(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低分子分散剤で表面修飾された銀ナノワイヤを含む水分散液と、高分子分散剤と、前記低分子分散剤を前記銀ナノワイヤから剥離させる剥離溶液とを準備し、前記高分子分散剤を前記水分散液、及び前記剥離溶液の少なくともいずれか一方に含ませた状態で、前記水分散液と前記剥離溶液とを混合する混合工程と、
前記混合工程で作製した混合液から前記低分子分散剤を分離除去する精製工程と、を備える、銀ナノワイヤ分散液の製造方法であって、
前記低分子分散剤は、水溶媒中で金属イオンを還元して前記銀ナノワイヤを合成する際に、前記銀ナノワイヤの形態制御、及び凝集防止としての機能を有し、かつ前記高分子分散剤は、前記銀ナノワイヤの表面に間隔を開けて吸着し、前記銀ナノワイヤの凝集防止としての機能を有する銀ナノワイヤ分散液の製造方法。
【請求項２】
前記混合工程は、前記剥離溶液と前記水分散液とをフロー混合することを含む請求項１に記載の銀ナノワイヤ分散液の製造方法。
【請求項３】
前記高分子分散剤が、前記高分子分散剤を含む溶液を用いたフロー混合、及び前記高分子分散剤又は前記高分子分散剤を含む溶液を用いたバッチ混合、のいずれかの手段により、前記水分散液、及び前記剥離溶液の少なくともいずれか一方に添加される、請求項１又は２に記載の銀ナノワイヤ分散液の製造方法。
【請求項４】
前記フロー混合が、Ｔ字型流路を用いて実施されることを含む、請求項２又は３に記載の銀ナノワイヤ分散液の製造方法。
【請求項５】
前記精製工程が、クロスフロー方式の濾過により実施されることを含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の銀ナノワイヤ分散液の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属ナノワイヤ分散液の製造方法、金属ナノワイヤ分散液、金属ナノワイヤ分散液を用いて形成された導電性部材、及びその導電性部材を用いたタッチパネル、及び太陽電池に関し、特に、導電性、透明性に優れた導電性部材を得ることができる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、液晶ディスプレイ・有機ＥＬ・タッチパネルなどの表示装置および太陽電池などに用いる電極用の透明導電材料としてＩＴＯが広く利用されている。しかし、インジウム金属の埋蔵量が少ないこと、長波長領域の透過率が低いことに起因する色味があること、低抵抗化するためには高温の熱処理が必要であること、および屈曲耐性がないため、製造方法や製品形状などの意匠性が限定される等の問題がある。
【０００３】
このような状況下、金属ナノワイヤを用いた導電性部材の検討が報告された（特許文献１）。これは、透明性、低抵抗、使用金属量の低減の面で優れており、屈曲耐性が高いこと等から、前述したＩＴＯ透明導電性部材の抱える問題を解決しうる部材として、代替への期待が高まっている。
【０００４】
前記金属ナノワイヤを製造する方法として、いくつかの方法が知られている。例えば、特許文献２は、エチレングリコール中で加熱しながら、銀イオンを還元してワイヤを作製する製造方法を開示する。特許文献３は、水溶媒中で銀錯体を、水溶媒の沸点以下の温度で加熱する銀ナノワイヤの製造方法を開示する。特許文献４、５は、エチレングリコール中で合成された金属ナノワイヤを限外濾過により精製して不純物を除去するための製造方法を開示する。また、特許文献６は、金属ナノワイヤではないが、水溶媒中で合成された金属ナノロッドを水と相分離する有機溶媒中に抽出するための製造方法を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／００７４３１６号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００８／０２１００５２号明細書
【特許文献３】特開２００９−２４２８８０号公報
【特許文献４】特開２００６−１１８０３６号公報
【特許文献５】国際公開第２００９／１０７６９４号公報
【特許文献６】特開２００５−２７０９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
金属ナノワイヤの製造方法、および金属ナノワイヤ分散液を用いた導電性部材の製造方法としては、防爆対応不要など製造装置の取り扱いやすさ、および製造時の環境負荷の観点から、水または水と相溶する溶剤を混合した水溶媒を使用することが望まれている。しかし、特許文献３で開示されている水溶媒を使用する方法で作製した金属ナノワイヤ分散液を、透明導電性部材の製造に適用した際に、導電膜の抵抗値が高いという問題があった。そのため、低抵抗の導電性部材を作製するためには金属ナノワイヤの使用量を増やさざるを得ず、透明性が低下してしまうという問題があった。
【０００７】
また、金属ナノワイヤの不純物を除去するために、水溶媒で合成された金属ナノワイヤ分散液を、特許文献４、５で開示されている精製方法による精製を実施しても、得られた金属ナノワイヤ分散液を用いて作製した透明導電性部材の抵抗値を低減することはできなかった。
【０００８】
さらに、特許文献６で開示されている方法は、水溶媒中で金属ナノロッドを合成するが、精製工程を経ることにより、最終的に分散媒が水と相分離する非水溶媒に変換される。そのため、得られた分散物を用いて導電性部材を製造するためには、製造設備の防爆対応が必要となり、また製造時の環境負荷も水溶媒を使用した場合と比較して高くなる。したがって、本発明が解決しようとする課題に適用できるものではなかった。
【０００９】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、透明性と導電性とを実現できる金属ナノワイヤ分散液の製造方法、金属ナノワイヤ分散液、金属ナノワイヤ分散液を用いて形成された導電性部材、及びその導電性部材を用いたタッチパネル、及び太陽電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、水溶媒中で合成された金属ナノワイヤを用いて形成された導電性部材の特性を鋭意研究した結果、次の知見を得た。水溶媒中で合成された金属ナノワイヤの表面では、合成時に添加した低分子分散剤が、金属ナノワイヤ表面にミセルを形成して間隔なく付着している。この状態で金属ナノワイヤを用いて導電性部材を作製した場合、低分子分散剤が金属ナノワイヤ同士の接触を阻害するため、導電性部材の表面抵抗が高くなることが分かった。また、低分子分散剤が金属ナノワイヤ表面に強く吸着しているため、その状態で精製を行っても低分子分散剤を十分に除去できないことが分かった。
【００１１】
そこで、発明者らは鋭意検討を継続した結果、さらなる次の知見を得た。低分子分散剤を高分子分散剤に置換すると、高分子分散剤が間隔を開けて金属ナノワイヤの表面を覆い、金属ナノワイヤの表面が露出する。この際、低分子分散剤を剥離する剥離液を用いることで、効率的に低分子分散剤と高分子分散剤との置換を実施することができた。低分子分散剤を高分子分散剤に置換した金属ナノワイヤを用いて導電性部材を作製した場合、金属ナノワイヤ同士の接触点が増えるため、表面抵抗が下がる、つまり導電性が高くなり、金属ナノワイヤの量を減らすことで透明性が高くなることを見出し、本発明に至った。
【００１２】
本発明の一態様によると、金属ナノワイヤ分散液の製造方法は、低分子分散剤で表面修飾された金属ナノワイヤを含む水分散液と、高分子分散剤と、前記低分子分散剤を前記金属ナノワイヤから剥離させる剥離溶液とを準備し、前記高分子分散剤を前記水分散液、及び前記剥離溶液の少なくともいずれか一方に含ませた状態で、前記水分散液と前記剥離溶液とを混合する混合工程と、前記混合工程で作製した混合液から前記低分子分散剤を分離除去する精製工程と、を備える。
【００１３】
本態様によれば、金属ナノワイヤの表面に吸着した低分子分散剤が剥離され、高分子分散剤に置換される。得られた金属ナノワイヤ分散液を用いることにより、低抵抗で透明性の高い導電性部材が得られる。また、低分子分散剤が金属ナノワイヤの表面から剥離されるので、混合工程で作製された混合液から低分子分散剤を容易に分離除去することができる。
【００１４】
好ましくは、前記混合工程は、前記剥離溶液と前記水分散液とをフロー混合することを含む。
【００１５】
好ましくは、前記高分子分散剤が、前記高分子分散剤を含む溶液を用いたフロー混合、及び前記高分子分散剤又は前記高分子分散剤を含む溶液を用いたバッチ混合、のいずれかの手段により、前記水分散液、及び前記剥離溶液の少なくともいずれか一方に添加される。
【００１６】
好ましくは、前記フロー混合が、Ｔ字型流路を用いて実施されることを含む。
【００１７】
好ましくは、前記精製工程が、クロスフロー方式の濾過により実施されることを含む。
【００１８】
本発明の他の態様によると、金属ナノワイヤ分散液は金属ナノワイヤ分散液の製造方法により製造される。
【００１９】
好ましくは、金属ナノワイヤが、銀ナノワイヤである。
【００２０】
好ましくは、金属ナノワイヤ分散液は電導度が１ｍＳ／ｍ以下である。
【００２１】
本発明の他の態様によると、導電性部材は金属ナノワイヤの分散液を用いて製造される。
【００２２】
本発明の他の態様によると、タッチパネルは導電性部材を用いて製造される。
【００２３】
本発明の態様によると、太陽電池は導電性部材を用いて製造される。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、低抵抗であっても透明性の高い導電性部材の製造に適用可能な、金属ナノワイヤ分散液の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】フロー混合装置の概略を示す説明図。
【図２】Ｔ字型のフロー混合装置の概略を示す説明図。
【図３】Ｙ字型のフロー混合装置の概略を示す説明図。
【図４】別のフロー混合装置の概略を示す分解斜視図。
【図５】本形態のおける混合工程の製造フローの概略構成図。
【図６】本態様における多段混合工程の製造フローの概略構成図。
【図７】クロスフロー濾過装置の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施の形態について説明する。本発明は以下の好ましい実施の形態により説明されるが、本発明の範囲を逸脱することなく、多くの手法により変更を行なうことができ、本実施の形態以外の他の実施の形態を利用することができる。従って、本発明の範囲内における全ての変更が特許請求の範囲に含まれる。また、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を含む範囲を意味する。
【００２７】
（金属ナノワイヤ分散液の製造方法）
本態様による金属ナノワイヤ分散液の製造方法は、（１）水溶媒中で合成された、低分子分散剤で表面修飾された金属ナノワイヤを含む分散液と、高分子分散剤と、前記低分子分散剤を前記金属ナノワイヤから剥離させる剥離溶液とを、前記高分子分散剤を前記分散液、及び前記剥離溶液のいずれかに含ませた状態で混合する混合工程と、（２）前記混合工程で作製した混合液から前記低分子分散剤を分離除去する精製工程と、を備える。
【００２８】
［金属ナノワイヤ］
前記金属ナノワイヤの形状については、特に制限はない。目的に応じて適宜選択することができ、例えば円柱状、直方体状、断面が多角形となる柱状など任意の形状を取ることができる。また、後述する短軸長さは平均短軸長さを意味し、長軸長さは平均長軸長さを意味し、金属ナノワイヤの短軸長さ、及び長軸長さは、例えば、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用い、ＴＥＭ像を観察することにより求めることができる。
【００２９】
前記金属ナノワイヤは、１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の短軸長さを有するのが好ましく、１０ｎｍ以上３０ｎｍ以下がより好ましく、１５ｎｍ以上２５ｎｍ以下が特に好ましい。金属ナノワイヤの短軸長さが、５０ｎｍを超えると、導電体としての特性は良化するが、光散乱によるヘイズが非常に目立ち、透明性が失われる問題がある。金属ナノワイヤの短軸長さが、１ｎｍ未満であると、透明性は良化するが、酸化により導電性が悪化しやすくなる問題がある。
【００３０】
前記金属ナノワイヤは、１μｍ以上３０μｍ以下の長軸長さを有するのが好ましく、３μｍ以上２０μｍ以下がより好ましく、５μｍ以上１０μｍ以下が特に好ましい。金属ナノワイヤの長軸長さが、１μｍ未満であると、導電体を塗布により作製した場合において、金属同士の接点が少なくなり導通が取りにくくなり、結果、抵抗が高くなってしまう。長軸の長さが３０μｍを超えると、金属ナノワイヤが絡みやすくなるためか、分散安定性が悪くなってしまうことがある。
【００３１】
前記金属ナノワイヤを構成する金属としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、長周期律表（ＩＵＰＡＣ１９９１）の第４周期、第５周期、及び第６周期からなる群から選ばれる少なくとも１種の金属が好ましく、第２〜１４族から選ばれる少なくとも１種の金属がより好ましく、第２族、第８族、第９族、第１０族、第１１族、第１２族、第１３族、及び第１４族から選ばれる少なくとも１種の金属が更に好ましく、主成分として含むことが特に好ましい。
【００３２】
前記金属としては、具体的には銅、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、錫、コバルト、ロジウム、イリジウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、マンガン、モリブデン、タングステン、ニオブ、タンテル、チタン、ビスマス、アンチモン、鉛、又はこれらの合金などが挙げられる。これらの中でも、銅、銀、金、白金、パラジウム、ニッケル、錫、コバルト、ロジウム、イリジウム又はこれらの合金が好ましく、パラジウム、銅、銀、金、白金、錫及びこれらの合金がより好ましく、銀又は銀を含有する合金が特に好ましい。
【００３３】
前記金属ナノワイヤ中の銀ナノワイヤの含有率は、５０質量％以上であることが好ましく、８０質量％以上であることがより好ましく、金属ナノワイヤは実質的に銀ナノワイヤであることが更に好ましい。ここで、「実質的に」とは、不可避的に混入する銀以外の金属原子を許容することを意味する。
【００３４】
［水溶媒］
本態様における水溶媒とは、水、または水と水溶性溶媒の混合媒を意味する。水溶媒としては、水を用いることが好ましい。水溶媒は、水に加えて、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類；ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類；アセトン等のケトン類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル類；エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類などの水溶性溶媒を５０質量％まで含むことができる。
【００３５】
［低分子分散剤］
本態様における低分子分散剤は、水溶媒中で金属イオンを還元して金属ナノワイヤを合成する際に、金属ナノワイヤの形態制御、及び凝集防止としての機能を有する。低分子分散剤としては、１０００以下の分子量を有する、アミノ基含有化合物、チオール基含有化合物、スルフィド基含有化合物、アミノ酸又はその誘導体、ペプチド化合物の郡から選ばれる少なくとも１種を含むものを意味する。その中で、四級アンモニウム塩が好ましい。
【００３６】
［四級アンモニウム塩］
前記四級アンモニウム塩は、四級アンモニウムイオンとなるカチオン部とカウンターイオンとなるアニオン部とから構成され、次の化学式（化１）で表される。
【００３７】
【化１】
0005868751.tif 000002
【００３８】
Ｒ１、 Ｒ２、 Ｒ３、 Ｒ４ は −ＣｎＨ(２ｎ＋１) で表される置換基のうち、ｎ＝１〜２４のいずれかからなる化合物であることが好ましい。また、Ｒ１〜Ｒ４の置換基は、それぞれ同じ置換基であってもよいし、異なる置換基であってもよい。
【００３９】
前記四級アンモニウムイオンとなるカチオン部としては、例えば、デシルトリメチルアンモニウム、ドデシルトリメチルアンモニウム、セチルトリメチルアンモニウム、ステアリルトリメチルアンモニウム、デシルエチルジメチルアンモニウム、ドデシルエチルジメチルアンモニウム、セチルエチルジメチルアンモニウム、ステアリルエチルジメチルアンモニウム、デシルジエチルメチルアンモニウム、ドデシルジエチルメチルアンモニウム、セチルジエチルメチルアンモニウム、ステアリルジエチルメチルアンモニウム、デシルトリエチルアンモニウム、ドデシルトリエチルアンモニウム、セチルトリエチルアンモニウム、ステアリルトリエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウムなどが挙げられる。
【００４０】
前記カウンターイオンとなるアニオン部としては、例えば、臭化物イオン（Ｂｒ−）、塩化物イオン（Ｃｌ−）等の各種ハロゲン化物イオン、ヒドロキシイオン（ＯＨ−）、硝酸イオン（ＮＯ３−）、リン酸イオン（ＰＯ４３−）、炭酸イオン（ＣＯ３−）、硫酸イオン（ＳＯ４２−）などが挙げられる。以上に列挙した四級アンモニウム塩は、それぞれから選ばれる２つ以上を組み合わせて使用することも可能である。
【００４１】
［還元剤］
本態様における金属ナノワイヤは、水溶媒中で金属イオンを還元することにより合成される。金属ナノワイヤを合成する際に使用する還元剤としては、特に制限はなく、通常使用されるものの中から適宜選択することができる。例えば、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム等の水素化ホウ素金属塩；水素化アルミニウムリチウム、水素化アルミニウムカリウム、水素化アルミニウムセシウム、水素化アルミニウムベリリウム、水素化アルミニウムマグネシウム、水素化アルミニウムカルシウム等の水素化アルミニウム塩；亜硫酸ナトリウム、ヒドラジン化合物、デキストリン、ハイドロキノン、ヒドロキシルアミン、クエン酸又はその塩、コハク酸又はその塩、アスコルビン酸又はその塩等；ジエチルアミノエタノール、エタノールアミン、プロパノールアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノプロパノール等のアルカノールアミン；プロピルアミン、ブチルアミン、ジプロピレンアミン、エチレンジアミン、トリエチレンペンタミン等の脂肪族アミン；ピペリジン、ピロリジン、Ｎメチルピロリジン、モルホリン等のヘテロ環式アミン；アニリン、Ｎ−メチルアニリン、トルイジン、アニシジン、フェネチジン等の芳香族アミン；ベンジルアミン、キシレンジアミン、Ｎ−メチルベンジルアミン等のアラルキルアミン；エチレングリコール、グルタチオン、有機酸類（クエン酸、リンゴ酸、酒石酸等）、還元糖類（グルコース、ガラクトース、マンノース、フルクトース、スクロース、マルトース、ラフィノース、スタキオース等）、糖アルコール類（ソルビトール等）などが挙げられる。これらの中でも、還元糖類、その誘導体としての糖アルコール類が特に好ましい。以上に列挙した還元剤は、２つ以上を組み合わせて使用することも可能である。また、還元力の調整のために、水溶媒のｐＨを制御することが好ましい。
【００４２】
［ｐＨ緩衝剤］
前記水溶媒中で金属ナノワイヤを合成する際にｐＨを制御する目的で使用するｐＨ緩衝剤としては、使用する物に特に制限はない。アンモニア、炭酸、ホウ酸、酢酸の他、アラニン、アルギニン、アスパラギン、グリシンなどの各種アミノ酸とそれらの塩などが例として挙げられる。以上に列挙したｐＨ緩衝剤は、２つ以上を組み合わせて使用することも可能である。
【００４３】
水溶媒のｐＨは、好ましくは、８．０以上９．０以下である。より好ましくは、８．２以上８．６以下である。水溶媒のｐＨを上記の範囲とすることで、球状の銀粒子が生成されるのを防止され、アスペクト比の大きな銀ナノワイヤを多く製造することができる。反応中のｐＨの変動を抑制するためにｐＨ緩衝剤を用いることが好ましいが、ｐＨを監視しながら水酸化ナトリウムなどの塩基によってｐＨを一定に保ちさえすれば、特にｐＨ緩衝剤を用いることが必須ではない。ｐＨの変動が大きいと、後述するように意図しない金属ナノ粒子が発生するため、合成時のｐＨの変動は小さくすることが好ましい。
【００４４】
［金属イオン］
本態様の金属ナノワイヤの合成においては、金属イオンを含む溶液を水溶媒に添加する。添加する溶液中の金属イオンの形態としては、水溶性であれば、例えばアンモニアなどの配位子と錯イオンを形成していてもよいが、水溶媒中でフリーイオンとして存在していることが好ましい。また、金属イオン添加溶液は酸性にしておくことが好ましい。ｐＨの調整に用いる酸には特に制限はなく、例えば、硝酸、硫酸、リン酸、炭酸の他、酢酸などの有機酸を用いることも可能である。金属イオン添加溶液が酸性でなければ、金属イオン添加溶液が水溶媒中へ拡散する前に還元反応が起きてしまい、金属イオン濃度の高い局所域での反応によって、金属ナノワイヤの成長に消費されずに、球状粒子や立方体粒子、不定形の多結晶の粒子などが生成することがある。
【００４５】
［金属ナノ粒子］
本形態の金属ナノワイヤの合成において、金属イオンの還元反応に先立って、１〜１００ｎｍの粒径の球状もしくは十面体状の金属ナノ粒子を水溶媒に供給することが好ましい。還元反応がｐＨアップのタイミングから開始するので、還元反応の前に金属ナノ粒子が供給されれば良い。
【００４６】
前記方法を取ることにより、前記金属ナノ粒子を種晶として、前記金属ナノ粒子の表面に金属ナノワイヤを成長させることができる。前記金属ナノ粒子を種晶として使用することにより、短軸長さ及び長軸長さの分布が均一な金属ナノワイヤを製造することが可能となる。
【００４７】
前記金属ナノ粒子を含まない状態で金属ナノワイヤを成長させると、水溶媒中に意図しない金属ナノ粒子が生成される。これらの金属ナノ粒子は、粒子間での形状のバラツキが大きい。そのため、これらの金属ナノ粒子を種晶として金属ナノワイヤが成長すると、金属ナノワイヤは多分散で、形状不安定となる問題がある。
【００４８】
１〜１００ｎｍの粒径の球状もしくは十面体状の金属ナノ粒子を種晶として使用することにより、単分散性に優れ、形状の安定した金属ナノワイヤを製造することができる。また、金属ナノワイヤ合成時の水溶媒のｐＨが上がりすぎると、水溶媒中に意図しない金属ナノ粒子が生成されやすくなるため、金属ナノワイヤの製造中は、水溶媒のｐＨを一定範囲に維持することが好ましい。
【００４９】
［高分子分散剤］
本態様における高分子分散剤は、金属ナノワイヤの表面に吸着し、金属ナノワイヤの凝集を防止するものであり、金属ナノワイヤ合成時の水溶媒と剥離液の両方に溶解する分散剤であれば、特に制限なく用いることができる。導電性部材に適用した際の導電性を確保する観点から、分子量が１０００より大きい分散剤が好ましく、２０００以上の分散剤がより好ましく、１００００以上の分散剤がさらに好ましい。一方、分子量が大きすぎると、剥離液との混合時に金属ナノワイヤへの吸着時間がかかってしまうためか、金属ナノワイヤが凝集してしまうことがある。そのため、前記高分子分散剤の分子量は５０万以下が望ましく、１０万以下がより望ましく、５万以下が更に好ましい。前記高分子分散剤の種類としては、具体的には、ゼラチン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリビニルピロリドン(ＰＶＰ) 、ポリアクリル酸の部分アルキルエステル、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリアルキレンアミン等を挙げることができる。
【００５０】
前記高分子分散剤は、前記低分子分散剤で表面修飾された金属ナノワイヤを含む液にそのまま添加してもよいし、溶媒中に溶解した状態で添加してもよい。前記高分子分散剤を溶解する溶媒としては、前記高分子分散剤が溶解できれば特に制限なく用いることができるが、混合する金属ナノワイヤ水分散液も分散する溶媒であることが好ましく、混合時の凝集を回避する観点で、混合する金属ナノワイヤを含む液と同じ溶媒を使用することが好ましい。前記高分子分散剤を溶解する際の濃度としては、分散剤が溶解する濃度であれば特に制限無く用いることができるが、濃度が高すぎて粘度が高くなってしまうと混合時間が長くなってしまうためか、金属ナノワイヤの凝集が生じることがあるため、前記高分子分散剤溶解後の溶媒の粘度が１０００ｃＰ以下となるように調整することが好ましく、１００ｃＰ以下であることがより好ましく、１０ｃＰ以下であることが更に好ましい。また、溶媒としては後述する剥離液を用いても良い。
【００５１】
［剥離液］
前記低分子分散剤を金属ナノワイヤから剥離させる剥離液としては、金属ナノワイヤ形成時の溶媒と剥離液の混合溶媒に、前記低分子分散剤と前記高分子分散剤が共に溶解すれば特に制限なく用いることができる。その中でも、前記混合溶媒に対し前記分散剤と前記高分子分散剤が共に高い溶解度を示すメタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、アセトンが好ましく、特に溶解度の高い１−プロパノール、２−プロパノールがより好ましく、更に溶解度の高い１−プロパノールが更に好ましい。
【００５２】
［混合工程］
次に、金属ナノワイヤを含む液と、高分子分散剤と、低分子分散剤剥離液との混合工程について記載する。低分子分散剤で表面修飾された金属ナノワイヤを含む液に高分子分散剤を添加する際には、前述したように高分子分散剤をそのまま添加することもできるし、高分子分散剤を溶媒中に溶解した状態で添加することもできる。
【００５３】
溶媒中に溶解した状態で添加する際には、バッチ混合(低分子分散剤で表面修飾された金属ナノワイヤを含む液が入ったタンクに、高分子分散剤を溶解した液を添加して混合)、フロー混合（金属ナノワイヤを含む液と高分子分散剤を溶解した液を、配管で一定流量で混合）等により行なうことができる。いずれの方法も実施可能であるが、金属ナノワイヤの絡まりによる凝集発生を抑制する観点から、フロー混合で行なうのが好ましい。高分子分散剤を含む溶液と水溶媒の混合比率（高分子分散材溶液／金属ナノワイヤ液）は、金属ナノワイヤの凝集が発生しない比率であれば特に制限は無いが、混合比率が高すぎると金属濃度が薄くなり分散液の総量が増えてしまうため、５以下が好ましく、１以下がより好ましく０．５以下が更に好ましい。一方、混合比率が低すぎると、金属／（金属＋高分子分散剤)の重量比が高くなってしまい金属ナノワイヤの凝集が発生するため、金属／（金属＋高分子分散剤)の重量比が０．９以下となる条件が好ましく、０．５以下がより好ましく、０．１以下が更に好ましい。
【００５４】
前記工程の後に、低分子分散剤で表面修飾された金属ナノワイヤを含む液と高分子分散剤とを混合した混合液と、低分子分散剤を金属ナノワイヤから剥離させる剥離液を混合し、金属ナノワイヤの表面を修飾する低分子分散剤を剥離し、高分子分散剤に置換する。
【００５５】
低分子分散剤で表面修飾された金属ナノワイヤを含む分散液と高分子分散剤との混合液と、剥離液との混合は、バッチ混合、フロー混合等により行なうことができる。バッチ混合とは一定量の剥離液中に混合液を添加して混合することを意味する。フロー混合とは、剥離液と混合液を配管で一定流量で連続的に混合することを意味する。本態様における混合では、いずれの方法も実施可能である。その中でも、金属ナノワイヤの絡まりによる凝集発生を抑制する観点から、フロー混合により剥離液と混合液との混合を行なうのが好ましい。フロー混合することにより、金属ナノワイヤの凝集発生を抑制することができる。剥離液と混合液との混合比率（剥離液／混合液）は、金属ナノワイヤの凝集が発生しなければ特に制限はないが、混合比率が高すぎると金属濃度が薄まり、分散液の体積が増えるため、生産性の観点から好ましくない。そのため、１０以下が好ましく、１以下がより好ましく、０．７５以下が更に好ましい。一方、混合比率が低すぎると、粒子形成時の分散剤の脱離が十分起こらないためか、金属ナノワイヤが凝集してしまう。そのため、０．０１以上が好ましく、０．１以上がより好ましく、０．３以上が更に好ましい。
【００５６】
前記混合液と前記剥離液をフロー混合することにより、金属ナノワイヤが水溶媒中で凝集するのを抑制することができる。また、前記剥離液の使用量を約１／２に減らすことができる。
【００５７】
次に、混合工程の製造フローについて説明する。図５、６は、混合工程の製造フローの概略説明図である。
【００５８】
図５は、低分子分散剤で表面修飾された金属ナノワイヤと高分子分散剤を含む混合液と、低分子分散剤の剥離液とを混合する場合、もしくは、低分子分散剤で表面修飾された金属ナノワイヤを含む分散液と、高分子分散剤を含む低分子分散剤剥離液とを混合する場合の混合工程の製造フローの概略説明図である。ここでは、金属ナノワイヤと高分子分散剤とを含む混合液と、剥離液とを混合する場合を例に説明するが、金属ナノワイヤを含む分散液と、高分子分散剤を含む低分子分散剤剥離液と、を混合する場合も同様に実施することができる。低分子分散剤で表面修飾された金属ナノワイヤと高分子分散剤を含む混合液が第１の添加タンク２０１に貯蔵される。また、低分子分散剤を金属ナノワイヤから剥離させる剥離液が第２の添加タンク２０２に貯蔵される。第１の送液ポンプ２１１により第１の添加タンク２０１から混合液がフロー混合装置２２１に送液される。また、第２の送液ポンプ２１２により第２の添加タンク２０２から剥離液がフロー混合装置２２１に送液される。フロー混合装置２２１内で、混合液と剥離液との混合が行われる。
【００５９】
第１の送液ポンプ２１１として、金属ナノワイヤを含む液を送液することができれば特に制限無く用いることができるが、金属ナノワイヤを破壊することなく、比較的高圧でも送液することのできるポンプを使用することが好ましい。金属ナノワイヤの破壊とは、ワイヤの断裂、折れ、絡まり等のことを指す。前述したようなポンプとしては、モーノポンプ、シリンジポンプ、プランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプが望ましい。製造適性の観点から、連続して大量の液を送液できるモーノポンプ、プランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプが望ましい。プランジャーポンプは、流量安定性の観点から三連式のプランジャーポンプが望ましい。
【００６０】
また、フロー混合装置２２１では、混合される混合液と剥離液との混合比が重要となる。したがって、第２の送液ポンプ２１２としては、連続的に比較的高圧に脈動少なく送液できるポンプを使用することが好ましく、例えば三連式プランジャーポンプ、ギヤポンプ,ダイヤフラムポンプ、又はモーノポンプであることが好ましい。
【００６１】
フロー混合装置２２１内で低分子分散剤と高分子分散剤が置換される。フロー混合装置２２１から、高分子分散剤で表面処理された金属ナノワイヤを含む粗分散液が排出され、回収タンク２０３により回収される。回収された金属ナノワイヤ粗分散液は、次に精製工程に送液される。ここで、金属ナノワイヤ粗分散液とは、低分子分散剤で表面修飾された金属ナノワイヤを含む液と、高分子分散剤と、前記低分子分散剤と、を混合した状態の混合液のことを示す。
【００６２】
図６は、低分子分散剤で表面修飾された金属ナノワイヤを含む分散液と、高分子分散剤を含む溶液と、低分子分散剤を剥離する剥離液と、を多段混合する場合の混合工程の製造フローの概略説明図である。低分子分散剤で表面修飾された金属ナノワイヤを含む分散液が第１の添加タンク３０１に貯蔵される。また、高分子分散剤を含む溶液が第２の添加タンク３０２に貯蔵される。さらに、低分子分散剤を剥離するための剥離液が第３の添加タンク３０３に貯蔵される。第１の送液ポンプ３１１により第１の添加タンク３０１から混合液が第１のフロー混合装置３２１に送液される。また、第２の送液ポンプ２１２により第２の添加タンク３０２から高分子分散剤溶液が第１のフロー混合装置３２１に送液される。第１のフロー混合装置３２１内で、金属ナノワイヤを含む分散液と高分子分散剤溶液との混合が行われる。
【００６３】
第１の送液ポンプ３１１として、金属ナノワイヤを含む液を送液することができれば特に制限無く用いることができるが、金属ナノワイヤを破壊することなく、比較的高圧でも送液することのできるポンプを使用することが好ましい。金属ナノワイヤの破壊とは、ワイヤの断裂、折れ、絡まり等のことを指す。前述したようなポンプとしては、モーノポンプ、シリンジポンプ、プランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプが望ましい。製造適性の観点から、連続して大量の液を送液できるモーノポンプ、プランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプが望ましい。プランジャーポンプは、流量安定性の観点から三連式のプランジャーポンプが望ましい。
【００６４】
また、第１のフロー混合装置３２１では、混合される混合液と高分子分散剤溶液との混合比が重要となる。したがって、第２の送液ポンプ３１２としては、連続的に比較的高圧に脈動少なく送液できるポンプを使用することが好ましく、例えば三連式プランジャーポンプ、ギヤポンプ、ダイヤフラムポンプ、又はモーノポンプであることが好ましい。
【００６５】
第１のフロー混合装置２２１で混合された金属ナノワイヤ液と高分子分散剤溶液との混合液は、第２のフロー混合装置２２２に送液される。また、第３の送液ポンプ２１３により、第３の添加タンク２０３から低分子分散剤の剥離液が第２のフロー混合装置２２２に送液される。第２のフロー混合装置２２２内で、混合液と剥離液との混合が行われる。
【００６６】
第２のフロー混合装置３２２内で低分子分散剤と高分子分散剤が置換される。第２のフロー混合装置３２２から、高分子分散剤で表面処理された金属ナノワイヤを含む粗分散液が排出され、回収タンク３０４により回収される。回収された金属ナノワイヤ粗分散液は、次に精製工程に送液される。前述したように、金属ナノワイヤ粗分散液とは、低分子分散剤で表面修飾された金属ナノワイヤを含む液と、高分子分散剤と、前記低分子分散剤と、を混合した状態の混合液のことを示す。
【００６７】
［フロー混合装置］
フロー混合を行なうための乱流型のフロー混合装置について説明する。図１は、少なくとも２種類の流体を混合するために適用されるフロー混合装置の一例である。図１に示すように、フロー混合装置１０は、第１の流体Ａを供給する１本の供給流路１２の途中から分岐して第１の流体Ａを２つに分割できるようにした２本の分割供給流路１２Ａ，１２Ｂと、第２の流体Ｂを供給する分割していない１本の供給流路１４と、第１の流体Ａと第２の流体Ｂとの反応・流通を行なう流路１６とが、１つの混合領域１８で連通するように形成される。また、これら分割供給流路１２Ａ，１２Ｂ、供給流路１４、及び流路１６は、実質的に同一の平面内で混合領域１８の周りに９０°の等間隔で配置される。即ち、各流路１２Ａ，１２Ｂ，１４、１６の中心軸（一点鎖線）は混合領域１８において十文字状（交差角度α＝９０°）に交差する。なお、図１では第１の流体Ａの供給流路１２のみを分割したが、第２の流体Ｂの供給流路１４も複数に分割してもよい。また、混合領域１８の周りに配置する各流路１２Ａ，１２Ｂ，１４、１６の交差角度αは、９０°に限らず適宜設定できる。また、供給流路１２、１４の分割数は、特に限定されるものではないが、数が多すぎるとフロー混合装置１０の構造が複雑になるので、２〜１０が好ましく、２〜５がより好ましい。
【００６８】
図２は、Ｔ字型のフロー混合装置６０の一態様の構造を示した概念図である。図２（Ａ）のＴ字型のフロー混合装置６０は、第１の流体Ａを供給する供給流路６２と、第２の流体Ｂを供給する供給流路６６と、第１の流体Ａと第２の流体Ｂとの反応を行なう流路６８とが、１つの混合領域６４で連通するように構成される。
【００６９】
Ｔ字型のフロー混合装置６０の混合領域の体積は、以下のようにして求めることができる。図２（Ｂ）は、Ｔ字型のフロー混合装置６０の混合領域を示す概念図である。このフロー混合装置６０では、供給流路６２、供給流路６６及び流路６８は同じ径を有している。この場合、供給流路６２と供給流路６６との交わる点又は線（流路が円筒形の場合は点、流路が矩形の場合は線）から、供給流路６２と供給流路６６の延長線が流路６８と交わる点又は線を結んだ斜線で示す領域が混合領域６４となる。
【００７０】
図３は、Ｙ字型のフロー混合装置７０の一態様の構造を示した概念図である。
【００７１】
図３（Ａ）のＹ字型のフロー混合装置７０は、第１の流体Ａを供給する供給流路７２と、第２の流体Ｂを供給する供給流路７６と、第１の流体Ａと第２の流体Ｂとの反応を行なう流路７８とが、１つの混合領域７４で連通するように構成される。
【００７２】
Ｙ字型のフロー混合装置７０に関して、混合領域の体積は、以下のようにして求めることができる。
【００７３】
図３（Ｂ）は、Ｙ字型のフロー混合装置７０の混合領域を示す概念図である。このフロー混合装置７０では、供給流路７２、供給流路７６及び流路７８は同じ径を有している。この場合、供給流路７２と供給流路７６との交わる点又は線（流路が円筒形の場合は点、流路が矩形の場合は線）から、供給流路７２と供給流路７６の延長線が流路７８と交わる点又は線を結んだ斜線で示す領域が混合領域７４となる。
【００７４】
図４は、別の乱流型のフロー混合装置の一例を示す斜視図である。図示した態様では、フロー混合装置１００を構成する３つのパーツを分解した様子を斜視図にて示す。混合装置は、それぞれが円柱状の形態の供給要素１３２、合流要素１０４および排出要素１０６により構成されている。フロー混合装置を構成するに際しては、これらの要素が円柱状となるように一体に締結して組み立てる。この組み立てには、例えば、各要素の周辺部に円柱を貫通するボア（または、穴、図示せず）を等間隔に設けてボルト／ナットでこれらの要素を一体に締結すればよい。
【００７５】
供給要素１３２の合流要素１０４に対向する面には、断面が矩形の環状チャンネル１０８および１１０が同心状に形成されている。図示した態様では、供給要素１３２をその厚さ（または高さ）方向に貫通してそれぞれの環状チャンネルに到るボア１３４および１１４が形成されている。
【００７６】
合流要素１０４は、その厚さ方向に貫通するボア１１６が形成されている。このボア１１６は、混合装置を構成するために要素を締結した場合、供給要素に対向する合流要素の面に位置するボア１１６の端部１２０が環状チャンネル１０８に開口するようになっている。図示した態様では、ボア１１６は４つ形成され、これらが環状チャンネル１０８の周方向で等間隔に配置されている。
【００７７】
合流要素１０４には、ボア１１６と同様にボア１１８が貫通して形成されている。ボア１１８も、ボア１１６と同様に、環状チャンネル１１０に開口するように形成されている。図示した態様では、ボア１１８も環状チャンネル１１０の周方向で等間隔に配置され、かつ、ボア１１６とボア１１８が交互に位置するように配置されている。
【００７８】
合流要素１０４の排出要素１０６に対向する面１２２には、チャンネル１２４および１２６が形成されている。このチャンネル１２４または１２６の一端はボア１１６または１１８の開口部であり、他方の端部は、面１２２の中心１２８であり、全てのチャンネルはこの中心１２８に向かってボアから延在し、中心で合流している。チャンネルの断面は、例えば矩形であってよい。
【００７９】
排出要素１０６は、その中心を通過して厚さ方向に貫通するボア１３０が形成されている。従って、このボアは、一端にて合流要素１０４の中心１２８に開口し、他端にて混合装置の外部に開口している。
【００８０】
容易に理解できるように、環状チャンネル１０８および１１０が、混合装置の供給チャンネルに対応し、ボア１３４および１１４の端部にて混合装置の外部から供給される流体ＡおよびＢは、それぞれボア１３４および１１４を経由して環状チャンネル１０８および１１０に流入する。
【００８１】
環状チャンネル１０８とボア１１６が連通し、環状チャンネル１０８に流入した流体Ａは、ボア１１６を経由してチャンネル１２４に入る。また、環状チャンネル１１０とボア１１８が連通し、環状チャンネル１１０に流入した流体Ｂは、ボア１１８を経由してチャンネル１２６に入る。明らかなように、流体ＡおよびＢは、合流領域において４つに分割され、それぞれチャンネル１２４および１２６に流入し、その後、中心１２８に向かって流れる。
【００８２】
容易に理解できるように、ボア１１６または１１８およびチャンネル１２４または１２６が、フロー混合装置のサブチャンネルに対応し、合流要素の中心１２８が、合流領域に対応する。そして、チャンネル１２４の中心軸とチャンネル１２６の中心軸は、中心１２８にて交差する。合流した流体は、ボア１３０を経由して混合装置の外部にストリームＣとして排出される。従って、ボア１３０は、本発明の混合装置の排出チャンネルに対応する。
【００８３】
なお、図示するフロー混合装置、特に各要素の製造には、半導体加工技術、特にエッチング（例えばフォトリソエッチング）加工、超微細放電加工、光造型法、鏡面仕上げ加工技術、拡散接合技術等の精密機械加工技術を利用でき、また、汎用的な旋盤、ボール盤を用いる機械加工技術も利用でき、当業者であれば容易に製造できる。
【００８４】
フロー混合装置に使用する材料は、特に限定されるものではなく、上述の加工技術を適用できる材料であって、合流させるべき流体によって影響を受けないものであればよい。具体的には、金属材料（鉄、アルミニウム、ステンレススチール、チタン、各種の合金等）、樹脂材料（フッ素樹脂、アクリル樹脂等）、ガラス（シリコン、石英等）を用いることができる。
【００８５】
［精製工程］
本態様における金属ナノワイヤ粗分散液の精製工程としては、金属ナノワイヤの合成時に使用した塩を除去できれば特に制限はなく、金属ナノワイヤ合成時の分散剤も除去することができればより好ましく、混合工程で添加した高分子分散剤の余剰分を除去することができれば更に好ましい。精製の手段としては、遠心分離、遠心濾過、クロスフロー濾過、溶媒抽出、電気透析など、自由に選択することができる。中でも、金属ナノワイヤの分散性を保持するためにも必要以上に金属濃度を高くすること無く洗浄を行うことのできるクロスフロー濾過、溶媒抽出、電気透析が好ましく、高分子成分も洗浄することができ最終溶媒の選択も広いクロスフロー濾過が更に好ましい。
【００８６】
図７は、クロスフロー濾過装置の概略構成図である。クロスフロー濾過装置は、少なくとも精製の対象となる金属ナノワイヤ粗分散液が貯蔵されるタンクと、タンク内の金属ナノワイヤ粗分散液を濾液と濃縮液とに分離するフィルタと、タンク内の金属ナノワイヤ粗分散液を送液するためのポンプと、を有している。また、装置内を循環する液の温度制御のために、熱交換器を備えていてもよい。さらに、濾過条件をより正確に把握するために、フィルタの上流側と、フィルタと熱交換器との間にそれぞれ圧力計を備えていてもよい。
【００８７】
前記フィルタの材質としては、使用する物に特に制限はなく、セルロース系、ポリエーテルスルホン酸形、及びＰＴＦＥ等から選択される高分子部材の中空糸膜を用いることもできるし、多孔質のセラミック膜を用いることもできる。
【００８８】
前記フィルタのポアサイズは、塩を洗浄することができれば特に制限無く自由に選択することができ、金属ナノワイヤ合成時の低分子分散剤も除去することができるサイズであればより好ましく、混合工程で添加した高分子分散剤の余剰分を除去することができるサイズであればより好ましく、金属ナノワイヤ合成工程で生じたワイヤ形状以外の副生成粒子(以下ノイズ粒子と表記する)を除去することのできるサイズであれば更に好ましい。具体的には、ポアサイズは４０オングストローム以上が好ましく、１００オングストローム以上がより好ましく、５００オングストローム以上が更に好ましい。また、ポアサイズが大きすぎると、金属ナノワイヤがポアに詰まって凝集してしまうことがあるため、ポアサイズは５μｍ以下が好ましく、１μｍ以下がより好ましく、０．２５μｍ以下が更に好ましい。
【００８９】
クロスフロー濾過による精製工程について説明する。精製対象となる金属ナノワイヤ粗分散液をタンクに投入し、送液ポンプを動作させ、装置内を循環させる。金属ナノワイヤ粗分散液がフィルタを通過する際に、フィルタ外に溶媒の一部が濾液として排出されるため、金属ナノワイヤ粗分散液はフィルタ通過前よりも濃縮されてタンクに戻る。適宜タンク内に未精製の金属ナノワイヤ粗分散液が追加供給しながら、前述した工程を繰り返すことによって、金属ナノワイヤ粗分散液の濃縮が行われる。
【００９０】
金属ナノワイヤ粗分散液の濃縮終了後、タンクに洗浄溶媒を投入し、濃縮された金属ナノワイヤ粗分散液の洗浄を行う。洗浄溶媒を適宜供給しながら、フィルタからの濾液排出を繰り返すことで、金属ナノワイヤの濃度の変動を抑えた状態で、金属ナノワイヤ粗分散液の洗浄と溶媒の置換を行うことができる。
【００９１】
本態様における精製工程では、必要に応じてフィルタ部に圧力をかけ、濾過速度を調整することができる。このフィルタの上下での圧力の平均を濾過圧と定義する。濾過圧が高すぎると、フィルタに堆積した固形分が圧縮され、後述する逆洗でフィルタ面から固形分を除去しても再分散しないことがあるため、濾過圧は０．５ＭＰａ以下が好ましく、０．４ＭＰａ以下がより好ましく、０．２ＭＰａ以下が更に好ましい。また、濾過圧が低すぎると濾過流量が低くなり、工程時間が長くなるため、０．０１ＭＰａ以上が好ましく、０．０２ＭＰａ以上が好ましく、０．０３ＭＰａ以上が更に好ましい。
【００９２】
本態様における精製工程では、フィルタへの固形分の堆積による濾過効率の低減を抑止するために、濃縮及び洗浄実施中に定期的に逆洗を行うことが望ましい。逆洗とは、濾液と接しているフィルタ面から分散液が接している面へ濾液を押し返す操作である。濾液を押し返すために、例えばエアなどのガスを用いて、濾液流路に濾液排出方向とは逆方向に濾液を加圧してもよい。濾液を押し返す圧力の大きさは、押し返すためにガスを使用する場合、前記濾過圧と濾液を押し返すためのガス圧との差で定義され、これを逆洗圧とする。逆洗圧は、フィルタに堆積した固形分をフィルタ面から除去することができれば特に制限はないが、圧力が低すぎるとフィルタに堆積した固形分を除去することができなくなるため、０．１ＭＰａ以上であることが好ましく、０．２ＭＰａ以上であることがより好ましく、０．３ＭＰａ以上であることが更に好ましい。また、圧力が高すぎると押し返すために使用したガスが分散液内に混入してしまい、循環流路内の流れを乱してしまうことがあるため、１０ＭＰａ以下が好ましく、５ＭＰａ以下であることがより好ましく、３ＭＰａ以下であることが更に好ましい。また、逆洗を実施する間隔としては、フィルタ面に堆積した固形分を除去することができれば特に制限はないが、間隔が広すぎるとフィルタ面から固形分を除去することができなくなるため、３０分間隔以下が好ましく、１５分間隔以下がより好ましく、１０分以下が更に好ましい。また、逆洗を実施している間は濾過が実施されないため、逆洗間隔が短すぎると、工程時間が長くなってしまうことから、１５秒以上が好ましく、１分以上がより好ましく、３分以上が更に好ましい。
【００９３】
前記精製工程では、金属ナノワイヤの粗分散液を濃縮した後、洗浄液を添加することにより、金属濃度を過度に上昇させることなく分散液の精製を実施することができる。洗浄液としては、金属ナノワイヤが凝集しなければ特に制限無く用いることができる。特に、除去したい塩、金属ナノワイヤ合成時の低分子分散剤、混合工程で添加した余剰の高分子分散剤が溶解する洗浄液であることが好ましい。
【００９４】
前記精製工程における精製の終了タイミングは、特に制限なく決定することができる。但し、精製が十分でないと、完成した金属ナノワイヤ分散液の経時による性能変化の発生要因や、分散液中に残存した塩が、導電性部材を作製した際の耐久性の悪化要因となることがあるため、金属ナノワイヤ分散液の電導度が１０ｍＳ／ｍ以下となるまで洗浄することが好ましく、５ｍＳ／ｍ以下がより好ましく、１ｍＳ／ｍ以下がさらに好ましい。
【００９５】
［精製工程後の金属ナノワイヤ分散液］
精製工程後の金属ナノワイヤ分散液は、分散溶媒中に上述の製法により製造された金属ナノワイヤを含有する。
【００９６】
本態様における精製工程後の金属ナノワイヤ分散液は、分散溶媒中に上述の製法により製造された金属ナノワイヤを含有する。
【００９７】
前記精製工程後の金属ナノワイヤ分散液における金属ナノワイヤ含有量は、０．１質量％〜９９質量％が好ましく、０．３質量％〜１０質量％がより好ましい。前記含有量が、０．１質量％未満であると、製造時、乾燥工程における負荷が多大となり、９９質量％を超えると、粒子の凝集が起こりやすくなることがある。
【００９８】
前記金属ナノワイヤ分散液の分散溶媒としては、分散剤が溶解する溶媒であれば、水も有機溶媒も特に制限なく用いることができる。有機溶媒としては、例えば、沸点が５０℃〜２５０℃、より好ましくは５５℃〜２００℃のアルコール系化合物が好適に用いられる。このようなアルコール系化合物を併用することにより、塗布工程での塗り付け良化、乾燥負荷の低減をすることができる。
【００９９】
前記アルコール系化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばメタノール、エタノール、1-プロパノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール２００、ポリエチレングリコール３００、グリセリン、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１,３−プロパンジオール、１,２−ブタンジオール、１,４−ブタンジオール、１,５−ペンタンジオール、１−エトキシ−２−プロパノール、エタノールアミン、ジエタノールアミン、２−（２−アミノエトキシ）エタノール、２−ジメチルアミノイソプロパノール、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、エタノール、1-プロパノール、イソプロパノールが特に好ましい。
【０１００】
本態様における金属ナノワイヤ分散液は、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオン、ハロゲン化物イオン等の無機イオンをなるべく含まないことが好ましい。これらのイオンが残存すると、導電性部材を作製した際に耐久性を悪化させることがあるためである。
【０１０１】
前記金属ナノワイヤ分散液には、必要に応じて、各種の添加剤、例えば、界面活性剤、重合性化合物、酸化防止剤、硫化防止剤、腐食防止剤、粘度調整剤、防腐剤などを含有させることができる。
【０１０２】
前記腐食防止剤としては、使用する物に特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、中でも、アゾール類が好適である。該アゾール類としては、例えばベンゾトリアゾール、トリルトリアゾール、メルカプトベンゾチアゾール、メルカプトベンゾトリアゾール、メルカプトベンゾテトラゾール、（２−ベンゾチアゾリルチオ）酢酸、３−（２−ベンゾチアゾリルチオ）プロピオン酸、及びこれらのアルカリ金属塩、アンモニウム塩、並びにアミン塩から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。該腐食防止剤を含有することで、一段と優れた防錆効果を発揮することができる。腐食防止剤の添加方法としては、直接金属ナノワイヤ水分散物中に、粉末又は適した溶媒で溶解した状態、又は粉末で添加するか、後述する導電性部材を作製後に、これを腐食防止剤浴に浸すことで付与することができる。
【０１０３】
本態様の金属ナノワイヤ分散液は、インクジェットプリンター用水性インク及びディスペンサー用水性インクにも好ましく用いることができる。インクジェットプリンターによる画像形成用途においては、金属ナノワイヤ分散液を塗設する基板としては、例えば紙、コート紙、表面に親水性ポリマーなどを塗設したＰＥＴフィルムなどが挙げられる。
【０１０４】
［導電性部材］
本態様の金属ナノワイヤ分散液を用いた導電性部材は、前記金属ナノワイヤ分散液により形成される導電性層を有する。前記導電性部材は、金属ナノワイヤ分散液を、基板上へ塗設し、乾燥することにより製造される。以下に、導電性部材の製造方法の説明を通じて、導電性部材を詳細に説明する。
【０１０５】
本態様の金属ナノワイヤ分散液を塗設する支持体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、透明導電体性部材用支持体には、以下のものが挙げられる。これらの中でも、製造適性、軽量性、可撓性、光学性（偏光性）などの点からポリマーフィルムが好ましく、ＰＥＴ、ＴＡＣ、ＰＥＮフィルムが特に好ましい。
【０１０６】
（１）石英ガラス、無アルカリガラス、結晶化透明ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、サファイア等のガラス。
【０１０７】
（２）ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル共重合体等の塩化ビニル系樹脂、ポリアリレート、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリイミド、ＰＥＴ、ＴＡＣ、ＰＥＮ、フッ素樹脂、フェノキシ樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ナイロン、スチレン系樹脂、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂。
【０１０８】
（３）エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂。
【０１０９】
前記支持体に用いる材料としては、必要に応じて複数の部材を併用してもよい。用途に応じてこれらの支持体材料から適宜選択して、フィルム状等の可撓性支持体、又は剛性のある支持体とすることができる。
【０１１０】
前記支持体の形状としては、円盤状、カード状、シート状等のいずれの形状であってもよい。また、三次元的に積層されたものでもよい。更に支持体のプリント配線を行なう箇所にアスペクト比１以上の細孔、細溝を有していてもよく、これらの中に、インクジェットプリンター又はディスペンサーにより本発明の金属ナノワイヤ分散物を吐出することもできる。
【０１１１】
前記支持体は、本発明の金属ナノワイヤ分散液を用いた導電性層を付与するに際し、機能性層の密着性向上および塗布液の濡れ性の向上を目的として、片面又は両面に、親水化処理、凹凸処理などの前処置を施すのがより好ましい。前処理としては、コロナ放電処理、グロー放電処理、プラズマ処理、大気圧プラズマ処理、火炎処理、熱風処理、オゾン・紫外線照射処理、クロム酸処理（湿式）、ケン化処理（湿式）等が挙げられるが、コロナ放電処理、プラズマ処理（真空グロー放電および大気圧グロー放電処理）が特に好ましい。
[プラズマ処理］
前記プラズマ処理としては、真空グロー放電、大気圧グロー放電等によるものがあり、その他の方法としてフレームプラズマ処理等の方法があげられる。これらは、例えば特開平６−１２３０６２号公報、特開平１１−２９３０１１号公報、同１１−５８５７号公報等に記載された方法を用いることが出来る。
【０１１２】
前記プラズマ処理は、相対する電極の間にこれらの親水性を付与しようとするフィルムを配置し、この装置中にプラズマ励起性気体を導入し、電極間に高周波電圧を印加する事により、該気体をプラズマ励起させ電極間にグロー放電を行わせることにより表面処理が行える。中でも大気圧グロー放電によるものが好ましく用いられる。   
【０１１３】
前記プラズマ励起性気体としては、使用するものに特に制限は無いが、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン、窒素、二酸化炭素、テトラフルオロメタンの様なフロン類及びそれらの混合物が好ましく、アルゴン、ネオン等の不活性ガスに、カルボキシル基や水酸基、カルボニル基等の極性官能基をプラスチックフィルムの表面に付与できる反応性ガスを加えたものが好ましい。前記反応性ガスとしては、水素、酸素、窒素の他、水蒸気やアンモニア等のガスの他、低級炭化水素、ケトン等の低沸点の有機化合物等も必要に応じ用いることが出来るが、取り扱いの容易さの観点から、水素、酸素、二酸化炭素、窒素、水蒸気等のガスが好ましい。水蒸気を用いる場合は、他のガスを水に通しバブリングしたガスを用いることができる。或いは水蒸気を混合してもよい。   
【０１１４】
前記高周波電圧の周波数としては、１ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下が好ましく用いられ、より好ましくは１ｋＨｚ以上１０ｋＨｚ以下である。   
【０１１５】
前記グロー放電によるプラズマ処理には、真空下でこれを行う方法と、大気圧下でこれを行う方法がある。   
【０１１６】
前記グロー放電による真空プラズマ放電処理においては、有効に放電を起こさせるために、その雰囲気を０．００５〜２０ｔｏｒｒの範囲に保つ様に前記反応性ガスを導入する必要がある。処理速度を上げるには、なるべく高圧側で高出力条件を採用することが好ましいが、電界強度を上げすぎると支持体にダメージを与える場合がある。   
【０１１７】
大気圧近傍でプラズマ放電を行う大気圧グロー放電による場合には、安定に放電を起こさせるためにヘリウムやアルゴン等の不活性ガスが必要であり、前記プラズマ励起性ガスのうち６０％以上が不活性ガスである様にしないと安定な放電が発生しない。しかしながら余り不活性ガスが多く、前記反応性ガスの割合が少ないと処理速度が低下する。電界強度を上げすぎてもやはり支持体にダメージを与えることがある。   
【０１１８】
又、大気圧近傍でプラズマ処理を行う場合でも、パルス化された電解でプラズマを発生させる場合には、上記不活性ガスは必ずしも必要でなく、反応ガス濃度を上げることが出来、反応速度を大きくする事が出来る。  
［コロナ放電処理］
前記コロナ放電処理は、従来公知のいずれの方法、例えば特公昭４８−５０４３号公報、同４７−５１９０５号公報、特開昭４７−２８０６７号公報、同４９−８３７６７号公報、同５１−４１７７０号公報、同５１−１３１５７６号公報等に開示された方法により達成することができる。処理機としては市販の各種コロナ処理機が適用でき、例えばＳＯＦＴＡＬ（ソフタル）社のマルチナイフ電極を有するコロナ処理機は多数本の電極で構成され、電極の間に空気を送ることによりフィルムの加熱防止やフィルム表面に出てくる低分子の除去等が行えるので有用である。また、片面に導電性層を付与した基材の、導電性層を付与していない面に対しては、電極と導電性層の間のスパークを避けるために、放電電極としては誘電体被覆電極（セラミック電極、クォーツ電極など）を、対向電極としてはステンレスなどの金属ロールを用いてコロナ処理を行うことが望ましい。 
【０１１９】
前記コロナ処理の条件としては、使用する支持体の種類、塗膜のマトリクスの種類、及び用いるコロナ処理機の種類等によって異なるが、コロナ表面処理は、照射エネルギーが０．１Ｊ／ｍ２以上１０Ｊ／ｍ２以下の範囲で行うのが好ましく、０．５Ｊ／ｍ２以上５Ｊ／ｍ２以下がより好ましい。
【０１２０】
これらの表面処理を施すことにより、支持体表面を親水化処理した場合、支持体表面の水に対する接触角は、好ましくは、０°〜４０°、より好ましくは０°２０°、最も好ましくは０°〜１０°の範囲であることが好ましい。
【０１２１】
本実施の形態においては、前記導電性部材を形成後に、腐食防止剤浴に通すことも好ましく行なうことができ、これにより、更に優れた腐食防止効果を得ることができる。
【０１２２】
本態様の金属ナノワイヤ分散液を基材上に形成する方法としては一般的な塗布方法で行うことができ、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばロールコート法、バーコート法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、キャスティング法、ダイコート法、ブレードコート法、バーコート法、グラビアコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、ドクターコート法、などが挙げられる。
（用途）
本態様の金属ナノワイヤ分散液を用いた導電性部材は、例えばタッチパネル、ディスプレイ用帯電防止、電磁波シールド、有機又は無機ＥＬディスプレイ用電極、その他フレキシブルディスプレイ用電極・帯電防止、太陽電池用電極、電子ペーパー等の各種デバイスなどに幅広く適用される。
【実施例】
【０１２３】
以下、本発明の実施例を挙げ、本発明を、より詳細に説明する。但し、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
【０１２４】
＜金属ナノワイヤの平均短軸長（平均直径）及び平均長軸長＞
透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ；日本電子株式会社製、ＪＥＭ−２０００ＦＸ）を用いて拡大観察される金属ナノワイヤから、ランダムに選択した３００個の金属ナノワイヤの短軸長（直径）と長軸長を測定し、その平均値から金属ナノワイヤの平均短軸長（平均直径）及び平均長軸長を求めた。
【０１２５】
＜金属ナノワイヤの短軸長（直径）の変動係数＞
上記電子顕微鏡（ＴＥＭ）像からランダムに選択した３００個のナノワイヤの短軸長（直径）を測定し、その３００個についての標準偏差と平均値を計算することにより、求めた。
【０１２６】
＜アスペクト比が１０以上の銀ナノワイヤの比率＞
透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ；日本電子株式会社製、ＪＥＭ−２０００ＦＸ）を用い、銀ナノワイヤの短軸長を３００個観察し、ろ紙を透過した銀の量を各々測定し、短軸長が５０ｎｍ以下であり、かつ長軸長が５μｍ以上である銀ナノワイヤをアスペクト比が１０以上の銀ナノワイヤの比率（％）として求めた。なお、銀ナノワイヤの比率を求める際の銀ナノワイヤの分離は、メンブレンフィルタ（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ社製、ＦＡＬＰ  ０２５００、孔径１．０μｍ）を用いて行った。
【０１２７】
（調製例１、２：銀ナノワイヤの合成）
（調製例１）
―銀ナノワイヤ分散液（１）の調製―
予め、下記の添加液Ａ、Ｂ、Ｃ、及び、Ｄを調製した。
【０１２８】
〔添加液Ａ〕
ステアリルトリメチルアンモニウムクロリド６０ｍｇ、ステアリルトリメチルアンモニウムヒドロキシド１０％水溶液６．０ｇ、グルコース２．０ｇを蒸留水１２０．０ｇに溶解させ、反応溶液Ａ−１とした。さらに、硝酸銀粉末７０ｍｇを蒸留水２．０ｇに溶解させ、硝酸銀水溶液Ａ−１とした。反応溶液Ａ−１を２５℃に保ち、激しく攪拌しながら、硝酸銀水溶液Ａ−１を添加した。硝酸銀水溶液Ａ−１の添加後から１８０分間激しく攪拌し、添加液Ａとした。
【０１２９】
〔添加液Ｂ〕
硝酸銀粉末４２．０ｇを蒸留水９５８ｇに溶解し、添加液Ｂとした。
【０１３０】
〔添加液Ｃ〕
２５％アンモニア水７５ｇを蒸留水９２５ｇと混合し、添加液Ｃとした。
【０１３１】
〔添加液Ｄ〕
ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）（Ｋ３０）４００ｇを蒸留水１．６ｋｇに溶解し、添加液Ｄとした。
【０１３２】
次に、以下のようにして、銀ナノワイヤ分散液（１）を調製した。ステアリルトリメチルアンモニウムブロミド粉末１．３０ｇと臭化ナトリウム粉末３３．１ｇとグルコース粉末１，０００ｇ、硝酸（１Ｎ）１１５．０ｇを８０℃の蒸留水１２．７ｋｇに溶解させた。この液を８０℃に保ち、５００ｒｐｍで攪拌しながら、添加液Ａを添加速度２５０ｃｃ／分、添加液Ｂを５００ｃｃ／分、添加液Ｃを５００ｃｃ／分で順次添加した。攪拌速度を２００ｒｐｍとし、８０℃で加熱をした。攪拌速度を２００ｒｐｍにしてから１００分間、加熱攪拌を続けた後に、２５℃に冷却した。攪拌速度を５００ｒｐｍに変更し、添加液Ｄを５００ｃｃ／分で添加した。この液を銀ナノワイヤ分散液（１）とした。
【０１３３】
（調製例２）
―銀ナノワイヤ分散液（２）の調製―
銀ナノワイヤ分散液（１）の調製において、添加液Ｄを添加しない以外は同様にして、銀ナノワイヤ分散液（２）を調製した。
【０１３４】
（実施例１）
＜＜銀ナノワイヤ分散液（１１）＞＞
銀ナノワイヤ分散液（１）を、図５に示す装置の添加タンク２０１に投入した。次に、低分子分散剤の剥離溶液として、ｎ−プロパノールを第２の添加タンク２０２に投入した。第１の送液ポンプ２１１および第２の送液ポンプ２１２を動作させて、銀ナノワイヤ分散液（１）とｎ−プロパノールを、それぞれ３００ｃｃ／ｍｉｎの流量で送液し、Ｔ字型流路のフロー混合装置２２１で混合し、得られた混合液を回収タンク２０３で回収し、混合液（１１）とした。
【０１３５】
＜精製工程＞
混合液（１１）を、分画分子量１５万の限外濾過モジュールを用いて、次のとおりにクロスフロー方式での限外濾過精製を実施した。混合液（１１）を４倍に濃縮した後、蒸留水とｎ−プロパノールの混合液（体積比＝１：１）の添加と濃縮を繰り返し、最終的に濃縮液の電導度が０．５ｍＳ／ｍになるまで精製を行った。なお、精製中は、濾過フィルタに固形分が堆積して濾過効率が低下することを防ぐため、５分間隔でフィルタの逆洗浄を実施しながら分散液の精製を行った。精製した液を回収し、銀ナノワイヤ分散液（１１）とした。
【０１３６】
得られた銀ナノワイヤ分散液（１１）の銀ナノワイヤについて、前述のようにして平均短軸長、平均長軸長、銀ナノワイヤの短軸長の変動係数、平均アスペクト比を測定した。その結果、平均短軸長１８．４ｎｍ、平均長軸長８．０μｍ、変動係数が１４．７％であった。平均アスペクト比は４４１であった。
【０１３７】
（調製例３〜６：基板の前処理）
（調製例３）
−ＰＥＴ基板の前処理−
下記の配合で接着用溶液１を調製した。
【０１３８】
［接着用溶液１］
・タケラックＷＳ−４０００                                          ５．０部
（固形分濃度３０％、三井化学（株）製）
・界面活性剤                                                        ０．３部
（ナローアクティＨＮ−１００、三洋化成工業（株）製）
・界面活性剤                                                        ０．３部
（サンデットＢＬ、固形分濃度４３％、三洋化成工業（株）製）
・水                                                              ９４．４部
厚さ１２５μｍのＰＥＴ基板の一方の面にコロナ放電処理を施した。このコロナ放電処理を施した面に、上記の接着用溶液を塗布し１２０℃で２分乾燥させて、厚さが０．１１μｍの接着層１を形成した。
【０１３９】
次に、以下の配合で、接着用溶液２を調製した。
【０１４０】
［接着用溶液２］
・テトラエトキシシラン                                              ５．０部
（ＫＢＥ−０４、信越化学工業（株）製）
・３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン                        ３．２部
（ＫＢＭ−４０３、信越化学工業（株）製）
・２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン    １．８部
（ＫＢＭ−３０３、信越化学工業（株）製）
・酢酸水溶液（酢酸濃度＝０．０５％、ｐＨ＝５．２）                １０．０部
・硬化剤                                                            ０．８部
（ホウ酸、和光純薬工業（株）製）
・コロイダルシリカ                                                ６０．０部
（スノーテックスＯ、平均粒子径１０ｎｍ〜２０ｎｍ、固形分濃度２０％、
ｐＨ＝２．６、日産化学工業（株）製）
・界面活性剤                                                        ０．２部
（ナローアクティＨＮ−１００、三洋化成工業（株）製）
・界面活性剤                                                        ０．２部
（サンデットＢＬ、固形分濃度４３％、三洋化成工業（株）製）
接着用溶液２は、以下の方法で調製した。酢酸水溶液を激しく攪拌しながら、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを、この酢酸水溶液中に３分間かけて滴下した。次に、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランを酢酸水溶液中に強く攪拌しながら３分間かけて添加した。次に、テトラメトキシシランを、酢酸水溶液中に強く攪拌しながら５分かけて添加し、その後２時間攪拌を続けた。次に、コロイダルシリカと、硬化剤と、界面活性剤とを順次添加し、接着用溶液２を調製した。
【０１４１】
この接着用溶液２をコロナ放電処理を施した接着層１の上にバーコート法により塗布し、１７０℃で５分間加熱して乾燥し、厚さ４．１μｍの接着層２を形成した。その後、接着層２の上にコロナ放電処理を施し、前処理ＰＥＴ基板を得た。以後、「ＰＥＴ基板」と表記する場合は、上記前処理で得られたＰＥＴ基板を示す。
【０１４２】
（調製例４）
−ガラス基板の前処理−
水酸化ナトリウム１％水溶液に浸漬した厚み０．７μｍの無アルカリガラス板を、超音波洗浄機で３０分間超音波照射し、ついでイオン交換水で６０秒間水洗した後２００℃で６０分間加熱処理を行った。その後、シランカップリング液（Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン０．３％水溶液（商品名：ＫＢＭ６０３、信越化学工業（株）製）をシャワーにより２０秒間吹き付け、純水シャワー洗浄した。以後、「ガラス基板」と表記する場合は、上記前処理で得られた無アルカリガラス基板を示す。
【０１４３】
（調製例５）
−ポリカーボネート基板の前処理−
ポリカーボネート基板（厚み７５μｍ）の表面をコロナ放電処理したのちに、０．０２％の（Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン水溶液をバーコート法で塗布量８.８ｍｇ／ｍ２となるように塗布し、１００℃１分で乾燥し、表面処理されたポリカーボネート基板を得た。以後、「ポリカーボネート基板」と表記する場合は、上記前処理で得られたポリカーボネート基板を示す。
【０１４４】
（調製例６）
−ＴＡＣ基板の前処理−
ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）基板（厚み１００μｍ）の表面をコロナ放電処理したのちに、０．０２％の（Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン水溶液をバーコート法で塗布量８.８ｍｇ／ｍ２となるように塗布し、１００℃１分で乾燥し、表面処理されたＴＡＣ基板を得た。以後、「ＴＡＣ基板」と表記する場合は、上記前処理で得られたＴＡＣ基板を示す。
【０１４５】
（調製例７）
＜＜導電性部材（１）の形成＞＞
銀ナノワイヤ分散液（１１）と、下記ゾルゲル塗布液を、質量比でAg：テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）：＝１：７．２となるよう混合し、調製例３で得られたＰＥＴ基板上に銀量が０．０１７ｇ／ｍ２となるようにバーコートし、１２０℃で３分乾燥し、導電性部材（１）を作製した。
【０１４６】
＜ゾルゲル塗布液＞
下記組成のゾルゲル塗布液を６０℃で１時間撹拌して均一になったことを確認し、ゾルゲル塗布液とした。
【０１４７】
＜ゾルゲル塗布液＞
・テトラエトキシシラン                                              ５．０部
（ＫＢＥ−０４、信越化学工業（株）製）
・１％酢酸水溶液                                                  １０．５部
・蒸留水                                                            ４．０部
＜＜パターン化導電性部材（１１）＞＞
前記導電性部材（１）に対して、下記ポジレジスト処方によりパターン化処理を実施し、パターン化導電性部材（１１）を作製した。
【０１４８】
＜ポジレジスト処方＞
（合成例１）
＜バインダー（Ａ−１）の合成＞
共重合体を構成するモノマー成分として、ＭＡＡ（７．７９ｇ）、ＢｚＭＡ（３７．２１ｇ）を使用し、ラジカル重合開始剤としてＡＩＢＮ（０．５ｇ）を使用し、これらを溶剤ＰＧＭＥＡ（５５．００ｇ）中において重合反応させることにより下記構造式で示されるバインダー（Ａ−１）のＰＧＭＥＡ溶液（固形分濃度：４５質量％）を得た。なお、重合温度は、温度６０℃乃至１００℃に調整した。
【０１４９】
分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィ法（ＧＰＣ）を用いて測定した結果、ポリスチレン換算による重量平均分子量（Ｍｗ）は３０，０００、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は２．２１であった。
【０１５０】
【化２】
0005868751.tif 000003
【０１５１】
−感光性組成物（１）の調製−
バインダー（Ａ−１）４．１９質量部（固形分４０．０質量％、ＰＧＭＥＡ溶液）、感光性化合物としての下記構造式で表されるＴＡＳ−２００（エステル化率６６％、東洋合成株式会社製）０．９５質量部、架橋剤としてのＥＨＰＥ−３１５０（ダイセル化学株式会社製）０．８０質量部、及びＰＧＭＥＡ  １９．０６質量部を加え、攪拌し、感光性組成物（１）を調製した。
【０１５２】
【化３】
0005868751.tif 000004
【０１５３】
＜＜レジストパターニング工程＞＞
導電性部材（１）上に、感光性組成物（１）を乾燥膜厚５μmとなるようバー塗布し、１００℃のオーブンで１分間乾燥した。この基板にマスク上から、高圧水銀灯ｉ線（３６５ｎｍ）を６０ｍＪ／ｃｍ２（照度２０ｍＷ／ｃｍ２）露光を行った。露光後の基板を、２．３８％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液でシャワー現像６０秒間を行った。シャワー圧は０．０４ＭＰａ、ストライプパターンが出現するまでの時間は３０秒であった。純水のシャワーでリンスした後、５０℃で１分間乾燥し、レジストパターン付導電性部材（1）を作製した。
【０１５４】
また、露光マスクは、ライン／スペースが１５０／１５０μｍ、細線長さが１．５ｃｍとした。
【０１５５】
＜＜エッチング工程＞＞
レジストパターン付導電性部材（1）を、３０℃、1。０％の硝酸、１．０％Ｆｅ（III）-EDTA、１．０％チオ硫酸アンモニウム、の混合水溶液からなるエッチング液（１）に浸漬させ、エッチングを行い、純水のシャワーでリンスした後、５０℃で１分間乾燥し、レジストパターン付パターン状導電性部材（1）Ａを作製した。
【０１５６】
＜＜レジスト剥離工程＞＞
レジストパターン付パターン状導電性部材（1）Ａにマスクをせず、高圧水銀灯ｉ線（３６５ｎｍ）を１００ｍＪ／ｃｍ２（照度２０ｍＷ／ｃｍ２）露光を行った。露光後の基板を、２．３８％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液でシャワー現像７５秒間を行った。シャワー圧は０．０５ＭＰａであった。純水のシャワーでリンスした後、５０℃で１分間乾燥し、パターン化導電性部材（１１）を作製した。
【０１５７】
（実施例２）
＜＜銀ナノワイヤ分散液（１２）＞＞
銀ナノワイヤ分散液（２）を、図６に示す装置の第１の添加タンク３０１に投入した。次に、ポリビニルピロリドン（Ｋ３０）水溶液を、第２の添加タンク３０２に投入した。さらに、低分子分散剤の剥離溶液として、ｎ−プロパノールを第３の添加タンク３０３に投入した。第１の送液ポンプ３１１、第２の送液ポンプ３１２および第３の送液ポンプ３１３を動作させて、銀ナノワイヤ分散液（２）とポリビニルピロリドン（Ｋ３０）水溶液を、銀ナノワイヤ分散液（２）を２００ｃｃ／ｍｉｎの流量で、ポリビニルピロリドン（Ｋ３０）水溶液を１００ｃｃ／ｍｉｎの流量で送液してＴ字型流路の第１のフロー混合装置３２１で混合し、その後ｎ−プロパノールを３００ｃｃ／ｍｉｎの流量で送液してＴ字型流路の第２のフロー混合装置３２２で混合し、得られた混合液を回収タンク３０４で回収し、混合液（１２）とした。
【０１５８】
＜精製工程＞
混合液（１２）を、分画分子量１５万の限外濾過モジュールを用いて、次のとおりにクロスフロー方式での限外濾過精製を実施した。混合液（１２）を４倍に濃縮した後、蒸留水とｎ−プロパノールの混合液（体積比＝１：１）の添加と濃縮を繰り返し、最終的に濃縮液の電導度が０．５ｍＳ／ｍになるまで精製を行った。なお、精製中は、濾過フィルタに固形分が堆積して濾過効率が低下することを防ぐため、５分間隔でフィルタの逆洗浄を実施しながら分散液の精製を行った。精製した液を回収し、銀ナノワイヤ分散液（１２）とした。
【０１５９】
得られた銀ナノワイヤ分散液（１２）の銀ナノワイヤについて、前述のようにして平均短軸長、平均長軸長、銀ナノワイヤの短軸長の変動係数、平均アスペクト比を測定した。その結果、平均短軸長１８．５ｎｍ、平均長軸長８．１μｍ、変動係数が１４．６％であった。平均アスペクト比は４３９であった。
【０１６０】
＜＜パターン化導電性部材（１２）＞＞
パターン化導電性部材（１１）の作製において、銀ナノワイヤ分散液（１１）を銀ナノワイヤ分散液（１２）に変えた以外は同様にして、パターン化導電性部材（１２）を作製した。
【０１６１】
（実施例３）
＜＜銀ナノワイヤ分散液（１３）＞＞
銀ナノワイヤ分散液（２）を、図５に示す装置の添加タンク２０１に投入した。次に、ポリビニルピロリドン（Ｋ３０）をｎ−プロパノールに溶解し、第２の添加タンク２０２に投入した。第１の送液ポンプ２１１および第２の送液ポンプ２１２を動作させて、銀ナノワイヤ粗分散液（１）とｎ−プロパノールを、それぞれ３００ｃｃ／ｍｉｎの流量で送液してＴ字型流路のフロー混合装置２２１で混合し、得られた混合液を回収タンク２０３で回収し、混合液（１３）とした。
【０１６２】
＜精製工程＞
混合液（１３）を、分画分子量１５万の限外濾過モジュールを用いて、次のとおりにクロスフロー方式での限外濾過精製を実施した。混合液（１３）を４倍に濃縮した後、蒸留水とｎ−プロパノールの混合液（体積比＝１：１）の添加と濃縮を繰り返し、最終的に濃縮液の電導度が０．５ｍＳ／ｍになるまで精製を行った。なお、精製中は、濾過フィルタに固形分が堆積して濾過効率が低下することを防ぐため、５分間隔でフィルタの逆洗浄を実施しながら分散液の精製を行った。精製した液を回収し、銀ナノワイヤ分散液（１３）とした。
【０１６３】
得られた銀ナノワイヤ分散液（１３）の銀ナノワイヤについて、前述のようにして平均短軸長、平均長軸長、銀ナノワイヤの短軸長の変動係数、平均アスペクト比を測定した。その結果、平均短軸長１８．３ｎｍ、平均長軸長８．１μｍ、変動係数が１４．５％であった。平均アスペクト比は４３８であった。
【０１６４】
＜＜パターン化導電性部材（１３）＞＞
前記パターン化導電性部材（１１）の作製において、銀ナノワイヤ分散液（１１）を銀ナノワイヤ分散液（１３）に変えた以外は同様にして、パターン化導電性部材（１３）を作製した。
【０１６５】
（実施例４）
＜＜銀ナノワイヤ分散液（１４）＞＞
ｎ−プロパノールを激しく攪拌しながら、銀ナノワイヤ分散液（１）を添加し（いわゆるバッチ混合）、そのまま３分間攪拌を続けて、混合液（１４）とした。
【０１６６】
＜精製工程＞
混合液（１４）を、分画分子量１５万の限外濾過モジュールを用いて、次のとおりにクロスフロー方式での限外濾過精製を実施した。混合液（１４）を４倍に濃縮した後、蒸留水とｎ−プロパノールの混合液（体積比＝１：１）の添加と濃縮を繰り返し、最終的に濃縮液の電導度が０．５ｍＳ／ｍになるまで精製を行った。なお、精製中は、濾過フィルタに固形分が堆積して濾過効率が低下することを防ぐため、５分間隔でフィルタの逆洗浄を実施しながら分散液の精製を行った。精製した液を回収し、銀ナノワイヤ分散液（１４）とした。
【０１６７】
得られた銀ナノワイヤ分散液（１４）の銀ナノワイヤについて、前述のようにして平均短軸長、平均長軸長、銀ナノワイヤの短軸長の変動係数、平均アスペクト比を測定した。その結果、平均短軸長１８．２ｎｍ、平均長軸長８．０μｍ、変動係数が１４．４％であった。平均アスペクト比は４４０であった。
【０１６８】
＜＜パターン化導電性部材（１４）＞＞
前記パターン化導電性部材（１１）の作製において、銀ナノワイヤ分散液（１１）を銀ナノワイヤ分散液（１４）に変えた以外は同様にして、パターン化導電性部材（１４）を作製した。
【０１６９】
（実施例５）
＜＜銀ナノワイヤ分散液（１５）＞＞
前記銀ナノワイヤ分散液（１１）の調製において、クロスフロー精製に代えて、混合液（１）を、遠心分離機を用いて２０００ｒｐｍで２０分間遠心分離を行った。その後上澄みを除去し、蒸留水とｎ−プロパノールの混合液（体積比＝１：１）を添加した。上澄み液の電導度が０．５ｍＳ／ｍになるまで遠心分離を繰り返し、得られた液を回収して、銀ナノワイヤ分散液（１５）とした。
【０１７０】
得られた銀ナノワイヤ分散液（１５）の銀ナノワイヤについて、前述のようにして平均短軸長、平均長軸長、銀ナノワイヤの短軸長の変動係数、平均アスペクト比を測定した。その結果、平均短軸長１８．４ｎｍ、平均長軸長８．２μｍ、変動係数が１４．５％であった。平均アスペクト比は４３８であった。
【０１７１】
＜＜パターン化導電性部材（１５）＞＞
前記パターン化導電性部材（１１）の作製において、銀ナノワイヤ分散液（１１）を銀ナノワイヤ分散液（１５）に変えた以外は同様にして、パターン化導電性部材（１５）を作製した。
【０１７２】
（比較例１）
＜＜銀ナノワイヤ分散液（Ｃ１）＞＞
銀ナノワイヤ分散液（１）を、低分子分散剤の剥離液であるｎ−プロパノールを混合することなく、分画分子量１５万の限外濾過モジュールを用いて、次のとおりにクロスフロー方式での限外濾過精製を実施した。混合液（１４）を４倍に濃縮した後、蒸留水とｎ−プロパノールの混合液（体積比＝１：１）の添加と濃縮を繰り返し、最終的に濃縮液の電導度が０．５ｍＳ／ｍになるまで精製を行った。なお、精製中は、濾過フィルタに固形分が堆積して濾過効率が低下することを防ぐため、５分間隔でフィルタの逆洗浄を実施しながら分散液の精製を行った。精製した液を回収し、銀ナノワイヤ分散液（Ｃ１）とした。
【０１７３】
得られた銀ナノワイヤ分散液（Ｃ１）の銀ナノワイヤについて、前述のようにして平均短軸長、平均長軸長、銀ナノワイヤの短軸長の変動係数、平均アスペクト比を測定した。その結果、平均短軸長１８．４ｎｍ、平均長軸長８．０μｍ、変動係数が１４．４％であった。平均アスペクト比は４３７であった。
【０１７４】
＜＜パターン化導電性部材（Ｃ１）＞＞
前記パターン化導電性部材（１１）の作製において、銀ナノワイヤ分散液（１１）を銀ナノワイヤ分散液（Ｃ１）に変えた以外は同様にして、パターン化導電性部材（Ｃ１）を作製した。
【０１７５】
（比較例２）
＜＜銀ナノワイヤ分散液（Ｃ２）＞＞
銀ナノワイヤ分散液（１１）の作製において、添加タンク１０１に投入する液を前記銀ナノワイヤ分散液（１）からポリビニルピロリドンを含まない銀ナノワイヤ分散液（２）に変えた以外は同様にして、銀ナノワイヤ分散液（Ｃ２）を作製した。
【０１７６】
得られた銀ナノワイヤ分散液（Ｃ１）の銀ナノワイヤについて、前述のようにして平均短軸長、平均長軸長、銀ナノワイヤの短軸長の変動係数、平均アスペクト比を測定した。その結果、平均短軸長１８．６ｎｍ、平均長軸長８．１μｍ、変動係数が１４．４％であった。平均アスペクト比は４３８であった。
【０１７７】
＜＜パターン化導電性部材（Ｃ２）＞＞
前記パターン化導電性部材（１１）の作製において、銀ナノワイヤ分散液（１１）を銀ナノワイヤ分散液（Ｃ２）に変えた以外は同様にして、パターン化導電性部材（Ｃ２）を作製した。
【０１７８】
（比較例３）
＜＜銀ナノワイヤ分散液（Ｃ３）＞＞
銀ナノワイヤ分散液（１１）の作製において、精製工程を実施せず、混合液（１）の状態のままとして、銀ナノワイヤ分散液（Ｃ３）を作製した。
【０１７９】
得られた銀ナノワイヤ分散液（Ｃ１）の銀ナノワイヤについて、前述のようにして平均短軸長、平均長軸長、銀ナノワイヤの短軸長の変動係数、平均アスペクト比を測定した。その結果、平均短軸長１８．３ｎｍ、平均長軸長８．１μｍ、変動係数が１４．６％であった。平均アスペクト比は４４０であった。
【０１８０】
＜＜パターン化導電性部材（Ｃ３）＞＞
前記パターン化導電性部材（１１）の作製において、銀ナノワイヤ分散液（１１）を銀ナノワイヤ分散液（Ｃ３）に変えた以外は同様にして、パターン化導電性部材（Ｃ３）を作製した。
【０１８１】
＜＜評価＞＞
得られたパターン化導電性部材について、後述の方法で抵抗値、透明性、種々耐久性を評価した。評価結果を表１〜表２に示す。
【０１８２】
＜表面抵抗値＞
導電性層の導電性領域の表面抵抗を、三菱化学株式会社製Ｌｏｒｅｓｔａ−ＧＰ  ＭＣＰ−Ｔ６００を用いて測定した。
【０１８３】
＜光学特性（全光透過率）＞
パターン化導電性部材の全光透過率（％）を、ガードナー社製のヘイズガードプラスを用いて測定した。
【０１８４】
＜光学特性（ヘイズ）＞
パターン化導電性部材のヘイズ（％）を、ガードナー社製のヘイズガードプラスを用いて測定した。
【０１８５】
＜湿熱耐久性＞
パターン化導電性部材を、８５℃/８５％ＲＨ（相対湿度）の環境下に１２０時間暴露し、暴露前の抵抗値をＲ０、暴露後の抵抗値をＲとして、下記のランク付けを行った。なお、ランクの数字は大きいほど性能が良いことを示しており、ランク３以上では実用上問題の無いレベルである。
【０１８６】
〔評価基準〕
５：  Ｒ/Ｒ０が０．９以上、１．１未満
４：  Ｒ/Ｒ０が１．１以上、１．２未満、または０．８以上、０．９未満
３：  Ｒ/Ｒ０が１．２以上、１．３未満、または０．７以上、０．８未満
２：  Ｒ/Ｒ０が１．３以上、１．５未満、または０．６以上、０．７未満
１：  Ｒ/Ｒ０が１．５以上、または０．６未満
＜耐マイグレーション性＞
パターン化導電性部材を、４０℃/７０％ＲＨ（相対湿度）の環境下で、隣り合う電極間で直流３Ｖの電圧を２４時間印加し続け、印加前の抵抗値をＲ０、印加後の抵抗値をＲとして、下記のランク付けを行った。なお、ランクの数字は大きいほど性能が良いことを示しており、ランク３以上では実用上問題の無いレベルである。
【０１８７】
〔評価基準〕
５：  Ｒ/Ｒ０が０．９以上、１．１未満
４：  Ｒ/Ｒ０が１．１以上、１．２未満、または０．８以上、０．９未満
３：  Ｒ/Ｒ０が１．２以上、１．３未満、または０．７以上、０．８未満
２：  Ｒ/Ｒ０が１．３以上、１．５未満、または０．６以上、０．７未満
１：  Ｒ/Ｒ０が１．５以上、または０．６未満
＜耐屈曲性＞
導電性部材をコーテック（株）社製の円筒形マンドレル屈曲試験器を用いて、直径１０ｍｍの円筒マンドレルに２０回曲げ試験を行い、その前後のクラックの有無および抵抗値の変化(曲げ試験後表面抵抗値Ｒ／曲げ試験前表面抵抗値Ｒ0)を測定し、下記ランク付けを行った。クラックの有無は目視および光学顕微鏡を用い、表面抵抗値は三菱化学株式会社製Ｌｏｒｅｓｔａ−ＧＰ  ＭＣＰ−Ｔ６００を用いて測定した。クラックが無く且つ表面抵抗値の変化が少ないものほど（１に近いほど）、屈曲性が優れる。ランクの数字は大きいほど性能が良いことを示しており、ランク３以上では実用上問題の無いレベルである。
【０１８８】
〔評価基準〕
５：  Ｒ/Ｒ０が０．９以上、１．１未満
４：  Ｒ/Ｒ０が１．１以上、１．２未満、または０．８以上、０．９未満
３：  Ｒ/Ｒ０が１．２以上、１．３未満、または０．７以上、０．８未満
２：  Ｒ/Ｒ０が１．３以上、１．５未満、または０．６以上、０．７未満
１：  Ｒ/Ｒ０が１．５以上、または０．６未満
＜耐摩耗性＞
導電性部材の導電性層表面をガーゼ（ザビーナミニマックス、ＫＢセーレン製）を用いて２０ｍｍ×２０ｍｍのサイズで５００ｇ荷重で５０往復擦り、その前後の傷の有無および抵抗値の変化(摩耗後表面抵抗値Ｒ／摩耗前表面抵抗値Ｒ0)を測定し、下記ランク付けを行った。摩耗試験には、新東科学株式会社製の連続加重引掻試験機Ｔｙｐｅ１８ｓ、表面抵抗値は三菱化学株式会社製Ｌｏｒｅｓｔａ−ＧＰ  ＭＣＰ−Ｔ６００を用いて測定した。傷が無く、表面抵抗値の変化が少ないものほど（１に近いほど）、耐摩耗性が優れる。ランク３以上では実用上問題の無いレベルである。
【０１８９】
〔評価基準〕
５：  Ｒ/Ｒ０が０．９以上、１．１未満
４：  Ｒ/Ｒ０が１．１以上、１．２未満、または０．８以上、０．９未満
３：  Ｒ/Ｒ０が１．２以上、１．３未満、または０．７以上、０．８未満
２：  Ｒ/Ｒ０が１．３以上、１．５未満、または０．６以上、０．７未満
１：  Ｒ/Ｒ０が１．５以上、または０．６未満
【０１９０】
【表１】
0005868751.tif 000005
【０１９１】
【表２】
0005868751.tif 000006
【０１９２】
表１，２の結果から、実施例１−５は、比較例１−３と比較して、低い抵抗値と高い透明性とを有していた。また、実施例１−５によれば、混合方式としてフロー混合が、精製としてクロスフローが好ましい。
【０１９３】
（実施例６〜８）
パターン化導電性部材（１１）の作製において、基材を調製例４で作製したガラス基板、調製例５で作製したポリカーボネート基板、調製例６で作製したＴＡＣ基板に変更した以外は同様にして、パターン化導電性部材（２１）〜（２３）を作製した。作製したパターン化導電性部材の詳細を表３，４に示す。
【０１９４】
【表３】
0005868751.tif 000007
【０１９５】
＜＜評価＞＞
得られたパターン化導電性部材（２１）〜（２３）について、前述の方法で抵抗値、透明性および種々耐久性を評価した。評価結果を表４に示す。なお、パターン化導電性部材（２１）については、基材が屈曲性のないガラス基板であるため、屈曲性試験は実施していない。表３，４の結果から、基板の種類に関係なく、パターン化導電性部材が低い抵抗値と高い透明性とを有していた。
【０１９６】
【表４】
0005868751.tif 000008
【０１９７】
（実施例９）
パターン化導電性部材（１１）の作製において、バーコート法の変わりに特開２００６−９５４５４号公報に例示される、バックアップローラを備えたエクストルージョン型の塗布ヘッドを有するスロットダイコーターにより行った以外は同様にして、パターン化導電性部材（３１）を作製した。
【０１９８】
＜＜評価＞＞
得られたパターン化導電性部材（３１）について、前述の方法で抵抗値、透明性および種々耐久性を評価した。評価結果を表５に示す。
【０１９９】
【表５】
0005868751.tif 000009
【０２００】
（実施例１０）
−タッチパネルの作製−
パターン化導電性部材（２１）の透明導電膜を用いて、『最新タッチパネル技術』（２００９年７月６日発行、株式会社テクノタイムズ）、三谷雄二監修、“タッチパネルの技術と開発”、シーエムシー出版（２００４年１２月発行）、「ＦＰＤ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ２００９  Ｆｏｒｕｍ  Ｔ−１１講演テキストブック」、「Ｃｙｐｒｅｓｓ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  アプリケーションノートＡＮ２２９２」等に記載の方法により、タッチパネルを作製した。
【０２０１】
作製したタッチパネルを使用した場合、パターン化導電性部材のパターン形状視認性に優れ、かつ導電性の向上により素手、手袋を嵌めた手、指示具のうち少なくとも一つによる文字等の入力又は画面操作に対し応答性に優れるタッチパネルを製作できることが分かった。
【０２０２】
＜太陽電池の作製＞
（実施例１１）
−アモルファス太陽電池（スーパーストレート型）の作製−
ガラス基板上に、パターン化導電性部材（２１）と同様にして導電性層を形成し、透明導電膜を形成した。但し、パターニング処理は行わず全面均一な透明導電膜とした。その上部にプラズマＣＶＤ法により膜厚約１６ｎｍのｐ型、膜厚約３５０ｎｍのｉ型、膜厚約３０ｎｍのｎ型アモルファスシリコンを形成し、裏面反射電極としてガリウム添加酸化亜鉛層２０ｎｍ、銀層２００ｎｍを形成し、光電変換素子（集積型太陽電池）を作製した。
【０２０３】
（実施例１２）
−ＣＩＧＳ太陽電池（サブストレート型）の作製−
ソーダライムガラス基板上に、直流マグネトロンスパッタ法により膜厚５００ｎｍ程度のモリブデン電極、真空蒸着法により膜厚約２．６μｍのカルコパイライト系半導体材料であるＣｕ（Ｉｎ０．６Ｇａ０．４）Ｓｅ２薄膜、溶液析出法により膜厚約４８ｎｍの硫化カドミニウム薄膜、を形成した。
【０２０４】
その上にパターン化導電性部材（２１）の導電性層と同じ導電性層を形成し、ガラス基板上に透明導電膜を形成し、光電変換素子（ＣＩＧＳ太陽電池）を作製した。但し、導電性層形成後のパターニング処理は行わず全面均一な透明導電膜とした。
【０２０５】
＜太陽電池特性（変換効率）の評価＞
実施例１１および１２で作製した太陽電池について、ＡＭ１．５、１００ｍＷ／ｃｍ２の疑似太陽光を照射することで効率）を測定した。その結果、いずれ素子も９．０％の変換効率を示した。この結果から、本実施の形態の導電性部材を形成に用いることで、いずれの集積型太陽電池方式においても高い変換効率が得られることが分かった。
【符号の説明】
【０２０６】
１０、６０、７０、１００…フロー混合装置、２０１、３０１…第１の添加タンク、２０２、３０２…第２の添加タンク、２１１、３１１…第１の送液ポンプ、２１２、３１２…第２の送液ポンプ、２２１…フロー混合装置、３０３…第３の添加タンク、３１３…第３の送液ポンプ、３２１…第１のフロー混合装置、３２２…第２のフロー混合装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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