JP6791652B2 - Silver powder and its manufacturing method - Google Patents

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本発明は、球状銀粉およびその製造方法に関し、特に、積層コンデンサの内部電極や回路基板の導体パターン、ディスプレイパネルや太陽電池の基板の電極や回路などの電子部品に使用する導電性ペースト用の球状銀粉およびその製造方法に関する。 The present invention relates to spherical silver powder and a method for producing the same, and in particular, a spherical shape for a conductive paste used for an internal electrode of a multilayer capacitor, a conductor pattern of a circuit board, an electrode of a display panel or a substrate of a solar cell, or an electronic component such as a circuit. Regarding silver powder and its manufacturing method.

従来、積層コンデンサの内部電極、回路基板の導体パターン、太陽電池やディスプレイパネル用基板の電極や回路などの電子部品に使用する導電性ペーストとして、銀粉をガラスフリットとともに有機ビヒクル中に加えて混練することによって製造される導電性ペーストが使用されている。このような導電性ペースト用の銀粉は、電子部品の小型化、導体パターンの高密度化、ファインライン化などに対応するため、粒径が適度に小さく、粒度が揃っていることが要求されている。 Conventionally, silver powder is added to an organic vehicle together with a glass frit and kneaded as a conductive paste used for electronic components such as internal electrodes of multilayer capacitors, conductor patterns of circuit boards, electrodes of substrates for solar cells and display panels, and circuits. The conductive paste produced by this is used. Such silver powder for conductive paste is required to have an appropriately small particle size and a uniform particle size in order to cope with miniaturization of electronic parts, high density of conductor patterns, fine line, etc. There is.

このような導電性ペースト用の銀粉を製造する方法としては、銀塩含有水溶液にアルカリまたは錯化剤を加えて、酸化銀含有スラリーまたは銀錯体含有水溶液を生成した後、還元剤を加えることにより銀粉を還元析出させ、その後に乾燥する方法が知られている。このような方法において、凝集が少なく分散性に優れた銀粉を生成するために、銀塩含有水溶液にアルカリまたは錯化剤を加えて、酸化銀含有スラリーまたは銀錯塩含有水溶液を生成し、還元剤を加えて銀粒子を還元析出させた後、銀含有スラリー溶液またはその濾過中に分散剤として脂肪酸、脂肪酸塩、界面活性剤、有機金属化合物、キレート剤、高分子分散剤のいずれか1種以上を加えることにより、表面を分散剤で被覆した銀粉を生成する方法が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。 As a method for producing silver powder for such a conductive paste, an alkali or a complexing agent is added to a silver salt-containing aqueous solution to generate a silver oxide-containing slurry or a silver complex-containing aqueous solution, and then a reducing agent is added. A method is known in which silver powder is reduced and precipitated, and then dried. In such a method, in order to produce silver powder having less aggregation and excellent dispersibility, an alkali or a complexing agent is added to the silver salt-containing aqueous solution to generate a silver oxide-containing slurry or a silver complex salt-containing aqueous solution, and a reducing agent is used. Is added to reduce and precipitate silver particles, and then one or more of fatty acids, fatty acid salts, surfactants, organic metal compounds, chelating agents, and polymer dispersants as dispersants in the silver-containing slurry solution or its filtration. A method of producing silver powder whose surface is coated with a dispersant has been proposed by adding the above (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

また、導電性ペーストに使用する溶剤として水溶性の高い有機溶剤を使用する場合には、導電性ペーストに使用する銀粉が溶剤に馴染まないと、銀粉が導電性ペースト内に分散せずに塊状になって、導電性ペーストを基板などに塗布する際に導電性ペーストの膜厚が不均一になるため、導電性ペーストの焼成により形成される導体の導電性や接着強度が悪化する。 Further, when an organic solvent having high water solubility is used as the solvent used for the conductive paste, if the silver powder used for the conductive paste is not compatible with the solvent, the silver powder does not disperse in the conductive paste and becomes a lump. As a result, when the conductive paste is applied to a substrate or the like, the film thickness of the conductive paste becomes non-uniform, so that the conductivity and adhesive strength of the conductor formed by firing the conductive paste deteriorate.

そのため、導電性ペーストの溶剤として水溶性の高い有機溶剤を使用する場合には、その導電性ペーストに使用する銀粉として、水溶性の高い有機溶剤に馴染むような表面水分量がある程度高めの銀粉が望まれているが、特許文献1や特許文献2の方法のような従来の銀粉の製造方法では、水溶性の高い有機溶剤を使用する導電性ペーストに適した表面水分量の銀粉を製造することができなかった。 Therefore, when a highly water-soluble organic solvent is used as the solvent for the conductive paste, the silver powder used for the conductive paste is a silver powder having a high surface moisture content that is compatible with the highly water-soluble organic solvent. Although it is desired, in the conventional method for producing silver powder such as the methods of Patent Document 1 and Patent Document 2, it is desired to produce silver powder having a surface moisture content suitable for a conductive paste using a highly water-soluble organic solvent. I couldn't.

そのような水溶性の高い有機溶剤を使用する導電性ペーストに適した表面水分量の銀粉を製造するために、銀イオンを含有する水性反応系に還元剤を加えて銀粒子を還元析出させる銀粉の製造方法において、銀粒子の還元析出前または還元析出後あるいは還元析出中に、2種以上の分散剤として、ベンゾトリアゾール、ステアリン酸、オレイン酸などの疎水性分散剤と、ゼラチンやコラーゲンペプチドなどの親水性分散剤を添加することにより、水溶性の高い有機溶剤を使用する導電性ペーストに適した表面水分量の銀粉を製造する方法が提案されている(例えば、特許文献3参照)。 In order to produce silver powder having a surface moisture content suitable for a conductive paste using such a highly water-soluble organic solvent, a reducing agent is added to an aqueous reaction system containing silver ions to reduce and precipitate silver particles. In the method for producing silver particles, as two or more kinds of dispersants, hydrophobic dispersants such as benzotriazole, stearic acid, and oleic acid, gelatin, collagen peptide, etc., are used before, after, or during the reduction precipitation of silver particles. A method of producing silver powder having a surface moisture content suitable for a conductive paste using a highly water-soluble organic solvent has been proposed by adding the hydrophilic dispersant of (see, for example, Patent Document 3).

特開平10−88206号公報(段落番号0002−0004)Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-88206 (paragraph number 0002-0004) 特開2005−220380号公報(段落番号0013)JP-A-2005-22380 (paragraph number 0013) 特開2008−88453号公報(段落番号0008−0009)Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-88453 (paragraph number 0008-0009)

しかし、特許文献3の方法では、水溶性の高い有機溶剤を使用する導電性ペーストに適した表面水分量の銀粉を得るために、疎水性分散剤とともに親水性分散剤も使用する必要があり、分散剤に要するコストの増大により、製造コストが高くなる。また、特許文献1〜3の方法のような従来の銀粉の製造方法では、銀含有スラリーを濾過することにより得られたケーキを加熱して乾燥させているので、加熱に要するコストの増大により、製造コストが高くなる。さらに、導電性ペーストに使用して作製した導電膜の体積抵抗率を従来よりも低くすることにより、その導電性ペーストを使用した電子部品などの特性を向上させること、例えば、その導電性ペーストを太陽電池に使用した場合に太陽電池の発電効率を向上させることができる、銀粉を製造することが望まれている。 However, in the method of Patent Document 3, it is necessary to use a hydrophilic dispersant as well as a hydrophobic dispersant in order to obtain a silver powder having a surface moisture content suitable for a conductive paste using a highly water-soluble organic solvent. As the cost of the dispersant increases, the manufacturing cost increases. Further, in the conventional method for producing silver powder such as the methods of Patent Documents 1 to 3, the cake obtained by filtering the silver-containing slurry is heated and dried, so that the cost required for heating increases. The manufacturing cost is high. Further, by lowering the volume resistivity of the conductive film produced by using the conductive paste as compared with the conventional one, the characteristics of electronic parts and the like using the conductive paste can be improved, for example, the conductive paste can be used. It is desired to produce silver powder that can improve the power generation efficiency of a solar cell when used in a solar cell.

したがって、本発明は、このような従来の問題点に鑑み、導電性ペーストに使用して作製した導電膜の体積抵抗率を低くすることができる銀粉を提供するとともに、そのような銀粉を安価に製造することができる、銀粉の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, in view of such conventional problems, the present invention provides silver powder capable of lowering the volume resistivity of the conductive film produced by using the conductive paste, and can reduce the volume resistivity of such silver powder. It is an object of the present invention to provide a method for producing silver powder which can be produced.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、銀イオンを含有する水性反応系に還元剤を加えて銀粒子を還元析出させて得られた銀含有スラリーを濾過し、得られたケーキを室温で脱水し、室温で解砕し、室温で分級して銀粉を得ることにより、導電性ペーストに使用して作製した導電膜の体積抵抗率を低くすることができる銀粉を安価に製造することができることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventors obtained by filtering a silver-containing slurry obtained by adding a reducing agent to an aqueous reaction system containing silver ions to reduce and precipitate silver particles. By dehydrating the cake at room temperature, crushing it at room temperature, and classifying it at room temperature to obtain silver powder, silver powder that can reduce the volume resistivity of the conductive film produced by using it for a conductive paste is inexpensive. We have found that it can be manufactured in the above, and have completed the present invention.

すなわち、本発明による銀粉の製造方法は、銀イオンを含有する水性反応系に還元剤を加えて銀粒子を還元析出させて得られた銀含有スラリーを濾過することにより得られたケーキを室温で脱水し、室温で解砕し、室温で分級して銀粉を得ることを特徴とする。 That is, in the method for producing silver powder according to the present invention, a cake obtained by filtering a silver-containing slurry obtained by adding a reducing agent to an aqueous reaction system containing silver ions to reduce and precipitate silver particles is produced at room temperature. It is characterized by dehydration, crushing at room temperature, and classification at room temperature to obtain silver powder.

この銀粉の製造方法において得られた銀粉は、カールフィッシャー法による水分量が5〜40ppmであるのが好ましい。また、上記室温は、0℃より高く40℃より低い温度であればよく、5〜35℃の温度であるのが好ましい。また、解砕により得られた解砕粉の乾燥減量は1〜6.5%であるのが好ましく、ケーキの乾燥減量は15%以下であるのが好ましい。また、銀粒子の還元析出前または還元析出後あるいは還元析出中に分散剤を添加するのが好ましい。この分散剤は、疎水性分散剤であるのが好ましく、脂肪酸からなる分散剤であるのが好ましい。また、分散剤は、ステアリン酸、オレイン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸およびこれらの塩からなる群から選ばれる分散剤であるのが好ましい。 The silver powder obtained in this method for producing silver powder preferably has a water content of 5 to 40 ppm by the Karl Fischer method. The room temperature may be higher than 0 ° C. and lower than 40 ° C., and is preferably 5 to 35 ° C. The dry weight loss of the crushed powder obtained by crushing is preferably 1 to 6.5%, and the dry weight loss of the cake is preferably 15% or less. Further, it is preferable to add the dispersant before the reduction precipitation of the silver particles, after the reduction precipitation, or during the reduction precipitation. This dispersant is preferably a hydrophobic dispersant, and preferably a dispersant composed of fatty acids. Further, the dispersant is preferably a dispersant selected from the group consisting of stearic acid, oleic acid, palmitic acid, myristic acid and salts thereof.

また、本発明による銀粉は、カールフィッシャー法による水分量が5〜40ppmであり、結晶子径が30.0〜31.5nmであることを特徴とする。この銀粉は、表面水分量が0.4〜2.9分子/nm2であるのが好ましい。また、レーザー回折法による平均粒径が0.1〜5μmであるのが好ましく、BET比表面積が0.1〜5m/gであるのが好ましい。また、銀粉をペレット状にして大気雰囲気中において室温から900℃まで昇温速度10℃/分で加熱した際の熱膨張率のピーク値の温度における熱膨張のピーク値が+0.4%以下であるのが好ましい。 The silver powder according to the present invention is characterized by having a water content of 5 to 40 ppm by the Karl Fischer method and a crystallite diameter of 30.0 to 31.5 nm. The surface water content of this silver powder is preferably 0.4 to 2.9 molecules / nm 2 . Further, the average particle size by the laser diffraction method is preferably 0.1 to 5 μm, and the BET specific surface area is preferably 0.1 to 5 m 2 / g. Further, when the silver powder is pelletized and heated from room temperature to 900 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min in an air atmosphere, the peak value of thermal expansion at the temperature of the peak value of the coefficient of thermal expansion is + 0.4% or less. It is preferable to have it.

さらに、本発明による導電性ペーストは、上記の銀粉を導体として用いたことを特徴とする。 Further, the conductive paste according to the present invention is characterized in that the above-mentioned silver powder is used as a conductor.

なお、本明細書中において、「乾燥減量」は、試料10gを秤量ビンに取り、110℃で3時間乾燥させて、40分以上放冷した後の試料の重量の減少量を乾燥前の試料の重量(10g)で割って得られた値に100を乗じて求めた値である。 In the present specification, "dry weight loss" refers to the amount of weight loss of a sample after 10 g of the sample is placed in a weighing bottle, dried at 110 ° C. for 3 hours, and allowed to cool for 40 minutes or more. It is a value obtained by multiplying the value obtained by dividing by the weight (10 g) of the above by 100.

本発明によれば、導電性ペーストに使用して作製した導電膜の体積抵抗率を低く(導電率を高く)することができる銀粉を安価に製造することができる。 According to the present invention, it is possible to inexpensively produce silver powder capable of lowering the volume resistivity (higher conductivity) of the conductive film produced by using it for a conductive paste.

実施例および比較例の銀粉をペレット状にして大気雰囲気中において室温から900℃まで昇温速度10℃/分で加熱した際の熱膨張率を示す図である。It is a figure which shows the coefficient of thermal expansion when the silver powder of Examples and Comparative Examples was pelletized and heated from room temperature to 900 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min in an air atmosphere. 図1の250℃付近の拡大図である。It is an enlarged view around 250 degreeC in FIG.

本発明による銀粉の製造方法の実施の形態では、銀イオンを含有する水性反応系に還元剤を加えて銀粒子を還元析出させて得られた銀含有スラリーを濾過し、水洗して得られたケーキを室温で脱水し、室温で解砕し、室温で分級して銀粉を得る。 In the embodiment of the method for producing silver powder according to the present invention, the silver-containing slurry obtained by adding a reducing agent to an aqueous reaction system containing silver ions to reduce and precipitate silver particles was filtered and washed with water. The cake is dehydrated at room temperature, crushed at room temperature, and classified at room temperature to obtain silver powder.

銀イオンを含有する水性反応系としては、硝酸銀、銀錯体または銀中間体を含有する水溶液またはスラリーを使用することができる。銀錯体を含有する水溶液は、アンモニア水、アンモニウム塩、キレート化合物などを硝酸銀水溶液に添加することにより生成することができる。銀中間体を含有するスラリーは、水酸化ナトリウム、塩化ナトリウム、炭酸ナトリウムなどを硝酸銀水溶液に添加することにより生成することができる。これらの中で、銀粉が適当な粒径と球状の形状を有するようにするためには、硝酸銀水溶液にアンモニア水を添加して得られるアンミン錯体水溶液を使用するのが好ましい。アンミン錯体中のアンモニアの配位数は2であるため、銀1モル当たりアンモニア2モル以上を添加する。また、アンモニアの添加量が多過ぎると錯体が安定化し過ぎて還元が進み難くなるので、アンモニアの添加量は銀1モル当たり8モル以下であるのが好ましい。なお、還元剤の添加量を多くするなどの調整を行なえば、アンモニアの添加量が8モルを超えても適当な粒径の球状銀粉を得ることができる。 As the aqueous reaction system containing silver ions, an aqueous solution or slurry containing silver nitrate, a silver complex or a silver intermediate can be used. The aqueous solution containing the silver complex can be produced by adding aqueous ammonia, an ammonium salt, a chelate compound, or the like to the aqueous silver nitrate solution. A slurry containing a silver intermediate can be produced by adding sodium hydroxide, sodium chloride, sodium carbonate or the like to an aqueous silver nitrate solution. Among these, in order for the silver powder to have an appropriate particle size and a spherical shape, it is preferable to use an aqueous solution of an ammine complex obtained by adding aqueous ammonia to an aqueous solution of silver nitrate. Since the coordination number of ammonia in the ammine complex is 2, 2 mol or more of ammonia is added per 1 mol of silver. Further, if the amount of ammonia added is too large, the complex becomes too stable and reduction does not proceed easily. Therefore, the amount of ammonia added is preferably 8 mol or less per 1 mol of silver. By making adjustments such as increasing the amount of the reducing agent added, it is possible to obtain spherical silver powder having an appropriate particle size even if the amount of ammonia added exceeds 8 mol.

還元剤としては、アスコルビン酸、亜硫酸塩、アルカノールアミン、過酸化水素水、ギ酸、ギ酸アンモニウム、ギ酸ナトリウム、グリオキサール、酒石酸、次亜燐酸ナトリウム、水素化硼素ナトリウム、ヒドロキノン、ヒドラジン、ヒドラジン化合物、ピロガロール、ぶどう糖、没食子酸、ホルマリン、無水亜硫酸ナトリウム、ロンガリットなどを使用することができる。これらの中で、アスコルビン酸、アルカノールアミン、水素化硼素ナトリウム、ヒドロキノン、ヒドラジンおよびホルマリンからなる群から選ばれる1種類以上を使用するのが好ましく、特に、安価であることからホルマリンを使用するのが好ましい。これらの還元剤を使用すれば、適当な粒径の銀粒子を得ることができる。還元剤の添加量は、銀の反応収率を上げるためには、銀に対して1当量以上にする必要がある。還元力の弱い還元剤を使用する場合には、銀に対して2当量以上の還元剤、例えば、10〜20当量の還元剤を添加してもよい。また、還元剤の添加方法については、銀粉の凝集を防ぐために、1当量/分以上の速さで添加するのが好ましい。この理由は明確ではないが、還元剤を短時間で投入することで、銀粒子の還元析出が一挙に生じて、短時間で還元反応が終了し、発生した核同士の凝集が生じ難いため、分散性が向上すると考えられる。したがって、還元剤の添加時間が短いほど好ましく、例えば、還元剤を100当量/分以上の速さで添加してもよく、また、還元の際には、より短時間で反応が終了するように反応液を攪拌するのが好ましい。 Reducing agents include ascorbic acid, sulfite, alkanolamine, hydrogen peroxide, formic acid, ammonium formate, sodium formate, glyoxal, tartaric acid, sodium hypophosphite, sodium sulfite, hydroquinone, hydrazine, hydrazine compounds, pyrogallol, Glucose, formic acid, formic acid, anhydrous sodium sulfite, longalite and the like can be used. Among these, it is preferable to use one or more selected from the group consisting of ascorbic acid, alkanolamine, sodium boron hydride, hydroquinone, hydrazine and formalin, and in particular, formalin is used because it is inexpensive. preferable. By using these reducing agents, silver particles having an appropriate particle size can be obtained. The amount of the reducing agent added must be 1 equivalent or more with respect to silver in order to increase the reaction yield of silver. When a reducing agent having a weak reducing power is used, 2 equivalents or more of the reducing agent, for example, 10 to 20 equivalents of the reducing agent may be added to silver. As for the method of adding the reducing agent, it is preferable to add the reducing agent at a rate of 1 equivalent / min or more in order to prevent agglomeration of the silver powder. The reason for this is not clear, but when the reducing agent is added in a short time, the reduction precipitation of silver particles occurs all at once, the reduction reaction is completed in a short time, and the generated nuclei are unlikely to aggregate. It is thought that the dispersibility will improve. Therefore, it is preferable that the addition time of the reducing agent is short. For example, the reducing agent may be added at a rate of 100 equivalents / minute or more, and the reaction may be completed in a shorter time during the reduction. It is preferable to stir the reaction solution.

分散剤としては、脂肪酸、脂肪酸塩、界面活性剤、有機金属化合物、キレート剤、高分子分散剤などを使用することができる。脂肪酸の例としては、プロピオン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、アクリル酸、オレイン酸、リノール酸、アラキドン酸などを挙げることができる。脂肪酸塩の例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、バリウム、マグネシウム、カルシウム、アルミニウム、鉄、コバルト、マンガン、鉛、亜鉛、スズ、ストロンチウム、ジルコニウム、銀、銅などの金属と脂肪酸が塩を形成したものを挙げることができる。界面活性剤の例としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩やポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸塩などの陰イオン界面活性剤、脂肪族4級アンモニウム塩などの陽イオン界面活性剤、イミダゾリニウムベタインなどの両性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテルやポリオキシエチレン脂肪酸エステルなどの非イオン界面活性剤などを挙げることができる。有機金属化合物の例としては、アセチルアセトントリブトキシジルコニウム、クエン酸マグネシウム、ジエチル亜鉛、ジブチルスズオキサイド、ジメチル亜鉛、テトラ−n−ブトキシジルコニウム、トリエチルインジウム、トリエチルガリウム、トリメチルインジウム、トリメチルガリウム、モノブチルスズオキサイド、テトライソシアネートシラン、テトラメチルシラン、テトラメトキシシラン、ポリメトキシシロキサン、モノメチルトリイソシアネートシラン、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤などを挙げることができる。キレート剤の例としては、イミダゾール、オキサゾール、チアゾール、セレナゾール、ピラゾール、イソオキサゾール、イソチアゾール、1H−1,2,3−トリアゾール、2H−1,2,3−トリアゾール、1H−1,2,4−トリアゾール、4H−1,2,4−トリアゾール、1,2,3−オキサジアゾール、1,2,4−オキサジアゾール、1,2,5−オキサジアゾール、1,3,4−オキサジアゾール、1,2,3−チアジアゾール、1,2,4−チアジアゾール、1,2,5−チアジアゾール、1,3,4−チアジアゾール、1H−1,2,3,4−テトラゾール、1,2,3,4−オキサトリアゾール、1,2,3,4−チアトリアゾール、2H−1,2,3,4−テトラゾール、1,2,3,5−オキサトリアゾール、1,2,3,5−チアトリアゾール、インダゾール、ベンゾイミダゾールおよびベンゾトリアゾールとこれらの塩、あるいは、シュウ酸、コハク酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、グリコール酸、乳酸、オキシ酪酸、グリセリン酸、酒石酸、リンゴ酸、タルトロン酸、ヒドロアクリル酸、マンデル酸、クエン酸、アスコルビン酸などを挙げることができる。高分子分散剤の例としては、ペプチド、ゼラチン、コラーゲンペプチド、アルブミン、アラビアゴム、プロタルビン酸、リサルビン酸などを挙げることができる。 As the dispersant, fatty acids, fatty acid salts, surfactants, organometallic compounds, chelating agents, polymer dispersants and the like can be used. Examples of fatty acids include propionic acid, caprylic acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid, acrylic acid, oleic acid, linoleic acid, arachidonic acid and the like. Examples of fatty acid salts are metals such as lithium, sodium, potassium, barium, magnesium, calcium, aluminum, iron, cobalt, manganese, lead, zinc, tin, strontium, zirconium, silver and copper, and fatty acids forming salts. I can mention things. Examples of surfactants include anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates and polyoxyethylene alkyl ether phosphates, cationic surfactants such as aliphatic quaternary ammonium salts, and amphoteric imidazolinium betaine. Examples include surfactants and nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers and polyoxyethylene fatty acid esters. Examples of organometallic compounds include acetylacetone tributoxyzincene, magnesium citrate, diethylzinc, dibutyltin oxide, dimethylzinc, tetra-n-butoxyzincoxide, triethylindium, triethylgallium, trimethylindium, trimethylgallium, monobutyltinoxide, tetra. Examples thereof include isocyanatesilane, tetramethylsilane, tetramethoxysilane, polymethoxysiloxane, monomethyltriisocyanatesilane, silane coupling agent, titanate-based coupling agent, and aluminum-based coupling agent. Examples of chelating agents include imidazole, oxazole, thiazole, selenazole, pyrazole, isoxazole, isothiazole, 1H-1,2,3-triazole, 2H-1,2,3-triazole, 1H-1,2,4. -Triazole, 4H-1,2,4-triazole, 1,2,3-oxadiazole, 1,2,4-oxadiazole, 1,2,5-oxadiazole, 1,3,4-oxa Diazole, 1,2,3-thiazol, 1,2,4-thiazol, 1,2,5-thiazyl, 1,3,4-thiazol, 1H-1,2,3,4-tetrazole, 1,2 , 3,4-oxatriazole, 1,2,3,4-thiatriazole, 2H-1,2,3,4-tetrazole, 1,2,3,5-oxatriazole, 1,2,3,5- Thiatriazole, indazole, benzoimidazole and benzotriazole and their salts, or oxalic acid, succinic acid, malonic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelli acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedic acid, maleic acid , Fumaric acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, glycolic acid, lactic acid, oxybutyric acid, glyceric acid, tartrate acid, malic acid, tartronic acid, hydroacrylic acid, mandelic acid, citric acid, ascorbic acid and the like. .. Examples of the polymer dispersant include peptides, gelatin, collagen peptides, albumin, gum arabic, protalbic acid, lithalbic acid and the like.

上記の分散剤として、疎水性分散剤を使用するのが好ましく、脂肪酸からなる分散剤を使用するのが好ましい。この脂肪酸からなる分散剤として、ステアリン酸、オレイン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸およびこれらの塩からなる群から選ばれる分散剤を使用するのが好ましい。なお、これらの炭素数が大きい脂肪酸からなる分散剤で表面を被覆した銀粉を生成した後に、これらの脂肪酸よりも炭素数が小さい脂肪酸とともに銀粉を溶媒に溶解させて混合することにより、銀粉の表面の炭素数が大きい脂肪酸を炭素数が小さい脂肪酸に置換してもよい。 As the above-mentioned dispersant, it is preferable to use a hydrophobic dispersant, and it is preferable to use a dispersant composed of fatty acids. As the dispersant composed of this fatty acid, it is preferable to use a dispersant selected from the group consisting of stearic acid, oleic acid, palmitic acid, myristic acid and salts thereof. In addition, after producing silver powder whose surface is coated with a dispersant composed of these fatty acids having a large carbon number, the surface of the silver powder is mixed by dissolving the silver powder in a solvent together with fatty acids having a carbon number smaller than those of these fatty acids. The fatty acid having a large number of carbon atoms may be replaced with a fatty acid having a small number of carbon atoms.

得られた銀含有スラリーをフィルタープレスなどによって濾過し、水洗することによって、銀に対して1〜200質量%の水を含み、流動性がほとんどない塊状のケーキを得る。このケーキの乾燥減量は、好ましくは15%以下、さらに好ましくは12%以下である。 The obtained silver-containing slurry is filtered by a filter press or the like and washed with water to obtain a lumpy cake containing 1 to 200% by mass of water with respect to silver and having almost no fluidity. The drying weight loss of this cake is preferably 15% or less, more preferably 12% or less.

このようにして得られたケーキを(加熱しないで)室温で脱水して脱水粉を得る。この脱水(室温で乾燥)により水分量が減少するが、後工程としての解砕を行う際に支障がない程度に脱水するのが好ましい。この脱水は、強制循環式大気乾燥機、真空乾燥機、気流乾燥装置などの乾燥機によって行うことができ、真空乾燥機によって行うのが好ましい。 The cake thus obtained is dehydrated at room temperature (without heating) to obtain dehydrated powder. Although the amount of water is reduced by this dehydration (drying at room temperature), it is preferable to dehydrate to the extent that there is no problem in crushing as a subsequent step. This dehydration can be performed by a dryer such as a forced circulation air dryer, a vacuum dryer, or an air flow dryer, and is preferably performed by a vacuum dryer.

このようにして得られた脱水粉を室温で解砕して解砕粉を得る。この解砕により水分量がさらに減少し、解砕粉の乾燥減量は、好ましくは1〜6.5%、さらに好ましくは2〜5%になる。このように室温で脱水して得られた脱水粉を室温で解砕することにより、完全には乾燥していない解砕粉を得ることができる。この解砕処理は、コーヒーミルなどの攪拌機によって行うことができる。また、この解砕処理として、粒子を機械的に流動化させることができる装置(例えば、ヘンシェルミキサ)に銀粒子を投入して、粒子同士を機械的に衝突させることによって、粒子表面の凹凸や角ばった部分を滑らかにする表面平滑化処理を行ってもよい。なお、真空ヘンシェルミキサなどの真空攪拌機を使用して、上記のケーキの脱水と解砕を同時に行って、上記のケーキから解砕粉を得てもよい。 The dehydrated powder thus obtained is crushed at room temperature to obtain crushed powder. The water content is further reduced by this crushing, and the drying weight loss of the crushed powder is preferably 1 to 6.5%, more preferably 2 to 5%. By crushing the dehydrated powder obtained by dehydration at room temperature in this way at room temperature, crushed powder that is not completely dried can be obtained. This crushing process can be performed by a stirrer such as a coffee mill. Further, as this crushing process, silver particles are put into a device (for example, Henschel mixer) capable of mechanically fluidizing the particles, and the particles are mechanically collided with each other to cause unevenness on the particle surface. A surface smoothing treatment may be performed to smooth the angular portion. A vacuum stirrer such as a vacuum Henschel mixer may be used to simultaneously dehydrate and crush the cake to obtain crushed powder from the cake.

このようにして得られた解砕粉を室温で分級して銀粉が得られる。この分級は、例えば、ジェットミルなどの高圧気流による衝突粉砕装置と風力分級機を組み合わせて行うことができる。この分級により水分量がさらに減少し、分級後の銀粉の乾燥減量は、好ましくは0.01%未満になり、通常の(ほぼ完全に)乾燥した銀粉と同様の銀粉が得られる。このようにケーキを室温で脱水して得られた脱水粉を室温で解砕し、室温で分級することにより、ケーキを加熱して乾燥して得られた銀粉とほぼ同じ乾燥減量の銀粉を得ることができるので、室温における分級が最終乾燥工程としての役割を果たしている。また、この分級後の銀粉のカールフィッシャー法による水分量は、好ましくは5〜40ppmであり、さらに好ましくは8〜38ppmである。この分級後の銀粉のカールフィッシャー法による水分量は、銀含有スラリーを濾過することにより得られたケーキを加熱して乾燥して得られた銀粉の水分量より多くなっている。また、この銀粉の表面水分量は、好ましくは0.4〜2.9分子/nm2であり、さらに好ましくは0.5〜2.5分子/nm2である。この銀粉の表面水分量(銀粉の表面にある分散剤の官能基と水分子との結合による銀粉の表面の水分子の吸着量)は、銀含有スラリーを濾過することにより得られたケーキを加熱して乾燥して得られた銀粉の水分量とは異なっている。 The crushed powder thus obtained is classified at room temperature to obtain silver powder. This classification can be performed by combining a collision crusher using a high-pressure air stream such as a jet mill and a wind power classifier. By this classification, the water content is further reduced, and the drying weight loss of the silver powder after the classification is preferably less than 0.01%, and a silver powder similar to a normal (almost completely) dried silver powder can be obtained. By dehydrating the cake at room temperature and crushing the dehydrated powder obtained at room temperature and classifying the cake at room temperature in this way, a silver powder having a dry weight loss almost the same as that obtained by heating and drying the cake is obtained. Therefore, classification at room temperature plays a role as a final drying step. The water content of the silver powder after this classification by the Karl Fischer method is preferably 5 to 40 ppm, more preferably 8 to 38 ppm. The water content of the silver powder after the classification by the Karl Fischer method is larger than the water content of the silver powder obtained by heating and drying the cake obtained by filtering the silver-containing slurry. The surface water content of this silver powder is preferably 0.4 to 2.9 molecules / nm 2 , and more preferably 0.5 to 2.5 molecules / nm 2 . The amount of water on the surface of the silver powder (the amount of water molecules adsorbed on the surface of the silver powder due to the binding between the functional group of the dispersant on the surface of the silver powder and the water molecules) determines the amount of water molecules adsorbed on the surface of the silver powder by heating the cake obtained by filtering the silver-containing slurry. It is different from the water content of the silver powder obtained by drying.

なお、上記の脱水、濾過、解砕および分級を行う温度は、室温であり、0℃より高く40℃より低い温度であればよいが、5〜35℃の温度であるのが好ましい。 The temperature at which the dehydration, filtration, crushing, and classification are performed is room temperature, which may be higher than 0 ° C. and lower than 40 ° C., but is preferably 5 to 35 ° C.

このようにして銀粉を製造すると、銀粒子を析出させた後で余分な熱を加えずに段階的に乾燥させるので、銀粉の製造コストを低減することができる。 When the silver powder is produced in this manner, the silver particles are precipitated and then dried stepwise without applying extra heat, so that the production cost of the silver powder can be reduced.

上述した銀粉の製造方法の実施の形態により、カールフィッシャー法による水分量が5〜40ppm、好ましくは8〜38ppmであり、結晶子径が30.0〜31.5nmの銀粉を製造することができる。この銀粉の表面水分量は、好ましくは0.4〜2.9分子/nm2、さらに好ましくは0.5〜2.5分子/nm2である。 According to the embodiment of the method for producing silver powder described above, silver powder having a water content of 5 to 40 ppm, preferably 8 to 38 ppm and a crystallite diameter of 30.0 to 31.5 nm by the Karl Fischer method can be produced. .. The surface water content of this silver powder is preferably 0.4 to 2.9 molecules / nm 2 , and more preferably 0.5 to 2.5 molecules / nm 2 .

この銀粉のレーザー回折法による平均粒径は、好ましくは0.1〜5μm、さらに好ましくは0.5〜3μmである。レーザー回折法による平均粒径が0.1μmより小さいと、ファインライン化への対応は可能であるが、粒子の活性が高く、銀粉を焼成型ペーストに使用する場合に500℃以上で焼成するには適さない。一方、レーザー回折法による平均粒径が5μmより大きくなると分散性が劣ることになり、やはりファインライン化への対応が難しくなる。 The average particle size of this silver powder by laser diffraction is preferably 0.1 to 5 μm, more preferably 0.5 to 3 μm. If the average particle size by the laser diffraction method is smaller than 0.1 μm, it is possible to make fine lines, but the activity of the particles is high, and when silver powder is used for a baking paste, it is suitable for firing at 500 ° C or higher. Is not suitable. On the other hand, if the average particle size by the laser diffraction method is larger than 5 μm, the dispersibility becomes inferior, and it is also difficult to cope with fine line formation.

この銀粉のBET比表面積は、好ましくは0.1〜5m/g、さらに好ましくは0.1〜2m/gである。BET比表面積が5m/gを超えると、ペーストの粘度が高過ぎて、印刷性などが悪くなる。一方、BET比表面積が0.1m/g未満であると、粒子が大き過ぎて、ファインライン化への対応が難しくなる。 BET specific surface area of the silver powder is preferably 0.1 to 5 m 2 / g, more preferably 0.1~2m 2 / g. If the BET specific surface area exceeds 5 m 2 / g, the viscosity of the paste is too high and the printability is deteriorated. On the other hand, if the BET specific surface area is less than 0.1 m 2 / g, the particles are too large and it becomes difficult to cope with fine line formation.

この銀粉をペレット状にして大気雰囲気中において室温から900℃まで昇温速度10℃/分で加熱した際に、熱膨張率のピーク値の温度における熱膨張のピーク値が+0.4%以下であるのが好ましい。 When this silver powder is pelletized and heated in an air atmosphere from room temperature to 900 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min, the peak value of thermal expansion at the peak value of the coefficient of thermal expansion is + 0.4% or less. It is preferable to have it.

このような銀粉を導電性ペーストに使用して導電膜を作製すると、導電膜の体積抵抗率を従来よりも低くすることができ、その導電性ペーストを太陽電池に使用した場合に、太陽電池の発電効率を向上させることができる。 When a conductive film is produced by using such silver powder as a conductive paste, the volume resistivity of the conductive film can be made lower than before, and when the conductive paste is used for a solar cell, the solar cell The power generation efficiency can be improved.

以下、本発明による銀粉およびその製造方法の実施例について詳細に説明する。 Hereinafter, examples of the silver powder according to the present invention and the method for producing the same will be described in detail.

[実施例1]
銀イオン12g/Lを含む硝酸銀水溶液3600mLに、25質量%のアンモニア水180mLと、75g/Lの水酸化ナトリウム水溶液16mLを添加し、銀アンミン錯塩水溶液を得た。この銀アンミン錯塩水溶液の液温を40℃とし、37質量%のホルマリン水溶液192mLを加えて、銀粒子を析出させた。ホルマリン水溶液の添加が終了した後、銀の量に対してステアリン酸として0.2質量%のステアリン酸エマルジョンを添加して、得られた銀含有スラリーを減圧濾過し、水洗し、ケーキを得た。このケーキの乾燥減量を求めたところ、9.7%であった。
[Example 1]
To 3600 mL of a silver nitrate aqueous solution containing 12 g / L of silver ions, 180 mL of 25 mass% ammonia water and 16 mL of a 75 g / L sodium hydroxide aqueous solution were added to obtain a silver ammine complex salt aqueous solution. The liquid temperature of this silver ammine complex salt aqueous solution was set to 40 ° C., and 192 mL of a 37 mass% formalin aqueous solution was added to precipitate silver particles. After the addition of the formalin aqueous solution was completed, 0.2% by mass of stearic acid emulsion was added as stearic acid with respect to the amount of silver, and the obtained silver-containing slurry was filtered under reduced pressure and washed with water to obtain a cake. .. When the dry weight loss of this cake was calculated, it was 9.7%.

次に、得られたケーキのうち47gを、内容積27Lの真空乾燥機によって室温(25℃)で3時間脱水し、脱水粉42gを得た。 Next, 47 g of the obtained cake was dehydrated at room temperature (25 ° C.) for 3 hours by a vacuum dryer having an internal volume of 27 L to obtain 42 g of dehydrated powder.

次に、得られた脱水粉(脱水後の水分を含む粉末)をコーヒーミルにより室温で1分間解砕し、解砕粉40gを得た。この解砕粉の乾燥減量を求めたところ、4.5%であった。 Next, the obtained dehydrated powder (powder containing water after dehydration) was crushed with a coffee mill at room temperature for 1 minute to obtain 40 g of crushed powder. When the dry weight loss of this crushed powder was determined, it was 4.5%.

次に、得られた解砕粉をジェットミルにより室温で分級し、所望の粒径の銀粉を得た。この銀粉の乾燥減量を求めたところ、0.01%未満であった。 Next, the obtained crushed powder was classified by a jet mill at room temperature to obtain silver powder having a desired particle size. When the dry weight loss of this silver powder was determined, it was less than 0.01%.

また、得られた銀粉中の水分量を測定するとともに、銀粉の表面水分量を算出した。 In addition, the water content in the obtained silver powder was measured, and the surface water content of the silver powder was calculated.

銀粉中の水分量は、電量滴定方式自動水分測定装置(三菱化学株式会社製のCA−100(気化装置VA−100)を使用してカールフィッシャー法で測定した。その結果、銀粉中の水分量は35.1ppmであった。 The water content in the silver powder was measured by the Karl Fischer method using a coulometric titration type automatic water content measuring device (CA-100 (vaporizer VA-100) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). As a result, the water content in the silver powder was measured. Was 35.1 ppm.

銀粉の表面水分量は、電量滴定方式自動水分測定装置(三菱化学株式会社製のCA−100(気化装置VA−100))を使用して、気化温度100℃で銀粉試料1gから出た水分量(ppm)を測定し、表面水分量(HO分子/nm)=銀粉試料1gから出た水分量(ppm)÷10÷18.0×(6.02×1023)÷BET比表面積(m/g)×1018から算出した。その結果、銀粉の表面水分量は2.19分子/nmであった。 The surface water content of the silver powder is determined by using a coulometric titration method automatic water content measuring device (CA-100 (vaporizer VA-100) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and the water content from 1 g of the silver powder sample at a vaporization temperature of 100 ° C. the (ppm) was measured, the surface moisture content (H 2 O molecules / nm 2) = amount of water leaving the silver powder sample 1g (ppm) ÷ 10 6 ÷ 18.0 × (6.02 × 10 23) ÷ BET specific It was calculated from the surface area (m 2 / g) × 10 18 . As a result, the surface water content of the silver powder was 2.19 molecules / nm 2 .

また、得られた銀粉について、レーザー回折法による累積10質量%粒径(D10)、累積50質量%粒径(平均粒径D50)、累積90質量%粒径(D90)、最大粒径(Dmax)を求めるとともに、BET比表面積、タップ密度、熱膨張率および結晶子径を求めた。 Further, regarding the obtained silver powder, the cumulative 10% by mass particle size (D 10 ), the cumulative 50% by mass particle size (average particle size D 50 ), the cumulative 90% by mass particle size (D 90 ), and the maximum grain size by the laser diffraction method. The diameter (Dmax) was determined, and the BET specific surface area, tap density, thermal expansion rate, and crystallite diameter were determined.

レーザー回折法による銀粉の累積10質量%粒径(D10)、累積50質量%粒径(平均粒径D50)、累積90質量%粒径(D90)、最大粒径(Dmax)は、銀粉試料0.3gをイソプロピルアルコール30mLに加え、出力50Wの超音波洗浄器により5分間分散させ、マクロトラック粒度分布測定装置(ハネウエル(Honeywell)−日機装社製のマクロトラック粒度分布測定装置9320−HRA(X−100))を使用して測定した。その結果、レーザー回折法による累積10質量%粒径(D10)は1.2μm、累積50質量%粒径(平均粒径D50)は1.9μm、累積90質量%粒径(D90)は3.1μm、最大粒径(Dmax)は7.8μmであった。 The cumulative 10% by mass particle size (D 10 ), the cumulative 50% by mass particle size (average particle size D 50 ), the cumulative 90% by mass particle size (D 90 ), and the maximum particle size (Dmax) of silver powder by the laser diffraction method are 0.3 g of silver powder sample was added to 30 mL of isopropyl alcohol and dispersed for 5 minutes with an ultrasonic washer with an output of 50 W. Macrotrack particle size distribution measuring device (Honeywell-Macrotrack particle size distribution measuring device 9320-HRA manufactured by Nikkiso Co., Ltd. (X-100)) was used for measurement. As a result, the cumulative 10% by mass particle size (D 10 ) by the laser diffraction method is 1.2 μm, the cumulative 50% by mass particle size (average particle size D 50 ) is 1.9 μm, and the cumulative 90% by mass particle size (D 90 ). Was 3.1 μm, and the maximum particle size (Dmax) was 7.8 μm.

銀粉のBET比表面積は、BET比表面積測定器(カウンタークロム(Quanta Chrome)社製のモノソーブ)を使用してBET1点法により測定した。その結果、BET比表面積は0.53m/gであった。 The BET specific surface area of the silver powder was measured by the BET 1-point method using a BET specific surface area measuring device (a monosorb manufactured by Quanta Chrome). As a result, the BET specific surface area was 0.53 m 2 / g.

銀粉のタップ密度(TAP)は、銀粉30gを計量して20mLの試験管に入れ、落差20mmで1,000回タッピングし、タップ密度=試料質量(30g)/タッピング後の試料体積(cm)から算出した。その結果、タップ密度は4.9g/cmであった。 For the tap density (TAP) of silver powder, weigh 30 g of silver powder, put it in a 20 mL test tube, tap it 1,000 times with a head of 20 mm, and tap density = sample mass (30 g) / sample volume after tapping (cm 3 ). Calculated from. As a result, the tap density was 4.9 g / cm 3 .

銀粉の結晶子径は、Scherrerの式(Dhkl=Kλ/βcosθ)によって求めた。この式中、Dhklは結晶子径の大きさ(hklに垂直な方向の結晶子の大きさ)(オングストローム)、λは測定X線の波長(オングストローム)(Cuターゲット使用時1.5405オングストローム)、βは結晶子の大きさによる回折線の広がり(rad)(半価幅を用いて表す)、θは回折角のブラッグ角(rad)(入射角と反射角が等しいときの角度であり、ピークトップの角度を使用する)、KはScherrer定数(Dやβの定義により異なり、βに半価幅を用いる場合にはK=0.94)である。なお、測定には粉末X線回折装置を使用し、計算には(200)面のピークデータを使用した。その結果、銀粉の結晶子径(Dx)は31.2nmであった。 The crystallite diameter of the silver powder was determined by Scherrer's formula (Dhkl = Kλ / βcosθ). In this equation, Dhkl is the size of the crystallite diameter (size of the crystallite in the direction perpendicular to hkl) (Angstrom), and λ is the wavelength of the measured X-ray (Angstrom) (1.5405 Angstrom when using a Cu target). β is the spread (rad) of the diffraction line according to the size of the crystallite (expressed using the half-value width), and θ is the Bragg angle (rad) of the diffraction angle (the angle when the incident angle and the reflection angle are equal, and the peak. (Use the top angle), K is a Scherrer constant (depending on the definition of D or β, K = 0.94 when using the half-value range for β). A powder X-ray diffractometer was used for the measurement, and the peak data of the (200) plane was used for the calculation. As a result, the crystallite diameter (Dx) of the silver powder was 31.2 nm.

銀粉の熱膨張率は、直径5mmの金型に入れた銀粉0.15gに50kgfの加重をかけて作製したペレット状の銀粉試料を、膨張率測定装置(NETZSCH JAPAN社製のDILATOMETER)を用いて、大気雰囲気中において室温から900℃まで昇温速度10℃/分で加熱した場合の試料の長さを測定して求めた。その結果を図1および図2に示す。図1および図2に示すように、この実施例では、ペレット状の銀粉試料を大気雰囲気中において室温から900℃まで昇温速度10℃/分で加熱した場合に、膨張せずに(図1および図2において正(+)にならずに)収縮していくのがわかる。なお、熱膨張率のピーク値の温度(244℃)における熱膨張のピーク値は−0.1%であった。 For the coefficient of thermal expansion of silver powder, a pellet-shaped silver powder sample prepared by applying a load of 50 kgf to 0.15 g of silver powder placed in a mold having a diameter of 5 mm was used with an expansion rate measuring device (DILATOMETER manufactured by NETZSCH JAPAN). The length of the sample when heated from room temperature to 900 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min in an air atmosphere was measured and determined. The results are shown in FIGS. 1 and 2. As shown in FIGS. 1 and 2, in this example, when the pellet-shaped silver powder sample was heated from room temperature to 900 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min in an air atmosphere, it did not expand (FIG. 1). And in FIG. 2, it can be seen that it contracts (without becoming positive (+)). The peak value of thermal expansion at the temperature of the peak value of the coefficient of thermal expansion (244 ° C.) was −0.1%.

また、得られた銀粉88重量部と、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート(和光純薬工業株式会社製)と2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイソブチレート(チッソ株式会社製)を重量比1:1で混合した溶媒中に30質量%のエチルセルロース(和光純薬工業株式会社社製)を溶解したビヒクル4重量部と、モノブチルエーテルアセテート(和光純薬工業株式会社製)と2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールモノイソブチレート(チッソ株式会社製)を重量比1:1で混合した有機溶剤2.25重量部と、ガラスフリット(旭硝子株式会社製のASF1898B)1.6重量部と、貫通剤として二酸化テルル(和光純薬工業株式会社製)3.4重量部と、チクソ剤としてステアリン酸マグネシウム(和光純薬工業株式会社製)0.25重量部と、分散剤としてオレイン酸(和光純薬工業株式会社製)0.5重量部を電子天秤で計量し、自公転式攪拌脱泡装置(株式会社シンキー社製のAR250)を用いて(公転1400rpm×自転700rpmで)30秒間混合する操作を2回行った後、3本ロールミル(オットハーマン社製のEXAKT80S)を用いてロールギャップ100μmから20μmまで通過させて混練することにより、85質量%の銀を含む銀ペーストを作製した。なお、この混練の際に、上記の有機溶剤をさらに添加(添加後の有機溶剤の量は2.73重量部)して、銀ペーストの粘度を調整した。 In addition, 88 parts by weight of the obtained silver powder, diethylene glycol monobutyl ether acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate (manufactured by Chisso Co., Ltd.) were added. 4 parts by weight of a vehicle in which 30% by weight of ethyl cellulose (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is dissolved in a solvent mixed at a weight ratio of 1: 1 and monobutyl ether acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). 2.25 parts by weight of an organic solvent mixed with 2,4-trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate (manufactured by Chisso Co., Ltd.) at a weight ratio of 1: 1 and glass frit (ASF1898B manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) 1.6 parts by weight of tellurium dioxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a penetrant, 3.4 parts by weight of magnesium stearate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a thixo agent, and 0.25 parts by weight. Weigh 0.5 parts by weight of oleic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a dispersant with an electronic balance, and use a self-revolving stirring defoaming device (AR250 manufactured by Shinky Co., Ltd.) (revolving 1400 rpm x rotating). After performing the mixing operation for 30 seconds (at 700 rpm) twice, the mixture is kneaded by passing it through a roll gap of 100 μm to 20 μm using a three-roll mill (EXAKT80S manufactured by Otherman) to contain 85% by weight of silver. A silver paste was prepared. At the time of this kneading, the above-mentioned organic solvent was further added (the amount of the organic solvent after the addition was 2.73 parts by weight) to adjust the viscosity of the silver paste.

この銀ペーストの粘度を粘度計(ブルックフィールド社製のDV−III Ultra)により25℃において1rpmおよび5rpmで測定したところ、それぞれ445(Pa・s)、140(Pa・s)であり、Ti値(チクソ比=5rpmの粘度に対する1rpmの粘度の比(1rpmの粘度/5rpmの粘度))は3.2であった。 When the viscosity of this silver paste was measured with a viscometer (DV-III Ultra manufactured by Brookfield) at 25 ° C. at 1 rpm and 5 rpm, it was 445 (Pa · s) and 140 (Pa · s), respectively, and the Ti value. (Tixo ratio = viscosity of 1 rpm to viscosity of 5 rpm (viscosity of 1 rpm / viscosity of 5 rpm)) was 3.2.

次に、得られた銀ペーストを、(1インチサイズの)96%アルミナ基板上に、スクリーン印刷機(マイクロテック社製のMT−320T)とスクリーン版(250メッシュ、線径23μm、乳剤20μm)を使用して、スキージ圧180MPa、印刷速度300mm/secで、幅500μm×長さ37.5mmの線状の塗膜になるようにスクリーン印刷し、熱風式乾燥機により200℃で10分間乾燥した後、小型電気炉(光洋サーモシステム株式会社製のKBF−008H)により、大気中において昇温速度10℃/分で昇温させ、それぞれ温度600℃、780℃、820℃で10分間保持して焼成して導電膜を作製した。 Next, the obtained silver paste was placed on a 96% alumina substrate (1 inch size) with a screen printing machine (MT-320T manufactured by Microtech) and a screen plate (250 mesh, wire diameter 23 μm, emulsion 20 μm). Was screen-printed so as to form a linear coating film having a width of 500 μm and a length of 37.5 mm at a squeegee pressure of 180 MPa and a printing speed of 300 mm / sec, and dried at 200 ° C. for 10 minutes using a hot air dryer. After that, the temperature was raised in the air at a heating rate of 10 ° C./min by a small electric furnace (KBF-008H manufactured by Koyo Thermo System Co., Ltd.), and the temperature was maintained at 600 ° C., 780 ° C., and 820 ° C. for 10 minutes, respectively. A conductive film was produced by firing.

それぞれの温度で焼成した導電膜の膜厚および線幅を接触式表面粗さ計(株式会社小坂研究所製のSE−30D)により測定し、ライン抵抗をデジタルマルチメーター(株式会社アドバンテスト製のR6551)により測定して、体積抵抗率(Ω・cm)=ライン抵抗(Ω)×膜厚(cm)×線幅(cm)/線長(cm)により算出したところ、導電膜の膜厚はそれぞれ28μm、19.2μm、17.8μm、線幅はそれぞれ500.7μm、499.7μm、500.4μm、ライン抵抗はそれぞれ0.237Ω、0.120Ω、0.112Ωであり、体積抵抗率はそれぞれ8.86μΩ・cm、3.07μΩ・cm、2.66μΩ・cmであった。 The film thickness and line width of the conductive film fired at each temperature are measured with a contact type surface roughness meter (SE-30D manufactured by Kosaka Laboratory Co., Ltd.), and the line resistivity is measured with a digital multimeter (R6551 manufactured by Advantest Co., Ltd.). ) = Volume resistivity (Ω · cm) = line resistivity (Ω) x film thickness (cm) x line width (cm) / line length (cm). 28 μm, 19.2 μm, 17.8 μm, line widths are 500.7 μm, 499.7 μm, 500.4 μm, respectively, line resistors are 0.237 Ω, 0.120 Ω, 0.112 Ω, respectively, and volume resistivity is 8, respectively. It was .86 μΩ · cm, 3.07 μΩ · cm, and 2.66 μΩ · cm.

また、シリコンウエハ(株式会社E&M製、80Ω/□、6インチ単結晶)を用意し、このシリコンウエハの裏面にスクリーン印刷機(マイクロテック株式会社製のMT−320T)によりアルミペースト(東洋アルミニウム株式会社製のアルソーラー14−7021(Pb入り))を長さ154mmのベタパターンで印刷した後に、熱風式乾燥機により200℃で10分間乾燥するとともに、シリコンウエハの表面にスクリーン印刷機(マイクロテック株式会社製のMT−320T)により上記のペーストを幅50μmの100本のフィンガー電極形状と幅1.3mmの3本のバスバー電極形状に印刷した後、熱風式乾燥機により200℃で10分間乾燥し、高速焼成IR炉(日本ガイシ株式会社製の高速焼成試験4室炉)のイン−アウト21秒間としてピーク温度820°で焼成して太陽電池を作製した。 In addition, a silicon wafer (80Ω / □, 6-inch single crystal manufactured by E & M Co., Ltd.) was prepared, and aluminum paste (Toyo Aluminum Co., Ltd.) was used on the back surface of this silicon wafer using a screen printing machine (MT-320T manufactured by Microtech Co., Ltd.). After printing the company's Alsolar 14-7021 (with Pb) in a solid pattern with a length of 154 mm, it is dried at 200 ° C. for 10 minutes with a hot air dryer, and a screen printing machine (Microtech) is printed on the surface of the silicon wafer. The above paste was printed on 100 finger electrode shapes with a width of 50 μm and 3 bus bar electrode shapes with a width of 1.3 mm using MT-320T) manufactured by Co., Ltd., and then dried at 200 ° C. for 10 minutes using a hot air dryer. Then, a solar cell was produced by firing at a peak temperature of 820 ° for 21 seconds in-out of a high-speed firing IR press (high-speed firing test 4-chamber furnace manufactured by Nippon Gaishi Co., Ltd.).

この太陽電池の3本のバスバー電極の膜厚、線幅および断面積を接触式表面粗さ計(株式会社小坂研究所製のSE−30D)により測定したところ、膜厚の平均値は14.6μm、線幅の平均値は62.3μm、断面積の平均値は503μmであり、断面のアスペクト比(膜厚/線幅)は0.24であった。なお、フィンガー電極とバスバー電極を形成するために塗布した銀ペーストの重量は0.130gであった。 When the film thickness, line width and cross-sectional area of the three bus bar electrodes of this solar cell were measured with a contact type surface roughness meter (SE-30D manufactured by Kosaka Laboratory Co., Ltd.), the average film thickness was 14. It was 6 μm, the average line width was 62.3 μm, the average cross-sectional area was 503 μm 2 , and the aspect ratio (film thickness / line width) of the cross section was 0.24. The weight of the silver paste applied to form the finger electrode and the bus bar electrode was 0.130 g.

上記の太陽電池にソーラーシミュレータ(株式会社ワコム電創製)のキセノンランプにより光照射エネルギー100mWcmの疑似太陽光を照射して電池特性試験を行った。その結果、太陽電池の出力端子を短絡させたときに両端子間に流れる電流(短絡電流)Iscは8.590mA、太陽電池の出力端子を開放したときの両端子間の電圧(開放電圧)Vocは0.626V、電流密度Jsc(1cm当たりの短絡電流Isc)は0.0360mA/cm、最大出力Pmax(=Imax・Vmax)を開放電圧Vocと電流密度Jscの積で除した値(曲線因子)FF(=Pmax/Voc・Isc)は76.50、発電効率Eff(最大出力Pmaxを(1cm当たりの)照射光量(W)で除した値に100を乗じた値)は17.22%、直列抵抗Rsは0.0072Ω/□であった。 A battery characteristic test was conducted by irradiating the above solar cell with pseudo-sunlight having a light irradiation energy of 100 mW cm 2 using a xenon lamp of a solar simulator (manufactured by Wacom Denso Co., Ltd.). As a result, the current (short-circuit current) Isc flowing between both terminals when the output terminal of the solar cell is short-circuited is 8.590 mA, and the voltage (open-circuit voltage) Voc between both terminals when the output terminal of the solar cell is opened. Is 0.626V, the current density Jsc (short-circuit current Isc per 1cm 2 ) is 0.0360mA / cm 2 , and the maximum output Pmax (= Imax · Vmax) is divided by the product of the open circuit voltage Voc and the current density Jsc (curve). Factor) FF (= Pmax / Voc · Isc) is 76.50, and power generation efficiency Eff (value obtained by dividing the maximum output Pmax by the irradiation light amount (W) (per 1 cm 2 ) multiplied by 100) is 17.22. %, The series resistance Rs was 0.0072Ω / □.

[実施例2]
減圧濾過に代えて加圧濾過を行った以外は、実施例1と同様の方法により、得られたケーキの乾燥減量を求めたところ、7.0%であった。このケーキのうち47gを、内容積27Lの真空乾燥機によって室温(25℃)で3時間脱水し、脱水粉42gを得た。この脱水粉をコーヒーミルにより室温で1分間解砕し、解砕粉40gを得た。この解砕粉の乾燥減量を求めたところ、2.3%であった。次に、得られた解砕粉をジェットミルにより室温で分級し、所望の粒径の銀粉を得た。この銀粉の乾燥減量を求めたところ、0.01%未満であった。
[Example 2]
The dry weight loss of the obtained cake was determined by the same method as in Example 1 except that pressure filtration was performed instead of vacuum filtration, and it was 7.0%. 47 g of this cake was dehydrated at room temperature (25 ° C.) for 3 hours by a vacuum dryer having an internal volume of 27 L to obtain 42 g of dehydrated powder. This dehydrated powder was crushed with a coffee mill at room temperature for 1 minute to obtain 40 g of crushed powder. The dry weight loss of this crushed powder was determined and found to be 2.3%. Next, the obtained crushed powder was classified by a jet mill at room temperature to obtain silver powder having a desired particle size. When the dry weight loss of this silver powder was determined, it was less than 0.01%.

また、銀粉中の水分量を実施例1と同様の方法により測定したところ、8.9ppmであった。また、銀粉の表面水分量を実施例1と同様の方法により算出したところ、0.60分子/nmであった。 Moreover, when the water content in the silver powder was measured by the same method as in Example 1, it was 8.9 ppm. Moreover, when the surface water content of the silver powder was calculated by the same method as in Example 1, it was 0.60 molecules / nm 2 .

また、得られた銀粉について、実施例1と同様の方法により、レーザー回折法による累積10質量%粒径(D10)、累積50質量%粒径(平均粒径D50)、累積90質量%粒径(D90)、最大粒径(Dmax)を求めるとともに、BET比表面積、タップ密度、熱膨張率および結晶子径を求めた。その結果、レーザー回折法による累積10質量%粒径(D10)は1.3μm、累積50質量%粒径(平均粒径D50)は2.1μm、累積90質量%粒径(D90)は3.6μm、最大粒径(Dmax)は9.3μmであった。また、BET比表面積は0.49m/g、タップ密度は5.0g/cm、結晶子径は30.3nmであった。また、熱膨張率を図1および図2に示す。図1および図2に示すように、この実施例では、ペレット状の銀粉試料を大気雰囲気中において室温から900℃まで昇温速度10℃/分で加熱した場合に、250℃付近で僅かに膨張した(図1および図2において僅かに正(+)になった)後に収縮していくのがわかる。なお、熱膨張率のピーク値の温度(244℃)における熱膨張のピーク値は0.35%であった。 Further, with respect to the obtained silver powder, the cumulative 10% by mass particle size (D 10 ), the cumulative 50% by mass particle size (average particle size D 50 ), and the cumulative 90% by mass by the laser diffraction method were carried out by the same method as in Example 1. The particle size (D 90 ) and the maximum particle size (Dmax) were determined, and the BET specific surface area, tap density, thermal expansion rate, and crystallite diameter were determined. As a result, the cumulative 10% by mass particle size (D 10 ) by the laser diffraction method is 1.3 μm, the cumulative 50% by mass particle size (average particle size D 50 ) is 2.1 μm, and the cumulative 90% by mass particle size (D 90 ). Was 3.6 μm, and the maximum particle size (Dmax) was 9.3 μm. The BET specific surface area was 0.49 m 2 / g, the tap density was 5.0 g / cm 3 , and the crystallite diameter was 30.3 nm. The coefficient of thermal expansion is shown in FIGS. 1 and 2. As shown in FIGS. 1 and 2, in this embodiment, when the pellet-shaped silver powder sample is heated from room temperature to 900 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min in an air atmosphere, it expands slightly at around 250 ° C. It can be seen that the sample shrinks after it has been (slightly positive (+) in FIGS. 1 and 2). The peak value of thermal expansion at the temperature of the peak value of the coefficient of thermal expansion (244 ° C.) was 0.35%.

また、得られた銀粉を用いて、実施例1と同様の方法により、85質量%の銀を含む銀ペーストを作製し、この銀ペーストの粘度を実施例1と同様の方法により求めたところ、25℃において1rpmで254(Pa・s)、5rpmで90(Pa・s)であり、25℃で測定した5rpmの粘度に対する1rpmの粘度の比(1rpmの粘度/5rpmの粘度)(Ti値)は2.8であった。 Further, using the obtained silver powder, a silver paste containing 85% by mass of silver was prepared by the same method as in Example 1, and the viscosity of this silver paste was determined by the same method as in Example 1. 254 (Pa · s) at 1 rpm and 90 (Pa · s) at 5 rpm at 25 ° C., the ratio of the viscosity of 1 rpm to the viscosity of 5 rpm measured at 25 ° C. (viscosity of 1 rpm / viscosity of 5 rpm) (Ti value) Was 2.8.

また、得られた銀ペーストを用いて、実施例1と同様の方法により、導電膜を作製し、その膜厚、線幅およびライン抵抗を測定し、体積抵抗率を算出したところ、導電膜の膜厚はそれぞれ29μm、19.2μm、19.6μm、線幅はそれぞれ499.2μm、500.2μm、499.7μm、ライン抵抗はそれぞれ0.237Ω、0.114Ω、0.103Ωであり、体積抵抗率はそれぞれ9.15μΩ・cm、2.92μΩ・cm、2.69μΩ・cmであった。 Further, using the obtained silver paste, a conductive film was prepared by the same method as in Example 1, the film thickness, line width and line resistivity thereof were measured, and the volume resistivity was calculated. The film thickness is 29 μm, 19.2 μm, 19.6 μm, the line width is 499.2 μm, 500.2 μm, 499.7 μm, respectively, and the line resistivity is 0.237 Ω, 0.114 Ω, 0.103 Ω, respectively, and the volume resistivity. The resistivity was 9.15 μΩ · cm, 2.92 μΩ · cm, and 2.69 μΩ · cm, respectively.

また、得られた銀ペーストを用いて、実施例1と同様の方法により、太陽電池を作製し、3本のバスバー電極の膜厚、線幅および断面積を測定し、アスペクト比を求めたところ、膜厚の平均値は18.0μm、線幅の平均値は76.9μm、断面積は691μmであり、アスペクト比は0.23であった、なお、各々のバスバー電極を形成するために塗布した銀ペーストの量は0.139gであった。また、この太陽電池の電池特性試験を行ったところ、短絡電流Iscは8.519mA、開放電圧Vocは0.627V、電流密度Jscは0.0357mA/cm、曲線因子FFは77.11、発電効率Effは17.26%、直列抵抗Rsは0.071Ω/□であった。 Further, using the obtained silver paste, a solar cell was produced by the same method as in Example 1, the film thickness, line width and cross-sectional area of the three bus bar electrodes were measured, and the aspect ratio was determined. The average film thickness was 18.0 μm, the average line width was 76.9 μm, the cross-sectional area was 691 μm 2 , and the aspect ratio was 0.23. To form each bus bar electrode. The amount of silver paste applied was 0.139 g. In addition, when the battery characteristics of this solar cell were tested, the short-circuit current Isc was 8.519 mA, the open circuit voltage Voc was 0.627 V, the current density Jsc was 0.0357 mA / cm 2 , the curve factor FF was 77.11, and power generation. The efficiency Eff was 17.26% and the series resistance Rs was 0.071Ω / □.

[比較例1]
実施例1と同様の方法により得られたケーキのうち47gを、内容積27Lの真空乾燥機によって70℃で10時間乾燥し、乾燥粉42gを得た。この乾燥粉をコーヒーミルにより室温で1分間解砕し、解砕粉40gを得た。この解砕粉の乾燥減量を求めたところ、0.01%未満であった。次に、得られた解砕粉をジェットミルにより室温で分級し、所望の粒径の銀粉を得た。この銀粉の乾燥減量を求めたところ、0.01%未満であった。
[Comparative Example 1]
47 g of the cake obtained by the same method as in Example 1 was dried at 70 ° C. for 10 hours by a vacuum dryer having an internal volume of 27 L to obtain 42 g of dry powder. This dried powder was crushed with a coffee mill at room temperature for 1 minute to obtain 40 g of crushed powder. When the dry weight loss of this crushed powder was determined, it was less than 0.01%. Next, the obtained crushed powder was classified by a jet mill at room temperature to obtain silver powder having a desired particle size. When the dry weight loss of this silver powder was determined, it was less than 0.01%.

また、銀粉中の水分量を実施例1と同様の方法により測定したところ、22.2ppmであった。また、銀粉の表面水分量を実施例1と同様の方法により算出したところ、1.72分子/nmであった。 Moreover, when the water content in the silver powder was measured by the same method as in Example 1, it was 22.2 ppm. Moreover, when the surface water content of the silver powder was calculated by the same method as in Example 1, it was 1.72 molecules / nm 2 .

また、得られた銀粉について、実施例1と同様の方法により、レーザー回折法による累積10質量%粒径(D10)、累積50質量%粒径(平均粒径D50)、累積90質量%粒径(D90)、最大粒径(Dmax)を求めるとともに、BET比表面積、タップ密度、熱膨張率および結晶子径を求めた。その結果、レーザー回折法による累積10質量%粒径(D10)は1.1μm、累積50質量%粒径(平均粒径D50)は2.0μm、累積90質量%粒径(D90)は3.1μm、最大粒径(Dmax)は6.5μmであった。また、BET比表面積は0.43m/g、タップ密度は5.2g/cm、結晶子径は31.8nmであった。また、熱膨張率を図1および図2に示す。図1および図2に示すように、この比較例では、実施例1と異なり、ペレット状の銀粉試料を大気雰囲気中において室温から900℃まで昇温速度10℃/分で加熱した場合に、250℃付近で膨張した(図1および図2において正(+)になった)後に収縮していくのがわかる。なお、熱膨張率のピーク値の温度(244℃)における熱膨張のピーク値は0.54%であった。 Further, with respect to the obtained silver powder, the cumulative 10% by mass particle size (D 10 ), the cumulative 50% by mass particle size (average particle size D 50 ), and the cumulative 90% by mass by the laser diffraction method were carried out by the same method as in Example 1. The particle size (D 90 ) and the maximum particle size (Dmax) were determined, and the BET specific surface area, tap density, thermal expansion rate, and crystallite diameter were determined. As a result, the cumulative 10% by mass particle size (D 10 ) by the laser diffraction method is 1.1 μm, the cumulative 50% by mass particle size (average particle size D 50 ) is 2.0 μm, and the cumulative 90% by mass particle size (D 90 ). Was 3.1 μm, and the maximum particle size (Dmax) was 6.5 μm. The BET specific surface area was 0.43 m 2 / g, the tap density was 5.2 g / cm 3 , and the crystallite diameter was 31.8 nm. The coefficient of thermal expansion is shown in FIGS. 1 and 2. As shown in FIGS. 1 and 2, in this comparative example, unlike Example 1, when the pellet-shaped silver powder sample was heated from room temperature to 900 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min in an air atmosphere, 250 It can be seen that it expands near ° C. (becomes positive (+) in FIGS. 1 and 2) and then contracts. The peak value of thermal expansion at the temperature of the peak value of the coefficient of thermal expansion (244 ° C.) was 0.54%.

また、得られた銀粉を用いて、実施例1と同様の方法により、85質量%の銀を含む銀ペーストを作製し、この銀ペーストの粘度を実施例1と同様の方法により求めたところ、25℃において1rpmで361(Pa・s)、5rpmで125(Pa・s)であり、25℃で測定した5rpmの粘度に対する1rpmの粘度の比(1rpmの粘度/5rpmの粘度)(Ti値)は2.9であった。 Further, using the obtained silver powder, a silver paste containing 85% by mass of silver was prepared by the same method as in Example 1, and the viscosity of this silver paste was determined by the same method as in Example 1. 361 (Pa · s) at 1 rpm and 125 (Pa · s) at 5 rpm at 25 ° C., the ratio of the viscosity of 1 rpm to the viscosity of 5 rpm measured at 25 ° C. (viscosity of 1 rpm / viscosity of 5 rpm) (Ti value) Was 2.9.

また、得られた銀ペーストを用いて、実施例1と同様の方法により、導電膜を作製し、その膜厚、線幅およびライン抵抗を測定し、体積抵抗率を算出したところ、導電膜の膜厚はそれぞれ30μm、20.2μm、18.6μm、線幅はそれぞれ486.4μm、499.7μm、500.4μm、ライン抵抗それぞれ0.257Ω、0.120Ω、0.110Ωであり、体積抵抗率はそれぞれ10.03μΩ・cm、3.23μΩ・cm、2.73μΩ・cmであった。 Further, using the obtained silver paste, a conductive film was prepared by the same method as in Example 1, the film thickness, line width and line resistivity thereof were measured, and the volume resistivity was calculated. The film thickness is 30 μm, 20.2 μm, 18.6 μm, the line width is 486.4 μm, 499.7 μm, 500.4 μm, respectively, and the line resistivity is 0.257 Ω, 0.120 Ω, 0.110 Ω, respectively, and the volume resistivity. Was 10.03 μΩ · cm, 3.23 μΩ · cm, and 2.73 μΩ · cm, respectively.

また、得られた銀ペーストを用いて、実施例1と同様の方法により、太陽電池を作製し、3本のバスバー電極の膜厚、線幅および断面積を測定し、アスペクト比を求めたところ、膜厚の平均値は15.1μm、線幅の平均値は64.2μm、断面積は574μmであり、アスペクト比は0.24であった。なお、各々のバスバー電極を形成するために塗布した銀ペーストの量は0.139gであった。また、この太陽電池の電池特性試験を行ったところ、短絡電流Iscは8.578mA、開放電圧Vocは0.627V、電流密度Jscは0.0359mA/cm、曲線因子FFは75.49、発電効率Effは17.01%、直列抵抗Rsは0.076Ω/□であった。 Further, using the obtained silver paste, a solar cell was produced by the same method as in Example 1, the film thickness, line width and cross-sectional area of the three bus bar electrodes were measured, and the aspect ratio was determined. The average value of the film thickness was 15.1 μm, the average value of the line width was 64.2 μm, the cross-sectional area was 574 μm 2 , and the aspect ratio was 0.24. The amount of silver paste applied to form each bus bar electrode was 0.139 g. In addition, when the battery characteristics of this solar cell were tested, the short-circuit current Isc was 8.578 mA, the open circuit voltage Voc was 0.627 V, the current density Jsc was 0.0359 mA / cm 2 , the curve factor FF was 75.49, and power generation. The efficiency Eff was 17.01% and the series resistance Rs was 0.076Ω / □.

[比較例2]
減圧濾過に代えて加圧濾過を行った以外は、比較例1と同様の方法により、得られたケーキの乾燥減量を求めたところ、7.0%であった。このケーキのうち47gを、内容積27Lの真空乾燥機によって70℃で390時間乾燥し、乾燥粉42gを得た。この乾燥粉をコーヒーミルにより室温で1分間解砕し、解砕粉40gを得た。この解砕粉の乾燥減量を求めたところ、0.01%未満であった。次に、得られた解砕粉をジェットミルにより室温で分級し、所望の粒径の銀粉を得た。この銀粉の乾燥減量を求めたところ、0.01%未満であった。
[Comparative Example 2]
The dry weight loss of the obtained cake was determined by the same method as in Comparative Example 1 except that pressure filtration was performed instead of vacuum filtration, and it was 7.0%. 47 g of this cake was dried at 70 ° C. for 390 hours in a vacuum dryer having an internal volume of 27 L to obtain 42 g of dry powder. This dried powder was crushed with a coffee mill at room temperature for 1 minute to obtain 40 g of crushed powder. When the dry weight loss of this crushed powder was determined, it was less than 0.01%. Next, the obtained crushed powder was classified by a jet mill at room temperature to obtain silver powder having a desired particle size. When the dry weight loss of this silver powder was determined, it was less than 0.01%.

また、銀粉中の水分量を実施例1と同様の方法により測定したところ、3.6ppmであった。また、銀粉の表面水分量を実施例1と同様の方法により算出したところ、0.32分子/nmであった。 Moreover, when the water content in the silver powder was measured by the same method as in Example 1, it was 3.6 ppm. Moreover, when the surface water content of the silver powder was calculated by the same method as in Example 1, it was 0.32 molecules / nm 2 .

また、得られた銀粉について、実施例1と同様の方法により、レーザー回折法による累積10質量%粒径(D10)、累積50質量%粒径(平均粒径D50)、累積90質量%粒径(D90)、最大粒径(Dmax)を求めるとともに、BET比表面積、タップ密度、熱膨張率および結晶子径を求めた。その結果、レーザー回折法による累積10質量%粒径(D10)は1.2μm、累積50質量%粒径(平均粒径D50)は2.0μm、累積90質量%粒径(D90)は3.2μm、最大粒径(Dmax)は9.3μmであった。また、BET比表面積は0.37m/g、タップ密度は6.0g/cm、結晶子径は32.2nmであった。また、熱膨張率を図1および図2に示す。図1および図2に示すように、この比較例では、実施例1と異なり、ペレット状の銀粉試料を大気雰囲気中において室温から900℃まで昇温速度10℃/分で加熱した場合に、250℃付近で膨張した(図1および図2において正(+)になった)後に収縮していくのがわかる。なお、熱膨張率のピーク値の温度(244℃)における熱膨張のピーク値は0.51%であった。 Further, with respect to the obtained silver powder, the cumulative 10% by mass particle size (D 10 ), the cumulative 50% by mass particle size (average particle size D 50 ), and the cumulative 90% by mass by the laser diffraction method were carried out by the same method as in Example 1. The particle size (D 90 ) and the maximum particle size (Dmax) were determined, and the BET specific surface area, tap density, thermal expansion rate, and crystallite diameter were determined. As a result, the cumulative 10% by mass particle size (D 10 ) by the laser diffraction method is 1.2 μm, the cumulative 50% by mass particle size (average particle size D 50 ) is 2.0 μm, and the cumulative 90% by mass particle size (D 90 ). Was 3.2 μm, and the maximum particle size (Dmax) was 9.3 μm. The BET specific surface area was 0.37 m 2 / g, the tap density was 6.0 g / cm 3 , and the crystallite diameter was 32.2 nm. The coefficient of thermal expansion is shown in FIGS. 1 and 2. As shown in FIGS. 1 and 2, in this comparative example, unlike Example 1, when the pellet-shaped silver powder sample was heated from room temperature to 900 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min in an air atmosphere, 250 It can be seen that it expands near ° C. (becomes positive (+) in FIGS. 1 and 2) and then contracts. The peak value of thermal expansion at the temperature of the peak value of the coefficient of thermal expansion (244 ° C.) was 0.51%.

また、得られた銀粉を用いて、実施例1と同様の方法により、85質量%の銀を含む銀ペーストを作製し、この銀ペーストの粘度を実施例1と同様の方法により求めたところ、25℃において1rpmで325(Pa・s)、5rpmで103(Pa・s)であり、25℃で測定した5rpmの粘度に対する1rpmの粘度の比(1rpmの粘度/5rpmの粘度)(Ti値)は3.2であった。 Further, using the obtained silver powder, a silver paste containing 85% by mass of silver was prepared by the same method as in Example 1, and the viscosity of this silver paste was determined by the same method as in Example 1. It is 325 (Pa · s) at 1 rpm and 103 (Pa · s) at 5 rpm at 25 ° C., and the ratio of the viscosity of 1 rpm to the viscosity of 5 rpm measured at 25 ° C. (viscosity of 1 rpm / viscosity of 5 rpm) (Ti value). Was 3.2.

また、得られた銀ペーストを用いて、実施例1と同様の方法により、導電膜を作製し、その膜厚およびライン抵抗を測定し、体積抵抗率を算出したところ、導電膜の膜厚はそれぞれ30μm、24.4μm、22.4μm、線幅はそれぞれ499.5μm、500.2μm、500.6μm、ライン抵抗はそれぞれ0.250Ω、0.110Ω、0.105Ωであり、体積抵抗率はそれぞれ9.99μΩ・cm、3.58μΩ・cm、3.14μΩ・cmであった。 Further, using the obtained silver paste, a conductive film was prepared by the same method as in Example 1, the film thickness and line resistivity thereof were measured, and the volume resistivity was calculated. They are 30 μm, 24.4 μm and 22.4 μm, respectively, line widths are 499.5 μm, 500.2 μm and 500.6 μm, respectively, line resistors are 0.250 Ω, 0.110 Ω and 0.105 Ω, respectively, and volume resistivity is each. It was 9.99 μΩ · cm, 3.58 μΩ · cm, and 3.14 μΩ · cm.

また、得られた銀ペーストを用いて、実施例1と同様の方法により、太陽電池を作製し、3本のバスバー電極の膜厚、線幅および断面積を測定し、アスペクト比を求めたところ、膜厚の平均値は18.2μm、線幅の平均値は75.6μm、断面積は640μmであり、アスペクト比は0.24であった。なお、各々のバスバー電極を形成するために塗布した銀ペーストの量は0.127gであった。また、この太陽電池の電池特性試験を行ったところ、短絡電流Iscは8.535mA、開放電圧Vocは0.626V、電流密度Jscは0.0357mA/cm、曲線因子FFは75.20、発電効率Effは16.81%、直列抵抗Rsは0.080Ω/□であった。 Further, using the obtained silver paste, a solar cell was produced by the same method as in Example 1, the film thickness, line width and cross-sectional area of the three bus bar electrodes were measured, and the aspect ratio was determined. The average value of the film thickness was 18.2 μm, the average value of the line width was 75.6 μm, the cross-sectional area was 640 μm 2 , and the aspect ratio was 0.24. The amount of silver paste applied to form each bus bar electrode was 0.127 g. When the battery characteristics of this solar cell were tested, the short-circuit current Isc was 8.535 mA, the open circuit voltage Voc was 0.626 V, the current density Jsc was 0.0357 mA / cm 2 , the curve factor FF was 75.20, and power generation. The efficiency Eff was 16.81% and the series resistance Rs was 0.080Ω / □.

これらの実施例および比較例の結果を表1〜表6に示す。 The results of these examples and comparative examples are shown in Tables 1 to 6.

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なお、解砕後(分級前)の銀粉の乾燥減量が0.01%未満の(ほぼ完全に乾燥した)比較例2の銀粉の収率(水分を除く銀粉投入量に対する良品となる銀粉量の割合)が68%に過ぎなかったが、解砕後(分級前)の銀粉の乾燥減量が1〜6.5%の(未だ完全には乾燥していない)実施例2の銀粉の収率は92%と高くなり、実施例2のように、銀含有スラリーから得られたケーキを室温で脱水して得られた脱水粉を室温で解砕して室温で分級することにより、銀粉の収率を高くすることができることがわかった。 The yield of silver powder in Comparative Example 2 in which the dry weight loss of silver powder after crushing (before classification) was less than 0.01% (almost completely dried) (the amount of silver powder which is a good product with respect to the amount of silver powder input excluding water) The yield of silver powder in Example 2 after crushing (before classification) was 1 to 6.5% (not yet completely dried), although the ratio) was only 68%. The yield was as high as 92%, and as in Example 2, the yield of silver powder was obtained by dehydrating the cake obtained from the silver-containing slurry at room temperature, crushing the dehydrated powder obtained at room temperature, and classifying at room temperature. It turned out that it can be raised.

Claims (17)

銀イオンを含有する水性反応系に還元剤を加えて銀粒子を還元析出させて得られた銀含有スラリーを濾過することにより得られたケーキを室温で脱水し、室温で解砕して、得られた乾燥減量が1〜6.5%の解砕粉を分級して、乾燥減量が0.01%未満の銀粉を得ることを特徴とする、銀粉の製造方法。 The cake obtained by filtering the silver-containing slurry obtained by adding a reducing agent to an aqueous reaction system containing silver ions and reducing and precipitating silver particles was dehydrated at room temperature and crushed at room temperature to obtain the obtained product. A method for producing silver powder, which comprises classifying crushed powder having a dry weight loss of 1 to 6.5% to obtain silver powder having a dry weight loss of less than 0.01% . 前記分級を室温で行うことを特徴とする、請求項1に記載の銀粉の製造方法。The method for producing silver powder according to claim 1, wherein the classification is carried out at room temperature. 前記室温が0℃より高く40℃より低い温度であることを特徴とする、請求項に記載の銀粉の製造方法。 The method for producing silver powder according to claim 2 , wherein the room temperature is higher than 0 ° C. and lower than 40 ° C. 前記室温が5〜35℃の温度であることを特徴とする、請求項に記載の銀粉の製造方法。 The method for producing silver powder according to claim 2 , wherein the room temperature is a temperature of 5 to 35 ° C. 前記銀粉のカールフィッシャー法による水分量が5〜40ppmであることを特徴とする、請求項1乃至のいずれかに記載の銀粉の製造方法。 The method for producing silver powder according to any one of claims 1 to 4 , wherein the water content of the silver powder by the Karl Fischer method is 5 to 40 ppm. 前記解砕により得られた解砕粉の乾燥減量が1〜6.5%であることを特徴とする、請求項1乃至のいずれかに記載の銀粉の製造方法。 The method for producing silver powder according to any one of claims 1 to 5 , wherein the dry weight loss of the crushed powder obtained by the crushing is 1 to 6.5%. 前記ケーキの乾燥減量が15%以下であることを特徴とする、請求項1乃至のいずれかに記載の銀粉の製造方法。 The method for producing silver powder according to any one of claims 1 to 6 , wherein the drying weight loss of the cake is 15% or less. 前記銀粒子の還元析出前または還元析出後あるいは還元析出中に分散剤を添加することを特徴とする、請求項1乃至のいずれかに記載の銀粉の製造方法。 The method for producing silver powder according to any one of claims 1 to 7 , wherein the dispersant is added before, after the reduction precipitation, or during the reduction precipitation of the silver particles. 前記分散剤が疎水性分散剤であることを特徴とする、請求項に記載の銀粉の製造方法。 The method for producing silver powder according to claim 8 , wherein the dispersant is a hydrophobic dispersant. 前記分散剤が脂肪酸からなる分散剤であることを特徴とする、請求項またはに記載の銀粉の製造方法。 The method for producing silver powder according to claim 8 or 9 , wherein the dispersant is a dispersant composed of fatty acids. 前記分散剤がステアリン酸、オレイン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸およびこれらの塩からなる群から選ばれる分散剤であることを特徴とする、請求項乃至10のいずれかに記載の銀粉の製造方法。 The method for producing silver powder according to any one of claims 8 to 10 , wherein the dispersant is a dispersant selected from the group consisting of stearic acid, oleic acid, palmitic acid, myristic acid and salts thereof. .. カールフィッシャー法による水分量が5〜40ppmであり、結晶子径が30.0〜31.5nmであることを特徴とする、銀粉。 A silver powder having a water content of 5 to 40 ppm by the Karl Fischer method and a crystallite diameter of 30.0 to 31.5 nm. 前記銀粉の表面水分量が0.4〜2.9分子/nm2であることを特徴とする、請求項12に記載の銀粉。 The silver powder according to claim 12 , wherein the surface water content of the silver powder is 0.4 to 2.9 molecules / nm 2 . 前記銀粉のレーザー回折法による平均粒径が0.1〜5μmであることを特徴とする、請求項12または13に記載の銀粉。 The silver powder according to claim 12 or 13 , wherein the average particle size of the silver powder by laser diffraction is 0.1 to 5 μm. 前記銀粉のBET比表面積が0.1〜5m/gであることを特徴とする、請求項12乃至14のいずれかに記載の銀粉。 The silver powder according to any one of claims 12 to 14 , wherein the silver powder has a BET specific surface area of 0.1 to 5 m 2 / g. 前記銀粉0.15gを直径5mmの金型に入れ、その銀粉に50kgfの加重をかけることにより作製したペレット状の銀粉試料を、大気雰囲気中において室温から900℃まで昇温速度10℃/分で加熱した際の熱膨張率のピーク値の温度における熱膨張のピーク値が+0.4%以下であることを特徴とする、請求項12乃至15のいずれかに記載の銀粉。 A pellet-shaped silver powder sample prepared by placing 0.15 g of the silver powder in a mold having a diameter of 5 mm and applying a load of 50 kgf to the silver powder was prepared in an air atmosphere at a heating rate of 10 ° C./min from room temperature to 900 ° C. The silver powder according to any one of claims 12 to 15 , wherein the peak value of thermal expansion at the temperature of the peak value of the coefficient of thermal expansion when heated is + 0.4% or less. 請求項12乃至16のいずれかに記載の銀粉を導体として用いたことを特徴とする、導電性ペースト。 A conductive paste using the silver powder according to any one of claims 12 to 16 as a conductor.
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