JP2022099136A - Ink for writing implements - Google Patents

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JP2022099136A
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JP2020212918A
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Japanese (ja)
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友秀 吉田
Tomohide Yoshida
奨 坂上
Susumu Sakagami
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Kao Corp
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Kao Corp
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Abstract

To provide an ink for writing implements, and writing implements using the ink for writing implements.SOLUTION: An ink for writing implements contains metal fine particles A, a polymer dispersant B, and a compound C having a metal adsorption group and a metal reduction group in the same molecule. The polymer dispersant B contains a constitutional unit derived from a monomer (b-1) having a carboxy group and a constitutional unit derived from a monomer (b-2) having a polyoxyalkylene group. The ink for writing implements has a content of the compound C of 3 mass% or more and 20 mass% or less and a content of the metal fine particles A of 5 mass% or more and 70 mass% or less. There are provided the ink for writing implements and writing implements using the ink for writing implements.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、筆記具用インク、及び該筆記具用インクを用いた筆記具に関する。 The present invention relates to stationery ink and a writing tool using the writing tool ink.

金属微粒子は、金属をナノサイズに微細化して用いることにより発現する機能及び物性の多様性から、多岐にわたる工業的応用の展開が期待されている。
その工業的展開の一つとして、印刷技術を用いて電子デバイスや回路を形成するプリンテッド・エレクトロニクスへ金属微粒子を含有するインクを用いる検討がされている。
電子デバイスや回路の設計や試作には簡便な方法で導電性パターンを形成することが求められている。このような方法として金属微粒子を含有するインクが充填された筆記具が用いられている。
例えば、特許文献1には、導電性パターンを簡便に作製することができる導電性パターン形成方法及びそれに用いる導電性パターン形成用筆記具等の提供を目的として、イオン結合により分子内にハロゲンを有する化合物を含有する多孔質基材に、該多孔質基材の吸収容量を超えない量の導電性水性インクを付与する導電性パターン形成方法及びそれに用いる導電性水性インクが充填された筆記具が記載されている。
Metal fine particles are expected to develop a wide range of industrial applications due to the variety of functions and physical properties exhibited by using metals in nano-sized particles.
As one of the industrial developments, the use of ink containing metal fine particles for printed electronics forming electronic devices and circuits by using printing technology is being studied.
For the design and trial production of electronic devices and circuits, it is required to form a conductive pattern by a simple method. As such a method, a writing tool filled with ink containing metal fine particles is used.
For example, Patent Document 1 describes a compound having a halogen in the molecule by ionic bonding for the purpose of providing a conductive pattern forming method capable of easily producing a conductive pattern and a writing tool for forming a conductive pattern used thereof. Described is a method for forming a conductive pattern in which an amount of conductive water-based ink not exceeding the absorption capacity of the porous base material is applied to the porous base material containing the above, and a writing tool filled with the conductive water-based ink used for the method. There is.

特開2015-185212号公報JP-A-2015-185212

近年、電子デバイスが身近なものとなり、教育現場においても電子デバイスや回路の理解は重要度を増している。また、電子デバイスの開発速度は加速度的に速くなってきており、プロトタイピングが重要視されてきている。このような教育現場やプロトタイピング等の様々な用途において金属微粒子を含有する筆記具用インクの需要が高まっている。プロトタイプとして回路を作成する際には導電配線を形成する金属膜は低抵抗であることが求められる。また、プロトタイピングにおいては基材としては塩化ビニル(PVC)等の耐熱性の低い樹脂製基材の使用が求められている。導電配線の電気抵抗の指標としてはシート抵抗(表面抵抗率)が用いられるが、耐熱性の低い樹脂製基材を用いて常温乾燥する際においても実使用可能なレベルのシート抵抗を発現する筆記具用インクの開発が求められている。
また、金属微粒子を含有する筆記具用インクは、筆記具内に充填した状態で長期間保管した後に再度使用する際に描画のカスレが生じ難い長期保管安定性(以下、「長期保管安定性」ともいう)に優れることが求められる。
しかしながら、シート抵抗の低減とインクの長期保管安定性とは相反する関係にあり、特許文献1の技術では、シート抵抗の低減と長期保管安定性との両立への要求を満たすには至っていない。
本発明は、常温乾燥する際においてもシート抵抗が低い金属膜を形成することができ、かつ、長期保管安定性に優れる筆記具用インク、及び該筆記具用インクを用いた筆記具を提供することを課題とする。
In recent years, electronic devices have become familiar, and understanding of electronic devices and circuits is becoming more important even in educational settings. In addition, the development speed of electronic devices is accelerating, and prototyping is becoming more important. Demand for writing ink containing metal fine particles is increasing in various applications such as educational sites and prototyping. When creating a circuit as a prototype, the metal film forming the conductive wiring is required to have low resistance. Further, in prototyping, it is required to use a resin base material having low heat resistance such as vinyl chloride (PVC) as the base material. Sheet resistance (surface resistivity) is used as an index of electrical resistance of conductive wiring, but a writing tool that develops sheet resistance at a level that can be actually used even when dried at room temperature using a resin substrate with low heat resistance. Development of ink for use is required.
Ink for writing tools containing metal fine particles is also referred to as long-term storage stability (hereinafter, also referred to as "long-term storage stability") in which drawing blur is unlikely to occur when the ink is filled in the writing tool and stored for a long period of time and then used again. ) Is required to be excellent.
However, the reduction of sheet resistance and the long-term storage stability of the ink are in conflict with each other, and the technique of Patent Document 1 does not satisfy the requirements for achieving both the reduction of sheet resistance and the long-term storage stability.
It is an object of the present invention to provide a writing tool ink capable of forming a metal film having low sheet resistance even when dried at room temperature and having excellent long-term storage stability, and a writing tool using the writing tool ink. And.

本発明者らは、金属微粒子、ポリマー分散剤、及び、同一分子中に金属吸着基と金属還元基とを含む化合物を含有し、該ポリマー分散剤が、カルボキシ基を有するモノマー由来の構成単位とポリオキシアルキレン基を有するモノマー由来の構成単位とを含み、該筆記具用インク中の同一分子中に金属吸着基と金属還元基とを含む化合物の含有量及び該金属微粒子の含有量を所定の範囲とすることにより、上記課題を解決し得ることを見出した。 The present inventors contain metal fine particles, a polymer dispersant, and a compound containing a metal adsorbing group and a metal reducing group in the same molecule, and the polymer dispersant is a structural unit derived from a monomer having a carboxy group. A predetermined range of the content of a compound containing a structural unit derived from a monomer having a polyoxyalkylene group and containing a metal adsorbing group and a metal reducing group in the same molecule in the writing instrument ink and the content of the metal fine particles. By doing so, it was found that the above problem can be solved.

すなわち、本発明は、次の[1]及び[2]を提供する。
[1]金属微粒子A、ポリマー分散剤B、及び、同一分子中に金属吸着基と金属還元基とを含む化合物Cを含有する、筆記具用インクであり、
ポリマー分散剤Bが、カルボキシ基を有するモノマー(b-1)由来の構成単位とポリオキシアルキレン基を有するモノマー(b-2)由来の構成単位とを含み、
化合物Cの含有量が3質量%以上20質量%以下であり、
金属微粒子Aの含有量が5質量%以上70質量%以下である、筆記具用インク。
[2]前記[1]に記載の筆記具用インクを充填してなる、筆記具。
That is, the present invention provides the following [1] and [2].
[1] An ink for writing utensils containing metal fine particles A, a polymer dispersant B, and a compound C containing a metal adsorbing group and a metal reducing group in the same molecule.
The polymer dispersant B contains a structural unit derived from a monomer (b-1) having a carboxy group and a structural unit derived from a monomer (b-2) having a polyoxyalkylene group.
The content of compound C is 3% by mass or more and 20% by mass or less.
An ink for writing tools having a content of metal fine particles A of 5% by mass or more and 70% by mass or less.
[2] A writing tool filled with the writing tool ink according to the above [1].

本発明によれば、常温乾燥する際においてもシート抵抗が低い金属膜を形成することができ、かつ、長期保管安定性に優れる筆記具用インク、及び該筆記具用インクを用いた筆記具を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a writing tool ink capable of forming a metal film having low sheet resistance even when dried at room temperature and having excellent long-term storage stability, and a writing tool using the writing tool ink. Can be done.

[筆記具用インク]
本発明の筆記具用インクは、金属微粒子A、ポリマー分散剤B、及び、同一分子中に金属吸着基と金属還元基とを含む化合物Cを含有する、筆記具用インクであり、ポリマー分散剤Bが、カルボキシ基を有するモノマー(b-1)由来の構成単位とポリオキシアルキレン基を有するモノマー(b-2)由来の構成単位とを含み、化合物Cの含有量が3質量%以上20質量%以下であり、金属微粒子Aの含有量が5質量%以上70質量%以下である。
[Ink for writing tools]
The writing ink of the present invention is a writing tool ink containing metal fine particles A, a polymer dispersant B, and a compound C containing a metal adsorbing group and a metal reducing group in the same molecule, wherein the polymer dispersant B is used. , A structural unit derived from the monomer (b-1) having a carboxy group and a structural unit derived from the monomer (b-2) having a polyoxyalkylene group, and the content of the compound C is 3% by mass or more and 20% by mass or less. The content of the metal fine particles A is 5% by mass or more and 70% by mass or less.

本発明によれば、常温乾燥する際においてもシート抵抗が低い金属膜を形成することができ、かつ、長期保管安定性を向上させることができる。その理由は定かではないが、以下のように考えられる。
本発明の筆記具用インクは、金属微粒子がポリマー分散剤により媒体中に分散されてなり、該ポリマー分散剤のカルボキシ基を有するモノマー由来の構成単位による静電的作用と、ポリオキシアルキレン基を有するモノマー由来による立体反発的作用により、金属微粒子の分散安定性が向上し、金属微粒子の凝集が抑制されると考えられる。また、本発明の筆記具用インクに含まれる同一分子中に金属吸着基と還元基とを含む化合物は、インクの乾燥と共にインク被膜中で濃縮されて金属微粒子間を接合すると考えられる。その結果、常温乾燥する際においても金属微粒子の焼結が速やかに進行し、シート抵抗が低い金属膜を形成することができる。
また、本発明の筆記具用インクは、上述のとおり金属微粒子の分散安定性が向上し、筆記具内に充填した状態で長期間保管した後においても金属微粒子の凝集が抑制されるため、金属微粒子が微細に分散された状態を保持することができる。その結果、長期保管後に再度使用する際においても描画のカスレが生じ難くなり、長期保管安定性が向上すると考えられる。
According to the present invention, a metal film having low sheet resistance can be formed even when dried at room temperature, and long-term storage stability can be improved. The reason is not clear, but it can be considered as follows.
The writing ink of the present invention has metal fine particles dispersed in a medium by a polymer dispersant, and has an electrostatic action due to a monomer-derived structural unit having a carboxy group of the polymer dispersant and a polyoxyalkylene group. It is considered that the three-dimensional repulsive action derived from the monomer improves the dispersion stability of the metal fine particles and suppresses the aggregation of the metal fine particles. Further, it is considered that the compound containing the metal adsorbing group and the reducing group in the same molecule contained in the ink for writing tools of the present invention is concentrated in the ink film as the ink dries and joins the metal fine particles. As a result, sintering of metal fine particles proceeds rapidly even when dried at room temperature, and a metal film having low sheet resistance can be formed.
Further, in the writing tool ink of the present invention, as described above, the dispersion stability of the metal fine particles is improved, and the aggregation of the metal fine particles is suppressed even after the metal fine particles are stored in the writing tool for a long period of time. It is possible to maintain a finely dispersed state. As a result, it is considered that drawing blurring is less likely to occur even when the drawing is used again after long-term storage, and long-term storage stability is improved.

<金属微粒子A>
本発明に係る金属微粒子Aを構成する金属(金属原子)は、チタン、ジルコニウム等の第4族の遷移金属、バナジウム、ニオブ等の第5族の遷移金属、クロム、モリブデン、タングステン等の第6族の遷移金属、マンガン、テクネチウム、レニウム等の第7族の遷移金属、鉄、ルテニウム等の第8族の遷移金属、コバルト、ロジウム、イリジウム等の第9族の遷移金属、ニッケル、パラジウム、白金等の第10族の遷移金属、銅、銀、金等の第11族の遷移金属、亜鉛、カドミウム等の第12族の遷移金属、アルミニウム、ガリウム、インジウム等の第13族の金属、ゲルマニウム、スズ、鉛等の第14族の金属などが挙げられる。金属微粒子を構成する金属は、1種を単独金属として用いてもよく、2種以上を併用して合金として用いてもよい。中でも、シート抵抗を低減する観点、及び長期保管安定性を向上させるから、好ましくは第4族~第11族で第4周期~第6周期の遷移金属であり、より好ましくは銅や金、銀、白金、パラジウム等の貴金属であり、更に好ましくは金、銀、銅及びパラジウムから選ばれる少なくとも1種を含み、より更に好ましくは金、銀及び銅から選ばれる少なくとも1種を含み、より更に好ましくは銀及び銅から選ばれる少なくとも1種であり、より更に好ましくは銀である。金属の種類は、高周波誘導結合プラズマ発光分析法により確認することができる。
<Metallic particles A>
The metal (metal atom) constituting the metal fine particles A according to the present invention is a Group 4 transition metal such as titanium and zirconium, a Group 5 transition metal such as vanadium and niob, and a sixth group such as chromium, molybdenum and tungsten. Group 7 transition metals, Group 7 transition metals such as manganese, technetium and renium, Group 8 transition metals such as iron and ruthenium, Group 9 transition metals such as cobalt, rhodium and iridium, nickel, palladium and platinum. Group 10 transition metals such as copper, silver and gold, Group 12 transition metals such as zinc and cadmium, Group 13 metals such as aluminum, gallium and indium, germanium, etc. Examples include Group 14 metals such as tin and lead. As the metal constituting the metal fine particles, one kind may be used as a single metal, or two or more kinds may be used in combination as an alloy. Above all, from the viewpoint of reducing sheet resistance and improving long-term storage stability, it is preferably a transition metal of Group 4 to Group 11 in the 4th to 6th cycles, and more preferably copper, gold or silver. , Platinum, palladium and the like, more preferably containing at least one selected from gold, silver, copper and palladium, even more preferably containing at least one selected from gold, silver and copper, even more preferably. Is at least one selected from silver and copper, and even more preferably silver. The type of metal can be confirmed by high frequency inductively coupled plasma emission spectrometry.

本発明の筆記具用インク中の金属微粒子Aのキュムラント平均粒径は、シート抵抗を低減させる観点、及び長期保管安定性を向上させる観点から、好ましくは10nm以上、より好ましくは20nm以上、更に好ましくは30nm以上であり、そして、好ましくは100nm以下、より好ましくは80nm以下、更に好ましくは60nm以下、より更に好ましくは50nm以下である。前記キュムラント平均粒径は、実施例に記載の方法により測定される。 The cumulant average particle size of the metal fine particles A in the ink for writing tools of the present invention is preferably 10 nm or more, more preferably 20 nm or more, still more preferably 20 nm or more, from the viewpoint of reducing sheet resistance and improving long-term storage stability. It is 30 nm or more, and preferably 100 nm or less, more preferably 80 nm or less, still more preferably 60 nm or less, still more preferably 50 nm or less. The cumulant average particle size is measured by the method described in Examples.

本発明の筆記具用インク中の金属微粒子Aの含有量は、シート抵抗を低減する観点から、5質量%以上であり、好ましくは10質量%以上、より好ましくは20質量%以上、更に好ましくは30質量%以上、より更に好ましくは40質量%以上、より更に好ましくは50質量%以上であり、そして、長期保管安定性を向上させる観点から、70質量%以下であり、好ましくは67質量%以下、より好ましくは65質量%以下、更に好ましくは63質量%以下である。 The content of the metal fine particles A in the ink for writing tools of the present invention is 5% by mass or more, preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, still more preferably 30 from the viewpoint of reducing the sheet resistance. It is 70% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, still more preferably 50% by mass or more, and from the viewpoint of improving long-term storage stability, it is 70% by mass or less, preferably 67% by mass or less. It is more preferably 65% by mass or less, still more preferably 63% by mass or less.

<ポリマー分散剤B>
本発明において金属微粒子Aは、ポリマー分散剤B(以下、単に「分散剤B」ともいう)で分散されてなる。分散剤Bは、金属微粒子の分散安定性を向上させ、シート抵抗を低減し、長期保管安定性を向上させる観点から、カルボキシ基を有するモノマー(b-1)由来の構成単位とポリオキシアルキレン基を有するモノマー(b-2)由来の構成単位とを含む。
分散剤(B)は、モノマー(b-1)及びモノマー(b-2)を含む原料モノマーを共重合させて得ることができる。分散剤Bは、ブロック共重合体、ランダム共重合体、交互共重合体のいずれでもよい。
<Polymer dispersant B>
In the present invention, the metal fine particles A are dispersed with a polymer dispersant B (hereinafter, also simply referred to as “dispersant B”). The dispersant B is a structural unit derived from a monomer (b-1) having a carboxy group and a polyoxyalkylene group from the viewpoint of improving the dispersion stability of the metal fine particles, reducing the sheet resistance, and improving the long-term storage stability. Containing a structural unit derived from the monomer (b-2) having.
The dispersant (B) can be obtained by copolymerizing a raw material monomer containing a monomer (b-1) and a monomer (b-2). The dispersant B may be a block copolymer, a random copolymer, or an alternate copolymer.

〔カルボキシ基を有するモノマー(b-1)〕
モノマー(b-1)は、カルボキシ基を有し、該カルボキシ基の少なくとも一部が塩を形成していてもよい。
モノマー(b-1)としては、具体的には、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、2-メタクリロイルオキシメチルコハク酸等の不飽和モノカルボン酸;マレイン酸、イタコン酸、フマル酸、シトラコン酸等の不飽和ジカルボン酸などが挙げられる。なお、前記不飽和ジカルボン酸は無水物であってもよい。
モノマー(b-1)は、1種を単独で又は2種以上を併用して用いてもよい。
モノマー(b-1)は、金属微粒子の分散安定性を向上させ、シート抵抗を低減し、長期保管安定性を向上させる観点から、好ましくは(メタ)アクリル酸及びマレイン酸から選ばれる少なくとも1種である。
本明細書において、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸及びメタクリル酸から選ばれる少なくとも1種を意味する。以下における「(メタ)アクリル酸」も同義である。
[Monomer having a carboxy group (b-1)]
The monomer (b-1) has a carboxy group, and at least a part of the carboxy group may form a salt.
Specific examples of the monomer (b-1) include unsaturated monocarboxylic acids such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, and 2-methacryloyloxymethylsuccinic acid; maleic acid, itaconic acid, fumaric acid, citraconic acid, and the like. Examples thereof include unsaturated dicarboxylic acids. The unsaturated dicarboxylic acid may be anhydrous.
The monomer (b-1) may be used alone or in combination of two or more.
The monomer (b-1) is preferably at least one selected from (meth) acrylic acid and maleic acid from the viewpoint of improving the dispersion stability of the metal fine particles, reducing the sheet resistance, and improving the long-term storage stability. Is.
As used herein, the term "(meth) acrylic acid" means at least one selected from acrylic acid and methacrylic acid. "(Meta) acrylic acid" in the following is also synonymous.

〔ポリオキシアルキレン基を有するモノマー(b-2)〕
モノマー(b-2)は、分散剤Bの側鎖としてポリオキシアルキレン基を導入することができ、これにより、金属微粒子の分散安定性を向上させ、シート抵抗を低減し、長期保管安定性を向上させることができると考えられる。
モノマー(b-2)としては、ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、アルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシアルキレングリコール(メタ)アクリレート等が挙げられる。モノマー(b-2)は、1種を単独で又は2種以上を併用して用いてもよい。
本明細書において、「(メタ)アクリレート」とはアクリレート及びメタクリレートから選ばれる少なくとも1種である。以下の「(メタ)アクリレート」も同義である。
[Monomer having a polyoxyalkylene group (b-2)]
The monomer (b-2) can introduce a polyoxyalkylene group as a side chain of the dispersant B, thereby improving the dispersion stability of the metal fine particles, reducing the sheet resistance, and providing long-term storage stability. It is thought that it can be improved.
Examples of the monomer (b-2) include polyalkylene glycol (meth) acrylate, alkoxypolyalkylene glycol (meth) acrylate, and phenoxyalkylene glycol (meth) acrylate. The monomer (b-2) may be used alone or in combination of two or more.
As used herein, "(meth) acrylate" is at least one selected from acrylates and methacrylates. The following "(meth) acrylate" is also synonymous.

モノマー(b-2)のポリオキシアルキレン基は、好ましくは炭素数2以上4以下のアルキレンオキシド由来の単位を含み、より好ましくはエチレンオキシド由来の単位及びプロピレンオキシド由来の単位から選ばれる少なくとも1種を含む。
前記ポリオキシアルキレン基中のアルキレンオキシド由来の単位数は、好ましくは2以上、より好ましくは5以上、更に好ましくは10以上であり、そして、好ましくは100以下、より好ましくは70以下、更に好ましくは50以下である。
前記ポリオキシアルキレン基は、エチレンオキシド由来の単位とプロピレンオキシド由来の単位を含む共重合体であってもよい。エチレンオキシド由来の単位(EO)とプロピレンオキシド由来の単位(PO)とのモル比[EO/PO]は、好ましくは0.9以上、より好ましくは1以上、更に好ましくは1.1以上であり、そして、好ましくは9以下、より好ましくは6以下、更に好ましくは3以下、より更に好ましくは2以下である。
エチレンオキシド由来の単位とプロピレンオキシド由来の単位を含む共重合体は、ブロック共重合体、ランダム共重合体、交互共重合体のいずれであってもよい。
The polyoxyalkylene group of the monomer (b-2) preferably contains a unit derived from an alkylene oxide having 2 or more and 4 or less carbon atoms, and more preferably at least one selected from a unit derived from ethylene oxide and a unit derived from propylene oxide. include.
The number of units derived from the alkylene oxide in the polyoxyalkylene group is preferably 2 or more, more preferably 5 or more, still more preferably 10 or more, and preferably 100 or less, more preferably 70 or less, still more preferably. It is 50 or less.
The polyoxyalkylene group may be a copolymer containing a unit derived from ethylene oxide and a unit derived from propylene oxide. The molar ratio [EO / PO] of the unit (EO) derived from ethylene oxide and the unit (PO) derived from propylene oxide is preferably 0.9 or more, more preferably 1 or more, still more preferably 1.1 or more. Then, it is preferably 9 or less, more preferably 6 or less, still more preferably 3 or less, still more preferably 2 or less.
The copolymer containing a unit derived from ethylene oxide and a unit derived from propylene oxide may be a block copolymer, a random copolymer, or an alternate copolymer.

アルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートのアルコキシ基の炭素数は、好ましくは1以上8以下である。
アルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートとしては、メトキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、プロポキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、ブトキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、オクトキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート等が挙げられる。
The alkoxy group of the alkoxypolyalkylene glycol (meth) acrylate has preferably 1 or more and 8 or less carbon atoms.
Examples of the alkoxypolyalkylene glycol (meth) acrylate include methoxypolyalkylene glycol (meth) acrylate, ethoxypolyalkylene glycol (meth) acrylate, propoxypolyalkylene glycol (meth) acrylate, butoxypolyalkylene glycol (meth) acrylate, and octoxypoly. Examples thereof include alkylene glycol (meth) acrylate.

モノマー(b-2)は、金属微粒子の分散安定性を向上させ、シート抵抗を低減し、長期保管安定性を向上させる観点から、好ましくは、ポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート及びアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種であり、より好ましくはアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートであり、更に好ましくはメトキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、プロポキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、ブトキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート、及びオクトキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種であり、より更に好ましくオクトキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレートであり、より更に好ましくはオクトキシ(ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコール)(メタ)アクリレートである。 The monomer (b-2) is preferably a polyalkylene glycol (meth) acrylate and an alkoxypolyalkylene glycol (from the viewpoint of improving the dispersion stability of the metal fine particles, reducing the sheet resistance, and improving the long-term storage stability). At least one selected from (meth) acrylates, more preferably alkoxypolyalkylene glycol (meth) acrylates, and even more preferably methoxypolyalkylene glycol (meth) acrylates, ethoxypolyalkylene glycol (meth) acrylates, propoxypolyalkylenes. At least one selected from glycol (meth) acrylate, butoxypolyalkylene glycol (meth) acrylate, and octoxypolyalkylene glycol (meth) acrylate, more preferably octoxypolyalkylene glycol (meth) acrylate, and more. More preferably, it is octoxy (polyethylene glycol / polypropylene glycol) (meth) acrylate.

商業的に入手しうるモノマー(b-2)の具体例としては、新中村化学工業株式会社のNKエステルAM-90G、同AM-130G、同AMP-20GY、NKエステルM-20G、同40G、同90G、同230G等、日油株式会社のブレンマーPE-90、同200、同350等、ブレンマーPME-100、同200、同400、同1000、同4000等、ブレンマーPP-500、同800、同1000等、ブレンマーAP-150、同400、同550等、ブレンマー50PEP-300、同50POEP-800B、同43PAPE-600B等が挙げられる。 Specific examples of the commercially available monomer (b-2) include NK Ester AM-90G, AM-130G, AMP-20GY, NK Ester M-20G, and 40G of Shin Nakamura Chemical Industry Co., Ltd. 90G, 230G, etc., NOF Corporation's Blemmer PE-90, 200, 350, etc., Blemmer PME-100, 200, 400, 1000, 4000, etc., Blemmer PP-500, 800, etc. Examples thereof include Bremmer AP-150, 400, 550 and the like, Bremmer 50PEP-300, 50POP-800B, 43PAPE-600B and the like.

〔芳香族基含有モノマー(b-3)〕
分散剤Bは、金属微粒子の分散安定性を向上させ、シート抵抗を低減し、長期保管安定性を向上させる観点から、好ましくは更に芳香族基含有モノマー(b-3)由来の構成単位を含む。
モノマー(b-3)は、好ましくは、ヘテロ原子を含む置換基を有していてもよい、炭素数6以上22以下の芳香族基を有するビニルモノマーであり、より好ましくは、スチレン系モノマー及び芳香族基含有(メタ)アクリレートから選ばれる1種以上である。芳香族基含有モノマーの分子量は、500未満が好ましい。
スチレン系モノマーとしては、スチレン、α-メチルスチレン、2-メチルスチレン、4-ビニルトルエン(4-メチルスチレン)、ジビニルベンゼン等が挙げられるが、スチレン、α-メチルスチレンが好ましい。
芳香族基含有(メタ)アクリレートとしては、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等が好ましく、ベンジル(メタ)アクリレートがより好ましい。
モノマー(b-3)は、金属微粒子の分散安定性を向上させ、シート抵抗を低減し、長期保管安定性を向上させる観点から、好ましくはスチレン、α-メチルスチレン、及びベンジル(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種であり、より好ましくはスチレンである。
[Aromatic group-containing monomer (b-3)]
The dispersant B preferably further contains a structural unit derived from the aromatic group-containing monomer (b-3) from the viewpoint of improving the dispersion stability of the metal fine particles, reducing the sheet resistance, and improving the long-term storage stability. ..
The monomer (b-3) is preferably a vinyl monomer having an aromatic group having 6 or more and 22 or less carbon atoms, which may have a substituent containing a heteroatom, and more preferably a styrene-based monomer and a styrene-based monomer. One or more selected from aromatic group-containing (meth) acrylates. The molecular weight of the aromatic group-containing monomer is preferably less than 500.
Examples of the styrene-based monomer include styrene, α-methylstyrene, 2-methylstyrene, 4-vinyltoluene (4-methylstyrene), divinylbenzene and the like, but styrene and α-methylstyrene are preferable.
As the aromatic group-containing (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate and the like are preferable, and benzyl (meth) acrylate is more preferable.
The monomer (b-3) is preferably composed of styrene, α-methylstyrene, and benzyl (meth) acrylate from the viewpoint of improving the dispersion stability of the metal fine particles, reducing the sheet resistance, and improving the long-term storage stability. At least one selected, more preferably styrene.

分散剤Bは、本発明の効果を阻害しない範囲で、モノマー(b-1)由来の構成単位、モノマー(b-2)由来の構成単位、及びモノマー(b-3)由来の構成単位以外に他のモノマー由来の構成単位を含むものであってもよい。他のモノマーとしては、例えば、脂肪族アルコール由来の炭化水素基を有する(メタ)アクリレートが挙げられる。
脂肪族アルコール由来の炭化水素基を有する(メタ)アクリレートは、好ましくは炭素数1以上22以下の脂肪族アルコール由来の炭化水素基を有するものである。例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等の直鎖アルキル基を有する(メタ)アクリレート;イソプロピル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、イソペンチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、イソドデシル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート等の分岐鎖アルキル基を有する(メタ)アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリレート等の脂環式アルキル基を有する(メタ)アクリレート等が挙げられる。
The dispersant B is not limited to the structural unit derived from the monomer (b-1), the structural unit derived from the monomer (b-2), and the structural unit derived from the monomer (b-3), as long as the effect of the present invention is not impaired. It may contain a structural unit derived from another monomer. Examples of other monomers include (meth) acrylates having a hydrocarbon group derived from an aliphatic alcohol.
The (meth) acrylate having a hydrocarbon group derived from an aliphatic alcohol preferably has a hydrocarbon group derived from an aliphatic alcohol having 1 or more and 22 or less carbon atoms. For example, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, (Meta) acrylates having a linear alkyl group such as stearyl (meth) acrylate; isopropyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, isopentyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, (Meta) acrylate having a branched chain alkyl group such as isodecyl (meth) acrylate, isododecyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate; alicyclic alkyl such as cyclohexyl (meth) acrylate. Examples thereof include (meth) acrylate having a group.

分散剤B製造時における各モノマーの原料モノマー中における含有量(未中和量としての含有量。以下同じ)、又は分散剤B中における各モノマー由来の構成単位の含有量は、金属微粒子の分散安定性を向上させ、シート抵抗を低減し、長期保管安定性を向上させる観点から、次のとおりである。
モノマー(b-1)の含有量は、好ましくは1質量%以上、より好ましくは1.5質量%以上、更に好ましくは2質量%以上、より更に好ましくは2.5質量%以上であり、そして、好ましくは50質量%以下、より好ましくは30質量%以下、更に好ましくは10質量%以下、より更に好ましくは5質量%以下である。
モノマー(b-2)の含有量は、好ましくは30質量%以上、より好ましくは40質量%以上、更に好ましくは50質量%以上、より更に好ましくは60質量%以上であり、そして、好ましくは99質量%以下、より好ましくは98質量%以下、更に好ましくは95質量%以下、より更に好ましくは90質量%以下、より更に好ましくは80質量%以下、より更に好ましくは70質量%以下である。
分散剤Bが芳香族基含有モノマー(b-3)由来の構成単位を含む場合、モノマー(b-3)の含有量は、好ましくは5質量%以上、より好ましくは10質量%以上、更に好ましくは20質量%以上であり、そして、好ましくは60質量%以下、より好ましくは50.5質量%以下、更に好ましくは40質量%以下である。
モノマー(b-2)に対するモノマー(b-1)の含有量の質量比〔モノマー(b-1)/モノマー(b-2)〕は、好ましくは0.01以上、より好ましくは0.02以上、更に好ましくは0.03以上であり、そして、好ましくは1以下、より好ましくは0.5以下、更に好ましくは0.1以下、より更に好ましくは0.07以下、より更に好ましくは0.05以下である。
分散剤B中のモノマー(b-1)由来の構成単位及びモノマー(b-2)由来の構成単位の合計含有量は、前記と同様の観点から、好ましくは55質量%以上、より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは65質量%以上であり、そして、好ましくは100質量%以下である。
The content of each monomer in the raw material monomer at the time of producing the dispersant B (content as an unneutralized amount; the same applies hereinafter) or the content of the constituent unit derived from each monomer in the dispersant B is the dispersion of the metal fine particles. From the viewpoint of improving stability, reducing sheet resistance, and improving long-term storage stability, it is as follows.
The content of the monomer (b-1) is preferably 1% by mass or more, more preferably 1.5% by mass or more, still more preferably 2% by mass or more, still more preferably 2.5% by mass or more, and It is preferably 50% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, still more preferably 10% by mass or less, still more preferably 5% by mass or less.
The content of the monomer (b-2) is preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, still more preferably 50% by mass or more, still more preferably 60% by mass or more, and preferably 99. It is mass% or less, more preferably 98% by mass or less, still more preferably 95% by mass or less, still more preferably 90% by mass or less, still more preferably 80% by mass or less, still more preferably 70% by mass or less.
When the dispersant B contains a structural unit derived from the aromatic group-containing monomer (b-3), the content of the monomer (b-3) is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, still more preferably. Is 20% by mass or more, preferably 60% by mass or less, more preferably 50.5% by mass or less, still more preferably 40% by mass or less.
The mass ratio of the content of the monomer (b-1) to the monomer (b-2) [monomer (b-1) / monomer (b-2)] is preferably 0.01 or more, more preferably 0.02 or more. , More preferably 0.03 or more, and preferably 1 or less, more preferably 0.5 or less, still more preferably 0.1 or less, still more preferably 0.07 or less, still more preferably 0.05. It is as follows.
The total content of the structural unit derived from the monomer (b-1) and the structural unit derived from the monomer (b-2) in the dispersant B is preferably 55% by mass or more, more preferably 60, from the same viewpoint as described above. By mass or more, more preferably 65% by mass or more, and preferably 100% by mass or less.

分散剤Bは、金属微粒子の分散安定性を向上させ、シート抵抗を低減し、長期保管安定性を向上させる観点から、好ましくはモノマー(b-1)として(メタ)アクリル酸及びマレイン酸由来の構成単位、及びモノマー(b-2)としてアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート由来の構成単位を含み、より好ましくはモノマー(b-1)として(メタ)アクリル酸及びマレイン酸から選ばれる少なくとも1種由来の構成単位、モノマー(b-2)としてアルコキシポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート由来の構成単位、モノマー(b-3)としてスチレン、α-メチルスチレン、及びベンジル(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種由来の構成単位を含む。
分散剤Bは、公知の方法で合成したものを用いてよく、市販品を用いてもよい。分散剤Bの市販品としては、BYK社製のDISPERBYK-190、同2015等が挙げられる。
The dispersant B is preferably derived from (meth) acrylic acid and maleic acid as the monomer (b-1) from the viewpoint of improving the dispersion stability of the metal fine particles, reducing the sheet resistance, and improving the long-term storage stability. A structural unit and a structural unit derived from alkoxypolyalkylene glycol (meth) acrylate as the monomer (b-2), and more preferably at least one selected from (meth) acrylic acid and maleic acid as the monomer (b-1). At least one selected from a structural unit derived from, a structural unit derived from alkoxypolyalkylene glycol (meth) acrylate as the monomer (b-2), and styrene, α-methylstyrene, and benzyl (meth) acrylate as the monomer (b-3). Includes species-derived building blocks.
As the dispersant B, one synthesized by a known method may be used, or a commercially available product may be used. Examples of commercially available products of the dispersant B include DISPERBYK-190 and 2015 manufactured by BYK.

分散剤Bの数平均分子量は、好ましくは3,000以上、より好ましくは7,000以上、更に好ましくは10,000以上、であり、そして、好ましくは100,000以下、より好ましくは70,000以下、更に好ましくは50,000以下、より更に好ましくは40,000以下である。分散剤Bの数平均分子量が前記の範囲であれば、金属微粒子への吸着力が十分であり分散安定性を発現することができる。前記数平均分子量は、実施例に記載の方法により測定される。 The number average molecular weight of the dispersant B is preferably 3,000 or more, more preferably 7,000 or more, still more preferably 10,000 or more, and preferably 100,000 or less, more preferably 70,000 or less. Below, it is more preferably 50,000 or less, still more preferably 40,000 or less. When the number average molecular weight of the dispersant B is in the above range, the adsorption force to the metal fine particles is sufficient and dispersion stability can be exhibited. The number average molecular weight is measured by the method described in Examples.

分散剤Bの酸価は、好ましくは5mgKOH/g以上、より好ましくは10mgKOH/g以上、更に好ましくは15mgKOH/g以上であり、そして、好ましくは200mgKOH/g以下、より好ましくは100mgKOH/g以下、更に好ましくは50mgKOH/g以下、より更に好ましくは30mgKOH/g以下である。
前記ビニル系ポリマーの酸価は、構成するモノマーの質量比から算出することもできる。また、適当な溶剤にポリマーを溶解又は膨潤させて滴定する方法でも求めることができる。
The acid value of the dispersant B is preferably 5 mgKOH / g or more, more preferably 10 mgKOH / g or more, still more preferably 15 mgKOH / g or more, and preferably 200 mgKOH / g or less, more preferably 100 mgKOH / g or less. It is more preferably 50 mgKOH / g or less, and even more preferably 30 mgKOH / g or less.
The acid value of the vinyl polymer can also be calculated from the mass ratio of the constituent monomers. It can also be obtained by a method of dissolving or swelling the polymer in an appropriate solvent and titrating it.

分散剤Bの存在形態は、金属微粒子に分散剤Bが吸着している形態、金属微粒子を分散剤Bが含有している金属微粒子内包(カプセル)形態、及び金属微粒子に分散剤Bが吸着していない形態がある。金属微粒子の分散安定性の観点から、金属微粒子を分散剤Bが含有する形態が好ましく、金属微粒子を分散剤Bが含有している金属微粒子内包状態がより好ましい。 The present form of the dispersant B is a form in which the dispersant B is adsorbed on the metal fine particles, a form in which the metal fine particles are contained in the dispersant B (capsule), and a form in which the dispersant B is adsorbed on the metal fine particles. There is a form that is not. From the viewpoint of dispersion stability of the metal fine particles, a form in which the metal fine particles are contained in the dispersant B is preferable, and a state in which the metal fine particles are contained in the dispersant B is more preferable.

本発明の筆記具用インク中の分散剤Bの含有量は、好ましくは0.3質量%以上、より好ましくは0.5質量%以上、更に好ましくは1質量%以上、より更に好ましくは2質量%以上、より更に好ましくは2.7質量%以上であり、そして、好ましくは10質量%以下、より好ましくは7質量%以下、更に好ましくは5質量%以下、より更に好ましくは4質量%以下である。 The content of the dispersant B in the writing instrument ink of the present invention is preferably 0.3% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, still more preferably 1% by mass or more, still more preferably 2% by mass. The above is even more preferably 2.7% by mass or more, and preferably 10% by mass or less, more preferably 7% by mass or less, still more preferably 5% by mass or less, still more preferably 4% by mass or less. ..

本発明の筆記具用インクにおける金属微粒子A及び分散剤Bの合計含有量に対する金属微粒子Aの含有量の質量比[金属微粒子A/(金属微粒子A+分散剤B)]は、金属微粒子の分散安定性を向上させ、シート抵抗を低減し、長期保管安定性を向上させる観点から、好ましくは0.3以上、より好ましくは0.5以上、更に好ましくは0.7以上、より更に好ましくは0.9以上であり、そして、好ましくは0.99以下、より好ましくは0.98以下、更に好ましくは0.97以下である。
前記含有質量比[金属微粒子A/(金属微粒子A+分散剤B)]は、示差熱熱重量同時測定装置(TG/DTA)を用いて実施例に記載の方法により測定される金属微粒子A及び分散剤Bの質量から算出される。
The mass ratio of the content of the metal fine particles A to the total content of the metal fine particles A and the dispersant B in the writing instrument ink of the present invention [metal fine particles A / (metal fine particles A + dispersant B)] is the dispersion stability of the metal fine particles. From the viewpoint of improving, reducing sheet resistance, and improving long-term storage stability, it is preferably 0.3 or more, more preferably 0.5 or more, still more preferably 0.7 or more, still more preferably 0.9. The above, and preferably 0.99 or less, more preferably 0.98 or less, still more preferably 0.97 or less.
The content mass ratio [metal fine particles A / (metal fine particles A + dispersant B)] is the metal fine particles A and dispersion measured by the method described in Examples using a differential thermal weight simultaneous measurement device (TG / DTA). Calculated from the mass of agent B.

<同一分子中に金属吸着基と金属還元基とを含む化合物C>
本発明の筆記具用インクは、シート抵抗を低減する観点、及び長期保管安定性を向上させる観点から、同一分子中に金属吸着基と金属還元基とを含む化合物C(以下、単に「化合物C」ともいう)を含有する。
化合物Cの分子量は、シート抵抗を低減する観点、及び長期保管安定性を向上させる観点から、好ましくは500以下、より好ましくは300以下、更に好ましくは150以下、より更に好ましくは100以下である。
化合物Cの金属吸着基としては、カルボキシ基、スルホン酸基、リン酸基、ヒドロキシ基、チオール基、アミノ基(-NH、-NHR、-NRR’)、イミノ基、ハロゲン原子を含む官能基等の金属微粒子に対して配位性を有する官能基が挙げられる。これらの中でも、化合物Cの金属吸着基は、好ましくはカルボキシ基及びアミノ基から選ばれる少なくとも1種であり、より好ましくはカルボキシ基である。
化合物Cの金属還元基としては、アルデヒド基、ヒドロキシ基、第1級アミノ基、第2級アミノ基等の金属を還元する作用を有する官能基が挙げられる。これらの中でも、化合物Cの金属吸着基は、好ましくはアルデヒド基及びヒドロキシ基から選ばれる少なくとも1種であり、より好ましくはアルデヒド基である。
化合物Cは、1つの官能基で金属吸着基としての機能と金属還元基としての機能とを併せて有するものであってもよいが、金属吸着基と金属還元基とは異なる官能基であることが好ましい。
<Compound C containing a metal adsorbing group and a metal reducing group in the same molecule>
The ink for writing utensils of the present invention contains a metal adsorbing group and a metal reducing group in the same molecule from the viewpoint of reducing sheet resistance and improving long-term storage stability (hereinafter, simply "compound C"). Also called).
The molecular weight of compound C is preferably 500 or less, more preferably 300 or less, still more preferably 150 or less, still more preferably 100 or less, from the viewpoint of reducing sheet resistance and improving long-term storage stability.
The metal adsorbing group of compound C includes a carboxy group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, a hydroxy group, a thiol group, an amino group (-NH 2 , -NHR, -NRR'), an imino group, and a functional group containing a halogen atom. Examples thereof include functional groups having a coordinating property with respect to metal fine particles such as. Among these, the metal adsorption group of compound C is preferably at least one selected from a carboxy group and an amino group, and more preferably a carboxy group.
Examples of the metal reducing group of the compound C include a functional group having an action of reducing a metal such as an aldehyde group, a hydroxy group, a primary amino group and a secondary amino group. Among these, the metal adsorbing group of compound C is preferably at least one selected from an aldehyde group and a hydroxy group, and more preferably an aldehyde group.
The compound C may be one functional group having both a function as a metal adsorbing group and a function as a metal reducing group, but the metal adsorbing group and the metal reducing group are different functional groups. Is preferable.

化合物Cは、具体的には、ギ酸、グリオキシル酸、フタルアルデヒド酸、乳酸等のアルデヒド基又はヒドロキシ基を有するモノカルボン酸;エタノールアミン、N-メチルエタノールアミン、N,N-ジメチルエタノールアミン(2-(ジメチルアミノ)エタノール)、N,N-ジエチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、プロパノールアミン、N,N-ジメチルプロパノールアミン、ブタノールアミン、ヘキサノールアミン等のアルカノールアミンなどが挙げられる。化合物Cは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
化合物Cは、好ましくはアルデヒド基又はヒドロキシ基を有するモノカルボン酸、及びアルカノールアミンから選ばれる少なくとも1種であり、より好ましくアルデヒド基を有するモノカルボン酸であり、更に好ましくはギ酸及びグリオキシル酸から選ばれる少なくとも1種であり、より更に好ましくはギ酸である。
Specifically, the compound C is a monocarboxylic acid having an aldehyde group or a hydroxy group such as formic acid, glyoxylic acid, phthalaldehyde acid, and lactic acid; ethanolamine, N-methylethanolamine, N, N-dimethylethanolamine (2). -(Dimethylamino) ethanol), N, N-diethylethanolamine, diethanolamine, N-methyldiethanolamine, triethanolamine, propanolamine, N, N-dimethylpropanolamine, butanolamine, alkanolamines such as hexanolamine, etc. Will be. Compound C can be used alone or in combination of two or more.
Compound C is preferably at least one selected from a monocarboxylic acid having an aldehyde group or a hydroxy group, and an alkanolamine, more preferably a monocarboxylic acid having an aldehyde group, and further preferably selected from formic acid and glyoxylic acid. At least one of these, more preferably formic acid.

本発明の筆記具用インク中の化合物Cの含有量は、シート抵抗を低減する観点、及び長期保管安定性を向上させる観点から、3質量%以上であり、好ましくは5質量%以上、より好ましくは7質量%以上であり、そして、20質量%以下であり、好ましくは17質量%以下、より好ましくは15質量%以下、更に好ましくは13質量%以下である。 The content of compound C in the ink for writing tools of the present invention is 3% by mass or more, preferably 5% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, from the viewpoint of reducing sheet resistance and improving long-term storage stability. It is 7% by mass or more and 20% by mass or less, preferably 17% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, still more preferably 13% by mass or less.

<塩基性化合物D>
本発明の筆記具用インクは、シート抵抗を低減する観点、及び長期保管安定性を向上させる観点から、更に塩基性化合物Dを含有することが好ましい。
塩基性化合物Dとしては、化合物C以外の無機塩基性化合物及び有機塩基化合物が挙げられる。
無機塩基性化合物としては、カリウム、ナトリウム、リチウム等のアルカリ金属の水酸化物塩、炭酸塩、又は炭酸水素塩が挙げられる。具体的には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムが挙げられる。また、アンモニアを用いてもよい。
有機塩基性化合物としては、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジメチルエチルアミン、ジエチルメチルアミン、トリエチルアミン等のアルキルアミン、エチレンジアミン、トリエチレンジアミン、テトラメチルエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等の(ポリ)アルキレンポリアミン等の脂肪族アミン;ピペリジン、ピロリジン、N-メチルピロリジン、モルホリン等の脂環族アミン;アニリン、N-メチルアニリン、トルイジン、アニシジン、フェネチジン等の芳香族アミン;ベンジルアミン、N-メチルベンジルアミン等のアラルキルアミンの有機アミン化合物が挙げられる。
これらの中でも、塩基性化合物Dは、シート抵抗を低減する観点、及び長期保管安定性を向上させる観点から、好ましくは有機塩基性化合物であり、より好ましくは有機アミン化合物であり、更に好ましくは脂肪族アミンであり、より更に好ましくはアルキルアミンであり、より更に好ましくはプロピルアミンである。
<Basic compound D>
The ink for writing tools of the present invention preferably further contains the basic compound D from the viewpoint of reducing sheet resistance and improving long-term storage stability.
Examples of the basic compound D include inorganic basic compounds other than compound C and organic basic compounds.
Examples of the inorganic basic compound include hydroxide salts, carbonates, and bicarbonates of alkali metals such as potassium, sodium, and lithium. Specific examples thereof include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogencarbonate and potassium hydrogencarbonate. Further, ammonia may be used.
Examples of the organic basic compound include alkylamines such as propylamine, butylamine, hexylamine, diethylamine, dipropylamine, dimethylethylamine, diethylmethylamine and triethylamine, ethylenediamine, triethylenediamine, tetramethylethylenediamine, diethylenetriamine, dipropylenetriamine and tri. Adicyclic amines such as (poly) alkylene polyamines such as ethylenetetramine and tetraethylenepentamine; alicyclic amines such as piperidine, pyrrolidine, N-methylpyrrolidin, morpholin; aniline, N-methylaniline, toluidine, anisidin, phenetidine and the like Aromatic amines; examples include organic amine compounds of aralkylamines such as benzylamine and N-methylbenzylamine.
Among these, the basic compound D is preferably an organic basic compound, more preferably an organic amine compound, and further preferably a fat, from the viewpoint of reducing sheet resistance and improving long-term storage stability. It is a group amine, more preferably an alkylamine, and even more preferably a propylamine.

塩基性化合物Dの下記式で表される使用当量比は、シート抵抗を低減する観点、及び長期保管安定性を向上させる観点から、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.3以上、更に好ましくは0.5以上であり、そして、好ましくは2以下、より好ましくは1.5以下、更に好ましくは1以下、より更に好ましくは0.8以下、より更に好ましくは0.6以下である。
塩基性化合物Dの使用当量比=〔塩基性化合物Dの添加質量(g)/塩基性化合物Dの当量(g/mol)〕/〔化合物Cの添加質量(g)/化合物Cの当量(g/mol)〕
The use equivalent ratio of the basic compound D represented by the following formula is preferably 0.1 or more, more preferably 0.3 or more, and further, from the viewpoint of reducing sheet resistance and improving long-term storage stability. It is preferably 0.5 or more, and preferably 2 or less, more preferably 1.5 or less, still more preferably 1 or less, still more preferably 0.8 or less, still more preferably 0.6 or less.
Equivalent ratio of basic compound D = [additional mass of basic compound D (g) / equivalent of basic compound D (g / mol)] / [additional mass of compound C (g) / equivalent of compound C (g) / Mol)]

<水>
本発明の筆記具用インクは、好ましくは更に水を含有する。
本発明の筆記具用インク中の水の含有量は、シート抵抗を低減する観点、及び長期保管安定性を向上させる観点から、好ましくは3質量%以上、より好ましくは5質量%以上、更に好ましくは10質量%以上、より更に好ましくは13質量%以上であり、そして、好ましくは70質量%以下、より好ましくは60質量%以下、更に好ましくは50質量%以下、より更に好ましくは40質量%以下、より更に好ましくは30質量%以下、より更に好ましくは20質量%以下である。
<Water>
The writing instrument ink of the present invention preferably further contains water.
The content of water in the writing instrument ink of the present invention is preferably 3% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, still more preferably 5% by mass or more, from the viewpoint of reducing the sheet resistance and improving the long-term storage stability. 10% by mass or more, more preferably 13% by mass or more, and preferably 70% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, still more preferably 50% by mass or less, still more preferably 40% by mass or less. It is even more preferably 30% by mass or less, and even more preferably 20% by mass or less.

本発明の筆記具用インクは、更に必要に応じて、インクに通常用いられる、ポリマー粒子の分散体等の定着助剤、保湿剤、湿潤剤、浸透剤、界面活性剤、粘度調整剤、消泡剤、防腐剤、防黴剤、防錆剤等の各種添加剤を含有することができる。 Further, if necessary, the ink for writing tools of the present invention is a fixing aid such as a dispersion of polymer particles, a moisturizing agent, a wetting agent, a penetrant, a surfactant, a viscosity modifier, and a defoaming agent, which are usually used for inks. It can contain various additives such as agents, preservatives, antifungal agents, and rust preventives.

(筆記具用インクの製造)
本発明の筆記具用インクは、公知の方法により予め調製した金属微粒子に分散剤B、化合物C、必要に応じて塩基性化合物D、水及び各種添加剤を添加及び混合する方法、金属原料化合物、還元剤、及び分散剤Bを混合して、該金属原料化合物を還元する方法等により得ることができる。中でも、シート抵抗を低減する観点、及び長期保管安定性を向上させる観点から、予め分散剤Bを含む金属微粒子乾燥粉を得た後、化合物C、必要に応じて、塩基性化合物D、水及び各種添加剤を添加及び混合する方法が好ましい。
金属微粒子乾燥粉は、金属原料化合物、還元剤、及び分散剤Bを混合し、該金属原料化合物が還元剤により還元し、分散剤Bで分散されてなる金属微粒子の分散体を得た後、該金属微粒子の分散体を凍結乾燥などにより乾燥させて得ることができる。
還元反応の温度は、好ましくは10℃以上、より好ましくは20℃以上、更に好ましくは30℃以上であり、そして、好ましくは70℃以下、より好ましくは60℃以下、更に好ましくは50℃以下の範囲で行うことが好ましい。還元反応は、空気雰囲気下であってもよく、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下であってもよい。
(Manufacturing ink for stationery)
The ink for writing tools of the present invention comprises a method of adding and mixing a dispersant B, a compound C, a basic compound D, water and various additives to metal fine particles prepared in advance by a known method, a metal raw material compound, and the like. It can be obtained by a method of mixing a reducing agent and a dispersant B to reduce the metal raw material compound or the like. Above all, from the viewpoint of reducing the sheet resistance and improving the long-term storage stability, after obtaining the metal fine particle dry powder containing the dispersant B in advance, compound C, if necessary, basic compound D, water and A method of adding and mixing various additives is preferable.
The dry metal fine particle powder is obtained by mixing a metal raw material compound, a reducing agent, and a dispersant B, reducing the metal raw material compound with the reducing agent to obtain a dispersion of metal fine particles dispersed with the dispersant B, and then obtaining the dispersion. It can be obtained by drying the dispersion of the metal fine particles by freeze-drying or the like.
The temperature of the reduction reaction is preferably 10 ° C. or higher, more preferably 20 ° C. or higher, still more preferably 30 ° C. or higher, and preferably 70 ° C. or lower, more preferably 60 ° C. or lower, still more preferably 50 ° C. or lower. It is preferable to carry out within the range. The reduction reaction may be carried out in an air atmosphere or in an inert gas atmosphere such as nitrogen gas.

金属原料化合物としては、前述の金属微粒子Aを構成する金属を含む化合物であれば特に制限はない。
還元剤としては、特に限定されず、無機還元剤、有機還元剤のいずれも用いることができる。
有機還元剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類;ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド等のアルデヒド類;アスコルビン酸、クエン酸等の酸類及びその塩;エタノールアミン、N-メチルエタノールアミン、N,N-ジメチルエタノールアミン(2-(ジメチルアミノ)エタノール)、N,N-ジエチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、N-メチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、プロパノールアミン、N,N-ジメチルプロパノールアミン、ブタノールアミン、ヘキサノールアミン等のアルカノールアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジメチルエチルアミン、ジエチルメチルアミン、トリエチルアミン等のアルキルアミン、エチレンジアミン、トリエチレンジアミン、テトラメチルエチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等の(ポリ)アルキレンポリアミン等の脂肪族アミン;ピペリジン、ピロリジン、N-メチルピロリジン、モルホリン等の脂環族アミン;アニリン、N-メチルアニリン、トルイジン、アニシジン、フェネチジン等の芳香族アミン;ベンジルアミン、N-メチルベンジルアミン等のアラルキルアミンなどが挙げられる。
無機還元剤としては、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素アンモニウム等の水素化ホウ素塩;水素化アルミニウムリチウム、水素化アルミニウムカリウム等の水素化アルミニウム塩;ヒドラジン、炭酸ヒドラジン等のヒドラジン類;水素ガス等が挙げられる。
還元剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
The metal raw material compound is not particularly limited as long as it is a compound containing a metal constituting the above-mentioned metal fine particles A.
The reducing agent is not particularly limited, and either an inorganic reducing agent or an organic reducing agent can be used.
Examples of the organic reducing agent include alcohols such as ethylene glycol and propylene glycol; aldehydes such as formaldehyde, acetaldehyde and propionaldehyde; acids such as ascorbic acid and citric acid and salts thereof; ethanolamine, N-methylethanolamine, N, N-dimethylethanolamine (2- (dimethylamino) ethanol), N, N-diethylethanolamine, diethanolamine, N-methyldiethanolamine, triethanolamine, propanolamine, N, N-dimethylpropanolamine, butanolamine, hexanolamine Alkanolamines such as alkanolamines, propylamines, butylamines, hexylamines, diethylamines, dipropylamines, dimethylethylamines, diethylmethylamines, alkylamines such as triethylamines, ethylenediamines, triethylenediamines, tetramethylethylenediamines, diethylenetriamines, dipropylenetriamines, triethylenetetramines, etc. , Alicyclic amines such as (poly) alkylene polyamines such as tetraethylenepentamine; alicyclic amines such as piperidine, pyrrolidine, N-methylpyrrolidin, morpholin; Group amines; examples include aralkylamines such as benzylamine and N-methylbenzylamine.
Examples of the inorganic reducing agent include borohydride salts such as sodium borohydride and ammonium borohydride; aluminum hydrides such as lithium hydride and aluminum potassium hydride; hydrazines such as hydrazine and hydrazine carbonate; hydrogen gas and the like. Can be mentioned.
The reducing agent may be used alone or in combination of two or more.

本発明の筆記具用インクの製造においては、未反応の還元剤、金属微粒子Aの分散に寄与しない余剰の分散剤B等の不純物を除去する観点から、凍結乾燥の前に金属微粒子の分散体を精製してもよい。
金属微粒子の分散体を精製する方法は、特に制限はなく、透析、限外濾過等の膜処理;遠心分離処理等の方法が挙げられる。中でも、不純物を効率的に除去する観点から、膜処理が好ましく、透析がより好ましい。透析に用いる透析膜の材質としては、再生セルロースが好ましい。
透析膜の分画分子量は、不純物を効率的に除去する観点から、好ましくは1,000以上、より好ましくは5,000以上、更に好ましくは10,000以上であり、そして、好ましく100,000以下、より好ましくは70,000以下である。
In the production of the ink for writing utensils of the present invention, from the viewpoint of removing impurities such as the unreacted reducing agent and the excess dispersant B that does not contribute to the dispersion of the metal fine particles A, the dispersion of the metal fine particles is used before freeze-drying. It may be purified.
The method for purifying the dispersion of metal fine particles is not particularly limited, and examples thereof include membrane treatment such as dialysis and ultrafiltration; and centrifugation treatment. Above all, membrane treatment is preferable, and dialysis is more preferable, from the viewpoint of efficiently removing impurities. Regenerated cellulose is preferable as the material of the dialysis membrane used for dialysis.
The molecular weight cut-off of the dialysis membrane is preferably 1,000 or more, more preferably 5,000 or more, still more preferably 10,000 or more, and preferably 100,000 or less, from the viewpoint of efficiently removing impurities. , More preferably 70,000 or less.

本発明の筆記具用インクの25℃における粘度は、保存安定性の観点から、好ましくは5mPa・s以上、より好ましくは10mPa・s以上、更に好ましくは20mPa・s以上、より更に好ましくは25mPa・s以上であり、そして、好ましくは50mPa・s以下、より好ましくは45mPa・s以下、更に好ましくは40mPa・s以下、より更に好ましくは35mPa・s以下である。前記インクの粘度は、E型粘度計を用いて実施例に記載の方法により測定できる。
本発明の筆記具用インクの20℃のpHは、保存安定性の観点から、好ましくは7.0以上、より好ましくは7.2以上、更に好ましくは7.5以上である。また、部材耐性、皮膚刺激性の観点から、pHは、好ましくは11以下、より好ましくは10以下、更に好ましくは9.5以下である。前記インクのpHは、常法により測定できる。
The viscosity of the writing instrument ink of the present invention at 25 ° C. is preferably 5 mPa · s or more, more preferably 10 mPa · s or more, still more preferably 20 mPa · s or more, still more preferably 25 mPa · s, from the viewpoint of storage stability. It is more preferably 50 mPa · s or less, more preferably 45 mPa · s or less, still more preferably 40 mPa · s or less, still more preferably 35 mPa · s or less. The viscosity of the ink can be measured by the method described in Examples using an E-type viscometer.
The pH of the writing instrument ink of the present invention at 20 ° C. is preferably 7.0 or higher, more preferably 7.2 or higher, still more preferably 7.5 or higher, from the viewpoint of storage stability. Further, from the viewpoint of member resistance and skin irritation, the pH is preferably 11 or less, more preferably 10 or less, still more preferably 9.5 or less. The pH of the ink can be measured by a conventional method.

[筆記具]
本発明の筆記具は、前記筆記具用インクを充填してなる。
本発明において、筆記具の形状及びインクの吐出機構は特に制限はない。
本発明の筆記具の先端のペン先部分へインクを供給する方法としては、(i)毛細管現象を用いる方法、(ii)重力による降下と毛細管現象とを併用する方法、(iii)重力により降下させてボール等の表面にインクが付着をさせる方法等が挙げられる。(i)の方法を用いる筆記具としては、マーカー(フェルトペン)、筆ペン、サインペン等が挙げられる。(ii)の方法を用いる筆記具としては、万年筆等が挙げられる。(iii)の方法を用いる筆記具としては、ボールペン等が挙げられる。中でも、長期保管安定性の観点から、好ましくは(i)の毛細管現象を用いる筆記具である。
[Stationery]
The writing tool of the present invention is filled with the writing tool ink.
In the present invention, the shape of the writing tool and the ink ejection mechanism are not particularly limited.
As a method of supplying ink to the pen tip portion of the tip of the writing tool of the present invention, (i) a method using a capillary phenomenon, (ii) a method using both gravity descent and a capillary phenomenon, and (iii) gravity descent. A method of adhering ink to the surface of a ball or the like can be mentioned. Examples of the writing tool using the method (i) include a marker (felt pen), a brush pen, a felt-tip pen, and the like. Examples of the writing tool using the method (ii) include a fountain pen and the like. Examples of the writing tool using the method (iii) include a ballpoint pen and the like. Above all, from the viewpoint of long-term storage stability, a writing tool using the capillary phenomenon of (i) is preferable.

毛細管現象を用いる筆記具は、いわゆるマーキングペンと称されるものであり、中綿式又は直液式のインク貯蔵体から毛細管現象によって先端のペン先にインクを誘導する。中綿式は、筆記具本体にインクを含んだ中綿(インクを含ませた貯蔵体)を内蔵し、その中綿に接触するようにペン先が取り付けられている。一方、直液式は、筆記具本体にインクが直接充填されてなるものである。
毛細管現象を用いる筆記具のペン先の形状としては、マーカータイプ又は筆ペンタイプが好ましく、マーカータイプがより好ましい。
マーカータイプのマーカー芯幅は、好ましくは0.5mm以上、より好ましくは1mm以上、更に好ましくは3mm以上であり、そして、好ましくは60mm以下、より好ましくは40mm以下、更に好ましくは20mm以下、より更に好ましくは10mm以下である。
Writing instruments that use capillarity are so-called marking pens, and guide ink from a batting-type or direct-liquid ink reservoir to the tip of the pen by capillarity. In the batting type, a batting containing ink (a storage body containing ink) is built in the writing tool body, and a pen tip is attached so as to come into contact with the batting. On the other hand, in the direct liquid type, the writing instrument main body is directly filled with ink.
As the shape of the pen tip of the writing tool using the capillary phenomenon, a marker type or a brush pen type is preferable, and a marker type is more preferable.
The marker core width of the marker type is preferably 0.5 mm or more, more preferably 1 mm or more, further preferably 3 mm or more, and preferably 60 mm or less, more preferably 40 mm or less, still more preferably 20 mm or less, still more. It is preferably 10 mm or less.

(金属膜の形成)
本発明において金属膜の形成方法としては、前記筆記具を用いてインクを基材上に塗布し、該基材上に金属膜が形成する工程を含むことが好ましい。
本発明に用いる基材としては、例えば、樹脂、紙、金属部材、ガラス、セラミック、又はこれらの複合材料などが挙げられる。
樹脂製基材としては、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリイミド(PI)、ポリアミド(PA)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体(ABS)、アクリロニトリル-スチレン共重合体(AS)、ポリカーボネート(PC)等の合成樹脂フィルムなどが挙げられる。
紙基材としては、塗工紙(コート紙、アート紙等)、非塗工紙、普通紙、クラフト紙、合成紙、加工紙、板紙等が挙げられる。
金属部材としては、金基板、金メッキ基板、銀基板、銀メッキ金属基板、銅基板、パラジウム基板、パラジウムメッキ金属基板、プラチナ基板、プラチナメッキ金属基板、アルミニウム基板、ニッケル基板、ニッケルメッキ基板、スズ基板、スズメッキ金属基板等の金属系基板又は金属製基板;電気絶縁性基板の電極等の金属部分などが挙げられる。
これらの中でも、前記基材は、好ましくは樹脂製基材及び紙基材から選ばれる少なくとも1種であり、より好ましくは樹脂製基材、更に好ましくは合成樹脂フィルムである。
(Formation of metal film)
In the present invention, the method for forming a metal film preferably includes a step of applying ink on a base material using the writing tool and forming a metal film on the base material.
Examples of the base material used in the present invention include resins, papers, metal members, glass, ceramics, and composite materials thereof.
Examples of the resin base material include polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyimide (PI), polyamide (PA), polymethylmethacrylate (PMMA), polyethylene (PE), and polypropylene. Examples thereof include synthetic resin films such as (PP), polystyrene (PS), acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS), acrylonitrile-styrene copolymer (AS), and polycarbonate (PC).
Examples of the paper base material include coated paper (coated paper, art paper, etc.), uncoated paper, plain paper, kraft paper, synthetic paper, processed paper, paperboard, and the like.
Metal members include gold substrate, gold-plated substrate, silver substrate, silver-plated metal substrate, copper substrate, palladium substrate, palladium-plated metal substrate, platinum substrate, platinum-plated metal substrate, aluminum substrate, nickel substrate, nickel-plated substrate, tin substrate. , Metallic substrates such as tin-plated metal substrates or metal substrates; metal parts such as electrodes of electrically insulating substrates.
Among these, the base material is preferably at least one selected from a resin base material and a paper base material, more preferably a resin base material, and further preferably a synthetic resin film.

本発明は、常温乾燥においても良好な金属膜を形成することができるため、用いる基材の耐熱温度が低い場合であっても、シート抵抗が低い金属膜を得ることができる。当該観点から、本発明に係る基材の耐熱温度は、好ましくは130℃以下、より好ましくは110℃以下、更に好ましくは90℃以下であり、そして、好ましくは50℃以上、より好ましくは55℃以上、更に好ましくは60℃以上である。本発明において基材の耐熱温度とは、基材の物性が保持できる上限の温度を意味する。
本発明に係る基材の厚みは、好ましくは10μm以上、より好ましくは30μm以上、更に好ましくは50μm以上、より更に好ましくは70μm以上であり、そして、好ましくは500μm以下、より好ましくは400μm以下、更に好ましくは300μm以下、より更に好ましくは200μm以下である。
Since the present invention can form a good metal film even when dried at room temperature, it is possible to obtain a metal film having a low sheet resistance even when the heat resistant temperature of the substrate to be used is low. From this point of view, the heat resistant temperature of the substrate according to the present invention is preferably 130 ° C. or lower, more preferably 110 ° C. or lower, still more preferably 90 ° C. or lower, and preferably 50 ° C. or higher, more preferably 55 ° C. or lower. Above, more preferably 60 ° C. or higher. In the present invention, the heat resistant temperature of the base material means the upper limit temperature at which the physical properties of the base material can be maintained.
The thickness of the substrate according to the present invention is preferably 10 μm or more, more preferably 30 μm or more, still more preferably 50 μm or more, still more preferably 70 μm or more, and preferably 500 μm or less, more preferably 400 μm or less, further. It is preferably 300 μm or less, and even more preferably 200 μm or less.

筆記具用インクの基材への塗布量は、基材100cm2当たり、好ましくは0.001g以上、より好ましくは0.005g以上、更に好ましくは0.007g以上であり、そして、好ましくは0.1g以下、より好ましくは0.07g以下、更に好ましくは0.05g以下、より更に好ましくは0.03g以下である。 The amount of the writing tool ink applied to the substrate is preferably 0.001 g or more, more preferably 0.005 g or more, still more preferably 0.007 g or more, and preferably 0.1 g per 100 cm 2 of the substrate. Below, it is more preferably 0.07 g or less, further preferably 0.05 g or less, still more preferably 0.03 g or less.

本発明においては、シート抵抗を低減する観点から、前記筆記具を用いてインクを基材上に塗布した後、基材上のインク被膜中の媒体を蒸発乾燥させ焼結処理することが好ましい。
焼結処理の温度は、好ましくは基材が変形する温度未満であり、処理の簡便性の観点からは、常温(例えば、20℃以上35℃以下)が好ましい。
焼結処理の周辺環境の相対湿度は、好ましくは20%以上、より好ましくは30%以上、更に好ましくは35%以上であり、そして、好ましくは60%以下、より好ましくは50%以下、更に好ましくは40%以下である。
焼結処理は、基材の耐熱性及び処理の簡便性の観点から、常温(例えば、20℃以上35℃以下)で保管して処理することが好ましい。
焼結処理における常温処理の時間は、適宜調整することができるが、好ましくは1時間以上、より好ましくは3時間以上、更に好ましくは6時間以上、より更に好ましくは12時間以上であり、そして、好ましくは36時間以下、より好ましくは24時間以下である。
焼結処理は、空気雰囲気下であってもよく、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気下であってもよいが、前記基材が酸化されやすい金属である場合には、窒素ガス雰囲気下であることが好ましい。
In the present invention, from the viewpoint of reducing sheet resistance, it is preferable to apply the ink on the base material using the writing tool, and then evaporate and dry the medium in the ink film on the base material to perform sintering treatment.
The temperature of the sintering treatment is preferably lower than the temperature at which the base material is deformed, and from the viewpoint of ease of treatment, normal temperature (for example, 20 ° C. or higher and 35 ° C. or lower) is preferable.
The relative humidity of the surrounding environment of the sintering treatment is preferably 20% or more, more preferably 30% or more, further preferably 35% or more, and preferably 60% or less, more preferably 50% or less, still more preferable. Is less than 40%.
From the viewpoint of heat resistance of the base material and ease of treatment, the sintering treatment is preferably performed by storing at room temperature (for example, 20 ° C. or higher and 35 ° C. or lower).
The time of the room temperature treatment in the sintering treatment can be appropriately adjusted, but is preferably 1 hour or longer, more preferably 3 hours or longer, still more preferably 6 hours or longer, still more preferably 12 hours or longer, and It is preferably 36 hours or less, more preferably 24 hours or less.
The sintering treatment may be carried out under an air atmosphere or an inert gas atmosphere such as nitrogen gas, but when the substrate is a metal that is easily oxidized, it is under a nitrogen gas atmosphere. Is preferable.

焼結処理は、基材の耐熱温度にもよるが、基材上のインク被膜を加熱して行ってもよい。これにより、インク被膜中の媒体を速やかに蒸発乾燥させて、更に金属微粒子を焼結させてシート抵抗が低い金属膜を形成することができる。
加熱の方法は、特に制限はなく、基材のインク被膜が形成された表面と反対側の面にヒーターを接触させて加熱する方法、基材上のインク被膜面に熱風を付与して加熱する方法、基材上のインク被膜面にヒーターを近づけて加熱する方法、インク被膜を形成した基材を、温度を一定に保つことができる恒温装置内で保管する方法、常圧又は高圧で高温蒸気を用いる蒸気養生によって加熱する方法等が挙げられる。
The sintering treatment may be performed by heating the ink film on the base material, although it depends on the heat resistant temperature of the base material. As a result, the medium in the ink film can be rapidly evaporated and dried, and the metal fine particles can be further sintered to form a metal film having low sheet resistance.
The heating method is not particularly limited, and a method of heating by bringing a heater into contact with the surface of the base material opposite to the surface on which the ink film is formed, and a method of applying hot air to the ink film surface on the base material to heat the base material. Method, method of heating by bringing a heater close to the ink film surface on the base material, method of storing the base material on which the ink film is formed in a constant temperature device that can keep the temperature constant, high temperature steam at normal pressure or high pressure Examples thereof include a method of heating by steam curing using the ink.

本発明に係る金属膜のシート抵抗(表面抵抗率)は、好ましくは20Ω/□以下、より好ましくは15Ω/□以下、更に好ましくは10Ω/□以下、より更に好ましくは7Ω/□以下、より更に好ましくは5Ω/□以下、より更に好ましくは3Ω/□以下であり、そして、処理の簡便性の観点から、好ましくは0.1Ω/□以上、より好ましくは0.5Ω/□以上、更に好ましくは0.7Ω/□以上である。前記表面抵抗率は、実施例に記載の方法で測定される。 The sheet resistance (surface resistivity) of the metal film according to the present invention is preferably 20 Ω / □ or less, more preferably 15 Ω / □ or less, still more preferably 10 Ω / □ or less, still more preferably 7 Ω / □ or less, still more. It is preferably 5 Ω / □ or less, more preferably 3 Ω / □ or less, and from the viewpoint of ease of processing, it is preferably 0.1 Ω / □ or more, more preferably 0.5 Ω / □ or more, still more preferably. It is 0.7Ω / □ or more. The surface resistivity is measured by the method described in Examples.

以下の合成例、製造例、実施例及び比較例において、「部」及び「%」は特記しない限り「質量部」及び「質量%」である。
各種物性等は、以下の方法により測定又は算出した。
In the following synthesis examples, production examples, examples and comparative examples, "parts" and "%" are "parts by mass" and "% by mass" unless otherwise specified.
Various physical properties were measured or calculated by the following methods.

(1)ポリマー分散剤Bの数平均分子量Mn
N,N-ジメチルホルムアミドに、リン酸及びリチウムブロマイドをそれぞれ60mmol/Lと50mmol/Lの濃度となるように溶解した液を溶離液として、ゲル浸透クロマトグラフィー法〔東ソー株式会社製GPC装置(HLC-8320GPC)、東ソー株式会社製カラム(TSKgel SuperAWM-H、TSKgel SuperAW3000、TSKgel guardcolumn Super AW-H)、流速:0.5mL/min〕により、標準物質として分子量既知の単分散ポリスチレンキット〔PStQuick B(F-550、F-80、F-10、F-1、A-1000)、PStQuick C(F-288、F-40、F-4、A-5000、A-500)、東ソー株式会社製〕を用いて測定した。
測定サンプルは、ガラスバイアル中にポリマー分散剤B 0.1gを前記溶離液10mLと混合し、25℃で10時間、マグネチックスターラーで撹拌し、シリンジフィルター(DISMIC-13HP PTFE 0.2μm、アドバンテック株式会社製)で濾過したものを用いた。
(1) Number average molecular weight Mn of polymer dispersant B
Gel permeation chromatography method using a solution prepared by dissolving phosphoric acid and lithium bromide in N, N-dimethylformamide at concentrations of 60 mmol / L and 50 mmol / L, respectively, as an eluent [GPC device (HLC) manufactured by Tosoh Corporation. -8320GPC), Tosoh Corporation column (TSKgel SuperAWM-H, TSKgel SuperAW3000, TSKgel guardcolumn Super AW-H), flow velocity: 0.5 mL / min], monodisperse polystyrene kit [PStQuickB] with a known molecular weight as a standard material. F-550, F-80, F-10, F-1, A-1000), PStQuick C (F-288, F-40, F-4, A-5000, A-500), manufactured by Tosoh Corporation] Was measured using.
The measurement sample was prepared by mixing 0.1 g of polymer dispersant B in a glass vial with 10 mL of the eluent, stirring at 25 ° C. for 10 hours with a magnetic stirrer, and using a syringe filter (DISMIC-13HP PTFE 0.2 μm, Advantech Co., Ltd.). The one filtered by (manufactured by the company) was used.

(2)金属微粒子分散体又は筆記具用インク中の金属微粒子Aの含有量及びポリマー分散剤Bの含有量
示差熱熱重量同時測定装置(TG/DTA)「STA7200RV」(株式会社日立ハイテクサイエンス製)を用いて、試料10mgをアルミパンセルに計量し、10℃/分の昇温速度で35℃から550℃まで昇温し、50mL/分の窒素フロー下で質量減少を測定した。35℃から200℃までの質量減少分を溶媒の質量、200℃から550℃までの質量減少分をポリマー分散剤Bの質量、550℃での残質量を金属微粒子Aの質量として、金属微粒子分散体又は筆記具用インク中の金属微粒子Aの含有量及びポリマー分散剤Bの含有量を算出した。
(2) Content of metal fine particles A and content of polymer dispersant B in metal fine particle dispersion or writing instrument ink Differential thermal weight simultaneous measurement device (TG / DTA) "STA7200RV" (manufactured by Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.) 10 mg of the sample was weighed in an aluminum pancell, the temperature was raised from 35 ° C. to 550 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min, and the mass loss was measured under a nitrogen flow of 50 mL / min. The mass reduction from 35 ° C to 200 ° C is the mass of the solvent, the mass reduction from 200 ° C to 550 ° C is the mass of the polymer dispersant B, and the residual mass at 550 ° C is the mass of the metal fine particles A. The content of the metal fine particles A and the content of the polymer dispersant B in the body or writing instrument ink were calculated.

(3)金属微粒子Aのキュムラント平均粒径
レーザー粒子解析システム「ELS-8000」(大塚電子株式会社製)を用いて、動的光散乱法により粒径を測定し、キュムラント法解析により算出した。測定条件は、温度25℃、入射光と検出器との角度90°、積算回数100回であり、分散溶媒の屈折率として水の屈折率(1.333)を入力した。測定サンプルには、試料をスクリュー管(マルエム株式会社製No.5)に計量し、固形分濃度が5×10-3%になるように水を加えてマグネチックスターラーを用いて25℃で1時間撹拌したものを用いた。
(3) Cumulant average particle size of metal fine particles A The particle size was measured by a dynamic light scattering method using a laser particle analysis system "ELS-8000" (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.), and calculated by a cumulant method analysis. The measurement conditions were a temperature of 25 ° C., an angle of 90 ° between the incident light and the detector, and 100 times of integration, and the refractive index of water (1.333) was input as the refractive index of the dispersion solvent. For the measurement sample, weigh the sample into a screw tube (No. 5 manufactured by Marum Co., Ltd.), add water so that the solid content concentration becomes 5 × 10 -3 %, and use a magnetic stirrer at 25 ° C. 1 The one that was stirred for a time was used.

(4)筆記具用インクの粘度
筆記具用インクの25℃における粘度を、E型粘度計「TV-25」(東機産業株式会社製、標準コーンロータ1°34’×R24使用、回転数50rpm)を用いて測定した。
(4) Viscosity of ink for writing tools The viscosity of ink for writing tools at 25 ° C is measured by the E-type viscometer "TV-25" (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., standard cone rotor 1 ° 34'x R24, rotation speed 50 rpm). Was measured using.

合成例1(ポリマー分散剤B1の合成)
温度計、100mL窒素バイパス付き滴下ロート2本、還流装置を具備した1000mL四つ口丸底フラスコに、1,4-ジオキサン(富士フイルム和光純薬株式会社製、特級試薬)100gを入れ、オイルバスにて該フラスコの内温を90℃まで加温した後、窒素バブリングを10分間行った。その後、原料モノマーとして、98%アクリル酸(富士フイルム和光純薬株式会社製、特級試薬)3g、オクトキシ(ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコール)メタクリレート(日油株式会社製「ブレンマー50POEP-800B」)67g、スチレン(富士フイルム和光純薬株式会社製、特級試薬)30g、及び3-メルカプトプロピオン酸(富士フイルム和光純薬株式会社製、特級試薬)1.5gをポリビーカー中で溶解し、滴下ロート(1)に入れた。別途、1,4-ジオキサン20gと2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(富士フイルム和光純薬株式会社製「V-65」、重合開始剤)0.15gをポリビーカー中で溶解し、滴下ロート(2)に入れた。次いで、上記フラスコにむけ、滴下ロート(1)及び滴下ロート(2)内の混合物を同時にそれぞれ90分かけて滴下した。その後、該フラスコ内の内温を90℃に昇温した後、更に1時間撹拌を続けた。その後、室温まで冷却し、その後、回転式蒸留装置「ロータリーエバポレーターN-1000S」(東京理化器械株式会社製)を用いて、回転数50rpm、温浴を80℃に調整し、圧力100トールで留去物がなくなるまで蒸留を行った。その後、減圧乾燥機「VO420」(アドバンテック社製)を用い、温度110℃、圧力40トールで48時間乾燥させることで、ポリマー分散剤B1として〔アクリル酸/オクトキシ(ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコール)メタクリレート/スチレン〕共重合体(酸価23mgKOH/g、Mn:31,600)を得た。
Synthesis Example 1 (Synthesis of Polymer Dispersant B1)
Put 100 g of 1,4-dioxane (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade reagent) in a 1000 mL round-bottomed flask equipped with a thermometer, two dropping funnels with 100 mL nitrogen bypass, and a reflux device, and put it in an oil bath. After warming the internal temperature of the flask to 90 ° C., nitrogen bubbling was performed for 10 minutes. After that, as raw material monomers, 98% acrylic acid (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade reagent) 3 g, octoxy (polyethylene glycol / polypropylene glycol) methacrylate (manufactured by Nichiyu Co., Ltd. "Blemmer 50 POEP-800B") 67 g, styrene. 30 g of (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade reagent) and 1.5 g of 3-mercaptopropionic acid (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade reagent) were dissolved in a polybeaker and dropped funnel (1). I put it in. Separately, add 20 g of 1,4-dioxane and 0.15 g of 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) ("V-65" manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., polymerization initiator) in a polybeaker. It was dissolved in and placed in the dropping funnel (2). Then, the mixture in the dropping funnel (1) and the dropping funnel (2) was simultaneously added dropwise to the flask over 90 minutes. Then, after raising the internal temperature in the flask to 90 degreeC, stirring was continued for another 1 hour. After that, it was cooled to room temperature, and then the rotation speed was adjusted to 50 rpm and the hot bath was adjusted to 80 ° C. using the rotary distillation apparatus "Rotary Evaporator N-1000S" (manufactured by Tokyo Rika Kikai Co., Ltd.), and the distillation was distilled off at a pressure of 100 tolls. Distillation was carried out until there was nothing left. Then, using a vacuum dryer "VO420" (manufactured by Advantech), the polymer dispersant B1 was dried at a temperature of 110 ° C. and a pressure of 40 tolls for 48 hours to obtain [acrylic acid / octoxy (polyethylene glycol / polypropylene glycol) methacrylate / Styrene] copolymer (acid value 23 mgKOH / g, Mn: 31,600) was obtained.

比較合成例1(ポリマー分散剤BC1の合成)
合成例1において、原料モノマーを、オクトキシ(ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコール)メタクリレート(日油株式会社製「ブレンマー50POEP-800B」)70g、及びスチレン(富士フイルム和光純薬株式会社製、特級試薬)30gに変更した以外は同様にして、ポリマー分散剤BC1として〔オクトキシ(ポリエチレングリコール/ポリプロピレングリコール)メタクリレート/スチレン〕共重合体(酸価:0mgKOH/g、Mn:33,500)を得た。
Comparative Synthesis Example 1 (Synthesis of Polymer Dispersant BC1)
In Synthesis Example 1, the raw material monomer was added to 70 g of octoxy (polyethylene glycol / polypropylene glycol) methacrylate (“Blemmer 50 POEP-800B” manufactured by Nichiyu Co., Ltd.) and 30 g of styrene (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade reagent). [Octoxy (polyethylene glycol / polypropylene glycol) methacrylate / styrene] copolymer (acid value: 0 mgKOH / g, Mn: 33,500) was obtained as the polymer dispersant BC1 in the same manner except for the modification.

比較合成例2(ポリマー分散剤BC2の合成)
合成例1において、原料モノマーを、98%アクリル酸(富士フイルム和光純薬株式会社製、特級試薬)3g及びスチレン(富士フイルム和光純薬株式会社製、特級試薬)97gに変更した以外は同様にして、ポリマー分散剤BC2として〔アクリル酸/スチレン〕共重合体(酸価:23mgKOH/g、Mn:9,900)を得た。
Comparative Synthesis Example 2 (Synthesis of Polymer Dispersant BC2)
In Synthesis Example 1, the same applies except that the raw material monomer was changed to 3 g of 98% acrylic acid (manufactured by Fujifilm Wako Junyaku Co., Ltd., special grade reagent) and 97 g of styrene (manufactured by Fujifilm Wako Junyaku Co., Ltd., special grade reagent). As a polymer dispersant BC2, a [acrylic acid / styrene] copolymer (acid value: 23 mgKOH / g, Mn: 9,900) was obtained.

実施例1
〔金属微粒子乾燥粉の製造〕
(工程1)
1000mLのガラスビーカー中に、還元剤としてN,N-ジメチルエタノールアミン(以下、「DMEA」と表記する)を23g入れ、マグネチックスターラーで撹拌しながらオイルバスで40℃に加温した。
別途100mLのビーカーに、金属原料化合物として硝酸銀を140g、ポリマー分散剤B1を8g、イオン交換水を70g投入し、40℃で、マグネチックスターラーを用いて目視で透明になるまで撹拌し、混合液を得た。
次いで、得られた混合液を1000mLの滴下ロートに入れ、該混合液を40℃に保持したDMEAに30分かけて滴下した。その後、オイルバスで反応液の温度を40℃に制御しながら5時間撹拌し、次いで空冷して、分散された銀微粒子を含有する濃茶色の分散体を得た。
Example 1
[Manufacturing of dry metal fine particles]
(Step 1)
23 g of N, N-dimethylethanolamine (hereinafter referred to as "DMEA") as a reducing agent was placed in a 1000 mL glass beaker and heated to 40 ° C. in an oil bath while stirring with a magnetic stirrer.
Separately, put 140 g of silver nitrate as a metal raw material compound, 8 g of polymer dispersant B1 and 70 g of ion-exchanged water into a 100 mL beaker, and stir at 40 ° C. using a magnetic stirrer until it becomes visually transparent, and mix the mixture. Got
Then, the obtained mixture was placed in a 1000 mL dropping funnel, and the mixture was added dropwise to DMEA maintained at 40 ° C. over 30 minutes. Then, the reaction solution was stirred in an oil bath for 5 hours while controlling the temperature of the reaction solution to 40 ° C., and then air-cooled to obtain a dark brown dispersion containing dispersed silver fine particles.

(工程2)
工程1で得られた分散体全量を、透析チューブ(REPLIGEN社製、「スペクトラ/ポア6」、透析膜:再生セルロース、分画分子量(MWCO)=50K)に投入し、チューブ上下をクローサーにて密封した。このチューブを、5Lガラスビーカー中の5Lのイオン交換水に浸漬し、水温を20~25℃に保持して1時間撹拌した。その後、イオン交換水を1時間ごとに全量交換する作業を3回繰り返した後、48時間攪拌を継続し、精製した分散体を得た。
上記の示差熱熱重量同時測定装置(TG/DTA)を用いた方法により質量比[金属微粒子A/(ポリマー分散剤B+金属微粒子A)]を算出した。
(Step 2)
The entire amount of the dispersion obtained in step 1 is put into a dialysis tube (“Spectra / Pore 6” manufactured by REPLIGEN, dialysis membrane: regenerated cellulose, molecular weight cut-off (MWCO) = 50K), and the top and bottom of the tube are placed with a closer. Sealed. This tube was immersed in 5 L of ion-exchanged water in a 5 L glass beaker, and the water temperature was maintained at 20 to 25 ° C. and the mixture was stirred for 1 hour. Then, the operation of exchanging the entire amount of the ion-exchanged water every hour was repeated three times, and then stirring was continued for 48 hours to obtain a purified dispersion.
The mass ratio [metal fine particles A / (polymer dispersant B + metal fine particles A)] was calculated by the method using the above differential thermal weight simultaneous measurement device (TG / DTA).

(工程3)
工程2で得られた精製した分散体を、ドライチャンバー(東京理化器械株式会社製、型式:DRC-1000)を付属した凍結乾燥機(東京理化器械株式会社製、型式:FDU-2110)を用いて、乾燥条件(-25℃1時間凍結、-10℃9時間減圧、25℃5時間減圧。減圧度5Pa)で凍結乾燥することにより、ポリマー分散剤B1を含む金属微粒子乾燥粉1を得た。
(Step 3)
The purified dispersion obtained in step 2 was used in a freeze-dryer (manufactured by Tokyo Rika Kikai Co., Ltd., model: FDU-2110) attached with a dry chamber (manufactured by Tokyo Rika Kikai Co., Ltd., model: DRC-1000). Then, by freeze-drying under the drying conditions (freezing at −25 ° C. for 1 hour, decompression at −10 ° C. for 9 hours, depressurization at 25 ° C. for 5 hours, decompression degree 5 Pa), the metal fine particle dry powder 1 containing the polymer dispersant B1 was obtained. ..

〔筆記具用インクの製造〕
2000mLのポリエチレン製ビーカーに、金属微粒子乾燥粉1を630g、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル(以下、「iBDG」と表記する)(日本乳化剤株式会社)50g、イオン交換水149g、ギ酸(富士フイルム和光純薬工業株式会社製、特級試薬)100g、プロピルアミン(富士フイルム和光純薬株式会社製 特級試薬)70g、及びポリエーテル変性シリコーン界面活性剤「KF6011」(信越化学工業株式会社製)1gを投入し、マグネチックスターラーで撹拌しながら超音波分散機(株式会社日本精機製作所製、型式:US-3001)で3時間分散した。その後、5μmのディスポーザルメンブレンフィルター(ザルトリウス社製、ミニザルト)を用いてろ過を行い、筆記具用インクI-1を得た。
[Manufacturing ink for stationery]
In a 2000 mL polyethylene beaker, 630 g of dry metal fine particle powder 1, diethylene glycol monoisobutyl ether (hereinafter referred to as "iBDG") (Nippon Embroidery Co., Ltd.) 50 g, ion-exchanged water 149 g, formic acid (Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Add 100 g of propylamine (special grade reagent manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 70 g of propylamine (special grade reagent manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and 1 g of polyether-modified silicone surfactant "KF6011" (manufactured by Shin-Etsu Chemical Industries, Ltd.). The mixture was dispersed for 3 hours with an ultrasonic disperser (manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd., model: US-3001) while stirring with a tick stirrer. Then, filtration was performed using a 5 μm disposable membrane filter (Minisalt manufactured by Sartorius) to obtain ink I-1 for writing tools.

〔筆記具用ペンの作成〕
筆記具用インクI-1を、インク詰め替えマーカー容器(ホルベイン画材株式会社製、W-6mm)に5g入れ、ペン先を下に向け押すことでペン先へインクを充填し、筆記具用ペンを得た。
[Creating a pen for writing tools]
5 g of ink for writing tools I-1 was put into an ink refill marker container (W-6 mm, manufactured by Holbein Art Materials Co., Ltd.), and the pen tip was filled with ink by pushing the pen tip downward to obtain a pen for writing tools. ..

〔印刷物の製造〕
得られた筆記具用ペンを用い、基材として軟質PVCフィルム(3M株式会社製、型番:IJ1220、使用可能温度:-30~80℃)100cmに対してインクの塗布量が0.01gとなるように均一に塗布した。このインクを塗布した基材を、温度25℃、相対湿度40%の恒温高湿室にて24時間保管し、金属膜を形成した。
[Manufacturing of printed matter]
Using the obtained pen for writing tools, the amount of ink applied to 100 cm 2 of a soft PVC film (manufactured by 3M Co., Ltd., model number: IJ1220, usable temperature: -30 to 80 ° C) is 0.01 g. It was applied evenly. The substrate coated with this ink was stored for 24 hours in a constant temperature and high humidity room having a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 40% to form a metal film.

実施例2~8,10,11、比較例5~8
表1に示すようにインク組成となるように、金属微粒子乾燥粉1の量、化合物Cの種類又は量、塩基性化合物Dの種類又は量、及びイオン交換水の量を変更した以外は実施例1と同様にした。
Examples 2 to 8, 10, 11, and Comparative Examples 5 to 8
Examples except that the amount of the metal fine particle dry powder 1, the type or amount of the compound C, the type or amount of the basic compound D, and the amount of the ion-exchanged water were changed so as to have the ink composition as shown in Table 1. Same as 1.

実施例9
実施例1の金属微粒子乾燥粉の製造の工程1を下記工程1’に変更し、下記工程1’で得られた分散体全量を用いて、実施例1の金属微粒子乾燥粉の製造の工程2及び工程3と同様にして金属微粒子乾燥粉2を得た。次いで、実施例1において金属微粒子乾燥粉1に代えて金属微粒子乾燥粉2を用いた以外は同様にして筆記具用インクI-9を得たのち、該インクを用いた筆記具用ペンを作成し、金属膜を形成した。
(工程1’)
1000mLのガラスビーカー中に、還元剤としてヒドラジン1水和物(富士フイルム和光純薬工業株式会社製、特級)を10g入れ、マグネチックスターラーで撹拌しながらオイルバスで40℃に加温した。別途100mLのビーカーに、金属原料化合物として硫酸銅を88g、ポリマー分散剤B1を8g、イオン交換水を70g投入し、40℃で、マグネチックスターラーを用いて目視で透明になるまで撹拌し、混合液を得た。
次いで、得られた混合液を1000mLの滴下ロートに入れ、40℃に保持したDMEAに30分かけて滴下した。その後、オイルバスで反応液の温度を40℃に制御しながら5時間撹拌し、次いで空冷して、分散された銅微粒子を含有する黒色の分散体を得た。
Example 9
The step 1 for producing the dry metal fine particle powder of Example 1 is changed to the following step 1', and the total amount of the dispersion obtained in the following step 1'is used in the step 2 for producing the dry metal fine particle powder of Example 1. And the metal fine particle dry powder 2 was obtained in the same manner as in Step 3. Next, in the same manner as in Example 1 except that the metal fine particle dry powder 2 was used instead of the metal fine particle dry powder 1, the writing tool ink I-9 was obtained, and then a writing tool pen using the ink was prepared. A metal film was formed.
(Step 1')
In a 1000 mL glass beaker, 10 g of hydrazine monohydrate (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade) was put as a reducing agent, and the mixture was heated to 40 ° C. in an oil bath while stirring with a magnetic stirrer. Separately, in a 100 mL beaker, 88 g of copper sulfate, 8 g of polymer dispersant B1 and 70 g of ion-exchanged water were added as metal raw material compounds, and the mixture was stirred at 40 ° C. using a magnetic stirrer until it became visually transparent and mixed. Obtained liquid.
Then, the obtained mixed solution was put into a 1000 mL dropping funnel and added dropwise to DMEA maintained at 40 ° C. over 30 minutes. Then, the reaction solution was stirred in an oil bath for 5 hours while controlling the temperature of the reaction solution to 40 ° C., and then air-cooled to obtain a black dispersion containing dispersed copper fine particles.

比較例1
実施例1の金属微粒子乾燥粉の製造においてポリマー分散剤B1に代えて比較合成例1で得られたポリマー分散剤BC1を使用した以外は実施例1と同様にした。
Comparative Example 1
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the polymer dispersant BC1 obtained in Comparative Synthesis Example 1 was used in place of the polymer dispersant B1 in the production of the dry metal fine particle powder of Example 1.

比較例2
実施例1の金属微粒子乾燥粉の製造においてポリマー分散剤1に代えて比較合成例2で得られたポリマー分散剤BC2を使用した以外は実施例1と同様にした。
Comparative Example 2
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the polymer dispersant BC2 obtained in Comparative Synthesis Example 2 was used in place of the polymer dispersant 1 in the production of the dry metal fine particle powder of Example 1.

比較例3
実施例1の筆記具用インクの製造において、ギ酸に代えて、金属吸着基であるカルボキシ基を有しない化合物としてプロピオンアルデヒドに変更した以外は同様にした。
Comparative Example 3
In the production of the writing ink of Example 1, the same procedure was used except that formic acid was replaced with propionaldehyde as a compound having no carboxy group, which is a metal adsorbing group.

比較例4
実施例1の筆記具用インクの製造において、ギ酸に代えて、還元基であるアルデヒド基を有しない化合物として酢酸に変更した以外は同様にした。
Comparative Example 4
The same was applied in the production of the writing ink of Example 1 except that formic acid was replaced with acetic acid as a compound having no aldehyde group as a reducing group.

<評価>
〔シート抵抗(表面抵抗率)〕
実施例及び比較例で得られた各印刷物のシート抵抗(表面抵抗率)を、抵抗率計(本体:ロレスターGP、四探針プローブ:PSPプローブ、いずれも株式会社三菱ケミカルアナリテック社製)を用いて、四探針法により少数点以下1桁まで測定した。結果を表1に示す。表面抵抗率が低いほど導電性に優れる。
<Evaluation>
[Sheet resistance (surface resistivity)]
For the sheet resistance (surface resistivity) of each printed matter obtained in Examples and Comparative Examples, use a resistivity meter (main body: Lorester GP, four probe probe: PSP probe, both manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.). Using the four-probe method, measurements were taken up to one digit after the minority point. The results are shown in Table 1. The lower the surface resistivity, the better the conductivity.

〔長期保管安定性〕
実施例及び比較例で得られた各筆記具用ペンを、温度40℃、湿度50%の恒温高湿室にて静置した。その後、1日保管するごとに保管した筆記具用ペンを用いて樹脂製基材として軟質PVCシートに描画し、カスレが初めて確認された日を記録した。結果を表1に示す。カスレが初めて確認されるまでの時間が長い程、長期的に安定して使用できる。
[Long-term storage stability]
Each writing instrument pen obtained in Examples and Comparative Examples was allowed to stand in a constant temperature and high humidity room having a temperature of 40 ° C. and a humidity of 50%. Then, every time it was stored for one day, it was drawn on a soft PVC sheet as a resin base material using a writing pen, and the day when cassoulet was first confirmed was recorded. The results are shown in Table 1. The longer it takes for cassoulet to be confirmed for the first time, the more stable it can be used for a long period of time.

Figure 2022099136000001
Figure 2022099136000001

表1から、実施例1~11は、比較例1~8と比べて、表面抵抗率が低いことからシート抵抗が低い金属膜を形成することができ、長期保管安定性に優れることが分かる。 From Table 1, it can be seen that Examples 1 to 11 can form a metal film having a low sheet resistance because the surface resistivity is low as compared with Comparative Examples 1 to 8, and are excellent in long-term storage stability.

本発明によれば、シート抵抗の低い金属膜が形成することができ、長期保管安定性に優れる筆記具用インクを得ることができる。該インクを充填してなる筆記具は、教育現場やプロトタイピング等様々な分野に好適に用いることができる。 According to the present invention, a metal film having a low sheet resistance can be formed, and an ink for a writing tool having excellent long-term storage stability can be obtained. The writing tool filled with the ink can be suitably used in various fields such as educational sites and prototyping.

Claims (9)

金属微粒子A、ポリマー分散剤B、及び、同一分子中に金属吸着基と金属還元基とを含む化合物Cを含有する、筆記具用インクであり、
ポリマー分散剤Bが、カルボキシ基を有するモノマー(b-1)由来の構成単位とポリオキシアルキレン基を有するモノマー(b-2)由来の構成単位とを含み、
化合物Cの含有量が3質量%以上20質量%以下であり、
金属微粒子Aの含有量が5質量%以上70質量%以下である、筆記具用インク。
An ink for writing tools containing metal fine particles A, a polymer dispersant B, and a compound C containing a metal adsorbing group and a metal reducing group in the same molecule.
The polymer dispersant B contains a structural unit derived from a monomer (b-1) having a carboxy group and a structural unit derived from a monomer (b-2) having a polyoxyalkylene group.
The content of compound C is 3% by mass or more and 20% by mass or less.
An ink for writing tools having a content of metal fine particles A of 5% by mass or more and 70% by mass or less.
化合物Cの分子量が500以下である、請求項1に記載の筆記具用インク。 The writing ink according to claim 1, wherein the compound C has a molecular weight of 500 or less. 化合物Cの金属吸着基がカルボキシ基である、請求項1又は2に記載の筆記具用インク。 The ink for writing tools according to claim 1 or 2, wherein the metal adsorbing group of compound C is a carboxy group. 化合物Cの金属還元基がアルデヒド基である、請求項1~3のいずれかに記載の筆記具用インク。 The ink for writing tools according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal reducing group of compound C is an aldehyde group. 更に塩基性化合物Dを含有し、塩基性化合物Dの下記式で表される使用当量比が0.1以上2以下である、請求項1~4のいずれかに記載の筆記具用インク。
塩基性化合物Dの使用当量比=〔塩基性化合物Dの添加質量(g)/塩基性化合物Dの当量(g/mol)〕/〔化合物Cの添加質量(g)/化合物Cの当量(g/mol)〕
The ink for writing tools according to any one of claims 1 to 4, further comprising a basic compound D and having a usage equivalent ratio of the basic compound D represented by the following formula of 0.1 or more and 2 or less.
Equivalent ratio of basic compound D = [additional mass of basic compound D (g) / equivalent of basic compound D (g / mol)] / [additional mass of compound C (g) / equivalent of compound C (g) / Mol)]
塩基性化合物Dが有機アミン化合物である、請求項5に記載の筆記具用インク。 The ink for writing tools according to claim 5, wherein the basic compound D is an organic amine compound. 金属微粒子Aを構成する金属が銀及び銅から選ばれる少なくとも1種である、請求項1~6のいずれかに記載の筆記具用インク。 The ink for writing tools according to any one of claims 1 to 6, wherein the metal constituting the metal fine particles A is at least one selected from silver and copper. 筆記具がマーカータイプ又は筆ペンタイプである、請求項1~7のいずれかに記載の筆記具用インク。 The ink for a writing tool according to any one of claims 1 to 7, wherein the writing tool is a marker type or a brush pen type. 請求項1~8のいずれかに記載の筆記具用インクを充填してなる、筆記具。 A writing tool filled with the writing tool ink according to any one of claims 1 to 8.
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