JP2002121606A - 金属超微粒子分散液及びその製造方法 - Google Patents
金属超微粒子分散液及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高濃度であっても流動性が保たれ、金属
超微粒子が凝集することなく、また、濃縮可能である金
属超微粒子分散液及びその製造方法の提供。 【解決手段】 主鎖の炭素数が４〜２０でありかつ１級
アミンであるアルキルアミン、及びカルボン酸アミド、
アミノカルボン酸塩の中から選ばれた１つ若しくは複数
のものを分散剤として用いると、粒径１００ｎｍ以下の
金属超微粒子が孤立状態で分散される。金属の蒸気と有
機溶媒の蒸気とを接触せしめ、冷却捕集した液に分散剤
を添加し、その後、所望により溶媒置換することによ
り、又は、金属の蒸気と有機溶媒及び分散剤の混合蒸気
とを接触せしめた後、冷却捕集し、次いで、所望により
溶媒置換することにより、所定の粒径を有する金属超微
粒子が孤立状態で分散している金属超微粒子分散液を得
る。
超微粒子が凝集することなく、また、濃縮可能である金
属超微粒子分散液及びその製造方法の提供。 【解決手段】 主鎖の炭素数が４〜２０でありかつ１級
アミンであるアルキルアミン、及びカルボン酸アミド、
アミノカルボン酸塩の中から選ばれた１つ若しくは複数
のものを分散剤として用いると、粒径１００ｎｍ以下の
金属超微粒子が孤立状態で分散される。金属の蒸気と有
機溶媒の蒸気とを接触せしめ、冷却捕集した液に分散剤
を添加し、その後、所望により溶媒置換することによ
り、又は、金属の蒸気と有機溶媒及び分散剤の混合蒸気
とを接触せしめた後、冷却捕集し、次いで、所望により
溶媒置換することにより、所定の粒径を有する金属超微
粒子が孤立状態で分散している金属超微粒子分散液を得
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属超微粒子分散
液及びその製造方法に関する。この超微粒子分散液は、
ＩＣ基板などの多層配線、半導体の内部配線、積層構造
を持つ半導体モジュールの層間接続、透明電導膜の形
成、金属とセラミックスとの接合、又は液のコロイド色
を利用した色フィルターなどに用いられる。
液及びその製造方法に関する。この超微粒子分散液は、
ＩＣ基板などの多層配線、半導体の内部配線、積層構造
を持つ半導体モジュールの層間接続、透明電導膜の形
成、金属とセラミックスとの接合、又は液のコロイド色
を利用した色フィルターなどに用いられる。
【０００２】
【従来の技術】１００ｎｍ以下の金属微粒子を用いた導
電性金属分散液の製造方法として、特開平３−３４２１
１号公報などに示されるガス中蒸発法や、特開平１１−
３１９５３８号公報などに示される金属塩からの還元析
出法を用いた技術が知られている。
電性金属分散液の製造方法として、特開平３−３４２１
１号公報などに示されるガス中蒸発法や、特開平１１−
３１９５３８号公報などに示される金属塩からの還元析
出法を用いた技術が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＩＣ基板などの多層配
線や半導体の内部配線の微細な配線膜を形成するために
は、高濃度の液中の金属超微粒子が凝集しない状態で、
流動性よく目的とされる部位へ供給されることが必要で
ある。上記いずれの従来技術の場合も、１５重量％程度
の低濃度においては流動性を保ちつつ粒子個々が孤立し
た状態で分散しているが、高濃度になるにつれて粒子が
凝集したり、凝集しない場合においても配合されている
保護コロイド成分や樹脂成分が固まって固形となり、流
動性を示さなくなるという問題がある。例えば、ＩＣ基
板などの多層配線や半導体の内部配線の場合、微細化、
高周波化がますます進んでいることから、均一な電気伝
導度を持つ欠損の無い配線パターンを形成することが必
要であり、そのためには、できるだけ高濃度の金属超微
粒子分散液を用いて配線パターンの形成を行う必要があ
る。しかし、従来の金属超微粒子分散液を用いたときに
は、上記したように、超微粒子の凝集や液の固形化など
の問題があり、均一な電気伝導度を持つ欠損の無い配線
パターンを得ることが困難である。
線や半導体の内部配線の微細な配線膜を形成するために
は、高濃度の液中の金属超微粒子が凝集しない状態で、
流動性よく目的とされる部位へ供給されることが必要で
ある。上記いずれの従来技術の場合も、１５重量％程度
の低濃度においては流動性を保ちつつ粒子個々が孤立し
た状態で分散しているが、高濃度になるにつれて粒子が
凝集したり、凝集しない場合においても配合されている
保護コロイド成分や樹脂成分が固まって固形となり、流
動性を示さなくなるという問題がある。例えば、ＩＣ基
板などの多層配線や半導体の内部配線の場合、微細化、
高周波化がますます進んでいることから、均一な電気伝
導度を持つ欠損の無い配線パターンを形成することが必
要であり、そのためには、できるだけ高濃度の金属超微
粒子分散液を用いて配線パターンの形成を行う必要があ
る。しかし、従来の金属超微粒子分散液を用いたときに
は、上記したように、超微粒子の凝集や液の固形化など
の問題があり、均一な電気伝導度を持つ欠損の無い配線
パターンを得ることが困難である。
【０００４】本発明の課題は、以上のような従来の金属
超微粒子分散液の持つ問題点を解消することにあり、高
濃度であっても流動性が保たれると共に、金属超微粒子
が凝集することもなく、また、高濃度に濃縮可能でもあ
る金属超微粒子分散液及びその製造方法を提供すること
にある。
超微粒子分散液の持つ問題点を解消することにあり、高
濃度であっても流動性が保たれると共に、金属超微粒子
が凝集することもなく、また、高濃度に濃縮可能でもあ
る金属超微粒子分散液及びその製造方法を提供すること
にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するために、金属超微粒子が孤立状態で分散して
いる液について、保護コロイドや樹脂成分を含まなくて
も、高濃度において粒子の凝集を発生しないようにし、
かつ、流動性を保つようにする技術の研究・開発を行っ
てきたが、特定の分散剤を使用し、また、特定の工程の
組み合わせを実施することにより、所期の課題を解決す
ることができることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
を解決するために、金属超微粒子が孤立状態で分散して
いる液について、保護コロイドや樹脂成分を含まなくて
も、高濃度において粒子の凝集を発生しないようにし、
かつ、流動性を保つようにする技術の研究・開発を行っ
てきたが、特定の分散剤を使用し、また、特定の工程の
組み合わせを実施することにより、所期の課題を解決す
ることができることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。
【０００６】本発明の金属超微粒子分散液は、アルキル
アミン、カルボン酸アミド、アミノカルボン酸塩の中か
ら選ばれた１つ若しくは複数のものを分散剤とし、粒径
１００ｎｍ以下の金属超微粒子が孤立状態で分散されて
なるものである。アルキルアミン、カルボン酸アミド、
アミノカルボン酸塩の中から選ばれた１つ若しくは複数
のものを含んだ分散液は、金属超微粒子濃度を高くして
も、この超微粒子が個々に均一に分散しており、流動性
が保たれる。
アミン、カルボン酸アミド、アミノカルボン酸塩の中か
ら選ばれた１つ若しくは複数のものを分散剤とし、粒径
１００ｎｍ以下の金属超微粒子が孤立状態で分散されて
なるものである。アルキルアミン、カルボン酸アミド、
アミノカルボン酸塩の中から選ばれた１つ若しくは複数
のものを含んだ分散液は、金属超微粒子濃度を高くして
も、この超微粒子が個々に均一に分散しており、流動性
が保たれる。
【０００７】前記金属超微粒子は１０Ｔｏｒｒ以下の公
知のガス中蒸発法で作られたものであっても、また、公
知の液相還元法で作られたものであっても良い。
知のガス中蒸発法で作られたものであっても、また、公
知の液相還元法で作られたものであっても良い。
【０００８】前記アルキルアミンは、その主鎖の炭素数
が４〜２０であり、また、第１級アミンであることが好
ましい。このアルキルアミン、及びカルボン酸アミド、
アミノカルボン酸塩の中から選ばれた１つ若しくは複数
のものの含有量は、金属超微粒子重量基準で０．１〜１
０重量％、望ましくは０．２〜７重量％である。
が４〜２０であり、また、第１級アミンであることが好
ましい。このアルキルアミン、及びカルボン酸アミド、
アミノカルボン酸塩の中から選ばれた１つ若しくは複数
のものの含有量は、金属超微粒子重量基準で０．１〜１
０重量％、望ましくは０．２〜７重量％である。
【０００９】本発明の金属超微粒子分散液の製造方法
は、真空雰囲気中で、ガス中蒸発法による金属超微粒子
生成用の有機溶媒１種以上を含む有機溶媒の蒸気の存在
下で又は該有機溶媒の蒸気と分散剤としてのアルキルア
ミン、カルボン酸アミド、アミノカルボン酸塩の中から
選ばれた１つ若しくは複数のものの蒸気との混合蒸気の
存在下で、金属を蒸発させて、該有機溶媒蒸気又は該混
合蒸気と該金属蒸気とを接触させ、冷却捕集して金属超
微粒子を含む液を回収することにより、次いで、該有機
溶媒蒸気のみと該金属蒸気とを接触させた場合は、該回
収した液に分散剤としてのアルキルアミン、カルボン酸
アミド、アミノカルボン酸塩の中から選ばれた１つ若し
くは複数のものを添加することにより、所期の分散液を
得ることからなる。このようなプロセスを経ることによ
って、粒径１００ｎｍ以下の金属超微粒子が孤立状態で
分散している金属超微粒子分散液が得られる。
は、真空雰囲気中で、ガス中蒸発法による金属超微粒子
生成用の有機溶媒１種以上を含む有機溶媒の蒸気の存在
下で又は該有機溶媒の蒸気と分散剤としてのアルキルア
ミン、カルボン酸アミド、アミノカルボン酸塩の中から
選ばれた１つ若しくは複数のものの蒸気との混合蒸気の
存在下で、金属を蒸発させて、該有機溶媒蒸気又は該混
合蒸気と該金属蒸気とを接触させ、冷却捕集して金属超
微粒子を含む液を回収することにより、次いで、該有機
溶媒蒸気のみと該金属蒸気とを接触させた場合は、該回
収した液に分散剤としてのアルキルアミン、カルボン酸
アミド、アミノカルボン酸塩の中から選ばれた１つ若し
くは複数のものを添加することにより、所期の分散液を
得ることからなる。このようなプロセスを経ることによ
って、粒径１００ｎｍ以下の金属超微粒子が孤立状態で
分散している金属超微粒子分散液が得られる。
【００１０】前記製造方法において、有機溶媒蒸気のみ
と金属蒸気とを接触させた場合、冷却捕集して回収した
金属超微粒子を含む液に分散剤としてのアルキルアミ
ン、カルボン酸アミド、アミノカルボン酸塩の中から選
ばれた１つ若しくは複数のものを添加した後に、有機溶
媒を除去するための低分子量の極性溶媒を加えて金属超
微粒子を沈降させ、上澄み液を取り除いて該有機溶媒を
実質的に除去し、次いで、得られた沈降物に孤立状態の
分散金属超微粒子生成用の溶媒１種以上を加えることに
より溶媒置換を行っても良い。また、該混合蒸気と金属
蒸気とを接触させた場合、冷却捕集して回収した金属超
微粒子を含む液に、有機溶媒を除去するための低分子量
の極性溶媒を加えて金属超微粒子を沈降させ、上澄み液
を取り除いて該有機溶媒を実質的に除去し、次いで、得
られた沈降物に孤立状態の分散金属超微粒子生成用の溶
媒１種以上を加えることにより溶媒置換を行っても良
い。
と金属蒸気とを接触させた場合、冷却捕集して回収した
金属超微粒子を含む液に分散剤としてのアルキルアミ
ン、カルボン酸アミド、アミノカルボン酸塩の中から選
ばれた１つ若しくは複数のものを添加した後に、有機溶
媒を除去するための低分子量の極性溶媒を加えて金属超
微粒子を沈降させ、上澄み液を取り除いて該有機溶媒を
実質的に除去し、次いで、得られた沈降物に孤立状態の
分散金属超微粒子生成用の溶媒１種以上を加えることに
より溶媒置換を行っても良い。また、該混合蒸気と金属
蒸気とを接触させた場合、冷却捕集して回収した金属超
微粒子を含む液に、有機溶媒を除去するための低分子量
の極性溶媒を加えて金属超微粒子を沈降させ、上澄み液
を取り除いて該有機溶媒を実質的に除去し、次いで、得
られた沈降物に孤立状態の分散金属超微粒子生成用の溶
媒１種以上を加えることにより溶媒置換を行っても良
い。
【００１１】前記ガス中蒸発法による金属超微粒子生成
用の有機溶媒は、炭素数５以上のアルコール類の１種以
上を含む有機溶媒、又は有機エステル類の１種以上を含
む有機溶媒であることが好ましい。また、前記孤立状態
の分散金属超微粒子生成用溶媒は、極性の弱い溶媒であ
って、主鎖の炭素数が６〜１８であることが好ましい。
用の有機溶媒は、炭素数５以上のアルコール類の１種以
上を含む有機溶媒、又は有機エステル類の１種以上を含
む有機溶媒であることが好ましい。また、前記孤立状態
の分散金属超微粒子生成用溶媒は、極性の弱い溶媒であ
って、主鎖の炭素数が６〜１８であることが好ましい。
【００１２】前記粒径１００ｎｍ以下の金属超微粒子が
孤立状態で分散している分散液を得た後、該分散液を真
空中加熱して濃縮し、金属超微粒子濃度が８０重量％程
度までの高濃度分散液とした場合でも、金属超微粒子は
個々に均一に分散しており、流動性も保たれている。
孤立状態で分散している分散液を得た後、該分散液を真
空中加熱して濃縮し、金属超微粒子濃度が８０重量％程
度までの高濃度分散液とした場合でも、金属超微粒子は
個々に均一に分散しており、流動性も保たれている。
【００１３】また、本発明の金属超微粒子分散液の別の
製造方法は、金属を含有する還元用原料にアルキルアミ
ン、カルボン酸アミド、アミノカルボン酸塩の中から選
ばれた１つ若しくは複数のものを分散剤として添加した
状態で原料を加熱分解させ、粒径１００ｎｍ以下の各粒
子が該分散剤で覆われた金属超微粒子を作製し、次い
で、孤立状態の分散超微粒子生成用の溶媒に置換して分
散液を得ることからなる。
製造方法は、金属を含有する還元用原料にアルキルアミ
ン、カルボン酸アミド、アミノカルボン酸塩の中から選
ばれた１つ若しくは複数のものを分散剤として添加した
状態で原料を加熱分解させ、粒径１００ｎｍ以下の各粒
子が該分散剤で覆われた金属超微粒子を作製し、次い
で、孤立状態の分散超微粒子生成用の溶媒に置換して分
散液を得ることからなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】ＩＣ基板などの多層配線や半導体
の内部配線などの場合、近年ますますファイン化が進
み、１μｍ以下の配線が要求されてきているので、金属
超微粒子分散液に求められる粒径は、要求される線幅の
１／１０以下、すなわち１００ｎｍ以下、好ましくは１
０ｎｍ以下である。
の内部配線などの場合、近年ますますファイン化が進
み、１μｍ以下の配線が要求されてきているので、金属
超微粒子分散液に求められる粒径は、要求される線幅の
１／１０以下、すなわち１００ｎｍ以下、好ましくは１
０ｎｍ以下である。
【００１５】上記したように、本発明において用いる金
属超微粒子は、ガス中蒸発法、化学還元法（気相又は液
相中での化合物分解法）などで製造され得るものが好ま
しく、これらの方法によれば粒径１００ｎｍ以下の粒度
の揃った金属超微粒子を製造することができる。このよ
うな金属超微粒子を原料とし、この超微粒子の分散安定
性を増すために、分散剤としてアルキルアミン、カルボ
ン酸アミド、アミノカルボン酸塩の中から選ばれた１つ
若しくは複数のものを添加する。アルキルアミン、カル
ボン酸アミド、アミノカルボン酸塩の中から選ばれた１
つ若しくは複数のものを含んだ金属超微粒子分散液は、
金属超微粒子の濃度を高くしても、粒径１００ｎｍ以下
の金属超微粒子が個々に均一に分散され、かつ、流動性
のある状態を保持している。得られた金属超微粒子分散
液は、濃縮して、例えば、濃度８０重量％の分散液にし
た時でも、室温における粘度は５０ｍＰａ・ｓ以下であ
り、流動性のある分散液である。
属超微粒子は、ガス中蒸発法、化学還元法（気相又は液
相中での化合物分解法）などで製造され得るものが好ま
しく、これらの方法によれば粒径１００ｎｍ以下の粒度
の揃った金属超微粒子を製造することができる。このよ
うな金属超微粒子を原料とし、この超微粒子の分散安定
性を増すために、分散剤としてアルキルアミン、カルボ
ン酸アミド、アミノカルボン酸塩の中から選ばれた１つ
若しくは複数のものを添加する。アルキルアミン、カル
ボン酸アミド、アミノカルボン酸塩の中から選ばれた１
つ若しくは複数のものを含んだ金属超微粒子分散液は、
金属超微粒子の濃度を高くしても、粒径１００ｎｍ以下
の金属超微粒子が個々に均一に分散され、かつ、流動性
のある状態を保持している。得られた金属超微粒子分散
液は、濃縮して、例えば、濃度８０重量％の分散液にし
た時でも、室温における粘度は５０ｍＰａ・ｓ以下であ
り、流動性のある分散液である。
【００１６】ガス中蒸発法により得られた金属超微粒子
を用いて分散液を製造する場合、真空室中でかつ不活性
ガスの圧力を１０Ｔｏｒｒ以下とする雰囲気の下で金属
を蒸発させ、蒸発した金属蒸気を冷却捕集する過程にお
いて、該真空室中に、１種以上の有機溶媒の蒸気を導入
し、金属が粒成長する段階においてその表面を該有機溶
媒蒸気と接触せしめ、得られる一次粒子が単独でかつ均
一に有機溶媒中にコロイド状に分散した液を原料として
用いる。このようにして得られたコロイド状分散液に、
金属超微粒子の分散安定性を改善するためにアルキルア
ミン、カルボン酸アミド、アミノカルボン酸塩の中から
選ばれた１つ若しくは複数のものを添加、混合する。そ
の後、所望により、低分子量の極性溶媒を加えて該金属
超微粒子を沈降させ、その上澄み液をデカンテーション
などにより流出させる工程を複数回繰り返して該有機溶
媒を実質的に除去し、次いで、得られた沈降物に孤立状
態の分散超微粒子生成用の溶媒１種以上を加えて溶媒置
換を行い、粒径１００ｎｍ以下の金属超微粒子が孤立状
態で分散している液を得る。アルキルアミン、カルボン
酸アミド、アミノカルボン酸塩の中から選ばれた１つ若
しくは複数のものは、上記したように、金属蒸気と有機
溶媒蒸気との接触後に冷却捕集された分散液に加える他
に、金属の蒸発過程において、有機溶媒の蒸気に混入し
て有機溶媒と分散剤との混合蒸気として使用されても良
い。
を用いて分散液を製造する場合、真空室中でかつ不活性
ガスの圧力を１０Ｔｏｒｒ以下とする雰囲気の下で金属
を蒸発させ、蒸発した金属蒸気を冷却捕集する過程にお
いて、該真空室中に、１種以上の有機溶媒の蒸気を導入
し、金属が粒成長する段階においてその表面を該有機溶
媒蒸気と接触せしめ、得られる一次粒子が単独でかつ均
一に有機溶媒中にコロイド状に分散した液を原料として
用いる。このようにして得られたコロイド状分散液に、
金属超微粒子の分散安定性を改善するためにアルキルア
ミン、カルボン酸アミド、アミノカルボン酸塩の中から
選ばれた１つ若しくは複数のものを添加、混合する。そ
の後、所望により、低分子量の極性溶媒を加えて該金属
超微粒子を沈降させ、その上澄み液をデカンテーション
などにより流出させる工程を複数回繰り返して該有機溶
媒を実質的に除去し、次いで、得られた沈降物に孤立状
態の分散超微粒子生成用の溶媒１種以上を加えて溶媒置
換を行い、粒径１００ｎｍ以下の金属超微粒子が孤立状
態で分散している液を得る。アルキルアミン、カルボン
酸アミド、アミノカルボン酸塩の中から選ばれた１つ若
しくは複数のものは、上記したように、金属蒸気と有機
溶媒蒸気との接触後に冷却捕集された分散液に加える他
に、金属の蒸発過程において、有機溶媒の蒸気に混入し
て有機溶媒と分散剤との混合蒸気として使用されても良
い。
【００１７】本発明で使用することのできるアルキルア
ミンとしては、特に限定されるわけではなく、第１〜３
級アミンであっても、モノアミン、ジアミン、トリアミ
ンであっても良い。特に、炭素数４〜２０の主骨格を持
つアルキルアミンが好ましく、炭素数８〜１８の主骨格
を持つアルキルアミンが安定性、ハンドリング性の点か
らはさらに好ましい。また、全ての級数のアルキルアミ
ンが分散剤として有効に働くが、第１級のアルキルアミ
ンが安定性、ハンドリング性の点からは好適に用いられ
る。アルキルアミンの主鎖の炭素数が４より短かいと、
アミンの塩基性が強過ぎて金属超微粒子を腐食する傾向
があり、最終的にはこの超微粒子を溶かしてしまうとい
う問題がある。また、アルキルアミンの主鎖の炭素数が
２０よりも長いと、金属超微粒子分散液の濃度を高くし
たときに、分散液の粘度が上昇してハンドリング性がや
や劣るようになり、また、焼成後の金属膜中に炭素が残
留しやすくなって、比抵抗値が上昇するという問題があ
る。
ミンとしては、特に限定されるわけではなく、第１〜３
級アミンであっても、モノアミン、ジアミン、トリアミ
ンであっても良い。特に、炭素数４〜２０の主骨格を持
つアルキルアミンが好ましく、炭素数８〜１８の主骨格
を持つアルキルアミンが安定性、ハンドリング性の点か
らはさらに好ましい。また、全ての級数のアルキルアミ
ンが分散剤として有効に働くが、第１級のアルキルアミ
ンが安定性、ハンドリング性の点からは好適に用いられ
る。アルキルアミンの主鎖の炭素数が４より短かいと、
アミンの塩基性が強過ぎて金属超微粒子を腐食する傾向
があり、最終的にはこの超微粒子を溶かしてしまうとい
う問題がある。また、アルキルアミンの主鎖の炭素数が
２０よりも長いと、金属超微粒子分散液の濃度を高くし
たときに、分散液の粘度が上昇してハンドリング性がや
や劣るようになり、また、焼成後の金属膜中に炭素が残
留しやすくなって、比抵抗値が上昇するという問題があ
る。
【００１８】本発明で使用することができるアルキルア
ミンの具体例としては、例えば、ブチルアミン、オクチ
ルアミン、ドデシルアミン、ヘクサドデシルアミン、オ
クタデシルアミン、ココアミン、タロウアミン、水素化
タロウアミン、オレイルアミン、ラウリルアミン、及び
ステアリルアミンなどのような第１級アミン、ジココア
ミン、ジ水素化タロウアミン、及びジステアリルアミン
などのような第２級アミン、並びにドデシルジメチルア
ミン、ジドデシルモノメチルアミン、テトラデシルジメ
チルアミン、オクタデシルジメチルアミン、ココジメチ
ルアミン、ドデシルテトラデシルジメチルアミン、及び
トリオクチルアミンなどのような第３級アミンや、その
他に、ナフタレンジアミン、ステアリルプロピレンジア
ミン、オクタメチレンジアミン、及びノナンジアミンな
どのようなジアミンがあり、カルボン酸アミドやアミノ
カルボン酸塩の具体例としては、例えば、ステアリン酸
アミド、パルミチン酸アミド、ラウリン酸ラウリルアミ
ド、オレイン酸アミド、オレイン酸ジエタノールアミ
ド、オレイン酸ラウリルアミド、ステアラニリド、オレ
イルアミノエチルグリシンなどがある。これらのアルキ
ルアミン、カルボン酸アミド、アミノカルボン酸塩は、
その１種以上を使用することで安定な分散剤として作用
する。
ミンの具体例としては、例えば、ブチルアミン、オクチ
ルアミン、ドデシルアミン、ヘクサドデシルアミン、オ
クタデシルアミン、ココアミン、タロウアミン、水素化
タロウアミン、オレイルアミン、ラウリルアミン、及び
ステアリルアミンなどのような第１級アミン、ジココア
ミン、ジ水素化タロウアミン、及びジステアリルアミン
などのような第２級アミン、並びにドデシルジメチルア
ミン、ジドデシルモノメチルアミン、テトラデシルジメ
チルアミン、オクタデシルジメチルアミン、ココジメチ
ルアミン、ドデシルテトラデシルジメチルアミン、及び
トリオクチルアミンなどのような第３級アミンや、その
他に、ナフタレンジアミン、ステアリルプロピレンジア
ミン、オクタメチレンジアミン、及びノナンジアミンな
どのようなジアミンがあり、カルボン酸アミドやアミノ
カルボン酸塩の具体例としては、例えば、ステアリン酸
アミド、パルミチン酸アミド、ラウリン酸ラウリルアミ
ド、オレイン酸アミド、オレイン酸ジエタノールアミ
ド、オレイン酸ラウリルアミド、ステアラニリド、オレ
イルアミノエチルグリシンなどがある。これらのアルキ
ルアミン、カルボン酸アミド、アミノカルボン酸塩は、
その１種以上を使用することで安定な分散剤として作用
する。
【００１９】本発明によれば、金属コロイドを含んだ分
散液中のアルキルアミンの含有量は、金属超微粒子重量
基準でおよそ０．１〜１０重量％、望ましくは０．２〜
７重量％の範囲である。含有量が０．１重量％未満であ
ると、金属超微粒子が孤立状態で分散せずに、その凝集
体が発生し、分散安定性が悪くなるという問題があり、
また、１０重量％を超えると、得られる分散液の粘度が
高くなり、最終的にはゲル状物が形成されるという問題
がある。
散液中のアルキルアミンの含有量は、金属超微粒子重量
基準でおよそ０．１〜１０重量％、望ましくは０．２〜
７重量％の範囲である。含有量が０．１重量％未満であ
ると、金属超微粒子が孤立状態で分散せずに、その凝集
体が発生し、分散安定性が悪くなるという問題があり、
また、１０重量％を超えると、得られる分散液の粘度が
高くなり、最終的にはゲル状物が形成されるという問題
がある。
【００２０】本発明においてガス中蒸発法の際に用いる
金属超微粒子生成用の有機溶媒は、その後の工程におい
て金属超微粒子を冷却捕集する際に容易に液化できるよ
うに、比較的沸点の高い溶媒であり、例えば、炭素数５
以上のアルコール類、例えば、テルピネオール、シトロ
ネオール、ゲラニオール、フェネチルアルコールなどの
１種以上を含有する溶媒、又は有機エステル類、例え
ば、酢酸ベンジル、ステアリン酸エチル、オレイン酸メ
チル、フェニル酢酸エチル、グリセリドなどの１種以上
を含有する溶媒であれば良く、使用する金属超微粒子の
構成元素、又は分散液の用途によって適時選択できる。
金属超微粒子生成用の有機溶媒は、その後の工程におい
て金属超微粒子を冷却捕集する際に容易に液化できるよ
うに、比較的沸点の高い溶媒であり、例えば、炭素数５
以上のアルコール類、例えば、テルピネオール、シトロ
ネオール、ゲラニオール、フェネチルアルコールなどの
１種以上を含有する溶媒、又は有機エステル類、例え
ば、酢酸ベンジル、ステアリン酸エチル、オレイン酸メ
チル、フェニル酢酸エチル、グリセリドなどの１種以上
を含有する溶媒であれば良く、使用する金属超微粒子の
構成元素、又は分散液の用途によって適時選択できる。
【００２１】また、本発明の金属超微粒子分散液作製の
際に、孤立状態で金属超微粒子を分散せしめることので
きる溶媒は、極性の弱い溶媒であって、主鎖の炭素数が
６〜１８である有機溶媒を用いることが好ましい。炭素
数が６未満であると、溶媒極性が強くて分散しないか、
または乾燥が早すぎて分散液製品のハンドリング上で問
題がある。炭素数が１８を超えると、粘度の上昇や焼成
時に炭素が残留し易いという問題がある。これらの溶媒
としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デ
カン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、トリメチル
ペンタンなどの長鎖アルカンや、シクロヘキサン、シク
ロヘプタン、シクロオクタンなどの環状アルカン、ベン
ゼン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、ドデ
シルベンゼンなどの芳香族炭化水素、ヘキサノール、ヘ
プタノール、オクタノール、デカノール、シクロヘキサ
ノール、テルピネオールなどのアルコールを用いること
ができる。これらの溶媒は、単独で用いても、混合溶媒
の形で用いても良い。例えば、長鎖アルカンの混合物で
あるミネラルスピリットであっても良い。
際に、孤立状態で金属超微粒子を分散せしめることので
きる溶媒は、極性の弱い溶媒であって、主鎖の炭素数が
６〜１８である有機溶媒を用いることが好ましい。炭素
数が６未満であると、溶媒極性が強くて分散しないか、
または乾燥が早すぎて分散液製品のハンドリング上で問
題がある。炭素数が１８を超えると、粘度の上昇や焼成
時に炭素が残留し易いという問題がある。これらの溶媒
としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デ
カン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、トリメチル
ペンタンなどの長鎖アルカンや、シクロヘキサン、シク
ロヘプタン、シクロオクタンなどの環状アルカン、ベン
ゼン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、ドデ
シルベンゼンなどの芳香族炭化水素、ヘキサノール、ヘ
プタノール、オクタノール、デカノール、シクロヘキサ
ノール、テルピネオールなどのアルコールを用いること
ができる。これらの溶媒は、単独で用いても、混合溶媒
の形で用いても良い。例えば、長鎖アルカンの混合物で
あるミネラルスピリットであっても良い。
【００２２】溶媒の使用量は、金属超微粒子分散液作製
の場合、この分散液の用途に応じて適宜設定すれば良
い。なお、金属超微粒子濃度は、分散液作製後に真空中
加熱により随時調整可能である。
の場合、この分散液の用途に応じて適宜設定すれば良
い。なお、金属超微粒子濃度は、分散液作製後に真空中
加熱により随時調整可能である。
【００２３】本発明で用いる金属超微粒子の構成元素と
しては、特に制限はなく、目的・用途に合わせて適宜選
定すれば良く、例えば、銀、金、銅、白金、パラジウ
ム、タングステン、ニッケル、タンタル、インジウム、
錫、亜鉛、チタン、クロム、鉄、コバルト、ケイ素から
なる群から選ばれた少なくとも１種の金属、又はこれら
の金属の合金若しくは酸化物があげられる。これらのい
ずれの元素で構成された金属超微粒子においても、上記
アルキルアミン、カルボン酸アミド、アミノカルボン酸
塩の中から選ばれた１つ若しくは複数のものが分散剤と
して作用し、所期の金属超微粒子分散液が得られる。
しては、特に制限はなく、目的・用途に合わせて適宜選
定すれば良く、例えば、銀、金、銅、白金、パラジウ
ム、タングステン、ニッケル、タンタル、インジウム、
錫、亜鉛、チタン、クロム、鉄、コバルト、ケイ素から
なる群から選ばれた少なくとも１種の金属、又はこれら
の金属の合金若しくは酸化物があげられる。これらのい
ずれの元素で構成された金属超微粒子においても、上記
アルキルアミン、カルボン酸アミド、アミノカルボン酸
塩の中から選ばれた１つ若しくは複数のものが分散剤と
して作用し、所期の金属超微粒子分散液が得られる。
【００２４】また、液相還元法などの化学還元法で得ら
れた金属超微粒子を用いて分散液を製造する場合におい
ては、化学還元による金属超微粒子生成後に分散剤とし
てアルキルアミン、カルボン酸アミド、アミノカルボン
酸塩の中から選ばれた１つ若しくは複数のものを添加し
て所期の分散液を製造しても良いが、還元前の金属含有
原料にアルキルアミン、カルボン酸アミド、アミノカル
ボン酸塩の中から選ばれた１つ若しくは複数のものを添
加することにより、所期の金属超微粒子分散液を製造す
れば、より分散安定性の良い分散液が得られる。ここで
使用される金属微粒子の構成元素、アルキルアミン、カ
ルボン酸アミド、アミノカルボン酸塩の中から選ばれた
１つ若しくは複数のものなどは、ガス中蒸発法との関係
で上述したものと同じである。また、金属超微粒子を製
造するための原料としては、例えば、ビスヘキサフルオ
ロアセチルアセトネート銅、ビスアセチルアセトネート
ニッケル、ビスアセチルアセトネートコバルトなどを使
用することができる。
れた金属超微粒子を用いて分散液を製造する場合におい
ては、化学還元による金属超微粒子生成後に分散剤とし
てアルキルアミン、カルボン酸アミド、アミノカルボン
酸塩の中から選ばれた１つ若しくは複数のものを添加し
て所期の分散液を製造しても良いが、還元前の金属含有
原料にアルキルアミン、カルボン酸アミド、アミノカル
ボン酸塩の中から選ばれた１つ若しくは複数のものを添
加することにより、所期の金属超微粒子分散液を製造す
れば、より分散安定性の良い分散液が得られる。ここで
使用される金属微粒子の構成元素、アルキルアミン、カ
ルボン酸アミド、アミノカルボン酸塩の中から選ばれた
１つ若しくは複数のものなどは、ガス中蒸発法との関係
で上述したものと同じである。また、金属超微粒子を製
造するための原料としては、例えば、ビスヘキサフルオ
ロアセチルアセトネート銅、ビスアセチルアセトネート
ニッケル、ビスアセチルアセトネートコバルトなどを使
用することができる。
【００２５】前記還元法は、例えば、次のようにして行
われる。前記原料にアルキルアミン、カルボン酸アミ
ド、アミノカルボン酸塩の中から選ばれた１つ若しくは
複数のものを添加した状態で、所定の温度で原料を加熱
分解させ、金属超微粒子を発生させる。発生した金属超
微粒子のほぼ全量を孤立分散状態で回収する。この金属
超微粒子の粒径は約１００ｎｍ以下である。この金属超
微粒子を前記したような分散金属超微粒子生成用溶媒に
置換すれば、得られた金属超微粒子分散液は、真空中で
の加熱により最高濃度８０重量％になるまで濃縮して
も、安定な分散状態を維持している。
われる。前記原料にアルキルアミン、カルボン酸アミ
ド、アミノカルボン酸塩の中から選ばれた１つ若しくは
複数のものを添加した状態で、所定の温度で原料を加熱
分解させ、金属超微粒子を発生させる。発生した金属超
微粒子のほぼ全量を孤立分散状態で回収する。この金属
超微粒子の粒径は約１００ｎｍ以下である。この金属超
微粒子を前記したような分散金属超微粒子生成用溶媒に
置換すれば、得られた金属超微粒子分散液は、真空中で
の加熱により最高濃度８０重量％になるまで濃縮して
も、安定な分散状態を維持している。
【００２６】本発明によれば、以上のように構成された
金属超微粒子分散液の場合、８０重量％の高濃度であっ
ても超微粒子同士が凝集を起こさず、また、分散液の流
動性が失われることもない。例えば、８０重量％の金の
超微粒子分散液の粘度は室温で５０ｍＰａ・ｓ以下であ
る。この金属超微粒子分散液を、例えば、ＩＣ基板など
に用いられる多層配線やＩＣの内部配線に用いる場合、
この分散液は流動性を失うこともなく、また、金属超微
粒子が凝集を起こすことも無いため、電導性が均一な欠
損の無い微細な配線パターンを形成することができる。
金属超微粒子分散液の場合、８０重量％の高濃度であっ
ても超微粒子同士が凝集を起こさず、また、分散液の流
動性が失われることもない。例えば、８０重量％の金の
超微粒子分散液の粘度は室温で５０ｍＰａ・ｓ以下であ
る。この金属超微粒子分散液を、例えば、ＩＣ基板など
に用いられる多層配線やＩＣの内部配線に用いる場合、
この分散液は流動性を失うこともなく、また、金属超微
粒子が凝集を起こすことも無いため、電導性が均一な欠
損の無い微細な配線パターンを形成することができる。
【００２７】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
これらの例は単なる例示であって、本発明を何ら限定す
るものではない。 （実施例１）Ｈｅガス圧力０．５Ｔｏｒｒの条件で金
（Ａｕ）を蒸発させ、ガス中蒸発法によりＡｕの超微粒
子を生成する際に、生成過程のＡｕ超微粒子にオレイン
酸メチルの蒸気を接触させ、冷却捕集して回収し、回収
した液中のＡｕ超微粒子１ｇ当たり０．０７ｇの割合で
ラウリルアミンを添加し、Ａｕの一次粒子が単独でかつ
均一にオレイン酸メチル中にコロイド状に分散した分散
液を得た。このようにして得られた分散液自体は、Ａｕ
超微粒子が孤立状態で分散されている金属超微粒子分散
液であった。次いで、この分散液をアセトンで１０倍希
釈してオレイン酸メチルを抽出し、Ａｕ超微粒子を沈降
させて、上澄みを除く工程を３回繰り返すことにより、
オレイン酸メチルを実質的に取り除いた。その後、溶媒
のミネラルスピリットを添加して、粒子同士が孤立した
状態で分散しているＡｕ超微粒子分散液を得た。
これらの例は単なる例示であって、本発明を何ら限定す
るものではない。 （実施例１）Ｈｅガス圧力０．５Ｔｏｒｒの条件で金
（Ａｕ）を蒸発させ、ガス中蒸発法によりＡｕの超微粒
子を生成する際に、生成過程のＡｕ超微粒子にオレイン
酸メチルの蒸気を接触させ、冷却捕集して回収し、回収
した液中のＡｕ超微粒子１ｇ当たり０．０７ｇの割合で
ラウリルアミンを添加し、Ａｕの一次粒子が単独でかつ
均一にオレイン酸メチル中にコロイド状に分散した分散
液を得た。このようにして得られた分散液自体は、Ａｕ
超微粒子が孤立状態で分散されている金属超微粒子分散
液であった。次いで、この分散液をアセトンで１０倍希
釈してオレイン酸メチルを抽出し、Ａｕ超微粒子を沈降
させて、上澄みを除く工程を３回繰り返すことにより、
オレイン酸メチルを実質的に取り除いた。その後、溶媒
のミネラルスピリットを添加して、粒子同士が孤立した
状態で分散しているＡｕ超微粒子分散液を得た。
【００２８】得られた分散液中のＡｕ粒子は約８ｎｍの
粒径を持ち、粒子同士が完全に孤立した状態で溶媒中に
分散していた（図１）。この分散液は、Ａｕ超微粒子を
２５重量％含有するＡｕ超微粒子分散液であり、その粘
度は室温で８ｍＰａ・ｓであった。
粒径を持ち、粒子同士が完全に孤立した状態で溶媒中に
分散していた（図１）。この分散液は、Ａｕ超微粒子を
２５重量％含有するＡｕ超微粒子分散液であり、その粘
度は室温で８ｍＰａ・ｓであった。
【００２９】上記したようにしてオレイン酸メチルを除
去して得た分散液を真空中加熱して、Ａｕ超微粒子の濃
度が８０重量％になるまで濃縮した。得られた分散液の
粘度は室温で４０ｍＰａ・ｓを示し、Ａｕ粒子は約８ｎ
ｍの粒径を持ち、粒子同士は孤立して分散した状態を示
していた。また、このＡｕ超微粒子分散液に対して安定
性の昇温加速試験を行った結果、６０℃保温で２週間以
上にわたって粒子は孤立して分散した状態を維持し、安
定であった。
去して得た分散液を真空中加熱して、Ａｕ超微粒子の濃
度が８０重量％になるまで濃縮した。得られた分散液の
粘度は室温で４０ｍＰａ・ｓを示し、Ａｕ粒子は約８ｎ
ｍの粒径を持ち、粒子同士は孤立して分散した状態を示
していた。また、このＡｕ超微粒子分散液に対して安定
性の昇温加速試験を行った結果、６０℃保温で２週間以
上にわたって粒子は孤立して分散した状態を維持し、安
定であった。
【００３０】次いで、上記したようにして得られたＡｕ
超微粒子分散液を穴径０．１３μｍ（アスペクト比５）
のビアとトレンチとを持つＳｉ基板にスピンコーターに
より塗布し、塗布した基板を大気中で２５０℃で焼成し
たところ、分散液はビアやトレンチ内に、空洞を形成す
ることなく流れ込み、得られた金属膜は比抵抗値１．１
×１０-5Ωｃｍを有していた。 （実施例２）１０％の空気を含むＨｅガス圧力０．５Ｔ
ｏｒｒの条件で銅を蒸発させ、ガス中蒸発法により酸化
銅の超微粒子を生成する際に、生成過程の酸化銅超微粒
子にα−テルピネオールとラウリルアミンとの蒸気を接
触させ、次いで、冷却捕集して回収した液にオレイン酸
アミドを添加して、粒子同士が孤立した状態で分散して
いる酸化銅超微粒子分散液を得た（酸化銅含有量１３重
量％；酸化銅粒子の粒径約１０ｎｍ）。ラウリルアミン
は、酸化銅超微粒子１ｇ当たり０．０８ｇの割合で添加
した。得られた酸化銅超微粒子分散液を真空中加熱によ
り濃度８０重量％になるまで濃縮し、粘度が室温で４５
ｍＰａ・ｓであり、酸化銅粒子の粒径が約１０ｎｍであ
り、粒子同士が孤立して分散した状態を示す分散液を得
た。この酸化銅超微粒子分散液に対して安定性の昇温加
速試験を行った結果、６０℃保温で２週間以上にわたっ
て粒子は孤立して分散した状態を維持し、安定であっ
た。 （実施例３）ビスヘキサフルオロアセチルアセトネート
銅にオレイルアミンとステアリン酸エチルとを添加した
状態で急激に加熱して銅を還元し、銅超微粒子を発生さ
せ、分散液を得た。オレイルアミンは銅超微粒子１ｇ当
たり０．１ｇの割合で添加した。発生した銅超微粒子の
ほぼ全量が孤立分散状態で回収された。この銅超微粒子
の粒径は約１０ｎｍであった。この銅超微粒子分散液を
アセトンで１０倍希釈してステアリン酸エチルを抽出
し、銅超微粒子を沈降させて、上澄みを除く工程を３回
繰り返すことにより、ステアリン酸エチルを実質的に取
り除いて、トルエン溶媒に置換したところ、得られた銅
超微粒子分散液は、真空中加熱により濃度８０重量％に
なるまで濃縮しても安定な分散状態を維持した。この分
散液について、安定性の昇温加速試験を行った結果、６
０℃保温で２週間以上にわたって粒子は孤立して分散し
た状態を維持し、安定であった。
超微粒子分散液を穴径０．１３μｍ（アスペクト比５）
のビアとトレンチとを持つＳｉ基板にスピンコーターに
より塗布し、塗布した基板を大気中で２５０℃で焼成し
たところ、分散液はビアやトレンチ内に、空洞を形成す
ることなく流れ込み、得られた金属膜は比抵抗値１．１
×１０-5Ωｃｍを有していた。 （実施例２）１０％の空気を含むＨｅガス圧力０．５Ｔ
ｏｒｒの条件で銅を蒸発させ、ガス中蒸発法により酸化
銅の超微粒子を生成する際に、生成過程の酸化銅超微粒
子にα−テルピネオールとラウリルアミンとの蒸気を接
触させ、次いで、冷却捕集して回収した液にオレイン酸
アミドを添加して、粒子同士が孤立した状態で分散して
いる酸化銅超微粒子分散液を得た（酸化銅含有量１３重
量％；酸化銅粒子の粒径約１０ｎｍ）。ラウリルアミン
は、酸化銅超微粒子１ｇ当たり０．０８ｇの割合で添加
した。得られた酸化銅超微粒子分散液を真空中加熱によ
り濃度８０重量％になるまで濃縮し、粘度が室温で４５
ｍＰａ・ｓであり、酸化銅粒子の粒径が約１０ｎｍであ
り、粒子同士が孤立して分散した状態を示す分散液を得
た。この酸化銅超微粒子分散液に対して安定性の昇温加
速試験を行った結果、６０℃保温で２週間以上にわたっ
て粒子は孤立して分散した状態を維持し、安定であっ
た。 （実施例３）ビスヘキサフルオロアセチルアセトネート
銅にオレイルアミンとステアリン酸エチルとを添加した
状態で急激に加熱して銅を還元し、銅超微粒子を発生さ
せ、分散液を得た。オレイルアミンは銅超微粒子１ｇ当
たり０．１ｇの割合で添加した。発生した銅超微粒子の
ほぼ全量が孤立分散状態で回収された。この銅超微粒子
の粒径は約１０ｎｍであった。この銅超微粒子分散液を
アセトンで１０倍希釈してステアリン酸エチルを抽出
し、銅超微粒子を沈降させて、上澄みを除く工程を３回
繰り返すことにより、ステアリン酸エチルを実質的に取
り除いて、トルエン溶媒に置換したところ、得られた銅
超微粒子分散液は、真空中加熱により濃度８０重量％に
なるまで濃縮しても安定な分散状態を維持した。この分
散液について、安定性の昇温加速試験を行った結果、６
０℃保温で２週間以上にわたって粒子は孤立して分散し
た状態を維持し、安定であった。
【００３１】また、ビスヘキサフルオロアセチルアセト
ネート銅とステアリン酸エチルを急激に加熱して銅を還
元し、銅超微粒子を発生させた後、これにオレイルアミ
ンを銅超微粒子１ｇ当たり０．１ｇの割合で添加して銅
超微粒子分散液を回収した。得られた分散液を前記と同
様にして、アセトンを用いて溶媒をトルエンに置換した
ところ、銅超微粒子の大部分は孤立状態であったが、一
部は凝集した形で回収された。
ネート銅とステアリン酸エチルを急激に加熱して銅を還
元し、銅超微粒子を発生させた後、これにオレイルアミ
ンを銅超微粒子１ｇ当たり０．１ｇの割合で添加して銅
超微粒子分散液を回収した。得られた分散液を前記と同
様にして、アセトンを用いて溶媒をトルエンに置換した
ところ、銅超微粒子の大部分は孤立状態であったが、一
部は凝集した形で回収された。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、アルキルアミン、カル
ボン酸アミド、アミノカルボン酸塩の中から選ばれた１
つ若しくは複数のものを分散剤として用いることによ
り、高濃度であっても流動性が保たれると共に、金属超
微粒子が凝集することもなく、また、高濃度に濃縮可能
でもある粒径１００ｎｍ以下の金属超微粒子からなる分
散液を提供できる。
ボン酸アミド、アミノカルボン酸塩の中から選ばれた１
つ若しくは複数のものを分散剤として用いることによ
り、高濃度であっても流動性が保たれると共に、金属超
微粒子が凝集することもなく、また、高濃度に濃縮可能
でもある粒径１００ｎｍ以下の金属超微粒子からなる分
散液を提供できる。
【００３３】また、金属の蒸気と有機溶媒の蒸気とを接
触せしめた後、冷却捕集して回収した液にアルキルアミ
ン、カルボン酸アミド、アミノカルボン酸塩の中から選
ばれた１つ若しくは複数のものを添加し、その後、所望
により、有機溶媒を孤立状態の分散金属超微粒子生成用
の溶媒に置換することにより、又は、金属蒸気と有機溶
媒及びアルキルアミンの混合蒸気とを接触せしめた後、
冷却捕集して回収し、その後、所望により、前記溶媒置
換を行うことにより、所定の粒径を有する金属超微粒子
が孤立状態で分散している金属超微粒子分散液を得るこ
とができる。
触せしめた後、冷却捕集して回収した液にアルキルアミ
ン、カルボン酸アミド、アミノカルボン酸塩の中から選
ばれた１つ若しくは複数のものを添加し、その後、所望
により、有機溶媒を孤立状態の分散金属超微粒子生成用
の溶媒に置換することにより、又は、金属蒸気と有機溶
媒及びアルキルアミンの混合蒸気とを接触せしめた後、
冷却捕集して回収し、その後、所望により、前記溶媒置
換を行うことにより、所定の粒径を有する金属超微粒子
が孤立状態で分散している金属超微粒子分散液を得るこ
とができる。
【図１】 本発明のＡｕ超微粒子分散液におけるＡｕの
分散状態を示す電子顕微鏡写真。
分散状態を示す電子顕微鏡写真。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２２Ｆ 9/12 Ｂ２２Ｆ 9/12 Ｚ 9/24 9/24 Ｆ Ｈ０１Ｂ 1/22 Ｈ０１Ｂ 1/22 Ａ 13/00 ５０３ 13/00 ５０３Ｃ Ｆターム(参考） 4D077 AA01 AC05 CA13 DB05Y DC26Y DC42Y DC48Y 4G065 AA04 AB11X AB11Y AB17X AB17Y AB18X AB18Y BB07 CA11 DA09 EA01 EA03 4K017 AA08 BA01 BA02 BA03 BA04 BA05 BA06 BA07 CA08 DA01 EG01 EJ02 5G301 DA02 DA05 DA06 DA23 DA42 DD01 DD02 DE01 DE03
Claims (12)
- 【請求項１】 アルキルアミン、カルボン酸アミド、ア
ミノカルボン酸塩の中から選ばれた１つ若しくは複数の
ものを分散剤とし、粒径１００ｎｍ以下の金属超微粒子
が孤立状態で分散されてなることを特徴とする金属超微
粒子分散液。 - 【請求項２】 前記超微粒子が１０Ｔｏｒｒ以下のガス
中蒸発法で作られたものであるか、又は液相還元法で作
られたものであることを特徴とする請求項１記載の金属
超微粒子分散液。 - 【請求項３】 前記アルキルアミンの主鎖の炭素数が４
〜２０であることを特徴とする請求項１又は２記載の金
属超微粒子分散液。 - 【請求項４】 前記アルキルアミンが第１級アミンであ
ることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の金
属超微粒子分散液。 - 【請求項５】 前記アルキルアミン、カルボン酸アミ
ド、アミノカルボン酸塩の中から選ばれた１つ若しくは
複数のものの含有量が、金属超微粒子重量基準で０．１
〜１０重量％であることを特徴とする請求項１〜４のい
ずれかに記載の金属超微粒子分散液。 - 【請求項６】 真空雰囲気中で、ガス中蒸発法による金
属超微粒子生成用の有機溶媒１種以上を含む有機溶媒の
蒸気の存在下で又は該有機溶媒の蒸気と分散剤としての
アルキルアミン、カルボン酸アミド、アミノカルボン酸
塩の中から選ばれた１つ若しくは複数のものの蒸気との
混合蒸気の存在下で、金属を蒸発させて、該有機溶媒蒸
気又は該混合蒸気と該金属蒸気とを接触させ、冷却捕集
して金属超微粒子を含む液を回収することにより、次い
で、該有機溶媒蒸気のみと該金属蒸気とを接触させた場
合は、該回収した液に分散剤としてのアルキルアミン、
カルボン酸アミド、アミノカルボン酸塩の中から選ばれ
た１つ若しくは複数のものを添加することにより、粒径
１００ｎｍ以下の金属超微粒子が孤立状態で分散してい
る液を得ることを特徴とする金属超微粒子分散液の製造
方法。 - 【請求項７】 前記有機溶媒蒸気のみと金属蒸気とを接
触させた場合、冷却捕集して回収した金属超微粒子を含
む液に分散剤としてのアルキルアミン、カルボン酸アミ
ド、アミノカルボン酸塩の中から選ばれた１つ若しくは
複数のものを添加した後に、有機溶媒を除去するための
低分子量の極性溶媒を加えて金属超微粒子を沈降させ、
上澄み液を取り除いて該有機溶媒を実質的に除去し、次
いで、得られた沈降物に孤立状態の分散金属超微粒子生
成用の溶媒１種以上を加えることにより溶媒置換を行う
ことを特徴とする請求項６記載の金属超微粒子分散液の
製造方法。 - 【請求項８】 前記混合蒸気と金属蒸気とを接触させた
場合、冷却捕集して回収した金属超微粒子を含む液に、
有機溶媒を除去するための低分子量の極性溶媒を加えて
金属超微粒子を沈降させ、上澄み液を取り除いて該有機
溶媒を実質的に除去し、次いで、得られた沈降物に孤立
状態の分散金属超微粒子生成用の溶媒１種以上を加える
ことにより溶媒置換を行うことを特徴とする請求項６記
載の金属超微粒子分散液の製造方法。 - 【請求項９】 前記ガス中蒸発法による金属超微粒子生
成用の有機溶媒が、炭素数５以上のアルコール類の１種
以上を含む有機溶媒、又は有機エステル類の１種以上を
含む有機溶媒であることを特徴とする請求項６〜８のい
ずれかに記載の金属超微粒子分散液の製造方法。 - 【請求項１０】 前記孤立状態の分散金属超微粒子生成
用の溶媒が、極性の弱い溶媒であって、主鎖の炭素数が
６〜１８であることを特徴とする請求項７〜９のいずれ
かに記載の金属超微粒子分散液の製造方法。 - 【請求項１１】 前記粒径１００ｎｍ以下の金属超微粒
子が孤立状態で分散している液を得た後、該液を真空中
加熱して濃縮し、金属超微粒子濃度が８０重量％までの
高濃度分散液を得ることを特徴とする請求項６〜１０の
いずれかに記載の金属超微粒子分散液の製造方法。 - 【請求項１２】 金属を含有する還元用原料にアルキル
アミン、カルボン酸アミド、アミノカルボン酸塩の中か
ら選ばれた１つ若しくは複数のものを分散剤として添加
した状態で原料を加熱分解させ、粒径１００ｎｍ以下の
各粒子が該分散剤で覆われた金属超微粒子を作製し、次
いで、孤立状態の分散超微粒子生成用の溶媒に置換して
分散液を得ることを特徴とする金属超微粒子分散液の製
造方法。
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