JP2012256922A - 電磁波遮蔽用組成物とその製造方法及び該組成物を用いた電磁波遮蔽物の形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の電磁波遮蔽用組成物は、金属ナノ粒子が分散媒に分散した組成物であって、金属ナノ粒子が75質量%以上の銀ナノ粒子を含有し、金属ナノ粒子は炭素骨格が炭素数3の有機分子主鎖の保護剤で化学修飾され、金属ナノ粒子が一次粒径50〜200nmの範囲内の金属ナノ粒子を数平均で70%以上含有することを特徴とする。
【選択図】なし
Description
先ず硝酸銀を脱イオン水等の水に溶解して金属塩水溶液を調製する。一方、クエン酸ナトリウムを脱イオン水等の水に溶解させて得られた濃度10〜40%のクエン酸ナトリウム水溶液に、窒素ガス等の不活性ガスの気流中で粒状又は粉状の硫酸第一鉄を直接加えて溶解させ、クエン酸イオンと第一鉄イオンを3:2のモル比で含有する還元剤水溶液を調製する。次に上記不活性ガス気流中で上記還元剤水溶液を撹拌しながら、この還元剤水溶液に上記金属塩水溶液を滴下して混合する。ここで、金属塩水溶液の添加量は還元剤水溶液の量の1/10以下になるように、各溶液の濃度を調整することで、室温の金属塩水溶液を滴下しても反応温度が30〜60℃に保持されるようにすることが好ましい。また上記両水溶液の混合比は、還元剤として加えられる第1鉄イオンの当量が、金属イオンの当量の3倍となるように調整する。即ち、(金属塩水溶液中の金属イオンのモル数)×(金属イオンの価数)=3×(還元剤水溶液中の第1鉄イオンのモル数)となるように調整する。金属塩水溶液の滴下が終了した後、混合液の撹拌を更に10〜300分間続けて金属コロイドからなる分散液を調製する。この分散液を室温で放置し、沈降した金属ナノ粒子の凝集物をデカンテーションや遠心分離法等により分離した後、この分離物に脱イオン水等の水を加えて分散体とし、限外ろ過により脱塩処理し、更に引き続いて水と相溶する有機溶剤で置換洗浄して、金属(銀)の含有量を2.5〜50質量%にする。その後、遠心分離機を用いこの遠心分離機の遠心力を調整して粗粒子を分離することにより、金属ナノ粒子が一次粒径50〜200nmの範囲内の金属ナノ粒子を数平均で70%以上含有するように調製する、即ち数平均で全ての金属ナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmの範囲内の金属ナノ粒子の占める割合が70%以上になるように調整する。なお、金属ナノ粒子と記載したが、この(a)の場合では、数平均で全ての銀ナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmの範囲内の銀ナノ粒子の占める割合が70%以上になるように調整している。
還元剤水溶液を調製するときに用いたクエン酸ナトリウムをりんご酸ナトリウムに替えること以外は上記(a)と同様にして分散体を調製する。これにより銀ナノ粒子を化学修飾する有機分子主鎖の炭素骨格の炭素数が2である分散体(電磁波遮蔽用組成物)が得られる。
還元剤水溶液を調製するときに用いたクエン酸ナトリウムをグリコール酸ナトリウムに替えること以外は上記(a)と同様にして分散体を調製する。これにより銀ナノ粒子を化学修飾する有機分子主鎖の炭素骨格の炭素数が1である分散体(電磁波遮蔽用組成物)が得られる。
銀ナノ粒子以外の金属ナノ粒子を構成する金属としては、Au、Pt、Pd、Ru、Ni、Cu、Sn、In、Zn、Fe、Cr又はMnが挙げられる。金属塩水溶液を調製するときに用いた硝酸銀を、塩化金酸、塩化白金酸、硝酸パラジウム、三塩化ルテニウム、塩化ニッケル、硝酸第一銅、二塩化錫、硝酸インジウム、塩化亜鉛、硫酸鉄、硫酸クロム又は硫酸マンガンに替えること以外は上記(a)と同様にして分散体を調製する。これにより銀ナノ粒子以外の金属ナノ粒子を化学修飾する保護剤の有機分子主鎖の炭素骨格の炭素数が3である分散体(電磁波遮蔽用組成物)が得られる。
先ず硝酸銀を脱イオン水に溶解して金属塩水溶液を調製した。一方、クエン酸ナトリウムを脱イオン水に溶解させて得られた濃度26%のクエン酸ナトリウム水溶液に、温度35℃の窒素ガス気流中で粒状の硫酸第一鉄を直接加えて溶解させ、クエン酸イオンと第一鉄イオンを3:2のモル比で含有する還元剤水溶液を調製した。次に上記窒素ガス気流を温度35℃に保った状態で、マグネチックスターラーの撹拌子を100rpmの回転速度で回転させて上記還元剤水溶液を撹拌しながら、この還元剤水溶液に上記金属塩水溶液を滴下して混合した。ここで、金属塩水溶液の添加量は還元剤水溶液の量の1/10以下になるように、各溶液の濃度を調整することで、室温の金属塩水溶液を滴下しても反応温度が40℃に保持されるようにした。また上記還元剤水溶液と金属塩水溶液との混合比は、還元剤として加えられる第1鉄イオンの当量が、金属イオンの当量の3倍となるように調整した。金属塩水溶液の滴下が終了した後、混合液の撹拌を更に15分間続けて金属コロイドからなる分散液を得た。この分散液のpHは5.5であり、分散液中の金属粒子の化学量論的生成量は5g/リットルであった。この得られた分散液を室温で放置し、沈降した金属ナノ粒子の凝集物をデカンテーションにより分離した。この分離物に脱イオン水を加えて分散体とし、限外ろ過により脱塩処理した後、更に引き続いてメタノールで置換洗浄して、金属(銀)の含有量を50質量%にした。その後、遠心分離機を用いこの遠心分離機の遠心力を調整して粗粒子を分離することにより、銀ナノ粒子が一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子を数平均で70%含有するように調製した、即ち数平均で全ての銀ナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmの範囲内の銀ナノ粒子の占める割合が70%になるように調整した。調整した分散体にエチレングリコールを加え、エバポレーターによりメタノールを留去することにより、金属(銀)70質量%、エチレングリコール30質量%からなるペースト状の分散体を得た。この分散体を実施例1とした。なお、分散体中の銀ナノ粒子は炭素骨格が炭素数3の有機分子主鎖の保護剤で化学修飾された。更に銀ナノ粒子を化学修飾している保護剤は水酸基(−OH)を含有しなかったけれども、カルボニル基(−C=O)を含有した。なお、硫酸第一鉄中の鉄はメタノールによる置換洗浄時等に除去された。
実施例1と同様にして得られた分散液を室温で放置し、沈降した金属ナノ粒子の凝集物をデカンテーションにより分離した。この分離物に脱イオン水を加えて分散体とし、限外ろ過により脱塩処理した後、更に引き続いてエタノールで置換洗浄して、金属の含有量を50質量%にした。その後、遠心分離機を用いこの遠心分離機の遠心力を調整して粗粒子を分離することにより、銀ナノ粒子が一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子を数平均で75%含有するように調製した、即ち数平均で全ての銀ナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子の占める割合が75%になるように調整した。調整した分散体にエチレングリコールを加え、エバポレーターによりエタノールを留去することにより、金属(銀)70質量%、エチレングリコール30質量%からなるペースト状の分散体を得た。この分散体を実施例2とした。なお、分散体中の銀ナノ粒子は炭素骨格が炭素数3の有機分子主鎖の保護剤で化学修飾された。更に銀ナノ粒子を化学修飾している保護剤は水酸基(−OH)を含有しなかったけれども、カルボニル基(−C=O)を含有した。
還元剤水溶液の調製時にクエン酸ナトリウムに替えてりんご酸ナトリウムを用いたこと以外は実施例1と同様にして得られた分散液を室温で放置し、沈降した金属ナノ粒子の凝集物をデカンテーションにより分離した。この分離物に脱イオン水を加えて分散体とし、限外ろ過により脱塩処理した後、更に引き続いてメタノールで置換洗浄して、金属の含有量を50質量%にした。その後、遠心分離機を用いこの遠心分離機の遠心力を調整して粗粒子を分離することにより、銀ナノ粒子が一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子を数平均で75%含有するように調製した、即ち数平均で全ての銀ナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子の占める割合が75%になるように調整した。調整した分散体にエチレングリコールを加え、エバポレーターによりメタノールを留去することにより、金属(銀)70質量%、エチレングリコール30質量%からなるペースト状の分散体を得た。この分散体を参考例1とした。なお、分散体中の銀ナノ粒子は炭素骨格が炭素数2の有機分子主鎖の保護剤で化学修飾された。更に銀ナノ粒子を化学修飾している保護剤は水酸基(−OH)及びカルボニル基(−C=O)を含有した。
還元剤水溶液の調製時にクエン酸ナトリウムに替えてグリコール酸ナトリウムを用いたこと以外は実施例1と同様にして得られた分散液を室温で放置し、沈降した金属ナノ粒子の凝集物をデカンテーションにより分離した。この分離物に脱イオン水を加えて分散体とし、限外ろ過により脱塩処理した後、更に引き続いてメタノールで置換洗浄して、金属の含有量を50質量%にした。その後、遠心分離機を用いこの遠心分離機の遠心力を調整して粗粒子を分離することにより、銀ナノ粒子が一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子を数平均で75%含有するように調製した、即ち数平均で全ての銀ナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子の占める割合が75%になるように調整した。調整した分散体にエチレングリコールを加え、エバポレーターによりメタノールを留去することにより、金属(銀)70質量%、エチレングリコール30質量%からなるペースト状の分散体を得た。この分散体を参考例2とした。なお、分散体中の銀ナノ粒子は炭素骨格が炭素数1の有機分子主鎖の保護剤で化学修飾された。更に銀ナノ粒子を化学修飾している保護剤は水酸基(−OH)を含有しなかったけれども、カルボニル基(−C=O)を含有した。
実施例2と同様にしてエタノールで置換洗浄された分散体を、銀ナノ粒子が一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子を数平均で75%含有するように、即ち数平均で全ての銀ナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子の占める割合が75%になるように、遠心分離機により調整して第1分散体を得た。一方、実施例2の硝酸銀を塩化金酸に替え、実施例2と同様にしてエタノールで置換洗浄された分散体を、金ナノ粒子が一次粒径50〜200nmの金ナノ粒子を数平均で75%含有するように、即ち数平均で全ての金ナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmの金ナノ粒子の占める割合が75%になるように、遠心分離機により調整して第2分散体を得た。次に第1分散体と第2分散体とを銀ナノ粒子が95質量%、金ナノ粒子が5質量%となるように混合した。混合した分散体にエチレングリコールを加え、エバポレーターによりエタノールを留去することにより、金属(銀)70質量%、エチレングリコール30質量%からなるペースト状の分散体を得た。この分散体を実施例3とした。なお、分散体中の銀ナノ粒子及び金ナノ粒子は炭素骨格が炭素数3の有機分子主鎖の保護剤でそれぞれ化学修飾された。更に銀ナノ粒子及び金ナノ粒子を化学修飾している保護剤は水酸基(−OH)を含有しなかったけれども、カルボニル基(−C=O)を含有した。
実施例2と同様にしてエタノールで置換洗浄された分散体を、銀ナノ粒子が一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子を数平均で75%含有するように、即ち数平均で全ての銀ナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子の占める割合が75%になるように、遠心分離機により調整して第1分散体を得た。一方、実施例2の硝酸銀を塩化白金酸に替え、実施例2と同様にしてエタノールで置換洗浄された分散体を、白金ナノ粒子が一次粒径50〜200nmの白金ナノ粒子を数平均で75%含有するように、即ち数平均で全ての白金ナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmの白金ナノ粒子の占める割合が75%になるように、遠心分離機により調整して第2分散体を得た。次に第1分散体と第2分散体とを銀ナノ粒子が95質量%、白金ナノ粒子が5質量%となるように混合した。混合した分散体にエチレングリコールを加え、エバポレーターによりエタノールを留去することにより、金属(銀)70質量%、エチレングリコール30質量%からなるペースト状の分散体を得た。この分散体を実施例4とした。なお、分散体中の銀ナノ粒子及び白金ナノ粒子は炭素骨格が炭素数3の有機分子主鎖の保護剤でそれぞれ化学修飾された。更に銀ナノ粒子及び白金ナノ粒子を化学修飾している保護剤は水酸基(−OH)及びカルボニル基(−C=O)を含有した。
実施例2と同様にしてエタノールで置換洗浄された分散体を、銀ナノ粒子が一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子を数平均で75%含有するように、即ち数平均で全ての銀ナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子の占める割合が75%になるように、遠心分離機により調整して第1分散体を得た。一方、実施例2の硝酸銀を硝酸パラジウムに替え、実施例2と同様にしてエタノールで置換洗浄された分散体を、パラジウムナノ粒子が一次粒径50〜200nmのパラジウムナノ粒子を数平均で75%含有するように、即ち数平均で全てのパラジウムナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmのパラジウムナノ粒子の占める割合が75%になるように、遠心分離機により調整して第2分散体を得た。次に第1分散体と第2分散体とを銀ナノ粒子が77質量%、パラジウムナノ粒子が23質量%となるように混合した。混合した分散体にエチレングリコールを加え、エバポレーターによりエタノールを留去することにより、金属(銀)70質量%、エチレングリコール30質量%からなるペースト状の分散体を得た。この分散体を実施例5とした。なお、分散体中の銀ナノ粒子及びパラジウムナノ粒子は炭素骨格が炭素数3の有機分子主鎖の保護剤でそれぞれ化学修飾された。更に銀ナノ粒子及びパラジウムナノ粒子を化学修飾している保護剤は水酸基(−OH)及びカルボニル基(−C=O)を含有した。
実施例2と同様にしてエタノールで置換洗浄された分散体を、銀ナノ粒子が一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子を数平均で75%含有するように、即ち数平均で全ての銀ナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子の占める割合が75%になるように、遠心分離機により調整して第1分散体を得た。一方、実施例2の硝酸銀を三塩化ルテニウムに替え、実施例2と同様にしてエタノールで置換洗浄された分散体を、ルテニウムナノ粒子が一次粒径50〜200nmのルテニウムナノ粒子を数平均で75%含有するように、即ち数平均で全てのルテニウムナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmのルテニウムナノ粒子の占める割合が75%になるように、遠心分離機により調整して第2分散体を得た。次に第1分散体と第2分散体とを銀ナノ粒子が76質量%、ルテニウムナノ粒子が24質量%となるように混合した。混合した分散体にエチレングリコールを加え、エバポレーターによりエタノールを留去することにより、金属(銀)70質量%、エチレングリコール30質量%からなるペースト状の分散体を得た。この分散体を実施例6とした。なお、分散体中の銀ナノ粒子及びルテニウムナノ粒子は炭素骨格が炭素数3の有機分子主鎖の保護剤でそれぞれ化学修飾された。更に銀ナノ粒子及びルテニウムナノ粒子を化学修飾している保護剤は水酸基(−OH)を含有しなかったけれども、カルボニル基(−C=O)を含有した。
実施例2と同様にしてエタノールで置換洗浄された分散体を、銀ナノ粒子が一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子を数平均で75%含有するように、即ち数平均で全ての銀ナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子の占める割合が75%になるように、遠心分離機により調整して第1分散体を得た。一方、実施例2の硝酸銀を塩化ニッケルに替え、実施例2と同様にしてエタノールで置換洗浄された分散体を、ニッケルナノ粒子が一次粒径50〜200nmのニッケルナノ粒子を数平均で75%含有するように、即ち数平均で全てのニッケルナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmのニッケルナノ粒子の占める割合が75%になるように、遠心分離機により調整して第2分散体を得た。次に第1分散体と第2分散体とを銀ナノ粒子が76質量%、ニッケルナノ粒子が24質量%となるように混合した。混合した分散体にエチレングリコールを加え、エバポレーターによりエタノールを留去することにより、金属(銀)70質量%、エチレングリコール30質量%からなるペースト状の分散体を得た。この分散体を実施例7とした。なお、分散体中の銀ナノ粒子及びニッケルナノ粒子は炭素骨格が炭素数3の有機分子主鎖の保護剤で化学修飾された。更に銀ナノ粒子及びニッケルナノ粒子を化学修飾している保護剤は水酸基(−OH)を含有しなかったけれども、カルボニル基(−C=O)を含有した。
実施例2と同様にしてエタノールで置換洗浄された分散体を、銀ナノ粒子が一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子を数平均で75%含有するように、即ち数平均で全ての銀ナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子の占める割合が75%になるように、遠心分離機により調整して第1分散体を得た。一方、実施例2の硝酸銀を硝酸第一銅に替え、実施例2と同様にしてエタノールで置換洗浄された分散体を、銅ナノ粒子が一次粒径50〜200nmの銅ナノ粒子を数平均で75%含有するように、即ち数平均で全ての銅ナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmの銅ナノ粒子の占める割合が75%になるように、遠心分離機により調整して第2分散体を得た。次に第1分散体と第2分散体とを銀ナノ粒子が76質量%、銅ナノ粒子が24質量%となるように混合した。混合した分散体にエチレングリコールを加え、エバポレーターによりエタノールを留去することにより、金属(銀)70質量%、エチレングリコール30質量%からなるペースト状の分散体を得た。この分散体を実施例8とした。なお、分散体中の銀ナノ粒子及び銅ナノ粒子は炭素骨格が炭素数3の有機分子主鎖の保護剤でそれぞれ化学修飾された。更に銀ナノ粒子及び銅ナノ粒子を化学修飾している保護剤は水酸基(−OH)を含有しなかったけれども、カルボニル基(−C=O)を含有した。
実施例2と同様にしてエタノールで置換洗浄された分散体を、銀ナノ粒子が一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子を数平均で75%含有するように、即ち数平均で全ての銀ナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子の占める割合が75%になるように、遠心分離機により調整して第1分散体を得た。一方、実施例2の硝酸銀を二塩化錫に替え、実施例2と同様にしてエタノールで置換洗浄された分散体を、錫ナノ粒子が一次粒径50〜200nmの錫ナノ粒子を数平均で75%含有するように、即ち数平均で全ての錫ナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmの錫ナノ粒子の占める割合が75%になるように、遠心分離機により調整して第2分散体を得た。次に第1分散体と第2分散体とを銀ナノ粒子が76質量%、錫ナノ粒子が24質量%となるように混合した。混合した分散体にエチレングリコールを加え、エバポレーターによりエタノールを留去することにより、金属(銀)70質量%、エチレングリコール30質量%からなるペースト状の分散体を得た。この分散体を実施例9とした。なお、分散体中の銀ナノ粒子及び錫ナノ粒子は炭素骨格が炭素数3の有機分子主鎖の保護剤でそれぞれ化学修飾された。更に銀ナノ粒子及び錫ナノ粒子を化学修飾している保護剤は水酸基(−OH)を含有しなかったけれども、カルボニル基(−C=O)を含有した。
実施例2と同様にしてエタノールで置換洗浄された分散体を、銀ナノ粒子が一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子を数平均で75%含有するように、即ち数平均で全ての銀ナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子の占める割合が75%になるように、遠心分離機により調整して第1分散体を得た。一方、実施例2の硝酸銀を硝酸インジウムに替え、実施例2と同様にしてエタノールで置換洗浄された分散体を、インジウムナノ粒子が一次粒径50〜200nmのインジウムナノ粒子を数平均で75%含有するように、即ち数平均で全てのインジウムナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmのインジウムナノ粒子の占める割合が75%になるように、遠心分離機により調整して第2分散体を得た。次に第1分散体と第2分散体とを銀ナノ粒子が80質量%、インジウムナノ粒子が20質量%となるように混合した。混合した分散体にエチレングリコールを加え、エバポレーターによりエタノールを留去することにより、金属(銀)70質量%、エチレングリコール30質量%からなるペースト状の分散体を得た。この分散体を実施例10とした。なお、分散体中の銀ナノ粒子及びインジウムナノ粒子は炭素骨格が炭素数3の有機分子主鎖の保護剤でそれぞれ化学修飾された。更に銀ナノ粒子及びインジウムナノ粒子を化学修飾している保護剤は水酸基(−OH)を含有しなかったけれども、カルボニル基(−C=O)を含有した。
実施例2と同様にしてエタノールで置換洗浄された分散体を、銀ナノ粒子が一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子を数平均で75%含有するように、即ち数平均で全ての銀ナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子の占める割合が75%になるように、遠心分離機により調整して第1分散体を得た。一方、実施例2の硝酸銀を塩化亜鉛に替え、実施例2と同様にしてエタノールで置換洗浄された分散体を、亜鉛ナノ粒子が一次粒径50〜200nmの亜鉛ナノ粒子を数平均で75%含有するように、即ち数平均で全ての亜鉛ナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmの亜鉛ナノ粒子の占める割合が75%になるように、遠心分離機により調整して第2分散体を得た。次に第1分散体と第2分散体とを銀ナノ粒子が80質量%、亜鉛ナノ粒子が20質量%となるように混合した。混合した分散体にエチレングリコールを加え、エバポレーターによりエタノールを留去することにより、金属(銀)70質量%、エチレングリコール30質量%からなるペースト状の分散体を得た。この分散体を実施例11とした。なお、分散体中の銀ナノ粒子及び亜鉛ナノ粒子は炭素骨格が炭素数3の有機分子主鎖の保護剤でそれぞれ化学修飾された。更に銀ナノ粒子及び亜鉛ナノ粒子を化学修飾している保護剤は水酸基(−OH)を含有しなかったけれども、カルボニル基(−C=O)を含有した。
実施例2と同様にしてエタノールで置換洗浄された分散体を、銀ナノ粒子が一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子を数平均で75%含有するように、即ち数平均で全ての銀ナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子の占める割合が75%になるように、遠心分離機により調整して第1分散体を得た。一方、実施例2の硝酸銀を硫酸クロムに替え、実施例2と同様にしてエタノールで置換洗浄された分散体を、クロムナノ粒子が一次粒径50〜200nmのクロムナノ粒子を数平均で75%含有するように、即ち数平均で全てのクロムナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmのクロムナノ粒子の占める割合が75%になるように、遠心分離機により調整して第2分散体を得た。次に第1分散体と第2分散体とを銀ナノ粒子が95質量%、クロムナノ粒子が5質量%となるように混合した。混合した分散体にエチレングリコールを加え、エバポレーターによりエタノールを留去することにより、金属(銀)70質量%、エチレングリコール30質量%からなるペースト状の分散体を得た。この分散体を実施例12とした。なお、分散体中の銀ナノ粒子及びクロムナノ粒子は炭素骨格が炭素数3の有機分子主鎖の保護剤でそれぞれ化学修飾された。更に銀ナノ粒子及びクロムナノ粒子を化学修飾している保護剤は水酸基(−OH)を含有しなかったけれども、カルボニル基(−C=O)を含有した。
実施例2と同様にしてエタノールで置換洗浄された分散体を、銀ナノ粒子が一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子を数平均で75%含有するように、即ち数平均で全ての銀ナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子の占める割合が75%になるように、遠心分離機により調整して第1分散体を得た。一方、実施例2の硝酸銀を硫酸マンガンに替え、実施例2と同様にしてエタノールで置換洗浄された分散体を、マンガンナノ粒子が一次粒径50〜200nmのマンガンナノ粒子を数平均で75%含有するように、即ち数平均で全てのマンガンナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmのマンガンナノ粒子の占める割合が75%になるように、遠心分離機により調整して第2分散体を得た。次に第1分散体と第2分散体とを銀ナノ粒子が95質量%、マンガンナノ粒子が5質量%となるように混合した。混合した分散体にエチレングリコールを加え、エバポレーターによりエタノールを留去することにより、金属(銀)70質量%、エチレングリコール30質量%からなるペースト状の分散体を得た。この分散体を実施例13とした。なお、分散体中の銀ナノ粒子及びマンガンナノ粒子は炭素骨格が炭素数3の有機分子主鎖の保護剤でそれぞれ化学修飾された。更に銀ナノ粒子及びマンガンナノ粒子を化学修飾している保護剤は水酸基(−OH)を含有しなかったけれども、カルボニル基(−C=O)を含有した。
実施例1と同様にして得られた分散液を室温で放置し、沈降した金属ナノ粒子の凝集物をデカンテーションにより分離した。この分離物に脱イオン水を加えて分散体とし、限外ろ過により脱塩処理した後、更に引き続いてメタノールで置換洗浄して、金属の含有量を50質量%にした。その後、遠心分離機を用いこの遠心分離機の遠心力を調整して粗粒子を分離することにより、銀ナノ粒子が一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子を数平均で50%含有するように調製した、即ち数平均で全ての銀ナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子の占める割合が50%になるように調整した。調整した分散体にエチレングリコールを加え、エバポレーターによりメタノールを留去することにより、金属(銀)70質量%、エチレングリコール30質量%からなるペースト状の分散体を得た。この分散体を比較例1とした。なお、分散体中の銀ナノ粒子は炭素骨格が炭素数3の有機分子主鎖の保護剤で化学修飾された。
還元剤水溶液の調製時にクエン酸ナトリウムに替えてメバロン酸ナトリウムを用いたこと以外は実施例1と同様にして得られた分散液を室温で放置し、沈降した金属ナノ粒子の凝集物をデカンテーションにより分離した。この分離物に脱イオン水を加えて分散体とし、限外ろ過により脱塩処理した後、更に引き続いてエタノールで置換洗浄して、金属の含有量を50質量%にした。その後、遠心分離機を用いこの遠心分離機の遠心力を調整して粗粒子を分離することにより、銀ナノ粒子が一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子を数平均で75%含有するように調製した、即ち数平均で全ての銀ナノ粒子100%に対する一次粒径50〜200nmの銀ナノ粒子の占める割合が75%になるように調整した。調整した分散体にエチレングリコールを加え、エバポレーターによりエタノールを留去することにより、金属(銀)70質量%、エチレングリコール30質量%からなるペースト状の分散体を得た。この分散体を比較例2とした。なお、分散体中の銀ナノ粒子は炭素骨格が炭素数4の有機分子主鎖の保護剤で化学修飾された。
基材として表面がPETからなる基板を用意し、実施例1〜13、参考例1〜2及び比較例1〜2の分散体を基板上に、焼成後の膜厚が4μmとなるようにバーコーターにより塗布した。続いて、塗膜を有する基板を大気中、次の表1に示される温度で焼成することにより、基板上に金属膜を形成した。これらの金属膜を形成した基板について、耐候性試験を行う前に、各基板に形成された金属膜の導電性を測定するとともに、耐候性試験を行った後に、各基板に形成された金属膜の導電性を測定した。その結果を、表1に示す。
基材として表面がPETからなる基板を3枚用意し、実施例2の分散体を基板上に、焼成後の膜厚が1μmとなるようにバーコーターにより塗布した。続いて、塗膜を有する基板を大気中、次の表2に示される温度(150℃、130℃、120℃)でそれぞれ焼成することにより、基板上に金属膜を形成した。これらの金属膜を形成した基板について、耐候性試験を行う前に、各基板に形成された金属膜の導電性を測定するとともに、耐候性試験を行った後に、各基板に形成された金属膜の導電性を測定した。なお、耐候性試験及び導電性測定は、上記比較試験1と同様の方法により行った。その結果を、表2に示す。
Claims (10)
- 金属ナノ粒子が分散媒に分散した電磁波遮蔽用組成物であって、
前記金属ナノ粒子が75質量%以上の銀ナノ粒子を含有し、
前記金属ナノ粒子は炭素骨格が炭素数3の有機分子主鎖の保護剤で化学修飾され、
前記金属ナノ粒子が一次粒径50〜200nmの範囲内の金属ナノ粒子を数平均で70%以上含有することを特徴とする電磁波遮蔽用組成物。 - 前記金属ナノ粒子を化学修飾する前記保護剤がカルボニル基又は水酸基のいずれか一方又は双方を含む請求項1記載の電磁波遮蔽用組成物。
- 前記分散媒が水と相溶する有機溶媒であり、
前記有機溶媒がメタノール、エタノール、2−プロパノール、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール等のアルコール類、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等のグリコールエーテル類、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド類、アセトン等のケトン類からなる群より選ばれた1種又は2種以上である請求項1又は2記載の電磁波遮蔽用組成物。 - Au、Pt、Pd、Ru、Ni、Cu、Sn、In、Zn、Fe、Cr及びMnからなる群より選ばれた1種又は2種以上の混合組成又は合金組成からなる金属ナノ粒子を0.02質量%以上かつ25質量%未満含有する請求項1ないし3いずれか1項に記載の電磁波遮蔽用組成物。
- 請求項1ないし4いずれか1項に記載の電磁波遮蔽用組成物を製造する方法であって、
硝酸銀を水に溶解して金属塩水溶液を調製する工程と、
クエン酸ナトリウム水溶液に硫酸第一鉄を加えて溶解させることにより還元剤水溶液を調製する工程と、
前記還元剤水溶液に前記金属塩水溶液を滴下して混合、攪拌することにより金属コロイドからなる分散液を調製する工程と、
前記分散液を室温で放置し、沈降した金属ナノ粒子の凝集物を分離した後、得られた分離物に水を加えて分散体とする工程と
を含む電磁波遮蔽用組成物の製造方法。 - 前記還元剤水溶液に前記金属塩水溶液を滴下して混合、攪拌する際の反応温度を30〜60℃、攪拌時間を10〜300分間とし、
前記分散体とする工程の後、前記分散体を限外ろ過により脱塩処理し、更に水と相溶する有機溶媒で置換洗浄する工程とを含む請求項5記載の電磁波遮蔽用組成物の製造方法。 - 請求項1ないし4いずれか1項に記載の電磁波遮蔽用組成物を基材上に印刷する工程と、
前記上面に印刷された基材を130〜400℃で焼成する工程と
を含む電磁波遮蔽物の形成方法。 - 基材が高分子材料からなる基板又は高分子材料を含む2層以上の積層体である請求項7記載の電磁波遮蔽物の形成方法。
- 印刷方法がインクジェット印刷法、ディスペンサコーティング法、スプレーコーティング法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、凸版印刷法、フレキソ印刷法又はオフセット印刷法のいずれかである請求項7又は8記載の電磁波遮蔽物の形成方法。
- 請求項7ないし9いずれか1項に記載の形成方法により得られた電磁波遮蔽物が形成されたことを特徴とする電磁波遮蔽性構造体。
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