CN109195731B

CN109195731B - 金属纳米粒子水分散液

Info

Publication number: CN109195731B
Application number: CN201780030185.2A
Authority: CN
Inventors: 新林昭太; 深泽宪正
Original assignee: DIC Corp
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 2016-05-16
Filing date: 2017-05-11
Publication date: 2021-07-06
Anticipated expiration: 2037-05-11
Also published as: JPWO2017199832A1; WO2017199832A1; KR20190003712A; JP6431988B2; KR102201639B1; CN109195731A

Abstract

本发明使用一种金属纳米粒子水分散液，其含有金属纳米粒子(X)与有机化合物(Y)的复合体、和非离子性表面活性剂(Z)。另外，更优选使用上述有机化合物(Y)为具有阴离子性官能团的有机化合物(Y1)的、根据技术方案1所述的金属纳米粒子水分散液。进一步提供一种金属纳米粒子水分散液，其中，上述具有阴离子性官能团的有机化合物(Y1)为单体混合物(I)的聚合物(Y2)，所述单体混合物(I)含有具有选自羧基、磷酸基、亚磷酸基、磺酸基、亚磺酸基和次磺酸基中的1种以上的阴离子性官能团的(甲基)丙烯酸系单体。该金属纳米粒子水分散液能够降低对保存容器、工艺中使用的储液槽、夹具、装置等的附着性。

Description

金属纳米粒子水分散液

技术领域

本发明涉及一种对保存容器、工艺中使用的储液槽、夹具、装置等的液体接触部的附着得到了抑制的金属纳米粒子水分散液。

背景技术

金属纳米粒子是利用分散剂使活性的表面稳定化而得的纳米级别的金属粒子，在利用低温下的熔接现象表现导电性、利用大比表面积来抗菌、催化剂用途中的应用拓展受到了关注。特别是，工业上以使金属纳米粒子分散于液体中的状态来提供，从而能够通过印刷、涂布、吸附等简便方法在各种目标基材上形成利用低温工艺的金属皮膜，赋予催化剂金属，这是其显著的优点。

就用于通过印刷、涂布、吸附等方法在各种基材上形成金属皮膜或赋予催化剂金属的金属纳米粒子而言，要求在水中长期、稳定地保持均匀的分散状态，并且导电、抗菌、催化剂中的任一用途均要求在附着于基材后金属纳米粒子表面也为活性。因此，作为吸附于金属纳米粒子的表面的分散剂，通过使用不易脱离且能够赋予高分散稳定性的高分子分散剂，并且尽量减少其使用量，从而实现了分散稳定性与活性的兼顾(例如，参照专利文献1。)。另外，使用了该高分子分散剂的金属纳米粒子还可以作为非电解镀敷的催化剂来使用(例如，参照专利文献2。)。

但是，关于以往所报道的这种金属纳米粒子的水分散液的技术，虽然公开了单独为分散液的情况下的功能、稳定性，但并未充分公开在工艺中使用时的问题，而在保存容器、装置的储液槽、涂敷/印刷/镀敷工艺等中所使用的夹具、装置等的液体接触部，甚至连不希望附着的部分也附着有金属纳米粒子这一点已成为问题。液体接触部处的不必要的附着会由于附着而消耗金属纳米粒子，因而浪费昂贵的材料，进而引起分散液的性能下降，如液体中的金属纳米粒子浓度下降，或者附着和凝聚于液体接触部的金属纳米粒子凝聚体再度剥离而混入液体中等。因此，为了防止性能下降，需要频繁地洗涤装置的储液槽、夹具、装置等，洗涤周期缩短而使工艺效率变差，或者被金属污染的装置、夹具污染基材，这些已成为问题。

另外，通常，在金属纳米粒子的水分散液中使用分散剂来调整金属纳米粒子的表面电荷，提高在水中的分散性。但是，工艺中有时存在如下情况：当来自所使用的基材等的离子化合物混入分散液时，由包围金属纳米粒子的分散剂所形成的双电层变薄，导致基于电荷的斥力降低，对不需要部分(日语：不要部)的附着性进一步增加。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4697356号公报

专利文献2：日本专利第5648232号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种对保存容器、工艺中使用的储液槽、夹具、装置等的液体接触部的附着性得到了降低的金属纳米粒子水分散液。

用于解决问题的手段

本发明人等为了解决上述技术问题而进行了深入研究，结果发现，通过使用添加了非离子性表面活性剂的金属纳米粒子水分散液而能够解决上述技术问题，从而完成了本发明。

即，本发明提供一种金属纳米粒子水分散液，其特征在于，含有金属纳米粒子(X)与有机化合物(Y)的复合体、和非离子性表面活性剂(Z)。

发明效果

本发明的金属纳米粒子水分散液在即使为了维持高表面活性而将分散剂量减少到不发生凝聚的最小量时，以及在该分散液中混入有离子性化合物时，均能够抑制金属纳米粒子对保存容器、工艺中使用的储存槽、夹具、装置等的附着，因此还能够抑制昂贵的金属纳米粒子的白白消耗、由附着所致的浓度下降、以及附着并凝聚了的金属纳米粒子再度剥离而混入液体中所引起的分散液性能下降。另外，由此能够减少保存容器、储液槽、夹具、装置等的污染，能够延长它们的洗涤周期，因此还能够降低工艺成本。另外，由于抑制了对保存容器、储液槽、夹具、装置等的附着，因此能够抑制所附着的金属纳米粒子向基材上的转印，制品的成品率也得到提高。

附图说明

图1：照片的左侧的试样板为实施例1的试样板，照片的右侧的试样板为比较例1的试样板。

图2：照片的左侧的试样板为实施例2的试样板，照片的右侧的试样板为比较例2的试样板。

具体实施方式

本发明的金属纳米粒子水分散液含有金属纳米粒子(X)与有机化合物(Y)的复合体、和非离子性表面活性剂(Z)。

作为构成上述金属纳米粒子(X)的金属，可列举例如：银单质、铜单质、钯单质或它们的合金等。另外，作为上述金属纳米粒子(X)，还可列举：银芯铜壳粒子、铜壳银芯粒子、银的一部分被钯置换的粒子、铜的一部分被钯置换的粒子等。这些金属或合金可以使用1种，也可以组合使用两种以上。这些金属或合金根据目的适当选择即可，在出于形成布线、导电性层的目的而使用时，优选银、铜；从催化功能的观点出发，优选银、铜、钯。另外，从成本的观点出发，优选银、铜、它们的合金、部分置换体或它们的混合物。

关于上述金属纳米粒子(X)的形状，只要不抑制在水性介质中的分散稳定性，则没有特别限定，可以根据目的来适当选择各种形状的纳米粒子。具体而言，可列举球状、多面体状、板状、棒状和这些形状组合而成的形状的粒子。作为上述金属纳米粒子(X)，可以使用单一形状的粒子或将多种形状的粒子混合使用。另外，这些形状中，从分散稳定性的观点出发，优选球状或多面体状的粒子。

为了在水性的分散介质中长期、稳定地保持均匀的分散状态，构成上述金属纳米粒子(X)的金属以在金属纳米粒子(X)的表面吸附有作为分散剂的有机化合物(Y)的、金属纳米粒子(X)与有机化合物(Y)的复合体的形式来使用。上述有机化合物(Y)根据目的适当选择使用即可，从保存稳定性的观点出发，优选具有阴离子性官能团的化合物(Y1)。

上述具有阴离子性官能团的化合物(Y1)为在分子中具有1种以上阴离子性官能团的化合物。另外，只要不抑制分散稳定性，则也可以使用在分子中除了阴离子性官能团以外还具有阳离子性官能团的化合物。上述具有阴离子性官能团的化合物(Y1)可以使用1种，也可以组合使用两种以上。

作为上述具有阴离子性官能团的化合物(Y1)，从兼顾在水性分散介质中的长期稳定性与赋予到基材上之后保持金属纳米粒子表面的活性的观点出发，特别优选为单体混合物(I)的聚合物(Y2)，所述单体混合物(I)含有具有选自羧基、磷酸基、亚磷酸基、磺酸基、亚磺酸基和次磺酸基中的1种以上的阴离子性官能团的(甲基)丙烯酸系单体。

上述聚合物(Y2)可以是均聚物，也可以是共聚物。另外，在为共聚物时，可以是无规聚合，也可以是嵌段聚合。

上述聚合物(Y2)由于具有选自羧基、磷酸基、亚磷酸基、磺酸基、亚磺酸基、次磺酸基中的1种以上的阴离子性官能团，因而具有介由杂原子所具有的非共享电子对而吸附于金属纳米粒子(X)的功能，同时对金属纳米粒子(X)表面赋予负电荷，因此能够通过粒子间的电荷排斥来防止胶体粒子的凝聚，能够在水中稳定地分散聚合物(Y2)与金属纳米粒子(X)的复合体。

从能够进一步提高对金属纳米粒子(X)的吸附和在水分散液中的分散稳定性的角度出发，上述聚合物(Y2)优选为在1分子中具有3个以上阴离子性官能团的聚合物。

另外，从能够进一步提高对金属纳米粒子(X)的吸附和在水分散液中的分散稳定性的角度出发，上述聚合物(Y2)的重均分子量优选为3,000～20,000的范围，更优选为4,000～8,000的范围。

另外，当在上述聚合物(Y2)中导入聚乙二醇链等聚氧亚烷基链时，在通过电荷而表现出斥力的同时，能够利用由立体排斥效果所带来的胶体保护作用，进一步提高分散稳定性，因此是优选的。

例如，通过使作为上述单体混合物(I)的、具有聚乙二醇链的(甲基)丙烯酸系单体与上述具有阴离子性基团的(甲基)丙烯酸系单体等共聚，从而能够容易地得到具有聚乙二醇链的上述聚合物(Y2)。

特别是对于使用具有乙二醇的平均单元数为20以上的聚乙二醇链的(甲基)丙烯酸系单体来进行聚合而得的上述聚合物(Y2)而言，使贵金属、特别是银、铜的纳米粒子稳定的能力高，成为适合的保护剂而优选。这样的具有阴离子性官能团和聚乙二醇链的聚合物的合成例如可以通过日本特许第4697356号公报、日本特开2010-209421号公报等中记载的方法容易地进行。

作为上述的具有乙二醇的平均单元数为20以上的聚乙二醇链的(甲基)丙烯酸系单体的重均分子量，优选为1,000～2,000的范围。当重均分子量在该范围时，与金属纳米粒子(X)的复合体的水分散性变得更良好。

作为具有磷酸基和聚乙二醇链的聚合物(Y2)的更具体的合成方法，可列举例如：使用聚合引发剂(例如油溶性偶氮聚合引发剂“V-59”)将市售的2-甲基丙烯酰氧基磷酸酯(例如共荣社化学株式会社制“LIGHT ESTER P-1M”)和市售的具有聚乙二醇链的甲基丙烯酸酯单体(例如日油株式会社制“BLEMMER PME-1000”)进行共聚的方法。

此时，如果将具有磷酸基的(甲基)丙烯酸酯单体的比率设为小于单体混合物(I)中的30质量％，则抑制不参与金属纳米粒子(X)的保护的具有聚乙二醇链的(甲基)丙烯酸系单体的均聚物等副产物的产生，所得到的聚合物(Y2)所带来的分散稳定性提高。

上述单体混合物(I)可以含有除具有阴离子性基团的(甲基)丙烯酸系单体、具有聚乙二醇链的(甲基)丙烯酸系单体以外的第3聚合性单体。此时，当第3聚合性单体为疏水性单体时，从能够维持良好的水分散性的角度出发，其使用量相对于具有聚乙二醇链的(甲基)丙烯酸系单体100质量份而优选为20质量份以下，更优选为10质量份以下。需要说明的是，当第3聚合性单体不为疏水性单体时，并不受该范围限定。

如上所述，聚合物(Y2)的重均分子量优选为3,000～20,000的范围，在并用了具有聚乙二醇链的(甲基)丙烯酸系单体时，通过聚合反应而得到的聚合物(Y2)将会具有分子量分布。重均分子量越小，则越不含有来自具有聚乙二醇链的(甲基)丙烯酸系单体的结构，因此，对于使与金属纳米粒子(X)的复合体分散于水性介质时的分散稳定性没有帮助，因此，从该观点出发，聚合物(Y2)的重均分子量变成更优选4,000以上。相反，当重均分子量变大时，从容易引起与金属纳米粒子(X)的复合体的粗大化，催化剂液中容易产生沉淀的观点出发，聚合物(Y2)的重均分子量更优选为8,000以下。

为了将上述聚合物(Y2)的重均分子量调整到上述范围内，可以使用公知文献、例如日本特开2010-209421号公报等中记载的链转移剂，也可以不使用链转移剂而是通过聚合条件来控制。

作为本发明的金属纳米粒子水分散液中使用的复合体，可以使用将上述聚合物(Y2)作为胶体保护剂来制造的、与银、铜、钯等金属纳米粒子(X)的复合体。

另外，作为本发明的金属纳米粒子水分散液中使用的复合体的制备方法，例如可列举以下方法：使上述聚合物(Y2)溶解或分散于水性介质后，向其中添加硝酸银、乙酸铜、硝酸钯等金属化合物，根据需要添加络合剂而制成均匀的分散体，然后混合还原剂而将上述金属化合物还原，经还原的金属成为纳米尺寸粒子(具有纳米级别的大小的微粒)，同时得到与上述聚合物(Y2)复合的金属纳米粒子(X)的水性分散体。需要说明的是，在使用络合剂的情况下，也可以与还原剂同时混合。

从有利于布线、导电层形成的低温下的熔接性、以及催化活性的观点出发，本发明的金属纳米粒子水分散液优选为：在水性分散介质中分散有上述金属纳米粒子(X)的平均粒径在0.5～100nm的范围内的金属纳米粒子(X)与上述有机化合物(Y)的复合体的金属纳米粒子水分散液。

需要说明的是，金属纳米粒子(X)的平均粒径可通过透射型电子显微镜照片来估计，例如可通过上述日本特许第4697356号公报、日本特开2010-209421号公报等中记载的方法来容易地获得其100个的平均值为0.5～100nm的范围的金属纳米粒子。如此得到的金属纳米粒子(X)被上述聚合物(Y2)保护而每1个独立存在，能够在水性分散介质中稳定地分散。

上述金属纳米粒子(X)的平均粒径能够通过金属化合物的种类、成为胶体保护剂的上述有机化合物(Y)的分子量、化学结构和使用量、络合剂、还原剂的种类和使用量、还原反应时的温度等来容易地控制，关于这些，可以参照上述专利文献等中记载的实施例。

另外，作为上述有机化合物(Y)与金属纳米粒子(X)的复合体中的上述有机化合物(Y)的含有比率，优选为1～30质量％的范围，更优选为2～20质量％的范围。即，对于上述复合体来说，占据其大部分质量的是金属纳米粒子(X)时，从在配线、导线层的形成、各种催化剂用途中使用的方面考虑是适合的。

特别是，上述金属纳米粒子(X)被上述聚合物(X-2)保护而得的复合体在水性介质、即水或水与可相溶的有机溶剂的混合溶剂中能够以0.01～70质量％左右的范围进行分散，在没有杂质混入的条件下，在室温(～25℃)下数个月左右不发生凝聚，能够稳定地保存。

本发明的金属纳米粒子水分散液除了上述聚合物(X)与上述金属纳米粒子(Y)的复合体以外，非离子性表面活性剂(Z)也为必需成分。

作为非离子性表面活性剂(Z)，可以使用通常的表面活性剂，可列举例如：甘油脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、脂肪醇乙氧基化物、聚氧化烯烷基苯基醚、聚氧乙烯芳基苯基醚等。

通过将上述非离子性表面活性剂(Z)添加到本发明的金属纳米粒子水分散液中，从而能够抑制金属纳米粒子对该液体所接触的保存容器、储液槽、夹具、装置等的附着。

作为上述非离子性表面活性剂(Z)的使用量，相对于上述复合体100质量份而优选为1～100质量份的范围，更优选为1～20质量份的范围。需要说明的是，上述非离子性表面活性剂(Z)可以预先加入到上述金属纳米粒子(X)与上述有机化合物(Y)的复合体的水分散液中，也可以在使用上述复合体的水分散液之前加入。

本发明的金属纳米粒子水分散液可以直接作为布线、导电层形成用的墨液或涂敷液来使用，以及作为非电解镀敷用催化剂液来使用，也可以使用下述金属纳米粒子水分散液：使多余的络合剂、还原剂或用作原料的金属化合物中所包含的抗衡离子等经历将超滤法、沉淀法、离心分离、减压蒸馏、减压干燥等各种提纯法单独或组合2种以上而得的提纯工序而得到的金属纳米粒子水分散液；进一步在提纯工序后改变浓度(不挥发成分)、水性介质而以分散体的形式重新制备得到的金属纳米粒子水分散液。在出于电子电路的形成等安装用途的目的而使用的情况下，优选使用经历了上述提纯工序的水性介质。需要说明的是，上述提纯工序优选在制备上述复合体的水分散液之后再进行，然后添加上述非离子性表面活性剂(Z)。

在将本发明的金属纳米粒子水分散液以墨液、涂敷液的形式用于布线、导电层形成用时，水性分散体中的上述复合体的浓度(不挥发成分浓度)优选为0.5～40质量％的范围，更优选为1～30质量％的范围。

在将本发明的金属纳米粒子水分散液以墨液、涂敷液的形式进行布线、导电层形成时，作为将上述金属纳米粒子(X)与有机化合物(Y)的复合体赋予到基材上的方法，没有特别限制，根据所使用的基材的形状、尺寸、刚柔程度等来适当选择公知惯用的各种印刷、涂敷方法即可。具体而言，可列举出凹版法、胶版法、凹版胶版法、凸版法、凸版反转法、柔版法、装填法、丝网法、微接触法、逆向法、气动刮涂机法、刮板涂布机法、气刀涂布机法、挤压涂布机法、浸渗涂布机法、逆转辊涂布机法、吻涂机法、流延涂布机法、喷涂机法、喷墨法、模具法、旋涂机法、棒涂机法等。

将上述复合体印刷或涂敷至基材上而在基材上赋予上述复合体而进行配线、导电层的形成时，通过对所印刷或涂敷的基材进行干燥、烧成，从而可以直接进行配线、导电层的形成，也可以进一步进行非电解镀敷处理或电解镀敷处理。

此外，本发明的金属纳米粒子水分散液也可以用作基于浸渍处理来进行的、通常的镀敷处理工序中使用的非电解镀敷用催化剂液。将本发明的金属纳米粒子水分散液用作非电解镀敷用催化剂时，从能够确保向被镀敷物的吸附量，并且使镀敷皮膜与被镀敷物的密合性良好的方面出发，金属纳米粒子水分散液中的上述复合体的浓度(不挥发成分浓度)优选为0.05～5g/L的范围，若考虑到经济性，则更优选为0.1～2g/L的范围。

对于通过上述方法而在其表面附着了本发明的金属纳米粒子水分散液中的上述复合体后的被镀敷物来说，通过实施公知的非电解镀敷处理，从而能够在其表面形成金属皮膜。

作为本发明的金属纳米粒子水分散液中使用的水性介质，可列举出单独的水、水与可相溶的有机溶剂的混合溶剂。作为上述有机溶剂，只要不损害复合体的分散稳定性，被镀敷物不受到不必要的损伤，即可无特别限制地选择。作为上述有机溶剂的具体例，可列举出甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮等。这些有机溶剂可以使用1种，也可以组合使用2种以上。

从上述复合体的分散稳定性的观点出发，在上述水性介质中，上述有机溶剂的混合比例优选为50质量％以下，从镀敷工序中的便利性的观点出发，更优选为30质量％以下。

作为使用本发明的金属纳米粒子水分散液而赋予上述金属纳米粒子(X)与上述有机化合物(Y)的复合体的基材，没有特别限定，例如为：作为原材料而将玻璃纤维强化环氧树脂、环氧系绝缘材料、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯、液晶聚合物(LCP)、环烯烃聚合物(COP)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)等塑料、玻璃、陶瓷、金属氧化物、金属、纸、合成纤维或天然纤维等材质使用1种或组合多种而得的基材，作为其形状，可以是板状、膜状、布状、纤维状、管状等中的任一者。

本发明的金属纳米粒子水分散液通过利用印刷、涂敷、浸渍等简便的方法在基材上赋予金属纳米粒子与有机化合物的复合体，从而能够形成配线、导电层等，此外，可适合用作非电解镀敷用的催化剂液。

另外，就本发明的金属纳米粒子水分散液而言，在将上述金属纳米粒子(X)与上述有机化合物(Y)的复合体赋予基材时，能够抑制由金属基材表面的腐蚀引起的性能下降、外观不良。因此，在使用金属基板或在基材上具有布线、导电层等金属的基材时，发挥出特别优异的效果。

实施例

以下通过实施例详细地说明本发明，但本发明不受这些实施例限定。

[试样的分析]

试样的分析使用以下装置来实施。透射型电子显微镜(TEM)观察利用日本电子株式会社制“JEM-1400”来进行(制备例1)。

(合成例1：具有阴离子性官能团的聚合物(Y2-1)的合成)

在具备温度计、搅拌机和回流冷凝器的四口烧瓶中加入甲基乙基酮(以下简称“MEK”。)32质量份和乙醇32质量份，一边在氮气气流下搅拌一边升温到80℃。然后，用2小时分别滴加甲基丙烯酸二氧磷基氧基乙酯(共荣社化学株式会社制“LIGHT ESTER P-1M”)20质量份、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯(日油株式会社制“BLEMMER PME-1000”、分子量1,000)80质量份、3-巯基丙酸甲酯4.1质量份与MEK80质量份的混合物、聚合引发剂(和光纯药株式会社“V-65”、2，2’-偶氮双(2，4-二甲基戊腈))0.5质量份与MEK5质量份的混合物。滴加结束后，每4小时添加2次聚合引发剂(日油株式会社制“PERBUTYL O”)0.3质量份，在80℃下搅拌12小时。向得到的树脂溶液中加入水而进行转相乳化，减压脱溶剂后加入水而调整浓度，由此得到不挥发成分为76.8质量％的聚合物(Y2-1)的水溶液。该聚合物(Y2-1)为具有甲氧羰基乙基硫基、磷酸基和聚乙二醇链的聚合物，其重均分子量(通过凝胶渗透色谱测得的聚苯乙烯换算值)为4,300，酸值为97.5mgKOH/g。

(制备例1：银纳米粒子水分散液的制备)

将N，N-二乙基羟胺的85质量％水溶液463g(4.41mol)、合成例1中得到的聚合物(Y2-1)的水溶液30g(以(Y2-1)计为23g)和水1,250g混合，从而制备出还原剂溶液。

另外，将合成例1中得到的聚合物(Y2-1)的水溶液15g(以聚合物(Y2-1)计为11.5g)溶解于水333g，向其中加入在水833g中溶解硝酸银500g(2.94mol)而得的溶液，充分搅拌。在室温(25℃)下用2小时向该混合物中滴加上述得到的还原剂溶液。将得到的反应混合物利用膜滤器(细孔径0.45微米)进行过滤，使滤液在中空纤维型超滤组件(DAICENMEMBRANE-SYSTEMS LTD制“MOLSEP Module FB-02型”、截留分子量15万)中循环，随时添加与流出的滤液量相对应的量的水而进行纯化。在确认到滤液的电导度达到100μS/cm以下后停止注水而进行浓缩。通过回收浓缩物，从而得到不挥发成分为36.7质量％的、含银纳米粒子的复合体的水分散液。利用动态光散射法测定的复合体的平均粒径为39nm，由透射型电子显微镜(TEM)图像而估计为10～40nm。

然后，向上述得到的不挥发成分为36.7质量％的、含银纳米粒子的复合体的水分散液中加入离子交换水，将水分散液中的含银纳米粒子的复合体的含量调节为达到10质量％，得到银纳米粒子水分散液。

[银附着量的比较方法]

银纳米粒子会发生着色，因此当附着在基材上时，即使是极少量也可以通过基材的着色而加以目视确认。因此，准备一定浓度的银纳米粒子水分散液，将基材在其中浸渍5分钟后目视进行观察，通过着色的程度来比较银吸附的程度。

(实施例1)

向1L烧杯中加入1质量％聚氧乙烯(20)失水山梨醇单月桂酸酯水溶液5.0g和制备例1中得到的10质量％银纳米粒子水分散液5.0g，利用离子交换水990g进行稀释。浸渍聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和玻璃各基材，其结果，基材不着色，几乎没有附着银纳米粒子。可以确认出：通过添加表面活性剂而能够抑制银纳米粒子向基材的吸附。

(实施例2)

向1L烧杯中加入1质量％聚氧乙烯(23)月桂基醚水溶液5.0g和制备例1中得到的10质量％银纳米粒子水分散液5.0g，利用离子交换水490g进行稀释。向其中添加作为离子化合物的、在离子交换水490g中溶解有柠檬酸三钠10g的溶液。浸渍聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和玻璃各基材，其结果，基材不着色，几乎没有附着银纳米粒子。可以确认出：即使在大量存在离子化合物的条件下，也能够抑制银纳米粒子向基材的吸附。

(比较例1)

向1L烧杯中加入制备例1中得到的10质量％银纳米粒子水分散液5.0g，利用离子交换水995g进行稀释。浸渍聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和玻璃各基材，其结果，在基材上观察到着色，能够确认出：与实施例1和2相比，明显大量附着了银纳米粒子。另外，该着色即使利用流水洗涤也无法除去。

(比较例2)

向1L烧杯中加入制备例1中得到的10质量％银纳米粒子水分散液5.0g，利用离子交换水495g进行稀释。向其中加入在离子交换水490g中溶解有柠檬酸三钠10g的溶液。浸渍聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和玻璃各基材，其结果，观察到强烈的着色，确认出：附着了比比较例1更多的银纳米粒子。另外，该着色即使用流水洗涤也无法除去。

由上述实施例1～2和比较例1～2的结果可以确认出以下情况。

添加了非离子性表面活性剂的本发明的银纳米粒子水分散液(实施例1和2)中，无论有无离子成分，均能够大幅地抑制银纳米粒子的吸附(附着)(图1左侧的试样板和图2左侧的试样板)。

另一方面，可知：当在未添加非离子性表面活性剂的比较例1的银纳米粒子水分散液中浸渍聚丙烯制的试样板时，在5分钟这一短时间内，在板表面不可逆地附着银纳米粒子(图1右侧的试样板)。另外，就未添加非离子性表面活性剂而是添加了离子成分的比较例2的银纳米粒子水分散液而言，能够确认出在相同时间内附着更多的银纳米粒子(图2右侧的试样板)。

Claims

1.一种金属纳米粒子水分散液，其特征在于，含有金属纳米粒子X与有机化合物Y的复合体、和非离子性表面活性剂Z，

所述非离子性表面活性剂Z为甘油脂肪酸酯、失水山梨醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、脂肪醇乙氧基化物、聚氧化烯烷基苯基醚或聚氧乙烯芳基苯基醚，

所述有机化合物Y为具有阴离子性官能团的有机化合物Y1，

所述具有阴离子性官能团的有机化合物Y1为单体混合物I的聚合物Y2，所述单体混合物I含有具有选自羧基、磷酸基、亚磷酸基、磺酸基、亚磺酸基和次磺酸基中的1种以上的阴离子性官能团的(甲基)丙烯酸系单体。

2.根据权利要求1所述的金属纳米粒子水分散液，其中，所述单体混合物I中含有(甲基)丙烯酸系单体，所述(甲基)丙烯酸系单体具有乙二醇的平均单元数为20以上的聚乙二醇链。

3.根据权利要求1或2所述的金属纳米粒子水分散液，其中，所述聚合物Y2的重均分子量为3,000～20,000的范围。

4.根据权利要求1或2所述的金属纳米粒子水分散液，其中，所述金属纳米粒子X的金属种类为银、铜或钯。

5.根据权利要求1或2所述的金属纳米粒子水分散液，其中，所述金属纳米粒子X的由透射型电子显微镜照片求出的平均粒径为0.5nm～100nm的范围。