JP2013087303A - Method for manufacturing metal composite superfine particle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属複合超微粒子の製造方法に関するものであり、更に詳しくは、高収率にて粒度分布幅の狭い金属複合超微粒子を得るための製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing metal composite ultrafine particles, and more particularly to a production method for obtaining metal composite ultrafine particles having a narrow particle size distribution width in a high yield.
半導体装置等の電子部品の小形化に伴い、例えば、平均粒径が100nm以下の金属複合超微粒子の電子部品への応用可能性が注目を集めている。上記金属複合超微粒子は、例えば、配線回路の形成材料や、導電性ペースト材料として、半導体装置等の電子部品に応用展開が検討されている。 With the downsizing of electronic parts such as semiconductor devices, for example, the applicability of metal composite ultrafine particles having an average particle size of 100 nm or less to electronic parts is attracting attention. Application development of the above-mentioned metal composite ultrafine particles to an electronic component such as a semiconductor device is being studied as, for example, a wiring circuit forming material or a conductive paste material.
一般的に金属複合超微粒子は、その粒径が小さくなるにしたがって、その塊となる金属材料とは異なる性質を呈することが知られており、これは、金属複合超微粒子の場合、1個の超微粒子に含まれる原子のうち表面に露出しているものの割合が、塊となる金属材料の場合に比べて遙かに大きくなるためであると考えられる。この金属複合超微粒子の代表的な性質の一つとして、焼結が生起する温度が、通常、工業的に用いられる粉体よりも著しく低い温度で焼結を開始できるといった低温焼結性があげられる。 In general, it is known that the metal composite ultrafine particles exhibit different properties from the metal material that forms the lump as the particle size becomes smaller. In the case of metal composite ultrafine particles, This is presumably because the proportion of atoms contained in the ultrafine particles that are exposed on the surface is much larger than in the case of a metal material that forms a lump. One of the typical properties of this metal composite ultrafine particle is its low-temperature sinterability such that sintering can be started at a temperature that is significantly lower than that of powders that are usually used industrially. It is done.
このような金属複合超微粒子の製造方法としては、種々検討されており、例えば、無機金属塩と高級アルコール等の有機化合物とを、用いる有機化合物により異なるが100〜230℃の温度で加熱することによって、金属化合物が被覆した金属複合超微粒子を生成する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この方法によると、例えば、平均粒径7〜10nm程度の金属(銀)成分からなる金属核の周囲を、厚み1.5nm程度の有機物で被覆した金属複合超微粒子が製造されている。また、無機金属塩と高級アルコールとを70〜140℃の低温域で一定時間保持することにより、上記無機金属塩が分解して金属成分からなる中心部を生成し、無機金属塩の金属成分と有機物が反応して有機金属化合物を生成することなく、上記中心部の周囲を有機物が被覆された金属複合超微粒子の製造方法が提案されている(特許文献2参照)。 Various methods for producing such metal composite ultrafine particles have been studied. For example, an inorganic metal salt and an organic compound such as a higher alcohol are heated at a temperature of 100 to 230 ° C., depending on the organic compound used. Has proposed a method of generating metal composite ultrafine particles coated with a metal compound (see, for example, Patent Document 1). According to this method, for example, metal composite ultrafine particles in which the periphery of a metal nucleus composed of a metal (silver) component having an average particle diameter of about 7 to 10 nm is coated with an organic substance having a thickness of about 1.5 nm are manufactured. In addition, by holding the inorganic metal salt and the higher alcohol for a certain period of time in a low temperature range of 70 to 140 ° C., the inorganic metal salt is decomposed to generate a central part composed of a metal component, and the metal component of the inorganic metal salt There has been proposed a method for producing metal composite ultrafine particles in which the organic substance is coated around the center without reacting the organic substance to produce an organometallic compound (see Patent Document 2).
しかしながら、上記特許文献の方法では、無機金属塩と有機物との反応において、反応効率が低く、未反応の無機金属塩が残存するという問題を有していた。そのため、効率良く粒度分布幅の狭い金属複合超微粒子を得ることが困難であった。 However, the method of the above patent document has a problem that the reaction efficiency is low in the reaction between the inorganic metal salt and the organic substance, and the unreacted inorganic metal salt remains. Therefore, it has been difficult to obtain metal composite ultrafine particles having a narrow particle size distribution width efficiently.
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、金属複合超微粒子の製造において、高収率で、かつ粒度分布幅の狭い均一な粒径の金属複合超微粒子を製造することのできる金属複合超微粒子の製造方法の提供をその目的とするものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and in the production of metal composite ultrafine particles, a metal capable of producing metal composite ultrafine particles with a high yield and a uniform particle size with a narrow particle size distribution width. The object is to provide a method for producing composite ultrafine particles.
そこで、本発明者は、無機金属塩と高級アルコールとを反応させる際の、反応性を高める手法について種々検討した。その過程で、無機金属塩と高級アルコールとを加熱反応させる際に、特定構造の撹拌翼を有する反応器を用いて行うことを想起した。このようにしたところ、その撹拌によって生じた対流により無機金属塩が何度も特定構造の撹拌翼の外周を覆うように設けられた網目状の籠を通過して微細に粉砕されることから、高級アルコールとの接触反応面積が多くなり、両者の反応が高活性で進行することを突き止めた。その結果、未反応の無機金属塩が残存しなくなり、高収率で、かつ粒度分布幅の狭い均一な粒径の金属複合超微粒子を得ることができることを見出し、本発明を完成した。 Accordingly, the present inventor has conducted various studies on techniques for increasing the reactivity when an inorganic metal salt and a higher alcohol are reacted. In the process, the inventors recalled that when a reaction between an inorganic metal salt and a higher alcohol is performed by heating, a reactor having a stirring blade having a specific structure is used. As a result, the inorganic metal salt is finely pulverized by passing through a mesh-shaped ridge provided so as to cover the outer periphery of the stirring blade having a specific structure many times by the convection generated by the stirring. The contact reaction area with the higher alcohol was increased, and it was found that the reaction of both proceeded with high activity. As a result, it has been found that unreacted inorganic metal salt does not remain, and metal composite ultrafine particles having a uniform particle size with a high yield and a narrow particle size distribution width can be obtained, thereby completing the present invention.
すなわち、本発明は、無機金属塩と高級アルコールとを加熱して反応させることにより、金属複合超微粒子を製造する方法において、前記反応を、下記構造を備えた撹拌翼(A)を有する反応器を用いて行うことを特徴とする金属複合超微粒子の製造方法を要旨とするものである。
(A)中心軸に沿って複数の撹拌翼を備え、かつ複数の撹拌翼の少なくとも一つの撹拌翼の外周を覆うように網目状の籠が設けられた撹拌翼。
That is, the present invention relates to a method for producing metal composite ultrafine particles by heating and reacting an inorganic metal salt and a higher alcohol, and the reaction is performed in a reactor having a stirring blade (A) having the following structure. The gist of the present invention is a method for producing metal composite ultrafine particles, which is performed using
(A) A stirring blade provided with a plurality of stirring blades along the central axis and provided with a mesh-like ridge so as to cover the outer periphery of at least one stirring blade of the plurality of stirring blades.
このように、本発明は、上記無機金属塩と高級アルコールとの加熱反応の際に、特定の撹拌翼を有する反応器を用いて反応を行い、目的とする金属複合超微粒子の製造を行うというものである。このため、上記無機金属塩と高級アルコールとの反応効率が向上することとなり、その結果、高収率にて粒度分布幅の狭い金属複合超微粒子を得ることができる。 Thus, in the present invention, during the heating reaction of the inorganic metal salt and the higher alcohol, the reaction is carried out using a reactor having a specific stirring blade to produce the desired metal composite ultrafine particles. Is. For this reason, the reaction efficiency between the inorganic metal salt and the higher alcohol is improved, and as a result, metal composite ultrafine particles having a narrow particle size distribution width can be obtained with a high yield.
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、これらの内容に限定されるものではない。
以下、本発明について詳細に説明する。
また、本発明の金属複合超微粒子の製造工程の概要を、図1の製造フローチャート図に代表例として示す。
The description of the constituent requirements described below is an example (representative example) of the embodiment of the present invention, and is not limited to these contents.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
An outline of the production process of the metal composite ultrafine particles of the present invention is shown as a representative example in the production flow chart of FIG.
《金属複合超微粒子》
本発明は、無機金属塩と高級アルコールとを加熱反応させることにより、金属複合超微粒子を製造するものであるが、この金属複合超微粒子は、無機金属塩が反応分解して生じた金属を中心とし周囲に上記高級アルコール由来の有機残基により被覆された金属複合超微粒子である。
<Metal composite ultrafine particles>
In the present invention, ultrafine metal composite particles are produced by heating and reacting an inorganic metal salt and a higher alcohol. The ultrafine metal composite particles mainly consist of metals produced by reaction decomposition of inorganic metal salts. And metal composite ultrafine particles coated with organic residues derived from the higher alcohol.
《無機金属塩》
本発明の原料となる無機金属塩としては、通常、銀、銅等の遷移金属や錫等の炭酸塩、塩酸塩、硝酸塩、硫酸塩等があげられる。具体的には、炭酸銀、塩化銀、硝酸銀、硫酸銀、炭酸銅、塩化銅、硝酸銅、硫酸銅、炭酸錫、塩化錫、硝酸錫、硫酸錫等があげられる。本発明においては、上記無機金属塩の中でも、非水系溶媒となじみやすいという点から、金属炭酸塩が好ましく、なかでも、特に炭酸銀または炭酸銅が好ましい。
《Inorganic metal salt》
Examples of the inorganic metal salt used as a raw material of the present invention usually include transition metals such as silver and copper, carbonates such as tin, hydrochlorides, nitrates and sulfates. Specific examples include silver carbonate, silver chloride, silver nitrate, silver sulfate, copper carbonate, copper chloride, copper nitrate, copper sulfate, tin carbonate, tin chloride, tin nitrate, and tin sulfate. In the present invention, among the above inorganic metal salts, metal carbonates are preferable because they are easily compatible with non-aqueous solvents, and silver carbonate or copper carbonate is particularly preferable.
なお、上記無機金属塩は、通常、常温で固体粉状のものである。 In addition, the said inorganic metal salt is a solid powder form normally at normal temperature.
《高級アルコール》
本発明において無機金属塩とともに用いられる高級アルコールとしては、好ましくは炭素数6〜22、特に好ましくは8〜18、更に好ましくは10〜16の脂肪族アルコールがあげられる。具体的には、ドデシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール、セトステアリルアルコール等があげられる。炭素数が少なすぎると安定な被覆層が得られがたくなる傾向があり、多すぎると金属含有率が低くなる傾向がある。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いられる。これら高級アルコールの中でも、安定かつ高金属含有率になるという点から、好ましくはミリスチルアルコールが用いられる。これら高級アルコールは、通常、常温で固体状のものである。また、これら高級アルコールは、固体状のまま混合してもよいが、上記のように固体状であると混合し難いことから、上記高級アルコールは、無機金属塩との混合前に、予め溶融処理されることが好ましい。
《Higher alcohol》
In the present invention, the higher alcohol used together with the inorganic metal salt is preferably an aliphatic alcohol having 6 to 22 carbon atoms, particularly preferably 8 to 18 carbon atoms, and more preferably 10 to 16 carbon atoms. Specific examples include dodecyl alcohol, lauryl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, behenyl alcohol, cetostearyl alcohol and the like. If the carbon number is too small, a stable coating layer tends to be hardly obtained, and if it is too large, the metal content tends to be low. These may be used alone or in combination of two or more. Among these higher alcohols, myristyl alcohol is preferably used because it is stable and has a high metal content. These higher alcohols are usually solid at room temperature. In addition, these higher alcohols may be mixed in a solid state. However, since the higher alcohol is difficult to be mixed as described above, the higher alcohol is previously melt-treated before mixing with the inorganic metal salt. It is preferred that
上記高級アルコールの使用割合は、上記無機金属塩100重量部に対して、通常40〜500重量部、好ましくは50〜400重量部、特に好ましくは60〜300重量部である。上記高級アルコールの使用割合が少な過ぎると、無機金属塩との反応において無機金属塩が残存する傾向がみられ、金属複合超微粒子を高収率にて製造することが困難となる傾向がみられる。また、上記高級アルコールの使用割合が多すぎると、未反応アルコールの除去が困難となる傾向がみられる。 The higher alcohol is used in an amount of usually 40 to 500 parts by weight, preferably 50 to 400 parts by weight, particularly preferably 60 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the inorganic metal salt. When the proportion of the higher alcohol used is too small, the inorganic metal salt tends to remain in the reaction with the inorganic metal salt, and it tends to be difficult to produce the metal composite ultrafine particles in a high yield. . Moreover, when there is too much usage-amount of the said higher alcohol, the tendency for the removal of unreacted alcohol to become difficult will be seen.
《反応溶媒》
本発明の反応においては、通常、過剰量の高級アルコールを用い、これを、溶媒を兼ねて反応を進行させることが好ましいが、必要に応じて、不活性な溶媒の存在下で反応を行ってもよい。例えば、その際に用いる溶媒としては、反応条件に近い沸点を持ち、非極性の溶媒であればよく、例えば、1,3,5−トリメチルベンゼン(メシチレン)、1,2,4−トリメチルベンゼン(プソイドクメン)、イソプロピルベンゼン(クメン)、ジエチレングリコールジベンゾエート、ジプロピレングリコールジベンゾエート等があげられる。
<Reaction solvent>
In the reaction of the present invention, it is usually preferable to use an excess amount of a higher alcohol, and this is also allowed to proceed as a solvent. If necessary, the reaction is carried out in the presence of an inert solvent. Also good. For example, the solvent used in that case may be a nonpolar solvent having a boiling point close to the reaction conditions, such as 1,3,5-trimethylbenzene (mesitylene), 1,2,4-trimethylbenzene ( Pseudocumene), isopropylbenzene (cumene), diethylene glycol dibenzoate, dipropylene glycol dibenzoate and the like.
《他の添加剤》
本発明の反応においては、原料となる上記無機金属塩および高級アルコール以外に、反応収率の向上を目的に発泡抑制剤を用いてもよい。例えば、無機金属塩が炭酸塩系のような場合、炭酸ガスが発生し、それにより発生する泡が反応阻害要因となることがある。そのような場合、発泡抑制剤の添加が有効である。上記炭酸塩系以外にも反応の過程で発生ガスに起因する泡が生じるような場合に効果がある。
《Other additives》
In the reaction of the present invention, in addition to the inorganic metal salt and higher alcohol as raw materials, a foam inhibitor may be used for the purpose of improving the reaction yield. For example, when the inorganic metal salt is carbonate-based, carbon dioxide gas is generated, and bubbles generated thereby may be a reaction inhibiting factor. In such a case, the addition of a foam inhibitor is effective. In addition to the carbonate system, it is effective when bubbles resulting from the generated gas are produced during the reaction.
上記発泡抑制剤としては、各種の発泡抑制作用を有するものが用いられ、例えば、イオン液体があげられる。上記イオン液体は、融点が150℃以下でカチオン部とアニオン部からなるイオン性物質であって、反応系におけるガス発生を抑制する効果を奏する。そして、本発明においては金属を含有していないものであれば特に限定するものではなく各種イオン液体が用いられる。 As the foaming inhibitor, those having various foaming inhibiting actions are used, and examples thereof include ionic liquids. The ionic liquid is an ionic substance having a melting point of 150 ° C. or lower and consisting of a cation portion and an anion portion, and has an effect of suppressing gas generation in the reaction system. And in this invention, if it does not contain a metal, it will not specifically limit, Various ionic liquids are used.
上記イオン液体の配合量は、無機金属塩100重量部に対して通常2.5〜100重量部であることが好ましく、より好ましくは5〜50重量部、特に好ましくは10〜30重量部である。 The blending amount of the ionic liquid is preferably 2.5 to 100 parts by weight, more preferably 5 to 50 parts by weight, and particularly preferably 10 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the inorganic metal salt. .
《混合および加熱反応》
本発明の金属複合超微粒子の製造方法は、上述の無機金属塩と高級アルコールとを加熱反応させることにより行われる。そして、本発明では、この加熱反応の際に、特定構造の撹拌翼、すなわち、下記構造を備えた撹拌翼(A)を有する反応器を用いて高級アルコールと無機金属塩を撹拌混合し反応させることが特徴であり、これにより、高級アルコールと粉状の無機金属塩とを接触させて反応が行われる。
(A)中心軸に沿って複数の撹拌翼を備え、かつ複数の撹拌翼の少なくとも一つの撹拌翼の外周を覆うように網目状の籠が設けられた撹拌翼。
<Mixing and heating reaction>
The method for producing metal composite ultrafine particles of the present invention is carried out by reacting the above-mentioned inorganic metal salt with a higher alcohol by heating. In the present invention, during this heating reaction, the higher alcohol and the inorganic metal salt are stirred and mixed and reacted using a reactor having a stirring blade having a specific structure, that is, a stirring blade (A) having the following structure. Thus, the reaction is carried out by bringing the higher alcohol and the powdered inorganic metal salt into contact with each other.
(A) A stirring blade provided with a plurality of stirring blades along the central axis and provided with a mesh-like ridge so as to cover the outer periphery of at least one stirring blade of the plurality of stirring blades.
上記のような構成の撹拌翼を用いて撹拌混合を行うと、その撹拌によって生じた対流により無機金属塩が何度も上記撹拌翼の外周を覆うように設けられた網目状の籠を通過して微細に粉砕されることから、高級アルコールとの接触反応面積が多くなり、無機金属塩と高級アルコールとの反応が高活性で進行するようになる。その結果、未反応の無機金属塩が残存しなくなり、高収率で、かつ粒度分布幅の狭い均一な粒径の金属複合超微粒子を得ることができるようになる。 When stirring and mixing is performed using the stirring blade having the above-described configuration, the inorganic metal salt repeatedly passes through a mesh-like ridge provided so as to cover the outer periphery of the stirring blade due to the convection generated by the stirring. Therefore, the contact reaction area with the higher alcohol increases, and the reaction between the inorganic metal salt and the higher alcohol proceeds with high activity. As a result, unreacted inorganic metal salt does not remain, and metal composite ultrafine particles having a high particle diameter and a uniform particle size with a narrow particle size distribution width can be obtained.
上記撹拌翼は、複数設けられているものであり、その段数は通常2〜5段、好ましくは2段である。また、撹拌翼の外周を覆うように網目状の籠が設けられ、少なくとも最上段の撹拌翼の外周を覆うように設けられているものであると、上記のような作用効果が有利に得られるようになるため、好ましい。 A plurality of the stirring blades are provided, and the number of stages is usually 2 to 5, preferably 2 stages. In addition, if the mesh-like ridges are provided so as to cover the outer periphery of the stirring blade and are provided so as to cover at least the outer periphery of the uppermost stirring blade, the above-described effects can be advantageously obtained. Therefore, it is preferable.
上記撹拌翼の形状は、例えば、パドル型、プロペラ型、ディスパー型、タービン型などがあげられるが、液の上下対流を効率良く発生させる点でプロペラ型が好ましい。
上記網目状の籠の形状については、通常、撹拌翼直径の1.05〜1.5倍の外側の空間を囲む位置に設けられた楕円投影形状または立方投影形状などがあげられる。
網目状の大きさは通常、0.5〜10mm、特には1〜8mmであることが好ましく、空隙率は通常25〜90%、特には45〜85%であることが好ましい。
更に、網目状の籠の材質としては、好ましくは撹拌翼と同様のステンレスなどがあげられる。
Examples of the shape of the stirring blade include a paddle type, a propeller type, a disper type, and a turbine type. The propeller type is preferable in terms of efficiently generating vertical convection of the liquid.
As for the shape of the mesh-shaped ridge, usually, an elliptical projection shape or a cubic projection shape provided at a position surrounding an outer space of 1.05 to 1.5 times the diameter of the stirring blade may be mentioned.
The mesh size is usually 0.5 to 10 mm, preferably 1 to 8 mm, and the porosity is usually 25 to 90%, particularly 45 to 85%.
Further, the material of the mesh-shaped ridge is preferably stainless steel similar to the stirring blade.
また、撹拌翼の設置位置については、通常、最下段撹拌翼の位置が反応器底部から撹拌翼直径の0.05〜1倍、特には0.1〜0.5倍となる位置であることが好ましく、一方、最上段翼の位置が液相部表面から撹拌翼直径の0.5〜1.5倍、特には0.7〜1倍の液中となる位置であることが好ましい。 Further, the position of the stirring blade is usually a position where the position of the lowermost stirring blade is 0.05 to 1 time, particularly 0.1 to 0.5 times the diameter of the stirring blade from the bottom of the reactor. On the other hand, it is preferable that the position of the uppermost blade is in a position that is 0.5 to 1.5 times, particularly 0.7 to 1 times the diameter of the stirring blade from the surface of the liquid phase part.
更に、多段の撹拌翼の間隔は、撹拌翼直径に対して、通常、0.5〜2倍、特には0.7〜1.5倍であることが好ましい。 Furthermore, the interval between the multistage stirring blades is preferably 0.5 to 2 times, particularly 0.7 to 1.5 times, with respect to the stirring blade diameter.
ここで、上記特定の撹拌翼を用いての撹拌混合は、例えば、図2に示すようにして行われる。ここでは、2段撹拌翼を例にして説明する。図示のように、2段撹拌翼1は、回転駆動源であるモーター(図示せず)にその上部が連結されるシャフト5と、シャフト5に固定されて、モーターにより駆動されてシャフト5を回転軸として回転し、軸方向下向きに流れを起こす上段撹拌翼部2と、上段撹拌翼部2の下方にシャフト5に固定されて、モーターにより駆動されてシャフト5を回転軸として回転し、上段撹拌翼部2と同方向の流れを起こす下段撹拌翼部3と、上段撹拌翼部2と下段撹拌翼部3との間でシャフト5に固定されたバスケット形状の網目状の籠部4とを有する。また、上記籠部4は、図示のように、その開口面が上向きになるようシャフト5に固定され、かつ、上段撹拌翼部2が籠部4の開口内に納められた状態(上段撹拌翼部2の外周を覆うように籠が設けられた状態)となるよう固定されている。
Here, the stirring and mixing using the specific stirring blade is performed, for example, as shown in FIG. Here, a two-stage stirring blade will be described as an example. As shown in the figure, the two-stage agitating blade 1 is fixed to the
そして、図示のように、高級アルコールと無機金属塩との混合液7が入った反応器6に、上記2段撹拌翼1を設置する。上記2段撹拌翼1が有する上段撹拌翼部2の上方にある混合液7は、モーターにより駆動されて回転する上段撹拌翼部2によって撹拌されながら軸方向下向き(矢印Aの向き)に流動し、籠部4の開口面を介して籠部4の内部に導入される。また、籠部4の内部において混合液7は、上段撹拌翼部2によって撹拌されながら軸方向下向きに流動すると共に、同様に回転する籠部4の遠心力によって、網目で適度に剪断されてこの籠部4の外部に流出される(矢印Bの向き)。このとき、撹拌、混合過程で発生した継粉も上記遠心力により、網目に衝突して細かく分解される。更に、籠部4の外部に流出された混合液7は、同様に回転する下段撹拌翼部3によって更に撹拌されながら、その一部は上方に流動し再び上段撹拌翼部2に撹拌されながら籠部4の内部に導入される(矢印Cの向き)。すなわち、混合液7は上段撹拌翼部2による撹拌及び下方流動、籠部4の遠心力による剪断、下段撹拌翼部3による撹拌及び上段撹拌翼部2への上方流動からなる循環的対流を繰り返すことになる。特に、この循環により、混合初期に発生した継粉も、繰り返し網目に衝突することになり、短時間に細かく分解される。 Then, as shown in the figure, the two-stage stirring blade 1 is installed in a reactor 6 containing a mixed solution 7 of a higher alcohol and an inorganic metal salt. The mixed solution 7 above the upper stirring blade portion 2 of the two-stage stirring blade 1 flows axially downward (in the direction of arrow A) while being stirred by the upper stirring blade portion 2 driven and rotated by a motor. And introduced into the inside of the collar part 4 through the opening surface of the collar part 4. In addition, the mixed liquid 7 flows downward in the axial direction while being stirred by the upper stirring blade portion 2 inside the collar portion 4 and is also sheared moderately at the mesh by the centrifugal force of the rotating collar portion 4. It flows out of the collar 4 (direction of arrow B). At this time, the spatter generated in the stirring and mixing process also collides with the mesh by the centrifugal force and is finely decomposed. Further, the mixed liquid 7 that has flowed out to the outside of the heel part 4 is further stirred by the rotating lower agitating blade part 3, while part of it flows upward and is stirred again by the upper agitating blade part 2. It is introduced into the part 4 (direction of arrow C). That is, the mixed liquid 7 repeats the cyclic convection consisting of stirring by the upper stirring blade portion 2 and downward flow, shearing by the centrifugal force of the flange portion 4, stirring by the lower stirring blade portion 3 and upward flow to the upper stirring blade portion 2. It will be. In particular, due to this circulation, the spatter generated in the initial stage of mixing also repeatedly collides with the mesh, and is finely decomposed in a short time.
なお、ここでいう網目状の籠部4は、ワイヤを編み込んで網目を形成したものに限定するものでなく、例えば、金属基板に多数の孔をあけて網目状に類似させた籠部4であってもよい。
また、上記籠部4は、シャフト5に固定させず、別の支持体に固定して、シャフト5と連動して回転しないようにしてもよい。
Here, the mesh-like collar portion 4 is not limited to the one in which a wire is knitted to form a mesh. There may be.
Further, the flange 4 may be fixed not to the
また、前記のような循環的対流を良好に行い、撹拌混合を良好に行う観点から、撹拌時における上記撹拌翼(2段撹拌翼1)の回転速度は、通常200〜1200rpm、さらには300〜800rpmであることが好ましい。 Moreover, from the viewpoint of performing the above-described cyclic convection well and stirring and mixing well, the rotation speed of the stirring blade (two-stage stirring blade 1) during stirring is usually 200 to 1200 rpm, and more preferably 300 to 800 rpm is preferred.
更に、前記のような循環的対流を良好に行い、撹拌混合を良好に行う観点から、下段撹拌翼部3の直径(Φ1)と反応器6の内径(Φ2)との比率(Φ1/Φ2)は、0.2〜0.7、特には0.25〜0.5であることが好ましい。 Further, from the viewpoint of good circulation convection as described above and good stirring and mixing, the ratio (Φ1 / Φ2) between the diameter (Φ1) of the lower stirring blade 3 and the inner diameter (Φ2) of the reactor 6 Is preferably 0.2 to 0.7, more preferably 0.25 to 0.5.
このようにして高級アルコールと無機金属塩とを撹拌混合しつつ、両者の加熱反応を進行させる。上記加熱は、通常、上記反応器6を加熱することにより行われる。例えば、上記反応器6は、温度調節機能を有する反応器であり、特には加熱装置(加熱ジャケット等)であることが好ましく、更には還流凝縮器を備えたものであることが好ましい。また、反応器6の材質としては、ガラスライニングのものや樹脂ライニングのものが適宜用いられる。 In this manner, the higher alcohol and the inorganic metal salt are stirred and mixed while the heating reaction of both proceeds. The heating is usually performed by heating the reactor 6. For example, the reactor 6 is a reactor having a temperature control function, and is particularly preferably a heating device (a heating jacket or the like), and more preferably a reflux condenser. Moreover, as a material of the reactor 6, the thing of glass lining and the thing of resin lining are used suitably.
本発明における反応については、常圧状態で行っても加圧状態で行ってもどちらでもよいが、通常は常圧状態で行われる。
そして、本発明における加熱反応については、通常、40〜200℃で20〜300分間程度の加熱条件にて反応が行われる。また、上記反応は、2段階以上の多段階にて行うことが好ましく、特には2段階にて反応を行うことが好ましい。上記2段階の反応条件としては、まず、40〜70℃、特には50〜65℃で、20〜120分間、特には25〜90分間、殊には30〜60分間の加熱反応を行い、次いで、130〜200℃、特には140〜180℃、殊には150〜170℃で、20〜300分間、特には30〜240分間、殊には30〜180分間の加熱反応を行うことが好ましい。
The reaction in the present invention may be performed under normal pressure or under pressure, but is usually performed under normal pressure.
And about the heating reaction in this invention, reaction is normally performed on the heating conditions for about 20 to 300 minutes at 40-200 degreeC. Further, the above reaction is preferably performed in two or more stages, particularly preferably in two stages. As the above two-stage reaction conditions, first, a heating reaction is performed at 40 to 70 ° C., particularly 50 to 65 ° C., for 20 to 120 minutes, particularly 25 to 90 minutes, particularly 30 to 60 minutes, and then It is preferable to carry out a heating reaction at 130 to 200 ° C., particularly 140 to 180 ° C., particularly 150 to 170 ° C., for 20 to 300 minutes, particularly 30 to 240 minutes, particularly 30 to 180 minutes.
本発明においては、上述のように、2段階にて反応を行うことが好ましく、その前段反応においては、高級アルコール中に無機金属塩が分散し、上記無機金属塩が微細化され、後段反応においては、微細化された無機金属塩の微粒子と高級アルコールとの反応が高活性で進行する。この反応過程で無機金属塩の色調は、前段反応の進行により変化(銀の場合、茶褐色に変化)し、また、後段反応の進行により変化(銀の場合、青紫色に変化)する。 In the present invention, as described above, the reaction is preferably performed in two stages. In the former stage reaction, the inorganic metal salt is dispersed in the higher alcohol, the inorganic metal salt is refined, and the latter stage reaction is performed. The reaction between the finely divided fine particles of the inorganic metal salt and the higher alcohol proceeds with high activity. During this reaction, the color tone of the inorganic metal salt changes with the progress of the previous reaction (in the case of silver, changes to brown), and changes with the progress of the subsequent reaction (in the case of silver, changes to blue-purple).
本発明の反応では、反応の進行により水および炭酸等が副生するので、これら揮発物を後段反応においては留去しながら、反応を進行させることが好ましい。 In the reaction of the present invention, water, carbonic acid and the like are by-produced by the progress of the reaction. Therefore, it is preferable to proceed the reaction while distilling off these volatiles in the subsequent reaction.
上記反応によって、金属を中心とし周囲に高級アルコール由来の有機残基により被覆された金属複合超微粒子を含む反応混合物が得られる。 By the above reaction, a reaction mixture containing metal composite ultrafine particles coated around the metal with organic residues derived from higher alcohol is obtained.
《冷却》
なお、本発明の反応の停止は、反応混合物を、通常80℃以下、好ましくは60℃以下に冷却することにより行うことができる。そして、上記反応が停止した後、例えば、反応混合物に、炭素数1〜3のアルコールを配合することにより反応混合物中の金属複合超微粒子が凝集しやすくなり、金属複合超微粒子が析出しやすくなる。上記炭素数1〜3の脂肪族アルコールとしては、例えば、エタノール等が好適である。
"cooling"
The reaction of the present invention can be stopped by cooling the reaction mixture to usually 80 ° C. or lower, preferably 60 ° C. or lower. And after the said reaction stops, for example, by mix | blending a C1-C3 alcohol with a reaction mixture, the metal composite ultrafine particle in a reaction mixture will aggregate easily, and a metal composite ultrafine particle will precipitate easily. . As said C1-C3 aliphatic alcohol, ethanol etc. are suitable, for example.
《洗浄》
上記の反応によって、金属を中心とし周囲に高級アルコール由来の有機残基により被覆された金属複合超微粒子を含む反応混合物が得られるが、かかる反応混合物から金属複合超微粒子を分離した後、この金属複合超微粒子を低級アルコールで洗浄することが好ましい。この低級アルコールとしては、通常、炭素数1〜3の脂肪族アルコールであり、中でもエタノールが好適である。
"Washing"
By the above reaction, a reaction mixture containing metal composite ultrafine particles centered on the metal and coated with organic residues derived from a higher alcohol is obtained. After separating the metal composite ultrafine particles from the reaction mixture, this metal is separated. It is preferable to wash the composite ultrafine particles with a lower alcohol. The lower alcohol is usually an aliphatic alcohol having 1 to 3 carbon atoms, and ethanol is particularly preferable.
洗浄方法としては、通常、デカンテーション等の懸濁洗浄法が一般的であるが、その他、ふりかけ洗浄や流通洗浄等もあげられる。
ふりかけ洗浄としては、固定ケーキに洗浄液をふりかける方法や、遠心分離を行いながら洗浄液をふりかける方法等があり、また、流通洗浄としては、塔型洗浄機に例えば上方より金属複合超微粒子を投入し下方より洗浄液を投入する方法等がある。
上記懸濁洗浄法としては、例えば、反応混合物に低級アルコールを添加し、撹拌混合した後、静置し、その後沈降した金属複合超微粒子を分離する固液分離操作を繰り返すことにより実施される。この際の低級アルコールの反応混合物への添加は、混合物温度が50℃以下、好ましくは40℃以下となった以降であれば任意の時点で添加しても差し支えない。
As a washing method, a suspension washing method such as decantation is generally used, but other methods include sprinkling washing and distribution washing.
Sprinkling washing includes a method of sprinkling the washing liquid on the fixed cake and a method of sprinkling the washing liquid while centrifuging. There is a method of adding more cleaning liquid.
The suspension washing method is carried out, for example, by adding a lower alcohol to the reaction mixture, stirring and mixing, allowing to stand, and then repeating the solid-liquid separation operation for separating the precipitated metal composite ultrafine particles. In this case, the lower alcohol may be added to the reaction mixture at any time as long as the temperature of the mixture becomes 50 ° C. or lower, preferably 40 ° C. or lower.
洗浄温度は、通常、20〜40℃であり、低級アルコールの使用量は、通常、金属複合超微粒子に対して1〜50重量倍である。また、洗浄回数は、目的とする純度の金属複合超微粒子となるまで繰り返し行われるが、通常、2〜10回である。 The washing temperature is usually 20 to 40 ° C., and the amount of lower alcohol used is usually 1 to 50 times the weight of the metal composite ultrafine particles. The number of washings is repeated until the desired purity of the metal composite ultrafine particles is obtained, but is usually 2 to 10 times.
《固液分離》
上記洗浄後、通常、固液分離により、金属複合超微粒子と洗浄廃液とを分離させ、洗浄廃液の除去が行われる。上記固液分離法としては、濾過、遠心分離等の手法で行うことができる。
《Solid-liquid separation》
After the washing, the metal composite ultrafine particles and the washing waste liquid are usually separated by solid-liquid separation, and the washing waste liquid is removed. As said solid-liquid separation method, it can carry out by methods, such as filtration and centrifugation.
《乾燥》
洗浄後の金属複合超微粒子は、通常、乾燥処理を行う。乾燥温度は、通常、20〜80℃程度で行われる。また、乾燥後の固形物は、凝集している場合でも、摩砕等により容易に粉末状とすることができる。
《Dry》
The metal composite ultrafine particles after washing are usually subjected to a drying treatment. The drying temperature is usually about 20 to 80 ° C. Moreover, even if the solid after drying is agglomerated, it can be easily powdered by grinding or the like.
《金属複合超微粒子》
得られた金属複合超微粒子は、上記無機金属塩が反応分解して生じた金属を中心とし、その周囲に上記高級アルコール由来の有機残基により被覆された構成からなる超微粒子(ナノ粒子)である。
<Metal composite ultrafine particles>
The obtained metal composite ultrafine particles are ultrafine particles (nanoparticles) composed mainly of a metal produced by reaction decomposition of the inorganic metal salt and covered with the organic residue derived from the higher alcohol. is there.
本発明の製造方法により得られる金属複合超微粒子の平均粒子径は、好ましくは1〜100nm、特に好ましくは2〜50nm、更に好ましくは3〜30nmである。上記金属複合超微粒子の平均粒子径は、例えば、つぎのようにして測定される。すなわち、測定対象となる金属複合超微粒子の母集団から任意の測定試料を取り出し、市販の透過型電子顕微鏡(TEM)を用い、一定面積あたりの粒子の粒子径を、スケールバーを参考にして測定することができる。 The average particle diameter of the metal composite ultrafine particles obtained by the production method of the present invention is preferably 1 to 100 nm, particularly preferably 2 to 50 nm, and further preferably 3 to 30 nm. The average particle diameter of the metal composite ultrafine particles is measured, for example, as follows. That is, an arbitrary measurement sample is taken out from the population of the metal composite ultrafine particles to be measured, and the particle diameter per fixed area is measured with reference to a scale bar using a commercially available transmission electron microscope (TEM). can do.
また、上記で得られる金属複合超微粒子は、例えば、熱重量分析(TG)測定および赤外吸収分析(IR)測定を行うことにより同定することができる。 Moreover, the metal composite ultrafine particles obtained above can be identified by performing, for example, thermogravimetric analysis (TG) measurement and infrared absorption analysis (IR) measurement.
本発明で製造された金属複合超微粒子は、粒度分布幅が狭く、そのため、これを用いて焼成する場合の焼成温度が低く、しかも、均一で良好な金属面を得ることができる。 The metal composite ultrafine particles produced by the present invention have a narrow particle size distribution width, and therefore, the firing temperature when firing using this is low, and a uniform and good metal surface can be obtained.
以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.
〔実施例1〕
加熱装置、還流凝縮器、および下記に示す条件の2段撹拌翼を備えた約1リットル反応器(ガラス製反応器:内径130mm×高さ140mm)(図2参照)に、まず、60℃に加温し溶融したミリスチルアルコール(和光純薬工業社製)200gを供給し、つぎに、紛状炭酸銀(鶯色)(日進化学社製)100gを添加した。
[Example 1]
In an approximately 1 liter reactor (glass reactor: inner diameter 130 mm × height 140 mm) (see FIG. 2) equipped with a heating device, a reflux condenser, and a two-stage stirring blade under the conditions shown below, 200 g of heated and melted myristyl alcohol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was supplied, and then 100 g of powdered silver carbonate (dark blue) (manufactured by Nisshin Chemical Co., Ltd.) was added.
〈2段翼撹拌機〉
中央理化社製、簡易型NCR100−CB5−D
下段撹拌翼部の直径:50mm
上段撹拌翼部の直径:50mm
上段撹拌翼部の周囲に設けられた網目状の籠の大きさ:直径53mm×深さ40mm
下段撹拌翼部と上段撹拌翼部との間隔:35mm
下段撹拌翼部の直径(Φ1)と反応器の内径(Φ2)との比率(Φ1/Φ2):0.4
網目状の空隙率:69%
<Two-stage blade agitator>
Made by Chuo Rika Co., Ltd., simplified NCR100-CB5-D
Lower stirring blade diameter: 50 mm
Diameter of upper stirring blade: 50mm
Size of mesh-like ridge provided around the upper stirring blade part: diameter 53 mm x depth 40 mm
Distance between lower stirring blade and upper stirring blade: 35 mm
Ratio (Φ1 / Φ2) between the diameter (Φ1) of the lower stirring blade and the inner diameter (Φ2) of the reactor: 0.4
Mesh porosity: 69%
上記内容物を60℃で40分間、500rpmの撹拌下、反応を行い、次いで、内容物を加温し、15分かけて160℃に昇温し、同温度で2時間保持して反応を継続した。なお、上記反応の進行に伴い、反応後期は還流状態となった。
上記の前段反応において、混合物の色調は茶褐色に変化し、また、後段反応においては、青紫色に変化した。
The above contents are reacted at 60 ° C. for 40 minutes with stirring at 500 rpm, then the contents are heated, heated to 160 ° C. over 15 minutes, and kept at the same temperature for 2 hours to continue the reaction. did. In addition, with the progress of the above reaction, the reaction was in a reflux state in the later stage.
In the preceding reaction, the color of the mixture changed to brown, and in the latter reaction, it changed to blue-violet.
その後、内温を80℃以下に冷却し、これにエタノール50mlを徐々に添加し(撹拌条件:500rpm)、さらに、冷却を継続し、内温を40℃以下とし、3リットルビーカーに移液した。1リットル反応器もエタノールで洗浄し、その洗浄液も3リットルビーカーに加えた。 Thereafter, the internal temperature was cooled to 80 ° C. or lower, and 50 ml of ethanol was gradually added thereto (stirring condition: 500 rpm). Further cooling was continued to bring the internal temperature to 40 ° C. or lower, and the solution was transferred to a 3 liter beaker. . The 1 liter reactor was also washed with ethanol and the wash was added to a 3 liter beaker.
洗浄処理は、分離された金属複合超微粒子に対してエタノール1リットルを加え、ガラス棒で撹拌した後、25℃下にて静置した。6時間程静置すると、反応混合物は、黄色透明な上澄み液と濃灰色の沈降部に分離した。つぎに、デカンテーションにて上澄み液を可能な限り排出した後、新たにエタノール1リットルをビーカーに加え、ガラス棒で良く撹拌した後、静置した。3時間程静置すると、ほぼ無色透明な上澄み液と、やや青みがかった濃灰色の沈降部に分離した。つぎに、デカンテーションにて上澄み液を可能な限り排出した。 In the washing treatment, 1 liter of ethanol was added to the separated metal composite ultrafine particles, stirred with a glass rod, and allowed to stand at 25 ° C. After standing for about 6 hours, the reaction mixture was separated into a yellow transparent supernatant and a dark gray sediment. Next, after draining as much of the supernatant as possible by decantation, 1 liter of ethanol was newly added to the beaker, and after stirring well with a glass rod, it was allowed to stand. After standing for about 3 hours, it was separated into an almost colorless and transparent supernatant and a slightly grayish, dark gray sediment. Next, the supernatant liquid was discharged as much as possible by decantation.
次いで、上記上澄み液を取り除いた残分である濃灰色の沈降部分(固形分)を、新たなエタノールを用いて、準備した桐山ロートに移し、吸引濾過を行った。なお、この桐山ロートによる吸引濾過により、充分に濾過が進むと、ロート上に残った固体(青色のケーキ)に亀裂が生じた。 Subsequently, the dark gray sedimentation part (solid content) which is the residue which remove | eliminated the said supernatant liquid was moved to the prepared Kiriyama funnel using fresh ethanol, and suction filtration was performed. In addition, when the filtration progressed sufficiently by suction filtration using the Kiriyama funnel, a solid (blue cake) remaining on the funnel was cracked.
上記亀裂が生じた固体(青色のケーキ)が収縮し、スパチラを用いて割れるようになるまで乾燥し(約24時間)、さらに、ガラス棒にて粉砕できる程度になるまで乾燥を行った(約48時間)後、得られたケーキを粉砕し、粉末状とした。 The cracked solid (blue cake) was shrunk and dried with a spatula until it cracked (about 24 hours), and further dried until it could be crushed with a glass rod (about 48 hours), the obtained cake was pulverized into powder.
<同定>
上記乾燥し粉砕することにより得られた金属複合超微粒子粉末に関して、下記の装置を用いて熱重量分析(TG)測定および赤外吸収分析(IR)測定を行った。これら測定の結果、得られた金属複合超微粒子は、上記炭酸銀が反応分解して生じた銀を中心とした周囲に上記ミリスチルアルコール由来の有機残基(主にC14H29COO−とC13H27COO−)により被覆された金属複合超微粒子であることが確認された。なお、未反応炭酸銀由来のピークは検出されなかった。さらに、得られた金属複合超微粒子の平均粒子径について、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて測定した結果、4〜8nmであり、粒度分布幅の狭い超微粒子が得られたことが確認された。
<Identification>
With respect to the metal composite ultrafine particle powder obtained by drying and pulverizing, thermogravimetric analysis (TG) measurement and infrared absorption analysis (IR) measurement were performed using the following apparatus. As a result of these measurements, the obtained metal composite ultrafine particles had an organic residue (mainly C 14 H 29 COO- and C 14 H) derived from the myristyl alcohol around the silver produced by the reaction decomposition of the silver carbonate. It was confirmed to be a metal composite ultrafine particle coated with 13 H 27 COO-). A peak derived from unreacted silver carbonate was not detected. Furthermore, the average particle diameter of the obtained metal composite ultrafine particles was measured using a transmission electron microscope (TEM). As a result, it was confirmed that ultrafine particles having a narrow particle size distribution width of 4 to 8 nm were obtained. It was.
《熱重量分析(TG)測定》
測定機器:Perkin Elmer社製、「Thermal Analysis TG−7」
《赤外吸収分析(IR)測定》
測定機器:Nicolet社製、「Avatar360」
《平均粒子径の測定》
測定機器:日立製作所社製、「透過型電子顕微鏡 H−7100FA型」
<< Thermogravimetric analysis (TG) measurement >>
Measuring device: “Thermal Analysis TG-7” manufactured by Perkin Elmer
<< Infrared absorption analysis (IR) measurement >>
Measuring instrument: “Avatar 360” manufactured by Nicolet
<Measurement of average particle size>
Measuring equipment: “Transmission electron microscope H-7100FA type” manufactured by Hitachi, Ltd.
〔実施例2〕
まず、常温で固体状のラウリルアルコール(キシダ化学社製)(融点24℃)を準備し、これを50℃の乾燥機に入れ、5時間加温し溶融した。つぎに、加熱装置、還流凝縮器及び実施例1と同様の2段撹拌翼を備えた1リットル反応器(ガラス製反応器)に、上記溶融したラウリルアルコール100gを供給し、これに、粉状炭酸銀(鶯色)(日進化学社製)60gを添加した。
[Example 2]
First, solid lauryl alcohol (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd.) (melting point: 24 ° C.) was prepared at room temperature, and this was placed in a dryer at 50 ° C. and heated for 5 hours to melt. Next, 100 g of the molten lauryl alcohol is supplied to a 1 liter reactor (glass reactor) equipped with a heating device, a reflux condenser and a two-stage stirring blade similar to that in Example 1, and the powdery state is supplied to this. 60 g of silver carbonate (dark blue) (manufactured by Nisshin Chemical Co., Ltd.) was added.
上記内容物を50℃で1時間、500rpmの撹拌下、反応を行い、次いで、内容物を加温し、15分かけて140℃に昇温し、同温度で3時間保持して反応を継続した。なお、上記反応の進行に伴い、反応後期は還流状態となった。
その後は、実施例1と同様の操作を行い、金属複合超微粒子の粉末を得た。
The above contents are reacted at 50 ° C. for 1 hour with stirring at 500 rpm, then the contents are heated, heated to 140 ° C. over 15 minutes, and kept at the same temperature for 3 hours to continue the reaction. did. In addition, with the progress of the above reaction, the reaction was in a reflux state in the later stage.
Thereafter, the same operation as in Example 1 was performed to obtain a metal composite ultrafine particle powder.
得られた金属複合超微粒子粉末に関して、実施例1と同様にして熱重量分析(TG)測定および赤外吸収分析(IR)測定を行った結果、上記炭酸銀が反応分解して生じた銀を中心とした周囲に上記ラウリルアルコール由来の有機残基(主にC12H25COO−とC11H23COO−)により被覆された金属複合超微粒子であることが確認された。なお、未反応炭酸銀由来のピークは検出されなかった。さらに、得られた金属複合超微粒子の平均粒子径について、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて測定した結果、4〜8nmであり、粒度分布幅の狭い超微粒子が得られたことが確認された。 The obtained metal composite ultrafine particle powder was subjected to thermogravimetric analysis (TG) measurement and infrared absorption analysis (IR) measurement in the same manner as in Example 1. As a result, the silver produced by reaction decomposition of the silver carbonate was obtained. It was confirmed that the metal composite ultrafine particles were coated around the center with the organic residues derived from the lauryl alcohol (mainly C 12 H 25 COO— and C 11 H 23 COO—). A peak derived from unreacted silver carbonate was not detected. Furthermore, the average particle diameter of the obtained metal composite ultrafine particles was measured using a transmission electron microscope (TEM). As a result, it was confirmed that ultrafine particles having a narrow particle size distribution width of 4 to 8 nm were obtained. It was.
〔参考例1〕
実施例1において、ミリスチルアルコールと炭酸銀との加熱反応の際に、籠のない2段撹拌翼(籠がない以外は実施例1で使用の撹拌機と同じもの)を用いて撹拌を行った。それ以外は、実施例1と同様にして、サンプルである固体物を製造した。得られたサンプルについて、実施例1と同様にして同定、平均粒子径を測定した。
[Reference Example 1]
In Example 1, during the heating reaction of myristyl alcohol and silver carbonate, stirring was carried out using a two-stage stirring blade having no soot (same as the stirrer used in Example 1 except for no soot). . Other than that was carried out similarly to Example 1, and manufactured the solid substance which is a sample. About the obtained sample, it identified similarly to Example 1 and measured the average particle diameter.
得られたサンプル(固体物)のTEM観察では、8〜15nm(長径)となり、粒径分布の小さいものであることが確認され、TGA測定では、160〜180℃での大きな重量減少が認められず、かつIR測定でも、Ag2CO3由来の1375cm-1、1445cm-1のピークは認められなかった。このことから、金属複合超微粒子の製造工程において、籠付きの特殊2段撹拌翼を用いた場合の方が、粒径分布が小さくなり良好な方法であることがわかる。 In the TEM observation of the obtained sample (solid material), it was confirmed to be 8 to 15 nm (major axis) and a small particle size distribution, and in TGA measurement, a large weight loss at 160 to 180 ° C. was observed. not, and in the IR measurement, Ag 2 CO 3 derived from 1375 cm -1, a peak of 1445cm -1 were observed. From this, it can be seen that in the production process of the metal composite ultrafine particles, the use of a special two-stage stirring blade with a ridge is a better method because the particle size distribution becomes smaller.
本発明の製造方法は、粒度分布幅の狭い、均一な超微粒子を高収率で効率的に製造することができる方法であり、これにより得られる金属複合超微粒子は、焼成する場合の焼成温度を低くすることができる。そして、例えば、半導体装置等の電子部品の微細配線等の形成材料や、半導体装置等の電子部品の電極間を電気的に接合する際に使用される導通材料等に有用である。 The production method of the present invention is a method capable of efficiently producing uniform ultrafine particles with a narrow particle size distribution width in a high yield, and the metal composite ultrafine particles obtained thereby have a firing temperature when firing. Can be lowered. For example, it is useful as a forming material for fine wiring of an electronic component such as a semiconductor device or a conductive material used when electrically connecting electrodes of an electronic component such as a semiconductor device.
1:2段撹拌翼
2:上段撹拌翼部
3:下段撹拌翼部
4:籠部
5:シャフト
6:反応器
7:混合液
1: Two-stage stirring blade 2: Upper stirring blade portion 3: Lower stirring blade portion 4: Saddle portion 5: Shaft 6: Reactor 7: Mixture
Claims (7)
(A)中心軸に沿って複数の撹拌翼を備え、かつ複数の撹拌翼の少なくとも一つの撹拌翼の外周を覆うように網目状の籠が設けられた撹拌翼。 In the method for producing metal composite ultrafine particles by heating and reacting an inorganic metal salt and a higher alcohol, the reaction is performed using a reactor having a stirring blade (A) having the following structure. A method for producing metal composite ultrafine particles.
(A) A stirring blade provided with a plurality of stirring blades along the central axis and provided with a mesh-like ridge so as to cover the outer periphery of at least one stirring blade of the plurality of stirring blades.
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