JP2019007032A - Nickel paste, method for producing the same, and method for producing nickel organic slurry - Google Patents

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Abstract

To provide a nickel paste dispersed without the flocculation of nickel fine particles and suitably usable as the material for the internal electrode of a multilayer ceramic capacitor, and a method for producing the same.SOLUTION: Provided is a method for producing a nickel paste comprising: a water slurry production step where water is added to nick fine particles with a particle diameter below 100 nm produced by a liquid phase method to produce water slurry; an organic slurry production step where an organic solvent and a dispersion transfer promotor are added to the water slurry, and the same is substituted with the slurry of the organic solvent to produce an organic slurry; a high pressure dispersion step where the organic slurry is subjected to dispersion treatment under the pressure of 100 MPa or higher in the presence of a dispersant; and a pasting step where the organic slurry subjected to the dispersion treatment is subjected to pasting. In the water slurry production step, it is preferable that the water is added in such a manner that the water content in the water slurry reaches 30 to 90 mass%.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、例えば積層セラミックコンデンサの内部電極用の材料として好適に用いることができるニッケルペースト及びその製造方法、並びにそのニッケルペーストの原料として用いることができるニッケル有機スラリー及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a nickel paste that can be suitably used as a material for an internal electrode of a multilayer ceramic capacitor, for example, and a manufacturing method thereof, and a nickel organic slurry that can be used as a raw material for the nickel paste and a manufacturing method thereof.

一般に、積層セラミックコンデンサ(以下、「MLCC」ともいう)の内部電極に用いられるニッケルペーストは、ビヒクル中にニッケル粉を混練して製造され、多くのニッケル粉の凝集体を含んでいる。ニッケル粉の製造プロセスでは、その最終段階に、ニッケル粉の製造方法(気相法、液相法)を問わずに乾燥工程を有するのが通常であり、この乾燥工程における乾燥処理がニッケル粒子の凝集を促すことから、得られるニッケル粉には乾燥時に生じた凝集体が含まれていることが一般的である。   In general, a nickel paste used for an internal electrode of a multilayer ceramic capacitor (hereinafter also referred to as “MLCC”) is manufactured by kneading nickel powder in a vehicle, and contains many aggregates of nickel powder. In the production process of nickel powder, it is usual to have a drying step at the final stage regardless of the production method (gas phase method, liquid phase method) of nickel powder. In order to promote agglomeration, the resulting nickel powder generally contains agglomerates produced during drying.

近年のMLCCは、小型で大容量化を達成させるために、内部電極層を伴ったセラミックグリーンシートの積層数を、数百から1000層程度にまで増加させることが要求されている。このため、内部電極層の厚みを従来の数ミクロンレベルからサブミクロンレベルに薄層化する検討がなされており、それに伴い、内部電極用の電極材料のニッケル粉の小粒径化が進められている。   In recent years, MLCCs are required to increase the number of laminated ceramic green sheets with internal electrode layers from several hundred to about 1000 layers in order to achieve a small size and large capacity. For this reason, studies have been made to reduce the thickness of the internal electrode layer from the conventional several micron level to the submicron level, and accordingly, the particle size of the nickel powder of the electrode material for the internal electrode has been reduced. Yes.

しかしながら、小粒径になるほどニッケル粉の表面積は大きくなり、それに伴い表面エネルギーが大きくなって、凝集体を形成し易くなる。また、ニッケル超微粉等の金属超微粉は、分散性が悪く、凝集体が存在するようになると、セラミックコンデンサ製造時における焼成工程でニッケル粉が焼結する際にセラミックシート層を突き抜けてしまい、電極が短絡した不良品となる。また、たとえセラミックシート層を突き抜けない場合であっても、電極間距離が短くなることで部分的な電流集中が発生するため、積層セラミックコンデンサの寿命劣化の原因となっていた。このように、MLCCにおいては、凝集体を含めた粗大粒子が少ないニッケルペーストを製造し、表面に凹凸がなく平滑な内部電極を得ることが重要となっている。   However, the smaller the particle size, the larger the surface area of the nickel powder, which increases the surface energy and facilitates the formation of aggregates. In addition, the metal ultrafine powder such as nickel ultrafine powder has poor dispersibility, and when aggregates are present, the nickel powder sinters in the firing step during the production of the ceramic capacitor, and penetrates the ceramic sheet layer. The electrode is short-circuited. Further, even if the ceramic sheet layer cannot be penetrated, the current between the electrodes is reduced due to the short distance between the electrodes, which causes the life of the multilayer ceramic capacitor to deteriorate. As described above, in MLCC, it is important to produce a nickel paste with few coarse particles including aggregates and to obtain a smooth internal electrode having no irregularities on the surface.

現在、熱CVD(化学気相成長)法やプラズマCVD法等の気相法では、得られる粒子径がばらばらであり(例えば特許文献1の図面を参照)、平均粒径が100nm以下のニッケルナノ粒子を分級する技術は未完成である。また、分級の精度も満足できるものではなく、100nmを超える粗大粒子を完全に除去することができていないことから、粗大粒子による電極層同士のショートによる不良が問題となっている。   Currently, in vapor phase methods such as thermal CVD (chemical vapor deposition) and plasma CVD, the particle diameters obtained are different (see, for example, the drawing of Patent Document 1), and the average particle diameter is 100 nm or less. The technology for classifying particles is incomplete. Further, the accuracy of classification is not satisfactory, and coarse particles exceeding 100 nm cannot be completely removed. Therefore, a defect due to short-circuit between electrode layers due to coarse particles is a problem.

一方、液相法で合成されるニッケルナノ粒子は、気相法で合成されるものより粒度分布が狭いため、上述した内部電極用の材料としての用途に適している。   On the other hand, nickel nanoparticles synthesized by a liquid phase method have a narrower particle size distribution than those synthesized by a gas phase method, and are therefore suitable for use as a material for the internal electrode described above.

しかしながら、液相法により、分級しなくても粒度分布が狭く、100nm以下のニッケルナノ粒子を合成できるとしても、粒径が小さくなることでその表面積が大きくなるため、大気雰囲気に触れることで異常発熱を起こすおそれがある。また、発熱することで酸化ニッケルが生成され、強固な凝集体にもなってしまう。一方、水スラリー中でニッケルナノ粒子の表面の酸化処理を行うと、粒子表面の酸化と同時に水酸化ニッケルが生成されてしまい、ニッケルペーストにしたときの電気特性の悪化を招くため、MLCCの内部電極用の材料としては好ましくない。   However, the liquid phase method has a narrow particle size distribution without classification, and even if nickel nanoparticles of 100 nm or less can be synthesized, the surface area is increased by reducing the particle size. May cause fever. In addition, heat generation generates nickel oxide, which also forms a strong aggregate. On the other hand, when the surface of the nickel nanoparticles is oxidized in the water slurry, nickel hydroxide is generated simultaneously with the oxidation of the particle surface, which causes deterioration of electrical characteristics when the nickel paste is formed. It is not preferable as a material for an electrode.

このような挙動は、取扱いが難しい上に製品不良を引き起こす可能性が懸念されており、したがって、液相法で合成されるニッケルナノ粒子については、粒子表面状態の改善が望まれている。   Such behavior is difficult to handle and may cause product defects. Therefore, for nickel nanoparticles synthesized by the liquid phase method, improvement of the particle surface state is desired.

なお、特許文献2には、ニッケル粒子の表面の酸化処理についての技術が開示されており、液相法で作製したニッケル粉を純水に添加してスラリー化してから、過酸化水素で酸化することの技術事項が開示されている。   Patent Document 2 discloses a technique for oxidizing the surface of nickel particles. Nickel powder produced by a liquid phase method is added to pure water to form a slurry, and then oxidized with hydrogen peroxide. This technical matter is disclosed.

特開2009−024239号公報JP 2009-024239 A 特開平11−343501号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-343501

本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、ニッケル微粒子の凝集がなく分散しており、積層セラミックコンデンサの内部電極用の材料として好適に用いることができるニッケルペースト及びその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of such circumstances, and nickel paste that is dispersed without aggregation of nickel fine particles and can be suitably used as a material for an internal electrode of a multilayer ceramic capacitor, and its production It aims to provide a method.

本発明者らは、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、ニッケル微粒子を含む水スラリーを有機溶剤により置換し、得られた有機溶剤のスラリーに対して高圧分散処理を施すことにより、ニッケル微粒子の凝集を防止し、ニッケル微粒子が分散したニッケルペーストが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。   The inventors of the present invention have made extensive studies in order to solve the above-described problems. As a result, the aqueous slurry containing the nickel fine particles is replaced with an organic solvent, and the resulting organic solvent slurry is subjected to a high-pressure dispersion treatment to prevent the aggregation of the nickel fine particles. As a result, the present invention was completed.

(1)本発明の第1の発明は、液相法により作製した粒径100nm未満のニッケル微粒子に水を添加して水スラリーを製造する水スラリー製造工程と、前記水スラリーに、有機溶剤と分散移行促進剤を添加して、該有機溶剤のスラリーに置換して有機スラリーを製造する有機スラリー製造工程と、前記有機スラリーに、分散剤の存在下、100MPa以上の圧力下で分散処理を施す高圧分散工程と、分散処理を施した前記有機スラリーをペースト化するペースト化工程と、を有するニッケルペーストの製造方法である。   (1) The first invention of the present invention is a water slurry production process for producing water slurry by adding water to nickel fine particles having a particle diameter of less than 100 nm produced by a liquid phase method, and an organic solvent is added to the water slurry. An organic slurry production step of producing an organic slurry by adding a dispersion transfer accelerator and replacing the slurry with the organic solvent, and subjecting the organic slurry to a dispersion treatment at a pressure of 100 MPa or more in the presence of the dispersant. It is the manufacturing method of the nickel paste which has a high-pressure dispersion | distribution process and the pasting process which pastes the said organic slurry which performed the dispersion process.

(2)本発明の第2の発明は、第1の発明において、前記水スラリー製造工程において、前記ニッケル微粒子に、前記水スラリー中の水含有量が30質量%以上90質量%以下となるように水を添加するニッケルペーストの製造方法である。   (2) According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, in the water slurry manufacturing step, the nickel fine particles have a water content in the water slurry of 30% by mass or more and 90% by mass or less. It is the manufacturing method of the nickel paste which adds water to.

(3)本発明の第3の発明は、第1又は第2の発明において、前記有機スラリー製造工程において、前記水スラリーに、前記ニッケル微粒子100質量%に対して10質量%以上70質量%以下の有機溶剤を添加するニッケルペーストの製造方法である。   (3) According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, in the organic slurry manufacturing step, the water slurry is 10% by mass or more and 70% by mass or less with respect to 100% by mass of the nickel fine particles. It is the manufacturing method of the nickel paste which adds the organic solvent of this.

(4)本発明の第4の発明は、第1乃至第3のいずれかの発明において、前記有機スラリー製造工程において、前記水スラリーに、前記ニッケル微粒子100質量%に対して0.1質量%以上3質量%以下の分散移行促進剤を添加するニッケルペーストの製造方法である。   (4) According to a fourth aspect of the present invention, in the first to third aspects of the invention, in the organic slurry manufacturing step, the water slurry is 0.1% by mass with respect to 100% by mass of the nickel fine particles. This is a method for producing a nickel paste in which a dispersion transfer accelerator of 3% by mass or less is added.

(5)本発明の第5の発明は、第1乃至第4のいずれかの発明において、前記高圧分散工程において、酸化剤の存在下で分散処理を施すニッケルペーストの製造方法である。   (5) A fifth invention of the present invention is the nickel paste manufacturing method according to any one of the first to fourth inventions, wherein the dispersion treatment is performed in the presence of an oxidizing agent in the high-pressure dispersion step.

(6)本発明の第6の発明は、第1乃至第5のいずれかの発明において、前記高圧分散工程において、前記分散剤を、ニッケル微粒子100質量%に対し、0.01質量%以上5.5質量%以下となる割合で前記有機スラリーに添加するニッケルペーストの製造方法である。   (6) A sixth invention of the present invention is the invention according to any one of the first to fifth inventions, wherein in the high-pressure dispersion step, the dispersing agent is added in an amount of 0.01% by mass or more to 100% by mass of nickel fine particles. It is a manufacturing method of the nickel paste added to the said organic slurry in the ratio used as 0.5 mass% or less.

(7)本発明の第7の発明は、第1乃至第6のいずれかの発明において、前記有機スラリー製造工程において、油中水滴型エマルション型の有機スラリーを製造するニッケルペーストの製造方法である。   (7) A seventh invention of the present invention is a nickel paste manufacturing method for manufacturing a water-in-oil emulsion type organic slurry in the organic slurry manufacturing step according to any one of the first to sixth inventions. .

(8)本発明の第8の発明は、第1乃至第7のいずれかの発明において、有機スラリー製造工程において得られる有機スラリー中の水含有量は、3質量%以下であるニッケルペーストの製造方法である。   (8) The eighth invention of the present invention is the production of a nickel paste according to any one of the first to seventh inventions, wherein the water content in the organic slurry obtained in the organic slurry production step is 3% by mass or less. Is the method.

(9)本発明の第9の発明は、液相法により作製した粒径100nm未満のニッケル微粒子に水を添加して水スラリーを製造する水スラリー製造工程と、前記水スラリーに、有機溶剤と分散移行促進剤を添加して、該有機溶剤のスラリーに置換して有機スラリーを製造する有機スラリー製造工程と、前記有機スラリーに、分散剤の存在下、100MPa以上の圧力下で分散処理を施す高圧分散工程と、を有するニッケル有機スラリーの製造方法である。   (9) A ninth invention of the present invention includes a water slurry production step of producing water slurry by adding water to nickel fine particles having a particle diameter of less than 100 nm produced by a liquid phase method, and an organic solvent is added to the water slurry. An organic slurry production step of producing an organic slurry by adding a dispersion transfer accelerator and replacing the slurry with the organic solvent, and subjecting the organic slurry to a dispersion treatment at a pressure of 100 MPa or more in the presence of the dispersant. And a high-pressure dispersion step.

(10)本発明の第10の発明は、少なくとも、ニッケル微粒子と、分散移行促進剤とを含有するニッケルペーストであって、前記ニッケルペーストを膜厚30μmとなるように印刷後、120℃で40分間、空気中で乾燥させ得られた乾燥膜を直径40mmの円板状に切断し、JIS Z−8741に準拠して、入射角45°で測定したグロス値が、150以上であるニッケルペーストである。   (10) A tenth invention of the present invention is a nickel paste containing at least nickel fine particles and a dispersion transfer accelerator, and is printed at 120 ° C. after printing the nickel paste to a film thickness of 30 μm. A nickel film having a gloss value of 150 or more measured at an incident angle of 45 ° according to JIS Z-8741 is cut into a disk shape having a diameter of 40 mm after drying in air for a minute. is there.

(11)本発明の第11の発明は、第10の発明において、前記ニッケルペーストをアプリケーター(ギャップ厚5μm)を用いてガラス基板上に塗布後、120℃で5分間、空気中で乾燥させ、作成した膜厚3μmの乾燥膜について、光干渉式表面形状測定装置を用いて測定した場合の表面粗さが0.06μm以下であるニッケルペーストである。   (11) In an eleventh aspect of the present invention, in the tenth aspect, the nickel paste is applied on a glass substrate using an applicator (gap thickness: 5 μm) and then dried in air at 120 ° C. for 5 minutes. The produced dry film having a thickness of 3 μm is a nickel paste having a surface roughness of 0.06 μm or less when measured using an optical interference type surface shape measuring device.

(12)本発明の第12の発明は、第10又は第11の発明において、前記ニッケルペーストを膜厚30μmとなるように印刷後、120℃で40分間、空気中で乾燥させ得られた乾燥膜を直径40mmの円板状に切断し、厚み及び質量を測定し、該厚み及び該質量より算出した乾燥膜密度が5g/cm以上であるニッケル有機スラリーである。 (12) The twelfth invention of the present invention is the drying obtained in the tenth or eleventh invention, after the nickel paste is printed to a film thickness of 30 μm and then dried in air at 120 ° C. for 40 minutes. The membrane is cut into a disk shape having a diameter of 40 mm, the thickness and mass are measured, and the dry organic film density calculated from the thickness and mass is a nickel organic slurry having a dry film density of 5 g / cm 3 or more.

本発明によれば、ニッケル微粒子の凝集がなく分散しており、積層セラミックコンデンサの内部電極用の材料として好適に用いることができるニッケルペースト及びその製造方法を提供することができる。   According to the present invention, there can be provided a nickel paste that can be suitably used as a material for an internal electrode of a multilayer ceramic capacitor and a method for producing the same, in which nickel fine particles are not aggregated and dispersed.

ニッケルスラリーの製造プロセスの流れを示すフロー図である。It is a flowchart which shows the flow of the manufacturing process of nickel slurry.

以下、本発明の具体的な実施形態(以下、「本実施の形態」という)について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更することができる。   Hereinafter, a specific embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, In the range which does not change the summary of this invention, it can change suitably.

≪1.ニッケルペーストの製造方法≫
ニッケル有機スラリー及びニッケルペーストの製造方法について説明する。
<< 1. Manufacturing method of nickel paste >>
The manufacturing method of nickel organic slurry and nickel paste is demonstrated.

本実施の形態に係るニッケル微粒子の製造方法は、液相法により作製した粒径100nm未満のニッケル微粒子に水を添加して水スラリーを製造する水スラリー製造工程と、水スラリーに、有機溶剤と分散移行促進剤を添加して、有機溶剤のスラリーに置換して有機スラリーを製造する有機スラリー製造工程と、有機スラリーに、分散剤の存在下、100MPa以上の圧力下で分散処理を施す高圧分散工程と、分散処理を施した有機スラリーをペースト化するペースト化工程とを有することを特徴としている。   The method for producing nickel fine particles according to the present embodiment includes a water slurry production step of producing water slurry by adding water to nickel fine particles having a particle diameter of less than 100 nm produced by a liquid phase method, and an organic solvent and water slurry. An organic slurry production process for producing an organic slurry by adding a dispersion transfer accelerator and replacing it with an organic solvent slurry, and high-pressure dispersion for subjecting the organic slurry to a dispersion treatment at a pressure of 100 MPa or more in the presence of the dispersant. And a pasting step for pasting the organic slurry subjected to the dispersion treatment.

以下では、より具体的に、この製造方法を、下記(A)工程〜(D)工程に分けてそれぞれ詳細に説明する。すなわち、図1に示すように、このニッケルペーストの製造方法は、水スラリー製造工程(A)、有機スラリー製造工程(B)、高圧分散工程(C)、ペースト化工程(D)を有しており、このうち有機スラリー製造工程(B)は、解砕混合処理工程(B−1)と評価工程(B−2)を有している。   Below, this manufacturing method is divided into the following (A) process-(D) process more specifically, and is each demonstrated in detail. That is, as shown in FIG. 1, this nickel paste manufacturing method includes a water slurry manufacturing step (A), an organic slurry manufacturing step (B), a high-pressure dispersion step (C), and a pasting step (D). Of these, the organic slurry production step (B) includes a crushing and mixing treatment step (B-1) and an evaluation step (B-2).

(A)水スラリー製造工程
先ず、出発原料となる、平均粒径100nm未満のニッケルナノ粒子(ニッケル微粒子)を作製する。本実施の形態においては、液相法によりニッケル微粒子を作製し、そのニッケル微粒子を純水に添加してニッケル微粒子の水スラリーとする。
(A) Water slurry production process First, nickel nanoparticles (nickel fine particles) having an average particle size of less than 100 nm, which are starting materials, are prepared. In the present embodiment, nickel fine particles are produced by a liquid phase method, and the nickel fine particles are added to pure water to form an aqueous slurry of nickel fine particles.

具体的に、液相法としては、ニッケル塩化合物を含有するニッケル塩溶液に対してヒドラジン等の還元剤を用いた湿式還元法等を挙げることができる。なお、液相法により作製したニッケル微粒子の水スラリーとしては、住友金属鉱山株式会社製のニッケル微粒子水スラリーである、規格名:NR707(湿式還元法によるニッケル超微微粒子、平均粒径70nm)等が市販されており、有効に用いることができる。   Specifically, examples of the liquid phase method include a wet reduction method using a reducing agent such as hydrazine with respect to a nickel salt solution containing a nickel salt compound. In addition, the nickel fine particle water slurry produced by the liquid phase method is nickel fine particle water slurry manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd., standard name: NR707 (nickel ultrafine particles by wet reduction method, average particle size 70 nm), etc. Is commercially available and can be used effectively.

水の添加量としては特に限定されないが、水スラリー中の水含有量が30質量%以上90質量%以下となるように添加することが好ましく、35質量%以上85質量%以下となるように添加することがより好ましく、35質量%以上75質量%以下となるように添加することがさらに好ましく、40質量%以上60質量%以下となることが特に好ましい。水含有量が30質量%以上90質量%以下となるように水を添加することにより、水スラリーを効率的に製造することができる。また、水含有量が80質量%以下となるように水を添加することにより、有機スラリー製造工程に要する時間を短縮することができる。   Although it does not specifically limit as addition amount of water, It is preferable to add so that the water content in a water slurry may be 30 to 90 mass%, and it is added so that it may be 35 to 85 mass% More preferably, it is more preferably added so that it may become 35 to 75 mass%, and it is especially preferable that it is 40 to 60 mass%. A water slurry can be efficiently manufactured by adding water so that water content may be 30 mass% or more and 90 mass% or less. Moreover, the time which an organic slurry manufacturing process requires can be shortened by adding water so that water content may be 80 mass% or less.

(B)有機スラリー製造工程
(B−1)解砕混合処理工程
次に、得られたニッケル微粒子の水スラリーに対して有機溶剤を添加して置換処理を施し、ニッケル微粒子が有機溶剤中に分散した「ニッケル有機スラリー」(以下、「有機スラリー」ということもある。)を生成させる。
(B) Organic slurry manufacturing process (B-1) Crushing and mixing process Next, an organic solvent is added to the obtained aqueous slurry of nickel fine particles to perform substitution treatment, and the nickel fine particles are dispersed in the organic solvent. The “nickel organic slurry” (hereinafter also referred to as “organic slurry”) is generated.

具体的に、有機溶剤による置換処理は、ニッケル微粒子の水スラリーに対して所定量の有機溶剤及び分散移行剤を添加し、ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、ボールミル、乳鉢、自動乳鉢、プラネタリーミキサー等を用いてニッケル微粒子を解砕するとともに、水スラリーと、有機溶剤と、分散移行剤とを混合する。これにより、ニッケル水スラリーからニッケル有機スラリーに置換させる。   Specifically, the replacement treatment with an organic solvent is performed by adding a predetermined amount of an organic solvent and a dispersion transfer agent to an aqueous slurry of nickel fine particles, and using a homogenizer, an ultrasonic homogenizer, a ball mill, a mortar, an automatic mortar, a planetary mixer, etc. The nickel fine particles are crushed to mix the water slurry, the organic solvent, and the dispersion transfer agent. Thereby, the nickel water slurry is replaced with the nickel organic slurry.

ニッケル水スラリーは、有機溶剤と分散移行促進剤(油分)を添加しただけではニッケル水スラリーと油分が分離した状態であるが、例えばエクセルオートホモジナイザー(日本精機株式会社製)で周速10m/sの回転速度で攪拌する解砕混合処理を行うことで、ニッケル微粒子表面に分散移行促進剤が吸着し、有機溶剤に分散させることができる。すなわち、ニッケル水スラリーのニッケル微粒子の表面は親水性であることから、分散移行促進剤により表面を親油性に改質することで、ニッケル微粒子を水相から油相へ移動させる。このように、油相にニッケル微粒子を含んだ油中水滴(W/O)型エマルションへ変化させることでニッケル微粒子を水と分離することができる。   The nickel water slurry is in a state where the nickel water slurry and the oil are separated only by adding the organic solvent and the dispersion transfer accelerator (oil). For example, the peripheral speed is 10 m / s with an Excel auto homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.). By carrying out the crushing and mixing treatment with stirring at a rotational speed of, the dispersion transfer accelerator can be adsorbed on the surface of the nickel fine particles and dispersed in the organic solvent. That is, since the surface of the nickel fine particles of the nickel water slurry is hydrophilic, the nickel fine particles are moved from the aqueous phase to the oil phase by modifying the surface to be lipophilic by the dispersion transfer accelerator. Thus, the nickel fine particles can be separated from the water by changing to an oil-in-water (W / O) emulsion containing nickel fine particles in the oil phase.

なお、本発明において「油中水滴(W/O)型」とは、油相に、3質量%以下の残留水分を含むニッケル微粒子が分散している状態をいい、残留水分が全く含まれない状態(0質量%)をも包含する概念である。   In the present invention, the “water-in-oil (W / O) type” refers to a state in which nickel fine particles containing 3% by mass or less of residual moisture are dispersed in the oil phase, and no residual moisture is contained. It is a concept that also includes the state (0% by mass).

このように、油中水滴(W/O)型エマルションは、油相に、3質量%以下の残留水分を含み得るものであれば特に限定されない。含有量としては、1質量%以下であることが好ましい。   Thus, the water-in-oil (W / O) type emulsion is not particularly limited as long as it can contain 3% by mass or less of residual moisture in the oil phase. As content, it is preferable that it is 1 mass% or less.

このようにして、ニッケル微粒子が前記解砕混合処理により油中水滴(W/O)型に転相した後、減圧濾過や遠心分離等で水を除去することにより、ニッケル微粒子が有機溶剤中に分散したニッケル有機スラリーが得られる。   In this way, after the nickel fine particles are phase-inverted to the water-in-oil (W / O) type by the crushing and mixing process, the nickel fine particles are dissolved in the organic solvent by removing water by vacuum filtration or centrifugation. A dispersed nickel organic slurry is obtained.

[有機溶剤]
有機溶剤としては、ニッケル水スラリーを有機溶剤のスラリーに置換可能なものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、ターピネオール、ジヒドロターピネオール、ジヒドロターピネオールアセテート、イソボルニルプロピオナート、イソボルニルイソブチレート、ミネラルスピリット、0号ソルベント、ブチルカルビトール、酢酸イソブチル、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、ヘキサン、エタノール、ノナン、ノナノール、デカノール等が挙げられる。さらには、C2n+2、C2n、C2n−2で示される脂肪族炭化水素、C2n−6で示される芳香族炭化水素等を用いることもでき、具体的には、ジメチルオクタン、エチルメチルシクロヘキサン、メチルプロピルシクロヘプタン、トリメチルヘキサン、ブチルシクロヘキサン、トリデカン、テトラデカン、メチルノナン、エチルメチルヘプタン、トリメチルデカン、ペンチルシクロヘキサン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トルエン等が挙げられる。これらの有機溶剤は、1種単独で、あるいは2種以上を併せて用いることができる。
[Organic solvent]
The organic solvent is not particularly limited as long as it can replace the nickel water slurry with an organic solvent slurry. Specifically, for example, terpineol, dihydroterpineol, dihydroterpineol acetate, isobornyl propionate, isobornyl isobutyrate, mineral spirit, No. 0 solvent, butyl carbitol, isobutyl acetate, methyl ethyl ketone, cyclohexane, hexane, Examples include ethanol, nonane, nonanol, decanol and the like. Furthermore, C n H 2n + 2, can C n H 2n, C n H aliphatic hydrocarbon represented by 2n-2, also be used aromatic hydrocarbons such as represented by C n H 2n-6, specifically Examples thereof include dimethyloctane, ethylmethylcyclohexane, methylpropylcycloheptane, trimethylhexane, butylcyclohexane, tridecane, tetradecane, methylnonane, ethylmethylheptane, trimethyldecane, pentylcyclohexane, decane, undecane, dodecane, and toluene. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more.

有機溶剤の添加量としては、特に限定されないが、例えば、ニッケル微粒子100質量%に対して10質量%以上70質量%以下であることが好ましく、15質量%以上70質量%以下であることがより好ましく、20質量%以上65質量%以下であることがさらに好ましく、40質量%以上60質量%以下であることが特に好ましい。有機溶剤の添加量が10質量%以上70質量%以下であることにより、効率的にニッケル有機スラリーを製造することができる。   The addition amount of the organic solvent is not particularly limited. For example, it is preferably 10% by mass to 70% by mass and more preferably 15% by mass to 70% by mass with respect to 100% by mass of the nickel fine particles. The content is more preferably 20% by mass or more and 65% by mass or less, and particularly preferably 40% by mass or more and 60% by mass or less. When the addition amount of the organic solvent is 10% by mass or more and 70% by mass or less, the nickel organic slurry can be efficiently produced.

[分散移行促進剤]
分散移行促進剤としては、界面活性剤又は高分子構造を有する分散剤を使用することができる。ここで、ニッケル微粒子の表面は、塩基性の性質を有しているため、分散移行促進剤としては、陰イオン型界面活性剤構造を有するものやカルボン酸等の官能基(酸基)を備えた高分子構造を有するものを用いることができる。すなわち、このような構造を有する分散移行促進剤は、ニッケル微粒子の表面に効率的に吸着し、ニッケル微粒子表面を親油性に改質することで、ニッケル微粒子を水相から油相へ移動させることができる。また、ニッケルペースト中での分散性を向上させることもできる。
[Dispersion transfer accelerator]
As the dispersion transfer accelerator, a surfactant or a dispersant having a polymer structure can be used. Here, since the surface of the nickel fine particles has basic properties, the dispersion transfer accelerator has an anionic surfactant structure or a functional group (acid group) such as carboxylic acid. Those having a high polymer structure can be used. That is, the dispersion transfer accelerator having such a structure efficiently adsorbs to the surface of the nickel fine particles, and moves the nickel fine particles from the aqueous phase to the oil phase by modifying the nickel fine particle surface to be lipophilic. Can do. Moreover, the dispersibility in a nickel paste can also be improved.

(陰イオン型界面活性剤構造を有する分散移行促進剤)
具体的に、陰イオン型界面活性剤構造を有する分散移行促進剤としては、例えば、下記一般式に示す特定構造を有する(1)〜(3)の化合物のうちのいずれかを用いることができる。
(Dispersion migration accelerator having an anionic surfactant structure)
Specifically, as the dispersion transfer accelerator having an anionic surfactant structure, for example, any one of the compounds (1) to (3) having a specific structure represented by the following general formula can be used. .

Figure 2019007032
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ここで、上記一般式(1)、(2)に示す化合物に関して、式中の「n」は10〜20の整数である。nの数が10より小さいと、親水性が強くなり、ニッケルペーストの作製における混練時に水が抜け難くなる可能性がある。一方で、nの数が20より大きいと、親油性になって水を除去しやすくなるものの、有機溶剤に溶け難く効率的にニッケル微粒子の表面をコーティングできない可能性がある。   Here, regarding the compounds represented by the general formulas (1) and (2), “n” in the formula is an integer of 10 to 20. When the number of n is smaller than 10, hydrophilicity becomes strong, and there is a possibility that water is difficult to escape during kneading in the production of the nickel paste. On the other hand, if the number of n is larger than 20, it becomes lipophilic and easily removes water, but it is difficult to dissolve in an organic solvent and the surface of nickel fine particles may not be efficiently coated.

例えば、上記一般式(1)に示す化合物であって、n=10の場合の構造式で表される化合物は、具体的には下記構造式(1−1)のような化合物である。この構造式(1−1)で表される化合物は、化学名が「ラウロイルサルコシン」(分子式=C1529NO、CAS No.=97−78−9)であり、市販されている界面活性剤である。 For example, the compound represented by the general formula (1) and represented by the structural formula when n = 10 is specifically a compound represented by the following structural formula (1-1). The compound represented by the structural formula (1-1) has a chemical name “lauroyl sarcosine” (molecular formula = C 15 H 29 NO 3 , CAS No. = 97-78-9), and is a commercially available interface. It is an activator.

Figure 2019007032
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またその他の化合物として、化学名「ラウロイルメチル−β−アラニン」(構造式:下記(2−1)、分子式:C1631NO、CAS No.21539−57−1)や、化学名「ミリストイルメチル−β−アラニン」(構造式:下記(2−2)、分子式:C1835NO、CAS No.21539−71−9)等が具体的に挙げられる。また、ココイルサルコシネート(一般式(1)、分子式:C1631NO)、ミリストイルサルコシネート(一般式(1)、分子式:C1733NO)、パルミトイルサルコシン(一般式(1)、分子式:C1937NO)、ステアロイルサルコシン(一般式(1)、分子式:C2141NO)等を例示することができる。 As other compounds, the chemical name “lauroylmethyl-β-alanine” (structural formula: (2-1) below, molecular formula: C 16 H 31 NO 3 , CAS No. 21539-57-1) and the chemical name “ Specific examples include “myristoylmethyl-β-alanine” (structural formula: (2-2) below, molecular formula: C 18 H 35 NO 3 , CAS No. 21539-71-9). Further, cocoyl sarcosinate (general formula (1), molecular formula: C 16 H 31 NO 3 ), myristoyl sarcosinate (general formula (1), molecular formula: C 17 H 33 NO 3 ), palmitoyl sarcosine (general formula ( 1), molecular formula: C 19 H 37 NO 3 ), stearoyl sarcosine (general formula (1), molecular formula: C 21 H 41 NO 3 ) and the like.

Figure 2019007032
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Figure 2019007032
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また、上記一般式(3)に示す化合物に関して、式中の「m」、「n」は、m+n=12〜20の関係を満たす。m+nが12より小さいと、親油性が不足して水の分離が不十分となる可能性がある。一方で、m+nが20より大きいと、有機溶剤に溶解し難くなる可能性がある。   Moreover, regarding the compound represented by the general formula (3), “m” and “n” in the formula satisfy the relationship of m + n = 12 to 20. If m + n is less than 12, the lipophilicity is insufficient and water separation may be insufficient. On the other hand, if m + n is larger than 20, it may be difficult to dissolve in an organic solvent.

具体的に、上記一般式(3)で表される化合物としては、分子式がC2139NOであって下記(3−1)の構造式(但し、一般式(3)中でm=7、n=7のもの)で示される化学名「N−オレイル−N−メチルグリシン」(以下、「オレオイルザルコシン」ともいう。)、また分子式がC1935NO(但し、一般式(3)中でm=7、n=5のもの)である化学名「N−パルミトレイン−N−メチルグリシン」、また分子式がC2139NO(但し、一般式(3)中でm=9、n=5のもの)である化学名「N−バクセン−N−メチルグリシン」、また分子式がC2751NO(但し、一般式(3)中でm=13、n=7のもの)である化学名「N−ネルボン−N−メチルグリシン」等を挙げることができる。 Specifically, the compound represented by the general formula (3) has a molecular formula of C 21 H 39 NO 3 and a structural formula of the following (3-1) (however, in the general formula (3), m = 7, n = 7), the chemical name “N-oleyl-N-methylglycine” (hereinafter also referred to as “oleoylsarcosine”), and the molecular formula is C 19 H 35 NO 3 (however, in general The chemical name “N-palmitolein-N-methylglycine”, which is m = 7 and n = 5 in formula (3), and the molecular formula is C 21 H 39 NO 3 (however, in general formula (3) The chemical name is “N-baxene-N-methylglycine” with m = 9, n = 5), and the molecular formula is C 27 H 51 NO 3 (where m = 13, n = 7) and the chemical name “N-Nervon-N-methylglycine” It can be.

Figure 2019007032
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(高分子構造を有する分散移行促進剤)
また、高分子構造を有する分散移行促進剤としては、例えば、その末端に、あるいは分子中に、カルボン酸等の官能基(酸基)を備えた高分子構造を有する分散移行促進剤を使用することができる。
(Dispersion transfer accelerator having a polymer structure)
Further, as the dispersion transfer accelerator having a polymer structure, for example, a dispersion transfer accelerator having a polymer structure having a functional group (acid group) such as carboxylic acid at the terminal or in the molecule is used. be able to.

具体的には、末端にカルボン酸等の官能基(酸基)を備えた高分子構造を有する分散移行促進剤として、例えば、ウレタン系高分子分散剤等を挙げることができる。なお、ウレタン系高分子分散剤としては、商品名:Solsperse55000(平均分子量55000)、商品名:Solsperse36000(平均分子量36000)、商品名:Solsperse21000(平均分子量21000)等が市販されており(いずれも日本ルーブリゾール社製)、好適に使用することができる。また、シングルカルボン酸タイプの商品名:Solsperse3000(日本ルーブリゾール社製)も有効に用いることができる。   Specifically, examples of the dispersion migration accelerator having a polymer structure having a functional group (acid group) such as carboxylic acid at the terminal include a urethane polymer dispersant. In addition, as a urethane type polymer dispersing agent, a brand name: Solsperse 55000 (average molecular weight 55000), a brand name: Solsperse 36000 (average molecular weight 36000), a brand name: Solsperse 21000 (average molecular weight 21000), etc. are marketed (all are Japan). Lubrizol Co., Ltd.) can be used preferably. Further, a single carboxylic acid type trade name: Solsperse 3000 (manufactured by Nippon Lubrizol Co., Ltd.) can also be used effectively.

また、分散移行促進剤の構造としては、特に限定されないが、櫛形のポリマーであることが特に好ましい。櫛形の構造を有する分散移行促進剤は、アンカー部にカルボン酸基を、グラフト部にポリオキシアルキレン基を有し、その組成により疎水性と親水性のバランスが異なるような構造となっている。なお、櫛形ポリマーである高分子分散剤として、例えば、日油株式会社製のマリアリムAWCシリーズ、SCシリーズが市販されている。   Further, the structure of the dispersion transfer accelerator is not particularly limited, but a comb polymer is particularly preferable. The dispersion transfer accelerator having a comb-like structure has a carboxylic acid group in the anchor portion and a polyoxyalkylene group in the graft portion, and has a structure in which the balance between hydrophobicity and hydrophilicity differs depending on the composition. In addition, as a polymer dispersing agent which is a comb polymer, for example, Marialim AWC series and SC series manufactured by NOF Corporation are commercially available.

分散移行促進剤の添加量としては、特に限定されないが、例えば、ニッケル微粒子100質量%に対して0.1質量%以上3質量%以下であることが好ましく、0.2質量%以上3質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以上3質量%以下であることがさらに好ましい。分散移行促進剤の添加量が0.1質量%以上3質量%以下であることにより、効率的にニッケル有機スラリーを製造することができる。   The addition amount of the dispersion transfer accelerator is not particularly limited. For example, it is preferably 0.1% by mass or more and 3% by mass or less, and 0.2% by mass or more and 3% by mass with respect to 100% by mass of the nickel fine particles. More preferably, it is more preferably 0.5% by mass or more and 3% by mass or less. When the addition amount of the dispersion transfer accelerator is 0.1% by mass or more and 3% by mass or less, the nickel organic slurry can be efficiently produced.

解砕混合処理時間は、特に限定されず、使用する装置等により適宜設定することができるが、例えば1〜5分で処理することが好ましい。   The crushing and mixing treatment time is not particularly limited, and can be appropriately set depending on the apparatus to be used. For example, the crushing and mixing treatment time is preferably 1 to 5 minutes.

(B−2)評価工程
必須の態様ではないが、評価工程において、解砕混合処理工程で得られたニッケル有機スラリーについて、相転移の挙動とニッケル有機スラリー中の残留水分の確認を行う。
(B-2) Evaluation step Although not an essential aspect, in the evaluation step, the behavior of phase transition and the residual moisture in the nickel organic slurry are confirmed for the nickel organic slurry obtained in the crushing and mixing treatment step.

ニッケル水スラリーの相転移の挙動は、熱質量測定で確認することができる。具体的には、熱分析装置(Bruker AXS製:TG−DTA2010SA)で、温度範囲20〜300℃、昇温速度10℃/minで測定を行う。得られた熱プロファイルで、150℃付近までの重量減少に変曲点が無い場合は、ニッケル微粒子が水相から油相に移動し、油中水滴(W/O)型エマルションに転相していると判断することができる。一方で、150℃付近までに変曲点(2段階)がある場合は、ニッケル微粒子が完全に油相に移動しておらず油中水滴(W/O)型エマルションを形成していないと判断することができる。   The behavior of the phase transition of the nickel water slurry can be confirmed by thermal mass measurement. Specifically, measurement is performed with a thermal analyzer (manufactured by Bruker AXS: TG-DTA2010SA) at a temperature range of 20 to 300 ° C. and a heating rate of 10 ° C./min. In the obtained thermal profile, when there is no inflection point in weight reduction to around 150 ° C., the nickel fine particles move from the aqueous phase to the oil phase, and phase inversion into a water-in-oil (W / O) type emulsion occurs. Can be determined. On the other hand, if there is an inflection point (two steps) up to around 150 ° C., it is determined that the nickel fine particles have not completely moved to the oil phase and have not formed a water-in-oil (W / O) emulsion. can do.

ニッケル有機スラリーの残留水分率は、電量滴定式カールフィッシャー水分計(京都電子工業株式会社製)を用い、ニッケル有機スラリーの180℃における残留水分率を測定し、例えば残留水分率が1質量%以下のものを後の工程で使用することが好ましい。   The residual moisture content of the nickel organic slurry is determined by measuring the residual moisture content at 180 ° C. of the nickel organic slurry using a coulometric titration Karl Fischer moisture meter (manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.). Is preferably used in a later step.

(C)高圧分散工程
高圧分散工程では、有機スラリー製造工程にて得られたニッケル有機スラリーに、100MPa以上の圧力下で分散処理(高圧分散処理)を施す。このように、所定の圧力下で有機スラリーに対して分散処理を施すことで、ニッケル微粒子を含むニッケル有機スラリー中に残存している凝集体(フロック)を効率的に解砕することができ、スラリー中の分散性を高めることができる。
(C) High-pressure dispersion step In the high-pressure dispersion step, the nickel organic slurry obtained in the organic slurry production step is subjected to dispersion treatment (high-pressure dispersion treatment) under a pressure of 100 MPa or more. Thus, by performing a dispersion treatment on the organic slurry under a predetermined pressure, the aggregate (floc) remaining in the nickel organic slurry containing nickel fine particles can be efficiently crushed, Dispersibility in the slurry can be increased.

高圧分散処理における圧力は100MPa以上である。また、100MPa以上200MPa以下であることが好ましい。圧力が100MPa未満であると、微粒子の分散が不十分となるおそれがある。一方で、圧力が200MPa以下であることにより、装置コスト及び運用コストを抑制することができる。   The pressure in the high pressure dispersion treatment is 100 MPa or more. Moreover, it is preferable that it is 100 MPa or more and 200 MPa or less. If the pressure is less than 100 MPa, fine particles may be insufficiently dispersed. On the other hand, when the pressure is 200 MPa or less, the apparatus cost and the operation cost can be suppressed.

高圧分散処理は、圧力を印加しながら湿式処理を行うことができる装置を用いて行うことができ、例えば湿式微粒化装置、高圧乳化装置等を使用することができる。   The high-pressure dispersion treatment can be performed using an apparatus capable of performing a wet process while applying pressure. For example, a wet atomization apparatus, a high-pressure emulsification apparatus, or the like can be used.

分散処理条件としては、ニッケル有機スラリーの濃度や装置のチャンバーノズル径、圧力、パス回数等について適宜選択することができる。例えば、アルティマイザーシステムHJP25005の場合、チャンバーノズル径φ0.12mm、圧力100MPa、パス回数5回で分散性の高い(高分散の)有機スラリーを得ることができる。   The conditions for the dispersion treatment can be appropriately selected with respect to the concentration of the nickel organic slurry, the chamber nozzle diameter of the apparatus, the pressure, the number of passes, and the like. For example, in the case of the optimizer system HJP25005, a highly dispersible (highly dispersed) organic slurry can be obtained with a chamber nozzle diameter of 0.12 mm, a pressure of 100 MPa, and a number of passes of 5 times.

高圧分散処理を施すに際しては、処理対象のニッケル有機スラリーを有機溶剤で希釈して用いてもよい。希釈に用いる有機溶剤としては、ニッケル有機スラリーを希釈可能なものであれば特に限定されず、例えば、ニッケル有機スラリーの分散媒として用いた有機溶剤と同様のものを用いることができる。   When performing the high pressure dispersion treatment, the nickel organic slurry to be treated may be diluted with an organic solvent. The organic solvent used for dilution is not particularly limited as long as it can dilute nickel organic slurry, and for example, the same organic solvent used as a dispersion medium for nickel organic slurry can be used.

ここで、高圧分散工程においては、ニッケル有機スラリーに分散剤を添加し、分散剤の存在下で分散処理を行う。このように、ニッケル有機スラリーに分散剤を添加し、分散剤の存在下で高圧分散処理を施すことで、高圧分散処理により解砕されたニッケル微粒子の活性な面(新生面)に分散剤が吸着して、ニッケル微粒子の分散性を高めることができるとともに、再凝集を抑制することができ、よりシャープな粒度分布を有するニッケル有機スラリーを得ることができる。また、再凝集を抑制できることから、高圧分散処理回数を減らすこともできる。   Here, in the high pressure dispersion step, a dispersant is added to the nickel organic slurry, and the dispersion treatment is performed in the presence of the dispersant. In this way, the dispersant is adsorbed on the active surface (new surface) of the nickel fine particles crushed by the high-pressure dispersion treatment by adding the dispersant to the nickel organic slurry and applying the high-pressure dispersion treatment in the presence of the dispersant. Thus, the dispersibility of the nickel fine particles can be enhanced, re-aggregation can be suppressed, and a nickel organic slurry having a sharper particle size distribution can be obtained. Moreover, since reaggregation can be suppressed, the number of high-pressure dispersion treatments can be reduced.

分散剤としては、ニッケル微粒子を有機溶剤に分散し得るものであれば特に限定されず、例えば、上述した分散移行促進剤と同様のものを用いることができる。具体的には、例えば、上記一般式に示す特定構造を有する(1)〜(3)の陰イオン型界面活性剤構造を有する分散剤(ただし、上記一般式(1)、(2)に示す化合物に関して、式中の「n」は10〜20の整数である。また、一般式(3)に示す化合物に関して、式中の「m」、「n」は、m+n=12〜20の関係を満たす。)や、高分子構造を有する分散剤を用いることができる。   The dispersant is not particularly limited as long as it can disperse nickel fine particles in an organic solvent. For example, the same dispersant as the above-described dispersion transfer accelerator can be used. Specifically, for example, a dispersant having an anionic surfactant structure of (1) to (3) having the specific structure shown in the above general formula (however, shown in the above general formulas (1) and (2)) Regarding the compound, “n” in the formula is an integer of 10 to 20. Further, regarding the compound represented by the general formula (3), “m” and “n” in the formula have a relationship of m + n = 12 to 20. Or a dispersant having a polymer structure can be used.

より具体的には、上記一般式(1)に示す陰イオン型界面活性剤構造を有する分散剤として、例えば、ラウロイルサルコシン、ココイルサルコシネート、ミリストイルサルコシネート、パルミトイルサルコシン、ステアロイルサルコシン等が挙げられる。また、上記一般式(2)に示す陰イオン型界面活性剤構造を有する分散剤として、例えば、ラウロイルメチル−β−アラニン、ミリストイルメチル−β−アラニン等が挙げられる。さらに、上記一般式(3)に示す陰イオン型界面活性剤構造を有する分散剤として、例えば、オレオイルザルコシン、N−パルミトレイン−N−メチルグリシン、N−バクセン−N−メチルグリシン、N−ネルボン−N−メチルグリシン等が挙げられる。   More specifically, examples of the dispersant having the anionic surfactant structure represented by the general formula (1) include lauroyl sarcosine, cocoyl sarcosine, myristoyl sarcosine, palmitoyl sarcosine, stearoyl sarcosine, and the like. It is done. Examples of the dispersant having an anionic surfactant structure represented by the general formula (2) include lauroylmethyl-β-alanine and myristoylmethyl-β-alanine. Furthermore, as a dispersant having an anionic surfactant structure represented by the general formula (3), for example, oleoylsarcosine, N-palmitolein-N-methylglycine, N-baxene-N-methylglycine, N- Nervon-N-methylglycine and the like can be mentioned.

また、高分子構造を有する分散剤としては、例えば、ウレタン系高分子分散剤等を挙げることができる。   In addition, examples of the dispersant having a polymer structure include a urethane-based polymer dispersant.

分散剤の添加量としては、特に限定されず、例えばニッケル微粒子100質量%に対し、0.01質量%以上5.5質量%以下であることが好ましく、0.02質量%以上5質量%以下であることがより好ましく、0.05質量%以上4.5質量%以下であることがさらに好ましく、0.1質量%以上4質量%以下であることが特に好ましい。分散剤の添加量が、0.01質量%以上であることにより、ニッケル微粒子の分散性を高め、凝集を抑制することができる。また、分散剤の添加量が5.5質量%以下であることにより、ニッケルペーストの粘度がより適切なものとなり、操作性の良いニッケルペーストを得ることができる。   The addition amount of the dispersant is not particularly limited, and is preferably 0.01% by mass or more and 5.5% by mass or less, and more preferably 0.02% by mass or more and 5% by mass or less with respect to 100% by mass of the nickel fine particles. It is more preferable that it is 0.05 mass% or more and 4.5 mass% or less, and it is especially preferable that it is 0.1 mass% or more and 4 mass% or less. When the addition amount of the dispersant is 0.01% by mass or more, the dispersibility of the nickel fine particles can be improved and aggregation can be suppressed. Moreover, when the addition amount of the dispersing agent is 5.5% by mass or less, the viscosity of the nickel paste becomes more appropriate, and a nickel paste with good operability can be obtained.

分散剤の添加方法としては、特に限定されず、例えば粉末状や溶液状として有機スラリーに添加することができる。また、添加時期としても、有機スラリー製造工程の後で、分散処理を施す前であれば、特に限定されない。   The method for adding the dispersant is not particularly limited, and for example, it can be added to the organic slurry as a powder or a solution. Also, the addition time is not particularly limited as long as it is after the organic slurry manufacturing process and before the dispersion treatment.

また、高圧分散工程又はその後段においては、ニッケル有機スラリーに対して、さらに酸化剤を添加することができる。このように、さらに酸化剤を添加することで、有機スラリー中に分散したニッケル微粒子に対して酸化処理を施すことができ、その表面に酸化ニッケルを含む酸化膜を形成させることができる。これにより、ニッケル微粒子同士の凝集をより効率的に防ぐことができる。   In the high-pressure dispersion step or the subsequent stage, an oxidizing agent can be further added to the nickel organic slurry. As described above, by further adding an oxidizing agent, the nickel fine particles dispersed in the organic slurry can be oxidized, and an oxide film containing nickel oxide can be formed on the surface thereof. Thereby, aggregation of nickel fine particles can be prevented more efficiently.

酸化剤としては、特に限定されず、過酸化水素、オゾン等を用いることができるが、溶液状であるため低コストで且つ扱いやすいという観点から過酸化水素を用いることが好ましい。   The oxidizing agent is not particularly limited, and hydrogen peroxide, ozone, or the like can be used. However, it is preferable to use hydrogen peroxide from the viewpoint of being low in cost and easy to handle because it is in the form of a solution.

具体的に、この酸化処理では、ニッケル有機スラリーに過酸化水素等の酸化剤を少しずつ添加して撹拌することによって行う。例えば、酸化剤として過酸化水素を用いる場合、過酸化水素水を添加して用いることができる。その添加量としては、ニッケル有機溶剤スラリー中に存在するニッケル微粒子1gに対して、過酸化水素を0.01g以上20g以下の割合で添加することが好ましく、0.05g以上15g以下の割合で添加することがより好ましく、0.1g以上10g以下の割合で添加することがさらに好ましい。なお、このような過酸化水素の量は、過酸化水素水に含まれる量を換算して算出することができる。   Specifically, in this oxidation treatment, an oxidizing agent such as hydrogen peroxide is added little by little to the nickel organic slurry and stirred. For example, when hydrogen peroxide is used as the oxidizing agent, hydrogen peroxide water can be added and used. As for the amount of addition, it is preferable to add hydrogen peroxide in a proportion of 0.01 g or more and 20 g or less, and in a proportion of 0.05 g or more and 15 g or less, with respect to 1 g of nickel fine particles present in the nickel organic solvent slurry. It is more preferable to add at a ratio of 0.1 g to 10 g. The amount of hydrogen peroxide can be calculated by converting the amount contained in the hydrogen peroxide solution.

また、酸化剤としてオゾン等の気体を用いる場合、スラリーにバブリングをすることにより、スラリーに酸化剤を供給することもできる。例えば、酸化剤としてオゾンを用いる場合、オゾン発生量としては、特に限定されず、例えば10mg/hr以上300mg/hr以下であることが好ましい。オゾン発生量が10mg/hr以上であることにより、ニッケル表面の酸化のために十分な量のオゾンを供給することができる。一方で、オゾン発生量が300mg/hr以下であることにより、オゾンを発生するための装置や電力等のコストを抑制することができる。また、バブリング処理を施す時間としては、特に限定されず、例えば5分以上120分以下であることが好ましい。なお、オゾンは、例えばオゾン発生器により発生させることができる。   Further, when a gas such as ozone is used as the oxidant, the oxidant can be supplied to the slurry by bubbling the slurry. For example, when ozone is used as the oxidizing agent, the amount of ozone generated is not particularly limited, and is preferably 10 mg / hr or more and 300 mg / hr or less, for example. When the ozone generation amount is 10 mg / hr or more, a sufficient amount of ozone can be supplied for oxidation of the nickel surface. On the other hand, when the amount of ozone generated is 300 mg / hr or less, the cost of equipment, power, etc. for generating ozone can be suppressed. Moreover, it does not specifically limit as time to perform a bubbling process, For example, it is preferable that they are 5 minutes or more and 120 minutes or less. Note that ozone can be generated by, for example, an ozone generator.

酸化剤の添加方法としては、特に限定されず、例えば粉末状や溶液状として有機スラリーに添加することができる。また、添加時期としても、有機スラリー製造工程の後で、ペースト化工程の前であれば、特に限定されない。複数回に分けて高圧分散処理を施す場合、最初から酸化剤の存在下で高圧分散処理を施すことも、酸化剤の非存在下で高圧分散処理を施した後、途中から酸化剤を添加して高圧入荷処理を施すことも、複数回の高圧分散処理が全て終了した後に酸化剤を添加して酸化させることもできる。   The method for adding the oxidizing agent is not particularly limited, and for example, it can be added to the organic slurry as a powder or a solution. Also, the addition time is not particularly limited as long as it is after the organic slurry manufacturing process and before the pasting process. When performing high-pressure dispersion treatment in multiple steps, the high-pressure dispersion treatment can be performed from the beginning in the presence of an oxidant, or after the high-pressure dispersion treatment in the absence of an oxidant, an oxidant is added in the middle. The high-pressure receiving process can be performed, or the oxidizing agent can be added and oxidized after all the high-pressure dispersion processes are completed.

(D)ペースト化工程
ペースト化工程においては、高圧分散工程にて分散処理を施したニッケル有機スラリーをペースト化する。具体的には、ニッケル微粒子が分散した有機スラリーに対して、例えば有機溶剤と樹脂からなる有機ビヒクルを添加し、混練することによりニッケルペーストを製造することができる。
(D) Pasting step In the pasting step, the nickel organic slurry that has been subjected to the dispersion treatment in the high-pressure dispersion step is made into a paste. Specifically, a nickel paste can be produced by adding and kneading, for example, an organic vehicle composed of an organic solvent and a resin to an organic slurry in which nickel fine particles are dispersed.

原料のニッケル有機スラリーは、ペースト組成に応じて濃縮して使用することもできる。ニッケル有機スラリーの濃縮方法としては、遠心分離機やエバポレーター等により有機溶剤を除去する等、公知の技術を使用することができる。   The raw material nickel organic slurry can be concentrated and used according to the paste composition. As a method for concentrating the nickel organic slurry, a known technique such as removing an organic solvent with a centrifuge, an evaporator, or the like can be used.

≪2.ニッケルペースト≫
本実施の形態に係るニッケルペーストは、上述した製造方法により得られるものであり、少なくとも、ニッケル微粒子と、分散移行促進剤とを含有する。そして、このニッケルペーストにおいては、当該ニッケルペーストを用いて形成される乾燥膜に対し、JIS Z−8741に準拠して測定されるグロス値(光沢度)が150以上である。
≪2. Nickel paste >>
The nickel paste according to the present embodiment is obtained by the manufacturing method described above, and contains at least nickel fine particles and a dispersion transfer accelerator. And in this nickel paste, the gloss value (glossiness) measured based on JIS Z-8741 is 150 or more with respect to the dry film formed using the said nickel paste.

具体的に、グロス値は、ニッケルペーストをPETフィルム上に5×10cmの面積で膜厚30μmとなるように印刷した後、120℃で40分間、空気中で乾燥させて乾燥膜とし、その乾燥膜を直径40mmの円板状に切断し得られた試験膜を用いて、入射角45°として、携帯型分光測色計により測定することができる。このグロス値は、ニッケルペーストの分散性が良好で、形成される乾燥膜の表面が平滑であるほど、高くなる。このようなグロス値としては、155以上であることが好ましく、160以上であることがより好ましく、165以上であることがさらに好ましく、170以上であることが特に好ましい。   Specifically, the gloss value is determined by printing a nickel paste on a PET film so as to have a film thickness of 30 μm in an area of 5 × 10 cm, and then drying in air at 120 ° C. for 40 minutes to form a dry film. Using a test film obtained by cutting the film into a disk shape having a diameter of 40 mm, an incident angle of 45 ° can be measured with a portable spectrocolorimeter. The gloss value becomes higher as the dispersibility of the nickel paste is better and the surface of the formed dry film is smoother. Such a gloss value is preferably 155 or more, more preferably 160 or more, further preferably 165 or more, and particularly preferably 170 or more.

このように、本実施の形態に係るニッケルペーストは、形成される乾燥膜のグロス値が150以上であり、すなわち、ニッケル微粒子の凝集がほとんどなく、高い分散性を有している。   Thus, the nickel paste according to the present embodiment has a gloss value of 150 or more of the dry film formed, that is, there is almost no aggregation of nickel fine particles and high dispersibility.

このようなニッケルペーストでは、自動車や携帯電話等の形態機器に搭載される積層セラミックコンデンサ(MLCC)の内部電極に用いられる材料として好適に用いることができる。また、このようなニッケルペーストによれば、凝集体を含めた粗大粒子が極めて少ないことから、内部電極の表面に凹凸がなく平滑であるため、MLCCの内部電極層の層同士のショート等の発生を防ぐことができる。さらに、このようなニッケルペーストによれば、ニッケル微粒子が密に集合することができ、そのようにして密に集合された状態で焼結されることにより、得られる乾燥膜の密度は高い。   Such a nickel paste can be suitably used as a material used for an internal electrode of a multilayer ceramic capacitor (MLCC) mounted on a form device such as an automobile or a mobile phone. In addition, according to such a nickel paste, since there are very few coarse particles including aggregates, the surface of the internal electrode is smooth without any irregularities, and therefore, the occurrence of short circuits between the internal electrode layers of the MLCC occurs. Can be prevented. Furthermore, according to such a nickel paste, nickel fine particles can be densely aggregated, and the density of the dry film obtained is high by sintering in such a densely aggregated state.

このようなニッケルペーストより形成される乾燥膜の表面粗さ(Ra)としては、0.06μm以下であることが好ましく、0.05μm以下であることがより好ましく、0.04μm以下であることがさらに好ましい。また、乾燥膜の表面粗さの最大値(Ra(Max))としては、0.39μm以下であることが好ましく、0.37μm以下であることがより好ましく、0.35μm以下であることがさらに好ましい。なお、乾燥膜は、アプリケーター(ギャップ厚5μm)を用いてガラス基板上に塗布後、120℃で5分間、空気中で乾燥させ、膜厚3μmとすることにより得られる。また、表面粗さ及びその最大値は、光干渉式表面形状測定装置を用いて測定して得られる値である。   The surface roughness (Ra) of the dry film formed from such a nickel paste is preferably 0.06 μm or less, more preferably 0.05 μm or less, and 0.04 μm or less. Further preferred. Further, the maximum value (Ra (Max)) of the surface roughness of the dry film is preferably 0.39 μm or less, more preferably 0.37 μm or less, and further preferably 0.35 μm or less. preferable. In addition, a dry film | membrane is obtained by making it dry in air at 120 degreeC for 5 minutes after apply | coating on a glass substrate using an applicator (gap thickness 5 micrometers), and setting it as a film thickness of 3 micrometers. The surface roughness and its maximum value are values obtained by measurement using an optical interference type surface shape measuring apparatus.

このようなニッケルペーストを用いて形成される乾燥膜の密度としては、5g/cm以上であることが好ましい。乾燥膜密度は、PETフィルム上に膜厚が30μmとなるように印刷後、120℃で40分間、空気中で乾燥させ、直径40mmの円盤状に切断し、その厚みと質量を測定し、算出される値である。 The density of the dry film formed using such a nickel paste is preferably 5 g / cm 3 or more. The dry film density is calculated by printing on a PET film so that the film thickness is 30 μm, drying in air at 120 ° C. for 40 minutes, cutting into a disk shape with a diameter of 40 mm, measuring the thickness and mass, and calculating the dry film density. Is the value to be

ニッケルペーストの粘度としては、回転数10rpmで測定した粘度が、20Pa・s以上60Pa・s以下であることが好ましい。なお、「粘度」とは、例えばB型粘度計で測定できる値をいう。   As the viscosity of the nickel paste, the viscosity measured at a rotation speed of 10 rpm is preferably 20 Pa · s or more and 60 Pa · s or less. “Viscosity” refers to a value that can be measured, for example, with a B-type viscometer.

[ニッケル微粒子]
ニッケル微粒子は、当該ニッケルペーストの構成成分である。このようなニッケル微粒子は、例えば積層セラミックコンデンサの内部電極の用途として好適に用いることができる。
[Nickel fine particles]
The nickel fine particles are a constituent component of the nickel paste. Such nickel fine particles can be suitably used, for example, as an internal electrode of a multilayer ceramic capacitor.

また、このようなニッケル微粒子は、例えばニッケル塩溶液に対してヒドラジン等の還元剤を用いた湿式還元法等のいわゆる液相法によって製造することができる。   Such nickel fine particles can be produced by a so-called liquid phase method such as a wet reduction method using a reducing agent such as hydrazine for a nickel salt solution.

ニッケル微粒子の粒径としては、平均粒径が100nm未満の超微粒のものであることが好ましい。平均粒子が100nm未満のニッケル微粒子を用いることにより、例えばMLCCの内部電極として近年要求される薄層化に対応することができるニッケルペーストを製造することができる。   The particle diameter of the nickel fine particles is preferably an ultrafine particle having an average particle diameter of less than 100 nm. By using nickel fine particles having an average particle size of less than 100 nm, for example, a nickel paste that can cope with the thinning required recently as an internal electrode of MLCC can be produced.

ニッケル微粒子は、その粒子表面に厚さ(膜厚)1nm以上、より好ましくは5nm以上の酸化膜(酸化ニッケル)を備えることができる。粒子表面の酸化膜の厚さについては、用途に応じて適宜設定することができる。MLCC用としては、後工程に還元雰囲気での熱処理工程があるため特に限定されないが、例えば導電性に影響が生じない程度であれば20nm以下程度とすることができる。このような酸化膜により、平均粒径100nm以下の小粒径のものであっても、粒子同士の凝集をより効果的に防ぐことができ、凝集体の生成を防ぐことができる。   The nickel fine particles can be provided with an oxide film (nickel oxide) having a thickness (film thickness) of 1 nm or more, more preferably 5 nm or more on the particle surface. The thickness of the oxide film on the particle surface can be appropriately set according to the application. For MLCC, there is no particular limitation because there is a heat treatment step in a reducing atmosphere in the subsequent step. However, for example, the thickness may be about 20 nm or less as long as the conductivity is not affected. With such an oxide film, even when the average particle size is a small particle size of 100 nm or less, aggregation of particles can be more effectively prevented, and formation of aggregates can be prevented.

ニッケル微粒子の含有量としては、特に限定されず、例えば、ニッケル微粒子の質量と有機溶剤の質量の比(ニッケル微粒子:有機溶剤)が10〜90:90〜10であることが好ましい。   The content of the nickel fine particles is not particularly limited, and for example, the ratio of the mass of the nickel fine particles to the mass of the organic solvent (nickel fine particles: organic solvent) is preferably 10 to 90:90 to 10.

[分散移行促進剤]
分散移行促進剤は、ニッケル微粒子の表面に吸着してコートされ、ニッケルペースト中での分散性を向上させるように作用する。この分散移行促進剤としては、上述した陰イオン型界面活性剤構造を有する分散移行促進剤又は高分子構造を有する分散移行促進剤を使用することができる。ここで、ニッケル微粒子の表面は、塩基性の性質を有している。そのため、分散移行促進剤として陰イオン型界面活性剤構造を有する分散移行促進剤や高分子構造を有する分散移行促進剤を用いることによって、ニッケル微粒子の表面に効率的に吸着させることができ、分散性を向上させることができる。
[Dispersion transfer accelerator]
The dispersion transfer accelerator is adsorbed and coated on the surface of the nickel fine particles, and acts to improve the dispersibility in the nickel paste. As the dispersion transfer accelerator, the above-described dispersion transfer accelerator having an anionic surfactant structure or a dispersion transfer accelerator having a polymer structure can be used. Here, the surface of the nickel fine particles has a basic property. Therefore, by using a dispersion transfer accelerator having an anionic surfactant structure or a dispersion transfer accelerator having a polymer structure as a dispersion transfer accelerator, it can be efficiently adsorbed on the surface of nickel fine particles. Can be improved.

本実施の形態に係るニッケルペーストにおいて、この分散移行促進剤の含有量としては、ニッケル粉100質量%に対して0.16質量%以上3.0質量%以下の範囲であることが好ましい。分散移行促進剤の含有量がニッケル微粒子100質量%に対して0.16質量%以上であることにより、ニッケル微粒子に対する吸着量を高めることができ、結果としてニッケル微粒子の分散性をより高めることができる。一方で、分散移行促進剤の含有量が3.0質量%以下であることにより、分散移行促進剤の量の増加に伴うニッケルペーストの粘度の変化を防止することができる。   In the nickel paste according to the present embodiment, the content of the dispersion transfer accelerator is preferably in the range of 0.16% by mass to 3.0% by mass with respect to 100% by mass of the nickel powder. When the content of the dispersion transfer accelerator is 0.16% by mass or more with respect to 100% by mass of the nickel fine particles, the amount of adsorption to the nickel fine particles can be increased, and as a result, the dispersibility of the nickel fine particles can be further increased. it can. On the other hand, when the content of the dispersion transfer accelerator is 3.0% by mass or less, a change in the viscosity of the nickel paste accompanying an increase in the amount of the dispersion transfer accelerator can be prevented.

[ビヒクル]
ニッケルペーストはビヒクルを含有させることができる。ビヒクルは、原料のバインダー樹脂を有機溶剤に溶解させて得られるものである。このようなニッケルペーストでは、上述した分散移行促進剤を含有するとともに、特定のバインダー樹脂を含むビヒクルを含有させていることにより、ニッケル微粒子の表面に吸着した分散移行促進剤とビヒクルに含まれるバインダー樹脂とにより、そのニッケル微粒子の分散性を効果的に向上させることができ、ニッケル超微粒子を極めて凝集の少ない状態で分散させることができる。
[Vehicle]
The nickel paste can contain a vehicle. The vehicle is obtained by dissolving a raw material binder resin in an organic solvent. In such a nickel paste, the dispersion transfer accelerator and the binder contained in the vehicle adsorbed on the surface of the nickel fine particles by containing the vehicle containing the specific binder resin and the vehicle containing the specific binder resin. With the resin, the dispersibility of the nickel fine particles can be effectively improved, and the nickel ultrafine particles can be dispersed with very little aggregation.

具体的に、バインダー樹脂としては、例えば、セルロース構造、セルロースエステル構造、及びセルロースエーテル構造から選ばれる構造を有し、カルボキシル基等の官能基(酸基)が導入されているものの、少なくとも1種類を用いることができる。   Specifically, the binder resin has, for example, a structure selected from a cellulose structure, a cellulose ester structure, and a cellulose ether structure, and has at least one functional group (acid group) such as a carboxyl group introduced therein. Can be used.

このように、バインダー樹脂としては、例えばカルボン酸等の官能基(酸基)が導入されたものであることが好ましく、その酸量が20μmol/g以上300μmol/g以下であるバインダー樹脂であることが好ましい。酸量が20μmol/g以上であることにより、ニッケル微粒子に対する吸着量を高めることができ、その結果としてニッケル微粒子の分散性をより高めることができる。一方で、バインダー樹脂の酸量が300μmol/g以下であることにより、作製するニッケルペーストの粘度の上昇を抑え、例えばMLCCの内部電極としてハンドリングの良い粘度を得ることができる。   Thus, as the binder resin, for example, it is preferable that a functional group (acid group) such as carboxylic acid is introduced, and the acid amount is 20 μmol / g or more and 300 μmol / g or less. Is preferred. When the acid amount is 20 μmol / g or more, the adsorption amount to the nickel fine particles can be increased, and as a result, the dispersibility of the nickel fine particles can be further increased. On the other hand, when the acid amount of the binder resin is 300 μmol / g or less, an increase in the viscosity of the nickel paste to be produced can be suppressed, and for example, a viscosity that is easy to handle as an internal electrode of MLCC can be obtained.

ビヒクル中のバインダー樹脂の濃度としては、特に限定されないが、5質量%以上であることが好ましい。ビヒクルにおけるバインダー樹脂の濃度が5質量%以上であることにより、粘度の低下を抑制させることができる。   The concentration of the binder resin in the vehicle is not particularly limited, but is preferably 5% by mass or more. When the concentration of the binder resin in the vehicle is 5% by mass or more, a decrease in viscosity can be suppressed.

有機溶剤としては、上述したバインダー樹脂を溶解するものであれば特に限定されず、導電ペーストの用途に通常使用されているものを用いることができる。例えば、ニッケル有機スラリーの分散媒として上述した有機溶剤と同様のものを用いることができる。   The organic solvent is not particularly limited as long as it dissolves the above-described binder resin, and those usually used for conductive paste applications can be used. For example, the same organic solvent as described above can be used as the dispersion medium for the nickel organic slurry.

[その他]
なお、本実施の形態に係るニッケルペーストには、その作用を損なわせない範囲で、必要に応じて種々の添加剤を含有させることができる。具体的には、ニッケル微粒子の分散性をより向上させるための分散剤や、粘度を調整するための粘度調整剤、チクソ性を高めるためのレオロジーコントロール剤等を添加することができる。また、例えば、チタン酸バリウム等の誘電体等各種材料を共材として添加することもできる。
[Others]
In addition, the nickel paste which concerns on this Embodiment can be made to contain various additives as needed in the range which does not impair the effect | action. Specifically, a dispersant for further improving the dispersibility of the nickel fine particles, a viscosity modifier for adjusting the viscosity, a rheology control agent for improving thixotropy, and the like can be added. Further, for example, various materials such as a dielectric such as barium titanate can be added as a co-material.

≪3.ニッケル有機スラリー≫
本実施の形態に係るニッケル有機スラリーは、少なくとも、ニッケル微粒子と、分散移行促進剤とを含有するニッケル有機スラリーであって、ニッケル有機スラリー中に含まれる粒子のメジアン径(D50)が700nm以下である。なお、このようなニッケル有機スラリーは、例えば、上述したようなニッケル有機スラリーの製造方法により得ることができる。
≪3. Nickel organic slurry >>
The nickel organic slurry according to the present embodiment is a nickel organic slurry containing at least nickel fine particles and a dispersion transfer accelerator, and the median diameter (D 50 ) of the particles contained in the nickel organic slurry is 700 nm or less. It is. In addition, such a nickel organic slurry can be obtained by the manufacturing method of the nickel organic slurry as described above, for example.

また、メジアン径としては、特に限定されないが、600nm以下であることが好ましく、500nm以下であることがより好ましく、400nm以下であることがさらに好ましく、300nm以下であることが特に好ましい。メジアン径が小さいほど、乾燥膜の表面粗さが小さく、且つ乾燥膜密度が高くなり、MLCCの内部電極に用いられる材料として好適なものとなる。   The median diameter is not particularly limited, but is preferably 600 nm or less, more preferably 500 nm or less, further preferably 400 nm or less, and particularly preferably 300 nm or less. The smaller the median diameter, the smaller the surface roughness of the dried film and the higher the dried film density, and the more suitable the material used for the internal electrode of MLCC.

また、このようなニッケル有機スラリーは、上述したようなニッケルペーストを製造するための原料として用いることができる。   Moreover, such a nickel organic slurry can be used as a raw material for producing the nickel paste as described above.

以下では、本発明の実施例を示してさらに具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に何ら制限されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

≪評価方法≫
下記の実施例及び比較例に示す作製条件にて得られたニッケルペーストについて、以下の評価方法により評価を行った。
≪Evaluation method≫
The nickel pastes obtained under the production conditions shown in the following examples and comparative examples were evaluated by the following evaluation methods.

[粘度の評価]
作製したペーストをブルックフィールド社製粘度計にて、10rpmの粘度を測定し、20〜60Pa・sとなるものを○(良好)、それ以外のものを×(不良)と評価した。
[Evaluation of viscosity]
The viscosity of 10 rpm was measured for the prepared paste with a Brookfield viscometer, and a value of 20 to 60 Pa · s was evaluated as ◯ (good), and the other was evaluated as x (bad).

[表面粗さ(Ra)]
アプリケーター(ギャップ厚5μm)を用いてガラス基板上にNiペーストを塗布後、120℃で5分間、空気中で乾燥させ、膜厚約3μmの乾燥膜を作製する。
[Surface roughness (Ra)]
An Ni paste is applied on a glass substrate using an applicator (gap thickness 5 μm), and then dried in air at 120 ° C. for 5 minutes to produce a dry film having a thickness of about 3 μm.

この乾燥膜について、位相シフト干渉方式による光学的な方法によって、表面の突起を測定した。具体的には、特定波長領域に限定された光源から光を、試料及びリファレンス鏡に照射し、試料及びリファレンス鏡に照射した光の干渉縞により表面状態を観察するもので、さらに言えば、試料を1/4波長ごとに光が照射される方向に移動させて光の干渉縞から表面状態を観察するものである。この乾燥膜の表面粗さは、光干渉式表面形状測定装置(日東光器株式会社製WYKO−NT1100)を用いて測定した。   With respect to this dry film, surface protrusions were measured by an optical method using a phase shift interference method. Specifically, the sample and the reference mirror are irradiated with light from a light source limited to a specific wavelength region, and the surface state is observed by interference fringes of the light irradiated to the sample and the reference mirror. The surface state is observed from the interference fringes of the light by moving the light in the direction in which the light is irradiated every quarter wavelength. The surface roughness of the dried film was measured using an optical interference type surface shape measuring device (WYKO-NT1100 manufactured by Nitto Kogyo Co., Ltd.).

[乾燥膜密度(DFD)]
乾燥膜密度は、ニッケルペーストをPETフィルム上に5×10cmの面積で膜厚30μmとなるように印刷後、120℃で40分間、空気中で乾燥させ、直径40mmの円板状に切断し、その厚みと質量を測定し、算出した。
[Dry film density (DFD)]
The dry film density was obtained by printing nickel paste on a PET film so as to have a film thickness of 30 μm in an area of 5 × 10 cm, dried in air at 120 ° C. for 40 minutes, and cut into a disk shape having a diameter of 40 mm, The thickness and mass were measured and calculated.

[グロス測定(光沢度測定)]
グロスは、ニッケルペーストをPETフィルム上に5×10cmの面積で膜厚30μmとなるように印刷後、120℃で40分間、空気中で乾燥させ、直径40mmの円板状に切断し得られた乾燥膜を、携帯型分光測色計(株式会社東洋精機製作所製BYKガードナー・スペクトローガイド45/0)を用いて測定した。グロス値が150以上を○(良好)、150未満を×(不良)と評価した。
[Gloss measurement (Glossiness measurement)]
The gloss was obtained by printing a nickel paste on a PET film so as to have a film thickness of 30 μm in an area of 5 × 10 cm, followed by drying in air at 120 ° C. for 40 minutes and cutting into a disk shape having a diameter of 40 mm. The dry film was measured using a portable spectrocolorimeter (BYK Gardner / Spectro Guide 45/0 manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.). A gloss value of 150 or higher was evaluated as ◯ (good), and a value less than 150 was evaluated as x (bad).

≪1.(C)高圧分散処理工程の有無の効果についての検証≫
(C)高圧分散処理工程の有無の効果について検証するため、以下の参照例1〜15及び比較例1〜3にしたがい、ニッケルスラリーを製造した。なお、参照例1〜15及び比較例1〜3においては、分散剤を添加しなかった。
<< 1. (C) Verification of the effect of the presence or absence of high-pressure dispersion treatment process »
(C) In order to verify the effect of the presence or absence of the high-pressure dispersion treatment step, a nickel slurry was produced according to the following Reference Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 3. In Reference Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 3, no dispersant was added.

[参照例1]
<(A)ニッケル水スラリー製造工程>
先ず、住友金属鉱山株式会社製のニッケル微粒子水スラリー200g(水分50質量%)(規格名:NR707、湿式還元法によるNi微粒子、平均粒径70nm)を出発原料として準備した。
[Reference Example 1]
<(A) Nickel water slurry manufacturing process>
First, 200 g of nickel fine particle water slurry manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. (water content 50 mass%) (standard name: NR707, Ni fine particles by wet reduction method, average particle size 70 nm) was prepared as a starting material.

<(B)有機スラリー製造工程>
〔(B−1)解砕混合処理工程〕
次に、ニッケル微粒子水スラリー200g(水分50質量%)に有機溶剤としてターピネオール(日本香料株式会社製)を30g(ニッケル微粒子に対して30質量%)、分散移行促進剤としてオレオイルザルコシン(日油株式会社製)を1g(ニッケル微粒子に対して1質量%)添加し軽く混ぜた後、エクセルオートホモジナイザー(日本精機社製)で周速10m/sの回転速度で2分間撹拌した。その後、撹拌処理したスラリーを減圧濾過で水とニッケル有機スラリーに分離し、ニッケル有機スラリーを得た。
<(B) Organic slurry manufacturing process>
[(B-1) Crushing and mixing process]
Next, 200 g of nickel fine particle water slurry (water content 50% by mass), 30 g of terpineol (manufactured by Nippon Fragrance Co., Ltd.) as an organic solvent (30% by mass with respect to nickel fine particles), and oleoyl sarcosine (day) as a dispersion transfer accelerator 1 g (1% by mass with respect to nickel fine particles) was added and mixed gently, and then stirred for 2 minutes with an Excel auto homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.) at a peripheral speed of 10 m / s. Thereafter, the stirred slurry was separated into water and a nickel organic slurry by vacuum filtration to obtain a nickel organic slurry.

〔(B−2)評価工程〕
次に、得られたニッケル有機スラリーについて、転相状態と残存水分量を確認した。
転相状態は、熱質量測定TG−DTA2010SA(Bruker AXS製)により、窒素雰囲気下、昇温速度10℃/minとし20℃から300℃まで測定を行った。その結果、150℃までの減少に変曲点は無く、油中水滴(W/O)型エマルションであることを確認した。
[(B-2) Evaluation step]
Next, the phase inversion state and the residual moisture content were confirmed about the obtained nickel organic slurry.
The phase inversion state was measured from 20 ° C. to 300 ° C. with a temperature increase rate of 10 ° C./min in a nitrogen atmosphere by thermo mass measurement TG-DTA2010SA (manufactured by Bruker AXS). As a result, there was no inflection point in the decrease to 150 ° C., and it was confirmed to be a water-in-oil (W / O) type emulsion.

残留水分量は、電量滴定式カールフィッシャー水分計(京都電子工業製)により、測定した。窒素雰囲気下、180℃で、20分間保持し残留水分量を測定した。その結果、残留水分を測定した結果、0.75質量%と極めて少なかった。   The residual moisture content was measured with a coulometric titration Karl Fischer moisture meter (manufactured by Kyoto Electronics Industry). The sample was held at 180 ° C. for 20 minutes in a nitrogen atmosphere, and the residual water content was measured. As a result, the residual moisture was measured, and as a result, it was very low at 0.75% by mass.

<(C)高圧分散工程>
得られたニッケル有機スラリーにターピネオールを添加し3倍に希釈し、アルティマイザーシステムHJP25005(スギノマシン社製)を用いて分散処理を行った。チャンバーノズル径φ0.12mm、圧力150MPaで、3倍に希釈したニッケル有機スラリーを全量処理することをパス回数1回として、パス回数5回処理を行い、高分散のニッケル有機スラリーを得た。その結果、レーザー回折散乱法を用いて測定した個数基準のメジアン径(D50)が200nmであった。
<(C) High pressure dispersion process>
Terpineol was added to the obtained nickel organic slurry to dilute it three times, and dispersion treatment was performed using an optimizer system HJP25005 (manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.). Treating the whole amount of the nickel organic slurry diluted three times with a chamber nozzle diameter of 0.12 mm and a pressure of 150 MPa as one pass, and performing the pass five times, a highly dispersed nickel organic slurry was obtained. As a result, the number-based median diameter (D 50 ) measured using a laser diffraction scattering method was 200 nm.

<(D)ペースト化工程>
得られた高分散のニッケル有機スラリーを、エバポレーターを用いて溶剤の量を1/3に濃縮した。ニッケルペーストの組成が、ニッケル微粒子46.8質量%、共材(チタン酸バリウム)10.5質量%、エチルセルロース3.5質量%、溶剤39.2質量%となるように、濃縮後のニッケル有機スラリーに、10質量%に調整した有機ビヒクル(エチルセルロース:ターピネオール=10:90)と共材を添加し、3本ロールで分散し、0号ソルベント(JX日鉱日石エネルギー株式会社製)を添加し、粘度調整を行い、ニッケルペーストを作製した。なお、0号ソルベントは飽和炭化水素を99体積%以上含み、トリデカン、ノナン、シクロヘキサンを主成分として含むものである。
<(D) Pasting step>
The obtained highly dispersed nickel organic slurry was concentrated to 1/3 of the solvent using an evaporator. The nickel organic after concentration so that the composition of the nickel paste is 46.8% by mass of nickel fine particles, 10.5% by mass of co-material (barium titanate), 3.5% by mass of ethyl cellulose, and 39.2% by mass of solvent. Add organic vehicle (ethylcellulose: terpineol = 10: 90) adjusted to 10% by mass and co-material to the slurry, disperse with 3 rolls, and add No. 0 Solvent (manufactured by JX Nippon Oil & Energy Corporation). The viscosity was adjusted to prepare a nickel paste. The No. 0 solvent contains 99% by volume or more of saturated hydrocarbon and contains tridecane, nonane and cyclohexane as main components.

[参照例2]
有機スラリー製造工程において、ニッケル微粒子水スラリー200g(水分50質量%)に分散移行促進剤としてオレオイルザルコシン(日油株式会社製)を0.5g(ニッケル微粒子に対して0.5質量%)添加したこと以外、参照例1と同様にしてニッケルペーストを作製した。
[Reference Example 2]
In the organic slurry manufacturing step, 0.5 g of oleoyl sarcosine (manufactured by NOF Corporation) as a dispersion transfer accelerator is added to 200 g of nickel fine particle water slurry (water content 50 mass%) (0.5 mass% based on nickel fine particles). A nickel paste was prepared in the same manner as in Reference Example 1 except that it was added.

[参照例3]
有機スラリー製造工程において、ニッケル微粒子水スラリー200g(水分50質量%)に分散移行促進剤としてオレオイルザルコシン(日油株式会社製)を3g(ニッケル微粒子に対して3質量%)添加したこと以外、参照例1と同様にしてニッケルペーストを作製した。
[Reference Example 3]
In the organic slurry manufacturing process, except that 3 g of oleoyl sarcosine (manufactured by NOF Corporation) as a dispersion transfer accelerator was added to 200 g of nickel fine particle water slurry (water content 50 mass%) (3 mass% based on nickel fine particles). A nickel paste was prepared in the same manner as in Reference Example 1.

[参照例4]
有機スラリー製造工程において、ニッケル微粒子水スラリー200g(水分50質量%)に有機溶剤としてターピネオール(日本香料株式会社製)を25g(ニッケル微粒子に対して25質量%)添加したこと以外、参照例1と同様にしてニッケルペーストを作製した。
[Reference Example 4]
Reference Example 1 except that in the organic slurry production process, 25 g (25% by mass with respect to nickel fine particles) of terpineol (manufactured by Nippon Fragrance Co., Ltd.) was added as an organic solvent to 200 g of nickel fine particle water slurry (water content 50% by mass). Similarly, a nickel paste was produced.

[参照例5]
有機スラリー製造工程において、ニッケル微粒子水スラリー200g(水分50質量%)に有機溶剤としてターピネオール(日本香料株式会社製)を40g(ニッケル微粒子に対して40質量%)添加したこと以外、参照例1と同様にしてニッケルペーストを作製した。
[Reference Example 5]
Reference Example 1 except that in the organic slurry manufacturing process, 40 g of terpineol (manufactured by Nippon Fragrance Co., Ltd.) as an organic solvent was added to 200 g of nickel fine particle water slurry (water content 50 mass%) as an organic solvent. Similarly, a nickel paste was produced.

[参照例6]
出発原料として、ニッケル微粒子水スラリー200g(水分40質量%)を用いたこと以外、参照例1と同様にしてニッケルペーストを作製した。
[Reference Example 6]
A nickel paste was prepared in the same manner as in Reference Example 1 except that 200 g of nickel fine particle water slurry (water content 40 mass%) was used as a starting material.

[参照例7]
出発原料として、ニッケル微粒子水スラリー200g(水分60質量%)を用いたこと以外、参照例1と同様にしてニッケルペーストを作製した。
[Reference Example 7]
A nickel paste was prepared in the same manner as in Reference Example 1 except that 200 g of nickel fine particle water slurry (water content 60 mass%) was used as a starting material.

[参照例8]
高圧分散工程において、圧力200MPaで、ニッケル有機スラリーを処理したこと以外、参照例1と同様にしてニッケルペーストを作製した。
[Reference Example 8]
A nickel paste was prepared in the same manner as in Reference Example 1 except that the nickel organic slurry was treated at a pressure of 200 MPa in the high pressure dispersion step.

[参照例9]
高圧分散工程において、圧力245MPaで、ニッケル有機スラリーを処理したこと以外、参照例1と同様にしてニッケルペーストを作製した。
[Reference Example 9]
A nickel paste was prepared in the same manner as in Reference Example 1 except that the nickel organic slurry was treated at a pressure of 245 MPa in the high pressure dispersion step.

[参照例10]
高圧分散工程において、パス回数20回処理を行ったこと以外、参照例1と同様にしてニッケルペーストを作製した。
[Reference Example 10]
A nickel paste was produced in the same manner as in Reference Example 1 except that the treatment was performed 20 times in the high-pressure dispersion step.

[参照例11]
有機スラリー製造工程において、ニッケル微粒子水スラリー200g(水分50質量%)に有機溶剤としてターピネオール(日本香料株式会社製)を10g(ニッケル微粒子に対して10質量%)添加したこと、及びエクセルオートホモジナイザーで32分撹拌したこと以外、参照例1と同様にしてニッケルペーストを作製した。
[Reference Example 11]
In the organic slurry production process, 10 g (10% by mass with respect to nickel fine particles) of terpineol (manufactured by Nippon Fragrance Co., Ltd.) as an organic solvent was added to 200 g of nickel fine particle water slurry (water content 50% by mass) and an Excel auto homogenizer. A nickel paste was prepared in the same manner as in Reference Example 1 except that stirring was performed for 32 minutes.

[参照例12]
有機スラリー製造工程において、ニッケル微粒子水スラリー200g(水分50質量%)に有機溶剤としてターピネオール(日本香料株式会社製)を90g(ニッケル微粒子に対して90質量%)添加したこと、及びエクセルオートホモジナイザーで42分撹拌したこと以外、参照例1と同様にしてニッケルペーストを作製した。
[Reference Example 12]
In the organic slurry manufacturing process, 90 g (90% by mass with respect to nickel fine particles) of terpineol (manufactured by Nippon Fragrance Co., Ltd.) as an organic solvent was added to 200 g of nickel fine particle water slurry (water content 50% by mass), and an Excel auto homogenizer. A nickel paste was prepared in the same manner as in Reference Example 1 except that stirring was performed for 42 minutes.

[参照例13]
出発原料として、ニッケル微粒子水スラリー200g(水分30質量%)を用いたこと以外、参照例1と同様にしてニッケルペーストを作製した。
[Reference Example 13]
A nickel paste was prepared in the same manner as in Reference Example 1 except that 200 g of nickel fine particle water slurry (water content 30 mass%) was used as a starting material.

[参考例14]
出発原料として、ニッケル微粒子水スラリー200g(水分90質量%)を用いたこと、及びエクセルオートホモジナイザーで62分撹拌したこと以外、参照例1と同様にしてニッケルペーストを作製した。
[参照例15]
分散移行促進剤として、親水基としてリン酸基を有し、親油基としてポリアミドを有する高分子分散剤(商品名:Solsperse36000、日本ルーブリゾール社製)を用いたこと以外、参照例3と同様にしてニッケルペーストを作製した。
[Reference Example 14]
A nickel paste was prepared in the same manner as in Reference Example 1, except that 200 g of nickel fine particle water slurry (water content: 90% by mass) was used as a starting material, and stirring was performed with an Excel auto homogenizer for 62 minutes.
[Reference Example 15]
The same as Reference Example 3 except that a polymer dispersant (trade name: Solsperse 36000, manufactured by Nippon Lubrizol Co., Ltd.) having a phosphate group as a hydrophilic group and a polyamide as a lipophilic group was used as a dispersion transfer accelerator. Thus, a nickel paste was produced.

[比較例1]
有機スラリー製造工程において、分散移行促進剤を使用しなかったこと以外、参照例1と同様にしてニッケルペーストを作製した。
[Comparative Example 1]
A nickel paste was prepared in the same manner as in Reference Example 1 except that no dispersion transfer accelerator was used in the organic slurry production process.

[比較例2]
有機スラリーに高圧分散処理を施さなかった(パス回数0回)こと以外、参照例1と同様にしてニッケルペーストを作製した。
[Comparative Example 2]
A nickel paste was prepared in the same manner as in Reference Example 1 except that the organic slurry was not subjected to high-pressure dispersion treatment (the number of passes was 0).

[比較例3]
高圧分散工程において、圧力50MPaで、ニッケル有機スラリーを処理したこと以外、参照例1と同様にしてニッケルペーストを作製した。
[Comparative Example 3]
A nickel paste was prepared in the same manner as in Reference Example 1 except that the nickel organic slurry was treated at a pressure of 50 MPa in the high pressure dispersion step.

表1に、参照例1〜15及び比較例1〜3におけるニッケルペーストの製造条件を示す。また、表2に、参照例1〜15及び比較例1〜3において得られたニッケルペーストの粘度、乾燥膜密度、表面粗さ、グロスを測定した結果を示す。   In Table 1, the manufacturing conditions of the nickel paste in Reference Examples 1-15 and Comparative Examples 1-3 are shown. Table 2 shows the results of measuring the viscosity, dry film density, surface roughness, and gloss of the nickel pastes obtained in Reference Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 3.

Figure 2019007032
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Figure 2019007032
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検証の結果、有機スラリーに対し、100MPa以上の圧力下で高圧分散処理を施すことにより、ニッケル微粒子の凝集がなく分散しているニッケルペーストを得ることができることが分かった。   As a result of verification, it was found that a nickel paste in which nickel fine particles are not dispersed can be obtained by subjecting the organic slurry to high-pressure dispersion treatment under a pressure of 100 MPa or more.

≪2.分散剤の添加の効果についての検証≫
次に、(C)高圧分散工程において、有機スラリーに対し分散剤を添加する効果について検証するため、以下の実施例1〜8にしたがい、ニッケルスラリーを製造した。
≪2. Verification of the effect of adding a dispersant >>
Next, in order to verify the effect of adding a dispersant to the organic slurry in the (C) high-pressure dispersion step, a nickel slurry was produced according to Examples 1 to 8 below.

[実施例1]
(C)高圧分散工程において、得られたニッケル有機スラリーにターピネオールを添加し3倍に希釈した後、分散剤としてオレオイルザルコシンをニッケル微粒子50質量%に対し1質量%添加したこと以外、参照例1と同様にしてニッケルペーストを作製した。
[Example 1]
(C) In the high-pressure dispersion step, after adding terpineol to the obtained nickel organic slurry and diluting it three times, reference was made except that 1% by mass of oleoylsarcosine was added as a dispersant to 50% by mass of nickel fine particles. A nickel paste was prepared in the same manner as in Example 1.

[実施例2]
(C)高圧分散工程において、分散剤としてラウロイルサルコシン(商品名:ソイポンSLA、川研ファインケミカル社製)をニッケル微粒子50質量%に対し1質量%添加したこと以外、実施例1と同様にしてニッケルペーストを作製した。
[Example 2]
(C) Nickel in the same manner as in Example 1 except that 1% by mass of lauroyl sarcosine (trade name: Soypon SLA, manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) was added to 50% by mass of nickel fine particles as a dispersant in the high-pressure dispersion step. A paste was prepared.

[実施例3]
(C)高圧分散工程において、分散剤としてラウロイルメチル-β-アラニン(商品名:アラノンALA、川研ファインケミカル社製)をニッケル微粒子50質量%に対し1質量%添加したこと以外、実施例1と同様にしてニッケルペーストを作製した。
[Example 3]
(C) In the high-pressure dispersion step, Example 1 except that 1% by mass of lauroylmethyl-β-alanine (trade name: Alanon ALA, manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) was added to 50% by mass of nickel fine particles as a dispersant. Similarly, a nickel paste was produced.

[実施例4]
(C)高圧分散工程において、分散剤としてミリストイルメチル-β-アラニン(商品名:アラノンAMA、川研ファインケミカル社製)をニッケル微粒子50質量%に対し1質量%添加したこと以外、実施例1と同様にしてニッケルペーストを作製した。
[Example 4]
(C) In the high pressure dispersion step, Example 1 except that myristoylmethyl-β-alanine (trade name: Alanon AMA, manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) was added in an amount of 1% by mass with respect to 50% by mass of nickel fine particles. Similarly, a nickel paste was produced.

[実施例5]
(C)高圧分散工程において、分散剤としてオレオイルザルコシンをニッケル微粒子50質量%に対し5質量%添加したこと以外、実施例1と同様にしてニッケルペーストを作製した。
[Example 5]
(C) In the high-pressure dispersion step, a nickel paste was prepared in the same manner as in Example 1 except that 5% by mass of oleoyl sarcosine as a dispersant was added to 50% by mass of the nickel fine particles.

[実施例6]
(C)高圧分散工程において、分散剤としてラウロイルサルコシン(商品名:ソイポンSLA、川研ファインケミカル社製)をニッケル微粒子50質量%に対し5質量%添加したこと以外、実施例1と同様にしてニッケルペーストを作製した。
[Example 6]
(C) In the high-pressure dispersion step, nickel was added in the same manner as in Example 1 except that 5% by mass of lauroyl sarcosine (trade name: Soypon SLA, manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) was added as a dispersant to 50% by mass of nickel fine particles. A paste was prepared.

[実施例7]
(C)高圧分散工程において、分散剤としてラウロイルメチル-β-アラニン(商品名:ALA、川研ファインケミカル社製)をニッケル微粒子50質量%に対し5質量%添加したこと以外、実施例1と同様にしてニッケルペーストを作製した。
[Example 7]
(C) In the high-pressure dispersion step, the same as Example 1 except that 5% by mass of lauroylmethyl-β-alanine (trade name: ALA, manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) was added to 50% by mass of nickel fine particles as a dispersant. Thus, a nickel paste was produced.

[実施例8]
(C)高圧乳化処理中のニッケルに対して分散剤のミリストイルメチル-β-アラニン(商品名:アラノンAMA、川研ファインケミカル社製)をニッケル微粒子50質量%に対し5質量%添加したこと以外、実施例1と同様にしてニッケルペーストを作製した。
[Example 8]
(C) Other than the addition of 5% by mass of nickel-based fine particles of 50% by mass of myristoylmethyl-β-alanine (trade name: Alanon AMA, manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) with respect to nickel during high-pressure emulsification treatment. A nickel paste was prepared in the same manner as in Example 1.

表3に、実施例1〜8におけるニッケルペーストの製造条件を示す。また、表4に、実施例1〜8において得られたニッケルペーストの粘度、乾燥膜密度、表面粗さ、グロスを測定した結果を示す。なお、比較のため、表3には、参照例1の製造条件を併せて示し、表4には、その参照例1にて得られたニッケルペーストの評価結果を併せて示す。   In Table 3, the manufacturing conditions of the nickel paste in Examples 1-8 are shown. Table 4 shows the results of measuring the viscosity, dry film density, surface roughness, and gloss of the nickel pastes obtained in Examples 1 to 8. For comparison, Table 3 also shows the manufacturing conditions of Reference Example 1, and Table 4 also shows the evaluation results of the nickel paste obtained in Reference Example 1.

検証の結果、有機スラリーに対し、分散剤を添加して高圧分散処理を施すことにより、分散剤を添加していない場合(参照例1)に比べ、ニッケル微粒子の粒径(D50)が小さく、より凝集が少ないニッケルペーストを得ることができることが分かった。また、得られる乾燥膜表面のグロス値がより高い値を示したことから、ニッケル微粒子の分散性が極めて良好であることが分かった。 As a result of the verification, the particle diameter (D 50 ) of the nickel fine particles is smaller by adding a dispersant to the organic slurry and subjecting the organic slurry to high-pressure dispersion treatment than when no dispersant is added (Reference Example 1). It was found that a nickel paste with less aggregation can be obtained. Moreover, since the gloss value of the obtained dry film surface showed a higher value, it was found that the dispersibility of the nickel fine particles was extremely good.

Figure 2019007032
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Claims (12)

液相法により作製した粒径100nm未満のニッケル微粒子に水を添加して水スラリーを製造する水スラリー製造工程と、
前記水スラリーに、有機溶剤と分散移行促進剤を添加して、該有機溶剤のスラリーに置換して有機スラリーを製造する有機スラリー製造工程と、
前記有機スラリーに、分散剤の存在下、100MPa以上の圧力下で分散処理を施す高圧分散工程と、
分散処理を施した前記有機スラリーをペースト化するペースト化工程と、を有する
ニッケルペーストの製造方法。
A water slurry production step of producing water slurry by adding water to nickel fine particles having a particle diameter of less than 100 nm produced by a liquid phase method;
An organic slurry production step of producing an organic slurry by adding an organic solvent and a dispersion transfer accelerator to the water slurry and replacing the slurry with the organic solvent;
A high-pressure dispersion step of subjecting the organic slurry to a dispersion treatment under a pressure of 100 MPa or more in the presence of a dispersant;
And a pasting step for pasting the organic slurry that has been subjected to the dispersion treatment.
前記水スラリー製造工程において、前記ニッケル微粒子に、前記水スラリー中の水含有量が30質量%以上90質量%以下となるように水を添加する
請求項1に記載のニッケルペーストの製造方法。
The method for producing a nickel paste according to claim 1, wherein, in the water slurry production step, water is added to the nickel fine particles so that a water content in the water slurry is 30% by mass or more and 90% by mass or less.
前記有機スラリー製造工程において、前記水スラリーに、前記ニッケル微粒子100質量%に対して10質量%以上70質量%以下の有機溶剤を添加する
請求項1又は2に記載のニッケルペーストの製造方法。
The method for producing a nickel paste according to claim 1 or 2, wherein, in the organic slurry production step, an organic solvent of 10% by mass or more and 70% by mass or less is added to the water slurry with respect to 100% by mass of the nickel fine particles.
前記有機スラリー製造工程において、前記水スラリーに、前記ニッケル微粒子100質量%に対して0.1質量%以上3質量%以下の分散移行促進剤を添加する
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のニッケルペーストの製造方法。
In the said organic slurry manufacturing process, 0.1 to 3 mass% of dispersion | distribution transfer promoters are added to the said water slurry with respect to 100 mass% of the said nickel fine particles. The manufacturing method of the nickel paste of description.
前記高圧分散工程において、酸化剤の存在下で分散処理を施す
請求項1乃至4のいずれか1項に記載のニッケルペーストの製造方法。
The method for producing a nickel paste according to claim 1, wherein in the high-pressure dispersion step, a dispersion treatment is performed in the presence of an oxidizing agent.
前記高圧分散工程において、前記分散剤を、ニッケル微粒子100質量%に対し、0.01質量%以上5.5質量%以下となる割合で前記有機スラリーに添加する
請求項1乃至5のいずれか1項に記載のニッケルペーストの製造方法。
The said high pressure dispersion | distribution process WHEREIN: The said dispersing agent is added to the said organic slurry in the ratio used as 0.01 mass% or more and 5.5 mass% or less with respect to 100 mass% of nickel fine particles. The manufacturing method of the nickel paste as described in a term.
前記有機スラリー製造工程において、油中水滴型エマルション型の有機スラリーを製造する
請求項1乃至6のいずれか1項に記載のニッケルペーストの製造方法。
The method for producing a nickel paste according to any one of claims 1 to 6, wherein in the organic slurry production step, a water-in-oil emulsion type organic slurry is produced.
有機スラリー製造工程において得られる有機スラリー中の水含有量は、3質量%以下である
請求項1乃至7のいずれか1項に記載のニッケルペーストの製造方法。
The method for producing a nickel paste according to any one of claims 1 to 7, wherein a water content in the organic slurry obtained in the organic slurry production step is 3% by mass or less.
液相法により作製した粒径100nm未満のニッケル微粒子に水を添加して水スラリーを製造する水スラリー製造工程と、
前記水スラリーに、有機溶剤と分散移行促進剤を添加して、該有機溶剤のスラリーに置換して有機スラリーを製造する有機スラリー製造工程と、
前記有機スラリーに、分散剤の存在下、100MPa以上の圧力下で分散処理を施す高圧分散工程と、を有する
ニッケル有機スラリーの製造方法。
A water slurry production step of producing water slurry by adding water to nickel fine particles having a particle diameter of less than 100 nm produced by a liquid phase method;
An organic slurry production step of producing an organic slurry by adding an organic solvent and a dispersion transfer accelerator to the water slurry and replacing the slurry with the organic solvent;
A high-pressure dispersion step of subjecting the organic slurry to a dispersion treatment in the presence of a dispersant under a pressure of 100 MPa or more.
少なくとも、ニッケル微粒子と、分散移行促進剤とを含有するニッケルペーストであって、
前記ニッケルペーストを膜厚30μmとなるように印刷後、120℃で40分間、空気中で乾燥させ得られた乾燥膜を直径40mmの円板状に切断し、JIS Z−8741に準拠して、入射角45°で測定したグロス値が、150以上である
ニッケルペースト。
A nickel paste containing at least nickel fine particles and a dispersion transfer accelerator,
After printing the nickel paste to a film thickness of 30 μm, the dried film obtained by drying in air at 120 ° C. for 40 minutes is cut into a disk shape with a diameter of 40 mm, in accordance with JIS Z-8741. Nickel paste having a gloss value of 150 or more measured at an incident angle of 45 °.
前記ニッケルペーストをアプリケーター(ギャップ厚5μm)を用いてガラス基板上に塗布後、120℃で5分間、空気中で乾燥させ、作成した膜厚3μmの乾燥膜について、光干渉式表面形状測定装置を用いて測定した場合の表面粗さが0.06μm以下である
請求項10に記載のニッケルペースト。
The nickel paste is applied onto a glass substrate using an applicator (gap thickness 5 μm), and then dried in air at 120 ° C. for 5 minutes. The nickel paste according to claim 10, wherein the surface roughness when used is 0.06 μm or less.
前記ニッケルペーストを膜厚30μmとなるように印刷後、120℃で40分間、空気中で乾燥させ得られた乾燥膜を直径40mmの円板状に切断し、厚み及び質量を測定し、該厚み及び該質量より算出した乾燥膜密度が5g/cm以上である
請求項10又は11に記載のニッケルペースト。
After the nickel paste is printed to a thickness of 30 μm, the dried film obtained by drying in air at 120 ° C. for 40 minutes is cut into a disk shape having a diameter of 40 mm, and the thickness and mass are measured. The nickel paste according to claim 10 or 11, wherein the dry film density calculated from the mass is 5 g / cm 3 or more.
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