JP6276599B2 - 銀ナノワイヤの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、透光性導電体を構成する導電フィラーとして有用な銀ナノワイヤの製造方法に関する。

微細な線状形状の銀粒子である「銀ナノワイヤ」は、透光性の樹脂に導電性を付与するための導電フィラーとして有望視されている。樹脂中に混ぜ込まれた銀ナノワイヤは互いに接触し合うことで導電ネットワークを形成するので、透明樹脂を使用すれば透光性と導電性を両立させた透光性導電体を実現することができる。従来、透光性の導電材料としてはＩＴＯに代表される金属酸化物膜が主として透光性電極等の用途に使用されている。しかし、金属酸化物膜は、成膜コストが高いことや、曲げに弱く最終製品のフレキシブル化を阻む要因となることなどの欠点を有している。銀ナノワイヤを導電フィラーに用いた透光性導電体では、金属酸化物膜に特有の上記欠点が克服される。

銀ナノワイヤの製造方法としては、エチ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、ハロゲン化合物と保護剤であるＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）存在下において、溶媒のポリオールの還元力を利用して線状形状の銀粒子を析出させる手法が知られている（特許文献１、２、非特許文献１）。

ＵＳ２００５／００５６１１８号公報 ＵＳ２００８／０００３１３０号公報

Ｊ．ｏｆ Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｃｈｅｍ．１９９２，１００，２７２−２８０

上記公知の手法によれば、表面がＰＶＰによって保護された銀ナノワイヤの粒子が得られる。ＰＶＰは銀ナノワイヤを収率良く製造する上で極めて有用な物質である。現在のところ、ＰＶＰ以外の有機保護剤を用いて、工業的生産に適した高い収率で銀ナノワイヤを製造する方法は確立されていない。例えば、ＰＶＰに代えてアルキル化ＰＶＰを使用すると、析出する銀粒子の大部分が粒状のものとなり、銀ナノワイヤの収率は大幅に低下してしまう。

液状媒体や樹脂中への銀ナノワイヤの分散性は、保護剤の種類に大きく依存する。そのため、例えばアルキル化ＰＶＰや、ＰＶＰ／ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）グラフトコポリマーを保護剤の一部または全部に使用することが可能になるだけでも、銀ナノワイヤを分散させる液状媒体や樹脂の選択自由度は大きく拡がるものと考えられる。本発明は、ＰＶＰ以外の保護剤に対しても収率向上作用を発揮する銀ナノワイヤの製造技術を提供しようというものである。

発明者らは、アルコール溶媒中への硝酸アルミニウムの添加が、ワイヤ状銀粒子の生成促進に有効であることを発見した。本発明はこの知見に基づいて完成したものである。

上記目的は、銀化合物、ハロゲン化合物、および有機保護剤が溶解しているアルコール溶媒中で、銀の線状構造体（「銀ナノワイヤ」という）を析出させるに際し、前記溶媒中に更に硝酸アルミニウムが溶解している状態で銀の析出反応を進行させる銀ナノワイヤの製造方法によって達成される。収率向上のためには、溶媒中に溶解させる硝酸アルミニウムの総量を銀化合物の総量に対しＡｌ／Ａｇモル比で０.０１〜０.５０とすることが効果的である。有機保護剤は、例えばビニルピロリドン１００質量部と、他のモノマー１〜１２質量部との重合組成を有するコポリマーである。また、有機保護剤には、アルキル化ＰＶＰ、ＰＶＰ／ＰＶＡグラフトコポリマー、酢酸ビニルの１種以上からなるものが採用できる。前記析出反応の温度は例えば６０〜１８５℃とすることができる。ここで、「ＰＶＰ／ＰＶＡグラフトコポリマー」は、ＰＶＰ鎖とＰＶＡ鎖が連結したグラフトコポリマーである。このように、有機保護剤はＰＶＰを除く有機化合物で構成することができる。なお、ＰＶＰとアルキル化ＰＶＰは異なる物質である。

本発明によれば、ＰＶＰ以外の有機保護剤を使用した場合にも銀ナノワイヤの収率向上に効果を発揮する技術が提供された。このため本発明は、ＰＶＰ以外の有機保護剤を表面に有する銀ナノワイヤの工業的生産の実施化に寄与するものである。今後、本発明の適用によって適用可能な有機保護剤の種類が増大するに伴い、銀ナノワイヤを保管あるいは運搬する際の分散媒や、銀ナノワイヤを導電フィラーとして混ぜ込む透光性樹脂の選択自由度が拡がり、透光性導電体を使用した製品の設計自由度も拡大すると期待される。

実施例１で得られた銀粒子のＳＥＭ写真。 実施例２で得られた銀粒子のＳＥＭ写真。 実施例３で得られた銀粒子のＳＥＭ写真。 実施例４で得られた銀粒子のＳＥＭ写真。 実施例５で得られた銀粒子のＳＥＭ写真。 実施例６で得られた銀粒子のＳＥＭ写真。 実施例７で得られた銀粒子のＳＥＭ写真。 比較例１で得られた銀粒子のＳＥＭ写真。 比較例２で得られた銀粒子のＳＥＭ写真。 比較例３で得られた銀粒子のＳＥＭ写真。 比較例４で得られた銀粒子のＳＥＭ写真。 比較例５で得られた銀粒子のＳＥＭ写真。 比較例６で得られた銀粒子のＳＥＭ写真。 実施例８で得られた銀粒子のＳＥＭ写真。 実施例９で得られた銀粒子のＳＥＭ写真。 比較例７で得られた銀粒子のＳＥＭ写真。 比較例８で得られた銀粒子のＳＥＭ写真。

〔銀ナノワイヤのサイズ〕
本発明で対象としている銀ナノワイヤは、平均長さが３μｍ以上、平均幅が５００ｎｍ以下のものである。銀ナノワイヤは線状の構造体であるが、ここでは個々の線状構造体を「粒子」と呼ぶ。粒子表面上の２点間を結ぶ線分の長さが最大となる当該線分を「長軸」と定め、長軸の長さを当該粒子の「長さ」とする。長軸に平行な方向を「長軸方向」と呼び、長軸方向に対して垂直方向の粒子長さが最も長い部分の、その粒子長さを当該粒子の「幅」とする。粒子の集合体（粉体）において、個々の粒子の「長さ」および「幅」の平均値をそれぞれ「平均長さ」および「平均幅」という。

銀ナノワイヤを透明樹脂に混ぜ込んで透光性導電体を構築する場合、銀ナノワイヤ粒子同士が接触し合って導電ネットワークが形成されること、および銀ナノワイヤ粒子の間隙に光路が確保されることが必要である。導電ネットワーク形成の観点からは、ワイヤ長さは長い方が有利である。しかし、ワイヤ長さが過剰に長くなるとワイヤ同士が絡み合って凝集体を作り、透光性に悪影響を及ぼすようになる。一方、ワイヤ幅が過小であると導電性を確保するうえで不利となる。逆にワイヤ幅が過大であると透光性を確保するうえで不利となる。種々検討の結果、銀ナノワイヤの平均長さは３〜５００μｍであることが望ましく、５〜３００μｍであることがより好ましい。また、銀ナノワイヤの平均幅は１０〜５００ｎｍであることが望ましく、１０〜２００ｎｍであることがより好ましい。このような粒子サイズの銀ナノワイヤは、後述の製造方法によって得ることができる。

銀ナノワイヤの粒子サイズは、電子顕微鏡画像から測定することができる。具体的には銀ナノワイヤ集合体（粉体）を撮影したＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）写真を用いて、個々の粒子の長さおよび幅を測定することができる。平均長さおよび平均幅を算出するためには、測定対象の粒子の総数を１００個以上とする。

〔ワイヤ収率〕
銀ナノワイヤの製造において、銀を還元析出させることによって得られた銀粒子のうち、所定のワイヤ形状を呈する粒子の個数割合を「ワイヤ収率」として算出し、これを製造性評価の指標とすることができる。ワイヤ収率は、得られた銀粒子の集合体（粉体）についての電子顕微鏡画像から求めることができる。具体的には、例えば得られた銀粒子集合体のＳＥＭ写真を撮影し、そのＳＥＭ写真の中に写っている銀粒子の総数ｎ₀と、所定のワイヤ形状（長さ３〜５００μｍ、幅１０〜２００ｎｍ）を呈することが明らかである銀粒子の個数ｎ₁を求め、下記（１）式によりワイヤ収率を算出する。
［ワイヤ収率（％）］＝ｎ₁／ｎ₀×１００ …（１）
このワイヤ収率は、製造チャージ間の製造性（製造条件がワイヤ状粒子を生成させるためにどの程度適しているか）を比較するための指標であり、ワイヤ収率が高いほど、その製造条件はワイヤ状粒子を生成させるために適していると判断できる。上記ｎ₀とｎ₁のカウント方法は、製造チャージ間の製造性が適正に比較できるように、同一の測定基準に基づいて行う。測定用のＳＥＭ写真は、無作為に選んだ複数の視野についての写真を使用することが好ましく、測定対象の粒子（母集団）の総数は１００個以上とすることが望ましい。

〔アルコール溶媒〕
本発明では、アルコール溶媒中において、そのアルコールの還元力を利用して銀を析出させる手法を適用する。アルコールの種類としては、銀に対して適度な還元力を有し、ワイヤ状の銀粒子を析出させることができるものが選択される。現時点において、エチレングリコールに代表されるポリオールが銀ナノワイヤの生成に比較的適しているとされる。

〔銀化合物〕
銀ナノワイヤを還元析出させるための銀源として、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。使用するアルコール溶媒の総量に対するＡｇ添加量は、溶媒１Ｌ当たりＡｇ０.００１〜０.１モルの範囲とすることができ、０.０２５〜０.０７５モルの範囲とすることがより好ましい。

〔ハロゲン化合物〕
銀の還元析出反応を進行させる際には、液中に、ハロゲンイオンの存在が必要である。ハロゲンイオンは、核生成した金属銀の特定の結晶面を速やかにエッチングして多重双晶の生成を促し、それによってワイヤとなる核晶の存在比率を高める効果を有すると考えられる。ハロゲンイオン源として、ＣＴＡＢ（臭化セチルトリメチルアンモニウム；(Ｃ₁₆Ｈ₃₃)Ｎ(ＣＨ₃)₃Ｂｒ）、ＴＢＡＣ（テトラブチルアンモニウムクロライド；(ＣＨ₃ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂)₄ＮＣｌ、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、塩化カリウム（ＫＣｌ）、塩酸（ＨＣｌ）等の、アルコール溶媒に可溶なハロゲン化合物を使用することができる。使用するアルコール溶媒の総量に対するハロゲンの添加量は、溶媒１Ｌ当たりハロゲン０.０００１〜０.０１モルの範囲とすることができ、０.０００５〜０.００５モルの範囲とすることがより好ましい。

〔有機保護剤〕
有機保護剤は、還元反応において析出した銀粒子の表面を覆い、粗大な銀粒子への成長を抑止する作用を有する。また、得られた銀粒子の表面に存在する有機保護剤は分散媒（保存用液体や透光性導電体を構成する樹脂など）への分散性を確保する作用を有する。球状に近い銀ナノ粒子からなる銀微粉を得る場合には、適用可能な有機保護剤は、オレイルアミンをはじめ、種々のものが知られている。しかしながら、銀の析出を一方向のみへ優先的に生じさせて線状構造体である銀ナノワイヤを合成するために有効な有機保護剤としてはＰＶＰ（ポリビニルピロリドン）が知られているが、それ以外に銀ナノワイヤを歩留り良く安定的に製造するのに適した実用的な有機保護剤は見出されていないのが現状である。

発明者らは、後述のように、析出反応を生じさせる溶媒中に硝酸アルミニウムを溶解させておくことにより、銀ナノワイヤの製造を可能にする有機保護剤の種類が拡大することを見出した。例えば、ＰＶＰに代えてアルキル化ＰＶＰを使用しても、比較的歩留り良く銀ナノワイヤを製造することが可能である。アルキル化ＰＶＰとしてはアルキル基付加量が１０〜７０質量％のものが適用できる。なかでも重量平均分子量が５５０００±５０００のアルキル化ＰＶＰがより好ましい。アルキル化ＰＶＰは単独で使用してもよいし、ＰＶＰと任意割合で混合して使用してもよい。また、ＰＶＰとＰＶＡ（ポリビニルアルコール）をコポリマー化処理して合成された「ＰＶＰ／ＰＶＡグラフトコポリマー」を使用することもできる。この場合、ＰＶＰ／ＰＶＡグラフトコポリマーにおけるＰＶＡの配合割合は例えば１〜１２質量％とすることができ、１〜７質量％であることがより効果的である。今後の研究により、適用可能な有機保護剤の種類はさらに増えることが予想される。有機保護剤の量は、Ａｇ１モルあたり５０〜１５００ｇの範囲で調整することができ、Ａｇ１モルあたり１００〜５００ｇの範囲とすることがより好ましい。

〔硝酸アルミニウム〕
本発明に従う製造方法は、銀を析出させる溶媒中に硝酸アルミニウムを溶解させておく点に特徴がある。発明者らは種々研究の結果、硝酸アルミニウム存在下のアルコール溶媒中で銀の還元析出反応を進行させたとき、有機保護剤としてＰＶＰ以外の物質を使用してもワイヤ状の銀粒子が生成しやすくなるという現象を発見した。このような現象のメカニズムについては現時点で不明であるが、硝酸塩としてのアルミニウムの添加によってワイヤ状粒子の存在割合（ワイヤ収率）が向上することから、溶媒中に溶解している硝酸アルミニウムは、線状構造体が成長するための核晶として有効な多重双晶の生成を促進する作用を有すると考えられる。また、硝酸アルミニウムには銀粒子がワイヤ状に成長するための結晶面を活性化する作用や、還元速度を向上させる作用があるのではないかと推測される。硝酸アルミニウム以外のアルミニウム塩を用いた場合には、現時点で必ずしも良好な結果は得られていない。

硝酸アルミニウムは、硝酸アルミニウム九水和物Ａｌ(ＮＯ₃)₃・９Ｈ₂Ｏとして添加しても構わない。溶媒中に存在させるアルミニウムの量が少ないと上記ワイヤ収率の改善効果が不十分となる。種々検討の結果、ワイヤ収率を向上させるためには、反応に供する全溶媒中に存在させるＡｌの総量とＡｇの総量のモル比（本明細書ではこれを「Ａｌ／Ａｇモル比」と呼んでいる）を０.０１以上とすることが望ましく、０.０１４以上とすることがより効果的である。ただし、過剰な硝酸アルミニウムの添加は不経済であるばかりでなく、ワイヤ幅の太りを促進し、透光性導電体作製時の透光性の低下を招く要因となるので、Ａｌ／Ａｇモル比は０.５０以下の範囲で調整することが望ましく、０.４０以下に管理してもよい。

〔製造方法〕
従来、銀化合物が溶解しているアルコール溶媒中において、ハロゲン化合物および有機保護剤の存在下で、溶媒であるアルコールの還元力により金属銀を還元析出させ、線状構造体である銀ナノワイヤを得る手法が知られている。この場合、ワイヤ状の銀粒子を生成させるための有機保護剤としてＰＶＰが適しているとされる。本発明でも、このようなアルコール溶媒の還元力を利用して銀ナノワイヤを生成させる。ただし、本発明ではアルコール溶媒中に硝酸アルミニウムを溶解させておく。それにより、ＰＶＰ以外の有機保護剤を使用した場合でもワイヤ状の銀粒子が生成しやすくなり、有機保護剤の選択の自由度が拡がる。

銀の還元析出反応を進行させる温度は６０℃以上溶媒の沸点以下の範囲で設定することができる。溶媒としてエチレングリコールを使用する場合は、６０〜１８５℃とすることが好ましく、８５〜１６０℃とすることがより好ましい。１００〜１６０℃の範囲に管理してもよい。反応時間は１０〜７２０ｍｉｎの範囲とすればよい。溶媒中に存在させる各物質の配合量は上述した範囲で設定すればよい。

アルコール溶媒中に、銀化合物以外の各物質を溶解させておき、その溶媒（以下「溶液Ａ」という）の温度が所定の反応温度に到達したのちに、銀化合物を溶液Ａ中に添加することが望ましい。銀化合物は、予め別の容器で前記溶媒と同種のアルコール溶媒に溶解させておき、その銀含有液（「溶液Ｂ」という）を溶液Ａ中に混合する方法で添加することができる。溶液Ａに混合する前の溶液Ｂは、常温付近の温度（例えば１５〜４０℃）とすることが望ましい。溶液Ｂの温度が低すぎると銀化合物の溶解に時間がかかり、高すぎると溶液Ｂ中のアルコール溶媒の還元力によって溶液Ａに混合する前の段階で銀の還元反応が起こりやすくなる。硝酸銀など、アルコール溶媒に溶けやすい銀化合物は、固体のまま前記溶液Ａ中に添加してもよい。銀化合物の添加は、全量を一度に添加する方法や、一定時間内に断続的または継続的に添加する方法が採用できる。反応進行中は液の撹拌を継続する。また、反応進行中に溶液Ａの液面が接する気相の雰囲気は大気または窒素とすることができる。

銀の析出反応を終了したのち、銀ナノワイヤを含有するスラリーを遠心分離やデカンテーションなどの手段を用いて固液分離して固形分を回収し、洗浄する。洗浄後の固形分は有機保護剤を表面に有する銀ナノワイヤの粒子を主体とするものである。この銀ナノワイヤの集合体（粉体）は、目的に応じて適切な溶媒中に分散させ、分散液として保管することができる。この銀ナノワイヤ分散液は、各種用途において、銀ナノワイヤ供給源として利用できる。例えば、分散液中の銀ナノワイヤを導電フィラーとして透光性樹脂に混合することにより、透光性導電体を構築することができる。

〔実施例１〕
アルコール溶媒としてエチレングリコール、銀化合物として硝酸銀、ハロゲン化合物として塩化ナトリウム、硝酸アルミニウムとして硝酸アルミニウム九水和物、有機保護剤としてアルキル化ＰＶＰ（ＩＳＰ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製、ＧＡＮＥＸ Ｐ−９０４ＬＣ、重量平均分子量１９０００）を用意した。

エチレングリコール８０ｍＬ中に、アルキル化ＰＶＰ２.８０ｇ、塩化ナトリウム０.００３５ｇ、および硝酸アルミニウム九水和物０.０５６ｇを添加して溶解させ、溶液Ａを得た。これとは別の容器において、エチレングリコール２０ｍＬ中に、硝酸銀０.８５ｇを溶解させ、溶液Ｂを得た。この例では、Ａｌ／Ａｇモル比は０.０３０となる。溶液Ａの全量を常温から１４５℃まで撹拌しながら昇温したのち、溶液Ａ中に溶液Ｂの全量を１ｈかけて添加した。添加中、溶液Ａを撹拌しながら１４５℃に維持した。添加する溶液Ｂの温度は常温とした。溶液Ｂの添加終了後、さらに撹拌状態を維持して１４５℃で２ｈ保持した。溶液Ｂを添加することにより銀の析出反応が始まり、１４５℃で合計３ｈ撹拌保持する間に銀の析出反応はほぼ終了したと考えられる。溶液Ａの液面は、昇温中および析出反応進行中、大気雰囲気とした。溶液Ｂの添加開始から３ｈ経過後、得られたスラリー状の液（反応液）を２５℃まで冷却した。冷却後の反応液を１０００ｒｐｍ、１０ｍｉｎの条件で遠心分離し、上澄みを除去して固形分を回収した。その後、固形分にＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を加えて分散液とし、その分散液を固液分離して固形分を回収するという洗浄操作を３回繰り返した。洗浄後の固形分にＩＰＡを加えて銀粒子分散液を得た。この分散液を分取し、溶媒のＩＰＡを観察台上で揮発させたのちＳＥＭにより観察し、得られた銀粒子のＳＥＭ写真を撮影した。そのＳＥＭ写真を図１に例示する。

ＳＥＭ写真に基づいて上述の方法で前記（１）式によりワイヤ収率を求めた。その際、無作為に選んだ３視野について観察される全ての銀粒子を測定対象とした。測定対象の総数は１００個以上である。以下の各例においてもワイヤ収率の測定方法は共通である。
本例ではＡｌ／Ａｇモル比が０.０３０であり、ワイヤ収率は８３％と良好であった。

〔実施例２〕
硝酸アルミニウム九水和物の添加量を０.０２８ｇとしたこと、および溶液Ａの全量を常温から１３０℃まで撹拌しながら昇温したことを除き、実施例１と同様の条件で銀粒子分散液を得た。得られた銀粒子のＳＥＭ写真を図２に例示する。
本例ではＡｌ／Ａｇモル比が０.０１５であり、ワイヤ収率は８２％と良好であった。

〔実施例３〕
エチレングリコール１６ｍＬ中に、アルキル化ＰＶＰ０.５６ｇ、塩化ナトリウム０.０００７ｇ、および硝酸アルミニウム九水和物０.０１１ｇを添加して溶解させ、溶液Ａを得た。これとは別の容器において、エチレングリコール４ｍＬ中に、硝酸銀０.１７ｇを溶解させ、溶液Ｂを得た。これらの溶液Ａ、Ｂを用いたことを除き、実施例１と同様の条件で銀粒子分散液を得た。得られた銀粒子のＳＥＭ写真を図３に例示する。
本例ではＡｌ／Ａｇモル比が０.０３０であり、ワイヤ収率は９０％と良好であった。

〔実施例４〕
硝酸アルミニウム九水和物の添加量を０.０２２ｇとしたことを除き、実施例３と同様の条件で銀粒子分散液を得た。得られた銀粒子のＳＥＭ写真を図４に例示する。
本例ではＡｌ／Ａｇモル比が０.０６０であり、ワイヤ収率は８７％と良好であった。

〔実施例５〕
硝酸アルミニウム九水和物の添加量を０.０４５ｇとしたことを除き、実施例３と同様の条件で銀粒子分散液を得た。得られた銀粒子のＳＥＭ写真を図５に例示する。
本例ではＡｌ／Ａｇモル比が０.１１９であり、ワイヤ収率は７７％と良好であった。

〔実施例６〕
硝酸アルミニウム九水和物の添加量を０.０９０ｇとしたことを除き、実施例３と同様の条件で銀粒子分散液を得た。得られた銀粒子のＳＥＭ写真を図６に例示する。
本例ではＡｌ／Ａｇモル比が０.２３９であり、ワイヤ収率は８５％と良好であった。

〔実施例７〕
硝酸アルミニウム九水和物の添加量を０.１３４ｇとしたことを除き、実施例３と同様の条件で銀粒子分散液を得た。得られた銀粒子のＳＥＭ写真を図７に例示する。
本例ではＡｌ／Ａｇモル比が０.３５８であり、ワイヤ収率は７９％と良好であった。

〔比較例１〕
硝酸アルミニウム九水和物の添加量を０ｇ（無添加）としたことを除き、実施例１と同様の条件で銀粒子分散液を得た。得られた銀粒子のＳＥＭ写真を図８に例示する。
本例では硝酸アルミニウムを添加していないためＡｌ／Ａｇモル比は０であり、ワイヤ収率は１６％と悪かった。

〔比較例２〕
硝酸アルミニウム九水和物の添加量を０.０１４ｇとしたことを除き、実施例１と同様の条件で銀粒子分散液を得た。得られた銀粒子のＳＥＭ写真を図９に例示する。
本例では硝酸アルミニウムの添加量が少なすぎ、Ａｌ／Ａｇモル比が０.００７と小さかったことによりワイヤ収率は９％と悪かった。

〔比較例３〕
硝酸アルミニウム九水和物に代えて、硫酸アルミニウム水和物Ａｌ₂(ＳＯ₄)₃・ｘＨ₂Ｏを０.０２２ｇ添加したことを除き、実施例４と同様の条件で銀粒子分散液を得た。得られた銀粒子のＳＥＭ写真を図１０に例示する。
この場合、ワイヤ収率は１４％と悪かった。

〔比較例４〕
硝酸アルミニウム九水和物に代えて、塩化アルミニウム六水和物ＡｌＣｌ₃・６Ｈ₂Ｏを０.０２２ｇ添加したことを除き、実施例４と同様の条件で銀粒子分散液を得た。得られた銀粒子のＳＥＭ写真を図１１に例示する。
この場合、ワイヤ収率は８％と悪かった。

〔比較例５〕
硝酸アルミニウム九水和物に代えて、アルミニウムイソプロポキシドＡｌ[ＯＣＨ(ＣＨ₃)₂]₃を０.０２２ｇ添加したことを除き、実施例４と同様の条件で銀粒子分散液を得た。得られた銀粒子のＳＥＭ写真を図１２に例示する。
この場合、ワイヤ収率は１３％と悪かった。

〔比較例６〕
硝酸アルミニウム九水和物に代えて、第一リン酸アンモニウムＡｌ(Ｈ₂ＰＯ₄)₃を０.０２２ｇ添加したことを除き、実施例４と同様の条件で銀粒子分散液を得た。得られた銀粒子のＳＥＭ写真を図１３に例示する。
この場合、ワイヤ収率は０％であり、ワイヤ状粒子は生成しなかった。

〔実施例８〕
アルコール溶媒としてエチレングリコール、銀化合物として硝酸銀、ハロゲン化合物として塩化ナトリウム、硝酸アルミニウムとして硝酸アルミニウム九水和物、有機保護剤としてＰＶＡの配合割合が２質量％であるＰＶＰ／ＰＶＡグラフトコポリマーを用意した。

エチレングリコール２０ｍＬ（２２.４ｇ）中に、ＰＶＰ／ＰＶＡグラフトコポリマー０.５６ｇ、塩化ナトリウム０.０００７ｇ、および硝酸アルミニウム九水和物０.０４ｇを添加して溶解させ、溶液Ａを得た。溶液Ａの全量を常温から１７５℃まで撹拌しながら昇温し、撹拌状態を維持して１４５℃で３０ｍｉｎ保持した時点で、硝酸銀０.１７ｇを固体の状態のまま溶液Ａ中に一度に投入した。Ａｌ／Ａｇモル比は０.１２である。その後、さらに撹拌状態を維持して１７５℃で２０ｍｉｎ保持したのち、得られたスラリー状の液（反応液）を２５℃まで冷却した。１７５℃で合計５０ｍｉｎ撹拌保持する間に銀の析出反応はほぼ終了したと考えられる。溶液Ａの液面は、昇温中および析出反応進行中、大気雰囲気とした。冷却後の反応液を３０００ｒｐｍ、１０ｍｉｎの条件で遠心分離し、上澄みを除去して、固形分を回収した。その後、固形分にＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を加えて分散液とし、その分散液を固液分離して固形分を回収するという洗浄操作を３回繰り返した。洗浄後の固形分にＩＰＡを加えて銀粒子分散液を得た。この分散液を分取し、溶媒のＩＰＡを観察台上で揮発させたのちＳＥＭにより観察し、得られた銀粒子のＳＥＭ写真を撮影した。そのＳＥＭ写真を図１４に例示する。
ワイヤ収率は９２％と良好であった。

〔実施例９〕
ＰＶＰ／ＰＶＡグラフトコポリマーに代えて、ＶＰ（ビニルピロリドン）／酢酸ビニルのランダムコポリマー０.５６ｇを添加したことを除き、実施例８と同様の条件で銀粒子分散液を得た。得られた銀粒子のＳＥＭ写真を図１５に例示する。
ワイヤ収率は７２％と良好であった。

〔比較例７〕
硝酸アルミニウム九水和物の添加量を０ｇ（無添加）としたことを除き、実施例８と同様の条件で銀粒子分散液を得た。得られた銀粒子のＳＥＭ写真を図１６に例示する。
ワイヤ収率は６２％と、実施例８に比べ低かった。

〔比較例８〕
硝酸アルミニウム九水和物の添加量を０ｇ（無添加）としたことを除き、実施例９と同様の条件で銀粒子分散液を得た。得られた銀粒子のＳＥＭ写真を図１７に例示する。
ワイヤ収率は６５％と、実施例９に比べ低かった。

以上のように、所定量の硝酸アルミニウムを添加することにより、ＰＶＰ以外の有機保護剤を使用した場合でも高いワイヤ収率で銀ナノワイヤが得られることが確認された。

Claims (6)

1. 銀化合物、ハロゲン化合物、および有機保護剤が溶解しているアルコール溶媒中で、銀の線状構造体（以下「銀ナノワイヤ」という）を析出させるに際し、前記溶媒中に更に硝酸アルミニウムが溶解している状態で銀の析出反応を進行させる銀ナノワイヤの製造方法。
2. 溶媒中に溶解させる硝酸アルミニウムの総量を銀化合物の総量に対しＡｌ／Ａｇモル比で０.０１〜０.５０とする請求項１に記載の銀ナノワイヤの製造方法。
3. 有機保護剤は、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または２に記載の銀ナノワイヤの製造方法。
4. 有機保護剤は、ビニルピロリドン１００質量部と、他のモノマー１〜１２質量部との重合組成を有するコポリマーである請求項１または２に記載の銀ナノワイヤの製造方法。
5. 有機保護剤は、アルキル化ＰＶＰ、ＰＶＰ鎖とＰＶＡ鎖が連結したグラフトコポリマー、酢酸ビニルの１種以上からなるものである請求項１または２に記載の銀ナノワイヤの製造方法。
6. 前記析出反応を６０〜１８５℃の温度範囲で進行させる請求項１〜５のいずれか１項に記載の銀ナノワイヤの製造方法。