JPWO2017018228A1 - Nickel paste and method for producing nickel paste - Google Patents
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Abstract
ニッケル超微粉を凝集の少ない状態で分散させたニッケルペースト、及びそのニッケルペーストを簡単な工程で作製することができる製造方法を提供する。本発明に係るニッケルペーストは、少なくとも、ニッケル粉と、分散移行促進剤と、ビヒクルとを含有し、ビヒクルは、原料のバインダー樹脂の酸量が２０〜３００μｍｏｌ／ｇであり、分散移行促進剤の含有量は、ニッケル粉１００質量部に対して０．１６〜３．０質量部であり、ニッケル濃度が５０〜７０質量％であり、ペーストの粘度が８〜１５０Ｐａ・ｓである。このニッケルペーストは、ビヒクルに分散移行促進剤を添加し混合することによって分散移行促進剤を含むビヒクルを得る工程と、得られたビヒクルにニッケル粉水スラリーを添加して混練するとともに、分離した水を除去する工程とを有する方法で製造することができる。Provided are a nickel paste in which nickel ultrafine powder is dispersed in a state with little aggregation, and a manufacturing method capable of producing the nickel paste by a simple process. The nickel paste according to the present invention contains at least nickel powder, a dispersion transfer accelerator, and a vehicle, and the vehicle has an acid amount of a raw material binder resin of 20 to 300 μmol / g, Content is 0.16-3.0 mass parts with respect to 100 mass parts of nickel powder, nickel concentration is 50-70 mass%, and the viscosity of a paste is 8-150 Pa.s. This nickel paste includes a step of obtaining a vehicle containing a dispersion transfer accelerator by adding a dispersion transfer accelerator to the vehicle and mixing, and adding and kneading the obtained vehicle with a nickel powder water slurry and separating water. Can be manufactured by a method having a step of removing.
Description
本発明は、例えば積層セラミックコンデンサの内部電極用として好適に用いることができるニッケルペースト及びそのニッケルペーストの製造方法に関する。 The present invention relates to a nickel paste that can be suitably used for an internal electrode of a multilayer ceramic capacitor, for example, and a method for producing the nickel paste.
一般に、積層セラミックコンデンサ（以下、「ＭＬＣＣ」ともいう）の内部電極に用いられるニッケルペーストは、ビヒクル中にニッケル粉を混練して製造され、多くのニッケル粉の凝集体を含んでいる。ニッケル粉の製造工程の最終段階には、金属粉の製造方法（乾式法、湿式法）を問わずに乾燥工程を有するのが通常であり、この乾燥工程における乾燥処理がニッケル粒子の凝集を促すため、得られるニッケル粉には乾燥時に生じた凝集体が含まれていることが一般的である。 In general, a nickel paste used for an internal electrode of a multilayer ceramic capacitor (hereinafter also referred to as “MLCC”) is manufactured by kneading nickel powder in a vehicle, and contains many aggregates of nickel powder. The final stage of the nickel powder manufacturing process usually has a drying process regardless of the metal powder manufacturing method (dry method, wet method), and the drying process in this drying process promotes the aggregation of nickel particles. Therefore, the obtained nickel powder generally contains aggregates produced during drying.
近年の積層セラミックコンデンサは、小型で大容量化を達成させるために、内部電極層を伴ったセラミックグリーンシートの積層数を、数百から１０００層程度にまで増加させることが要求されている。このため、内部電極層の厚みを従来の数ミクロンレベルからサブミクロンレベルに薄層化する検討がなされており、それに伴い、内部電極用の電極材料のニッケル粉の小粒径化が進められている。 Recent multilayer ceramic capacitors are required to increase the number of laminated ceramic green sheets with internal electrode layers from several hundred to about 1000 layers in order to achieve a small size and large capacity. For this reason, studies have been made to reduce the thickness of the internal electrode layer from the conventional several micron level to the submicron level, and accordingly, the particle size of the nickel powder of the electrode material for the internal electrode has been reduced. Yes.
しかしながら、小粒径になるほどニッケル粉の表面積は大きくなり、それに伴い表面エネルギーが大きくなって、凝集体を形成し易くなる。また、ニッケル超微粉等の金属超微粉は、分散性が悪く、凝集体が存在するようになると、セラミックコンデンサ製造時における焼成工程でニッケル粉が焼結する際にセラミックシート層を突き抜けてしまい、電極が短絡した不良品となる。また、たとえセラミックシート層を突き抜けない場合であっても、電極間距離が短くなることで部分的な電流集中が発生するため、積層セラミックコンデンサの寿命劣化の原因となっていた。 However, the smaller the particle size, the larger the surface area of the nickel powder, which increases the surface energy and facilitates the formation of aggregates. In addition, the metal ultrafine powder such as nickel ultrafine powder has poor dispersibility, and when aggregates are present, the nickel powder sinters in the firing step during the production of the ceramic capacitor, and penetrates the ceramic sheet layer. The electrode is short-circuited. Further, even if the ceramic sheet layer cannot be penetrated, the current between the electrodes is reduced due to the short distance between the electrodes, which causes the life of the multilayer ceramic capacitor to deteriorate.
ＭＬＣＣの内部電極用に用いられるニッケル超微粉スラリーとしては、例えば特許文献１に開示されているスラリーがある。具体的に、この特許文献１には以下のような技術が開示されている。すなわち、先ず、金属超微粉水スラリー（金属超微粉濃度：５０質量％）に特定の陰イオン界面活性剤を金属超微粉１００質量部に対して０．３質量部添加したものに、プロセスホモジナイザー等を用いた分散処理を所定時間実施して、水中における金属超微粉の凝集体を一次粒子にまで分散させる。その後に、有機溶媒として例えばターピネオールを、金属超微粉１００質量部に対して１０質量部添加する。これにより、金属粉を含むターピネオール層が連続層となって沈殿物となり、水は上澄みとして分離されて、金属超微粉有機溶媒スラリーが得られるというものである。 As a nickel ultrafine powder slurry used for the internal electrode of MLCC, for example, there is a slurry disclosed in Patent Document 1. Specifically, this patent document 1 discloses the following technique. That is, first, a process homogenizer or the like is obtained by adding 0.3 part by mass of a specific anionic surfactant to 100 parts by mass of metal ultrafine powder in a metal ultrafine powder water slurry (metal ultrafine powder concentration: 50% by mass). Is carried out for a predetermined time to disperse aggregates of ultrafine metal powder in water to primary particles. Thereafter, 10 parts by mass of, for example, terpineol as an organic solvent is added to 100 parts by mass of the metal ultrafine powder. Thereby, the terpineol layer containing the metal powder becomes a continuous layer and becomes a precipitate, and water is separated as a supernatant to obtain a metal ultrafine powder organic solvent slurry.
また、本発明者らは、特許文献１に開示された技術では、ニッケル超微粉水スラリーに直接、特定の陰イオン界面活性剤を添加するため、界面活性剤がミセル化してしまい効率的に金属粉表面に吸着し難いおそれがある点や、有機溶媒スラリーを得る条件について記載はされているものの、ニッケルペーストとしたときにどのような効果が得られるかまで記載されていないことを鑑みて、さらに検討を重ね、特許文献２に記載のニッケルペーストを得る技術を提案している。 Further, in the technique disclosed in Patent Document 1, since the specific anionic surfactant is added directly to the nickel ultrafine powder slurry, the surfactant becomes micelle, and the metal is efficiently In view of the fact that it is difficult to adsorb on the powder surface and conditions for obtaining an organic solvent slurry are described, but what effect is obtained when nickel paste is not described, Further studies have been made and a technique for obtaining the nickel paste described in Patent Document 2 has been proposed.
具体的に、この特許文献２に記載の技術は、添加する分散移行促進剤の添加量に関して、分散移行促進剤の１分子あたりの分子断面積（吸着断面積）を使用し、ここから式『ニッケル粉の総表面積（ｍ２）×分散移行促進剤の単位分子断面積あたりの質量（ｇ／ｍ２）』で計算される理論計算量（ｇ）から算出される量とするものである。この理論計算量は、ニッケル粉の全表面積に均一に吸着して被覆するのに最低限必要な分散移行促進剤量に相当する量とみなすことができるため、効率的に分散移行促進剤を活用することができるニッケルペーストの作製技術といえる。Specifically, the technique described in Patent Document 2 uses the molecular cross-sectional area (adsorption cross-sectional area) per molecule of the dispersion transfer accelerator with respect to the addition amount of the dispersion transfer accelerator to be added. The amount calculated from the theoretical calculation amount (g) calculated by “total surface area of nickel powder (m 2 ) × mass per unit molecular cross-sectional area of dispersion transfer accelerator (g / m 2 )”. This theoretical calculation amount can be regarded as the amount equivalent to the minimum amount of dispersion transfer accelerator required to uniformly adsorb and coat the entire surface area of the nickel powder, so the dispersion transfer accelerator can be used efficiently. It can be said that this is a technology for producing a nickel paste.
しかしながら、特許文献１の方法では、ニッケル粉有機スラリーを作製するために、先ず、ニッケル粉水スラリーに特定の陰イオン界面活性剤を添加し、次に、有機溶媒と混合してニッケル粉を置換することによってニッケル粉有機スラリーを得る、というものであり、工程が複雑となって効率的な処理ができない。また、特許文献２の方法においても、特許文献１の方法と同様に、先ずは、特定の分散移行促進剤と有機溶剤とをニッケル水スラリーに添加してニッケル粉有機スラリーを得ているため、その後、そのニッケル粉有機スラリーに対して有機ビヒクルと混錬する処理がさらに必要となり、ニッケルペーストを得るために一旦ニッケル粉有機スラリーを中間品として得てからニッケルペーストとするという、２段階の工程が必要となる。 However, in the method of Patent Document 1, in order to produce a nickel powder organic slurry, first, a specific anionic surfactant is added to the nickel powder water slurry, and then mixed with an organic solvent to replace the nickel powder. By doing so, a nickel powder organic slurry is obtained, and the process becomes complicated and an efficient treatment cannot be performed. Also, in the method of Patent Document 2, as in the method of Patent Document 1, first, a specific dispersion transfer accelerator and an organic solvent are added to a nickel water slurry to obtain a nickel powder organic slurry. Thereafter, the nickel powder organic slurry needs to be further kneaded with an organic vehicle, and in order to obtain a nickel paste, the nickel powder organic slurry is once obtained as an intermediate product and then made into a nickel paste. Is required.
近年、内部電極に使用するニッケル超微粉の小径化の要求、ＭＬＣＣの多層化の要求はさらに増しており、これに対応するために、ニッケル超微粉を使用したときには困難であった高い分散性を有するニッケルペーストの開発が望まれており、また、それを極めて簡単な工程で作製する方法が要求されている。 In recent years, there has been a further increase in the demands for reducing the diameter of nickel ultrafine powder used for internal electrodes and the multilayering of MLCC, and in order to meet this demand, high dispersibility, which was difficult when using nickel ultrafine powder, has been increased. There is a demand for the development of a nickel paste having the same, and a method for producing the nickel paste by an extremely simple process is required.
本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、ニッケル超微粉を凝集の少ない状態で分散させたニッケルペースト、及びそのニッケルペーストを簡単な工程で作製することができるニッケルペーストの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of such circumstances, and a nickel paste in which ultrafine nickel powder is dispersed in a state with little aggregation, and a nickel paste capable of producing the nickel paste in a simple process. An object is to provide a manufacturing method.
本発明者らは、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、予め特定のバインダー樹脂を有機溶剤に溶解して作製したビヒクルに対して分散移行促進剤を添加・混合しておき、その分散移行促進剤を含むビヒクルに対してニッケル粉水スラリーを添加して混錬するという簡易な工程により、より凝集の少ない状態でニッケル粉を分散させたニッケルペーストを得ることができるという知見を得て、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下のようなものを提供する。 The inventors of the present invention have made extensive studies in order to solve the above-described problems. As a result, a dispersion transfer accelerator is added to and mixed with a vehicle prepared by dissolving a specific binder resin in an organic solvent in advance, and a nickel powder water slurry is added to the vehicle containing the dispersion transfer accelerator. By the simple process of kneading and then kneading, the inventors have obtained the knowledge that a nickel paste in which nickel powder is dispersed with less aggregation can be obtained, and the present invention has been completed. That is, the present invention provides the following.
（１）本発明の第１の発明は、少なくとも、ニッケル粉と、分散移行促進剤と、ビヒクルとを含有し、前記ビヒクルは、原料のバインダー樹脂の酸量が２０〜３００μｍｏｌ／ｇであり、前記分散移行促進剤の含有量は、前記ニッケル粉１００質量部に対して０．１６〜３．０質量部であり、ニッケル濃度が５０〜７０質量％であり、ペーストの粘度が８〜１５０Ｐａ・ｓである、ニッケルペーストである。 (1) The first invention of the present invention contains at least nickel powder, a dispersion transfer accelerator, and a vehicle, wherein the vehicle has an acid amount of a raw material binder resin of 20 to 300 μmol / g, The content of the dispersion transfer accelerator is 0.16 to 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the nickel powder, the nickel concentration is 50 to 70% by mass, and the viscosity of the paste is 8 to 150 Pa ·. It is nickel paste which is s.
（２）本発明の第２の発明は、第１の発明において、前記分散移行促進剤は、陰イオン型界面活性剤構造を有する分散移行促進剤又は高分子構造を有する分散移行促進剤である、ニッケルペーストである。 (2) In the second invention of the present invention, in the first invention, the dispersion migration accelerator is a dispersion migration accelerator having an anionic surfactant structure or a dispersion migration accelerator having a polymer structure. Nickel paste.
（３）本発明の第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記分散移行促進剤は、陰イオン型界面活性剤構造を有する分散移行促進剤であり、下記一般式（１）〜（３）に示す化合物から選択される１種以上である、ニッケルペーストである。
（４）本発明の第４の発明は、少なくとも、ニッケル粉と、分散移行促進剤と、ビヒクルとを含有し、ニッケル濃度が５０〜７０質量％であるニッケルペーストの製造方法であって、ビヒクルに分散移行促進剤を添加し混合することによって該分散移行促進剤を含むビヒクルを得る第１の工程と、前記第１の工程にて得られたビヒクルにニッケル粉水スラリーを添加して混練するとともに、水を分離して除去する第２の工程と、を有する、ニッケルペーストの製造方法である。 (4) A fourth invention of the present invention is a method for producing a nickel paste comprising at least nickel powder, a dispersion transfer accelerator, and a vehicle, wherein the nickel concentration is 50 to 70% by mass, and the vehicle A first step of obtaining a vehicle containing the dispersion transfer accelerator by adding and mixing the dispersion transfer accelerator, and adding and kneading the nickel powder water slurry to the vehicle obtained in the first step And a second step of separating and removing water.
（５）本発明の第５の発明は、第４の発明において、前記第１の工程では、原料のバインダー樹脂の酸量が２０〜３００μｍｏｌ／ｇであるビヒクルを用い、該ビヒクルに前記分散移行促進剤を添加する、ニッケルペーストの製造方法である。 (5) According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, in the first step, a vehicle in which the acid amount of the raw material binder resin is 20 to 300 μmol / g is used, and the dispersion transfer to the vehicle It is a manufacturing method of nickel paste which adds an accelerator.
（６）本発明の第６の発明は、第４又は第５の発明において、前記第１の工程では、ニッケルペースト中の前記分散移行促進剤の含有量が、前記第２の工程にて添加する前記ニッケル粉スラリーに含まれるニッケル粉１００質量部に対して０．１６〜３．０質量部となるように、該分散移行促進剤を前記ビヒクルに添加する、ニッケルペーストの製造方法である。 (6) According to a sixth aspect of the present invention, in the fourth or fifth aspect, in the first step, the content of the dispersion transition accelerator in the nickel paste is added in the second step. In the method for producing a nickel paste, the dispersion transfer accelerator is added to the vehicle so as to be 0.16 to 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of nickel powder contained in the nickel powder slurry.
（７）本発明の第７の発明は、第４乃至第６のいずれかの発明において、前記第１の工程では、原料のバインダー樹脂の含有量が５質量％以上であるビヒクルを用いる、ニッケルペーストの製造方法である。 (7) According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the fourth to sixth aspects of the invention, in the first step, a nickel whose content of the raw material binder resin is 5% by mass or more is used. It is a manufacturing method of a paste.
本発明によれば、ニッケル超微粉を凝集の少ない状態で分散させ、例えば積層セラミックコンデンサの内部電極用等に好適に用いることができるニッケルペーストを提供することができる。また、本発明に係る製造方法によれば、このようなニッケルペーストを簡易な工程で製造することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the nickel paste which can disperse | distribute nickel ultrafine powder in the state with few aggregation, for example, can be used suitably for the internal electrode of a multilayer ceramic capacitor, etc. can be provided. Moreover, according to the manufacturing method which concerns on this invention, such a nickel paste can be manufactured in a simple process.
以下、本発明の具体的な実施形態（以下、「本実施の形態」という）について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。また、本明細書にて、「Ｘ〜Ｙ」（Ｘ、Ｙは任意の数値）との表記は、特に断らない限り「Ｘ以上Ｙ以下」の意味である。 Hereinafter, a specific embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, A various change is possible in the range which does not change the summary of this invention. Further, in this specification, the expression “X to Y” (X and Y are arbitrary numerical values) means “X or more and Y or less” unless otherwise specified.
≪１．ニッケルペースト≫
本実施の形態に係るニッケルペーストは、少なくとも、ニッケル粉と、分散移行促進剤と、ビヒクルとを含むニッケルペーストである。このニッケルペーストは、ニッケル濃度が５０〜７０質量％であり、粘度が８〜１５０Ｐａ・ｓである。<< 1. Nickel paste >>
The nickel paste according to the present embodiment is a nickel paste containing at least nickel powder, a dispersion transfer accelerator, and a vehicle. This nickel paste has a nickel concentration of 50 to 70% by mass and a viscosity of 8 to 150 Pa · s.
そして、このニッケルペーストにおいて、ビヒクルは、原料であるバインダー樹脂の酸量が２０〜３００μｍｏｌ／ｇであり、分散移行促進剤の含有量が、ニッケル粉１００質量部に対して０．１６〜３．０質量部の範囲である。 In this nickel paste, the vehicle has an acid amount of the binder resin as a raw material of 20 to 300 μmol / g, and the content of the dispersion transfer accelerator is 0.16 to 3 .3 relative to 100 parts by mass of the nickel powder. The range is 0 part by mass.
このようなニッケルペーストによれば、構成成分であるニッケル粉がより凝集の少ない状態で分散されており、例えば、高積層セラミックコンデンサの内部電極用として好適に用いることができる。 According to such a nickel paste, the nickel powder as a constituent component is dispersed with less aggregation, and can be suitably used, for example, for an internal electrode of a highly multilayer ceramic capacitor.
［ニッケル粉］
ニッケル粉は、当該ニッケルペーストの構成成分であり、湿式法や乾式法等の製法を問わずに種々のニッケル粉を使用することができる。例えば、ＣＶＤ法、蒸発急冷法、ニッケル塩やニッケル水酸化物等を用いた水素還元法等のいわゆる乾式法によるニッケル粉であってもよく、またニッケル塩溶液に対してヒドラジン等の還元剤を用いた湿式還元法等のいわゆる湿式法によるニッケル粉であってもよい。その中でも、湿式還元法等のいわゆる湿式法によるニッケル粉を使用することが好ましい。[Nickel powder]
Nickel powder is a constituent component of the nickel paste, and various nickel powders can be used regardless of a production method such as a wet method or a dry method. For example, it may be nickel powder by a so-called dry method such as a CVD method, an evaporative quenching method, a hydrogen reduction method using nickel salt or nickel hydroxide, and a reducing agent such as hydrazine is added to the nickel salt solution. Nickel powder by a so-called wet method such as the used wet reduction method may be used. Among these, it is preferable to use nickel powder by a so-called wet method such as a wet reduction method.
また、ニッケル粉としては、平均粒径が０．０５〜０．５μｍの超微粒のものであることが好ましい。超微粒のニッケル粉は、例えば、積層セラミックコンデンサの内部電極の用途として好適に用いることができる。ＭＬＣＣの内部電極として近年要求される薄層化に対応する観点からすると、好ましくは平均粒径が０．０５〜０．３μｍ程度のニッケル粉を用いることが必要であり、特に１０００層レベルの内部電極とするためには、平均粒径がサブミクロンのニッケル粉が必要とされ、０．０５〜０．１μｍのニッケル粉を用いることがより好ましい。 The nickel powder is preferably ultrafine particles having an average particle diameter of 0.05 to 0.5 μm. The ultrafine nickel powder can be suitably used as, for example, an internal electrode of a multilayer ceramic capacitor. From the viewpoint of corresponding to the thinning required in recent years as an internal electrode of MLCC, it is necessary to use nickel powder having an average particle diameter of about 0.05 to 0.3 μm, and particularly an internal layer of 1000 layers. In order to obtain an electrode, nickel powder having an average particle size of submicron is required, and it is more preferable to use nickel powder of 0.05 to 0.1 μm.
［分散移行促進剤］
分散移行促進剤は、ニッケル粉の表面に吸着してコートされ、ニッケルペースト中での分散性を向上させるように作用する。この分散移行促進剤としては、陰イオン型界面活性剤構造を有する分散移行促進剤又は高分子構造を有する分散移行促進剤を使用することができる。ここで、ニッケル粉の表面は、塩基性の性質を有している。そのため、分散移行促進剤として陰イオン型界面活性剤構造を有する分散移行促進剤や高分子構造を有する分散移行促進剤を用いることによって、ニッケル粉の表面に効率的に吸着させることができ、分散性を向上させることができる。[Dispersion transfer accelerator]
The dispersion transfer accelerator is adsorbed and coated on the surface of the nickel powder, and acts to improve the dispersibility in the nickel paste. As this dispersion transfer accelerator, a dispersion transfer accelerator having an anionic surfactant structure or a dispersion transfer accelerator having a polymer structure can be used. Here, the surface of the nickel powder has basic properties. Therefore, by using a dispersion transfer accelerator having an anionic surfactant structure or a dispersion transfer accelerator having a polymer structure as a dispersion transfer accelerator, it can be efficiently adsorbed on the surface of nickel powder, Can be improved.
（陰イオン型界面活性剤構造を有する分散移行促進剤）
具体的に、陰イオン型界面活性剤構造を有する分散移行促進剤としては、例えば、下記一般式に示す特定構造を有する（１）〜（３）の化合物のうちのいずれかを用いることができる。(Dispersion migration accelerator having an anionic surfactant structure)
Specifically, as the dispersion transfer accelerator having an anionic surfactant structure, for example, any one of the compounds (1) to (3) having a specific structure represented by the following general formula can be used. .
ここで、上記一般式（１）、（２）に示す化合物に関して、式中の「ｎ」は１０〜２０の整数である。ｎの数が１０より小さいと、親水性が強くなり、ニッケルペーストの作製における混練時に水が抜け難くなる可能性がある。一方で、ｎの数が２０より大きいと、親油性になって水を除去しやすくなるものの、有機溶剤に溶け難く効率的にニッケル粉の表面をコーティングできない可能性がある。 Here, regarding the compounds represented by the general formulas (1) and (2), “n” in the formula is an integer of 10 to 20. When the number of n is smaller than 10, hydrophilicity becomes strong, and there is a possibility that water is difficult to escape during kneading in the production of the nickel paste. On the other hand, when the number of n is larger than 20, it becomes lipophilic and easily removes water, but it is difficult to dissolve in an organic solvent and the surface of nickel powder may not be efficiently coated.
例えば、上記一般式（１）に示す化合物であって、ｎ＝１０の場合の構造式で表される化合物は、具体的には下記構造式（１−１）のような化合物である。この構造式（１−１）で表される化合物は、化学名が「ラウロイルサルコシン」（分子式＝Ｃ１５Ｈ２９ＮＯ３、ＣＡＳ Ｎｏ．＝９７−７８−９）であり、市販されている界面活性剤である。For example, the compound represented by the general formula (1) and represented by the structural formula when n = 10 is specifically a compound represented by the following structural formula (1-1). The compound represented by the structural formula (1-1) has a chemical name “lauroyl sarcosine” (molecular formula = C 15 H 29 NO 3 , CAS No. = 97-78-9), and is a commercially available interface. It is an activator.
またその他の化合物として、化学名「ラウロイルメチル−β−アラニン」（構造式：下記（２−１）、分子式：Ｃ１６Ｈ３１ＮＯ３、ＣＡＳ Ｎｏ．２１５３９−５７−１）や、化学名「ミリストイルメチル−β−アラニン」（構造式：下記（２−２）、分子式：Ｃ１８Ｈ３５ＮＯ３、ＣＡＳ Ｎｏ．２１５３９−７１−９）等が具体的に挙げられる。また、ココイルサルコシネート（一般式（１）、分子式：Ｃ１６Ｈ３１ＮＯ３）、ミリストイルサルコシネート（一般式（１）、分子式：Ｃ１７Ｈ３３ＮＯ３）、パルミトイルサルコシン（一般式（１）、分子式：Ｃ１９Ｈ３７ＮＯ３）、ステアロイルサルコシン（一般式（１）、分子式：Ｃ２１Ｈ４１ＮＯ３）等を例示することができる。As other compounds, the chemical name “lauroylmethyl-β-alanine” (structural formula: (2-1) below, molecular formula: C 16 H 31 NO 3 , CAS No. 21539-57-1) and the chemical name “ Specific examples include “myristoylmethyl-β-alanine” (structural formula: (2-2) below, molecular formula: C 18 H 35 NO 3 , CAS No. 21539-71-9). Further, cocoyl sarcosinate (general formula (1), molecular formula: C 16 H 31 NO 3 ), myristoyl sarcosinate (general formula (1), molecular formula: C 17 H 33 NO 3 ), palmitoyl sarcosine (general formula ( 1), molecular formula: C 19 H 37 NO 3 ), stearoyl sarcosine (general formula (1), molecular formula: C 21 H 41 NO 3 ) and the like.
また、上記一般式（３）に示す化合物に関して、式中の「ｍ」、「ｎ」は、ｍ＋ｎ＝１２〜２０の関係を満たす。ｍ＋ｎが１２より小さいと、親油性が不足して水の分離が不十分となる可能性がある。一方で、ｍ＋ｎが２０より大きいと、有機溶剤に溶解し難くなる可能性がある。 Moreover, regarding the compound represented by the general formula (3), “m” and “n” in the formula satisfy the relationship of m + n = 12 to 20. If m + n is less than 12, the lipophilicity is insufficient and water separation may be insufficient. On the other hand, if m + n is larger than 20, it may be difficult to dissolve in an organic solvent.
具体的に、上記一般式（３）で表される化合物としては、分子式がＣ２１Ｈ３９ＮＯ３であって下記（３−１）の構造式（但し、一般式（３）中でｍ＝７、ｎ＝７のもの）で示される化学名「Ｎ−オレイル−Ｎ−メチルグリシン」、また分子式がＣ１９Ｈ３５ＮＯ３（但し、一般式（３）中でｍ＝７、ｎ＝５のもの）である化学名「Ｎ−パルミトレイン−Ｎ−メチルグリシン」、また分子式がＣ２１Ｈ３９ＮＯ３（但し、一般式（３）中でｍ＝９、ｎ＝５のもの）である化学名「Ｎ−バクセン−Ｎ−メチルグリシン」、また分子式がＣ２７Ｈ５１ＮＯ３（但し、一般式（３）中でｍ＝１３、ｎ＝７のもの）である化学名「Ｎ−ネルボン−Ｎ−メチルグリシン」等を挙げることができる。Specifically, the compound represented by the general formula (3) has a molecular formula of C 21 H 39 NO 3 and a structural formula of the following (3-1) (however, in the general formula (3), m = 7, n = 7), the chemical name is “N-oleyl-N-methylglycine”, and the molecular formula is C 19 H 35 NO 3 (however, in general formula (3), m = 7, n = 5) The chemical name is “N-palmitolein-N-methylglycine” and the chemical formula is C 21 H 39 NO 3 (where m = 9 and n = 5 in general formula (3)). The chemical name “N-Nerbon-” having the name “N-baxene-N-methylglycine” and the molecular formula C 27 H 51 NO 3 (where m = 13 and n = 7 in the general formula (3)) N-methylglycine "etc. can be mentioned.
（高分子構造を有する分散移行促進剤）
また、高分子構造を有する分散移行促進剤としては、例えば、その末端に、あるいは分子中に、カルボン酸等の官能基（酸基）を備えた高分子構造を有する分散移行促進剤を使用することができる。(Dispersion transfer accelerator having a polymer structure)
Further, as the dispersion transfer accelerator having a polymer structure, for example, a dispersion transfer accelerator having a polymer structure having a functional group (acid group) such as carboxylic acid at the terminal or in the molecule is used. be able to.
具体的には、末端にカルボン酸等の官能基（酸基）を備えた高分子構造を有する分散移行促進剤として、例えば、ウレタン系高分子分散剤等を挙げることができる。なお、ウレタン系高分子分散剤としては、商品名：Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ５５０００（平均分子量５５０００）、商品名：Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ３６０００（平均分子量３６０００）、商品名：Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ２１０００（平均分子量２１０００）等が市販されており（いずれも日本ルーブリゾール社製）、好適に使用することができる。また、シングルカルボン酸タイプの商品名：Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ３０００（日本ルーブリゾール社製）も有効に用いることができる。 Specifically, examples of the dispersion migration accelerator having a polymer structure having a functional group (acid group) such as carboxylic acid at the terminal include a urethane polymer dispersant. In addition, as a urethane type polymer dispersing agent, a brand name: Solsperse 55000 (average molecular weight 55000), a brand name: Solsperse 36000 (average molecular weight 36000), a brand name: Solsperse 21000 (average molecular weight 21000), etc. are marketed (all are Japan). Lubrizol Co., Ltd.) can be used preferably. Further, a single carboxylic acid type trade name: Solsperse 3000 (manufactured by Nippon Lubrizol Co., Ltd.) can also be used effectively.
また、分散移行促進剤の構造としては、特に限定されないが、櫛形のポリマーであることが特に好ましい。櫛形の構造を有する分散移行促進剤は、アンカー部にカルボン酸基を、グラフト部にポリオキシアルキレン基を有し、その組成により疎水性と親水性のバランスが異なるような構造となっている。なお、櫛形ポリマーである高分子分散剤として、例えば、日油株式会社製のマリアリムＡＷＣシリーズ、ＳＣシリーズが市販されている。 Further, the structure of the dispersion transfer accelerator is not particularly limited, but a comb polymer is particularly preferable. The dispersion transfer accelerator having a comb-like structure has a carboxylic acid group in the anchor portion and a polyoxyalkylene group in the graft portion, and has a structure in which the balance between hydrophobicity and hydrophilicity differs depending on the composition. In addition, as a polymer dispersing agent which is a comb polymer, for example, Marialim AWC series and SC series manufactured by NOF Corporation are commercially available.
本実施の形態に係るニッケルペーストにおいて、この分散移行促進剤の含有量としては、ニッケル粉１００質量部に対して０．１６〜３．０質量部の範囲である。ニッケル粉１００質量部に対して、分散移行促進剤の含有量が０．１６質量部未満であると、ニッケルペーストを作製する混錬時において水の分離が効率的に行われず、ニッケルペースト中の残留水分量が多くなる。一方で、分散移行促進剤の含有量が３．０質量％を超えても、水の分離効果がさらに向上することはなく、かえって分散移行促進剤の量が多すぎるためにニッケルペーストの粘度に影響が生じるおそれがある。 In the nickel paste according to the present embodiment, the content of the dispersion transfer accelerator is in the range of 0.16 to 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of nickel powder. When the content of the dispersion transfer accelerator is less than 0.16 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the nickel powder, the water is not efficiently separated during the kneading to prepare the nickel paste, Residual moisture increases. On the other hand, even if the content of the dispersion transfer accelerator exceeds 3.0% by mass, the separation effect of water is not further improved. Impact may occur.
［ビヒクル］
ビヒクルは、原料のバインダー樹脂を有機溶剤に溶解させて得られる。本実施の形態において使用するビヒクルとしては、その原料となるバインダー樹脂において、酸量が２０〜３００μｍｏｌ／ｇである樹脂を選定して用いることが重要となる。[Vehicle]
The vehicle is obtained by dissolving a raw material binder resin in an organic solvent. As the vehicle used in the present embodiment, it is important to select and use a resin having an acid amount of 20 to 300 μmol / g in the binder resin as the raw material.
本発明者らは、上述した分散移行促進剤だけでなく、酸量が上述の範囲のバインダー樹脂も、ニッケル粉の表面に効率的に吸着することを見出した。このことにより、本実施の形態に係るニッケルペーストでは、上述した分散移行促進剤を含有するとともに、酸量が上述の範囲のバインダー樹脂を含むビヒクルを含有させていることにより、ニッケル粉の表面に吸着した分散移行促進剤とビヒクルに含まれるバインダー樹脂とにより、そのニッケル粉の分散性を効果的に向上させることができ、ニッケル超微粉を極めて凝集の少ない状態で分散させることができる。また、このようなバインダー樹脂を含むビヒクルを含有させていることにより、分散移行促進剤の含有量も低減させることができる。 The present inventors have found that not only the above-described dispersion transfer accelerator but also a binder resin having an acid amount in the above-mentioned range can be efficiently adsorbed on the surface of the nickel powder. Thus, in the nickel paste according to the present embodiment, the surface of the nickel powder is contained by containing the above-described dispersion transfer accelerator and the vehicle containing the binder resin having the acid amount in the above range. With the adsorbed dispersion transfer accelerator and the binder resin contained in the vehicle, the dispersibility of the nickel powder can be effectively improved, and the nickel ultrafine powder can be dispersed in a state with very little aggregation. Moreover, the content of the dispersion transfer accelerator can be reduced by including a vehicle containing such a binder resin.
また、分散移行促進剤を含有させるとともに、特定のバインダー樹脂を含むビヒクルを含有させることにより、上述したようにニッケル粉の表面により効率的に吸着させることができるため、ニッケルペーストの製造過程において、混練するニッケル粉水スラリーに基づく水分をより効率的に分離させて除去することができ、製造プロセスを簡易化することができる。なお、詳しくは後述するが、本実施の形態に係るニッケルペーストは、この特定のバインダー樹脂を含むビヒクルに分散移行促進剤を添加して混合し、得られた分散移行促進剤を含むビヒクルに対して、ニッケル粉水スラリーを添加して混練することによって、得ることができる。このような製造方法では、従来技術のように、中間品としてのニッケル粉有機スラリーが生成されないため、簡易な工程により製造することができる。 In addition, since the dispersion transfer accelerator is contained and the vehicle containing the specific binder resin is contained, the surface of the nickel powder can be more efficiently adsorbed as described above. Water based on the nickel powder water slurry to be kneaded can be separated and removed more efficiently, and the manufacturing process can be simplified. As will be described in detail later, the nickel paste according to the present embodiment is added to and mixed with a vehicle containing the specific binder resin, and the resulting vehicle containing the dispersion transfer accelerator is mixed. It can be obtained by adding a nickel powder water slurry and kneading. In such a manufacturing method, since the nickel powder organic slurry as an intermediate product is not generated as in the prior art, it can be manufactured by a simple process.
ここで、バインダー樹脂の酸量に関して、酸量が２０μｍｏｌ／ｇより低いと、ニッケル粉に対する吸着量が足りなくなり、ニッケルペーストを作製する混錬時において十分に水の分離が行われず、ニッケルペースト中の残留水分量が多くなる。一方で、バインダー樹脂の酸量が３００μｍｏｌ／ｇを超えると、ニッケル粉との吸着は効率よく行われるものの、酸量が多すぎるために作製するニッケルペーストの粘度が高くなりすぎ、例えばＭＬＣＣの内部電極として使用する場合等に適正な粘度が得られなくなる。このことから、バインダー樹脂としては、酸量が適正な範囲のものを使用する必要があり、具体的には上述したように２０〜３００μｍｏｌ／ｇの範囲の酸量のバインダー樹脂を用いる。 Here, regarding the acid amount of the binder resin, if the acid amount is lower than 20 μmol / g, the amount of adsorption to the nickel powder becomes insufficient, and water is not sufficiently separated during kneading to prepare the nickel paste, The amount of residual moisture increases. On the other hand, when the acid amount of the binder resin exceeds 300 μmol / g, although the adsorption with the nickel powder is efficiently performed, the viscosity of the nickel paste produced due to the excessive amount of acid becomes too high. When used as an electrode, an appropriate viscosity cannot be obtained. Therefore, it is necessary to use a binder resin having an acid amount in an appropriate range. Specifically, as described above, a binder resin having an acid amount in the range of 20 to 300 μmol / g is used.
具体的に、バインダー樹脂としては、例えば、セルロース構造、セルロースエステル構造、及びセルロースエーテル構造から選ばれる構造を有し、カルボキシル基等の官能基（酸基）が導入されているものの、少なくとも１種類を用いることができる。 Specifically, the binder resin has, for example, a structure selected from a cellulose structure, a cellulose ester structure, and a cellulose ether structure, and has at least one functional group (acid group) such as a carboxyl group introduced therein. Can be used.
このように、例えばカルボン酸等の官能基（酸基）が導入されたものであって、酸量が２０〜３００μｍｏｌ／ｇであるバインダー樹脂を選定し、このバインダー樹脂を有機溶剤に溶解させることによってビヒクルを作製することができる。 Thus, for example, a binder resin having a functional group (acid group) such as carboxylic acid introduced therein and having an acid amount of 20 to 300 μmol / g is selected, and this binder resin is dissolved in an organic solvent. The vehicle can be made by
ビヒクル中のバインダー樹脂の濃度としては、特に限定されないが、５質量％以上であることが好ましい。ビヒクルにおけるバインダー樹脂の濃度が５質量％未満であると、粘度が低くなり、混練時にトルクがかからず、水の分離除去効果が低くなる可能性がある。 The concentration of the binder resin in the vehicle is not particularly limited, but is preferably 5% by mass or more. If the concentration of the binder resin in the vehicle is less than 5% by mass, the viscosity becomes low, no torque is applied during kneading, and the water separation and removal effect may be reduced.
なお、有機溶剤としては、上述したバインダー樹脂を溶解するものであれば特に限定されず、導電ペーストの用途に通常使用されているものを用いることができる。例えば、テルペンアルコール系、脂肪族炭化水素系等の溶剤を用いることができる。具体的に、テルペンアルコール系の有機溶剤としては、ターピネオール（テルピネオール）、ジハイドロターピネオール、ターピネオールアセテート、ボルネオール、ゲラニオール、リナロール等が挙げられる。また、脂肪族炭化水素系の有機溶剤としては、ｎ−デカン、ｎ−ドデカン、ミネラルスピリット等が挙げられる。これらの有機溶剤については、１種類単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。 The organic solvent is not particularly limited as long as it dissolves the above-described binder resin, and those usually used for conductive paste applications can be used. For example, a solvent such as a terpene alcohol or aliphatic hydrocarbon can be used. Specific examples of the terpene alcohol-based organic solvent include terpineol (terpineol), dihydroterpineol, terpineol acetate, borneol, geraniol, linalool and the like. Examples of the aliphatic hydrocarbon organic solvent include n-decane, n-dodecane, and mineral spirit. About these organic solvents, you may use individually by 1 type and may use 2 or more types together.
［その他］
なお、本実施の形態に係るニッケルペーストには、その作用を損なわせない範囲で、必要に応じて種々の添加剤を含有させることができる。具体的には、ニッケル粉の分散性をより向上させるための分散剤や、粘度を調整するための粘度調整剤、チクソ性を高めるためのレオロジーコントロール剤等を添加することができる。[Others]
In addition, the nickel paste which concerns on this Embodiment can be made to contain various additives as needed in the range which does not impair the effect | action. Specifically, a dispersing agent for further improving the dispersibility of nickel powder, a viscosity adjusting agent for adjusting the viscosity, a rheology control agent for improving thixotropy, and the like can be added.
≪２．ニッケルペーストの製造方法≫
次に、ニッケルペーストの製造方法について説明する。本実施の形態に係るニッケルペーストは、以下の２つの手順によって製造することができる。
［手順Ａ］ビヒクルに分散移行促進剤を添加し混合して、分散移行促進剤を含むビヒクルを得る。次いで、
［手順Ｂ］分散移行促進剤を含むビヒクルに、ニッケル水スラリーを添加して混練し、水を分離除去して、ニッケル濃度が５０〜７０質量％のニッケルペーストを得る。≪2. Manufacturing method of nickel paste >>
Next, the manufacturing method of nickel paste is demonstrated. The nickel paste according to the present embodiment can be manufactured by the following two procedures.
[Procedure A] A dispersion transfer accelerator is added to the vehicle and mixed to obtain a vehicle containing the dispersion transfer accelerator. Then
[Procedure B] A nickel water slurry is added to a vehicle containing a dispersion transfer accelerator and kneaded, and water is separated and removed to obtain a nickel paste having a nickel concentration of 50 to 70% by mass.
＜２−１．手順Ａについて＞
本実施の形態に係るニッケルペーストの製造方法では、先ず、ビヒクルに対して分散移行促進剤を添加し、撹拌し混合することで、分散移行促進剤を含有するビヒクルを得る。<2-1. About Procedure A>
In the nickel paste manufacturing method according to the present embodiment, first, a dispersion transfer accelerator is added to the vehicle, and the mixture is stirred and mixed to obtain a vehicle containing the dispersion transfer accelerator.
（ビヒクルの作製）
使用するビヒクルは、有機溶剤にバインダー樹脂を溶解させることによって作製することができる。ここで、ビヒクルを構成するバインダー樹脂は、上述したように、その酸量が２０〜３００μｍｏｌ／ｇである樹脂を選択する。また、有機溶剤としては、テルペンアルコール系、脂肪族炭化水素系の溶剤等を用いることができる。(Production of vehicle)
The vehicle to be used can be prepared by dissolving a binder resin in an organic solvent. Here, as described above, a resin having an acid amount of 20 to 300 μmol / g is selected as the binder resin constituting the vehicle. Moreover, as an organic solvent, a terpene alcohol type | system | group, an aliphatic hydrocarbon type solvent, etc. can be used.
ビヒクルとしては、バインダー樹脂の濃度が５質量％以上となるように有機溶剤にバインダー樹脂を溶解させて作製したものを用いることが好ましい。バインダー樹脂の濃度が５質量％未満であると、粘度が低くなって混練時にトルクがかかり難くなり、また水の分離が不十分となってニッケルペーストの残留水分量が多くなる可能性がある。 As the vehicle, it is preferable to use a vehicle prepared by dissolving a binder resin in an organic solvent so that the concentration of the binder resin is 5% by mass or more. When the concentration of the binder resin is less than 5% by mass, the viscosity is low and it is difficult to apply torque during kneading, and water separation is insufficient, which may increase the residual moisture content of the nickel paste.
（分散移行促進剤の添加・混合）
分散移行促進剤としては、上述したように陰イオン型界面活性剤構造を有する分散移行促進剤や高分子構造を有する分散移行促進剤を使用することができる。ニッケル粉の表面は塩基性であるため、これらの分散移行促進剤を使用することにより、ニッケル粉の表面に効率的に吸着させることができる。本実施の形態においては、これらの分散移行促進剤をビヒクルに添加し、混合することによって、分散移行促進剤を含むビヒクルを得る。(Addition and mixing of dispersion transfer accelerator)
As the dispersion transfer accelerator, as described above, a dispersion transfer accelerator having an anionic surfactant structure or a dispersion transfer accelerator having a polymer structure can be used. Since the surface of the nickel powder is basic, it can be efficiently adsorbed on the surface of the nickel powder by using these dispersion transfer accelerators. In the present embodiment, these dispersion transfer accelerators are added to the vehicle and mixed to obtain a vehicle containing the dispersion transfer accelerator.
分散移行促進剤をビヒクルに添加するに際しては、得られるニッケルペースト中の分散移行促進剤の含有量が、次の手順（手順Ｂ）にて混錬するニッケル粉水スラリー中に含まれるニッケル粉１００質量部に対して０．１６質量部〜３．０質量部の範囲となるように計算して添加することが好ましい。 When adding the dispersion transfer accelerator to the vehicle, the nickel powder 100 contained in the nickel powder water slurry in which the content of the dispersion transfer accelerator in the resulting nickel paste is kneaded in the next procedure (procedure B). It is preferable to calculate and add so as to be in the range of 0.16 parts by mass to 3.0 parts by mass with respect to parts by mass.
すなわち、ニッケルペースト中の含有量が、ニッケル粉１００質量部に対して０．１６質量部未満となるように分散移行促進剤を添加すると、ニッケルペーストを作製する混錬時において水の分離が効率的に行われず、得られるニッケルペースト中の残留水分量が多くなる。一方で、ニッケル粉１００質量部に対して３．０質量％を超える含有量となるように分散移行促進剤を添加しても、水の分離効果がそれ以上に向上することはなく、かえってニッケルペーストの粘度に影響が生じるおそれがある。 That is, when the dispersion transfer accelerator is added so that the content in the nickel paste is less than 0.16 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the nickel powder, the water separation is efficient at the time of kneading to prepare the nickel paste. The amount of residual moisture in the resulting nickel paste increases. On the other hand, even if a dispersion transfer accelerator is added so that the content exceeds 3.0% by mass with respect to 100 parts by mass of nickel powder, the separation effect of water is not further improved. The viscosity of the paste may be affected.
ビヒクルに分散移行促進剤を添加した後の混合方法としては、例えば、撹拌機、自公転ミキサー、プラネタリーミキサー等の公知の混練装置等を用いて行うことができる。 As a mixing method after adding the dispersion transfer accelerator to the vehicle, for example, a known kneading apparatus such as a stirrer, a self-revolving mixer, or a planetary mixer can be used.
このように、本実施の形態に係るニッケルペーストの製造方法においては、先ずは、特定のバインダー樹脂を原料としたビヒクルに対して分散移行促進剤を所定の割合で添加し、撹拌混合することで、分散移行促進剤を含むビヒクルを得ることを特徴としている。 Thus, in the nickel paste manufacturing method according to the present embodiment, first, a dispersion transfer accelerator is added at a predetermined ratio to a vehicle using a specific binder resin as a raw material, followed by stirring and mixing. It is characterized by obtaining a vehicle containing a dispersion transfer accelerator.
＜２−２．手順Ｂについて＞
本実施の形態に係るニッケルペーストの製造方法では、次に、手順Ａにより得られた分散移行促進剤を含むビヒクルに対して、ニッケル水スラリーを添加して混練する。<2-2. About Procedure B>
In the nickel paste manufacturing method according to the present embodiment, nickel water slurry is then added to the vehicle containing the dispersion transfer accelerator obtained by procedure A and kneaded.
このように、分散移行促進剤を含むビヒクルにニッケル粉水スラリーを添加し混練することで、そのニッケル粉スラリー中の水分を効率的に分離除去することができる。本実施の形態においては、分散移行促進剤を含むビヒクルを用いていることにより、分散移行促進剤が効率的にニッケル粉の表面に吸着するとともに、ビヒクルに含まれる特定の酸量を有するバインダー樹脂もニッケル粉の表面に吸着するようになるため、ニッケル粉を効果的に分散させることができ、また添加したニッケル粉水スラリーに基づく水分を効率的に分離させることができる。これにより、簡易な工程で、残留水分の極めて少ないニッケルペーストを作製することができる。具体的には、カールフィッシャー法による水分率が１％未満のニッケルペーストを得ることができる。 Thus, the water in the nickel powder slurry can be efficiently separated and removed by adding and kneading the nickel powder water slurry to the vehicle containing the dispersion transfer accelerator. In the present embodiment, by using a vehicle containing a dispersion transfer accelerator, the dispersion transfer accelerator is efficiently adsorbed on the surface of the nickel powder, and the binder resin has a specific acid amount contained in the vehicle. Since it also adsorbs to the surface of the nickel powder, the nickel powder can be effectively dispersed, and the water based on the added nickel powder water slurry can be efficiently separated. This makes it possible to produce a nickel paste with very little residual moisture by a simple process. Specifically, a nickel paste having a moisture content of less than 1% by the Karl Fischer method can be obtained.
（ニッケル粉水スラリー）
ニッケル粉水スラリー中に含まれるニッケル粉は、上述したように、湿式法や乾式法等の製法を問わずに種々のものを使用することができる。また、その平均粒径としては、０．０５μｍ〜０．５μｍ程度、好ましくは０．０５μｍ〜０．３μｍ、より好ましくは０．０５μｍ〜０．１μｍの超微粒のものを用いることができ、このような超微粒ニッケル粉は積層セラミックコンデンサの内部電極用途として好適に用いられる。(Nickel powder water slurry)
Various nickel powders contained in the nickel powder water slurry can be used regardless of the production method such as the wet method and the dry method as described above. Moreover, as the average particle diameter, it is possible to use an ultrafine particle of about 0.05 μm to 0.5 μm, preferably 0.05 μm to 0.3 μm, more preferably 0.05 μm to 0.1 μm. Such an ultrafine nickel powder is suitably used as an internal electrode application of a multilayer ceramic capacitor.
ニッケル粉水スラリーは、上述のような超微粒のニッケル粉を、従来公知の方法により水中に分散させることによって得ることができる。ニッケル粉水スラリー中のニッケル含有量としては、特に限定されない。 The nickel powder water slurry can be obtained by dispersing the ultrafine nickel powder as described above in water by a conventionally known method. The nickel content in the nickel powder water slurry is not particularly limited.
なお、ニッケル粉水スラリーとしては、分散移行促進剤を添加したものであってもよい。この場合、分散移行促進剤としては、上述したように、手順Ａにおいてビヒクルに添加したものと同様のものを用いることができる。 In addition, as a nickel powder water slurry, the thing which added the dispersion transfer promoter may be used. In this case, as the dispersion transfer promoter, the same ones as those added to the vehicle in the procedure A can be used as described above.
（ビヒクルとニッケル粉水スラリーとの混錬）
上述したように、分散移行促進剤を含むビヒクルに対してニッケル粉水スラリーを添加し、混練処理を施すことによって、ニッケル粉水スラリーに含まれる水分が効率的に分離し、残留水分量の少ないニッケルペーストを得ることができる。(Kneading of vehicle and nickel powder water slurry)
As described above, by adding the nickel powder water slurry to the vehicle containing the dispersion transfer accelerator and performing the kneading process, the water contained in the nickel powder water slurry is efficiently separated, and the residual water content is small. Nickel paste can be obtained.
ビヒクルとニッケル粉水スラリーとの混練方法としては、特に限定されるものではなく、公知の方法により行うことができる。具体的には、ロールミル、ボールミル、ホモジナイザー、ライカイ機、ニーダー、プラネタリーミキサー等の混練装置を用いた方法により行うことができる。また、必要に応じて、真空ポンプ又はアスピレーターを用いて減圧し、脱泡や脱水処理を施してもよく、加熱処理を行うこともできる。これにより、得られるニッケルペーストの水分率をより効果的に低減させることができ、カールフィッシャー法による水分率をより効率的に１質量％未満とすることができる。 The method of kneading the vehicle and the nickel powder water slurry is not particularly limited, and can be performed by a known method. Specifically, it can be performed by a method using a kneading apparatus such as a roll mill, a ball mill, a homogenizer, a lycra machine, a kneader, or a planetary mixer. Further, if necessary, the pressure may be reduced using a vacuum pump or an aspirator, defoaming or dehydration treatment may be performed, or heat treatment may be performed. Thereby, the moisture content of the nickel paste obtained can be reduced more effectively, and the moisture content by the Karl Fischer method can be made less than 1% by mass more efficiently.
また、この混練処理においては、得られるニッケルペーストのニッケル濃度が５０質量％以上７０質量％未満となるように処理する。ペースト中のニッケル濃度が５０質量％未満であると、混練時においてトルクがかかり難くなり、水の分離が不十分となってニッケルペースト中の残留水分量が多くなる。一方で、ペースト中のニッケル濃度が７０質量％を超えると、ニッケル濃度が高すぎて流動性がなくなり、やはり混錬時における水の分離が不十分となって残留水分量が多くなる。また、ニッケル濃度が高すぎると、ペーストにするための有機溶剤による希釈が困難となる。 Moreover, in this kneading | mixing process, it processes so that the nickel density | concentration of the nickel paste obtained may be 50 to 70 mass%. When the nickel concentration in the paste is less than 50% by mass, it is difficult to apply torque during kneading, and water separation is insufficient, resulting in an increased amount of residual moisture in the nickel paste. On the other hand, when the nickel concentration in the paste exceeds 70% by mass, the nickel concentration is too high and the fluidity is lost, so that the water is not sufficiently separated during the kneading and the residual moisture amount increases. If the nickel concentration is too high, it is difficult to dilute with an organic solvent to make a paste.
このようにして得られるニッケルペーストにおいては、水分を分離除去した後に、例えば積層セラミックコンデンサの構成成分である誘電体成分のチタン酸バリウム等を混合させてもよい。また、ペースト中のニッケルの分散性をより向上させるために分散剤を添加することもでき、また粘度調整のために有機溶剤を添加することもできる。さらに、チクソ性を高めるために、レオロジーコントロール剤等を添加して混練することもできる。 In the nickel paste thus obtained, after separating and removing moisture, for example, barium titanate as a dielectric component which is a constituent component of the multilayer ceramic capacitor may be mixed. Further, a dispersant can be added in order to further improve the dispersibility of nickel in the paste, and an organic solvent can be added to adjust the viscosity. Furthermore, in order to improve thixotropy, a rheology control agent or the like can be added and kneaded.
以上のように、本実施の形態に係るニッケルペーストの製造方法においては、先ず、ビヒクルに分散移行促進剤を添加して混合し、次に、得られた分散移行促進剤を含むビヒクルに対してニッケル粉水スラリーを添加して混練し、分離した水を除去することによって、ニッケル濃度が５０〜７０質量％であるニッケルペーストを得る。 As described above, in the nickel paste manufacturing method according to the present embodiment, first, the dispersion transfer accelerator is added to the vehicle and mixed, and then the obtained vehicle including the dispersion transfer accelerator is mixed. A nickel paste having a nickel concentration of 50 to 70% by mass is obtained by adding and kneading the nickel powder water slurry and removing the separated water.
このような製造方法によれば、水分を効果的に分離して除去することができ、残留水分量が少なく、ニッケル粉を極めて凝集の少ない状態で分散させたニッケルペーストを得ることができる。また、従来のように、ニッケル粉有機スラリーを中間品として作製させる必要がなく、極めて簡単な工程によりニッケルペーストを作製することができる。そして、得られたニッケルペーストは、例えば、小型化の要求が増している、高積層セラミックコンデンサの内部電極用に好適に用いることができる。 According to such a manufacturing method, it is possible to effectively separate and remove moisture, and it is possible to obtain a nickel paste in which the amount of residual moisture is small and nickel powder is dispersed with extremely little aggregation. Further, unlike the conventional case, it is not necessary to produce an organic powder of nickel powder as an intermediate product, and a nickel paste can be produced by an extremely simple process. The obtained nickel paste can be suitably used, for example, for an internal electrode of a highly multilayer ceramic capacitor, for which demands for miniaturization are increasing.
以下に、本発明の実施例を示して、さらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below in more detail, but the present invention is not limited to the following examples.
≪評価方法≫
下記の実施例及び比較例に示す作製条件にて得られたニッケルペーストについて、以下の評価方法により評価を行った。≪Evaluation method≫
The nickel pastes obtained under the production conditions shown in the following examples and comparative examples were evaluated by the following evaluation methods.
（残留水分率の評価）
電量滴定式カールフィッシャー水分計（京都電子工業株式会社製）を用い、ニッケルペーストの１８０℃における残留水分率（質量％）を測定した。(Evaluation of residual moisture content)
Using a coulometric titration Karl Fischer moisture meter (manufactured by Kyoto Electronics Co., Ltd.), the residual moisture content (mass%) of the nickel paste at 180 ° C. was measured.
（乾燥膜密度の評価）
ニッケルペーストをＰＥＴフィルム上にアプリケーターを用いて２００μｍの厚さに塗布し、１２０℃で４０分間乾燥させ、得られた膜についてφ４０ｍｍになるように切り抜き、面積、膜厚、及び質量を測定して、その測定データからニッケルペーストの乾燥膜密度（ｇ／ｃｍ３）を算出した。(Evaluation of dry film density)
Nickel paste is applied on a PET film to a thickness of 200 μm using an applicator, dried at 120 ° C. for 40 minutes, and the resulting film is cut out to be φ40 mm, and the area, film thickness, and mass are measured. The dry film density (g / cm 3 ) of the nickel paste was calculated from the measurement data.
（粘度の評価）
レオメーター（ＭＣＲ−５０１，アントンパール社製）を用い、せん断速度４．０ｓ−１、２５℃におけるニッケルペーストの粘度（Ｐａ・ｓ）を測定した。(Evaluation of viscosity)
Using a rheometer (MCR-501, manufactured by Anton Paar), the viscosity (Pa · s) of the nickel paste at a shear rate of 4.0 s −1 and 25 ° C. was measured.
≪ニッケルペーストの作製≫
［実施例１］
先ず、有機溶剤としてジヒドロターピネオール（日本香料株式会社製）１２０ｇに、バインダー樹脂としてエチルセルロース（規格名：ＳＴＤ３００，ダウケミカル社製）１０．５ｇを投入し、撹拌しながら８０℃に加熱溶解してビヒクルを調製した。次に、調製したビヒクルに、分散移行促進剤としてＮ−オレイル−Ｎ−メチルグリシン（商品名：オレオイルザルコシン２２１Ｐ）３．０ｇを溶解し、分散移行促進剤を含有するビヒクル１３３．５ｇを得た。≪Preparation of nickel paste≫
[Example 1]
First, 120 g of dihydroterpineol (manufactured by Nippon Fragrance Co., Ltd.) as an organic solvent and 10.5 g of ethyl cellulose (standard name: STD300, manufactured by Dow Chemical Co., Ltd.) as a binder resin are added and dissolved by heating to 80 ° C. with stirring. Was prepared. Next, 3.0 g of N-oleyl-N-methylglycine (trade name: oleoylsarcosine 221P) is dissolved in the prepared vehicle as a dispersion transfer accelerator, and 133.5 g of the vehicle containing the dispersion transfer accelerator is dissolved. Obtained.
次いで、分散移行促進剤を含有するビヒクルの全量を、プラネタリーミキサー（ハイビスミックス２Ｐ−１型，ＰＲＩＭＩＸ社製）に投入し、さらに住友金属鉱山株式会社製のニッケル粉水スラリー（水分量８０％）（湿式還元法によるＮｉ超微粉、平均粒径０．０７μｍ）５００ｇを投入し、回転数３０ｒｐｍで１５分間混練して、混錬物から分離してきた水を除去した。その後、再び同じニッケル粉水スラリー（水分量８０％）５００ｇを投入し、同じ条件（回転数３０ｒｐｍ、１５分間）で混練して、分離してきた水を除去した。この操作を繰り返し行い、ニッケル粉水スラリー（水分量８０％）を合計で１．５ｋｇ投入し、合計でニッケル粉３００ｇを含有する混錬物を得た。 Next, the entire amount of the vehicle containing the dispersion transfer accelerator was put into a planetary mixer (Hibismix 2P-1 type, manufactured by PRIMIX), and further a nickel powder water slurry (water content 80%) manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. ) (Ni ultrafine powder by wet reduction method, average particle size 0.07 μm) 500 g was added and kneaded at a rotation speed of 30 rpm for 15 minutes to remove water separated from the kneaded product. Thereafter, 500 g of the same nickel powdered water slurry (water content 80%) was added again and kneaded under the same conditions (rotation speed 30 rpm, 15 minutes) to remove the separated water. This operation was repeated, and a total of 1.5 kg of nickel powder water slurry (water content 80%) was added to obtain a kneaded material containing 300 g of nickel powder in total.
最後に、減圧加熱（圧力：０．０９８ＭＰａ、加熱温度：６０℃）を２０分間行い、残留した水分を揮発させて除去し、ニッケーペーストを得た。 Finally, reduced pressure heating (pressure: 0.098 MPa, heating temperature: 60 ° C.) was performed for 20 minutes to volatilize and remove the remaining water, thereby obtaining a nickel paste.
作製したニッケルペーストの試料の「残留水分率」、「乾燥膜密度」、「粘度」について、上述した評価方法に基づいて測定して評価した。 The “residual moisture content”, “dry film density”, and “viscosity” of the prepared nickel paste sample were measured and evaluated based on the evaluation method described above.
その結果、ニッケルペーストの残留水分率は０．８４質量％と極めて少なかった。また、乾燥膜密度は５．５ｇ／ｃｍ３となり、高い膜密度が得られた。また、粘度は１３１．２Ｐａ・ｓであり、このままペーストとしても使用できる粘度であった。As a result, the residual moisture content of the nickel paste was as extremely low as 0.84% by mass. Further, the dry film density was 5.5 g / cm 3 , and a high film density was obtained. Further, the viscosity was 131.2 Pa · s, which was a viscosity that could be used as a paste as it was.
［実施例２］
ビヒクルに添加する分散移行促進剤の量について、分散移行促進剤としてのＮ−オレイル−Ｎ−メチルグリシン（商品名：オレオイルザルコシン２２１Ｐ）の添加量を４．５ｇに変更したこと以外は、実施例１と同様にしてニッケルペーストを作製した。[Example 2]
With respect to the amount of the dispersion transfer accelerator added to the vehicle, except that the addition amount of N-oleyl-N-methylglycine (trade name: oleoylsarcosine 221P) as a dispersion transfer accelerator was changed to 4.5 g. A nickel paste was prepared in the same manner as in Example 1.
［実施例３］
ビヒクルに添加する分散移行促進剤の量について、分散移行促進剤としてのＮ−オレイル−Ｎ−メチルグリシン（商品名：オレオイルザルコシン２２１Ｐ）の添加量を９．０ｇに変更したこと以外は、実施例１と同様にしてニッケルペーストを作製した。[Example 3]
With respect to the amount of the dispersion transfer accelerator to be added to the vehicle, except that the addition amount of N-oleyl-N-methylglycine (trade name: oleoylsarcosine 221P) as a dispersion transfer accelerator was changed to 9.0 g. A nickel paste was prepared in the same manner as in Example 1.
［実施例４］
先ず、有機溶剤としてジヒドロターピネオール（日本香料株式会社製）１２０ｇに、バインダー樹脂としてアクリル樹脂（規格名：ＬＣ＃９１７６，東栄化成株式会社製）１０．５ｇを投入し、撹拌しながら８０℃に加熱溶解してビヒクルを調製した。次に、調製したビヒクルに、分散移行促進剤としてＮ−オレイル−Ｎ−メチルグリシン（商品名：オレオイルザルコシン２２１Ｐ）１．８ｇを溶解し、分散移行促進剤を含有するビヒクル１３２．３ｇを得た。[Example 4]
First, 120 g of dihydroterpineol (manufactured by Nippon Fragrance Co., Ltd.) as an organic solvent and 10.5 g of acrylic resin (standard name: LC # 9176, manufactured by Toei Kasei Co., Ltd.) as a binder resin are charged and heated to 80 ° C. with stirring. Dissolved to prepare the vehicle. Next, 1.8 g of N-oleyl-N-methylglycine (trade name: oleoyl sarcosine 221P) is dissolved in the prepared vehicle as a dispersion transfer accelerator, and 132.3 g of the vehicle containing the dispersion transfer accelerator is dissolved. Obtained.
次いで、分散移行促進剤を含有するビヒクルの全量を、プラネタリーミキサー（ハイビスミックス２Ｐ−１型，ＰＲＩＭＩＸ社製）に投入し、さらに住友金属鉱山株式会社製のニッケル粉水スラリー（水分量８０％）（湿式還元法によるＮｉ超微粉、平均粒径０．１μｍ）５００ｇを投入し、回転数３０ｒｐｍで１５分間混練して、混錬物から分離してきた水を除去した。その後、再び同じニッケル粉水スラリー（水分量８０％）５００ｇを投入し、同じ条件（回転数：３０ｒｐｍ、１５分間）で混練して、分離してきた水を除去した。この操作を繰り返し行い、ニッケル粉水スラリー（水分量８０％）を合計で１．５ｋｇを投入し、合計でニッケル粉３００ｇを含有する混錬物を得た。 Next, the entire amount of the vehicle containing the dispersion transfer accelerator was put into a planetary mixer (Hibismix 2P-1 type, manufactured by PRIMIX), and further a nickel powder water slurry (water content 80%) manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. ) (Ni ultrafine powder by wet reduction method, average particle size 0.1 μm) was charged, and kneaded at a rotation speed of 30 rpm for 15 minutes to remove water separated from the kneaded product. Thereafter, 500 g of the same nickel powder water slurry (water content 80%) was added again and kneaded under the same conditions (rotation speed: 30 rpm, 15 minutes) to remove the separated water. This operation was repeated, and a total of 1.5 kg of nickel powder water slurry (water content 80%) was added to obtain a kneaded material containing 300 g of nickel powder in total.
最後に、減圧加熱（圧力：０．０９８ＭＰａ、加熱温度：６０℃）を２０分間行い、残留した水分を揮発させて除去し、ニッケーペーストを得た。 Finally, reduced pressure heating (pressure: 0.098 MPa, heating temperature: 60 ° C.) was performed for 20 minutes to volatilize and remove the remaining water, thereby obtaining a nickel paste.
［実施例５］
ビヒクルに添加する分散移行促進剤の量について、分散移行促進剤としてのＮ−オレイル−Ｎ−メチルグリシン（商品名：オレオイルザルコシン２２１Ｐ）の添加量を４．５ｇに変更したこと以外は、実施例４と同様にしてニッケルペーストを作製した。[Example 5]
With respect to the amount of the dispersion transfer accelerator added to the vehicle, except that the addition amount of N-oleyl-N-methylglycine (trade name: oleoylsarcosine 221P) as a dispersion transfer accelerator was changed to 4.5 g. A nickel paste was prepared in the same manner as in Example 4.
［実施例６］
バインダー樹脂として、東栄化成株式会社製の規格名：ＰＣ＃５９８４であるアクリル樹脂１０．５ｇに変更し、また、ビヒクルに添加する分散移行促進剤であるＮ−オレイル−Ｎ−メチルグリシン（商品名：オレオイルザルコシン２２１Ｐ）の添加量を１．８ｇに変更したこと以外は、実施例４と同様にしてニッケルペーストを作製した。[Example 6]
As binder resin, N-oleyl-N-methylglycine (trade name), which is a dispersion transfer accelerator added to the vehicle, is changed to 10.5 g of acrylic resin having a standard name of PC # 5984 manufactured by Toei Kasei Co., Ltd. : A nickel paste was prepared in the same manner as in Example 4 except that the amount of oleoylsarcosine 221P) was changed to 1.8 g.
［実施例７］
ビヒクルに添加する分散移行促進剤を、酸基を末端に有する構造の高分子分散剤（Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ５５０００，日本ルーブリゾール株式会社製）１．５ｇに変更し、また、ニッケル粉水スラリー（水分量８０％）として住友金属鉱山株式会社製の湿式還元法による平均粒径が０．２μｍのＮｉ超微粉を含有するものに変更したこと以外は、実施例１と同様にしてニッケルペーストを作製した。[Example 7]
The dispersion transfer accelerator to be added to the vehicle was changed to 1.5 g of a polymer dispersant having a structure having an acid group at the terminal (Solsperse 55000, manufactured by Nippon Lubrizol Co., Ltd.), and a nickel powder water slurry (water content 80%) The nickel paste was prepared in the same manner as in Example 1 except that the material was changed to one containing Ni ultrafine powder having an average particle size of 0.2 μm by a wet reduction method manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd.
［実施例８］
ビヒクルに添加する分散移行促進剤を、酸基を末端に有する構造の高分子分散剤（Ｓｏｌｓｐｅｒｓｅ２１０００，日本ルーブリゾール株式会社製）１．５ｇに変更したこと以外は、実施例７と同様にしてニッケルペーストを作製した。[Example 8]
Nickel in the same manner as in Example 7 except that the dispersion transfer accelerator added to the vehicle was changed to 1.5 g of a polymer dispersant having a structure having an acid group at its terminal (Solsperse 21000, manufactured by Nippon Lubrizol Co., Ltd.). A paste was prepared.
［実施例９］
有機溶剤の量について、ジヒドロターピネオール（日本香料株式会社製）２７０ｇを用いたこと以外は、実施例８と同様にしてニッケルペーストを作製した。[Example 9]
A nickel paste was prepared in the same manner as in Example 8 except that 270 g of dihydroterpineol (manufactured by Nippon Fragrance Co., Ltd.) was used for the amount of the organic solvent.
［実施例１０］
バインダー樹脂として、ダウケミカル社製の規格名：ＳＴＤ４であるエチルセルロース１０．５ｇに変更し、また、ビヒクルに添加する分散移行促進剤を、川研ファインケミカル株式会社製の陰イオン界面活性剤であるラウロイルサルコシン（商品名：ソイポンＳＬＡ）０．４８ｇに変更した。また、ニッケル粉水スラリー（水分量２０％）として住友金属鉱山株式会社製の湿式還元法による平均粒径が０．３μｍのＮｉ超微粉を含有するものに変更した。これらのこと以外は、実施例１と同様にしてニッケルペーストを作製した。[Example 10]
As a binder resin, the standard name: STD4 made by Dow Chemical Co. is changed to 10.5 g of ethyl cellulose, and the dispersion transfer accelerator added to the vehicle is Lauroyl, an anionic surfactant made by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd. Sarcosine (trade name: Soypon SLA) was changed to 0.48 g. The nickel powder water slurry (water content 20%) was changed to one containing Ni ultrafine powder having an average particle diameter of 0.3 μm by a wet reduction method manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. A nickel paste was produced in the same manner as in Example 1 except for the above.
［実施例１１］
ビヒクルに添加する分散移行促進剤について、川研ファインケミカル株式会社製の陰イオン界面活性剤であるラウロイルサルコシン（商品名：ソイポンＳＬＡ）１．８ｇに変更したこと以外は、実施例１０と同様にしてニッケルペーストを作製した。[Example 11]
Except that the dispersion transfer accelerator added to the vehicle was changed to 1.8 g of lauroyl sarcosine (trade name: Soypon SLA), an anionic surfactant manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd., in the same manner as in Example 10. A nickel paste was prepared.
［実施例１２］
バインダー樹脂として、ダウケミカル社製の規格名：ＳＴＤ２００であるエチルセルロース１０．５ｇに変更した以外は、実施例１と同様にしてニッケルペーストを作製した。[Example 12]
A nickel paste was prepared in the same manner as in Example 1 except that the binder resin was changed to 10.5 g of ethyl cellulose having the standard name of STD200 manufactured by Dow Chemical Company.
［実施例１３］
バインダー樹脂として、ダウケミカル社製の規格名：ＳＴＤ２０であるエチルセルロース１０．５ｇに変更した以外は、実施例１と同様にしてニッケルペーストを作製した。[Example 13]
A nickel paste was prepared in the same manner as in Example 1 except that the binder resin was changed to 10.5 g of ethyl cellulose having the standard name manufactured by Dow Chemical Company: STD20.
［実施例１４］
バインダー樹脂として、ダウケミカル社製の規格名：ＳＴＤ４であるエチルセルロース１０．５ｇに変更した以外は、実施例１と同様にしてニッケルペーストを作製した。[Example 14]
A nickel paste was prepared in the same manner as in Example 1 except that the binder resin was changed to 10.5 g of ethyl cellulose having the standard name of STD4 manufactured by Dow Chemical Company.
［比較例１］
先ず、有機溶剤としてジヒドロターピネオール（日本香料株式会社製）５１．３ｇに、エチルセルロース４．５ｇ（ダウケミカル社製，規格名：ＳＴＤ３００）を投入し、撹拌しながら８０℃に加熱溶解してビヒクルを調製した。次に、調製したビヒクルに対して、分散移行促進剤としてのＮ−オレイル−Ｎ−メチルグリシン（商品名：オレオイルザルコシン２２１Ｐ）を３．０ｇの量に変更して溶解したこと以外は、実施例１と同様にして、ニッケルペーストを作製しようとした。[Comparative Example 1]
First, as an organic solvent, 51.3 g of dihydroterpineol (manufactured by Nippon Fragrance Co., Ltd.) is charged with 4.5 g of ethyl cellulose (manufactured by Dow Chemical Co., Ltd., standard name: STD300), and heated to 80 ° C. with stirring to dissolve the vehicle. Prepared. Next, except that N-oleyl-N-methylglycine (trade name: oleoylsarcosine 221P) as a dispersion transfer accelerator was changed to an amount of 3.0 g and dissolved in the prepared vehicle, In the same manner as in Example 1, an attempt was made to produce a nickel paste.
しかしながら、Ｎｉ濃度が８３．６質量％と高すぎ、水の分離除去が困難となり、ニッケルペーストが作製できなかった。 However, the Ni concentration was too high at 83.6% by mass, making it difficult to separate and remove water, making it impossible to produce a nickel paste.
［比較例２］
有機溶剤としてジヒドロターピネオール（日本香料株式会社製）４８０ｇに、バインダー樹脂としてエチルセルロース（ダウケミカル社製，規格名：ＳＴＤ３００）４２ｇを投入し、撹拌しながら８０℃に加熱溶解してビヒクルを調製したこと以外は、実施例１と同様にしてニッケルペーストを作製した。[Comparative Example 2]
Dihydroterpineol (made by Nippon Fragrance Co., Ltd.) 480 g as an organic solvent and 42 g of ethyl cellulose (Dow Chemical Co., standard name: STD300) 42 g as a binder resin were added and heated to 80 ° C. with stirring to prepare a vehicle. Except for this, a nickel paste was prepared in the same manner as in Example 1.
しかしながら、Ｎｉ濃度が３６．３６質量％と低く、混練時のトルクがかかり難かった。そのため、混錬物からの水の分離除去が不十分となり、作製したニッケルペースト中の残留水分量が多かった。また、乾燥膜密度も低い結果となった。 However, the Ni concentration was as low as 36.36% by mass, and it was difficult to apply torque during kneading. Therefore, separation and removal of water from the kneaded material is insufficient, and the amount of residual moisture in the produced nickel paste is large. The dry film density was also low.
［比較例３］
バインダー樹脂として、東栄化成株式会社製の規格名：ＹＺ＃５１２５であるアクリル樹脂１０．５ｇに変更したこと以外は、実施例４と同様にしてニッケルペーストを作製した。[Comparative Example 3]
A nickel paste was prepared in the same manner as in Example 4 except that the binder resin was changed to 10.5 g of an acrylic resin having the standard name YZ # 5125 manufactured by Toei Kasei Co., Ltd.
しかしながら、混錬時における水の分離除去が不十分となり、作製したニッケルペースト中の残留水分量が多くなり、ニッケルペーストを作製することができなかった。 However, separation and removal of water at the time of kneading became insufficient, the amount of residual moisture in the produced nickel paste increased, and the nickel paste could not be produced.
［比較例４］
ビヒクルに添加する分散移行促進剤として、川研ファインケミカル株式会社製の陰イオン界面活性剤であるラウロイルサルコシン（商品名：ソイポンＳＬＡ）０．２７ｇに変更したこと以外は、実施例１０と同様にしてニッケルペーストを作製しようとした。[Comparative Example 4]
As in Example 10, except that the dispersion transfer accelerator added to the vehicle was changed to 0.27 g of lauroyl sarcosine (trade name: Soypon SLA), an anionic surfactant manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd. An attempt was made to make a nickel paste.
しかしながら、分散移行促進剤の量が少なすぎたため、ニッケル粉水スラリーを練り込むことができず、ニッケルペーストを作製することができなかった。 However, since the amount of the dispersion transfer accelerator was too small, the nickel powder water slurry could not be kneaded and a nickel paste could not be produced.
≪実施例、比較例で用いたバインダー樹脂の酸量について≫
下記表１に、実施例、比較例にて用いたバインダー樹脂の酸量をまとめて示す。<< About the acid amount of the binder resin used in Examples and Comparative Examples >>
Table 1 below collectively shows the acid amounts of the binder resins used in Examples and Comparative Examples.
≪評価結果≫
下記表２に、各実施例、比較例におけるニッケルペーストの評価結果を示す。なお、比較例１、比較例３、比較例４においては、ニッケルペーストを作製することができなかったため、乾燥膜密度、粘度の評価は行っていない。また、比較例４では、ニッケル粉水スラリーを練り込むこともできなかったため、残留水分量についての測定も行っていない。≪Evaluation results≫
Table 2 below shows the evaluation results of the nickel paste in each example and comparative example. In Comparative Example 1, Comparative Example 3, and Comparative Example 4, since the nickel paste could not be produced, the dry film density and viscosity were not evaluated. Further, in Comparative Example 4, since the nickel powder water slurry could not be kneaded, the residual water content was not measured.
Claims (7)
前記ビヒクルは、原料のバインダー樹脂の酸量が２０〜３００μｍｏｌ／ｇであり、
前記分散移行促進剤の含有量は、前記ニッケル粉１００質量部に対して０．１６〜３．０質量部であり、
ニッケル濃度が５０〜７０質量％であり、ペーストの粘度が８〜１５０Ｐａ・ｓである
ニッケルペースト。At least nickel powder, a dispersion transfer accelerator, and a vehicle,
The vehicle has an acid amount of a raw material binder resin of 20 to 300 μmol / g,
The content of the dispersion transfer accelerator is 0.16 to 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the nickel powder,
Nickel paste having a nickel concentration of 50 to 70% by mass and a paste viscosity of 8 to 150 Pa · s.
請求項１に記載のニッケルペースト。The nickel paste according to claim 1, wherein the dispersion transfer accelerator is a dispersion transfer accelerator having an anionic surfactant structure or a dispersion transfer accelerator having a polymer structure.
請求項１又は２に記載のニッケルペースト。
ビヒクルに分散移行促進剤を添加し混合することによって該分散移行促進剤を含むビヒクルを得る第１の工程と、
前記第１の工程にて得られたビヒクルにニッケル粉水スラリーを添加して混練するとともに、水を分離して除去する第２の工程と、を有する
ニッケルペーストの製造方法。A method for producing a nickel paste comprising at least nickel powder, a dispersion transfer accelerator, and a vehicle, wherein the nickel concentration is 50 to 70% by mass,
A first step of obtaining a vehicle containing the dispersion transfer accelerator by adding and mixing the dispersion transfer accelerator to the vehicle;
A nickel paste water slurry is added and kneaded to the vehicle obtained in the first step, and a second step of separating and removing water is also provided.
原料のバインダー樹脂の酸量が２０〜３００μｍｏｌ／ｇであるビヒクルを用い、該ビヒクルに前記分散移行促進剤を添加する
請求項４に記載のニッケルペーストの製造方法。In the first step,
The method for producing a nickel paste according to claim 4, wherein a vehicle in which an acid amount of a raw material binder resin is 20 to 300 μmol / g is used, and the dispersion transfer accelerator is added to the vehicle.
ニッケルペースト中の前記分散移行促進剤の含有量が、前記第２の工程にて添加する前記ニッケル粉スラリーに含まれるニッケル粉１００質量部に対して０．１６〜３．０質量部となるように、該分散移行促進剤を前記ビヒクルに添加する
請求項４又は５に記載のニッケルペーストの製造方法。In the first step,
The content of the dispersion transfer accelerator in the nickel paste is 0.16 to 3.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the nickel powder contained in the nickel powder slurry added in the second step. The method for producing a nickel paste according to claim 4, wherein the dispersion transfer accelerator is added to the vehicle.
原料のバインダー樹脂の含有量が５質量％以上であるビヒクルを用いる
請求項４乃至６のいずれかに記載のニッケルペーストの製造方法。In the first step,
The method for producing a nickel paste according to any one of claims 4 to 6, wherein a vehicle having a content of a raw material binder resin of 5% by mass or more is used.
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