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複合面状体およびその製造方法、それが形成された部材 NEW

国内特許コード P180015403
整理番号 (S2017-0331-N0)
掲載日 2018年11月2日
出願番号 特願2018-035153
公開番号 特開2018-154921
出願日 平成30年2月28日(2018.2.28)
公開日 平成30年10月4日(2018.10.4)
優先権データ
  • 特願2017-050110 (2017.3.15) JP
発明者
  • 長岡 勉
  • 椎木 弘
  • 山本 陽二郎
出願人
  • 公立大学法人大阪府立大学
発明の名称 複合面状体およびその製造方法、それが形成された部材 NEW
発明の概要 【課題】低コストで、導電性、機械的強度および金属光沢に優れ、金属箔および金属めっきとして有用で、かつ金属のリサイクルが容易な複合面状体およびその製造方法、それが形成された部材を提供することを課題とする。
【解決手段】セルロースナノファイバーおよび金属ナノ粒子を含む材料由来の複合面状体であり、前記複合面状体が、(1)単体または固体材料上に形成された形態であり、かつ(2)50%以下の金属体積占有率および10-4Ωcm以下の比抵抗率を有することを特徴とする複合面状体により、上記の課題を解決する。
【選択図】図1-3
従来技術、競合技術の概要


従来から、金属の面状体である金属箔やそれに相当する材料は、様々な分野において用いられている。特に金などの貴金属箔は、工業分野では、例えば電子部品の配線材料などとして、美術工芸分野では美術品や仏像などの装飾材料として用いられている。また、鹿苑寺の金閣(舎利殿)のような歴史的建造物では、金箔が建築材料として用いられている。



一方、セルロースナノファイバーおよび金属ナノ粒子は、共にナノテクノロジーの中で注目される新材料であり、様々な素材およびそれを用いた用途の研究開発がなされている。
例えば、国際公開第WO2010/095574号(特許文献1)には、セルロースナノファイバーに金属ナノ粒子を担持させた複合体が開示されている。この技術では、金属ナノ粒子の触媒活性を活かすために反応媒体との接触を考慮して、金属ナノ粒子をセルロースナノファイバーに低密度で担持させている。



また、金属箔、例えば、金箔や金薄膜を製造する一般的な技術としては、金と微量の銀や銅とを混合した合金を金槌で叩き薄く展伸させて膜厚100nm程度の膜状にする技術、蒸着やイオンスパッタ、無電解めっきなどの薄膜形成技術が知られている。

産業上の利用分野


本発明は、複合面状体およびその製造方法、それが形成された部材に関する。さらに詳しくは、本発明は、セルロースナノファイバーおよび金属ナノ粒子を含む材料由来の複合面状体およびその製造方法、それが形成された部材に関する。本発明の複合面状体は、低コストで、導電性、機械的強度および金属光沢に優れ、金属箔および金属めっきとして有用で、かつ金属のリサイクルが容易であり、金属が金である場合には、金箔の代替材料として好適に用いることができる。より具体的には、本発明の複合面状体は、柔軟性、自立性を有することから、高密度実装における導電配線、電極材、ウエラブル素材として好適に用いることができ、様々な形状を有するプラスチック、ガラス、金属、セラミックス、炭素材などの固体材料表面に複合面状体を形成することで、金属めっき層として利用することができる。

特許請求の範囲 【請求項1】
セルロースナノファイバーおよび金属ナノ粒子を含む材料由来の複合面状体であり、
前記複合面状体が、
(1)単体または固体材料上に形成された形態であり、かつ
(2)50%以下の金属体積占有率および10-4Ωcm以下の比抵抗率を有する
ことを特徴とする複合面状体。

【請求項2】
前記複合面状体は、前記金属ナノ粒子が前記セルロースナノファイバーのマトリクス中に偏在しかつ連結された構造を有する請求項1に記載の複合面状体。

【請求項3】
前記金属ナノ粒子が、金、銀、パラジウム、白金、ニッケルおよび銅から選択される1種類以上の金属のナノ粒子である請求項1または2に記載の複合面状体。

【請求項4】
前記金属ナノ粒子が、15~100nmの粒径を有する請求項1~3のいずれか1つに記載の複合面状体。

【請求項5】
前記セルロースナノファイバーが、バクテリアセルロースナノファイバーまたは植物由来セルロースナノファイバーである請求項1~4のいずれか1つに記載の複合面状体。

【請求項6】
前記複合面状体が、0.05~20μmの膜厚を有する請求項1~5のいずれか1つに記載の複合面状体。

【請求項7】
前記複合面状体が、該複合面状体1g当たり100μg以下の硫黄化合物の含有量を有する請求項1~6のいずれか1つに記載の複合面状体。

【請求項8】
前記金属ナノ粒子が金ナノ粒子であり、前記複合面状体が純金箔の50%以上の全反射率を有する請求項1~7のいずれか1つに記載の複合面状体。

【請求項9】
前記複合面状体が、1mA/cm以上の電流密度を有する請求項1~8のいずれか1つに記載の複合面状体。

【請求項10】
請求項1~9のいずれか1つに記載の複合面状体が単体または固体材料上に形成されてなることを特徴とする部材。

【請求項11】
請求項1~9のいずれか1つに記載の複合面状体の製造方法であり、
金属ナノ粒子の分散液にセルロースナノファイバー膜またはセルロースナノファイバー膜が表面に形成された固体材料を浸漬し、該セルロースナノファイバー膜に金属ナノ粒子を付加して複合面状体を得る工程を含むことを特徴とする複合面状体の製造方法。

【請求項12】
請求項1~9のいずれか1つに記載の複合面状体の製造方法であり、
セルロースナノファイバーおよび金属ナノ粒子を含む混合分散液をシート成形または固体材料表面上に塗布して複合面状体を得る工程を含むことを特徴とする複合面状体の製造方法。

【請求項13】
前記複合面状体をホットプレスする工程をさらに含む請求項11または12に記載の複合面状体の製造方法。

【請求項14】
金属のイオンを含む溶液に前記複合面状体を浸漬し、前記複合面状体内の金属ナノ粒子を成長させてめっきする工程をさらに含む請求項11~13のいずれか1つに記載の複合面状体の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2018035153thum.jpg
出願権利状態 公開
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