(57)【要約】【課題】特に、インクジェット法及びスクリーン印刷法による回路等の導体形成に適し、低温焼結特性に優れた銀インクを提供する。【解決手段】上記課題を解決するため、銀粉と溶媒とからなる銀インクにおいて、前記銀粉は、走査型電子顕微鏡像の画像解析により得られる一次粒子の平均粒径ＤＩＡが０．６μｍ以下であり、前記溶媒はポリオール類からなることを特徴とした回路形成用の銀インク等を採用する。また、銀インクの製造にあたって、銀粉と溶媒とを湿式分散機を用いて分散処理することを特徴とする回路形成用の銀インクの製造方法を採用することで、本件発明に係る銀インクを効率よく得る。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
銀粉と溶媒とからなる銀インクにおいて、
前記銀粉は、走査型電子顕微鏡像の画像解析により得られる一次粒子の平均粒径ＤＩＡが０．６μｍ以下であり、
前記溶媒は、ポリオール類からなることを特徴とした回路形成用の銀インク。
【請求項２】
粘度調整剤として、水、ケトン類、アルコール類のいずれか一種又は二種以上を添加したものである請求項１に記載の回路形成用の銀インク。
【請求項３】
ポリオール類は、沸点又は分解点が３３０℃以下であるポリオールから選ばれる一種又は二種以上を用いたものである請求項１又は請求項２に記載の回路形成用の銀インク。
【請求項４】
ポリオール類は、沸点又は分解点が２５０℃以下のエチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール３００、ポリエチレングリコール４００、ポリエチレングリコール６００、ヘキシレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，４−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、オクタンジオールから選ばれる一種又は二種以上である請求項１〜請求項３のいずれかに記載の回路形成用の銀インク。
【請求項５】
銀粉は、凝集性の低い微粒の銀粉であって、以下のａ．及びｂ．の粉体特性を備えたものを用いた請求項１〜請求項４のいずれかに記載の回路形成用の銀インク。
ａ．前記一次粒子の平均粒径ＤＩＡと、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による平均粒径Ｄ５０とを用いてＤ５０／ＤＩＡで表される凝集度が１．５以下。
ｂ．結晶子径が１０ｎｍ以下。
【請求項６】
銀粉は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法によるＤｍａｘが１μｍ以下である請求項１〜請求項５のいずれかに記載の回路形成用の銀インク。
【請求項７】
粘度が、ズリ速度１００／秒において４００００ｃＰ以下である請求項１〜請求項６のいずれかに記載の回路形成用の銀インク。
【請求項８】
電極膜を形成し、焼結加工した際の焼結温度が１５０℃〜２５０℃である請求項１〜請求項７のいずれかに記載の回路形成用の銀インク。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれかに記載の銀インクの製造方法であって、
銀粉と溶媒とを湿式分散機を用いて分散処理することを特徴とする回路形成用の銀インクの製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の銀インクの製造方法で得られた銀インクを濾過することにより粗粒の銀粉を除去する濾過処理を行うことを特徴とする回路形成用の銀インクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件出願に係る発明は、銀インク及びその銀インクの製造方法に関する。特に、インクジェット法による回路形成に好適な銀インクを提供する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、銀インクは、セラミック基板と同時焼成する事によって回路形成を行う等の相対的に高温での焼成用途の他、特許文献１に開示されているように、プリント配線板の配線回路、ビアホール充填、部品実装用接着剤等の種々の樹脂成分と混合して硬化して用いるような用途が存在している。後者のような用途においては、導電フィラーとしての銀粉の粉粒同士が焼結することなく、粉粒同士の接触のみで電気的導電性を得るというのが一般的であった。
【０００３】
ところが、近年は、銀粉を用いて形成する回路幅や配線膜厚等が著しく微細なものとなってきたため、銀粉を用いて形成した導体に対する電気的低抵抗化のみならず、高い接続信頼性を得ることも要求されるようになってきた。従来法により製造される銀インクは、粉粒同士の接触のみにより導電性を得ているため、低温で微細な配線を形成した場合に高い接続信頼性を得ることが出来ない。よって、銀粉の粉粒同士が低温で焼結し良好な電気的導電性を確保できる銀インクへの要求が高まってきた。一般に、このような要求に応えるには、導電フィラーである銀粉の粉粒の微粒化によって焼結温度を下げようと考えるのは当然である。
【０００４】
従来からの銀粉の製造には、特許文献２に記載したように硝酸銀溶液とアンモニア水とで銀アンミン錯体水溶液を製造し、これに有機還元剤を添加する湿式還元プロセスが採用され、これを銀インクに加工して用いられてきた。そして、この従来の銀粉以上の低温焼結性を確保しようと、特許文献３に開示されているような、銀ナノ粒子を含む銀インクが提唱されてきた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３２４９６６号公報
【特許文献２】特開２００１−１０７１０１号公報
【特許文献３】特開２００２−３３４６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、銀粉を含む金属粉では、一般的に粉粒の微粒化と粉粒が単分散により近いという意味での分散性の両立は困難と言われている。例えば、上記特許文献１に開示されているような、銀ナノ粒子を含む銀インクの場合には、ナノ粒子の分散性を安定化するためには保護コロイドとして多量の分散剤を添加するのが一般的である。かかる場合、銀ナノ粒子の焼結温度よりも分散剤の分解温度が高いのが一般的であり、銀ナノ粒子自体の低温焼結特性を充分に生かしきれないものとなる。
【０００７】
また、銀ナノ粒子の銀インクの場合、従来のペーストよりもフィラーの含有量が大幅に低いため、薄膜形成は容易であっても厚膜を形成することが難しく、比較的大電流を流す電源回路の配線形成用途、又は低抵抗回路用途への適用が困難となる。さらに実装部品の接着剤用途では導電性と共に接着強度に対する要求も厳しく、硬化により強い接着強度を発揮する樹脂を一定量以上添加する事が不可欠であり、そのため銀ナノ粒子のインクでは対応できない部分が多く存在したのである。
【０００８】
一方、従来の一般的な銀ペーストに使用されてきたレベルの銀粉では、その粒径から低温焼結性に限界があった事は言うまでもない。なぜなら、従来の製造方法で得られる銀粉の粉粒は、その一次粒子の平均粒径ＤＩＡが通常は０．６μｍを超え、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による平均粒径Ｄ５０は１．０μｍを超え、Ｄ５０／ＤＩＡで表される凝集度が１．７を超えるのが実情であった。そのため、近年のファインピッチ化した回路形成等にも不向きであった。
【０００９】
また、従来の銀粉を用いた低温硬化型（加熱温度が３００℃以下）の銀ペーストにおいても、より高い接続信頼性を得るためには、低結晶性の銀粉を用いて焼結性能を向上させることが好ましいとされてきた。しかし、低結晶性の銀粉を得るためには、製造条件上、還元の速い反応系を採用せざるを得ず、その結果、結晶性は低いものの、凝集の著しい銀粉しか得られなかった。従って、市場では、低温焼結性を備え、且つ、従来にない微粒の銀粉であって、しかも粉粒の凝集の少ない良好な分散性を備えた銀粉の供給が求められてきたのである。
【００１０】
また、一方では、銀粉に不純物量の少ないことが求められてきた。即ち、銀粉の製造は、上述した湿式還元プロセスが採用されており、そのプロセスで使用する還元剤等が銀粉の粉粒表面に残留するのである。従って、従来の製造方法を採用する以上、不可避的な問題であった。そして、銀粉の不純物量が増加すると、その銀粉を用いて形成した導体の電気的抵抗が増加するのである。
【００１１】
その結果、市場では銀インクに対し、従来にない低温焼結性を備えることが望まれてきたのである。またインクジェット法を用いて回路等の形状を引き回すときのインクジェットノズルは、微細回路を精度良く描くために非常に細く設計されており、銀インクに含まれる銀粉が微粒で、且つ、高分散であることが望まれてきたのである。しかも、銀インクには、低抵抗を実現するための不純物含有量が少ないという要求が行われてきたのである。なお、本件発明においては、「銀インク」という用語を主体的に使用しているが、市場で言う「銀ペースト」を含む概念として使用している。市場において、銀インクと銀ペーストとは粘度において相違しているが、溶媒を構成する成分として考えたときに大きな差異はなく、配合量が異なるのみで、共通する成分を用いる場合もあるからである。従って、特許請求の範囲においては「銀インク」という用語で統一し、以上及び以下の説明でも「銀インク」と称している。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、本件発明者等は、鋭意研究を行った結果、以下に述べる銀インクを採用することで、上述した課題を解決するに到ったのである。以下、「銀インク」と「銀インクの製造方法」とに分けて説明する。
【００１３】
＜銀インク＞
本件発明に係る銀インクは、「銀粉と溶媒とからなる銀インクにおいて、前記銀粉は、走査型電子顕微鏡像の画像解析により得られる一次粒子の平均粒径ＤＩＡが０．６μｍ以下であり、前記溶媒はポリオール類からなることを特徴とした回路形成用の銀インク。」である。
【００１４】
まず、銀粉に求められるのは、走査型電子顕微鏡像の画像解析により得られる一次粒子の平均粒径ＤＩＡが０．６μｍ以下というものである。銀粉の粉粒自体が微細なものでなければ、いかに溶媒組成を工夫しようとも低温焼結性は得られないからである。ここで、「走査型電子顕微鏡像の画像解析により得られる一次粒子の平均粒径ＤＩＡ」とは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察される銀粉の観察像（本件発明にかかる微粒銀粉の場合には倍率１００００倍、従来の銀粉の場合は倍率３０００〜５０００倍で観察するのが好ましい。）を画像解析することにより得られる平均粒径のことである。なお、本件明細書における走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察される微粒銀粉の画像解析は、旭エンジニアリング株式会社製のＩＰ−１０００ＰＣを用いて、円度しきい値１０、重なり度２０として円形粒子解析を行い、平均粒径ＤＩＡを求めたものである。この微粒銀粉の観察像を画像処理することにより得られる平均粒径ＤＩＡは、ＳＥＭ観察像から直接得るものであるため、一次粒子の平均粒径が確実に捉えられていることになる。本件発明で言う微粒銀粉のＤＩＡは、本件発明者らが観察する限り０．０１μｍ〜０．６μｍの範囲に殆どが入ってくるが、現実には更に微細な粒径のものが確認できる場合もあり、下限値を敢えて明記していないのである。
【００１５】
以上に述べた銀粉を用いて銀インクを製造するための溶媒としてポリオール類を用いるのである。ここで言うポリオール類とは還元糖等に代表されるものであり、特に限定を要するものではない。しかしながら、ポリオール類の選定に当たっては、本件発明に係る銀インクの低温焼結性を得るために用いる銀粉が、その粉体自体の２５０℃以下の温度で焼結できるものであり、その低温焼結性を有効に活用することを考えなければならない。そこで、本件発明者等の、鋭意研究の結果、現実の焼成環境下では、ポリオール類には、「沸点又は分解点が３３０℃以下であるポリオールから選ばれる一種又は二種以上」を用いることが好ましいことが判明してきた。溶媒の沸点又は分解点が３３０℃を超えると、２５０℃以下の温度での加熱による脱媒が困難となるが、溶媒の沸点又は分解点が３３０℃以下であれば、工業的生産性を著しく損なうことなく、加熱時間を長めに設定することで脱媒が可能となるのである。
【００１６】
この「沸点又は分解点が３３０℃以下であるポリオール」とは、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール３００、ポリエチレングリコール４００、ポリエチレングリコール６００、ヘキシレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，４−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，７−ペプタンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、オクタンジオール、グリセリンである。これらから選ばれる一種又は二種以上を混合して用いることが好ましい。ここに掲げた化合物の一種又は二種以上を混合して用いることで、本件発明で用いる銀粉の分散性を良好に維持して、銀インクの品質安定性が向上し、長期保存性能が向上するのである。また、銀インクの粘度コントロール等を考慮して、複数の粘度の異なる化合物の二種以上を混合して用いることが有利な場合がある。ここで、「沸点又は分解点」としているのは、ポリエチレングリコールのように沸点を持たないものに関しては、分解点を考慮する以外にないからである。
【００１７】
一方、本件発明に係る銀インクを用いた回路等の低温焼結性を更に向上させるためには、銀粉の焼結可能温度と、上述のポリオール類の脱媒温度との整合性を考慮して、双方の温度が可能な限り近接するものとしておけば、銀粉の粉粒の焼結とほぼ同時に脱媒が完了することとなり、より好ましいのである。そこで、上述したポリオール類の中でも、沸点又は分解点が２５０℃以下であるポリオールを用いるのである。具体的には、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール３００、ポリエチレングリコール４００、ポリエチレングリコール６００、ヘキシレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，２−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，２−ペンタンジオール、１，４−ペンタンジオール、２，４−ペンタンジオール、１，３−プロパンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，３−ヘキサンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２，５−ヘキサンジオール、オクタンジオールである。これらから選ばれる一種又は二種以上を混合して用いることが好ましい。ここに述べた沸点又は分解点が２５０℃以下のポリオール類を用いることで、銀インクに含まれる銀粉が２５０℃以下の低温で焼結されるまでに、脱媒が完了する可能性が高くなり、焼結完了後の余分な脱媒のための加熱時間を採る必要性が少なくなり、製造のランニングコストを削減することが可能となるのである。また、上述してきたポリオール類は、その融点が３０℃以下のものを選択的に用いることが更に好ましい。融点が３０℃以下であれば、室温レベルにおいての混合作業が容易であり、取り扱いが容易だからである。
【００１８】
そして、上述してきた銀インクの粘度調整剤としては、水、ケトン類、アルコール類のいずれか一種又は二種以上を用いることが好ましいのである。粘度調整剤としての水は、沸点が１００℃であり、純水等を使用することで、そこに含まれる不純物量も制御が容易なものである。ポリオール類と水とを組み合わせて用いることで、分散剤を全く用いることなく銀インク中の銀粉の高い分散性を確保して、従来に無い高品質の銀インクを得ることが可能となるのである。更に、銀インクの粘度調整剤として、ケトン類、アルコール類を用いることが好ましい。このケトン類、アルコール類とは、アセトン、メチルエチルケトン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等であり、ポリオール類との相溶性を持つものであれば良いのである。
【００１９】
以上に述べた粘度調整剤としての、水、ケトン類、アルコール類は、これらの一種又は二種以上のものを同時に用いても構わないのである。粘度調整剤は、焼結加工時の脱媒過程において、いち早く除去可能なものであり、しかも、焼結した導体内に残留する不純物を最小限にとどめることのできるものでなければならない。このような観点から、粘度調整剤としては、沸点が１５０℃以下である水、アセトン等を用いることが好ましいのである。また、この粘度調整剤の添加のタイミングに関して特に限定はなく、工程の特質を考慮して任意に定めればよいのである。以上に述べたような粘度調整剤を用いることで、銀インクとしての粘度は、ズリ速度１００／秒において４００００ｃＰ以下という、インクジェット法又はスクリーン印刷法による回路形成用の銀インクとして理想的な粘度範囲に調整することが可能となるのである。
【００２０】
更に、インクジェット法で回路を形成する場合には、インクジェットノズルへの銀インクの目詰まり防止する観点から考えると、銀粉には「走査型電子顕微鏡像の画像解析により得られる一次粒子の平均粒径ＤＩＡが０．６μｍ以下」という条件と、レーザー回折散乱式粒度分布測定法によるＤｍａｘが１μｍ以下であることが好ましいのである。インクジェットノズルの径は、可変のものではなく固定径を持つものであるから、粒度分布にバラツキが無く、シャープな分布を持つ方がインクジェットノズルの目詰まりを防止しやすいからである。本件発明者等の確認したところ、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による粒度分布のＤｍａｘが１μｍ以下となると、インクジェットノズルの目詰まりが殆ど起こらなくなり、描いた回路形状のカスレ等の不良が見られなくなるのである。また、スクリーン印刷法においても、銀インクがスクリーンメッシュを透過して基板表面に回路形状を描くのであるから、粒度分布にバラツキが無く、シャープな分布を持つ方がメッシュの目詰まりを防止しやすくなる。そして、スクリーン印刷法で形成される回路にも微細化が進行しており、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による粒度分布のＤｍａｘが１μｍ以下となるとメッシュの目詰まりも起こさず、良好なファインピッチ回路の歩留まりが飛躍的に向上するのである。
【００２１】
更に、銀粉は、凝集性の低い微粒の銀粉であることが望まれる。以上の述べてきた粉体特性に加え、以下のａ．及びｂ．の粉体特性を備えることで、インクジェットノズルの目詰まりを起こさない確率が飛躍的に高まるのである。
【００２２】
ａ．の特性は、本件発明で用いる銀粉が、従来の銀粉に無いほど微粒で、高い分散性を示すことから、この分散性を示す指標として「凝集度」を用いたのである。本件明細書で言う凝集度とは、前記一次粒子の平均粒径ＤＩＡと、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による平均粒径Ｄ５０とを用いてＤ５０／ＤＩＡで表される値のことである。ここで、Ｄ５０とは、レーザー回折散乱式粒度分布測定法を用いて得られる体積累積５０％における粒径のことであり、この平均粒径Ｄ５０の値は、真に粉粒の一つ一つの径を直接観察したものではなく、凝集した粉粒を一個の粒子（凝集粒子）として捉えて、平均粒径を算出していると言えるのである。即ち、現実の銀粉の粉粒は、個々の粒子が完全に分離した、いわゆる単分散粉ではなく、複数個の粉粒が凝集した状態になっているのが通常と考えられるからである。しかしながら、粉粒の凝集状態が少なく、単分散に近いほど、平均粒径Ｄ５０の値は小さなものとなるのが通常である。本件発明で用いる微粒銀粉のＤ５０は、０．２５μｍ〜０．８０μｍ程度の範囲となり、従来の製造方法では全く得られなかった範囲の平均粒径Ｄ５０を持つ微粒銀粉となるのである。
【００２３】
これに対し、「走査型電子顕微鏡像の画像解析により得られる一次粒子の平均粒径ＤＩＡ」とは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察される銀粉の観察像を画像解析することにより得られる平均粒径のことであり、凝集状態を考慮することなく一次粒子の平均粒径が確実に捉えられているものである。
【００２４】
この結果、本件発明者等は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法の平均粒径Ｄ５０と画像解析により得られる平均粒径ＤＩＡとを用いて、Ｄ５０／ＤＩＡで算出される値を凝集度として捉えることとしたのである。即ち、同一ロットの微粒銀粉においてＤ５０とＤＩＡとの値が同一精度で測定できるものと仮定して、上述した理論で考えると、凝集状態のあることを測定値に反映させるＤ５０の値は、ＤＩＡの値よりも大きな値になると考えられる。このとき、Ｄ５０の値は、微粒銀粉の粉粒の凝集状態がなくなるほど、限りなくＤＩＡの値に近づいてゆき、凝集度であるＤ５０／ＤＩＡの値は、１に近づくことになる。凝集度が１となった段階で、粉粒の凝集状態が全く無い単分散粉と言えるのである。
【００２５】
そこで、本件発明者等は、凝集度と各凝集度の微粒銀粉を用いて製造した微粒銀インクの粘度、焼結加工して得られる導体の表面平滑性等との相関関係を調べてみた。その結果、極めて良好な相関関係が得られる事がわかったのである。このことから分かるように、微粒銀粉の持つ凝集度をコントロールしてやれば、その微粒銀粉を用いて製造する銀インクの粘度の自由なコントロールが可能となると判断できるのである。しかも、凝集度を１．５以下にしておけば、銀インクの粘度、焼結加工後の表面平滑性等の変動を極めて狭い領域に納めることが可能となることが分かったのである。また、凝集状態が解消されていればいるほど、その銀インクを用いて焼結させて得られる導体の膜密度が向上し、結果として形成した焼結導体の電気的抵抗を低くすることが可能となるのである。
【００２６】
また、現実に凝集度を算出してみると、１未満の値を示す場合もある。これは、凝集度の算出に用いるＤＩＡを真球と仮定しているからと考えられ、理論的には１未満の値にはならないのであるが、現実には、真球ではないがために１未満の凝集度の値が得られるようである。
【００２７】
ｂ．の特性は結晶子径が１０ｎｍ以下というものであり、この結晶子径と焼結開始温度とは、非常に密接な関係を有するものである。即ち、平均粒径が同等の銀粉同士で対比すれば、結晶子径が小さなものであるほど、低温での焼結が可能となるのである。従って、本件発明にかかる微粒銀粉のように微粒であるが故に表面エネルギーが大きく、しかも、１０ｎｍ以下という小さな結晶子径を備えることで、焼結開始温度を低温化することができるのである。ここで、結晶子径に関して下限値を設けていないが、測定装置、測定条件等により一定の測定誤差が生じるためである。また、結晶子径が１０ｎｍを下回る範囲での測定値に高い信頼性を求めることが困難であり、敢えて下限値を定めるとしたならば、本件発明者らの研究の結果得られた２ｎｍ程度であると考える。
【００２８】
上述してきた粉体特性を備える微粒銀粉を用いた銀インクは、焼結温度という特性から見ると、２５０℃以下の温度で焼結可能という低温焼結性を備えるものとなるのである。また、この焼結温度に関しても下限値を特に規定していないが、本件発明者等の行った研究及び一般的な技術常識を考慮すれば、１５０℃を下回る焼結開始温度を得ることは殆ど不可能であり、下限値に相当する温度であると考えている。
【００２９】
＜製造方法＞
銀インクの製造方法：  本件発明に係る銀インクの製造方法は、銀粉と溶媒とを混合して、溶媒中に銀粉の粉粒を分散させる際の手法を工夫することにより、銀インク中の銀粉の粉粒の分散性を更に高める方法を採用したのである。
【００３０】
湿式法で製造した銀粉は、どのような製造方法を採用しても、粉粒の凝集状態が一定のレベルで不可避的に形成される。そこで、この凝集した状態の粉粒を、一粒一粒の粉粒に分離する分散処理を行うことで、銀粉の粉粒の凝集状態を制御することが可能なのである。
【００３１】
単に分散処理を行うことを目的とするのであれば、分散の行える手段として、高エネルギーボールミル、高速導体衝突式気流型粉砕機、衝撃式粉砕機、ゲージミル、媒体攪拌型ミル、高水圧式粉砕装置等種々の物を用いることが可能である。ところが、銀粉と溶媒との混合性及び銀インク中での粉粒の分散性を確保するためには、分散処理を行うことによって、銀インクとして不必要な増粘の起こらないようにすべきである。銀インクの不必要な増粘を回避するためには、誘電体フィラーの粉粒の比表面積が小さく、滑らかなものとすることが求められる。従って、分散処理は可能であっても、分散処理時に粉粒の表面に損傷を与え、その銀粉の比表面積を増加させるような分散手法であってはならないのである。
【００３２】
このような認識に基づいて、本件発明者等が鋭意研究した結果、銀粉の粉体の粉粒が装置の内壁部、攪拌羽根、粉砕媒体等の部分と接触することを最小限に抑制し、凝集した粉粒同士の相互衝突を行わせることで、分散処理を行うと良好な結果が得られるのである。粉粒が、装置の内壁部、攪拌羽根、粉砕媒体等の部分と接触することは粉粒の表面を傷つけ、表面粗さを増大させ、真球度を劣化させるのを防止するのである。そして、十分な粉粒同士の衝突を起こさせることで、凝集状態にある粉粒を分散処理し、同時に、粉粒同士の衝突による粉粒表面の平滑化の可能な手法を採用するのである。このような技術的思想に基づいた分散手法として、湿式分散機（乳化機を含む）を用いる方法が好適となるのである。以下、具体的手法に関して説明する。
【００３３】
分散処理を行うときの具体的手法の一つには、銀粉を溶媒中に分散させ銀インクとした状態で、湿式分散機の一種である遠心力を利用した流体ミルを用いて銀粉を分散処理するのである。ここで言う「遠心力を利用した流体ミル」とは、当該銀インクを円周軌道を描くように高速でフローさせ、このときに発生する遠心力により凝集した銀粉の粉粒同士を溶媒中で相互に衝突させ、分散処理を行うのである。このようにして、銀インク中に含まれる銀粉の分散処理及び粉粒表面の平滑化が可能となるのである。
【００３４】
また、銀インク中の銀粉の粉粒の分散手法として、湿式分散機の一種である高速旋回薄膜法を採用することが好ましいのである。この高速旋回薄膜法に関して簡単に説明する。この方法に用いる装置は、円筒状攪拌槽の内部に内壁と略同等の径の攪拌羽根を備えた攪拌装置であり、その攪拌槽底部に原料スラリー（本件発明では「銀インク」）等を注入し、攪拌羽根を高速回転させることでサイクロン流を作りだし、原料スラリーが旋回運動を始め、原料スラリーが攪拌槽の内壁面に沿って旋回薄膜を形成するものである。この旋回薄膜は、遠心力による加速度で大きな力を受けて容器内壁に押しつけられることで、銀インク中に含まれた銀粒子が容器の内壁面を転がり、凝集した粉粒の表面から解れるようにして分散処理が可能となるのである。係る場合には、粉粒と内壁面とが衝突するのではなく、転がりながら接触するため、粉粒表面の損傷は起こりにくく銀粉の比表面積を増加させるものとはならず、むしろ粉粒の表面平滑化効果が期待できるのである。
【００３５】
この高速旋回薄膜法を用いることによる効果は、銀インク中の銀粉の粉粒の凝集状態を解消する分散効果、当該銀粉の粒度分布をシャープにする効果及び通常の攪拌分散法を採用した場合に多く見られる再凝集が起こりにくくなるのである。特に、再凝集が起こりにくいと言うことは、銀インクの長期保存が可能と言うことになる。ここに述べた効果は、上述した流体ミルを用いた場合でも同様に得ることが出来るが、高速旋回薄膜法を用いることで顕著なものとなるのである。
【００３６】
以上に述べてきた銀インクの製造方法は、湿式分散機を用いることで、「銀粉と溶媒との混合」と「銀粉の粉粒の分散処理」とを同時に行うことの出来る方法であり、銀インクの生産効率が高く、生産コストの削減が容易となる。しかしながら、当初用いた銀粉の凝集度合いによっては、湿式分散処理機を用いて分散処理を行った後にも、銀インクの内部には銀粉の粗粒が存在する可能性が考えられる。特に、インクジェット法又はスクリーン印刷法で回路形状等を描く用途の場合には、銀インクの内部に包含された銀粉の粒度分布がシャープであることが、インクジェットノズル又はスクリーンメッシュの目詰まり防止に有用であり、更に、描かれる回路の形状安定性の確保の観点からは好ましいものである。
【００３７】
従って、銀インク中に含まれた銀粉の粒度分布を、よりシャープなものとするため、上述した湿式分散処理を施した銀インクに対し、更に濾過処理を施すことにより、粗粒除去を行うことで、より高品質のインクジェット法及びスクリーン印刷法による回路形成用の銀インクを得ることが可能となるのである。この濾過処理を行う際の手法に関しては、特に限定はなく、目的とする粒度分布、濾過速度等を考慮して任意に選択して使用すればよいのである。
【００３８】
銀インクに用いる銀粉の製造方法：  本件発明に係る銀インクは、銀粉に、走査型電子顕微鏡像の画像解析により得られる一次粒子の平均粒径ＤＩＡが０．６μｍ以下である微粒銀粉を用いることが前提である。しかも、上述の銀インク製造方法の説明から理解できるように、当初から微粒で且つ高分散の銀粉を使用することができれば、極めて有利なものとなる。従って、以下に述べる手法で得られる微粒銀粉を用いることが好ましいのである。
【００３９】
銀粉製造方法１：    本件発明者等は、従来の硝酸銀水溶液とアンモニア水とを混合して反応させ銀アンミン錯体水溶液を得て、これに還元剤を添加することにより銀粒子を還元析出させ、濾過、洗浄、乾燥させるという製造方法を基本として、その製造方法に創意を凝らすことで、従来の製造方法では得ることのできないレベルの微粒銀粉を得たのである。
【００４０】
この銀粉の製造方法は、硝酸銀水溶液とアンモニア水とを混合して反応させ銀アンミン錯体水溶液を得て、これと有機還元剤とを接触反応させて銀粒子を還元析出させ、濾過、洗浄、乾燥させて銀粉を製造する方法において、添加後において希薄な濃度となる還元剤量、硝酸銀量、アンモニア水量を用いるという点が大きな特徴である。従来、還元剤溶液と銀アンミン錯体水溶液とは槽内で一括して混合されるのが一般的であり、そのため一般的に銀濃度を１０ｇ／ｌ以上の濃度とするため、多くの硝酸銀量、還元剤量及びアンモニア水量を添加しなければ、設備の規模に対する生産性を確保することが出来なかったのである。
【００４１】
この製造方法において最も重要な特徴は、銀アンミン錯体水溶液と有機還元剤とを接触反応させた後の有機還元剤濃度が低く、生成した銀粉の粉粒表面に吸着残留したり、粉粒の成長過程で粉粒内部に取り込まれる有機還元材料を低減化できる点にある。従って、この混合後の溶液において、銀濃度が１ｇ／ｌ〜６ｇ／ｌとしたのに対して、有機還元剤濃度を１ｇ／ｌ〜３ｇ／ｌに維持することが、最も好ましいのである。
【００４２】
ここで、銀濃度と還元剤量とは比例的な関係にあり、銀濃度が高いほど量的に多くの銀粉を得ることが可能となるのは当然である。しかし、ここでの銀濃度が６ｇ／ｌを超えるものとすると、析出する銀粒子が粗粒化する傾向があり、何ら従来の銀粉と変わらない粒径となり、本件発明で言う高分散性を備えた微細銀粉を得ることができなくなるのである。これに対し、ここでの銀濃度が１ｇ／ｌ未満となると、微粒銀粉としてきわめて細かなものが得られるものの、微細になりすぎて吸油量が増大し、インク粘度の上昇を招くため、溶媒量を増加させる必要が生じ、最終的に形成した焼結導体の膜密度が低く、電気抵抗が上昇する傾向が生じるのである。加えて、必要となる工業的生産性を満足しないものとなるのである。
【００４３】
そして、上記銀濃度が１ｇ／ｌ〜６ｇ／ｌとしたのに対して、有機還元剤濃度を１ｇ／ｌ〜３ｇ／ｌに維持することが、微粒銀粉を歩留まり良く得るには最も適した条件となる。ここで、有機還元剤濃度を１ｇ／ｌ〜３ｇ／ｌとしているのは、銀アンミン錯体水溶液の銀濃度との関係において微粒の銀粉を得るのに最も適した範囲として選択するのである。有機還元剤濃度が３ｇ／ｌを超えると、銀アンミン錯体水溶液に対し添加する還元剤液量は少なくなるが、還元析出する銀粉の粉粒の凝集の進行が著しくなり始め、粉粒に含まれる不純物量（本件発明では、不純物量を炭素含有量として捉えている。）が急激に多くなり始めるのである。一方、有機還元剤濃度を１ｇ／ｌ未満とすると、使用する還元剤のトータル液量が増大し、廃水処理量も大きくなり、工業的経済性を満足しないものとなるのである。
【００４４】
ここで言う「有機還元剤」とは、ヒドロキノン、アスコルビン酸、グルコース等である。中でも、有機還元剤にはヒドロキノンを選択的に使用することが望ましい。特に、ヒドロキノンは、他の有機還元剤と比べて比較的に反応性に優れ、結晶子径が小さな低結晶性の銀粉を得るために最も適した反応速度を備えるものと言えるのである。
【００４５】
そして、前記有機還元剤と組み合わせて他の添加剤を用いることも可能である。ここで言う添加剤とは、ゼラチン等の膠類、アミン系高分子剤、セルロース類等であり銀粉の還元析出プロセスを安定化させ、同時に一定の分散剤としての機能を果たすものであることが望ましいのであり、有機還元剤、工程の種類等に応じて適宜選択的に使用すれば良いのである。
【００４６】
そして、以上のようにして得た銀アンミン錯体水溶液と還元剤とを接触反応させ微粒銀粉を還元析出させる方法において、本件発明では、図１に示すように、銀アンミン錯体水溶液Ｓ１が流れる一定の流路（以上及び以下において「第一流路」と称している。）を流れ、その第一流路ａの途中に合流する第二流路ｂを設け、この第二流路ｂを通じて有機還元剤及び必要に応じた添加剤Ｓ２を第一流路ａ内に流し、第一流路ａと第二流路ｂとの合流点ｍで接触混合して、銀粒子を還元析出させる方法（以下、この方法を「合流混合方式」と称することとする。）を採用することが望ましいのである。
【００４７】
このような合流混合方式を採用することにより、２つの液の混合時間が最短で完了し、系内が均一な状態で反応が進行するため、均一な形状の粉粒が形成される。また、混合後の溶液全体としてみたときの有機還元剤量が低いということは、還元析出する微粒銀粉の粉粒表面へ吸着残留する有機還元剤量が少なくなる。結果として、濾過して乾燥して得られる微粒銀粉の付着不純物量を低減化することが可能となるのである。この微粒銀粉の付着不純物量の低下により、銀ペーストを経て形成される焼結導体の電気抵抗の低減化も図れることになるのである。
【００４８】
更に、硝酸銀水溶液とアンモニア水とを接触反応させて、銀アンミン錯体水溶液を得る際に、硝酸銀濃度が２．６ｇ／ｌ〜４８ｇ／ｌの硝酸銀水溶液を用いて、銀濃度が２ｇ／ｌ〜１２ｇ／ｌの銀アンミン錯体水溶液を得ることが望ましいのである。ここで、硝酸銀水溶液の濃度を規定すると言うことは、硝酸銀水溶液の液量を規定しているのと同義であり、銀アンミン錯体水溶液の銀濃度が２ｇ／ｌ〜１２ｇ／ｌとすることを考えるに、そこに添加するアンモニア水の濃度及び液量が必然的に定まることになるのである。現段階において、明確な技術的な理由は判明していないが、ここで言う硝酸銀濃度が２．６ｇ／ｌ〜４８ｇ／ｌの硝酸銀水溶液を用いることにより、最も良好な製造安定性を示し品質的に安定した微粒銀粉を得ることが出来るのである。
【００４９】
銀粉製造方法２：   上述した銀粉製造方法１では、得られた微粒銀粉の洗浄方法に関して、特に規定せず定法を採用するものとして規定してる。しかしながら、銀粉製造方法１で得られた銀粉の洗浄方法に工夫を加えることで、銀粉の粉粒表面に残留する不純物量を更に減少させ、その微粒銀粉を用いた銀インクで形成した回路の導体抵抗の低抵抗化に寄与できるものとなるのである。
【００５０】
このときの洗浄は、水洗浄とアルコール洗浄とを組み合わせて行っても、アルコール洗浄のみを使用しても構わないが、アルコールで洗浄する際の洗浄を強化するのである。即ち、還元析出した微粒銀粉４０ｇとした場合には、通常１００ｍｌ程度の純水で洗浄を行い、その後、５０ｍｌ程度のアルコールでアルコール洗浄を行うのである。これに対し、ここでは、アルコール洗浄を行う際に２００ｍｌ以上という、微粒銀粉１ｋｇあたりを５Ｌ以上の大容量のアルコールで洗浄し、乾燥するのである。
【００５１】
このような洗浄強化による不純物の低減が図れるのも、微粒銀粉を得る際の銀アンミン錯体水溶液と還元剤との接触反応において、希薄な濃度の反応系を採用し混合後の溶液全体としてみたときの有機還元剤量を低く抑える手法を採用しているからである。
【００５２】
以上に述べてきた銀粉製造方法により得られた銀粉は、走査型電子顕微鏡像の画像解析により得られる一次粒子の平均粒径ＤＩＡが０．６μｍ以下という微粒銀粉であり、しかも良好な分散性、及び導体形成に用いたときの導体の低抵抗化の可能な不純物含有量であり、本件発明に係る銀インクに非常に適したものと言えるのである。
【発明の効果】
【００５３】
本件発明に係る銀インクは、従来の銀インクに用いられていた分散剤を使用していないため、焼結後の導体のクラック、剥離、膜密度低下を招くことなく、内包された微粒銀粉の低温焼結特性を有効に活用できるものである。その結果、本件発明に係る銀インクを用いて得られた電極膜の焼結温度は１５０℃〜２５０℃の範囲に入るものとなるのである。
【００５４】
また、本件発明に係る銀インクの製造方法を用いることで、溶媒中での銀粒子の分散性に優れた銀インクを効率よく得ることができ、インクジェット法及びスクリーン印刷法での使用安定性の高い銀インクを安価に市場に供給することが可能となるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
以下、本件発明の最良の実施の形態を、比較例と対比しつつ、実施例を通じて詳細に説明することとする。
【実施例１】
【００５６】
銀粉の製造：    まず最初に、銀インクに用いる微粒銀粉を製造した。以下、その手順に関して述べる。６３．３ｇの硝酸銀を９．７リットルの純水に溶解させ硝酸銀水溶液を調製し、これに２３５ｍｌの２５ｗｔ％濃度アンモニア水を一括で添加して攪拌することにより銀アンミン錯体水溶液を得たのである。
【００５７】
そして、この銀アンミン錯体水溶液を、図１に示した内径１３ｍｍの第一流路ａに流量１５００ｍｌ／ｓｅｃで導入し、第二流路ｂから還元剤を流量１５００ｍｌ／ｓｅｃで流し合流点ｍで２０℃の温度になるようにして接触させ、微粒銀粉を還元析出させた。このときに用いた還元剤には、２１ｇのヒドロキノンを１０リットルの純水に溶解させたヒドロキノン水溶液を用いた。従って、混合が終了した時点でのヒドロキノン濃度は、約１．０４ｇ／ｌであり、非常に希薄な濃度である。
【００５８】
以上のようにして得られた微粒銀粉を分取するため、ヌッチェを用いて濾過し、１００ｍｌの水と５０ｍｌのメタノールとを用いて洗浄し、更に７０℃×５時間の乾燥を行い微粒銀粉を得たのである。この得られた微粒銀粉の走査型電子顕微鏡写真を図２に示している。この銀粉の平均粒径ＤＩＡは０．３μｍを、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置ＬＳ−２３０（ペックマン・コールター社製）を用いて粒度分布を測定したところ、Ｄ１０が０．２８３μｍ、Ｄ５０が０．３７１μｍ、Ｄ９０が０．４９１μｍ及びＤｍａｘが０．７９１μｍであった。更に、Ｄ５０／ＤＩＡで表される凝集度が１．２４、結晶子径が７ｎｍ、炭素含有量０．２１ｗｔ％であった。図３には、従来の製造方法で得られた銀粉の走査型電子顕微鏡写真を示しているが、図２と対比することで、本件発明で用いた銀粉が極めて微粒となっていることが理解できるのである。
【００５９】
なお、結晶子径の測定には、Ｘ線回折法を用いたのである。そして、炭素含有量は、銀粉の粉粒に付着した不純物量の目安とするためのものであり、堀場製作所製  ＥＭＩＡ−３２０Ｖを用いて、微粒銀粉０．５ｇ、タングステン粉１．５ｇ、スズ粉０．３ｇを混合し、これを磁性るつぼ内に入れ、燃焼−赤外吸収法により測定したものである。
【００６０】
銀インクの製造：  １０Ｌの容器に３０００ｇの純水と３０００ｇの１，４−ブタンジオール（和光純薬社製）を加え、攪拌速度２００ｒｐｍで混合しながら、上記の製造方法で得られた銀粉４０００ｇを徐々に添加し、２０分攪拌を行い銀スラリーとした。
【００６１】
次に、この銀スラリーを攪拌速度２００ｒｐｍで混合しながら、高速旋回薄膜法を用いた湿式分散処理機であるT．K．フィルミックス（特殊機化工業社製）を用いて、連続分散処理を行い銀インク（この段階の銀インクを「銀インクA」と称する。）を得たのである。
【００６２】
そして、銀インクAに、粘度調整剤としてアセトン（和光純薬社製）１５０ｇを添加し、アドバンテック東洋社製カートリッジフィルタ（ＭＣＰ−ＪＸ−Ｅ１０Ｓ）を用いて濾過して、粗粒を除去し、銀インク（この銀インクを「銀インクＢ」と称する。）を得たのである。
【００６３】
得られた銀インクBの粘度を、レオストレス１（ＲＳ１）（ＨＡＡＫＥ社製）で測定したところ、１００／ｓｅｃで８．８６ｃＰであり、１０００／ｓｅｃで４．２１ｃＰであった。また、上述のレーザー回折散乱式粒度分布測定装置を用いて粒度分布を測定したところ、Ｄ１０が０．１６μｍ、Ｄ５０が０．２４μｍ、Ｄ９０が０．３１μｍ及びＤｍａｘが０．４５μｍであり、湿式分散処理した効果として粒度分布がシャープになっていることが確認できた。
【００６４】
この銀インクＢを用いて、インクジェットプリンタＰＭ−８７０Ｃ（セイコー・エプソン社製）で１００回以上の回路形状の印刷を繰り返したが、銀インクＢはインクジェットノズルに目詰まりすることなく、良好な回路形状を印刷することが可能であった。導体抵抗は、この銀インクＢを用いて、ガラス基板上に回路を引き回し、１５０℃〜２５０℃の温度範囲で抵抗測定可能な程度に焼結加工して得られた１ｍｍ幅回路を用いて測定したものである。その結果、焼成温度１９０℃で２時間の焼成を行ったときの、導体の比抵抗は６．５６μΩ・ｃｍと良好なものであった。
【実施例２】
【００６５】
銀粉の製造：    ここでの銀粉の製造は、実施例１と共通するため、重複した説明を避けるため、ここでの説明は省略する。
【００６６】
銀インクの製造：  本実施例では、ポリオールである１，４−ブタンジオール（和光純薬社製）を、ジプロピレングリコール（和光純薬社製）に変更し、実施例１の銀インクと同様の製造方法を採用した。従って、基本的製造方法は実施例１と共通するため、この銀インクの製造方法は重複した説明となるため、ここでの説明は省略する。なお、ここで得られた銀インクは、実施例１の銀インクと混同しないように「銀インクＣ」と称する。
【００６７】
得られた銀インクＣの粘度を、レオストレス１（ＲＳ１）（ＨＡＡＫＥ社製）で測定したところ、１００／ｓｅｃで８．６４ｃＰであり、１０００／ｓｅｃで５．０３ｃＰであった。また、上述のレーザー回折散乱式粒度分布測定装置を用いて粒度分布を測定したところ、Ｄ１０が０．１５μｍ、Ｄ５０が０．２７μｍ、Ｄ９０が０．５１μｍ及びＤｍａｘが０．７２μｍであり、湿式分散処理した効果として粒度分布がシャープになっていることが確認できた。
【００６８】
この銀インクＣを用いて、実施例１と同様にして、インクジェットプリンタＰＭ−８７０Ｃ（セイコー・エプソン社製）で１００回以上の回路形状の印刷を繰り返したが、銀インクＣはインクジェットノズルに目詰まりすることなく、良好な回路形状を印刷することが可能であった。また、実施例１と同様に導体抵抗を測定した結果、焼成温度１９０℃で２時間の焼成を行ったときの、導体の比抵抗は６．２１μΩ・ｃｍと良好なものであった。
【実施例３】
【００６９】
銀粉の製造：    ここでの銀粉の製造は、実施例１の洗浄方法を変更し、洗浄強化を行ったのである。従って、基本的製造方法は実施例１と共通するため、重複した説明となる部分の記載は省略し、洗浄方法に関してのみ説明する。
【００７０】
実施例１と同様の手順で得られた微粒銀粉を分取するため、ヌッチェを用いて濾過し、１００ｍｌの水と６００ｍｌの大容量のメタノールとを用いて洗浄し、更に７０℃×５時間の乾燥を行い微粒銀粉を得たのである。この銀粉の平均粒径ＤＩＡは０．３μｍを、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置ＬＳ−２３０（ペックマン・コールター社製）を用いて粒度分布を測定したところ、Ｄ１０が０．２９５μｍ、Ｄ５０が０．３８８μｍ、Ｄ９０が０．５１１μｍ及びＤｍａｘが０．７９１μｍであった。更に、Ｄ５０／ＤＩＡで表される凝集度が１．２９、結晶子径が７ｎｍ、炭素含有量０．１６ｗｔ％であった。
【００７１】
銀インクの製造：  本実施例では、ポリオールである１，４−ブタンジオール（和光純薬社製）を、エチレングリコール（和光純薬社製）に変更し、実施例１の銀インクと同様の製造方法を採用した。従って、基本的製造方法は実施例１と共通するため、この銀インクの製造方法は重複した説明となるため、ここでの説明は省略する。なお、ここで得られた銀インクは、実施例１の銀インクと混同しないように「銀インクＤ」と称する。
【００７２】
得られた銀インクＤの粘度を、レオストレス１（ＲＳ１）（ＨＡＡＫＥ社製）で測定したところ、１００／ｓｅｃで６．６６ｃＰであり、１０００／ｓｅｃで２．６６ｃＰであった。また、上述のレーザー回折散乱式粒度分布測定装置を用いて粒度分布を測定したところ、Ｄ１０が０．１５μｍ、Ｄ５０が０．２７μｍ、Ｄ９０が０．４２μｍ及びＤｍａｘが０．６６μｍであり、湿式分散処理した効果として粒度分布がシャープになっていることが確認できた。
【００７３】
この銀インクＤを用いて、実施例１と同様にして、インクジェットプリンタＰＭ−８７０Ｃ（セイコー・エプソン社製）で１００回以上の回路形状の印刷を繰り返したが、銀インクＤはインクジェットノズルに目詰まりすることなく、良好な回路形状を印刷することが可能であった。また、実施例１と同様に導体抵抗を測定した結果、焼成温度１９０℃で２時間の焼成を行ったときの、導体の比抵抗は８．６３μΩ・ｃｍと良好なものであった。
【比較例１】
【００７４】
銀粉の製造：    ここでの銀粉の製造は、実施例１と共通するため、重複した説明を避けるため、ここでの説明は省略する。
【００７５】
銀インクの製造：  この比較例では、ポリオールである１，４−ブタンジオール（和光純薬社製）を、広く銀粉の分散溶媒として用いられているテトラデカン（６０００ｇ）に変更し、実施例１の銀インクと同様の製造方法を採用した。従って、基本的製造方法は実施例１と共通するため、この銀インクの製造方法は重複した説明となるため、ここでの説明は省略する。
【００７６】
しかしながら、銀インクの製造過程における、高速旋回薄膜法を用いた湿式分散処理機による分散処理を行っても、溶媒であるテトラデカン中に銀粉は全く分散しなかった。また、この分散処理を行った後に、粘度調整剤としてアセトン（和光純薬社製）１５０ｇを添加し、アドバンテック東洋社製カートリッジフィルタ（ＭＣＰ−ＪＸ−Ｅ１０Ｓ）を用いて濾過して、粗粒を除去しようとしたが、濾過処理自体が出来なかった。なお、ここで得られた銀インクは、他の銀インクと混同しないように「銀インクＥ」と称することとする。
【００７７】
以上のことから、良好な銀インクが製造できていないことは明白であり、得られた銀インクＥの粘度、粉体特性等の分析、インクジェット試験等の実施は行わなかった。
【比較例２】
【００７８】
銀粉の製造：    ここでの銀粉の製造は、実施例１と共通するため、重複した説明を避けるため、ここでの説明は省略する。
【００７９】
銀インクの製造：  この比較例では、ポリオールである１，４−ブタンジオール（和光純薬社製）を、広く銀粉の分散溶媒として用いられているテトラデカン（６０００ｇ）に変更し、実施例１の銀インクと同様の製造方法を採用した。従って、基本的製造方法は実施例１と共通するため、この銀インクの製造方法は重複した説明となるため、ここでの説明は省略する。
【００８０】
しかしながら、銀インクの製造過程における、高速旋回薄膜法を用いた湿式分散処理機による分散処理を行っても、溶媒であるテトラデカン中に銀粉は全く分散しなかった。また、この分散処理を行った後に、粘度調整剤としてエチルアルコール１５０ｇを添加し、アドバンテック東洋社製カートリッジフィルタ（ＭＣＰ−ＪＸ−Ｅ１０Ｓ）を用いて濾過して、粗粒を除去しようとしたが、濾過処理自体が出来なかった。なお、ここで得られた銀インクは、他の銀インクと混同しないように「銀インクＦ」と称することとする。
【００８１】
以上のことから、良好な銀インクが製造できていないことは明白であり、得られた銀インクＥの粘度、粉体特性等の分析、インクジェット試験等の実施は行わなかった。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本件発明に係る銀インクは、従来の銀インクに用いられていた分散剤を使用していないため、焼結後の導体のクラック、剥離、膜密度低下を招くことなく、内包された微粒銀粉の低温焼結特性を有効に活用できるものである。その結果、本件発明に係る銀インクを用いて得られた電極膜の焼結温度は１５０℃〜２５０℃の範囲に入るものとなるのである。この銀インク中に含まれる銀粉は非常に高い分散性及び低不純物含有量を備えているため、インクジェット法及びスクリーン印刷法での高い使用安定性を示し、インクジェットノズル又はスクリーンメッシュの目詰まりを有効に防止して、高品質の低抵抗回路を備える回路基板の高い生産性を確保できるのである。
【００８３】
また、本件発明に係る銀インクの製造方法を用いることで、溶媒中での銀粒子の分散性に優れた銀インクを効率よく得ることができ、インクジェット法及びスクリーン印刷法での使用安定性の高い銀インクを安定して生産可能とし、安価に市場に供給することが可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】銀アンミン錯体水溶液と還元剤との混合概念を表した図。
【図２】本件発明にかかる微粒銀粉の走査電子顕微鏡観察像。
【図３】従来の製造方法にかかる微粒銀粉の走査電子顕微鏡観察像。
【図１】
2005093380.tif 000002
【図２】
2005093380.tif 000003
【図３】
2005093380.tif 000004