银粉及其制造方法技术

本发明专利技术提供能够以高生产率制造具有均匀粒径的银粉的银粉的制造方法。本发明专利技术为一种银粉的制造方法，其中，将包含银络合物的银溶液与还原剂溶液连续地混合而制成反应液，将该反应液中的银络合物还原而得到银颗粒浆料后，经由过滤、洗涤、干燥的各工序来制造银粉，该银粉的制造方法具备如下工序：将包含银络合物的核生成用银溶液与包含强还原剂的溶液与分散剂混合而得到银核溶液的银核溶液制备工序S1；将所得银核溶液与标准电极电位高于强还原剂的弱还原剂混合而得到含核还原剂溶液的含核还原剂溶液制备工序S2；以及，将含核还原剂溶液与包含银络合物的颗粒生长用银溶液连续地混合而制成反应液，在该反应液中将银络合物还原而使银颗粒生长的颗粒生长工序S3。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】银粉及其制造方法
本专利技术涉及银粉的制造方法，更详细而言，涉及成为在电子仪器的布线层、电极等的形成中利用的树脂型银糊剂、煅烧型银糊剂的主要成分的银粉的制造方法。本申请基于2012年3月7日于日本申请的日本专利申请号日本特愿2012-050600作为基础来要求优先权，通过参照该申请而将其援引至本申请。
技术介绍
电子仪器中的布线层、电极等的形成中多使用树脂型银糊剂、煅烧型银糊剂之类的银糊剂。这些银糊剂通过在涂布或印刷后进行加热固化或加热煅烧来形成会成为布线层、电极等的导电膜。例如，树脂型银糊剂包含银粉、树脂、固化剂、溶剂等，印刷在导电体电路图案或端子上，以100℃～200℃进行加热固化而制成导电膜，形成布线、电极。另外，煅烧型银糊剂包含银粉、玻璃、溶剂等，印刷在导电体电路图案或端子上，加热煅烧至600℃～800℃而制成导电膜，形成布线、电极。用这些银糊剂形成的布线、电极中，通过银粉相连而形成电连接了的电流通路。银糊剂中使用的银粉的粒径为0.1μm～数μm，要使用的银粉的粒径因要形成的布线的粗细、电极的厚度而不同。另外，通过使银粉均匀地分散在糊剂中，能够形成粗细均匀的布线、厚度均匀的电极。作为银糊剂用的银粉所要求的特性，因用途和使用条件而各种各样，通常且重要的是，粒径均匀且聚集少、在糊剂中的分散性高。这是因为，粒径均匀且在糊剂中的分散性高时，固化或煅烧会均匀地推进，能够形成低电阻且强度大的导电膜。粒径不均匀且分散性差时，银颗粒不会均匀地存在于印刷膜中，不仅布线、电极的粗细、厚度会变得不均匀，固化或煅烧也会变得不均匀，因此容易使导电膜的电阻变大或导电膜变得脆弱。进而，作为银糊剂用的银粉所要求的事项，制造成本低也是重要的。这是因为，银粉是糊剂的主成分，因此其在糊剂价格中所占的比例大。为了降低制造成本，重要的不仅是使用的原料、材料的单价低，废液、排气的处理成本低也是重要的。关于上述银糊剂中使用的银粉的制造，用作银源的原料通常是硝酸银。例如，专利文献1中公开了一种方法：其将包含银氨络合物的溶液与还原剂溶液连续地混合并还原，从而获得均匀的银粉，所述银氨络合物是将硝酸银溶解于氨而得到的。据称根据该专利文献1所示的制造方法能够得到平均粒径为0.1～1μm、均匀且聚集少的粒状银粉。然而，硝酸银在溶解于氨水等的过程中会产生有毒的亚硝酸气体，需要将其回收的装置。另外，废水中包含大量硝酸系氮、氨系氮，因此还需要用于处理其的装置。进而，硝酸银是危险物品也是有害物质，因此需要小心处理。像这样，将硝酸银用作银粉的原料时，存在其对环境造成的影响、风险比其它银化合物大这一问题。因而，还提出了不以硝酸银作为原料、将氯化银还原来制造银粉的方法。在使用氯化银的情况下，由于溶解于氨水时不产生亚硝酸气体，因此具有处理成本变低、环境风险变低这一优点。进而，氯化银既不属于危险物品也不属于有害物质，虽然需要避光，但还具有为比较容易处理的银化合物这一优点。另外，氯化银还作为银的精制工艺的中间品存在，作为电子工业用途具有充分的纯度。专利文献2中公开了向将氯化银溶解于氨水而成的银溶液中、向添加有分散剂和银微粒浆料的银溶液中添加作为还原剂的肼而得到银粉的方法。然而，通过该方法得到的银粉的粒径为0.2～3μm，其均匀性存在问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-070793号公报专利文献2：日本特开2010-043337号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题因而，本专利技术鉴于这样的现有情况，其目的在于，提供能够以高生产率制造具有均匀粒径的银粉的银粉的制造方法。用于解决问题的方案本专利技术人等为了实现上述目的而重复进行了深入研究，结果发现，还原剂的还原力(标准电极电位)明显影响银核的生成和从银核生长为颗粒，从而完成了本专利技术。即，本专利技术所涉及的银粉的制造方法的特征在于，将包含银络合物的银溶液与还原剂溶液连续地混合而制成反应液，将该反应液中的银络合物还原而得到银颗粒浆料后，经由过滤、洗涤、干燥的各工序来制造银粉，该银粉的制造方法具备如下工序：将包含银络合物的核生成用银溶液与包含强还原剂的溶液与分散剂混合而得到银核溶液的银核溶液制备工序；将所得银核溶液与标准电极电位高于上述强还原剂的弱还原剂混合而得到含核还原剂溶液的含核还原剂溶液制备工序；以及，将上述含核还原剂溶液与包含银络合物的颗粒生长用银溶液连续地混合而制成反应液，在该反应液中将银络合物还原而使银颗粒生长的颗粒生长工序。此处，优选的是，强还原剂的当量相对于上述核生成用银溶液中的银量为2.0以上且不足4.0。另外，上述强还原剂的标准电极电位优选为0.056V以下，上述强还原剂与上述弱还原剂的标准电极电位之差优选为1.0V以上。具体而言，优选的是，作为上述强还原剂而使用肼一水合物、作为上述弱还原剂而使用抗坏血酸。另外，上述核生成用银溶液中的银浓度优选为0.1～6.0g/L、更优选为0.1～1.0g/L，上述颗粒生长用银溶液中的银浓度优选为20g～90g/L。另外，作为上述银络合物，优选的是，将氯化银溶解于氨水而得到的银氨络合物，上述核生成用银溶液中的氨量相对于银量以摩尔比计优选为20～100。另外，上述分散剂的混合量相对于上述含核还原剂溶液与颗粒生长用银溶液的混合后的颗粒生长用银溶液中的银量优选为1～30质量％。作为该分散剂，优选使用选自聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、改性硅油系表面活性剂、聚醚系表面活性剂中的至少1种。另外，在上述含核还原剂溶液与颗粒生长用银溶液的混合中，优选的是，将各溶液分别供给至反应管，用配置在管内的静态混合器进行混合。本专利技术所涉及的银粉的特征在于，其是通过上述银粉的制造方法得到的银粉，通过扫描型电子显微镜观察到的平均粒径为0.3～2.0μm，粒径的相对标准偏差(标准偏差σ/平均粒径d)为0.3以下、更优选为0.25以下。专利技术的效果根据本专利技术所涉及的银粉的制造方法，能够制造不含微粒且粒径均匀的银粉。因此，根据通过该方法制造的银粉，作为在电子仪器的布线层、电极等的形成中利用的树脂型银糊剂、煅烧型银糊剂等的糊剂用银粉可适合地使用。另外，基于本专利技术的银粉的制造方法容易控制银粉的粒径且量产性优异，工业价值极大。附图说明图1是银粉的制造方法的工序图。图2是实施例1中得到的银核的SEM图像。图3是实施例1中得到的银粉的SEM图像。图4是实施例2中得到的银核的SEM图像。图5是实施例2中得到的银粉的SEM图像。图6是实施例4中得到的银核的SEM图像。图7是实施例4中得到的银粉的SEM图像。图8是实施例5中得到的银核的SEM图像。图9是实施例5中得到的银粉的SEM图像。图10是实施例6中得到的银核的SEM图像。图11是实施例6中得到的银粉的SEM图像。图12是比较例1中得到的银粉的SEM图像。图13是参考例2中得到的银核的SEM图像。具体实施方式以下，针对本专利技术所涉及的银粉的制造方法以及通过该制造方法而制造的银粉的具体实施方式进行详细说明。需要说明的是，本专利技术不限定于以下的实施方式，可以在不脱离本专利技术主旨的范围内进行适当变更。本实施方式所涉及的银粉的制造方法是如下方法：将包含银络合物的银溶液与还原剂溶液连续地混合而制成反应液，并将该反应液中的银络合物还原而得到银颗粒浆料后，经由过滤、洗涤、干燥的各工序本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种银粉的制造方法，其特征在于，将包含银络合物的银溶液与还原剂溶液连续地混合而制成反应液，将该反应液中的银络合物还原而得到银颗粒浆料后，经由过滤、洗涤、干燥的各工序来制造银粉，该银粉的制造方法具备如下工序：将包含银络合物的核生成用银溶液与包含强还原剂的溶液与分散剂混合而得到银核溶液的银核溶液制备工序；将所得银核溶液与标准电极电位高于所述强还原剂的弱还原剂混合而得到含核还原剂溶液的含核还原剂溶液制备工序；以及将所述含核还原剂溶液与包含银络合物的颗粒生长用银溶液连续地混合而制成反应液，在该反应液中将银络合物还原而使银颗粒生长的颗粒生长工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.07 JP 2012-0506001.一种银粉的制造方法，其特征在于，将包含银络合物的银溶液与还原剂溶液连续地混合而制成反应液，将该反应液中的银络合物还原而得到银颗粒浆料后，经由过滤、洗涤、干燥的各工序来制造银粉，该银粉的制造方法具备如下工序：将包含银络合物的核生成用银溶液与包含标准电极电位为0.056V以下的强还原剂的溶液与分散剂混合而得到银核溶液的银核溶液制备工序；将所得银核溶液与标准电极电位高于所述强还原剂的弱还原剂混合而得到含核还原剂溶液的含核还原剂溶液制备工序；以及将所述含核还原剂溶液与包含银络合物的颗粒生长用银溶液连续地混合而制成反应液，在该反应液中将银络合物还原而使银颗粒生长的颗粒生长工序，所述银络合物是将氯化银溶解于氨水而得到的银氨络合物，所述核生成用银溶液中的氨量相对于银量以摩尔比计为20～100。2.根据权利要求1所述的银粉的制造方法，其特征在于，强还原剂的当量相对于所述核生成用银溶液中的银量为2.0以上且不足4.0。3.根据权利要求1所述的银粉的制造方法，其特征在于，所述强还原...

【专利技术属性】
技术研发人员：西本大梦，冈部良宏，金田理史，
申请(专利权)人：住友金属矿山株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP