(57)【要約】【課題】インクジェット方式により金属コロイド溶液を塗布した後、加熱や光などの特別な処理を施すことなく、導電性コーティング膜を形成する方法を提供する。【解決方法】金属コロイド溶液をインクジェット方式により基材に塗布して、導電性コーティング膜を得る方法において、上記塗布が行われる基材表面にインクジェットインク用受容層が形成されており、塗布後の乾燥が１００℃以下で行われることを特徴とする導電性コーティング膜の形成方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属コロイド溶液をインクジェット方式により基材に塗布して、導電性コーティング膜を得る方法において、
前記塗布が行われる基材表面にインクジェットインク用受容層が形成されており、塗布後の乾燥が１００℃以下で行われることを特徴とする導電性コーティング膜の形成方法。
【請求項２】
前記インクジェットインク用受容層が顔料成分およびバインダー樹脂成分からなるものであり、前記顔料成分がシリカを含有する請求項１記載の導電性コーティング膜の形成方法。
【請求項３】
前記塗布後の乾燥が室温で行われる請求項１または２記載の導電性コーティング膜の形成方法。
【請求項４】
前記金属コロイド溶液に含まれる金属コロイド粒子が、高分子顔料分散剤の存在下で金属化合物を還元して得られたものである請求項１〜３いずれか１つに記載の導電性コーティング膜の形成方法。
【請求項５】
請求項１〜４いずれか１つに記載の導電性コーティング膜の形成方法により得られる導電性コーティング膜を備えた基材。
【請求項６】
請求項５で得られた導電性コーティング膜を備えた基材を用いることを特徴とする電気回路の形成方法。
【発明の詳細な説明】
本発明は金属コロイド溶液をインクジェット方式により基材に塗布して導電性コーティング膜を得る方法、これにより得られる導電性コーティング膜を備えた基材、および得られた導電性コーティング膜を用いる電気回路の形成方法に関する。
【０００１】
【従来の技術】
基板等の上に導電性を有するファインパターンを形成する方法として、これまでフォトリソグラフィー法を用いたものに代わり、金属コロイド溶液をインクジェット方式によって基材に塗布する方法が提案されている。
【０００２】
しかし、この方法では、金属コロイド溶液に含まれる分散剤を熱または光線により処理して分解揮散させる必要があり、熱処理や光線処理のための設備を設ける必要があることや耐熱性に劣る基材が使用できないことなどの問題点を有していた。（例えば、特許文献１参照。）
また、特殊な分散剤を用いることにより、高導電性を発現する金属コロイド溶液も知られているが、このものも被膜形成後、熱処理をしなければ導電性を発現することはできない。（例えば、特許文献２参照。）
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１３４８７８号公報（請求項１、請求項３）
【０００４】
【特許文献２】
特開２００２−２４５８５４号公報（請求項１〜請求項６、第１０頁右欄第２９行）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、インクジェット方式により金属コロイド溶液を塗布した後、加熱や光などの特別な処理を施すことなく、導電性コーティング膜を形成する方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の導電性コーティング膜の形成方法は、金属コロイド溶液をインクジェット方式により基材に塗布して、導電性コーティング膜を得る方法において、
上記塗布が行われる基材表面にインクジェットインク用受容層が形成されており、塗布後の乾燥が１００℃以下で行われることを特徴としている。ここで、上記インクジェットインク用受容層が顔料成分およびバインダー樹脂成分からなっていてもよく、この顔料成分がシリカを含有していてもよい。また、上記塗布後の乾燥が室温で行われてよい。さらに、上記金属コロイド溶液に含まれる金属コロイド粒子は、高分子顔料分散剤の存在下で金属化合物を還元して得られたものであってよい。
本発明の導電性コーティング膜を備えた基材は、先の導電性コーティング膜の形成方法により得られるものである。
本発明の電気回路の形成方法は、先の導電性コーティング膜を備えた基材を用いることを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の導電性コーティング膜の形成方法では、インクジェットインク用受容層が表面に形成されている基材に対し、金属コロイド溶液をインクジェット方式により塗布するものである。
【０００８】
上記基材表面に形成されているインクジェットインク用受容層は、顔料成分およびバインダー樹脂成分からなるものである。上記顔料成分としては、合成シリカ、炭酸カルシウム、アルミナ、コロイダルシリカなどが挙げられるが、シリカを含有していることが好ましい。一方、バインダー樹脂成分としては、デンプン、ポリビニルアルコール、スチレン−ブタジエン樹脂、ポリビニルピロリドン、アクリル系樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。
【０００９】
上記インクジェットインク用受容層は、上記成分以外に、ポリアミン化合物、ポリエチレンイミン系化合物、ジシアンジアミド系縮合物、カチオン化ポリウレタン樹脂、カチオン化アクリル酸誘導体などの耐水化剤を含んでいてもよい。また、顔料分散剤、増粘剤、流動性改良剤、消泡剤、離型剤、浸透剤、滑剤、光安定剤、酸化防止剤、防腐剤、架橋剤などの助剤を含んでいてもよい。
【００１０】
また、上記基材の材質は、プラスチック、紙、金属、ガラス、セラミック、木材など特に限定されるものではない。特に基材が電子材料としての基板である場合には、イミドフィルム、ポリアミドイミドフィルム、ポリアミドフィルム、ポリエステルフィルム、ガラス−エポキシ基板、紙−フェノール基板、シリコン基板、セラミックス基板、ガラス基板などが具体的なものとして挙げられる。
【００１１】
上記基材表面への上記インクジェットインク用受容層の形成は、基材が紙であるときには、市販されているインクジェット専用用紙をそのまま用いることができる。また、このインクジェット専用用紙やインクジェット専用ＯＨＰ用紙を基材に貼り付けることによって、基材表面にインクジェットインク用受容層を形成することができる。さらに、紙上にインクジェットインク用受容層を形成するのに用いられる材料を、紙以外の基材表面に適宜応用して塗布することにより、インクジェットインク用受容層を形成することも可能である。
【００１２】
本発明の導電性コーティング膜の形成方法に用いられる金属コロイド溶液は、金属コロイド粒子が分散剤の存在により安定化してコロイド溶液となっているものであれば、特に限定されない。
【００１３】
上記金属コロイド溶液に含まれる金属コロイド粒子は、高分子顔料分散剤の存在下で金属化合物を還元して得られたものであることが好ましい。金属コロイド粒子は、上記高分子顔料分散剤により、高濃度でも安定に金属コロイド粒子溶液の状態を保つことができる。この金属コロイド粒子中の金属濃度は、高いほど好ましく、９３質量％以上、さらには９５質量％以上が好ましい。
【００１４】
上記金属コロイド粒子中の金属濃度とは、金属コロイド粒子溶液の固形分中に占める金属の質量％を意味する。固形分量については１４０℃で加熱した加熱残分量を、また、金属量については５００℃で加熱した加熱残分量をそれぞれ測定して求めることができる。具体的には、ＴＧ−ＤＴＡを用いて、１４０℃まで１０℃／分で昇温した後、３０分間、１４０℃を維持して、まず固形分量を求める。その後、５００℃まで再び１０℃／分で昇温した後、３０分間、５００℃を維持して金属量を求める。本明細書における金属濃度の測定は、特に断りのない限り、この方法を用いて行ったものである。
【００１５】
上記金属コロイド粒子の原料となる金属化合物は、溶媒に溶解することにより金属イオンを生じるものであり、このイオンが還元されて金属コロイド粒子が析出する。金属コロイド粒子を形成する金属として特に限定はないが、導電性を得る目的から貴金属または銅が好ましい。上記貴金属としては特に限定されず、例えば、金、銀、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金等を挙げることができる。なかでも、金、銀、白金、パラジウムが好ましく、優れた導電性の点から特に銀が好ましい。
【００１６】
上記金属化合物としては上述の貴金属や銅を含むものであれば特に限定されず、例えば、テトラクロロ金（ＩＩＩ）酸四水和物（塩化金酸）、硝酸銀、酢酸銀、過塩素酸銀（ＩＶ）、ヘキサクロロ白金（ＩＶ）酸六水和物（塩化白金酸）、塩化白金酸カリウム、塩化銅（ＩＩ）二水和物、酢酸銅（ＩＩ）一水和物、硫酸銅（ＩＩ）、塩化パラジウム（ＩＩ）二水和物、三塩化ロジウム（ＩＩＩ）三水和物等を挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１７】
上記金属化合物は、溶媒中の金属モル濃度が０．０１ｍｏｌ／ｌ以上となるように用いられることが好ましい。０．０１ｍｏｌ／ｌ未満であると、得られる金属コロイド粒子溶液の金属モル濃度が低すぎて、効率的でない。好ましくは０．０５ｍｏｌ／ｌ以上、より好ましくは０．１ｍｏｌ／ｌ以上である。
【００１８】
上記溶媒としては上記金属化合物を溶解することができるものであれば特に限定されず、例えば、水、有機溶媒等を挙げることができる。上記有機溶媒等としては特に限定されず、例えば、エタノール、エチレングリコール等の炭素数１〜４のアルコール；アセトン等のケトン類；酢酸エチル等のエステル類等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。上記溶媒が水と有機溶媒との混合物である場合には、上記有機溶媒としては、水可溶性のものが好ましく、例えば、アセトン、メタノール、エタノール、エチレングリコール等が挙げられる。後の濃縮工程で行う限外濾過処理に適する点から、水、アルコール並びに水およびアルコールの混合溶液が好ましい。
【００１９】
一方、上記高分子顔料分散剤としては、高分子量の重合体に顔料表面に対する親和性の高い官能基が導入されているとともに、溶媒和部分を含む構造を有する両親媒性の共重合体を用いることが好ましい。
【００２０】
このような高分子顔料分散剤は、通常、顔料ペーストの製造時に顔料分散剤として使用されているものであり、一般的な数平均分子量は１０００〜１００万である。数平均分子量が１０００未満であると、分散安定性が充分でないことがあり、１００万を超えると、粘度が高すぎて取り扱いが困難となる場合がある。数平均分子量のより好ましい値は２０００〜５０万であり、さらに好ましくは、４０００〜５０万である。
【００２１】
上記高分子顔料分散剤としては上述の性質を有するものであれば特に限定されず、例えば、特開平１１−８０６４７号公報に例示したものを挙げることができる。高分子顔料分散剤としては、種々のものが利用できるが、市販されているものを使用することもできる。市販品としては、例えば、ソルスパース２００００、ソルスパース２４０００、ソルスパース２６０００、ソルスパース２７０００、ソルスパース２８０００、ソルスパース４１０９０（以上、アビシア社製）、ディスパービック１６０、ディスパービック１６１、ディスパービック１６２、ディスパービック１６３、ディスパービック１６６、ディスパービック１７０、ディスパービック１８０、ディスパービック１８１、ディスパービック１８２、ディスパービック−１８３、ディスパービック１８４、ディスパービック１９０、ディスパービック１９１、ディスパービック１９２、ディスパービック−２０００、ディスパービック−２００１（以上、ビックケミー社製）、ポリマー１００、ポリマー１２０、ポリマー１５０、ポリマー４００、ポリマー４０１、ポリマー４０２、ポリマー４０３、ポリマー４５０、ポリマー４５１、ポリマー４５２、ポリマー４５３、ＥＦＫＡ−４６、ＥＦＫＡ−４７、ＥＦＫＡ−４８、ＥＦＫＡ−４９、ＥＦＫＡ−１５０１、ＥＦＫＡ−１５０２、ＥＦＫＡ−４５４０、ＥＦＫＡ−４５５０（以上、ＥＦＫＡケミカル社製）、フローレンＤＯＰＡ−１５８、フローレンＤＯＰＡ−２２、フローレンＤＯＰＡ−１７、フローレンＧ−７００、フローレンＴＧ−７２０Ｗ、フローレン−７３０Ｗ、フローレン−７４０Ｗ、フローレン−７４５Ｗ、（以上、共栄社化学社製）、アジスパーＰＡ１１１、アジスパーＰＢ７１１、アジスパーＰＢ８１１、アジスパーＰＢ８２１、アジスパーＰＷ９１１（以上、味の素社製）、ジョンクリル６７８、ジョンクリル６７９、ジョンクリル６２（以上、ジョンソンポリマー社製）等を挙げることができる。これらは単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００２２】
上記高分子顔料分散剤の使用量は、上記金属化合物中の金属と高分子顔料分散剤との合計量に対して１０質量％以下であることが好ましい。１０質量％を超えると、後に限外濾過処理を行う場合、溶液における固形分中の金属濃度を所望の濃度に高めることができないおそれがある。より好ましくは、８質量％以下であり、さらに好ましくは、７質量％以下である。
【００２３】
上記金属化合物の還元は、還元性化合物を用いて行うことができる。上記還元性化合物としては、アミンが好ましく、例えば、上記金属化合物および高分子顔料分散剤の溶液にアミンを添加して攪拌、混合することによって、金属イオンが常温付近で金属に還元される。上記アミンを使用すれば、危険性や有害性の高い還元剤を使用する必要がなく、加熱や特別な光照射装置を使用することなしに、５〜１００℃程度、好ましくは２０〜８０℃程度の反応温度で、金属化合物を還元することができる。
【００２４】
上記アミンとしては特に限定されず、例えば、特開平１１−８０６４７号公報に例示されているものを使用することができ、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジメチルエチルアミン、ジエチルメチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルエチレンジアミン、１，３−ジアミノプロパン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチル−１，３−ジアミノプロパン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等の脂肪族アミン；ピペリジン、Ｎ−メチルピペリジン、ピペラジン、Ｎ，Ｎ′−ジメチルピペラジン、ピロリジン、Ｎ−メチルピロリジン、モルホリン等の脂環式アミン；アニリン、Ｎ−メチルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、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、Ｎ−メチルベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、フェネチルアミン、キシリレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチルキシリレンジアミン等のアラルキルアミン等を挙げることができる。また、上記アミンとして、例えば、メチルアミノエタノール、ジメチルアミノエタノール、トリエタノールアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、プロパノールアミン、２−（３−アミノプロピルアミノ）エタノール、ブタノールアミン、ヘキサノールアミン、ジメチルアミノプロパノール等のアルカノールアミンも挙げることができる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。これらのうち、アルカノールアミンが好ましく、ジメチルアミノエタノールがより好ましい。
【００２５】
上記アミンの他に、還元剤として知られる水素化ホウ素ナトリウム等のアルカリ金属水素化ホウ素塩、ヒドラジン化合物、クエン酸、酒石酸、アスコルビン酸、ギ酸、ホルムアルデヒド、亜ニチオン酸塩、スルホキシル酸塩誘導体等を使用することができる。入手容易なことから、クエン酸、酒石酸、アスコルビン酸が好ましい。これらは、単独または上記アミンと組み合わせて使用することが可能であるが、アミンとクエン酸、酒石酸、アスコルビン酸を組み合わせる場合、クエン酸、酒石酸、アスコルビン酸はそれぞれ塩の形のものを用いることが好ましい。また、クエン酸やスルホキシル酸塩誘導体は、鉄（ＩＩ）イオンと併用することによって、還元性の向上を図ることができる。
【００２６】
上記還元性化合物の添加量は、上記金属化合物中の金属を還元するのに必要な量以上であることが好ましい。この量未満であると、還元が不充分となるおそれがある。また、上限は特に規定されないが、上記金属化合物中の金属を還元するのに必要な量の３０倍以下であることが好ましく、１０倍以下であることがより好ましい。また、これらの還元性化合物の添加により化学的に還元する方法以外に、高圧水銀灯を用いて光照射する方法も使用することも可能である。
【００２７】
上記還元性化合物を添加する方法としては特に限定されず、例えば、上記高分子顔料分散剤の添加後に行うことができ、この場合は、例えば、まず溶媒に上記高分子顔料分散剤を溶解させ、さらに、上記還元性化合物または金属化合物の何れかを溶解させて得られる溶液に、還元性化合物または金属化合物の残った方を加えることで、還元を進行させることができる。上記還元性化合物を添加する別の方法として、先に高分子顔料分散剤と上記還元性化合物とを混合しておき、この混合物を金属化合物の溶液に加える形態をとってもよい。
【００２８】
上記還元により、平均粒子径が約５ｎｍ〜１００ｎｍである金属コロイド粒子を含む溶液が得られる。この溶液は、上記金属コロイド粒子および上述の高分子顔料分散剤を含むものである。本発明において金属コロイド粒子溶液とは、金属の微粒子が溶媒中に分散しており、溶液として視認できるような状態にあるものと定義する。上記製造工程で得られる金属コロイド粒子溶液の金属濃度は、既述の通りＴＧ−ＤＴＡ等で測定して決定することができるが、測定を行わない場合には、仕込みに用いた配合量から計算される値を用いることもできる。
【００２９】
次に、上記還元後の溶液に対して限外濾過処理を行うことができる。上記還元後の金属コロイド粒子溶液中には、金属コロイド粒子および高分子顔料分散剤のほかに、原料に由来する塩化物イオン等の雑イオン、還元で生じた塩やアミン等の不純物が含まれる。これら不純物は、金属コロイド溶液の安定性に悪影響を及ぼすおそれがあるので除去しておくことが望ましい。この除去手段としては電気透析、遠心分離、限外濾過等があるが、とくに限外濾過は、上記不純物の除去と同時に、高分子顔料分散剤の一部を除去することによる濃縮も実施でき、金属濃度を高めることができる。
【００３０】
上記限外濾過処理前の、金属コロイド溶液に含まれる金属コロイド粒子および高分子顔料分散剤からなる固形分は、質量基準で０．０５〜５０％であることが好ましい。この固形分量が０．０５％未満であると、金属モル濃度が低すぎて効率的な限外濾過ができず、５０％を超えると不純物の除去が困難となる場合がある。
【００３１】
上記限外濾過は、通常、分離対象となる物質の径が１ｎｍ〜５μｍである。上記径を対象とすることにより、上記不純物とともに、上記高分子顔料分散剤の一部を除去し、得られる金属コロイド粒子の金属濃度を高めることができる。上記径が１ｎｍ未満であると、上記不純物等の不要な成分が濾過膜を通過せず排除できないことがあり、５μｍを超えると、上記金属コロイド粒子の多くが濾過膜を通過し、高濃度の金属コロイド粒子が得られない場合がある。
【００３２】
上記限外濾過の濾過膜としては特に限定されないが、通常、例えば、ポリアクリロニトリル、塩化ビニル／アクリロニトリル共重合体、ポリサルフォン、ポリイミド、ポリアミド等の樹脂製のものが用いられる。これらのうち、ポリアクリロニトリル、ポリサルフォンが好ましく、ポリアクリロニトリルがより好ましい。上記限外濾過の濾過膜は、また、上記限外濾過終了後に通常行われる濾過膜の洗浄を効率よく行う点から、逆洗浄が可能な濾過膜を用いることが好ましい。
【００３３】
上記限外濾過の濾過膜としては、分画分子量が３０００〜８００００のものが好ましい。分画分子量が３０００未満であると、不要な高分子顔料分散剤等が充分に除去されにくく、８００００を超えると、濾過膜を通過しやすくなるため、目的とする金属コロイド粒子が得られない場合がある。分画分子量のより好ましい値は、１００００〜６００００である。上記分画分子量とは、一般的に、高分子溶液を限外濾過膜に通す場合に限外濾過膜の孔内を通過して外に排除される高分子の分子量を意味し、濾過膜の孔径を評価するために用いられる。上記分画分子量が大きな値を示す程、濾過膜の孔径は大きい。
【００３４】
上記限外濾過の濾過モジュールの形態としては特に限定されず、例えば、濾過膜の形態によって中空糸型モジュール（キャピラリーモジュールとも呼ばれる）、スパイラルモジュール、チューブラーモジュール、プレート型モジュール等が挙げられ、何れも本発明に好適に用いられる。これらのうち、効率の点から、濾過面積は大きく形態はコンパクトな点から中空糸型モジュールが好ましい。なお、処理を行う金属コロイド粒子溶液の量が多い場合には、使用する限界濾過膜本数が多いものを使うことが好ましい。
【００３５】
上記限外濾過の方法としては特に限定されず、従来公知の方法により、上記金属化合物を還元して得られた金属コロイド粒子溶液を限外濾過膜に通す。これにより上述の不純物や高分子顔料分散剤を含む濾液が排除される。なお限外濾過は、通常、濾液の上記雑イオンが所望の濃度以下に除去されるまで繰り返し行う。その際、処理する金属コロイド粒子溶液の濃度を一定にするために排除された濾液の量と同じ量の溶剤を加えることが好ましい。このときに加える溶剤として、還元時に用いていたものと異なる種類のものを用いることで、金属コロイド粒子溶液の溶剤を置換することが可能である。
【００３６】
上記限外濾過は、通常の操作、例えば、いわゆるバッチ方式で行うことができる。このバッチ方式は、限外濾過が進んだ分、処理対象である金属コロイド粒子溶液を加えていく方法である。なお、上記限外濾過は、上記雑イオンが所望の濃以下に除去された後で、固形分濃度を高めるためにさらに行うことも可能である。
【００３７】
このようにして得られた金属コロイド粒子溶液は、インクジェット方式に適した形態に調整されて金属コロイド溶液となる。通常、粘度調整、分散性の向上、受容層への浸透性向上あるいはノズルの乾燥防止を目的として、グリセリン、マルチトール、カルボキシメチルセルロースなどの水溶性樹脂、エチレングリコール、界面活性剤、ｐＨ調整剤、キレート剤、結合剤、表面張力調整剤、可塑剤などを加えられれる。さらに、必要に応じて、防カビ剤、防腐剤、保湿剤、蒸発促進剤、消泡剤、酸化防止剤、光安定剤、劣化防止剤、酸素吸収剤、防錆剤などを加えることもできる。
【００３８】
金属コロイド溶液における金属含有量は２〜５０重量％、上記調整に用いられた成分の含有量は０．３〜３０重量％、粘度は３〜３０センチポイズに設定することができる。
【００３９】
本発明の導電性コーティング膜の形成方法において、塗布に用いられるインクジェット方式は、サーマル方式、ピエゾ方式のいずれも使用可能である。ただ、前者の場合、金属コロイド溶液は水性媒体を含むものを用いることが好ましい。
【００４０】
本発明の導電性コーティング膜の形成方法では、上記金属コロイド溶液をインクジェット方式により、インクジェットインク用受容層が形成された基材表面に塗布した後、乾燥が行われる。この乾燥は室温でそのまま放置することにより行われるが、必要に応じて１００℃以下で加熱したり、湿度を高く保って乾燥を遅らせたりするといった乾燥条件の調節も可能である。このようにして、表面に導電性コーティング膜を備えた基材を得ることができる。
【００４１】
本発明の形成方法で得られたコーティング膜が導電性を有しているかどうかは、テスターなどの通常、導通の有無を判断するのに用いられる機器やローレスタ（三菱化学社製）といった表面抵抗測定器を用いて確認することができる。
【００４２】
本発明の導電性コーティング膜を備えた基材は、導電性を有しているので、これを電気回路の一部またはそのものとして用いることができる。上記導電性コーティング膜の膜厚は特に限定されないが、微小な粒径の金属コロイド粒子を含有するものであることから、０．０１〜１．０μｍ程度の薄膜を形成することが可能である。従って、被記録物としての各種基板への微細な配線形成が可能となり、例えば、半導体基板、プリント基板、サーマルヘッド、電子部品等における電極や配線等の導体回路の形成や電磁波シールド等の電子材料に好適に使用できる。
【００４３】
【実施例】
以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。以下の記述において、特に断りのないかぎり、「％」は質量％を意味する。
【００４４】
金属コロイド粒子を含む溶液の製造
２リットルのコルベンに高分子顔料分散剤（「ディスパービック１９０」、ビックケミー社製）１２ｇ、および、イオン交換水４２０．５ｇを入れ、ウォーターバスに浸漬して、上記高分子顔料分散剤が溶解するまで５０℃で攪拌した。次に、イオン交換水４２０．５ｇに溶解させた硝酸銀１００ｇを上記コルベン中に攪拌しながら加えて７０℃で１０分間攪拌した。次いで、ジメチルアミノエタノール２６２ｇを加えたところ、液が一瞬で黒変し液温が７６℃まで上昇した。この液を静置し、液温が７０℃まで下がったところで、この温度を保ちながら２時間攪拌を続け、黒黄色を呈する銀コロイド粒子の水溶液を得た。
【００４５】
上記方法によって得られた水溶液を１リットルのポリ瓶に移し換え、６０℃の恒温室で１８時間静置した。次に、限外濾過モジュールＡＨＰ１０１０（旭化成社製；分画分子量５００００、使用膜本数４００本）、マグネットポンプ、下部にチューブ接続口のある３リットルのステンレスカップをシリコンチューブでつないで、限外濾過装置とした。先の６０℃の恒温室で１８時間静置した水溶液をステンレスカップに入れて、さらに２リットルのイオン交換水を加えてから、ポンプを稼動させて限外濾過を行った。約４０分後にモジュールからの濾液が２リットルになった時点で、ステンレスカップに２リットルの脱イオン水を加えた。その後、濾液の伝導度が３００μＳ／ｃｍ以下になったことを確認し、母液の量が５００ｍｌになるまで濃縮を行った。
【００４６】
続いて上記母液を入れた５００ｍｌステンレスカップ、限外濾過モジュールＡＨＰ００１３（旭化成社製；分画分子量５００００、使用膜本数１００本）、チューブポンプ、および、アスピレーターからなる限外濾過装置を組んだ。このステンレスカップに先に得られた母液を入れ、固形分濃度を高めるための濃縮を行った。母液が約１００ｍｌになった時点でポンプを停止して、濃縮を終了することにより、固形分３０％の銀コロイドの水溶液が得られた。この溶液中の銀コロイド粒子の平均粒子径は、２７ｎｍであった。また、ＴＧ−ＤＴＡ（セイコーインストゥルメント社製）を用いて、固形分中の銀の含有率を計測したところ、仕込みの９３質量％に対して、９６質量％であった。
【００４７】
金属コロイド溶液の調整
上記金属コロイド粒子を含む溶液における銀コロイド粒子中の銀１５ｇに対し、マルチトール１１ｇ、グリセリン１６ｇ、メチルエチルケトン３ｇ、および脱イオン水２０ｇを配合して撹拌し、金属コロイド溶液を調製した。
【００４８】
コーティング膜の塗布および乾燥
このようにして調整した金属コロイド溶液を、表面にインクジェットインク用受容層が設けられた市販のインクジェット用専用紙および通常のコピー用紙に、それぞれインクジェットプリンターによってベタ印字を施した。印字部分は室温で放置することにより乾燥させた。
【００４９】
導電性の確認
乾燥して得られたコーティング膜の表面抵抗を、ローレスタ−ＥＰ  ＭＣＰ−Ｔ３６０（三菱化学社製、四端子四探針方式）により測定した。インクジェット用専用紙では、１回目０．０９１５Ω／□、２回目０．０９２０Ω／□、３回目０．０９５２Ω／□で、３回平均の表面抵抗値は０．０９２９Ωであり、導電性を有していることが確認された。これに対し、通常のコピー用紙上に形成されたコーティング膜の表面抵抗値は大きすぎて測定不能であったことから、ローレスタの測定上限値である１．０×１０8Ωを超えており、導電性は認められなかった。
【００５０】
なお、インクジェット専用紙上に形成されたコーティング膜の膜厚は、電子顕微鏡による観察から４５０ｎｍと決定されたので、このコーティング膜の体積抵抗値は、４．５×１０-6Ω・ｃｍと計算された。銀の体積抵抗値は、１．６×１０-6Ω・ｃｍであることから、このコーティング膜は極めて銀に近い組成を有しているものと考えられる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明の導電性コーティング膜の形成方法では、インクジェットインク用受容層が表面に形成されている基材に対し、金属コロイド溶液をインクジェット方式により塗布することにより、加熱や光などの特別な処理を施すことなく、導電性コーティング膜を形成することができる。
【００５２】
これは、インクジェットによりインクジェットインク用受容層上に塗布された金属コロイド溶液において、まず、溶液に含まれる溶剤および分散剤がインクジェットインク用受容層に吸収されることにより、金属コロイド粒子が不安定化されるため、安定化した構造を取ろうとして、各コロイド粒子の合一が進むことによるものであると思われる。なお、上記溶剤および分散剤の受容層への吸収は、インクジェットインク用受容層に含まれる顔料成分の微粒子が凝集して毛管構造を形成することにより、より起こりやすい状況が形成されているものと考えられる。これは、インクジェット用受容層が実質的にシリカ薄層クロマトグラフィーとなり、その分離機能を発現しているものと予想される。
【００５３】
本発明の導電性コーティング膜の形成方法によれば、常温で導電性コーティング膜を得ることができるため、コーティング膜が形成される基材が、紙やプラスチックなどの耐熱性の低い材料であっても導電性コーティング膜を形成することができる。また、インクジェット方式を用いることから、基板などの上に導電性回路を極めて高精度にかつ迅速に形成することができる。