TWI707923B - 金屬奈米粒子水分散液 - Google Patents

Abstract

本發明採用含有金屬奈米粒子(X)及有機化合物之複合體、非離子性界面活性劑(Z)之金屬奈米粒子水分散液。又，更佳為採用如請求項1所載之金屬奈米粒子水分散液，其中該有機化合物(Y)為具有陰離子性官能基之有機化合物(Y1)。再者，提供一種金屬奈米粒子水分散液，其中該具有陰離子性官能基之有機化合物(Y1)為含有具有選自包含羧基、磷酸基、亞磷酸基、磺酸基、亞磺酸基及次磺酸基之群組中之1種以上之陰離子性官能基的(甲基)丙烯酸系單體之單體混合物(I)之聚合物(Y2)。該金屬奈米粒子水分散液係能夠降低對於保存容器、製程中所使用之儲液槽、治具、裝置等的附著性。

Description

金屬奈米粒子水分散液

本發明係關於抑制對於保存容器、製程中所使用之儲液槽、治具(jig)、裝置等之接液部之附著的金屬奈米粒子水分散液。

金屬奈米粒子係利用分散劑使活性表面安定化之奈米等級的金屬粒子，現正著眼於針對利用低溫下之融著(fusion)現象的顯現導電性、利用比表面積大之抗菌、催化劑用途上的應用發展。尤其是在工業上具有較大優點，其係藉由依使金屬奈米粒子分散於液中之狀態而提供，則能以印刷、塗布、吸附等簡單的方法，即可對於標的物之各種基材上，於低溫製程中形成金屬皮膜、賦予觸媒金屬。

以印刷、塗布、吸附等方法而在各種基材上形成金屬皮膜或賦予觸媒金屬時所使用之金屬奈米粒子，係被要求在水中要保持長時間安定之均勻分散狀態，且在導電、抗菌、觸媒之任一用途上也會被要求，附著於基材上之後，金屬奈米粒子表面仍要屬活性。因此，作為吸附在金屬奈米粒子表面之分散劑，可使用難以脫離之可賦予高分散性之高分子分散劑，且藉由儘量減少 其使用量，而謀求分散安定性與活性的兼具(例如，參照專利文獻1)。又，使用此高分子分散劑之金屬奈米粒子也可當作為無電解鍍敷之觸媒而使用(例如，參照專利文獻2)。

然而，就習知所報告之此類金屬奈米粒子之水分散液的技術來說，雖有揭示關於分散液單獨之機能、安定性的內容，但是關於在製程上使用時的課題方面，則未有充分揭示，在保存容器、裝置之儲液槽、塗布/印刷/鍍敷製程等中所使用之治具、裝置等之接液部上，會有金屬奈米粒子附著在不想被附著處的問題。接液部上之不必要的附著，因為會消耗掉附著之金屬奈米粒子，而除了會浪費高價材料之外，還會使液中金屬奈米粒子之濃度降低，或在接液部所附著、聚集之金屬奈米粒子聚集體再剝落而混入液中等，引發分散液之性能降低。因此，為了要防止性能降低，就會產生頻繁清洗裝置之儲液槽、治具、裝置等需要，而有清洗循環縮短，製程效率降低，或被金屬所污染之裝置、治具污染到基材之問題。

又，通常在金屬奈米粒子之水分散液中，會藉由使用分散劑來調整金屬奈米粒子之表面電荷，提高在水中的分散性。然而，於製程中，當離子化合物從所使用之基材等混入到分散液中時，會包圍金屬奈米粒子，而藉由分散劑所形成之電雙層變薄，源自於電荷的排斥力降低，有導致朝向不欲被附著處的附著性更為增加的情形。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特許第4697356號公報

[專利文獻2]日本特許第5648232號公報

本發明所欲解決之課題係提供一種金屬奈米粒子水分散液，其能夠降低對於保存容器、製程中所使用之儲液槽、治具、裝置等之接液部的附著性。

本發明者等係為了解決上述課題而經過仔細研究後，結果發現到藉由使用添加有非離子性界面活性劑之金屬奈米粒子水分散液，而能夠解決上述課題，進而完成本發明。

亦即，本發明係提供一種金屬奈米粒子水分散液，其特徵為，含有金屬奈米粒子(X)及有機化合物(Y)之複合體、非離子性界面活性劑(Z)。

本發明之金屬奈米粒子水分散液因為可以維持高表面活性，因而即便是在將分散劑量減少至不會產生聚集的最小量之情形下，或即便是在離子性化合物已混入該分散液中的情形下，也能夠抑制金屬奈米粒子附著於保存容器、製程中所使用之儲液槽、治具、裝置等上，所以亦可抑制高價金屬奈米粒子之浪費性消耗、因 附著所導致之濃度降低、及已附著聚集之金屬奈米粒子再次剝落而混入到液中所導致之分散液性能降低。又，依此而可減少保存容器、儲液槽、治具、裝置等的污染，能延長該等之清洗循環，進而可以降低製程成本。另外，由於可抑制附著於保存容器、儲液槽、治具、裝置等，故而能夠抑制已附著之金屬奈米粒子轉印至基材上，同時提高製品的良率。

[圖1]照片左側的試料板是實施例1的，照片右側的試料板是比較例1的。

[圖2]照片左側的試料板是實施例2的，照片右側的試料板是比較例2的。

[實施發明之形態]

本發明之金屬奈米粒子水分散液含有金屬奈米粒子(X)及有機化合物(Y)之複合體、非離子性界面活性劑(Z)。

作為構成該金屬奈米粒子(X)之金屬，例如可列舉出銀、銅、鈀的單體、或該等之合金等。又，作為該金屬奈米粒子(X)可列舉出銀芯銅殼粒子、銅殼銀芯粒子、銀的一部分被鈀取代之粒子、銅的一部分被鈀取代之粒子等。該等之金屬或合金可使用1種或合併使用2種以上。該等之金屬或合金只要因應目的而適當選擇即可，但在以形成配線、導電性層之目的而使用時，較佳為 銀、銅，基於觸媒機能的觀點，較佳為銀、銅、鈀。又，基於成本的觀點，較佳為銀、銅、該等之合金、局部取代體、或該等之混合物。

該金屬奈米粒子(X)之形狀，只要在不會妨礙在水性介質中之分散安定性，則未特別受到限定，可因應目的而適當選擇各種形狀的奈米粒子。具體而言，可列舉出球狀、多面體狀、板狀、棒狀及該等組合形狀的粒子。作為該金屬奈米粒子(X)，可使用單一形狀者，或者是混合複數種形狀者來使用。又，該等形狀中，從分散安定性的觀點來看，較佳為球狀或多面體狀的粒子。

構成該金屬奈米粒子(X)之金屬係由於在水性分散介質中可長時間安定保持均勻的分散狀態，所以可當作為在金屬奈米粒子(X)表面上吸附作為分散劑之有機化合物(Y)之金屬奈米粒子(X)及有機化合物(Y)的複合體來使用。該有機化合物(Y)係可因應目的而適當選擇來使用，基於保存安定性的觀點，較佳為具有陰離子性官能基之化合物(Y1)。

該具有陰離子性官能基之化合物(Y1)係在分子中具有陰離子性官能基1種以上之化合物。又，在不會妨礙到分散安定性的前提下，亦可使用在分子中還具有陰離子性官能基以外的陽離子性官能基的化合物。該具有陰離子性官能基之化合物(Y1)係可使用1種，也可合併使用2種以上。

作為該具有陰離子性官能基之化合物(Y1)，從兼具在水性分散介質中之長期安定性、賦予在基材上 後之金屬奈米粒子表面之活性保持的觀點來看，特佳的是含有具有選自包含羧基、磷酸基、亞磷酸基、磺酸基、亞磺酸基及次磺酸(sulfenic acid)基之群組中之1種以上之陰離子性官能基的(甲基)丙烯酸系單體之單體混合物(I)之聚合物(Y2)。

又，該聚合物(Y2)係可為單聚物，也可為共聚物。又，在是共聚物時，可以是無規聚合，亦可是嵌段聚合。

又，該聚合物(Y2)係因為具有選自包含羧基、磷酸基、亞磷酸基、磺酸基、亞磺酸基及次磺酸基之群組中之1種以上之陰離子性官能基，所以在具有經由雜原子所具有之非共有電子對而吸附於金屬奈米粒子(X)之機能的同時，對金屬奈米粒子(X)表面賦予負電，故可藉由粒子間的電荷排斥而防止膠體粒子的聚集，能夠使聚合物(Y2)及金屬奈米粒子(X)之複合體穩定地分散於水中。

因為可以進一步提升對於金屬奈米粒子(X)的吸附與於水分散液中之分散安定性，所以該聚合物(Y2)較佳為在1分子中具有3個以上陰離子性官能基者。

又，因為可以進一步提升對於金屬奈米粒子(X)的吸附與於水分散液中之分散安定性，所以該聚合物(Y2)之重量平均分子量較佳為3,000~20,000之範圍，更佳為4,000~8,000之範圍。

又，當將聚乙二醇鏈等聚氧化烯(polyoxyalkylene)鏈導入至該聚合物(Y2)中時，在顯現出 因電荷所導致之排斥力的同時，可利用立體排斥效果所致之膠體保護作用，進一步提高分散安定性，故較佳。

例如，在該單體混合物(I)中使具有聚乙二醇鏈之(甲基)丙烯酸系單體與該具有陰離子性基之(甲基)丙烯酸系單體等予以共聚，而可輕易得到具有聚乙二醇鏈之該聚合物(Y2)。

尤其是使用具有乙二醇之平均單元數20以上之聚乙二醇鏈的(甲基)丙烯酸系單體來進行聚合之該聚合物(Y2)係使貴金屬(尤其是銀、銅)之奈米粒子安定化之能力高，會成為適當的保護劑，故佳。此類具有陰離子性基與聚乙二醇鏈之聚合物的合成可藉由例如日本特許第4697356號公報、日本特開2010-209421號公報等上所載之方法而輕易進行。

就該具有乙二醇之平均單元數20以上之聚乙二醇鏈的(甲基)丙烯酸系單體之重量平均分子量而言，較佳為1,000~2,000之範圍。當重量平均分子量在此範圍時，與金屬奈米粒子(X)之複合體的水分散性變得更良好。

作為具有磷酸基與聚乙二醇鏈之聚合物(Y2)之更具體的合成方法，例如，可列舉出使用聚合起始劑(例如，油溶性偶氮聚合起始劑「V-59」)使市售的2-甲基丙烯醯基氧基磷酸酯(例如，共榮社化學股份有限公司製「light ester P-1M」)、與市售的具有聚乙二醇鏈之甲基丙烯酸酯單體(例如，日油股份有限公司製「blemmer PME-1000」)進行共聚的方法。

此時，當具有磷酸基之(甲基)丙烯酸酯單體之比率在單體混合物(I)中小於30質量%時，可抑制與保護金屬奈米粒子(X)無關之具有聚乙二醇鏈之(甲基)丙烯酸系單體的單聚物等副產物產生，提升所得到之聚合物(Y2)所導致之分散安定性。

該單體混合物(I)係亦可包含除了具有陰離子性基之(甲基)丙烯酸酯單體、具有聚乙二醇鏈之(甲基)丙烯酸酯單體以外之第3聚合性單體。此時，在第3聚合性單體為疏水性單體時，因為可維持良好的水分散性，所以其使用量係相對於具有聚乙二醇鏈之(甲基)丙烯酸系單體100質量份而以20質量份以下為佳，更佳為10質量份以下。另外，在第3聚合性單體不是疏水性單體時，則不限定於此範圍。

如上所述，聚合物(Y2)之重量平均分子量較佳為3,000~20,000之範圍，但在合併使用具有聚乙二醇鏈之(甲基)丙烯酸酯單體的情形下，經由聚合反應所得到之聚合物(Y2)係變得具有分子量分布。由重量平均分子量越小者，越不會包含源自具有聚乙二醇鏈之(甲基)丙烯酸酯單體之結構者，所以會變得不會對於將與金屬奈米粒子(X)之複合體分散在水性介質時之分散安定性有所貢獻，故就此觀點來說，聚合物(Y2)之重量平均分子量更佳為4,000以上。反之，當重量平均分子量變大時，基於容易引起與金屬奈米粒子(X)之複合體的粗大化、容易在觸媒液中產生沉澱的觀點，聚合物(Y2)之重量平均分子量更佳為8,000以下。

為了要將該聚合物(Y2)之重量平均分子量調整到上述範圍內，可使用公知文獻(例如，日本特開2010-209421號公報等)中所載之鏈轉移劑，也可以不使用鏈轉移劑而經由聚合條件來加以控制。

作為本發明之金屬奈米粒子水分散液中所使用之複合體，能夠使用將該聚合物(Y2)當作為膠體保護劑所製造出之與銀、銅、鈀等之金屬奈米粒子(X)之複合體。

又，作為在本發明之金屬奈米粒子水分散液中所使用之複合體的調製方法，例如，可列舉出在將該聚合物(Y2)溶解或分散於水性介質之後，於其中添加硝酸銀、乙酸銅、硝酸鈀等金屬化合物，添加因應需要之錯化劑，作成為均勻分散體後，混合還原劑，藉以將該金屬化合物還原，經還原過之金屬成為奈米尺寸粒子(具有奈米等級之大小的微粒子)的同時，得到作為與該聚合物(Y2)複合而成之金屬奈米粒子(X)之水性分散體的方法。另外，在使用錯化劑時，也可以與還原劑同時混合。

本發明之金屬奈米粒子水分散液係基於有利於配線、導電層形成之在低溫下的融著性、及觸媒活性的觀點，較佳的是該金屬奈米粒子(X)之平均粒徑為0.5~100nm之範圍的金屬奈米粒子(X)與該有機化合物(Y)之複合體可分散於水性分散介質中。

另外，金屬奈米粒子(X)之平均粒徑可藉由穿透型電子顯微鏡照片來推測，其100個的平均值在0.5~ 100nm之範圍者係例如可藉由前述日本特許第4697356號公報、日本特開2010-209421號公報等中所記載之方法而輕易得到。如此所得到之金屬奈米粒子(X)係由該聚合物(Y2)所保護，1個1個獨立存在，可於水性分散介質中安定分散。

該金屬奈米粒子(X)之平均粒徑係可藉由金屬化合物之種類、成為膠體保護劑之該有機化合物(Y)之分子量、化學結構及使用量、錯化劑或還原劑之種類及使用量、還原反應時之溫度等而輕易地加以控制，關於該等，只要參照上述專利文獻等中所載實施例即可。

又，作為該有機化合物(Y)與金屬奈米粒子(X)之複合體中之該有機化合物(Y)的含有比率，較佳為1~30質量%，更佳為2~20質量%。亦即，該複合體係金屬奈米粒子(X)佔其質量的大部分，適合使用在配線、導線層形成、各種觸媒用途上。

尤其是該金屬奈米粒子(X)為由該聚合物(X-2)所保護之複合體係在水性介質(亦即，水、可與水相溶之有機溶劑的混合溶劑)中，可在0.01~70質量%左右的範圍進行分散，於沒有雜質混入的條件下，在室溫(~25℃)中可穩定地保存數個月左右而不會聚集。

本發明之金屬奈米粒子水分散液係除了該聚合物(X)與該金屬奈米粒子(Y)之複合體之外，還以非離子性界面活性劑(Z)為必要成分。

作為非離子性界面活性劑(Z)，可使用一般的界面活性劑，例如，可列舉出甘油脂肪酸酯、山梨醇酐 脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、脂肪醇乙氧酯、聚氧化烯烷基苯基醚(polyoxyalkylene alkyl phenyl ether)、聚氧乙烯芳基苯基醚等。

藉由將該非離子性界面活性劑(Z)添加到本發明之金屬奈米粒子水分散液中，則可抑制金屬奈米粒子附著至該液所接觸之保存容器、儲液槽、治具、裝置等。

作為該非離子性界面活性劑(Z)之使用量，相對於該複合體100質量份，較佳為1~100質量份之範圍，更佳為1~20質量之範圍。另外，該非離子性界面活性劑(Z)係可預先加入至該金屬奈米粒子(X)與該有機化合物(Y)之複合體的水分散液中，也可在使用該複合體之水分散液前加入。

本發明之金屬奈米粒子水分散液係可直接使用、當作配線、導電層形成用之油墨或塗布液、或當作無電解鍍敷用觸媒液來使用，亦可使用將剩餘的錯化劑、還原劑或當作原料來使用之金屬化合物中所含有之對離子等經單獨或組合2種以上之超過濾法、沉澱法、離心分離、減壓蒸餾、減壓乾燥等之各種純化法的純化步驟者，進而可使用於純化步驟後改變濃度(不揮發成分)、水性介質而重新調製為新的分散體。在以電子電路形成等安裝用途為目的而使用時，較佳為使用經該經純化步驟的水性介質。另外，較佳的是該純化步驟可在調製該複合體之水分散液之後進行，其後，添加該非離子性界面活性劑(Z)。

將本發明之金屬奈米粒子水分散液當作為油墨、塗布液而使用於配線、導電層形成用途上時，水性分散體中之該複合體濃度(不揮發成分的濃度)較佳為0.5~40質量%之範圍，更佳為1~30質量%之範圍。

將本發明之金屬奈米粒子水分散液當作為油墨、塗布液而使用於配線、導電層形成用途上時，作為將該金屬奈米粒子(X)及有機化合物(Y)之複合體賦予至基材上的方法，未特別受到限制，只要根據所使用之基材形狀、尺寸、剛柔程度等而適當選擇公知慣用之各種的印刷、塗布手法即可。具體而言，可列舉出凹版印刷(gravure)法、膠版印刷(offset)法、凹版印刷膠版印刷(gravure offset)法、凸版法、凸版反轉法、柔版法、墊片(pad)法、篩網法、微觸法、逆向法、氣刮刀(air doctor)塗法、刮刀(blade)塗法、氣刀(air knife)塗法、擠壓塗法、含浸塗法、轉輥塗法、吻合塗法、澆鑄塗法、噴灑塗法、噴墨塗法、模塗法、旋塗法、棒塗法等。

將該複合體印刷或塗布在基材上，將該複合體賦予至基材上，進行配線、導電層形成的情形下，可藉由將已印刷或塗布過之基材予以乾燥、燒成，而直接進行配線、導電層形成，也可進一步進行無電解或電解鍍敷處理。

又，本發明之金屬奈米粒子水分散液係可當作在浸漬處理之一般的鍍敷處理步驟中所使用之無電解鍍敷用觸媒液而使用。於將本發明之金屬奈米粒子水分散液當作無電解鍍敷用觸媒液來使用時，基於確保對於 被鍍敷物的吸附量，且使鍍膜與被鍍敷物的密接性良好的原因，金屬奈米粒子水分散液中之該複合體濃度(不揮發成分濃度)較佳為0.05~5g/L之範圍，當考量到經濟性時，更佳為0.1~2g/L之範圍。

藉由上述方法，其表面上附著有本發明之金屬奈米粒子水分散液中之該複合體的被鍍敷物係可藉由施行公知無電解鍍敷處理，而在其表面上形成金屬皮膜。

作為在本發明之金屬奈米粒子水分散液中所使用之水性介質，可列舉出單只有水、與可與水相溶之有機溶劑的混合溶媒。作為該有機溶媒，只要.是不會損害到複合體之分散安定性、被鍍敷物不會受到非必要的損傷的話，則可以無特別限制地選擇。作為該有機溶媒之具體例，可列舉出甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮等。該等有機溶媒係可以使用1種，也可以合併使用2種以上。

該水性介質中，該有機溶媒的混合比例係基於該複合體之分散安定性來說，較佳為50質量%以下，基於鍍敷步驟之便利性的觀點來說，更佳為30質量%以下。

作為使用本發明之金屬奈米粒子水分散液，而賦予該金屬奈米粒子(X)及該有機化合物(Y)之複合體的基材，並未特別受到限定，例如其素材可為將玻璃纖維強化環氧、環氧系絕緣材、聚醯亞胺、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚碳酸酯、液晶聚合物(LCP)、環烯烴聚合物(COP)、聚醚醚酮(PEEK) 、聚苯硫(PPS)等之塑膠、玻璃、陶瓷、金屬氧化物、金屬、紙、合成或天然纖維等之材質以1種或組合複數種而成者，其形狀可為板狀、薄膜狀、布狀、纖維狀、試管狀等之任一者。

本發明之金屬奈米粒子水分散液係可利用印刷、塗布、浸漬等簡單的方法來對基材上賦予金屬奈米粒子與有機化合物之複合體，藉此，可形成配線、導電層等，又，可當作為無電解鍍敷用之觸媒液而適當使用。

又，本發明之金屬奈米粒子水分散液係在對基材賦予該金屬奈米粒子(X)與該有機化合物(Y)之複合體時，可抑制金屬基材表面之腐蝕所造成的性能降低、外觀不佳。因此，於使用金屬基板或基材上具有配線、導電層等之金屬的基材時，可發揮特優效果。

[實施例]

以下，透過實施例來詳細說明本發明，但本發明不受這些實施例限定。

[試料分析]

試料分析係採用以下裝置來實施。穿透型電子顯微鏡(TEM)觀察係以日本電子股份有限公司製「JEM-1400」來進行(調製例1)。

(合成例1：具有陰離子性官能基之聚合物(Y2-1)之合成)

對具備有溫度計、攪拌機及回流冷卻器之4口燒瓶加入甲基乙基酮(以下簡稱為「MEK」)32質量份及乙醇32 質量份，一邊於氮氣氣流下攪拌，一邊升溫至80℃。接著，分別耗費2小時滴加：磷氧乙基甲基丙烯酸酯(共榮社化學股份有限公司製「light ester P-1M」)20質量份、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(日油股份有限公司製「blemmer PME-1000」，分子量1,000)80質量份、3-硫醇基丙酸甲酯4.1質量份及MEK80質量份的混合物；聚合起始劑(和光純藥股份有限公司製「V-65」，2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈))0.5質量份及MEK5質量份的混合物。於滴加結束之後，每4小時添加2次聚合起始劑(日油股份有限公司製「PERBUTYL O」)0.3質量，在80℃下攪拌12小時。將水加入到所得到之樹脂溶液中，進行轉相乳化，於減壓去除溶劑之後，加水，調整濃度，藉以獲得不揮發成分76.8質量%之聚合物(Y2-1)的水溶液。此聚合物(Y2-1)係具有甲氧基羰基乙基硫基、磷酸基及聚乙二醇鏈者，其重量平均分子量(利用凝膠滲透層析所測得之聚苯乙烯換算值)為4,300，酸價為97.5mgKOH/g。

(調製例1：銀奈米粒子水分散液之調製)

將N,N二乙基羥基胺之85質量%的水溶液463g(4.41mol)、在合成例1所得到之聚合物(Y2-1)的水溶液30g(以(Y2-1)來計，為23g)及水1,250g混合，調製還原劑溶液。

又，將在合成例1所得到之聚合物(Y2-1)的水溶液15g(以(Y2-1)來計，為11.5g)溶解於水333g中，對此添加將硝酸銀500g(2.94mol)溶解於水833g中的溶液，充分攪拌。在室溫(25℃)下耗費2小時對此混合物滴加由上 所得到之還原劑溶液。利用膜濾器(細孔徑0.45微米)過濾所得到之反應混合物，使濾液在中空纖維型超過濾模組(DAICEN膜系統公司製「MOLSEP模組FB-02型」，截留分子量15萬)中循環，隨時添加對應於所流出濾液之量的水量，予以純化。在確認到濾液之導電度成為100μS/cm以下之後，中止注水，加以濃縮。藉由回收濃縮物，而可得到不揮發成分36.7質量%之含有銀奈米粒子之複合體的水分散液。利用動態光散射法所得到之複合體的平均粒徑為39nm，由穿透型電子顯微鏡(TEM)影像可預估為10~40nm。

接下來，加入離子交換水到由上所得到之不揮發成分36.7質量%之含有銀奈米粒子之複合體的水分散液中，以水分散液中之含有銀奈米粒子之複合體的含量成為10質量%的方式進行調製，得到銀奈米粒子水分散液。

[銀附著量之比較方法]

銀奈米粒子會著色，所以在附著於基材上時，會因為基材的著色而即便是少量也能夠依目視進行確認。因此，準備一定濃度之銀奈米粒子水分散液，將基材浸漬於此5分鐘之後，依目視觀察，根據著色的程度來比較銀附著的程度。

(實施例1)

在1L燒杯中加入1質量%聚氧乙烯(20)山梨醇酐單月桂酸酯水溶液5.0g及在調製例1所得到之10質量%銀奈米粒子水分散液5.0g，利用離子交換水990g進行稀釋。當 將聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯及玻璃之各個基材浸漬時，基材並未著色，銀奈米粒子係幾乎未附著。可確認到：藉由添加界面活性劑，能夠抑制銀奈米粒子對於基材的吸附。

(實施例2)

在1L燒杯中加入1質量%聚氧乙烯(23)月桂基醚水溶液5.0g及在調製例1所得到之10質量%銀奈米粒子水分散液5.0g，利用離子交換水490g進行稀釋。對此，添加作為離子化合物之使檸檬酸三鈉10g溶解於離子交換水490g中者。當將聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯及玻璃之各個基材浸漬時，基材並未著色，銀奈米粒子係幾乎未附著。可確認到：即便是在離子化合物大量存在的條件下，也能夠抑制銀奈米粒子對於基材的吸附。

(比較例1)

在1L燒杯中加入在調製例1所得到之10質量%銀奈米粒子水分散液5.0g，利用離子交換水995g進行稀釋。當將聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯及玻璃之各個基材浸漬時，可辨識到基材有著色，相較於實施例1及2，明顯可確認到銀奈米粒子大量附著。又，此著色係利用流水清洗也無法去除。

(比較例2)

在1L燒杯中加入在調製例1所得到之10質量%銀奈米粒子水分散液5.0g，利用離子交換水495g進行稀釋。對此，添加使檸檬酸三鈉10g溶解於離子交換水490g中者。當將聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯及玻璃之各個基材浸 漬時，可辨識到強烈著色，相較於比較例1，可確認到更大量之銀奈米粒子的附著。又，此著色係利用流水清洗也無法去除。

從上述實施例1~2及比較例1~2之結果可確認到以下事項。

就已添加有非離子性界面活性劑之本發明之銀奈米粒子水分散液(實施例1及2)來說，無論離子成分之有無，係可大幅度地抑制銀奈米粒子的吸附(附著)(圖1左側的試料板、圖2左側的試料板)。

另一方面，當將聚丙烯製試料板浸漬於並未添加非離子性界面活性劑之比較例1之銀奈米粒子水分散液中時可知，在5分鐘之短時間內，銀奈米粒子即會不可逆地附著在板表面上(圖1右側的試料板)。又，就並未添加非離子性界面活性劑而有添加離子成分之比較例2之銀奈米粒子水分散液而言，可確認到在相同的短時間內，附著有更多的銀奈米粒子(圖2右側的試料板)。

Claims (5)

1. 一種金屬奈米粒子水分散液，其係含有金屬奈米粒子(X)及有機化合物(Y)之複合體、非離子性界面活性劑(Z)之金屬奈米粒子水分散液，其特徵為，該有機化合物(Y)為具有陰離子性官能基之有機化合物(Y1)，該具有陰離子性官能基之有機化合物(Y1)為含有具有選自包含羧基、磷酸基、亞磷酸基、磺酸基、亞磺酸基及次磺酸基之群組中之1種以上之陰離子性官能基的(甲基)丙烯酸系單體之單體混合物(I)之聚合物(Y2)，該非離子性界面活性劑(Z)之使用量，相對於該金屬奈米粒子(X)及有機化合物(Y)之複合體100質量份，為1~100質量份之範圍。
2. 如請求項1之金屬奈米粒子水分散液，其中該單體混合物(I)中，含有具有乙二醇之平均單元數20以上之聚乙二醇鏈之(甲基)丙烯酸系單體。
3. 如請求項1或2之金屬奈米粒子水分散液，其中該聚合物(Y2)之重量平均分子量為3,000~20,000之範圍。
4. 如請求項1或2之金屬奈米粒子水分散液，其中該金屬奈米粒子(X)之金屬種類為銀、銅或鈀。
5. 如請求項1或2之金屬奈米粒子水分散液，其中該金屬奈米粒子(X)之自穿透型電子顯微鏡照片所求出之平均粒徑為0.5~100nm之範圍。

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