(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１価アルコールに炭酸銀と脂肪酸を分散及び／又は溶解させた分散液（但し、脂肪族アミンを含むものを除く）を加熱して反応させるナノ銀粒子製造方法であり、
前記炭酸銀のモル数をＭｓ、前記脂肪酸のモル数をＭｆとしたとき、Ｍｆ／Ｍｓが２．５以上であることを特徴とするナノ銀粒子製造方法。
【請求項２】
前記１価アルコールの炭素数が６以上であり、前記脂肪酸がドデカン酸である請求項１に記載のナノ銀粒子製造方法。
【請求項３】
炭素数が６以上の１価アルコールに炭酸銀と炭素数が６以上の飽和脂肪酸を分散及び／又は溶解させた分散液（但し、脂肪族アミンを含むものを除く）を目標温度１００℃〜２００℃の範囲で加熱して反応させて得られ、前記炭酸銀のモル数をＭｓ、前記脂肪酸のモル数をＭｆとしたときのＭｆ／Ｍｓが２．５以上であるナノ銀粒子であり、前記ナノ銀粒子の質量比が１０ｗｔ％となるようシクロヘキサン溶媒に投入して分散液を作製したとき、下記条件にて測定される前記分散液における上澄みのナノ銀粒子濃度が５ｗｔ％以上であることを特徴とするナノ銀粒子。
条件：前記ナノ銀粒子の質量比が１０ｗｔ％となるようシクロヘキサン溶媒に投入して３０秒間撹拌し、５時間静置したたとき、沈殿せずに上澄みに分散するナノ銀粒子の濃度を乾燥重量から測定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、溶媒中で炭酸銀を反応させてナノ銀粒子を製造するナノ銀粒子製造方法及びナノ銀粒子に関する。
【背景技術】
【０００２】  ナノ銀粒子は比較的低温で焼結させることが可能であり、優れた電気的特性を有することから、電子材料として種々の製法が開発されている。特許文献１（国際公開第ＷＯ０１／７０４３５号公報）及び特許文献２（国際公開第ＷＯ２００９／０９０８４６号公報）には、アルコールと炭酸銀を加熱反応させ、有機被覆層が形成された複合銀ナノ粒子を製造することが記載されている。ここで、アルコールは炭酸銀の分散媒としてだけでなく、還元剤としても機能している。また、特許文献１の実施例２には、飽和脂肪酸であるミリスチン酸と炭酸銀を加熱反応させ、被覆銀超微粒子を生成することが記載されている。【０００３】  以下、本願明細書では、銀核が有機物によって被覆（有機被覆）されたナノスケールの粒子を、単に「ナノ銀粒子」と称する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ０１／７０４３５号公報
【特許文献２】国際公開第ＷＯ２００９／０９０８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  ナノ銀粒子を粉末として取り扱う場合、ナノサイズであることから環境中に拡散することを完全に防止することは困難である。よって、ナノ銀粒子を溶媒中に分散させて取り扱うことが求められていた。溶媒としては、シクロヘキサンやトルエンといった比較的反応性の低い溶媒が適している。しかしながら、特許文献１及び２に記載されるように、アルコールと炭酸銀を反応させてナノ銀粒子を生成しても、十分な量のナノ銀粒子をシクロヘキサン等の溶媒中に分散せることが困難であった。
また、飽和脂肪酸は、アルコールに比べて反応性が弱いため、特許文献１の実施例２に記載されるように、２３０℃以上の高温で反応を行う必要があっため、ナノ銀粒子の有機被覆を分解する温度が高温化するといった問題を有していた。【０００６】  よって、本発明の目的は、比較的低温でナノ銀粒子の有機被覆が分解可能であり、溶媒に容易に分散するナノ銀粒子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  本発明は、上記課題を解決するために完成されたものであり、アルコールに炭酸銀と脂肪酸を分散及び／又は溶解させた分散液を加熱して反応させるナノ銀粒子製造方法であり、前記炭酸銀のモル数をＭｓ、前記脂肪酸のモル数をＭｆとしたとき、Ｍｆ／Ｍｓが２．５以上であるナノ銀粒子製造方法とその製法により製造されたナノ銀粒子であり、前記脂肪酸としてはドデカン酸が好適である。
【発明の効果】
【０００８】  本発明の第１の形態によれば、溶媒に効率的に分散するナノ銀粒子を製造することができる。更に、アルコール溶媒中で反応させることから、アルコールが炭酸銀の還元剤として機能し、カルボン酸が有機被覆の出発材料となるナノ銀粒子を比較的低温で製造することができる。【０００９】  更に、シクロヘキサン溶媒に質量比が１０ｗｔ％となるようにナノ銀粒子を投入したとき、分散液中の濃度が５ｗｔ％以上であるから、反応後に単分散性が高く、凝集の少ないナノ銀粒子を効率的に回収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るナノ銀粒子製造方法の一例を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】  図１は、本発明に係るナノ銀粒子製造方法の一例を示す工程図である。反応容器にアルコールを充填し（Ｓ１）、脂肪酸と炭酸銀を反応容器に投入し（Ｓ２）、  撹拌しながら加熱して反応を実施し（Ｓ３）、反応生成物を冷却して回収する（Ｓ４）。
【００１２】  Ｓ１において投入されるアルコールは、炭酸銀の還元作用を有し、主として一価アルコールを用いることが好ましい。また、炭素数が６以上のアルコールを用いることが好ましく、炭素数が１０以上のアルコールを用いることがより好ましい。Ｓ２において、アルコールを加熱して脂肪酸と炭酸銀のいずれかを先に投入しても良く、脂肪酸を投入して反応温度近傍まで加熱した後、炭酸銀を投入することがより好ましい。脂肪酸としては、炭素数が６以上の飽和脂肪酸を用いることが好ましく、ドデカン酸を用いることがより好ましい。脂肪酸にドデカン酸を用いる場合、アルコールとしてデカノール及び／又はドデカノールを用いることが好ましい。
【００１３】  Ｓ３において設定される加熱の目標温度は１００℃〜２００℃の範囲に設定されることが好ましく、１５０℃〜２００℃の範囲に設定されることがより好ましい。加熱反応は、アルコールと脂肪酸の種類に依存し、１５０℃以上で炭酸銀の還元反応を開始するアルコールと脂肪酸を選択することが好ましい。投入する炭酸銀のモル数をＭｓ、脂肪酸のモル数をＭｆとしたとき、Ｍｆ／Ｍｓが２．５以上であるとき、シクロヘキサン等の分散媒に効率的に分散するナノ銀粒子を生成することができ、Ｍｆ／Ｍｓが３以上であることがより好ましい。Ｍｆ／Ｍｓを２．５まで低下させることにより反応温度を低下させることが可能である。
【００１４】  Ｓ４における反応液の冷却は、反応が停止するまで冷却可能であれば種々の方法を用いることができ、反応容器の水冷または反応液を冷却された溶媒中に投入して急冷しても良い。反応液は、ろ過乾燥することにより回収することができる。さらに、ろ過においてイソプロピルアルコールにより洗浄して残留するアルコールや脂肪酸を除去することが好ましい。
【実施例１】
【００１５】  実施例１のナノ銀粒子は、ドデカノール９ｍｏｌを加熱し、ドデカン酸１ｍｏｌを投入して溶解させ、１６０℃で炭酸銀０．３３ｍｏｌを投入し、撹拌しながら２０分間加熱反応させて生成されている。よって、モル比Ｍｆ／Ｍｓは、３．０３である。加熱反応の終了時、反応液は、０℃以下のイソプロピルアルコールに投入することにより急冷され、反応を停止させている。また、ろ過乾燥によりナノ銀粒子を回収しており、ろ過時に６０℃程度に加熱されたイソプロピルアルコールにより洗浄を行っている。
【実施例２】
【００１６】  実施例２のナノ銀粒子は、ドデカノール６．７６ｍｏｌ、ドデカン酸０．７５ｍｏｌ、炭酸銀０．２４ｍｏｌを原料として生成され、炭酸銀は１７０℃で投入されている。すなわち、モル比Ｍｆ／Ｍｓは３．１３に設定されている。それら以外は、実施例１と同一の条件で生成されている。
＜比較例１〜４＞
比較例１〜４は、表１に示すモル比Ｍｆ／Ｍｓでドデカン酸と炭酸銀が投入されており、炭酸銀の投入温度は１５５℃である。【００１７】  表１には、上記の比較例１〜４、実施例１、２のナノ銀粒子粉末を１０ｗｔ％の仕込み濃度でシクロヘキサン中に投入して３０秒間撹拌し、５時間静置したたとき、沈殿せずに上澄みに分散するナノ銀粒子の濃度を乾燥重量から測定した結果を記載している。また、熱分析装置により測定されたナノ銀粒子の有機被覆量も記載している。【００１８】
【表１】
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【００１９】  表１に示した結果から、モル比Ｍｆ／Ｍｓが３以上では上澄み濃度が５ｗｔ％以上となることわかる。また、比較例４と実施例２を比較すると有機被覆量は同程度であるが、上澄み濃度が大きく異なっており、モル比Ｍｆ／Ｍｓが３以上となることにより、有機被覆の質的な変化が生じていることが推量される。すなわち、モル比Ｍｆ／Ｍｓを３以上に設定することにより、より分散性の高いナノ銀粒子を製造できることがわかる。モル比Ｍｆ／Ｍｓは、反応温度を調整して２．５まで低下させても良く、分散性の良いナノ銀粒子を生成することが可能である。
【図１】
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