[发明专利]金属铜分散液和其制造方法，以及使用它形成的电极、布线图案、涂膜、形成该涂膜的装饰物品、抗菌性物品和它们的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及配合有金属铜粒子的金属铜分散液和其制造方法、以及使用它形成的电极、布线图案、涂膜、进而形成有该涂膜的装饰物品、抗菌性物品和它们所使用的含金属铜的膜的制造方法。

背景技术

配合有金属铜粒子的分散液是金属铜粒子分散在溶剂中，并进而根据需要配合粘合剂、分散剂、粘度调节剂等添加剂而成的，其是一般包括涂剂、涂料、糊剂、油墨等组合物的总称。这种分散液利用其金属铜粒子的性质，可以例如确保导电，或防止静电、屏蔽电磁波或赋予金属光泽、抗菌性等，因而可以在各种用途中使用。并且近年来，作为配合的金属铜粒子已经使用平均粒径为1～200nm程度的金属铜粒子，这使得其用途延伸到多种领域。具体地说，利用金属铜粒子的高导电性，在布朗管、液晶显示器等透明性部件的电磁波屏蔽中使用。此外，还提出了使用作为纳米材料的金属铜粒子来形成微细的电极、电路布线图案的技术。这是将配合有金属铜粒子的分散液通过丝网印刷、喷墨印刷等涂装手法涂布在基板上形成电极、电路布线的图案，然后在较低的温度下加热使金属铜粒子熔合的技术，特别是在制造印刷布线基板时不断被利用。进而，由于金属铜粒子即使在温和的加热条件下也容易进行粒子熔合，表现出金属光泽，所以该技术作为简便的镜面制作技术在外观设计·装饰用途中受到人们关注。

作为金属铜粒子、分散有金属铜粒子的分散液，例如在专利文献1中公开了，在络合剂和保护胶体的存在下，将2价铜氧化物和还原剂混合在介质液中，还原生成金属铜微粒，并将所得的金属铜微粒分散在分散介质中，形成流动性组合物，作为分散介质记载了使用水溶剂、亲水性有机溶剂、疏水性有机溶剂等。此外，专利文献2中记载了，将铜化合物溶解在溶剂中，加入高分子量颜料分散剂，然后还原，从而制造出含有铜胶体粒子和高分子量颜料分散剂的铜胶体溶液，作为上述高分子量颜料分散剂，使用在主链和/或多个侧链上具有颜料亲和性基团，并且具有构成溶剂和部分的多个侧链的梳型结构高分子等。

专利文献1：WO2006/019144小册子

专利文献2：日本特开2004-346429号公报

发明内容

上述专利文献1所述的金属铜微粒，尽管由于分散稳定性优异，可以在较低的温度下加热熔融，所以可以确保导电，或防止带静电、屏蔽电磁波、或赋予金属光泽、抗菌性等，适合在在各种用途中使用，但为了改善喷墨印刷、喷雾涂装等印刷适应性、涂装适应性，仍然期待长期分散稳定性优异的分散液。此外，专利文献2中使用的高分子量颜料分散剂相对于100重量份铜需要为50～1000重量份，当少于50重量份时，铜胶体粒子的分散性不充分，因而期待即使使用更少量的分散剂，长期分散稳定性也优异的分散液。

进而，作为金属铜分散液，例如为了防止在通过喷墨印刷等进行涂布时射嘴堵塞，要求低粘度。

本发明人为了解决上述问题而进行了反复深入的研究，考虑到在专利文献1所述的金属铜粒子的制造方法中，在水系溶剂中制造金属铜粒子时需要保护胶体、并且分散在有机溶剂中时需要分散剂，进行了各种研究，结果发现，通过作为保护胶体使用具有特定的胺值与酸值之差的明胶，制造出在粒子表面具有明胶的金属铜粒子，进而在分散在有机溶剂中时，作为分散剂使用可以抵消上述明胶所具有的胺值与酸值之差的特定高分子分散剂，从而使金属铜粒子的表面存在的明胶所具有的电荷被高分子分散剂中和，得到分散稳定性更加优异的金属铜分散液，从而完成本发明。进而还发明了使用本发明的金属铜分散液而成的、低电阻且金属色调优异的含金属铜的膜的简便制造方法。

即，本发明是，(1)一种金属铜分散液，至少含有粒子表面具有明胶的金属铜粒子、高分子分散剂和有机溶剂，其特征在于，上述明胶的胺值与酸值之差，即胺值-酸值为0以下，上述高分子分散剂的胺值与酸值之差，即胺值-酸值为0～50(包括0和50，下文也同样)；(2)一种金属铜分散液的制造方法，其特征在于，在明胶的存在下、在水系溶剂中使铜氧化物还原，然后进行固液分离，接着使所得的粒子表面具有明胶的金属铜粒子和高分子分散剂混合并分散在有机溶剂中，作为上述明胶，使用胺值与酸值之差即胺值-酸值为0以下的明胶，作为上述高分子分散剂，使用胺值与酸值之差即胺值-酸值为0～50的高分子分散剂；(3)一种电极、布线图案或涂膜，其特征在于，使用了上述(1)、(2)所述的金属铜分散液而形成；(4)一种装饰物品、抗菌性物品，其特征在于，至少形成上述(3)的涂膜；(5)上述(3)和(4)的电极、布线图案或外观设计、装饰涂膜等中使用的含金属铜的膜的制造方法。