JP6179274B2 - Nickel paste manufacturing method and nickel paste - Google Patents

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Description

本発明は、積層セラミックコンデンサの内部電極用のニッケルペーストの製造方法及びニッケルペーストに関する。   The present invention relates to a method for producing a nickel paste for internal electrodes of a multilayer ceramic capacitor and a nickel paste.

一般に、積層セラミックコンデンサ(以下、MLCCともいう)の内部電極に用いられるニッケルペーストは、ビヒクル中にニッケル粉を混練して製造され、多くのニッケル粉の凝集体を含んでいる。すなわち、ニッケル粉の製造工程の最終段階には、金属粉の製造方法(乾式法、湿式法)を問わず、乾燥工程を有するのが通常であり、この乾燥工程がニッケル粒子の凝集を促すため、ニッケル粉は乾燥時に生じた凝集体を含んでいるのが一般的である。   Generally, a nickel paste used for an internal electrode of a multilayer ceramic capacitor (hereinafter also referred to as MLCC) is manufactured by kneading nickel powder in a vehicle, and contains a large number of nickel powder aggregates. In other words, the final stage of the nickel powder production process usually has a drying process regardless of the metal powder production method (dry method, wet method), and this drying process promotes the aggregation of nickel particles. Nickel powder generally contains aggregates produced during drying.

近年の積層セラミックコンデンサは、小型で大容量化を達成させるために、内部電極層を伴ったセラミックグリーンシートの積層数を数百から1000層程度にまで増加させることが要求されている。このため、内部電極層の厚みを従来の3μm程度からサブミクロンレベルにする検討がなされてきており、それに伴い、金属粉の小粒径化が進められている。   Recent multilayer ceramic capacitors are required to increase the number of laminated ceramic green sheets with internal electrode layers from several hundred to about 1000 in order to achieve a small size and large capacity. For this reason, studies have been made to reduce the thickness of the internal electrode layer from the conventional level of about 3 μm to the submicron level, and accordingly, the particle size of the metal powder is being reduced.

しかしながら、小粒径になるほど粉の表面積が大きく、表面エネルギーが大きくなり、凝集体を形成し易くなる。また、金属超微粉の分散性が悪く、凝集体が存在すると、セラミックシート層を突き抜けてしまうため電極が短絡した不良品となり、また、たとえ突き抜けない場合であっても、電極間距離が短くなることで部分的な電流集中が発生するため積層セラミックコンデンサの寿命劣化の原因となっていた。   However, the smaller the particle size, the larger the surface area of the powder, the greater the surface energy, and the easier it is to form aggregates. Also, if the dispersibility of the metal ultrafine powder is poor and aggregates are present, the ceramic sheet layer will be penetrated, resulting in a defective product in which the electrodes are short-circuited, and even if not penetrated, the distance between the electrodes will be reduced. As a result, partial current concentration occurs, which causes the life of the multilayer ceramic capacitor to deteriorate.

MLCCの内部電極用に用いられるニッケル超微粉スラリーとしては特許文献1に記載のスラリーが開示されている。この特許文献1においては、まず金属超微粉水スラリー(金属超微粉濃度:50質量%)に特定の陰イオン界面活性剤を金属超微粉100質量部に対して0.3質量部添加したものを、プロセスホモジナイザー等を用いた分散処理を所定時間実施して、水中における金属超微粉の凝集体を一次粒子にまで分散させた後に、有機溶媒として、例えばターピネオールを金属超微粉100質量部に対して10質量部添加すると記載されている。   As a nickel ultrafine powder slurry used for an internal electrode of MLCC, a slurry described in Patent Document 1 is disclosed. In Patent Document 1, first, a metal ultrafine powder water slurry (metal ultrafine powder concentration: 50 mass%) added with 0.3 part by mass of a specific anionic surfactant with respect to 100 parts by mass of metal ultrafine powder. Then, after carrying out a dispersion treatment using a process homogenizer for a predetermined time to disperse aggregates of ultrafine metal powder in water to primary particles, for example, terpineol is used as an organic solvent with respect to 100 parts by mass of ultrafine metal powder. It is described that 10 parts by mass is added.

特開2006−63441号公報JP 2006-63441 A

上江田 他 化学と教育,Vol.40,No.2,(1992年)p114−117Ueda et al. Chemistry and Education, Vol. 40, no. 2, (1992) p114-117

しかしながら、特許文献1の製法では、金属超微粉水スラリーに直接、特定の陰イオン界面活性剤を添加していることから、界面活性剤がミセル化することで金属粉表面に吸着しにくくなり効率的でないという問題があった。本発明は、特許文献1に比べて、ニッケル粉をより凝集体のない状態で分散させ、塗布後の乾燥膜密度に優れ、積層セラミックコンデンサの内部電極用に好適に用いられるニッケルペーストを提供することを目的とする。   However, in the manufacturing method of Patent Document 1, since a specific anionic surfactant is added directly to the metal ultrafine powder water slurry, the surfactant becomes micelle, making it difficult to adsorb on the surface of the metal powder. There was a problem that it was not right. The present invention provides a nickel paste that disperses nickel powder in a more agglomerate-free state than Patent Document 1 and is excellent in dry film density after coating, and is suitably used for internal electrodes of multilayer ceramic capacitors. For the purpose.

本発明者らは上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の種類と量の界面活性剤を、あらかじめ有機溶剤とともにニッケル粉の水スラリーに添加することにより、上記の課題を解決できることを見出し本発明を完成するに至った。具体的には、本発明は以下のものを提供する。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by adding a specific type and amount of surfactant together with an organic solvent to an aqueous slurry of nickel powder. The inventor has completed the present invention. Specifically, the present invention provides the following.

[1] ニッケル粉の水スラリーに、有機溶剤と界面活性剤とを添加するニッケル有機スラリー形成工程と、
水層と有機層とに分離した前記ニッケル有機スラリーから前記水層を分離して、有機層ニッケル有機スラリーを得る水分離工程と、
前記有機層ニッケル有機スラリーに有機樹脂バインダーを添加して混錬する工程と、を備えるニッケルペーストの製造方法において、
前記ニッケル有機スラリー形成工程において、前記界面活性剤として下記の一般式(1)又は(2)で表される分散移行促進剤を含有し、
前記ニッケル粉に対する前記分散移行促進剤の添加量は、前記分散移行促進剤の総分子断面積が、前記ニッケル粉の総表面積の1〜4倍となる量であり、
前記有機溶剤の質量Sと、前記ニッケル粉の水スラリー中の水の質量Wとの比であるS/Wが、0.02<S/W<0.4の範囲内であることを特徴とするニッケルペーストの製造方法。
(一般式(1)又は(2)においてnは10〜20の整数である)
[1] A nickel organic slurry forming step of adding an organic solvent and a surfactant to an aqueous slurry of nickel powder;
A water separation step of separating the water layer from the nickel organic slurry separated into an aqueous layer and an organic layer to obtain an organic layer nickel organic slurry;
A step of adding an organic resin binder to the organic layer nickel organic slurry and kneading, and a method for producing a nickel paste,
In the nickel organic slurry forming step, the surfactant contains a dispersion transfer accelerator represented by the following general formula (1) or (2),
The amount of the dispersion transfer accelerator added to the nickel powder is an amount such that the total molecular cross-sectional area of the dispersion transfer accelerator is 1 to 4 times the total surface area of the nickel powder.
S 1 / W, which is a ratio of the mass S 1 of the organic solvent and the mass W of water in the water slurry of the nickel powder, is in the range of 0.02 <S 1 /W<0.4. A method for producing a nickel paste characterized by the above.
(In general formula (1) or (2), n is an integer of 10 to 20)

[2] 前記分散移行促進剤は、ラウロイルサルコシン、ラウロイルメチル−β−アラニン、ミリストイルメチル−β−アラニン、ココイルサルコシネート、ミリストイルサルコシネート、パルミトイルサルコシン、ステアロイルサルコシンの群から選ばれる一種以上である[1]に記載のニッケルペーストの製造方法。 [2] The dispersion transfer accelerator is at least one selected from the group consisting of lauroyl sarcosine, lauroylmethyl-β-alanine, myristoylmethyl-β-alanine, cocoyl sarcosineate, myristoyl sarcosinate, palmitoyl sarcosine, stearoyl sarcosine. The method for producing a nickel paste according to [1] .

[3] 上記一般式(1)又は(2)で表される分散移行促進剤が表面にコートされたニッケル粉と、有機溶剤と、有機樹脂バインダーと、を含み、前記分散移行促進剤の量は、ニッケル粉の表面1m に対し、0.00100g/m 以上0.00900g/m 以下であり、カールフィッシャー法による水分率が1質量%未満であることを特徴とするニッケルペースト。 [3] The amount of the dispersion transition accelerator comprising nickel powder having a surface coated with the dispersion transition accelerator represented by the general formula (1) or (2), an organic solvent, and an organic resin binder. Is 0.00100 g / m 2 or more and 0.00900 g / m 2 or less with respect to 1 m 2 of the surface of the nickel powder, and has a moisture content of less than 1% by mass by the Karl Fischer method.

本発明によれば、ニッケル粉をより凝集体のない状態で分散させ、塗布後の乾燥膜密度に優れ、積層セラミックコンデンサの内部電極用に好適に用いられるニッケルペーストを提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, nickel powder can be disperse | distributed in the state without an aggregate, it is excellent in the dry film density after application | coating, and the nickel paste used suitably for the internal electrode of a multilayer ceramic capacitor can be provided.

また、本発明のニッケルペーストは、ペースト量産工程において乾燥工程を含まないため、粉の酸化を抑制することができるため、乾燥凝集がなく品質面で安定したペーストが得られ、また同時に有害物であるニッケル粉塵が発生しないため、安全衛生上の観点からも優れている。   In addition, since the nickel paste of the present invention does not include a drying step in the paste mass production process, it can suppress the oxidation of the powder, so that a paste having no dry aggregation and stable in quality can be obtained, and at the same time, it is a harmful substance. Since some nickel dust is not generated, it is excellent from the viewpoint of health and safety.

本発明のニッケルペーストの製造方法は下記(A)から(C)の3工程を備えている。
(A)ニッケル粉の水スラリーに、有機溶剤と界面活性剤とを添加するニッケル有機スラリー形成工程。
(B)水層と有機層とに分離した前記ニッケル有機スラリーから前記水層を分離して、有機層ニッケル有機スラリーを得る水分離工程。
(C)前記有機層ニッケル有機スラリーに有機樹脂バインダーを添加して混錬する混練工程。
以下、各工程について説明する。
The nickel paste manufacturing method of the present invention includes the following three steps (A) to (C).
(A) A nickel organic slurry forming step of adding an organic solvent and a surfactant to an aqueous slurry of nickel powder.
(B) The water separation process which isolate | separates the said water layer from the said nickel organic slurry isolate | separated into the water layer and the organic layer, and obtains organic layer nickel organic slurry.
(C) A kneading step in which an organic resin binder is added to the organic layer nickel organic slurry and kneaded.
Hereinafter, each step will be described.

<(A)ニッケル有機スラリー形成工程>
工程(A)においては、ニッケル粉の水スラリー(ニッケル粉水スラリー)に、有機溶剤と界面活性剤とを添加する。
<(A) Nickel organic slurry forming step>
In the step (A), an organic solvent and a surfactant are added to an aqueous slurry of nickel powder (nickel powder water slurry).

(ニッケル粉水スラリー)
ニッケル粉は、湿式法や乾式法などニッケル粉の製法を問わずに使用でき特に限定されない。具体的には、ニッケル粉はCVD法、蒸発急冷法、ニッケル塩やニッケル水酸化物等の水素還元法などのいわゆる乾式法のニッケル粉でも、ニッケル塩溶液のヒドラジンなどによる湿式還元法などいわゆる湿式法のニッケル粉でもよく、その製法は問わない。積層セラミックコンデンサ内部電極用途として好適な0.05μmから0.5μmの平均粒径を有することが好ましい。このニッケルを従来公知の方法で水中に分散させてニッケル粉水スラリーを得る。
(Nickel powder water slurry)
Nickel powder can be used regardless of the manufacturing method of nickel powder, such as a wet method and a dry method, and is not specifically limited. Specifically, the nickel powder is a so-called wet method such as a wet reduction method using a nickel salt solution such as hydrazine even in a so-called dry method such as a CVD method, an evaporation quenching method, or a hydrogen reduction method such as nickel salt or nickel hydroxide. Nickel powder of the method may be used, and the manufacturing method is not limited. It is preferable to have an average particle size of 0.05 μm to 0.5 μm, which is suitable for use as a multilayer ceramic capacitor internal electrode. This nickel is dispersed in water by a conventionally known method to obtain a nickel powder water slurry.

ニッケル含有量としては20質量%以上75質量%以下であることが好ましい。20質量%未満であれば水分量が多すぎ、ニッケル有機スラリーを得るために使用する有機溶剤も大量に使用することになり、ニッケル濃度が低くなるため良好なニッケルペーストが得にくくなり、75質量%を越えると水分量が少なく有機溶剤との分離が不十分で水分が残留しやすいため好ましくない。   The nickel content is preferably 20% by mass or more and 75% by mass or less. If the amount is less than 20% by mass, the amount of water is too large, and a large amount of an organic solvent is used to obtain a nickel organic slurry. Since the nickel concentration is low, it is difficult to obtain a good nickel paste. If it exceeds 50%, the amount of water is small, and separation from the organic solvent is insufficient, and moisture tends to remain.

(界面活性剤)
本発明においては、界面活性剤として、下記の特定構造を有する陰イオン界面活性剤である分散移行促進剤を用いる。ここで、n数が10より少ないと親水性が強く、水が抜けにくい。n数が20より大きいと親油性になり水を除去しやすくなるが、有機溶剤に溶けにくく効率的に表面をコーティングできない。
(一般式(1)又は(2)においてnは10〜20の整数である)
(Surfactant)
In the present invention, a dispersion transfer accelerator which is an anionic surfactant having the following specific structure is used as the surfactant. Here, if the n number is less than 10, the hydrophilicity is strong and water is difficult to escape. When n number is larger than 20, it becomes oleophilic and water can be easily removed, but it is difficult to dissolve in an organic solvent and the surface cannot be efficiently coated.
(In general formula (1) or (2), n is an integer of 10 to 20)

一般式(1)のn=10の場合の構造式を具体的に示すと下記の構造式(1−1)のように示される。この構造式(1−1)で表される分散移行促進剤は、化学名は「ラウロイルサルコシン」(分子式=C1529NO、CAS No.=97−78−9)である市販されている界面活性剤である。 Specifically, the structural formula when n = 10 in the general formula (1) is shown as the following structural formula (1-1). The dispersion transfer accelerator represented by the structural formula (1-1) is commercially available with a chemical name of “lauroyl sarcosine” (molecular formula = C 15 H 29 NO 3 , CAS No. = 97-78-9). It is a surfactant.

その他の本発明で使用できる分散移行促進剤として、化学名「ラウロイルメチル−β−アラニン(構造式下記(2−1)、分子式=C1631NO、CAS No.21539−57−1、)や、化学名「ミリストイルメチル−β−アラニン(構造式下記(2−2)、分子式=C1835NO、CAS No.21539−71−9)などのほか、ココイルサルコシネート(一般式(1)、分子式=C1631NO)、ミリストイルサルコシネート(一般式(1)、分子式=C1733NO)、パルミトイルサルコシン(一般式(1)、分子式=C1937NO)、ステアロイルサルコシン(一般式(1)、分子式= 21 41 NO )、が例示できる。
Other dispersion transfer accelerators that can be used in the present invention include chemical names “lauroylmethyl-β-alanine (structural formula (2-1) below, molecular formula = C 16 H 31 NO 3 , CAS No. 21539-57-1, ), Chemical name “myristoylmethyl-β-alanine (structural formula (2-2) below, molecular formula = C 18 H 35 NO 3 , CAS No. 21539-71-9), etc., and cocoyl sarcosinate (general Formula (1), molecular formula = C 16 H 31 NO 3 ), myristoyl sarcosinate (general formula (1), molecular formula = C 17 H 33 NO 3 ), palmitoyl sarcosine (general formula (1), molecular formula = C 19 H 37 NO 3 ) and stearoyl sarcosine (general formula (1), molecular formula = C 21 H 41 NO 3 ).

(有機溶剤)
有機溶剤は、通常導電ペースト用溶剤として用いられる溶剤であり、分散移行促進剤を溶解する溶剤あれば特に限定されないが、テルペンアルコール系、脂肪族炭化水素系等の有機溶剤が好ましい。
(Organic solvent)
The organic solvent is a solvent that is usually used as a solvent for conductive paste, and is not particularly limited as long as it is a solvent that dissolves the dispersion transfer accelerator, but organic solvents such as terpene alcohols and aliphatic hydrocarbons are preferable.

テルペンアルコール系の有機溶剤としては、具体的には、例えば、ターピネオール(テルピネオール)、ジハイドロターピネオール、ターピネオールアセテート、ボルネオール、ゲラニオール、リナロール等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Specific examples of the terpene alcohol-based organic solvent include terpineol (terpineol), dihydroterpineol, terpineol acetate, borneol, geraniol, linalool and the like, and these may be used alone. More than one species may be used in combination.

脂肪族炭化水素系の有機溶剤としては、n−デカン、n−ドデカン、ミネラルスピリット等が挙げられ、これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。   Examples of the aliphatic hydrocarbon-based organic solvent include n-decane, n-dodecane, mineral spirit and the like, and these may be used alone or in combination of two or more.

(ニッケル有機スラリー)
まず、上記の有機溶剤と、上記の分散移行促進剤を含む界面活性剤と、を混合して分散移行促進剤有機溶液を得る。次に、この分散移行促進剤有機溶液とニッケル粉水スラリーとを混合してニッケル有機スラリーを得る。
(Nickel organic slurry)
First, the organic solvent and a surfactant containing the dispersion transfer accelerator are mixed to obtain a dispersion transfer accelerator organic solution. Next, the dispersion transfer accelerator organic solution and the nickel powder water slurry are mixed to obtain a nickel organic slurry.

ここで、本発明において特に重要なのは、(i)添加する分散移行促進剤の量と、(ii)この分散移行促進剤を溶解する有機溶剤の量S1とニッケル粉水スラリー中の水分量Wの比S1/Wである。これにより、ニッケル粉表面に分散移行促進剤が均一にコートされる。   Here, particularly important in the present invention are (i) the amount of the dispersion transfer accelerator to be added, (ii) the amount S1 of the organic solvent for dissolving this dispersion transfer accelerator and the amount of water W in the nickel powder water slurry. The ratio is S1 / W. As a result, the dispersion transfer accelerator is uniformly coated on the surface of the nickel powder.

(A)分散移行促進剤の添加量
まず、(i)の添加する分散移行促進剤の添加量は、例えば、非特許文献1に記載されている方法で算出する添加する分散移行促進剤の1分子あたりの分子断面積(吸着断面積ともいう。分子の平面への投影面積に相当する)を使用し、ここから式「ニッケル粉の総表面積(m)×分散移行促進剤の単位分子断面積あたりの質量(g/m)」で計算される理論計算量X値(g)(このXが本発明におけるニッケル粉の総表面積=分散移行促進剤の総分子断面積となる分散移行促進剤の量である)を算出する。この理論計算量X値は、ニッケル粉の全表面に均一に吸着し被覆するのに最低限必要な分散移行促進剤量に相当する量とみなすことができる。
(A) Addition amount of dispersion transfer accelerator First, the addition amount of the dispersion transfer accelerator added in (i) is, for example, 1 of the dispersion transfer accelerator to be added calculated by the method described in Non-Patent Document 1. The molecular cross section per molecule (also referred to as the adsorption cross section, which corresponds to the projected area of the molecule on the plane) is used, from which the formula “total surface area of nickel powder (m 2 ) × unit molecular break of dispersion transfer promoter” Theoretical calculation amount X value (g) calculated by “mass per area (g / m 2 )” (where X is the total surface area of the nickel powder in the present invention = the total molecular cross-sectional area of the dispersion transfer accelerator) Which is the amount of agent). This theoretically calculated amount X value can be regarded as an amount corresponding to the minimum amount of the dispersion transfer accelerator necessary for uniformly adsorbing and coating the entire surface of the nickel powder.

分子断面積は、一般的に、構造最適化されたファンデルワールス(vdw)半径表示の3次元分子模型を用意し、炭素原子などvdw半径が既知の原子を測定したい分子と同一画面上に表示し、検量線とする。画像処理ソフトで検量線となる原子の‘円’を構成しているドット数を計測し、その原子のvdw半径と円の面積から、画面の1ドット当りの面積を求める。次に、断面積を測定したい分子のドット数を計算して分子断面積とすることができる。   The molecular cross-section is generally displayed on the same screen as the molecule to be measured for the atoms whose vdw radius is known, such as carbon atoms, by preparing a structurally optimized van der Waals (vdw) radius display. And a calibration curve. The number of dots constituting the ‘circle’ of the atom serving as the calibration curve is measured by image processing software, and the area per dot of the screen is obtained from the vdw radius of the atom and the area of the circle. Next, the number of dots of the molecule whose cross-sectional area is to be measured can be calculated to obtain the molecular cross-sectional area.

なお、より具体的には、非特許文献1によれば、分散移行促進剤の立体配座のうち最も安定な配座における断面積を分子断面積として算出することができる。この非特許文献1は、代表的な高級脂肪酸のステアリン酸を例として分子断面積の算出方法を例示している。文献に示されたステアリン酸の構造式(a)と空間充填模型図(b)からステアリン酸の断面図を作図している。断面積は、結合距離とvan der Waals半径を用いて方眼紙などに作図し、その紙を切り取りその重量を計量することで求めることができる。   More specifically, according to Non-Patent Document 1, the cross-sectional area in the most stable conformation among the conformations of the dispersion transfer accelerator can be calculated as the molecular cross-sectional area. This non-patent document 1 exemplifies a method for calculating a molecular cross section by taking stearic acid, which is a typical higher fatty acid, as an example. A cross-sectional view of stearic acid is drawn from the structural formula (a) of stearic acid and the space filling model (b) shown in the literature. The cross-sectional area can be obtained by drawing on graph paper using the coupling distance and the van der Waals radius, cutting the paper, and weighing the weight.

本発明で使用する分散移行促進剤の代表的な一例である「ラウロイルサルコシン、分子式C1529NO」の場合で、上記の非特許文献1に示された分子断面積の算出方法と同様にして算出してみたところ、ラウロイルサルコシンの分子断面積は0.00182g/mであることが分かった。以下算出手順を具体的に説明する。 In the case of “lauroyl sarcosine, molecular formula C 15 H 29 NO 3 ”, which is a typical example of the dispersion transfer accelerator used in the present invention, the same as the calculation method of the molecular cross section shown in Non-Patent Document 1 above. As a result, the molecular cross-sectional area of lauroyl sarcosine was found to be 0.00182 g / m 2 . The calculation procedure will be specifically described below.

まず、ラウロイルサルコシンの化学式からモル質量を求めると、256g/molである。すなわち、1分子の重さは、4.25E−22(g)である。分子1個の断面積は、2.34E−15(cm)=2.34E−19(m)と算出される。ここで、ニッケル粉の表面1mを被覆するのに必要な分散移行促進剤のラウロイルサルコシンの物量は、個数で4.27E+18個で、質量で1.82E−3gであり、すなわち0.00182g/mと算出された。 First, when the molar mass is determined from the chemical formula of lauroyl sarcosine, it is 256 g / mol. That is, the weight of one molecule is 4.25E- 22 (g). The cross-sectional area of one molecule is calculated as 2.34E −15 (cm 2 ) = 2.34E −19 (m 2 ). Here, the quantity of lauroyl sarcosine as a dispersion transfer accelerator necessary for coating the surface 1 m 2 of the nickel powder is 4.27E +18 in number and 1.82E −3 g in mass, that is, 0.2%. Calculated as 00182 g / m 2 .

また使用する比表面積A(m/g)のNi粉n(g)の表面積はnAmであり、これらを乗じて、分散移行促進剤ラウロイルサルコシンの理論計算量X値はnA×0.00182(g)と算出された。 Further, the surface area of the Ni powder n (g) of the specific surface area A (m 2 / g) used is nAm 2 , and by multiplying these, the theoretical calculation amount X value of the dispersion transfer accelerator lauroyl sarcosine is nA × 0.00182. (G) was calculated.

同様に算出すると、本発明で使用することができる他の分散移行促進剤である、「ラウロイルメチル−β−アラニン(分子式=C1631NO、CAS No.21539−57−1)の場合は、ニッケル粉の表面1mを被覆するのに必要な分散移行促進剤の量は0.00195g/mであることが分かった。また、「ミリストイルメチル−β−アラニン(分子式=C1835NO、CAS No.21539−71−9)の場合は、ニッケル粉の表面1mを被覆するのに必要な分散移行促進剤の量は0.00214g/mであることが分かった。このようにして、それぞれ本発明で使用することができる分散移行促進剤について、同様の方法で算出することができる。 When calculated similarly, in the case of “Lauroylmethyl-β-alanine (molecular formula = C 16 H 31 NO 3 , CAS No. 21539-57-1), which is another dispersion transfer accelerator that can be used in the present invention. Was found to be 0.00195 g / m 2 for coating the surface of the nickel powder with a surface area of 1 m 2 .It was also found that “myristoylmethyl-β-alanine (molecular formula = C 18 H 35 NO 3 , CAS No. 21539-71-9), it was found that the amount of dispersion transfer accelerator necessary to coat the surface 1 m 2 of the nickel powder was 0.00214 g / m 2 . In this way, the dispersion transfer accelerator that can be used in the present invention can be calculated by the same method.

以上の結果を用いて、ニッケル粉の表面積に応じて理論計算量X値の1〜4倍量の分散移行促進剤ラウロイルサルコシンを添加することができる。分散移行促進剤の添加量が理論計算量X値の1倍未満では分散移行促進剤でニッケル粉表面を均一に覆うことができず、引き続き混錬処理して作製する有機Niペースト中の水が残留してしまう。理論計算量X値の4倍より多く添加すると分散移行促進剤がニッケル粉表面に何層にも重なるため、その際に水が抱き込まれ、かえって水の残留量が増加する。   Using the above results, 1 to 4 times the theoretically calculated amount X value of the dispersion transfer promoter lauroyl sarcosine can be added according to the surface area of the nickel powder. If the amount of dispersion transfer accelerator added is less than 1 times the theoretical calculation amount X, the surface of the nickel powder cannot be uniformly covered with the dispersion transfer accelerator, and the water in the organic Ni paste prepared by subsequent kneading treatment will It will remain. If added more than 4 times the theoretical calculation amount X value, the dispersion transfer promoter is superimposed on the nickel powder surface in several layers, so that water is embraced and the residual amount of water increases.

なお、分散移行促進剤の添加量のみで規定すれば、分散移行促進剤の種類によって異なるものの、ニッケル粉の表面1mを被覆するのに必要な分散移行促進剤の量は0.00100g/m以上0.00900g/m以下が好ましく、0.00150g/m以上0.00900g/m以下がより好ましく、0.00182g/m以上0.00856g/m以下が特に好ましい。 In addition, if it is defined only by the addition amount of the dispersion migration accelerator, the amount of the dispersion migration accelerator necessary for coating the surface 1 m 2 of the nickel powder is 0.00100 g / m, although it varies depending on the type of the dispersion migration accelerator. 2 or more and 0.00900 g / m 2 or less are preferable, 0.00150 g / m 2 or more and 0.00900 g / m 2 or less are more preferable, and 0.00182 g / m 2 or more and 0.00856 g / m 2 or less are particularly preferable.

(ii)有機溶剤の量S1と水分量Wとの比S1/W
また、本発明の分散移行促進剤は、有機溶剤に溶解してからニッケルスラリーに添加することが必要である。その際の有機溶液と水スラリーにおいて、有機溶剤の質量Sと、前記ニッケル粉の水スラリー中の水の質量Wとの比であるS/Wが、0.02<S/W<0.4の範囲内である。
(Ii) Ratio S1 / W between the amount S1 of the organic solvent and the amount of water W
Moreover, it is necessary to add the dispersion transfer accelerator of the present invention to the nickel slurry after dissolving it in an organic solvent. In the organic solution and water slurry at that time, S 1 / W which is a ratio of the mass S 1 of the organic solvent and the mass W of water in the water slurry of the nickel powder is 0.02 <S 1 / W < Within the range of 0.4.

分散移行促進剤を直接ニッケル粉水スラリーに添加すると、分散移行促進剤がミセル化し、ニッケル粉表面に効率よく吸着し難くなるため、本発明の分散移行促進剤は、有機溶剤に一旦溶解してからニッケル水スラリーに添加することが必要である。   When the dispersion transfer accelerator is directly added to the nickel powder water slurry, the dispersion transfer accelerator becomes micelles, and it becomes difficult to efficiently adsorb on the surface of the nickel powder. Therefore, the dispersion transfer accelerator of the present invention is once dissolved in an organic solvent. It is necessary to add to the nickel water slurry.

ニッケル粉に分散移行促進剤をコートする際の、分散移行促進剤溶液とニッケル水スラリーとの混合撹拌する方法としては、公知の分散処理装置であるボールミル、ホモジナイザー、乳鉢、自動乳鉢、ニーダー、プラネタリーミキサー等のいずれを使用してもよく、特に限定するものではない。必要に応じて真空ポンプ又はアスピレーターで減圧し、脱泡や脱水処理をしても良い。また加熱、冷却処理を行うことも可能である。   As a method for mixing and stirring the dispersion transfer accelerator solution and the nickel water slurry when coating the nickel powder with the dispersion transfer accelerator, known dispersion treatment devices such as a ball mill, a homogenizer, a mortar, an automatic mortar, a kneader, and a planetar are used. Any of a Lee mixer and the like may be used, and is not particularly limited. If necessary, the pressure may be reduced with a vacuum pump or an aspirator to perform defoaming or dehydration. It is also possible to perform heating and cooling processes.

<(B)水分離工程>
この工程(B)では、水層と有機層とに分離した前記ニッケル有機スラリーから前記水層を分離して、有機層ニッケル有機スラリーを得る。上記のような混合攪拌によってニッケル有機スラリーを得ると、スラリー中のニッケル粉は、有機層に分散移行し、上澄みの水を従来公知の方法で分離除去することで、ニッケル有機スラリーを得ることができる。
<(B) Water separation step>
In this step (B), the aqueous layer is separated from the nickel organic slurry separated into an aqueous layer and an organic layer to obtain an organic nickel organic slurry. When the nickel organic slurry is obtained by mixing and stirring as described above, the nickel powder in the slurry is dispersed and transferred to the organic layer, and the supernatant water is separated and removed by a conventionally known method to obtain a nickel organic slurry. it can.

この工程で分離した有機層ニッケル有機スラリーには、15から50質量%程度の水分が残存しているが、本発明においては、この残存水分も次工程の混練工程で低減することができる。   In the organic layer nickel organic slurry separated in this step, about 15 to 50% by mass of water remains, but in the present invention, this residual water can also be reduced in the subsequent kneading step.

<(C)混練工程>
工程(C)では、上記の有機層ニッケル有機スラリーに有機樹脂バインダーを添加して混錬する。この工程において、有機層ニッケル有機スラリーと、有機ビヒクルを含む有機樹脂バインダーと、を混練することで、残留水分を効果的に分離除去することができ、具体的には、カールフィッシャー法による水分率が1質量%未満のニッケルペーストを得ることができる。
<(C) Kneading step>
In the step (C), an organic resin binder is added to the organic layer nickel organic slurry and kneaded. In this step, the residual moisture can be effectively separated and removed by kneading the organic layer nickel organic slurry and the organic resin binder containing the organic vehicle. Specifically, the moisture content by the Karl Fischer method Can obtain a nickel paste of less than 1% by mass.

有機樹脂バインダーは、好ましくは有機溶剤に樹脂を溶解して得られる有機ビヒクルである。ここで、有機ビヒクルは、樹脂を有機溶剤に溶解することで得られるものであり、樹脂及び有機溶剤は導電ペーストの用途に通常使用されているものでよく、例えば樹脂はセルロース構造、セルロースエステル構造、及びセルロースエーテル構造を有する化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種を含有するものである。   The organic resin binder is preferably an organic vehicle obtained by dissolving a resin in an organic solvent. Here, the organic vehicle is obtained by dissolving a resin in an organic solvent, and the resin and the organic solvent may be those usually used for conductive paste applications. For example, the resin has a cellulose structure, a cellulose ester structure. And at least one selected from the group consisting of compounds having a cellulose ether structure.

有機溶剤は、樹脂を溶解するものであれば特に限定されず、テルペンアルコール系、脂肪族炭化水素系等の溶剤が好ましく、上記の(A)ニッケル有機スラリー形成工程に用いられる有機溶剤と同様なものが好適に使用することができる。有機ビヒクル濃度は特に限定しないが10質量%以上が好ましい。10質量%未満であると粘度が低く混練時にトルクがかからず水の分離除去効果が低い。   The organic solvent is not particularly limited as long as it dissolves the resin. Solvents such as terpene alcohols and aliphatic hydrocarbons are preferable, and are the same as the organic solvent used in the above (A) nickel organic slurry forming step. A thing can use it conveniently. The organic vehicle concentration is not particularly limited but is preferably 10% by mass or more. If it is less than 10% by mass, the viscosity is low and no torque is applied during kneading, and the water separation and removal effect is low.

上記混練方法としては公知の混錬方法が使用でき、具体的にはロールミル、ボールミル、ホモジナイザー、ライカイ機、ニーダー、プラネタリーミキサー等のいずれを使用してもよく、特に限定するものではない。必要に応じて真空ポンプ又はアスピレーターで減圧し、脱泡や脱水処理をしても良い。また加熱、冷却処理を行うことも可能である。これにより、得られるニッケルペーストの水分率は、カールフィッシャー水分率で1質量%未満とすることができる。   As the kneading method, a known kneading method can be used. Specifically, any of a roll mill, a ball mill, a homogenizer, a lyker machine, a kneader, a planetary mixer and the like may be used, and there is no particular limitation. If necessary, the pressure may be reduced with a vacuum pump or an aspirator to perform defoaming or dehydration. It is also possible to perform heating and cooling processes. Thereby, the moisture content of the nickel paste obtained can be made into less than 1 mass% in Karl Fischer moisture content.

なお、本発明のニッケルペーストは、残留した水分を分離除去したのちに、積層セラミックコンデンサの構成成分である誘電体として例えばチタン酸バリウムを混合しても良い。さらに分散性を上げるために分散剤を添加することも可能であり、粘度調整のために有機溶剤を添加することも可能である。またチクソ性を出すためにはレオロジーコントロール剤等を添加し混練することも可能である。   The nickel paste of the present invention may be mixed with, for example, barium titanate as a dielectric that is a constituent component of the multilayer ceramic capacitor after separating and removing residual moisture. Further, it is possible to add a dispersant to increase the dispersibility, and it is also possible to add an organic solvent for adjusting the viscosity. In order to obtain thixotropy, a rheology control agent or the like can be added and kneaded.

以下、実施例によって、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to a following example at all.

[実施例1−1]
(1)ニッケル粉に対して分散移行促進剤をコーティングする工程
まず、JFEミネラル社製ニッケル超微粉100g(規格名:NFP401、平均粒径0.4μm、比表面積1.7m/g)を水に混合し20質量%のスラリー濃度としたニッケル粉水スラリーを500g作製した。
[Example 1-1]
(1) Step of coating dispersion transfer accelerator on nickel powder First, 100 g of nickel ultrafine powder (standard name: NFP401, average particle size 0.4 μm, specific surface area 1.7 m 2 / g) manufactured by JFE Mineral Co., Ltd. is water. 500 g of a nickel powder water slurry having a slurry concentration of 20% by mass was prepared.

次に、有機溶剤としてジヒドロターピネオール(日本香料株式会社製)30gを用意し、次に分散移行促進剤として川研ファインケミカル株式会社製の陰イオン界面活性剤であるラウロイルサルコシン(商品名、ソイポンSLA)粉末0.4gを溶解し、分散移行促進剤有機溶液30.4gを調製した。   Next, 30 g of dihydroterpineol (manufactured by Nippon Fragrance Co., Ltd.) is prepared as an organic solvent, and then lauroyl sarcosine (trade name, Soypon SLA), an anionic surfactant manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd., is used as a dispersion transfer accelerator. 0.4g of powder was melt | dissolved and 30.4g of dispersion | distribution transfer promoter organic solutions were prepared.

その後、上記のニッケル粉水スラリーを500gに、分散移行促進剤溶液30.4gを加え、エクセルオートホモジナイザー(日本精機社製)で周速10m/sの回転速度で2分間混合撹拌して、分散移行促進剤をニッケル粉にコートした。このようにして、理論計算値の1.68倍量の分散移行促進剤をコートしたニッケル粉有機スラリーを得た(S/W=0.076) Thereafter, 30.4 g of the dispersion transfer accelerator solution is added to 500 g of the above nickel powder water slurry, and the mixture is mixed and stirred for 2 minutes at a rotational speed of 10 m / s with an Excel auto homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.). A migration promoter was coated on the nickel powder. In this way, an organic slurry of nickel powder coated with 1.68 times the theoretically calculated dispersion migration accelerator was obtained (S 1 /W=0.076).

なお、上記処理条件は、Ni粉100gの表面積は1.7×100=170mで、このニッケル粉の表面1mをコートするための分散移行促進剤の添加量は、前述したとおり0.00182g/mであり、理論計算量X値は170×0.00182g/m=0.31gと算出され、実施例1で添加した分散移行促進剤ソイポンSLA粉末0.40gは、理論計算量X値の1.29倍量である。 The above process conditions, a Ni powder surface area 100g is 1.7 × 100 = 170m 2, the addition amount of dispersing transfer promoter for coating the surface 1 m 2 of the nickel powder, as described above 0.00182g / m is 2, theoretically calculated amount X value is calculated to be 170 × 0.00182g / m 2 = 0.31g , dispersing transfer promoter Soipon SLA powder 0.40g was added in example 1, the theoretical calculated amount X The amount is 1.29 times the value.

次に、ジヒドロターピネオールにエチルセルロースを投入し、撹拌しながら80℃に加熱して有機ビヒクル(16.7質量%エチルセルロース)を得た。次に、有機ビヒクル36gと、分散移行促進剤をコートしたニッケル粉有機スラリーの130gを三本ロールにて十分に混錬し、ニッケルペーストを得た。   Next, ethyl cellulose was added to dihydroterpineol and heated to 80 ° C. with stirring to obtain an organic vehicle (16.7 mass% ethyl cellulose). Next, 36 g of the organic vehicle and 130 g of the nickel powder organic slurry coated with the dispersion transfer accelerator were sufficiently kneaded with three rolls to obtain a nickel paste.

(水分率の測定)
得られたニッケルペーストについて、水分率を、電量滴定式カールフィッシャー水分計(京都電子工業製)を用いて180℃における残留水分を測定した結果、0.38質量%と極め少なかった。
(Measurement of moisture content)
About the obtained nickel paste, the moisture content was as little as 0.38% by mass as a result of measuring the residual moisture at 180 ° C. using a coulometric titration Karl Fischer moisture meter (manufactured by Kyoto Electronics Industry).

〈乾燥膜密度の測定〉
得られたペーストをPETフィルム上にアプリケーターを用いて200μmの厚さに塗布し、120℃で40分間乾燥させた。得られた膜について、φ40mmになるように切り抜き、面積、膜厚及び重量を測定し、これらのデータから乾燥膜密度を算出した結果、5.7g/cmと高い膜密度が得られた。
<Measurement of dry film density>
The obtained paste was applied onto a PET film to a thickness of 200 μm using an applicator and dried at 120 ° C. for 40 minutes. About the obtained film | membrane, it cut out so that it might be set to (phi) 40mm, the area, the film thickness, and the weight were measured, As a result of calculating the dry film density from these data, the film density as high as 5.7 g / cm < 3 > was obtained.

[実施例1−2]
分散移行促進剤の添加量を0.60gとし、使用するニッケル粉をJFEミネラル社製ニッケル超微粉(規格名:NFP301S、平均粒径0.3μm、比表面積2.6m/g)とした以外は実施例1−1と同様にしてニッケルペーストを作製した。理論計算量X値は0.47gであり、添加した分散移行促進剤の添加量は理論計算量X値の1.28倍量であった。
[Example 1-2]
The addition amount of the dispersion transfer accelerator is 0.60 g, and the nickel powder used is nickel ultrafine powder (standard name: NFP301S, average particle size 0.3 μm, specific surface area 2.6 m 2 / g) manufactured by JFE Mineral Co., Ltd. Produced a nickel paste in the same manner as in Example 1-1. The theoretical calculation amount X value was 0.47 g, and the added amount of the dispersion migration accelerator was 1.28 times the theoretical calculation amount X value.

[実施例1−3]
分散移行促進剤の添加量を0.85gとし、使用するニッケル粉をJFEミネラル社製ニッケル超微粉(規格名:NFP201S、平均粒径0.2μm、比表面積3.7m/g)とした以外は実施例1−1と同様にしてニッケルペーストを作製した。理論計算量X値は0.67gであり、添加した分散移行促進剤の添加量は理論計算量X値の1.27倍量であった。
[Example 1-3]
The addition amount of the dispersion transfer accelerator was 0.85 g, and the nickel powder used was nickel ultrafine powder (standard name: NFP201S, average particle size 0.2 μm, specific surface area 3.7 m 2 / g) manufactured by JFE Mineral Co., Ltd. Produced a nickel paste in the same manner as in Example 1-1. The theoretical calculation amount X value was 0.67 g, and the added amount of the dispersion transfer accelerator was 1.27 times the theoretical calculation amount X value.

[実施例1−4]
有機ビヒクル濃度を25質量%とし、20gを添加した以外は実施例1−1と同様にしてニッケルペーストを得た。
[Example 1-4]
A nickel paste was obtained in the same manner as in Example 1-1 except that the organic vehicle concentration was 25% by mass and 20 g was added.

[実施例1−5]
分散移行促進剤の添加量を0.80gとし、理論計算量X値の2.59倍量になるように添加した以外は、実施例1−1と同様にしてニッケルペーストを得た。
[Example 1-5]
A nickel paste was obtained in the same manner as in Example 1-1 except that the amount of dispersion transfer accelerator added was 0.80 g and the amount was 2.59 times the theoretical calculation amount X value.

[実施例1−6]
分散移行促進剤の添加量を0.40gとし、水スラリーと混合撹拌するときのS1/W比を0.076から0.15とした以外は、実施例1−1と同様にしてニッケルペーストを得た。
[Example 1-6]
The nickel paste was prepared in the same manner as in Example 1-1, except that the addition amount of the dispersion transfer accelerator was 0.40 g, and the S1 / W ratio when mixing and stirring with the water slurry was 0.076 to 0.15. Obtained.

[比較例1−1]
実施例1と同様の処理によりニッケル有機スラリーを得て、その後、自然濾過及び脱水(東洋油圧機械社製:ホットプレートプレスESE−377−00:室温、0.6MPa×30sec、2回)を行い、分散移行促進剤をコーティングしたニッケル粉ケーキを得た。このニッケル粉ケーキでは、残留水分は15.2質量%と極めて高いことがわかり、以後の評価を行わなかった。
[Comparative Example 1-1]
Nickel organic slurry was obtained by the same treatment as in Example 1, and then natural filtration and dehydration (manufactured by Toyo Hydraulic Machinery Co., Ltd .: hot plate press ESE-377-00: room temperature, 0.6 MPa × 30 sec, 2 times) were performed. A nickel powder cake coated with a dispersion transfer accelerator was obtained. In this nickel powder cake, the residual moisture was found to be extremely high at 15.2% by mass, and no subsequent evaluation was performed.

[比較例1−2]
実施例1−1と同じ材料を使用したが、分散移行促進剤であるソイポンSLA粉末を有機溶剤に溶解させずに直接ニッケル粉水スラリーに添加した。粉末が溶解せずNi粉表面にコーティングできていないため、以後の評価を行わなかった。
[Comparative Example 1-2]
The same material as in Example 1-1 was used, but the Soypon SLA powder, which is a dispersion transfer accelerator, was added directly to the nickel powder water slurry without dissolving it in an organic solvent. Since the powder did not dissolve and could not be coated on the Ni powder surface, the subsequent evaluation was not performed.

[比較例1−3]
有機溶剤としてのジヒドロターピネオール(日本香料株式会社製)を200gとし、ニッケル粉水スラリーとの混合するときのS/W比を0.075から0.50とした以外は、実施例1−1と同様にしてニッケルペーストを得た。S量が多すぎ、有機ビヒクルと混練しても水が分離できないため、以後の評価を行わなかった。
[Comparative Example 1-3]
Example 1-1 except that dihydroterpineol (manufactured by Nippon Fragrance Co., Ltd.) as an organic solvent is 200 g, and the S 1 / W ratio when mixing with the nickel powder water slurry is 0.075 to 0.50. In the same manner, a nickel paste was obtained. S 1 quantity is too large, the water can not be separated even by kneading with an organic vehicle, it was not subjected to further evaluation.

[比較例1−4]
分散移行促進剤の添加量を0.10gとし、理論計算量X値の0.32倍量になるように添加した以外は、実施例1−1と同様にしてニッケルペーストを得た。分散移行促進剤の添加量が少な過ぎるため、残留水分量が22.3質量%ときわめて高くペースト化ができなかった。
[Comparative Example 1-4]
A nickel paste was obtained in the same manner as in Example 1-1 except that the amount of dispersion transfer accelerator added was 0.10 g and the amount was 0.32 times the theoretical calculation amount X value. Since the amount of dispersion transfer accelerator added was too small, the residual water content was very high at 22.3 mass%, and a paste could not be formed.

[比較例1−5]
分散移行促進剤の添加量を1.50gとし、理論計算量X値の4.85倍量になるように添加した以外は、実施例1−1と同様にしてニッケルペーストを得た。分散移行促進剤の添加量が多すぎるため、残留水分量が16.7質量%ときわめて高くペースト化ができなかった。
[Comparative Example 1-5]
A nickel paste was obtained in the same manner as in Example 1-1 except that the amount of dispersion transfer accelerator added was 1.50 g and the amount was 4.85 times the theoretical calculation amount X value. Since the amount of dispersion transfer accelerator added was too large, the residual water content was extremely high at 16.7% by mass, and a paste could not be formed.

[比較例1−6]
有機溶剤としてのジヒドロターピネオール(日本香料株式会社製)を5gとし、ニッケル粉水スラリーとの混合するときのS/W比を0.075から0.013とした以外は、実施例1−1と同様にしてニッケルペーストを得た。S量が少なすぎるため水が多く残留し、有機ビヒクルと混練しても混ざらなかった。
[Comparative Example 1-6]
Example 1-1 except that dihydroterpineol (manufactured by Nippon Fragrance Co., Ltd.) as an organic solvent is 5 g, and the S 1 / W ratio when mixing with the nickel powder water slurry is 0.075 to 0.013. In the same manner, a nickel paste was obtained. Water Many remains for S 1 amount is too small, it did not mix well by kneading with an organic vehicle.

[比較例1−7]
有機ビヒクル濃度を9.1質量%とし、66g添加した以外は比較例6と同様にしてニッケルペーストを得た。比較例1−6に対して有機ビヒクル濃度が低いものを使用して混練したので、混練はできたが水分量が17.5質量%ときわめて高く、乾燥膜密度も2.3g/cmと低かった。
[Comparative Example 1-7]
A nickel paste was obtained in the same manner as in Comparative Example 6 except that the organic vehicle concentration was 9.1% by mass and 66 g was added. Since kneading was performed using an organic vehicle having a lower concentration than that of Comparative Example 1-6, the amount of water was as high as 17.5% by mass, and the dry film density was 2.3 g / cm 3 . It was low.

以上の実施例1−1〜1−6及び比較例1−1〜1−7の結果を、まとめて表1から表4に示す。   The results of Examples 1-1 to 1-6 and Comparative Examples 1-1 to 1-7 are collectively shown in Tables 1 to 4.

次に、分散移行促進剤として、ラウロイルメチル−β−アラニン(商品名アラノンALA、川研ファインケミカル株式会社製、ニッケル粉の表面1mを被覆するのに必要な分散移行促進剤の量は0.00195g/m)を使用した実施例2−1〜2−5及び比較例2−1〜2−6について示す。 Next, lauroylmethyl-β-alanine (trade name: Alanon ALA, manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd., the amount of dispersion transfer accelerator necessary to coat 1 m 2 of nickel powder as a dispersion transfer accelerator is 0.00. Example 2-1 to 2-5 and Comparative Examples 2-1 to 2-6 using 00195 g / m 2 ) are shown.

[実施例2−1]
まず、住友金属鉱山製湿式還元法の平均粒径0.07μmのニッケル超微粉(NR707、平均粒径0.07μm、比表面積14.7m/g)100gの水系ニッケルスラリー(ニッケル粉濃度20質量%)を500gを作製した。次に、作製した水系ニッケルスラリー500gに、有機溶剤(ジヒドロターピネオール、日本香料株式会社製)50gに分散移行促進剤アラノンALA粉末(川研ファインケミカル株式会社製)4.0gを溶解したものを全量添加した。その後、エクセルオートホモジナイザー(日本精機社製)で周速10m/sの回転速度で2分間混合撹拌し、理論計算量X値の1.40倍量の分散移行促進剤をコートしたニッケル有機スラリーを得た。
[Example 2-1]
First, an ultrafine nickel powder (NR707, average particle size 0.07 μm, specific surface area 14.7 m 2 / g) with an average particle size of 0.07 μm by a wet reduction method manufactured by Sumitomo Metal Mining 100 g of an aqueous nickel slurry (nickel powder concentration 20 mass) %) Of 500 g. Next, the total amount of 4.0 g of the dispersion transfer accelerator Alanon ALA powder (manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) dissolved in 50 g of an organic solvent (dihydroterpineol, Nippon Fragrance Co., Ltd.) is added to 500 g of the prepared aqueous nickel slurry. did. After that, the nickel organic slurry coated with a dispersion transfer accelerator of 1.40 times the theoretical calculation amount X value was mixed and stirred for 2 minutes at a rotational speed of 10 m / s in peripheral speed with an Excel auto homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.). Obtained.

次に、ジヒドロターピネオールにエチルセルロースを投入し、撹拌しながら80℃に過熱して有機ビヒクル(25.0質量%エチルセルロース)を得た。次に、有機ビヒクル20gと、分散移行促進剤をコートしたニッケル粉有機スラリーを三本ロールにて十分に混錬してニッケルペーストを得た。実施例1と同様に得られたニッケルペーストを水分率(カールフィッシャー法)、乾燥膜密度を測定した。   Next, ethyl cellulose was added to dihydroterpineol and heated to 80 ° C. with stirring to obtain an organic vehicle (25.0 mass% ethyl cellulose). Next, 20 g of the organic vehicle and the nickel powder organic slurry coated with the dispersion transfer accelerator were sufficiently kneaded with a three roll to obtain a nickel paste. The nickel paste obtained in the same manner as in Example 1 was measured for moisture content (Karl Fischer method) and dry film density.

[実施例2−2〜2−5]
実施例2-2では、使用するニッケル粉をJFEミネラル社製ニッケル超微粉(規格名:NFP201S、平均粒径0.2μm、比表面積3.7m/g)として、分散移行促進剤を、表5に示す所定量で調製し、理論計算量X値の1.40倍量とした。また、S/W比を0.125とし、得られたニッケルペーストのビヒクル濃度は25質量%とした。
[Examples 2-2 to 2-5]
In Example 2-2, the nickel powder used is nickel ultrafine powder (standard name: NFP201S, average particle size 0.2 μm, specific surface area 3.7 m 2 / g) manufactured by JFE Mineral Co., Ltd. The amount was 1.40 times the theoretical calculation amount X value. The S 1 / W ratio was 0.125, and the vehicle concentration of the obtained nickel paste was 25% by mass.

実施例2-3では、分散移行促進剤を、表2−1に示す所定量で調製し、理論計算量X値の3.50倍量とした以外は実施例2−1と同様にした。   In Example 2-3, the same procedure as in Example 2-1 was performed except that the dispersion transfer accelerator was prepared in a predetermined amount shown in Table 2-1, and the amount was 3.50 times the theoretical calculation amount X value.

実施例2-4では、使用するニッケル粉をJFEミネラル社製ニッケル超微粉(規格名:NFP401S、平均粒径0.4μm、比表面積1.7m/g)として、分散移行促進剤を、表5に示す所定量で調製し、理論計算量X値の2.41倍量とした。また、S/W比を0.075とし、得られたニッケルペーストのビヒクル濃度は16.7質量%とした。 In Example 2-4, the nickel powder used was nickel ultrafine powder (standard name: NFP401S, average particle size 0.4 μm, specific surface area 1.7 m 2 / g) manufactured by JFE Mineral Co., Ltd. The amount was adjusted to 2.41 times the theoretical calculation amount X value. The S 1 / W ratio was 0.075, and the vehicle concentration of the obtained nickel paste was 16.7% by mass.

実施例2-5では、使用するニッケル粉をJFEミネラル社製ニッケル超微粉(規格名:NFP401S、平均粒径0.4μm、比表面積1.7m/g)として、分散移行促進剤を、表5に示す所定量で調製し、理論計算量X値の1.20倍量とした。また、S/W比を0.150とし、得られたニッケルペーストのビヒクル濃度は16.7質量%とした。 In Example 2-5, the nickel powder used was nickel ultrafine powder (standard name: NFP401S, average particle size 0.4 μm, specific surface area 1.7 m 2 / g) manufactured by JFE Mineral Co., Ltd. The amount was 1.20 times the theoretical calculation amount X value. The S 1 / W ratio was 0.150, and the vehicle concentration of the obtained nickel paste was 16.7% by mass.

また、比較例2−1〜比較例2−4として、表7に示した所定の調製条件にてニッケルペーストを作製した。   Moreover, the nickel paste was produced on the predetermined preparation conditions shown in Table 7 as Comparative Example 2-1 to Comparative Example 2-4.

以上の実施例2−1〜2−5及び比較例2−1〜2−4の結果を、まとめて表5から表8に示す。   The results of Examples 2-1 to 2-5 and Comparative Examples 2-1 to 2-4 are collectively shown in Tables 5 to 8.

次に、分散移行促進剤として、ミリストイルメチル−β−アラニン(商品名アラノンAMA、川研ファインケミカル株式会社製、ニッケル粉の表面1mを被覆するのに必要な分散移行促進剤の量は0.00214g/m)を使用した実施例3−1〜3−5及び比較例3−1〜3−4について示す。 Next, as the dispersion transfer accelerator, myristoylmethyl-β-alanine (trade name Alanon AMA, manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd., the amount of the dispersion transfer accelerator necessary to coat the surface 1 m 2 of nickel powder is 0.00. Example 3-1 to 3-5 and Comparative Examples 3-1 to 3-4 using 20021 g / m 2 ) are shown.

[実施例3−1]
まず、ニッケル粉をJFEミネラル社製ニッケル超微粉(規格名:NFP401S、平均粒径0.4μm、比表面積1.7g/m)を使用し、水系ニッケルスラリー(ニッケル粉濃度20質量%)を500g作製した。次に、作製した水系ニッケルスラリー500gに、有機溶剤(ジヒドロターピネオール、日本香料株式会社製)20gに分散移行促進剤アラノンAMA粉末(川研ファインケミカル株式会社製)0.4gを溶解したものを20.4g全量添加した。その後、エクセルオートホモジナイザー(日本精機社製)で周速10m/sの回転速度で2分間混合撹拌し、理論計算量X値の1.1倍量の分散移行促進剤をコートした処理したニッケル有機スラリーを得た。
[Example 3-1]
First, nickel fine powder (standard name: NFP401S, average particle size 0.4 μm, specific surface area 1.7 g / m 2 ) is used as nickel powder, and aqueous nickel slurry (nickel powder concentration 20% by mass) is used. 500 g was produced. Next, 20 g of the aqueous nickel slurry prepared was dissolved in 20 g of an organic solvent (dihydroterpineol, manufactured by Nippon Fragrance Co., Ltd.) and 0.4 g of a dispersion transfer accelerator Alanon AMA powder (produced by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.). 4g total amount was added. Thereafter, the mixture was mixed and stirred with an Excel auto homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.) at a peripheral speed of 10 m / s for 2 minutes, and the treated nickel organic coated with a dispersion transfer accelerator 1.1 times the theoretical calculation amount X value. A slurry was obtained.

次に、ジヒドロターピネオールにエチルセルロースを投入し、撹拌しながら80℃に過熱して有機ビヒクル(16.7質量%エチルセルロース)を得た。次に、有機ビヒクル36gと、分散移行促進剤をコートしたニッケル粉有機スラリーを三本ロールにて十分に混錬し、ニッケルペーストを得た。実施例1と同様に得られたニッケルペーストを水分率(カールフィッシャー法)、乾燥膜密度を測定した。   Next, ethyl cellulose was added to dihydroterpineol and heated to 80 ° C. with stirring to obtain an organic vehicle (16.7% by mass ethyl cellulose). Next, 36 g of the organic vehicle and an organic slurry of nickel powder coated with a dispersion transfer accelerator were sufficiently kneaded with a three roll to obtain a nickel paste. The nickel paste obtained in the same manner as in Example 1 was measured for moisture content (Karl Fischer method) and dry film density.

[実施例3−2〜3−5]
実施例3-2では、使用するニッケル粉をJFEミネラル社製ニッケル超微粉(規格名:NFP301S、平均粒径0.3μm、比表面積2.6g/m)として、分散移行促進剤を、表9に示す所定量で調製し、理論計算量X値の1.1倍量とした。また、S/W比を0.05とし、得られたニッケルペーストのビヒクル濃度は16.7質量%とした。
[Examples 3-2 to 3-5]
In Example 3-2, the nickel powder used was nickel ultrafine powder (standard name: NFP301S, average particle size 0.3 μm, specific surface area 2.6 g / m 2 ) manufactured by JFE Mineral Co., Ltd. The amount was adjusted to 1.1 times the theoretical calculation amount X value. Further, the S 1 / W ratio was set to 0.05, and the vehicle concentration of the obtained nickel paste was set to 16.7% by mass.

実施例3-3では、使用するニッケル粉をJFEミネラル社製ニッケル超微粉(規格名:NFP201S、平均粒径0.2μm、比表面積3.7g/m)として、分散移行促進剤を、表9に示す所定量で調製し、理論計算量X値の1.1倍量とした。また、S/W比を0.05とし、得られたニッケルペーストのビヒクル濃度は16.7質量%とした。 In Example 3-3, the nickel powder used was nickel ultrafine powder (standard name: NFP201S, average particle size 0.2 μm, specific surface area 3.7 g / m 2 ) manufactured by JFE Mineral Co., Ltd. The amount was adjusted to 1.1 times the theoretical calculation amount X value. Further, the S 1 / W ratio was set to 0.05, and the vehicle concentration of the obtained nickel paste was set to 16.7% by mass.

実施例3-4では、使用するニッケル粉をJFEミネラル社製ニッケル超微粉(規格名:NFP201S、平均粒径0.2μm、比表面積3.7g/m)として、分散移行促進剤を、表9に示す所定量で調製し、理論計算量X値の1.1倍量とした。また、S/W比を0.025とし、得られたニッケルペーストのビヒクル濃度は16.7質量%とした。 In Example 3-4, the nickel powder used was nickel ultrafine powder (standard name: NFP201S, average particle size 0.2 μm, specific surface area 3.7 g / m 2 ) manufactured by JFE Mineral Co., Ltd. The amount was adjusted to 1.1 times the theoretical calculation amount X value. The S 1 / W ratio was 0.025, and the vehicle concentration of the obtained nickel paste was 16.7% by mass.

実施例3-5では、使用するニッケル粉をJFEミネラル社製ニッケル超微粉(規格名:NFP201S、平均粒径0.2μm、比表面積3.7g/m)として、分散移行促進剤を、表9に示す所定量で調製し、理論計算量X値の3.8倍量とした。また、S/W比を0.05とし、得られたニッケルペーストのビヒクル濃度は16.7質量%とした。 In Example 3-5, the nickel powder used was nickel ultrafine powder (standard name: NFP201S, average particle size 0.2 μm, specific surface area 3.7 g / m 2 ) manufactured by JFE Mineral Co., Ltd. 9 was prepared in a predetermined amount, and the amount was 3.8 times the theoretical calculation amount X value. Further, the S 1 / W ratio was set to 0.05, and the vehicle concentration of the obtained nickel paste was set to 16.7% by mass.

また、比較例3−1〜比較例3−4として、表11に示した所定の調製条件にてニッケルペーストを作製した。   Moreover, the nickel paste was produced on the predetermined preparation conditions shown in Table 11 as Comparative Example 3-1 to Comparative Example 3-4.

以上の実施例3−1〜3−5及び比較例3−1〜3−4の結果を、まとめて表9から表12に示す。   The results of Examples 3-1 to 3-5 and Comparative Examples 3-1 to 3-4 are collectively shown in Table 9 to Table 12.

以上の実施例及び比較例の結果からもわかるように、本発明の条件の範囲内で得られたニッケルペーストは、水分率はいずれも極めて少なく、乾燥膜密度も高い緻密な膜が得られていることがわかり、これらのペーストには凝集粉がなく、分散性に優れていることがわかる。   As can be seen from the results of the above Examples and Comparative Examples, the nickel paste obtained within the range of the conditions of the present invention has a dense film with a very low moisture content and a high dry film density. It can be seen that these pastes have no agglomerated powder and are excellent in dispersibility.

Claims (2)

ニッケル粉の水スラリーに、有機溶剤と界面活性剤とを添加するニッケル有機スラリー形成工程と、
水層と有機層とに分離した前記ニッケル有機スラリーから前記水層を分離して、有機層ニッケル有機スラリーを得る水分離工程と、
前記有機層ニッケル有機スラリーに有機樹脂バインダーを添加して混錬する工程と、を備えるニッケルペーストの製造方法において、
前記ニッケル有機スラリー形成工程において、前記界面活性剤として下記の一般式(1)又は(2)で表される分散移行促進剤を含有し、
前記ニッケル粉に対する前記分散移行促進剤の添加量は、前記分散移行促進剤の総分子断面積が、前記ニッケル粉の総表面積の1〜4倍となる量であり、
前記有機溶剤の質量Sと、前記ニッケル粉の水スラリー中の水の質量Wとの比であるS/Wが、0.02<S/W<0.4の範囲内であることを特徴とするニッケルペーストの製造方法。

(一般式(1)又は(2)においてnは10〜20の整数である)
A nickel organic slurry forming step of adding an organic solvent and a surfactant to a nickel powder water slurry;
A water separation step of separating the water layer from the nickel organic slurry separated into an aqueous layer and an organic layer to obtain an organic layer nickel organic slurry;
A step of adding an organic resin binder to the organic layer nickel organic slurry and kneading, and a method for producing a nickel paste,
In the nickel organic slurry forming step, the surfactant contains a dispersion transfer accelerator represented by the following general formula (1) or (2),
The amount of the dispersion transfer accelerator added to the nickel powder is an amount such that the total molecular cross-sectional area of the dispersion transfer accelerator is 1 to 4 times the total surface area of the nickel powder.
S 1 / W, which is a ratio of the mass S 1 of the organic solvent and the mass W of water in the water slurry of the nickel powder, is in the range of 0.02 <S 1 /W<0.4. A method for producing a nickel paste characterized by the above.

(In general formula (1) or (2), n is an integer of 10 to 20)
前記分散移行促進剤は、ラウロイルサルコシン、ラウロイルメチル−β−アラニン、ミリストイルメチル−β−アラニン、ココイルサルコシネート、ミリストイルサルコシネート、パルミトイルサルコシン、ステアロイルサルコシンの群から選ばれる一種以上である請求項1に記載のニッケルペーストの製造方法。   The dispersion transfer accelerator is at least one selected from the group consisting of lauroyl sarcosine, lauroylmethyl-β-alanine, myristoylmethyl-β-alanine, cocoyl sarcosineate, myristoyl sarcosinate, palmitoyl sarcosine, stearoyl sarcosine. A method for producing a nickel paste according to 1.
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