JP3933138B2 - Inkjet metal ink - Google Patents

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JP3933138B2 JP2004056571A JP2004056571A JP3933138B2 JP 3933138 B2 JP3933138 B2 JP 3933138B2 JP 2004056571 A JP2004056571 A JP 2004056571A JP 2004056571 A JP2004056571 A JP 2004056571A JP 3933138 B2 JP3933138 B2 JP 3933138B2
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Description

本発明は、インクジェット印刷方法によって、微細な導体配線や、薄くて厚みの均一な導電膜等を形成するのに適した、インクジェット用金属インクに関するものである。   The present invention relates to a metal ink for ink jet suitable for forming a fine conductor wiring, a thin conductive film having a uniform thickness, and the like by an ink jet printing method.

導体配線や導電膜等を形成する材料として、その粒径が数nm〜数十nm程度という、ごく微細な金属微粒子が用いられる。具体的には、かかる金属微粒子を、凝集を防止して、分散性を高めるために、分散剤の存在下で、分散媒中に分散した金属コロイド溶液を、各種印刷方法、塗布方法用のインクとして用いて、基材上に印刷または塗布した後、必要に応じて焼き付けることによって、導体配線や導電膜が形成される。   As a material for forming a conductor wiring, a conductive film or the like, very fine metal fine particles having a particle diameter of about several nm to several tens of nm are used. Specifically, in order to prevent such agglomeration of particles and improve dispersibility, a metal colloid solution dispersed in a dispersion medium in the presence of a dispersant is used as an ink for various printing methods and coating methods. As described above, a conductor wiring or a conductive film is formed by printing or coating on a base material and then baking as necessary.

導体配線や導電膜の形成方法として、近時、インクジェットプリンタを用いたインクジェット印刷方法が注目されており、金属コロイド溶液を、インクジェット印刷方法用の金属インクとして使用することが検討されている。しかし、従来の金属コロイド溶液は、分散媒として水を用いた水系のものが一般的であり、その粘度や表面張力、蒸気圧(沸点)等の物性も、限られた範囲でしかなかった。   Recently, an ink jet printing method using an ink jet printer has attracted attention as a method for forming a conductor wiring or a conductive film, and the use of a metal colloid solution as a metal ink for the ink jet printing method has been studied. However, conventional metal colloidal solutions are generally water-based using water as a dispersion medium, and their physical properties such as viscosity, surface tension, and vapor pressure (boiling point) are only in a limited range.

そこで、金属コロイド溶液に、インクジェット用金属インクとして適した物性を付与することが検討されている。インクジェット用金属インクに求められる物性としては、
・ 分散した金属微粒子が、容易に沈殿しないこと、
・ 金属微粒子の粒径が揃っており、しかも、複数の金属微粒子が凝集して、粒径の大きい二次粒子を生じにくい上、インクの粘度が低いため、インクジェットプリンタのノズル等で目詰まりを生じないこと、
・ ピエゾ素子を用いた、ピエゾ方式のインクジェット印刷方法用のインクの場合は、蒸気圧が低く、容易に粘度上昇したり、乾燥したりしないこと、
・ 発熱素子を用いた、いわゆるサーマル方式の、インクジェット印刷方法用のインクの場合は、逆に、蒸気圧が高く、発熱素子の発熱によって気泡を生じやすいこと、
等が挙げられる。
Therefore, it has been studied to impart physical properties suitable for ink jet metal ink to a metal colloid solution. As physical properties required for ink-jet metal ink,
・ The dispersed fine metal particles do not settle easily.
・ The particle size of the metal fine particles is uniform, and moreover, a plurality of metal fine particles are aggregated to make it difficult to produce secondary particles with a large particle size, and the ink viscosity is low. Not happen,
-In the case of ink for piezo-type ink jet printing method using a piezo element, the vapor pressure is low and the viscosity does not easily rise or dry.
-In the case of ink for ink jet printing using a so-called thermal method using a heating element, conversely, the vapor pressure is high and bubbles are likely to be generated due to the heat generated by the heating element.
Etc.

金属コロイド溶液からなる、インクジェット用金属インクの物性を調整するため、物性に直接に影響を及ぼす分散媒として、水だけでなく、種々の有機溶媒を用いることが検討されている。たとえば、特許文献1には、粒径の揃った金属微粒子を製造できることが知られている、いわゆる液相還元法によって、分散剤の存在下、水中で、金属のイオンを還元して金属微粒子を析出させることで、水系の金属コロイド溶液を製造する方法を応用して、
・ 有機溶媒に、金属のイオンのもとになる金属化合物を溶解し、分散剤を加えたのち、還元して金属微粒子を析出させることで、分散媒が有機溶媒である金属コロイド溶液を製造する方法、
・ 水に、金属のイオンのもとになる金属化合物を溶解し、水溶性有機溶媒と分散剤とを加えたのち、還元して金属微粒子を析出させることで、分散媒が、水と水溶性有機溶媒との混合溶媒である金属コロイド溶液を製造する方法、
が記載されている。
In order to adjust the physical properties of the metal ink for ink jet made of a metal colloid solution, it has been studied to use not only water but also various organic solvents as a dispersion medium that directly affects the physical properties. For example, in Patent Document 1, it is known that metal fine particles having a uniform particle diameter can be produced, so that metal ions are reduced by reducing metal ions in water in the presence of a dispersant by a so-called liquid phase reduction method. Applying the method of producing an aqueous metal colloid solution by precipitating,
・ A metal colloid solution in which the dispersion medium is an organic solvent is produced by dissolving a metal compound that is a source of metal ions in an organic solvent, adding a dispersant, and then reducing and precipitating metal fine particles. Method,
-Dissolve the metal compound that is the source of metal ions in water, add a water-soluble organic solvent and a dispersing agent, and then reduce it to precipitate metal fine particles. A method for producing a metal colloid solution which is a mixed solvent with an organic solvent,
Is described.

また、特許文献2には、気相成長法によって金属微粒子を製造する方法を応用して、気相中で成長過程の金属微粒子に、ミネラルスピリット等の、高沸点の有機溶媒の蒸気を接触させて、金属微粒子を冷却、回収することで、有機溶媒中に、金属微粒子が分散された金属コロイド溶液(独立分散液)を製造する方法が記載されている。
特開平11−80647号公報(請求項11、12、第0042欄、第0045欄〜第0046欄) 特開2001−35255号公報(第0006欄)
Further, Patent Document 2 applies a method of producing metal fine particles by a vapor phase growth method so that vapor of a high-boiling organic solvent such as mineral spirit is brought into contact with metal fine particles that are being grown in the gas phase. In addition, a method for producing a metal colloid solution (independent dispersion) in which metal fine particles are dispersed in an organic solvent by cooling and collecting the metal fine particles is described.
JP-A-11-80647 (claims 11, 12, column 0042, column 0045 to column 0046) JP 2001-35255 A (column 0006)

ところが、特許文献1に記載の方法のうち、分散媒として、有機溶媒を用いる方法では、特定の有機溶媒に対する溶解性にすぐれた金属化合物や、還元剤の種類が限られるため、形成できる金属微粒子の種類が限られるという問題がある。   However, among the methods described in Patent Document 1, in the method using an organic solvent as a dispersion medium, the metal compound having excellent solubility in a specific organic solvent and the types of reducing agents are limited. There is a problem that the kind of is limited.

また、水と、水溶性有機溶媒との混合溶媒を用いる方法では、汎用されている水溶性の金属化合物や還元剤を使用することができるものの、これらの多くは、水溶性有機溶媒に対する溶解性が低いために、水溶性有機溶媒を加えた時点で、その一部が析出する等して、反応系の濃度にむらを生じやすい。   Moreover, in the method using a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent, a widely used water-soluble metal compound or reducing agent can be used, but many of these are soluble in water-soluble organic solvents. Therefore, when the water-soluble organic solvent is added, a part of the water-soluble organic solvent is precipitated, and the concentration of the reaction system is likely to be uneven.

そして、この濃度のむらが原因となって、形成される金属微粒子の粒径にばらつきを生じる結果、この金属コロイド溶液を、インクジェット用金属インクとして用いた場合は、インクジェットプリンタのノズル等で目詰まりを生じやすくなる。また、形成した導体配線や導電膜の、構造や導電性等が、不均一になるおそれもある。また、未反応の金属化合物が、不純物として、金属微粒子中に混入して、金属微粒子、ひいては、導体配線や導電膜の導電性等を阻害するおそれもある。   As a result of variations in the particle size of the formed metal fine particles due to the unevenness of the concentration, when this metal colloid solution is used as a metal ink for ink jet, clogging is caused by nozzles of an ink jet printer. It tends to occur. In addition, the structure and conductivity of the formed conductor wiring and conductive film may be non-uniform. Further, the unreacted metal compound may be mixed into the metal fine particles as impurities, and the metal fine particles, and thus the conductivity of the conductor wiring or the conductive film may be hindered.

また、特許文献2に記載の方法は、安全面、環境面で、取り扱いに注意を要する高沸点の有機溶媒にしか適用できず、応用範囲が狭いという問題がある。また、ミネラルスピリット等の有機溶媒は、インクジェットプリンタのヘッドなどに用いられている接着剤を溶かすおそれもある。   In addition, the method described in Patent Document 2 can be applied only to a high-boiling organic solvent that needs to be handled with care in terms of safety and environment, and has a problem that the application range is narrow. In addition, an organic solvent such as mineral spirit may dissolve an adhesive used in an inkjet printer head or the like.

本発明は、安全面、環境面で取り扱いが容易である水系の分散媒と、粒径が均一で導電性等にすぐれた金属微粒子とを含み、しかも、インクジェット印刷方法に適した物性を有する、インクジェット用金属インクを提供することにある。   The present invention includes a water-based dispersion medium that is easy to handle in terms of safety and environment, and metal fine particles having a uniform particle size and excellent conductivity, and has physical properties suitable for an inkjet printing method. The object is to provide a metal ink for inkjet.

請求項1記載の発明は、水中で、金属のイオンを還元して析出させた、一次粒径が200nm以下の金属微粒子と、分子量が200〜30000の分散剤と、分散媒としての、水と水溶性有機溶媒との混合溶媒とを含み、かつ前記水溶性有機溶媒が、アルコール、ケトン、グリコールエーテル、および水溶性の含窒素有機化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種であると共に、前記混合溶媒における、水溶性有機溶媒の占める割合が75重量%以上であることを特徴とするインクジェット用金属インクである。 The invention described in claim 1 includes metal fine particles having a primary particle size of 200 nm or less deposited by reducing metal ions in water, a dispersant having a molecular weight of 200 to 30000, water as a dispersion medium, look containing a mixed solvent of a water-soluble organic solvent, and the water-soluble organic solvent, alcohols, ketones, glycol ethers, and with at least one selected from the group consisting of nitrogen-containing organic compounds in water-soluble, A metal ink for ink-jet recording, wherein the proportion of the water-soluble organic solvent in the mixed solvent is 75% by weight or more .

請求項2記載の発明は、ピエゾ方式のインクジェット印刷に使用され、表面張力が3045mN/m(25℃)、粘度が0.5〜19mPa・s(25℃)、沸点が100℃以上である請求項1記載のインクジェット用金属インクである。 The invention according to claim 2 is used for piezo ink jet printing, has a surface tension of 30 to 45 mN / m (25 ° C.), a viscosity of 0.5 to 19 mPa · s (25 ° C.) , and a boiling point of 100 ° C. The metal ink for ink jet according to claim 1, which is as described above.

請求項3記載の発明は、水中で、金属のイオンを還元して金属微粒子を析出させて得た、水系の金属コロイド溶液を出発原料として用いて、金属微粒子を水から完全に分離する工程を経ることなしに製造された請求項1記載のインクジェット用金属インクである。   The invention according to claim 3 includes a step of completely separating metal fine particles from water using an aqueous metal colloid solution obtained by reducing metal ions in water and precipitating metal fine particles as a starting material. The metal ink for ink jet according to claim 1, wherein the ink is manufactured without going through.

請求項1記載の発明のインクジェット用金属インクにおいては、金属微粒子として、通常の、水を用いた液相還元法によって製造された、粒径が均一なものを用いているため、インクジェットプリンタのノズル等で目詰まりが発生するのを、防止することができる。また、形成される導体配線や導電膜の、構造や導電性等がばらつくのを防止して、その均一性を向上することもできる。また、この金属微粒子は、未反応の金属化合物等の不純物を殆ど含んでおらず、導電性にもすぐれているため、導体配線や導電膜の導電性を向上することもできる。   In the metal ink for ink-jet according to the first aspect of the present invention, since the metal fine particles having a uniform particle diameter produced by a liquid phase reduction method using water are used, the nozzles of the ink-jet printer It is possible to prevent clogging from occurring. In addition, it is possible to prevent the structure, conductivity, and the like of the formed conductor wiring and conductive film from being varied, and to improve the uniformity. In addition, since the metal fine particles contain almost no impurities such as unreacted metal compounds and are excellent in conductivity, the conductivity of the conductor wiring and the conductive film can be improved.

また、分散媒としては、水と、水溶性有機溶媒との混合溶媒を用いているため、安全面、環境面で取り扱いが容易である。しかも、前記水溶性有機溶媒として、アルコール、ケトン、グリコールエーテル、および水溶性の含窒素有機化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種を選択すると共に、前記混合溶媒における、水溶性有機溶媒の占める割合を75重量%以上に限定することによって、インクジェット用金属インクの粘度、表面張力、蒸気圧等の物性を、インクジェット印刷方法に適した範囲に、簡単に調整することができる。 Further, since a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent is used as the dispersion medium, handling is easy in terms of safety and environment. Moreover, as the water-soluble organic solvent, at least one selected from the group consisting of alcohols, ketones, glycol ethers, and water-soluble nitrogen-containing organic compounds is selected, and the water-soluble organic solvent occupies the mixed solvent. By limiting the ratio to 75% by weight or more, physical properties such as viscosity, surface tension, and vapor pressure of the metal ink for ink jet can be easily adjusted within a range suitable for the ink jet printing method.

請求項2記載の発明によれば、表面張力を3045mN/m(25℃)、粘度を0.5〜19mPa・s(25℃)、沸点を100℃以上の範囲内に調整しているため、ノズル等で目詰まりを生じたり、その他の吐出不良を生じたりすることなしに、ピエゾ方式のインクジェット印刷法によって、インクを、ノズルから、良好に吐出させて、導体配線や導電膜を形成することができる。 According to the invention of claim 2, the surface tension is adjusted to 30 to 45 mN / m (25 ° C.), the viscosity is adjusted to 0.5 to 19 mPa · s (25 ° C.) , and the boiling point is adjusted to a range of 100 ° C. or more. Therefore, without causing clogging at the nozzles or other discharge defects, the ink can be discharged well from the nozzles by the piezo ink jet printing method, and the conductor wiring or conductive film Can be formed.

請求項3記載の発明によれば、還元析出法によって得た、水系の金属コロイド溶液を出発原料として用いて、金属微粒子を水から完全に分離する工程を経ることなしに、つまり、金属微粒子を水から完全に分離することによって生じる、凝集による二次粒子の生成や、それに伴って発生する粒径のばらつき、全体としての粒径の増加等を生じることなしに、インクジェット用金属インクが製造される。このため、製造されたインクジェット用金属インクは、金属微粒子が、還元析出法によって製造された直後の、分散媒中に、ほぼ一次粒子の状態で、均一に分散された状態を維持しており、かかるインクジェット用金属インクを用いることによって、インクジェットプリンタのノズル等で目詰まりが発生するのを、さらに確実に防止することができる。また、導体配線や導電膜の構造や導電性を、さらに均一化することもできる。   According to the invention of claim 3, without using a water-based metal colloid solution obtained by a reduction precipitation method as a starting material, without passing through a step of completely separating metal fine particles from water, Metallic ink for ink-jet is manufactured without generating secondary particles due to agglomeration caused by complete separation from water, variation in the particle size that accompanies it, and increase in overall particle size. The For this reason, the manufactured ink-jet metal ink maintains a state in which the metal fine particles are uniformly dispersed in the dispersion medium immediately after being produced by the reduction precipitation method, almost in the form of primary particles, By using such metal ink jet ink, it is possible to more reliably prevent clogging from occurring in the nozzle of the ink jet printer. Further, the structure and conductivity of the conductor wiring and the conductive film can be further uniformized.

以下に、本発明を説明する。
本発明のインクジェット用金属インクは、水中で、金属のイオンを還元して析出させた、一次粒径が200nm以下の金属微粒子と、分子量が200〜30000の分散剤と、分散媒としての、水と水溶性有機溶媒との混合溶媒とを含み、かつ前記水溶性有機溶媒が、アルコール、ケトン、グリコールエーテル、および水溶性の含窒素有機化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種であると共に、前記混合溶媒における、水溶性有機溶媒の占める割合が75重量%以上であることを特徴とするものである
The present invention is described below.
The ink-jet metal ink of the present invention comprises metal fine particles having a primary particle size of 200 nm or less, precipitated by reducing metal ions in water, a dispersant having a molecular weight of 200 to 30000, and water as a dispersion medium. look containing a mixed solvent of a water-soluble organic solvent and, and the water-soluble organic solvent, alcohols, ketones, glycol ethers, and with at least one selected from the group consisting of nitrogen-containing organic compounds in water-soluble The ratio of the water-soluble organic solvent in the mixed solvent is 75% by weight or more .

このうち、金属微粒子の一次粒径が、200nm以下に限定されるのは、次の理由による。すなわち、一次粒径が200nmを超える大きな金属微粒子は、インクジェット用金属インク中での分散性が低く、凝集して二次粒子を生じやすい。また、凝集しないまでも、インクジェット用金属インクの流動性を低下させる。このため、かかる大きな金属微粒子を含む、インクジェット用金属インクは、インクジェット印刷方法用としての物性を満足することができないだけでなく、ノズルの目詰まり等も生じやすい。また、このインクジェット用金属インクを用いて形成される導体配線や導電膜は、二次粒子の発生等によって、その構造や導電性が不均一になってしまう。   Among these, the primary particle diameter of the metal fine particles is limited to 200 nm or less for the following reason. That is, large metal fine particles having a primary particle size exceeding 200 nm have low dispersibility in the metal ink for ink jet, and tend to aggregate to produce secondary particles. Moreover, even if it does not aggregate, the fluidity | liquidity of the metal ink for inkjets is reduced. For this reason, the ink-jet metal ink containing such large metal fine particles can not only satisfy the physical properties for the ink-jet printing method but also easily causes clogging of the nozzle. In addition, the conductor wiring and the conductive film formed using the ink jet metal ink are not uniform in structure and conductivity due to generation of secondary particles.

これに対し、一次粒径が200nm以下という、ごく微小な金属微粒子は、インクジェット用金属インク中での分散性にすぐれるため、凝集等を生じにくい。また、インクジェット用金属インクの、流動性も向上する。したがって、一次粒径が200nm以下の金属微粒子を含む、本発明のインクジェット用金属インクは、先に述べたように、水溶性有機溶媒として、アルコール、ケトン、グリコールエーテル、および水溶性の含窒素有機化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種を選択すると共に、水と水溶性有機溶媒との混合溶媒における、水溶性有機溶媒の占める割合を75重量%以上に限定することによって、インクジェット印刷方法用として最適な物性、すなわち粘度、表面張力、および蒸気圧の範囲を十分に満足することができる上、ノズルの目詰まり等を生じにくくすることができる。また、本発明のインクジェット用金属インクを用いて形成される導体配線や導電膜は、その構造や導電性が極めて均一なものとなる。 On the other hand, very fine metal fine particles having a primary particle size of 200 nm or less are excellent in dispersibility in the metal ink for ink-jet, and thus hardly cause aggregation. In addition, the fluidity of the metal ink for ink jet is improved. Therefore, as described above, the ink-jet metal ink of the present invention containing metal fine particles having a primary particle size of 200 nm or less includes alcohol, ketone, glycol ether, and water-soluble nitrogen-containing organic as a water-soluble organic solvent. By selecting at least one selected from the group consisting of compounds and limiting the proportion of the water-soluble organic solvent in the mixed solvent of water and the water-soluble organic solvent to 75% by weight or more, for an inkjet printing method optimal properties as, i.e. viscosity, surface tension, and on the scope of the vapor pressure can be fully satisfied, it is possible to occur difficulty Kusuru clogging of the nozzle. In addition, the conductor wiring and conductive film formed using the inkjet metal ink of the present invention have extremely uniform structure and conductivity.

なお、金属微粒子の、一次粒径の下限値については、とくに限定されず、理論上、金属としての導電性を有し得る、最小の粒径のものまで、使用可能であるが、実用上は、1nm以上であるのが好ましい。すなわち、金属微粒子の一次粒径は、1〜200nmであるのが好ましい。   The lower limit value of the primary particle size of the metal fine particles is not particularly limited, and theoretically, the metal particles can be used up to the smallest particle size that can have conductivity as a metal, but in practical use. It is preferably 1 nm or more. That is, the primary particle size of the metal fine particles is preferably 1 to 200 nm.

金属微粒子の配合割合は、インクジェット用金属インクの総量中の、0.1〜90重量%であるのが好ましい。配合割合が0.1重量%未満では、インクジェット用金属インクが薄すぎて、インクジェット印刷方法によって、十分な厚みと導電性とを有する導体配線や導電膜を形成できないおそれがある。逆に、90重量%を超える場合は、流動性が低下して、インクジェット印刷方法用として適したインクが得られないおそれがある。   The blending ratio of the metal fine particles is preferably 0.1 to 90% by weight in the total amount of the metal ink for inkjet. If the blending ratio is less than 0.1% by weight, the metal ink for ink jet is too thin, and there is a possibility that a conductor wiring or conductive film having sufficient thickness and conductivity cannot be formed by the ink jet printing method. On the other hand, when it exceeds 90% by weight, the fluidity is lowered, and there is a possibility that an ink suitable for an inkjet printing method cannot be obtained.

なお、金属微粒子の一次粒径、および配合割合は、本発明のインクジェット用金属インクを用いて、導体配線や導電膜を形成する際に採用する各種のインクジェット印刷方法に適した、最適な物性を有するように、上記の範囲内から、それぞれのインクジェット印刷方法に適した、より好適な範囲を選択するのが好ましい。金属微粒子としては、種々の金属や合金からなるものが使用可能であるが、とくに、導体配線や導電膜に良好な導電性を付与することを考慮すると、ニッケル、銅、銀、金、白金、パラジウム、または、これらの合金からなる微粒子が好ましい。   The primary particle size and blending ratio of the metal fine particles have optimum physical properties suitable for various ink-jet printing methods employed when forming a conductor wiring or a conductive film using the ink-jet metal ink of the present invention. It is preferable to select a more suitable range suitable for each inkjet printing method from the above range. As the metal fine particles, those made of various metals and alloys can be used. In particular, in consideration of imparting good conductivity to the conductor wiring and the conductive film, nickel, copper, silver, gold, platinum, Fine particles made of palladium or an alloy thereof are preferable.

分散剤としては、水、または、水溶性有機溶剤に対して良好な溶解性を有する、種々の分散剤の中から、分子量が200〜30000であるものが使用される。分散剤の分子量が200未満では、金属微粒子を安定に分散させる効果が得られないためである。また、分子量が30000を超える場合には、却って、金属微粒子を安定に分散させる効果が得られないためである。また、かかる高分子量の分散剤は、インクジェット用金属インクを用いて形成した導体配線や導電膜中で、金属微粒子の間に介在して、その導電性を妨げるおそれもある。   As the dispersant, those having a molecular weight of 200 to 30,000 are used from various dispersants having good solubility in water or a water-soluble organic solvent. This is because when the molecular weight of the dispersant is less than 200, the effect of stably dispersing the metal fine particles cannot be obtained. On the other hand, when the molecular weight exceeds 30000, the effect of stably dispersing the metal fine particles cannot be obtained. Further, such a high molecular weight dispersing agent may be interposed between metal fine particles in a conductor wiring or a conductive film formed using a metal ink for inkjet, and may impede its conductivity.

これに対し、分子量が200〜30000である分散剤は、いわゆる、ループ−トレイン−テイル構造をとりやすいため、金属微粒子の分散性を向上する効果にすぐれている上、金属微粒子の間に介在して、導電性を妨げるおそれもない。なお、金属微粒子を安定に分散させることを考慮すると、分散剤の分子量は、上記の範囲内でも、とくに、2000〜30000であるのが好ましい。   On the other hand, a dispersant having a molecular weight of 200 to 30,000 is easy to have a so-called loop-train-tail structure, and thus has an excellent effect of improving the dispersibility of the metal fine particles, and is interposed between the metal fine particles. Therefore, there is no risk of hindering conductivity. In consideration of stable dispersion of the metal fine particles, the molecular weight of the dispersant is particularly preferably 2000 to 30000 even within the above range.

また、分散剤としては、導体配線や導電膜、あるいは、これらの近傍に配置された電子部品等が劣化するのを防止することを考慮すると、S、P、B、およびハロゲン原子を含有しない有機化合物であるのが好ましい。これらの条件を満足する、好適な分散剤としては、たとえば、ポリエチレンイミン、ポリビニルピロリドン等のアミン系の高分子分散剤や、ポリアクリル酸、カルボキシメチルセルロース等の、分子中にカルボン酸基を有する炭化水素系の高分子分散剤、ポバール(ポリビニルアルコール)、あるいは、1分子中に、ポリエチレンイミン部分とポリエチレンオキサイド部分とを有する共重合体(以下「PEI−PO共重合体」とする)等の、高分子分散剤が好ましい。高分子分散剤は、インクジェット用金属インクの粘度調整剤としても機能しうる。   In consideration of preventing deterioration of the conductor wiring, the conductive film, or the electronic components disposed in the vicinity thereof, the dispersant does not contain S, P, B, and halogen atoms. Preferably it is a compound. Suitable dispersants that satisfy these conditions include, for example, amine-based polymer dispersants such as polyethyleneimine and polyvinylpyrrolidone, carbonization having a carboxylic acid group in the molecule such as polyacrylic acid and carboxymethylcellulose. A hydrogen-based polymer dispersant, poval (polyvinyl alcohol), or a copolymer having a polyethyleneimine moiety and a polyethylene oxide moiety in one molecule (hereinafter referred to as “PEI-PO copolymer”), A polymeric dispersant is preferred. The polymer dispersant can also function as a viscosity modifier for metal ink jet ink.

分散剤の配合割合は、金属微粒子100重量部あたり、2〜30重量部であるのが好ましい。配合割合が2重量部未満では、分散剤を添加したことによる、金属微粒子を、インクジェット用金属インク中に、均一に分散させる効果が十分に得られないおそれがあり、逆に、30重量部を超える場合には、粘度が高くなりすぎて、インクジェット印刷方法用として適したインクジェット用金属インクが得られないおそれがある。また、過剰の分散剤が、インクジェット用金属インクを用いて形成した導体配線や導電膜中で、金属微粒子の間に介在して、その導電性を妨げるおそれもある。   The mixing ratio of the dispersing agent is preferably 2 to 30 parts by weight per 100 parts by weight of the metal fine particles. When the blending ratio is less than 2 parts by weight, there is a possibility that the effect of uniformly dispersing the metal fine particles in the metal ink for ink jet due to the addition of the dispersing agent may not be obtained. When exceeding, there exists a possibility that a viscosity may become high too much and the metal ink for inkjet suitable for an inkjet printing method may not be obtained. In addition, an excessive dispersant may be interposed between metal fine particles in a conductor wiring or a conductive film formed using a metal ink for inkjet, and the conductivity may be hindered.

なお、分散剤の分子量や配合割合は、本発明のインクジェット用金属インクを用いて、導体配線や導電膜を形成する際に採用する各種のインクジェット印刷方法に適した、最適な物性を有するように、上記の範囲内から、それぞれのインクジェット印刷方法に適したより好適な範囲を選択するのが好ましい。また、分散剤の種類も、本発明のインクジェット用金属インクを用いて、導体配線や導電膜を形成する際に採用する各種のインクジェット印刷方法に適した、最適な物性を有するように、各種の分散剤の中から、好適なものを選択して使用するのが好ましい。   The molecular weight and blending ratio of the dispersant have optimum physical properties suitable for various ink-jet printing methods employed when forming a conductor wiring or a conductive film using the ink-jet metal ink of the present invention. From the above range, it is preferable to select a more suitable range suitable for each inkjet printing method. In addition, various types of dispersants are used so as to have optimum physical properties suitable for various ink-jet printing methods employed when forming conductive wirings and conductive films using the ink-jet metal ink of the present invention. It is preferable to use a suitable dispersant selected from the dispersants.

水溶性有機溶媒としては、20℃での誘電率が3以上である、種々の、水溶性を有する有機溶媒の中から、アルコール、ケトン、グリコールエーテル、および水溶性の含窒素有機化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種が、選択して使用される。
このうち、アルコールとしては、たとえば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、2−プロパノール、t−ブチルアルコール、グリセリン、ジプロピレングリコール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール等が挙げられる。ケトンとしては、アセトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。
グリコールエーテルとしては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等が挙げられる。
さらに含窒素有機化合物としては、2−ピロリドン、N−メチルピロリドン等の水溶性の含窒素有機化合物が挙げられる。水溶性有機溶媒は、それぞれ1種単独で使用できる他、2種以上を併用することもできる。
The water-soluble organic solvent is a group consisting of alcohols, ketones, glycol ethers, and water-soluble nitrogen-containing organic compounds among various water-soluble organic solvents having a dielectric constant of 3 or more at 20 ° C. At least one selected from the above is selected and used.
Among these, as alcohol , methanol, ethanol, n-propanol, 2-propanol, t-butyl alcohol, glycerol, dipropylene glycol, ethylene glycol, polyethylene glycol etc. are mentioned, for example. Examples of ketones include acetone and methyl ethyl ketone .
As glycol ethers, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol Examples include monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, and tripropylene glycol monomethyl ether .
Still nitrogen-containing organic compound, 2-pyrrolidone, water-soluble nitrogen-containing organic compounds such as N- methylpyrrolidone. The water-soluble organic solvent can be used alone or in combination of two or more.

本発明では、インクジェット用金属インクを用いて、導体配線や導電膜を形成するための、インクジェット印刷方法に最適な物性を有するように、分散媒として、水と、前記アルコール、ケトン、グリコールエーテル、および水溶性の含窒素有機化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種の水溶性有機溶媒とを用い、かつ、前記混合溶媒における、水溶性有機溶媒の占める割合が75重量%以上の範囲内で適宜、選択されると共に、水溶性有機溶媒の種類、あるいは、2種以上の水溶性有機溶媒を併用する場合は、その組み合わせ等が適宜、選択される。 In the present invention, water and the alcohol, ketone, glycol ether, water as a dispersion medium so as to have the optimum physical properties for the ink jet printing method for forming the conductor wiring and the conductive film using the ink jet metal ink , And at least one water-soluble organic solvent selected from the group consisting of water-soluble nitrogen-containing organic compounds , and the proportion of the water-soluble organic solvent in the mixed solvent is within the range of 75% by weight or more While being appropriately selected, the type of water-soluble organic solvent, or a combination of two or more water-soluble organic solvents is appropriately selected.

すなわち、ピエゾ方式のインクジェット印刷方法用として適したインクジェット用金属インクは、ノズルからの吐出性能を向上するため、先に説明したように、表面張力が3045mN/m(25℃)、粘度が0.5〜19mPa・s(25℃)であることが好ましい他、容易に粘度上昇したり、乾燥したりしないために、蒸気圧が低いことが求められ、沸点が、100℃以上、とくに、120〜300℃であるのが好ましい。これらの特性を満足する水溶性有機溶媒としては、グリコールエーテルなどの、比較的、分子量の大きい化合物が好ましい。 In other words, an inkjet metal ink suitable for a piezo inkjet printing method has a surface tension of 30 to 45 mN / m (25 ° C.) and a viscosity as described above in order to improve the ejection performance from the nozzle. Is preferably 0.5 to 19 mPa · s (25 ° C.), the viscosity is not easily increased, and the vapor pressure is required to be low so that the boiling point is 100 ° C. or higher. In particular, the temperature is preferably 120 to 300 ° C. As the water-soluble organic solvent satisfying these characteristics, a compound having a relatively large molecular weight such as glycol ether is preferable.

一方、サーマル方式のインクジェット印刷方法用として適したインクジェット用金属インクは、同様に、ノズルからの吐出性能を向上するため、表面張力が20〜60mN/m(25℃)、粘度が0.5〜40mPa・s(25℃)であることが好ましい他、発熱素子の発熱によって気泡を生じやすくするために、蒸気圧が高いことが求められ、沸点が、150℃以下、とくに、80〜130℃であるのが好ましい。これらの特性を満足する水溶性有機溶媒としては、低級アルコールなどの、比較的、分子量の小さい化合物が好ましい。   On the other hand, an inkjet metal ink suitable for a thermal inkjet printing method similarly has a surface tension of 20 to 60 mN / m (25 ° C.) and a viscosity of 0.5 to 0.5 in order to improve ejection performance from a nozzle. In addition to being preferably 40 mPa · s (25 ° C.), in order to easily generate bubbles due to the heat generated by the heating element, a high vapor pressure is required, and the boiling point is 150 ° C. or less, in particular, 80 to 130 ° C. Preferably there is. As the water-soluble organic solvent satisfying these characteristics, a compound having a relatively small molecular weight such as a lower alcohol is preferable.

本発明のインクジェット用金属インクは、水中で、金属のイオンを還元して金属微粒子を析出させて得た、水系の金属コロイド溶液を出発原料として用いて、金属微粒子を水から完全に分離する工程を経ることなしに、製造するのが好ましい。より具体的には、水系の金属コロイド溶液を、たとえば、ロータリーエバポレータを用いたり、加熱したり、あるいは、遠心分離して上澄み液を除去したりすることで、所定の濃度に濃縮した後、所定量の水溶性有機溶媒を加えることによって、本発明のインクジェット用金属インクが製造される。   The metal ink for inkjet according to the present invention is a process of completely separating metal fine particles from water using an aqueous metal colloid solution obtained by reducing metal ions in water and precipitating metal fine particles in water. It is preferable to manufacture without going through. More specifically, the aqueous metal colloid solution is concentrated to a predetermined concentration by, for example, using a rotary evaporator, heating, or centrifuging to remove the supernatant, and then By adding a fixed amount of a water-soluble organic solvent, the metal ink for inkjet of the present invention is produced.

出発原料としての、水系の金属コロイド溶液は、従来同様に製造することができる。たとえば、水に、金属のイオンのもとになる水溶性の金属化合物と、分散剤とを溶解するとともに、還元剤を加えて、好ましくは、かく拌下、一定時間、金属のイオンを還元反応させることによって、水系の金属コロイド溶液が製造される。   The aqueous metal colloid solution as a starting material can be produced in the same manner as in the prior art. For example, a water-soluble metal compound that is a source of metal ions and a dispersing agent are dissolved in water, and a reducing agent is added. Preferably, the metal ions are reduced for a certain time under stirring. By doing so, an aqueous metal colloidal solution is produced.

金属のイオンのもとになる、水溶性の金属化合物としては、これに限定されないが、たとえば、銀の場合は、硝酸銀(I)(AgNO3)やメタンスルホン酸銀(CH3SO3Ag)等が挙げられ、とくに、硝酸銀(I)が好ましい。また、金の場合は、テトラクロロ金(III)酸四水和物(HAuCl4・4H2O)等が挙げられる。さらに、白金の場合は、ジニトロジアンミン白金(II)(Pt(NO22(NH32)や、ヘキサクロロ白金(IV)酸六水和物(H2[PtCl6]・6H2O)等が挙げられ、パラジウムの場合は、塩化パラジウム(II)(PdCl2)等が挙げられる。また、上記の水溶性金属化合物を、必要に応じて、アンモニア、クエン酸等により錯体化して用いてもよい。 The water-soluble metal compound that is the source of metal ions is not limited to this. For example, in the case of silver, silver nitrate (I) (AgNO 3 ) or silver methanesulfonate (CH 3 SO 3 Ag) In particular, silver (I) nitrate is preferable. In the case of gold, tetrachloroauric (III) acid tetrahydrate (HAuCl 4 · 4H 2 O) and the like can be mentioned. Further, in the case of platinum, dinitrodiammine platinum (II) (Pt (NO 2 ) 2 (NH 3 ) 2 ) or hexachloroplatinum (IV) acid hexahydrate (H 2 [PtCl 6 ] · 6H 2 O) In the case of palladium, palladium (II) chloride (PdCl 2 ) and the like can be mentioned. Moreover, you may use said water-soluble metal compound complexed with ammonia, a citric acid, etc. as needed.

還元剤としては、水溶性を有する種々の還元剤が使用できるが、その粒径が、できるだけ小さく、かつ均一な金属微粒子を形成することを考慮すると、還元力の弱い還元剤を選択して使用するのが好ましい。   As the reducing agent, various reducing agents having water solubility can be used, but considering that the particle size is as small as possible and uniform metal fine particles are formed, a reducing agent having a weak reducing power is selected and used. It is preferable to do this.

かかる還元剤としては、たとえば、メタノール、エタノール、2−プロパノール等のアルコールや、アスコルビン酸等が挙げられる他、エチレングリコール、グルタチオン、有機酸類(クエン酸、リンゴ酸、酒石酸等)、還元性糖類(グルコース、ガラクトース、マンノース、フルクトース、スクロース、マルトース、ラフィノース、スタキオース等)、および糖アルコール類(ソルビトール等)等が挙げられる。   Examples of such a reducing agent include alcohols such as methanol, ethanol and 2-propanol, ascorbic acid, etc., ethylene glycol, glutathione, organic acids (citric acid, malic acid, tartaric acid, etc.), reducing sugars ( Glucose, galactose, mannose, fructose, sucrose, maltose, raffinose, stachyose, etc.) and sugar alcohols (sorbitol, etc.).

金属微粒子の一次粒径を、前記範囲に調整するには、金属化合物、分散剤、還元剤の種類と配合割合を調整するとともに、金属化合物を還元反応させる際に、かく拌速度、温度、時間等を調整すればよい。   In order to adjust the primary particle size of the metal fine particles to the above range, the kind and blending ratio of the metal compound, the dispersant, and the reducing agent are adjusted, and when the metal compound is reduced, the stirring speed, temperature, time Etc. may be adjusted.

本発明のインクジェット用金属インクは、その物性を適宜、調整することによって、先に述べたように、ピエゾ方式やサーマル方式等の、各種のインクジェット印刷方法による、導体配線の形成や、導電膜の形成などに、好適に使用することができる。   As described above, the ink-jet metal ink of the present invention can be formed by various ink-jet printing methods such as a piezo method and a thermal method, by appropriately adjusting its physical properties. It can be suitably used for forming and the like.

以下に、本発明を、実施例、比較例に基づいて説明する。
(インクジェット用銀インク)
Below, this invention is demonstrated based on an Example and a comparative example.
(Silver ink for inkjet)

実施例1:
硝酸銀26gを純水200gに溶解した後、アンモニア水を加えて、液のpHを11.0に調整して、硝酸銀アンモニア溶液を調製した。つぎに、この硝酸銀アンモニア溶液に、分散剤としての、ポリビニルピロリドン(分子量30000)12gを加えて、溶解させた後、還元剤としての、エチレングリコール100gを添加して、かく拌速度1000rpmでかく拌しながら、10℃で180分間、反応させて、黄色のプラズモン吸収を有する、水系の銀コロイド溶液を得た。
Example 1:
After 26 g of silver nitrate was dissolved in 200 g of pure water, ammonia water was added to adjust the pH of the liquid to 11.0 to prepare a silver nitrate ammonia solution. Next, after adding and dissolving 12 g of polyvinylpyrrolidone (molecular weight 30000) as a dispersant in this silver nitrate ammonia solution, 100 g of ethylene glycol as a reducing agent is added and stirred at a stirring speed of 1000 rpm. However, the reaction was carried out at 10 ° C. for 180 minutes to obtain an aqueous silver colloid solution having yellow plasmon absorption.

つぎに、得られた銀コロイド溶液を、20000G×20分間の条件で遠心分離して、銀微粒子よりも軽い不純物を除去する操作を繰り返し行い、ついで、純水によって洗浄した後、銀微粒子の粒度分布を、レーザードップラー法を応用した粒度分布測定装置〔日機装(株)製の商品名マイクロトラック UPA150EX〕を用いて測定したところ、5nmの位置に鋭いピークが見られた。   Next, the obtained silver colloid solution is centrifuged under the condition of 20000 G × 20 minutes to repeat the operation of removing impurities lighter than the silver fine particles, then washed with pure water, and then the particle size of the silver fine particles When the distribution was measured using a particle size distribution measuring apparatus (trade name Microtrac UPA150EX manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) applying the laser Doppler method, a sharp peak was observed at a position of 5 nm.

つぎに、この銀コロイド溶液を、ロータリーエバポレータを用いて濃縮して、含水分量を20重量%まで減らし、水溶性有機溶媒としてのエチレングリコールモノブチルエーテルおよびグリセリンを加えた後、完全に分散するまで、マグネチックスターラーを用いてかく拌し、さらに、加熱して、銀微粒子の濃度が30重量%になるまで濃縮して、分散媒が、水とエチレングリコールモノブチルエーテルとグリセリンとの混合溶媒であるインクジェット用銀インクを製造した。   Next, the silver colloid solution is concentrated using a rotary evaporator, the moisture content is reduced to 20% by weight, ethylene glycol monobutyl ether and glycerin as water-soluble organic solvents are added, and then completely dispersed. Stirring using a magnetic stirrer, further heating, concentrating until the concentration of silver fine particles reaches 30% by weight, and the dispersion medium is a mixed solvent of water, ethylene glycol monobutyl ether and glycerin Silver ink was manufactured.

インクジェット用銀インクにおける、銀微粒子(Ag)と水(W)とエチレングリコールモノブチルエーテル(EGB)とグリセリン(Gl)の配合割合は、重量比で、Ag:W:EGB:Gl=30:5:60:5であった。また、インクジェット用銀インクの物性を測定したところ、表面張力は33mN/m(25℃)、粘度は16mPa・s(25℃)、沸点は220℃であった。また、インクジェット用銀インクにおける、銀微粒子の粒度分布を、前記粒度分布測定装置を用いて測定したところ、5nmの位置に鋭いピークが見られたことから、インクジェット用銀インクの製造工程を経ても、粒度分布が変動していないことが確認された。   In the silver ink for inkjet, the mixing ratio of silver fine particles (Ag), water (W), ethylene glycol monobutyl ether (EGB), and glycerin (Gl) is a weight ratio of Ag: W: EGB: Gl = 30: 5: 60: 5. When the physical properties of the silver ink for ink jet were measured, the surface tension was 33 mN / m (25 ° C.), the viscosity was 16 mPa · s (25 ° C.), and the boiling point was 220 ° C. Moreover, when the particle size distribution of the silver fine particles in the ink-jet silver ink was measured using the particle size distribution measuring apparatus, a sharp peak was observed at a position of 5 nm. It was confirmed that the particle size distribution was not changed.

上記インクジェット用銀インクを、ピエゾ方式のインクジェットプリンタに使用して、1時間、連続して印刷を行ったが、プリンタのノズルで目詰まりを生じる等して、吐出不良が発生することはなく、吐出安定性は良好であった。また、上記インクジェット用銀インクを、ピエゾ方式のインクジェットプリンタに使用して、ガラス基板の表面に印刷し、大気中、300℃で30分間、焼成して、ラインLとスペースSの比L/S=50/50μmの導体配線を形成した。導体配線の厚みは、表面粗さ計〔(株)東京精密製〕を用いて測定したところ、0.3μmであった。また、導体配線の抵抗率は、2.2×10-6Ω・cmであった。 The above silver ink for ink jet was used in a piezo type ink jet printer and printed continuously for 1 hour. However, no clogging occurred at the nozzle of the printer, and no discharge failure occurred. The ejection stability was good. Further, the above silver ink for ink jet is used in a piezo type ink jet printer, printed on the surface of a glass substrate, and baked in the atmosphere at 300 ° C. for 30 minutes, so that the ratio L / S between the line L and the space S is L / S. = 50/50 μm conductor wiring was formed. The thickness of the conductor wiring was 0.3 μm when measured using a surface roughness meter (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.). The resistivity of the conductor wiring was 2.2 × 10 −6 Ω · cm.

ガラス基板に印刷した、焼成前の印刷を、走査型電子顕微鏡を用いて観察したところ、図1に示すように、粒径や形状が均一な多数の銀微粒子からなる、均一な構造を有することが確認された。そして、焼成後の導体配線を、同様に走査型電子顕微鏡を用いて観察したところ、図2に示すように、多数の銀微粒子が溶融、一体化して、連続したきれいな膜になっていることが確認された。   When printed on a glass substrate and observed before firing using a scanning electron microscope, as shown in FIG. 1, it has a uniform structure composed of a large number of fine silver particles having a uniform particle size and shape. Was confirmed. And when the conductor wiring after baking was similarly observed using the scanning electron microscope, as shown in FIG. 2, many silver fine particles melt | dissolve and unite and it has become the continuous beautiful film | membrane. confirmed.

実施例2:
硝酸銀26gを純水300gに溶解した後、アンモニアガスを加えて、液のpHを11.3に調整して、硝酸銀アンモニア溶液を調製した。つぎに、この硝酸銀アンモニア溶液に、分散剤としての、ポリアクリル酸(分子量5000)16gを加えて、溶解させた後、還元剤としての、アスコルビン酸22gを添加して、かく拌速度1000rpmでかく拌しながら、5℃で5分間、反応させて、黄色のプラズモン吸収を有する、水系の銀コロイド溶液を得た。
Example 2:
After 26 g of silver nitrate was dissolved in 300 g of pure water, ammonia gas was added to adjust the pH of the solution to 11.3 to prepare a silver nitrate ammonia solution. Next, 16 g of polyacrylic acid (molecular weight 5000) as a dispersant is added to the silver nitrate ammonia solution and dissolved, and then 22 g of ascorbic acid as a reducing agent is added and stirred at a stirring speed of 1000 rpm. The mixture was reacted at 5 ° C. for 5 minutes to obtain an aqueous silver colloid solution having yellow plasmon absorption.

つぎに、得られた銀コロイド溶液を、限外ろ過膜を用いた電気透析をして、不純物を除去し、ついで、純水によって洗浄した後、銀微粒子の粒度分布を、前記粒度分布測定装置を用いて測定したところ、15nmの位置に鋭いピークが見られた。   Next, the obtained silver colloid solution is subjected to electrodialysis using an ultrafiltration membrane to remove impurities, and then washed with pure water. As a result, a sharp peak was observed at a position of 15 nm.

つぎに、この銀コロイド溶液を、70℃に加熱することで濃縮して、含水分量を5重量%まで減らし、水溶性有機溶媒としての2−ブトキシエタノールおよびポリエチレングリコール(平均分子量200)を加えた後、完全に分散するまで、マグネチックスターラーを用いてかく拌し、さらに、加熱して、銀微粒子の濃度が30重量%になるまで濃縮して、分散媒が、水と2−ブトキシエタノールとポリエチレングリコールとの混合溶媒であるインクジェット用銀インクを製造した。   Next, this silver colloid solution was concentrated by heating to 70 ° C., the water content was reduced to 5% by weight, and 2-butoxyethanol and polyethylene glycol (average molecular weight 200) as water-soluble organic solvents were added. After that, the mixture is stirred with a magnetic stirrer until it is completely dispersed, and further heated and concentrated until the concentration of the silver fine particles becomes 30% by weight. The dispersion medium is composed of water, 2-butoxyethanol, An ink-jet silver ink, which is a mixed solvent with polyethylene glycol, was produced.

インクジェット用銀インクにおける、銀微粒子(Ag)と水(W)と2−ブトキシエタノール(BE)とポリエチレングリコール(PEG)の配合割合は、重量比で、Ag:W:BE:PEG=30:1:65:4であった。また、インクジェット用銀インクの物性を測定したところ、表面張力は30mN/m(25℃)、粘度は15mPa・s(25℃)、沸点は150℃であった。また、インクジェット用銀インクにおける、銀微粒子の粒度分布を、前記粒度分布測定装置を用いて測定したところ、15nmの位置に鋭いピークが見られたことから、インクジェット用銀インクの製造工程を経ても、粒度分布が変動していないことが確認された。   In the silver ink for inkjet, the mixing ratio of silver fine particles (Ag), water (W), 2-butoxyethanol (BE), and polyethylene glycol (PEG) is a weight ratio of Ag: W: BE: PEG = 30: 1. : 65: 4. When the physical properties of the silver ink for ink jet were measured, the surface tension was 30 mN / m (25 ° C.), the viscosity was 15 mPa · s (25 ° C.), and the boiling point was 150 ° C. Moreover, when the particle size distribution of the silver fine particles in the ink-jet silver ink was measured using the particle size distribution measuring apparatus, a sharp peak was observed at a position of 15 nm. It was confirmed that the particle size distribution was not changed.

上記インクジェット用銀インクを、ピエゾ方式のインクジェットプリンタに使用して、1時間、連続して印刷を行ったが、プリンタのノズルで目詰まりを生じる等して、吐出不良が発生することはなく、吐出安定性は良好であった。また、上記インクジェット用銀インクを、ピエゾ方式のインクジェットプリンタに使用して、ガラス基板の表面に印刷し、大気中、200℃で30分間、焼成して、ラインLとスペースSの比L/S=50/50μmの導体配線を形成した。導体配線の厚みは、表面粗さ計〔(株)東京精密製〕を用いて測定したところ、0.3μmであった。また、導体配線の抵抗率は、2.2×10-6Ω・cmであった。 The above silver ink for ink jet was used in a piezo type ink jet printer and printed continuously for 1 hour. However, no clogging occurred at the nozzle of the printer, and no discharge failure occurred. The ejection stability was good. Further, the above-described silver ink for ink jet is used in a piezo ink jet printer, printed on the surface of a glass substrate, fired at 200 ° C. for 30 minutes in the atmosphere, and the ratio of line L to space S L / S = 50/50 μm conductor wiring was formed. The thickness of the conductor wiring was 0.3 μm when measured using a surface roughness meter (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.). The resistivity of the conductor wiring was 2.2 × 10 −6 Ω · cm.

実施例3:
硝酸銀の量を4gとし、分散剤として、ポリエチレンイミン(分子量600)2gを用い、なおかつ、還元剤として、三塩化チタン4gを用いるとともに、反応温度を25℃、反応時間を30分間としたこと以外は、実施例2と同様にして、水系の銀コロイド溶液を得た。
Example 3:
Other than using 4 g of silver nitrate, 2 g of polyethyleneimine (molecular weight 600) as a dispersant, 4 g of titanium trichloride as a reducing agent, a reaction temperature of 25 ° C., and a reaction time of 30 minutes. Obtained an aqueous silver colloid solution in the same manner as in Example 2.

つぎに、得られた銀コロイド溶液を、限外ろ過膜を用いた電気透析をして、不純物を除去し、ついで、純水によって洗浄した後、銀微粒子の粒度分布を、前記粒度分布測定装置を用いて測定したところ、8nmの位置に鋭いピークが見られた。   Next, the obtained silver colloid solution is subjected to electrodialysis using an ultrafiltration membrane to remove impurities, and then washed with pure water. As a result, a sharp peak was observed at a position of 8 nm.

つぎに、この銀コロイド溶液を、ロータリーエバポレータを用いて濃縮して、含水分量を15重量%まで減らし、水溶性有機溶媒としてのエチレングリコールを加えた後、完全に分散するまで、マグネチックスターラーを用いてかく拌し、さらに、加熱して、銀微粒子の濃度が25重量%になるまで濃縮して、分散媒が、水とエチレングリコールとの混合溶媒であるインクジェット用銀インクを製造した。   Next, this silver colloid solution is concentrated using a rotary evaporator, the water content is reduced to 15% by weight, ethylene glycol as a water-soluble organic solvent is added, and then a magnetic stirrer is used until completely dispersed. The mixture was stirred and further heated to concentrate until the concentration of the silver fine particles became 25% by weight to produce a silver ink for ink jet in which the dispersion medium was a mixed solvent of water and ethylene glycol.

インクジェット用銀インクにおける、銀微粒子(Ag)と水(W)とエチレングリコール(EG)の配合割合は、重量比で、Ag:W:EG=25:2:73であった。また、インクジェット用銀インクの物性を測定したところ、表面張力は45mN/m(25℃)、粘度は19mPa・s(25℃)、沸点は185℃であった。また、インクジェット用銀インクにおける、銀微粒子の粒度分布を、前記粒度分布測定装置を用いて測定したところ、8nmの位置に鋭いピークが見られたことから、インクジェット用銀インクの製造工程を経ても、粒度分布が変動していないことが確認された。   The mixing ratio of silver fine particles (Ag), water (W), and ethylene glycol (EG) in the ink-jet silver ink was Ag: W: EG = 25: 2: 73 in terms of weight ratio. When the physical properties of the silver ink for ink jet were measured, the surface tension was 45 mN / m (25 ° C.), the viscosity was 19 mPa · s (25 ° C.), and the boiling point was 185 ° C. Moreover, when the particle size distribution of the silver fine particles in the ink-jet silver ink was measured using the particle size distribution measuring apparatus, a sharp peak was observed at a position of 8 nm. It was confirmed that the particle size distribution was not changed.

上記インクジェット用銀インクを、ピエゾ方式のインクジェットプリンタに使用して、1時間、連続して印刷を行ったが、プリンタのノズルで目詰まりを生じる等して、吐出不良が発生することはなく、吐出安定性は良好であった。また、上記インクジェット用銀インクを、ピエゾ方式のインクジェットプリンタに使用して、ガラス基板の表面に印刷し、大気中、400℃で15分間、焼成して、ラインLとスペースSの比L/S=100/100μmの導体配線を形成した。導体配線の厚みは、表面粗さ計〔(株)東京精密製〕を用いて測定したところ、0.2μmであった。また、導体配線の抵抗率は、1.8×10-6Ω・cmであった。 The above silver ink for ink jet was used in a piezo type ink jet printer and printed continuously for 1 hour. However, no clogging occurred at the nozzle of the printer, and no discharge failure occurred. The ejection stability was good. Further, the ink-jet silver ink is used in a piezo-type ink jet printer, printed on the surface of a glass substrate, fired at 400 ° C. for 15 minutes in the air, and the ratio of line L to space S L / S = 100/100 μm conductor wiring was formed. The thickness of the conductor wiring was 0.2 μm when measured using a surface roughness meter (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.). Moreover, the resistivity of the conductor wiring was 1.8 × 10 −6 Ω · cm.

実施例4:
分散剤として、ポリエチレンイミン(分子量10000)12gを用い、なおかつ、還元剤として、フルクトース20gを用いるとともに、反応温度を15℃、反応時間を120分間としたこと以外は、実施例2と同様にして、水系の銀コロイド溶液を得た。
Example 4:
As in Example 2, except that 12 g of polyethyleneimine (molecular weight 10,000) was used as the dispersant, 20 g of fructose was used as the reducing agent, the reaction temperature was 15 ° C., and the reaction time was 120 minutes. An aqueous silver colloidal solution was obtained.

つぎに、得られた銀コロイド溶液を、20000G×20分間の条件で遠心分離して、銀微粒子よりも軽い不純物を除去する操作を繰り返し行い、ついで、純水によって洗浄した後、銀微粒子の粒度分布を、前記粒度分布測定装置を用いて測定したところ、30nmの位置に鋭いピークが見られた。   Next, the obtained silver colloid solution is centrifuged under the condition of 20000 G × 20 minutes to repeat the operation of removing impurities lighter than the silver fine particles, then washed with pure water, and then the particle size of the silver fine particles When the distribution was measured using the particle size distribution measuring apparatus, a sharp peak was observed at a position of 30 nm.

つぎに、この銀コロイド溶液を、70℃に加熱することで濃縮して、含水分量を3重量%まで減らし、水溶性有機溶媒としての2−エトキシエタノールおよびグリセリンを加えた後、完全に分散するまで、マグネチックスターラーを用いてかく拌し、さらに、加熱して、銀微粒子の濃度が40重量%になるまで濃縮して、分散媒が、水と2−エトキシエタノールとグリセリンの混合溶媒であるインクジェット用銀インクを製造した。   Next, the silver colloid solution is concentrated by heating to 70 ° C., the moisture content is reduced to 3% by weight, 2-ethoxyethanol and glycerin as water-soluble organic solvents are added, and then completely dispersed. Stirring using a magnetic stirrer, further heating and concentrating until the concentration of silver fine particles is 40% by weight, and the dispersion medium is a mixed solvent of water, 2-ethoxyethanol and glycerin An ink jet silver ink was produced.

インクジェット用銀インクにおける、銀微粒子(Ag)と水(W)と2−エトキシエタノール(EE)とグリセリン(Gl)の配合割合は、重量比で、Ag:W:EE:Gl=40:1:55:4であった。また、インクジェット用銀インクの物性を測定したところ、表面張力は32mN/m(25℃)、粘度は14mPa・s(25℃)、沸点は200℃であった。また、インクジェット用銀インクにおける、銀微粒子の粒度分布を、前記粒度分布測定装置を用いて測定したところ、30nmの位置に鋭いピークが見られたことから、インクジェット用銀インクの製造工程を経ても、粒度分布が変動していないことが確認された。   In the silver ink for inkjet, the mixing ratio of silver fine particles (Ag), water (W), 2-ethoxyethanol (EE), and glycerin (Gl) is a weight ratio of Ag: W: EE: Gl = 40: 1: 55: 4. When the physical properties of the silver ink for ink jet were measured, the surface tension was 32 mN / m (25 ° C.), the viscosity was 14 mPa · s (25 ° C.), and the boiling point was 200 ° C. Further, when the particle size distribution of the silver fine particles in the ink-jet silver ink was measured using the particle size distribution measuring apparatus, a sharp peak was observed at a position of 30 nm. It was confirmed that the particle size distribution was not changed.

上記インクジェット用銀インクを、ピエゾ方式のインクジェットプリンタに使用して、1時間、連続して印刷を行ったが、プリンタのノズルで目詰まりを生じる等して、吐出不良が発生することはなく、吐出安定性は良好であった。また、上記インクジェット用銀インクを、ピエゾ方式のインクジェットプリンタに使用して、樹脂基板の表面に印刷し、大気中、180℃で60分間、焼成して、ラインLとスペースSの比L/S=30/30μmの導体配線を形成した。導体配線の厚みは、表面粗さ計〔(株)東京精密製〕を用いて測定したところ、0.5μmであった。また、導体配線の抵抗率は、4.0×10-6Ω・cmであった。 The above silver ink for ink jet was used in a piezo type ink jet printer and printed continuously for 1 hour. However, no clogging occurred at the nozzle of the printer, and no discharge failure occurred. The ejection stability was good. In addition, the above-described silver ink for ink-jet recording is printed on the surface of a resin substrate using a piezo-type ink-jet printer, and baked at 180 ° C. for 60 minutes in the atmosphere, so that the ratio L / S between the line L and the space S = 30/30 μm conductor wiring was formed. The thickness of the conductor wiring was 0.5 μm as measured using a surface roughness meter (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.). The resistivity of the conductor wiring was 4.0 × 10 −6 Ω · cm.

実施例5:
硝酸銀52gを純水200gに溶解した後、アンモニア水を加えて、液のpHを12.0に調整して、硝酸銀アンモニア溶液を調製した。つぎに、この硝酸銀アンモニア溶液に、分散剤としての、ポリビニルピロリドン(分子量30000)25gを加えて、溶解させた後、還元剤としての、2−プロパノール100gを添加して、かく拌速度1000rpmでかく拌しながら、40℃で60分間、反応させて、黄色のプラズモン吸収を有する、水系の銀コロイド溶液を得た。
Example 5:
After dissolving 52 g of silver nitrate in 200 g of pure water, ammonia water was added to adjust the pH of the solution to 12.0 to prepare a silver nitrate ammonia solution. Next, 25 g of polyvinylpyrrolidone (molecular weight 30000) as a dispersing agent is added to the silver nitrate ammonia solution and dissolved, and then 100 g of 2-propanol as a reducing agent is added and stirred at a stirring speed of 1000 rpm. The mixture was reacted at 40 ° C. for 60 minutes to obtain an aqueous silver colloid solution having yellow plasmon absorption.

つぎに、得られた銀コロイド溶液を、20000G×20分間の条件で遠心分離して、銀微粒子よりも軽い不純物を除去する操作を繰り返し行い、ついで、純水によって洗浄した後、銀微粒子の粒度分布を、前記粒度分布測定装置を用いて測定したところ、5nmの位置に鋭いピークが見られた。   Next, the obtained silver colloid solution is centrifuged under the condition of 20000 G × 20 minutes to repeat the operation of removing impurities lighter than the silver fine particles, then washed with pure water, and then the particle size of the silver fine particles When the distribution was measured using the particle size distribution measuring apparatus, a sharp peak was observed at a position of 5 nm.

つぎに、この銀コロイド溶液を、ロータリーエバポレータを用いて濃縮して、含水分量を22重量%まで減らし、水溶性有機溶媒としての2−エトキシエタノールおよび2−ピロリドンを加えた後、完全に分散するまで、マグネチックスターラーを用いてかく拌し、さらに、加熱して、銀微粒子の濃度が30重量%になるまで濃縮して、分散媒が、水と2−エトキシエタノールと2−ピロリドンの混合溶媒であるインクジェット用銀インクを製造した。   Next, this silver colloid solution is concentrated using a rotary evaporator, the water content is reduced to 22% by weight, 2-ethoxyethanol and 2-pyrrolidone as water-soluble organic solvents are added, and then completely dispersed. Stir using a magnetic stirrer, and further heat and concentrate until the concentration of silver fine particles is 30% by weight. The dispersion medium is a mixed solvent of water, 2-ethoxyethanol and 2-pyrrolidone. A silver ink for ink jet was produced.

インクジェット用銀インクにおける、銀微粒子(Ag)と水(W)と2−エトキシエタノール(EE)と2−ピロリドン(Py)の配合割合は、重量比で、Ag:W:EE:Py=30:5:60:5であった。また、インクジェット用銀インクの物性を測定したところ、表面張力は32mN/m(25℃)、粘度は8mPa・s(25℃)、沸点は195℃であった。また、インクジェット用銀インクにおける、銀微粒子の粒度分布を、前記粒度分布測定装置を用いて測定したところ、5nmの位置に鋭いピークが見られたことから、インクジェット用銀インクの製造工程を経ても、粒度分布が変動していないことが確認された。   In the silver ink for inkjet, the mixing ratio of silver fine particles (Ag), water (W), 2-ethoxyethanol (EE), and 2-pyrrolidone (Py) is a weight ratio of Ag: W: EE: Py = 30: 5: 60: 5. When the physical properties of the silver ink for ink jet were measured, the surface tension was 32 mN / m (25 ° C.), the viscosity was 8 mPa · s (25 ° C.), and the boiling point was 195 ° C. Moreover, when the particle size distribution of the silver fine particles in the ink-jet silver ink was measured using the particle size distribution measuring apparatus, a sharp peak was observed at a position of 5 nm. It was confirmed that the particle size distribution was not changed.

上記インクジェット用銀インクを、ピエゾ方式のインクジェットプリンタに使用して、1時間、連続して印刷を行ったが、プリンタのノズルで目詰まりを生じる等して、吐出不良が発生することはなく、吐出安定性は良好であった。また、上記インクジェット用銀インクを、ピエゾ方式のインクジェットプリンタに使用して、樹脂基板の表面に印刷し、大気中、200℃で30分間、焼成して、ラインLとスペースSの比L/S=80/80μmの導体配線を形成した。導体配線の厚みは、表面粗さ計〔(株)東京精密製〕を用いて測定したところ、0.3μmであった。また、導体配線の抵抗率は、3.5×10-6Ω・cmであった。 The above silver ink for ink jet was used in a piezo type ink jet printer and printed continuously for 1 hour. However, no clogging occurred at the nozzle of the printer, and no discharge failure occurred. The ejection stability was good. In addition, the above silver ink for ink jet is used in a piezo type ink jet printer, printed on the surface of a resin substrate, baked in the atmosphere at 200 ° C. for 30 minutes, and the ratio of line L to space S L / S = 80/80 μm conductor wiring was formed. The thickness of the conductor wiring was 0.3 μm when measured using a surface roughness meter (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.). The resistivity of the conductor wiring was 3.5 × 10 −6 Ω · cm.

実施例6:
硝酸銀の量を26gとし、分散剤として、ポリビニルピロリドン(分子量25000)20gを用い、なおかつ、還元剤として、グルタミン酸10gを用いるとともに、反応温度を25℃、反応時間を30分間としたこと以外は、実施例5と同様にして、水系の銀コロイド溶液を得た。
Example 6:
Except that the amount of silver nitrate is 26 g, polyvinylpyrrolidone (molecular weight 25000) 20 g is used as a dispersant, glutamic acid 10 g is used as a reducing agent, the reaction temperature is 25 ° C., and the reaction time is 30 minutes. In the same manner as in Example 5, an aqueous silver colloid solution was obtained.

つぎに、得られた銀コロイド溶液を、限外ろ過膜を用いた電気透析をして、不純物を除去し、ついで、純水によって洗浄した後、銀微粒子の粒度分布を、前記粒度分布測定装置を用いて測定したところ、40nmの位置に鋭いピークが見られた。   Next, the obtained silver colloid solution is subjected to electrodialysis using an ultrafiltration membrane to remove impurities, and then washed with pure water. As a result, a sharp peak was observed at a position of 40 nm.

つぎに、この銀コロイド溶液を、10000rpmの条件で遠心分離したのち、上澄みを取り除くことによって濃縮して、含水分量を10重量%まで減らし、水溶性有機溶媒としてのエタノールおよびグリセリンを加えた後、完全に分散するまで、マグネチックスターラーを用いてかく拌し、さらに、加熱して、銀微粒子の濃度が60重量%になるまで濃縮して、分散媒が、水とエタノールとグリセリンの混合溶媒であるインクジェット用銀インクを製造した。   Next, after centrifuging this silver colloid solution under the condition of 10000 rpm, it is concentrated by removing the supernatant, the water content is reduced to 10% by weight, ethanol and glycerin as water-soluble organic solvents are added, It stirs using a magnetic stirrer until it completely disperses, further heats, concentrates until the concentration of silver fine particles reaches 60% by weight, and the dispersion medium is a mixed solvent of water, ethanol and glycerin. An inkjet silver ink was manufactured.

インクジェット用銀インクにおける、銀微粒子(Ag)と水(W)とエタノール(Et)とグリセリン(Gl)の配合割合は、重量比で、Ag:W:Et:Gl=60:5:34:1であった。また、インクジェット用銀インクの物性を測定したところ、表面張力は30mN/m(25℃)、粘度は3mPa・s(25℃)、沸点は100℃であった。また、インクジェット用銀インクにおける、銀微粒子の粒度分布を、前記粒度分布測定装置を用いて測定したところ、40nmの位置に鋭いピークが見られたことから、インクジェット用銀インクの製造工程を経ても、粒度分布が変動していないことが確認された。   In the silver ink for inkjet, the mixing ratio of silver fine particles (Ag), water (W), ethanol (Et), and glycerin (Gl) is a weight ratio of Ag: W: Et: Gl = 60: 5: 34: 1. Met. When the physical properties of the silver ink for ink jet were measured, the surface tension was 30 mN / m (25 ° C.), the viscosity was 3 mPa · s (25 ° C.), and the boiling point was 100 ° C. Moreover, when the particle size distribution of the silver fine particles in the ink-jet silver ink was measured using the particle size distribution measuring apparatus, a sharp peak was observed at a position of 40 nm. It was confirmed that the particle size distribution was not changed.

上記インクジェット用銀インクを、サーマル方式のインクジェットプリンタに使用して、1時間、連続して印刷を行ったが、プリンタのノズルで目詰まりを生じる等して、吐出不良が発生することはなく、吐出安定性は良好であった。また、上記インクジェット用銀インクを、サーマル方式のインクジェットプリンタに使用して、ガラス基板の表面に印刷し、大気中、450℃で30分間、焼成して、ラインLとスペースSの比L/S=120/120μmの導体配線を形成した。導体配線の厚みは、表面粗さ計〔(株)東京精密製〕を用いて測定したところ、1μmであった。また、導体配線の抵抗率は、1.7×10-6Ω・cmであった。 The above-described ink-jet silver ink was used in a thermal-type ink-jet printer and was continuously printed for 1 hour. However, no clogging occurred at the printer nozzle, and no discharge failure occurred. The ejection stability was good. In addition, the above-described silver ink for ink jet is used in a thermal ink jet printer, printed on the surface of a glass substrate, and baked at 450 ° C. for 30 minutes in the air, so that the ratio L / S between the line L and the space S is L / S. = 120/120 μm conductor wiring was formed. The thickness of the conductor wiring was 1 μm when measured using a surface roughness meter (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.). Moreover, the resistivity of the conductor wiring was 1.7 × 10 −6 Ω · cm.

実施例7:
硝酸銀の量を26gとし、分散剤として、ポリビニルピロリドン(分子量30000)5gを用い、なおかつ、還元剤として、ミリスチン酸20gを用いるとともに、反応温度を25℃、反応時間を120分間としたこと以外は、実施例5と同様にして、水系の銀コロイド溶液を得た。
Example 7:
Except that the amount of silver nitrate is 26 g, 5 g of polyvinylpyrrolidone (molecular weight 30000) is used as a dispersant, 20 g of myristic acid is used as a reducing agent, the reaction temperature is 25 ° C., and the reaction time is 120 minutes. In the same manner as in Example 5, an aqueous silver colloid solution was obtained.

つぎに、得られた銀コロイド溶液を、限外ろ過膜を用いた電気透析をして、不純物を除去し、ついで、純水によって洗浄した後、銀微粒子の粒度分布を、前記粒度分布測定装置を用いて測定したところ、15nmの位置に鋭いピークが見られた。   Next, the obtained silver colloid solution is subjected to electrodialysis using an ultrafiltration membrane to remove impurities, and then washed with pure water. As a result, a sharp peak was observed at a position of 15 nm.

つぎに、この銀コロイド溶液を、10000rpmの条件で遠心分離したのち、上澄みを取り除くことによって濃縮して、含水分量を12重量%まで減らし、水溶性有機溶媒としてのエタノールを加えた後、完全に分散するまで、マグネチックスターラーを用いてかく拌し、さらに、加熱して、銀微粒子の濃度が25重量%になるまで濃縮して、分散媒が、水とエタノールの混合溶媒であるインクジェット用銀インクを製造した。   Next, after centrifuging the silver colloid solution under the condition of 10000 rpm, the supernatant is removed to concentrate, the water content is reduced to 12% by weight, and ethanol as a water-soluble organic solvent is added. Stir using a magnetic stirrer until dispersed, and further heat to concentrate until the concentration of silver fine particles is 25% by weight, and the dispersion medium is a mixed solvent of water and ethanol. An ink was produced.

インクジェット用銀インクにおける、銀微粒子(Ag)と水(W)とエタノール(Et)の配合割合は、重量比で、Ag:W:Et=25:2:73であった。また、インクジェット用銀インクの物性を測定したところ、表面張力は24mN/m(25℃)、粘度は2mPa・s(25℃)、沸点は82℃であった。また、インクジェット用銀インクにおける、銀微粒子の粒度分布を、前記粒度分布測定装置を用いて測定したところ、15nmの位置に鋭いピークが見られたことから、インクジェット用銀インクの製造工程を経ても、粒度分布が変動していないことが確認された。   The blending ratio of silver fine particles (Ag), water (W), and ethanol (Et) in the silver ink for inkjet was a weight ratio of Ag: W: Et = 25: 2: 73. When the physical properties of the silver ink for ink jet were measured, the surface tension was 24 mN / m (25 ° C.), the viscosity was 2 mPa · s (25 ° C.), and the boiling point was 82 ° C. Moreover, when the particle size distribution of the silver fine particles in the ink-jet silver ink was measured using the particle size distribution measuring apparatus, a sharp peak was observed at a position of 15 nm. It was confirmed that the particle size distribution was not changed.

上記インクジェット用銀インクを、サーマル方式のインクジェットプリンタに使用して、1時間、連続して印刷を行ったが、プリンタのノズルで目詰まりを生じる等して、吐出不良が発生することはなく、吐出安定性は良好であった。また、上記インクジェット用銀インクを、サーマル方式のインクジェットプリンタに使用して、樹脂基板の表面に印刷し、大気中、180℃で60分間、焼成して、ラインLとスペースSの比L/S=50/50μmの導体配線を形成した。導体配線の厚みは、表面粗さ計〔(株)東京精密製〕を用いて測定したところ、0.2μmであった。また、導体配線の抵抗率は、6.5×10-6Ω・cmであった。 The above-described ink-jet silver ink was used in a thermal-type ink-jet printer and was continuously printed for 1 hour. However, no clogging occurred at the printer nozzle, and no discharge failure occurred. The ejection stability was good. Further, the ink-jet silver ink is printed on the surface of a resin substrate using a thermal ink-jet printer, and baked in the atmosphere at 180 ° C. for 60 minutes, so that the ratio L / S between the line L and the space S is L / S. = 50/50 μm conductor wiring was formed. The thickness of the conductor wiring was 0.2 μm when measured using a surface roughness meter (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.). The resistivity of the conductor wiring was 6.5 × 10 −6 Ω · cm.

比較例1:
実施例2で得た、15nmの位置に鋭いピークを有する水系の銀コロイド溶液を、70℃に加熱して水を全て乾燥、除去することによって、銀微粒子を水から完全に分離し、2−ブトキシエタノールおよびポリエチレングリコール(平均分子量200)を加えた後、完全に分散するまで、マグネチックスターラーを用いてかく拌し、さらに、加熱して、銀微粒子の濃度が30重量%になるまで濃縮して、分散媒が2−ブトキシエタノールとポリエチレングリコールであるインクジェット用銀インクを製造した。
Comparative Example 1:
The aqueous silver colloid solution having a sharp peak at a position of 15 nm obtained in Example 2 is heated to 70 ° C. to completely dry and remove the water, thereby completely separating the silver fine particles from the water. After adding butoxyethanol and polyethylene glycol (average molecular weight 200), stir using a magnetic stirrer until completely dispersed, and further heat to concentrate until the concentration of silver fine particles is 30% by weight. Thus, an ink-jet silver ink in which the dispersion medium was 2-butoxyethanol and polyethylene glycol was produced.

インクジェット用銀インクにおける、銀微粒子(Ag)と2−ブトキシエタノール(BE)とポリエチレングリコール(PEG)の配合割合は、重量比で、Ag:BE:PEG=30:50:20であった。また、インクジェット用銀インクの物性を測定したところ、表面張力は65mN/m(25℃)、粘度は32mPa・s(25℃)、沸点は150℃であった。また、インクジェット用銀インクにおける、銀微粒子の粒度分布を、前記粒度分布測定装置を用いて測定したところ、1500nmの位置にピークが見られたことから、銀微粒子を水から完全に分離後した際に凝集が発生して、粒度分布が大きく変動したことが確認された。   The mixing ratio of silver fine particles (Ag), 2-butoxyethanol (BE), and polyethylene glycol (PEG) in the silver ink for inkjet was, as a weight ratio, Ag: BE: PEG = 30: 50: 20. When the physical properties of the silver ink for ink jet were measured, the surface tension was 65 mN / m (25 ° C.), the viscosity was 32 mPa · s (25 ° C.), and the boiling point was 150 ° C. Further, when the particle size distribution of the silver fine particles in the silver ink for inkjet was measured using the particle size distribution measuring device, a peak was observed at a position of 1500 nm, and thus when the silver fine particles were completely separated from the water. It was confirmed that agglomeration occurred and the particle size distribution varied greatly.

上記インクジェット用銀インクを、ピエゾ方式のインクジェットプリンタに使用して、1時間、連続して印刷を行ったところ、プリンタのノズルで目詰まりを生じる等して、吐出不良が発生し、吐出安定性は不良であった。また、上記インクジェット用銀インクを、ピエゾ方式のインクジェットプリンタに使用して、ガラス基板の表面に印刷し、大気中、200℃で30分間、焼成して、ラインLとスペースSの比L/S=300/300μmの導体配線を形成した。導体配線の厚みは、表面粗さ計〔(株)東京精密製〕を用いて測定したところ、0.3μmであった。また、導体配線の抵抗率は、2.5×10-5Ω・cmであった。 When the above silver ink for ink jet is used in a piezo type ink jet printer and printed continuously for 1 hour, clogging occurs at the nozzle of the printer, resulting in ejection failure and ejection stability. Was bad. Further, the above-described silver ink for ink jet is used in a piezo ink jet printer, printed on the surface of a glass substrate, fired at 200 ° C. for 30 minutes in the atmosphere, and the ratio of line L to space S L / S = 300/300 μm conductor wiring was formed. The thickness of the conductor wiring was 0.3 μm when measured using a surface roughness meter (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.). The resistivity of the conductor wiring was 2.5 × 10 −5 Ω · cm.

比較例2:
実施例3で得た、8nmの位置に鋭いピークを有する水系の銀コロイド溶液を、ロータリーエバポレータを用いて濃縮して、含水分量を15重量%まで減らし、ついで、非水溶性の有機溶媒であるα−テルピネオールを加えた後、マグネチックスターラーを用いてかく拌したが、2液に分離してしまって、均一なインクジェット用銀インクを得ることはできなかった。
(インクジェット用パラジウムインク)
Comparative Example 2:
The aqueous silver colloidal solution having a sharp peak at the position of 8 nm obtained in Example 3 is concentrated using a rotary evaporator to reduce the water content to 15% by weight, and then is a water-insoluble organic solvent. After adding α-terpineol, the mixture was stirred using a magnetic stirrer, but it was separated into two liquids, and a uniform inkjet silver ink could not be obtained.
(Palladium ink for inkjet)

実施例8:
塩化パラジウム(II)21gを純水300gに溶解後、分散剤としてのポリアクリル酸(分子量5000)20gを加えて完全に溶解させた。つぎに、この塩化パラジウム溶液に、還元剤としての、2−プロパノール80gを加えた後、かく拌速度1000rpmでかく拌しながら、40℃で60分間、反応させて、黒色の、水系のパラジウムコロイド溶液を得た。
Example 8:
After 21 g of palladium (II) chloride was dissolved in 300 g of pure water, 20 g of polyacrylic acid (molecular weight 5000) as a dispersant was added and completely dissolved. Next, after adding 80 g of 2-propanol as a reducing agent to this palladium chloride solution, the mixture is reacted at 40 ° C. for 60 minutes while stirring at a stirring speed of 1000 rpm to obtain a black, aqueous palladium colloidal solution. Got.

つぎに、得られたパラジウムコロイド溶液を、20000G×20分間の条件で遠心分離して、パラジウム微粒子よりも軽い不純物を除去する操作を繰り返し行い、ついで、純水によって洗浄した後、パラジウム微粒子の粒度分布を、前記粒度分布測定装置を用いて測定したところ、3nmの位置に鋭いピークが見られた。   Next, the obtained colloidal colloid solution is centrifuged under the condition of 20000 G × 20 minutes to repeatedly remove impurities lighter than the palladium fine particles, and then washed with pure water. When the distribution was measured using the particle size distribution measuring apparatus, a sharp peak was observed at a position of 3 nm.

つぎに、このパラジウムコロイド溶液を、70℃に加熱することで濃縮して、含水分量を10重量%まで減らし、水溶性有機溶媒としての2−エトキシエタノールおよびグリセリンを加えた後、完全に分散するまで、マグネチックスターラーを用いてかく拌し、さらに、加熱して、パラジウム微粒子の濃度が25重量%になるまで濃縮して、分散媒が、水と2−エトキシエタノールとグリセリンの混合溶媒であるインクジェット用パラジウムインクを製造した。   Next, the palladium colloid solution is concentrated by heating to 70 ° C., the moisture content is reduced to 10% by weight, 2-ethoxyethanol and glycerin as water-soluble organic solvents are added, and then completely dispersed. Stirring using a magnetic stirrer, further heating, and concentrating until the concentration of the palladium fine particles is 25% by weight, the dispersion medium is a mixed solvent of water, 2-ethoxyethanol and glycerin An ink-jet palladium ink was produced.

インクジェット用パラジウムインクにおける、パラジウム微粒子(Pd)と水(W)と2−エトキシエタノール(EE)とグリセリン(Gl)の配合割合は、重量比で、Pd:W:EE:Gl=25:2:70:3であった。また、インクジェット用パラジウムインクの物性を測定したところ、表面張力は32mN/m(25℃)、粘度は12mPa・s(25℃)、沸点は200℃であった。また、インクジェット用パラジウムインクにおける、パラジウム微粒子の粒度分布を、前記粒度分布測定装置を用いて測定したところ、3nmの位置に鋭いピークが見られたことから、インクジェット用パラジウムインクの製造工程を経ても、粒度分布が変動していないことが確認された。   The blending ratio of palladium fine particles (Pd), water (W), 2-ethoxyethanol (EE), and glycerin (Gl) in the palladium ink for inkjet is a weight ratio of Pd: W: EE: Gl = 25: 2: 70: 3. When the physical properties of the ink-jet palladium ink were measured, the surface tension was 32 mN / m (25 ° C.), the viscosity was 12 mPa · s (25 ° C.), and the boiling point was 200 ° C. Further, when the particle size distribution of the palladium fine particles in the ink-jet palladium ink was measured using the particle size distribution measuring apparatus, a sharp peak was observed at a position of 3 nm. It was confirmed that the particle size distribution was not changed.

上記インクジェット用パラジウムインクを、ピエゾ方式のインクジェットプリンタに使用して、1時間、連続して印刷を行ったが、プリンタのノズルで目詰まりを生じる等して、吐出不良が発生することはなく、吐出安定性は良好であった。また、上記インクジェット用パラジウムインクを、ピエゾ方式のインクジェットプリンタに使用して、ガラス基板の表面に印刷し、大気中、250℃で30分間、焼成して、ラインLとスペースSの比L/S=100/100μmの導体配線を形成した。導体配線の厚みは、表面粗さ計〔(株)東京精密製〕を用いて測定したところ、0.2μmであった。また、導体配線の抵抗率は、1.8×10-5Ω・cmであった。 The above-described ink-jet palladium ink was used in a piezo-type ink-jet printer and printed continuously for 1 hour. However, no clogging occurred at the nozzles of the printer. The ejection stability was good. The ink-jet palladium ink is used in a piezo-type ink jet printer, printed on the surface of a glass substrate, baked in the atmosphere at 250 ° C. for 30 minutes, and the ratio of line L to space S L / S = 100/100 μm conductor wiring was formed. The thickness of the conductor wiring was 0.2 μm when measured using a surface roughness meter (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.). The resistivity of the conductor wiring was 1.8 × 10 −5 Ω · cm.

実施例9:
分散剤として、ポリエチレンイミン(分子量1800)5gを用い、なおかつ、還元剤として、三塩化チタン16gを用いるとともに、反応温度を25℃、反応時間を30分間としたこと以外は、実施例8と同様にして、水系のパラジウムコロイド溶液を得た。
Example 9:
As in Example 8, except that 5 g of polyethyleneimine (molecular weight 1800) was used as the dispersant, 16 g of titanium trichloride was used as the reducing agent, the reaction temperature was 25 ° C., and the reaction time was 30 minutes. Thus, an aqueous palladium colloidal solution was obtained.

つぎに、得られたパラジウムコロイド溶液を、限外ろ過膜を用いた電気透析をして、不純物を除去し、ついで、純水によって洗浄した後、パラジウム微粒子の粒度分布を、前記粒度分布測定装置を用いて測定したところ、4nmの位置に鋭いピークが見られた。   Next, the obtained colloidal palladium solution is subjected to electrodialysis using an ultrafiltration membrane to remove impurities, and then washed with pure water. As a result, a sharp peak was observed at a position of 4 nm.

つぎに、このパラジウムコロイド溶液を、ロータリーエバポレータを用いて濃縮して、含水分量を22重量%まで減らし、水溶性有機溶媒としてのエタノール、グリセリンおよびアセトンを加えた後、完全に分散するまで、マグネチックスターラーを用いてかく拌し、さらに、加熱して、パラジウム微粒子の濃度が60重量%になるまで濃縮して、分散媒が、水とエタノールとグリセリンとアセトンの混合溶媒であるインクジェット用パラジウムインクを製造した。   Next, the palladium colloid solution is concentrated using a rotary evaporator to reduce the moisture content to 22% by weight, add ethanol, glycerin and acetone as water-soluble organic solvents, and then add magnesium until completely dispersed. Stirring using a tic stirrer, further heating and concentrating until the concentration of fine palladium particles reaches 60% by weight, and the dispersion medium is a palladium ink for inkjet, which is a mixed solvent of water, ethanol, glycerin and acetone. Manufactured.

インクジェット用パラジウムインクにおける、パラジウム微粒子(Pd)と水(W)とエタノール(Et)とグリセリン(Gl)とアセトン(Ac)の配合割合は、重量比で、Pd:W:Et:Gl:Ac=60:10:10:5:15であった。また、インクジェット用パラジウムインクの物性を測定したところ、表面張力は30mN/m(25℃)、粘度は1.5mPa・s(25℃)、沸点は95℃であった。また、インクジェット用パラジウムインクにおける、パラジウム微粒子の粒度分布を、前記粒度分布測定装置を用いて測定したところ、4nmの位置に鋭いピークが見られたことから、インクジェット用パラジウムインクの製造工程を経ても、粒度分布が変動していないことが確認された。   In the ink-jet palladium ink, the mixing ratio of palladium fine particles (Pd), water (W), ethanol (Et), glycerin (Gl), and acetone (Ac) is Pd: W: Et: Gl: Ac = weight ratio. 60: 10: 10: 5: 15. The physical properties of the palladium ink for inkjet were measured. The surface tension was 30 mN / m (25 ° C.), the viscosity was 1.5 mPa · s (25 ° C.), and the boiling point was 95 ° C. Further, when the particle size distribution of the palladium fine particles in the ink-jet palladium ink was measured using the particle size distribution measuring device, a sharp peak was observed at a position of 4 nm. It was confirmed that the particle size distribution was not changed.

上記インクジェット用パラジウムインクを、サーマル方式のインクジェットプリンタに使用して、1時間、連続して印刷を行ったが、プリンタのノズルで目詰まりを生じる等して、吐出不良が発生することはなく、吐出安定性は良好であった。また、上記インクジェット用パラジウムインクを、サーマル方式のインクジェットプリンタに使用して、ガラス基板の表面に印刷し、大気中、200℃で30分間、焼成して、ラインLとスペースSの比L/S=200/200μmの導体配線を形成した。導体配線の厚みは、表面粗さ計〔(株)東京精密製〕を用いて測定したところ、0.4μmであった。また、導体配線の抵抗率は、3.0×10-5Ω・cmであった。 Using the above-described ink-jet palladium ink in a thermal-type ink-jet printer, printing was continuously performed for 1 hour. However, no clogging occurred at the nozzle of the printer, and no discharge failure occurred. The ejection stability was good. The ink-jet palladium ink is printed on the surface of a glass substrate using a thermal ink-jet printer and baked in the atmosphere at 200 ° C. for 30 minutes, so that the ratio L / S between the line L and the space S is L / S. = 200/200 μm conductor wiring was formed. The thickness of the conductor wiring was 0.4 μm when measured using a surface roughness meter (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.). Moreover, the resistivity of the conductor wiring was 3.0 × 10 −5 Ω · cm.

比較例3:
実施例9で得た、4nmの位置に鋭いピークを有する水系のパラジウムコロイド溶液を、ロータリーエバポレータを用いて濃縮して、含水分量を22重量%まで減らし、ついで、非水溶性の有機溶媒であるα−テルピネオールを加えた後、マグネチックスターラーを用いてかく拌したが、2液に分離してしまって、均一なインクジェット用パラジウムインクを得ることはできなかった。
(インクジェット用金インク)
Comparative Example 3:
The aqueous palladium colloidal solution having a sharp peak at a position of 4 nm obtained in Example 9 is concentrated using a rotary evaporator to reduce the water content to 22% by weight, and then is a water-insoluble organic solvent. After adding α-terpineol, the mixture was stirred using a magnetic stirrer, but it was separated into two liquids, and a uniform ink-jet palladium ink could not be obtained.
(Gold ink for inkjet)

実施例10:
テトラクロロ金(III)酸四水和物42gを純水150gに溶解後、分散剤としてのポリビニルアルコール(分子量22000)16gを加えて完全に溶解させた。つぎに、この塩化金溶液に、還元剤としての、アスコルビン酸22gを加えた後、かく拌速度1000rpmでかく拌しながら、5℃で15分間、反応させて、赤紫色のプラズモン吸収を有する、水系の金コロイド溶液を得た。
Example 10:
After 42 g of tetrachloroauric (III) acid tetrahydrate was dissolved in 150 g of pure water, 16 g of polyvinyl alcohol (molecular weight 22000) as a dispersant was added and completely dissolved. Next, after adding 22 g of ascorbic acid as a reducing agent to this gold chloride solution, the mixture is reacted at 5 ° C. for 15 minutes while stirring at a stirring speed of 1000 rpm, and has an absorptive plasmon absorption. A colloidal gold solution was obtained.

つぎに、得られた金コロイド溶液を、限外ろ過膜を用いた電気透析をして、不純物を除去し、ついで、純水によって洗浄した後、金微粒子の粒度分布を、前記粒度分布測定装置を用いて測定したところ、5nmの位置に鋭いピークが見られた。   Next, the obtained colloidal gold solution is subjected to electrodialysis using an ultrafiltration membrane to remove impurities, and then washed with pure water. As a result, a sharp peak was observed at a position of 5 nm.

つぎに、この金コロイド溶液を、ロータリーエバポレータを用いて濃縮して、含水分量を15重量%まで減らし、水溶性有機溶媒としての2−ブトキシエタノールおよびポリエチレングリコール(平均分子量200)を加えた後、完全に分散するまで、マグネチックスターラーを用いてかく拌し、さらに、加熱して、金微粒子の濃度が25重量%になるまで濃縮して、分散媒が、水と2−ブトキシエタノールとポリエチレングリコールの混合溶媒であるインクジェット用金インクを製造した。   Next, this gold colloid solution was concentrated using a rotary evaporator, the water content was reduced to 15% by weight, and 2-butoxyethanol and polyethylene glycol (average molecular weight 200) as a water-soluble organic solvent were added. It stirs using a magnetic stirrer until it completely disperses, and further, it heats and concentrates until the density | concentration of a gold fine particle becomes 25 weight%, and a dispersion medium is water, 2-butoxyethanol, and polyethyleneglycol. Inkjet gold ink, which is a mixed solvent, was prepared.

インクジェット用金インクにおける、金微粒子(Au)と水(W)と2−ブトキシエタノール(BE)とポリエチレングリコール(PEG)の配合割合は、重量比で、Au:W:BE:PEG=25:4:65:6であった。また、インクジェット用金インクの物性を測定したところ、表面張力は35mN/m(25℃)、粘度は18mPa・s(25℃)、沸点は200℃であった。また、インクジェット用金インクにおける、金微粒子の粒度分布を、前記粒度分布測定装置を用いて測定したところ、5nmの位置に鋭いピークが見られたことから、インクジェット用金インクの製造工程を経ても、粒度分布が変動していないことが確認された。   In the gold ink for inkjet, the mixing ratio of gold fine particles (Au), water (W), 2-butoxyethanol (BE), and polyethylene glycol (PEG) is a weight ratio of Au: W: BE: PEG = 25: 4. : 65: 6. When the physical properties of the gold ink for inkjet were measured, the surface tension was 35 mN / m (25 ° C.), the viscosity was 18 mPa · s (25 ° C.), and the boiling point was 200 ° C. Further, when the particle size distribution of the gold fine particles in the gold ink for inkjet was measured using the particle size distribution measuring apparatus, a sharp peak was observed at a position of 5 nm. It was confirmed that the particle size distribution was not changed.

上記インクジェット用金インクを、ピエゾ方式のインクジェットプリンタに使用して、1時間、連続して印刷を行ったが、プリンタのノズルで目詰まりを生じる等して、吐出不良が発生することはなく、吐出安定性は良好であった。また、上記インクジェット用金インクを、ピエゾ方式のインクジェットプリンタに使用して、樹脂基板の表面に印刷し、大気中、150℃で120分間、焼成して、ラインLとスペースSの比L/S=50/50μmの導体配線を形成した。導体配線の厚みは、表面粗さ計〔(株)東京精密製〕を用いて測定したところ、0.3μmであった。また、導体配線の抵抗率は、7.5×10-6Ω・cmであった。 The ink jet gold ink was used in a piezo type ink jet printer and printed continuously for 1 hour. However, no clogging occurred at the printer nozzles, and no discharge failure occurred. The ejection stability was good. Further, the gold ink for ink jet is used in a piezo ink jet printer, printed on the surface of a resin substrate, baked in air at 150 ° C. for 120 minutes, and the ratio of line L to space S L / S = 50/50 μm conductor wiring was formed. The thickness of the conductor wiring was 0.3 μm when measured using a surface roughness meter (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.). The resistivity of the conductor wiring was 7.5 × 10 −6 Ω · cm.

実施例11:
分散剤として、ポリビニルピロリドン(分子量30000)10gを用い、なおかつ、還元剤として、2−プロパノール80gを用いるとともに、反応温度を40℃、反応時間を60分間としたこと以外は、実施例10と同様にして、水系の金コロイド溶液を得た。
Example 11:
As in Example 10, except that 10 g of polyvinylpyrrolidone (molecular weight 30000) is used as a dispersant, 80 g of 2-propanol is used as a reducing agent, the reaction temperature is 40 ° C., and the reaction time is 60 minutes. Thus, an aqueous colloidal gold solution was obtained.

つぎに、得られた金コロイド溶液を、20000G×20分間の条件で遠心分離して、金微粒子よりも軽い不純物を除去する操作を繰り返し行い、ついで、純水によって洗浄した後、金微粒子の粒度分布を、前記粒度分布測定装置を用いて測定したところ、15nmの位置に鋭いピークが見られた。   Next, the obtained colloidal gold solution is centrifuged under the condition of 20000 G × 20 minutes to repeatedly remove impurities that are lighter than gold fine particles, and then washed with pure water. When the distribution was measured using the particle size distribution measuring apparatus, a sharp peak was observed at a position of 15 nm.

つぎに、この金コロイド溶液を、70℃に加熱することで濃縮して、含水分量を3重量%まで減らし、水溶性有機溶媒としてのメチルエチルケトンを加えた後、完全に分散するまで、マグネチックスターラーを用いてかく拌し、さらに、加熱して、金微粒子の濃度が40重量%になるまで濃縮して、分散媒が、水とメチルエチルケトンの混合溶媒であるインクジェット用金インクを製造した。   Next, the colloidal gold solution is concentrated by heating to 70 ° C., the moisture content is reduced to 3% by weight, methyl ethyl ketone as a water-soluble organic solvent is added, and then the magnetic stirrer is completely dispersed. The mixture was further heated and concentrated until the concentration of the gold fine particles became 40% by weight, and an inkjet gold ink in which the dispersion medium was a mixed solvent of water and methyl ethyl ketone was produced.

インクジェット用金インクにおける、金微粒子(Au)と水(W)とメチルエチルケトン(MEK)の配合割合は、重量比で、Au:W:MEK=40:1:59であった。また、インクジェット用金インクの物性を測定したところ、表面張力は29mN/m(25℃)、粘度は2mPa・s(25℃)、沸点は85℃であった。また、インクジェット用金インクにおける、金微粒子の粒度分布を、前記粒度分布測定装置を用いて測定したところ、15nmの位置に鋭いピークが見られたことから、インクジェット用金インクの製造工程を経ても、粒度分布が変動していないことが確認された。   In the gold ink for inkjet, the mixing ratio of the gold fine particles (Au), water (W), and methyl ethyl ketone (MEK) was Au: W: MEK = 40: 1: 59 in weight ratio. The physical properties of the inkjet gold ink were measured. The surface tension was 29 mN / m (25 ° C.), the viscosity was 2 mPa · s (25 ° C.), and the boiling point was 85 ° C. In addition, when the particle size distribution of the gold fine particles in the ink-jet gold ink was measured using the particle size distribution measuring apparatus, a sharp peak was observed at a position of 15 nm. It was confirmed that the particle size distribution was not changed.

上記インクジェット用金インクを、サーマル方式のインクジェットプリンタに使用して、1時間、連続して印刷を行ったが、プリンタのノズルで目詰まりを生じる等して、吐出不良が発生することはなく、吐出安定性は良好であった。また、上記インクジェット用金インクを、サーマル方式のインクジェットプリンタに使用して、ガラス基板の表面に印刷し、大気中、350℃で20分間、焼成して、ラインLとスペースSの比L/S=100/100μmの導体配線を形成した。導体配線の厚みは、表面粗さ計〔(株)東京精密製〕を用いて測定したところ、0.5μmであった。また、導体配線の抵抗率は、3.0×10-6Ω・cmであった。 The ink jet gold ink was used for a thermal type ink jet printer and printed continuously for 1 hour. However, no clogging occurred at the nozzle of the printer. The ejection stability was good. Further, the gold ink for ink jet is used in a thermal ink jet printer, printed on the surface of a glass substrate, baked in the atmosphere at 350 ° C. for 20 minutes, and the ratio L / S between the line L and the space S is L / S. = 100/100 μm conductor wiring was formed. The thickness of the conductor wiring was 0.5 μm as measured using a surface roughness meter (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.). Moreover, the resistivity of the conductor wiring was 3.0 × 10 −6 Ω · cm.

比較例4:
実施例10で得た、5nmの位置に鋭いピークを有する水系の金コロイド溶液を、ロータリーエバポレータを用いて処理して、水を全て乾燥、除去することによって、金微粒子を水から完全に分離し、2−ブトキシエタノールおよびポリエチレングリコール(平均分子量200)を加えた後、完全に分散するまで、マグネチックスターラーを用いてかく拌し、さらに、加熱して、金微粒子の濃度が10重量%になるまで濃縮して、分散媒が2−ブトキシエタノールとポリエチレングリコールであるインクジェット用金インクを製造した。
Comparative Example 4:
The aqueous gold colloid solution having a sharp peak at a position of 5 nm obtained in Example 10 was treated using a rotary evaporator to completely separate the gold fine particles from the water by drying and removing all the water. After adding 2-butoxyethanol and polyethylene glycol (average molecular weight 200), the mixture is stirred with a magnetic stirrer until it is completely dispersed, and further heated, so that the concentration of gold fine particles becomes 10% by weight. The ink was concentrated to 1 to produce a gold ink for ink jetting in which the dispersion medium was 2-butoxyethanol and polyethylene glycol.

インクジェット用金インクにおける、金微粒子(Au)と2−ブトキシエタノール(BE)とポリエチレングリコール(PEG)の配合割合は、重量比で、Au:BE:PEG=10:85:5であった。また、インクジェット用金インクの物性を測定したところ、表面張力は65mN/m(25℃)、粘度は18mPa・s(25℃)、沸点は200℃であった。また、インクジェット用金インクにおける、金微粒子の粒度分布を、前記粒度分布測定装置を用いて測定したところ、600nmの位置にピークが見られたことから、金微粒子を水から完全に分離後した際に凝集が発生して、粒度分布が大きく変動したことが確認された。   In the gold ink for inkjet, the mixing ratio of the gold fine particles (Au), 2-butoxyethanol (BE), and polyethylene glycol (PEG) was Au: BE: PEG = 10: 85: 5 in weight ratio. Further, physical properties of the gold ink for inkjet were measured. As a result, the surface tension was 65 mN / m (25 ° C.), the viscosity was 18 mPa · s (25 ° C.), and the boiling point was 200 ° C. In addition, when the particle size distribution of the gold fine particles in the gold ink for inkjet was measured using the particle size distribution measuring apparatus, a peak was seen at a position of 600 nm, and thus the gold fine particles were completely separated from the water. It was confirmed that agglomeration occurred and the particle size distribution varied greatly.

上記インクジェット用金インクを、ピエゾ方式のインクジェットプリンタに使用して、1時間、連続して印刷を行ったところ、プリンタのノズルで目詰まりを生じる等して、吐出不良が発生し、吐出安定性は不良であった。また、上記インクジェット用金インクを、ピエゾ方式のインクジェットプリンタに使用して、ガラス基板の表面に印刷し、大気中、200℃で30分間、焼成して、ラインLとスペースSの比L/S=400/400μmの導体配線を形成した。導体配線の厚みは、表面粗さ計〔(株)東京精密製〕を用いて測定したところ、0.1μmであった。また、導体配線の抵抗率は、4.0×10-4Ω・cmであった。 When the above gold ink for ink jet is used in a piezo type ink jet printer and printing is performed continuously for 1 hour, the nozzle of the printer is clogged, resulting in ejection failure and ejection stability. Was bad. Further, the gold ink for ink jet is used in a piezo ink jet printer, printed on the surface of a glass substrate, baked in the atmosphere at 200 ° C. for 30 minutes, and the ratio L / S between the line L and the space S is L / S. = 400/400 μm conductor wiring was formed. The thickness of the conductor wiring was 0.1 μm when measured using a surface roughness meter (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.). The resistivity of the conductor wiring was 4.0 × 10 −4 Ω · cm.

本発明の、実施例1のインクジェット用銀インクを用いて形成した、焼成前の印刷における、銀微粒子の構造を示す、電子顕微鏡写真である。It is an electron micrograph which shows the structure of the silver fine particle in the printing before baking formed using the silver ink for inkjet of Example 1 of this invention. 上記印刷を焼成して形成した導体配線における、銀微粒子が溶融、一体化して形成された膜の構造を示す、電子顕微鏡写真である。It is an electron micrograph which shows the structure of the film | membrane in which the silver fine particle fuse | melted and integrated in the conductor wiring formed by baking the said printing.

Claims (3)

水中で、金属のイオンを還元して析出させた、一次粒径が200nm以下の金属微粒子と、分子量が200〜30000の分散剤と、分散媒としての、水と水溶性有機溶媒との混合溶媒とを含み、かつ前記水溶性有機溶媒が、アルコール、ケトン、グリコールエーテル、および水溶性の含窒素有機化合物からなる群より選ばれた少なくとも1種であると共に、前記混合溶媒における、水溶性有機溶媒の占める割合が75重量%以上であることを特徴とするインクジェット用金属インク。 A mixed solvent of metal particles having a primary particle size of 200 nm or less, a dispersing agent having a molecular weight of 200 to 30000, and water and a water-soluble organic solvent as a dispersion medium, obtained by reducing and precipitating metal ions in water. look including the door, and the water-soluble organic solvent, alcohols, ketones, glycol ethers, and with at least one selected from the group consisting of nitrogen-containing organic compounds in water-soluble, in the solvent mixture, a water-soluble organic A metal ink for ink jet, wherein the solvent occupies 75% by weight or more . ピエゾ方式のインクジェット印刷に使用され、表面張力が3045mN/m(25℃)、粘度が0.5〜19mPa・s(25℃)、沸点が100℃以上である請求項1記載のインクジェット用金属インク。 The surface tension is 30 to 45 mN / m (25 ° C), the viscosity is 0.5 to 19 mPa · s (25 ° C) , and the boiling point is 100 ° C or higher . Metal ink for inkjet. 水中で、金属のイオンを還元して金属微粒子を析出させて得た、水系の金属コロイド溶液を出発原料として用いて、金属微粒子を水から完全に分離する工程を経ることなしに製造された請求項1記載のインクジェット用金属インク。   Claims manufactured without going through a process of completely separating metal fine particles from water using a water-based metal colloid solution obtained as a starting material by reducing metal ions in water and precipitating metal fine particles. Item 2. An inkjet metal ink according to Item 1.
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