JP2020132990A - Silver nanowire, production method therefor, silver nanowire-including reaction liquid and silver nanowire dispersing liquid - Google Patents

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Abstract

To provide a silver nanowire extremely short in average diameter, advantageous in haze improvement of transparent conductive film in which the silver nanowire is used as a conductive material.SOLUTION: There is provided a silver nanowire having an average diameter of less than 20.0 nm, 100 or more in average aspect ratio Adefined by the expression (1): A=L/D(here, Land Dare the values representing the average length and diameter of the silver nanowire in nm unit, respectively), and 15.0% or less of a diameter variation coefficient CV. A polymer having a vinylpyrrolidone structural unit adheres to the surface of the nanowire. The silver nanowire is obtained by making the nanowire progress a reduction precipitation at a temperature of 50-90°C using an alcohol solvent containing total 40% or more of at least one type of 1,2-alkanediols having the carbon number of 4 to 6.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、透明導電膜の導電素材(フィラー)として有用な、直径が細く、直径分布のバラツキが小さい銀ナノワイヤ、その製造法、およびその銀ナノワイヤの還元析出反応に使用した反応終了後の反応液に関する。また、その銀ナノワイヤを含有する銀ナノワイヤ分散液に関する。 The present invention is useful as a conductive material (filler) for a transparent conductive film, a silver nanowire having a small diameter and a small variation in diameter distribution, a method for producing the silver nanowire, and a reaction after completion of the reaction used for the reduction precipitation reaction of the silver nanowire. Regarding liquid. Further, the present invention relates to a silver nanowire dispersion liquid containing the silver nanowires.

本明細書では、太さが200nm程度以下の微細な金属ワイヤを「ナノワイヤ(nanowire(s)」と呼ぶ。 In the present specification, a fine metal wire having a thickness of about 200 nm or less is referred to as a “nanowire (s)”.

銀ナノワイヤは、透明基材に導電性を付与するための導電素材として有望視されている。銀ナノワイヤを含有する塗工液をガラス、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PC(ポリカーボネート)などの透明基材に塗布したのち、液状成分を蒸発等により除去すると、銀ナノワイヤは当該基材上で互いに接触し合うことにより導電ネットワークを形成し、透明導電膜を実現することができる。 Silver nanowires are promising as a conductive material for imparting conductivity to a transparent substrate. When a coating liquid containing silver nanowires is applied to a transparent substrate such as glass, PET (polyethylene terephthalate), or PC (polycarbonate) and then the liquid component is removed by evaporation or the like, the silver nanowires come into contact with each other on the substrate. By forming a conductive network, a transparent conductive film can be realized.

電子機器のタッチパネル等に使用される透明導電膜には、導電性が良好であることに加え、ヘイズの少ないクリアな視認性が要求される。銀ナノワイヤを導電素材とする透明導電膜において導電性と視認性を高いレベルで両立させるためには、できるだけ細い銀ナノワイヤを適用することが有利となる。ただし、単にワイヤの平均直径が細いだけでは、透明導電膜の更なる高品質化に十分対応していくことは難しい。平均直径の値は小さくても太いワイヤの混在量が多いと、それらの太いワイヤがヘイズ低減効果の障害となる。透明導電膜のヘイズ改善を高いレベルで安定して実現するためには、銀ナノワイヤの平均直径が小さいことに加え、個々のワイヤの直径ができるだけ揃っていること、すなわち直径分布のバラツキが小さいことが望まれる。また、塗工用銀ナノワイヤ分散液中の銀濃度に基づいて、透明導電膜のシート抵抗を所定範囲内に精度良くコントロールするためにも、直径分布のバラツキが小さいことが有利となる。 A transparent conductive film used for a touch panel or the like of an electronic device is required to have good conductivity and clear visibility with little haze. In order to achieve both conductivity and visibility at a high level in a transparent conductive film using silver nanowires as a conductive material, it is advantageous to apply silver nanowires as thin as possible. However, it is difficult to sufficiently improve the quality of the transparent conductive film simply by reducing the average diameter of the wire. Even if the average diameter value is small, if the amount of thick wires mixed is large, those thick wires hinder the haze reduction effect. In order to stably improve the haze of the transparent conductive film at a high level, in addition to the small average diameter of the silver nanowires, the diameters of the individual wires should be as uniform as possible, that is, the variation in diameter distribution should be small. Is desired. Further, in order to accurately control the sheet resistance of the transparent conductive film within a predetermined range based on the silver concentration in the silver nanowire dispersion liquid for coating, it is advantageous that the variation in diameter distribution is small.

特許文献1には、平均短軸径が15.1nmあるいは16.4nmといった細い銀ナノワイヤを合成した例が示されている(図1の試料8、10)。これらの例では種粒子合成工程(調製例8、1)と成長工程(調製例16、17)で水系の溶媒を用いている。水系溶媒中で合成された銀ナノワイヤは凝集しやすい。そのため、反応液中の銀濃度を高めることが難しい。多量の親水性ポリマーを添加するなどの凝集防止対策も必要となる。実際に上記の調製例16、17では多量のPVP(ポリビニルピロリドン)を添加している。水系溶媒を用いた銀ナノワイヤの合成法によって工業的な量産を実現するには、クリアすべき課題が多い。また、上記の試料8、10の例では短軸径変動係数が16〜17%の銀ナノワイヤが得られている。しかし、今後の透明導電膜に要求される高度の品質向上(特にヘイズの改善)に対応するためには、ワイヤ直径のバラツキに関して更なる改善が望まれる。 Patent Document 1 shows an example in which fine silver nanowires having an average minor axis diameter of 15.1 nm or 16.4 nm are synthesized (Samples 8 and 10 in FIG. 1). In these examples, an aqueous solvent is used in the seed particle synthesis step (Preparation Examples 8 and 1) and the growth step (Preparation Examples 16 and 17). Silver nanowires synthesized in an aqueous solvent tend to aggregate. Therefore, it is difficult to increase the silver concentration in the reaction solution. It is also necessary to take measures to prevent aggregation, such as adding a large amount of hydrophilic polymer. In fact, in the above preparation examples 16 and 17, a large amount of PVP (polyvinylpyrrolidone) is added. There are many issues to be solved in order to realize industrial mass production by the method of synthesizing silver nanowires using an aqueous solvent. Further, in the examples of Samples 8 and 10 described above, silver nanowires having a coefficient of variation of minor axis diameter of 16 to 17% are obtained. However, in order to meet the high quality improvement (particularly the improvement of haze) required for the transparent conductive film in the future, further improvement regarding the variation in wire diameter is desired.

一方、工業的な量産に比較的適した銀ナノワイヤの合成法として、エチレングリコールやプロピレングリコール等のポリオール溶媒に銀化合物を溶解させ、ハロゲン化合物と有機保護剤の存在下において、溶媒であるポリオールの還元力を利用して線状形状の金属銀を析出させる手法(以下、「アルコール溶媒還元法」と言う。)が知られており、既に実用化が進められている。しかし、アルコール溶媒還元法において平均直径が20nm未満といった極めて細い銀ナノワイヤを安定して合成することは、従来の知見では困難であった。 On the other hand, as a method for synthesizing silver nanowires that is relatively suitable for industrial mass production, a silver compound is dissolved in a polyol solvent such as ethylene glycol or propylene glycol, and in the presence of a halogen compound and an organic protective agent, the polyol that is the solvent is used. A method of precipitating linear metallic silver using reducing power (hereinafter referred to as "alcohol solvent reduction method") is known and has already been put into practical use. However, it has been difficult to stably synthesize extremely fine silver nanowires having an average diameter of less than 20 nm by the alcohol solvent reduction method based on the conventional knowledge.

例えば特許文献2には、平均直径が10〜50nm程度の細い金属ナノワイヤを合成すること(段落0007)を課題とする発明が開示されている。その合成手法は、アルコール溶媒還元法において炭素原子数が2〜6のポリオール溶媒を用いるものである。使用できるとされるポリオールが種々列挙され、その中に1,2−ブタンジオールの記載もある(段落0041)。ただし、実施例として具体的に示されている合成法はプロピレングリコールを用いて150℃で銀を還元析出させる手法であり、得られた銀ナノワイヤの平均直径は最も細い例でも32.0nmである(実施例8)。この文献では、金属ナノワイヤの径が細いほど透明性及び導電性に優れる薄膜を形成できるので望ましい(段落0006)と教示した上で、実際には30nmを超える太さのワイヤを合成した例のみが示されていることから、それらより大幅に細い銀ナノワイヤをアルコール溶媒還元法で作り分けることは、従来困難であったと考えられる。 For example, Patent Document 2 discloses an invention for synthesizing thin metal nanowires having an average diameter of about 10 to 50 nm (paragraph 0007). The synthesis method uses a polyol solvent having 2 to 6 carbon atoms in the alcohol solvent reduction method. Various polyols that can be used are listed, and 1,2-butanediol is also described in them (paragraph 0041). However, the synthetic method specifically shown as an example is a method of reducing and precipitating silver at 150 ° C. using propylene glycol, and the average diameter of the obtained silver nanowires is 32.0 nm even in the thinnest example. (Example 8). In this document, after teaching that it is desirable (paragraph 0006) that a thin film having excellent transparency and conductivity can be formed as the diameter of the metal nanowire is smaller, only an example in which a wire having a thickness exceeding 30 nm is actually synthesized is the only example. From what has been shown, it is considered that it has been difficult in the past to make silver nanowires significantly thinner than these by the alcohol solvent reduction method.

特許文献3、4にも、ポリオールを用いたアルコール溶媒還元法により金属ナノワイヤを合成することが記載されており、列挙されているポリオールの中に1,2−ブタンジオールの記載もある(特許文献3の段落0025、特許文献4の段落0027)。しかし、これらの文献に実施例として具体的に示されている合成法もプロピレングリコールを用いて150℃程度の温度で銀を還元析出させる手法であり、得られた銀ナノワイヤの直径はいずれも30nmを超えている。それらより大幅に細い銀ナノワイヤをアルコール溶媒還元法で製造する技術は開示されていない。 Patent Documents 3 and 4 also describe that metal nanowires are synthesized by an alcohol solvent reduction method using a polyol, and 1,2-butanediol is also described among the listed polyols (Patent Documents). Paragraph 0025 of paragraph 3, paragraph 0027 of Patent Document 4). However, the synthetic method specifically shown as an example in these documents is also a method of reducing and precipitating silver at a temperature of about 150 ° C. using propylene glycol, and the diameters of the obtained silver nanowires are all 30 nm. Beyond. No technique is disclosed for producing silver nanowires significantly thinner than those by the alcohol solvent reduction method.

特開2013−199691号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-199691 国際公開第2017/057326号International Publication No. 2017/05/73726 特開2017−14621号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-14621 特開2017−66471号公報JP-A-2017-66471

本発明は、銀ナノワイヤを導電素材とする透明導電膜のヘイズ改善に有利となる、平均直径が極めて細い銀ナノワイヤを提供しようというものである。また、その銀ナノワイヤが分散している分散液を提供しようというものである。 The present invention is to provide silver nanowires having an extremely fine average diameter, which is advantageous for improving the haze of a transparent conductive film using silver nanowires as a conductive material. Further, it is intended to provide a dispersion liquid in which the silver nanowires are dispersed.

上記目的は、平均直径が20.0nmより小さく、かつ直径のバラツキが非常に少ない銀ナノワイヤによって実現可能となる。そのような銀ナノワイヤは、炭素数が4以上6以下である1,2−アルカンジオールを溶媒に用いたアルコール溶媒還元法において、50℃以上90℃以下の温度で銀の還元析出を進行させることによって製造できることがわかった。本明細書では以下の発明を開示する。 The above objectives can be achieved with silver nanowires having an average diameter of less than 20.0 nm and very little diameter variation. Such silver nanowires allow the reduction precipitation of silver to proceed at a temperature of 50 ° C. or higher and 90 ° C. or lower in an alcohol solvent reduction method using 1,2-alkanediol having 4 or more and 6 or less carbon atoms as a solvent. It turned out that it can be manufactured by. The following inventions are disclosed in the present specification.

[1]平均直径が20.0nm未満、下記(1)式で定義される平均アスペクト比AMが100以上、直径の変動係数CVが15.0%以下であり、ビニルピロリドン構造単位を持つポリマーが表面に付着している銀ナノワイヤ。
M=LM/DM …(1)
ここで、LMは銀ナノワイヤの平均長さをnmの単位で表した値、DMは上記平均直径をnmの単位で表した値である。
[2]前記ビニルピロリドン構造単位を持つポリマーは、ビニルピロリドンと他のモノマーとのコポリマーである上記[1]に記載の銀ナノワイヤ。
[3]前記ビニルピロリドン構造単位を持つポリマーは、ビニルピロリドンとジアリルジメチルアンモニウム(Diallyldimethylammonium)塩モノマーとのコポリマーである上記[1]に記載の銀ナノワイヤ。
[4]前記[1]〜[3]のいずれかに記載の銀ナノワイヤがアルコール系の液状媒体中に分散している、銀ナノワイヤの還元析出反応に使用した反応液。
[5]銀化合物、およびビニルピロリドン構造単位を持つポリマーが溶解しているアルコール溶媒中で、銀をワイヤ状に還元析出させる銀ナノワイヤの製造法において、
前記溶媒のアルコール成分に占める質量割合で、炭素数が4以上6以下である1,2−アルカンジオールの1種以上を合計40%以上含有するアルコール溶媒を使用し、50℃以上90℃以下の温度で還元析出を進行させる銀ナノワイヤの製造法。
[6]前記ビニルピロリドン構造単位を持つポリマーは、ビニルピロリドンと他のモノマーとのコポリマーである上記[5]に記載の銀ナノワイヤの製造法。
[7]前記ビニルピロリドン構造単位を持つポリマーは、ビニルピロリドンとジアリルジメチルアンモニウム(Diallyldimethylammonium)塩モノマーとのコポリマーである上記[5]に記載の銀ナノワイヤの製造法。
[8]アルコール系溶媒中に存在させる前記ビニルピロリドン構造単位を持つポリマーの量と、還元析出に使用する銀の総量との質量割合「ポリマー/銀質量比」を0.5〜5.0とする、上記[5]〜[7]のいずれかに記載の銀ナノワイヤの製造法。
[9]前記[1]〜[3]のいずれかに記載の銀ナノワイヤが液状媒体中に分散している銀ナノワイヤ分散液。
[10]前記[1]〜[3]のいずれかに記載の銀ナノワイヤが、アルコールの質量割合が95%以上である液状媒体、アルコールと水の合計質量割合が95%以上である液状媒体、または水の質量割合が95%以上である液状媒体の中に分散している銀ナノワイヤ分散液。
[1] below average diameter 20.0 nm, the following (1) Average aspect ratio A M defined by equation 100 or more and 15.0 percent coefficient of variation CV of a diameter, a polymer having vinylpyrrolidone structural unit Is a silver nanowire attached to the surface.
A M = L M / D M ... (1)
Here, L M represented the average length of silver nanowires in units of nm values, D M is the value representing the average diameter in nm.
[2] The silver nanowire according to the above [1], wherein the polymer having the vinylpyrrolidone structural unit is a copolymer of vinylpyrrolidone and another monomer.
[3] The silver nanowire according to the above [1], wherein the polymer having a vinylpyrrolidone structural unit is a copolymer of vinylpyrrolidone and a diallyldimyldimethylammonium salt monomer.
[4] A reaction solution used for the reduction precipitation reaction of silver nanowires, wherein the silver nanowires according to any one of [1] to [3] above are dispersed in an alcohol-based liquid medium.
[5] In a method for producing silver nanowires, in which silver is reduced and precipitated in the form of a wire in an alcohol solvent in which a silver compound and a polymer having a vinylpyrrolidone structural unit are dissolved.
An alcohol solvent containing at least 40% of one or more 1,2-alkanediols having 4 or more and 6 or less carbon atoms in the mass ratio of the solvent to the alcohol component is used, and the temperature is 50 ° C. or higher and 90 ° C. or lower. A method for producing silver nanowires in which reduction precipitation proceeds at temperature.
[6] The method for producing silver nanowires according to the above [5], wherein the polymer having the vinylpyrrolidone structural unit is a copolymer of vinylpyrrolidone and another monomer.
[7] The method for producing silver nanowires according to the above [5], wherein the polymer having a vinylpyrrolidone structural unit is a copolymer of vinylpyrrolidone and a diallyldimyldimethylammonium salt monomer.
[8] The mass ratio "polymer / silver mass ratio" between the amount of the polymer having the vinylpyrrolidone structural unit present in the alcohol solvent and the total amount of silver used for reduction precipitation is 0.5 to 5.0. The method for producing a silver nanowire according to any one of the above [5] to [7].
[9] A silver nanowire dispersion liquid in which the silver nanowires according to any one of [1] to [3] above are dispersed in a liquid medium.
[10] The silver nanowire according to any one of [1] to [3] is a liquid medium having an alcohol mass ratio of 95% or more, a liquid medium having a total mass ratio of alcohol and water of 95% or more. Alternatively, a silver nanowire dispersion liquid dispersed in a liquid medium having a mass ratio of water of 95% or more.

上記[4]の反応液を構成する液状媒体に関する「アルコール系」は、「水系」ではないことを意味する用語である。すなわち、「アルコール系の液状媒体」とは、液状媒体に占めるアルコールの質量割合が水の質量割合よりも多い液状媒体を意味する。
銀ナノワイヤの平均長さ、平均直径、直径の変動係数CVは以下の定義に従う。
The "alcohol-based" relating to the liquid medium constituting the reaction solution of the above [4] is a term meaning that it is not an "aqueous-based". That is, the "alcohol-based liquid medium" means a liquid medium in which the mass ratio of alcohol to the liquid medium is larger than the mass ratio of water.
The average length, average diameter, and coefficient of variation CV of silver nanowires follow the following definitions.

〔平均長さ〕
電界放出形走査電子顕微鏡(FE−SEM)による観察画像上で、ある1本の銀ナノワイヤの一端から他端までのトレース長さを、そのワイヤの長さと定義する。顕微鏡画像上に存在する個々の銀ナノワイヤの長さを平均した値を、平均長さと定義する。平均長さを算出するためには、測定対象のワイヤの総数を100以上とする。
[Average length]
The trace length from one end to the other end of a silver nanowire on an image observed by a field emission scanning electron microscope (FE-SEM) is defined as the length of the wire. The average length of the individual silver nanowires present on the microscopic image is defined as the average length. In order to calculate the average length, the total number of wires to be measured is 100 or more.

〔平均直径〕
透過型電子顕微鏡(TEM)による明視野観察画像上で、ある1本の銀ナノワイヤにおける太さ方向両側の輪郭間距離を、そのワイヤの直径と定義する。各ワイヤは全長にわたってほぼ均等な太さを有しているとみなすことができる。したがって、太さの計測は他のワイヤと重なっていない部分を選択して行うことができる。1つの視野を写したTEM画像において、その画像内に観察される銀ナノワイヤのうち、他のワイヤと完全に重なって直径の計測が困難であるワイヤを除く全てのワイヤの直径を測定する、という操作を無作為に選んだ複数の視野について行い、合計100本以上の異なる銀ナノワイヤの直径を求め、個々の銀ナノワイヤの直径の平均値を算出し、その値を平均直径と定義する。
[Average diameter]
On a bright-field observation image by a transmission electron microscope (TEM), the distance between contours on both sides in the thickness direction of a single silver nanowire is defined as the diameter of the wire. Each wire can be considered to have a nearly uniform thickness over its entire length. Therefore, the thickness can be measured by selecting a portion that does not overlap with other wires. In a TEM image showing one field of view, the diameters of all the silver nanowires observed in the image are measured except for the wires that completely overlap with other wires and whose diameter is difficult to measure. The operation is performed on a plurality of randomly selected visual fields, the diameters of a total of 100 or more different silver nanowires are obtained, the average value of the diameters of the individual silver nanowires is calculated, and the value is defined as the average diameter.

〔直径の変動係数CV〕
直径の変動係数CV(%)は、上記の平均直径の算出に用いた合計100本以上の個々のワイヤの直径の値(nm)について標準偏差σを求め、下記(2)式によって算出される。
CV=100×σ/DM …(2)
ここで、DMは上記平均直径(nm)である。
[Diameter coefficient of variation CV]
The coefficient of variation CV (%) of the diameter is calculated by the following equation (2) by calculating the standard deviation σ for the diameter value (nm) of a total of 100 or more individual wires used in the above calculation of the average diameter. ..
CV = 100 × σ / D M … (2)
Here, D M is the above average diameter (nm).

本発明に従う銀ナノワイヤは、平均直径が20nm未満と極めて細く、かつ直径のバラツキが非常に小さい。平均直径が上記のように極めて細いので、銀ナノワイヤを導電素材とする透明導電膜において導電性と視認性のバランス(導電性−ヘイズバランス)を高いレベルで両立させるうえで有利となる。また、ワイヤの平均直径のバラツキが非常に小さいことは、平均直径よりかなり太いワイヤの混在量が少ないことを意味する。太いワイヤの混在は透明導電膜のヘイズを増大させる要因となる。本発明に従う銀ナノワイヤは透明導電膜の高度なヘイズ改善に極めて有用である。さらに、本発明のアルコール溶媒還元法では、水系溶媒を用いた合成法と比べ、合成されたワイヤの分散性を確保するために使用するポリマーの量を大幅に低減することが可能となるので、コスト的に工業的な実施化が容易である。合成されたワイヤに付着しているポリマーの量も低減されるので、透明導電膜の導電性向上にも有利となる。そのアルコール溶媒還元法によって得られた反応液は、水系溶媒を用いた反応液と比べ、合成されたワイヤ同士の凝集が大幅に軽減されているので、その後に塗工液である銀ナノワイヤ分散液を合理的に作製するうえで有利となる。 The silver nanowires according to the present invention have an average diameter of less than 20 nm, which is extremely thin, and the diameter variation is very small. Since the average diameter is extremely thin as described above, it is advantageous in achieving a high level of balance between conductivity and visibility (conductivity-haze balance) in a transparent conductive film using silver nanowires as a conductive material. In addition, the fact that the variation in the average diameter of the wires is very small means that the amount of the wires that are considerably thicker than the average diameter is small. The mixture of thick wires is a factor that increases the haze of the transparent conductive film. Silver nanowires according to the present invention are extremely useful for improving the high haze of transparent conductive films. Further, in the alcohol solvent reduction method of the present invention, the amount of the polymer used for ensuring the dispersibility of the synthesized wire can be significantly reduced as compared with the synthesis method using an aqueous solvent. It is easy to implement industrially in terms of cost. Since the amount of polymer adhering to the synthesized wire is also reduced, it is also advantageous for improving the conductivity of the transparent conductive film. The reaction solution obtained by the alcohol solvent reduction method has significantly reduced agglomeration of the synthesized wires as compared with the reaction solution using an aqueous solvent, and therefore, a silver nanowire dispersion liquid which is a coating liquid after that. It is advantageous in rationally producing.

ビニルピロリドン構造単位の構造式。Structural formula of vinylpyrrolidone structural unit. 実施例3で得られた銀ナノワイヤのTEM写真。TEM photograph of silver nanowires obtained in Example 3. 実施例7で得られた銀ナノワイヤのTEM写真。TEM photograph of silver nanowires obtained in Example 7. 比較例6で得られた合成物のTEM写真。TEM photograph of the compound obtained in Comparative Example 6. 比較例7で得られた合成物のTEM写真。TEM photograph of the composite obtained in Comparative Example 7. 合成温度と平均直径の関係を示すグラフ。A graph showing the relationship between the combined temperature and the average diameter. 合成温度と直径の変動係数CVの関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the synthesis temperature and the coefficient of variation CV of a diameter.

〔銀ナノワイヤの寸法形状〕
銀ナノワイヤは、導電性と視認性に優れた透明導電塗膜を形成する観点から、できるだけ細くて長い形状であるものが好ましいとされる。特に視認性の向上(ヘイズの低減)には、平均直径が非常に細いこと、および太いワイヤの混在量が少ないことが極めて有利であることがわかってきた。また、発明者らの研究によれば、平均直径が20.0nm未満にまで細くなると、ヘイズの低減効果が高いことに起因して透明導電膜の導電性−ヘイズバランスの調整が容易となり、導電性を向上させるためにワイヤの平均長さを長くする重要性は低くなってくることがわかった。すなわち、合成時のワイヤの平均長さが2μm程度であっても、塗工液を作製するまでの間にクロスフローろ過などによる長さ分布の調整を行うと、導電性−ヘイズバランスに優れた透明導電膜を得ることが可能になる。
[Dimensions and shapes of silver nanowires]
The silver nanowires are preferably as thin and long as possible from the viewpoint of forming a transparent conductive coating film having excellent conductivity and visibility. In particular, for improving visibility (reducing haze), it has been found that a very small average diameter and a small amount of thick wires mixed are extremely advantageous. Further, according to the research by the inventors, when the average diameter is reduced to less than 20.0 nm, it becomes easy to adjust the conductivity-haze balance of the transparent conductive film due to the high haze reduction effect, and the conductivity becomes conductive. It was found that increasing the average length of the wire to improve the property became less important. That is, even if the average length of the wire at the time of synthesis is about 2 μm, the conductivity-haze balance is excellent if the length distribution is adjusted by cross-flow filtration or the like before the coating film is prepared. It becomes possible to obtain a transparent conductive film.

本発明では、平均直径が20.0nm未満の銀ナノワイヤにおいて、下記(1)式で定義される平均アスペクト比AMが100以上、かつ直径の変動係数CVが15.0%以下である点を規定する。このような寸法形状の銀ナノワイヤは、従来公知のアルコール溶媒還元法で製造可能な平均直径25nm程度のもの、あるいは30nm程度のものと比べ、透明導電膜の導電性−ヘイズバランスを改善する効果に優れる。
M=LM/DM …(1)
ここで、LMは銀ナノワイヤの平均長さをnmの単位で表した値、DMは上記平均直径をnmの単位で表した値である。
平均直径は18.0nm以下であることがより好ましく、16.0nm以下であることが更に好ましい。直径の変動係数CVは12.0%以下であることがより好ましく、10.0%以下であることが更に好ましい。また、平均直径+3σの値は22.0nm以下であることがより好ましく、20.0nm以下であることがより好ましい。
平均直径が過度に細くなると、透明導電膜を製造するまでの過程で折れ曲がり等の損傷を受けやすくなるので、取扱いに一層の慎重さが要求される。通常、平均直径は10nm以上の範囲とすればよい。また、平均アスペクト比は100以上1000以下であることが好ましい。銀ナノワイヤの平均アスペクト比が小さすぎると透明導電膜中でワイヤ同士の接触確率が低くなり、導電性への寄与が不十分となる。平均アスペクト比が過大であると銀ナノワイヤ分散液を塗工する際にワイヤが束状に配列しやすくなり、高品質の透明導電膜を得る上で支障となる場合がある。
In the present invention, the average diameter of silver nanowires less than 20.0 nm, the following (1) Average aspect ratio A M defined by equation 100 or more, and a point variation coefficient CV of the diameter is less than 15.0% Prescribe. Silver nanowires having such a size and shape have the effect of improving the conductivity-haze balance of the transparent conductive film as compared with those having an average diameter of about 25 nm or about 30 nm that can be produced by a conventionally known alcohol solvent reduction method. Excellent.
A M = L M / D M ... (1)
Here, L M represented the average length of silver nanowires in units of nm values, D M is the value representing the average diameter in nm.
The average diameter is more preferably 18.0 nm or less, and even more preferably 16.0 nm or less. The coefficient of variation CV of the diameter is more preferably 12.0% or less, and further preferably 10.0% or less. Further, the value of the average diameter + 3σ is more preferably 22.0 nm or less, and more preferably 20.0 nm or less.
If the average diameter becomes excessively small, it is liable to be damaged such as bending in the process of manufacturing the transparent conductive film, so that more careful handling is required. Usually, the average diameter may be in the range of 10 nm or more. The average aspect ratio is preferably 100 or more and 1000 or less. If the average aspect ratio of the silver nanowires is too small, the probability of contact between the wires in the transparent conductive film becomes low, and the contribution to conductivity becomes insufficient. If the average aspect ratio is excessive, the wires tend to be arranged in a bundle when the silver nanowire dispersion liquid is applied, which may hinder the acquisition of a high-quality transparent conductive film.

〔有機保護剤〕
上記の非常に細くて直径のバラツキが小さい銀ナノワイヤは、後述のアルコール溶媒還元法によって合成することができる。アルコール溶媒還元法では有機保護剤の存在下で銀の析出反応を進行させる。合成された銀ナノワイヤの表面には反応時に使用した有機保護剤のポリマーが付着しており、液中での分散性が確保される。有機保護剤としてはビニルピロリドン構造単位を有するものが適用できる。図1にビニルピロリドン構造単位を示す。具体的には、PVPや、ビニルピロリドンと他のモノマーとのコポリマーが使用できる。
[Organic protective agent]
The above-mentioned silver nanowires which are extremely thin and have a small diameter variation can be synthesized by the alcohol solvent reduction method described later. In the alcohol solvent reduction method, the silver precipitation reaction proceeds in the presence of an organic protective agent. The polymer of the organic protective agent used at the time of the reaction adheres to the surface of the synthesized silver nanowires, and the dispersibility in the liquid is ensured. As the organic protective agent, those having a vinylpyrrolidone structural unit can be applied. FIG. 1 shows a vinylpyrrolidone structural unit. Specifically, PVP or a copolymer of vinylpyrrolidone and another monomer can be used.

上記のビニルピロリドンと他のモノマーとのコポリマーでは、アルコールを添加した水系溶媒中における分散性を、PVPよりも向上させることができる。そのようなコポリマーとしては、親水性モノマーの構造単位を有するものであることが重要である。ここで、親水性モノマーとは、25℃の水1000gに1g以上溶解する性質を持つモノマーを意味する。具体的には、ジアリルジメチルアンモニウム(Diallyldimethylammonium)塩モノマー、アクリレート系またはメタクリレート系のモノマー、マレイミド系のモノマーなどが挙げられる。例えば、アクリレート系またはメタクリレート系のモノマーは、エチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレートが挙げられる。また、マレイミド系モノマーとしては、4−ヒドロキシブチルアクリレート、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−プロピルマレイミド、N−tert−ブチルマレイミドが挙げられる。 The above-mentioned copolymer of vinylpyrrolidone and other monomers can improve the dispersibility in an alcohol-added aqueous solvent as compared with PVP. It is important that such copolymers have structural units of hydrophilic monomers. Here, the hydrophilic monomer means a monomer having a property of dissolving 1 g or more in 1000 g of water at 25 ° C. Specific examples thereof include a diallyldimyldimethylammonium salt monomer, an acrylate-based or methacrylate-based monomer, and a maleimide-based monomer. For example, examples of the acrylate-based or methacrylate-based monomer include ethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, and 2-hydroxyethyl methacrylate. Examples of maleimide-based monomers include 4-hydroxybutyl acrylate, N-methylmaleimide, N-ethylmaleimide, N-propylmaleimide, and N-tert-butylmaleimide.

〔銀ナノワイヤの製造法〕
銀ナノワイヤの合成法としては、上述のように、有機保護剤が溶解しているアルコール溶媒中で銀をワイヤ状に還元析出させる「アルコール溶媒還元法」が知られている。発明者らは詳細な研究の結果、有機保護剤としてビニルピロリドン構造単位を持つポリマーを使用したアルコール溶媒還元法において、
(i)アルコール溶媒として、1分子中の炭素数が4以上6以下である1,2−アルカンジオールの1種以上を合計40質量%以上含有するアルコール溶媒を使用すること、
(ii)還元析出時の温度を50〜90℃の範囲にコントロールすること、
によって、上記のように平均直径が極めて細く、かつ直径のバラツキが非常に小さい銀ナノワイヤの合成が可能になることを見出した。
[Manufacturing method of silver nanowires]
As a method for synthesizing silver nanowires, as described above, an "alcohol solvent reduction method" is known in which silver is reduced and precipitated in the form of a wire in an alcohol solvent in which an organic protective agent is dissolved. As a result of detailed research, the inventors have found that in the alcohol solvent reduction method using a polymer having a vinylpyrrolidone structural unit as an organic protective agent,
(I) As the alcohol solvent, use an alcohol solvent containing at least 40% by mass of one or more 1,2-alkanediols having 4 or more and 6 or less carbon atoms in one molecule.
(Ii) Control the temperature at the time of reduction precipitation in the range of 50 to 90 ° C.
As described above, it has been found that it is possible to synthesize silver nanowires having an extremely small average diameter and a very small diameter variation.

アルコール溶媒還元法では、銀の核結晶の{100}面に有機保護剤のポリマー分子が選択的に吸着して{100}面の成長が抑制され、銀結晶の最密面である{111}面が優先的に成長することによって、金属銀の線状構造体が形成されると考えられている。上記(i)(ii)の還元条件を満たすことによって、平均直径が極めて細く、かつ直径のバラツキが非常に小さい銀ナノワイヤが安定して合成されるようになる理由については、現時点で明確ではない。恐らく、有機保護剤であるビニルピロリドン構造単位を持つポリマーが存在する環境下において、炭素数が4以上6以下である1,2−アルカンジオールの還元力を利用して、90℃以下という比較的低い温度域で銀の還元反応を開始すると、機構は不明であるが、粒径が非常に小さい核結晶、すなわち{111}面のサイズが非常に小さい核結晶が生成するものと推察される。そして、更に90℃以下の環境下で炭素数が4以上6以下である1,2−アルカンジオールの還元力を利用して銀の還元析出を進行させると、核結晶の{111}面の小さいサイズを維持しながら{111}面を成長させることができ、その結果、極めて細い銀ナノワイヤが合成されるものと考えられる。この場合、合成される個々の銀ナノワイヤ間での直径バラツキが非常に小さくなることから、エチレングリコールやプロピレングリコールの溶媒中で90℃を超える温度域で銀の還元析出を進行させる従来一般的なアルコール溶媒還元法の場合と比べ、急激な核生成および成長が抑えられて、比較的穏やかに還元反応が進行するのではないかと推察される。還元析出時の温度は85℃以下とすることがより好ましく、60℃以下とすることが更に好ましい。一方、温度が低すぎると反応時間が長くなり不経済である。種々検討の結果、還元析出時の温度は50℃以上とする。反応時間の観点からは53℃以上とすることがより好ましい。なお、直径が特に細く、かつCV値が特に小さい銀ナノワイヤを安定して合成する観点からは、例えば、1分子中の炭素数が4または5である1,2−アルカンジオールの1種以上を合計40%以上含有するアルコール溶媒を使用し、50℃以上60℃以下の温度で還元析出を進行させることがより効果的である。 In the alcohol solvent reduction method, polymer molecules of the organic protective agent are selectively adsorbed on the {100} plane of the silver nucleus crystal to suppress the growth of the {100} plane, which is the densest plane of the silver crystal {111}. It is believed that the preferential growth of the faces forms a linear structure of metallic silver. It is not clear at this time why silver nanowires having an extremely small average diameter and a very small diameter variation can be stably synthesized by satisfying the reduction conditions of (i) and (ii) above. .. Presumably, in the presence of a polymer having a vinylpyrrolidone structural unit which is an organic protective agent, the reducing power of 1,2-alkanediol having 4 or more and 6 or less carbon atoms is utilized to make it relatively 90 ° C or less. When the reduction reaction of silver is started in a low temperature range, the mechanism is unknown, but it is presumed that a nuclear crystal having a very small particle size, that is, a nuclear crystal having a very small {111} plane size is formed. Then, when the reduction precipitation of silver is further promoted by utilizing the reducing power of 1,2-alkanediol having 4 or more and 6 or less carbon atoms in an environment of 90 ° C. or lower, the {111} plane of the nuclear crystal is small. It is believed that the {111} plane can be grown while maintaining its size, resulting in the synthesis of extremely fine silver nanowires. In this case, since the diameter variation between the individual silver nanowires to be synthesized becomes very small, the reduction precipitation of silver proceeds in the solvent of ethylene glycol or propylene glycol in a temperature range exceeding 90 ° C. Compared with the case of the alcohol solvent reduction method, it is speculated that rapid nuclear formation and growth are suppressed and the reduction reaction proceeds relatively gently. The temperature at the time of reduction precipitation is more preferably 85 ° C. or lower, and further preferably 60 ° C. or lower. On the other hand, if the temperature is too low, the reaction time becomes long, which is uneconomical. As a result of various studies, the temperature at the time of reduction precipitation is set to 50 ° C. or higher. From the viewpoint of reaction time, the temperature is more preferably 53 ° C. or higher. From the viewpoint of stably synthesizing silver nanowires having a particularly small diameter and a particularly small CV value, for example, one or more 1,2-alkanediols having 4 or 5 carbon atoms in one molecule may be used. It is more effective to use an alcohol solvent containing 40% or more in total and to proceed the reduction precipitation at a temperature of 50 ° C. or higher and 60 ° C. or lower.

炭素数が3個以下であるエタンジオールやプロパンジオールの溶媒中で90℃以下の温度にて銀ナノワイヤの合成を試みた場合、平均直径が20.0nm未満かつ直径の変動係数CVが15.0%以下という、平均直径が極めて細くかつ直径のバラツキが非常に小さい銀ナノワイヤを安定して合成することは困難である。また、炭素数が4〜6のアルカンジオールであっても、1,3−ブタンジオールや、1,4−ブタンジオールなど、ヒドロキシ基が1,2位置以外にあるアルカンジオールのみの還元力を利用した合成では、細い銀ナノワイヤを合成することが難しい。一方、炭素数が7個以上の1,2−アルカンジオールは常温付近で固体である場合が多く、銀ナノワイヤを工業的に量産するためのアルコール溶媒としては取り扱い性に劣る。 When synthesizing silver nanowires in a solvent of ethanediol or propanediol having 3 or less carbon atoms at a temperature of 90 ° C. or lower, the average diameter is less than 20.0 nm and the coefficient of variation CV of the diameter is 15.0. It is difficult to stably synthesize silver nanowires having an average diameter of% or less and an extremely small diameter variation. Further, even if the alkanediol has 4 to 6 carbon atoms, the reducing power of only the alkanediol having a hydroxy group other than the 1,2 position such as 1,3-butanediol or 1,4-butanediol is utilized. It is difficult to synthesize thin silver nanowires by the above synthesis. On the other hand, 1,2-alkanediol having 7 or more carbon atoms is often solid at around room temperature, and is inferior in handleability as an alcohol solvent for industrial mass production of silver nanowires.

炭素数が4〜6の1,2−アルカンジオールとして、具体的には1,2−ブタンジオール(炭素数4)、1,2−ペンタンジオール(炭素数5)、1,2−ヘキサンジオール(炭素数6)が挙げられる。アルコール溶媒にはこれらの1種または2種以上を使用する。本発明では、これら炭素数4〜6の1,2−アルカンジオールと他のアルコールとの混合アルコール溶媒を使用することもできるが、溶媒のアルコール成分に占める質量割合で、炭素数が4以上6以下である1,2−アルカンジオールの1種以上を合計40%以上含有するアルコール溶媒を使用する必要がある。溶媒のアルコール成分に占める質量割合で、炭素数が4以上6以下である1,2−アルカンジオールの1種以上の含有量を合計80%以上、あるいは合計95%以上に管理してもよい。他のアルコールとしては例えば1,2−プロパンジオール(炭素数3)が挙げられる。 As 1,2-alkanediol having 4 to 6 carbon atoms, specifically 1,2-butanediol (4 carbon atoms), 1,2-pentanediol (5 carbon atoms), 1,2-hexanediol ( 6) of carbon atoms can be mentioned. One or more of these are used as the alcohol solvent. In the present invention, a mixed alcohol solvent of these 1,2-alkanediols having 4 to 6 carbon atoms and other alcohols can be used, but the number of carbon atoms is 4 or more and 6 in terms of the mass ratio of the solvent to the alcohol component. It is necessary to use an alcohol solvent containing at least 40% of one or more of the following 1,2-alkanediols in total. The content of one or more 1,2-alkanediols having 4 or more and 6 or less carbon atoms in the mass ratio of the solvent to the alcohol component may be controlled to be 80% or more in total or 95% or more in total. Examples of other alcohols include 1,2-propanediol (three carbon atoms).

銀ナノワイヤの合成時にアルコール溶媒中に存在させておくポリマーとしては、上述の有機保護剤であるビニルピロリドン構造単位を持つポリマーが適用される。アルコール溶媒中に存在させる前記ビニルピロリドン構造単位を持つポリマーの量と、還元析出に使用する銀の総量との質量割合「ポリマー/銀質量比」は0.5〜5.0の範囲とすることが好ましい。あまり多量のポリマーが存在するアルコール溶媒を使用すると、合成された銀ナノワイヤの表面に付着するポリマー量が過剰となる。ポリマー付着量が過剰である銀ナノワイヤを透明導電膜に適用するとワイヤ同士の接点抵抗が大きくなってしまい、導電性の高い透明導電膜を得る上では不利となる。 As the polymer to be present in the alcohol solvent during the synthesis of silver nanowires, the polymer having the vinylpyrrolidone structural unit which is the above-mentioned organic protective agent is applied. The mass ratio "polymer / silver mass ratio" between the amount of the polymer having the vinylpyrrolidone structural unit present in the alcohol solvent and the total amount of silver used for reduction precipitation shall be in the range of 0.5 to 5.0. Is preferable. If an alcohol solvent in which too much polymer is present is used, the amount of polymer adhering to the surface of the synthesized silver nanowires will be excessive. When silver nanowires having an excessive amount of polymer adhered are applied to a transparent conductive film, the contact resistance between the wires becomes large, which is disadvantageous in obtaining a transparent conductive film having high conductivity.

銀ナノワイヤの合成に使用する銀源としては、アルコール溶媒に可溶な銀化合物を使用する。例えば、硝酸銀、酢酸銀、酸化銀、塩化銀などが挙げられるが、溶媒に対する溶解性やコストを考慮すると硝酸銀(AgNO3)が使いやすい。銀化合物、ビニルピロリドン構造単位を持つポリマーの他に、塩化物、臭化物が溶解しているアルコール溶媒中で還元析出を進行させることが好ましい。更にアルカリ金属水酸化物、アルミニウム塩が溶解しているアルコール溶媒中で還元析出を進行させることがより好ましい。上記各物質のうち、例えば銀化合物、塩化物、臭化物、アルミニウム塩などは、溶液の状態で反応容器中に添加してもよい。その場合、各物質の溶液を作製するための溶媒としては、アルコール溶媒の中でも極性が高く、溶解性の高い溶媒を用いることが適している。例えば、1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)が挙げられる。 As the silver source used for the synthesis of silver nanowires, a silver compound soluble in an alcohol solvent is used. For example, silver nitrate, silver acetate, silver oxide, silver chloride and the like can be mentioned, but silver nitrate (AgNO 3 ) is easy to use in consideration of solubility in a solvent and cost. In addition to the silver compound and the polymer having a vinylpyrrolidone structural unit, it is preferable to proceed with the reduction precipitation in an alcohol solvent in which chlorides and bromides are dissolved. Further, it is more preferable to proceed the reduction precipitation in an alcohol solvent in which an alkali metal hydroxide and an aluminum salt are dissolved. Of the above substances, for example, silver compounds, chlorides, bromides, aluminum salts and the like may be added to the reaction vessel in the form of a solution. In that case, as a solvent for preparing a solution of each substance, it is suitable to use a solvent having high polarity and high solubility among alcohol solvents. For example, 1,2-propanediol (propylene glycol) can be mentioned.

銀ナノワイヤの合成において、アルコール溶媒の総使用量に対する銀の総使用量は、アルコール溶媒1L当たり銀0.01〜0.1モルの範囲とすることが好ましい。アルコール溶媒の総使用量に対する塩化物の総使用量は、アルコール溶媒1L当たりCl量として0.00001(1×10-5)〜0.01モルの範囲とすることが好ましく、0.00005(5×10-5)〜0.01モルの範囲とすることがより好ましい。アルコール溶媒の総使用量に対する臭化物の総使用量は、アルコール溶媒1L当たりBr量として0.000001(1×10-6)〜0.001(1×10-3)モルの範囲とすることが好ましく、0.000005(5×10-6)〜0.001(1×10-3)モルの範囲とすることがより好ましい。アルコール溶媒の総使用量に対するアルカリ金属水酸化物の総使用量は、アルコール溶媒1L当たり水酸化物量として0.0001(1×10-4)〜0.01(1×10-2)モルの範囲とすることが好ましい。アルコール溶媒の総使用量に対するアルミニウム塩の総使用量は、溶媒1L当たりAl量として0.00001(1×10-5)〜0.001(1×10-3)モルの範囲とすることが好ましい。溶媒成分として酢酸エステルや水を溶媒総質量に対し2%以下の範囲で含有しても構わない。 In the synthesis of silver nanowires, the total amount of silver used relative to the total amount of alcohol solvent used is preferably in the range of 0.01 to 0.1 mol of silver per liter of alcohol solvent. The total amount of chloride used relative to the total amount of alcohol solvent used is preferably in the range of 0.0001 (1 × 10 -5 ) to 0.01 mol as the amount of Cl per 1 L of alcohol solvent, and is 0.0005 (5). More preferably, it is in the range of × 10 -5 ) to 0.01 mol. The total amount of bromide used relative to the total amount of alcohol solvent used is preferably in the range of 0.000001 (1 × 10 -6 ) to 0.001 (1 × 10 -3 ) mol as the amount of Br per 1 L of alcohol solvent. , 0.000005 (5 × 10 -6 ) to 0.001 (1 × 10 -3 ) mol is more preferable. The total amount of alkali metal hydroxide used relative to the total amount of alcohol solvent used ranges from 0.0001 (1 x 10 -4 ) to 0.01 (1 x 10 -2 ) mol as the amount of hydroxide per 1 L of alcohol solvent. Is preferable. The total amount of aluminum salt used relative to the total amount of alcohol solvent used is preferably in the range of 0.0001 (1 × 10 -5 ) to 0.001 (1 × 10 -3 ) mol as the amount of Al per 1 L of solvent. .. Acetic acid ester or water may be contained as a solvent component in a range of 2% or less based on the total mass of the solvent.

〔銀ナノワイヤ分散液〕
上記のようにして合成された、直径が細く、直径分布のバラツキが小さい銀ナノワイヤを液状媒体中に分散させた「銀ナノワイヤ分散液」は、導電性−ヘイズバランスに優れる透明導電膜の構築に極めて有用である。ここで「液状媒体」は、銀ナノワイヤ分散液を構成する液体部分であり、溶媒物質の中に他の物質が溶解している場合には、その物質も液状媒体の構成成分となる。例えば、必要に応じて増粘成分やバインダー成分などを加えて塗工に特に適した性状に調整された銀ナノワイヤ分散液(これは「銀ナノワイヤインク」と呼ばれることがある。)においては、溶媒中に溶解している増粘成分やバインダー成分なども、液状媒体の構成成分となる。
[Silver nanowire dispersion]
The "silver nanowire dispersion liquid" synthesized as described above in which silver nanowires with a small diameter and small variation in diameter distribution are dispersed in a liquid medium can be used to construct a transparent conductive film having an excellent conductivity-haze balance. Extremely useful. Here, the "liquid medium" is a liquid portion constituting the silver nanowire dispersion liquid, and when another substance is dissolved in the solvent substance, that substance is also a constituent component of the liquid medium. For example, in a silver nanowire dispersion liquid (which is sometimes called "silver nanowire ink") adjusted to have properties particularly suitable for coating by adding a thickening component or a binder component as necessary, a solvent is used. The thickening component and the binder component dissolved in the liquid medium are also constituent components of the liquid medium.

塗工用の銀ナノワイヤ分散液、あるいは塗工用の銀ナノワイヤ分散液を作製するための中間製品である銀ナノワイヤ分散液に使用する溶媒としては、水溶媒、水とアルコールとの混合溶媒、アルコール溶媒のいずれかを用いることが一般的である。銀ナノワイヤの液中分散性を確保するためには水の存在が有利となり、PET(ポリエチレンテレフタレート)などの透明樹脂基材に対する銀ナノワイヤ分散液の濡れ性を確保するためにはアルコールの存在が有利となる。溶媒成分として水およびアルコールの一方または双方を使用する場合、溶媒を構成する水とアルコールの質量割合は、水:アルコールが0:100から100:0の範囲で任意に調整することができる。銀ナノワイヤ分散液の溶媒に使用する好適なアルコールとしては炭素数1〜4の1価アルコールが挙げられる。具体的には、メタノール、エタノール、2−プロパノール(イソプロピルアルコール)、2−メチル−1−プロパノール、1−ブタノールなどのアルコールが好適な対象となる。これらは適度に高い沸点を有し、透明導電膜を形成するための塗工に使いやすい。複数のアルコールを混合して用いる場合、炭素数1〜4の1価アルコールの1種または2種以上を、使用するアルコールの総質量に対し50%以上とすることが好ましい。 The solvent used in the silver nanowire dispersion liquid for coating or the silver nanowire dispersion liquid which is an intermediate product for producing the silver nanowire dispersion liquid for coating is an aqueous solvent, a mixed solvent of water and alcohol, and alcohol. It is common to use one of the solvents. The presence of water is advantageous for ensuring the dispersibility of silver nanowires in the liquid, and the presence of alcohol is advantageous for ensuring the wettability of the silver nanowire dispersion with a transparent resin substrate such as PET (polyethylene terephthalate). It becomes. When one or both of water and alcohol are used as the solvent component, the mass ratio of water and alcohol constituting the solvent can be arbitrarily adjusted in the range of 0: 100 to 100: 0 for water: alcohol. Suitable alcohols used as a solvent for the silver nanowire dispersion include monohydric alcohols having 1 to 4 carbon atoms. Specifically, alcohols such as methanol, ethanol, 2-propanol (isopropyl alcohol), 2-methyl-1-propanol, and 1-butanol are suitable targets. These have a moderately high boiling point and are easy to use for coating to form a transparent conductive film. When a plurality of alcohols are mixed and used, it is preferable that one or more of the monohydric alcohols having 1 to 4 carbon atoms is 50% or more based on the total mass of the alcohols used.

銀ナノワイヤの液中分散性とPET等の基材との濡れ性をバランス良く兼ね備えた銀ナノワイヤ分散液を得るためには、水とアルコールの混合溶媒を用いることが効果的である。その場合、水とアルコールの質量割合は、水:アルコールが例えば95:5から70:30の範囲で調整することが好ましい。一方、塗膜乾燥工程での生産性を重視する場合は水:アルコールが0:100に近いアルコール主体の溶媒とすることが有効である。その際、銀ナノワイヤに付着している有機保護剤が従来一般的に用いられているPVP(ポリビニルピロリドン)である場合は、ワイヤの液中分散性を確保するために界面活性剤の添加が必要となる。界面活性剤の多量の使用は透明導電膜の導電性にマイナス要因となる。 In order to obtain a silver nanowire dispersion having a good balance between the dispersibility of silver nanowires in the liquid and the wettability with a substrate such as PET, it is effective to use a mixed solvent of water and alcohol. In that case, the mass ratio of water to alcohol is preferably adjusted in the range of water: alcohol, for example, 95: 5 to 70:30. On the other hand, when the productivity in the coating film drying step is emphasized, it is effective to use an alcohol-based solvent in which water: alcohol is close to 0: 100. At that time, when the organic protective agent attached to the silver nanowire is PVP (polyvinylpyrrolidone) which is generally used in the past, it is necessary to add a surfactant to ensure the dispersibility of the wire in the liquid. It becomes. The use of a large amount of surfactant is a negative factor for the conductivity of the transparent conductive film.

銀ナノワイヤ分散液を構成する液状媒体には、溶媒成分の他に、増粘成分、バインダー成分、界面活性剤成分などが含まれていてもよい。液状媒体に占める溶媒成分の質量割合は95%以上であることが好ましい。例えば溶媒成分として水およびアルコールの一方または双方を使用する場合であれば、アルコールの質量割合が95%以上である液状媒体、アルコールと水の合計質量割合が95%以上である液状媒体、水の質量割合が95%以上である液状媒体のいずれかを適用することが好ましい。塗工用の銀ナノワイヤ分散液の場合、分散液の総質量に占める銀ナノワイヤの質量割合は、金属銀換算で例えば0.03〜1.50%の範囲で調整することが好ましい。 The liquid medium constituting the silver nanowire dispersion liquid may contain a thickening component, a binder component, a surfactant component, and the like in addition to the solvent component. The mass ratio of the solvent component to the liquid medium is preferably 95% or more. For example, when one or both of water and alcohol are used as solvent components, a liquid medium having a mass ratio of alcohol of 95% or more, a liquid medium having a total mass ratio of alcohol and water of 95% or more, and water. It is preferable to apply any of the liquid media having a mass ratio of 95% or more. In the case of a silver nanowire dispersion liquid for coating, the mass ratio of silver nanowires to the total mass of the dispersion liquid is preferably adjusted in the range of, for example, 0.03 to 1.50% in terms of metallic silver.

[実施例1]
常温にて、1,2−ブタンジオール(和光純薬工業社製、特級)817.6g中に、塩化リチウム(アルドリッチ社製)含有量が10質量%である1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)溶液0.399g、臭化カリウム(和光純薬工業社製)含有量が1質量%である1,2−プロパンジオール溶液0.476g、水酸化リチウム(アルドリッチ社製)0.0711g、硝酸アルミニウム九水和物(キシダ化成社製)含有量が20質量%である1,2−プロパンジオール溶液0.503g、ビニルピロリドンとジアリルジメチルアンモニウムナイトレイト(diallyldimethylammonium nitrate)のコポリマー(ビニルピロリドン99質量%、ジアリルジメチルアンモニウムナイトレイト1質量%でコポリマー作製、重量平均分子量75,000)8.39gを添加して溶解させ、溶液Aとした。
1,2−プロパンジオール9.57g、純水0.80gからなるアルコールと水の混合溶媒中に、硝酸銀6.80gを添加して、35℃で撹拌して溶解させ、溶液Bとした。
[Example 1]
At room temperature, 1,2-propanediol (propylene glycol) containing 10% by mass of lithium chloride (manufactured by Aldrich) in 817.6 g of 1,2-butanediol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade). ) Solution 0.399g, potassium bromide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) content of 1% by mass, 1,2-propanediol solution 0.476g, lithium hydroxide (manufactured by Aldrich) 0.0711g, aluminum nitrate 0.503 g of 1,2-propanediol solution having a nine-hydrate (Kishida Kasei Co., Ltd.) content of 20% by mass, a copolymer of vinylpyrrolidone and diallyldimethylammonium nitrate (vinylpyrrolidone 99% by mass, vinylpyrrolidone). A copolymer was prepared with 1% by mass of diallyldimethylammonium nitrate, and 8.39 g of a weight average molecular weight of 75,000) was added and dissolved to prepare a solution A.
6.80 g of silver nitrate was added to a mixed solvent of alcohol and water consisting of 9.57 g of 1,2-propanediol and 0.80 g of pure water, and the mixture was dissolved by stirring at 35 ° C. to prepare a solution B.

以下のようにして、合成温度85℃、反応時間24時間の合成条件にて銀の還元析出反応を進行させた。上記の溶液Aを反応容器である1Lビーカーに入れ、常温から85℃まで撹拌しながら昇温したのち、溶液Aの中に溶液Bの全量を1分かけて添加した。溶液Bの添加後、溶液Bの添加に使用した容器および管路を4gの1,2−プロパンジオールで共洗いした。その後、反応容器中の液を撹拌しながら85℃で24時間保持した後に常温まで冷却し、銀ナノワイヤを含む反応液を得た。 The reduction precipitation reaction of silver was allowed to proceed under the synthesis conditions of a synthesis temperature of 85 ° C. and a reaction time of 24 hours as follows. The above solution A was placed in a 1 L beaker, which is a reaction vessel, and the temperature was raised while stirring from room temperature to 85 ° C., and then the entire amount of solution B was added to solution A over 1 minute. After the addition of Solution B, the containers and pipelines used to add Solution B were co-washed with 4 g of 1,2-propanediol. Then, the liquid in the reaction vessel was kept at 85 ° C. for 24 hours with stirring and then cooled to room temperature to obtain a reaction liquid containing silver nanowires.

本例で使用したアルコール溶媒は、上記溶液A中に存在する1,2−ブタンジオールと、上記溶液Bから供給される少量の1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)とをアルコール成分として含有する。アルコール成分全部に占める各アルコールの質量割合は、1,2−ブタンジオール98.2%、1,2−プロパンジオール1.8%である。還元析出に使用した銀の総量との質量割合「ポリマー/銀質量比」は1.94である。 The alcohol solvent used in this example contains 1,2-butanediol present in the above solution A and a small amount of 1,2-propanediol (propylene glycol) supplied from the above solution B as alcohol components. .. The mass ratio of each alcohol to all the alcohol components is 98.2% of 1,2-butanediol and 1.8% of 1,2-propanediol. The mass ratio "polymer / silver mass ratio" to the total amount of silver used for reduction precipitation is 1.94.

常温まで冷却された上記反応液20gを遠沈管に分取し、純水170g添加し、遠心分離機により3000rpmで15分間の遠心分離操作を行った。濃縮物と上澄みが観察されたため、上澄み部分を除去し、濃縮物を回収した。その後、回収された濃縮物に純水170g添加したのち上記と同様に遠心分離を行って濃縮物を回収する、という操作を3回繰り返した。その後、回収された濃縮物をメタノールに分散させ、固形分(合成された銀ナノワイヤ)の含有量が0.05質量%である銀ナノワイヤ分散液を得た。 20 g of the above reaction solution cooled to room temperature was separated into a centrifuge tube, 170 g of pure water was added, and a centrifuge operation was performed at 3000 rpm for 15 minutes. Since the concentrate and the supernatant were observed, the supernatant was removed and the concentrate was recovered. Then, 170 g of pure water was added to the recovered concentrate, and then centrifugation was performed in the same manner as described above to recover the concentrate, which was repeated three times. Then, the recovered concentrate was dispersed in methanol to obtain a silver nanowire dispersion having a solid content (synthesized silver nanowires) of 0.05% by mass.

得られた銀ナノワイヤの平均直径を以下のようにして求めた。上記の分散液を透過型電子顕微鏡用の支持膜付グリッド(日本電子株式会社製、Cu150メッシュ)にとり、透過型電子顕微鏡(日本電子株式会社製;JEM-1011)により、加速電圧100kV、倍率40,000倍で明視野像の観察を行って観察画像を採取し、正確に直径を測定するために採取された元画像を2倍のサイズに拡大した上で、ソフトウェア(Motic Image Plus2.1S)を用いて、上述の定義に従って平均直径を測定した。また、前記平均直径の算出に使用した合計100本以上のワイヤの直径値に基づいて標準偏差σ(nm)を求め、前述の(2)式により直径の変動係数CV(%)を求めた。 The average diameter of the obtained silver nanowires was determined as follows. The above dispersion was placed on a grid with a support film for a transmission electron microscope (Cu150 mesh manufactured by Nippon Denshi Co., Ltd.), and the acceleration voltage was 100 kV and the magnification was 40 by using a transmission electron microscope (JEM-1011). A bright-field image is observed at a magnification of 000, an observation image is taken, and the original image taken to measure the diameter accurately is enlarged to twice the size, and then software (Motic Image Plus 2.1S). Was used to measure the average diameter according to the above definition. Further, the standard deviation σ (nm) was obtained based on the diameter values of a total of 100 or more wires used for calculating the average diameter, and the coefficient of variation CV (%) of the diameter was obtained by the above equation (2).

得られた銀ナノワイヤの平均長さを以下のようにして求めた。上記の分散液を30%IPA水溶液(水:IPA=70:30にて混合した希釈液)にて銀濃度0.002質量%に希釈したサンプル液とし、これをSEM用の厚さ200μm、3mm角のシリコン基板観察台にとり、観察台上で水を揮発させたのち、電界放出形走査電子顕微鏡(株式会社日立ハイテクノロジーズ製;S−4700)により、加速電圧3kV、倍率1,500倍で観察を行った。無作為に選んだ3以上の視野について、視野内で全長が確認できるすべてのワイヤを対象として、上述の定義に従って平均長さを測定した。また、この平均長さと上記の平均直径から上述の(1)式により平均アスペクト比AMを算出した。 The average length of the obtained silver nanowires was determined as follows. The above dispersion was diluted with a 30% IPA aqueous solution (diluted solution mixed at water: IPA = 70: 30) to a silver concentration of 0.002% by mass to prepare a sample solution, which was used for SEM in a thickness of 200 μm and 3 mm. Take a corner silicon substrate observation table, volatilize water on the observation table, and then observe with a field emission scanning electron microscope (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation; S-4700) at an acceleration voltage of 3 kV and a magnification of 1,500 times. Was done. For three or more randomly selected visual fields, the average length was measured according to the above definition for all wires whose total length could be confirmed in the visual field. Further, the average aspect ratio AM was calculated from the average length and the above average diameter by the above equation (1).

結果を表1に示す。本例では、平均直径が19.1nm、直径の変動係数CVが9.4%である、極めて細く直径のバラツキが非常に小さい銀ナノワイヤが合成された。 The results are shown in Table 1. In this example, silver nanowires having an average diameter of 19.1 nm and a coefficient of variation CV of 9.4%, which are extremely thin and have very small diameter variations, were synthesized.

[実施例2]
実施例1において合成温度を75℃、反応時間を72時間に変更したことを除き、実施例1と同様条件にて実験を行った。結果を表1に示す。本例では、平均直径が17.8nm、直径の変動係数CVが13.5%である、極めて細く直径のバラツキが非常に小さい銀ナノワイヤが合成された。
[Example 2]
The experiment was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the synthesis temperature was changed to 75 ° C. and the reaction time was changed to 72 hours in Example 1. The results are shown in Table 1. In this example, silver nanowires having an average diameter of 17.8 nm and a coefficient of variation CV of 13.5%, which are extremely thin and have very small diameter variations, were synthesized.

[実施例3]
実施例1において合成温度を65℃、反応時間を84時間に変更したことを除き、実施例1と同様条件にて実験を行った。結果を表1に示す。本例では、平均直径が17.8nm、直径の変動係数CVが14.6%である、極めて細く直径のバラツキが非常に小さい銀ナノワイヤが合成された。図2に本例で得られた銀ナノワイヤのTEM(透過型電子顕微鏡)写真を例示する。
[Example 3]
The experiment was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the synthesis temperature was changed to 65 ° C. and the reaction time was changed to 84 hours in Example 1. The results are shown in Table 1. In this example, silver nanowires having an average diameter of 17.8 nm and a coefficient of variation CV of 14.6%, which are extremely thin and have very small diameter variations, were synthesized. FIG. 2 illustrates a TEM (transmission electron microscope) photograph of the silver nanowires obtained in this example.

[実施例4]
実施例1において合成温度を55℃、反応時間を130時間に変更したことを除き、実施例1と同様条件にて実験を行った。結果を表1に示す。本例では、平均直径が15.2nm、直径の変動係数CVが8.6%である、極めて細く直径のバラツキが非常に小さい銀ナノワイヤが合成された。
[Example 4]
The experiment was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the synthesis temperature was changed to 55 ° C. and the reaction time was changed to 130 hours in Example 1. The results are shown in Table 1. In this example, silver nanowires having an average diameter of 15.2 nm and a coefficient of variation CV of 8.6%, which are extremely thin and have very small diameter variations, were synthesized.

[実施例5]
常温にて、1,2−ペンタンジオール(和光純薬工業社製、特級)817.6g中に、塩化リチウム(アルドリッチ社製)含有量が10質量%である1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)溶液0.399g、臭化カリウム(和光純薬工業社製)含有量が1質量%である1,2−プロパンジオール溶液0.476g、水酸化リチウム(アルドリッチ社製)0.0711g、硝酸アルミニウム九水和物(キシダ化成社製)含有量が20質量%である1,2−プロパンジオール溶液0.503g、ビニルピロリドンとジアリルジメチルアンモニウムナイトレイト(diallyldimethylammonium nitrate)のコポリマー(ビニルピロリドン99質量%、ジアリルジメチルアンモニウムナイトレイト1質量%でコポリマー作製、重量平均分子量75,000)8.39gを添加して溶解させ、溶液Aとした。
1,2−プロパンジオール9.57g、純水0.80gからなるアルコールと水の混合溶媒中に、硝酸銀6.80gを添加して、35℃で撹拌して溶解させ、溶液Bとした。
[Example 5]
At room temperature, 1,2-propanediol (propylene glycol) containing 10% by mass of lithium chloride (manufactured by Aldrich) in 817.6 g of 1,2-pentanediol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade). ) Solution 0.399g, potassium bromide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) content of 1% by mass, 1,2-propanediol solution 0.476g, lithium hydroxide (manufactured by Aldrich) 0.0711g, aluminum nitrate 0.503 g of 1,2-propanediol solution having a nine-hydrate (Kishida Kasei Co., Ltd.) content of 20% by mass, a copolymer of vinylpyrrolidone and diallyldimethylammonium nitrate (vinylpyrrolidone 99% by mass, vinylpyrrolidone) A copolymer was prepared with 1% by mass of diallyldimethylammonium nitrate, and 8.39 g of a weight average molecular weight of 75,000) was added and dissolved to prepare a solution A.
6.80 g of silver nitrate was added to a mixed solvent of alcohol and water consisting of 9.57 g of 1,2-propanediol and 0.80 g of pure water, and the mixture was dissolved by stirring at 35 ° C. to prepare a solution B.

以下のようにして、合成温度65℃、反応時間72時間の合成条件にて銀の還元析出反応を進行させた。上記の溶液Aを反応容器である1Lビーカーに入れ、常温から65℃まで撹拌しながら昇温したのち、溶液Aの中に溶液Bの全量を1分かけて添加した。溶液Bの添加終了後、溶液Bの添加に使用した容器および管路を4gの1,2−プロパンジオールで共洗いした。その後、反応容器中の液を撹拌しながら65℃で72時間保持した後に常温まで冷却し、銀ナノワイヤを含む反応液を得た。 The reduction precipitation reaction of silver was allowed to proceed under the synthesis conditions of a synthesis temperature of 65 ° C. and a reaction time of 72 hours as follows. The above solution A was placed in a 1 L beaker, which is a reaction vessel, and the temperature was raised from room temperature to 65 ° C. with stirring, and then the entire amount of solution B was added to solution A over 1 minute. After the addition of Solution B was completed, the containers and pipelines used for the addition of Solution B were co-washed with 4 g of 1,2-propanediol. Then, the liquid in the reaction vessel was kept at 65 ° C. for 72 hours with stirring and then cooled to room temperature to obtain a reaction liquid containing silver nanowires.

本例で使用したアルコール溶媒は、上記溶液A中に存在する1,2−ペンタンジオールと、上記溶液Bから供給される少量の1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)とをアルコール成分として含有する。アルコール成分全部に占める各アルコールの質量割合は、1,2−ペンタンジオール98.2%、1,2−プロパンジオール1.8%である。還元析出に使用した銀の総量との質量割合「ポリマー/銀質量比」は1.94である。 The alcohol solvent used in this example contains 1,2-pentanediol present in the solution A and a small amount of 1,2-propanediol (propylene glycol) supplied from the solution B as alcohol components. .. The mass ratio of each alcohol to the total alcohol component is 98.2% of 1,2-pentanediol and 1.8% of 1,2-propanediol. The mass ratio "polymer / silver mass ratio" to the total amount of silver used for reduction precipitation is 1.94.

得られた銀ナノワイヤについて、実施例1と同様の手法で直径および長さの測定を行った。結果を表1に示す。本例では、平均直径が16.7nm、直径の変動係数CVが13.2%である、極めて細く直径のバラツキが非常に小さい銀ナノワイヤが合成された。 The diameter and length of the obtained silver nanowires were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. In this example, silver nanowires having an average diameter of 16.7 nm and a coefficient of variation CV of 13.2%, which are extremely thin and have very small diameter variations, were synthesized.

[実施例6]
実施例5において合成温度を55℃、反応時間を130時間に変更したことを除き、実施例1と同様条件にて実験を行った。結果を表1に示す。本例では、平均直径が15.2nm、直径の変動係数CVが8.6%である、極めて細く直径のバラツキが非常に小さい銀ナノワイヤが合成された。
[Example 6]
The experiment was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the synthesis temperature was changed to 55 ° C. and the reaction time was changed to 130 hours in Example 5. The results are shown in Table 1. In this example, silver nanowires having an average diameter of 15.2 nm and a coefficient of variation CV of 8.6%, which are extremely thin and have very small diameter variations, were synthesized.

[実施例7]
製造装置をスケールアップした場合の影響を確認するために、反応容器として10Lビーカーを用いて実施例3の約10倍のスケールでの実験を行った。
常温にて、1,2−ブタンジオール8116.3g中に、塩化リチウム含有量が10質量%である1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)溶液3.986g、臭化カリウム0.0476g、水酸化リチウム0.711g、硝酸アルミニウム九水和物含有量が20質量%である1,2−プロパンジオール溶液4.994g、ビニルピロリドンとジアリルジメチルアンモニウムナイトレイト(diallyldimethylammonium nitrate)のコポリマー(ビニルピロリドン99質量%、ジアリルジメチルアンモニウムナイトレイト1質量%でコポリマー作製、重量平均分子量75,000)83.875gを添加して溶解させ、溶液Aとした。
1,2−プロパンジオール95.70g、純水8.00gからなるアルコールと水の混合溶媒中に、硝酸銀67.96gを添加して、35℃で撹拌して溶解させ、溶液Bとした。
[Example 7]
In order to confirm the effect of scaling up the manufacturing apparatus, an experiment was conducted on a scale about 10 times that of Example 3 using a 10 L beaker as a reaction vessel.
At room temperature, 3.986 g of 1,2-propanediol (propylene glycol) solution having a lithium chloride content of 10% by mass, 0.0476 g of potassium bromide, and hydroxide in 811.6.3 g of 1,2-butanediol. 0.711 g of lithium, 4.994 g of 1,2-propanediol solution having an aluminum nitrate nineahydrate content of 20% by mass, a copolymer of vinylpyrrolidone and diallyldimethylammonium nitrate (99% by mass of vinylpyrrolidone). , A copolymer was prepared with 1% by mass of diallyldimethylammonium nitrate, and 83.875 g of weight average molecular weight (75,000) was added and dissolved to prepare a solution A.
67.96 g of silver nitrate was added to a mixed solvent of alcohol and water consisting of 95.70 g of 1,2-propanediol and 8.00 g of pure water, and the mixture was dissolved by stirring at 35 ° C. to prepare a solution B.

以下のようにして、合成温度65℃、反応時間84時間の合成条件にて銀の還元析出反応を進行させた。上記の溶液Aを反応容器である10Lビーカーに入れ、常温から65℃まで回転数225rpmで撹拌しながら昇温したのち、溶液Aの中に溶液Bの全量を2個の添加口から1分かけて添加した。溶液Bの添加終了後、溶液Bの添加に使用した容器および管路を100gの1,2−プロパンジオールで共洗いした。その後、反応容器中の液を撹拌しながらさらに撹拌状態を維持して65℃で84時間保持した後に常温まで冷却し、銀ナノワイヤを含む反応液を得た。 The reduction precipitation reaction of silver was allowed to proceed under the synthesis conditions of a synthesis temperature of 65 ° C. and a reaction time of 84 hours as follows. The above solution A is placed in a 10 L beaker, which is a reaction vessel, and the temperature is raised from room temperature to 65 ° C. with stirring at a rotation speed of 225 rpm, and then the entire amount of solution B is poured into solution A over 1 minute from two addition ports. Was added. After the addition of Solution B was completed, the containers and pipelines used for the addition of Solution B were co-washed with 100 g of 1,2-propanediol. Then, the liquid in the reaction vessel was further maintained in a stirred state while being stirred, kept at 65 ° C. for 84 hours, and then cooled to room temperature to obtain a reaction liquid containing silver nanowires.

本例で使用したアルコール溶媒は、上記溶液A中に存在する1,2−ブタンジオールと、上記溶液Bから供給される少量の1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)とをアルコール成分として含有する。アルコール成分全部に占める各アルコールの質量割合は、1,2−ブタンジオール97.6%、1,2−プロパンジオール2.4%である。還元析出に使用した銀の総量との質量割合「ポリマー/銀質量比」は1.94である。 The alcohol solvent used in this example contains 1,2-butanediol present in the above solution A and a small amount of 1,2-propanediol (propylene glycol) supplied from the above solution B as alcohol components. .. The mass ratio of each alcohol to the total alcohol component is 97.6% of 1,2-butanediol and 2.4% of 1,2-propanediol. The mass ratio "polymer / silver mass ratio" to the total amount of silver used for reduction precipitation is 1.94.

得られた銀ナノワイヤについて、実施例1と同様の手法で直径および長さの測定を行った。結果を表1に示す。本例では、平均直径が実施例3と同等の17.9nmである極めて細い銀ナノワイヤが合成された。また、直径の変動係数CVが12.8%と非常に小さかった。図3に本例で得られた銀ナノワイヤのTEM(透過型電子顕微鏡)写真を例示する。 The diameter and length of the obtained silver nanowires were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. In this example, extremely fine silver nanowires having an average diameter of 17.9 nm, which is the same as in Example 3, were synthesized. Moreover, the coefficient of variation CV of the diameter was as small as 12.8%. FIG. 3 illustrates a TEM (transmission electron microscope) photograph of the silver nanowires obtained in this example.

[実施例8]
常温にて、1,2−ヘキサンジオール(和光純薬工業社製、特級)408.8gと、1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)408.8gとの混合アルコール中に、塩化リチウム(アルドリッチ社製)含有量が10質量%である1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)溶液0.399g、臭化カリウム(和光純薬工業社製)含有量が1質量%である1,2−プロパンジオール溶液0.476g、水酸化リチウム(アルドリッチ社製)0.0711g、硝酸アルミニウム九水和物(キシダ化成社製)含有量が20質量%である1,2−プロパンジオール溶液0.503g、ビニルピロリドンとジアリルジメチルアンモニウムナイトレイト(diallyldimethylammonium nitrate)のコポリマー(ビニルピロリドン99質量%、ジアリルジメチルアンモニウムナイトレイト1質量%でコポリマー作製、重量平均分子量75,000)8.39gを添加して溶解させ、溶液Aとした。
1,2−プロパンジオール9.57g、純水0.80gからなるアルコールと水の混合溶媒中に、硝酸銀6.80gを添加して、35℃で撹拌して溶解させ、溶液Bとした。
[Example 8]
At room temperature, lithium chloride (Aldrich) in a mixed alcohol of 1,2-hexanediol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade) 408.8 g and 1,2-propanediol (propylene glycol) 408.8 g. (Manufactured) 0.399 g of 1,2-propanediol (propylene glycol) solution having a content of 10% by mass, and 1,2-propanediol having a potassium bromide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) content of 1% by mass. 0.476 g of solution, 0.0711 g of lithium hydroxide (manufactured by Aldrich), 0.503 g of 1,2-propanediol solution having an aluminum nitrate nine hydrate (manufactured by Kishida Kasei) content of 20% by mass, vinylpyrrolidone. 8.39 g of a copolymer of diallyldimethlylammonium nitrate (made with 99% by mass of vinylpyrrolidone and 1% by mass of diallyldimethylammonium nitrate, weight average molecular weight 75,000) was added and dissolved, and the solution A was dissolved. And said.
6.80 g of silver nitrate was added to a mixed solvent of alcohol and water consisting of 9.57 g of 1,2-propanediol and 0.80 g of pure water, and the mixture was dissolved by stirring at 35 ° C. to prepare a solution B.

以下のようにして、合成温度55℃、反応時間130時間の合成条件にて銀の還元析出反応を進行させた。上記の溶液Aを反応容器である1Lビーカーに入れ、常温から55℃まで撹拌しながら昇温したのち、溶液Aの中に溶液Bの全量を1分かけて添加した。溶液Bの添加終了後、溶液Bの添加に使用した容器および管路を4gの1,2−プロパンジオールで共洗いした。その後、反応容器中の液を撹拌しながら55℃で130時間保持した後に常温まで冷却し、銀ナノワイヤを含む反応液を得た。 The reduction precipitation reaction of silver was allowed to proceed under the synthesis conditions of a synthesis temperature of 55 ° C. and a reaction time of 130 hours as follows. The above solution A was placed in a 1 L beaker, which is a reaction vessel, and the temperature was raised while stirring from room temperature to 55 ° C., and then the entire amount of solution B was added to solution A over 1 minute. After the addition of Solution B was completed, the containers and pipelines used for the addition of Solution B were co-washed with 4 g of 1,2-propanediol. Then, the liquid in the reaction vessel was kept at 55 ° C. for 130 hours with stirring and then cooled to room temperature to obtain a reaction liquid containing silver nanowires.

本例で使用したアルコール溶媒は、上記溶液A中に存在する1,2−ヘキサンジオールおよび1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)と、上記溶液Bから供給される少量の1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)とをアルコール成分として含有する。アルコール成分全部に占める各アルコールの質量割合は、1,2−ヘキサンジオール49.1%、1,2−プロパンジオール50.9%である。還元析出に使用した銀の総量との質量割合「ポリマー/銀質量比」は1.94である。 The alcohol solvents used in this example are 1,2-hexanediol and 1,2-propanediol (propylene glycol) present in the solution A and a small amount of 1,2-propanediol supplied from the solution B. (Propylene glycol) is contained as an alcohol component. The mass ratio of each alcohol to the total alcohol components is 49.1% 1,2-hexanediol 49.1% and 1,2-propanediol 50.9%. The mass ratio "polymer / silver mass ratio" to the total amount of silver used for reduction precipitation is 1.94.

得られた銀ナノワイヤについて、実施例1と同様の手法で直径および長さの測定を行った。結果を表1に示す。本例では、平均直径が15.9nm、直径の変動係数CVが13.8%である、極めて細く直径のバラツキが非常に小さい銀ナノワイヤが合成された。 The diameter and length of the obtained silver nanowires were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. In this example, silver nanowires having an average diameter of 15.9 nm and a coefficient of variation CV of 13.8%, which are extremely thin and have very small diameter variations, were synthesized.

[実施例9]
常温にて、1,2−ブタンジオール(和光純薬工業社製、特級)204.4gと、1,2−ヘキサンジオール(和光純薬工業社製、特級)613.2gとの混合アルコール中に、塩化リチウム(アルドリッチ社製)含有量が10質量%である1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)溶液0.399g、臭化カリウム(和光純薬工業社製)含有量が1質量%である1,2−プロパンジオール溶液0.476g、水酸化リチウム(アルドリッチ社製)0.0711g、硝酸アルミニウム九水和物(キシダ化成社製)含有量が20質量%である1,2−プロパンジオール溶液0.503g、ビニルピロリドンとジアリルジメチルアンモニウムナイトレイト(diallyldimethylammonium nitrate)のコポリマー(ビニルピロリドン99質量%、ジアリルジメチルアンモニウムナイトレイト1質量%でコポリマー作製、重量平均分子量75,000)8.39gを添加して溶解させ、溶液Aとした。
1,2−プロパンジオール9.57g、純水0.80gからなるアルコールと水の混合溶媒中に、硝酸銀6.80gを添加して、35℃で撹拌して溶解させ、溶液Bとした。
[Example 9]
In a mixed alcohol of 1,2-butanediol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade) 204.4 g and 1,2-hexanediol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade) 613.2 g at room temperature. , Lithium chloride (manufactured by Aldrich) is 10% by mass, 1,2-propanediol (propylene glycol) solution is 0.399 g, and potassium bromide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is 1% by mass. 1,2-Propylene diol solution 0.476 g, lithium hydroxide (manufactured by Aldrich) 0.0711 g, aluminum nitrate nine hydrate (manufactured by Kishida Kasei) content of 20 mass% 1,2-propanediol solution Add 8.503 g of a copolymer of vinylpyrrolidone and diallyldimethylammonium nitrate (copolymerized with 99% by mass of vinylpyrrolidone and 1% by mass of diallyldimethylammonium nitrate, weight average molecular weight 75,000). And dissolved to make solution A.
6.80 g of silver nitrate was added to a mixed solvent of alcohol and water consisting of 9.57 g of 1,2-propanediol and 0.80 g of pure water, and the mixture was dissolved by stirring at 35 ° C. to prepare a solution B.

以下のようにして、合成温度65℃、反応時間84時間の合成条件にて銀の還元析出反応を進行させた。上記の溶液Aを反応容器である1Lビーカーに入れ、常温から65℃まで撹拌しながら昇温したのち、溶液Aの中に溶液Bの全量を1分かけて添加した。溶液Bの添加終了後、溶液Bの添加に使用した容器および管路を4gの1,2−プロパンジオールで共洗いした。その後、反応容器中の液を撹拌しながら65℃で84時間保持した後に常温まで冷却し、銀ナノワイヤを含む反応液を得た。 The reduction precipitation reaction of silver was allowed to proceed under the synthesis conditions of a synthesis temperature of 65 ° C. and a reaction time of 84 hours as follows. The above solution A was placed in a 1 L beaker, which is a reaction vessel, and the temperature was raised from room temperature to 65 ° C. with stirring, and then the entire amount of solution B was added to solution A over 1 minute. After the addition of Solution B was completed, the containers and pipelines used for the addition of Solution B were co-washed with 4 g of 1,2-propanediol. Then, the liquid in the reaction vessel was kept at 65 ° C. for 84 hours with stirring and then cooled to room temperature to obtain a reaction liquid containing silver nanowires.

本例で使用したアルコール溶媒は、上記溶液A中に存在する1,2−ブタンジオールおよび1,2−ヘキサンジオールと、上記溶液Bから供給される少量の1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)とをアルコール成分として含有する。アルコール成分全部に占める各アルコールの質量割合は、1,2−ブタンジオール24.5%、1,2−ヘキサンジオール73.7%、1,2−プロパンジオール1.8%である。還元析出に使用した銀の総量との質量割合「ポリマー/銀質量比」は1.94である。 The alcohol solvents used in this example are 1,2-butanediol and 1,2-hexanediol present in the solution A and a small amount of 1,2-propanediol (propylene glycol) supplied from the solution B. Is contained as an alcohol component. The mass ratio of each alcohol to all the alcohol components is 1,2-butanediol 24.5%, 1,2-hexanediol 73.7%, and 1,2-propanediol 1.8%. The mass ratio "polymer / silver mass ratio" to the total amount of silver used for reduction precipitation is 1.94.

得られた銀ナノワイヤについて、実施例1と同様の手法で直径および長さの測定を行った。結果を表1に示す。本例では、平均直径が18.4nm、直径の変動係数CVが14.4%である、極めて細く直径のバラツキが非常に小さい銀ナノワイヤが合成された。 The diameter and length of the obtained silver nanowires were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. In this example, silver nanowires having an average diameter of 18.4 nm and a coefficient of variation of diameter of 14.4%, which are extremely thin and have very small diameter variations, were synthesized.

[実施例10]
常温にて、1,2−ブタンジオール(和光純薬工業社製、特級)613.2gと、1,2−ヘキサンジオール(和光純薬工業社製、特級)204.4gとの混合アルコール中に、塩化リチウム(アルドリッチ社製)含有量が10質量%である1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)溶液0.399g、臭化カリウム(和光純薬工業社製)含有量が1質量%である1,2−プロパンジオール溶液0.476g、水酸化リチウム(アルドリッチ社製)0.0711g、硝酸アルミニウム九水和物(キシダ化成社製)含有量が20質量%である1,2−プロパンジオール溶液0.503g、ビニルピロリドンとジアリルジメチルアンモニウムナイトレイト(diallyldimethylammonium nitrate)のコポリマー(ビニルピロリドン99質量%、ジアリルジメチルアンモニウムナイトレイト1質量%でコポリマー作製、重量平均分子量75,000)8.39gを添加して溶解させ、溶液Aとした。
1,2−プロパンジオール9.57g、純水0.80gからなるアルコールと水の混合溶媒中に、硝酸銀6.80gを添加して、35℃で撹拌して溶解させ、溶液Bとした。
[Example 10]
At room temperature, in a mixed alcohol of 613.2 g of 1,2-butanediol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade) and 204.4 g of 1,2-hexanediol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade). , Lithium chloride (manufactured by Aldrich) is 10% by mass, 1,2-propanediol (propylene glycol) solution is 0.399 g, and potassium bromide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is 1% by mass. 1,2-Propylene diol solution 0.476 g, lithium hydroxide (manufactured by Aldrich) 0.0711 g, aluminum nitrate nine hydrate (manufactured by Kishida Kasei) content of 20 mass% 1,2-propanediol solution Add 8.503 g of a copolymer of vinylpyrrolidone and diallyldimethylammonium nitrate (copolymerized with 99% by mass of vinylpyrrolidone and 1% by mass of diallyldimethylammonium nitrate, weight average molecular weight 75,000). And dissolved to make solution A.
6.80 g of silver nitrate was added to a mixed solvent of alcohol and water consisting of 9.57 g of 1,2-propanediol and 0.80 g of pure water, and the mixture was dissolved by stirring at 35 ° C. to prepare a solution B.

以下のようにして、合成温度65℃、反応時間84時間の合成条件にて銀の還元析出反応を進行させた。上記の溶液Aを反応容器である1Lビーカーに入れ、常温から65℃まで撹拌しながら昇温したのち、溶液Aの中に溶液Bの全量を1分かけて添加した。溶液Bの添加終了後、溶液Bの添加に使用した容器および管路を4gの1,2−プロパンジオールで共洗いした。その後、反応容器中の液を撹拌しながら65℃で84時間保持した後に常温まで冷却し、銀ナノワイヤを含む反応液を得た。 The reduction precipitation reaction of silver was allowed to proceed under the synthesis conditions of a synthesis temperature of 65 ° C. and a reaction time of 84 hours as follows. The above solution A was placed in a 1 L beaker, which is a reaction vessel, and the temperature was raised from room temperature to 65 ° C. with stirring, and then the entire amount of solution B was added to solution A over 1 minute. After the addition of Solution B was completed, the containers and pipelines used for the addition of Solution B were co-washed with 4 g of 1,2-propanediol. Then, the liquid in the reaction vessel was kept at 65 ° C. for 84 hours with stirring and then cooled to room temperature to obtain a reaction liquid containing silver nanowires.

本例で使用したアルコール溶媒は、上記溶液A中に存在する1,2−ブタンジオールおよび1,2−ヘキサンジオールと、上記溶液Bから供給される少量の1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)とをアルコール成分として含有する。アルコール成分全部に占める各アルコールの質量割合は、1,2−ブタンジオール73.7%、1,2−ヘキサンジオール24.5%、1,2−プロパンジオール1.8%である。還元析出に使用した銀の総量との質量割合「ポリマー/銀質量比」は1.94である。 The alcohol solvents used in this example are 1,2-butanediol and 1,2-hexanediol present in the solution A and a small amount of 1,2-propanediol (propylene glycol) supplied from the solution B. Is contained as an alcohol component. The mass ratio of each alcohol to all the alcohol components is 1,2-butanediol 73.7%, 1,2-hexanediol 24.5%, and 1,2-propanediol 1.8%. The mass ratio "polymer / silver mass ratio" to the total amount of silver used for reduction precipitation is 1.94.

得られた銀ナノワイヤについて、実施例1と同様の手法で直径および長さの測定を行った。結果を表1に示す。本例では、平均直径が17.3nm、直径の変動係数CVが14.7%である、極めて細く直径のバラツキが非常に小さい銀ナノワイヤが合成された。 The diameter and length of the obtained silver nanowires were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1. In this example, silver nanowires having an average diameter of 17.3 nm and a coefficient of variation CV of 14.7%, which are extremely thin and have very small diameter variations, were synthesized.

[実施例11]
実施例7において溶液Aを作製する際の臭化カリウム添加量を0.0476gから0.0714gに変更したことを除き、実施例1と同様条件にて実験を行った。結果を表1に示す。本例では、平均直径が17.7nm、直径の変動係数CVが13.6%である、極めて細く直径のバラツキが非常に小さい銀ナノワイヤが合成された。
[Example 11]
The experiment was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the amount of potassium bromide added when preparing the solution A in Example 7 was changed from 0.0476 g to 0.0714 g. The results are shown in Table 1. In this example, silver nanowires having an average diameter of 17.7 nm and a coefficient of variation CV of 13.6% were synthesized, which are extremely thin and have very small diameter variations.

[実施例12]
実施例7において溶液Aを作製する際の臭化カリウム添加量を0.0476gから0.0952gに変更したことを除き、実施例1と同様条件にて実験を行った。結果を表1に示す。本例では、平均直径が17.1nm、直径の変動係数CVが14.6%である、極めて細く直径のバラツキが非常に小さい銀ナノワイヤが合成された。
[Example 12]
The experiment was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the amount of potassium bromide added when preparing the solution A in Example 7 was changed from 0.0476 g to 0.0952 g. The results are shown in Table 1. In this example, silver nanowires having an average diameter of 17.1 nm and a coefficient of variation of diameter of 14.6%, which are extremely thin and have very small diameter variations, were synthesized.

[比較例1]
実施例1において合成温度を95℃に変更したことを除き、実施例1と同様条件にて実験を行った。結果を表2に示す。本例では、平均直径が22.7nmである銀ナノワイヤが合成された。直径の変動係数CVは11.9%と小さいが、合成温度が高かったので平均直径20nm未満の極めて細いワイヤは得られなかった。
[Comparative Example 1]
The experiment was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the synthesis temperature was changed to 95 ° C. in Example 1. The results are shown in Table 2. In this example, silver nanowires with an average diameter of 22.7 nm were synthesized. The coefficient of variation CV of the diameter was as small as 11.9%, but since the synthesis temperature was high, an extremely thin wire having an average diameter of less than 20 nm could not be obtained.

[比較例2]
実施例1において合成温度を105℃に変更したことを除き、実施例1と同様条件にて実験を行った。結果を表2に示す。本例では、平均直径が24.7nmである銀ナノワイヤが合成された。直径の変動係数CVは13.4%と小さいが、合成温度が高かったので平均直径20nm未満の極めて細いワイヤは得られなかった。
[Comparative Example 2]
The experiment was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the synthesis temperature was changed to 105 ° C. in Example 1. The results are shown in Table 2. In this example, silver nanowires with an average diameter of 24.7 nm were synthesized. The coefficient of variation CV of the diameter was as small as 13.4%, but since the synthesis temperature was high, an extremely thin wire having an average diameter of less than 20 nm could not be obtained.

[比較例3]
実施例1において合成温度を115℃に変更したことを除き、実施例1と同様条件にて実験を行った。結果を表2に示す。本例では、平均直径が24.7nmである銀ナノワイヤが合成された。直径の変動係数CVは13.4%と小さいが、合成温度が高かったので平均直径20nm未満の極めて細いワイヤは得られなかった。
[Comparative Example 3]
The experiment was carried out under the same conditions as in Example 1 except that the synthesis temperature was changed to 115 ° C. in Example 1. The results are shown in Table 2. In this example, silver nanowires with an average diameter of 24.7 nm were synthesized. The coefficient of variation CV of the diameter was as small as 13.4%, but since the synthesis temperature was high, an extremely thin wire having an average diameter of less than 20 nm could not be obtained.

[比較例4]
常温にて、1,2−プロパンジオール8116.3g中に、塩化リチウム含有量が10質量%である1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)溶液3.986g、臭化カリウム0.0476g、水酸化リチウム0.711g、硝酸アルミニウム九水和物含有量が20質量%である1,2−プロパンジオール溶液4.994g、ビニルピロリドンとジアリルジメチルアンモニウムナイトレイト(diallyldimethylammonium nitrate)のコポリマー(ビニルピロリドン99質量%、ジアリルジメチルアンモニウムナイトレイト1質量%でコポリマー作製、重量平均分子量75,000)83.875gを添加して溶解させ、溶液Aとした。
1,2−プロパンジオール95.70g、純水8.00gからなるアルコールと水の混合溶媒中に、硝酸銀67.96gを添加して、35℃で撹拌して溶解させ、溶液Bとした。
[Comparative Example 4]
At room temperature, 3.986 g of 1,2-propanediol (propylene glycol) solution having a lithium chloride content of 10% by mass, 0.0476 g of potassium bromide, and hydroxide in 811.6.3 g of 1,2-propanediol. 0.711 g of lithium, 4.994 g of 1,2-propanediol solution having an aluminum nitrate nineahydrate content of 20% by mass, a copolymer of vinylpyrrolidone and diallyldimethylammonium nitrate (99% by mass of vinylpyrrolidone). , A copolymer was prepared with 1% by mass of diallyldimethylammonium nitrate, and 83.875 g of weight average molecular weight (75,000) was added and dissolved to prepare a solution A.
67.96 g of silver nitrate was added to a mixed solvent of alcohol and water consisting of 95.70 g of 1,2-propanediol and 8.00 g of pure water, and the mixture was dissolved by stirring at 35 ° C. to prepare a solution B.

以下のようにして、合成温度85℃、反応時間24時間の合成条件にて銀の還元析出反応を進行させた。上記の溶液Aを反応容器である10Lビーカーに入れ、常温から65℃まで回転数225rpmで撹拌しながら昇温したのち、溶液Aの中に溶液Bの全量を2個の添加口から1分かけて添加した。溶液Bの添加後、溶液Bの添加に使用した容器および管路を100gの1,2−プロパンジオールで共洗いした。その後、反応容器中の液を撹拌しながら溶液Bの添加に使用した容器および管路を100gの1,2−プロパンジオールで共洗いした。その後、反応容器中の液を撹拌しながら65℃で24時間保持した後に常温まで冷却し、銀ナノワイヤを含む反応液を得た。 The reduction precipitation reaction of silver was allowed to proceed under the synthesis conditions of a synthesis temperature of 85 ° C. and a reaction time of 24 hours as follows. The above solution A is placed in a 10 L beaker, which is a reaction vessel, and the temperature is raised from room temperature to 65 ° C. with stirring at a rotation speed of 225 rpm. Was added. After the addition of Solution B, the containers and pipelines used to add Solution B were co-washed with 100 g of 1,2-propanediol. Then, while stirring the liquid in the reaction vessel, the vessel and the pipeline used for adding the solution B were co-washed with 100 g of 1,2-propanediol. Then, the liquid in the reaction vessel was kept at 65 ° C. for 24 hours with stirring and then cooled to room temperature to obtain a reaction liquid containing silver nanowires.

本例で使用したアルコール溶媒は、上記溶液A中に存在する1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)と、上記溶液Bから供給される少量の1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)とをアルコール成分として含有する。すなわちアルコール成分の全部が1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)からなるものである。 The alcohol solvent used in this example is an alcohol containing 1,2-propanediol (propylene glycol) present in the above solution A and a small amount of 1,2-propanediol (propylene glycol) supplied from the above solution B. Contains as an ingredient. That is, all of the alcohol components are composed of 1,2-propanediol (propylene glycol).

得られた銀ナノワイヤについて、実施例1と同様の手法で直径および長さの測定を行った。結果を表2に示す。本例では、平均直径が25.4nm、直径の変動係数CVが15.6%である銀ナノワイヤが合成された。従来一般的な銀ナノワイヤ合成用のアルコール溶媒である1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)の場合、合成温度を90℃以下に低下させても、平均直径が20nm未満、直径の変動係数CVが15%以下という極めて細くかつ直径バラツキの非常に小さい銀ナノワイヤを合成することはできなかった。 The diameter and length of the obtained silver nanowires were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2. In this example, silver nanowires with an average diameter of 25.4 nm and a coefficient of variation CV of 15.6% were synthesized. In the case of 1,2-propanediol (propylene glycol), which is a conventional alcohol solvent for synthesizing silver nanowires, the average diameter is less than 20 nm and the coefficient of variation CV of the diameter is high even if the synthesis temperature is lowered to 90 ° C. or lower. It was not possible to synthesize silver nanowires that are extremely thin, less than 15%, and have very small diameter variations.

[比較例5]
比較例4において合成温度を更に65℃まで低下させ、反応時間を72時間に変更したことを除き、実施例4と同様条件にて実験を行った。結果を表2に示す。本例では、平均直径が20.6nm、変動係数CVが22.3%である銀ナノワイヤが合成された。従来一般的な銀ナノワイヤ合成用のアルコール溶媒である1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)の場合、合成温度を65℃にまで低下させると平均直径20nm程度の銀ナノワイヤの合成は可能であるが、直径のバラツキ(変動係数CV)が大きくなった。
[Comparative Example 5]
The experiment was carried out under the same conditions as in Example 4 except that the synthesis temperature was further lowered to 65 ° C. and the reaction time was changed to 72 hours in Comparative Example 4. The results are shown in Table 2. In this example, silver nanowires with an average diameter of 20.6 nm and a coefficient of variation of 22.3% were synthesized. In the case of 1,2-propanediol (propylene glycol), which is a conventional alcohol solvent for synthesizing silver nanowires, it is possible to synthesize silver nanowires having an average diameter of about 20 nm when the synthesis temperature is lowered to 65 ° C. , The variation in diameter (coefficient of variation CV) became large.

[比較例6]
実施例1において溶液Aに使用した1,2−ブタンジオールを同質量の1,4−ブタンジオール(和光純薬工業社製、特級)に変更したことを除き、実施例1と同様の合成条件で銀ナノワイヤの合成を試みた。
[Comparative Example 6]
Synthesis conditions similar to those of Example 1 except that the 1,2-butanediol used in Solution A in Example 1 was changed to 1,4-butanediol having the same mass (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade). I tried to synthesize silver nanowires.

本例で使用したアルコール溶媒は、上記溶液A中に存在する1,4−ブタンジオールと、上記溶液Bから供給される少量の1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)とをアルコール成分として含有する。アルコール成分全部に占める各アルコールの質量割合は、1,4−ブタンジオール98.2%、1,2−プロパンジオール1.8%である。 The alcohol solvent used in this example contains 1,4-butanediol present in the above solution A and a small amount of 1,2-propanediol (propylene glycol) supplied from the above solution B as alcohol components. .. The mass ratio of each alcohol to the total alcohol component is 98.2% of 1,4-butanediol and 1.8% of 1,2-propanediol.

結果を表2に示す。本例では、1分子中の炭素数が4であるアルカンジオールとして1,4−ブタンジオールを使用したが、銀ナノワイヤの合成ができなかった。図4に本例で得られた合成物のTEM(透過型電子顕微鏡)写真を例示する。 The results are shown in Table 2. In this example, 1,4-butanediol was used as the alkanediol having 4 carbon atoms in one molecule, but silver nanowires could not be synthesized. FIG. 4 illustrates a TEM (transmission electron microscope) photograph of the compound obtained in this example.

[比較例7]
実施例1において溶液Aに使用した1,2−ブタンジオールを同質量の1,3−ブタンジオール(和光純薬工業社製、特級)に変更したことを除き、実施例1と同様の合成条件で銀ナノワイヤの合成を試みた。
[Comparative Example 7]
Synthesis conditions similar to those of Example 1 except that the 1,2-butanediol used in Solution A in Example 1 was changed to 1,3-butanediol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., special grade) having the same mass. I tried to synthesize silver nanowires.

本例で使用したアルコール溶媒は、上記溶液A中に存在する1,3−ブタンジオールと、上記溶液Bから供給される少量の1,2−プロパンジオール(プロピレングリコール)とをアルコール成分として含有する。アルコール成分全部に占める各アルコールの質量割合は、1,3−ブタンジオール98.2%、1,2−プロパンジオール1.8%である。 The alcohol solvent used in this example contains 1,3-butanediol present in the above solution A and a small amount of 1,2-propanediol (propylene glycol) supplied from the above solution B as alcohol components. .. The mass ratio of each alcohol to the total alcohol component is 98.2% of 1,3-butanediol and 1.8% of 1,2-propanediol.

結果を表2に示す。本例では、1分子中の炭素数が4であるアルカンジオールとして1,3−ブタンジオールを使用したが、得られた金属銀の大部分は粒状物であった。図5に本例で得られた合成物のTEM(透過型電子顕微鏡)写真を例示する。 The results are shown in Table 2. In this example, 1,3-butanediol was used as the alkanediol having 4 carbon atoms in one molecule, but most of the obtained metallic silver was granular. FIG. 5 illustrates a TEM (transmission electron microscope) photograph of the compound obtained in this example.

参考のため、図6に合成温度と平均直径の関係を表すグラフを、図7に合成温度と直径の変動係数CVの関係を表すグラフをそれぞれ示す。 For reference, FIG. 6 shows a graph showing the relationship between the combined temperature and the average diameter, and FIG. 7 shows a graph showing the relationship between the combined temperature and the coefficient of variation CV of the diameter.

〔透明導電膜のヘイズ評価〕
次に、実施例7と比較例4で合成した銀ナノワイヤを用いて以下のように透明導電膜を作製し、ヘイズを測定した。
[Haze evaluation of transparent conductive film]
Next, using the silver nanowires synthesized in Example 7 and Comparative Example 4, a transparent conductive film was prepared as follows, and the haze was measured.

[実施例7A]
本例では実施例7で得られた銀ナノワイヤを使用し、以下の手順で実験を行った。
(沈殿工程)
前述の実施例7で得られた反応液(常温まで冷却されたもの)8400gに、純水1890gを添加して10分撹拌した。次に、アセトン7580gを添加して10分撹拌した。次に、キシレン8820gを添加して10分撹拌した。その後、3時間静置させた。静置後、濃縮物と上澄みが観察されたため、上澄み部分を除去し、銀ナノワイヤを含む濃縮物を回収した。
[Example 7A]
In this example, the silver nanowires obtained in Example 7 were used, and the experiment was carried out according to the following procedure.
(Precipitation process)
To 8400 g of the reaction solution (cooled to room temperature) obtained in Example 7 above, 1890 g of pure water was added and stirred for 10 minutes. Next, 7580 g of acetone was added and stirred for 10 minutes. Next, 8820 g of xylene was added and stirred for 10 minutes. Then, it was allowed to stand for 3 hours. After standing, a concentrate and a supernatant were observed, so the supernatant was removed and the concentrate containing silver nanowires was recovered.

(第1洗浄工程)
ビニルピロリドンとジアリルジメチルアンモニウムナイトレイト(diallyldimethylammonium nitrate)のコポリマー(ビニルピロリドン99質量%、ジアリルジメチルアンモニウムナイトレイト1質量%でコポリマー作製、重量平均分子量75,000)を純水に溶解させて、前記コポリマーの濃度が1質量%である「ポリマー含有水溶液」を作製した。このポリマー含有水溶液160gを、上記のようにして回収した銀ナノワイヤを含む濃縮物に添加し、浸とう機にて100rpmで2.5時間撹拌した。その後、アセトン700gを添加して銀ナノワイヤを含む固形分を沈殿させた。上澄みを除去し、さらにアセトン150gを添加し、上澄みを除去した。次に、上記のポリマー含有水溶液1280gを添加し、撹拌機にて回転数100rpmで12時間撹拌し、第1洗浄工程を終えた銀ナノワイヤ分散液を得た。
(1st cleaning step)
A copolymer of vinylpyrrolidone and diallyldimethlylammonium nitrate (copolymerized with 99% by mass of vinylpyrrolidone and 1% by mass of diallyldimethylammonium nitrate, weight average molecular weight 75,000) was dissolved in pure water to dissolve the copolymer. A "polymer-containing aqueous solution" having a concentration of 1% by mass was prepared. 160 g of this polymer-containing aqueous solution was added to the concentrate containing the silver nanowires recovered as described above, and the mixture was stirred at 100 rpm for 2.5 hours in a dimmer. Then, 700 g of acetone was added to precipitate the solid content containing the silver nanowires. The supernatant was removed, and 150 g of acetone was further added to remove the supernatant. Next, 1280 g of the above polymer-containing aqueous solution was added, and the mixture was stirred with a stirrer at a rotation speed of 100 rpm for 12 hours to obtain a silver nanowire dispersion liquid having completed the first washing step.

(第2洗浄工程)
次いで、上記の銀ナノワイヤ分散液を撹拌機にて回転数100rpmで撹拌しながら、アセトン4000gを添加し、撹拌を停止した。沈殿物が生成し、上澄みは濁っている様子が確認された。濁った上澄み中には沈降速度の遅い短い銀ナノワイヤ(アスペクト比が100未満のワイヤを主体とする短いワイヤ)が含まれている。上澄みを除去し、撹拌機にて回転数100rpmで撹拌しながら、アセトン1500gを添加し、撹拌を停止した。上澄みを除去した後、前述のポリマー含有水溶液(上記のコポリマー濃度が1質量%のもの)を1280g添加し、撹拌機にて回転数100rpmで12時間撹拌し、第2洗浄工程を終えた銀ナノワイヤ分散液を得た。
(Second cleaning process)
Next, 4000 g of acetone was added while stirring the silver nanowire dispersion liquid with a stirrer at a rotation speed of 100 rpm, and the stirring was stopped. It was confirmed that a precipitate was formed and the supernatant was turbid. The turbid supernatant contains short silver nanowires with a slow sedimentation rate (short wires mainly composed of wires with an aspect ratio of less than 100). The supernatant was removed, and 1500 g of acetone was added while stirring with a stirrer at a rotation speed of 100 rpm, and the stirring was stopped. After removing the supernatant, 1280 g of the above-mentioned polymer-containing aqueous solution (the above-mentioned copolymer concentration is 1% by mass) was added, and the mixture was stirred with a stirrer at a rotation speed of 100 rpm for 12 hours to complete the second cleaning step. A dispersion was obtained.

(第3〜第6洗浄工程)
さらに上記第2洗浄工程と同様の手順を4回繰り返すことによって、第3洗浄工程から第6洗浄工程までを行い、第6洗浄工程を終えた銀ナノワイヤ分散液を得た。洗浄工程を繰り返す毎に上澄みの濁りは低減した。
(3rd to 6th cleaning steps)
Further, by repeating the same procedure as the second cleaning step four times, the third cleaning step to the sixth cleaning step were performed to obtain a silver nanowire dispersion liquid after completing the sixth cleaning step. The turbidity of the supernatant was reduced with each repetition of the washing process.

(第7洗浄工程)
第6洗浄工程を終えた銀ナノワイヤ分散液を、撹拌機にて回転数100rpmで撹拌しながら、アセトン4000gを添加し、10分後に撹拌を停止した。沈殿物が生成した後、上澄みを除去し、撹拌機にて回転数100rpmで撹拌しながら、アセトン1500gを添加し、撹拌を停止した。沈殿物が生成した後、上澄みを除去し、純水1280gを添加し、撹拌機にて回転数100rpmで12時間撹拌し、第7洗浄工程を終えた銀ナノワイヤ分散液を得た。この分散液中の金属銀濃度をICP発光分光分析法(装置:アジレント・テクノロジー株式会社製 ICP発光分光分析装置720−ES)によって測定したところ、銀ナノワイヤの濃度は金属銀換算で2.474質量%であった。
(7th cleaning step)
The silver nanowire dispersion liquid after completing the sixth washing step was stirred with a stirrer at a rotation speed of 100 rpm, 4000 g of acetone was added, and the stirring was stopped after 10 minutes. After the precipitate was formed, the supernatant was removed, 1500 g of acetone was added while stirring with a stirrer at a rotation speed of 100 rpm, and the stirring was stopped. After the precipitate was formed, the supernatant was removed, 1280 g of pure water was added, and the mixture was stirred with a stirrer at a rotation speed of 100 rpm for 12 hours to obtain a silver nanowire dispersion liquid after completing the seventh washing step. When the concentration of metallic silver in this dispersion was measured by ICP emission spectroscopy (equipment: ICP emission spectroscopy 720-ES manufactured by Azilent Technology Co., Ltd.), the concentration of silver nanowires was 2.474 mass in terms of metallic silver. %Met.

(増粘剤の熱水処理)
増粘剤として、メトキシ基21.5質量%、ヒドロキシプロポキシ基30.0質量%に調整されたHPMC(ヒドロキシプロピルメチルセルロース、化学メーカーの製造によるもの、重量平均分子量:840,000)の粉体製品を用意した。この粉体を目開き200μmの篩にかけた。容量15LのSUS製槽中で98℃に加熱してある純水6000g中に、上記の篩目を通った増粘剤の粉体150gを加え、直径135mmのディスクタービン羽にて600rpmで30分間撹拌し、増粘剤のスラリーを得た。このスラリーをPFAメッシュにて減圧ろ過し、その後、メッシュ上に残った増粘剤の固形分に沸騰した純水6400gを注ぐことにより熱水洗浄した。熱水がろ過されたことを確認した後、増粘剤の固形分が冷めないうちに、ほぐして、おおよそ3cm大の増粘剤固形分を得た。この増粘剤固形分を70℃で30分乾燥させた後、常温に戻る前に粒径が1cm以下となるように解粒した。その後、70℃で12時間乾燥させ、熱水処理済みの増粘剤120gを得た。以上の操作を2回に分けて行い、熱水処理済みの増粘剤を合計240g得た。
(Hot water treatment of thickener)
As a thickener, a powder product of HPMC (hydroxypropyl methylcellulose, manufactured by a chemical manufacturer, weight average molecular weight: 840,000) adjusted to 21.5% by mass of methoxy groups and 30.0% by mass of hydroxypropoxy groups. I prepared. The powder was sieved with a mesh size of 200 μm. To 6000 g of pure water heated to 98 ° C. in a SUS tank having a capacity of 15 L, 150 g of the thickener powder passed through the above mesh was added, and a disk turbine blade having a diameter of 135 mm was used at 600 rpm for 30 minutes. Stirring gave a slurry of thickener. This slurry was filtered under reduced pressure with a PFA mesh, and then washed with hot water by pouring 6400 g of boiling pure water into the solid content of the thickener remaining on the mesh. After confirming that the hot water had been filtered, the solid content of the thickener was loosened before cooling to obtain a solid content of the thickener having a size of about 3 cm. The solid content of the thickener was dried at 70 ° C. for 30 minutes, and then granulated so that the particle size was 1 cm or less before returning to room temperature. Then, it was dried at 70 degreeC for 12 hours, and 120 g of the thickener treated with hot water was obtained. The above operation was carried out in two steps to obtain a total of 240 g of the hot water-treated thickener.

(増粘剤水溶液の作製)
増粘剤の溶解には、容量20LのSUS製槽を使用し、直径150mmのディスクタービン羽を用いた。95℃に加熱した純水9850gに上記の熱水処理済みの増粘剤150gを加え、475rpmで撹拌しながら40℃まで放冷したのち、槽のジャケットにチラーにより冷却した冷却水を流すことにより冷却し、12時間撹拌した。撹拌終了時の温度は5℃であった。このようにして増粘剤を水に溶解させ、増粘剤水溶液を得た。得られた増粘剤水溶液を設定圧力0.2MPaで加圧ろ過し、不溶性成分を除去した。加圧ろ過にはフィルタ濾過精度(目開き)1μmのデプスプリーツフィルタ(ロキテクノ社製;SCPタイプ)を使用した。このろ過後の増粘剤水溶液における増粘剤成分(HPMC)の濃度は1.24質量%であった。
(Preparation of thickener aqueous solution)
To dissolve the thickener, a SUS tank having a capacity of 20 L was used, and a disc turbine blade having a diameter of 150 mm was used. By adding 150 g of the above-mentioned hot water-treated thickener to 9850 g of pure water heated to 95 ° C., allowing the mixture to cool to 40 ° C. with stirring at 475 rpm, and then flowing cooling water cooled by a chiller through the jacket of the tank. It was cooled and stirred for 12 hours. The temperature at the end of stirring was 5 ° C. In this way, the thickener was dissolved in water to obtain an aqueous thickener solution. The obtained aqueous thickener solution was pressure-filtered at a set pressure of 0.2 MPa to remove insoluble components. For the pressurized filtration, a depth pleated filter (manufactured by Roki Techno Co., Ltd .; SCP type) having a filter filtration accuracy (opening) of 1 μm was used. The concentration of the thickener component (HPMC) in the thickener aqueous solution after filtration was 1.24% by mass.

(塗工用銀ナノワイヤ分散液の作製)
上記第7洗浄工程を終えた銀ナノワイヤ分散液313g、純水1920g、および上記ろ過後の増粘剤水溶液347gを1つの容器に入れ、直径170mmの6枚傾斜羽を使用して150rpmで2時間撹拌した。その後、2−プロパノールの50%水溶液を1720g加え、150rpmで12時間撹拌し、液状媒体中の溶媒成分が水およびアルコールである塗工用銀ナノワイヤ分散液を得た。この銀ナノワイヤ分散液の金属銀濃度をICP発光分光分析法によって測定したところ、銀ナノワイヤ含有量は金属銀換算で0.180質量%であった。
(Preparation of silver nanowire dispersion for coating)
313 g of the silver nanowire dispersion liquid, 1920 g of pure water, and 347 g of the filtered thickener aqueous solution that have completed the seventh cleaning step are placed in one container, and six inclined blades having a diameter of 170 mm are used at 150 rpm for 2 hours. Stirred. Then, 1720 g of a 50% aqueous solution of 2-propanol was added and stirred at 150 rpm for 12 hours to obtain a silver nanowire dispersion for coating in which the solvent components in the liquid medium were water and alcohol. When the metallic silver concentration of this silver nanowire dispersion was measured by ICP emission spectroscopic analysis, the silver nanowire content was 0.180 mass% in terms of metallic silver.

(透明導電膜の作製)
厚さ100μm、寸法100mm×150mmのPETフィルム基材(東洋紡社製、コスモシャイン(登録商標)A4100)を用意した。上記の塗工用銀ナノワイヤ分散液を、番手No.6のバーコーター(テスター産業社製、SA−203)で上記PETフィルム基材のベア面に塗布し、塗膜を形成した。基材上に形成された塗膜の面積は80mm×120mmであった。この塗膜を大気中120℃で1分間乾燥させ、透明導電膜を得た。
(Preparation of transparent conductive film)
A PET film base material (manufactured by Toyobo Co., Ltd., Cosmo Shine (registered trademark) A4100) having a thickness of 100 μm and a size of 100 mm × 150 mm was prepared. The silver nanowire dispersion for coating was applied to the bare surface of the PET film base material with a bar coater (manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd., SA-203) having a count of No. 6 to form a coating film. The area of the coating film formed on the substrate was 80 mm × 120 mm. This coating film was dried in the air at 120 ° C. for 1 minute to obtain a transparent conductive film.

(ヘイズの測定)
上記の透明導電膜のヘイズを、日本電色工業社製、ヘーズメーターNDH 5000により測定されるヘイズの値(%)に基づいて評価した。ここでは、PET基材の影響を除去するために、下記(3)式により定まるヘイズ評価指標Hを採用した。
[ヘイズ評価指標H]=[基材+透明導電膜のヘイズ値]−[基材のみのヘイズ値] …(3)
ここで、「基材+透明導電膜のヘイズ値」は基材フィルムとその上に形成されている透明導電膜からなる物体のヘイズ値(%)、「基材のみのヘイズ値」は、透明導電膜を形成する前の基材フィルムのヘイズ値(%)である。両者の差であるヘイズ評価指標Hの値が小さいほど、透明導電膜に起因するヘイズの発生量が少ないと評価される。
本例で得られた透明導電膜のヘイズ評価指標Hは0.40であった。結果を表3に示してある。
(Measurement of haze)
The haze of the transparent conductive film was evaluated based on the haze value (%) measured by a haze meter NDH 5000 manufactured by Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd. Here, in order to eliminate the influence of the PET substrate, the haze evaluation index H determined by the following equation (3) was adopted.
[Haze evaluation index H] = [Haze value of base material + transparent conductive film]-[Haze value of base material only] ... (3)
Here, the "haze value of the base material + transparent conductive film" is the haze value (%) of the object composed of the base film and the transparent conductive film formed on the base film, and the "haze value of only the base material" is transparent. It is the haze value (%) of the base film before forming the conductive film. It is evaluated that the smaller the value of the haze evaluation index H, which is the difference between the two, the smaller the amount of haze generated by the transparent conductive film.
The haze evaluation index H of the transparent conductive film obtained in this example was 0.40. The results are shown in Table 3.

[実施例7B]
本例では実施例7で得られた銀ナノワイヤを使用した。上記の第6洗浄工程までを実施例7Aと同様の条件で行い、第6洗浄工程を終えた銀ナノワイヤ分散液を得た。これを以下の工程に供した。
(第7洗浄工程)
第6洗浄工程を終えた銀ナノワイヤ分散液を撹拌機にて回転数100rpmで撹拌しながら、アセトン4000gを添加し、10分後に撹拌を停止した。沈殿物が生成した後、上澄みを除去し、撹拌機にて回転数100rpmで撹拌しながら、アセトン1500gを添加し、撹拌を停止した。沈殿物が生成した後、上澄みを除去し、前述のポリマー含有水溶液(上記のコポリマー濃度が1質量%のもの)を1280g添加し、撹拌機にて回転数100rpmで12時間撹拌し、第7洗浄工程を終えた銀ナノワイヤ分散液を得た。
[Example 7B]
In this example, the silver nanowires obtained in Example 7 were used. The above 6th cleaning step was carried out under the same conditions as in Example 7A to obtain a silver nanowire dispersion liquid after completing the 6th cleaning step. This was subjected to the following steps.
(7th cleaning step)
While stirring the silver nanowire dispersion liquid after completing the sixth washing step with a stirrer at a rotation speed of 100 rpm, 4000 g of acetone was added, and the stirring was stopped after 10 minutes. After the precipitate was formed, the supernatant was removed, 1500 g of acetone was added while stirring with a stirrer at a rotation speed of 100 rpm, and the stirring was stopped. After the precipitate is formed, the supernatant is removed, 1280 g of the above-mentioned polymer-containing aqueous solution (the above-mentioned copolymer concentration is 1% by mass) is added, and the mixture is stirred with a stirrer at a rotation speed of 100 rpm for 12 hours to perform the seventh washing. A silver nanowire dispersion having completed the process was obtained.

(塗工用銀ナノワイヤ分散液の作製)
前記第7洗浄工程を終えた銀ナノワイヤ分散液350gを撹拌機にて回転数100rpmで撹拌しながら、アセトン1000gを添加し、10分後に撹拌を停止した。上澄みを除去し、撹拌機にて回転数100rpmで撹拌しながら、アセトン375gを添加し、撹拌を停止した。次に、上澄みを除去した後、2−プロパノール777gを添加したのち、自動分散器(まぜまぜマン、SKH−40)を用いて24時間の分散処理を施すことによって、銀ナノワイヤが2−プロパノールに分散したアルコール系銀ナノワイヤ分散液を得た。このアルコール系銀ナノワイヤ分散液を60%硝酸に溶解したものを、アジレント・テクノロジー社製、CP−OES720により高周波誘導結合プラズマ(ICP)発光分光分析法で分析して、上記アルコール系銀ナノワイヤ分散液中の銀濃度を算出した。この銀濃度の値に基づき、上記アルコール系銀ナノワイヤ分散液を所定量の2−プロパノールで希釈することにより、銀濃度が0.2質量%である塗工用銀ナノワイヤ分散液を得た。
(Preparation of silver nanowire dispersion for coating)
While stirring 350 g of the silver nanowire dispersion liquid after completing the seventh washing step with a stirrer at a rotation speed of 100 rpm, 1000 g of acetone was added, and the stirring was stopped after 10 minutes. The supernatant was removed, and 375 g of acetone was added while stirring with a stirrer at a rotation speed of 100 rpm to stop the stirring. Next, after removing the supernatant, 777 g of 2-propanol was added, and then dispersion treatment was performed for 24 hours using an automatic disperser (Mixing Man, SKH-40) to convert silver nanowires into 2-propanol. A dispersed alcohol-based silver nanowire dispersion was obtained. This alcohol-based silver nanowire dispersion was dissolved in 60% nitric acid and analyzed by radio frequency inductively coupled plasma (ICP) emission spectroscopic analysis using CP-OES720 manufactured by Azilent Technology Co., Ltd., and the above alcohol-based silver nanowire dispersion was analyzed. The silver concentration inside was calculated. Based on this silver concentration value, the alcohol-based silver nanowire dispersion was diluted with a predetermined amount of 2-propanol to obtain a silver nanowire dispersion for coating having a silver concentration of 0.2% by mass.

(透明導電膜の作製)
厚さ100μm、寸法100mm×150mmのPETフィルム基材(東洋紡社製、コスモシャイン(登録商標)A4100)を用意した。上記の塗工用アルコール系銀ナノワイヤ分散液を、番手No.6のバーコーター(テスター産業社製、SA−203)で上記PETフィルム基材のベア面に塗布し、塗膜を形成した。基材上に形成された塗膜の面積は80mm×120mmであった。この塗膜を大気中80℃で1分間で乾燥させ、透明導電膜を得た。
(Preparation of transparent conductive film)
A PET film base material (manufactured by Toyobo Co., Ltd., Cosmo Shine (registered trademark) A4100) having a thickness of 100 μm and a size of 100 mm × 150 mm was prepared. The alcohol-based silver nanowire dispersion for coating was applied to the bare surface of the PET film substrate with a bar coater (manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd., SA-203) having a count of No. 6 to form a coating film. The area of the coating film formed on the substrate was 80 mm × 120 mm. This coating film was dried in the air at 80 ° C. for 1 minute to obtain a transparent conductive film.

(ヘイズの測定)
実施例7Aと同様の方法でヘイズ評価指標Hを求めた。本例で得られた透明導電膜のヘイズ評価指標Hは0.38であった。結果を表3に示してある。
(Measurement of haze)
The haze evaluation index H was determined by the same method as in Example 7A. The haze evaluation index H of the transparent conductive film obtained in this example was 0.38. The results are shown in Table 3.

[比較例4A]
本例では、比較例4で得られた銀ナノワイヤを使用したこと、および沈殿工程を以下の条件で行ったこと以外、実施例7Bと同様の条件で実験を行った。
(沈殿工程)
前述の実施例4で得られた反応液(常温まで冷却されたもの)8400gに、純水1050gを添加して10分撹拌した。次に、アセトン7580gを添加して10分撹拌した。次に、キシレン6320gを添加して10分撹拌した。その後、3時間静置させた。静置後、濃縮物と上澄みが観察されたため、上澄み部分を除去し、銀ナノワイヤを含む濃縮物を回収した。
[Comparative Example 4A]
In this example, the experiment was carried out under the same conditions as in Example 7B except that the silver nanowires obtained in Comparative Example 4 were used and the precipitation step was performed under the following conditions.
(Precipitation process)
To 8400 g of the reaction solution (cooled to room temperature) obtained in Example 4 above, 1050 g of pure water was added and stirred for 10 minutes. Next, 7580 g of acetone was added and stirred for 10 minutes. Next, 6320 g of xylene was added and stirred for 10 minutes. Then, it was allowed to stand for 3 hours. After standing, a concentrate and a supernatant were observed, so the supernatant was removed and the concentrate containing silver nanowires was recovered.

本例で得られた透明導電膜のヘイズ評価指標Hは0.62であった。結果を表3に示してある。 The haze evaluation index H of the transparent conductive film obtained in this example was 0.62. The results are shown in Table 3.

平均直径が極めて細くかつ直径バラツキの非常に小さい銀ナノワイヤは、透明導電膜のヘイズを低減するうえで極めて有用であることが確認された。 It was confirmed that silver nanowires having an extremely small average diameter and very small diameter variation are extremely useful in reducing the haze of the transparent conductive film.

Claims (10)

平均直径が20.0nm未満、下記(1)式で定義される平均アスペクト比AMが100以上、直径の変動係数CVが15.0%以下であり、ビニルピロリドン構造単位を持つポリマーが表面に付着している銀ナノワイヤ。
M=LM/DM …(1)
ここで、LMは銀ナノワイヤの平均長さをnmの単位で表した値、DMは上記平均直径をnmの単位で表した値である。
Less than the mean diameter of 20.0 nm, the following (1) Average aspect ratio A M defined by equation 100 or more and 15.0 percent coefficient of variation CV of a diameter, a polymer having vinylpyrrolidone structural unit is a surface Adhering silver nanowires.
A M = L M / D M ... (1)
Here, L M represented the average length of silver nanowires in units of nm values, D M is the value representing the average diameter in nm.
前記ビニルピロリドン構造単位を持つポリマーは、ビニルピロリドンと他のモノマーとのコポリマーである請求項1に記載の銀ナノワイヤ。 The silver nanowire according to claim 1, wherein the polymer having a vinylpyrrolidone structural unit is a copolymer of vinylpyrrolidone and another monomer. 前記ビニルピロリドン構造単位を持つポリマーは、ビニルピロリドンとジアリルジメチルアンモニウム(Diallyldimethylammonium)塩モノマーとのコポリマーである請求項1に記載の銀ナノワイヤ。 The silver nanowire according to claim 1, wherein the polymer having a vinylpyrrolidone structural unit is a copolymer of vinylpyrrolidone and a diallyldimyldimethylammonium salt monomer. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の銀ナノワイヤがアルコール系の液状媒体中に分散している、銀ナノワイヤの還元析出反応に使用した反応液。 A reaction solution used for the reduction precipitation reaction of silver nanowires, wherein the silver nanowires according to any one of claims 1 to 3 are dispersed in an alcohol-based liquid medium. 銀化合物、およびビニルピロリドン構造単位を持つポリマーが溶解しているアルコール溶媒中で、銀をワイヤ状に還元析出させる銀ナノワイヤの製造法において、
前記溶媒のアルコール成分に占める質量割合で、炭素数が4以上6以下である1,2−アルカンジオールの1種以上を合計40%以上含有するアルコール溶媒を使用し、50℃以上90℃以下の温度で還元析出を進行させる銀ナノワイヤの製造法。
In a method for producing silver nanowires, in which silver is reduced and precipitated in the form of a wire in an alcohol solvent in which a silver compound and a polymer having a vinylpyrrolidone structural unit are dissolved.
An alcohol solvent containing at least 40% of one or more 1,2-alkanediols having 4 or more and 6 or less carbon atoms in the mass ratio of the solvent to the alcohol component is used, and the temperature is 50 ° C. or higher and 90 ° C. or lower. A method for producing silver nanowires in which reduction precipitation proceeds at temperature.
前記ビニルピロリドン構造単位を持つポリマーは、ビニルピロリドンと他のモノマーとのコポリマーである請求項5に記載の銀ナノワイヤの製造法。 The method for producing silver nanowires according to claim 5, wherein the polymer having a vinylpyrrolidone structural unit is a copolymer of vinylpyrrolidone and another monomer. 前記ビニルピロリドン構造単位を持つポリマーは、ビニルピロリドンとジアリルジメチルアンモニウム(Diallyldimethylammonium)塩モノマーとのコポリマーである請求項5に記載の銀ナノワイヤの製造法。 The method for producing silver nanowires according to claim 5, wherein the polymer having a vinylpyrrolidone structural unit is a copolymer of vinylpyrrolidone and a diallyldimethylammanium salt monomer. アルコール溶媒中に存在させる前記ビニルピロリドン構造単位を持つポリマーの量と、還元析出に使用する銀の総量との質量割合「ポリマー/銀質量比」を0.5〜5.0とする、請求項5〜7のいずれか1項に記載の銀ナノワイヤの製造法。 The claim that the mass ratio "polymer / silver mass ratio" between the amount of the polymer having the vinylpyrrolidone structural unit present in the alcohol solvent and the total amount of silver used for reduction precipitation is 0.5 to 5.0. The method for producing a silver nanowire according to any one of 5 to 7. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の銀ナノワイヤが液状媒体中に分散している銀ナノワイヤ分散液。 A silver nanowire dispersion liquid in which the silver nanowires according to any one of claims 1 to 3 are dispersed in a liquid medium. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の銀ナノワイヤが、アルコールの質量割合が95%以上である液状媒体、アルコールと水の合計質量割合が95%以上である液状媒体、または水の質量割合が95%以上である液状媒体の中に分散している銀ナノワイヤ分散液。 The silver nanowire according to any one of claims 1 to 3 is a liquid medium having an alcohol mass ratio of 95% or more, a liquid medium having a total mass ratio of alcohol and water of 95% or more, or a mass of water. A silver nanowire dispersion liquid dispersed in a liquid medium having a ratio of 95% or more.
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JP5868752B2 (en) * 2012-03-26 2016-02-24 富士フイルム株式会社 Method for producing metal nanowire
JP5868751B2 (en) * 2012-03-26 2016-02-24 富士フイルム株式会社 Method for producing silver nanowire dispersion
CN106068166B (en) * 2014-03-07 2018-10-09 同和控股(集团)有限公司 The manufacturing method and nano silver wire of nano silver wire and the ink for using the nano silver wire
EP3129177B1 (en) * 2014-04-11 2019-12-18 Cambrios Film Solutions Corporation Methods of controlling nanowire morphology

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