタクリロイル基が4つ以上である場合には、硬化収縮が大きいことによるカールが発生し、塗膜の引張伸度が著しく低下するおそれがあるからである。 In the present embodiment, as described above, as the resin A, a monomer containing two acryloyl groups or methacryloyl groups in one molecule is used, and as the resin B, two or three acryloyl groups or methacryloyl groups in one molecule. It is preferable to use a monomer containing. This is because when there is only one acryloyl group or methacryloyl group, it is difficult to form the target photocurable resin film, and tack may occur due to insufficient curing. Further, when the number of acryloyl groups or methacryloyl groups is four or more, curling may occur due to the large curing shrinkage, and the tensile elongation of the coating film may be significantly lowered.

下地層用塗工液を用いて形成した下地層8において、樹脂Aは、主に強度向上に寄与する。このため、樹脂Aと紫外線重合開始剤とを含み、樹脂Bを含まない塗液を光硬化させた光硬化物は、引張試験における最大応力が60N/mm以上であり、且つ引張伸度が10%以下であることが好ましい。また、上記の引張特性を得るために、樹脂Aの重量平均分子量は、2000以下であることが好ましい。樹脂Aの重量平均分子量が2000より大きいと、塗液粘度が高くなり、塗工が困難となる。 In the base layer 8 formed by using the coating liquid for the base layer, the resin A mainly contributes to the improvement of the strength. Therefore, the photo-cured product obtained by photo-curing a coating liquid containing resin A and an ultraviolet polymerization initiator and not containing resin B has a maximum stress of 60 N / mm 2 or more in a tensile test and a tensile elongation. It is preferably 10% or less. Further, in order to obtain the above tensile properties, the weight average molecular weight of the resin A is preferably 2000 or less. If the weight average molecular weight of the resin A is larger than 2000, the viscosity of the coating liquid becomes high and coating becomes difficult.

なお、樹脂Aとしては、例えば、特開2013−159691に記載の、ウレタンアクリレートC−1(新中村化学工業社)、AH−600、AT−600(共栄社化学社)などの他、UA−1280、UA−1280MK(新中村化学工業社)、紫光UV6300B、UV7620A、UV7600B(日本合成化学社)、UF−8001G(共栄社化学社)等を用いることができる。つまり、樹脂Aとしては、ウレタン(メタ)アクリレートのオリゴマーやモノマーを用いることができる。これらの中でも、特にUA−1280MKを好ましく用いることができる。 Examples of the resin A include urethane acrylate C-1 (Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.), AH-600, AT-600 (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) described in JP2013-159691, and UA-1280. , UA-1280MK (Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd.), Shikou UV6300B, UV7620A, UV7600B (Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.), UF-8001G (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) and the like can be used. That is, as the resin A, an oligomer or monomer of urethane (meth) acrylate can be used. Among these, UA-1280MK can be particularly preferably used.

また、樹脂Bとしては、例えば、紫光UV7000B、紫光UV3520(日本合成化学社)等を用いることができる。つまり、樹脂Bとしては、ウレタン(メタ)アクリレートのオリゴマーやモノマーを用いることができる。これらの中でも、特に紫光UV7000Bを好ましく用いることができる。
なお、下地層用塗工液を用いて形成した下地層8に含まれる(メタ)アクリル酸エステル化合物は、PET等の基材2から容易に剥離が出来て、自立膜として成り立たせるために、靭性と伸度とを必要とする。そのため、ウレタン(メタ)アクリレート以外のオリゴマーやモノマーのみを使用した場合、硬化膜のカールが大きいことや基材2から剥離できない等の問題が生じる可能性がある。
Further, as the resin B, for example, purple light UV7000B, purple light UV3520 (Nippon Synthetic Chemistry Co., Ltd.) and the like can be used. That is, as the resin B, an oligomer or monomer of urethane (meth) acrylate can be used. Among these, purple light UV7000B can be particularly preferably used.
The (meth) acrylic acid ester compound contained in the base layer 8 formed by using the coating liquid for the base layer can be easily peeled off from the base material 2 such as PET to form a self-supporting film. Requires toughness and elongation. Therefore, when only oligomers or monomers other than urethane (meth) acrylate are used, problems such as large curl of the cured film and inability to peel off from the base material 2 may occur.

上記(メタ)アクリル酸エステル化合物を硬化させるための電離放射線により重合開始種を発生する化合物、即ち重合開始としては、上述の銀ナノ粒子層用塗工液と同様の光ラジカル重合開始剤を用いることができる。具体的には、光重合開始剤として、例えば、Esacure ONE(ランバルティ社)を用いることができる。
重合開始剤の含有量は、塗液である下地層用塗工液中の全固形分量を基準として0.5質量%以上5質量%以下の範囲内が好ましい。重合開始剤の含有量がこの範囲外であると、膜硬度は低くなるおそれがある。
また、下地層用塗工液は、溶剤をさらに含んでもよい。下地層用塗工液に含まれる溶剤は、樹脂Aや樹脂Bとの相溶性が高いケトン系溶剤であるアセトン、またはメチルエチルケトンの中から塗工適性等を考慮して適宜選択し得る。
A compound that generates a polymerization initiator by ionizing radiation for curing the (meth) acrylic acid ester compound, that is, a photoradical polymerization initiator similar to the above-mentioned coating liquid for a silver nanoparticle layer is used as the polymerization initiator. be able to. Specifically, for example, Esacure ONE (Lamberti) can be used as the photopolymerization initiator.
The content of the polymerization initiator is preferably in the range of 0.5% by mass or more and 5% by mass or less based on the total solid content in the coating liquid for the base layer which is the coating liquid. If the content of the polymerization initiator is out of this range, the film hardness may decrease.
Further, the coating liquid for the base layer may further contain a solvent. The solvent contained in the coating liquid for the base layer can be appropriately selected from acetone, which is a ketone solvent having high compatibility with the resin A and the resin B, or methyl ethyl ketone in consideration of coating suitability and the like.

下地層8の形成方法は、基材2に下地層用塗工液を塗布できる限りにおいては限定されるものではなく、例えば、スピンコート法、バーコート法、ディップコーティング法、スプレー法、インクジェット法等が挙げられる。
なお、下地層8は、例えば、市販のクリアラッカーを噴霧塗布して形成してもよい。例えば、ニトロセルロースラッカー、アクリルラッカー、水性ラッカーが挙げられ、基材2を侵さないものを適宜選択する。
The method for forming the base layer 8 is not limited as long as the coating liquid for the base layer can be applied to the base material 2, and for example, a spin coating method, a bar coating method, a dip coating method, a spray method, or an inkjet method. And so on.
The base layer 8 may be formed by spray-coating, for example, a commercially available clear lacquer. Examples thereof include nitrocellulose lacquer, acrylic lacquer, and water-based lacquer, and those that do not attack the base material 2 are appropriately selected.

[オーバーコート層用塗工液の調製及びオーバーコート層7の形成]
オーバーコート層7は、銀ナノ粒子層6の金属調意匠色が変化しないこと、銀ナノ粒子層6との密着がよいことを条件に、(メタ)アクリル酸エステル化合物と、電離放射線により重合開始種を発生する化合物(重合開始剤)とを含むオーバーコート層用塗工液を用いて形成できる。オーバーコート層7があることで耐光性や耐熱性等の膜の耐久性を強めることができる。
オーバーコート層用塗工液に用いる(メタ)アクリル酸エステル化合物は、光硬化後に銀ナノ粒子層6と密着することが望ましいので、1分子中に2つ以上のアクリロイル基またはメタクリロイル基を含むオリゴマーやモノマーが好ましい。アクリロイル基またはメタクリロイル基が1つでは塗膜として弱く、銀ナノ粒子層6との密着が悪い場合もある。より密着性を強くするために好ましくは、弱酸のカルボン酸が含まれるポリエステル系ウレタンアクリレートが好ましい。具体的には、UF−3003、UF−3003M、UF−3123M、UF−3223BA(共栄社化学社)等を用いることができる。
[Preparation of coating liquid for overcoat layer and formation of overcoat layer 7]
The overcoat layer 7 starts polymerization by ionizing radiation with the (meth) acrylic acid ester compound on the condition that the metallic design color of the silver nanoparticle layer 6 does not change and the adhesion to the silver nanoparticle layer 6 is good. It can be formed by using a coating liquid for an overcoat layer containing a seed-generating compound (polymerization initiator). The presence of the overcoat layer 7 can enhance the durability of the film such as light resistance and heat resistance.
Since it is desirable that the (meth) acrylic acid ester compound used in the coating liquid for the overcoat layer adheres to the silver nanoparticle layer 6 after photocuring, an oligomer containing two or more acryloyl groups or methacryloyl groups in one molecule. And monomers are preferred. If there is only one acryloyl group or methacryloyl group, the coating film is weak and the adhesion to the silver nanoparticle layer 6 may be poor. Polyester-based urethane acrylate containing a weak carboxylic acid is preferable in order to strengthen the adhesion. Specifically, UF-3003, UF-3003M, UF-3123M, UF-3223BA (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) and the like can be used.

上記(メタ)アクリル酸エステル化合物を硬化させるための重合開始剤としては、上述の銀ナノ粒子層用塗工液と同様の光ラジカル重合開始剤を用いることができる。具体的には、光重合開始剤として、例えば、Esacure ONE(ランバルティ社)を用いることができる。
重合開始剤の含有量は、オーバーコート層用塗工液中の全固形分量を基準として0.5質量%以上5質量%以下の範囲内が好ましい。重合開始剤の含有量がこの範囲外であると、膜硬度は低くなるおそれがある。
また、オーバーコート層用塗工液は、溶剤をさらに含んでもよい。オーバーコート層用塗工液に含まれる溶剤は、相溶性が高いケトン系溶剤であるアセトン、またはメチルエチルケトンの中から塗工適性等を考慮して適宜選択し得る。
また、オーバーコート層用塗工液は、メラミン樹脂やウレタン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、塩酢ビ樹脂なども適宜選択して単独または混合して用いることできる。
As the polymerization initiator for curing the (meth) acrylic acid ester compound, a photoradical polymerization initiator similar to the coating liquid for the silver nanoparticle layer described above can be used. Specifically, for example, Esacure ONE (Lamberti) can be used as the photopolymerization initiator.
The content of the polymerization initiator is preferably in the range of 0.5% by mass or more and 5% by mass or less based on the total solid content in the coating liquid for the overcoat layer. If the content of the polymerization initiator is out of this range, the film hardness may decrease.
Further, the coating liquid for the overcoat layer may further contain a solvent. The solvent contained in the coating liquid for the overcoat layer can be appropriately selected from acetone, which is a highly compatible ketone solvent, and methyl ethyl ketone in consideration of coating suitability and the like.
Further, as the coating liquid for the overcoat layer, a melamine resin, a urethane resin, a (meth) acrylic resin, a salt-vinegar bi-resin and the like can be appropriately selected and used alone or in combination.

オーバーコート層7の形成方法は、銀ナノ粒子層6上にオーバーコート層用塗工液を塗布できる限りにおいては限定されるものではなく、例えば、スピンコート法、バーコート法、ディップコーティング法、スプレー法、インクジェット法等が挙げられる。
なお、オーバーコート層7は、例えば、市販のクリアラッカーを噴霧塗布して形成してもよい。例えば、ニトロセルロースラッカー、アクリルラッカー、水性ラッカーが挙げられ、銀ナノ粒子層6を侵さないものを適宜選択する。
The method for forming the overcoat layer 7 is not limited as long as the coating liquid for the overcoat layer can be applied on the silver nanoparticle layer 6, and for example, a spin coating method, a bar coating method, a dip coating method, etc. Examples include a spray method and an inkjet method.
The overcoat layer 7 may be formed by spray-coating, for example, a commercially available clear lacquer. Examples thereof include nitrocellulose lacquer, acrylic lacquer, and water-based lacquer, and those that do not attack the silver nanoparticle layer 6 are appropriately selected.

以上のように、基材2(下地層8)上にシリカナノ粒子層4と銀ナノ粒子層6とオーバーコート層7とをこの順に形成することにより、高い金属調意匠積層体を作製することができる。より詳しくは、銀の原料となる銀化合物として、例えば、シュウ酸銀を用いると共に、N,N−ジアルキルアミノアルキルアミンを介在させることによって、シュウ酸銀に含まれる銀原子にそのジアミンの1級アミノ基部分が配位した錯化合物が形成される。そして、この状態でシュウ酸銀を構成するシュウ酸イオンの部分を熱分解することにより、銀ナノ粒子5を高収率で調製することができる。また、銀ナノ粒子5は、錯形成しない3級アミノ基が粒子の最外面を向くため、カルボキシ基を有する例えばアクリレート化合物、メタクリレート化合物とイオン結合により引き寄せあうことで分散系を崩すことなく分散液(塗工液)として調製することができる。さらに得られた塗工液は、有機溶剤等で容易に希釈可能であり、且つ光重合開始剤等も添加可能である。この塗工液を用いてシリカナノ粒子層4上で作製した銀ナノ粒子5の塗布膜(銀ナノ粒子層6)を形成し、オーバーコート層7を設けると、膜強度が高く基材密着性の強い硬化膜を得ることができる。 As described above, by forming the silica nanoparticle layer 4, the silver nanoparticle layer 6 and the overcoat layer 7 in this order on the base material 2 (base layer 8), a high metal-like design laminate can be produced. can. More specifically, by using, for example, silver oxalate as a silver compound as a raw material for silver and interposing N, N-dialkylaminoalkylamine, the silver atom contained in silver oxalate is first-class diamine. A complex compound in which the amino group moiety is coordinated is formed. Then, the silver nanoparticles 5 can be prepared in high yield by thermally decomposing the portion of the oxalate ion constituting silver oxalate in this state. Further, in the silver nanoparticles 5, since the tertiary amino group that does not form a complex faces the outermost surface of the particles, the silver nanoparticles 5 are attracted to, for example, an acrylate compound or a methacrylate compound having a carboxy group by an ionic bond, so that the dispersion liquid is not disrupted. It can be prepared as (coating liquid). Further, the obtained coating liquid can be easily diluted with an organic solvent or the like, and a photopolymerization initiator or the like can be added. When a coating film (silver nanoparticle layer 6) of silver nanoparticles 5 produced on the silica nanoparticle layer 4 is formed using this coating liquid and the overcoat layer 7 is provided, the film strength is high and the substrate adherence is high. A strong cured film can be obtained.

つまり、本実施形態の金属調意匠積層体1の製造方法であれば、シリカナノ粒子層4上に銀ナノ粒子層用塗工液を塗布するだけで、即ち従来技術と比較して低温(概ね100℃程度の温度)、且つ短時間(概ね1分間程度)で、高い金属調意匠を得ることができる。また、銀ナノ粒子層6上にオーバーコート層7を設けることで、銀(銀ナノ粒子5)が酸化せず金属調意匠を長期間保持できる積層体を得ることができる。
以下に、実施例として、銀ナノ粒子5の製造方法、各塗液の調製、塗工及び金属調意匠積層体1の評価を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
That is, in the method for producing the metal design laminate 1 of the present embodiment, only the coating liquid for the silver nanoparticle layer is applied on the silica nanoparticle layer 4, that is, the temperature is lower than that of the prior art (approximately 100). A high metal design can be obtained in a short time (about 1 minute) at a temperature of about ° C.). Further, by providing the overcoat layer 7 on the silver nanoparticle layer 6, it is possible to obtain a laminated body in which silver (silver nanoparticles 5) is not oxidized and the metal design can be maintained for a long period of time.
Hereinafter, as examples, a method for producing silver nanoparticles 5, preparation of each coating liquid, coating, and evaluation of the metal-like design laminate 1 will be shown, but the present invention is not limited thereto.

[実施例1]
〔シュウ酸銀の合成〕
シュウ酸二水和物(関東化学社)9.92gに蒸留水60mLを加え加温しながら溶解させ、110℃のオイルバス中で攪拌しながら、硝酸銀(関東化学社)26.7gに20mLの蒸留水を加え加温しながら溶解させたものを加え、1時間加熱攪拌を続けた。析出したシュウ酸銀を自然ろ過で回収し、さらに熱水200mL、メタノール(関東化学社)50mLでろ過洗浄した後、遮光デシケーター内で減圧しながら室温乾燥した。こうして得たシュウ酸銀の収量は、21.6g(収率90.4%)であった。
[Example 1]
[Silver oxalate synthesis]
Add 60 mL of distilled water to 9.92 g of oxalic acid dihydrate (Kanto Chemical Co., Inc.) and dissolve while heating, and while stirring in an oil bath at 110 ° C., add 20 mL to 26.7 g of silver nitrate (Kanto Chemical Co., Inc.). Distilled water was added, and the solution was added while heating, and heating and stirring were continued for 1 hour. The precipitated silver oxalate was recovered by natural filtration, further filtered and washed with 200 mL of hot water and 50 mL of methanol (Kanto Chemical Co., Inc.), and then dried at room temperature while reducing the pressure in a light-shielding desiccator. The yield of silver oxalate thus obtained was 21.6 g (yield 90.4%).

〔銀ナノ粒子5の合成〕
N,N−ジエチル−1,3−ジアミノプロパン(東京化成社)3.26gにオレイン酸0.13gを加えたところに、上述の工程で得たシュウ酸銀1.90gを加え、110℃のオイルバスで加熱攪拌した。1分以内で二酸化炭素の発泡が起こり、数分後に褐色の懸濁液に変化した。5分間加熱後、冷却したところにメタノール30mLを加え、遠心分離により得られた沈殿物を自然乾燥すると青色固形物1.48g(銀基準収率97.0%)を得た。なお、図2は、実施例1で得られた銀ナノ粒子5の走査型電子顕微鏡像である。また、図3は、実施例1で得られた銀ナノ粒子の粒度分布及び累積度数(%)を示す図である。
[Synthesis of silver nanoparticles 5]
To 3.26 g of N, N-diethyl-1,3-diaminopropane (Tokyo Kasei Co., Ltd.) and 0.13 g of oleic acid, 1.90 g of silver oxalate obtained in the above step was added, and the temperature was 110 ° C. It was heated and stirred in an oil bath. Carbon dioxide effervescence occurred within 1 minute and turned into a brown suspension after a few minutes. After heating for 5 minutes, 30 mL of methanol was added to the cooled place, and the precipitate obtained by centrifugation was air-dried to obtain 1.48 g of a blue solid (silver standard yield 97.0%). FIG. 2 is a scanning electron microscope image of the silver nanoparticles 5 obtained in Example 1. Further, FIG. 3 is a diagram showing the particle size distribution and cumulative frequency (%) of the silver nanoparticles obtained in Example 1.

〔シリカナノ粒子層用塗工液1の調製〕
扶桑化学工業社製超高純度コロイダルシリカPL−2L(平均一次粒子径:16nm)を固形分5%になるように、分散媒である水で希釈した。また、クラレ社製R−1130(シラノール基変性ポリビニルアルコール)の5%水溶液を調整した。シリカ5%水溶液を8g、R−1130PVA5%水溶液を2gとり混合し、固形分5%水溶液のシリカナノ粒子層用塗工液1を調製した。
[Preparation of coating liquid 1 for silica nanoparticle layer]
Ultra-high purity colloidal silica PL-2L (average primary particle size: 16 nm) manufactured by Fuso Chemical Industry Co., Ltd. was diluted with water as a dispersion medium so as to have a solid content of 5%. Further, a 5% aqueous solution of R-1130 (silanol group-modified polyvinyl alcohol) manufactured by Kuraray Co., Ltd. was prepared. 8 g of a 5% aqueous solution of silica and 2 g of a 5% aqueous solution of R-1130PVA were taken and mixed to prepare a coating liquid 1 for a silica nanoparticle layer having a 5% solid content.

〔銀ナノ粒子層用塗工液1の調製〕
上述の工程で得た青色固形物0.10gをトルエン(関東化学社)2.0gに分散させて、分散剤としてプライサーフA208F(第一工業製薬社)0.02gを加え、銀ナノ粒子分散液(銀ナノ粒子層用塗工液)1とした。
上記工程でシリカナノ粒子層用塗工液1を、基材2である75μm厚の未処理PET(東レルミラーT60)上に#5ワイヤーバーで塗布し、オーブン温度120℃で1分間乾燥した。その上に銀ナノ粒子5を含む銀ナノ粒子層用塗工液1を、#3ワイヤーバーで塗布し、オーブン温度100℃で1分間乾燥し、その後市販のクリアラッカーでオーバーコート層7を形成することで、実施例1の金属調意匠積層体1を得た。なお、図4は、実施例1で得たシリカナノ粒子層4のみを基材2上に形成した際の表面走査電子顕微鏡像であり、図5は銀ナノ粒子層6の表面の走査型電子顕微鏡像であり、図6には、銀ナノ粒子層6とシリカナノ粒子層4の各断面における走査型電子顕微鏡像である。
[Preparation of coating liquid 1 for silver nanoparticle layer]
0.10 g of the blue solid obtained in the above step was dispersed in 2.0 g of toluene (Kanto Chemical Co., Inc.), 0.02 g of Plysurf A208F (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) was added as a dispersant, and silver nanoparticles were dispersed. Liquid (coating liquid for silver nanoparticle layer) 1 was used.
In the above step, the coating liquid 1 for the silica nanoparticle layer was applied to the base material 2 on a 75 μm thick untreated PET (Torell mirror T60) with a # 5 wire bar, and dried at an oven temperature of 120 ° C. for 1 minute. A coating liquid 1 for a silver nanoparticle layer containing silver nanoparticles 5 is applied thereto with a # 3 wire bar, dried at an oven temperature of 100 ° C. for 1 minute, and then an overcoat layer 7 is formed with a commercially available clear lacquer. By doing so, the metal-like design laminate 1 of Example 1 was obtained. FIG. 4 is a surface scanning electron microscope image when only the silica nanoparticle layer 4 obtained in Example 1 is formed on the base material 2, and FIG. 5 is a scanning electron microscope on the surface of the silver nanoparticle layer 6. It is an image, and FIG. 6 is a scanning electron microscope image in each cross section of the silver nanoparticle layer 6 and the silica nanoparticle layer 4.

[実施例2]
〔下地層用塗工液の調製〕
ウレタンアクリレート化合物(UA−1280MK(新中村化学工業社製):UV7000B(日本合成化学社製)=25.40g:8.63g)の混合物にMEK12.96g、光重合開始剤Esacure ONE(ランバルティ社)0.34gを加え溶解したものを下地層用塗工液とした。
上記工程で得た下地層用塗工液を、#40ワイヤーバーを用い、基材2である75μm厚の未処理PET(東レルミラーT60)に塗布後、90℃100秒間オーブンにて溶媒を揮発させた。これをパージボックスに入れ窒素ガスを封入せずに、UVコンベアー(ヘレウス社、CV−110Q−G型、光源:ライトハンマー10MerkII、Hバルブ、以下、単に「UV照射」とも称する)にて240mJ/cmで露光、硬化させた下地層8を用いる以外は実施例1と同様に操作して、実施例2の金属調意匠積層体1を得た。
[Example 2]
[Preparation of coating liquid for base layer]
A mixture of urethane acrylate compound (UA-1280MK (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.): UV7000B (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd.) = 25.40 g: 8.63 g), MEK 12.96 g, photopolymerization initiator Esacure ONE (Lamberti Co., Ltd.) 0.34 g was added and dissolved to prepare a coating solution for the base layer.
The coating liquid for the base layer obtained in the above step is applied to the base material 2 75 μm thick untreated PET (Torell mirror T60) using a # 40 wire bar, and then the solvent is volatilized in an oven at 90 ° C. for 100 seconds. I let you. Put this in a purge box and do not fill it with nitrogen gas, but use a UV conveyor (Heleus, CV-110Q-G type, light source: Light Hammer 10MerkII, H bulb, hereinafter simply referred to as "UV irradiation") at 240 mJ / The same operation as in Example 1 was performed except that the base layer 8 exposed and cured in cm 2 was used to obtain the metal-like design laminate 1 of Example 2.

[実施例3]
〔銀ナノ粒子5の合成〕
実施例1のN,N−ジエチル−1,3−ジアミノプロパン(東京化成社)3.26gの代わりにn−オクチルアミン(東京化成社)2.26g、n−ブチルアミン(東京化成社)0.78g、N,N−ジエチル−1,3−ジアミノプロパン(東京化成社)0.22gの混合物を使用する以外は実施例1と同様に操作して、青色固形物1.40g(銀基準収率91.7%)を得た。
[Example 3]
[Synthesis of silver nanoparticles 5]
Instead of 3.26 g of N, N-diethyl-1,3-diaminopropane (Tokyo Kasei Co., Ltd.) of Example 1, n-octylamine (Tokyo Kasei Co., Ltd.) 2.26 g, n-butylamine (Tokyo Kasei Co., Ltd.) 0. The procedure was the same as in Example 1 except that a mixture of 78 g and 0.22 g of N, N-diethyl-1,3-diaminopropane (Tokyo Kasei Co., Ltd.) was used, and 1.40 g of a blue solid (silver reference yield). 91.7%) was obtained.

〔銀ナノ粒子層用塗工液2の調製〕
上述の工程で得た青色固形物0.10gに、シクロヘキサノン(関東化学社)2.0g、分散剤としてプライサーフA208F(第一工業製薬社)0.02gを加え、攪拌分散させて、銀ナノ粒子分散液(銀ナノ粒子層用塗工液)2とした。
実施例1の銀ナノ粒子層用塗工液1の代わりに上述した銀ナノ粒子層用塗工液2を用いた以外は実施例1と同様に操作して、実施例3の金属調意匠積層体1を得た。
[Preparation of coating liquid 2 for silver nanoparticle layer]
To 0.10 g of the blue solid obtained in the above step, 2.0 g of cyclohexanone (Kanto Chemical Co., Inc.) and 0.02 g of Plysurf A208F (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) as a dispersant were added, and the mixture was stirred and dispersed to obtain silver nanoparticles. The particle dispersion liquid (coating liquid for silver nanoparticle layer) 2 was used.
The same operation as in Example 1 was performed except that the above-mentioned coating liquid 2 for the silver nanoparticle layer was used instead of the coating liquid 1 for the silver nanoparticle layer of Example 1, and the metal design lamination of Example 3 was performed. Obtained body 1.

〔実施例4〕
〔シリカナノ粒子層用塗工液2の調製〕
扶桑化学工業社製超高純度コロイダルシリカPL−3L(平均一次粒子径:35nm)を固形分5%になるように、分散媒である水で希釈した。また、クラレ社製R−1130(シラノール基変性ポリビニルアルコール)の5%水溶液を調整した。シリカ5%水溶液を8g、R−1130PVA5%水溶液を2gとり混合し、固形分5%水溶液のシリカナノ粒子層用塗工液2を調製した。
実施例1のシリカナノ粒子層用塗工液1の代わりに上述したシリカナノ粒子層用塗工液2を用いた以外は実施例1と同様に操作して、実施例4の金属調意匠積層体1を得た。
[Example 4]
[Preparation of coating liquid 2 for silica nanoparticle layer]
Ultra-high purity colloidal silica PL-3L (average primary particle size: 35 nm) manufactured by Fuso Chemical Industry Co., Ltd. was diluted with water as a dispersion medium so as to have a solid content of 5%. Further, a 5% aqueous solution of R-1130 (silanol group-modified polyvinyl alcohol) manufactured by Kuraray Co., Ltd. was prepared. 8 g of a 5% aqueous solution of silica and 2 g of a 5% aqueous solution of R-1130PVA were taken and mixed to prepare a coating liquid 2 for a silica nanoparticle layer having a 5% solid content.
The same operation as in Example 1 was performed except that the above-mentioned coating liquid 2 for the silica nanoparticle layer was used instead of the coating liquid 1 for the silica nanoparticle layer of Example 1, and the metal-like design laminate 1 of Example 4 was operated. Got

〔実施例5〕
〔シリカナノ粒子層用塗工液3の調整〕
扶桑化学工業社製超高純度コロイダルシリカPL−3L(平均一次粒子径:35nm)を固形分5%になるように、分散媒である水で希釈した。また、クラレ社製PVA−117(完全ケン化型ポリビニルアルコール)の5%水溶液を調整した。シリカ5%水溶液を8g、PVA−117 5%水溶液を2gとり混合し、固形分5%水溶液のシリカナノ粒子層用塗工液3を調製した。
実施例1のシリカナノ粒子層用塗工液1の代わりに上述したシリカナノ粒子層用塗工液3を用いた以外は実施例1と同様に操作して、実施例5の金属調意匠積層体1を得た。
[Example 5]
[Preparation of coating liquid 3 for silica nanoparticle layer]
Ultra-high purity colloidal silica PL-3L (average primary particle size: 35 nm) manufactured by Fuso Chemical Industry Co., Ltd. was diluted with water as a dispersion medium so as to have a solid content of 5%. Further, a 5% aqueous solution of PVA-117 (fully saponified polyvinyl alcohol) manufactured by Kuraray Co., Ltd. was prepared. 8 g of a 5% silica aqueous solution and 2 g of a PVA-117 5% aqueous solution were taken and mixed to prepare a coating liquid 3 for a silica nanoparticle layer having a solid content of 5% aqueous solution.
The same operation as in Example 1 was performed except that the above-mentioned coating liquid 3 for the silica nanoparticle layer was used instead of the coating liquid 1 for the silica nanoparticle layer of Example 1, and the metal-like design laminate 1 of Example 5 was operated. Got

〔実施例6〕
〔オーバーコート層用塗工液の調製〕
ポリエステルウレタンアクリレート化合物UF−3003(共栄社化学社)を34.03g、MEK12.96g、光重合開始剤Esacure ONE(ランバルティ社)0.34gを加え溶解したものをオーバーコート層用塗工液とした。
銀ナノ粒子層6の形成までは実施例1と同様に操作し、オーバーコート層用塗工液を#10バーコーターを用いて60℃1分間オーブンにて溶媒を揮発させた。これをパージボックスに入れ窒素ガスを封入せずに、UVコンベアー(ヘレウス社、CV−110Q−G型、光源:ライトハンマー10MerkII、Hバルブ、以下、単に「UV照射」とも称する)にて240mJ/cmで露光、硬化させて、実施例6の金属調意匠積層体1を得た。
[Example 6]
[Preparation of coating liquid for overcoat layer]
34.03 g of polyester urethane acrylate compound UF-3003 (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), 12.96 g of MEK, and 0.34 g of photopolymerization initiator Esacure ONE (Lamberti) were added and dissolved to prepare a coating liquid for an overcoat layer.
The operation was carried out in the same manner as in Example 1 until the formation of the silver nanoparticle layer 6, and the solvent was volatilized in the overcoat layer coating liquid in an oven at 60 ° C. for 1 minute using a # 10 bar coater. Put this in a purge box and do not fill it with nitrogen gas, but use a UV conveyor (Heleus, CV-110Q-G type, light source: Light Hammer 10MerkII, H bulb, hereinafter simply referred to as "UV irradiation") at 240 mJ / The metal-like design laminate 1 of Example 6 was obtained by exposing and curing at cm 2.

[実施例7]
〔シリカナノ粒子層用塗工液4の調整〕
扶桑化学工業社製超高純度コロイダルシリカPL−2L(平均一次粒子径:16nm)を固形分5%になるように、分散媒である水で希釈した。また、クラレ社製R−1130(シラノール基変性ポリビニルアルコール)の5%水溶液を調整した。シリカ5%水溶液を2g、R−1130PVA5%水溶液を8gとり混合し、固形分5%水溶液のシリカナノ粒子層用塗工液4を調製した。
実施例1のシリカナノ粒子層用塗工液1の代わりに上述したシリカナノ粒子層用塗工液4を用いた以外は実施例1と同様に操作して、実施例7の金属調意匠積層体1を得た。
[Example 7]
[Preparation of coating liquid 4 for silica nanoparticle layer]
Ultra-high purity colloidal silica PL-2L (average primary particle size: 16 nm) manufactured by Fuso Chemical Industry Co., Ltd. was diluted with water as a dispersion medium so as to have a solid content of 5%. Further, a 5% aqueous solution of R-1130 (silanol group-modified polyvinyl alcohol) manufactured by Kuraray Co., Ltd. was prepared. 2 g of a 5% aqueous solution of silica and 8 g of a 5% aqueous solution of R-1130PVA were taken and mixed to prepare a coating liquid 4 for a silica nanoparticle layer having a 5% solid content.
The same operation as in Example 1 was performed except that the above-mentioned coating liquid 4 for the silica nanoparticle layer was used instead of the coating liquid 1 for the silica nanoparticle layer of Example 1, and the metal-like design laminate 1 of Example 7 was operated. Got

[実施例8]
〔シリカナノ粒子層用塗工液5の調整〕
扶桑化学工業社製超高純度コロイダルシリカPL−2L(平均一次粒子径:16nm)を固形分5%になるように、分散媒である水で希釈した。また、クラレ社製PVA−207(部分けん化ポリビニルアルコール:ケン化度86.5〜89%)の5%水溶液を調整した。シリカ5%水溶液を8g、PVA−207 5%水溶液を2gとり混合し、固形分5%水溶液のシリカナノ粒子層用塗工液5を調製した。
実施例1のシリカナノ粒子層用塗工液1の代わりに上述したシリカナノ粒子層用塗工液5を用いた以外は実施例1と同様に操作して、実施例8の金属調意匠積層体1を得た。
[Example 8]
[Preparation of coating liquid 5 for silica nanoparticle layer]
Ultra-high purity colloidal silica PL-2L (average primary particle size: 16 nm) manufactured by Fuso Chemical Industry Co., Ltd. was diluted with water as a dispersion medium so as to have a solid content of 5%. Further, a 5% aqueous solution of PVA-207 (partially saponified polyvinyl alcohol: saponification degree 86.5-89%) manufactured by Kuraray Co., Ltd. was prepared. 8 g of a 5% silica aqueous solution and 2 g of a PVA-207 5% aqueous solution were taken and mixed to prepare a coating liquid 5 for a silica nanoparticle layer having a solid content of 5% aqueous solution.
The same operation as in Example 1 was performed except that the above-mentioned coating liquid 5 for the silica nanoparticle layer was used instead of the coating liquid 1 for the silica nanoparticle layer of Example 1, and the metal-like design laminate 1 of Example 8 was operated. Got

[比較例1]
基材2であるPET上にシリカナノ粒子層4を設けずに、直接銀ナノ粒子層用塗工液1を塗布し、100℃1分間乾燥後、その後市販のクリアラッカーでオーバーコート層7を形成することで、比較例1の金属調意匠積層体1を得た。
[Comparative Example 1]
The coating liquid 1 for the silver nanoparticle layer is directly applied on the PET which is the base material 2 without providing the silica nanoparticle layer 4, dried at 100 ° C. for 1 minute, and then the overcoat layer 7 is formed with a commercially available clear lacquer. By doing so, the metal-like design laminate 1 of Comparative Example 1 was obtained.

<正反射率の評価>
日立U4100分光光度計を用いて入射角が5°で波長400nm〜800nmの光の平均正反射率及び波長550nmの光の正反射率をそれぞれ測定した。平均正反射率が10%以上かつ550nmの光に対する正反射率が40%以上であれば良好な金属調意匠を備えているとして「〇」と評価し、平均正反射率が10%以上かつ550nmの光に対する正反射率が35%以上であれば「△」と評価し、それ以下の数値であれば「×」と評価した。なお、実施例では、「○」及び「△」の評価であれば、金属調意匠を備えた積層体として使用可能(認識可能)であるため、合格とした。
これらの結果を表1に示す。
<Evaluation of specular reflectance>
The average regular reflectance of light having an incident angle of 5 ° and a wavelength of 400 nm to 800 nm and the regular specular reflectance of light having a wavelength of 550 nm were measured using a Hitachi U4100 spectrophotometer. If the average regular reflectance is 10% or more and the regular reflectance for light of 550 nm is 40% or more, it is evaluated as "○" as having a good metal design, and the average regular reflectance is 10% or more and 550 nm. When the specular reflectance with respect to light was 35% or more, it was evaluated as "Δ", and when the value was less than that, it was evaluated as "x". In the examples, if the evaluations were "○" and "Δ", they were accepted because they could be used (recognizable) as a laminated body having a metal-like design.
These results are shown in Table 1.

Figure 2021116341
Figure 2021116341

表1に示すように、基材2上に、シリカナノ粒子層4、銀ナノ粒子層6、及びオーバーコート層7をこの順に備えた積層体であって、シリカナノ粒子層4がシリカナノ粒子3とポリビニルアルコールとを含み、銀ナノ粒子層6が銀ナノ粒子5を含み、オーバーコート層7が透明な層であれば、高い金属調意匠を備えた積層体(金属調意匠積層体)を低温かつ短時間で形成可能であることがわかる。 As shown in Table 1, it is a laminate in which the silica nanoparticle layer 4, the silver nanoparticle layer 6, and the overcoat layer 7 are provided in this order on the base material 2, and the silica nanoparticle layer 4 is the silica nanoparticles 3 and the polyvinyl. If the silver nanoparticle layer 6 contains silver nanoparticles 5 and the overcoat layer 7 is a transparent layer containing alcohol, a laminate having a high metal design (metal design laminate) can be produced at a low temperature and short. It can be seen that it can be formed in time.

以上説明したように、本発明における金属調意匠積層体は、金属調意匠が求められる分野で適用可能である。 As described above, the metal-like design laminate in the present invention can be applied in a field where a metal-like design is required.

1 …金属調意匠積層体
2 …基材
3 …シリカナノ粒子
4 …シリカナノ粒子層
5 …銀ナノ粒子
6 …銀ナノ粒子層
7 …オーバーコート層
8 …下地層
1 ... Metallic design laminate 2 ... Base material 3 ... Silica nanoparticles 4 ... Silica nanoparticle layer 5 ... Silver nanoparticles 6 ... Silver nanoparticle layer 7 ... Overcoat layer 8 ... Undercoat layer

Claims (12)

基材上に、シリカナノ粒子層、銀ナノ粒子層、及びオーバーコート層をこの順に備え、
前記シリカナノ粒子層は、シリカナノ粒子とポリビニルアルコールとを含み、
前記銀ナノ粒子層は、銀ナノ粒子を含み、
前記オーバーコート層は、透明な層であることを特徴とする金属調意匠積層体。
A silica nanoparticle layer, a silver nanoparticle layer, and an overcoat layer are provided on the substrate in this order.
The silica nanoparticle layer contains silica nanoparticles and polyvinyl alcohol.
The silver nanoparticle layer contains silver nanoparticles and contains
The overcoat layer is a metal-like design laminate characterized by being a transparent layer.
前記シリカナノ粒子の平均一次粒子径(D50)は、5nm以上100nm以下の範囲内であることを特徴とする請求項1に記載の金属調意匠積層体。 The metal-designed laminate according to claim 1, wherein the average primary particle size (D50) of the silica nanoparticles is in the range of 5 nm or more and 100 nm or less. 前記シリカナノ粒子層は、前記シリカナノ粒子層の質量に対して、前記シリカナノ粒子を50質量%以上95質量%以下の範囲内で含有し、前記ポリビニルアルコールを5質量%以上50質量%以下の範囲内で含有し、
前記シリカナノ粒子層の膜厚は、200nm以上2μm以下の範囲内であり、且つ前記銀ナノ粒子層の膜厚よりも厚いこと特徴とする請求項1または請求項2に記載の金属調意匠積層体。
The silica nanoparticle layer contains the silica nanoparticles in a range of 50% by mass or more and 95% by mass or less, and the polyvinyl alcohol in a range of 5% by mass or more and 50% by mass or less with respect to the mass of the silica nanoparticle layer. Contained in
The metal-like design laminate according to claim 1 or 2, wherein the thickness of the silica nanoparticle layer is in the range of 200 nm or more and 2 μm or less, and is thicker than the film thickness of the silver nanoparticle layer. ..
前記ポリビニルアルコールは、ケン化度が98%以上の完全ケン化型ポリビニルアルコール、または、水酸基の一部がシラノール基、及びエチレンオキサイド基の少なくとも一種に変性した完全ケン化型変性ポリビニルアルコールであることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の金属調意匠積層体。 The polyvinyl alcohol is a completely saponified polyvinyl alcohol having a saponification degree of 98% or more, or a completely saponified polyvinyl alcohol in which a part of the hydroxyl group is modified to at least one of a silanol group and an ethylene oxide group. The metal-like design laminate according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal-like design laminate is characterized. 前記銀ナノ粒子の平均一次粒子径(D50)は、10nm以上200nm以下の範囲内であり、
前記銀ナノ粒子の表面は、複数の保護分子により覆われており、
前記銀ナノ粒子の表面を覆っている前記複数の保護分子のうち最も多い分子は、1級アミノ基を有するアルキルアミン、または、1級アミノ基と3級アミノ基とを有するアルキルジアミンであることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項記載の金属調意匠積層体。
The average primary particle size (D50) of the silver nanoparticles is in the range of 10 nm or more and 200 nm or less.
The surface of the silver nanoparticles is covered with a plurality of protective molecules, and the surface of the silver nanoparticles is covered with a plurality of protective molecules.
The most abundant molecule among the plurality of protected molecules covering the surface of the silver nanoparticles is an alkylamine having a primary amino group or an alkyldiamine having a primary amino group and a tertiary amino group. The metal-like design laminate according to any one of claims 1 to 4, wherein the metal-like design laminate is characterized.
前記銀ナノ粒子層は、前記シリカナノ粒子層よりも膜厚が薄く、その膜厚が10nm以上1μm以下の範囲内であり、且つ少なくとも一部において互いに不連続の状態にある島状構造を形成していることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の金属調意匠積層体。 The silver nanoparticle layer is thinner than the silica nanoparticle layer, has a film thickness in the range of 10 nm or more and 1 μm or less, and forms an island-like structure in which at least a part of the silver nanoparticle layer is discontinuous with each other. The metal-like design laminate according to any one of claims 1 to 5, wherein the metal-like design laminate is characterized by the above. 前記銀ナノ粒子層は、前記銀ナノ粒子以外にバインダー成分を、前記銀ナノ粒子層の質量に対して、1質量%以上10質量%以下の範囲内で含むことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の金属調意匠積層体。 From claim 1, the silver nanoparticle layer contains a binder component in addition to the silver nanoparticles in a range of 1% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the mass of the silver nanoparticles layer. The metal-like design laminate according to any one of claim 6. 前記金属調意匠積層体の正反射率は10%以上であり、且つ550nmの光に対する反射率は40%以上である金属調意匠色を呈することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の金属調意匠積層体。 Any of claims 1 to 7, wherein the metallic design laminate exhibits a metallic design color having a regular reflectance of 10% or more and a reflectance of 40% or more with respect to light at 550 nm. The metal-like design laminate according to item 1. 請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の金属調意匠積層体に用いられる前記シリカナノ粒子層を形成するための塗工液であって、
シリカナノ粒子と、ポリビニルアルコールと、分散媒とを少なくとも備え、
前記シリカナノ粒子の平均一次粒子径(D50)は、5nm以上100nm以下の範囲内であり、
前記分散媒は、水であり、
固形分は、前記塗工液の質量に対して、2質量%以上20質量%以下の範囲内であることを特徴とするシリカナノ粒子層用塗工液。
A coating liquid for forming the silica nanoparticle layer used in the metallic design laminate according to any one of claims 1 to 8.
With at least silica nanoparticles, polyvinyl alcohol, and a dispersion medium,
The average primary particle size (D50) of the silica nanoparticles is in the range of 5 nm or more and 100 nm or less.
The dispersion medium is water.
A coating liquid for a silica nanoparticle layer, wherein the solid content is in the range of 2% by mass or more and 20% by mass or less with respect to the mass of the coating liquid.
請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の金属調意匠積層体に用いられる前記銀ナノ粒子層を形成するための塗工液であって、
銀ナノ粒子と、分散剤と、分散媒とを少なくとも備え、
固形分は、前記塗工液の質量に対して、5質量%以上40質量%以下の範囲内であることを特徴とする銀ナノ粒子層用塗工液。
A coating liquid for forming the silver nanoparticle layer used in the metallic design laminate according to any one of claims 1 to 8.
With at least silver nanoparticles, a dispersant, and a dispersion medium,
A coating liquid for a silver nanoparticle layer, wherein the solid content is in the range of 5% by mass or more and 40% by mass or less with respect to the mass of the coating liquid.
前記銀ナノ粒子の含有量は、前記分散媒の質量に対して、5質量%以上40質量%以下の範囲内であり、
前記分散剤の含有量は、前記銀ナノ粒子の質量に対して、1質量%以上20質量%以下の範囲内であることを特徴とする請求項10に記載の銀ナノ粒子層用塗工液。
The content of the silver nanoparticles is in the range of 5% by mass or more and 40% by mass or less with respect to the mass of the dispersion medium.
The coating liquid for a silver nanoparticle layer according to claim 10, wherein the content of the dispersant is in the range of 1% by mass or more and 20% by mass or less with respect to the mass of the silver nanoparticles. ..
基材上に、請求項9に記載のシリカナノ粒子層用塗工液と、請求項10または請求項11に記載の銀ナノ粒子層用塗工液とをこの順でそれぞれ塗布し、それぞれ乾燥させることで、シリカナノ粒子層と、銀ナノ粒子層とをこの順に形成することを特徴とする金属調意匠積層体の製造方法。 The coating liquid for the silica nanoparticle layer according to claim 9 and the coating liquid for the silver nanoparticle layer according to claim 10 or 11 are each applied to the substrate in this order and dried. A method for producing a metal-like design laminate, which comprises forming a silica nanoparticle layer and a silver nanoparticle layer in this order.
JP2020010073A 2020-01-24 2020-01-24 Metallic design laminate and its manufacturing method, coating liquid for silica nanoparticle layer and coating liquid for silver nanoparticle layer Active JP7447502B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020010073A JP7447502B2 (en) 2020-01-24 2020-01-24 Metallic design laminate and its manufacturing method, coating liquid for silica nanoparticle layer and coating liquid for silver nanoparticle layer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020010073A JP7447502B2 (en) 2020-01-24 2020-01-24 Metallic design laminate and its manufacturing method, coating liquid for silica nanoparticle layer and coating liquid for silver nanoparticle layer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021116341A true JP2021116341A (en) 2021-08-10
JP7447502B2 JP7447502B2 (en) 2024-03-12

Family

ID=77174083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020010073A Active JP7447502B2 (en) 2020-01-24 2020-01-24 Metallic design laminate and its manufacturing method, coating liquid for silica nanoparticle layer and coating liquid for silver nanoparticle layer

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7447502B2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012162767A (en) * 2011-02-04 2012-08-30 Yamagata Univ Coated metal microparticle and manufacturing method thereof
JP2012161959A (en) * 2011-02-04 2012-08-30 Seiko Epson Corp Ink jet recording method, and record made by the same
JP2012166546A (en) * 2011-01-27 2012-09-06 Furukawa Electric Co Ltd:The Ink receiving layer, coating liquid for forming ink receiving layer, ink receiving layer forming method, and conductive pattern forming method
JP2012206481A (en) * 2011-03-30 2012-10-25 Seiko Epson Corp Ink jet recording method, ink set, and recorded article
JP2013241507A (en) * 2012-05-18 2013-12-05 Mitsubishi Paper Mills Ltd Electroconductive ink composition and electroconductive member
JP2018086789A (en) * 2016-11-29 2018-06-07 凸版印刷株式会社 Silver nanoparticle laminate, and method for producing silver nanoparticle laminate

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012166546A (en) * 2011-01-27 2012-09-06 Furukawa Electric Co Ltd:The Ink receiving layer, coating liquid for forming ink receiving layer, ink receiving layer forming method, and conductive pattern forming method
JP2012162767A (en) * 2011-02-04 2012-08-30 Yamagata Univ Coated metal microparticle and manufacturing method thereof
JP2012161959A (en) * 2011-02-04 2012-08-30 Seiko Epson Corp Ink jet recording method, and record made by the same
JP2012206481A (en) * 2011-03-30 2012-10-25 Seiko Epson Corp Ink jet recording method, ink set, and recorded article
JP2013241507A (en) * 2012-05-18 2013-12-05 Mitsubishi Paper Mills Ltd Electroconductive ink composition and electroconductive member
JP2018086789A (en) * 2016-11-29 2018-06-07 凸版印刷株式会社 Silver nanoparticle laminate, and method for producing silver nanoparticle laminate

Also Published As

Publication number Publication date
JP7447502B2 (en) 2024-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101404305B1 (en) Method for producing conductive coating film
EP3474048A1 (en) Infrared-shielding sheet, interlayer film for infrared-shielding laminated glass, and infrared-shielding laminated glass and method for manufacturing same
JP4905822B2 (en) Coating composition, coating film thereof, antireflection film, and image display device
KR100867338B1 (en) Coating composition, coating film thereof, antireflection coating, antireflection film, image display, and intermediate product
KR101051228B1 (en) Metal Oxide Compositions, Cured Films, and Laminates
JP5428498B2 (en) Electrode film for touch panel and touch panel
WO2013179902A1 (en) Infrared-shielding object
JP6505370B2 (en) Laminate and composition for forming index matching layer
US20100196655A1 (en) Display-use filter
JP2009084398A (en) Resin composition and process for production thereof
JP2009106903A (en) Manufacturing method of metallic luster coat
JP5194405B2 (en) Curable composition
JP2003027003A (en) Coating composition, coating film using the same, anti- reflection coating film, and anti-reflection film
JP6972541B2 (en) Method for manufacturing silver nanoparticle laminate and silver nanoparticle laminate
JP2021017652A (en) Electromagnetic wave-transmitting member and method for producing the same, and coating liquid for electromagnetic wave-transmitting member
JP2021116341A (en) Metal tone design laminate and its manufacturing method, as well as silica nanoparticle layer coating liquid and silver nanoparticle layer coating liquid
JP2004300210A (en) Coating composition, its coating film, anti-reflection membrane, anti-refection film, and image display device
JP7131083B2 (en) Silver nanoparticle laminate and method for producing the same
JP6841019B2 (en) Method for producing coating composition, silver nanoparticle laminate and silver nanoparticle laminate
JP7006212B2 (en) Colloidal silver laminated film
JP7024362B2 (en) Method for manufacturing silver nanoparticle laminate and silver nanoparticle laminate, and method for coloring silver nanoparticle laminate
JP2010197847A (en) Composite optical filter
JP2020189910A (en) Silver nanoparticle film, silver nanoparticle coating liquid and manufacturing method of silver nanoparticle film
JP7147256B2 (en) Silver nanoparticle laminate film, method for producing the same, and method for coloring silver nanoparticle laminate film
JP2006124655A (en) Composition for antistatic layer

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221219

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230911

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231010

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231211

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240130

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240212

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7447502

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150