JP2010150654A - Composite particle, and method for producing composite particle - Google Patents

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村上幸子
Kenji Shimoyama
下山賢治
Masashi Takei
武居正史
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composite particle having sufficient dispersibility in a dispersion medium, and to provide a method for producing the same. <P>SOLUTION: The composite particle is composed of a metal particle and a covering layer formed on at least a part of the surface of the metal particle and comprising the basic carbonate of a metal, and simultaneously satisfies the conditions in inequality; 0.5≤(ρ/ρ<SB>0</SB>) and inequality; (S/S<SB>0</SB>)≤1.2; wherein ρ denotes the measured value of bulk density of the composite particle based on a measurement method prescribed in JIS-R-1628; ρ<SB>0</SB>denotes true density of the composite particle based on a dry density measurement method according to a constant volume expansion method; S denotes the measured value of the specific surface area of the composite particle based on a BET single point method; and S<SB>0</SB>denotes the theoretical calculation value of the specific surface area of the composite particle calculated on the basis of the arithmetic means particle size of the composite particle calculated on the basis of the SEM (Scanning Electron Microscope) image of the composite particle and the true density of the composite particle. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、磁性及び導電性のうちの少なくとも一方の特性を有する複合粒子及びその複合粒子の製造方法に関する。より詳しくは,本発明は、例えば、電子部品に使用される材料に、磁性及び導電性のうちの少なくとも一方の特性を付与するために使用される複合粒子及びその複合粒子の製造方法に関する。   The present invention relates to composite particles having at least one of magnetic and conductive properties and a method for producing the composite particles. More specifically, the present invention relates to composite particles used for imparting at least one of magnetic and conductive properties to materials used for electronic components, for example, and a method for producing the composite particles.

従来から、磁性及び導電性のうちの少なくとも一方の特性を有する複合粒子は、例えば、電気電子機器に搭載される電子部品に使用される材料に導電性や磁性を付与する目的で使用されている。この複合粒子としては、磁性及び導電性のうちの少なくとも一方の特性を有する金属粒子を中心として、その表面の少なくとも一部に無機化合物を含む被覆層を形成した粒子が知られている。   Conventionally, composite particles having at least one of magnetic and conductive properties have been used, for example, for the purpose of imparting conductivity and magnetism to materials used in electronic components mounted on electrical and electronic equipment. . As this composite particle, there is known a particle in which a coating layer containing an inorganic compound is formed on at least a part of the surface of a metal particle having at least one of magnetic and conductive properties.

かかる複合粒子を含有することによって磁性及び導電性のうちの少なくとも一方の特性を付与された材料(以下、「複合粒子含有材料」という)としては、例えば、複合粒子を用いて高分子材料に導電性を付与した導電膜等が開発されている。そして、この複合粒子の応用範囲は、今後市場の拡大が予想されているバイオメディカル、ライフサイエンス等の幅広い分野で使用される電気電子機器等へも拡大してきている。   Examples of the material imparted with at least one of magnetic property and electrical conductivity by containing such composite particles (hereinafter referred to as “composite particle-containing material”) include, for example, using a composite particle to conduct a polymer material. Conductive films and the like have been developed. The application range of the composite particles has been expanded to electrical and electronic devices used in a wide range of fields such as biomedical and life science, which are expected to expand in the future.

近年、上述の電気電子機器は、小型化、高容量化が要求されることが多くなってきている。これに伴い、これらの電子部品の材料に使用される複合粒子も、粒子サイズがサブミクロンサイズ以下のもの、更にはナノサイズのもので、かつ、粒子の形状及び粒子サイズ分布がある程度所望の範囲に整ったものが要求されるようになってきている。   In recent years, the electrical and electronic devices described above are increasingly required to be smaller and have higher capacity. As a result, the composite particles used in these electronic component materials are also of sub-micron size or even nano size, and the particle shape and particle size distribution are within a desired range to some extent. Things that are well-organized are now being demanded.

複合粒子は、一般に、主成分となる金属粒子を分散媒へ分散させた液、スラリー、又は、ペーストを得る分散処理工程と、この工程で得られた液、スラリー、又は、ペーストに無機化合物を添加して被覆層を形成する被覆層形成工程を経て製造されている。   In general, the composite particles are a dispersion treatment step of obtaining a liquid, slurry, or paste in which metal particles as a main component are dispersed in a dispersion medium, and an inorganic compound is added to the liquid, slurry, or paste obtained in this step. It is manufactured through a coating layer forming step of adding and forming a coating layer.

ところが、粒子サイズがサブミクロンサイズ以下の金属粒子、更にはナノサイズである金属粒子は、表面積が大きく表面活性が高いため分散処理工程において凝集が生じ易くなる。一旦凝集してしまった凝集粒子の凝集状態を解くには大きなせん断力を要する。また、凝集粒子の凝集状態を解いても、再凝集が生じやすい。特に磁性を有する金属粒子は、磁性による凝集力が加わるため、さらに凝集が生じ易くなる。   However, metal particles having a particle size of sub-micron size or less, and further, metal particles having a nano size have a large surface area and high surface activity, so that aggregation easily occurs in the dispersion treatment step. A large shearing force is required to solve the aggregated state of the aggregated particles once aggregated. Further, even if the aggregated state of the aggregated particles is solved, reaggregation tends to occur. In particular, metal particles having magnetism are more likely to be aggregated because of their magnetic cohesion.

このように金属粒子が凝集した凝集粒子に被覆層を形成した複合粒子は、一般に、金属粒子に被覆層を十分な強度で結合することが困難である。そのため、被覆層形成工程や、複合粒子を用いた複合粒子含有材料を製造するときの熱処理等により金属粒子の表面から被覆層が剥がれてしまうこともある。これに対し、金属粒子に要求される特性(磁性及び導電性のうちの少なくとも一方の特性)を維持しつつ、金属粒子の表面を改質してこの金属粒子の凝集を防止するための検討がなされている(下記の特許文献1及び2等)。   In general, composite particles in which a coating layer is formed on aggregated particles in which metal particles are aggregated are generally difficult to bond the coating layer to the metal particles with sufficient strength. Therefore, the coating layer may be peeled off from the surface of the metal particles by a coating layer forming step, heat treatment when manufacturing a composite particle-containing material using the composite particles, or the like. On the other hand, while maintaining the characteristics required for the metal particles (at least one of magnetic and conductive characteristics), studies have been made to modify the surface of the metal particles to prevent the aggregation of the metal particles. (Patent Documents 1 and 2 below).

例えば、特許文献1には、コーティング層(被覆層)の剥離を誘発する金属粒子(Ni粉末)が凝集した凝集粒子の低減を意図して(特許文献1の段落番号[0014]等を参照)、Niを主成分とする金属とニッケル以外の金属化合物とを共析出させて得た粉末(金属粒子)の表面に、Ni以外の金属の無機化合物を付着(コーティング)させてコーティング層(被覆層)を形成したNi粉末(複合粒子)が提案されている。   For example, Patent Document 1 intends to reduce aggregated particles in which metal particles (Ni powder) that induce peeling of the coating layer (coating layer) are aggregated (see paragraph [0014] of Patent Document 1). A coating layer (coating layer) is formed by depositing (coating) an inorganic compound of a metal other than Ni on the surface of a powder (metal particles) obtained by co-precipitation of a metal containing Ni as a main component and a metal compound other than nickel. Ni powder (composite particles) is proposed.

また、例えば、特許文献2には、電子部品に搭載する内部導体膜(導電膜)の材料に複合粒子を含有させるために使用する複合粒子を含む導電性ペーストの成分組成を検討し、導電性ペーストを使用して内部導体膜を製造する際の熱処理中に複合粒子からコート層(被覆層)が脱落すること(剥がれること)を防止して、構造欠陥(デラミネーションやクラック)の発生を防止することを意図した提案がされている。より具体的には、Ni粒子(金属粒子)の表面をSiO2でコート(被覆)したNi粉末(複合粒子)に、BaTiO3を添加した導電性ペーストが提案されている。
特開2003−129106号公報 特開2003−317542号公報
Further, for example, Patent Document 2 examines the component composition of a conductive paste containing composite particles used to contain composite particles in the material of an internal conductor film (conductive film) mounted on an electronic component. Prevents the occurrence of structural defects (delamination and cracks) by preventing the coating layer (coating layer) from falling off (peeling) from the composite particles during the heat treatment when manufacturing the internal conductor film using paste. Proposals intended to be made. More specifically, a conductive paste in which BaTiO 3 is added to Ni powder (composite particles) in which the surface of Ni particles (metal particles) is coated (coated) with SiO 2 has been proposed.
JP 2003-129106 A JP 2003-317542 A

しかしながら、上述の従来技術であっても、複合粒子の金属粒子と被覆層との結合性を十分に確保することができておらず、被覆層形成工程や、複合粒子含有材料を製造するときの熱処理等により金属粒子の表面からの被覆層の剥離を十分に防止できていないことを本発明者らは見出した。そのため、分散媒中における十分な分散性、ひいては複合粒子含有材料中における十分な分散性を有する複合粒子を得るという観点からは、未だ改善の余地があった。   However, even with the above-described prior art, sufficient bonding between the metal particles of the composite particles and the coating layer cannot be ensured, and when the coating layer forming step or the composite particle-containing material is produced, The present inventors have found that peeling of the coating layer from the surface of the metal particles cannot be sufficiently prevented by heat treatment or the like. For this reason, there is still room for improvement from the viewpoint of obtaining composite particles having sufficient dispersibility in the dispersion medium, and thus sufficient dispersibility in the composite particle-containing material.

そこで、本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、分散媒中における十分な分散性、ひいては複合粒子含有材料中における十分な分散性を有する複合粒子を提供することを目的とする。また、本発明は、上述の本発明の複合粒子をより確実に得ることのできる複合粒子の製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and provides composite particles having sufficient dispersibility in a dispersion medium, and thus sufficient dispersibility in a composite particle-containing material. Objective. Moreover, this invention aims at providing the manufacturing method of the composite particle which can obtain the composite particle of the above-mentioned this invention more reliably.

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、複合粒子の金属粒子と被覆層との結合性を十分に確保して分散媒中における分散性を十分に確保するためには、複合粒子を下記の式(1)及び式(2)で表わされる条件を同時に満たす構成とすることが、上記目的を達成する上で極めて有効であることを見出し、本発明に到達した。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have ensured sufficient dispersibility in the dispersion medium by sufficiently securing the bondability between the metal particles of the composite particles and the coating layer. Has found that it is extremely effective in achieving the above object to make the composite particles satisfy the conditions represented by the following formulas (1) and (2), and the present invention has been achieved.

すなわち、本発明は、
金属粒子と、
前記金属粒子の表面の少なくとも一部に形成されており、金属(以下、「被覆層用金属」ともいう。)の塩基性炭酸塩を含む被覆層と、
を含んでおり、
下記式(1)及び式(2)の条件を同時に満たす構成を有している、
複合粒子を提供する。
0.5≦(ρ/ρ0) ・・・(1)
(S/S0)≦1.2 ・・・(2)
[式(1)中、
ρはJIS−R−1628に規定の測定方法に基づく前記複合粒子のかさ密度の測定値、
ρ0は定容積膨張法による乾式密度測定方法に基づく前記複合粒子の真密度の測定値、
をそれぞれ示し、
式(2)中、
SはBET1点法に基づく前記複合粒子の比表面積の測定値、
0は前記複合粒子のSEM像に基づき算出される前記複合粒子の相加平均粒子径と、前記複合粒子の前記真密度と、に基づき算出される前記複合粒子の比表面積の理論計算値、
をそれぞれ示す。]
That is, the present invention
Metal particles,
A coating layer that is formed on at least a part of the surface of the metal particles and contains a basic carbonate of metal (hereinafter also referred to as “metal for coating layer”);
Contains
It has a configuration that simultaneously satisfies the conditions of the following formula (1) and formula (2).
Provide composite particles.
0.5 ≦ (ρ / ρ 0 ) (1)
(S / S 0 ) ≦ 1.2 (2)
[In Formula (1),
ρ is a measurement value of the bulk density of the composite particles based on the measurement method defined in JIS-R-1628,
ρ 0 is a measured value of the true density of the composite particles based on a dry density measurement method by a constant volume expansion method,
Respectively,
In formula (2),
S is a measured value of the specific surface area of the composite particle based on the BET 1-point method,
S 0 is a theoretical calculated value of the specific surface area of the composite particle calculated based on the arithmetic average particle diameter of the composite particle calculated based on the SEM image of the composite particle and the true density of the composite particle;
Respectively. ]

本発明の複合粒子は、式(1)及び式(2)で表わされる条件を同時に満たす構成を有するため、金属粒子と被覆層との結合性を十分に確保することができる。
そして、本発明の複合粒子は、分散媒中における十分な分散性、ひいては複合粒子含有材料中における十分な分散性を有することとなる。
Since the composite particles of the present invention have a configuration that simultaneously satisfies the conditions represented by the formulas (1) and (2), the bondability between the metal particles and the coating layer can be sufficiently ensured.
And the composite particle of this invention will have sufficient dispersibility in a dispersion medium and by extension sufficient dispersibility in a composite particle containing material.

ここで、本発明において、式(1)に示す(ρ/ρ0)が0.5以上であると分散媒中において良好な複合粒子の分散性が得られ、0.5未満であると分散媒中において複合粒子の分散性が低下し、複合粒子の凝集が進行し易くなり、複合粒子含有材料を製造する際の熱処理によって凝集した複合粒子の融着が進行することを本発明者らはSEM像の観察により確認している。 Here, in the present invention, when (ρ / ρ 0 ) represented by formula (1) is 0.5 or more, good dispersibility of the composite particles is obtained in the dispersion medium, and when it is less than 0.5, the dispersion is performed. The present inventors have found that the dispersibility of the composite particles is lowered in the medium, the aggregation of the composite particles is likely to proceed, and the fusion of the aggregated composite particles proceeds by the heat treatment in producing the composite particle-containing material. This is confirmed by observation of an SEM image.

一方、式(1)に示す(ρ/ρ0)の値はなるべく大きい方が好ましいが、理論上の上限値は1.0である。また、粒径が同一である真球の最大充填率は理論上0.74であるが、実際の粒子は、粒径に分布を持つことと、完全な真球でなくいびつな形状であること、同じ材質の粒子であれば同じような表面電位を持つため、粒子同士が近づくと反発力が大きくなること、等の理由によって、理論上の最大充填率を得ることは容易ではなく、せいぜい0.5程度の値になる。 On the other hand, the value of (ρ / ρ 0 ) shown in equation (1) is preferably as large as possible, but the theoretical upper limit is 1.0. In addition, the maximum filling rate of true spheres with the same particle size is theoretically 0.74, but the actual particles have a distribution in particle size and are not perfect spheres but an irregular shape. Since particles of the same material have the same surface potential, the repulsive force increases as the particles approach each other. For this reason, it is not easy to obtain the theoretical maximum filling rate. The value is about .5.

(ρ/ρ0)の値をさらに大きくするためには、例えば、大きな粒子の隙間に小さな粒子を充填し、さらにその隙間にさらに小さな粒子を充填するような概念で、最適な粒度分布を選択する。このような粒度分布の選択は、一般的には、2つまたは3つ程度の異なるサイズに粒度分布のピークを持つ粒子を混合することで行われる。このように最適な粒度分布を選択すれば、理論上の最大充填率を0.74又はそれ以上にすることができ、(ρ/ρ0)の上限値は1.0となる。 In order to further increase the value of (ρ / ρ 0 ), for example, the optimum particle size distribution is selected based on the concept of filling small particles into gaps between large particles and filling smaller particles into the gaps. To do. Such selection of the particle size distribution is generally performed by mixing particles having a particle size distribution peak in about two or three different sizes. If the optimum particle size distribution is selected in this way, the theoretical maximum filling rate can be 0.74 or higher, and the upper limit value of (ρ / ρ 0 ) is 1.0.

但し、粒度分布を広くすると別のデメリットを生じる場合がある。例えば、複合粒子を含む導電性ペーストを用いて塗膜を形成し、熱処理して導体膜を製造する際等には、大きな粒子に比べて小さな粒子ではより低い温度で粒子間の融着が開始する。そのため、熱処理時に広い温度範囲に亘って粒子間の融着が生じることになり、決定すべき熱処理条件が複雑になったり、先に融着した部分とこれから融着する部分とで物性差が生じるため、構造欠陥等が生じたりする。したがって、(ρ/ρ0)の値は1.0以下ではあるが、上述のようなデメリットを防止するためにより好ましい(ρ/ρ0)の上限値は0.74である。 However, widening the particle size distribution may cause other disadvantages. For example, when a conductive film containing composite particles is used to form a coating film and heat treatment to produce a conductor film, fusion between particles starts at a lower temperature for smaller particles than for larger particles. To do. For this reason, fusion between particles occurs over a wide temperature range during heat treatment, and the heat treatment conditions to be determined become complicated, or there is a difference in physical properties between the part fused first and the part to be fused from now on. For this reason, structural defects or the like may occur. Therefore, although the value of (ρ / ρ 0 ) is 1.0 or less, the upper limit value of (ρ / ρ 0 ) is more preferably 0.74 in order to prevent the above disadvantages.

更に、本発明において、式(2)に示す(S/S0)が1.2以下であると、分散媒中において良好な複合粒子の分散性を得られ、1.2を超えると分散媒中において複合粒子の分散性が低下し、複合粒子の凝集が進行し易くなることを、本発明者らは光散乱式粒度分布計(堀場製作所(株)製の光散乱式粒度分布計「LB−550」)を用いた観察により確認している。 Furthermore, in the present invention, when (S / S 0 ) represented by formula (2) is 1.2 or less, good dispersibility of the composite particles can be obtained in the dispersion medium. The present inventors have found that the dispersibility of the composite particles is reduced and the aggregation of the composite particles is likely to proceed, and that the present inventors have developed a light scattering type particle size distribution meter (“LB” manufactured by Horiba, Ltd.). -550 ").

一方、式(2)に示す(S/S0)の値はなるべく小さい方が好ましいが、理論上の下限値は1.0である。したがって、本発明の効果をより確実に得る観点からは、(S/S0)は、1.0〜1.1であることがより好ましい。 On the other hand, the value of (S / S 0 ) shown in equation (2) is preferably as small as possible, but the theoretical lower limit is 1.0. Therefore, from the viewpoint of more reliably obtaining the effects of the present invention, (S / S 0 ) is more preferably 1.0 to 1.1.

上述のように、本発明において、ρはJIS−R−1628に規定の測定方法に基づく複合粒子のかさ密度の測定値を示す。具体的には、例えばタッピング法を用いた手作業により測定することができる。   As described above, in the present invention, ρ represents a measurement value of the bulk density of the composite particles based on the measurement method defined in JIS-R-1628. Specifically, for example, the measurement can be performed manually using a tapping method.

なお、「かさ密度」とは、一定容積の測定容器に複合粒子を充填し、その内容積を体積としたときの密度を示す。この体積には、以下の5種類の体積が含まれる。すなわち、(I)複合粒子自身の体積、(II)複合粒子内の閉細孔の体積、(III)複合粒子の表面の凹凸部の空間の体積、(IV)複合粒子と複合粒子との間隙の体積、(V)複合粒子と測定容器との間隙の体積である。   The “bulk density” refers to a density when a measurement container having a certain volume is filled with composite particles and the inner volume is defined as the volume. This volume includes the following five types of volumes. That is, (I) the volume of the composite particle itself, (II) the volume of the closed pores in the composite particle, (III) the volume of the space on the surface of the composite particle, (IV) the gap between the composite particle and the composite particle (V) is the volume of the gap between the composite particle and the measurement container.

また、本発明において、ρ0は定容積膨張法による乾式密度測定方法に基づく複合粒子の真密度の測定値を示す。より好ましくは、本発明において、ρ0は島津製作所社製の乾式自動密度計「アキュピック1330」により測定した複合粒子の真密度の測定値を示す。 In the present invention, ρ 0 represents a measured value of the true density of the composite particles based on a dry density measuring method by a constant volume expansion method. More preferably, in the present invention, ρ 0 represents a measured value of the true density of the composite particles measured with a dry automatic densimeter “Acpic 1330” manufactured by Shimadzu Corporation.

なお、「真密度」とは、複合粒子自身が占める体積だけを密度算定用の体積とする密度を示す。ただし、複合粒子(金属粒子又は被覆層)の内部に外部とつながっていない空間(閉細孔)がある場合には、その内部空間には測定に使用するガスが到達できないため、測定結果はいわゆる「見かけ密度」に相当する場合がある。そのため、本発明において用いる「真密度」は「見かけ密度」に相当する場合も含む。   The “true density” indicates a density in which only the volume occupied by the composite particle itself is a volume for density calculation. However, if there is a space (closed pore) that is not connected to the outside inside the composite particle (metal particle or coating layer), the gas used for measurement cannot reach the internal space, so the measurement result is so-called It may correspond to “apparent density”. Therefore, the “true density” used in the present invention includes a case corresponding to an “apparent density”.

更に、本発明において、SはBET1点法に基づく複合粒子の比表面積の測定値をしめす。より好ましくは、本発明において、Sは(株)マウンテック製、「Macsorb HM model−1201」により測定したBET1点法に基づく複合粒子の比表面積の測定値を示す。   Further, in the present invention, S indicates a measured value of the specific surface area of the composite particle based on the BET one-point method. More preferably, in the present invention, S represents a measured value of the specific surface area of the composite particle based on the BET single point method measured by “Macsorb HM model-1201” manufactured by Mountec Co., Ltd.

また、S0は複合粒子のSEM像に基づき算出される複合粒子の相加平均粒子径と、複合粒子の真密度と、に基づき算出される複合粒子の比表面積の理論計算値を示す。本発明において、「SEM像に基づき算出される複合粒子の相加平均粒子径」とは、より好ましくは、(株)日立製作所製の「走査型電子顕微鏡S−4800」を用いて撮影した複合粒子のSEM像から、100個の複合粒子の粒子径を測定し、相加平均値を算出した値(以下、記号「d」を用いて示す)を示す。S0の単位をm2・g-1とし、dの単位をnmとし、ρ0の単位をg・cm-3とすると、S0は下記式(4)で表わすことができる。
0=6000・(ρ0・d)-1 ・・・(4)
S 0 represents the theoretical calculated value of the specific surface area of the composite particle calculated based on the arithmetic average particle diameter of the composite particle calculated based on the SEM image of the composite particle and the true density of the composite particle. In the present invention, the “arithmetic mean particle diameter of composite particles calculated based on SEM image” is more preferably a composite photographed using “scanning electron microscope S-4800” manufactured by Hitachi, Ltd. The particle diameter of 100 composite particles was measured from the SEM image of the particles, and an arithmetic average value was calculated (hereinafter referred to by using the symbol “d”). If the unit of S 0 is m 2 · g −1 , the unit of d is nm and the unit of ρ 0 is g · cm −3 , S 0 can be expressed by the following formula (4).
S 0 = 6000 · (ρ 0 · d) −1 (4)

また、本発明の複合粒子は、前記式(1)及び前記式(2)に加えて、下記式(3)の条件を更に同時に満たす構成を有していることが好ましい。
0.15≦W≦0.35 ・・・(3)
[式(3)中、WはCuKα特性X線を用いた粉末X線回折スペクトル測定により得られる回折ピークのうち、ピーク強度の大きさが1位〜3位の3本の回折ピークの半値幅の相加平均値を示す。単位はdegである。]
Moreover, it is preferable that the composite particle of this invention has the structure which satisfy | fills the conditions of following formula (3) further simultaneously in addition to said Formula (1) and said Formula (2).
0.15 ≦ W ≦ 0.35 (3)
[Wherein, W is the half-width of three diffraction peaks with the peak intensity of 1st to 3rd among diffraction peaks obtained by powder X-ray diffraction spectrum measurement using CuKα characteristic X-rays. The arithmetic mean value of is shown. The unit is deg. ]

ここで、本発明において、式(3)に示すWが0.35以下であると金属粒子表面の結晶格子の乱れがより少なく、金属粒子元来の性質をより損なうことなく被覆層が形成されており、好ましい。一方、式(3)に示すWが0.15以上であれば、金属粒子の凝集や結合等による大粒子化も生じておらず好ましい。本発明の効果をより確実に得る観点からは、Wは、0.2〜0.3であることがより好ましい。   Here, in the present invention, when W shown in the formula (3) is 0.35 or less, there is less disorder of the crystal lattice on the surface of the metal particles, and the coating layer is formed without impairing the original properties of the metal particles. It is preferable. On the other hand, if W shown in Formula (3) is not less than 0.15, it is preferable that the particles are not enlarged due to aggregation or bonding of metal particles. From the viewpoint of obtaining the effects of the present invention more reliably, W is more preferably 0.2 to 0.3.

また、本発明において、CuKα特性X線を用いた粉末X線回折スペクトル測定により得られる回折ピークは、好ましくは、(株)リガク製の粉末X線回折スペクトル測定装置「ULTIMA−III」を用いて、以下の条件で測定されたピークを示す。すなわち、X線管球(Cu、管電圧:40kV、管電流:40mA)、測定条件(ブラッグ角度2θ/度の測定角度範囲:10−90度、サンプリング幅:0.01度、スキャンスピード:4度/分、発散スリット:1/2度、発散縦スリット:10mm、散乱スリット:1/2度、受光スリット:0.3m)である。   In the present invention, the diffraction peak obtained by powder X-ray diffraction spectrum measurement using CuKα characteristic X-rays is preferably measured using a powder X-ray diffraction spectrum measurement device “ULTIMA-III” manufactured by Rigaku Corporation. The peaks measured under the following conditions are shown. That is, X-ray tube (Cu, tube voltage: 40 kV, tube current: 40 mA), measurement conditions (measurement angle range of Bragg angle 2θ / degree: 10-90 degrees, sampling width: 0.01 degrees, scan speed: 4 Degree / minute, divergent slit: 1/2 degree, divergent longitudinal slit: 10 mm, scattering slit: 1/2 degree, light receiving slit: 0.3 m).

更に、本発明の複合粒子においては、前記塩基性炭酸塩は、希土類金属の塩基性炭酸塩であることが好ましい。このような複合粒子は、希土類金属の塩基性炭酸塩が他の金属の塩基性炭酸塩に比べて化学的に安定で、前記金属粒子と複合化合物を形成しにくいため、前記金属粒子の性質を損なうことなく被覆できるという観点から有効である。また、前記塩基性炭酸塩は、イットリウムの塩基性炭酸塩であることがより好ましい。このような複合粒子は、希土類金属の中でもイットリウムが比較的流通量が多く安価であるという観点から有効である。   Furthermore, in the composite particle of the present invention, the basic carbonate is preferably a rare earth metal basic carbonate. In such composite particles, the rare earth metal basic carbonate is chemically stable compared to other metal basic carbonates, and is difficult to form a composite compound with the metal particles. It is effective from the viewpoint that it can be coated without damaging. The basic carbonate is more preferably yttrium basic carbonate. Such composite particles are effective from the viewpoint that yttrium is a relatively large amount of rare earth metal and is inexpensive.

更に、本発明の複合粒子においては、前記金属粒子は、Fe、Ni、Cu、Ag、及び、Auからなる群より選択される少なくとも1種の元素を構成元素として含んでいることが好ましい。このような複合粒子は、複合粒子含有材料に磁性及び導電性のうちの少なくとも一方の特性をより確実に有する観点から有効である。なお、本発明の複合粒子においては、用途に応じて種々の元素を選択することができる。磁性を付与する場合にはFe又はNi、導電性を付与する場合にはNi、Cu、Ag又はAu、特に錆が問題になる場合にはAg又はAu等が好ましい。   Furthermore, in the composite particles of the present invention, it is preferable that the metal particles contain at least one element selected from the group consisting of Fe, Ni, Cu, Ag, and Au as a constituent element. Such composite particles are effective from the viewpoint of more reliably having at least one of magnetic and conductive properties in the composite particle-containing material. In the composite particles of the present invention, various elements can be selected depending on the application. Fe or Ni is preferable for imparting magnetism, Ni, Cu, Ag or Au is desirable for imparting conductivity, and Ag or Au is particularly desirable when rust is a problem.

また、本発明の複合粒子においては、前記金属粒子は、Niを構成元素として含んでいることが好ましい。このような複合粒子は、Niが磁性及び導電性を併せ持つため、複合粒子含有材料に磁性及び導電性の両方を確実に付与する観点から有効である。   In the composite particle of the present invention, the metal particle preferably contains Ni as a constituent element. Such composite particles are effective from the viewpoint of reliably imparting both magnetism and conductivity to the composite particle-containing material because Ni has both magnetic properties and electrical conductivity.

更に、本発明の複合粒子においては、金属粒子は、Agを構成元素として含んでいることが好ましい。このような複合粒子は、Agが高い導電性を持つため、複合粒子含有材料に導電性をより確実に付与する観点から有効である。また、AgはAuに比べて安価であるという利点もある。   Furthermore, in the composite particles of the present invention, the metal particles preferably contain Ag as a constituent element. Since such composite particles have high Ag conductivity, they are effective from the viewpoint of more reliably imparting conductivity to the composite particle-containing material. Further, Ag has an advantage that it is less expensive than Au.

また、本発明は、
金属粒子と、前記金属粒子の表面の少なくとも一部に形成される被覆層と、を含む複合粒子の製造方法であって、
金属粒子と、被覆層の材料となる金属(被覆層用金属)を含む化学種と、炭酸イオンを含む化学種と、を含む懸濁液を調製する懸濁液調製工程と、
前記懸濁液調製工程で得られる前記懸濁液に、水に塩基を溶解させたアルカリ水溶液を添加して、前記金属粒子の表面に前記金属の塩基性炭酸塩を含む被覆層を形成する被覆層形成工程と、
を含んでおり、
前記懸濁液調製工程では、当該懸濁液調製工程の後に得られる前記懸濁液中の前記金属を含む化学種の量が、前記懸濁液中における前記金属粒子に対して前記金属の酸化物換算値で0.001〜10質量%となるように、前記金属を含む化学種の添加量を予め調節し、かつ、
少なくとも前記被覆層形成工程を不活性ガス雰囲気下において行うことにより、
下記式(1)及び式(2)の条件を同時に満たす構成を有する複合粒子を調製する、
複合粒子の製造方法を提供する。
0.5≦(ρ/ρ0) ・・・(1)
(S/S0)≦1.2 ・・・(2)
[式(1)中、
ρはJIS−R−1628に規定の測定方法に基づく前記複合粒子のかさ密度の測定値、
ρ0は前記複合粒子の真密度の測定値、
をそれぞれ示し、
式(2)中、
SはBET1点法に基づく前記複合粒子の比表面積の測定値、
0は前記複合粒子のSEM像に基づき算出される前記複合粒子の相加平均粒子径と、前記複合粒子の前記真密度と、に基づき算出される前記複合粒子の比表面積の理論計算値、
をそれぞれ示す。]
The present invention also provides:
A method for producing composite particles comprising metal particles and a coating layer formed on at least a part of the surface of the metal particles,
A suspension preparation step of preparing a suspension containing metal particles, a chemical species containing a metal (metal for coating layer) that is a material of the coating layer, and a chemical species containing carbonate ions;
A coating in which an alkaline aqueous solution in which a base is dissolved in water is added to the suspension obtained in the suspension preparation step to form a coating layer containing the basic carbonate of the metal on the surface of the metal particles. A layer forming step;
Contains
In the suspension preparation step, the amount of the chemical species including the metal in the suspension obtained after the suspension preparation step is the oxidation of the metal with respect to the metal particles in the suspension. The amount of the chemical species containing the metal is adjusted in advance so that the converted value is 0.001 to 10% by mass, and
By performing at least the coating layer forming step in an inert gas atmosphere,
Preparing composite particles having a configuration that simultaneously satisfies the conditions of the following formulas (1) and (2):
A method for producing composite particles is provided.
0.5 ≦ (ρ / ρ 0 ) (1)
(S / S 0 ) ≦ 1.2 (2)
[In Formula (1),
ρ is a measurement value of the bulk density of the composite particles based on the measurement method defined in JIS-R-1628,
ρ 0 is a measurement of the true density of the composite particle,
Respectively,
In formula (2),
S is a measured value of the specific surface area of the composite particle based on the BET 1-point method,
S 0 is a theoretical calculated value of the specific surface area of the composite particle calculated based on the arithmetic average particle diameter of the composite particle calculated based on the SEM image of the composite particle and the true density of the composite particle,
Respectively. ]

本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、前記懸濁液調製工程での金属を含む化学種の添加量を上述の範囲に調節し、かつ、少なくとも前記被覆層形成工程を不活性ガス雰囲気下において行うことが、上述の本発明の複合粒子をより確実に得るため極めて有効であることを見出した。   As a result of intensive studies, the inventors have adjusted the addition amount of the chemical species including the metal in the suspension preparation step to the above range, and at least the coating layer forming step in an inert gas atmosphere. It has been found that what is performed below is extremely effective for obtaining the above-described composite particles of the present invention more reliably.

ここで、本発明において「懸濁液調製工程の後に得られる懸濁液中の金属を含む化学種の量が、懸濁液中における金属粒子に対して前記金属の酸化物換算値で0.001〜10質量%である」ことについて説明する。すなわち、「金属の酸化物(金属酸化物)換算値」とは、前記金属を含む化学種の質量を、当該化学種に含まれる前記金属と同じ化学当量の金属を含む酸化物(金属酸化物)の質量に換算し、得られた金属酸化物の質量を金属粒子の質量に対する割合として表現した値である。   Here, in the present invention, “the amount of the chemical species including the metal in the suspension obtained after the suspension preparation step is 0. 0 in terms of the oxide of the metal relative to the metal particles in the suspension. 001 to 10% by mass ”will be explained. In other words, the “metal oxide (metal oxide) equivalent value” means that the mass of a chemical species containing the metal is an oxide (metal oxide) containing a metal having the same chemical equivalent as the metal contained in the chemical species. The mass of the obtained metal oxide is expressed as a ratio to the mass of the metal particles.

例えば、前記金属粒子がニッケル粒子で前記金属がイットリウムの場合、後述する実施例1の複合粒子の製造の際に使用する硝酸イットリウム等のようなイットリウム源となる化学種の質量を、当該化学種に含まれるイットリウムと同じ化学当量のイットリウムを含む酸化イットリウム(Y23)の質量に換算し、得られた酸化イットリウム(Y23)の質量をニッケル粒子の質量に対する割合として表現した値である。 For example, when the metal particles are nickel particles and the metal is yttrium, the mass of the chemical species that becomes a source of yttrium such as yttrium nitrate used in the manufacture of the composite particles of Example 1 to be described later is calculated as follows. The value obtained by converting the mass of yttrium oxide (Y 2 O 3 ) containing yttrium oxide having the same chemical equivalent as the yttrium contained in the yttrium, and expressing the mass of the obtained yttrium oxide (Y 2 O 3 ) as a ratio to the mass of the nickel particles. It is.

このように懸濁液調製工程においては、懸濁液調製工程の後に得られる懸濁液中の金属を含む化学種の量が上述の範囲となるように予め計算した上で、金属を含む化学種の添加量を定めて懸濁液を調製する。   As described above, in the suspension preparation step, the amount of chemical species including the metal in the suspension obtained after the suspension preparation step is calculated in advance so that the amount falls within the above range, and then the chemical including the metal is included. A suspension is prepared by determining the amount of seed added.

金属を含む化学種の量を上述の範囲とすることにより、上述の本発明の複合粒子をより確実に得ることができるようになる。また、金属を含む化学種の量を上述の範囲とすることにより、多孔質の被覆層であっても比較的厚さを薄くし、多孔質とすることによる比表面積の増大の影響を十分に抑制した状態で金属粒子の表面上に強固に被覆層を形成できる。そのため、本発明の複合粒子の製造方法により得られる複合粒子は、少量の分散媒であっても十分な分散性を確保することが可能となり、分散処理にかかる負荷を低減できる。   By setting the amount of the chemical species including the metal within the above range, the composite particles of the present invention described above can be obtained more reliably. In addition, by setting the amount of the chemical species including the metal within the above-mentioned range, even the porous coating layer has a relatively thin thickness, and the influence of the increase in specific surface area due to the porous structure is sufficiently increased. A coating layer can be firmly formed on the surface of the metal particles in a suppressed state. Therefore, the composite particles obtained by the method for producing composite particles of the present invention can ensure sufficient dispersibility even with a small amount of dispersion medium, and can reduce the load on the dispersion treatment.

被覆層用金属を含む化学種の量が金属粒子に対して前記金属の酸化物換算値で0.001質量%以上であると、複合粒子の被覆による凝集防止の効果が確実に得られ、0.001質量%未満であると、被覆量が少なく複合粒子の凝集防止の効果が確実には得られない。一方、被覆層用金属を含む化学種の量が金属粒子に対して前記金属の酸化物換算値で10質量%以下であると、金属粒子の特性(磁性及び導電性のうちの少なくとも一方の特性)が確実に複合粒子に付与されるが、10質量%を超えると、金属粒子に対する被覆層の質量分率が大きくなり過ぎ、金属粒子の特性(磁性及び導電性のうちの少なくとも一方の特性)が確実には複合粒子に付与されないおそれがある。更に、本発明の効果をより確実に得る観点からは、上述の金属を含む化学種の量は、懸濁液中における金属粒子に対して前記金属の酸化物換算値で0.05〜1質量%であることがより好ましい。   When the amount of the chemical species including the metal for the coating layer is 0.001% by mass or more in terms of oxide of the metal with respect to the metal particles, the effect of preventing aggregation by covering the composite particles can be reliably obtained, If it is less than 0.001% by mass, the amount of coating is small, and the effect of preventing aggregation of the composite particles cannot be obtained with certainty. On the other hand, when the amount of the chemical species including the metal for the coating layer is 10% by mass or less in terms of oxide of the metal with respect to the metal particles, the characteristics of the metal particles (at least one of the characteristics of magnetism and conductivity) ) Is surely imparted to the composite particles, but if it exceeds 10% by mass, the mass fraction of the coating layer relative to the metal particles becomes too large, and the characteristics of the metal particles (at least one of the characteristics of magnetism and conductivity) May not be reliably applied to the composite particles. Furthermore, from the viewpoint of obtaining the effect of the present invention more reliably, the amount of the above-mentioned chemical species including the metal is 0.05 to 1 mass in terms of oxide of the metal with respect to the metal particles in the suspension. % Is more preferable.

ここで、本発明において、「不活性ガス」とは、希ガス及び窒素ガスを示す。また、本発明において、「不活性ガス雰囲気」とは、当該不活性ガス雰囲気中の酸素の濃度が金属粒子の表面の酸化状態を進行させない程度である雰囲気(実質的に酸素が含まれていない雰囲気)を示す。不活性ガス雰囲気中の酸素の濃度は、0.1体積%以下であることが好ましく、0.01体積%以下であることがより好ましい。すなわち、不活性ガスの濃度は99.9体積%以上であることが好ましく、99.99体積%以上であることがより好ましい。   Here, in the present invention, “inert gas” refers to a rare gas and a nitrogen gas. In the present invention, the “inert gas atmosphere” means an atmosphere in which the concentration of oxygen in the inert gas atmosphere is such that the oxidation state of the surface of the metal particles does not proceed (substantially does not contain oxygen). Atmosphere). The concentration of oxygen in the inert gas atmosphere is preferably 0.1% by volume or less, and more preferably 0.01% by volume or less. That is, the concentration of the inert gas is preferably 99.9% by volume or more, and more preferably 99.99% by volume or more.

また、この「不活性ガス雰囲気」は、例えば、ドライルーム又はグローブボックス等の「不活性ガス雰囲気形成手段」を用いて行なうことや、セパラブルフラスコ等の容器に入れた溶液又は縣濁液を不活性ガスで長時間バブリングして溶存酸素を除去すること等により実現することができる。なお、「不活性ガス」は1〜3体積%程度の水素ガスを含んでいてもよい。水素ガスは還元性を有するため、金属、特にNi、Fe又はCu等の酸化し易い金属を取り扱う場合に酸化を抑制することができ好ましい。   In addition, this “inert gas atmosphere” is performed using “inert gas atmosphere forming means” such as a dry room or a glove box, or a solution or suspension in a separable flask or the like. This can be achieved by bubbling with an inert gas for a long time to remove dissolved oxygen. The “inert gas” may contain about 1 to 3% by volume of hydrogen gas. Since hydrogen gas has reducibility, oxidation can be suppressed when a metal, particularly a metal that is easily oxidized, such as Ni, Fe, or Cu, is preferably used.

更に、本発明の複合粒子の製造方法によれば、不活性ガス雰囲気下で少なくとも被覆層形成工程を行うので、金属粒子の特性(磁性及び導電性のうちの少なくとも一方の特性)を損なうことなく複合粒子を製造することができる。このような効果が得られることについての詳細なメカニズムは明確には解明されていない。   Furthermore, according to the method for producing composite particles of the present invention, since at least the coating layer forming step is performed in an inert gas atmosphere, the characteristics of the metal particles (at least one of magnetism and conductivity) are not impaired. Composite particles can be produced. The detailed mechanism for obtaining such an effect has not been clearly elucidated.

しかし、本発明者らは、不活性ガス雰囲気下で少なくとも被覆層形成工程を行うことにより、金属粒子の表面が被覆層形成するための液(溶存酸素が十分に除去されている液)に浸かっても金属粒子の表面の結晶性の変化が防止され、金属粒子の特性(磁性及び導電性のうちの少なくとも一方の特性)を維持することができていると推察している。また、本発明者らは、従来、金属粒子に被覆層を液中で形成する際には、金属粒子の表面が液(溶存酸素を含む液)に浸かることによって、金属粒子の表面の結晶性が変化して、金属粒子の特性(磁性及び導電性のうちの少なくとも一方の特性)が損なわれることがあったと推察している。   However, the present inventors perform at least the coating layer forming step in an inert gas atmosphere, so that the surface of the metal particles is immersed in a solution for forming the coating layer (a solution from which dissolved oxygen is sufficiently removed). However, it is presumed that the crystallinity change of the surface of the metal particles is prevented, and the characteristics of the metal particles (at least one of the characteristics of magnetism and conductivity) can be maintained. In addition, when the present inventors have conventionally formed a coating layer on a metal particle in a liquid, the surface of the metal particle is immersed in a liquid (a liquid containing dissolved oxygen), so that the crystallinity of the surface of the metal particle is reduced. It is presumed that the characteristics of the metal particles (at least one of the magnetic properties and the electrical conductivity) may be impaired.

また、本発明の効果をより確実に得る観点から、本発明の複合粒子の製造方法においては、すべての工程を不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。   Moreover, from the viewpoint of obtaining the effect of the present invention more reliably, in the method for producing composite particles of the present invention, it is preferable to perform all the steps in an inert gas atmosphere.

更に、本発明の複合粒子の製造方法においては、前記懸濁液調製工程の前に、前記金属粒子を、塩基を分散媒に含有させたアルカリ液を用いて熱処理する、アルカリ処理工程を更に含んでいる、ことが好ましい。なお、本発明の効果をより確実に得る観点から、このアルカリ処理工程も不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。   Furthermore, the method for producing composite particles of the present invention further includes an alkali treatment step in which the metal particles are heat-treated using an alkali solution containing a base in a dispersion medium before the suspension preparation step. It is preferable that In addition, it is preferable to perform this alkali treatment process also in inert gas atmosphere from a viewpoint of acquiring the effect of this invention more reliably.

このように懸濁液調製工程の前に、金属粒子をアルカリ液を用いて熱処理すると、金属粒子の表面に対する被覆層の結合強度を向上させることができることを本発明者らは見出した。金属粒子の表面に対する被覆層の結合強度を向上させることができることについての詳細なメカニズムについては明確には解明されていない。本発明者らは、金属粒子をアルカリ液を用いて熱処理すると、金属粒子の表面に水酸基が結合する状態となっていることを先に述べたCuKα特性X線を用いた粉末X線回折スペクトル測定により確認している。そのため、本発明者らは、金属粒子の表面に結合した水酸基が被覆層形成工程において金属粒子の表面に形成される被覆層と金属粒子の表面との結合を向上させることに寄与していると推察している。   As described above, the present inventors have found that the bonding strength of the coating layer to the surface of the metal particles can be improved by heat-treating the metal particles using an alkali solution before the suspension preparation step. The detailed mechanism about the ability to improve the bond strength of the coating layer to the surface of the metal particles has not been clearly elucidated. The present inventors measured the powder X-ray diffraction spectrum using the CuKα characteristic X-ray described above that when the metal particles were heat-treated with an alkali solution, the hydroxyl groups were bonded to the surfaces of the metal particles. It is confirmed by. Therefore, the present inventors believe that the hydroxyl group bonded to the surface of the metal particle contributes to improving the bond between the coating layer formed on the surface of the metal particle and the surface of the metal particle in the coating layer forming step. I guess.

本発明によれば、分散媒(又は溶媒)中における十分な分散性、ひいては複合粒子含有材料中における十分な分散性を有する複合粒子を提供することができる。また、本発明によれば、分散媒中における十分な分散性、ひいては複合粒子含有材料中における十分な分散性を有する上記の本発明の複合粒子をより確実に得ることのできる複合粒子の製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the composite particle which has sufficient dispersibility in a dispersion medium (or solvent), and hence sufficient dispersibility in a composite particle containing material can be provided. Further, according to the present invention, a method for producing composite particles that can more reliably obtain the composite particles of the present invention having sufficient dispersibility in the dispersion medium, and thus sufficient dispersibility in the composite particle-containing material. Can be provided.

以下、図面を参照しながら本発明の複合粒子の好適な一実施形態、及び、本発明の複合粒子の製造方法の好適な一実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では重複する説明は省略する。   Hereinafter, a preferred embodiment of a composite particle of the present invention and a preferred embodiment of a method for producing a composite particle of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, duplicate description is omitted.

[複合粒子]
まず、本発明の複合粒子の好適な実施形態について説明する。本実施形態の複合粒子は、主として、金属粒子と、この金属粒子の表面の少なくとも一部に形成されており、イットリウムの塩基性炭酸塩を含む被覆層とを含む構成を有している。そして、本実施形態の複合粒子は、更に、先に述べた下記式(1)及び下記式(2)の条件を同時に満たす構成を有している。
0.5≦(ρ/ρ0) ・・・(1)
(S/S0)≦1.2 ・・・(2)
[Composite particles]
First, a preferred embodiment of the composite particle of the present invention will be described. The composite particles of the present embodiment have a configuration mainly including metal particles and a coating layer formed on at least a part of the surface of the metal particles and containing a basic carbonate of yttrium. And the composite particle of this embodiment has the structure which satisfy | fills the conditions of following formula (1) and following formula (2) mentioned previously further further.
0.5 ≦ (ρ / ρ 0 ) (1)
(S / S 0 ) ≦ 1.2 (2)

ここで、式(1)中、ρはJIS−R−1628に規定の測定方法に基づく前記複合粒子のかさ密度の測定値、ρ0は定容積膨張法による乾式密度測定方法に基づく前記複合粒子の真密度の測定値、をそれぞれ示す。また、式(2)中、SはBET1点法に基づく前記複合粒子の比表面積の測定値、S0は前記複合粒子のSEM像に基づき算出される前記複合粒子の相加平均粒子径と、前記複合粒子の前記真密度と、に基づき算出される前記複合粒子の比表面積の理論計算値、をそれぞれ示す。 Here, in the formula (1), ρ is a measurement value of the bulk density of the composite particle based on the measurement method specified in JIS-R-1628, and ρ 0 is the composite particle based on the dry density measurement method by the constant volume expansion method. Measured values of true density of each are shown. In the formula (2), S is a measured value of the specific surface area of the composite particle based on the BET 1-point method, S 0 is an arithmetic average particle diameter of the composite particle calculated based on an SEM image of the composite particle, The theoretical calculated value of the specific surface area of the composite particle calculated based on the true density of the composite particle is shown.

本実施形態の複合粒子は、式(1)及び式(2)で表わされる条件を同時に満たす構成を有するため、金属粒子と被覆層との結合性を十分に確保することができる。そのため、本実施形態の複合粒子は、分散媒中における十分な分散性、ひいては複合粒子含有材料中における十分な分散性を有することとなる。なお、分散媒としては、水や、有機分散媒、ポリマー(高分子)又はバインダー等の有機物が挙げられる。   Since the composite particle of this embodiment has the structure which satisfy | fills the conditions represented by Formula (1) and Formula (2) simultaneously, it can fully ensure the bondability of a metal particle and a coating layer. Therefore, the composite particles of the present embodiment have sufficient dispersibility in the dispersion medium, and consequently sufficient dispersibility in the composite particle-containing material. Examples of the dispersion medium include water, organic substances such as an organic dispersion medium, a polymer (polymer), and a binder.

ここで、従来の複合粒子の場合、被覆層が多孔質であると、比表面積が大きいため多量の溶媒、樹脂が必要となっていた。また、従来の複合粒子の場合、被覆層が多孔質であると複合粒子のかさ密度が被覆前の金属粒子のかさ密度よりも小さくなり、分散媒に分散できる量が比較的少量となってしまっていた。そのため、分散媒に多量に分散させるためには多量の分散媒が必要となっていた。   Here, in the case of the conventional composite particles, if the coating layer is porous, a large amount of solvent and resin are required because the specific surface area is large. In the case of conventional composite particles, if the coating layer is porous, the bulk density of the composite particles will be smaller than the bulk density of the metal particles before coating, and the amount that can be dispersed in the dispersion medium will be relatively small. It was. For this reason, a large amount of dispersion medium is required to disperse in a large amount in the dispersion medium.

これに対し、本実施形態の複合粒子は、式(1)及び式(2)で表わされる条件を同時に満たす構成を有するので、多孔質の被覆層であっても比較的厚さを薄くすることができ、また、多孔質とすることによる比表面積の増大の影響を十分に抑制した状態で金属粒子の表面上に強固に被覆層を形成できる構成が採用可能である。そのため、本実施形態の複合粒子は、比表面積及び密度のバランスに優れ、従来の複合粒子に比較して少量の分散媒であっても十分な分散性を確保することが可能となる。   On the other hand, the composite particles of the present embodiment have a configuration that satisfies the conditions represented by the formulas (1) and (2) at the same time, so that even the porous coating layer has a relatively small thickness. In addition, it is possible to adopt a configuration in which the coating layer can be firmly formed on the surface of the metal particles in a state where the influence of the increase in specific surface area due to the porous structure is sufficiently suppressed. Therefore, the composite particles of the present embodiment are excellent in the balance between the specific surface area and the density, and it is possible to ensure sufficient dispersibility even with a small amount of dispersion medium as compared with the conventional composite particles.

例えば、本発明者らは、光散乱式粒度分布計(堀場製作所(株)製の光散乱式粒度分布計「LB−550」)を用いた観察により、従来の複合粒子の粒度分布に比較して、本実施形態の複合粒子(より具体的には後述する実施例1〜実施例3の複合粒子)の粒度分布が複数の種類の分散媒(水又はエタノール)において、中心となる金属粒子の1次粒子の粒度分布に、より近い状態となることを確認している。また、本発明者らは、光散乱式粒度分布計(堀場製作所(株)製の光散乱式粒度分布計「LB−550」)を用いた観察により、従来の複合粒子に比較して、本実施形態の複合粒子(具体的には後述する実施例1〜実施例3の複合粒子)は、ポリマー(日新化成(株)製のECビヒクル(エチルセルロース系ポリマー)に良好に分散することを確認している。   For example, the present inventors have compared the particle size distribution of conventional composite particles by observation using a light scattering particle size distribution meter (light scattering particle size distribution meter “LB-550” manufactured by Horiba, Ltd.). The particle size distribution of the composite particles of the present embodiment (more specifically, composite particles of Examples 1 to 3 described later) is a plurality of types of dispersion media (water or ethanol). It has been confirmed that the particle size distribution of the primary particles is closer. In addition, the present inventors have observed this using a light scattering particle size distribution meter (light scattering particle size distribution meter “LB-550” manufactured by Horiba, Ltd.), compared with conventional composite particles. It was confirmed that the composite particles of the embodiment (specifically, composite particles of Examples 1 to 3 to be described later) are well dispersed in a polymer (EC vehicle (ethylcellulose polymer) manufactured by Nisshin Kasei Co., Ltd.). is doing.

更に、本実施形態の複合粒子は、式(1)及び式(2)に加えて、先に述べた下記式(3)の条件を更に同時に満たす構成を有している。
0.15≦W≦0.35 ・・・(3)
ここで、式(3)中、WはCuKα特性X線を用いた粉末X線回折スペクトル測定により得られる回折ピークのうち、ピーク強度の大きさが1位〜3位の3本の回折ピークの半値幅の相加平均値を示し、単位はdegである。
Furthermore, the composite particle of this embodiment has a configuration that further satisfies the condition of the following formula (3) described above in addition to the formulas (1) and (2).
0.15 ≦ W ≦ 0.35 (3)
Here, in Formula (3), W is a diffraction peak obtained by powder X-ray diffraction spectrum measurement using CuKα characteristic X-rays. The arithmetic mean value of a half value width is shown, and a unit is deg.

[金属粒子]
次に、本実施形態の複合粒子を構成する金属粒子について説明する。この金属粒子は、複合粒子含有材料に磁性及び導電性のうちの少なくとも一方の特性をより確実に有する複合粒子をより確実に得る観点から、Fe、Ni、Cu、Ag、及び、Auからなる群より選択される少なくとも1種の元素を構成元素として含んでいることが好ましい。これらの元素は、本発明の複合粒子の用途に応じて元素を選択することができ、磁性を付与する場合にはFe又はNi、導電性を付与する場合にはNi、Cu、Ag又はAu、特に錆が問題になる場合にはAg又はAu等が好ましい。
[Metal particles]
Next, the metal particle which comprises the composite particle of this embodiment is demonstrated. This metal particle is a group consisting of Fe, Ni, Cu, Ag, and Au from the viewpoint of more reliably obtaining a composite particle having at least one of magnetic and electrical conductivity in the composite particle-containing material. It is preferable that at least one element selected from the above is included as a constituent element. These elements can be selected depending on the use of the composite particles of the present invention, Fe or Ni when imparting magnetism, Ni, Cu, Ag or Au when imparting conductivity, In particular, Ag or Au is preferable when rust becomes a problem.

また、Niは磁性及び導電性を併せ持つため、複合粒子含有材料に磁性及び導電性の両方を確実に付与する観点から、この金属粒子は、Niを構成元素として含んでいることが好ましい。また、Agが高い導電性を持つため、複合粒子含有材料に導電性をより確実に付与する観点から、この金属粒子は、Agを構成元素として含んでいることが好ましい。   In addition, since Ni has both magnetism and conductivity, it is preferable that the metal particles contain Ni as a constituent element from the viewpoint of reliably imparting both magnetism and conductivity to the composite particle-containing material. Further, since Ag has high conductivity, it is preferable that the metal particles contain Ag as a constituent element from the viewpoint of more reliably imparting conductivity to the composite particle-containing material.

なお、上記の金属元素の他の元素としては、Co及びPtが好ましく挙げられる。前記金属粒子は、FePtの合金(金属化合物)からなる金属粒子であってもよく、CoPtの合金(金属化合物)からなる金属粒子であってもよい。Ptは導電性を持ち錆にくいという観点から好ましい。また、CoPtは磁性を持ち錆びにくいという観点から好ましい。)、   In addition, as another element of said metal element, Co and Pt are mentioned preferably. The metal particles may be metal particles made of FePt alloy (metal compound), or may be metal particles made of CoPt alloy (metal compound). Pt is preferable from the viewpoint of conductivity and resistance to rust. Further, CoPt is preferable from the viewpoint of having magnetism and being difficult to rust. ),

金属粒子の相加平均粒子径(先に述べた複合粒子のSEM像に基づき算出される相加平均粒子径と同一の方法で算出される値)は、本発明の効果をより確実に得るという観点から、10nm〜1μmであることが好ましく、30nm〜500nmであることがより好ましく、50nm〜200nmであることがさらに好ましい。   The arithmetic average particle diameter of the metal particles (the value calculated by the same method as the arithmetic average particle diameter calculated based on the SEM image of the composite particles described above) is said to obtain the effect of the present invention more reliably. From the viewpoint, it is preferably 10 nm to 1 μm, more preferably 30 nm to 500 nm, and further preferably 50 nm to 200 nm.

なお、本実施形態の複合粒子を構成する金属粒子がNiを主成分の構成元素として含んでいる場合には、先に述べた式(3)の条件を出す際の回折ピークはNiの(111)面、(200)面、(220)面に帰属される回折ピークであることが好ましい。このような複合粒子は、十分な結晶性を有しており、複合粒子含有材料に磁性及び導電性のうちの少なくとも一方の特性をより確実に付与する観点から有効である。   In addition, when the metal particle which comprises the composite particle of this embodiment contains Ni as a structural element of a main component, the diffraction peak at the time of taking out the conditions of Formula (3) mentioned above is (111). ), (200), and (220) planes. Such composite particles have sufficient crystallinity, and are effective from the viewpoint of more reliably imparting at least one of magnetic and conductive properties to the composite particle-containing material.

[被覆層]
次に、金属粒子の表面の少なくとも一部に形成される被覆層について説明する。
本実施形態における被覆層はイットリウム塩基性炭酸塩を含む層である。被覆層が多孔質の構成を有する場合であっても、その厚さを薄くして多孔質とすることによる比表面積の増大の影響を十分に抑制しつつ、被覆層を金属粒子の表面上に強固に形成する観点から、被覆層はイットリウム塩基性炭酸塩を主成分として含んでいることが好ましく、被覆層はイットリウム塩基性炭酸塩からなることがより好ましい。これにより、本実施形態の複合粒子は、磁性及び導電性のうちの少なくとも一方の特性をより確実に保持しつつ、従来の複合粒子に比較して少量の分散媒であっても十分な分散性を確保することが可能となる。
[Coating layer]
Next, the coating layer formed on at least a part of the surface of the metal particles will be described.
The coating layer in this embodiment is a layer containing yttrium basic carbonate. Even when the coating layer has a porous structure, the coating layer is placed on the surface of the metal particle while sufficiently suppressing the influence of an increase in specific surface area by reducing the thickness and making it porous. From the viewpoint of forming firmly, the coating layer preferably contains yttrium basic carbonate as a main component, and the coating layer is more preferably made of yttrium basic carbonate. As a result, the composite particles of the present embodiment have sufficient dispersibility even with a small amount of dispersion medium compared to conventional composite particles, while maintaining at least one of the characteristics of magnetism and conductivity more reliably. Can be secured.

このイットリウム塩基性炭酸塩としては、下記式(5)及び下記式(6)で表わされる化学組成を有するものであることが好ましい。
Y(OH)CO3・nH2O ・・・(5)
0.5≦n≦3 ・・・(6)
The yttrium basic carbonate preferably has a chemical composition represented by the following formula (5) and the following formula (6).
Y (OH) CO 3 · nH 2 O (5)
0.5 ≦ n ≦ 3 (6)

[複合粒子の製造方法]
次に、本発明の複合粒子の製造方法の一実施形態について説明する。
本実施形態の複合粒子の製造方法は、主として、アルカリ処理工程と、懸濁液調製工程と、被覆層形成工程とを含んでいる。より詳しくは、本実施形態の複合粒子の製造方法は、(a)アルカリ処理工程と、(b)懸濁液調製工程と、(c)溶存酸素パージ工程と、(d)被覆層形成工程と、(e)複合粒子抽出工程と、を含んでいる。
[Production method of composite particles]
Next, an embodiment of the method for producing composite particles of the present invention will be described.
The method for producing composite particles of the present embodiment mainly includes an alkali treatment step, a suspension preparation step, and a coating layer forming step. More specifically, the method for producing composite particles of the present embodiment includes (a) an alkali treatment step, (b) a suspension preparation step, (c) a dissolved oxygen purge step, and (d) a coating layer forming step. (E) a composite particle extraction step.

そして、本実施形態の複合粒子の製造方法は、懸濁液調製工程でのイットリウムを含む化学種の添加量を先に述べた範囲に調節し、かつ、少なくとも被覆層形成工程を不活性ガス雰囲気下において行う。これにより、本実施形態の複合粒子の製造方法で先に述べた式(1)及び式(2)の条件を同時に満たす第1実施形態の複合粒子をより確実に得ることができるようになる。以下、本実施形態の複合粒子の製造方法の各工程について説明する。   In the method for producing composite particles of the present embodiment, the amount of chemical species including yttrium in the suspension preparation step is adjusted to the above-described range, and at least the coating layer forming step is performed in an inert gas atmosphere. Performed below. Thereby, it becomes possible to more reliably obtain the composite particles of the first embodiment that simultaneously satisfy the conditions of the expressions (1) and (2) described above in the method for manufacturing composite particles of the present embodiment. Hereinafter, each process of the manufacturing method of the composite particle of this embodiment is demonstrated.

(a)アルカリ処理工程
アルカリ処理工程は、金属粒子を、塩基を分散媒に含有させたアルカリ液を用いて熱処理する工程である。熱処理の条件については、本発明の効果が得られるように当業者であれば適宜選択することができるが、熱処理温度は、金属粒子表面に水酸基をより確実に形成するという観点から、例えば90〜110℃であることが好ましい。熱処理時間は、例えば12〜36時間であるのが好ましい。
(A) Alkali treatment step The alkali treatment step is a step of heat-treating the metal particles using an alkali solution containing a base in a dispersion medium. The heat treatment conditions can be appropriately selected by those skilled in the art so as to obtain the effects of the present invention. The heat treatment temperature is, for example, 90 to 90 from the viewpoint of more reliably forming a hydroxyl group on the surface of the metal particles. It is preferable that it is 110 degreeC. The heat treatment time is preferably 12 to 36 hours, for example.

この工程で使用する塩基としては、熱処理により金属粒子の表面に水酸基を結合できるものであれば特に限定されない。例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニアがあげられる。また、炭酸案トリウム、炭酸カリウム、尿素のように加水分解によりアンモニアを発生させ、液のpHを上昇させる化合物であってもよい。   The base used in this step is not particularly limited as long as it can bond a hydroxyl group to the surface of the metal particles by heat treatment. Examples thereof include sodium hydroxide, potassium hydroxide, and ammonia. Further, a compound that generates ammonia by hydrolysis and raises the pH of the liquid, such as thorium carbonate, potassium carbonate, and urea.

この工程で使用する分散媒としては、熱処理において塩基を金属粒子の表面に作用させることができ、金属粒子の表面に水酸基を結合できるものであれば特に限定されない。また、熱処理において塩基と化学反応して金属粒子の表面に水酸基を結合できるものであってもよい。例えば、水、又は、水とエタノール若しくはメタノール等のアルコールとの混合分散媒、又は、水とエチレングリコール若しくはグリセリン等の水酸基を持ち水と混和する分散媒との混合分散媒等が挙げられる。   The dispersion medium used in this step is not particularly limited as long as it can cause a base to act on the surface of the metal particles in the heat treatment and can bond a hydroxyl group to the surface of the metal particles. Further, it may be one that can chemically react with a base in heat treatment to bond a hydroxyl group to the surface of the metal particles. For example, water or a mixed dispersion medium of water and alcohol such as ethanol or methanol, or a mixed dispersion medium of water and a dispersion medium having a hydroxyl group such as ethylene glycol or glycerin and miscible with water can be used.

この工程により、水酸基が金属微粒子の表面に結合された状態となることは、先に述べたようにCuKα特性X線を用いた粉末X線回折スペクトル測定で確認することができる。本発明者らは、金属粒子の表面に結合した水酸基が次の被覆層形成工程において金属粒子の表面に形成される被覆層と金属粒子の表面との結合を向上させることに寄与していると推察している。なお、金属粒子の表面の特性(磁性及び導電性のうちの少なくとも一方の特性、結晶性)をより確実に維持する観点から、このアルカリ処理工程も先に述べた不活性ガス雰囲気下で行ってもよい。   By this step, it can be confirmed by powder X-ray diffraction spectrum measurement using CuKα characteristic X-rays that the hydroxyl group is bonded to the surface of the metal fine particles as described above. The present inventors believe that the hydroxyl group bonded to the surface of the metal particle contributes to improving the bond between the surface of the metal particle and the coating layer formed on the surface of the metal particle in the next coating layer forming step. I guess. In addition, from the viewpoint of more reliably maintaining the surface characteristics of the metal particles (at least one of the characteristics of magnetism and conductivity, crystallinity), the alkali treatment step is also performed in the inert gas atmosphere described above. Also good.

金属粒子の凝集を防止する観点から、この工程において、金属粒子を超音波ホモジナイザー、ボールミル等を用いて攪拌し金属粒子の凝集を予め解いて行うことが好ましい。また、アルカリ処理中においても、金属粒子を超音波ホモジナイザー、ボールミル等を用いて攪拌しておくことが好ましい。   From the viewpoint of preventing the aggregation of the metal particles, it is preferable in this step to stir the metal particles using an ultrasonic homogenizer, a ball mill, or the like to uncoagulate the metal particles in advance. Moreover, it is preferable to stir the metal particles using an ultrasonic homogenizer, a ball mill or the like during the alkali treatment.

(b)懸濁液調製工程
懸濁液調製工程は、金属粒子と、被覆層の材料となるイットリウムを含む化学種と、炭酸イオンを含む化学種と、を含む懸濁液を調製する工程である。この懸濁液調製工程では、先に述べたように、当該懸濁液調製工程の後に得られる懸濁液中のイットリウムを含む化学種の量が、懸濁液中における金属粒子に対して酸化イットリウム換算値で0.001〜10質量%、好ましくは0.05〜1質量%となるように、イットリウムを含む化学種の添加量を予め調節する。
(B) Suspension preparation step The suspension preparation step is a step of preparing a suspension containing metal particles, a chemical species containing yttrium as a material for the coating layer, and a chemical species containing carbonate ions. is there. In this suspension preparation step, as described above, the amount of chemical species including yttrium in the suspension obtained after the suspension preparation step is oxidized against the metal particles in the suspension. The addition amount of the chemical species containing yttrium is adjusted in advance so that it is 0.001 to 10% by mass, preferably 0.05 to 1% by mass in terms of yttrium.

この工程で使用されるイットリウムを含む化学種としては、例えば硝酸イットリウム、塩化イットリウム等の水溶性の塩が挙げられる。また、酸化イットリウムを硝酸等の酸に溶解させたものを用いてもよい。更に、イットリウムのアルコキシドを使用してもよい。イットリウムのアルコキシドとしては、イソプロポキシイットリウム、トリエトキシイットリウム、トリスジピバロイルメタナトイットリウム及びトリノルマルブトキシイットリウム等が挙げられる。   Examples of the chemical species containing yttrium used in this step include water-soluble salts such as yttrium nitrate and yttrium chloride. Alternatively, a solution obtained by dissolving yttrium oxide in an acid such as nitric acid may be used. Further, an yttrium alkoxide may be used. Examples of yttrium alkoxides include isopropoxy yttrium, triethoxy yttrium, trisdipivaloylmethanato yttrium, and trinormal butoxy yttrium.

また、この工程で使用される炭酸イオンを含む化学種としては、例えば炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸アンモニウム及び炭酸水素アンモニウム等が挙げられる。また、水溶液中で加熱することで炭酸イオンを発生する、尿素、並びにメチレン二尿素及びモノメチロール尿素等の尿素誘導体が挙げられる。なお、炭酸水素ナトリウムの添加量は、例えば、得られた懸濁液がイットリウムイオンのモル量と等しいかそれ以上の化学当量の炭酸イオンを含むように、調節すればよい。   Moreover, as a chemical species containing the carbonate ion used at this process, sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate, ammonium carbonate, ammonium hydrogencarbonate, etc. are mentioned, for example. In addition, urea and urea derivatives such as methylene diurea and monomethylol urea, which generate carbonate ions when heated in an aqueous solution, may be mentioned. In addition, what is necessary is just to adjust the addition amount of sodium hydrogencarbonate, for example so that the obtained suspension may contain the carbonate ion of the chemical equivalent equal to or more than the molar amount of a yttrium ion.

この工程で懸濁液を調製するために使用する分散媒としては、例えば、水、又は、水とエタノール若しくはメタノール等のアルコールとの混合分散媒、又は、水とエチレングリコール若しくはグリセリン等の水酸基を持ち水と混和する分散媒との混合分散媒等が好ましく挙げられる。また、この工程でも懸濁液中の成分を十分に攪拌する観点から、超音波ホモジナイザー等を用いて懸濁液に超音波を照射しながら攪拌することが好ましい。なお、金属粒子の表面の特性(磁性及び導電性のうちの少なくとも一方の特性、結晶性)をより確実に維持する観点から、この懸濁液調製工程においても先に述べた不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。   Examples of the dispersion medium used for preparing the suspension in this step include water or a mixed dispersion medium of water and alcohol such as ethanol or methanol, or water and a hydroxyl group such as ethylene glycol or glycerin. A mixed dispersion medium with a dispersion medium that is miscible with retained water is preferred. Also in this step, from the viewpoint of sufficiently stirring the components in the suspension, it is preferable to stir while irradiating the suspension with ultrasonic waves using an ultrasonic homogenizer or the like. In addition, from the viewpoint of more reliably maintaining the surface characteristics of the metal particles (at least one of magnetic and conductive properties, crystallinity), the suspension preparation step is also performed under the inert gas atmosphere described above. It is preferable to carry out with.

(c)溶存酸素パージ工程
溶存酸素パージ工程は、懸濁液調製工程を経て得られる懸濁液中の溶存酸素を不活性ガスでパージする工程である。このパージは、従来公知の方法で、希ガス又は窒素ガスを懸濁液中にバブリングさせることによって行うことができる。
(C) Dissolved oxygen purging step The dissolved oxygen purging step is a step of purging dissolved oxygen in the suspension obtained through the suspension preparation step with an inert gas. This purging can be performed by bubbling a rare gas or nitrogen gas into the suspension by a conventionally known method.

(d)被覆層形成工程
被覆層形成工程は、懸濁液調製工程で得られる懸濁液に、水に塩基を溶解させたアルカリ水溶液を添加して、金属粒子の表面にイットリウム塩基性炭酸塩を含む被覆層を形成する工程である。そしてこの被覆層形成工程は溶存酸素濃度が好ましくは1mg/L以下の不活性ガス雰囲気下において行われる。被覆層形成工程においても、液中の成分を十分に攪拌する観点から、超音波ホモジナイザー等を用いて懸濁液に超音波を照射しながら攪拌することが好ましい。
(D) Coating layer forming step In the coating layer forming step, an alkaline aqueous solution in which a base is dissolved in water is added to the suspension obtained in the suspension preparation step, and yttrium basic carbonate is formed on the surface of the metal particles. Forming a coating layer containing This coating layer forming step is performed in an inert gas atmosphere having a dissolved oxygen concentration of preferably 1 mg / L or less. Also in the coating layer forming step, from the viewpoint of sufficiently stirring the components in the liquid, it is preferable to stir while irradiating the suspension with ultrasonic waves using an ultrasonic homogenizer or the like.

この工程で使用する塩基としては、熱処理により金属粒子の表面に水酸基を結合できるものであれば特に限定されない。例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニアが挙げられる。また、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、尿素のように加水分解によりアンモニアを発生させ、液のpHを上昇させる化合物であってもよい。   The base used in this step is not particularly limited as long as it can bond a hydroxyl group to the surface of the metal particles by heat treatment. Examples thereof include sodium hydroxide, potassium hydroxide, and ammonia. Moreover, the compound which generate | occur | produces ammonia by hydrolysis like sodium carbonate, potassium carbonate, and urea, and raises the pH of a liquid may be sufficient.

この工程では、被覆層の形成を促進するためや、金属粒子または複合粒子の凝集を一層抑制するために、添加剤を更に添加してもよい。このような添加剤としては、種々の界面活性剤(アニオン系、カチオン系、ノニオン系)等を用いることができる。例えば、添加剤として、ビス(2−エチルヘキシル)スルホこはく酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウラート(例えば東京化成工業(株)製のTween−20)、ポリ(オキシエチレン)−オクチルフェニルエーテル(例えばコスモ・バイオ(株)製のTriton X−100)等を使用してもよい。   In this step, an additive may be further added to promote the formation of the coating layer or to further suppress the aggregation of the metal particles or composite particles. As such additives, various surfactants (anionic, cationic, nonionic) and the like can be used. For example, sodium bis (2-ethylhexyl) sulfosuccinate, sodium dodecyl sulfate, sodium dodecylbenzene sulfonate, polyoxyethylene glycol, polyoxyethylene sorbitan monolaurate (for example, Tween manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) -20), poly (oxyethylene) -octylphenyl ether (for example, Triton X-100 manufactured by Cosmo Bio) may be used.

(e)複合粒子抽出工程
複合粒子抽出工程は、被覆層形成工程の後の液から固液分離法により複合粒子を抽出する工程である。この固液分離は、従来公知の方法で、被覆層形成工程後の複合粒子を含む上記懸濁液をろ過等によって行うことができる。その後、得られた固体成分を乾燥することによって本発明の複合粒子を得ることができる。
(E) Composite Particle Extraction Step The composite particle extraction step is a step of extracting composite particles from the liquid after the coating layer forming step by a solid-liquid separation method. This solid-liquid separation can be performed by, for example, filtration of the suspension containing the composite particles after the coating layer forming step by a conventionally known method. Thereafter, the obtained solid component is dried to obtain the composite particles of the present invention.

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の複合粒子及び本発明の複合粒子の製造方法について更に説明するが、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。   Hereinafter, although the composite particle of this invention and the manufacturing method of the composite particle of this invention are further demonstrated with an Example and a comparative example, this invention is not limited to these Examples at all.

≪実施例1≫
(1)金属粒子のアルカリ処理工程
まず、金属粒子であるニッケル粒子(平均粒子径:200nm)を水に分散させて、アンモニア水を添加してpHを11.5にし、100℃で24時間熱処理した。これにより、水酸化ニッケル層を表層に形成させたニッケル粒子を得た。
Example 1
(1) Alkali treatment step of metal particles First, nickel particles (average particle diameter: 200 nm) as metal particles are dispersed in water, ammonia water is added to make pH 11.5, and heat treatment is performed at 100 ° C. for 24 hours. did. Thereby, nickel particles having a nickel hydroxide layer formed on the surface layer were obtained.

なお、ニッケル粒子の表面の水酸化ニッケル層の存在は、CuKα特性X線を用いた粉末X線回折スペクトル測定で確認した。より詳しくは、(株)リガク製の粉末X線回折スペクトル測定装置「ULTIMA−III」を用いて、以下の測定条件で測定した。すなわち、X線管球(Cu、管電圧:40kV、管電流:40mA)、測定条件(ブラッグ角度2θ/度の測定角度範囲:10−90度、サンプリング幅:0.01度、スキャンスピード:4度/分、発散スリット:1/2度、発散縦スリット:10mm、散乱スリット:1/2度、受光スリット:0.3mm)である。   The presence of the nickel hydroxide layer on the surface of the nickel particles was confirmed by powder X-ray diffraction spectrum measurement using CuKα characteristic X-rays. More specifically, the measurement was performed under the following measurement conditions using a powder X-ray diffraction spectrum measurement apparatus “ULTIMA-III” manufactured by Rigaku Corporation. That is, X-ray tube (Cu, tube voltage: 40 kV, tube current: 40 mA), measurement conditions (measurement angle range of Bragg angle 2θ / degree: 10-90 degrees, sampling width: 0.01 degrees, scan speed: 4 Degree / minute, divergent slit: 1/2 degree, divergent longitudinal slit: 10 mm, scattering slit: 1/2 degree, light receiving slit: 0.3 mm).

そして、この測定条件のもとで得られた回折パターンから、水酸化ニッケルに帰属されるピークである(001)面及び(011)面等のピークを確認することにより、ニッケル粒子の表面に水酸化ニッケル層が存在することを確認した。また、ニッケル粒子の平均粒子径は、(株)日立製作所製の「走査型電子顕微鏡S−4800」を用いて撮影した複合粒子のSEM像から、100個の複合粒子の粒子径を測定し、相加平均値を算出した値である。   Then, from the diffraction pattern obtained under these measurement conditions, by confirming peaks such as the (001) plane and the (011) plane, which are peaks attributed to nickel hydroxide, It was confirmed that a nickel oxide layer was present. In addition, the average particle diameter of the nickel particles was determined by measuring the particle diameter of 100 composite particles from the SEM image of the composite particles photographed using “Scanning Electron Microscope S-4800” manufactured by Hitachi, Ltd. It is the value which calculated the arithmetic mean value.

(2)金属粒子と被覆層の材料とを含む懸濁液を調製する懸濁液調製工程
次に、このニッケル微粒子に水を加え、超音波を照射しながら撹拌し、イットリウム源となる硝酸イットリウムを溶解させた溶液(溶媒:水)と、炭酸イオン源となる炭酸水素ナトリウムを溶解させた溶液(溶媒:水)と、を加え、金属粒子と、イットリウムを含む化学種と、炭酸イオンを含む化学種とを含む懸濁液を調製した。
(2) Suspension preparation step for preparing a suspension containing the metal particles and the coating layer material Next, water is added to the nickel fine particles, and the mixture is stirred while irradiating ultrasonic waves, and yttrium nitrate serving as an yttrium source. A solution in which sodium carbonate is dissolved (solvent: water) and a solution in which sodium hydrogen carbonate as a carbonate ion source is dissolved (solvent: water) are added, and metal particles, chemical species including yttrium, and carbonate ions are included. A suspension containing the chemical species was prepared.

なお、硝酸イットリウムの添加量は、添加後に得られる懸濁液において、ニッケル粒子に対して硝酸イットリウムが酸化イットリウム換算値で0.1質量%含まれるように調節した。ここで、「酸化イットリウム換算値」とは、硝酸イットリウムの質量を当該硝酸イットリウムに含まれるイットリウムと同じ化学当量のイットリウムを含む酸化イットリウム(Y23)の質量に換算し、得られた酸化イットリウム(Y23)の質量をニッケル粒子の質量に対する割合として表現した値である。また、炭酸水素ナトリウムの添加量は、本工程で得られる懸濁液において、イットリウムイオンと等しい化学当量の炭酸イオンを含むように調節した。 The amount of yttrium nitrate added was adjusted so that the suspension obtained after the addition contained 0.1% by mass of yttrium nitrate in terms of yttrium oxide with respect to the nickel particles. Here, the “equivalent value of yttrium oxide” means that the mass of yttrium nitrate is converted to the mass of yttrium oxide (Y 2 O 3 ) containing yttrium having the same chemical equivalent as that of yttrium nitrate. It is a value expressed as a ratio of the mass of yttrium (Y 2 O 3 ) to the mass of nickel particles. Further, the amount of sodium hydrogen carbonate added was adjusted so that the suspension obtained in this step contained carbonate ions having a chemical equivalent to yttrium ions.

(3)懸濁液中の溶存酸素を不活性ガスでパージする溶存酸素パージ工程
次に、不活性ガスとして窒素ガスを用いてこの懸濁液を十分にバブリングして懸濁液中の溶存酸素を十分にパージした。
(3) Dissolved oxygen purge step of purging dissolved oxygen in the suspension with an inert gas Next, the suspension is sufficiently bubbled using nitrogen gas as an inert gas to dissolve the dissolved oxygen in the suspension. Was thoroughly purged.

(4)金属粒子表面にイットリウム塩基性炭酸塩を含む被覆層を形成する被覆層形成工程
次に、懸濁液調製工程で用いた硝酸イットリウムに含まれるイットリウムの化学当量に対して300倍の化学当量のアンモニアを含むアンモニア水溶液(アンモニア濃度:1.5mol/L)を調製した。そして、不活性ガスとして窒素ガスを用いてこのアンモニア水溶液中の溶存酸素を十分にパージした。
(4) Coating layer forming step of forming a coating layer containing yttrium basic carbonate on the surface of the metal particles Next, 300 times the chemical equivalent to the chemical equivalent of yttrium nitrate contained in the yttrium nitrate used in the suspension preparation step An aqueous ammonia solution (ammonia concentration: 1.5 mol / L) containing an equivalent amount of ammonia was prepared. Then, the dissolved oxygen in the aqueous ammonia solution was sufficiently purged using nitrogen gas as an inert gas.

次に、上記溶存酸素パージ工程を経て得た懸濁液を窒素ガス使用した不活性ガス雰囲気下(酸素濃度:1mg/L以下)において激しく撹拌しながら、上記アンモニア水溶液を2時間以上かけて滴下した。更に、滴下終了後の液についても同様の窒素ガスを用いた不活性ガス雰囲気下で2時間の撹拌を行った。   Next, the aqueous ammonia solution is dropped over 2 hours while vigorously stirring the suspension obtained through the dissolved oxygen purging step in an inert gas atmosphere using nitrogen gas (oxygen concentration: 1 mg / L or less). did. Further, the liquid after completion of the dropping was also stirred for 2 hours in an inert gas atmosphere using the same nitrogen gas.

(5)複合粒子抽出工程
次に、滴下終了後の液について、固液分離法により固体成分を分離抽出した。次に、この固体成分を乾燥させ、ニッケル粒子の表面にイットリウム塩基性炭酸塩を主成分として含む被覆層を形成した複合粒子を得た。
(5) Composite Particle Extraction Step Next, solid components were separated and extracted from the liquid after completion of dropping by a solid-liquid separation method. Next, this solid component was dried to obtain composite particles in which a coating layer containing yttrium basic carbonate as a main component was formed on the surface of nickel particles.

(6)複合粒子の被覆層の化学組成分析
得られた複合粒子の被覆層の化学組成は、FT−IR、TG−DTA、ICP分光分析を用いた分析結果から、下記の組成式で表わされるイットリウム塩基性炭酸塩であると同定された。
組成式:Y(OH)CO3・nH2O(n=0.5〜3)。
(6) Chemical composition analysis of composite particle coating layer The chemical composition of the composite particle coating layer obtained is represented by the following composition formula from the analysis results using FT-IR, TG-DTA, and ICP spectroscopic analysis. Identified as yttrium basic carbonate.
Composition formula: Y (OH) CO 3 .nH 2 O (n = 0.5-3).

≪実施例2≫
実施例1における「(2)金属粒子と被覆層の材料とを含む懸濁液を調製する懸濁液調製工程」で、硝酸イットリウムの添加量を、添加後に得られる懸濁液において、ニッケル粒子に対して硝酸イットリウムが酸化イットリウム換算値で0.08質量%含まれるように調節したこと以外は、実施例1と同様にして、ニッケル粒子の表面にイットリウム塩基性炭酸塩を主成分として含む被覆層を形成した複合粒子を得た。
また、得られた複合粒子の被覆層の化学組成は、FT−IR、TG−DTA、ICP分光分析を用いた分析結果から、実施例1と同様にイットリウム塩基性炭酸塩であると同定された。
<< Example 2 >>
In Example 1, “(2) Suspension preparation step of preparing a suspension containing metal particles and coating layer material”, the amount of yttrium nitrate added in the suspension obtained after the addition was changed to nickel particles. In the same manner as in Example 1 except that the amount of yttrium nitrate was adjusted to be 0.08% by mass in terms of yttrium oxide, the surface of the nickel particles was coated with yttrium basic carbonate as a main component. A composite particle having a layer formed was obtained.
Moreover, the chemical composition of the coating layer of the obtained composite particles was identified as yttrium basic carbonate as in Example 1 from the analysis results using FT-IR, TG-DTA, and ICP spectroscopy. .

≪実施例3≫
実施例1における「(2)金属粒子と被覆層の材料とを含む懸濁液を調製する懸濁液調製工程」で、硝酸イットリウムの添加量を、添加後に得られる懸濁液において、ニッケル粒子に対して硝酸イットリウムが酸化イットリウム換算値で0.17質量%含まれるように調節したこと以外は、実施例1と同様にして、ニッケル粒子の表面にイットリウム塩基性炭酸塩を主成分として含む被覆層を形成した複合粒子を得た。
また、得られた複合粒子の被覆層の化学組成は、FT−IR、TG−DTA、ICP分光分析を用いた分析結果から、実施例1と同様にイットリウム塩基性炭酸塩であると同定された。
Example 3
In Example 1, “(2) Suspension preparation step of preparing a suspension containing metal particles and coating layer material”, the amount of yttrium nitrate added in the suspension obtained after the addition was changed to nickel particles. In the same manner as in Example 1 except that the amount of yttrium nitrate was adjusted to be 0.17% by mass in terms of yttrium oxide, the surface of the nickel particles was coated with yttrium basic carbonate as a main component. A composite particle having a layer formed was obtained.
Moreover, the chemical composition of the coating layer of the obtained composite particles was identified as yttrium basic carbonate as in Example 1 from the analysis results using FT-IR, TG-DTA, and ICP spectroscopy. .

≪比較例1≫
以下の手順で比較例1の複合粒子を製造した。
実施例1における「(1)金属粒子のアルカリ処理工程」を行わず、「(2)金属粒子と被覆層の材料とを含む懸濁液を調製する懸濁液調製工程」を行った。すなわち、実施例1と同様に、ニッケル微粒子に水を加え、超音波を照射しながら撹拌し、イットリウム源となる硝酸イットリウムを溶解させた溶液(溶媒:イオン交換水)を加え、金属粒子と、イットリウムを含む化学種と、を含む懸濁液を調製した。なお、硝酸イットリウムの添加量も実施例1と同一とした。
≪Comparative example 1≫
The composite particles of Comparative Example 1 were produced by the following procedure.
“(1) Alkali treatment step of metal particles” in Example 1 was not performed, but “(2) Suspension preparation step of preparing a suspension containing metal particles and the material of the coating layer” was performed. That is, as in Example 1, water was added to nickel fine particles, stirred while irradiating with ultrasonic waves, a solution in which yttrium nitrate serving as a yttrium source was dissolved (solvent: ion-exchanged water) was added, and metal particles, A suspension containing a chemical species containing yttrium was prepared. The amount of yttrium nitrate added was also the same as in Example 1.

次に、実施例1における「(3)懸濁液中の溶存酸素を不活性ガスでパージする溶存酸素パージ工程」を行わず、「(4)金属粒子表面にイットリウム塩基性炭酸塩を含む被覆層を形成する被覆層形成工程」を行った。ここで、比較例1の(4)被覆層形成工程では、実施例1でおこなった窒素ガスを用いた不活性ガス雰囲気下での攪拌、不活性ガスとして窒素ガスを用いる液中の溶存酸素のパージを何れも行わなかった。   Next, “(4) coating containing yttrium basic carbonate on the surface of the metal particles was performed without performing the“ (3) dissolved oxygen purge step of purging dissolved oxygen in the suspension with an inert gas ”in Example 1. The coating layer forming step of forming a layer ”was performed. Here, in the (4) coating layer forming step of Comparative Example 1, stirring in an inert gas atmosphere using the nitrogen gas performed in Example 1, and the dissolved oxygen in the liquid using nitrogen gas as the inert gas No purging was performed.

すなわち、実施例1と同様に、懸濁液調製工程で用いた硝酸イットリウムに含まれるイットリウムの化学当量に対して300倍の化学当量のアンモニアを含むアンモニア水溶液(アンモニア濃度:1.5mol/L)を調製した。なお、このアンモニア水溶液については、実施例1と異なり、不活性ガスとして窒素ガスを用いた溶存酸素のパージを行わなかった。   That is, similarly to Example 1, an aqueous ammonia solution containing 300 times the chemical equivalent of ammonia relative to the chemical equivalent of yttrium nitrate used in the suspension preparation step (ammonia concentration: 1.5 mol / L) Was prepared. In contrast to Example 1, the aqueous ammonia solution was not purged of dissolved oxygen using nitrogen gas as an inert gas.

その後、懸濁液を窒素ガス使用した不活性ガス雰囲気下ではなく大気中において激しく撹拌しながら、上記の溶存酸素を含むアンモニア水溶液を2時間以上かけて滴下した。更に、滴下終了後の液についても同様の窒素ガスを用いた不活性ガス雰囲気下ではなく大気中において2時間の撹拌を行った。   Thereafter, the aqueous ammonia solution containing the above-described dissolved oxygen was added dropwise over 2 hours while vigorously stirring the suspension in the atmosphere instead of under an inert gas atmosphere using nitrogen gas. Furthermore, the liquid after the completion of dropping was stirred for 2 hours in the air, not in an inert gas atmosphere using the same nitrogen gas.

ついで、実施例1と同様に、滴下終了後の液について、固液分離法によりニッケル粒子を含む固体成分を分離抽出した。次に、この固体成分を乾燥させ、ニッケル粒子の表面にイットリウム塩基性炭酸塩を主成分として含む被覆層を形成した複合粒子を得た。   Next, in the same manner as in Example 1, the solid component containing nickel particles was separated and extracted from the liquid after completion of dropping by a solid-liquid separation method. Next, this solid component was dried to obtain composite particles in which a coating layer containing yttrium basic carbonate as a main component was formed on the surface of nickel particles.

[分散媒への分散性評価試験]
実施例1の複合粒子と比較例1の複合粒子について、ρ、ρ0、S、S0、(ρ/ρ0)、(S/S0)、W、dの値を、「課題を解決するための手段」において先に述べた測定方法、測定装置、測定条件により測定した。なお、表1及び表2において、d0及びd1はそれぞれ以下の値を示す。
[Dispersibility evaluation test in dispersion medium]
For the composite particles of Example 1 and the composite particles of Comparative Example 1, the values of ρ, ρ 0 , S, S 0 , (ρ / ρ 0 ), (S / S 0 ), W, and d The measurement was performed by the measurement method, measurement apparatus, and measurement conditions described above in “Means for Doing”. In Tables 1 and 2, d 0 and d 1 represent the following values, respectively.

0は下記式(A)により算出される複合粒子の粒径(理論値)である。
0=6000・(ρ0・S)-1 ・・・(A)
1は、堀場製作所(株)製の光散乱式粒度分布測定器、「LB−550」により得られる複合粒子の光散乱粒子径を示す。なお、この測定には複合粒子の分散媒としてイオン交換水を使用し、イオン交換水に複合粒子を0.1重量%の濃度で、超音波を照射しながら分散させた。
d 0 is the particle size (theoretical value) of the composite particle calculated by the following formula (A).
d 0 = 6000 · (ρ 0 · S) −1 (A)
d 1 indicates the light scattering particle diameter of the composite particles obtained by “LB-550”, a light scattering particle size distribution measuring instrument manufactured by Horiba, Ltd. In this measurement, ion-exchange water was used as a dispersion medium for the composite particles, and the composite particles were dispersed in the ion-exchange water at a concentration of 0.1% by weight while irradiating with ultrasonic waves.

また、表2中の「分散性評価結果」は、d0(粒径の理論値)、d(SEM像に基づく相加平均粒子径)、及びd1(光散乱粒子径)に基づいて、イオン交換水への分散性を評価した結果である。表2中の「分散性評価結果」の「良好」とは、光散乱測定値d1がSEM粒径測定値dの100〜150%以内に入る場合を示す。また、表2中の「分散性評価結果」の「不良」とは、光散乱測定値d1がSEM粒径測定値dの150%を超える場合を示す。 Moreover, the “dispersibility evaluation result” in Table 2 is based on d 0 (theoretical value of particle diameter), d (arithmetic mean particle diameter based on SEM image), and d 1 (light scattering particle diameter). It is the result of having evaluated the dispersibility to ion-exchange water. “Good” in “Dispersibility evaluation result” in Table 2 indicates a case where the light scattering measurement value d 1 falls within 100 to 150% of the SEM particle diameter measurement value d. In addition, “Poor” in “Dispersibility evaluation result” in Table 2 indicates a case where the light scattering measurement value d 1 exceeds 150% of the SEM particle size measurement value d.

Figure 2010150654
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Figure 2010150654
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表1及び表2に示した結果から明らかなように、先に述べた式(1)〜式(3)の条件を満たさない比較例1の複合粒子に比較して、式(1)〜式(3)の条件を同時に満たす実施例1、実施例2及び実施例3の複合粒子は、良好な分散性を有することが確認された。   As is clear from the results shown in Tables 1 and 2, the formulas (1) to (1) are compared with the composite particles of Comparative Example 1 that do not satisfy the conditions of the formulas (1) to (3) described above. It was confirmed that the composite particles of Example 1, Example 2, and Example 3 that simultaneously satisfy the condition (3) have good dispersibility.

例えば、実施例1の複合粒子は、そのd及びd1の数値からも明らかなように、分散媒をイオン交換水とした場合において、複合粒子の粒度分布が、これを構成する一次粒子の粒度分布(d0)に、より近くなっている。また、実施例1の複合粒子は、エチルセルロース系ポリマーへの分散性も良好であった。 For example, the composite particles of Example 1, as is clear from figures that d and d 1, in the case where the dispersion medium was deionized water, the particle size distribution of composite particles, the particle size of the primary particles constituting this It is closer to the distribution (d 0 ). Further, the composite particles of Example 1 also had good dispersibility in the ethylcellulose-based polymer.

本発明により得られる複合粒子は、水やポリマー等の溶媒に混合させて使用する際に凝集が少なく分散が容易であり、かつ複合粒子を構成する金属粒子の特性を損なわないという特徴を有する。そのため、本発明の複合粒子は、種々の高分子材料及び電気電子製品等に好適に利用することができ、また、バイオメディカル及びライフサイエンス等の幅広い分野においても好適に利用することができる。また、本発明により得られる複合粒子の製造方法は、上記の複合粒子を好適に製造するために利用することができる。   The composite particles obtained by the present invention have the characteristics that, when mixed with a solvent such as water or a polymer, they are less aggregated and easily dispersed, and the characteristics of the metal particles constituting the composite particles are not impaired. Therefore, the composite particles of the present invention can be suitably used for various polymer materials and electrical and electronic products, and can also be suitably used in a wide range of fields such as biomedical and life sciences. Moreover, the manufacturing method of the composite particle obtained by this invention can be utilized in order to manufacture said composite particle suitably.

Claims (9)

金属粒子と、
前記金属粒子の表面の少なくとも一部に形成されており、金属の塩基性炭酸塩を含む被覆層と、
を含んでおり、
下記式(1)及び式(2)の条件を同時に満たす構成を有している、
複合粒子。
0.5≦(ρ/ρ0) ・・・(1)
(S/S0)≦1.2 ・・・(2)
[式(1)中、
ρはJIS−R−1628に規定の測定方法に基づく前記複合粒子のかさ密度の測定値、
ρ0は定容積膨張法による乾式密度測定方法に基づく前記複合粒子の真密度の測定値、
をそれぞれ示し、
式(2)中、
SはBET1点法に基づく前記複合粒子の比表面積の測定値、
0は前記複合粒子のSEM像に基づき算出される前記複合粒子の相加平均粒子径と、前記複合粒子の前記真密度と、に基づき算出される前記複合粒子の比表面積の理論計算値、
をそれぞれ示す。]
Metal particles,
Formed on at least a part of the surface of the metal particles, and a coating layer containing a basic carbonate of metal;
Contains
It has a configuration that simultaneously satisfies the conditions of the following formula (1) and formula (2).
Composite particles.
0.5 ≦ (ρ / ρ 0 ) (1)
(S / S 0 ) ≦ 1.2 (2)
[In Formula (1),
ρ is a measurement value of the bulk density of the composite particles based on the measurement method defined in JIS-R-1628,
ρ 0 is a measured value of the true density of the composite particles based on a dry density measurement method by a constant volume expansion method,
Respectively,
In formula (2),
S is a measured value of the specific surface area of the composite particle based on the BET 1-point method,
S 0 is a theoretical calculated value of the specific surface area of the composite particle calculated based on the arithmetic average particle diameter of the composite particle calculated based on the SEM image of the composite particle and the true density of the composite particle,
Respectively. ]
前記式(1)及び前記式(2)に加えて、下記式(3)の条件を更に同時に満たす構成を有している、請求項1に記載の複合粒子。
0.15≦W≦0.35 ・・・(3)
[式(3)中、WはCuKα特性X線を用いた粉末X線回折スペクトル測定により得られる回折ピークのうち、ピーク強度の大きさが1位〜3位の3本の回折ピークの半値幅の相加平均値を示す。単位はdegである。]
2. The composite particle according to claim 1, wherein in addition to the formula (1) and the formula (2), the composite particle further satisfies a condition of the following formula (3).
0.15 ≦ W ≦ 0.35 (3)
[Wherein, W is the half-width of three diffraction peaks with the peak intensity of 1st to 3rd among diffraction peaks obtained by powder X-ray diffraction spectrum measurement using CuKα characteristic X-rays. The arithmetic mean value of is shown. The unit is deg. ]
前記塩基性炭酸塩は、希土類金属の塩基性炭酸塩である、請求項1又は2に記載の複合粒子。   The composite particle according to claim 1, wherein the basic carbonate is a rare earth metal basic carbonate. 前記塩基性炭酸塩は、イットリウムの塩基性炭酸塩である、請求項1又は2に記載の複合粒子。   The composite particle according to claim 1, wherein the basic carbonate is yttrium basic carbonate. 前記金属粒子は、Fe、Ni、Cu、Ag、及び、Auからなる群より選択される少なくとも1種の元素を構成元素として含んでいる、請求項1〜4のうちのいずれかに記載の複合粒子。   The composite according to any one of claims 1 to 4, wherein the metal particle includes at least one element selected from the group consisting of Fe, Ni, Cu, Ag, and Au as a constituent element. particle. 前記金属粒子は、Niを構成元素として含んでいる、請求項1〜4のうちのいずれかに記載の複合粒子。   The composite particles according to claim 1, wherein the metal particles contain Ni as a constituent element. 前記金属粒子は、Agを構成元素として含んでいる、請求項1〜4のうちのいずれかに記載の複合粒子。   The composite particles according to claim 1, wherein the metal particles contain Ag as a constituent element. 金属粒子と、前記金属粒子の表面の少なくとも一部に形成される被覆層と、を含む複合粒子の製造方法であって、
金属粒子と、被覆層の材料となる金属を含む化学種と、炭酸イオンを含む化学種と、を含む懸濁液を調製する懸濁液調製工程と、
前記懸濁液調製工程で得られる前記懸濁液に、水に塩基を溶解させたアルカリ水溶液を添加して、前記金属粒子の表面に前記金属の塩基性炭酸塩を含む被覆層を形成する被覆層形成工程と、
を含んでおり、
前記懸濁液調製工程では、当該懸濁液調製工程の後に得られる前記懸濁液中の前記金属を含む化学種の量が、前記懸濁液中における前記金属粒子に対して前記金属の酸化物換算値で0.001〜10質量%となるように、前記金属を含む化学種の添加量を予め調節し、かつ、
少なくとも前記被覆層形成工程を不活性ガス雰囲気下において行うことにより、
下記式(1)及び式(2)の条件を同時に満たす構成を有する複合粒子を調製する、
複合粒子の製造方法。
0.5≦(ρ/ρ0) ・・・(1)
(S/S0)≦1.2 ・・・(2)
[式(1)中、
ρはJIS−R−1628に規定の測定方法に基づく前記複合粒子のかさ密度の測定値、
ρ0は前記複合粒子の真密度の測定値、
をそれぞれ示し、
式(2)中、
SはBET1点法に基づく前記複合粒子の比表面積の測定値、
0は前記複合粒子のSEM像に基づき算出される前記複合粒子の相加平均粒子径と、前記複合粒子の前記真密度と、に基づき算出される前記複合粒子の比表面積の理論計算値、
をそれぞれ示す。]
A method for producing composite particles comprising metal particles and a coating layer formed on at least a part of the surface of the metal particles,
A suspension preparation step of preparing a suspension containing metal particles, a chemical species containing a metal that is a material of the coating layer, and a chemical species containing carbonate ions;
A coating in which an alkaline aqueous solution in which a base is dissolved in water is added to the suspension obtained in the suspension preparation step to form a coating layer containing the basic carbonate of the metal on the surface of the metal particles. A layer forming step;
Contains
In the suspension preparation step, the amount of the chemical species including the metal in the suspension obtained after the suspension preparation step is the oxidation of the metal with respect to the metal particles in the suspension. The amount of the chemical species containing the metal is adjusted in advance so that the converted value is 0.001 to 10% by mass, and
By performing at least the coating layer forming step in an inert gas atmosphere,
Preparing composite particles having a configuration that simultaneously satisfies the conditions of the following formulas (1) and (2):
A method for producing composite particles.
0.5 ≦ (ρ / ρ 0 ) (1)
(S / S 0 ) ≦ 1.2 (2)
[In Formula (1),
ρ is a measurement value of the bulk density of the composite particles based on the measurement method defined in JIS-R-1628,
ρ 0 is a measurement of the true density of the composite particle,
Respectively,
In formula (2),
S is a measured value of the specific surface area of the composite particle based on the BET 1-point method,
S 0 is a theoretical calculated value of the specific surface area of the composite particle calculated based on the arithmetic average particle diameter of the composite particle calculated based on the SEM image of the composite particle and the true density of the composite particle;
Respectively. ]
前記懸濁液調製工程の前に、前記金属粒子を、塩基を分散媒に含有させたアルカリ液を用いて熱処理する、アルカリ処理工程を更に含んでいる、
請求項8に記載の複合粒子の製造方法。
Before the suspension preparation step, further comprising an alkali treatment step of heat-treating the metal particles using an alkaline liquid containing a base in a dispersion medium.
The method for producing composite particles according to claim 8.
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