JP6608378B2 - Method for producing nickel particles - Google Patents

Method for producing nickel particles Download PDF

Info

Publication number
JP6608378B2
JP6608378B2 JP2016551672A JP2016551672A JP6608378B2 JP 6608378 B2 JP6608378 B2 JP 6608378B2 JP 2016551672 A JP2016551672 A JP 2016551672A JP 2016551672 A JP2016551672 A JP 2016551672A JP 6608378 B2 JP6608378 B2 JP 6608378B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nickel
particles
heating
nickel particles
particle diameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016551672A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2016052067A1 (en
Inventor
勝弘 山田
修治 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd filed Critical Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Publication of JPWO2016052067A1 publication Critical patent/JPWO2016052067A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6608378B2 publication Critical patent/JP6608378B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B22F1/102Metallic powder coated with organic material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B22F1/105Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material containing inorganic lubricating or binding agents, e.g. metal salts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/16Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
    • B22F9/18Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
    • B22F9/24Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from liquid metal compounds, e.g. solutions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2301/00Metallic composition of the powder or its coating
    • B22F2301/15Nickel or cobalt

Description

本発明は、例えば積層セラミックスコンデンサ(MLCC)の内部電極形成用の導電性ペーストなどの用途に好適に利用できるニッケル粒子の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing nickel particles that can be suitably used for applications such as a conductive paste for forming an internal electrode of a multilayer ceramic capacitor (MLCC).

金属微粒子は、バルク金属とは異なる物理的・化学的特性を有することから、例えば、導電性ペーストや透明導電膜などの電極材料、高密度記録材料、触媒材料、インクジェット用インク材料等の様々な工業材料に利用されている。近年では、電子機器の小型化や薄型化に伴い、金属微粒子も、数十〜数百nm程度まで微粒子化が進んでいる。例えば、電子機器の小型化に伴い、積層セラミックコンデンサ(MLCC)の電極は薄膜多層化が進んでいる。このことに伴い、電極層の材料には、例えば平均粒子径が150nmを下回る程度に小さく、粒子径が均一で、そのばらつきが小さく、かつ、出来るだけ分散性に優れたナノ粒子が好ましいと考えられている。そのため、工業的には、粒度分布がシャープな金属微粒子を安定的に製造する技術の開発が求められている。   Since the metal fine particles have physical and chemical characteristics different from those of bulk metals, various materials such as electrode materials such as conductive pastes and transparent conductive films, high-density recording materials, catalyst materials, and ink-jet ink materials are used. It is used for industrial materials. In recent years, with the downsizing and thinning of electronic devices, fine metal particles have been made finer to about several tens to several hundreds of nanometers. For example, with the miniaturization of electronic devices, the multilayer ceramic capacitor (MLCC) electrodes have been increasingly made into thin film multilayers. As a result, it is considered that the material for the electrode layer is preferably nanoparticles having an average particle size as small as less than 150 nm, a uniform particle size, small variation, and excellent dispersibility as much as possible. It has been. Therefore, industrially, development of a technique for stably producing metal fine particles having a sharp particle size distribution is required.

粒子形状、粒子径が揃っており、二次凝集が少ない金属微粒子を製造する方法として、例えば特許文献1では、金属塩の溶液に還元剤を添加することにより、独立単分散状態にある金属超微粒子(核)を生成させる工程と、この核に、還元剤の存在下、金属塩の溶液から金属を還元析出させる工程を含む多段階の製造方法が提案されている。   As a method for producing metal fine particles having a uniform particle shape and particle diameter and less secondary agglomeration, for example, in Patent Document 1, by adding a reducing agent to a solution of a metal salt, There has been proposed a multistage production method including a step of generating fine particles (nuclei) and a step of reducing and precipitating a metal from a solution of a metal salt in the presence of a reducing agent.

また、異種金属のコアとシェルを含む金属微粒子の多段階製造方法として、例えば特許文献2では、ニッケル粒子、コバルト塩および1級アミンを含む混合物を加熱して錯化反応液を得る工程と、この錯化反応液を加熱してニッケル−コバルトナノ粒子スラリーを得る工程と、を含むニッケル−コバルトナノ粒子の製造方法が提案されている。   Moreover, as a multistage production method of metal fine particles including a core and a shell of different metals, for example, in Patent Document 2, a step of heating a mixture containing nickel particles, a cobalt salt and a primary amine to obtain a complexing reaction solution; There has been proposed a method for producing nickel-cobalt nanoparticles comprising heating the complexing reaction solution to obtain a nickel-cobalt nanoparticle slurry.

特開平10−317022公報JP-A-10-317022 国際公開WO2011/115214号International Publication WO2011 / 115214

特許文献1の実施例では、核となる金属超微粒子の大きさが100nmを超えており、最終的に製造される金属微粒子の平均粒子径も1μm程度であることから、凝集が発生しにくく、粒子径のばらつきに対する許容範囲も広い。そのため、特許文献1の技術は、現在の工業材料に求められる、例えば平均粒子径が150nmを下回る程度に小さな金属微粒子の製造に適用できるものではない。   In the example of Patent Document 1, since the size of the ultrafine metal particles serving as a nucleus exceeds 100 nm and the average particle diameter of the finally produced metal fine particles is about 1 μm, aggregation is unlikely to occur. The allowable range for variation in particle size is also wide. For this reason, the technique of Patent Document 1 is not applicable to the production of fine metal particles which are required for current industrial materials, for example, the average particle diameter is smaller than 150 nm.

本発明の目的は、平均粒子径が例えば150nmを下回る程度に小さく、かつ、粒子径が均一でそのばらつきが小さい金属微粒子を安定的に製造することである。   An object of the present invention is to stably produce metal fine particles having an average particle size as small as, for example, less than 150 nm, a uniform particle size, and small variations.

本発明のニッケル粒子の製造方法は、下記の工程I〜IV;
I)少なくともカルボン酸ニッケルを含む金属塩と、脂肪族1級モノアミンと、を混合し、加熱することによって種粒子を形成する工程、
II)ニッケル塩と、脂肪族1級モノアミンと、を混合し、加熱することによって、ニッケル塩を有機アミンに溶解させたニッケル錯体溶液を準備する工程、
III)前記種粒子と前記ニッケル錯体溶液とを混合して混合液を得る工程、
IV)前記混合液中のニッケルイオンを加熱還元し、前記種粒子を核として金属ニッケルを析出・成長させてニッケル粒子を形成する工程、
を備えることを特徴とする。
The method for producing nickel particles of the present invention includes the following steps I to IV;
I) A step of forming seed particles by mixing and heating a metal salt containing at least nickel carboxylate and an aliphatic primary monoamine.
II) A step of preparing a nickel complex solution in which a nickel salt is dissolved in an organic amine by mixing and heating the nickel salt and an aliphatic primary monoamine,
III) A step of mixing the seed particles and the nickel complex solution to obtain a mixed solution,
IV) Step of forming nickel particles by heating and reducing nickel ions in the mixed solution, and depositing and growing nickel metal with the seed particles as nuclei,
It is characterized by providing.

本発明のニッケル粒子の製造方法は、走査型電子顕微鏡観察による、前記種粒子の平均粒子径D1が10nm以上50nm以下の範囲内であってもよく、前記ニッケル粒子の平均粒子径D2が20nm以上150nm以下の範囲内であってもよく、かつ、8≧D2/D1であってもよい。   In the method for producing nickel particles of the present invention, the average particle diameter D1 of the seed particles may be in the range of 10 nm to 50 nm by observation with a scanning electron microscope, and the average particle diameter D2 of the nickel particles is 20 nm or more. It may be within a range of 150 nm or less, and 8 ≧ D2 / D1.

本発明のニッケル粒子の製造方法は、前記種粒子の粒子径の変動係数CV1及び前記ニッケル粒子の粒子径の変動係数CV2がいずれも0.2以下であってもよく、その比(CV1/CV2)が0.7以上1.3以内の範囲内であってもよい。   In the method for producing nickel particles of the present invention, both the variation coefficient CV1 of the seed particle diameter and the variation coefficient CV2 of the nickel particle diameter may be 0.2 or less, and the ratio (CV1 / CV2). ) May be within the range of 0.7 to 1.3.

本発明のニッケル粒子の製造方法は、前記工程IIで用いる前記脂肪族1級モノアミンは、炭素数が6以上20以下の範囲内であってもよい。   In the method for producing nickel particles of the present invention, the aliphatic primary monoamine used in Step II may have a carbon number in the range of 6 or more and 20 or less.

本発明のニッケル粒子の製造方法は、前記金属塩が、カルボン酸ニッケルと、銅、銀、金、白金及びパラジウムから選ばれる1種以上の金属の塩と、を含んでいてもよい。   In the method for producing nickel particles of the present invention, the metal salt may contain nickel carboxylate and one or more metal salts selected from copper, silver, gold, platinum and palladium.

本発明のニッケル粒子の製造方法は、前記工程I及び前記工程IVの加熱をマイクロ波によって行ってもよい。   In the method for producing nickel particles of the present invention, the heating in the step I and the step IV may be performed by a microwave.

本発明によれば、上記工程I〜工程IVを実施することによって、平均粒子径が例えば150nmを下回る程度に小さく、かつ、粒子径分布がシャープで、CV値が小さなニッケル粒子を安定的に製造することができる。このニッケル粒子は、例えば積層セラミックスコンデンサ(MLCC)の内部電極形成用導電性ペーストなどの電子材料として好適に利用できる。   According to the present invention, by carrying out the above steps I to IV, nickel particles having a small average particle size of, for example, less than 150 nm, a sharp particle size distribution, and a small CV value are stably produced. can do. The nickel particles can be suitably used as an electronic material such as a conductive paste for forming an internal electrode of a multilayer ceramic capacitor (MLCC).

実施例1で作製したニッケル粒子(種粒子)の走査型電子顕微鏡写真である。2 is a scanning electron micrograph of nickel particles (seed particles) produced in Example 1. FIG. 実施例1で作製したニッケル粒子の走査型電子顕微鏡写真である。2 is a scanning electron micrograph of nickel particles produced in Example 1. FIG.

本実施の形態に係るニッケル粒子の製造方法は、工程I〜工程IVを含んでいる。   The method for producing nickel particles according to the present embodiment includes steps I to IV.

[工程I]
工程Iでは、少なくともカルボン酸ニッケルを含む金属塩と、脂肪族1級モノアミンと、を混合し、加熱することによって種粒子を形成する。種粒子は、工程IVにおいて、ニッケル粒子の成長の核として機能するものである。
[Step I]
In Step I, seed particles are formed by mixing and heating a metal salt containing at least nickel carboxylate and an aliphatic primary monoamine. The seed particles function as nuclei for the growth of nickel particles in Step IV.

<カルボン酸ニッケルを含む金属塩>
工程Iで用いるカルボン酸ニッケルとしては、例えば、還元過程での解離温度(分解温度)が比較的低いギ酸ニッケル、酢酸ニッケルなどを用いることが好ましい。カルボン酸ニッケルは、無水物であってもよく、また水和物であってもよい。なお、カルボン酸ニッケルに代えて、塩化ニッケル、硝酸ニッケル、硫酸ニッケル、炭酸ニッケル、水酸化ニッケル等の無機塩を用いることも考えられるが、無機塩の場合、解離(分解)が高温であるため、還元過程で高温での加熱が必要であり好ましくない。また、Ni(acac)(β−ジケトナト錯体)、ステアリン酸イオン等の有機配位子により構成されるニッケル塩を用いることも考えられるが、これらのニッケル塩を用いると、原料コストが高くなり好ましくない。
<Metal salt containing nickel carboxylate>
As the nickel carboxylate used in Step I, for example, nickel formate, nickel acetate or the like having a relatively low dissociation temperature (decomposition temperature) in the reduction process is preferably used. The nickel carboxylate may be an anhydride or a hydrate. In addition, it is possible to use inorganic salts such as nickel chloride, nickel nitrate, nickel sulfate, nickel carbonate, nickel hydroxide instead of nickel carboxylate, but in the case of inorganic salts, dissociation (decomposition) is high temperature. In the reduction process, heating at a high temperature is necessary, which is not preferable. It is also possible to use nickel salts composed of organic ligands such as Ni (acac) 2 (β-diketonato complex) and stearate ions, but using these nickel salts increases the cost of raw materials. It is not preferable.

工程Iで用いる金属塩は、カルボン酸ニッケル以外に、例えば、銅、銀、金、白金及びパラジウムから選ばれる1種以上の金属の塩を含んでいてもよい。これらの金属の塩としては、例えばギ酸銅、酢酸パラジウムなどのカルボン酸塩、硝酸銀などの硝酸塩、塩化金酸、塩化白金酸などの塩化物などを用いることが好ましい。金属塩は、無水物であってもよく、また水和物であってもよい。金属塩の中でも、銅塩を用いることが好ましく、分解温度が比較的低いギ酸銅を用いることが最も好ましい。工程Iでは、カルボン酸ニッケル以外の金属塩を配合することによって、種粒子の形成を促進できるとともに、種粒子の粒子径の制御が容易になる。   The metal salt used in Step I may contain, for example, one or more metal salts selected from copper, silver, gold, platinum and palladium in addition to nickel carboxylate. As these metal salts, for example, carboxylates such as copper formate and palladium acetate, nitrates such as silver nitrate, and chlorides such as chloroauric acid and chloroplatinic acid are preferably used. The metal salt may be an anhydride or a hydrate. Among the metal salts, it is preferable to use a copper salt, and it is most preferable to use copper formate having a relatively low decomposition temperature. In Step I, by adding a metal salt other than nickel carboxylate, the formation of seed particles can be promoted, and the particle diameter of the seed particles can be easily controlled.

工程Iにおいて、カルボン酸ニッケル以外の金属塩を用いる場合、金属塩との配合比率は、例えば以下のようにすることが好ましい。金属塩として、銅塩を用いる場合、カルボン酸ニッケルと銅塩の比率は、工程Iで生成するニッケル及び銅の合金の種粒子ならびに工程IVで生成するニッケル粒子の酸化安定性の観点から、ニッケル元素に対する銅元素の割合として3重量%以上50重量%以下の範囲内とすることが好ましい。金属塩として、銅塩以外のものを用いる場合、カルボン酸ニッケルと金属塩の比率は、例えば、銀などのニッケル以外の異種金属によるマイグレーションによるショートや静電容量の低下などの製品不良の観点から、ニッケル元素に対する銅塩以外の金属元素の割合として0.01重量%以上2重量%以下の範囲内とすることが好ましい。   In Step I, when a metal salt other than nickel carboxylate is used, the blending ratio with the metal salt is preferably as follows, for example. When copper salt is used as the metal salt, the ratio of nickel carboxylate to copper salt is determined from the viewpoint of oxidation stability of nickel and copper alloy seed particles produced in step I and nickel particles produced in step IV. The ratio of the copper element to the element is preferably in the range of 3 wt% to 50 wt%. When a metal salt other than copper salt is used, the ratio of nickel carboxylate to metal salt is, for example, from the viewpoint of product defects such as short circuit due to migration by different metals other than nickel, such as silver, and decrease in capacitance. The ratio of the metal element other than the copper salt to the nickel element is preferably in the range of 0.01 wt% to 2 wt%.

<脂肪族1級モノアミン>
脂肪族1級モノアミンは、ニッケルイオンとの錯体を形成できるものであれば、特に限定されず、常温で固体又は液体のものが使用できる。ここで、常温とは、20℃±15℃をいう。常温で液体の脂肪族1級モノアミンは、ニッケル錯体を形成する際の有機溶媒としても機能する。なお、常温で固体の脂肪族1級モノアミンであっても、加熱によって液体であるか、又は有機溶媒を用いて溶解するものであれば、特に問題はない。工程Iにおいて、2級アミンは立体障害が大きいため、ニッケル錯体の良好な形成を阻害するおそれがあり、3級アミンはニッケルイオンの還元能を有しないため、いずれも使用できない。また、ジアミンは、金属イオンの中でも特にニッケルイオンと形成した錯体の安定性が高く、その還元温度は高くなるため反応性が非常に低く、生成するニッケル粒子に歪が生じやすくなるため好ましくない。
<Aliphatic primary monoamine>
The aliphatic primary monoamine is not particularly limited as long as it can form a complex with nickel ions, and can be solid or liquid at room temperature. Here, room temperature means 20 ° C. ± 15 ° C. The aliphatic primary monoamine that is liquid at room temperature also functions as an organic solvent for forming the nickel complex. In addition, even if it is an aliphatic primary monoamine solid at normal temperature, there is no particular problem as long as it is liquid by heating or can be dissolved using an organic solvent. In Step I, secondary amines have great steric hindrance, which may hinder the good formation of nickel complexes, and tertiary amines do not have the ability to reduce nickel ions, so none can be used. Also, diamines are not preferred because of the high stability of complexes formed with nickel ions, among metal ions, and the reduction temperature is high, so that the reactivity is very low and the resulting nickel particles are easily distorted.

脂肪族1級モノアミンは、例えばその炭素鎖の長さを調整することによって生成する種粒子の粒径を制御することができる。種粒子の粒径を制御する観点から、脂肪族1級モノアミンは、その炭素数が6〜20程度のものから選択して用いることが好適である。炭素数が多いほど得られる種粒子の粒径が小さくなる。このようなアミンとして、例えばオクチルアミン、トリオクチルアミン、ジオクチルアミン、ヘキサデシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、ミリスチルアミン、ラウリルアミン等を挙げることができる。   The aliphatic primary monoamine can control the particle size of the seed particles produced by adjusting the length of its carbon chain, for example. From the viewpoint of controlling the particle size of the seed particles, the aliphatic primary monoamine is preferably selected from those having about 6 to 20 carbon atoms. The larger the carbon number, the smaller the particle size of the seed particles obtained. Examples of such amines include octylamine, trioctylamine, dioctylamine, hexadecylamine, dodecylamine, tetradecylamine, stearylamine, oleylamine, myristylamine, and laurylamine.

脂肪族1級モノアミンは、種粒子の生成時に表面修飾剤として機能するため、脂肪族1級モノアミンの除去後においても二次凝集を抑制できる。また、脂肪族1級モノアミンは、還元反応後の生成した種粒子の固体成分と溶剤又は未反応の脂肪族1級モノアミン等を分離する洗浄工程における処理操作の容易性の観点からも好ましい。更に、脂肪族1級モノアミンは、ニッケル錯体を還元して種粒子を得るときの反応制御の容易性の観点からは還元温度より沸点が高いものが好ましい。すなわち、脂肪族1級モノアミンは、沸点が180℃以上のものが好ましく、200℃以上のものがより好ましい。また、脂肪族1級モノアミンは、炭素数が9以上であることが好ましい。ここで、例えば炭素数が9である脂肪族1級モノアミンのC21N(ノニルアミン)の沸点は201℃である。Since the aliphatic primary monoamine functions as a surface modifier during the production of seed particles, secondary aggregation can be suppressed even after the removal of the aliphatic primary monoamine. In addition, the aliphatic primary monoamine is also preferable from the viewpoint of ease of processing operation in the washing step of separating the solid component of the seed particles generated after the reduction reaction from the solvent or the unreacted aliphatic primary monoamine. Furthermore, the aliphatic primary monoamine is preferably one having a boiling point higher than the reduction temperature from the viewpoint of ease of reaction control when the nickel complex is reduced to obtain seed particles. That is, the aliphatic primary monoamine has a boiling point of preferably 180 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher. The aliphatic primary monoamine preferably has 9 or more carbon atoms. Here, for example, the boiling point of C 9 H 21 N (nonylamine), which is an aliphatic primary monoamine having 9 carbon atoms, is 201 ° C.

脂肪族1級モノアミンは、還元反応後の生成した種粒子の固体成分と溶剤または未反応の脂肪族1級モノアミン等を分離する洗浄工程における処理操作の容易性の観点から、室温で液体のものが好ましい。更に、脂肪族1級モノアミンは、ニッケル錯体を還元して種粒子を得るときの反応制御の容易性の観点から、還元温度より沸点が高いものが好ましい。脂肪族1級モノアミンの量は、金属イオン1molに対して2mol以上用いることが好ましく、2.2mol以上用いることがより好ましい。脂肪族1級モノアミンの量が2mol未満では、得られるニッケル粒子の粒子径の制御が困難となり、粒子径がばらつきやすくなる。また、脂肪族1級モノアミンの量の上限は特にはないが、例えば生産性の観点からは、金属イオン1molに対して20mol以下とすることが好ましく、4mol以下とすることがより好ましい。つまり、脂肪族1級モノアミンの量は、金属イオン1molに対して2〜20molの範囲内が好ましく、2〜4molの範囲内がより好ましく、2.2〜4molの範囲内が最も好ましい。   The aliphatic primary monoamine is liquid at room temperature from the viewpoint of ease of processing operation in the washing step of separating the solid component of the seed particles produced after the reduction reaction and the solvent or the unreacted aliphatic primary monoamine. Is preferred. Furthermore, the aliphatic primary monoamine is preferably one having a boiling point higher than the reduction temperature from the viewpoint of easy control of reaction when reducing the nickel complex to obtain seed particles. The amount of the aliphatic primary monoamine is preferably 2 mol or more, more preferably 2.2 mol or more with respect to 1 mol of the metal ion. When the amount of the aliphatic primary monoamine is less than 2 mol, it is difficult to control the particle diameter of the obtained nickel particles, and the particle diameter is likely to vary. The upper limit of the amount of the aliphatic primary monoamine is not particularly limited. For example, from the viewpoint of productivity, the amount is preferably 20 mol or less, more preferably 4 mol or less with respect to 1 mol of the metal ion. That is, the amount of the aliphatic primary monoamine is preferably in the range of 2 to 20 mol, more preferably in the range of 2 to 4 mol, and most preferably in the range of 2.2 to 4 mol with respect to 1 mol of the metal ion.

<有機溶媒>
脂肪族1級モノアミンは、有機溶媒として反応を進行させることができるが、均一溶液での反応をより効率的に進行させるために、工程Iにおいて、脂肪族1級モノアミンとは別の有機溶媒を新たに添加してもよい。使用できる有機溶媒としては、脂肪族1級モノアミンとニッケルイオンなどの金属イオンとの錯形成を阻害しないものであれば、特に限定するものではなく、例えば炭素数4〜30のエーテル系有機溶媒、炭素数7〜30の飽和又は不飽和の炭化水素系有機溶媒、炭素数8〜18のアルコール系有機溶媒等を使用することができる。また、マイクロ波照射による加熱条件下でも使用を可能とする観点から、使用する有機溶媒は、沸点が170℃以上のものを選択することが好ましく、より好ましくは200〜300℃の範囲内にあるものを選択することがよい。このような有機溶媒の具体例としては、例えばテトラエチレングリコール、n−オクチルエーテル、炭素数が20〜40の範囲内にあるポリアルファオレフィン等が挙げられる。
<Organic solvent>
Although the aliphatic primary monoamine can proceed as an organic solvent, in order to proceed the reaction in a homogeneous solution more efficiently, an organic solvent different from the aliphatic primary monoamine is used in Step I. You may add newly. The organic solvent that can be used is not particularly limited as long as it does not inhibit complex formation between an aliphatic primary monoamine and a metal ion such as nickel ion. For example, an ether-based organic solvent having 4 to 30 carbon atoms, A saturated or unsaturated hydrocarbon-based organic solvent having 7 to 30 carbon atoms, an alcohol-based organic solvent having 8 to 18 carbon atoms, or the like can be used. Moreover, from the viewpoint of enabling use even under heating conditions by microwave irradiation, it is preferable to select an organic solvent having a boiling point of 170 ° C. or higher, more preferably in the range of 200 to 300 ° C. It is better to choose one. Specific examples of such an organic solvent include tetraethylene glycol, n-octyl ether, polyalphaolefin having a carbon number in the range of 20 to 40, and the like.

<加熱還元>
工程Iにおいて、種粒子を形成するための加熱方法は、特に制限されず、例えばオイルバスなどの熱媒体による加熱であっても、マイクロ波照射による加熱であってもよいが、マイクロ波照射による加熱が好ましい。マイクロ波照射による加熱は、均一加熱を可能とし、かつエネルギーを金属イオンに直接与えることができるため、急速加熱を行なうことができる。これにより、反応液全体を所望の温度に均一にすることができ、金属イオンの還元、核の形成、成長を溶液全体において同時に生じさせ、結果として粒子径分布の狭い単分散な種粒子を短時間で容易に製造することができる。マイクロ波の使用波長は、特に限定するものではなく、例えば2.45GHzである。
<Heat reduction>
In Step I, the heating method for forming seed particles is not particularly limited, and for example, heating by a heat medium such as an oil bath or heating by microwave irradiation may be used. Heating is preferred. Heating by microwave irradiation enables uniform heating and energy can be directly applied to metal ions, so that rapid heating can be performed. As a result, the entire reaction solution can be made uniform at a desired temperature, and reduction of metal ions, formation of nuclei, and growth occur simultaneously in the entire solution. As a result, monodisperse seed particles having a narrow particle size distribution can be shortened. It can be manufactured easily in time. The use wavelength of the microwave is not particularly limited and is, for example, 2.45 GHz.

種粒子を形成するための加熱温度は、得られる種粒子の形状のばらつきを抑制するという観点から、好ましくは170℃以上、より好ましくは180℃以上とすることがよい。加熱温度の上限は特にないが、処理を能率的に行う観点から、例えば270℃以下とすることが好適である。   The heating temperature for forming the seed particles is preferably 170 ° C. or higher, more preferably 180 ° C. or higher, from the viewpoint of suppressing variation in the shape of the seed particles to be obtained. The upper limit of the heating temperature is not particularly limited, but is preferably set to 270 ° C. or less, for example, from the viewpoint of efficiently performing the treatment.

工程Iでは、加熱によって得られる種粒子のスラリーを、例えば、静置分離し、上澄み液を取り除いた後、適当な溶媒を用いて洗浄し、乾燥することで、脂肪族1級モノアミンで被覆された種粒子が得られる。   In Step I, the slurry of seed particles obtained by heating is coated with an aliphatic primary monoamine by, for example, static separation, removing the supernatant, washing with an appropriate solvent, and drying. Seed particles are obtained.

<種粒子>
工程Iで得られる種粒子の走査型電子顕微鏡観察による平均粒子径D1は、例えば50nm以下が好ましく、10nm以上50nm以下の範囲内がより好ましい。種粒子の平均粒子径D1が10nm未満では、ハンドリング性が低下するとともに、凝集しやすくなって、核剤として用いた場合に、粒子径分布がシャープなニッケル粒子を安定的に製造することが難しくなる。一方、種粒子の平均粒子径D1が50nmを超えると、種粒子の段階での粒子径のばらつきが大きくなって、やはり、核剤として用いた場合に、粒子径分布がシャープなニッケル粒子を安定的に製造することが困難になる。
<Seed particles>
The average particle diameter D1 of the seed particles obtained in the step I by observation with a scanning electron microscope is, for example, preferably 50 nm or less, and more preferably in the range of 10 nm to 50 nm. When the average particle diameter D1 of the seed particles is less than 10 nm, the handling property is lowered and the particles are easily aggregated. When used as a nucleating agent, it is difficult to stably produce nickel particles having a sharp particle diameter distribution. Become. On the other hand, when the average particle diameter D1 of the seed particles exceeds 50 nm, the dispersion of the particle diameter at the seed particle stage becomes large, and when used as a nucleating agent, nickel particles having a sharp particle diameter distribution are stable. Manufacturing becomes difficult.

また、工程Iで得られるニッケル粒子は、粒子径の変動係数(CV1)が、0.2以下であることが好ましく、0.15以下であることがより好ましい。CV値が0.2を超えると、後の工程IVで得られるニッケル粒子の粒子径のばらつきが大きくなることがある。   Further, the nickel particles obtained in Step I have a particle diameter variation coefficient (CV1) of preferably 0.2 or less, and more preferably 0.15 or less. When the CV value exceeds 0.2, the variation in the particle diameter of the nickel particles obtained in the later step IV may increase.

[工程II]
工程IIでは、ニッケル塩と、脂肪族1級モノアミンと、を混合し、加熱することによってニッケル塩を有機アミンに溶解させたニッケル錯体溶液を準備する。
[Step II]
In Step II, a nickel salt solution and an aliphatic primary monoamine are mixed and heated to prepare a nickel complex solution in which the nickel salt is dissolved in an organic amine.

<ニッケル塩>
工程IIにおいて、ニッケル塩の種類は特に限定されず、例えば水酸化ニッケル、塩化ニッケル、硝酸ニッケル、硫酸ニッケル、炭酸ニッケル、カルボン酸ニッケル、Ni(acac)(β−ジケトナト錯体)、ステアリン酸ニッケル等が挙げられるが、この中でも、塩化ニッケル又はカルボン酸ニッケルが好ましく、還元過程での解離温度(分解温度)が比較的低いカルボン酸ニッケルを用いることが有利である。カルボン酸ニッケルは単独で用いてもよいし、他のニッケル塩と併用することもできる。また、カルボン酸ニッケルは、工程Iと同様のものを使用することができる。
<Nickel salt>
In step II, the kind of nickel salt is not particularly limited, and for example, nickel hydroxide, nickel chloride, nickel nitrate, nickel sulfate, nickel carbonate, nickel carboxylate, Ni (acac) 2 (β-diketonato complex), nickel stearate Among them, nickel chloride or nickel carboxylate is preferable, and it is advantageous to use nickel carboxylate having a relatively low dissociation temperature (decomposition temperature) in the reduction process. The nickel carboxylate may be used alone or in combination with other nickel salts. Moreover, the same thing as the process I can be used for nickel carboxylate.

<脂肪族1級モノアミン>
工程IIにおいて、脂肪族1級モノアミンは、工程Iと同じものを使用することができる。
<Aliphatic primary monoamine>
In Step II, the same aliphatic primary monoamine as in Step I can be used.

<ニッケル錯体溶液>
ニッケル錯体溶液中のニッケル濃度は、例えば2〜13重量%の範囲内とすることが好ましく、6〜12重量%の範囲内とすることがより好ましい。本実施の形態の製造方法では、種粒子を形成する工程Iと、種粒子からニッケル粒子を成長させる工程IVを区別する多段階の反応によって、一段階の合成法に比べ、ニッケル錯体溶液中のニッケルの濃度を高めることが可能であり、生産性を向上させることができる。一段階の合成法では、ニッケル濃度が10重量%を超えると、反応性が低下するとともに、粒子径の制御が難しくなる。
<Nickel complex solution>
The nickel concentration in the nickel complex solution is preferably in the range of 2 to 13% by weight, for example, and more preferably in the range of 6 to 12% by weight. In the manufacturing method of the present embodiment, a multi-step reaction that distinguishes Step I for forming seed particles and Step IV for growing nickel particles from the seed particles, and compared with a one-step synthesis method, The concentration of nickel can be increased and productivity can be improved. In the one-step synthesis method, when the nickel concentration exceeds 10% by weight, the reactivity is lowered and the particle size is difficult to control.

2価のニッケルイオンは配位子置換活性種として知られており、形成する錯体の配位子は温度、濃度によって容易に配位子交換により錯形成が変化する可能性がある。例えばカルボン酸ニッケルおよび脂肪族1級モノアミンの混合物を加熱して反応液を得る工程において、用いるアミンの炭素鎖長等の立体障害を考慮すると、例えば、カルボン酸イオンが二座配位または単座配位のいずれかで配位する可能性があり、さらにアミンの濃度が大過剰の場合は外圏にカルボン酸イオンが存在する構造をとる可能性がある。目的とする反応温度(還元温度)において均一溶液とするには、配位子のうち少なくとも一箇所は脂肪族1級モノアミンが配位している必要がある。その状態をとるには、脂肪族1級モノアミンが過剰に反応溶液内に存在している必要があり、少なくともニッケルイオン1molに対し2mol以上存在していることが好ましく、2.2mol以上存在していることがより好ましい。また、脂肪族1級モノアミンの量の上限は特にはないが、例えば生産性の観点からは、ニッケルイオン1molに対して20mol以下とすることが好ましく、4mol以下とすることがより好ましい。つまり、脂肪族1級モノアミンの量は、ニッケルイオン1molに対して2〜20molの範囲内が好ましく、2〜4molの範囲内がより好ましく、2.2〜4molの範囲内が最も好ましい。   A divalent nickel ion is known as a ligand-substituted active species, and the ligand of the complex to be formed may easily change in complex formation by ligand exchange depending on temperature and concentration. For example, in the step of obtaining a reaction liquid by heating a mixture of nickel carboxylate and aliphatic primary monoamine, considering steric hindrance such as the carbon chain length of the amine used, for example, the carboxylate ion is bidentate or monodentate. There is a possibility of coordination at any of the positions. Furthermore, when the amine concentration is excessively large, there is a possibility that a carboxylate ion is present in the outer sphere. In order to obtain a uniform solution at the intended reaction temperature (reduction temperature), at least one of the ligands must be coordinated with an aliphatic primary monoamine. In order to take this state, it is necessary that the aliphatic primary monoamine is excessively present in the reaction solution, and it is preferable that at least 2 mol per 1 mol of nickel ions is present, and 2.2 mol or more exist. More preferably. The upper limit of the amount of the aliphatic primary monoamine is not particularly limited. For example, from the viewpoint of productivity, the amount is preferably 20 mol or less, more preferably 4 mol or less with respect to 1 mol of nickel ions. That is, the amount of the aliphatic primary monoamine is preferably in the range of 2 to 20 mol, more preferably in the range of 2 to 4 mol, and most preferably in the range of 2.2 to 4 mol with respect to 1 mol of nickel ions.

錯形成反応は室温においても進行させることができるが、反応を確実かつより効率的に行うために、100℃以上の温度で加熱を行うことが好ましい。この加熱は、カルボン酸ニッケルとして、例えば酢酸ニッケル4水和物のようなカルボン酸ニッケルの水和物を用いた場合に特に有利である。加熱温度は、好ましくは100℃を超える温度とし、より好ましくは105℃以上の温度とすることで、カルボン酸ニッケルに配位した配位水と脂肪族1級モノアミンとの配位子置換反応が効率よく行われる。また、錯体配位子としての水分子を解離させることができ、更にその水を系外に出すことができるので効率よく錯体を形成させることができる。例えば、酢酸ニッケル4水和物は、室温では2個の配位水と2座配位子である2個の酢酸イオン、外圏に2つの水分子が存在した錯体構造をとっているため、この2つの配位水と脂肪族1級モノアミンの配位子置換により効率よく錯形成させるには、100℃より高い温度で加熱することでこの錯体配位子としての水分子を解離させることが好ましい。また、加熱温度は、後に続く還元の過程と確実に分離し、錯形成反応を完結させるという観点から、175℃以下が好ましい。工程IIでの加熱温度が高すぎると、ニッケル錯体の生成とニッケル(0価)への還元反応が同時に進行し、新たにニッケルの核が発生してしまうことで、粒子径の分布が狭いニッケル粒子の生成が困難となるおそれがある。従って、工程IIにおける加熱温度は105℃〜175℃の範囲内が好ましく、より好ましくは、125〜160℃の範囲内である。   Although the complexing reaction can proceed even at room temperature, it is preferable to perform heating at a temperature of 100 ° C. or higher in order to perform the reaction reliably and more efficiently. This heating is particularly advantageous when a nickel carboxylate hydrate such as nickel acetate tetrahydrate is used as the nickel carboxylate. The heating temperature is preferably a temperature exceeding 100 ° C., more preferably a temperature of 105 ° C. or more, so that the ligand substitution reaction between the coordinated water coordinated with nickel carboxylate and the aliphatic primary monoamine is performed. It is done efficiently. In addition, water molecules as complex ligands can be dissociated, and the water can be discharged out of the system, so that complexes can be formed efficiently. For example, nickel acetate tetrahydrate has a complex structure in which two coordinated water, two acetate ions that are bidentate ligands, and two water molecules exist in the outer sphere at room temperature. In order to efficiently form a complex by ligand substitution of these two coordinated water and aliphatic primary monoamine, the water molecule as the complex ligand can be dissociated by heating at a temperature higher than 100 ° C. preferable. The heating temperature is preferably 175 ° C. or lower from the viewpoint of reliably separating from the subsequent reduction process and completing the complex formation reaction. If the heating temperature in step II is too high, the formation of nickel complex and the reduction reaction to nickel (zero-valent) proceed simultaneously, and nickel nuclei are newly generated, resulting in nickel with a narrow particle size distribution. There is a possibility that generation of particles may be difficult. Accordingly, the heating temperature in Step II is preferably in the range of 105 ° C. to 175 ° C., more preferably in the range of 125 to 160 ° C.

加熱時間は、加熱温度や、各原料の含有量に応じて適宜決定することができるが、錯形成反応を確実に完結させるという観点から、15分以上とすることが好ましい。加熱時間の上限は特にないが、長時間加熱することは、エネルギー消費及び工程時間を節約する観点から無駄である。加熱の方法は、特に制限されず、例えばオイルバスなどの熱媒体による加熱であっても、マイクロ波照射による加熱であってもよいが、マイクロ波照射による加熱が好ましい。マイクロ波照射による加熱は、混合液内の均一加熱を可能とし、かつエネルギーをニッケルイオンに直接与えることができるため、急速加熱を行なうことができる。マイクロ波の使用波長は、特に限定するものではなく、例えば2.45GHzである。   The heating time can be appropriately determined according to the heating temperature and the content of each raw material, but is preferably 15 minutes or longer from the viewpoint of reliably completing the complex formation reaction. Although there is no upper limit on the heating time, heating for a long time is useless from the viewpoint of saving energy consumption and process time. The heating method is not particularly limited, and for example, heating by a heat medium such as an oil bath or heating by microwave irradiation may be used, but heating by microwave irradiation is preferable. Heating by microwave irradiation enables uniform heating in the mixed solution, and energy can be directly applied to nickel ions, so that rapid heating can be performed. The use wavelength of the microwave is not particularly limited and is, for example, 2.45 GHz.

カルボン酸ニッケルと脂肪族1級モノアミンとの錯形成反応は、カルボン酸ニッケルと脂肪族1級モノアミンを混合して得られる溶液を加熱したときに、溶液の色の変化によって確認することができる。また、この錯形成反応は、例えば紫外・可視吸収スペクトル測定装置を用いて、300nm〜750nmの波長領域において観測される吸収スペクトルの吸収極大の波長を測定し、原料の極大吸収波長(例えば酢酸ニッケル四水和物ではその極大吸収波長は710nmである。)に対する錯化反応液のシフトを観測することによって確認することができる。   A complex formation reaction between nickel carboxylate and an aliphatic primary monoamine can be confirmed by a change in the color of the solution when a solution obtained by mixing nickel carboxylate and an aliphatic primary monoamine is heated. In addition, this complex formation reaction is carried out by measuring the absorption maximum wavelength of the absorption spectrum observed in the wavelength region of 300 nm to 750 nm using, for example, an ultraviolet / visible absorption spectrum measuring apparatus, and measuring the maximum absorption wavelength of the raw material (for example, nickel acetate). It can be confirmed by observing the shift of the complexing reaction solution with respect to tetrahydrate.

[工程III]
本工程は、工程Iで得た種粒子と、工程IIで得たニッケル錯体溶液とを混合して混合液を得る工程である。
[Step III]
This step is a step in which the seed particles obtained in Step I and the nickel complex solution obtained in Step II are mixed to obtain a mixed solution.

工程IIIでは、種粒子又は種粒子を含むスラリーを、ニッケル錯体溶液に添加してもよいし、種粒子を含むスラリーに、ニッケル錯体溶液を添加してもよい。工程IIIで混合されたニッケル錯体は、新たな核の形成には利用されず、次の工程IVで種粒子からニッケル粒子への成長に利用される。つまり、混合液中のニッケル錯体の濃度が、核形成の臨界濃度を超えない限り、ニッケル錯体は粒子成長にのみ利用される。従って、工程IVで目的とする粒子径のニッケル粒子を得るためのニッケル錯体の量は、種粒子の粒子径に基づき、計算上、算出することができる。本工程では、混合液中のニッケル錯体中のニッケル濃度を例えば次の式(1)によって算出することが可能である。例えば、種粒子として平均粒子径が10〜50nmの範囲内、粒子径の変動係数が0.2以下のものを用いて、平均粒子径が20〜150nmの範囲内のニッケル粒子を得る場合、混合液中のニッケル錯体中のニッケル濃度が、例えば4〜13重量%の範囲内となるようにすることが好ましく、6〜12重量%の範囲内とすることがより好ましい。
D2=D1(1+Y/X)1/3 ・・・(1)
[ここで、式(1)において、D2はニッケル粒子の平均粒子径(単位;nm)であり、D1は種粒子の平均粒子径(単位;nm)であり、Yは混合液中のニッケル錯体中のニッケル量(単位;g)であり、Xは種粒子中のニッケル量(単位;g)である。]
In Step III, seed particles or a slurry containing seed particles may be added to the nickel complex solution, or a nickel complex solution may be added to the slurry containing seed particles. The nickel complex mixed in step III is not used for the formation of new nuclei, but is used for the growth from seed particles to nickel particles in the next step IV. That is, as long as the concentration of the nickel complex in the mixed solution does not exceed the critical concentration for nucleation, the nickel complex is used only for particle growth. Therefore, the amount of the nickel complex for obtaining nickel particles having the target particle size in Step IV can be calculated based on the particle size of the seed particles. In this step, the nickel concentration in the nickel complex in the mixed solution can be calculated by, for example, the following formula (1). For example, in the case where nickel particles having an average particle diameter in the range of 20 to 150 nm are obtained using seed particles having an average particle diameter in the range of 10 to 50 nm and a coefficient of variation of the particle diameter of 0.2 or less, mixing is performed. The nickel concentration in the nickel complex in the liquid is preferably in the range of 4 to 13% by weight, for example, and more preferably in the range of 6 to 12% by weight.
D2 = D1 (1 + Y / X) 1/3 (1)
[Wherein, in Formula (1), D2 is the average particle size (unit; nm) of the nickel particles, D1 is the average particle size (unit: nm) of the seed particles, and Y is the nickel complex in the mixed solution] Is the amount of nickel in the unit (g), and X is the amount of nickel in the seed particles (unit: g). ]

[工程IV]
工程IVは、工程IIIで得た混合液中のニッケルイオンを加熱還元し、前記種粒子を核として金属ニッケルを析出・成長させてニッケル粒子を形成する。
[Step IV]
In the step IV, nickel ions in the mixed liquid obtained in the step III are heated and reduced, and nickel particles are formed by depositing and growing nickel metal with the seed particles as nuclei.

<加熱還元>
工程IVにおける加熱方法は、特に制限されず、例えばオイルバスなどの熱媒体による加熱であっても、マイクロ波照射による加熱であってもよいが、マイクロ波照射による加熱が好ましい。マイクロ波照射によるニッケル錯体の加熱は、ニッケル錯体の均一加熱を可能とし、かつエネルギーをニッケル錯体に直接与えることができるため、急速加熱を行なうことができる。これにより、反応液全体を所望の温度に均一にすることができ、ニッケル錯体(又はニッケルイオン)の還元と成長を溶液全体において同時に生じさせ、結果として粒子径分布の狭い単分散なニッケル粒子を短時間で容易に製造することができる。マイクロ波の使用波長は、特に限定するものではなく、例えば2.45GHzである。
<Heat reduction>
The heating method in Step IV is not particularly limited, and for example, heating by a heat medium such as an oil bath or heating by microwave irradiation may be used, but heating by microwave irradiation is preferable. Heating of the nickel complex by microwave irradiation enables uniform heating of the nickel complex and energy can be directly applied to the nickel complex, so that rapid heating can be performed. As a result, the entire reaction solution can be made uniform at a desired temperature, and the reduction and growth of the nickel complex (or nickel ions) can occur simultaneously in the entire solution, resulting in monodisperse nickel particles having a narrow particle size distribution. It can be easily manufactured in a short time. The use wavelength of the microwave is not particularly limited and is, for example, 2.45 GHz.

工程IVにおける加熱温度は、得られるニッケル粒子の形状のばらつきを抑制するという観点から、好ましくは170℃以上、より好ましくは180℃以上とすることがよい。また、工程IVにおける加熱温度が低すぎると、ニッケル錯体からニッケル(0価)への還元反応速度が遅くなり、種粒子を覆う金属ニッケルの成長が遅くなる傾向がある。加熱温度の上限は特にないが、処理を能率的に行う観点からは例えば270℃以下とすることが好適である。また、270℃を超えると炭化反応が進行して炭化ニッケルが生成しやすくなるので、好ましくない。   The heating temperature in the step IV is preferably 170 ° C. or higher, more preferably 180 ° C. or higher, from the viewpoint of suppressing variation in the shape of the obtained nickel particles. On the other hand, if the heating temperature in step IV is too low, the reduction reaction rate from the nickel complex to nickel (zero valence) tends to be slow, and the growth of metallic nickel covering the seed particles tends to be slow. The upper limit of the heating temperature is not particularly limited, but is preferably set to 270 ° C. or less, for example, from the viewpoint of efficiently performing the treatment. Moreover, when it exceeds 270 degreeC, since carbonization reaction will advance and it will become easy to produce | generate nickel carbide, it is not preferable.

工程IVでは、湿式での加熱還元によって得られたニッケル粒子のスラリーを、例えば、静置分離し、上澄み液を取り除いた後、適当な溶媒を用いて洗浄し、乾燥することで、脂肪族1級モノアミンで被覆されたニッケル粒子が得られる。   In step IV, the slurry of nickel particles obtained by wet heat reduction is, for example, statically separated, the supernatant liquid is removed, washed with an appropriate solvent, and dried to obtain aliphatic 1 Nickel particles coated with quaternary monoamine are obtained.

上記の工程IIIの一部分と工程IVは、複数回繰り返し行うことも可能である。すなわち、工程IVを行った後で、さらにニッケル錯体溶液を添加し、再度工程IVを行ってもよい。この場合も、後から追加されたニッケル錯体は、新たな核の形成には利用されず、種粒子からニッケル粒子への成長に利用される。つまり、工程IIIの一部分と工程IVを繰り返し行う場合でも、混合液中へのニッケル錯体の追加速度が、粒子成長に消費される速度を超えない限り、ニッケル錯体の濃度が核形成の臨界濃度を超えることはないため、追加されたニッケル錯体は粒子成長にのみ利用される。従って、目的とする粒子径を得るためのニッケル錯体の量は、種粒子の粒子径に基づき、計算上、算出することができる。   Part of Step III and Step IV can be repeated a plurality of times. That is, after performing Step IV, a nickel complex solution may be further added, and Step IV may be performed again. Also in this case, the nickel complex added later is not used for the formation of new nuclei, but is used for the growth from seed particles to nickel particles. In other words, even when part of Step III and Step IV are repeated, the concentration of the nickel complex will not exceed the critical concentration for nucleation unless the rate of addition of the nickel complex into the mixture exceeds the rate consumed for particle growth. The added nickel complex is only used for particle growth because it does not exceed. Therefore, the amount of the nickel complex for obtaining the target particle size can be calculated based on the particle size of the seed particles.

<ニッケル粒子>
工程IVで得られるニッケル粒子は、例えば球状、擬球状、長球状、立方体様、切頭四面体様、双角錐状、正八面体様、正十面体様、正二十面体様等の種々の形状であってよいが、例えばニッケル粒子を電子部品の電極に使用した場合の充填密度の向上という観点から、球状又は擬球状が好ましく、球状がより好ましい。ここで、ニッケル粒子の形状は、例えば、走査型電子顕微鏡(SEM)で観察することにより確認できる。
<Nickel particles>
The nickel particles obtained in step IV are various shapes such as spherical, pseudospherical, oblong, cubic, truncated tetrahedral, dihedral pyramid, octahedral, icosahedral, icosahedral, etc. However, from the viewpoint of improving the packing density when nickel particles are used for an electrode of an electronic component, for example, a spherical shape or a pseudospherical shape is preferable, and a spherical shape is more preferable. Here, the shape of the nickel particles can be confirmed by observing with a scanning electron microscope (SEM), for example.

工程IVで得られるニッケル粒子の走査型電子顕微鏡観察による平均粒子径D2は、例えば150nm以下が好ましく、100nm以下がより好ましい。より具体的には、ニッケル粒子の平均粒子径は、好ましくは20〜150nmの範囲内、より好ましくは20〜100nmの範囲内がよい。なお、工程Iで得られる種粒子の平均粒子径D1と工程IVで得られるニッケル粒子の平均粒子径D2との関係は、ニッケル粒子の粒度分布をシャープに保つ観点から、例えば8≧D2/D1であることが好ましい。それに対し、8<D2/D1である場合は、ニッケル粒子の粒度分布がブロードになるとともに、凝集粒子が徐々に発生し分散性が不良となるおそれがある。   The average particle diameter D2 of the nickel particles obtained in step IV, as observed by a scanning electron microscope, is preferably 150 nm or less, and more preferably 100 nm or less. More specifically, the average particle diameter of the nickel particles is preferably in the range of 20 to 150 nm, more preferably in the range of 20 to 100 nm. The relationship between the average particle diameter D1 of the seed particles obtained in step I and the average particle diameter D2 of the nickel particles obtained in step IV is, for example, 8 ≧ D2 / D1 from the viewpoint of keeping the particle size distribution of the nickel particles sharp. It is preferable that On the other hand, when 8 <D2 / D1, the particle size distribution of the nickel particles becomes broad, and aggregated particles are gradually generated, which may result in poor dispersibility.

また、工程IVで得られるニッケル粒子は、粒子径の変動係数(CV2)が、0.2以下であることが好ましく、0.15以下であることがより好ましい。CV値が0.2を超えると、例えばMLCCの内部電極用の導電性ペースト材料として用いる場合に、電極層の表面に凹凸が発生し、電極層の薄層化及び多層化が困難になったり、電気的特性を低下させたりする原因となることがある。ここで、種粒子の粒子径の変動係数CV1とニッケル粒子の粒子径の変動係数CV2との関係は、その比(CV1/CV2)が0.7以上1.3以内の範囲内であることが好ましい。CV1/CV2が0.7未満であると、種粒子の凝集、又は不均一若しくは局所的な加熱によるニッケル粒子の粗大化が生じる傾向になり、1.3を超えると種粒子の成長過程での成長速度のバラツキが多くなることがある。   Further, the nickel particles obtained in Step IV have a particle diameter variation coefficient (CV2) of preferably 0.2 or less, and more preferably 0.15 or less. When the CV value exceeds 0.2, for example, when used as a conductive paste material for an internal electrode of MLCC, irregularities occur on the surface of the electrode layer, making it difficult to make the electrode layer thinner and multilayered. In some cases, the electrical characteristics may be deteriorated. Here, the relationship between the variation coefficient CV1 of the seed particle diameter and the variation coefficient CV2 of the nickel particle diameter is such that the ratio (CV1 / CV2) is within a range of 0.7 to 1.3. preferable. When CV1 / CV2 is less than 0.7, seed particles are aggregated, or nickel particles become coarse due to non-uniform or local heating. Variation in growth rate may increase.

<作用>
本実施の形態のニッケル粒子の製造方法において、従来の一段階の合成法に比べて、精度の高い粒子径の制御が可能となる理由は明らかではないが、以下のように考えれば合理的説明が可能になる。従来の一段階の合成法、すなわち核生成からニッケル粒子の成長までをワンポットで行う方法では、その反応系の環境因子(例えば、反応液の濃度、撹拌条件、水分、反応速度に影響を与える天然物原料に由来する微量の不純物や微量金属の存在など)が、ニッケル粒子の成長に大きく影響を与えることから、粒子径の制御が困難となる。一方、本実施の形態のニッケル粒子の製造方法では、反応系の環境因子の影響が出やすい工程Iにおいて、生成する種粒子は粒子径が小さいので、その分、粒子径のバラツキを低く抑えることができる。そして、ニッケル粒子を成長させる工程IVにおいては、反応系の環境因子よりも、種粒子のほうがニッケル粒子の成長に大きな影響を与える因子となるので、最終的に製造されるニッケル粒子の粒子径を高精度に制御できるものと考えられる。
<Action>
In the nickel particle manufacturing method of the present embodiment, the reason why it is possible to control the particle diameter with high accuracy compared to the conventional one-step synthesis method is not clear, but it is reasonable to consider it as follows. Is possible. In the conventional one-step synthesis method, that is, the method of performing nucleation to nickel particle growth in a single pot, the environmental factors of the reaction system (for example, the concentration of the reaction solution, stirring conditions, moisture, and the natural rate affecting the reaction rate) The presence of trace amounts of impurities and trace metals derived from raw materials greatly affects the growth of nickel particles, making it difficult to control the particle size. On the other hand, in the method for producing nickel particles according to the present embodiment, since the seed particles to be generated have a small particle size in the step I where the influence of environmental factors of the reaction system is likely to occur, the variation in the particle size is suppressed accordingly. Can do. In Step IV where nickel particles are grown, seed particles have a greater influence on nickel particle growth than environmental factors in the reaction system. It is thought that it can be controlled with high accuracy.

以上のように、工程I〜工程IVを実施することによって、平均粒子径が例えば150nmを下回る程度に小さく、かつ、粒子径分布がシャープで、CV値が小さなニッケル粒子を安定的に製造することができる。このニッケル粒子は、例えば積層セラミックスコンデンサ(MLCC)の内部電極形成用導電性ペーストなどの電子材料として好適に利用できる。   As described above, by carrying out Steps I to IV, nickel particles having a small average particle size of, for example, less than 150 nm, a sharp particle size distribution, and a small CV value can be stably produced. Can do. The nickel particles can be suitably used as an electronic material such as a conductive paste for forming an internal electrode of a multilayer ceramic capacitor (MLCC).

次に、実施例および比較例を挙げて、本発明をさらに説明するが、本発明は、以下に説明する実施例に限定されるものではない。なお、以下の実施例において、特にことわりのない限り各種測定、評価は下記によるものである。   EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example are given and this invention is further demonstrated, this invention is not limited to the Example demonstrated below. In the following examples, various measurements and evaluations are as follows unless otherwise specified.

[平均粒子径の測定]
SEM(走査型電子顕微鏡)により試料の写真を撮影して、その中から無作為に200個を抽出してそれぞれの粒子径について面積を求め、真球に換算したときの粒子径を個数基準として一次粒子の平均粒子径とした。また、CV値(変動係数)は、(標準偏差)÷(平均粒子径)によって算出した。なお、CV値が小さいほど、粒子径がより均一であることを示す。
[Measurement of average particle size]
Take a photograph of the sample with an SEM (scanning electron microscope), extract 200 samples randomly from it, determine the area for each particle size, and use the particle size as a number reference when converted to a true sphere. The average particle size of the primary particles was used. The CV value (coefficient of variation) was calculated by (standard deviation) / (average particle diameter). In addition, it shows that a particle diameter is so uniform that a CV value is small.

(実施例1)
<工程I;第1のニッケル粒子の調製>
331gのオレイルアミンに2.45gのギ酸銅四水和物と21.9gのギ酸ニッケル二水和物を加え、窒素フロー下で120℃、20分加熱することでギ酸銅とギ酸ニッケルをオレイルアミンに溶解した。
Example 1
<Step I: Preparation of first nickel particles>
Add 2.45 g of copper formate tetrahydrate and 21.9 g of nickel formate dihydrate to 331 g of oleylamine, and dissolve copper formate and nickel formate in oleylamine by heating at 120 ° C for 20 minutes under nitrogen flow. did.

上記の溶解液にマイクロ波を照射して190℃まで加熱して、347gのニッケル粒子スラリー(1−A)を調製した。得られたニッケル粒子スラリー(1−A)の10gを分取して、上澄み液を取り除いた後、トルエンとメタノールを用いてそれぞれ2回洗浄した後、60℃に維持される真空乾燥機で6時間乾燥してニッケル粒子(1−B)を調製した。   The solution was irradiated with microwaves and heated to 190 ° C. to prepare 347 g of nickel particle slurry (1-A). 10 g of the resulting nickel particle slurry (1-A) was collected, the supernatant was removed, washed twice with toluene and methanol, respectively, and then washed with a vacuum dryer maintained at 60 ° C. Nickel particles (1-B) were prepared by drying for a period of time.

ニッケル粒子(1−B)のSEM写真を図1に示す。図1を参照すると、ニッケル粒子(1−B)の平均粒子径は17nm、CV値は0.13であった。   An SEM photograph of the nickel particles (1-B) is shown in FIG. Referring to FIG. 1, the average particle diameter of nickel particles (1-B) was 17 nm, and the CV value was 0.13.

<工程II;ニッケル錯体溶液の調製>
6949gのオレイルアミンに2611gの酢酸ニッケル四水和物を加え、窒素フロー下で140℃、4時間加熱することでニッケル錯体溶液を調製した。
<Step II: Preparation of nickel complex solution>
A nickel complex solution was prepared by adding 2611 g of nickel acetate tetrahydrate to 6949 g of oleylamine and heating at 140 ° C. for 4 hours under a nitrogen flow.

<工程III〜IV;混合液の調製及びニッケル粒子の調製>
上記のニッケル錯体溶液に、337gのニッケル粒子スラリー(1−A)を加え、撹拌後、マイクロ波を照射して225℃まで加熱し、その温度を15分間保持することによってニッケル粒子スラリー(1−C)を調製した。得られたニッケル粒子スラリー(1−C)を静置分離し、上澄み液を取り除いた後、トルエンとメタノールを用いてそれぞれ2回洗浄した後、60℃に維持される真空乾燥機で6時間乾燥してニッケル粒子(1−D)を調製した。
<Steps III to IV: Preparation of liquid mixture and preparation of nickel particles>
To the above nickel complex solution, 337 g of nickel particle slurry (1-A) is added, and after stirring, heated to 225 ° C. by microwave irradiation and maintained at that temperature for 15 minutes. C) was prepared. The obtained nickel particle slurry (1-C) was allowed to stand and separated, the supernatant was removed, washed twice with toluene and methanol, and then dried in a vacuum dryer maintained at 60 ° C. for 6 hours. Thus, nickel particles (1-D) were prepared.

ニッケル粒子(1−D)のSEM写真を図2に示す。図2を参照すると、ニッケル粒子(1−D)の平均粒子径は80nm、CV値は0.13であった。   An SEM photograph of the nickel particles (1-D) is shown in FIG. Referring to FIG. 2, the nickel particles (1-D) had an average particle diameter of 80 nm and a CV value of 0.13.

(実施例2)
<工程I;第1のニッケル粒子の調製>
実施例1におけるギ酸銅四水和物の使用量を0.61gに変更したこと以外、実施例1と同様にして、ギ酸銅とギ酸ニッケルをオレイルアミンに溶解した。
(Example 2)
<Step I: Preparation of first nickel particles>
Copper formate and nickel formate were dissolved in oleylamine in the same manner as in Example 1 except that the amount of copper formate tetrahydrate used in Example 1 was changed to 0.61 g.

実施例1と同様にして、343gのニッケル粒子スラリー(2−A)を得、トルエンとメタノールを用いて洗浄後、乾燥してニッケル粒子(2−B)を調製した。SEM写真の結果から、ニッケル粒子(2−B)の平均粒子径は45nm、CV値は0.12であった。   In the same manner as in Example 1, 343 g of nickel particle slurry (2-A) was obtained, washed with toluene and methanol, and dried to prepare nickel particles (2-B). From the result of the SEM photograph, the average particle diameter of the nickel particles (2-B) was 45 nm, and the CV value was 0.12.

<工程II;ニッケル錯体溶液の調製>
1977gのドデシルアミンに882gの酢酸ニッケル四水和物を加え、実施例1と同様にして、ニッケル錯体溶液を調製した。
<Step II: Preparation of nickel complex solution>
A nickel complex solution was prepared in the same manner as in Example 1 by adding 882 g of nickel acetate tetrahydrate to 1977 g of dodecylamine.

<工程III〜IV;混合液の調製及びニッケル粒子の調製>
上記のニッケル錯体溶液に、333gのニッケル粒子スラリー(2−A)を加え、実施例1と同様にして、ニッケル粒子スラリー(2−C)を得、トルエンとメタノールを用いて洗浄後、乾燥してニッケル粒子(2−D)を調製した。SEM写真の結果から、ニッケル粒子(2−D)の平均粒子径は141nm、CV値は0.14であった。
<Steps III to IV: Preparation of liquid mixture and preparation of nickel particles>
333 g of nickel particle slurry (2-A) is added to the above nickel complex solution, and nickel particle slurry (2-C) is obtained in the same manner as in Example 1, washed with toluene and methanol, and then dried. Nickel particles (2-D) were thus prepared. From the result of the SEM photograph, the average particle diameter of the nickel particles (2-D) was 141 nm, and the CV value was 0.14.

(実施例3)
<工程I;第1のニッケル粒子の調製>
実施例1における331gのオレイルアミンの代わりに、314gのドデシルアミンを使用したこと、並びにギ酸銅四水和物及びギ酸ニッケル二水和物の使用量をそれぞれ0.49g、43.8gに変更したこと以外、実施例1と同様にして、ギ酸銅とギ酸ニッケルをドデシルアミンに溶解した。
(Example 3)
<Step I: Preparation of first nickel particles>
In place of 331 g of oleylamine in Example 1, 314 g of dodecylamine was used, and the amounts of copper formate tetrahydrate and nickel formate dihydrate were changed to 0.49 g and 43.8 g, respectively. Except for this, copper formate and nickel formate were dissolved in dodecylamine in the same manner as in Example 1.

実施例1と同様にして、342gのニッケル粒子スラリー(3−A)を得、トルエンとメタノールを用いて洗浄後、乾燥してニッケル粒子(3−B)を調製した。SEM写真の結果から、ニッケル粒子(3−B)の平均粒子径は20nm、CV値は0.11であった。   In the same manner as in Example 1, 342 g of nickel particle slurry (3-A) was obtained, washed with toluene and methanol, and dried to prepare nickel particles (3-B). From the result of the SEM photograph, the average particle diameter of the nickel particles (3-B) was 20 nm, and the CV value was 0.11.

<工程II;ニッケル錯体溶液の調製>
4028gのドデシルアミンに1797gの酢酸ニッケル四水和物を加え、実施例1と同様にして、ニッケル錯体溶液を調製した。
<Step II: Preparation of nickel complex solution>
A nickel complex solution was prepared in the same manner as in Example 1 by adding 1797 g of nickel acetate tetrahydrate to 4028 g of dodecylamine.

<工程III〜IV;混合液の調製及びニッケル粒子の調製>
上記のニッケル錯体溶液に、332gのニッケル粒子スラリー(3−A)を加え、実施例1と同様にして、ニッケル粒子スラリー(3−C)を得、トルエンとメタノールを用いて洗浄後、乾燥してニッケル粒子(3−D)を調製した。SEM写真の結果から、ニッケル粒子(3−D)の平均粒子径は63nm、CV値は0.10であった。
<Steps III to IV: Preparation of liquid mixture and preparation of nickel particles>
To the above nickel complex solution, 332 g of nickel particle slurry (3-A) was added to obtain nickel particle slurry (3-C) in the same manner as in Example 1, washed with toluene and methanol, and then dried. Thus, nickel particles (3-D) were prepared. From the result of the SEM photograph, the average particle diameter of the nickel particles (3-D) was 63 nm, and the CV value was 0.10.

(実施例4)
<工程I;第1のニッケル粒子の調製>
実施例1における331gのオレイルアミンの代わりに、297gのオクチルアミンを使用したこと、並びにギ酸銅四水和物及びギ酸ニッケル二水和物の使用量をそれぞれ0.98g、65.7gに変更したこと以外、実施例1と同様にして、ギ酸銅とギ酸ニッケルをオクチルアミンに溶解した。
Example 4
<Step I: Preparation of first nickel particles>
297 g of octylamine was used instead of 331 g of oleylamine in Example 1, and the amounts of copper formate tetrahydrate and nickel formate dihydrate were changed to 0.98 g and 65.7 g, respectively. Except for the above, copper formate and nickel formate were dissolved in octylamine in the same manner as in Example 1.

上記の溶解液にマイクロ波を照射して170℃まで加熱して、その温度を5分間保持することによって、347gのニッケル粒子スラリー(4−A)を調製した。得られたニッケル粒子スラリー(4−A)を実施例1と同様にして処理して、ニッケル粒子(4−B)を調製した。SEM写真の結果から、ニッケル粒子(4−B)の平均粒子径は15nm、CV値は0.12であった。   The above solution was irradiated with microwaves and heated to 170 ° C., and the temperature was maintained for 5 minutes to prepare 347 g of nickel particle slurry (4-A). The obtained nickel particle slurry (4-A) was treated in the same manner as in Example 1 to prepare nickel particles (4-B). From the result of the SEM photograph, the average particle diameter of the nickel particles (4-B) was 15 nm, and the CV value was 0.12.

<工程II;ニッケル錯体溶液の調製>
1050gのオクチルアミンに636gの酢酸ニッケル四水和物を加え、窒素フロー下で120℃、4時間加熱することでニッケル錯体溶液を調製した。
<Step II: Preparation of nickel complex solution>
A nickel complex solution was prepared by adding 636 g of nickel acetate tetrahydrate to 1050 g of octylamine and heating at 120 ° C. for 4 hours under a nitrogen flow.

<工程III〜IV;混合液の調製及びニッケル粒子の調製>
上記のニッケル錯体溶液に、337gのニッケル粒子スラリー(4−A)を加え、撹拌後、マイクロ波を照射して170℃まで加熱し、その温度を60分間保持することによってニッケル粒子スラリー(4−C)を調製した。得られたニッケル粒子スラリー(4−C)を実施例1と同様にして処理して、ニッケル粒子(4−D)を調製した。SEM写真の結果から、ニッケル粒子(4−D)の平均粒子径は30nm、CV値は0.13であった。
<Steps III to IV: Preparation of liquid mixture and preparation of nickel particles>
To the above nickel complex solution, 337 g of nickel particle slurry (4-A) was added, and after stirring, heated to 170 ° C. by irradiation with microwaves, and the temperature was maintained for 60 minutes to maintain the nickel particle slurry (4- C) was prepared. The obtained nickel particle slurry (4-C) was treated in the same manner as in Example 1 to prepare nickel particles (4-D). From the result of the SEM photograph, the average particle diameter of the nickel particles (4-D) was 30 nm, and the CV value was 0.13.

(実施例5)
<工程I;第1のニッケル粒子の調製>
実施例1におけるギ酸銅四水和物を使用しなかったこと以外、実施例1と同様にして、ギ酸ニッケルをオレイルアミンに溶解した。
(Example 5)
<Step I: Preparation of first nickel particles>
Nickel formate was dissolved in oleylamine in the same manner as in Example 1 except that the copper formate tetrahydrate in Example 1 was not used.

上記のオレイルアミン溶液に、0.11gの硝酸銀を加えて溶解液を調製後、マイクロ波を照射して190℃まで加熱して、345gのニッケル粒子スラリー(5−A)を調製した。得られたニッケル粒子スラリー(5−A)を実施例1と同様に処理して、ニッケル粒子(5−B)を調製した。SEM写真の結果から、ニッケル粒子(5−B)の平均粒子径は30nm、CV値は0.14であった。   To the above oleylamine solution, 0.11 g of silver nitrate was added to prepare a solution, which was then irradiated with microwaves and heated to 190 ° C. to prepare 345 g of nickel particle slurry (5-A). The obtained nickel particle slurry (5-A) was treated in the same manner as in Example 1 to prepare nickel particles (5-B). From the result of the SEM photograph, the average particle diameter of the nickel particles (5-B) was 30 nm, and the CV value was 0.14.

<工程II;ニッケル錯体溶液の調製>
1918gのオクチルアミンに1526gの酢酸ニッケル四水和物を加え、窒素フロー下で120℃、4時間加熱することでニッケル錯体溶液を調製した。
<Step II: Preparation of nickel complex solution>
A nickel complex solution was prepared by adding 1526 g of nickel acetate tetrahydrate to 1918 g of octylamine and heating at 120 ° C. for 4 hours under a nitrogen flow.

<工程III〜IV;混合液の調製及びニッケル粒子の調製>
上記のニッケル錯体溶液に、335gのニッケル粒子スラリー(5−A)を加え、撹拌後、マイクロ波を照射して170℃まで加熱し、その温度を60分間保持することによってニッケル粒子スラリー(5−C)を調製した。得られたニッケル粒子スラリー(5−C)を実施例1と同様にして処理して、ニッケル粒子(5−D)を調製した。SEM写真の結果から、ニッケル粒子(5−D)の平均粒子径は112nm、CV値は0.15であった。
<Steps III to IV: Preparation of liquid mixture and preparation of nickel particles>
To the above nickel complex solution, 335 g of nickel particle slurry (5-A) is added, stirred, heated to 170 ° C. by microwave irradiation, and maintained at that temperature for 60 minutes, thereby maintaining the nickel particle slurry (5- C) was prepared. The obtained nickel particle slurry (5-C) was treated in the same manner as in Example 1 to prepare nickel particles (5-D). From the result of the SEM photograph, the average particle diameter of the nickel particles (5-D) was 112 nm, and the CV value was 0.15.

(実施例6)
<工程I;第1のニッケル粒子の調製>
実施例1における2.45gのギ酸銅四水和物の代わりに、0.036gの酢酸パラジウムを使用したこと以外、実施例1と同様にして、酢酸パラジウム及びギ酸ニッケルをオレイルアミンに溶解した。
(Example 6)
<Step I: Preparation of first nickel particles>
Palladium acetate and nickel formate were dissolved in oleylamine in the same manner as in Example 1 except that 0.036 g of palladium acetate was used instead of 2.45 g of copper formate tetrahydrate in Example 1.

実施例1と同様にして、344gのニッケル粒子スラリー(6−A)を得、ニッケル粒子(6−B)を調製した。SEM写真の結果から、ニッケル粒子(6−B)の平均粒子径は45nm、CV値は0.13であった。   In the same manner as in Example 1, 344 g of nickel particle slurry (6-A) was obtained, and nickel particles (6-B) were prepared. From the result of the SEM photograph, the average particle diameter of the nickel particles (6-B) was 45 nm, and the CV value was 0.13.

<工程II;ニッケル錯体溶液の調製>
1216gのオレイルアミンに543gの酢酸ニッケル四水和物を加え、窒素フロー下で140℃、4時間加熱することでニッケル錯体溶液を調製した。
<Step II: Preparation of nickel complex solution>
A nickel complex solution was prepared by adding 543 g of nickel acetate tetrahydrate to 1216 g of oleylamine and heating at 140 ° C. for 4 hours under a nitrogen flow.

<工程III〜IV;混合液の調製及びニッケル粒子の調製>
上記のニッケル錯体溶液に、334gのニッケル粒子スラリー(6−A)を加え、実施例1と同様にして、ニッケル粒子スラリー(6−C)を調製した。得られたニッケル粒子スラリー(6−C)を実施例1と同様にして処理して、ニッケル粒子(6−D)を調製した。SEM写真の結果から、ニッケル粒子(6−D)の平均粒子径は120nm、CV値は0.13であった。
<Steps III to IV: Preparation of liquid mixture and preparation of nickel particles>
334 g of nickel particle slurry (6-A) was added to the above nickel complex solution, and nickel particle slurry (6-C) was prepared in the same manner as in Example 1. The obtained nickel particle slurry (6-C) was treated in the same manner as in Example 1 to prepare nickel particles (6-D). From the result of the SEM photograph, the average particle diameter of the nickel particles (6-D) was 120 nm, and the CV value was 0.13.

(実施例7)
<工程I;第1のニッケル粒子の調製>
330gのオレイルアミンに29.7gの酢酸ニッケル四水和物を加え、窒素フロー下で120℃、20分加熱することで酢酸ニッケルをオレイルアミンに溶解した。
(Example 7)
<Step I: Preparation of first nickel particles>
29.7 g of nickel acetate tetrahydrate was added to 330 g of oleylamine, and nickel acetate was dissolved in oleylamine by heating at 120 ° C. for 20 minutes under a nitrogen flow.

上記のオレイルアミン溶液に、0.06gの硝酸銀を加えて溶解液を調製後、マイクロ波を照射して190℃まで加熱して、346gのニッケル粒子スラリー(7−A)を調製した。得られたニッケル粒子スラリー(7−A)を実施例1と同様に処理して、ニッケル粒子(7−B)を調製した。SEM写真の結果から、ニッケル粒子(7−B)の平均粒子径は19nm、CV値は0.11であった。   0.06 g of silver nitrate was added to the oleylamine solution to prepare a solution, which was then irradiated with microwaves and heated to 190 ° C. to prepare 346 g of nickel particle slurry (7-A). The obtained nickel particle slurry (7-A) was treated in the same manner as in Example 1 to prepare nickel particles (7-B). From the results of the SEM photograph, the average particle diameter of the nickel particles (7-B) was 19 nm, and the CV value was 0.11.

<工程II;ニッケル錯体溶液の調製>
5092gのドデシルアミンに2670gの酢酸ニッケル四水和物を加え、窒素フロー下で140℃、4時間加熱することでニッケル錯体溶液を調製した。
<Step II: Preparation of nickel complex solution>
A nickel complex solution was prepared by adding 2670 g of nickel acetate tetrahydrate to 5092 g of dodecylamine and heating at 140 ° C. for 4 hours under a nitrogen flow.

<工程III〜IV;混合液の調製及びニッケル粒子の調製>
上記のニッケル錯体溶液に、336gのニッケル粒子スラリー(7−A)を加え、実施例1と同様にして、ニッケル粒子スラリー(7−C)を調製した。得られたニッケル粒子スラリー(7−C)を実施例1と同様に処理して、ニッケル粒子(7−D)を調製した。SEM写真の結果から、ニッケル粒子(7−D)の平均粒子径は85nm、CV値は0.11であった。
<Steps III to IV: Preparation of liquid mixture and preparation of nickel particles>
336 g of nickel particle slurry (7-A) was added to the nickel complex solution, and a nickel particle slurry (7-C) was prepared in the same manner as in Example 1. The obtained nickel particle slurry (7-C) was treated in the same manner as in Example 1 to prepare nickel particles (7-D). From the result of the SEM photograph, the average particle diameter of the nickel particles (7-D) was 85 nm, and the CV value was 0.11.

(実施例8)
<工程I;第1のニッケル粒子の調製>
307gのドデシルアミンに59.3gの酢酸ニッケル四水和物を加え、窒素フロー下で120℃、20分加熱することで酢酸ニッケルをドデシルアミンに溶解した。
(Example 8)
<Step I: Preparation of first nickel particles>
59.3 g of nickel acetate tetrahydrate was added to 307 g of dodecylamine, and nickel acetate was dissolved in dodecylamine by heating at 120 ° C. for 20 minutes under a nitrogen flow.

上記のドデシルアミン溶液に、0.24gの塩化白金酸六水和物を加えて溶解液を調製後、マイクロ波を照射して190℃まで加熱して、348gのニッケル粒子スラリー(8−A)を調製した。得られたニッケル粒子スラリー(8−A)を実施例1と同様に処理して、ニッケル粒子(8−B)を調製した。SEM写真の結果から、ニッケル粒子(8−B)の平均粒子径は31nm、CV値は0.14であった。   To the above dodecylamine solution, 0.24 g of chloroplatinic acid hexahydrate was added to prepare a solution, which was then heated to 190 ° C. by irradiation with microwaves, and 348 g of nickel particle slurry (8-A). Was prepared. The obtained nickel particle slurry (8-A) was treated in the same manner as in Example 1 to prepare nickel particles (8-B). From the result of the SEM photograph, the average particle diameter of the nickel particles (8-B) was 31 nm, and the CV value was 0.14.

<工程II;ニッケル錯体溶液の調製>
2730gのオクチルアミンに1653gの酢酸ニッケル四水和物を加え、窒素フロー下で120℃、4時間加熱することでニッケル錯体溶液を調製した。
<Step II: Preparation of nickel complex solution>
A nickel complex solution was prepared by adding 1653 g of nickel acetate tetrahydrate to 2730 g of octylamine and heating at 120 ° C. for 4 hours under a nitrogen flow.

<工程III〜IV;混合液の調製及びニッケル粒子の調製>
上記のニッケル錯体溶液に、338gのニッケル粒子スラリー(8−A)を加え、撹拌後、マイクロ波を照射して170℃まで加熱し、その温度を60分間保持することによってニッケル粒子スラリー(8−C)を調製した。得られたニッケル粒子スラリー(8−C)を実施例1と同様にして処理して、ニッケル粒子(8−D)を調製した。SEM写真の結果から、ニッケル粒子(8−D)の平均粒子径は92nm、CV値は0.15であった。
<Steps III to IV: Preparation of liquid mixture and preparation of nickel particles>
To the above nickel complex solution, 338 g of the nickel particle slurry (8-A) is added, and after stirring, heated to 170 ° C. by microwave irradiation and maintained at that temperature for 60 minutes. C) was prepared. The obtained nickel particle slurry (8-C) was treated in the same manner as in Example 1 to prepare nickel particles (8-D). From the result of the SEM photograph, the average particle diameter of the nickel particles (8-D) was 92 nm, and the CV value was 0.15.

(実施例9)
<工程I;第1のニッケル粒子の調製>
実施例8と同様にして、酢酸ニッケルをドデシルアミンに溶解した。
Example 9
<Step I: Preparation of first nickel particles>
In the same manner as in Example 8, nickel acetate was dissolved in dodecylamine.

上記のドデシルアミン溶液に、0.29gの塩化金酸四水和物を加えて溶解液を調製後、マイクロ波を照射して190℃まで加熱して、348gのニッケル粒子スラリー(9−A)を調製した。得られたニッケル粒子スラリー(9−A)を実施例8と同様に処理して、ニッケル粒子(9−B)を調製した。SEM写真の結果から、ニッケル粒子(9−B)の平均粒子径は16nm、CV値は0.12であった。   To the above dodecylamine solution, 0.29 g of chloroauric acid tetrahydrate was added to prepare a solution, which was then heated to 190 ° C. by irradiation with microwaves, and 348 g of nickel particle slurry (9-A). Was prepared. The obtained nickel particle slurry (9-A) was treated in the same manner as in Example 8 to prepare nickel particles (9-B). From the result of the SEM photograph, the average particle diameter of the nickel particles (9-B) was 16 nm, and the CV value was 0.12.

<工程II;ニッケル錯体溶液の調製>
実施例8と同様にして、ニッケル錯体溶液を調製した。
<Step II: Preparation of nickel complex solution>
In the same manner as in Example 8, a nickel complex solution was prepared.

<工程III〜IV;混合液の調製及びニッケル粒子の調製>
上記のニッケル錯体溶液に、338gのニッケル粒子スラリー(9−A)を加え、実施例8と同様にして、ニッケル粒子スラリー(9−C)を調製した。得られたニッケル粒子スラリー(9−C)を実施例8と同様にして処理して、ニッケル粒子(9−D)を調製した。SEM写真の結果から、ニッケル粒子(9−D)の平均粒子径は41nm、CV値は0.13であった。
<Steps III to IV: Preparation of liquid mixture and preparation of nickel particles>
To the above nickel complex solution, 338 g of the nickel particle slurry (9-A) was added, and in the same manner as in Example 8, a nickel particle slurry (9-C) was prepared. The obtained nickel particle slurry (9-C) was treated in the same manner as in Example 8 to prepare nickel particles (9-D). From the result of the SEM photograph, the average particle diameter of the nickel particles (9-D) was 41 nm, and the CV value was 0.13.

(実施例10)
<工程I;第1のニッケル粒子の調製>
287gのオクチルアミンに0.29gの酢酸パラジウムと89.1gの酢酸ニッケル四水和物を加え、窒素フロー下で120℃、20分加熱することで酢酸パラジウムと酢酸ニッケルをオクチルアミンに溶解した。
(Example 10)
<Step I: Preparation of first nickel particles>
To 287 g of octylamine were added 0.29 g of palladium acetate and 89.1 g of nickel acetate tetrahydrate, and the mixture was heated at 120 ° C. for 20 minutes under a nitrogen flow to dissolve palladium acetate and nickel acetate in octylamine.

上記の溶解液にマイクロ波を照射して170℃まで加熱し、その温度を5分間保持することによって、347gのニッケル粒子スラリー(10−A)を調製した。得られたニッケル粒子スラリー(10−A)を実施例1と同様に処理して、ニッケル粒子(10−B)を調製した。SEM写真の結果から、ニッケル粒子(10−B)の平均粒子径は19nm、CV値は0.16であった。   The solution was irradiated with microwaves and heated to 170 ° C., and the temperature was maintained for 5 minutes to prepare 347 g of nickel particle slurry (10-A). The obtained nickel particle slurry (10-A) was treated in the same manner as in Example 1 to prepare nickel particles (10-B). From the result of the SEM photograph, the average particle diameter of the nickel particles (10-B) was 19 nm, and the CV value was 0.16.

<工程II;ニッケル錯体溶液の調製>
1819gのオクチルアミンに954gの酢酸ニッケル四水和物を加え、窒素フロー下で120℃、4時間加熱することでニッケル錯体溶液を調製した。
<Step II: Preparation of nickel complex solution>
A nickel complex solution was prepared by adding 954 g of nickel acetate tetrahydrate to 1819 g of octylamine and heating at 120 ° C. for 4 hours under a nitrogen flow.

<工程III〜IV;混合液の調製及びニッケル粒子の調製>
上記のニッケル錯体溶液に、337gのニッケル粒子スラリー(10−A)を加え、撹拌後、マイクロ波を照射して170℃まで加熱し、その温度を60分間保持することによってニッケル粒子スラリー(10−C)を調製した。得られたニッケル粒子スラリー(10−C)を実施例1と同様に処理して、ニッケル粒子(10−D)を調製した。SEM写真の結果から、ニッケル粒子(10−D)の平均粒子径は77nm、CV値は0.14であった。
<Steps III to IV: Preparation of liquid mixture and preparation of nickel particles>
To the above nickel complex solution, 337 g of nickel particle slurry (10-A) is added, and after stirring, heated to 170 ° C. by microwave irradiation, and the temperature is maintained for 60 minutes to maintain the nickel particle slurry (10−A). C) was prepared. The obtained nickel particle slurry (10-C) was treated in the same manner as in Example 1 to prepare nickel particles (10-D). From the result of the SEM photograph, the average particle diameter of the nickel particles (10-D) was 77 nm, and the CV value was 0.14.

実施例1〜10の結果をまとめて表1に示す。   The results of Examples 1 to 10 are summarized in Table 1.

以上、本発明の実施の形態を例示の目的で詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に制約されることはない。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail for the purpose of illustration, this invention is not restrict | limited to the said embodiment.

本国際出願は、2014年9月30日に出願された日本国特許出願2014−199998号に基づく優先権を主張するものであり、当該出願の全内容をここに援用する。   This international application claims the priority based on the Japan patent application 2014-199998 for which it applied on September 30, 2014, and uses all the content of the said application here.

Claims (6)

ニッケル粒子の製造方法であって、下記の工程I〜IV;
I)少なくともカルボン酸ニッケルを含む金属塩と、脂肪族1級モノアミンと、を混合し、加熱することによって種粒子を形成する工程、
II)ニッケル塩と、脂肪族1級モノアミンと、を混合し、加熱することによって、ニッケル塩を有機アミンに溶解させたニッケル錯体溶液を準備する工程、
III)前記種粒子と前記ニッケル錯体溶液とを混合して混合液を得る工程、
IV)前記混合液中のニッケルイオンを加熱還元し、前記種粒子を核として金属ニッケルを析出・成長させてニッケル粒子を形成する工程、
を備えることを特徴とするニッケル粒子の製造方法。
A method for producing nickel particles, comprising the following steps I to IV:
I) A step of forming seed particles by mixing and heating a metal salt containing at least nickel carboxylate and an aliphatic primary monoamine.
II) A step of preparing a nickel complex solution in which a nickel salt is dissolved in an organic amine by mixing and heating the nickel salt and an aliphatic primary monoamine,
III) A step of mixing the seed particles and the nickel complex solution to obtain a mixed solution,
IV) Step of forming nickel particles by heating and reducing nickel ions in the mixed solution, and depositing and growing nickel metal with the seed particles as nuclei,
A method for producing nickel particles, comprising:
走査型電子顕微鏡観察による、前記種粒子の平均粒子径D1が10nm以上50nm以下の範囲内であり、前記ニッケル粒子の平均粒子径D2が20nm以上150nm以下の範囲内であり、かつ、8≧D2/D1である請求項1のニッケル粒子の製造方法。   According to the observation with a scanning electron microscope, the average particle diameter D1 of the seed particles is in the range of 10 nm to 50 nm, the average particle diameter D2 of the nickel particles is in the range of 20 nm to 150 nm, and 8 ≧ D2 The method for producing nickel particles according to claim 1, which is / D1. 前記種粒子の粒子径の変動係数CV1及び前記ニッケル粒子の粒子径の変動係数CV2がいずれも0.2以下であり、その比(CV1/CV2)が0.7以上1.3以内の範囲内である請求項1又は2に記載のニッケル粒子の製造方法。   Both the variation coefficient CV1 of the particle size of the seed particles and the variation coefficient CV2 of the particle size of the nickel particles are 0.2 or less, and the ratio (CV1 / CV2) is within the range of 0.7 to 1.3. The method for producing nickel particles according to claim 1 or 2. 前記工程IIで用いる前記脂肪族1級モノアミンは、炭素数が6以上20以下の範囲内である請求項1から3のいずれか1項に記載のニッケル粒子の製造方法。   The method for producing nickel particles according to any one of claims 1 to 3, wherein the aliphatic primary monoamine used in Step II has a carbon number in the range of 6 to 20. 前記金属塩が、カルボン酸ニッケルと、銅、銀、金、白金及びパラジウムから選ばれる1種以上の金属の塩と、を含む請求項1から4のいずれか1項に記載のニッケル粒子の製造方法。   The nickel particles according to any one of claims 1 to 4, wherein the metal salt includes nickel carboxylate and a salt of one or more metals selected from copper, silver, gold, platinum, and palladium. Method. 前記工程I及び前記工程IVの加熱をマイクロ波によって行う請求項1から5のいずれか1項に記載のニッケル粒子の製造方法。
The method for producing nickel particles according to any one of claims 1 to 5, wherein the heating in the step I and the step IV is performed by microwaves.
JP2016551672A 2014-09-30 2015-09-03 Method for producing nickel particles Active JP6608378B2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014199998 2014-09-30
JP2014199998 2014-09-30
PCT/JP2015/075027 WO2016052067A1 (en) 2014-09-30 2015-09-03 Method for producing nickel particles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2016052067A1 JPWO2016052067A1 (en) 2017-07-20
JP6608378B2 true JP6608378B2 (en) 2019-11-20

Family

ID=55630111

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016551672A Active JP6608378B2 (en) 2014-09-30 2015-09-03 Method for producing nickel particles

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6608378B2 (en)
KR (1) KR102314912B1 (en)
CN (1) CN106715010B (en)
TW (1) TWI648409B (en)
WO (1) WO2016052067A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022156863A (en) 2021-03-31 2022-10-14 日鉄ケミカル&マテリアル株式会社 Nickel nanoparticle and manufacturing method thereof, paste metrial and multilayer ceramic capacitor

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10317022A (en) * 1997-05-22 1998-12-02 Daiken Kagaku Kogyo Kk Production of metallic particulate powder
JP2007009275A (en) * 2005-06-30 2007-01-18 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Method for producing nickel particle, nickel particle obtained by using the production method, and electrically conductive paste using the nickel particle
US20090148600A1 (en) * 2007-12-05 2009-06-11 Xerox Corporation Metal Nanoparticles Stabilized With a Carboxylic Acid-Organoamine Complex
KR20100016821A (en) * 2008-08-05 2010-02-16 삼성전기주식회사 Preparing method of nickel nanoparticles
CN102892533B (en) * 2010-03-17 2014-12-10 新日铁住金化学株式会社 Process for production of nickel nanoparticles
CN102811829B (en) * 2010-03-17 2015-08-05 新日铁住金化学株式会社 Nickel-cobalt nanometer particle and manufacture method thereof
KR101718584B1 (en) * 2011-03-17 2017-03-21 신닛테츠 수미킨 가가쿠 가부시키가이샤 Composite nickel nanoparticles and method for producing same
JP5808010B2 (en) * 2011-11-25 2015-11-10 新日鉄住金化学株式会社 Dispersible nickel fine particle composition
JP6095422B2 (en) * 2012-04-04 2017-03-15 新日鉄住金化学株式会社 Nickel particles and method for producing the same
KR101295415B1 (en) * 2012-04-23 2013-08-09 주식회사 엘지화학 Method of fabricating core-shell particles and core-shell particles fabricated by the method

Also Published As

Publication number Publication date
KR102314912B1 (en) 2021-10-19
JPWO2016052067A1 (en) 2017-07-20
KR20170061659A (en) 2017-06-05
TWI648409B (en) 2019-01-21
WO2016052067A1 (en) 2016-04-07
CN106715010B (en) 2019-03-15
CN106715010A (en) 2017-05-24
TW201612328A (en) 2016-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6274444B2 (en) Method for producing copper powder
JP4344001B2 (en) Composition containing fine silver particles, method for producing the same, method for producing fine silver particles, and paste having fine silver particles
KR101671049B1 (en) Nickel-cobalt nanoparticle and manufacturing method therefor
WO2011115213A1 (en) Process for production of nickel nanoparticles
WO2015129781A1 (en) Metal nanowire-forming composition, metal nanowire, and method for producing same
JP2014029013A (en) Composite nickel particles
JP5818318B2 (en) Method for producing nickel nanoparticles
JP5831967B2 (en) Composite nickel nanoparticles and method for producing the same
JP6608378B2 (en) Method for producing nickel particles
JP6494338B2 (en) Method for producing nickel particles
JP6539520B2 (en) Nickel fine particle containing composition and method for producing the same
JP2011214142A (en) Method for production of nickel nanoparticle
JP5906245B2 (en) Dispersant and dispersible metal nanoparticle composition
JP6603031B2 (en) Nickel particles and method for producing the same
JP2013043157A (en) Dispersant, and dispersible composition of metal nanoparticles
JP6644053B2 (en) Nickel particles, production method thereof and conductive paste
JP2011214144A (en) Method for production of nickel nanoparticle
KR20170019157A (en) Copper Nano Particle Method For Low Temperature Sintering Copper Nano Ink Method
JP2013108141A (en) Metal particulate composition and method for producing the same
JP2013043158A (en) Dispersant, and dispersible composition of metal nanoparticles
JP2013043159A (en) Dispersant, and dispersible composition of metal nanoparticles
JP2013043160A (en) Dispersant, and dispersible composition of metal nanoparticles
JP6558750B2 (en) Nickel fine particle-containing composition and method for producing the same
Sinduja et al. Synthesis of Nickel Nanoparticles and Characterization by Thermal Decomposition of Ni (2, 4-di-ClPhAc) 2 (N2H4) 1.5? H2O

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180820

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20191001

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191023

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6608378

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250