JP4976886B2 - 金属微粒子、それを溶媒に分散した金属コロイド液及びそれらの製造方法 - Google Patents
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本発明の金属微粒子の製造方法は、液相還元法であるため、金属微粒子を比較的廉価に製造することができ、また、製造した金属微粒子は、そのままの状態で、あるいは必要に応じて透析、固液分離、洗浄、乾燥等を行って、溶媒に分散することができることから、金属微粒子を溶媒に分散した金属コロイド液も比較的廉価に製造することができる。
金属微粒子を製造するための原料である金属化合物は、例えば、前記金属の塩化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、酢酸塩等を用いることができる。金属化合物を溶解する溶媒は、水溶媒、アルコール等の有機溶媒又は水溶媒とアルコール等の有機溶媒との混合溶媒を用いることができ、取り扱い易さや経済性の点で水溶媒を用いるのが好ましい。金属化合物の溶媒中の濃度は、金属化合物が溶解する範囲であれば特に制約はないが、工業的には5ミリモル/リットル以上とすることが好ましい。還元前の金属化合物溶液にアミン化合物を添加すると、金属化合物がアミン錯体を形成し、その後に還元剤を添加しても還元が進み難く、金属微粒子が生成し難いため好ましくなく、そのため、本発明で使用するアルカノールアミンは主還元剤である1分子中に水酸基を3個有するフェノール化合物に配合するのが好ましい。また、還元前にアンモニア、アンモニウム化合物を添加しても同様にアンミン錯体を形成するため好ましくない。
本発明の金属コロイド液を電極、回路配線パターンの形成に用いるには、例えば、スクリーン印刷、インクジェット印刷等の方法により、基板に塗布した後、塗布物を適当な温度で加熱焼成する。また、塗膜の形成に用いるには、例えば、スピンコート、ロールコート、スプレーコート、刷毛塗り等の方法により、基材に塗布し乾燥する。あるいは、スクリーン印刷やインクジェット印刷などの印刷方法や転写方法を用いて塗膜を形成することもできる。
装飾を施す物品の具体例としては、
(1)自動車、トラック、バスなどの輸送機器の外装、内装、バンパー、ドアノブ、サイドミラー、フロントグリル、ランプの反射板、表示機器等、
(2)テレビ、冷蔵庫、電子レンジ、パーソナルコンピューター、携帯電話、カメラなどの電化製品の外装、リモートコントロール、タッチパネル、フロントパネル等、
(3)家屋、ビル、デパート、ストアー、ショッピングモール、パチンコ店、結婚式場、葬儀場、神社仏閣などの建築物の外装、窓ガラス、玄関、表札、門扉、ドア、ドアノブ、ショーウインド、内装等、
(4)照明器具、家具、調度品、トイレ機器、仏壇仏具、仏像などの家屋設備、
(5)金物、食器などの什器、
(6)飲料水、タバコなどの自動販売機、
(7)合成洗剤、スキンケア、清涼飲料水、酒類、菓子類、食品、たばこ、医薬品などの容器、
(8)表装紙、ダンボール箱などの梱包用具、
(9)衣服、靴、鞄、メガネ、人口爪、人口毛、宝飾品などの衣装・装飾品、
(10)野球のバット、ゴルフのクラブなどのスポーツ用品、つり具などの趣味用品、
(11)鉛筆、色紙、ノート、年賀はがきなどの事務用品、机、椅子などの事務機器、
(12)書籍類のカバーやオビ等、人形、ミニカーなどのおもちゃ、定期券などのカード類、CD、DVDなどの記録媒体、などが挙げられる。また、人間の爪、皮膚、眉毛、髪の毛などを基材とすることができる。
イオン交換水(128ミリリットル)中に、モノエタノールアミン(11.72ミリモル)及びピロガロール(3.975ミリモル)を溶解した後、硝酸銀(5.89ミリモル)を含む水溶液(2ミリリットル)を添加し、マグネティックスターラーを用いて、室温にて1時間撹拌した。撹拌後、透析によって、溶液中の硝酸イオン濃度が100ppm未満となるまで精製を行い、銀のコロイド分散液を作製した。この銀微粒子のメジアン径は10.9nmであった。
イオン交換水(128ミリリットル)中に、ジエタノールアミン(5.86ミリモル)及びピロガロール(2.65ミリモル)を溶解した以外は、参考例1と同様に銀コロイド分散液を作製した。この銀微粒子のメジアン径は10.1nmであった。
イオン交換水(128ミリリットル)中に、トリエタノールアミン(58.6ミリモル)及びピロガロール(2.65ミリモル)を溶解した以外は、参考例1と同様に銀コロイド分散液を作製した。この銀微粒子のメジアン径は8.8nmであった。
イオン交換水(128ミリリットル)中に、モノエタノールアミン(11.72ミリモル)及びフロログルシノール二水和物(3.975ミリモル)を溶解した以外は、参考例1と同様に銀コロイド分散液を作製した。この銀微粒子のメジアン径は69.8nmであった。
イオン交換水(128ミリリットル)中に、プロリン(5.86ミリモル)及びピロガロール(2.65ミリモル)を溶解した以外は、参考例1と同様に銀コロイド分散液を試みた。この銀微粒子は凝集しており、粒子のメジアン径は875.4nmであった。
イオン交換水(128ミリリットル)中に、モノエタノールアミン(5.86ミリモル)及びL(+)‐アスコルビン酸(11.78ミリモル)を溶解した以外は、参考例1と同様に銀コロイド分散液を試みた。得られた試料は凝集によって沈降し、コロイドは生成しなかった。
イオン交換水(128ミリリットル)中に、モノエタノールアミン(5.86ミリモル)のみを溶解した以外は、参考例1と同様に銀コロイド分散液を試みた。得られた試料は凝集によって沈降し、コロイドは生成しなかった。
イオン交換水(128ミリリットル)中に、ピロガロール(2.65ミリモル)のみを溶解した以外は、参考例1と同様に銀コロイド分散液を試みた。得られた粒子は凝集しており、粒子のメジアン径は4960.2nmであった。
イオン交換水(128ミリリットル)中に、モノエタノールアミン(16.37ミリモル)及び硝酸銀(5.89ミリモル)を含む水溶液(2ミリリットル)を添加し、銀イオンとモノエタノールアミンとを錯形成させた後、ピロガロール(2.65ミリモル)の水溶液(2ミリリットル)を添加し、マグネティックスターラーを用いて、室温にて1時間撹拌した。撹拌後、透析によって、溶液中の硝酸イオン濃度が100ppm未満となるまで精製を行い、銀コロイド分散液を試みた。得られた粒子は凝集しており、粒子のメジアン径は100.9nmであった。
また、金属コロイド液における金属微粒子の粒度分布を動的光散乱法粒度分布測定装置(マイクロトラックUPA型:日機装社製)を用いて測定したところ、本発明の実施例では粒度分布がシャープであり、メジアン径も小さいことから、微細な金属微粒子が独立に分散した状態であることがわかった(図5を参照)。一方、比較例ではいずれも粒度分布がブロードであり、メジアン径も大きいことから、金属微粒子が凝集した状態であった(図7〜9参照)。なお、この動的光散乱法粒度分布測定には、超音波分散機を用いて水中に十分に分散させ、レーザーの信号強度が0.6〜0.8になるように濃度調整した水系スラリーを用いた。
また、実施例1、参考例1〜3の試料をFT−IRにより確認したところ、エタノールアミンとピロガロールやその酸化体又はフロログルシノールやその酸化体を検出した。
Claims (5)
- ピロガロール及び/又はその酸化体とトリエタノールアミンとを表面に少なくとも有した金属微粒子。
- 前記の金属微粒子の平均粒子径が1〜100nmである請求項1に記載の金属微粒子。
- 請求項1又は2に記載の金属微粒子が溶媒に分散した金属コロイド溶液。
- ピロガロールとトリエタノールアミンとの混合液と、金属化合物溶液とを混合し還元することを特徴とする金属微粒子の製造方法。
- ピロガロールとトリエタノールアミンとの混合液と、金属化合物溶液とを混合し還元することを特徴とする金属微粒子が溶媒に分散した金属コロイド溶液の製造方法。
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