[发明专利]与极性介质的亲和性优良的银微粉和银油墨

说明书

技术领域

本发明涉及一种由被有机物质包覆的银纳米粒子构成的与极性介质特别是γ-丁内酯的亲和性优良的银微粉和银油墨。需要说明的是，在本说明书中，将粒径在40nm以下的粒子称作“纳米粒子”，将由纳米粒子构成的粉体称作“微粉”。

背景技术

银纳米粒子由于活性高在低温下即可进行烧结，所以作为针对耐热性低的原材料的图案形成材料被关注已久。特别是最近，随着纳米技术的发展，单纳米级粒子的制造也开始可以比较简单地实施。

在专利文献1中公开了一种将氧化银作为初始材料使用胺化合物大量合成银纳米粒子的方法。另外，在专利文献2中公开了一种通过将胺和银化合物原料混合、熔融来合成银纳米粒子的方法。在非专利文献1中记载了制作使用银纳米粒子的糊膏。在专利文献4中公开了一种制造在液体中的分散性特别优良的银纳米粒子的技术。另一方面，在专利文献3中公开了一种在存在用有机保护材料A保护的金属纳米粒子的非极性溶剂中，加入溶解有具有与金属粒子的亲和性优良的巯基等官能团的有机保护材料B的极性溶剂，并搅拌混合，由此将金属纳米粒子的保护材料由A交换为B的技术。

专利文献1：特开2006-219693号公报

专利文献2：国际公开第04/012884号小册子

专利文献3：特开2006-89786号公报

专利文献4：特开2007-39718号公报

非专利文献1：中许昌美等、“银纳米粒子在导电浆料中的应用”、化学工业、化学工业社、2005年10月号、p.749-754

发明内容

通常情况下，银纳米粒子的表面被有机保护材料包覆。该保护材料具有在银粒子合成反应时隔离粒子之间的作用。因而，选择一定程度分子量大的粒子是有利的。分子量小时粒子间距离变小，在湿式合成反应中，有时在反应中发生烧结。这样，粒子粗大化而银微粉的制造变得困难。

另一方面，将银纳米粒子用作油油墨(在本说明书中不限于液态的油墨，也将使银粒子分散混合在一定程度粘性高的有机介质中而成的浆料状的产物称作“油墨”)时，优选根据用途选择适当的有机介质。例如作为虽然分子量较小但沸点较高、显示低粘度、低表面张力且刺激气味小的有机溶剂，可举出γ-丁内酯(C₄H₆O₂)。

然而，对γ-丁内酯的亲和性优良的银微粉目前还未知。根据覆盖粒子表面的保护材料(表面活性剂)的种类不同，银微粉可适用的分散介质的种类受到很大的限制。目前，由于制造上的制约等，对保护材料种类的选择的自由度非常小，处于根据用途选择适当的保护材料极其困难的状况。

鉴于这种现状，本发明欲提供一种特别是对γ-丁内酯的亲和性(即分散性)良好的银纳米粒子。

为达到上述目的，本发明提供一种由表面吸附1，4-二羟基-2-萘酸(C₁₁H₈O₄)、没食子酸(C₇H₆O₅)的一种以上而成的X射线结晶粒径D_X为1～40nm、优选1～15nm的银粒子构成，且至少与γ-丁内酯的亲和性优良的银微粉。

1，4-二羟基-2-萘酸、没食子酸(C₇H₆O₅)均具有羧基(亲水性)，一般认为以羧基部分吸附在Ag粒子表面。

另外，本发明提供一种将表面吸附具有羧基的有机化合物而成的X射线结晶粒径D_X为1～40nm、优选1～15nm(以通过TEM观察测定的平均粒径D_TEM考虑时，D_TEM为3～40nm、优选4～15nm)的银粒子分散在γ-丁内酯中的银油墨。作为该有机化合物，可例示上述1，4-二羟基-2-萘酸、没食子酸，这些化合物可以单独使用也可以复合2种使用。

根据本发明，可提供一种对虽然分子量较小但沸点较高、显示低粘度、低表面张力且刺激气味小的有机溶剂γ-丁内酯(C₄H₆O₂)显示优良的分散性的银纳米粒子。由这种银纳米粒子构成的银微粉可以期待在各种用途中的使用。

附图说明

图1是关于被油胺包覆的保护材料置换前的银粒子的DTA曲线。

图2是关于吸附1，4-二羟基-2-萘酸而成的银粒子的DTA曲线。

图3是关于吸附没食子酸而成的银粒子的DTA曲线。

图4是吸附1，4-二羟基-2-萘酸而成的银粒子的TEM照片。