JP6399160B2

JP6399160B2 - ニッケルペースト

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Publication number: JP6399160B2
Application number: JP2017125409A
Authority: JP
Inventors: 有香滝田
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2017-06-27
Filing date: 2017-06-27
Publication date: 2018-10-03
Anticipated expiration: 2033-08-27
Also published as: JP2017204474A

Description

本発明は、積層セラミックコンデンサのニッケルペーストに関する。

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。

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。

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。

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。

特開２００６−６３４４１号公報

上江田他化学と教育，Ｖｏｌ．４０，Ｎｏ．２，（１９９２年）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。

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。

［１］下記の一般式（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^２に対し、０．００１００ｇ以上０．００９００ｇ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。

（一般式（１）又は（２）においてｎは１０〜２０の整数である）

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。

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。

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。

＜（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。

（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。

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。

（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）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＝Ｃ_１５Ｈ_２９ＮＯ_３、ＣＡＳＮｏ．＝９７−７８−９）である市販されている界面活性剤である。

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＝Ｃ_１６Ｈ_３１ＮＯ_３、ＣＡＳＮｏ．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＝Ｃ_１８Ｈ_３５ＮＯ_３、ＣＡＳＮｏ．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＝Ｃ_１６Ｈ_３１ＮＯ_３）、ミリストイルサルコシネート（一般式（１）、分子式＝Ｃ_１７Ｈ_３３ＮＯ_３)、パルミトイルサルコシン（一般式（１）、分子式＝Ｃ_１９Ｈ_３７ＮＯ_３）、ステアロイルサルコシン（一般式（１）、分子式＝Ｃ_２１Ｈ_４１ＮＯ_３）、が例示できる。

（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。

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。

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。

（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。

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。

（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^２）×分散移行促進剤の単位分子断面積あたりの質量（ｇ／ｍ^２）」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。

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。

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ｖａｎｄｅｒＷａａｌｓ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。

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Ｃ_１５Ｈ_２９ＮＯ_３」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。

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）＝２．３４Ｅ^−１９（ｍ^２）と算出される。ここで、ニッケル粉の表面１ｍ^２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と算出された。

また使用する比表面積Ａ（ｍ^２／ｇ）のＮｉ粉ｎ（ｇ）の表面積はｎＡｍ^２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。

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＝Ｃ_１６Ｈ_３１ＮＯ_３、ＣＡＳＮｏ．２１５３９−５７−１）の場合は、ニッケル粉の表面１ｍ^２を被覆するのに必要な分散移行促進剤の量は０．００１９５ｇ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＝Ｃ_１８Ｈ_３５ＮＯ_３、ＣＡＳＮｏ．２１５３９−７１−９）の場合は、ニッケル粉の表面１ｍ^２を被覆するのに必要な分散移行促進剤の量は０．００２１４ｇ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。

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。

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^２を被覆するのに必要な分散移行促進剤の量は０．００１００ｇ以上０．００９００ｇ以下が好ましく、０．００１５０ｇ以上０．００９００ｇ以下がより好ましく、０．００１８２ｇ以上０．００８５６ｇ以下が特に好ましい。

（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_１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_１／Ｗが、０．０２＜Ｓ_１／Ｗ＜０．４の範囲内である。

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。

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。

＜（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。

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。

＜（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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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^２／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。

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。

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_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^２で、このニッケル粉の表面１ｍ^２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であり、理論計算量Ｘ値は１７０×０．００１８２ｇ／ｍ^２＝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。

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。

（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。

〈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^３と高い膜密度が得られた。

［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^２／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。

［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^２／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。

［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。

［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。

［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。

［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。

［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。

［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_１／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_１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。

［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。

［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。

［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_１／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_１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。

［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^３と低かった。

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。

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^２を被覆するのに必要な分散移行促進剤の量は０．００１９５ｇ）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。

［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^２／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。

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。

［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^２／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_１／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。

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。

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^２／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_１／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。

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^２／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_１／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。

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。

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。

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^２を被覆するのに必要な分散移行促進剤の量は０．００２１４ｇ）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。

［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^２）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。

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。

［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^２）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_１／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。

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^２）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_１／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。

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^２）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_１／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。

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^２）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_１／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。

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。

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。

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。

Claims

下記の一般式（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り、
前記ニッケル粉にコートされた前記分散移行促進剤の量は、ニッケル粉の表面１ｍ^２に対し、０．００１００ｇ以上０．００８５６ｇ以下であり、
カールフィッシャー法による水分率が０．３２質量％以上１質量％未満であることを特徴とするニッケルペースト。

（一般式（１）又は（２）においてｎは１０〜２０の整数である）