JP2016033259A - 銀粉およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
銀イオンとして47.8g/Lの硝酸銀溶液452.3Lに、工業用のアンモニア水75Lを加えて、銀のアンミン錯体溶液を生成した。生成した銀のアンミン錯体溶液に濃度100g/Lの水酸化ナトリウム溶液200Lを加えてpH調整し、水350Lを加えて希釈し、還元剤として工業用のホルマリン24.2Lを加えた。その直後に、ステアリン酸のエマルジョン(ステアリン酸含量18%)360gを加えた。このようにして得られた銀のスラリーをろ過し、水洗した後、乾燥して銀粉21.6kgを得た。この銀粉をヘンシェルミキサ(高速攪拌機)で表面平滑化処理した後、分級して11μmより大きい銀の凝集体を除去した。
レーザー回折法による粒度分布は、銀粉0.3gをイソプロピルアルコール30mLに添加し、出力50Wの超音波洗浄器により5分間分散させた後、マイクロトラック粒度分布測定装置(日機装株式会社製の9320HRA)を用いて測定した。その結果、D10=1.1μm、D50=2.0μm、D90=3.1μmであった。
実施例1と同様の銀粉(アミン処理前の銀粉)を使用し、銀粉に添加するヘキサデシルアミン溶液の量を104.50g(銀粉に対するヘキサデシルアミン0.33質量%)とした以外は、実施例1と同様の方法により、アミンによる表面処理を行った。
実施例1と同様の銀粉(アミン処理前の銀粉)を使用し、銀粉に添加するヘキサデシルアミン溶液の量を158.33g(銀粉に対するヘキサデシルアミン0.5質量%)とした以外は、実施例1と同様の方法により、アミンによる表面処理を行った。
実施例1と同様の銀粉(アミン処理前の銀粉)を使用して、実施例1と同様の方法により得られた導電性ペーストについて、実施例1と同様の方法により、粘度を測定し、カッソン粘度η∞とカッソン降伏値τ0を算出した。その結果、アミン処理後の銀粉の粘度は、25℃において0.1rpm、1rpm、5rpmおよび10rpmでそれぞれ1190Pa・s、381Pa・s、178Pa・sおよび69.9Pa・sであり、Ti1は7、Ti2は17、Ti3は2.1であった。また、カッソン粘度η∞は33Pa、カッソン降伏値τ0は289Pa・sであった。
ステアリン酸(和光純薬工業株式会社製)223.8gをエタノール225.0gに溶解させたステアリン酸溶液とヘキサデシルアミン250.0gをエタノール225.0gに溶解させたヘキサデシルアミン溶液とを混合して得られたステアリン酸アミド溶液を用意し、このステアリン酸アミド溶液78.3gをヘキサデシルアミン溶液に代えて使用した以外は、実施例2と同様の方法により、表面処理を行った銀粉を作製した。
銀イオンとして0.2モル/Lを含む硝酸銀水溶液496.8Lに、工業用のアンモニア水35Lを加えて、銀アンミン錯体溶液を生成した。この銀アンミン錯体溶液に水465Lを加えて希釈した後に還元剤としてヒドラジン80%水溶液3.2Lを添加して得られた銀のスラリーをろ過し、水洗した後、乾燥して銀粉を得た。
ステアリン酸(和光純薬工業株式会社製)223.8gをエタノール225.0gに溶解させたステアリン酸溶液とヘキサデシルアミン250.0gをエタノール225.0gに溶解させたヘキサデシルアミン溶液を混合して得られたステアリン酸アミド溶液を用意し、このステアリン酸アミド溶液78.3gをヘキサデシルアミン溶液に代えて使用した以外は、比較例3と同様の方法により、表面処理を行った銀粉を作製した。
比較例3と同様の銀粉(アミン処理前の銀粉)を使用して、実施例1と同様の方法により得られた導電性ペーストについて、実施例1と同様の方法により、粘度を測定し、カッソン粘度η∞とカッソン降伏値τ0を算出した。その結果、アミン処理後の銀粉の粘度は、25℃において0.1rpm、1rpm、5rpmおよび10rpmでそれぞれ198Pa・s、333Pa・s、169Pa・sおよび48.0Pa・sであり、Ti1は1.5、Ti2は4、Ti3は3.3であった。また、カッソン粘度η∞は39Pa、カッソン降伏値τ0は125Pa・sであった。
銀イオンとして21.4g/Lの硝酸銀溶液502.7Lに、工業用のアンモニア水45Lを加えて、銀のアンミン錯体溶液を生成した。生成した銀のアンミン錯体溶液に濃度100g/Lの水酸化ナトリウム溶液8.8Lを加えてpH調整し、水462Lを加えて希釈し、還元剤として工業用のホルマリン48Lを加えた。その直後に、ステアリン酸のエマルジョン(ステアリン酸含量16%)121gを加えた。このようにして得られた銀のスラリーをろ過し、水洗した後、乾燥して銀粉を得た。この銀粉をヘンシェルミキサ(高速攪拌機)で表面平滑化処理した後、分級して11μmより大きい銀の凝集体を除去した。
銀粉に添加するイソブチルアミン溶液の量を0.6g(銀粉に対するイソブチルアミン0.5質量%)とした以外は、実施例4と同様の方法により、アミンによる表面処理を行った。
脂肪族アミンとしてイソブチルアミンに代えて、オクチルアミン(花王株式会社製のファーミン08D)0.06g(銀粉に対するオクチルアミン0.05質量%)を使用した以外は、実施例4と同様の方法により、アミンによる表面処理を行った。
銀粉に添加するオクチルアミン溶液の量を0.6g(銀粉に対するオクチルアミン0.5質量%)とした以外は、実施例6と同様の方法により、アミンによる表面処理を行った。
脂肪族アミンとしてイソブチルアミンに代えて、デシルアミン(和光純薬工業株式会社製)0.06g(銀粉に対するデシルアミン0.05質量%)を使用した以外は、実施例4と同様の方法により、アミンによる表面処理を行った。
銀粉に添加するデシルアミン溶液の量を0.6g(銀粉に対するデシルアミン0.5質量%)とした以外は、実施例8と同様の方法により、アミンによる表面処理を行った。
脂肪族アミンとしてイソブチルアミンに代えて、ドデシルアミン(和光純薬工業株式会社製)0.06g(銀粉に対するドデシルアミン0.05質量%)を使用した以外は、実施例4と同様の方法により、アミンによる表面処理を行った。
銀粉に添加するドデシルアミン溶液の量を0.6g(銀粉に対するドデシルアミン0.5質量%)とした以外は、実施例10と同様の方法により、アミンによる表面処理を行った。
脂肪酸としてイソブチルアミンに代えて、ヘキサデシルアミン(和光純薬工業株式会社製)0.06g(銀粉に対するヘキサデシルアミン0.05質量%)を使用した以外は、実施例4と同様の方法により、アミンによる表面処理を行った。
脂肪族アミンとしてイソブチルアミンに代えて、ヘキサデシルアミン(和光純薬工業株式会社製)0.06g(銀粉に対するヘキサデシルアミン0.5質量%)を使用した以外は、実施例4と同様の方法により、アミンによる表面処理を行った。
脂肪族アミンとしてイソブチルアミンに代えて、オクタデシルアミン(和光純薬工業株式会社製)0.06g(銀粉に対するオクタデシルアミン0.05質量%)を使用した以外は、実施例4と同様の方法により、アミンによる表面処理を行った。
銀粉に添加するオクタデシルアミン溶液の量を0.6g(銀粉に対するオクタデシルアミン0.5質量%)とした以外は、実施例14と同様の方法により、アミンによる表面処理を行った。
脂肪族アミンとしてイソブチルアミンに代えて、オレイルアミン(和光純薬工業株式会社製)0.06g(銀粉に対するオレイルアミン0.05質量%)を使用した以外は、実施例4と同様の方法により、アミンによる表面処理を行った。
銀粉に添加するオレイルアミン溶液の量を0.6g(銀粉に対するオレイルアミン0.5質量%)とした以外は、実施例16と同様の方法により、アミンによる表面処理を行った。
脂肪族アミンとしてイソブチルルアミンに代えて、2−エチルヘキシルオキシプロピルアミン(2EHOPA)(広栄化学工業株式会社製)0.06g(銀粉に対する2−エチルヘキシルオキシプロピルアミン0.05質量%)を使用した以外は、実施例4と同様の方法により、アミンによる表面処理を行った。
銀粉に添加する2−エチルヘキシルオキシプロピルアミン(2EHOPA)溶液の量を0.6g(銀粉に対する2−エチルヘキシルオキシプロピルアミン0.5質量%)とした以外は、実施例18と同様の方法により、アミンによる表面処理を行った。
脂肪族アミンとしてヘキサデシルアミンに代えて3−ラウリルオキシプロピルアミン(広栄化学工業株式会社製)0.06g(銀粉に対する3−ラウリルオキシプロピルアミン0.5質量%)を使用した以外は、実施例4と同様の方法により、アミンによる表面処理を行った。
実施例1と同様の銀粉(アミン処理前の銀粉)について、実施例1のアミン処理前の銀粉と同様の方法により、レーザー回折法による粒度分布を測定するとともに、BET比表面積を測定し、タップ密度を算出した。その結果、D10=1.2μm、D50=1.9μm、D90=3.1μm、Dmax=6.5μmであり、BET比表面積は0.40m2/g、タップ密度は6.5g/cm3であった。
ステアリン酸(和光純薬工業株式会社製)3.8gとオレイルアミン5.0gを熱風式恒温槽により60℃で60分間加熱して得られたステアリン酸アミド溶液を用意し、このステアリン酸アミド溶液0.6g(銀粉に対するステアリン酸アミド0.5質量%)をヘキサデシルアミン溶液に代えて使用した以外は、実施例4と同様の方法により、表面処理を行った銀粉を作製した。
銀イオンとして21.4g/Lの硝酸銀溶液502.7Lに、工業用のアンモニア水45Lを加えて、銀のアンミン錯体溶液を生成した。生成した銀のアンミン錯体溶液に濃度100g/Lの水酸化ナトリウム溶液8.8Lを加えてpH調整し、水462Lを加えて希釈し、還元剤として工業用のホルマリン48Lを加えた。その直後に、オレイン酸19.4gを加えた。このようにして得られた銀のスラリーをろ過し、水洗した後、乾燥して銀粉を得た。この銀粉をヘンシェルミキサ(高速攪拌機)で表面平滑化処理した後、分級して11μmより大きい銀の凝集体を除去した。
実施例21と同様の銀粉(アミン処理前の銀粉)を使用した以外は、実施例7と同様の方法により、アミンによる表面処理を行った。
実施例21と同様の銀粉(アミン処理前の銀粉)を使用した以外は、実施例9と同様の方法により、アミンによる表面処理を行った。
実施例21と同様の銀粉(アミン処理前の銀粉)を使用した以外は、実施例11と同様の方法により、アミンによる表面処理を行った。
実施例21と同様の銀粉(アミン処理前の銀粉)を使用した以外は、実施例13と同様の方法により、アミンによる表面処理を行った。
実施例21と同様の銀粉(アミン処理前の銀粉)を使用した以外は、実施例15と同様の方法により、アミンによる表面処理を行った。
実施例21と同様の銀粉(アミン処理前の銀粉)を使用した以外は、実施例17と同様の方法により、アミンによる表面処理を行った。
実施例21と同様の銀粉(アミン処理前の銀粉)を使用した以外は、実施例19と同様の方法により、アミンによる表面処理を行った。
実施例21と同様の銀粉(アミン処理前の銀粉)について、実施例1のアミン処理前の銀粉と同様の方法により、レーザー回折法による粒度分布を測定するとともに、BET比表面積を測定し、タップ密度を算出した。その結果、D10=1.2μm、D50=2.3μm、D90=3.5μm、Dmax=7.8μmであり、BET比表面積は0.41m2/g、タップ密度は5.0g/cm3であった。
Claims (15)
- 表面が脂肪酸で被覆された銀粉に脂肪族アミンを添加して攪拌し、混合して、銀粉の最表面に脂肪族アミンを形成するとともに、脂肪酸と脂肪族アミンを反応させて脂肪酸と脂肪族アミンの間に脂肪族アミドを形成することを特徴とする、銀粉の製造方法。
- 前記脂肪族アミンが、イソブチルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、オレイルアミン、2−エチルヘキシルオキシプロピルアミンおよび3−ラウリルオキシプロピルアミンからなる群から選ばれる1種以上であることを特徴とする、請求項1に記載の銀粉の製造方法。
- 前記脂肪酸が、ステアリン酸またはオレイン酸であることを特徴とする、請求項1または2に記載の銀粉の製造方法。
- 表面が脂肪酸と脂肪族アミンと脂肪族アミドで被覆されていることを特徴とする、銀粉。
- 前記表面が前記脂肪酸で被覆され、最表面に前記脂肪族アミンが形成され、前記脂肪酸と前記脂肪族アミンの間に前記脂肪族アミドが形成されていることを特徴とする、請求項4に記載の銀粉。
- 前記脂肪族アミンが、イソブチルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン、オレイルアミン、2−エチルヘキシルオキシプロピルアミンおよび3−ラウリルオキシプロピルアミンからなる群から選ばれる1種以上であることを特徴とする、請求項4または5に記載の銀粉。
- 前記脂肪酸が、ステアリン酸またはオレイン酸であることを特徴とする、請求項4乃至6のいずれかに記載の銀粉。
- 前記銀粉89.9質量%にエチルセルロース0.6質量%とテキサノール6.5質量%とガラスフリット1.0質量%と酸化亜鉛2.0質量%を混練して得られる混練物の粘度をE型粘度計により25℃において5rpmで測定したときの粘度に対する1rpmで測定したときの粘度の比(チクソ比)が3.5以上であることを特徴とする、請求項4乃至7のいずれかに記載の銀粉。
- 前記混練物のカッソン降伏値が520Pa・s以上であることを特徴とする、請求項8に記載の銀粉。
- 前記銀粉89.9質量%にエチルセルロース0.6質量%とテキサノール6.5質量%とガラスフリット1.0質量%と酸化亜鉛2.0質量%を混練して得られる混練物のカッソン降伏値が520Pa・s以上であることを特徴とする、請求項4乃至7のいずれかに記載の銀粉。
- 前記銀粉89.3〜91.0質量%に、エチルセルロース0.6質量%と、ガラスフリット1.0質量%と、酸化亜鉛2.0質量%と、残部としてテキサノールとブチルカルビトールアセテートを1:1で混合した溶剤を混練して得られる混練物の粘度をE型粘度計により25℃において10rpmで測定したときの粘度に対する0.1rpmで測定したときの粘度の比(チクソ比)が30以上であることを特徴とする、請求項4乃至7のいずれかに記載の銀粉。
- 前記混練物のカッソン降伏値が340Pa・s以上であることを特徴とする、請求項11に記載の銀粉。
- 請求項4乃至12のいずれかに記載の銀粉を導体として用いたことを特徴とする、導電性ペースト。
- 溶剤および樹脂を含む、導電性紛体として請求項4乃至12のいずれかに記載の銀粉を含むことを特徴とする、導電性ペースト。
- 請求項13または14の導電性ペーストが基板に塗布した後に焼成することにより基板の表面に電極を形成することを特徴とする、太陽電池用電極の製造方法。
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