JP7131083B2 - Silver nanoparticle laminate and method for producing the same - Google Patents
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Description
本発明は、銀ナノ粒子積層体及びその製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a silver nanoparticle laminate and a method for producing the same.
銀ナノ粒子は他の物質には見られない電気的、熱的、光学的特性を有し、太陽電池からセンサーに至る幅広い製品で利用されている。さらに、銀ナノ粒子は他の多くの色素や顔料と異なり、光の吸収や散乱が極めて効果的であり、粒子の大きさや形状に応じて色を有する。光と銀ナノ粒子との強い関係は、表面プラズモン共鳴と呼ばれ、特定の波長の光で励起された際に金属表面の伝導電子が集団的な振動を起こすためで、通常にはない散乱や吸収特性の原因となる。 Silver nanoparticles have electrical, thermal, and optical properties not found in other materials, and are used in a wide range of products from solar cells to sensors. In addition, unlike many other dyes and pigments, silver nanoparticles are very efficient at absorbing and scattering light and have a color depending on the size and shape of the particles. The strong relationship between light and silver nanoparticles is called surface plasmon resonance, and is due to the collective oscillation of conduction electrons on the metal surface when excited by light of a specific wavelength, resulting in unusual scattering and responsible for absorption properties.
一般に金属銀が分散した塗液は、金属配線の用途に用いられることが多い。例えば、金属銀が分散した塗液で配線基板上にパターンを形成し、その塗液中に含まれる金属銀を焼結させ配線を形成する。金属銀を導電性材料として使用する場合、分散した金属銀の微細化による融点降下を利用して低温で焼結する必要があることが知られている。現在では、微細化したナノサイズの金属ナノ粒子が低温焼結可能な材料として期待されている。 Generally, a coating liquid in which metallic silver is dispersed is often used for metal wiring. For example, a pattern is formed on a wiring substrate with a coating liquid in which metallic silver is dispersed, and wiring is formed by sintering the metallic silver contained in the coating liquid. It is known that when metallic silver is used as a conductive material, it is necessary to sinter at a low temperature by utilizing the melting point depression due to the miniaturization of dispersed metallic silver. At present, miniaturized nano-sized metal nanoparticles are expected as materials that can be sintered at low temperatures.
しかし、融点降下を示すほどの微小な金属銀の粒子は、互いに接触し凝集しやすい。この凝集を防止するためには、上述した塗液に分散剤を添加する必要があるが、分散剤を添加することによって、金属ナノ粒子特有の表面プラズモン共鳴が阻害され、特有の発色に悪影響を及ぼす可能性がある。また、銀ナノ粒子特有の光学的特性を有する機能膜を作製するためには、分散性がよい塗液であって、低温では焼結しない銀膜となる必要がある。上述の金属ナノ構造体によるプラズモン共鳴は、基礎と応用の両分野において進展がめざましく、銀ナノ粒子2次元結晶シートを金属基板上に積層すると、積層数に応じてオレンジ~赤~ピンク~紫の鮮やかな呈色が得られている(特許文献1)。 However, metallic silver particles so small as to exhibit melting point depression tend to contact each other and agglomerate. In order to prevent this aggregation, it is necessary to add a dispersant to the coating liquid described above, but the addition of the dispersant inhibits the surface plasmon resonance peculiar to the metal nanoparticles and adversely affects the peculiar color development. may affect In addition, in order to produce a functional film having optical properties peculiar to silver nanoparticles, it is necessary to use a coating liquid with good dispersibility and to form a silver film that does not sinter at low temperatures. Plasmon resonance by the above-mentioned metal nanostructures has made remarkable progress in both basic and applied fields. When silver nanoparticle two-dimensional crystal sheets are stacked on a metal substrate, the color of orange, red, pink, and purple changes depending on the number of layers. Vivid coloration is obtained (Patent Document 1).
従来、銀ナノ粒子を得ようとする場合、一般には硝酸銀や塩化銀などの銀塩を溶解させた水溶液などを用いて、存在する銀イオンを何らかの還元剤により還元して所望の形態の金属塩として析出させることが通常であった(特許文献2~4)。また、特に微細な銀粒子の製造においては、真空中において原子状銀を凝集させて銀ナノ粒子とする方法等も知られている(特許文献5)。
Conventionally, when trying to obtain silver nanoparticles, an aqueous solution in which a silver salt such as silver nitrate or silver chloride is dissolved is generally used, and the existing silver ions are reduced with some reducing agent to obtain the desired form of the metal salt. It was common to precipitate as (
また、シュウ酸銀とアミンを混合して、熱分解することによりシュウ酸銀アミン錯体を経て銀ナノ粒子を製造する方法等も知られている(特許文献6、7)。この手法によれば、原料となる化合物から解離して生じる銀原子が、銀ナノ粒子を構成する過程で銀イオンの状態を経ることがない。このため、上記手法であれば、銀イオンを還元するための還元剤を混合する必要がなく、単純な手法で平均粒子径が均一な銀微粒子を製造することが可能である。さらに、アミン錯体の分解の際、アミン分子のアミノ基が銀粒子表面に配位することから、分散剤を添加しなくてもある種の有機溶媒に分散可能な銀ナノ粒子が得られる。
Also known is a method of mixing silver oxalate and amine and thermally decomposing the mixture to produce silver nanoparticles via a silver oxalate amine complex (
しかしながら、銀ナノ粒子が分散した塗液である銀ナノ粒子分散液に電離放射線により硬化する化合物を添加すると、黄褐色系の塗膜層しか得られないという課題、つまり銀ナノ粒子分散液のみを塗布して銀ナノ粒子積層体(銀ナノ粒子積層膜)を形成した場合には呈色可能な色のバリエーションが少なくなるという課題があった。
本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであり、銀ナノ粒子分散液のみを塗布した場合であっても目的に応じて塗膜色が変えられる、即ち呈色可能な色のバリエーションが豊富な銀ナノ粒子積層体及びその製造方法を提供することを目的とする。
However, when a compound that is cured by ionizing radiation is added to a silver nanoparticle dispersion, which is a coating liquid in which silver nanoparticles are dispersed, only a yellow-brown coating layer is obtained. When a silver nanoparticle laminate (silver nanoparticle laminate film) is formed by coating, there is a problem that the variation of possible colors is reduced.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and even when only the silver nanoparticle dispersion is applied, the coating film color can be changed according to the purpose, that is, there are variations in colors that can be colored. An object of the present invention is to provide a rich silver nanoparticle laminate and a method for producing the same.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る銀ナノ粒子積層体は、基材上に、銀ナノ粒子を含む銀ナノ粒子積層膜を備え、前記銀ナノ粒子積層膜に含まれる前記銀ナノ粒子の少なくとも一部は、前記銀ナノ粒子積層膜の表層に、前記銀ナノ粒子積層膜の表面に沿って層状に凝集しており、前記銀ナノ粒子積層膜の前記基材側が呈色する。
また、本発明の一態様に係る銀ナノ粒子積層体の製造方法は、基材上に、銀ナノ粒子を含む銀ナノ粒子含有層を形成する工程と、前記銀ナノ粒子含有層上に、前記銀ナノ粒子含有層よりも前記銀ナノ粒子の粒子密度が高い銀ナノ粒子層を形成する工程と、を有する。
In order to solve the above problems, a silver nanoparticle laminate according to an aspect of the present invention includes a silver nanoparticle laminate film containing silver nanoparticles on a substrate, and is included in the silver nanoparticle laminate film. At least part of the silver nanoparticles are aggregated in layers along the surface of the silver nanoparticle laminate film on the surface layer of the silver nanoparticle laminate film, and the substrate side of the silver nanoparticle laminate film is present. to color
In addition, a method for producing a silver nanoparticle laminate according to one aspect of the present invention includes a step of forming a silver nanoparticle-containing layer containing silver nanoparticles on a substrate; and forming a silver nanoparticle layer having a higher particle density of the silver nanoparticles than the silver nanoparticle-containing layer.
本発明によれば、銀ナノ粒子分散液のみを塗布して銀ナノ粒子積層体(銀ナノ粒子積層膜)を形成した場合であっても目的に応じて塗膜色が変えられる、即ち呈色可能な色のバリエーションが豊富な銀ナノ粒子積層体及びその製造方法を提供することができる。 According to the present invention, even when a silver nanoparticle laminate (silver nanoparticle laminate film) is formed by applying only a silver nanoparticle dispersion, the coating film color can be changed according to the purpose, that is, coloration. It is possible to provide a silver nanoparticle laminate with a wide variety of possible colors and a method for producing the same.
以下に、図面を参照して、本発明の実施形態に係る銀ナノ粒子積層体及び銀ナノ粒子積層体の製造方法について説明する。ここで、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。また、以下に示す各実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための構成を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、及び構造等が下記のものに特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。 Hereinafter, a silver nanoparticle laminate and a method for producing the silver nanoparticle laminate according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimension, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Further, each embodiment shown below is an example of a configuration for embodying the technical idea of the present invention. It is not specific to the following. Various modifications can be made to the technical idea of the present invention within the technical scope defined by the claims.
(銀ナノ粒子積層体7の構成)
図1は、本発明の第一実施形態に係る銀ナノ粒子積層体7の構成を模式的に示す断面図である。図1に示す銀ナノ粒子積層体7は、基材1と、基材1上に形成され、銀ナノ粒子4を含有する銀ナノ粒子積層膜6と、を備えている。そして、銀ナノ粒子積層膜6に含まれる銀ナノ粒子4の少なくとも一部は、銀ナノ粒子積層膜6の表層に、銀ナノ粒子積層膜6の表面に沿って層状に凝集している。また、銀ナノ粒子積層膜6の基材1側は、呈色している。
(Configuration of silver nanoparticle laminate 7)
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of a
(銀ナノ粒子積層膜6の構成)
図1に示す銀ナノ粒子積層膜6は、基材1上に形成された下地層2と、下地層2上に形成され、銀ナノ粒子4を含有する銀ナノ粒子含有層3と、銀ナノ粒子含有層3上に形成され、銀ナノ粒子4を含有する銀ナノ粒子層5と、を少なくとも備えている。なお、銀ナノ粒子層5は、銀ナノ粒子含有層3よりも銀ナノ粒子4の粒子密度が高くてもよい。
実施形態に係る銀ナノ粒子積層膜6は、銀ナノ粒子4の総量によって、例えば「紫色」、「緑色」、「青色」を呈する。
(Structure of Silver Nanoparticle Laminated Film 6)
The silver nanoparticle laminated
The silver
銀ナノ粒子積層膜6の表層に沿って銀ナノ粒子4が凝集した層状部分の厚みは10nm以上120nm以下の範囲内であることが好ましい。銀ナノ粒子4が凝集した層状部分の厚みが10nm以上120nm以下の範囲内にない場合には、前述した3色を呈しにくい傾向がある。なお、本実施形態に係る銀ナノ粒子積層膜6は、「下地層2」を備えなくてもよい。また、「下地層2」は、比較的厚みが薄い場合には「薄膜層」とも呼ばれ、比較的厚みが厚い場合には「フィルム」あるいは「厚膜層」とも呼ばれる。以下、これら各層の詳細について説明する。
The thickness of the layered portion where the
[基材1]
基材1は、下地層2を支持する層である。このため、下地層2を支持し形成することが可能であれば、基材の種類を問わない。本実施形態では、基材1としては、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム、三酢酸セルロース(TAC)フィルム、ポリメタクリル酸エステルフィルム、ポリプロピレンフィルム等を用いることができる。
基材1の表面は、下地層2の形成が容易になるように処理が施されていてもよい。基材1の表面に施す処理としては、例えば、コロナ処理が挙げられる。なお、基材1は、上述のように、下地層2を支持する層であるため、下地層2の厚みが厚く機械的強度が充分である場合には、本実施形態に係る銀ナノ粒子積層体7は、基材1を備えなくてもよい。
[Base material 1]
The
The surface of the
[下地層2]
下地層2は、銀ナノ粒子含有層3を支持する、4μm~60μmの厚みを有する層である。本実施形態において、下地層2は、例えば、1種類または2種類以上の(メタ)アクリル酸エステル化合物を重合させて形成した層である。より詳しくは、下地層2は、1種類または2種類以上のウレタンアクリルオリゴマー等を用いて形成された層であって、例えば、後述する下地層用組成物2aを窒素パージしない環境下、即ち大気中で硬化させた層である。なお、下地層2は、窒素パージした環境下で硬化させた層であってもよい。「窒素パージした環境下」とは、大気中における窒素濃度よりも高い窒素濃度における環境下を意味する。また、下地層2は、電離放射線により重合開始種を発生する化合物、例えば、光重合開始剤を含んでいてもよい。なお、本実施形態では、下地層2を設けず、基材1上に銀ナノ粒子含有層3を直接形成してもよい。
[Underlayer 2]
The
[銀ナノ粒子含有層3]
銀ナノ粒子含有層3は、下地層2上に形成された、1μm~7μmの厚みを有する層である。銀ナノ粒子含有層3は、銀ナノ粒子4と、分子内に少なくとも1個以上のカルボキシ基と1個以上の重合性不飽和二重結合を有する化合物とを少なくとも含んでおり、その化合物の一部は重合している。このため、銀ナノ粒子含有層3は、三次元架橋構造を有する樹脂を含んでいてもよく、銀ナノ粒子含有層3は、電離放射線により重合開始種を発生する化合物、例えば、光重合開始剤を含んでいてもよい。
[Silver nanoparticle-containing layer 3]
The silver nanoparticle-containing
また、上述の分子内に少なくとも1個以上のカルボキシ基と1個以上の重合性不飽和二重結合を有する化合物は、例えばアクリル酸、メタクリル酸を有する化合物である。なお、本実施形態で使用可能な不飽和二重結合を有する化合物の具体例については、後述する。さらに、銀ナノ粒子含有層3には、膜強度向上のために、分子内に少なくとも1個以上のカルボキシ基と1個以上の重合性不飽和二重結合を有する化合物以外のカルボキシ基を持たない1個以上の重合性不飽和二重結合を有する化合物を、30質量%を上限として含んでもよい。
また、上述の光重合開始剤は、上述の重合性化合物を光重合させるための開始剤である。このため、上述の重合性化合物を光重合させることが可能であれば、その種類を問わない。なお、本実施形態で使用可能な光重合開始剤の具体例については、後述する。
Moreover, the compound having at least one or more carboxy groups and one or more polymerizable unsaturated double bonds in the molecule is, for example, a compound having acrylic acid or methacrylic acid. Specific examples of the compound having an unsaturated double bond that can be used in this embodiment will be described later. Furthermore, the silver nanoparticle-containing
Moreover, the photopolymerization initiator described above is an initiator for photopolymerizing the polymerizable compound described above. Therefore, as long as the above-described polymerizable compound can be photopolymerized, the type of the compound is not limited. A specific example of the photopolymerization initiator that can be used in this embodiment will be described later.
銀ナノ粒子含有層3における銀ナノ粒子4の分散・凝集状態について、図2を参照しつつ説明する。銀ナノ粒子含有層3は、上述の樹脂以外に、銀ナノ粒子4を含んでいる。図2は、第一実施形態に係る銀ナノ粒子積層膜6における銀ナノ粒子4の分散・凝集状態を模式的に示す断面図である。
本実施形態における銀ナノ粒子4の多くは、銀ナノ粒子含有層3の表面IFに沿って層状に凝集しており、銀ナノ粒子4の添加量の総量によって凝集幅が異なっている。ここでいう「凝集幅」、即ち「銀ナノ粒子積層膜6の表層に沿って層状に凝集した銀ナノ粒子4の厚み」とは、銀ナノ粒子4同士の距離が2.5nm未満に維持されている領域の厚みを意味する。
The dispersed/aggregated state of the
Most of the
また、銀ナノ粒子含有層3内における、銀ナノ粒子4の質量(WAg)と、分子内に少なくとも1個以上のカルボキシ基と1個以上の重合性不飽和二重結合とを有する化合物の質量(WC)との混合質量割合(WAg/WC)は、例えば、1/70以上1/20以下の範囲内である。
また、上記分子内に少なくとも1個以上のカルボキシ基と1個以上の重合性不飽和二重結合を有する化合物は、例えば、銀ナノ粒子含有層3内に70質量%以上含まれている
Further, in the silver nanoparticle-containing
In addition, the compound having at least one or more carboxyl groups and one or more polymerizable unsaturated double bonds in the molecule is contained in the silver nanoparticle-containing
また、銀ナノ粒子4の表面は、例えば、1級アミノ基と3級アミノ基とを有するアルキルジアミンを主成分として含む保護分子により覆われている。ここでいう「主成分」とは、銀ナノ粒子4の表面を覆っている複数の保護分子のうち最も多い成分(分子)をいう。また、銀ナノ粒子4の平均一次粒子径(D50)は、例えば1nm以上30nm以下の範囲内である。また、上述の銀ナノ粒子4は、有機溶媒に分散可能である。銀ナノ粒子4の平均一次粒子径(D50)が1nm以上30nm以下の範囲内にない場合には、銀ナノ粒子4の分散性が低下したり、呈色性が低下したりする傾向がある。なお、平均一次粒子径は、Nanotrac UPA-EX150粒度分布計(動的光散乱法、日機装社製)を用い、0.1質量%トルエン溶液にて測定した粒度分布から求めた。
In addition, the surfaces of the
[銀ナノ粒子層5]
銀ナノ粒子層5は、銀ナノ粒子含有層3上に形成された、500nm以下の厚みを有する層である。銀ナノ粒子層5は、銀ナノ粒子含有層3に含まれる銀ナノ粒子4と同じ銀ナノ粒子4を含んでいる。このため、走査型電子顕微鏡の断面観察をしても銀ナノ粒子含有層3に含まれる銀ナノ粒子4と、積層した銀ナノ粒子層5に含まれる銀ナノ粒子4との境目は観察しにくく、銀ナノ粒子含有層3と銀ナノ粒子層5とは区別しにくい。しかしながら、どちらかの層に含まれる銀ナノ粒子4のみで、厚みが10nm以上120nm以下の範囲内となる層状部分を積層体内に形成しても、本実施形態の呈色は示さない。
[Silver nanoparticle layer 5]
The
(銀ナノ粒子積層膜6の製造方法)
上述した実施形態に係る銀ナノ粒子積層膜6を製造する上で必要となる銀ナノ粒子4の合成方法について、まず説明する。次に、銀ナノ粒子4を含んだ銀ナノ粒子含有分散液(銀ナノ粒子含有層用組成物)3aの調製等について説明する。次に、銀ナノ粒子4を含んだ銀ナノ粒子分散液(銀ナノ粒子層用組成物)5aの調製等について説明する。次に、下地層2を形成するために用いる下地層用組成物2aの調製等について説明する。そして、最後に、上述した実施形態に係る銀ナノ粒子積層膜6の製造工程を、図3を参照しつつ説明する。
(Method for producing silver nanoparticle laminated film 6)
First, a method for synthesizing the
[銀ナノ粒子4の合成]
銀ナノ粒子4を構成する銀の原料としては、含銀化合物のうちで、加熱により容易に分解して金属銀を生成する銀化合物が好ましく使用される。このような銀化合物としては、例えば、蟻酸、酢酸、シュウ酸、マロン酸、安息香酸、フタル酸などのカルボン酸と銀が化合したカルボン酸銀の他、塩化銀、硝酸銀、炭酸銀等がある。そして、それらの銀化合物の中でも、分解により容易に金属を生成し、かつ、銀以外の不純物を生じにくい観点からシュウ酸銀が好ましく用いられる。シュウ酸銀は、銀含有率が高いとともに、加熱によりシュウ酸イオンが二酸化炭素として分解除去される。このために、還元剤を必要とせず熱分解により金属銀がそのまま得られ、不純物が残留しにくい点で有利といえる。
[Synthesis of silver nanoparticles 4]
Among silver-containing compounds, silver compounds that are easily decomposed by heating to generate metallic silver are preferably used as the raw material of silver that constitutes the
本実施形態では、上記銀化合物に所定のアルキルジアミンを加えて、銀化合物とアルキルジアミンとの錯化合物を生成させる。この錯化合物は、銀、アルキルジアミン及びシュウ酸イオンを含んでいる。なお、この錯化合物においては、銀化合物に含まれる各銀原子に対してアミンに含まれる窒素原子がその非共有電子対を介して配位結合することにより、錯化合物を生成しているものと推察される。
上記アルキルジアミンの銀原子への配位の容易さを考慮すると、アミノ基は1級であるRNH2(Rは炭化水素基)であることが好ましく、アミノ基が3級であるR3N(Rは炭化水素基)であると空間的に困難となる。このため、アルキルジアミンが1級のアミノ基(1級アミノ基)と3級のアミノ基(3級アミノ基)とを備えていれば、1級アミノ基が選択的に銀原子に配位し、3級アミノ基は分子鎖に応じて外側を向くことになる。なお、2級アミノ基は、配位可能であるが、合成上の問題で高価であることと、反応性が1級よりも落ちるため、1級アミノ基及び3級アミノ基の使用が好ましい。
In this embodiment, a predetermined alkyldiamine is added to the silver compound to form a complex compound of the silver compound and the alkyldiamine. This complex contains silver, alkyldiamine and oxalate ions. In addition, in this complex compound, the complex compound is formed by coordinating each silver atom contained in the silver compound with the nitrogen atom contained in the amine via the lone pair of electrons. guessed.
Considering the ease of coordination of the alkyldiamine to the silver atom, the amino group is preferably a primary RNH 2 (R is a hydrocarbon group), and a tertiary amino group R 3 N ( If R is a hydrocarbon group), it becomes spatially difficult. Therefore, if the alkyldiamine has a primary amino group (primary amino group) and a tertiary amino group (tertiary amino group), the primary amino group is selectively coordinated to the silver atom. , the tertiary amino groups will face outwards depending on the molecular chain. A secondary amino group can be coordinated, but it is expensive due to synthetic problems and has lower reactivity than a primary amino group.
このようにして生成した、ジアミンが配位した金属銀原子は、その生成後に速やかに凝集し、相互に金属結合を生成して結合して銀ナノ粒子を形成する。この際に、各銀原子に配位したジアミンが銀ナノ粒子の表面に保護膜を形成するため、一定の銀原子が集合して銀ナノ粒子を形成した後は、当該ジアミンの保護膜によってそれ以上の銀原子が結合することが困難になると考えられる。このため、錯化合物に含まれる銀化合物の分解と銀ナノ粒子の生成を、溶媒が存在せず銀原子が極めて高密度に存在する状態で行った場合でも、典型的には、平均一次粒子径(D50)が1nm以上30nm以下の範囲内で粒子径の揃った銀ナノ粒子が安定して得られるものと考えられる。 The diamine-coordinated metallic silver atoms produced in this way quickly aggregate after their production, form metallic bonds with each other, and form silver nanoparticles. At this time, the diamine coordinated to each silver atom forms a protective film on the surface of the silver nanoparticles. It is considered that it becomes difficult for the above silver atoms to bond. For this reason, even when the decomposition of the silver compound contained in the complex compound and the generation of silver nanoparticles are performed in the absence of a solvent and the silver atoms are present at an extremely high density, the average primary particle diameter is typically It is considered that silver nanoparticles having a uniform particle size can be stably obtained when (D50) is in the range of 1 nm or more and 30 nm or less.
銀化合物とジアミンとの錯化合物の生成において、銀原子とジアミンとのモル比を1:1~1:4の範囲内とすることが好ましく、1:2~1:4の範囲内とすることがより好ましい。銀化合物とジアミンとの錯化合物の生成において、ジアミンの量が上記の範囲を超えて少なくなると、ジアミンが配位していない銀原子の割合が増加し、得られる銀ナノ粒子が肥大するようになる。また、銀原子の2倍量以上のジアミンが存在することにより、平均一次粒子径(D50)がほぼ30nm以下の銀ナノ粒子が安定して得られるようになることから、この程度のジアミン量により確実にすべての銀原子がジアミンにより配位可能になるものと考える。また、ジアミンが銀原子の4倍量以上になると、反応系における銀原子の密度が低下して、最終的な銀の回収歩留まりが低下するため、ジアミンの使用量は、銀原子の4倍量以下とすることが好ましい。また、銀原子とジアミンのモル比を1:1程度とする場合には、全てのアミンが銀原子に配位して錯化合物を形成して反応系を保持する分散溶媒が存在しないこととなるため、必要に応じてメタノール等の反応溶媒を混合することも好ましい。 In the formation of the complex compound of the silver compound and the diamine, the molar ratio of the silver atom and the diamine is preferably within the range of 1:1 to 1:4, preferably within the range of 1:2 to 1:4. is more preferred. In the formation of a complex compound of a silver compound and a diamine, if the amount of the diamine is less than the above range, the ratio of silver atoms not coordinated with the diamine increases, so that the resulting silver nanoparticles become enlarged. Become. In addition, since the presence of diamine in an amount equal to or more than twice the amount of silver atoms makes it possible to stably obtain silver nanoparticles having an average primary particle diameter (D50) of approximately 30 nm or less, this level of diamine amount Assume that all silver atoms are capable of being coordinated by diamines. In addition, if the amount of diamine is 4 times or more the amount of silver atoms, the density of silver atoms in the reaction system will decrease, and the final recovery yield of silver will decrease. It is preferable to: Further, when the molar ratio of silver atoms and diamines is about 1:1, all the amines are coordinated with the silver atoms to form a complex compound, resulting in the absence of a dispersion solvent that holds the reaction system. Therefore, it is also preferable to mix a reaction solvent such as methanol as necessary.
銀化合物とジアミンとの錯化合物を攪拌しながら加熱すると、青色光沢を呈する懸濁液が得られる。この懸濁液から過剰のジアミン等を除去することによって、本実施形態に係る保護分子で表面が被覆された銀ナノ粒子(以下、単に「銀ナノ粒子」とも称する)が得られる。銀化合物とジアミンとの錯化合物を加熱して銀ナノ粒子を得る際の条件は、使用する銀化合物やジアミンの種類に応じて、熱分解を行う際の温度、圧力、雰囲気などの条件を適宜選択できる。この際に、生成する銀ナノ粒子が、熱分解を行う雰囲気との反応により汚染されたり、銀ナノ粒子の表面を覆う保護膜が分解されたりすることを防止する観点から、アルゴン雰囲気などの不活性雰囲気内で銀化合物の熱分解を行うことが好ましい。一方、銀化合物としてシュウ酸銀を用いる場合には、シュウ酸イオンの分解によって発生する二酸化炭素により反応空間が保護されるため、大気中においてシュウ酸銀とジアミンとの錯化合物を加熱することでシュウ酸銀の熱分解が可能である。 When the complex compound of the silver compound and the diamine is heated while being stirred, a suspension exhibiting a blue luster is obtained. By removing excess diamine and the like from this suspension, silver nanoparticles whose surfaces are coated with protective molecules according to the present embodiment (hereinafter also simply referred to as “silver nanoparticles”) are obtained. The conditions for obtaining silver nanoparticles by heating a complex compound of a silver compound and a diamine include temperature, pressure, atmosphere, and other conditions for thermal decomposition depending on the type of silver compound and diamine used. You can choose. At this time, from the viewpoint of preventing the generated silver nanoparticles from being contaminated by reaction with the atmosphere in which the thermal decomposition is to be performed, or from decomposing the protective film covering the surface of the silver nanoparticles, an argon atmosphere or other inert atmosphere is used. It is preferred to carry out the thermal decomposition of the silver compound in an active atmosphere. On the other hand, when silver oxalate is used as the silver compound, the reaction space is protected by carbon dioxide generated by the decomposition of oxalate ions. Thermal decomposition of silver oxalate is possible.
銀化合物の熱分解のために銀化合物とジアミンとの錯化合物を加熱する温度は、ジアミンの脱離を防止する観点から概ね使用するジアミンの沸点以下が好ましい。本実施形態では、一般的に80~130℃程度に加熱することで、ジアミンで形成された保護膜を有する銀ナノ粒子を得ることができる。 The temperature at which the complex compound of the silver compound and the diamine is heated for the thermal decomposition of the silver compound is preferably below the boiling point of the diamine used in general from the viewpoint of preventing detachment of the diamine. In the present embodiment, generally by heating to about 80 to 130° C., silver nanoparticles having a protective film made of diamine can be obtained.
上記の通り、一般に、銀に対して過剰量のアルキルアミンを必要とする他の銀ナノ粒子の合成方法に比べて、本実施形態では、銀原子:ジアミンの総量が1:1(モル比)でも銀ナノ粒子が高収率で合成できるため、アルキルジアミンの使用量を削減できる。また、シュウ酸イオンの熱分解で生じる二酸化炭素は、反応系外に容易に除去されるため、還元剤に由来する副生成物がなく、反応系から銀ナノ粒子の分離も簡単にでき、銀ナノ粒子の純度も高い。 As described above, compared to other silver nanoparticle synthesis methods that generally require an excess amount of alkylamine relative to silver, in the present embodiment, the total amount of silver atoms: diamine is 1:1 (molar ratio). However, since silver nanoparticles can be synthesized in high yield, the amount of alkyldiamine used can be reduced. In addition, since the carbon dioxide generated by the thermal decomposition of oxalate ions is easily removed from the reaction system, there is no by-product derived from the reducing agent, and the separation of silver nanoparticles from the reaction system is easy. The purity of the nanoparticles is also high.
[銀ナノ粒子含有分散液3aの調製及び銀ナノ粒子含有層3の形成]
本実施形態では、銀ナノ粒子含有層3を形成するための塗液組成物である銀ナノ粒子含有分散液3aを基材1上または下地層2上に塗布し、銀ナノ粒子含有層3を形成してもよい。
本実施形態に係る銀ナノ粒子4を分散溶媒として用いられる溶媒等に分散させる際、つまり銀ナノ粒子含有分散液(銀ナノ粒子含有層用組成物)3aを調製する際には、銀ナノ粒子4を溶媒に対して3質量%以上20質量%以下の範囲内とすることが好ましい。また、銀ナノ粒子4の表面を保護する保護膜を脱離させないような条件で、保護膜を形成する際に用いた過剰のアルキルジアミン等を除去すると共に、使用する溶媒で置換することで、保護膜を有する銀ナノ粒子4が分散した分散液を得ることが好ましい。
[Preparation of Silver Nanoparticle-Containing
In the present embodiment, a silver nanoparticle-containing
When dispersing the
上記保護膜を有する銀ナノ粒子4を分散させる分散媒としては、例えば、トルエン、日本テルペン化学社製のターピネオールC、ジヒドロターピネオール、テルソルブTHA-90等を挙げることができる。また、これらの溶媒のうち、数種類を混合して用いてもよい。また、これらの分散媒の中でも、特にトルエンが好ましい。上述の溶媒は、銀ナノ粒子含有分散液3a中に、銀ナノ粒子含有分散液3a全体の97質量%までの量で存在できるが、20質量%を超えるとメタリックな塗膜となり、呈色が観察しにくくなり、3質量%未満では塗膜色(呈色)が薄すぎる傾向がある。このため、3質量%以上20質量%以下の範囲内が好ましい。なお、銀ナノ粒子含有分散液3aに添加した上記分散媒は、銀ナノ粒子含有分散液3aを基材1等に塗布し乾燥させる際に実質的に除去される。
また、本実施形態に係る銀ナノ粒子4を大気等に晒した場合には、低温でもその保護膜が脱離して銀ナノ粒子4の凝集焼結が開始されることがある。このため、銀ナノ粒子4をアルキルジアミン等から適宜の溶媒に置換する際には、銀ナノ粒子4が大気等に晒されない条件を選択して置換を行うことが好ましい。
Examples of the dispersion medium for dispersing the
Moreover, when the
また、本実施形態に係る銀ナノ粒子4を含む分散媒に、分子内に少なくとも1個以上のカルボキシ基と1個以上の重合性不飽和二重結合を有する化合物と、光重合開始剤とを加えて調製してもよい。
上記分子内に少なくとも1個以上のカルボキシ基と1個以上の重合性不飽和二重結合を有する化合物としては、例えば、式(1)で示される化合物を挙げることができる。
式(1)で示された化合物の含有の有無については、例えば、熱分解ガスクロマトグラフや質量分析法で分析することができる。
CH2=C(-R)-COO-CH2CH2OCO-(CH2)n-COOH ・・・(1)
(式(1)中、Rは水素原子あるいはメチル基を示し、nは2から6の整数を示す)
Further, a compound having at least one or more carboxy groups and one or more polymerizable unsaturated double bonds in the molecule and a photopolymerization initiator are added to the dispersion medium containing the
Examples of the compound having at least one carboxyl group and one or more polymerizable unsaturated double bond in the molecule include compounds represented by formula (1).
The presence or absence of the compound represented by formula (1) can be analyzed by, for example, pyrolysis gas chromatography or mass spectrometry.
CH2 =C(-R)-COO - CH2CH2OCO-( CH2 ) n - COOH (1)
(In formula (1), R represents a hydrogen atom or a methyl group, and n represents an integer of 2 to 6)
また、上記分子内に少なくとも1個以上のカルボキシ基と1個以上の重合性不飽和二重結合を有する化合物のカルボキシ基としては、例えば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸と2-ヒドロキシエチルアクリル酸、2-ヒドロキシエチルメタクリル酸とのハーフエステルを挙げることができる。さらに、具体的には、2-アクリロイルオキシエチルコハク酸、2-メタクリロイルオキシエチルコハク酸等を挙げることができる。また、これらの化合物のうち、数種類を混合して用いてもよい。また、これらの化合物の中でも、特に2-メタクリロイルオキシエチルコハク酸が好ましい。
また、上記分子内に少なくとも1個以上のカルボキシ基と1個以上の重合性不飽和二重結合を有する化合物は、銀ナノ粒子含有分散液3a内に70質量%以上含まれていてもよい。銀ナノ粒子含有分散液3a内における、上記分子内に少なくとも1個以上のカルボキシ基と1個以上の重合性不飽和二重結合を有する化合物が70質量%未満であると、銀ナノ粒子含有層3の機械的強度が不十分となる傾向がある。
The carboxy group of the compound having at least one carboxy group and one or more polymerizable unsaturated double bond in the molecule includes, for example, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, and spellic acid. with 2-hydroxyethyl acrylate and 2-hydroxyethyl methacrylate. More specific examples include 2-acryloyloxyethylsuccinic acid, 2-methacryloyloxyethylsuccinic acid and the like. Moreover, you may mix and use several types among these compounds. Among these compounds, 2-methacryloyloxyethylsuccinic acid is particularly preferred.
Further, the compound having at least one or more carboxy groups and one or more polymerizable unsaturated double bonds in the molecule may be contained in the silver nanoparticle-containing
銀ナノ粒子含有分散液3aには、分子内に少なくとも1個以上のカルボキシ基と1個以上の重合性不飽和二重結合を有する化合物の他に、例えば、表面硬化性や膜強度向上を目的として、30質量%を上限として多官能不飽和二重結合を有する化合物を加えてもよい。銀ナノ粒子含有分散液3aに添加する多官能不飽和二重結合の添加量が30質量%を超えると銀ナノ粒子4の分散性に影響を及ぼし、目的の呈色を示さなくなることや、硬化収縮による、銀ナノ粒子積層体7若しくは銀ナノ粒子積層膜6のカールが強くなることがある。銀ナノ粒子含有分散液3aに添加可能な多官能不飽和二重結合を有する化合物としては、具体的には、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、多塩基酸変性アクリレートであるDPE6A-MS(ジペンタエリスリトールペンタアクリレートコハク酸変性物)、PE3A-MS(ペンタエリスリトールトリアクリレートコハク酸変性物)、DPE6A-MP(ジペンタエリスリトールペンタアクリレートフタル酸変性物)、PE3A-MS(ペンタエリスリトールトリアクリレートフタル酸変性物)等を挙げることができるがこの限りではない。
In addition to a compound having at least one carboxyl group and one or more polymerizable unsaturated double bonds in the molecule, the silver nanoparticle-containing
また、本実施形態で使用可能な光重合開始剤としては、電離放射線のうち紫外線を照射することにより重合する化合物であれば、例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、α-ヒドロキシケトン、ベンジルメチルケタール、α―アミノケトン、モノアシルフォスフィンオキサイド、ビスアシルフォスフィンオキサイド等を単独或いは混合したものを挙げることができる。
なお、本実施形態において、上述した成分以外に、必要に応じて相溶性のある添加物、例えば、可塑剤、安定剤、界面活性剤、レベリング剤、カップリング剤などを、本実施形態の目的を損なわない範囲で添加することができる。
Photopolymerization initiators that can be used in the present embodiment include compounds that polymerize when irradiated with ultraviolet rays among ionizing radiation, such as acetophenones, benzophenones, α-hydroxyketone, benzyl methyl ketal, α-Aminoketone, monoacylphosphine oxide, bisacylphosphine oxide and the like can be used singly or in combination.
In the present embodiment, in addition to the components described above, compatible additives such as plasticizers, stabilizers, surfactants, leveling agents, coupling agents, etc. are added as necessary for the purpose of the present embodiment. can be added within a range that does not impair the
[銀ナノ粒子分散液5aの調製及び銀ナノ粒子層5の形成]
本実施形態では、銀ナノ粒子層5を形成するための塗液組成物である銀ナノ粒子分散液5aを銀ナノ粒子含有層3上に塗布し、銀ナノ粒子層5を形成してもよい。
本実施形態に係る銀ナノ粒子4を分散溶媒として用いられる溶媒等に分散させる際、つまり銀ナノ粒子分散液(銀ナノ粒子層用組成物)5aを調製する際には、銀ナノ粒子4を溶媒に対して3質量%以上20質量%以下の範囲内とすることが好ましい。また、銀ナノ粒子4の表面を保護する保護膜を脱離させないような条件で、保護膜を形成する際に用いた過剰のアルキルジアミン等を除去すると共に、使用する溶媒で置換することで、保護膜を有する銀ナノ粒子4が分散した分散液を得ることが好ましい。
[Preparation of silver
In the present embodiment, the
When dispersing the
本実施形態に使用可能な、保護膜を有する銀ナノ粒子4を分散させる分散媒としては、例えば、トルエン、日本テルペン化学社製のターピネオールC、ジヒドロターピネオール、テルソルブTHA-90等を挙げることができる。また、これらの溶媒のうち、数種類を混合して用いてもよい。また、これらの分散媒の中でも、特にトルエンが好ましい。上述の溶媒は、銀ナノ粒子分散液5a中に、銀ナノ粒子分散液5a全体の97質量%までの量で存在できるが、20質量%を超えるとメタリックな塗膜となり呈色が観察しにくくなり、3質量%未満では塗膜色(呈色)が薄すぎる傾向がある。このため、3質量%以上20質量%以下の範囲内が好ましい。なお、銀ナノ粒子分散液5aに添加した上記分散媒は、銀ナノ粒子分散液5aを基材1等に塗布し乾燥させる際に実質的に除去される。
Examples of a dispersion medium for dispersing
また、本実施形態に係る銀ナノ粒子4を大気等に晒した場合には、低温でもその保護膜が脱離して銀ナノ粒子4の凝集焼結が開始されることがある。このため、銀ナノ粒子4をアルキルジアミン等から適宜の溶媒に置換する際には、銀ナノ粒子4が大気等に晒されない条件を選択して置換を行うことが好ましい。
なお、本実施形態において、上述した成分以外に、必要に応じて相溶性のある添加物、例えば、可塑剤、安定剤、界面活性剤、レベリング剤、カップリング剤などを、本実施形態の目的を損なわない範囲で添加することができる。
Moreover, when the
In the present embodiment, in addition to the components described above, compatible additives such as plasticizers, stabilizers, surfactants, leveling agents, coupling agents, etc. are added as necessary for the purpose of the present embodiment. can be added within a range that does not impair the
以下、本実施形態について更に詳細に説明する。
<シュウ酸銀>
シュウ酸銀は、銀含有率が高く、通常200℃で分解する。熱分解すると、シュウ酸イオンが二酸化炭素として除去され金属塩がそのまま得られるため、還元剤を必要とせず、不純物が残留しにくい点で有利である。このため、本実施形態において銀ナノ粒子4を得るための銀の原料となる銀化合物としてはシュウ酸銀が好ましく用いられる。そこで、以下、銀化合物としてシュウ酸銀を用いた場合について、本実施形態を説明する。但し、上記のように、銀化合物と所定のジアミンとの間で生成する錯化合物において、当該ジアミンが銀原子に配位した状態であればシュウ酸銀に限定されずに用いられることは言うまでもない。
The present embodiment will be described in further detail below.
<Silver oxalate>
Silver oxalate has a high silver content and usually decomposes at 200°C. Thermal decomposition is advantageous in that oxalate ions are removed as carbon dioxide and the metal salt is obtained as it is, so that no reducing agent is required and impurities are less likely to remain. For this reason, silver oxalate is preferably used as a silver compound that is a raw material of silver for obtaining
本実施形態で用いられるシュウ酸銀として制限はなく、例えば、市販のシュウ酸銀を用いることができる。また、シュウ酸銀のシュウ酸イオンの20モル%以下を、例えば炭酸イオン、硝酸イオン及び酸化物イオンの少なくとも1種以上で置換してもよい。特に、シュウ酸イオンの20モル%以下を炭酸イオンで置換した場合、シュウ酸銀の熱的安定性を高める効果がある。置換量が20モル%を超えると上述の錯化合物が熱分解しにくくなる場合がある。特に、沸点が250℃以下のアルキルジアミンを含んだシュウ酸イオン・アルキルジアミン・銀錯化合物では、100℃以下の低い温度での熱分解で銀ナノ粒子を高効率で得ることができる。 The silver oxalate used in this embodiment is not limited, and for example, commercially available silver oxalate can be used. Also, 20 mol % or less of oxalate ions in silver oxalate may be replaced with at least one of carbonate ions, nitrate ions and oxide ions. In particular, when 20 mol % or less of oxalate ions are replaced with carbonate ions, there is an effect of enhancing the thermal stability of silver oxalate. If the amount of substitution exceeds 20 mol %, the above complex compound may become difficult to thermally decompose. In particular, an oxalate ion/alkyldiamine/silver complex compound containing an alkyldiamine having a boiling point of 250° C. or less can be thermally decomposed at a low temperature of 100° C. or less to obtain silver nanoparticles with high efficiency.
<アルキルジアミン>
本実施形態で用いられるアルキルジアミンは、特に、その構造に制限はない。アルキルジアミンは、シュウ酸銀と反応して、上述の錯化合物を形成するため、少なくともひとつのアミノ基が1級アミノ基、或いは2級アミノ基であることが必要であり、1級アミノ基であることが好ましい。さらに、非極性の分散溶媒との親和性を高めるため、もう一方のアミノ基は3級アミノ基であることが望ましい。アルキルジアミンとしては、例えば、N,N-ジメチルエチレンジアミン、N,N-ジエチルエチレンジアミン、N,N-ジメチル-1,3-プロパンジアミン、N,N-ジエチル-1,3-プロパンジアミン、N,N-ジメチル-1,5-ジアミノ-2-メチルペンタン、N,N-ジメチル-1,6-ヘキサンジアミン等が挙げられるが、この限りではない。また、複数の異なるアルキルジアミンを同時にシュウ酸銀と反応させてもよい。
<Alkyldiamine>
The alkyldiamine used in this embodiment is not particularly limited in its structure. Since the alkyldiamine reacts with silver oxalate to form the complex compound described above, at least one amino group must be a primary amino group or a secondary amino group. Preferably. Furthermore, the other amino group is desirably a tertiary amino group in order to increase affinity with a non-polar dispersion solvent. Examples of alkyldiamines include N,N-dimethylethylenediamine, N,N-diethylethylenediamine, N,N-dimethyl-1,3-propanediamine, N,N-diethyl-1,3-propanediamine, N,N -dimethyl-1,5-diamino-2-methylpentane, N,N-dimethyl-1,6-hexanediamine and the like, but are not limited to these. Also, a plurality of different alkyldiamines may be simultaneously reacted with silver oxalate.
また、本実施形態における、分子内に少なくとも1個以上のカルボキシ基と1個以上の重合性不飽和二重結合を有する化合物としては、例えば、アクリロイル基及びメタクリロイル基を有したアクリル樹脂、ウレタン樹脂等のオリゴマー、プレポリマー、モノマー等のラジカル重合性化合物等が例示できる。これらの樹脂は、例えば、熱、紫外線、電子線等のエネルギーを加えることで架橋するものである。これらの化合物を、膜強度、基材との密着性、カール量を考慮しながら適宜選択する。 Further, in the present embodiment, the compound having at least one or more carboxy groups and one or more polymerizable unsaturated double bonds in the molecule includes, for example, acrylic resins and urethane resins having acryloyl groups and methacryloyl groups. Examples include radically polymerizable compounds such as oligomers, prepolymers, monomers, and the like. These resins are crosslinked by applying energy such as heat, ultraviolet rays, and electron beams. These compounds are appropriately selected in consideration of film strength, adhesion to the substrate, and amount of curl.
本実施形態における、分子内に少なくとも1個以上のカルボキシ基と1個以上の重合性不飽和二重結合を有する化合物に使用する成分として好ましいものは、以下のコハク酸等ジカルボン酸の片側をアクリルエステル、メタクリルエステルに置換したものが挙げられる。具体的には、新中村化学社、A-SA(2-アクリロイルオキシエチルコハク酸)、SA(2-メタクリロイルオキシエチルコハク酸)等を挙げることができるがこの限りではない。 In the present embodiment, preferred components for use in compounds having at least one or more carboxyl groups and one or more polymerizable unsaturated double bonds in the molecule are the following dicarboxylic acids such as succinic acid, one side of which is acrylic Examples include those substituted with esters and methacryl esters. Specifically, Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd., A-SA (2-acryloyloxyethyl succinic acid), SA (2-methacryloyloxyethyl succinic acid) and the like can be mentioned, but not limited thereto.
また、本実施形態における、分子内に少なくとも1個以上のカルボキシ基と1個以上の重合性不飽和二重結合を有する化合物として、A-SA等の単官能モノマーを用いる場合には、光架橋させるために、例えば、多官能モノマーを添加してもよい。本実施形態において添加可能な多官能モノマーとしては、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、塩基酸変性アクリレートであるDPE6A-MS(ジペンタエリスリトールペンタアクリレートコハク酸変性物)、PE3A-MS(ペンタエリスリトールトリアクリレートコハク酸変性物)、DPE6A-MP(ジペンタエリスリトールペンタアクリレートフタル酸変性物)、PE3A-MS(ペンタエリスリトールトリアクリレートフタル酸変性物)等を挙げることができるがこの限りではない。
なお、これら多官能モノマーは、銀ナノ粒子4が分散しにくい傾向がある。しかしながら、トルエンのような分散媒の存在下であれば、上述のようにカルボキシ基を有するモノマーの質量に対して25%以下の添加量であれば分散性に悪影響を及ぼさない傾向がある。
Further, in the present embodiment, when using a monofunctional monomer such as A-SA as a compound having at least one or more carboxy groups and one or more polymerizable unsaturated double bonds in the molecule, photocrosslinking For example, a polyfunctional monomer may be added to allow the Examples of polyfunctional monomers that can be added in the present embodiment include pentaerythritol triacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, trimethylolpropane triacrylate, DPE6A-MS (dipentaerythritol pentaacrylate succinic acid-modified product), PE3A-MS (pentaerythritol triacrylate succinic acid modified product), DPE6A-MP (dipentaerythritol pentaacrylate phthalic acid modified product), PE3A-MS (pentaerythritol triacrylate phthalic acid modified product), etc. Yes, but not limited to this.
These polyfunctional monomers tend to make it difficult for the
本実施形態では、銀ナノ粒子含有分散液3aにおいて、銀ナノ粒子4の質量(WAg)と、重合性化合物であるカルボキシ基及び重合性不飽和二重結合を有するモノマー(分子内に少なくとも1個以上のカルボキシ基と1個以上の重合性不飽和二重結合を有する化合物)の質量(WC)との混合質量割合(WAg/WC)は、1/70以上1/10以下の範囲内が好ましく、さらに好ましくは1/50以上1/20以下の範囲内である。銀ナノ粒子4の割合が1/10よりも多くなると、銀ナノ粒子4に由来する黄色のプラズモン共鳴吸収強度が増し、何をしても色の変化が見られないことがある。一方、銀ナノ粒子4の割合が1/70よりも少なくなると、吸収強度が弱まり薄い色の塗膜しか得られないことがある。なお、銀ナノ粒子4の割合が1/30を超えると塗液(銀ナノ粒子含有分散液3a)の保存性が不安定になりやすく、数時間放置すると沈殿凝集物が見られることがある。なお、銀ナノ粒子含有分散液3aに沈殿凝集物が生じた場合には、その沈殿凝集物を取り除いた上で、その銀ナノ粒子含有分散液3aを使用してもよい。
In the present embodiment, in the silver nanoparticle-containing
また、本実施形態では、銀ナノ粒子含有分散液3aに、電離放射線により重合開始種を発生する化合物、即ち重合開始剤を含んでいてもよい。電離放射線のうち紫外線を照射することにより重合する化合物(光重合開始剤)を使用する場合、その光重合開始剤としては、例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、α-ヒドロキシケトン、ベンジルメチルケタール、α―アミノケトン、モノアシルフォスフィンオキサイド、ビスアシルフォスフィンオキサイド等を単独或いは混合して用いる。具体的には、BASF社、Irgacure 184、Irgacure 651、Irgacure 1173、Irgacure 907、Irgacure 369、Irgacure 819、Irgacure TPO、ランバルティ社、Esacure KIP-150、Esacure ONE等を挙げることができるが、この限りではない。
Further, in the present embodiment, the silver nanoparticle-containing
光重合開始剤の使用量は、銀ナノ粒子含有分散液3a中の重合性化合物(主としてモノマーやオリゴマー)の質量を基準として0.5質量%以上10質量%以下の範囲内が好ましく、特に1質量%以上5質量%以下の範囲内が好ましい。この範囲より少なくとも多くても、銀ナノ粒子含有層3の硬度は低くなる傾向にある。
The amount of the photopolymerization initiator used is preferably in the range of 0.5% by mass or more and 10% by mass or less based on the mass of the polymerizable compound (mainly monomers and oligomers) in the silver nanoparticle-containing
本実施形態では、銀ナノ粒子4と重合性化合物とを溶媒等に分散・溶解して粘度を調製した塗液である銀ナノ粒子含有分散液3aを、フィルム基材やガラス基材に塗工し、紫外線照射等の電離放射線照射処理を行い硬化させて、銀ナノ粒子含有層3を形成する。この際、電離放射線照射部位は窒素パージを行うことにより表面硬化が促進される。
In the present embodiment, a silver nanoparticle-containing
なお、本実施形態において、上述した成分以外に、必要に応じて相溶性のある添加物、例えば、可塑剤、安定剤、界面活性剤、レベリング剤、カップリング剤などを、本実施形態の目的を損なわない範囲で添加することができる。但し、カールを抑制するため、或いは硬度を上げるためのフィラー類は、透過率の低下や分散性に不具合を生じるため加えないことが好ましい。 In the present embodiment, in addition to the components described above, compatible additives such as plasticizers, stabilizers, surfactants, leveling agents, coupling agents, etc. are added as necessary for the purpose of the present embodiment. can be added within a range that does not impair the However, it is preferable not to add fillers for suppressing curling or increasing hardness, because such fillers cause a decrease in transmittance and problems in dispersibility.
[下地層用組成物2aの調製及び下地層2の形成]
本実施形態では、(メタ)アクリル化合物と、電離放射線により重合開始種を発生する化合物とを含む塗液組成物である下地層用組成物2aを基材1上に塗布し、下地層用組成物2aに電離放射線を照射し硬化させて、所謂下地層2を形成してもよい。なお、下地層2の形成工程の詳細については、後述する。また、銀ナノ粒子積層膜6が下地層2を備えない構成であれば、この工程を行わなくてもよい。
下地層2の形成に用いる(メタ)アクリル化合物としては、下地層2が光硬化後に適度な靭性、伸びを有し自立膜として基材1から剥離可能な層であることから、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等のオリゴマー、プレポリマー、モノマー等のラジカル重合性化合物等が挙げられる。これらの樹脂は、例えば、熱、紫外線、電子線等のエネルギーを加えることで架橋するものである。これらの化合物を、膜強度、基材との密着性、カール量を考慮しながら適宜選択する。
[Preparation of
In the present embodiment, the
As the (meth)acrylic compound used for forming the
下地層用組成物2aは、(メタ)アクリル化合物としては、2種類のウレタン(メタ)アクリレート樹脂A(以下、単に「樹脂A」とも称する)及びウレタン(メタ)アクリレート樹脂B(以下、単に「樹脂B」とも称する)を少なくとも含む。樹脂Aは、1分子中に2つのアクリロイル基またはメタクリロイル基を含み、且つ分子量が2000以下のモノマー、オリゴマーである。また、樹脂Bは、1分子中に2つまたは3つのアクリロイル基またはメタクリロイル基を含み、且つ分子量が3000以上20000以下のオリゴマーである。なお、下地層用組成物2aにおいて、樹脂Aの質量%(WA)と樹脂Bの質量%(WB)の比(WA/WB)は、30/70~70/30の範囲内であることが好ましい。
なお、(メタ)アクリルとは、アクリレートと、メタクリレートの両方を含む記載である。
The
(Meth)acrylic is a description that includes both acrylate and methacrylate.
本実施形態では、上述のように、樹脂Aとして、1分子中に2つのアクリロイル基またはメタクリロイル基を含むモノマーを使用し、樹脂Bとして、1分子中に2つまたは3つのアクリロイル基またはメタクリロイル基を含むモノマーを使用することが好ましい。これは、アクリロイル基またはメタクリロイル基が1つである場合には、目的とする光硬化性樹脂フィルムを形成することが困難であり、硬化不足によるタックを生じるおそれがあるからである。また、アクリロイル基またはメタクリロイル基が4つ以上である場合には、硬化収縮が大きいことによるカールが発生し、塗膜の引張伸度が著しく低下するおそれがあるからである。 In this embodiment, as described above, resin A uses a monomer containing two acryloyl groups or methacryloyl groups in one molecule, and resin B contains two or three acryloyl groups or methacryloyl groups in one molecule. It is preferred to use monomers containing This is because when there is one acryloyl group or one methacryloyl group, it is difficult to form the desired photocurable resin film, and tackiness may occur due to insufficient curing. In addition, when the number of acryloyl groups or methacryloyl groups is four or more, curling may occur due to large cure shrinkage, and the tensile elongation of the coating film may be significantly reduced.
下地層用組成物2aを用いて形成した下地層2において、樹脂Aは、主に強度向上に寄与する。このため、樹脂Aと紫外線重合開始剤とを含み、樹脂Bを含まない塗液を光硬化させた光硬化物は、引張試験における最大応力が60N/mm2以上であり、且つ引張伸度が10%以下であることが好ましい。また、上記の引張特性を得るために、樹脂Aの分子量は、2000以下であることが好ましい。樹脂Aの分子量が2000より大きいと、塗液粘度が高くなり、塗工が困難となる。
In the
なお、樹脂Aとしては、例えば、特開2013-159691に記載の、ウレタンアクリレートC-1(新中村化学工業社)、AH-600、AT-600(共栄社化学社)などの他、UA-1280、UA-1280MK(新中村化学工業社)、紫光UV6300B、UV7620A、UV7600B(日本合成化学社)、UF-8001G(共栄社化学社)等を用いることができる。つまり、樹脂Aとしては、ウレタン(メタ)アクリレートのオリゴマーやモノマーを用いることができる。これらの中でも、特にUA-1280MKを好ましく用いることができる。
また、樹脂Bとしては、例えば、紫光UV7000B、紫光UV3520(日本合成化学社)等を用いることができる。つまり、樹脂Bとしては、ウレタン(メタ)アクリレートのオリゴマーやモノマーを用いることができる。これらの中でも、特に紫光UV7000Bを好ましく用いることができる。
As the resin A, for example, urethane acrylate C-1 (Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), AH-600, AT-600 (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), etc. described in JP-A-2013-159691, and UA-1280 , UA-1280MK (Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), Shikou UV6300B, UV7620A, UV7600B (Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd.), UF-8001G (Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), and the like can be used. That is, as the resin A, a urethane (meth)acrylate oligomer or monomer can be used. Among these, UA-1280MK can be preferably used.
As the resin B, for example, Shiko UV7000B, Shiko UV3520 (Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd.), or the like can be used. That is, as the resin B, a urethane (meth)acrylate oligomer or monomer can be used. Among these, violet light UV7000B can be preferably used.
なお、下地層用組成物2aを用いて形成した下地層2に含まれる(メタ)アクリル酸エステル化合物は、PET等の基材1から容易に剥離ができて、自立膜として成り立たせるために、靭性と伸度とを必要とする。そのため、ウレタン(メタ)アクリレート以外のオリゴマーやモノマーのみを使用した場合、硬化膜のカールが大きいことや基材1から剥離できない等の問題が生じる可能性がある。
上記(メタ)アクリル酸エステル化合物を硬化させるための電離放射線により重合開始種を発生する化合物、即ち重合開始としては、上述の銀ナノ粒子含有分散液3aと同様の光ラジカル重合開始剤を用いることができる。具体的には、光重合開始剤として、例えば、Esacure ONE(ランバルティ社)を用いることができる。
The (meth)acrylic acid ester compound contained in the
As a compound that generates polymerization initiation species by ionizing radiation for curing the (meth)acrylic acid ester compound, that is, as the polymerization initiator, the same photoradical polymerization initiator as in the silver nanoparticle-containing
重合開始剤の含有量は、塗液である下地層用組成物2a中の全固形分量を基準として0.5質量%以上1質量%以下の範囲内が好ましい。重合開始剤の含有量が1質量%より多いと、電離放射線照射時に窒素パージが無くても表面硬化が進み、目的とする呈色が得られにくい。また、重合開始剤の含有量が0.5質量%より少ないと、膜硬度は低くなり過ぎるおそれがある。
また、下地層用組成物2aは、溶媒をさらに含んでもよい。下地層用組成物2aに含まれる溶媒は、樹脂Aや樹脂Bとの相溶性が高いケトン系溶媒であるアセトン、またはメチルエチルケトンの中から塗工適性等を考慮して適宜選択し得る。
The content of the polymerization initiator is preferably in the range of 0.5% by mass or more and 1% by mass or less based on the total solid content in the
In addition, the
[銀ナノ粒子積層膜6の製造工程]
上述した実施形態に係る銀ナノ粒子積層膜6を製造するための各工程を、図3を参照しつつ、説明する。
図3(a)に示すように、PETフィルム等の基材1上に上述の下地層用組成物2aを、例えば、下地層2の厚みが4μm~60μmとなるようにバーコーターを用いて塗布する。なお、銀ナノ粒子積層膜6が下地層2を備えない構成であれば、基材1上に直接銀ナノ粒子積層膜6を形成する工程を実施する。
[Manufacturing process of silver nanoparticle laminated film 6]
Each step for manufacturing the silver nanoparticle laminated
As shown in FIG. 3(a), the
次に、基材1上に塗布した下地層用組成物2aを、例えば、90℃の環境下に100秒間置いて乾燥させる。その後、下地層用組成物2aに電離放射線等を照射して、下地層用組成物2aを硬化する。本実施形態では、上層である銀ナノ粒子含有層3との密着性を上げるために下地層用組成物2aを大気中で硬化する。こうして、図3(b)に示すように、本実施形態に係る下地層2を形成する。なお、下地層用組成物2aに照射する電離放射線としては、例えば、超高圧水銀灯、キセノン灯、UV-LED等が挙げられ、それらの中から照射波長や照射強度に応じて適宜選択される。また、電離放射線の照射エネルギーは、例えば、大気中で紫外光を照射する場合には230mJ/cm2程度である。
Next, the
次に、図3(c)に示すように、下地層2上に上述の銀ナノ粒子含有分散液3aを、例えば、銀ナノ粒子含有層3の厚みが3μm~10μmとなるようにバーコーターを用いて塗布する。
次に、銀ナノ粒子含有分散液3aを、例えば、90℃の環境下に60秒間置いて乾燥させる。最後に、銀ナノ粒子含有分散液3aに電離放射線等を照射して銀ナノ粒子含有分散液3aを硬化させる。こうして、図3(d)に示すように、本実施形態に係る銀ナノ粒子含有層3を形成する。なお、銀ナノ粒子含有分散液3aに照射する電離放射線としては、例えば、超高圧水銀灯、キセノン灯、UV-LED等が挙げられ、それらの中から照射波長や照射強度に応じて適宜選択される。また、電離放射線の照射エネルギーは、例えば、窒素パージした環境下で紫外光を照射する場合には230mJ/cm2程度である。また、電離放射線照射部位は窒素パージを行うことにより表面硬化が促進される
Next, as shown in FIG. 3(c), the silver nanoparticle-containing
Next, the silver nanoparticle-containing
次に、図3(e)に示すように、銀ナノ粒子含有層3上に上述の銀ナノ粒子分散液5aを、銀ナノ粒子分散液5aの湿潤膜厚が4~23μmとなるようにバーコーターを用いて塗布する。
次に、銀ナノ粒子分散液5aを、例えば、90℃の環境下に60秒間置いて乾燥させる。こうして、図3(f)に示すように、本実施形態に係る銀ナノ粒子層5を形成する。なお、銀ナノ粒子層5の上に、図示しない保護層(オーバーコート層)を設けてもよい。
以上の工程により、図3(f)に示す、本実施形態に係る銀ナノ粒子積層膜6を製造する。
Next, as shown in FIG. 3(e), the
Next, the silver
Through the above steps, the silver nanoparticle laminated
こうして製造された銀ナノ粒子積層膜6は、銀ナノ粒子層5側から見ると銀色の金属光沢を呈する。また、銀ナノ粒子積層膜6の呈色は、この銀ナノ粒子積層膜6の基材1側で観察される。
なお、本実施形態では、銀ナノ粒子分散液5a、銀ナノ粒子含有分散液3a及び下地層用組成物2aを、バーコーターを用いて塗工した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、バーコーターに代えて、ロールコーター、グラビアコーター、マイクログラビアコーター、ダイコーター、ディップコーター等の公知の塗工手段を用いてもよい。
The silver nanoparticle laminated
In this embodiment, the
(呈色変化メカニズム)
上述のように、本実施形態では、銀ナノ粒子含有層3に含まれる銀ナノ粒子4の少なくとも一部であって、銀ナノ粒子含有層3の表層に層状に凝集した銀ナノ粒子4の質量と、銀ナノ粒子含有層3上に形成した銀ナノ粒子層5の銀ナノ粒子4の質量との比を変化させることで塗膜色の色彩、即ち呈色を変化させる。
ここで、銀ナノ粒子積層膜6の色が変化する機構、即ち呈色変化メカニズムの詳細については明らかとなっていないが、実施形態に係る銀ナノ粒子積層膜6に含まれる銀ナノ粒子4の多くが銀ナノ粒子積層膜6の表層に層状に凝集している。
それらの点を考慮すると、凝集した銀ナノ粒子4に起因するプラズモンカップリングに起因するものと考えられる。そこで、以下、この点について詳しく説明する。
(Color change mechanism)
As described above, in the present embodiment, at least part of the
Although the details of the color change mechanism of the silver
Considering these points, it is considered to be caused by plasmon coupling caused by aggregated
実施形態に係る銀ナノ粒子積層膜6に係る吸収スペクトルの測定結果を図4に示す。図4に示すように、銀ナノ粒子4の含有量に関係なく490nm、650nm付近に2つの吸収ピークが現れている。銀ナノ粒子積層膜6における銀ナノ粒子4の含有量が多い場合は490nmの吸収が大きく、銀ナノ粒子4の含有量が少なくなるにつれて650nmの吸収が大きくなっている。この650nm付近の吸収は通常の球状銀ナノ粒子のプラズモン共鳴やプラズモンカップリングではシフトしない波長である。
FIG. 4 shows the measurement result of the absorption spectrum of the silver nanoparticle laminated
また、上述した、銀ナノ粒子含有層3中及び銀ナノ粒子層5中において凝集している銀ナノ粒子4と、銀ナノ粒子積層膜6が呈する「色」との関係については、銀ナノ粒子4の総数が多い場合に、銀ナノ粒子積層膜6の基材1側、即ち銀ナノ粒子積層膜6の裏面側から観察される色が「紫色」となり、銀ナノ粒子含有層3中の銀ナノ粒子4の含有量が減ずるにつれて「緑色」になり、さらに、銀ナノ粒子層5中の銀ナノ粒子4の含有量を減ずるにつれて「青色」となる。
In addition, regarding the relationship between the
具体的には、銀ナノ粒子含有層3における銀ナノ粒子4の含有量が、分子内に少なくとも1個以上のカルボキシ基と1個以上の重合性不飽和二重結合とを有する化合物に対して1.0質量%以上2.0質量%以下の範囲内であり、かつ、銀ナノ粒子層5を形成するための銀ナノ粒子4の溶液濃度が2.5質量%以上である場合には、銀ナノ粒子積層膜6の裏面側から観察される色が「紫色」となる。
Specifically, the content of the
銀ナノ粒子含有層3における銀ナノ粒子4の含有量が、分子内に少なくとも1個以上のカルボキシ基と1個以上の重合性不飽和二重結合とを有する化合物に対して0.25質量%以上1.0質量%未満の範囲内であり、かつ、銀ナノ粒子層5を形成するための銀ナノ粒子4の溶液濃度が2.5質量%である場合には、銀ナノ粒子積層膜6の裏面側から観察される色が「緑色」となる。
The content of the
銀ナノ粒子含有層3における銀ナノ粒子4の含有量が、分子内に少なくとも1個以上のカルボキシ基と1個以上の重合性不飽和二重結合とを有する化合物に対して0.25質量%未満の範囲内であり、かつ、銀ナノ粒子層5を形成するための銀ナノ粒子4の溶液濃度が2.5質量%である場合には、銀ナノ粒子積層膜6の裏面側から観察される色が「青色」となる。
銀ナノ粒子含有層3及び銀ナノ粒子層5の両層における銀ナノ粒子4の含有量が規定されていない範囲は、それぞれの色が部分的に混ざる傾向があり、塗布ムラや膜厚ムラで微妙に変わるため、指定した色にするためには、銀ナノ粒子4の含有量を前述した数値範囲にすることが好ましい。
The content of the
In the range where the content of the
それぞれの色における断面STEM像(図11、12、13)を見るといずれも場合も、銀ナノ粒子含有層3と銀ナノ粒子層5との界面に銀ナノ粒子4が層状に凝集していることが確認できる。但し、銀ナノ粒子4の添加量(含有量)に応じて銀ナノ粒子4の層の厚みが対応しているわけではなく、粒子間距離や粒子密度(上面から見た分布)が異なることが考えられるが、現時点ではメカニズムの解明に至っていない。なお、図11、12、13の詳細については、後述する実施例で説明する。
Looking at the cross-sectional STEM images (FIGS. 11, 12, and 13) in each color, in each case, the
以上のように、従来の問題点を鑑みて、鋭意研究した結果、膜強度や密着性を上げるために加える成分が銀ナノ粒子4の分散に悪影響を及ぼして凝集してしまうが、銀の原料となる銀化合物を分解して銀ナノ粒子4を製造する際に、1級アミンと3級アミンを有するアルキルジアミンを介在させて用い、さらに、膜強度や密着性を上げるために加える成分中にカルボキシ基を有する重合性化合物を用いると、分散性を維持したまま膜強度や密着性を向上させることの可能な塗液組成物を作製できる。さらに、膜中の銀ナノ粒子の層構成や分散性を変えることによって種々の呈色を示す膜を作製できる。より詳しくは、銀の原料となる銀化合物として、例えば、シュウ酸銀を用いると共に、N,N-ジアルキルアミノアルキルアミンを介在させることによって、シュウ酸銀に含まれる銀原子にそのジアミンの1級アミノ基部分が配位した錯化合物が形成される。そして、この状態でシュウ酸銀を構成するシュウ酸イオンの部分を熱分解することにより、銀ナノ粒子4を高収率で調製することができる。また。銀ナノ粒子4は、錯形成しない3級アミノ基が粒子の最外面を向くため、カルボキシ基を有する例えばアクリレート化合物、メタクリレート化合物とイオン結合により引き寄せあうことで分散系を崩すことなく分散塗液として調製することができる。さらに得られた塗液は、有機溶媒等で容易に希釈可能であり、さらに、光重合開始剤等も添加可能である。この分散塗液を用いてプラスチック基材上で作製した銀ナノ粒子4の塗布膜を高圧水銀灯等でUV照射すると、膜強度が高く基材密着性の強い硬化膜を種々の色で得ることができる。
As described above, in view of the conventional problems, as a result of intensive research, the component added to increase the film strength and adhesiveness adversely affects the dispersion of the
なお、本実施形態の銀ナノ粒子積層体7の特徴(発明特定事項)の一つは、「基材上に、銀ナノ粒子を含む銀ナノ粒子含有層を形成し、前記銀ナノ粒子含有層を形成した後、前記銀ナノ粒子含有層上に、前記銀ナノ粒子含有層よりも前記銀ナノ粒子の粒子密度が高い銀ナノ粒子層を形成する」ことにある。そして、銀ナノ粒子含有層3上に、銀ナノ粒子含有層3よりも銀ナノ粒子4の粒子密度が高い銀ナノ粒子層5を形成することで、呈色可能な色のバリエーションが豊富になるという効果を奏するものである。しかしながら、銀ナノ粒子含有層3と銀ナノ粒子層5との界面は明確ではなく、その特徴を、完成された銀ナノ粒子積層体7の状態における物の構造や特性にて直接特定することは、状況により困難な場合も想定され、非実際的であるといえる。
以下に、実施例として、銀ナノ粒子4の製造方法及び溶媒への分散性、塗膜形成用塗液の調液、塗膜の物性などの評価を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
In addition, one of the features (invention-specifying matter) of the
As examples, the production method of the
[実施例1]
〔シュウ酸銀の合成〕
シュウ酸二水和物(関東化学社)9.92gに蒸留水60mLを加え加温しながら溶解させ、110℃のオイルバス中で攪拌しながら、硝酸銀(関東化学社)26.7gに20mLの蒸留水を加え加温しながら溶解させたものを加え、1時間加熱攪拌を続けた。析出したシュウ酸銀を自然ろ過で回収し、さらに熱水200mL、メタノール(関東化学社)50mLでろ過洗浄した後、遮光デシケーター内で減圧しながら室温乾燥した。こうして得たシュウ酸銀の収量は、21.6g(収率90.4%)であった。
[Example 1]
[Synthesis of silver oxalate]
Add 60 mL of distilled water to 9.92 g of oxalic acid dihydrate (Kanto Chemical Co., Ltd.) and dissolve while heating. Distilled water was added and dissolved while heating, and the mixture was heated and stirred for 1 hour. The precipitated silver oxalate was recovered by gravity filtration, filtered and washed with 200 mL of hot water and 50 mL of methanol (Kanto Kagaku Co., Ltd.), and then dried at room temperature in a light-shielding desiccator under reduced pressure. The yield of silver oxalate thus obtained was 21.6 g (yield 90.4%).
〔銀ナノ粒子4の合成〕
N,N-ジエチル-1,3-ジアミノプロパン(東京化成社)3.26gにオレイン酸0.13gを加えたところに、上述の工程で得たシュウ酸銀1.90gを加え、110℃のオイルバスで加熱攪拌した。1分以内で二酸化炭素の発泡が起こり、数分後に褐色の懸濁液に変化した。5分間加熱後、冷却したところにメタノール30mLを加え、遠心分離により得られた沈殿物を自然乾燥すると青色固形物1.48g(銀基準収率97.0)を得た。
[Synthesis of silver nanoparticles 4]
To 3.26 g of N,N-diethyl-1,3-diaminopropane (Tokyo Kasei Co., Ltd.) was added 0.13 g of oleic acid, and 1.90 g of silver oxalate obtained in the above step was added. The mixture was heated and stirred in an oil bath. Carbon dioxide bubbling occurred within 1 minute and turned into a brown suspension after a few minutes. After heating for 5 minutes, 30 mL of methanol was added to the cooled mixture, and the precipitate obtained by centrifugation was air-dried to obtain 1.48 g of a blue solid (yield based on silver: 97.0).
得られた銀ナノ粒子4を、走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジー社、SEM S-4800)を用いてS-TEMモード(加速電圧30kV)で観察したところ、粒子径が5~20nm程度の球状粒子が観察された。その結果を図5に示す。より詳しくは、図5は、実施例1で得た銀ナノ粒子4のトルエン溶媒分散液を基板(銅メッシュ・マイクログリッド)に垂らし乾燥させた後に観察した銀ナノ粒子4の走査型電子顕微鏡像である。
When the obtained
次に、得られた銀ナノ粒子4の溶媒への分散性を評価した。その結果、トルエン、ターピネオールC(日本テルペン化学社)、ジヒドロターピネオール(日本テルペン化学社)、及び、これらを主剤としたヘキサン等との混合溶媒に良好に分散した。そのトルエン分散溶液の動的光散乱粒度測定(日機装社、Nanotrac UPA-EX150)により、得られた銀ナノ粒子4は平均粒子径15nmで良好に分散していることがわかった。その結果を図6に示す。また、図6に示した実線は、累積度数(%)を示している。
Next, the dispersibility of the obtained
〔銀ナノ粒子含有分散液3aの調製〕
上述の工程で得た青色固形物0.10gをトルエン(関東化学社)2.0gに分散させたところに、2-メタクリロイルオキシエチルコハク酸(SA、新中村化学社)5.0gを添加しよく攪拌したものに、光重合開始剤EsacureONE(ランバルティ社)を0.25g添加し溶解させたものを塗液、即ち銀ナノ粒子含有分散液(銀ナノ粒子含有層用組成物)3aとした。
[Preparation of silver nanoparticle-containing
0.10 g of the blue solid obtained in the above step was dispersed in 2.0 g of toluene (Kanto Chemical Co., Ltd.), and 5.0 g of 2-methacryloyloxyethyl succinic acid (SA, Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) was added. 0.25 g of a photopolymerization initiator Esacure ONE (Lamberti) was added to the well-stirred mixture and dissolved to obtain a coating liquid, ie, a silver nanoparticle-containing dispersion liquid (silver nanoparticle-containing layer composition) 3a.
〔銀ナノ粒子分散液5aの調製〕
上述の工程で得た青色固形物0.10gをトルエン(関東化学社)2.0gに分散させたものを塗液、即ち銀ナノ粒子分散液(銀ナノ粒子層用組成物)5aとした。
上記工程で得た銀ナノ粒子4を含む銀ナノ粒子含有層用組成物3aを、#10のワイヤーバーを用い、75μm厚の未処理PET(東レルミラーT60)上に塗布後、90℃1分間オーブンにて溶媒を揮発させた。これをパージボックスに入れ窒素ガスを封入してから、UVコンベアーにて240mJ/cm2で露光、硬化させた。
[Preparation of
0.10 g of the blue solid obtained in the above step was dispersed in 2.0 g of toluene (Kanto Kagaku Co., Ltd.) to prepare a coating liquid, that is, a silver nanoparticle dispersion liquid (silver nanoparticle layer composition) 5a.
Using a #10 wire bar, the silver nanoparticle-containing
上記工程で得られた銀ナノ粒子4を含む銀ナノ粒子層用組成物5aを、#3のワイヤーバーを用い、上記工程で硬化させた銀ナノ粒子含有層3上に塗布後、90℃1分間オーブンにて溶媒を揮発させ、銀ナノ粒子積層膜6を得た。この時点で銀ナノ粒子積層膜6側は、金属光沢を有する銀色に呈色した。
次に、銀ナノ粒子積層膜6の保護のため、UA-306I(ウレタンアクリルオリゴマー、共栄社化学社)10g、MEK12g、光重合開始剤EsacureONE(ランバルティ社)0.5gを加え溶解したオーバーコート層用塗液8aを#10のワイヤーバーを用い、上記工程で形成した銀ナノ粒子積層膜6上に塗布後、90℃1分間オーブンにて溶媒を揮発させた。これをパージボックスに入れ窒素ガスを封入してから、UVコンベアーにて240mJ/cm2で露光、硬化させ、オーバーコート層を備えた銀ナノ粒子積層膜6を得た。こうして得た硬化膜は、基材1面側から見ると紫色に呈色した(表1)。また、その他の評価項目及びその評価結果を表1に示した。
After applying the silver
Next, in order to protect the silver nanoparticle laminated
本実施例及び後述する実施例並びに各比較例に係る銀ナノ粒子積層膜6の吸収スペクトル(島津製作所社、紫外可視分光光度計 UV-2600、透過モード、図7)を測定した。測定した吸収スペクトルから求めた極大吸収波長(λmax)を表1に示す。なお、表1には、500nm未満の波長領域における極大吸収波長(λmax)と、500nm以上の波長領域における極大吸収波長(λmax)とをそれぞれ示している。
また、密着性試験として、本実施例及び後述する実施例並びに各比較例に係る銀ナノ粒子積層膜6の基材1に対する剥離性を調べた。なお、この密着性(剥離性)については、銀ナノ粒子積層膜6が基材1から剥離しなかった場合には「剥離せず」と評価し、銀ナノ粒子積層膜6が基材1から容易に剥離した場合には「容易に剥離」と評価した。
また、カール試験として、作製した銀ナノ粒子積層膜6を100mm角に切り出し、片辺を抑えた時の対辺の浮き上がりを調べた。なお、銀ナノ粒子積層膜6の浮き上がりが10mm未満の場合には「○」と評価し、10mm以上では「×」と評価した。
The absorption spectrum (UV-2600 ultraviolet-visible spectrophotometer, Shimadzu Corporation, transmission mode, FIG. 7) of the silver nanoparticle laminated
In addition, as an adhesion test, the releasability from the
In addition, as a curl test, the produced silver nanoparticle laminated
[実施例2]
実施例1の銀ナノ粒子含有分散液3a中の青色固形物0.10gを0.025gにした以外は実施例1と同様に操作して銀ナノ粒子含有層3を得た。さらに、実施例1の銀ナノ粒子分散液5a中の青色固形物0.10gを0.05gにした以外は実施例1と同様に操作して銀ナノ粒子積層膜6を得た。こうして得た硬化膜は、基材1面側から見ると緑色に呈色した(表1、図7)。評価結果を表1に示した。
[Example 2]
A silver nanoparticle-containing
[実施例3]
実施例1の銀ナノ粒子含有分散液3a中の青色固形物0.10gを0.01gにした以外は実施例1と同様に操作して銀ナノ粒子積層膜6を得た。こうして得た硬化膜は、基材1側から見ると青色に呈色した(表1、図7)。評価結果を表1に示した。
[Example 3]
A silver
[実施例4]
〔下地層用組成物2aの調製〕
ウレタンアクリレート化合物(UA-1280MK(新中村化学社製):UV7000B(日本合成化学社製)=25.40g:8.63g)の混合物にMEK12.96g、光重合開始剤EsacureONE(ランバルティ社)0.34gを加え溶解したものを基材用塗液、即ち下地層用組成物2aとした。
上記工程で得た基材用塗液を、#40ワイヤーバーを用い、75μm厚の未処理PET(東レルミラーT60)に塗布後、90℃100秒間オーブンにて溶媒を揮発させた。これをパージボックスに入れ窒素ガスを封入せずに、UVコンベアー(ヘレウス社、CV-110Q-G型、光源:ライトハンマー10MerkII、Hバルブ、以下、単に「UV照射」とも称する)にて240mJ/cm2で露光、硬化させた下地層2を用いる以外は実施例1と同様に操作して銀ナノ粒子積層膜6を得た。こうして得た硬化膜は、基材1面側から見ると紫色に呈色した(表1、図8)。また、本実施例の硬化膜は、PET基材1から容易に剥離できた。評価結果を表1に示した。
[Example 4]
[Preparation of
A mixture of urethane acrylate compounds (UA-1280MK (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.): UV7000B (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd.) = 25.40 g: 8.63 g) was added with 12.96 g of MEK and a photopolymerization initiator EsacureONE (Lambertie) 0. 34 g was added and dissolved to obtain a substrate coating liquid, that is, a
The substrate coating solution obtained in the above step was applied to a 75 μm thick untreated PET (Torel Mirror T60) using a #40 wire bar, and the solvent was volatilized in an oven at 90° C. for 100 seconds. This was placed in a purge box without enclosing nitrogen gas, and was placed on a UV conveyor (Heraeus, CV-110Q-G type, light source:
[実施例5]
実施例4のウレタンアクリレート化合物(UA-1280MK(新中村化学社製):UV7000B(日本合成化学社製)=25.40g:8.63g)の混合物にMEK12.96gを加えた代わりに、UF-8001G(共栄社化学社製):UV7000B(日本合成化学社製)=20.14g:8.63gの混合物にMEK18.22gを加える以外は実施例4と同様に操作して銀ナノ粒子積層膜6を得た。こうして得た硬化膜は、基材1面側から見ると紫色に呈色した(表1)。また、本実施例の硬化膜は、PET基材1から容易に剥離できた。評価結果を表1に示した。
[Example 5]
Urethane acrylate compound of Example 4 (UA-1280MK (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.): UV7000B (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd.) = 25.40 g: 8.63 g) instead of adding MEK 12.96 g, UF- 8001G (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.): UV7000B (manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd.) = 20.14 g: A silver nanoparticle laminated
[実施例6]
実施例4の銀ナノ粒子含有分散液3a中の青色固形物0.10gを0.05gにした以外は実施例4と同様に操作して銀ナノ粒子含有層3を得た。さらに、実施例4の銀ナノ粒子分散液5a中の青色固形物0.10gを0.05gにした以外は実施例4と同様に操作して銀ナノ粒子積層膜6を得た。こうして得た硬化膜は、基材1面側から見ると緑色に呈色した(表1、図8)。また、本実施例の硬化膜は、PET基材1から容易に剥離できた。評価結果を表1に示した。
[Example 6]
A silver nanoparticle-containing
[実施例7]
実施例6の銀ナノ粒子含有分散液3a中の青色固形物0.05gを0.01gにした以外は実施例6と同様に操作して銀ナノ粒子積層膜6を得た。こうして得た硬化膜は、基材1面側から見ると青色に呈色した(表1、図8)。また、本実施例の硬化膜は、PET基材1から容易に剥離できた。評価結果を表1に示した。
[Example 7]
A silver nanoparticle laminated
[実施例8]
実施例4の基材用塗液中の光重合開始剤EsacureONE(ランバルティ社)0.34gの代わりにイルガキュアー184(BASF社製)1.70gを添加した銀ナノ粒子含有分散液3aとした以外は実施例4と同様に操作して銀ナノ粒子積層膜6を得た。こうして得た硬化膜は、基材1面側から見ると紫色に呈色した(表1)。また、本実施例の硬化膜は、PET基材1から容易に剥離できた。評価結果を表1に示した。
[Example 8]
Except that 1.70 g of Irgacure 184 (manufactured by BASF) was added instead of 0.34 g of the photopolymerization initiator Esacure ONE (Lambertie) in the substrate coating liquid of Example 4 to make a silver nanoparticle-containing
[実施例9]
実施例1の銀ナノ粒子含有分散液3a中のSA5.0gをSA4.0g、トリメチロールプロパントリアクリレート(ライトアクリレートTMP-A、共栄社化学社製)1.0gの混合物にした以外は実施例1と同様に操作して銀ナノ粒子含有層3を得た。さらに、実施例1と同様に操作して銀ナノ粒子積層膜6を得た。こうして得た硬化膜は、基材1面側から見ると紫色に呈色した(表1、図9)。また、本実施例の硬化膜は、PET基材1から容易に剥離できた。評価結果を表1に示した。
[Example 9]
Example 1 except that 5.0 g of SA in the silver nanoparticle-containing
[実施例10]
実施例9の銀ナノ粒子含有分散液3a中のトリメチロールプロパントリアクリレート(ライトアクリレートTMP-A、共栄社化学社製)1.0gをジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(ライトアクリレートDPE-6A、共栄社化学社製)1.0gにした以外は実施例1と同様に操作して銀ナノ粒子含有層3を得た。さらに、実施例1と同様に操作して銀ナノ粒子積層膜6を得た。こうして得た硬化膜は、基材1面側から見ると紫色に呈色した(表1、図9)。また、本実施例の硬化膜は、PET基材1から容易に剥離できた。評価結果を表1に示した。
[Example 10]
1.0 g of trimethylolpropane triacrylate (light acrylate TMP-A, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) in the silver nanoparticle-containing
[実施例11]
実施例9の銀ナノ粒子含有分散液3a中のトリメチロールプロパントリアクリレート(ライトアクリレートTMP-A、共栄社化学社製)1.0gを塩基酸変性アクリレートであるDPE6A-MS(ジペンタエリスリトールペンタアクリレートコハク酸変性物、共栄社化学社製)1.0gにした以外は実施例9と同様に操作して銀ナノ粒子含有層3を得た。さらに、実施例1と同様に操作して銀ナノ粒子積層膜6を得た。こうして得た硬化膜は、基材1面側から見ると紫色に呈色した(表1、図9)。また、本実施例の硬化膜は、PET基材1から容易に剥離できた。評価結果を表1に示した。
[Example 11]
1.0 g of trimethylolpropane triacrylate (light acrylate TMP-A, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) in the silver nanoparticle-containing
[比較例1]
実施例1の銀ナノ粒子含有分散液3a中のSA5.0gをSA3.0g、トリメチロールプロパントリアクリレート(ライトアクリレートTMP-A、共栄社化学社製)2.0gの混合物にした以外は実施例1と同様に操作して銀ナノ粒子含有層3を得た。さらに、実施例1と同様に操作して銀ナノ粒子積層膜6を得た。こうして得た硬化膜は、基材1面側から見ると単純に黄色と銀色が重なった金色に近い呈色した(表1、図10)。評価結果を表1に示した。
[Comparative Example 1]
Example 1 except that 5.0 g of SA in the silver nanoparticle-containing
[比較例2]
実施例1の銀ナノ粒子含有分散液3a中のSA5.0gを塩基酸変性アクリレートであるDPE6A-MS(ジペンタエリスリトールペンタアクリレートコハク酸変性物、共栄社化学社製)5.0gにした以外は実施例1と同様に操作して銀ナノ粒子含有層3を得た。さらに、実施例1と同様に操作して銀ナノ粒子積層膜6を得た。こうして得た硬化膜は、基材1面側から見ると単純に黄色と銀色が重なった金色に近い呈色した(表1、図10)。評価結果を表1に示した。
[Comparative Example 2]
DPE6A-MS (dipentaerythritol pentaacrylate succinic acid-modified, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), which is a basic acid-modified acrylate, was replaced with 5.0 g of SA in the silver nanoparticle-containing
なお、図11は実施例4、図12は実施例6、図13は実施例7の各銀ナノ粒子積層膜6を構成する銀ナノ粒子含有層3と銀ナノ粒子層5との界面に含まれる銀ナノ粒子4のそれぞれの走査型電子顕微鏡像である。
以上のように、実施例1~11で得られた各銀ナノ粒子積層膜6であれば、銀ナノ粒子含有層3中及び銀ナノ粒子層5中の総銀量を変えることで、銀ナノ粒子積層膜6の色を変化させることができる。
In addition, FIG. 11 shows Example 4, FIG. 12 shows Example 6, and FIG. It is a scanning electron microscope image of each of the
As described above, in each silver nanoparticle laminated
以上説明したように、本発明における銀ナノ粒子を含む積層膜は、銀ナノ粒子特有の光学特性を有する機能膜を作製可能であり、用途に応じて色を変えることができる。 As described above, the layered film containing silver nanoparticles in the present invention can produce a functional film having optical properties peculiar to silver nanoparticles, and the color can be changed depending on the application.
1 …基材
2 …下地層
2a…下地層用組成物
3 …銀ナノ粒子含有層
3a…銀ナノ粒子含有分散液
5 …銀ナノ粒子層
5a…銀ナノ粒子分散液
6 …銀ナノ粒子積層膜
7 …銀ナノ粒子積層体
IF…界面
REFERENCE SIGNS
Claims (15)
前記銀ナノ粒子積層膜に含まれる前記銀ナノ粒子の少なくとも一部は、前記銀ナノ粒子積層膜の表層に、前記銀ナノ粒子積層膜の表面に沿って層状に凝集しており、
前記銀ナノ粒子積層膜の前記基材側が呈色し、
前記銀ナノ粒子積層膜の表面に沿って層状に凝集した前記銀ナノ粒子の厚みは、10nm以上120nm以下の範囲内であり、
前記銀ナノ粒子積層膜は、前記基材上に形成され、前記銀ナノ粒子を含む銀ナノ粒子含有層と、前記銀ナノ粒子含有層上に形成された銀ナノ粒子層とを備え、
前記銀ナノ粒子含有層に含まれる前記銀ナノ粒子の少なくとも一部は、前記銀ナノ粒子含有層の表層に、前記銀ナノ粒子含有層の表面に沿って層状に凝集しており、
前記銀ナノ粒子の平均一次粒子径(D50)は、1nm以上30nm以下の範囲内であり、
前記銀ナノ粒子含有層は、分子内に少なくとも1個以上のカルボキシ基と1個以上の重合性不飽和二重結合とを有する化合物をさらに含むことを特徴とする銀ナノ粒子積層体。 A silver nanoparticle laminated film containing silver nanoparticles is provided on a substrate,
At least part of the silver nanoparticles contained in the silver nanoparticle multilayer film are aggregated in a layer along the surface of the silver nanoparticle multilayer film on the surface layer of the silver nanoparticle multilayer film,
The substrate side of the silver nanoparticle multilayer film is colored ,
The thickness of the silver nanoparticles aggregated in layers along the surface of the silver nanoparticle laminated film is in the range of 10 nm or more and 120 nm or less,
The silver nanoparticle laminated film is formed on the substrate and comprises a silver nanoparticle-containing layer containing the silver nanoparticles and a silver nanoparticle layer formed on the silver nanoparticle-containing layer,
At least part of the silver nanoparticles contained in the silver nanoparticle-containing layer are aggregated in a layer along the surface of the silver nanoparticle-containing layer on the surface of the silver nanoparticle-containing layer,
The average primary particle size (D50) of the silver nanoparticles is in the range of 1 nm or more and 30 nm or less,
A silver nanoparticle laminate, wherein the silver nanoparticle-containing layer further contains a compound having at least one or more carboxy groups and one or more polymerizable unsaturated double bonds in the molecule.
前記銀ナノ粒子積層膜に含まれる前記銀ナノ粒子の少なくとも一部は、前記銀ナノ粒子積層膜の表層に、前記銀ナノ粒子積層膜の表面に沿って層状に凝集しており、
前記銀ナノ粒子積層膜の前記基材側が呈色し、
前記銀ナノ粒子の平均一次粒子径(D50)は、1nm以上30nm以下の範囲内であり、
前記銀ナノ粒子の表面は、複数の保護分子により覆われており、
前記銀ナノ粒子の表面を覆っている前記複数の保護分子のうち最も多い分子は、1級アミノ基と3級アミノ基とを有するアルキルジアミンであり、
前記銀ナノ粒子積層膜は、前記基材上に形成され、前記銀ナノ粒子を含む銀ナノ粒子含有層と、前記銀ナノ粒子含有層上に形成された銀ナノ粒子層とを備え、
前記銀ナノ粒子含有層に含まれる前記銀ナノ粒子の少なくとも一部は、前記銀ナノ粒子含有層の表層に、前記銀ナノ粒子含有層の表面に沿って層状に凝集しており、
前記銀ナノ粒子含有層は、分子内に少なくとも1個以上のカルボキシ基と1個以上の重合性不飽和二重結合とを有する化合物をさらに含むことを特徴とする銀ナノ粒子積層体。 A silver nanoparticle laminated film containing silver nanoparticles is provided on a substrate,
At least part of the silver nanoparticles contained in the silver nanoparticle multilayer film are aggregated in a layer along the surface of the silver nanoparticle multilayer film on the surface layer of the silver nanoparticle multilayer film,
The substrate side of the silver nanoparticle multilayer film is colored ,
The average primary particle size (D50) of the silver nanoparticles is in the range of 1 nm or more and 30 nm or less,
The surface of the silver nanoparticles is covered with a plurality of protective molecules,
the most abundant molecule among the plurality of protective molecules covering the surface of the silver nanoparticles is an alkyldiamine having a primary amino group and a tertiary amino group;
The silver nanoparticle laminated film is formed on the substrate and comprises a silver nanoparticle-containing layer containing the silver nanoparticles and a silver nanoparticle layer formed on the silver nanoparticle-containing layer,
At least part of the silver nanoparticles contained in the silver nanoparticle-containing layer are aggregated in a layer along the surface of the silver nanoparticle-containing layer on the surface of the silver nanoparticle-containing layer,
A silver nanoparticle laminate, wherein the silver nanoparticle-containing layer further contains a compound having at least one or more carboxy groups and one or more polymerizable unsaturated double bonds in the molecule.
前記銀ナノ粒子積層膜に含まれる前記銀ナノ粒子の少なくとも一部は、前記銀ナノ粒子積層膜の表層に、前記銀ナノ粒子積層膜の表面に沿って層状に凝集しており、
前記銀ナノ粒子積層膜の前記基材側が呈色し、
前記銀ナノ粒子積層膜は、前記基材上に形成され、前記銀ナノ粒子を含む銀ナノ粒子含有層と、前記銀ナノ粒子含有層上に形成された銀ナノ粒子層とを備え、
前記銀ナノ粒子含有層は、分子内に少なくとも1個以上のカルボキシ基と1個以上の重合性不飽和二重結合とを有する化合物をさらに含み、
前記銀ナノ粒子含有層内における、前記銀ナノ粒子の質量(W Ag )と、前記分子内に少なくとも1個以上のカルボキシ基と1個以上の重合性不飽和二重結合とを有する化合物の質量(W C )との混合質量割合(W Ag /W C )は、1/70以上1/10以下の範囲内であり、
前記銀ナノ粒子含有層に含まれる前記銀ナノ粒子の少なくとも一部は、前記銀ナノ粒子含有層の表層に、前記銀ナノ粒子含有層の表面に沿って層状に凝集しており、
前記銀ナノ粒子の平均一次粒子径(D50)は、1nm以上30nm以下の範囲内であることを特徴とする銀ナノ粒子積層体。 A silver nanoparticle laminated film containing silver nanoparticles is provided on a substrate,
At least part of the silver nanoparticles contained in the silver nanoparticle multilayer film are aggregated in a layer along the surface of the silver nanoparticle multilayer film on the surface layer of the silver nanoparticle multilayer film,
The substrate side of the silver nanoparticle multilayer film is colored ,
The silver nanoparticle laminated film is formed on the substrate and comprises a silver nanoparticle-containing layer containing the silver nanoparticles and a silver nanoparticle layer formed on the silver nanoparticle-containing layer,
The silver nanoparticle-containing layer further comprises a compound having at least one or more carboxyl groups and one or more polymerizable unsaturated double bonds in the molecule,
In the silver nanoparticle-containing layer, the mass of the silver nanoparticles (W Ag ) and the mass of the compound having at least one or more carboxyl groups and one or more polymerizable unsaturated double bonds in the molecule (W C ) and the mixed mass ratio (W Ag /W C ) is in the range of 1/70 or more and 1/10 or less,
At least part of the silver nanoparticles contained in the silver nanoparticle-containing layer are aggregated in a layer along the surface of the silver nanoparticle-containing layer on the surface of the silver nanoparticle-containing layer,
A silver nanoparticle laminate, wherein the average primary particle diameter (D50) of the silver nanoparticles is in the range of 1 nm or more and 30 nm or less .
CH2=C(-R)-COO-CH2CH2OCO-(CH2)n-COOH ・・・(1)
(式(1)中、Rは水素原子あるいはメチル基を示し、nは2から6の整数を示す) 4. The compound having at least one or more carboxy groups and one or more polymerizable unsaturated double bonds in the molecule is a compound represented by formula ( 1 ). The silver nanoparticle laminate according to any one of .
CH2 =C(-R)-COO - CH2CH2OCO-( CH2 ) n - COOH (1)
(In formula (1), R represents a hydrogen atom or a methyl group, and n represents an integer of 2 to 6)
前記分子内に少なくとも1個以上のカルボキシ基と1個以上の重合性不飽和二重結合を有する化合物は、前記銀ナノ粒子含有層内に70質量%以上含まれていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の銀ナノ粒子積層体。 The carboxy group of the compound having at least one or more carboxy groups and one or more polymerizable unsaturated double bonds in the molecule is succinic acid,
70% by mass or more of the compound having at least one carboxyl group and one or more polymerizable unsaturated double bonds in the molecule is contained in the silver nanoparticle-containing layer. The silver nanoparticle laminate according to any one of claims 1 to 5 .
前記銀ナノ粒子含有層上に、前記銀ナノ粒子含有層よりも前記銀ナノ粒子の粒子密度が高い銀ナノ粒子層を形成する工程と、を有し、
前記銀ナノ粒子含有層に含まれる前記銀ナノ粒子の少なくとも一部は、前記銀ナノ粒子含有層の表層に、前記銀ナノ粒子含有層の表面に沿って層状に凝集しており、
前記銀ナノ粒子の平均一次粒子径(D50)は、1nm以上30nm以下の範囲内であり、
前記銀ナノ粒子含有層は、分子内に少なくとも1個以上のカルボキシ基と1個以上の重合性不飽和二重結合とを有する化合物をさらに含むことを特徴とする銀ナノ粒子積層体の製造方法。 Forming a silver nanoparticle-containing layer containing silver nanoparticles on a substrate;
forming a silver nanoparticle layer having a higher particle density of the silver nanoparticles than the silver nanoparticle-containing layer on the silver nanoparticle-containing layer ;
At least part of the silver nanoparticles contained in the silver nanoparticle-containing layer are aggregated in a layer along the surface of the silver nanoparticle-containing layer on the surface of the silver nanoparticle-containing layer,
The average primary particle size (D50) of the silver nanoparticles is in the range of 1 nm or more and 30 nm or less,
A method for producing a silver nanoparticle laminate, wherein the silver nanoparticle-containing layer further contains a compound having at least one or more carboxyl groups and one or more polymerizable unsaturated double bonds in the molecule. .
前記銀ナノ粒子含有層を形成した後、前記銀ナノ粒子含有層上に、前記銀ナノ粒子含有層よりも前記銀ナノ粒子の粒子密度が高い銀ナノ粒子層を形成し、
前記銀ナノ粒子含有層に含まれる前記銀ナノ粒子の少なくとも一部は、前記銀ナノ粒子含有層の表層に、前記銀ナノ粒子含有層の表面に沿って層状に凝集しており、
前記銀ナノ粒子の平均一次粒子径(D50)は、1nm以上30nm以下の範囲内であり、
前記銀ナノ粒子含有層は、分子内に少なくとも1個以上のカルボキシ基と1個以上の重合性不飽和二重結合とを有する化合物をさらに含むことを特徴とする銀ナノ粒子積層体。 Forming a silver nanoparticle-containing layer containing silver nanoparticles on a substrate,
After forming the silver nanoparticle-containing layer, forming a silver nanoparticle layer having a higher particle density of the silver nanoparticles than the silver nanoparticle-containing layer on the silver nanoparticle-containing layer ,
At least part of the silver nanoparticles contained in the silver nanoparticle-containing layer are aggregated in a layer along the surface of the silver nanoparticle-containing layer on the surface of the silver nanoparticle-containing layer,
The average primary particle size (D50) of the silver nanoparticles is in the range of 1 nm or more and 30 nm or less,
A silver nanoparticle laminate, wherein the silver nanoparticle-containing layer further contains a compound having at least one or more carboxy groups and one or more polymerizable unsaturated double bonds in the molecule.
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