JP2014029845A - Method for producing conductive paste - Google Patents

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一人 岡村
Katsuhiro Yamada
勝弘 山田
Shuji Inoue
修治 井上
Noboru Daito
昇 大東
Yuji Kumagai
優二 熊谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a conductive paste containing metal nickel fine particles in a highly dispersed state.SOLUTION: The method for producing a conductive paste comprises the steps of: A) preparing metal nickel fine particles coated with a primary amine; and B) mixing the metal nickel fine particles, an organic solvent, a nonaqueous polymer dispersant having a secondary or tertiary amino group, and an organic binder to obtain a conductive paste containing them. In the step B, at least part of the primary amine is substituted with the nonaqueous polymer dispersant on the surface of the metal nickel fine particles, thereby coating the metal nickel fine particles with the nonaqueous polymer dispersant.

Description

本発明は、導電性ペーストの製造方法に関し、より詳しくは、例えば積層セラミックスコンデンサ(MLCC)の内部電極形成用などに好適に利用できる導電性ペーストの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a conductive paste, and more particularly to a method for producing a conductive paste that can be suitably used for forming an internal electrode of a multilayer ceramic capacitor (MLCC), for example.

金属微粒子は、バルク金属とは異なる物理的・化学的特性を有することから、例えば、導電性ペーストや透明導電膜などの電極材料、高密度記録材料、触媒材料、インクジェット用インク材料等の様々な工業材料に利用されている。近年では、電子機器の小型化や薄型化に伴い、金属微粒子も、数十〜数百nm程度まで微粒子化が進んでいる。例えば、電子機器の小型化に伴い、積層セラミックコンデンサの電極は薄膜多層化が進んでおり、これに伴い電極層の材料には、ニッケル微粒子などの金属微粒子が使用されている。   Since the metal fine particles have physical and chemical characteristics different from those of bulk metals, various materials such as electrode materials such as conductive pastes and transparent conductive films, high-density recording materials, catalyst materials, and ink-jet ink materials are used. It is used for industrial materials. In recent years, with the downsizing and thinning of electronic devices, fine metal particles have been made finer to about several tens to several hundreds of nanometers. For example, with the miniaturization of electronic devices, the multilayer ceramic capacitor electrodes are becoming thinner and more multilayered, and metal fine particles such as nickel fine particles are used as the material for the electrode layers.

上記のように、工業材料に使用される金属微粒子は、その粒子径が例えば150nmを下回る程度に小さく、粒子径が均一で、かつ分散性に優れることが求められる。しかしながら、微粒子化が進むことで、表面エネルギーの増加により、金属微粒子が凝集し易くなる、という問題が生じている。   As described above, the metal fine particles used for industrial materials are required to have a particle diameter as small as, for example, less than 150 nm, a uniform particle diameter, and excellent dispersibility. However, with the progress of micronization, there is a problem that the metal microparticles easily aggregate due to an increase in surface energy.

金属微粒子を分散させるために用いる分散剤として、例えば多価カルボン酸を含む脂肪酸や不飽和脂肪酸などを含むアニオン系分散剤(例えば、特許文献1)、高分子系イオン性分散剤(例えば、特許文献2)、りん酸エステル系化合物(例えば、特許文献3)などが知られている。これらの分散剤は、ある程度の分散効果が得られるものの、微粒子化の進行に伴い、数十〜数百nm程度の金属微粒子に対しては、凝集を抑えることが十分にできていないのが現状である。従って、金属微粒子の更なる微粒子化に対応した高い分散性を示す分散剤が求められている。   As a dispersant used for dispersing metal fine particles, for example, an anionic dispersant (for example, Patent Document 1) containing a fatty acid containing polyvalent carboxylic acid, an unsaturated fatty acid, or the like, or a polymeric ionic dispersant (for example, a patent) Document 2), phosphate ester compounds (for example, Patent Document 3) and the like are known. Although these dispersants can achieve a certain degree of dispersion effect, with the progress of micronization, it is not possible to sufficiently suppress aggregation of metal fine particles of about several tens to several hundreds of nanometers. It is. Accordingly, there is a demand for a dispersant exhibiting high dispersibility corresponding to further micronization of metal fine particles.

金属微粒子は、固相反応や液相反応によって得られることが知られている。金属ニッケル微粒子を例に挙げると、固相反応としては、塩化ニッケルの化学気相蒸着やギ酸ニッケル塩の熱分解等が挙げられる。液相反応としては、塩化ニッケル等のニッケル塩を水素化ホウ素ナトリウム等の強力な還元剤で直接還元する方法、NaOH存在下ヒドラジン等の還元剤を添加して前駆体[Ni(H2NNH22]SO4・2H2Oを形成した後に熱分解する方法、塩化ニッケル等のニッケル塩や有機配位子を含有するニッケル錯体を溶媒とともに圧力容器に入れて水熱合成する方法、ギ酸ニッケル塩や酢酸ニッケル塩を1級アミン等の還元剤を添加して、マイクロ波を照射する方法等が挙げられる。 It is known that metal fine particles can be obtained by solid phase reaction or liquid phase reaction. Taking metallic nickel fine particles as an example, solid phase reactions include chemical vapor deposition of nickel chloride and thermal decomposition of nickel formate salt. In the liquid phase reaction, a nickel salt such as nickel chloride is directly reduced with a strong reducing agent such as sodium borohydride, a reducing agent such as hydrazine is added in the presence of NaOH, and the precursor [Ni (H 2 NNH 2 2 ] Method of thermal decomposition after forming SO 4 · 2H 2 O, Method of hydrothermal synthesis by putting nickel complex such as nickel chloride and nickel complex containing organic ligand into pressure vessel with solvent, nickel formate Examples thereof include a method of adding a reducing agent such as a primary amine to a salt or nickel acetate salt and irradiating with microwaves.

従来、固相反応で得られた金属ニッケル微粒子から積層セラミックコンデンサなどの内部電極用のペーストを製造する際は、ビヒクル中に金属ニッケル微粒子を混練して、所定のタイミングでカチオン系分散剤、ノニオン系分散剤、両性イオン系などの分散剤を添加し、分散させてニッケルペーストを作製していた。しかしながら、この製造方法では凝集したニッケル粒子を含むため、凝集した状態で分散剤による被覆が行われ、十分な分散効果が得られない。また、ジェットミルや高圧ホモジナイザーを用いて、ニッケル粉末の解砕処理を行い、有機溶媒と飽和脂肪酸を加えて有機溶媒中で分散処理する方法も提案されている(特許文献4)。しかし、微粒子化によって生じる凝集を抑えることができていないのが現状である。   Conventionally, when manufacturing a paste for internal electrodes such as a multilayer ceramic capacitor from metallic nickel fine particles obtained by solid phase reaction, metallic nickel fine particles are kneaded in a vehicle, and a cationic dispersant, nonionic at a predetermined timing. A nickel paste was prepared by adding and dispersing a dispersant such as a system dispersant or an amphoteric ion system. However, since this production method includes agglomerated nickel particles, coating with a dispersant is performed in the agglomerated state, and a sufficient dispersion effect cannot be obtained. In addition, a method has also been proposed in which nickel powder is pulverized using a jet mill or a high-pressure homogenizer, and an organic solvent and a saturated fatty acid are added and dispersed in the organic solvent (Patent Document 4). However, the present situation is that aggregation caused by micronization cannot be suppressed.

液相反応の技術に関して、ニッケル前駆物質、有機アミンおよび還元剤を混合した後、加熱することで金属ニッケル微粒子を得る技術が開示されている(特許文献5)。この技術によれば、金属ニッケル微粒子の大きさおよび形状の制御が容易であるとされている。その理由は定かではないが、金属ニッケル微粒子が有機アミンにコーティングされることで有機溶剤中での分散性が優れることが挙げられている。しかしながら、この製造方法で、強力な還元剤を用いると、反応を制御することが難しく、分散性が高度に優れた金属ニッケル微粒子は必ずしも好適には得られない。一方、還元力の弱い還元剤を用いると、酸化還元電位が負電位であるニッケル金属を還元するには高温に加熱する必要があり、それに伴った反応制御が必要になる。   Regarding the technique of the liquid phase reaction, a technique of obtaining metallic nickel fine particles by mixing a nickel precursor, an organic amine and a reducing agent and then heating is disclosed (Patent Document 5). According to this technique, it is said that the control of the size and shape of the metallic nickel fine particles is easy. The reason is not clear, but it is mentioned that the dispersibility in an organic solvent is excellent by coating metal nickel fine particles with an organic amine. However, when a strong reducing agent is used in this production method, it is difficult to control the reaction, and metallic nickel fine particles having a highly excellent dispersibility are not always suitably obtained. On the other hand, when a reducing agent having a weak reducing power is used, it is necessary to heat to high temperature in order to reduce nickel metal having a negative oxidation-reduction potential, and accordingly, reaction control is required.

また、ポリオール溶液に、還元剤、分散剤、およびニッケル塩を添加して混合溶液を製造する工程と、混合溶液を撹拌および加熱する工程と、混合溶液を反応させて金属ニッケル微粒子を生成する工程と、を含む金属ニッケル微粒子の製造方法が開示されている(特許文献6)。この場合、還元剤は前記のような強力な還元剤を使用するものではあるが、粒度が均一で、凝集することなく分散性に優れた金属ニッケル微粒子を得ることができるとされている。分散剤としては、陽イオン系界面活性剤、陰イオン系界面活性剤、セルロース誘導体等が記載されている。   Also, a step of producing a mixed solution by adding a reducing agent, a dispersant, and a nickel salt to the polyol solution, a step of stirring and heating the mixed solution, and a step of reacting the mixed solution to produce metallic nickel fine particles And a method for producing metal nickel fine particles containing the same (Patent Document 6). In this case, although the reducing agent uses a strong reducing agent as described above, it is said that metallic nickel fine particles having a uniform particle size and excellent dispersibility can be obtained without agglomeration. As the dispersant, a cationic surfactant, an anionic surfactant, a cellulose derivative and the like are described.

特開2001−067951号公報JP 2001-066951 A 特開2010−135180号公報JP 2010-135180 A 特開1998−092226号公報JP 1998-092226 A 特開2006−183066号公報JP 2006-183066 A 特開2010−037647号公報JP 2010-037647 A 特開2009−024254号公報JP 2009-024254 A

例えばMLCCの内部電極の形成に使用する金属ニッケル微粒子として、凝集粒子が多いものを用いると、電極層の表面に凹凸が発生し、電極層の薄層化及び多層化が困難になったり、電気的特性を低下させたりする原因となる。従って、MLCCなどの電極層の形成に用いる導電性ペーストとしては、ほとんどの金属ニッケル微粒子が単一粒子に近い高分散状態にあるものを用いることが求められている。   For example, if the metal nickel fine particles used in forming the MLCC internal electrode have a large amount of agglomerated particles, the surface of the electrode layer is uneven, making it difficult to make the electrode layer thinner and multilayered. Cause deterioration of the mechanical characteristics. Therefore, as a conductive paste used for forming an electrode layer such as MLCC, it is required to use a paste in which most metallic nickel fine particles are in a highly dispersed state close to single particles.

従って、本発明の目的は、金属ニッケル微粒子を高分散状態で含有する導電性ペーストの製造方法を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a conductive paste containing metallic nickel fine particles in a highly dispersed state.

本発明の導電性ペーストの製造方法は、次の工程A及びB;
A)1級アミンで被覆された金属ニッケル微粒子を準備する工程、
B)前記金属ニッケル微粒子、有機溶媒(以下、「第1の有機溶媒」と記すことがある)、2級若しくは3級のアミノ基を有する非水系高分子分散剤及び有機バインダーを混合することにより、これらを含有する導電性ペーストを得る工程、を備えている。ここで、前記工程Bでは、前記金属ニッケル微粒子の表面において前記1級アミンの少なくとも一部分を前記非水系高分子分散剤で置換し、該非水系高分子分散剤によって前記金属ニッケル微粒子を被覆させる。
The method for producing a conductive paste of the present invention includes the following steps A and B;
A) preparing metal nickel fine particles coated with a primary amine,
B) By mixing the metallic nickel fine particles, an organic solvent (hereinafter sometimes referred to as “first organic solvent”), a non-aqueous polymer dispersant having a secondary or tertiary amino group, and an organic binder. And a step of obtaining a conductive paste containing these. Here, in the step B, at least a part of the primary amine is replaced with the non-aqueous polymer dispersant on the surface of the metal nickel fine particles, and the metal nickel fine particles are coated with the non-aqueous polymer dispersant.

本発明の導電性ペーストの製造方法は、前記金属ニッケル微粒子の表面を被覆する1級アミンが、脂肪族1級アミンであってもよい。   In the method for producing a conductive paste of the present invention, the primary amine that coats the surface of the metal nickel fine particles may be an aliphatic primary amine.

本発明の導電性ペーストの製造方法は、前記工程Aにおける前記金属ニッケル微粒子が、前記第1の有機溶媒のスラリー組成物の状態であってもよい。   In the method for producing a conductive paste of the present invention, the metal nickel fine particles in the step A may be in a state of a slurry composition of the first organic solvent.

本発明の導電性ペーストの製造方法は、前記1級アミンで被覆された金属ニッケル微粒子が、次の工程I及びII;
I)カルボン酸ニッケル及び1級アミンの混合物を、100℃〜165℃の範囲内の温度に加熱して錯化反応液を得る工程、
II)該錯化反応液を、マイクロ波照射によって170℃以上の温度に加熱して、該錯化反応液中のニッケルイオンを還元して、1級アミンで被覆された金属ニッケル微粒子を得る工程、
を含む方法により調製されたものであってもよい。
In the method for producing a conductive paste according to the present invention, the metal nickel fine particles coated with the primary amine are subjected to the following steps I and II;
I) a step of heating a mixture of nickel carboxylate and primary amine to a temperature in the range of 100 ° C. to 165 ° C. to obtain a complexing reaction solution;
II) A step of heating the complexing reaction solution to a temperature of 170 ° C. or higher by microwave irradiation to reduce nickel ions in the complexing reaction solution to obtain metallic nickel fine particles coated with a primary amine. ,
It may be prepared by a method comprising

本発明の導電性ペーストの製造方法は、前記金属ニッケル微粒子が、前記1級アミンに加え、さらに硫黄元素又は硫黄含有化合物によって部分的に被覆されたものであってもよい。   In the method for producing a conductive paste of the present invention, the metal nickel fine particles may be partially coated with elemental sulfur or a sulfur-containing compound in addition to the primary amine.

本発明の導電性ペーストの製造方法で使用する、2級又は3級のアミノ基を有する非水系高分子分散剤は、金属ニッケル微粒子の表面において1級アミンの少なくとも一部分と容易に置換し、金属ニッケル微粒子に対し、強い凝集抑制作用を有することから、少量でも優れた分散効果が期待できる。従って、本発明の導電性ペーストの製造方法によれば、例えば粒子径が150nm以下の微細な金属ニッケル微粒子についても、凝集が抑制され、単一粒子が分散した粒子径分布のシャープな金属ニッケル微粒子を含有する導電性ペーストを得ることができる。本発明方法によって製造される導電性ペーストは、例えばMLCC等の内部電極の形成に使用する場合、電極層の表面(誘電体層との境界面)の凹凸の発生を防ぎ、平坦化できることから、電極層の薄層化及び多層化が容易であり、電気的な信頼性も向上させることができる。   The non-aqueous polymer dispersant having a secondary or tertiary amino group used in the method for producing a conductive paste of the present invention can be easily substituted with at least a part of a primary amine on the surface of metallic nickel fine particles. Since it has a strong aggregation inhibiting action on nickel fine particles, an excellent dispersion effect can be expected even with a small amount. Therefore, according to the method for producing a conductive paste of the present invention, for example, even for fine metallic nickel fine particles having a particle diameter of 150 nm or less, aggregation is suppressed and sharp metallic nickel fine particles with a single particle dispersed are obtained. A conductive paste containing can be obtained. When the conductive paste produced by the method of the present invention is used to form an internal electrode such as MLCC, for example, it is possible to prevent the occurrence of irregularities on the surface of the electrode layer (interface with the dielectric layer) and to flatten it, The electrode layer can be easily thinned and multilayered, and electrical reliability can be improved.

本実施の形態に係る導電性ペーストの製造方法は、次の工程A及びB;
A)1級アミンで被覆された金属ニッケル微粒子を準備する工程、
B)前記金属ニッケル微粒子、第1の有機溶媒、2級若しくは3級のアミノ基を有する非水系高分子分散剤及び有機バインダーを混合することにより、これらを含有する導電性ペーストを得る工程、を備えている。そして、工程Bでは、前記金属ニッケル微粒子の表面において前記1級アミンの少なくとも一部分を前記非水系高分子分散剤で置換し、該非水系高分子分散剤によって前記金属ニッケル微粒子を被覆させる。
The manufacturing method of the conductive paste according to the present embodiment includes the following steps A and B;
A) preparing metal nickel fine particles coated with a primary amine,
B) A step of obtaining a conductive paste containing these by mixing the metal nickel fine particles, the first organic solvent, a non-aqueous polymer dispersant having a secondary or tertiary amino group, and an organic binder. I have. In Step B, at least a part of the primary amine is replaced with the non-aqueous polymer dispersant on the surface of the metal nickel fine particles, and the metal nickel fine particles are coated with the non-aqueous polymer dispersant.

工程A:
本工程では、1級アミンで被覆された金属ニッケル微粒子を準備する。
Process A:
In this step, metallic nickel fine particles coated with a primary amine are prepared.

[1級アミンで被覆された金属ニッケル微粒子]
1級アミンで被覆された金属ニッケル微粒子は、公知の方法により製造することができる。例えば、気相法又は液相法により得られた金属ニッケル微粒子を1級アミンに混合する方法や、金属ニッケル微粒子の前駆体であるニッケル塩及び1級アミンを混合した後、加熱する方法などが挙げられる。
[Metallic nickel fine particles coated with primary amine]
The metal nickel fine particles coated with the primary amine can be produced by a known method. For example, a method of mixing metal nickel fine particles obtained by a gas phase method or a liquid phase method with a primary amine, a method of heating after mixing a nickel salt and a primary amine, which are precursors of metal nickel fine particles, and the like. Can be mentioned.

気相法は液相法に比べて製造コストが高価になりがちであるので、液相法を適用することは有利である。液相法のなかでも、粒子径分布が狭い金属ニッケル微粒子を短時間で容易に製造する方法として、下記の工程I及びII;
I)カルボン酸ニッケル及び1級アミンの混合物を、100℃〜165℃の範囲内の温度に加熱して錯化反応液を得る工程、
II)該錯化反応液を、マイクロ波照射によって170℃以上の温度に加熱して、該錯化反応液中のニッケルイオンを還元して、1級アミンで被覆された金属ニッケル微粒子を得る工程、を備えることが好ましい。ここで、工程IIでは、金属ニッケル微粒子を、有機溶媒(以下、「第2の有機溶媒」と記すことがある)のスラリーの状態で得ることが好ましい。
Since the gas phase method tends to be expensive to produce compared to the liquid phase method, it is advantageous to apply the liquid phase method. Among the liquid phase methods, as a method for easily producing metal nickel fine particles having a narrow particle size distribution in a short time, the following steps I and II;
I) a step of heating a mixture of nickel carboxylate and primary amine to a temperature in the range of 100 ° C. to 165 ° C. to obtain a complexing reaction solution;
II) A step of heating the complexing reaction solution to a temperature of 170 ° C. or higher by microwave irradiation to reduce nickel ions in the complexing reaction solution to obtain metallic nickel fine particles coated with a primary amine. Are preferably provided. Here, in the step II, it is preferable to obtain the metal nickel fine particles in the state of a slurry of an organic solvent (hereinafter sometimes referred to as “second organic solvent”).

マイクロ波照射による錯化反応液の加熱は、該反応液内の均一加熱を可能とし、かつエネルギーを媒体に直接与えることができるため、急速加熱を行なうことができる。これにより、反応液全体を所望の温度に均一にすることができ、ニッケル錯体(又はニッケルイオン)の還元、核生成、核成長各々の過程を溶液全体において同時に生じさせ、結果として粒子径分布の狭い単分散な粒子を短時間で容易に製造することができる。特に、平均粒子径が20〜150nmの範囲内にある金属ニッケル微粒子を製造するのに好適である。   Heating of the complexing reaction solution by microwave irradiation enables uniform heating in the reaction solution and can directly apply energy to the medium, so that rapid heating can be performed. As a result, the entire reaction solution can be made uniform at a desired temperature, and the processes of reduction, nucleation, and nucleation of the nickel complex (or nickel ions) occur simultaneously in the entire solution. Narrow monodisperse particles can be easily produced in a short time. In particular, it is suitable for producing metallic nickel fine particles having an average particle diameter in the range of 20 to 150 nm.

ニッケル塩の種類は特に限定されず、例えば水酸化ニッケル、塩化ニッケル、硝酸ニッケル、硫酸ニッケル、炭酸ニッケル、カルボン酸ニッケル、Ni(acac)(β−ジケトナト錯体)、ステアリン酸ニッケル等が挙げられるが、この中でも、還元過程での解離温度(分解温度)が比較的低いカルボン酸ニッケルを用いることが有利である。 The kind of nickel salt is not particularly limited, and examples thereof include nickel hydroxide, nickel chloride, nickel nitrate, nickel sulfate, nickel carbonate, nickel carboxylate, Ni (acac) 2 (β-diketonato complex), and nickel stearate. However, among these, it is advantageous to use nickel carboxylate having a relatively low dissociation temperature (decomposition temperature) in the reduction process.

1級アミンは、ニッケルイオンとの錯体を形成できるものであれば、特に限定するものではなく、常温で固体又は液体のものが使用できる。ここで、常温とは、20℃±15℃をいう。常温で液体の1級アミンは、ニッケル錯体を形成する際の有機溶媒としても機能する。なお、常温で固体の1級の有機アミンであっても、加熱によって液体であるか、又は有機溶媒を用いて溶解するものであれば、特に問題はない。   The primary amine is not particularly limited as long as it can form a complex with nickel ions, and can be a solid or liquid at room temperature. Here, room temperature means 20 ° C. ± 15 ° C. The primary amine that is liquid at room temperature also functions as an organic solvent for forming the nickel complex. Even if it is a primary organic amine that is solid at room temperature, there is no particular problem as long as it is liquid by heating or can be dissolved using an organic solvent.

1級アミンは、芳香族1級アミンであってもよいが、反応液におけるニッケル錯体形成の容易性の観点からは脂肪族1級アミンが好適である。脂肪族1級アミンは、例えばその炭素鎖の長さを調整することによって生成する金属ニッケル微粒子の粒径を制御することができる。金属ニッケル微粒子の粒径を制御する観点から、脂肪族1級アミンは、その炭素数が6〜20程度のものから選択して用いることが好適である。炭素数が多いほど得られる金属ニッケル微粒子の粒径が小さくなる。このようなアミンとして、例えばオクチルアミン、トリオクチルアミン、ジオクチルアミン、ヘキサデシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、ミリスチルアミン、ラウリルアミン等を挙げることができる。   The primary amine may be an aromatic primary amine, but an aliphatic primary amine is preferred from the viewpoint of easy nickel complex formation in the reaction solution. The aliphatic primary amine can control the particle diameter of the metal nickel fine particles produced, for example, by adjusting the length of the carbon chain. From the viewpoint of controlling the particle diameter of the metal nickel fine particles, the aliphatic primary amine is preferably selected from those having about 6 to 20 carbon atoms. The larger the number of carbons, the smaller the particle diameter of the obtained metal nickel fine particles. Examples of such amines include octylamine, trioctylamine, dioctylamine, hexadecylamine, dodecylamine, tetradecylamine, stearylamine, oleylamine, myristylamine, and laurylamine.

1級アミンは、還元反応後の生成した金属ニッケル微粒子の固体成分と溶剤または未反応の1級アミン等を分離する洗浄工程における処理操作の容易性の観点からは室温で液体のものが好ましい。更に、1級アミンは、ニッケル錯体を還元して金属ニッケル微粒子を得るときの反応制御の容易性の観点からは還元温度より沸点が高いものが好ましい。1級アミンの量は、ニッケル塩1molに対して2mol以上用いることが好ましく、2.2mol以上用いることがより好ましい。1級アミンの量が2mol未満では、得られる金属ニッケル微粒子の粒子径の制御が困難となり、粒子径がばらつきやすくなる。また、1級アミンの量の上限は特にはないが、例えば生産性の観点からは20mol以下とすることが好ましい。   The primary amine is preferably liquid at room temperature from the viewpoint of ease of processing operation in the washing step of separating the solid component of the metal nickel fine particles produced after the reduction reaction and the solvent or unreacted primary amine. Further, the primary amine is preferably one having a boiling point higher than the reduction temperature from the viewpoint of easy reaction control when the nickel complex is reduced to obtain metallic nickel fine particles. The amount of the primary amine is preferably 2 mol or more, more preferably 2.2 mol or more, relative to 1 mol of the nickel salt. When the amount of the primary amine is less than 2 mol, it is difficult to control the particle diameter of the obtained metal nickel fine particles, and the particle diameter tends to vary. The upper limit of the amount of primary amine is not particularly limited, but is preferably 20 mol or less from the viewpoint of productivity, for example.

1級アミンは、第2の有機溶媒として反応を進行させることができるが、均一溶液での反応をより効率的に進行させるために、第2の有機溶媒として、1級アミンとは別の有機溶媒を新たに添加してもよい。使用できる有機溶媒としては、1級アミンとニッケルイオンとの錯形成を阻害しないものであれば、特に限定するものではなく、例えば炭素数4〜30のエーテル系有機溶媒、炭素数7〜30の飽和又は不飽和の炭化水素系有機溶媒、炭素数8〜18のアルコール系有機溶媒等を使用することができる。また、マイクロ波照射による加熱条件下でも使用を可能とする観点から、使用する有機溶媒は、沸点が170℃以上のものを選択することが好ましく、より好ましくは200〜300℃の範囲内にあるものを選択することがよい。このような有機溶媒の具体例としては、例えばテトラエチレングリコール、n−オクチルエーテル等が挙げられる。   The primary amine can cause the reaction to proceed as the second organic solvent, but in order to proceed the reaction in a homogeneous solution more efficiently, as the second organic solvent, an organic different from the primary amine can be used. A solvent may be newly added. The organic solvent that can be used is not particularly limited as long as it does not inhibit the complex formation between the primary amine and the nickel ion. For example, the organic solvent having 4 to 30 carbon atoms, 7 to 30 carbon atoms, and the like. A saturated or unsaturated hydrocarbon organic solvent, an alcohol organic solvent having 8 to 18 carbon atoms, or the like can be used. Moreover, from the viewpoint of enabling use even under heating conditions by microwave irradiation, it is preferable to select an organic solvent having a boiling point of 170 ° C. or higher, more preferably in the range of 200 to 300 ° C. It is better to choose one. Specific examples of such an organic solvent include tetraethylene glycol and n-octyl ether.

錯形成反応は室温に於いても進行することができるが、十分且つ、より効率の良い錯形成反応を行うために、例えば100℃〜165℃の範囲内に加熱して反応を行う。この加熱は、後に続くニッケル錯体(又はニッケルイオン)のマイクロ波照射による加熱還元の過程と確実に分離し、前記の錯形成反応を完結させるという観点から、上記上限を適宜設定することができる。なお、この加熱の方法は、特に制限されず、例えばオイルバスなどの熱媒体による加熱であっても、マイクロ波照射による加熱であってもよい。   Although the complex formation reaction can proceed even at room temperature, in order to perform a sufficient and more efficient complex formation reaction, for example, the reaction is performed by heating within a range of 100 ° C. to 165 ° C. This heating can be appropriately set from the viewpoint of separating from the subsequent heat reduction process by microwave irradiation of the nickel complex (or nickel ions) and completing the complex formation reaction. The heating method is not particularly limited, and may be heating by a heat medium such as an oil bath or heating by microwave irradiation.

工程IIでは、ニッケル塩と1級アミンとの錯形成反応によって得られた錯化反応液を、マイクロ波照射によって加熱し、錯化反応液中のニッケルイオンを還元して金属ニッケル微粒子の第2の有機溶媒のスラリーを得る。マイクロ波照射によって加熱する温度は、得られる金属ニッケル微粒子の形状のばらつきを抑制するという観点から、好ましくは170℃以上、より好ましくは180℃以上とすることがよい。加熱温度の上限は特にないが、処理を能率的に行う観点からは例えば270℃以下とすることが好適である。なお、マイクロ波の使用波長は、特に限定するものではなく、例えば2.45GHzである。   In step II, the complexing reaction solution obtained by the complexation reaction between the nickel salt and the primary amine is heated by microwave irradiation to reduce the nickel ions in the complexing reaction solution, thereby forming the second metal nickel fine particles. A slurry of the organic solvent is obtained. The temperature for heating by microwave irradiation is preferably 170 ° C. or higher, more preferably 180 ° C. or higher, from the viewpoint of suppressing variation in the shape of the obtained metal nickel fine particles. The upper limit of the heating temperature is not particularly limited, but is preferably set to 270 ° C. or less, for example, from the viewpoint of efficiently performing the treatment. In addition, the use wavelength of a microwave is not specifically limited, For example, it is 2.45 GHz.

均一な粒径を有する金属ニッケル微粒子を生成させるには、錯化反応液生成工程の加熱温度を特定の範囲内で調整し、マイクロ波照射による加熱温度よりも確実に低くしておくことで、粒径・形状の整った粒子が生成し易い。例えば、錯化反応液生成工程で加熱温度が高すぎるとニッケル錯体の生成とニッケル(0価)への還元反応が同時に進行し異種の金属種が発生することで、粒子形状の整った金属ニッケル微粒子の生成が困難となるおそれがある。また、マイクロ波照射による加熱温度が低すぎるとニッケル(0価)への還元反応速度が遅くなり核の発生が少なくなるため粒子が大きくなるだけでなく、粒子の大きさが不揃いになり、金属ニッケル微粒子の収率の点からも好ましくはない。   In order to generate metallic nickel fine particles having a uniform particle size, the heating temperature of the complexing reaction liquid generation step is adjusted within a specific range, and is surely lower than the heating temperature by microwave irradiation. Easily produce particles with a uniform particle size and shape. For example, if the heating temperature is too high in the complexing reaction solution generation process, the formation of nickel complex and the reduction reaction to nickel (zero valence) proceed simultaneously, and different types of metal are generated. There is a possibility that generation of fine particles may be difficult. In addition, if the heating temperature by microwave irradiation is too low, the reduction reaction rate to nickel (zero valence) becomes slow and the generation of nuclei is reduced, so that not only the particles become larger but also the size of the particles becomes uneven, This is also not preferable from the viewpoint of the yield of nickel fine particles.

また、金属ニッケル微粒子の表面に1級アミンが被覆した状態であれば、金属ニッケル微粒子の表面に硫黄元素又は硫黄含有化合物が部分的に被覆していても特に問題はない。金属ニッケル微粒子の表面に硫黄元素を存在させることによって、金属ニッケル微粒子の表面活性を低下させ、触媒作用を抑制する結果、例えば積層セラミックコンデンサの内部電極の材料として用いる場合の耐焼結性を向上させることができるので、より好ましい。   Further, as long as the surface of the metallic nickel fine particles is covered with a primary amine, there is no particular problem even if the surface of the metallic nickel fine particles is partially covered with a sulfur element or a sulfur-containing compound. The presence of elemental sulfur on the surface of the metal nickel fine particles reduces the surface activity of the metal nickel fine particles and suppresses the catalytic action, thereby improving the sintering resistance when used, for example, as a material for internal electrodes of a multilayer ceramic capacitor. This is more preferable.

本実施の形態で用いる金属ニッケル微粒子は、金属ニッケル微粒子100質量部に対し、50質量部以上のニッケル元素を含有する。ニッケルの含有量は、その使用目的に応じて適宜選択すればよいが、ニッケル元素の量を、金属ニッケル微粒子100質量部に対し、好ましくは70質量部以上、より好ましくは90質量部以上含有することが好ましい。また、ニッケル以外の金属としては、例えば、チタン、コバルト、銅、クロム、マンガン、鉄、ジルコニウム、スズ、タングステン、モリブデン、バナジウム等の卑金属、金、銀、白金、パラジウム、イリジウム、オスミウム、ルテニウム、ロジウム、レニウム等の貴金属を挙げることができ、これらの金属元素を、単独で又は2種以上含有していてもよく、また水素、炭素、窒素、硫黄等の金属元素以外の元素を含有していてもよいし、これらの合金であってもよい。さらに、金属ニッケル微粒子は、単一の金属ニッケル微粒子で構成されていてもよく、2種以上の金属ニッケル微粒子を混合したものであってもよい。   The metal nickel fine particles used in the present embodiment contain 50 parts by mass or more of nickel element with respect to 100 parts by mass of the metal nickel fine particles. The content of nickel may be appropriately selected according to the purpose of use, but the amount of nickel element is preferably 70 parts by mass or more, more preferably 90 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of metal nickel fine particles. It is preferable. Examples of metals other than nickel include base metals such as titanium, cobalt, copper, chromium, manganese, iron, zirconium, tin, tungsten, molybdenum, vanadium, gold, silver, platinum, palladium, iridium, osmium, ruthenium, Noble metals such as rhodium and rhenium can be mentioned, and these metal elements may be contained alone or in combination of two or more, and contain elements other than metal elements such as hydrogen, carbon, nitrogen and sulfur. Or an alloy thereof. Furthermore, the metal nickel fine particles may be composed of a single metal nickel fine particle, or may be a mixture of two or more kinds of metal nickel fine particles.

金属ニッケル微粒子の粒子径は、特に制限はなく、その使用目的に応じて、例えば1〜200nmの範囲内から選択される。特に、本実施の形態の適用対象は、例えば粒子径が150nm以下の金属ニッケル微粒子が好ましく、100nm以下の金属ニッケル微粒子がより好ましい。別の観点から、金属ニッケル微粒子の平均粒子径は、好ましくは10〜150nmの範囲内、より好ましくは20〜120nmの範囲内がよい。   There is no restriction | limiting in particular in the particle diameter of metal nickel fine particle, According to the use purpose, it selects from the range of 1-200 nm, for example. In particular, for example, metallic nickel fine particles having a particle diameter of 150 nm or less are preferable, and metallic nickel fine particles having a particle diameter of 100 nm or less are more preferable. From another viewpoint, the average particle diameter of the metallic nickel fine particles is preferably in the range of 10 to 150 nm, more preferably in the range of 20 to 120 nm.

上記の工程I及びIIに加えて、更に、下記の工程III;
III)前記スラリーから前記1級アミンで被覆された金属ニッケル微粒子を単離する工程、
を備えてもよい。
In addition to the above steps I and II, the following step III;
III) A step of isolating the metal nickel fine particles coated with the primary amine from the slurry,
May be provided.

工程IIIでは、マイクロ波照射によって加熱して得られる前記スラリーを、例えば、静置分離し、上澄み液を取り除いた後、適当な溶媒を用いて洗浄し、乾燥することで、1級アミンで被覆された金属ニッケル微粒子が得られる。   In Step III, the slurry obtained by heating by microwave irradiation is, for example, statically separated, and after removing the supernatant liquid, washed with an appropriate solvent and dried to coat with a primary amine. Thus obtained metallic nickel fine particles are obtained.

以上のようにして1級アミンで被覆された金属ニッケル微粒子を製造することができる。   As described above, metallic nickel fine particles coated with a primary amine can be produced.

工程B:
工程Bでは、工程Aで得られた、1級アミンで被覆された金属ニッケル微粒子を、第1の有機溶媒、2級若しくは3級のアミノ基を有する非水系高分子分散剤(以下、「非水系高分子分散剤」と略称する。)及び有機バインダーと混合することにより、これらを含有する導電性ペーストを得る。そして、工程Bでは、前記金属ニッケル微粒子の表面において前記1級アミンの少なくとも一部分を前記非水系高分子分散剤で置換し、該非水系高分子分散剤によって前記金属ニッケル微粒子を被覆させる。このとき、準備される1級アミンで被覆された金属ニッケル微粒子は、単離された状態であっても、第1の有機溶媒によるスラリーの状態であってもよく、又は反応液のマイクロ波照射による還元反応に続き、第2の有機溶媒を第1の有機溶媒で置換した有機溶媒スラリーの状態であってもよく、あるいは金属ニッケル微粒子を第1の有機溶媒中に再度分散させたスラリーの状態であってもよい。なお、第2の有機溶媒が1級アミンである場合は、そのまま第1の有機溶媒として利用することも可能である。
Process B:
In the step B, the metal nickel fine particles coated with the primary amine obtained in the step A are converted into the first organic solvent, a non-aqueous polymer dispersant having a secondary or tertiary amino group (hereinafter referred to as “non- It is abbreviated as “aqueous polymer dispersant”) and an organic binder to obtain a conductive paste containing them. In Step B, at least a part of the primary amine is replaced with the non-aqueous polymer dispersant on the surface of the metal nickel fine particles, and the metal nickel fine particles are coated with the non-aqueous polymer dispersant. At this time, the prepared metallic nickel fine particles coated with the primary amine may be in an isolated state, in a slurry state with the first organic solvent, or with microwave irradiation of the reaction liquid In the state of the organic solvent slurry in which the second organic solvent is replaced with the first organic solvent following the reduction reaction by the above, or the state of the slurry in which the metal nickel fine particles are dispersed again in the first organic solvent It may be. When the second organic solvent is a primary amine, it can be used as it is as the first organic solvent.

第1の有機溶媒は、非水系高分子分散剤との親和性がよく、また、非水系高分子分散剤が金属ニッケル微粒子の表面に固定化された1級アミンとの置換反応を促進する作用を有するものを用いる。このようなものとしては、水と混和しない有機溶媒であり、その具体例として、例えばトルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族系炭化水素系、ヘキサン、ヘプタン、デカン、オクタン、ヘプタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の脂肪族系炭化水素系、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジヒドロターピニルアセテート、イソボニルアセテート、イソボニルプロキネート、イソボニルブチレート、イソボニルイソブチレート等のエステル系、α−テルピネオール、ブチルカルビトール等の長鎖アルコール系、長鎖アルコールとカルボン酸とのエステル等が挙げられる。また、非水系高分子分散剤が凝集しないものであれば、上記の有機溶媒の他に、一部のものが水と混和する有機溶媒、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系も使用可能である。また、第1の有機溶媒として、例えば炭素数が3以下の親水性のアルコールをそのまま単独で使用すると、非水系高分子分散剤が凝集するので好ましくないが、先に挙げたものと混合して、凝集が起こらない程度に極性を下げて使用することは可能である。   The first organic solvent has good affinity with the non-aqueous polymer dispersant, and the non-aqueous polymer dispersant promotes the substitution reaction with the primary amine immobilized on the surface of the metal nickel fine particles. Use what has. Examples thereof include organic solvents that are immiscible with water. Specific examples thereof include aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene, and ethylbenzene, hexane, heptane, decane, octane, heptane, cyclohexane, and methylcyclohexane. , Aliphatic hydrocarbons such as ethylcyclohexane, esters such as ethyl acetate, butyl acetate, dihydroterpinyl acetate, isobornyl acetate, isobornyl proquinate, isobornyl butyrate, isobornyl isobutyrate, α- Examples include long-chain alcohols such as terpineol and butyl carbitol, and esters of long-chain alcohols and carboxylic acids. If the non-aqueous polymer dispersant does not aggregate, in addition to the above organic solvents, some organic solvents miscible with water, for example, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone are also used. Is possible. In addition, as the first organic solvent, for example, when a hydrophilic alcohol having 3 or less carbon atoms is used alone as it is, it is not preferable because the non-aqueous polymer dispersant is aggregated. It is possible to lower the polarity to such an extent that aggregation does not occur.

第1の有機溶媒は、非水系高分子分散剤との親和性又は非水系高分子分散剤の溶解性を向上させるという観点から、炭化水素系有機溶媒、炭素数が6以上の高級アルコール、エステル系有機溶媒、ケトン系有機溶媒が好ましい。   The first organic solvent is a hydrocarbon organic solvent, a higher alcohol having 6 or more carbon atoms, an ester from the viewpoint of improving the affinity with the non-aqueous polymer dispersant or the solubility of the non-aqueous polymer dispersant. Of these, organic solvents and ketone organic solvents are preferred.

本実施の形態で用いる非水系高分子分散剤は、主骨格に低極性溶媒との親和性が高く、低極性基を有する高分子化合物であり、更に官能基としてアミノ基を有するものである。このような高分子化合物は、例えばポリアミド系、ポリアリルアミン系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリオキシアルキレン系などの分子骨格を有するものであるが挙げられ、この中でも特に好ましくはポリウレタン系、ポリオキシエチレン系の分子骨格を有するものがよい。また、その分子構造は、線状の直鎖型若しくは櫛型、又は線状の主鎖に線状の側鎖が結合した三叉分岐点を有する櫛型、あるいはブロック共重合体、又はグラフト共重合体でもよいが、その分子内に2級又は3級のアミノ基を1以上有するものである。   The non-aqueous polymer dispersant used in the present embodiment is a polymer compound having high affinity with a low polarity solvent in the main skeleton and having a low polarity group, and further having an amino group as a functional group. Examples of such a polymer compound include those having a molecular skeleton such as polyamide, polyallylamine, polyester, polyurethane, and polyoxyalkylene, and among these, polyurethane, polyoxyethylene are particularly preferable. Those having a molecular skeleton of the system are preferred. The molecular structure is linear, linear or comb, or a comb having a trident branch point in which a linear side chain is bonded to a linear main chain, or a block copolymer or graft copolymer. Although it may be a coalescence, it has one or more secondary or tertiary amino groups in the molecule.

本実施の形態で用いる非水系高分子分散剤の2級又は3級のアミノ基は、金属ニッケル微粒子の表面に固定化された1級アミンとの置換反応が可能であるため、金属ニッケル微粒子の表面において1級アミンの少なくとも一部分と容易に置換し、金属ニッケル微粒子を被覆できると考えられる。この非水系高分子分散剤は、金属ニッケル微粒子に対し、強い凝集抑制作用を有することから、少量でも優れた分散効果が期待できる。一方、金属ニッケル微粒子の表面に1級アミンが存在しない場合には、非水系高分子分散剤を添加しても1級アミンとの置換による被覆が生じにくく、強い凝集抑制作用や優れた分散効果が得られない。なお、非水系高分子分散剤に含有する3級アミノ基は、その一部にアルキル基が結合して4級アンモニウムイオンとして存在していてもよい。また、これらのアミノ基は、線状の主鎖に櫛状に有するか、又は線状の主鎖の末端に有するものが好ましく、これらに存在する個々のアミノ基が金属ニッケル微粒子の表面に点在的に固定化されるものと考えられる。   Since the secondary or tertiary amino group of the non-aqueous polymer dispersant used in the present embodiment can undergo a substitution reaction with the primary amine immobilized on the surface of the metal nickel fine particles, It is considered that at least a part of the primary amine can be easily substituted on the surface, and the metal nickel fine particles can be coated. Since this non-aqueous polymer dispersant has a strong aggregation suppressing action on metallic nickel fine particles, an excellent dispersion effect can be expected even in a small amount. On the other hand, when the primary amine is not present on the surface of the nickel metal fine particles, even if a non-aqueous polymer dispersant is added, coating by substitution with the primary amine is unlikely to occur, and strong aggregation suppressing action and excellent dispersion effect Cannot be obtained. The tertiary amino group contained in the non-aqueous polymer dispersant may be present as a quaternary ammonium ion with an alkyl group bonded to a part thereof. Further, these amino groups are preferably included in the linear main chain in a comb shape or at the end of the linear main chain, and the individual amino groups present in these amino groups are spotted on the surface of the metallic nickel fine particles. It is thought that it is fixed permanently.

本実施の形態で用いる非水系高分子分散剤の固形分(又は溶媒を除いた有効成分)1gを中和するのに必要なHCl量に対して当量となるKOHのmg数を意味し、JIS K7237の方法により測定されるアミン価(又は塩基価)は、分散性を向上させるという観点から、好ましくは10〜100mgKOH/gの範囲内がよい。また、本実施の形態で用いる非水系高分子分散剤の固形分(又は溶媒を除いた有効成分)1gを中和するのに必要なKOHのmg数を意味し、JIS K0070の方法により測定される酸価は、分散性を向上させるという観点から、好ましくは15mgKOH/g以下、より好ましくは10mgKOH/g以下とすることがよい。   This means the number of mg of KOH equivalent to the amount of HCl required to neutralize 1 g of the solid content (or active ingredient excluding the solvent) of the non-aqueous polymer dispersant used in the present embodiment, JIS The amine value (or base value) measured by the method of K7237 is preferably in the range of 10 to 100 mgKOH / g from the viewpoint of improving dispersibility. In addition, it means the number of mg of KOH required to neutralize 1 g of the solid content (or active ingredient excluding the solvent) of the non-aqueous polymer dispersant used in the present embodiment, which is measured by the method of JIS K0070. From the viewpoint of improving dispersibility, the acid value is preferably 15 mgKOH / g or less, more preferably 10 mgKOH / g or less.

本実施の形態で用いる非水系高分子分散剤の重量平均分子量は、好ましくは1,000〜200,000の範囲内、より好ましくは5,000〜100,000の範囲内がよい。重量平均分子量が、上記下限未満であると、低極性溶媒に対し分散安定性が十分ではない場合があり、上記上限を超えると、粘度が高くなりすぎて取り扱いが困難になる場合がある。   The weight average molecular weight of the non-aqueous polymer dispersant used in the present embodiment is preferably in the range of 1,000 to 200,000, more preferably in the range of 5,000 to 100,000. When the weight average molecular weight is less than the above lower limit, dispersion stability may not be sufficient with respect to a low-polarity solvent, and when it exceeds the above upper limit, the viscosity may be too high and handling may be difficult.

好適に使用することができる市販の非水系高分子分散剤としては、例えば、日本ルーブリゾール社製のSolsperse11200(商品名)、同Solsperse13940(商品名)、同Solsperse13240(商品名)、ビッグケミー・ジャパン社製のDISPERBYK−161(商品名)、同DISPERBYK−163(商品名)、DISPERBYK−2164(商品名)、DISPERBYK−2155(商品名)等が挙げられる。   Examples of commercially available non-aqueous polymer dispersants that can be suitably used include Solsperse 11200 (trade name), Solsperse 13940 (trade name), Solsperse 13240 (trade name), and Big Chemie Japan, manufactured by Japan Lubrizol Corporation. DISPERBYK-161 (trade name), DISPERBYK-163 (trade name), DISPERBYK-2164 (trade name), DISPERBYK-2155 (trade name), and the like are available.

本実施の形態で用いる非水系高分子分散剤の添加量は、金属ニッケル微粒子100質量部に対して0.01〜20質量部の範囲内、好ましくは0.1〜10質量部の範囲内がよい。添加量が上記下限未満では分散性が低下する傾向があり、上記上限を超えると、凝集が生じ易くなる傾向がある。   The addition amount of the non-aqueous polymer dispersant used in the present embodiment is in the range of 0.01 to 20 parts by mass, preferably in the range of 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the metallic nickel fine particles. Good. When the addition amount is less than the above lower limit, the dispersibility tends to decrease, and when it exceeds the upper limit, aggregation tends to occur.

本実施の形態で用いる非水系高分子分散剤は、単独又は2種以上を組み合わせて使用することもできる。また、発明の効果を損なわない範囲で、他の化合物からなる分散剤と組み合わせて使用することもできる。   The non-aqueous polymer dispersant used in the present embodiment can be used alone or in combination of two or more. Moreover, it can also be used in combination with the dispersing agent which consists of another compound in the range which does not impair the effect of invention.

本実施の形態で用いる有機バインダーは、例えばメチルセルロース、エチルセルロース、ニトロセルロース、酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース等のセルロース系樹脂、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル等のアクリル酸エステル類、アルキッド樹脂、及びポリビニルアルコール等が使用できる。また、有機バインダーは、エタノール、ブタノール等の有機溶媒(以下、「第3の有機溶媒」と記すことがある)を添加した状態で使用してもよく、上述の第1の有機溶媒に溶解して使用してもよい。なお、有機バインダーの添加量は、目的とする導電性ペーストのレベリング性や垂れ性の粘度特性に応じて適宜調節することができる。   Examples of the organic binder used in the present embodiment include cellulose resins such as methyl cellulose, ethyl cellulose, nitrocellulose, cellulose acetate, and cellulose propionate, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and propyl (meth) acrylate. Acrylic esters such as alkyd resins, polyvinyl alcohol, and the like can be used. Further, the organic binder may be used in a state where an organic solvent such as ethanol or butanol (hereinafter sometimes referred to as “third organic solvent”) is added, and is dissolved in the above-mentioned first organic solvent. May be used. In addition, the addition amount of the organic binder can be appropriately adjusted according to the leveling property and sagging viscosity characteristic of the target conductive paste.

本工程Bで、1級アミンで被覆された金属ニッケル微粒子、第1の有機溶媒、非水系高分子分散剤及び有機バインダーを含有する導電性ペーストを調製する方法は、特に制限はなく、公知の導電性ペーストの製造と同様に、各成分を混合した後、撹拌、混練などの処理を行うことにより導電性ペーストを調製できる。ここで、各成分を混合する順序の好ましい例を挙げれば、以下のとおりとなる。まず、1級アミンで被覆された金属ニッケル微粒子と第1の有機溶媒のスラリーに、非水系高分子分散剤を適用する。スラリーへの非水系高分子分散剤の適用方法は、特に制限はなく、例えば、a)スラリー中に所定量の非水系高分子分散剤を添加する方法、b)高圧ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、ビーズミル分散機などの分散機を用い、スラリーの状態で、1級アミンで被覆された金属ニッケル微粒子を機械的に解砕し、その解砕の前又は後に、所定量の非水系高分子分散剤を添加し分散させる方法など、様々な方法が挙げられる。このようにスラリーの状態で、非水系高分子分散剤を適用することにより、非水系高分子分散剤の2級又は3級のアミノ基を、金属ニッケル微粒子の表面に固定化された1級アミンの少なくとも一部分と置換し、非水系高分子分散剤によって金属ニッケル微粒子を被覆できる。次に、スラリーに所定量の有機バインダー(第1又は第3の有機溶媒に溶解させた状態でもよい)を添加し、混合、混練等を行うことによって、導電性ペーストを製造することができる。   In this step B, the method for preparing the conductive paste containing the metallic nickel fine particles coated with the primary amine, the first organic solvent, the non-aqueous polymer dispersant and the organic binder is not particularly limited, and is publicly known. Similar to the production of the conductive paste, the conductive paste can be prepared by mixing the components and then performing a treatment such as stirring and kneading. Here, it will be as follows if the preferable example of the order which mixes each component is given. First, a non-aqueous polymer dispersant is applied to a slurry of metallic nickel fine particles coated with a primary amine and a first organic solvent. The application method of the non-aqueous polymer dispersant to the slurry is not particularly limited. For example, a) a method of adding a predetermined amount of the non-aqueous polymer dispersant to the slurry, b) a high-pressure homogenizer, an ultrasonic homogenizer, a bead mill Using a disperser such as a disperser, the nickel metal fine particles coated with the primary amine are mechanically pulverized in a slurry state, and a predetermined amount of non-aqueous polymer dispersant is added before or after the pulverization. There are various methods such as a method of adding and dispersing. By applying the non-aqueous polymer dispersant in the slurry state in this way, the primary amine in which the secondary or tertiary amino group of the non-aqueous polymer dispersant is immobilized on the surface of the metallic nickel fine particles. The nickel metal fine particles can be coated with a non-aqueous polymer dispersant. Next, a conductive paste can be produced by adding a predetermined amount of an organic binder (may be in a state dissolved in a first or third organic solvent) to the slurry and performing mixing, kneading and the like.

上記のようにして導電性ペーストを得ることができるが、本発明の効果を損なわない範囲で、可塑剤、潤滑剤、分散剤、帯電防止剤、ゲル化防止剤等を添加してもよい。   Although the conductive paste can be obtained as described above, a plasticizer, a lubricant, a dispersant, an antistatic agent, an antigelling agent, and the like may be added as long as the effects of the present invention are not impaired.

以上のように、工程A及び工程Bを実施することによって、金属ニッケル微粒子が、強い凝集抑制作用を有する非水系高分子分散剤で被覆された金属ニッケル微粒子を含有する導電性ペーストが得られる。この導電性ペーストは、例えば粒子径が150nm以下の微細な金属ニッケル微粒子についても、凝集が抑制され、単一粒子が分散した粒子径分布のシャープな金属ニッケル微粒子の集合体であり、例えばMLCCの内部電極形成用などの導電ペーストとして好適に利用できる。すなわち、本発明方法によって製造される導電性ペーストを、例えばMLCC等の内部電極の形成に使用する場合、電極層の表面(誘電体層との境界面)の凹凸の発生を防ぎ、平坦化できることから、電極層の薄層化及び多層化が容易であり、電気的な信頼性も向上させることができる。   As described above, by performing Step A and Step B, a conductive paste containing metal nickel fine particles coated with a non-aqueous polymer dispersant having a strong aggregation suppressing action can be obtained. This conductive paste is an aggregate of metal nickel fine particles having a sharp particle size distribution in which aggregation is suppressed and single particles are dispersed, for example, even for fine metal nickel fine particles having a particle size of 150 nm or less. It can be suitably used as a conductive paste for forming internal electrodes. That is, when the conductive paste produced by the method of the present invention is used for forming an internal electrode such as MLCC, the surface of the electrode layer (interface with the dielectric layer) can be prevented from being uneven and flattened. Therefore, the electrode layer can be easily thinned and multilayered, and the electrical reliability can be improved.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例において、特にことわりのない限り各種測定、評価は下記によるものである。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following examples, various measurements and evaluations are as follows unless otherwise specified.

[平均粒子径の測定]
平均粒子径の測定は、SEM(走査電子顕微鏡)により試料の写真を撮影して、その中から無作為に200個を抽出してそれぞれの粒子径を求め、平均粒子径を算出した。具体的には、抽出した微粒子のそれぞれについて面積を求め、真球に換算したときの粒子径を個数基準として一次粒子の平均粒子径とした。
[Measurement of average particle size]
The average particle size was measured by taking a photograph of the sample with an SEM (scanning electron microscope), randomly extracting 200 samples from the sample, obtaining each particle size, and calculating the average particle size. Specifically, the area of each of the extracted fine particles was obtained, and the average particle size of the primary particles was determined based on the particle size when converted to a true sphere.

[導電性ペーストの表面粗さの評価]
松浪硝子工業(株)製スライドガラスS1112(76mm×26mm×t1.1mm)2枚をアセトンで湿らせた脱脂綿にて汚れを拭き取り乾燥させた。1枚のスライドガラス中央に導電性ペーストを0.05g秤量し、他の1枚のスライドガラスにて挟んだ後、側面からはみ出ない程度に加圧しながら刷り延ばし、スライドガラスを並行方向にスライドさせることによって平滑な塗膜面が得られる。この塗膜を60℃にて3時間乾燥させた後、微細形状測定装置(株)小坂研究所ET−200にて、算術平均粗さRa及び十点平均粗さRzを測定した。
[Evaluation of surface roughness of conductive paste]
Two pieces of slide glass S1112 (76 mm × 26 mm × t1.1 mm) manufactured by Matsunami Glass Industry Co., Ltd. were wiped off with absorbent cotton moistened with acetone and dried. 0.05 g of conductive paste is weighed in the center of one slide glass, sandwiched between the other slide glass, and then printed while being pressed to the extent that it does not protrude from the side, and the slide glass is slid in the parallel direction. As a result, a smooth coating surface can be obtained. After the coating film was dried at 60 ° C. for 3 hours, the arithmetic average roughness Ra and the ten-point average roughness Rz were measured with a fine shape measuring apparatus, Kosaka Laboratory ET-200.

導電性ペーストを作製するために使用した分散剤とその略号は以下のとおりである。   The dispersants and their abbreviations used for producing the conductive paste are as follows.

分散剤(1):ポリウレタン系高分子分散剤(日本ルーブリゾール社製、商品名;Solsperse76500、2級アミノ基及び3級アミノ基を含有するポリウレタン−ポリオキシエチレン系ブロック共重合体の混合物、有効成分;50%、極性;低、水に不溶、有効成分としてのアミン価;15mgKOH/g、有効成分としての酸価;0mgKOH/g)
分散剤(2):ポリエステル系高分子分散剤(日本ルーブリゾール社製、商品名;Solsperse13940、2級アミノ基及び3級アミノ基を含有するポリエステル系グラフト共重合体の混合物、有効成分;40%、極性;低、水に不溶、有効成分としてのアミン価;93mgKOH/g、有効成分としての酸価;0mgKOH/g)
分散剤(3):ポリエステル系高分子分散剤(日本ルーブリゾール社製、商品名;Solsperse13240、2級アミノ基及び3級アミノ基を含有するポリエステル系グラフト共重合体の混合物、有効成分;40%、極性;低、水に不溶、有効成分としてのアミン価;93mgKOH/g、有効成分としての酸価;0mgKOH/g)
分散剤(4):ポリウレタン系高分子分散剤(ビッグケミー・ジャパン社製、商品名;BYK163、2級アミノ基を含有するポリウレタン系ブロック共重合体の混合物、有効成分;45%、極性;低、水に不溶、有効成分としてのアミン価;10mgKOH/g、有効成分としての酸価;0mgKOH/g、重量平均分子量;20,000〜30,000)
分散剤(5):ポリウレタン−ポリエステル系高分子分散剤(ビッグケミー・ジャパン社製、商品名;BYK2155、3級アミノ基を含有するポリウレタン−ポリエステル系ブロック共重合体の混合物、有効成分;>99%、極性;低〜中、水に不溶、アミン価;48mgKOH/g、酸価;0mgKOH/g、重量平均分子量;20,000)
分散剤(6):塩基性ポリウレタン系高分子分散剤(ビッグケミー・ジャパン社製、商品名;BYK2164、2級アミノ基及び3級アミノ基を含有するポリウレタン系ブロック共重合体の混合物、有効成分;66%、極性;低、水に不溶、有効成分としてのアミン価;14mgKOH/g、有効成分としての酸価;0mgKOH/g、重量平均分子量;20,000〜30,000)
分散剤(7):カチオン系高分子分散剤(クローダ社製、商品名;Hypermer KD−1、ポリアミンを主鎖とする炭化水素系グラフト共重合体、極性;中、水に不溶)
分散剤(8):カチオン系高分子分散剤(クローダ社製、商品名;Hypermer KD−2、ポリアミンを主鎖とする炭化水素系グラフト共重合体、極性;高、水に可溶)
分散剤(9):アニオン系高分子分散剤(クローダ社製、商品名;Hypermer KD−9、ポリカルボン酸を主鎖とする炭化水素系グラフト共重合体、極性;中、水に不溶)
分散剤(10):ポリエステル系高分子分散剤(楠本化成社製、商品名;HIPLAAD ED216、2級及び3級アミノ基を含有するポリアミンと高分子量カルボン酸の混合物、有効成分;75%、極性;低、水に不溶、有効成分としてのアミン価;40mgKOH/g、有効成分としての酸価;15mgKOH/g、重量平均分子量;10,000〜20,000)
Dispersant (1): Polyurethane polymer dispersant (manufactured by Nippon Lubrizol, trade name: Solsperse 76500, mixture of polyurethane-polyoxyethylene block copolymer containing secondary amino group and tertiary amino group, effective Ingredient: 50%, polar: low, insoluble in water, amine value as active ingredient: 15 mg KOH / g, acid value as active ingredient: 0 mg KOH / g)
Dispersant (2): Polyester polymer dispersant (manufactured by Nippon Lubrizol Corporation, trade name: Solsperse 13940, mixture of polyester graft copolymer containing secondary amino group and tertiary amino group, active ingredient; 40% Low, insoluble in water, amine value as active ingredient; 93 mgKOH / g, acid value as active ingredient; 0 mgKOH / g)
Dispersant (3): Polyester polymer dispersant (manufactured by Nippon Lubrizol, trade name; Solsperse 13240, mixture of polyester graft copolymer containing secondary amino group and tertiary amino group, active ingredient; 40% Low, insoluble in water, amine value as active ingredient; 93 mgKOH / g, acid value as active ingredient; 0 mgKOH / g)
Dispersant (4): Polyurethane polymer dispersant (manufactured by Big Chemie Japan, trade name: BYK163, mixture of polyurethane block copolymer containing secondary amino group, active ingredient: 45%, polarity: low, (Insoluble in water, amine value as active ingredient; 10 mg KOH / g, acid value as active ingredient; 0 mg KOH / g, weight average molecular weight; 20,000 to 30,000)
Dispersant (5): Polyurethane-polyester polymer dispersant (manufactured by Big Chemie Japan, trade name: BYK2155, mixture of polyurethane-polyester block copolymer containing tertiary amino groups, active ingredient;> 99% Low to medium, insoluble in water, amine value; 48 mg KOH / g, acid value; 0 mg KOH / g, weight average molecular weight; 20,000)
Dispersant (6): Basic polyurethane polymer dispersant (manufactured by Big Chemie Japan, trade name; BYK2164, mixture of polyurethane block copolymer containing secondary amino group and tertiary amino group, active ingredient; 66%, polar; low, insoluble in water, amine value as active ingredient; 14 mg KOH / g, acid value as active ingredient; 0 mg KOH / g, weight average molecular weight; 20,000 to 30,000)
Dispersant (7): Cationic polymer dispersant (trade name; Hypermer KD-1, a hydrocarbon-based graft copolymer having a polyamine as a main chain, polarity: medium, insoluble in water)
Dispersant (8): Cationic polymer dispersant (trade name; Hypermer KD-2, hydrocarbon graft copolymer having polyamine as the main chain, polarity: high, soluble in water)
Dispersant (9): Anionic polymer dispersant (trade name; Hypermer KD-9, hydrocarbon graft copolymer having polycarboxylic acid as the main chain, polar: medium, insoluble in water)
Dispersant (10): Polyester polymer dispersant (manufactured by Enomoto Kasei Co., Ltd., trade name: HIPLAAD ED216, mixture of polyamines containing secondary and tertiary amino groups and high molecular weight carboxylic acid, active ingredient: 75%, polar Low, insoluble in water, amine value as active ingredient; 40 mg KOH / g, acid value as active ingredient; 15 mg KOH / g, weight average molecular weight; 10,000 to 20,000)

(合成例1)
125.9gのラウリルアミンに18.5gのギ酸ニッケル二水和物を加え、窒素フロー下、120℃で10分間加熱することによって、ギ酸ニッケルを溶解させて錯化反応液を得た。次いで、その錯化反応液に、さらに83.9gのラウリルアミンを加え、マイクロ波を用いて180℃で10分間加熱することによって、金属ニッケル微粒子スラリー1a’を得た。
(Synthesis Example 1)
18.5 g of nickel formate dihydrate was added to 125.9 g of laurylamine and heated at 120 ° C. for 10 minutes under a nitrogen flow to dissolve nickel formate to obtain a complexing reaction solution. Next, 83.9 g of laurylamine was further added to the complexing reaction solution, and the mixture was heated at 180 ° C. for 10 minutes using a microwave to obtain a metal nickel fine particle slurry 1a ′.

得られた金属ニッケル微粒子スラリー1a’を静置分離し、上澄み液を取り除いた後、メタノールとトルエンの体積比率が1:4の混合溶媒を用いて洗浄した。その後、60℃に維持される真空乾燥機で6時間乾燥することによって、1級アミンが被覆した金属ニッケル微粒子1aを得た。このようにして得られた金属ニッケル微粒子1aの平均粒子径は100nmであり、元素分析の結果、C;0.9、N;0.06、O;1.4(単位は質量%)であった。   The obtained metallic nickel fine particle slurry 1a 'was allowed to stand and separated, and the supernatant was removed, followed by washing with a mixed solvent having a volume ratio of methanol to toluene of 1: 4. Then, the metal nickel fine particle 1a which the primary amine coat | covered was obtained by drying with the vacuum dryer maintained at 60 degreeC for 6 hours. The average particle diameter of the metallic nickel fine particles 1a thus obtained was 100 nm, and as a result of elemental analysis, C: 0.9, N; 0.06, O; 1.4 (unit: mass%) It was.

(合成例2)
合成例1で得られた金属ニッケル微粒子スラリー1a’(固形分濃度2.5wt%に調整したもの)の100gに、0.070gのドデカンチオ−ルを添加し、再度、マイクロ波を照射して250℃で5分間加熱することによって、1級アミン及び硫黄元素が被覆した金属ニッケル微粒子スラリー2a’を得た。
(Synthesis Example 2)
0.070 g of dodecanethiol is added to 100 g of the metal nickel fine particle slurry 1a ′ obtained in Synthesis Example 1 (adjusted to a solid content concentration of 2.5 wt%), and again irradiated with microwaves to 250 By heating at 0 ° C. for 5 minutes, a metal nickel fine particle slurry 2a ′ coated with primary amine and sulfur element was obtained.

得られた金属ニッケル微粒子スラリー2a’を分取して静置分離し、上澄み液を取り除いた後、メタノールとトルエンの体積比率が1:4の混合溶媒を用いて洗浄した。その後、60℃に維持される真空乾燥機で6時間乾燥することによって、1級アミン及び硫黄元素が被覆した金属ニッケル微粒子2aを得た。このようにして得られた金属ニッケル微粒子2aの平均粒子径は100nmであり、元素分析の結果、C;0.6、N;0.05、O;1.4、S;0.4(単位は質量%)であった。   The obtained metal nickel fine particle slurry 2a 'was separated and allowed to stand and separated, and the supernatant was removed, followed by washing with a mixed solvent of methanol and toluene in a volume ratio of 1: 4. Then, the nickel metal microparticles | fine-particles 2a which the primary amine and the sulfur element coat | covered were obtained by drying with the vacuum dryer maintained at 60 degreeC for 6 hours. The average particle diameter of the metallic nickel fine particles 2a thus obtained is 100 nm. As a result of elemental analysis, C: 0.6, N: 0.05, O: 1.4, S: 0.4 (unit Was mass%).

[実施例1−1]
合成例1で調製した金属ニッケル微粒子スラリー1a’の10gを静置分離し、トルエンに置換後、固形分濃度10wt%に調整した。これに分散剤(1)を0.05g(有効成分として0.03g)加え、15分間撹拌した後、ジヒドロターピニルアセテートにて洗浄しながらジヒドロターピニルアセテート溶媒に置換し、固形分濃度を60wt%に調整した。このようにして得られたスラリー組成物A1の1.67gにセルロース系バインダー(日新化成(株)製EC−100FTP)を0.3g、ジヒドロターピニルアセテートを0.17g、乳鉢に秤量し混合した後、アイメックス(株)製3本ロールBR−100Vを用いてGap10μmにて混練を行い、導電性ペーストA1を得た。得られた導電性ペーストA1をスライドガラス上に塗布・乾燥し、表面粗さを測定した結果を表1に示す。
[Example 1-1]
10 g of the metal nickel fine particle slurry 1a ′ prepared in Synthesis Example 1 was statically separated, replaced with toluene, and then adjusted to a solid content concentration of 10 wt%. To this was added 0.05 g of dispersant (1) (0.03 g as an active ingredient), and the mixture was stirred for 15 minutes, then replaced with dihydroterpinyl acetate solvent while washing with dihydroterpinyl acetate, and the solid content concentration Was adjusted to 60 wt%. 1.67 g of the slurry composition A1 thus obtained was weighed in a mortar with 0.3 g of a cellulose-based binder (EC-100FTP manufactured by Nisshin Kasei Co., Ltd.), 0.17 g of dihydroterpinyl acetate. After mixing, kneading was performed at a gap of 10 μm using a 3-roll BR-100V manufactured by Imex Co., Ltd. to obtain a conductive paste A1. Table 1 shows the results of applying and drying the obtained conductive paste A1 on a slide glass and measuring the surface roughness.

[実施例1−2]
実施例1−1における分散剤(1)の代わりに、分散剤(2)を使用したこと以外は、実施例1−1と同様にして、スラリー組成物A2を得、導電性ペーストA2を得た。結果を表1に示す。
[Example 1-2]
Except having used the dispersing agent (2) instead of the dispersing agent (1) in Example 1-1, it obtained slurry composition A2 similarly to Example 1-1, and obtained electrically conductive paste A2. It was. The results are shown in Table 1.

[実施例1−3]
実施例1−1における分散剤(1)の代わりに、分散剤(3)を使用したこと以外、実施例1−1と同様にして、スラリー組成物A3を得、導電性ペーストA3を得た。結果を表1に示す。
[Example 1-3]
A slurry composition A3 was obtained in the same manner as in Example 1-1 except that the dispersant (3) was used instead of the dispersant (1) in Example 1-1, and a conductive paste A3 was obtained. . The results are shown in Table 1.

[実施例1−4]
実施例1−1における分散剤(1)の代わりに、分散剤(4)を使用したこと以外、実施例1−1と同様にして、スラリー組成物A4を得、導電性ペーストA4を得た。結果を表1に示す。
[Example 1-4]
A slurry composition A4 was obtained in the same manner as in Example 1-1 except that the dispersant (4) was used instead of the dispersant (1) in Example 1-1, and a conductive paste A4 was obtained. . The results are shown in Table 1.

[実施例1−5]
実施例1−1における分散剤(1)の代わりに、分散剤(5)を使用したこと以外、実施例1−1と同様にして、スラリー組成物A5を得、導電性ペーストA5を得た。結果を表1に示す。
[Example 1-5]
A slurry composition A5 was obtained in the same manner as in Example 1-1 except that the dispersant (5) was used instead of the dispersant (1) in Example 1-1, and a conductive paste A5 was obtained. . The results are shown in Table 1.

[実施例1−6]
実施例1−1における分散剤(1)の代わりに、分散剤(6)を使用したこと以外、実施例1−1と同様にして、スラリー組成物A6を得、導電性ペーストA6を得た。結果を表1に示す。
[Example 1-6]
A slurry composition A6 was obtained in the same manner as in Example 1-1 except that the dispersant (6) was used instead of the dispersant (1) in Example 1-1, and a conductive paste A6 was obtained. . The results are shown in Table 1.

[比較例1−1]
実施例1−1における分散剤(1)の代わりに、分散剤(7)を使用したこと以外、実施例1−1と同様にして、スラリー組成物A7を得、導電性ペーストA7を得た。結果を表1に示す。
[Comparative Example 1-1]
A slurry composition A7 was obtained in the same manner as in Example 1-1 except that the dispersant (7) was used instead of the dispersant (1) in Example 1-1, and a conductive paste A7 was obtained. . The results are shown in Table 1.

[比較例1−2]
実施例1−1における分散剤(1)の代わりに、分散剤(8)を使用したこと以外、実施例1−1と同様にして、スラリー組成物A8を得、導電性ペーストA8を得た。結果を表1に示す。
[Comparative Example 1-2]
A slurry composition A8 was obtained in the same manner as in Example 1-1 except that the dispersant (8) was used instead of the dispersant (1) in Example 1-1, and a conductive paste A8 was obtained. . The results are shown in Table 1.

[比較例1−3]
実施例1−1における分散剤(1)の代わりに、分散剤(9)を使用したこと以外、実施例1−1と同様にして、スラリー組成物A9を得、導電性ペーストA9を得た。結果を表1に示す。
[Comparative Example 1-3]
Except having used the dispersing agent (9) instead of the dispersing agent (1) in Example 1-1, it carried out similarly to Example 1-1, and obtained slurry composition A9, and obtained electrically conductive paste A9. . The results are shown in Table 1.

[比較例1−4]
実施例1−1における分散剤(1)を使用しなかったこと以外、実施例1−1と同様にして、スラリー組成物A10を得、導電性ペーストA10を得た。結果を表1に示す。
[Comparative Example 1-4]
Except not having used the dispersing agent (1) in Example 1-1, it carried out similarly to Example 1-1, and obtained slurry composition A10, and obtained electrically conductive paste A10. The results are shown in Table 1.

以上の結果をまとめて、表1に示す。   The above results are summarized in Table 1.

Figure 2014029845
Figure 2014029845

[実施例2−1]
合成例2で調製した金属ニッケル微粒子スラリー2a’の10gを静置分離し、トルエンに置換後、固形分濃度10wt%に調整した。これに分散剤(1)を0.05g(有効成分として0.03g)加え、15分間撹拌した後、ジヒドロターピニルアセテートにて洗浄しながらジヒドロターピニルアセテート溶媒に置換し、固形分濃度を60wt%に調整した。このようにして得られたスラリー組成物B1の1.67gにセルロース系バインダー(日新化成(株)製EC−100FTP)を0.3g、ジヒドロターピニルアセテートを0.17g、乳鉢に秤量し混合した後、アイメックス(株)製3本ロールBR−100Vを用いてGap10μmにて混練を行い、導電性ペーストB1を得た。得られた導電性ペーストB1をスライドガラス上に塗布・乾燥し、表面粗さを測定した結果を表2に示す。
[Example 2-1]
10 g of the metal nickel fine particle slurry 2a ′ prepared in Synthesis Example 2 was statically separated and replaced with toluene, and then the solid content concentration was adjusted to 10 wt%. To this was added 0.05 g of dispersant (1) (0.03 g as an active ingredient), and the mixture was stirred for 15 minutes, then replaced with dihydroterpinyl acetate solvent while washing with dihydroterpinyl acetate, and the solid content concentration Was adjusted to 60 wt%. 1.67 g of the slurry composition B1 thus obtained was weighed in a mortar with 0.3 g of a cellulose binder (EC-100FTP manufactured by Nisshin Kasei Co., Ltd.), 0.17 g of dihydroterpinyl acetate. After mixing, kneading was performed at a gap of 10 μm using a 3-roll BR-100V manufactured by Imex Co., Ltd. to obtain a conductive paste B1. Table 2 shows the results of applying and drying the obtained conductive paste B1 on a slide glass and measuring the surface roughness.

[実施例2−2]
実施例2−1における分散剤(1)の代わりに、分散剤(2)を使用したこと以外は、実施例2−1と同様にして、スラリー組成物B2を得、導電性ペーストB2を得た。結果を表2に示す。
[Example 2-2]
A slurry composition B2 was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the dispersant (2) was used instead of the dispersant (1) in Example 2-1, and a conductive paste B2 was obtained. It was. The results are shown in Table 2.

[実施例2−3]
実施例2−1における分散剤(1)の代わりに、分散剤(3)を使用したこと以外は、実施例2−1と同様にして、スラリー組成物B3を得、導電性ペーストB3を得た。結果を表2に示す。
[Example 2-3]
A slurry composition B3 was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the dispersant (3) was used instead of the dispersant (1) in Example 2-1, and a conductive paste B3 was obtained. It was. The results are shown in Table 2.

[実施例2−4]
実施例2−1における分散剤(1)の代わりに、分散剤(4)を使用したこと以外は、実施例2−1と同様にして、スラリー組成物B4を得、導電性ペーストB4を得た。結果を表2に示す。
[Example 2-4]
A slurry composition B4 was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the dispersant (4) was used instead of the dispersant (1) in Example 2-1, and a conductive paste B4 was obtained. It was. The results are shown in Table 2.

[実施例2−5]
実施例2−1における分散剤(1)の代わりに、分散剤(5)を使用したこと以外は、実施例2−1と同様にして、スラリー組成物B5を得、導電性ペーストB5を得た。結果を表2に示す。
[Example 2-5]
A slurry composition B5 was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the dispersant (5) was used instead of the dispersant (1) in Example 2-1, and a conductive paste B5 was obtained. It was. The results are shown in Table 2.

[実施例2−6]
実施例2−1における分散剤(1)の代わりに、分散剤(6)を使用したこと以外は、実施例2−1と同様にして、スラリー組成物B6を得、導電性ペーストB6を得た。結果を表2に示す。
[Example 2-6]
A slurry composition B6 was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the dispersant (6) was used instead of the dispersant (1) in Example 2-1, and a conductive paste B6 was obtained. It was. The results are shown in Table 2.

[比較例2−1]
実施例2−1における分散剤(1)の代わりに、分散剤(7)を使用したこと以外は、実施例2−1と同様にして、スラリー組成物B7を得、導電性ペーストB7を得た。結果を表2に示す。
[Comparative Example 2-1]
A slurry composition B7 was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the dispersant (7) was used instead of the dispersant (1) in Example 2-1, and a conductive paste B7 was obtained. It was. The results are shown in Table 2.

[比較例2−2]
実施例2−1における分散剤(1)の代わりに、分散剤(8)を使用したこと以外は、実施例2−1と同様にして、スラリー組成物B8を得、導電性ペーストB8を得た。結果を表2に示す。
[Comparative Example 2-2]
A slurry composition B8 was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the dispersant (8) was used instead of the dispersant (1) in Example 2-1, and a conductive paste B8 was obtained. It was. The results are shown in Table 2.

[比較例2−3]
実施例2−1における分散剤(1)の代わりに、分散剤(9)を使用したこと以外は、実施例2−1と同様にして、スラリー組成物B9を得、導電性ペーストB9を得た。結果を表2に示す。
[Comparative Example 2-3]
A slurry composition B9 was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the dispersant (9) was used instead of the dispersant (1) in Example 2-1, and a conductive paste B9 was obtained. It was. The results are shown in Table 2.

[比較例2−4]
実施例2−1における分散剤(1)を使用しなかったこと以外、実施例2−1と同様にして、スラリー組成物B10を得、導電性ペーストB10を得た。結果を表2に示す。
[Comparative Example 2-4]
Except not having used the dispersing agent (1) in Example 2-1, it carried out similarly to Example 2-1, and obtained slurry composition B10, and obtained electrically conductive paste B10. The results are shown in Table 2.

Figure 2014029845
Figure 2014029845

表1及び表2に示したように、実施例1−1〜1−6、2−1〜2−6では、表面平滑性の指標である算術平均粗さRaが十分に小さいのに対し、比較例では算術平均粗さRaが大きく、凝集体が多く存在し、表面平滑性に劣ることが判明した。また、粗大凝集体による最大表面粗さの指標である十点平均粗さRzについても、実施例は比較例に比べて格段に小さく、粗大凝集体が少なく、表面平滑性が良好なことが確認された。なお、結果は省略するが、1級アミン及び硫黄元素が被覆した金属ニッケル微粒子2aを使用した実施例2−1〜2−6では、耐焼結性が向上していた。   As shown in Table 1 and Table 2, in Examples 1-1 to 1-6 and 2-1 to 2-6, the arithmetic average roughness Ra, which is an index of surface smoothness, is sufficiently small. In the comparative example, it was found that the arithmetic average roughness Ra is large, there are many aggregates, and the surface smoothness is inferior. Also, the ten-point average roughness Rz, which is an index of the maximum surface roughness due to coarse aggregates, was confirmed to be significantly smaller in Examples than in Comparative Examples, with few coarse aggregates, and good surface smoothness. It was done. In addition, although a result is abbreviate | omitted, in Example 2-1 to 2-6 using the metal nickel fine particle 2a which the primary amine and the sulfur element coat | covered, sintering resistance was improving.

(比較例3−1)
Aldrich社製のニッケル粉末[平均粒子径;90nm、元素分析値;C:0.08、N:検出限界値未満、O:1.5(単位は質量%)]のトルエン溶媒のスラリー(固形分濃度10wt%)を調整し、これに分散剤(1)を0.05g(有効成分として0.03g)加え、15分間撹拌した後、ジヒドロターピニルアセテートにて洗浄しながらジヒドロターピニルアセテート溶媒に置換し、固形分濃度を60wt%に調整した。このようにして得られたスラリー組成物の1.67gに日新化成(株)製EC−100FTPを0.3g、ジヒドロターピニルアセテートを0.17g、乳鉢に秤量し混合した後、アイメックス(株)製3本ロールBR−100Vを用いてGap10μmにて混練を行い、導電性ペーストを得た。得られた導電性ペーストをスライドガラス上に塗布・乾燥し、表面粗さを測定した結果、Ra=0.054、Rz=0.602であった。
(Comparative Example 3-1)
Aldrich nickel powder [average particle size: 90 nm, elemental analysis value: C: 0.08, N: less than detection limit value, O: 1.5 (unit: mass%)] slurry of toluene solvent (solid content The concentration of 10 wt% was adjusted, and 0.05 g (0.03 g as an active ingredient) of the dispersant (1) was added thereto. After stirring for 15 minutes, dihydroterpinyl acetate was washed with dihydroterpinyl acetate. Substitution with a solvent was performed, and the solid content concentration was adjusted to 60 wt%. To 1.67 g of the slurry composition thus obtained, 0.3 g of EC-100FTP manufactured by Nisshin Kasei Co., Ltd., 0.17 g of dihydroterpinyl acetate, and a mortar were weighed and mixed. Using a three-roll BR-100V manufactured by Co., Ltd., kneading was performed at a gap of 10 μm to obtain a conductive paste. The obtained conductive paste was applied to a slide glass and dried, and the surface roughness was measured. As a result, Ra = 0.54 and Rz = 0.602.

[実施例3]
合成例2で調製した金属ニッケル微粒子スラリーの2a’の上澄み液の60gを取り除いた後、これに分散剤の有効成分が10wt%となるようにキシレンで希釈した分散剤(10)の溶液を、ニッケル元素に対して、分散剤の有効成分が5wt%となるように加え、40℃で1時間撹拌した。その後、キシレンとメタノールの体積比が4:1の混合溶液を用いて洗浄した後、ジヒドロターピニルアセテートに置換し、スラリー組成物C1を得、導電性ペーストC1を得た。得られた導電性ペーストC1をスライドガラス上に塗布・乾燥し、表面粗さを測定した結果、Ra=0.006、Rz=0.043であった。
[Example 3]
After removing 60 g of the supernatant liquid 2a ′ of the metallic nickel fine particle slurry prepared in Synthesis Example 2, a solution of the dispersant (10) diluted with xylene so that the active ingredient of the dispersant is 10 wt%, It added so that the active ingredient of a dispersing agent might be 5 wt% with respect to nickel element, and it stirred at 40 degreeC for 1 hour. Then, after wash | cleaning using the mixed solution whose volume ratio of xylene and methanol is 4: 1, it substituted by dihydro terpinyl acetate, the slurry composition C1 was obtained, and the electrically conductive paste C1 was obtained. The obtained conductive paste C1 was applied onto a slide glass and dried, and the surface roughness was measured. As a result, Ra = 0.006 and Rz = 0.043.

以上、本発明の実施の形態を例示の目的で詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に制約されることはない。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail for the purpose of illustration, this invention is not restrict | limited to the said embodiment.

Claims (5)

次の工程A及びB;
A)1級アミンで被覆された金属ニッケル微粒子を準備する工程、
B)前記金属ニッケル微粒子、有機溶媒、2級若しくは3級のアミノ基を有する非水系高分子分散剤及び有機バインダーを混合することにより、これらを含有する導電性ペーストを得る工程、
を備え、
前記工程Bでは、前記金属ニッケル微粒子の表面において前記1級アミンの少なくとも一部分を前記非水系高分子分散剤で置換し、該非水系高分子分散剤によって前記金属ニッケル微粒子を被覆させる導電性ペーストの製造方法。
Next steps A and B;
A) preparing metal nickel fine particles coated with a primary amine,
B) A step of obtaining a conductive paste containing these by mixing the metal nickel fine particles, an organic solvent, a non-aqueous polymer dispersant having a secondary or tertiary amino group, and an organic binder,
With
In the step B, production of a conductive paste in which at least a part of the primary amine is replaced with the non-aqueous polymer dispersant on the surface of the metal nickel fine particles, and the metal nickel fine particles are coated with the non-aqueous polymer dispersant. Method.
前記金属ニッケル微粒子の表面を被覆する1級アミンが、脂肪族1級アミンである請求項1に記載の導電性ペーストの製造方法。   The method for producing a conductive paste according to claim 1, wherein the primary amine covering the surface of the metal nickel fine particles is an aliphatic primary amine. 前記工程Aにおける前記金属ニッケル微粒子が、前記有機溶媒のスラリー組成物の状態である請求項1又は2に記載の導電性ペーストの製造方法。   The method for producing a conductive paste according to claim 1 or 2, wherein the metal nickel fine particles in the step A are in a state of a slurry composition of the organic solvent. 前記1級アミンで被覆された金属ニッケル微粒子が、
次の工程I及びII;
I)カルボン酸ニッケル及び1級アミンの混合物を、100℃〜165℃の範囲内の温度に加熱して錯化反応液を得る工程、
II)該錯化反応液を、マイクロ波照射によって170℃以上の温度に加熱して、該錯化反応液中のニッケルイオンを還元して、1級アミンで被覆された金属ニッケル微粒子を得る工程、
を含む方法により調製されたものである、請求項1から3のいずれか1項に記載の導電性ペーストの製造方法。
Metallic nickel fine particles coated with the primary amine are
Next steps I and II;
I) a step of heating a mixture of nickel carboxylate and primary amine to a temperature in the range of 100 ° C. to 165 ° C. to obtain a complexing reaction solution;
II) A step of heating the complexing reaction solution to a temperature of 170 ° C. or higher by microwave irradiation to reduce nickel ions in the complexing reaction solution to obtain metallic nickel fine particles coated with a primary amine. ,
The method for producing a conductive paste according to any one of claims 1 to 3, wherein the conductive paste is prepared by a method comprising:
前記金属ニッケル微粒子が、前記1級アミンに加え、さらに硫黄元素又は硫黄含有化合物によって部分的に被覆されたものである請求項1から4のいずれか1項に記載の導電性ペーストの製造方法。   The method for producing a conductive paste according to any one of claims 1 to 4, wherein the metallic nickel fine particles are partially coated with a sulfur element or a sulfur-containing compound in addition to the primary amine.
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