银纳米线的制造方法技术

本发明专利技术提供即使对PVP以外的保护剂也能发挥收率提高作用的银纳米线的制造技术。在银化合物、卤化物、及有机保护剂溶解的醇溶剂中，使银纳米线析出之际，上述溶剂中再溶解硝酸铝的状态下进行银的析出反应。溶剂中溶解的硝酸铝的总量相对银化合物的总量以Al/Ag摩尔比计为0.01～0.50，有机保护剂，包含例如由烷基化PVP、PVP/PVA接枝共聚物的1种以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】技木领域本专利技术涉及作为构成透光性导电体的导电填料而有用的银纳米线的制造方法。
技术介绍
细微的线状形状的银粒子即“银纳米线”，有希望视作用于赋予透光性的树脂以导电性的导电填料。混入树脂中的银纳米线，由于通过互相接触贴合而形成导电网，因此如使用透明树脂，则可以实现透光性与导电性两全的透光性导电体。从前，作为透光性的导电材料，是以ITO为代表的金属氧化物膜，主要在透光性电极等用途中使用。但是，金属氧化物膜有如下缺点：成膜成本高，以及弯曲性差而成为阻碍最终制品的挠性的重要因素等。在导电填料使用银纳米线的透光性导电体中，可以克服金属氧化物膜特有的上述缺点。作为银纳米线的制造方法，已知：使银化合物溶解在乙二醇等多元醇溶剂中，在卤化物与保护剂的PVP(聚乙烯吡咯烷酮)存在下，利用溶剂的多元醇的还原力，使线状形状的银粒子析出的方法(专利文献1、2、非专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：US2005/0056118号公报.专利文献2：US2008/0003130号公报.非专利文献非专利文献1：J.of Solid State Chem.1992，100，272-280
技术实现思路
专利技术要解决的课题根据上述公知的方法，可以得到表面通过PVP而保护的银纳米线的粒子。由于PVP可收率良好地制造银纳米线，是极有用的物质。现在的情况是，采用PVP以外的有机保护剂，以适于工业生产的高收率制造银纳米线的方法还未形成。例如，使用烷基化PVP代替PVP时，析出的银粒子的大部分变成粒状的银粒子，银纳米线的收率大幅度降低。在向液体介质或树脂中的银纳米线的分散性，大大依赖于保护剂的种类。因此，可以认为，如保护剂的一部分或全部，仅可使用例如烷基化PVP、或PVP/PVA(聚乙烯醇)接枝共聚物，则使银纳米线分散的液状介质或树脂的选择自由度扩大。本专利技术提供即使对PVP以外的保护剂也可以发挥收率提高作用的银纳米线的制造技术。用于解决课题的手段本专利技术人等发现，向醇溶剂中添加硝酸铝，可有效地促进线状银粒子的生成。本专利技术是基于此见解而完成的。上述目的，可通过如下制造方法达到：在溶解了银化合物、卤化物、及有机保护剂的醇溶剂中，使银的线状结构体(称作“银纳米线”)析出时，在上述溶剂中再溶解硝酸铝的状态下，进行银的析出反应的银纳米线的制造方法。为了提高收率，溶剂中溶解的硝酸铝的总量相对银化合物的总量以Al/Ag摩尔比计为0.01～0.50是有效的。有机保护剂，例如为具有乙烯基吡咯烷酮100质量份与其他单体1～12质量份的聚合组成的共聚物。另外，有机保护剂可以采用包含烷基化PVP、PVP/PVA接枝共聚物、醋酸乙烯的1种以上的共聚物。上述析出反应的温度，例如设为60～185℃。此处，“PVP/PVA接枝共聚物”，为PVP链与PVA链连接的接枝共聚物。如此，有机保护剂，由除PVP外的有机化合物构成。还有，PVP与烷基化PVP是不同的物质。专利技术效果按照本专利技术，提供了在采用PVP以外的有机保护剂时，仍可以发挥银纳米线的收率提高效果的技术。因此，本专利技术有利于在表面具有
PVP以外的有机保护剂的银纳米线的工业生产实施。今后，通过采用本专利技术，伴随着可能采用的有机保护剂的种类增大，可以期待因银纳米线的保管或运输时的分散介质及作为导电填料混合银纳米线的透光性树脂的选择自由度扩大，还可以期待使用了透光性导电体的制品设计自由度也在扩大。附图说明[图1]实施例1中得到的银粒子的SEM照片。[图2]实施例2中得到的银粒子的SEM照片。[图3]实施例3中得到的银粒子的SEM照片。[图4]实施例4中得到的银粒子的SEM照片。[图5]实施例5中得到的银粒子的SEM照片。[图6]实施例6中得到的银粒子的SEM照片。[图7]实施例7中得到的银粒子的SEM照片。[图8]比较例1中得到的银粒子的SEM照片。[图9]比较例2中得到的银粒子的SEM照片。[图10]比较例3中得到的银粒子的SEM照片。[图11]比较例4中得到的银粒子的SEM照片。[图12]比较例5中得到的银粒子的SEM照片。[图13]比较例6中得到的银粒子的SEM照片。[图14]实施例8中得到的银粒子的SEM照片。[图15]实施例9中得到的银粒子的SEM照片。[图16]比较例7中得到的银粒子的SEM照片。[图17]比较例8中得到的银粒子的SEM照片。具体实施方式〔银纳米线的尺寸〕作为本专利技术对象的银纳米线，是平均长度为3μm以上、平均宽度为500nm以下的银纳米线。银纳米线为线状的结构体，在此把各个的
线状结构体称作“粒子”。粒子表面上的连接2点间的线部分的长度达到最大的该线部分定为“长轴”，长轴的长度设为该粒子的“长度”。与长轴平行的方向称作“长轴方向”，与长轴方向垂直的方向的粒子长度达到最长的部分的其粒子长度设为该粒子的“宽度”。粒子集合体(粉体)中各个粒子的“长度”及“宽度”的平均值分别称作“平均长度”及“平均宽度”。在银纳米线混入透明树脂而构筑透光性导电体时，银纳米线粒子彼此接触贴合而形成导电网，以及在银纳米线粒子的间隙确保光路是必要的。从形成导电网的观点考虑，线的长度长者是有利的。但是，当线长度过长时，线彼此绞合而形成凝集体，给透光性带来不良影响。另一方面，当线宽度过小时，在确保导电性方面成为不利。反之，当线宽度过大时，在确保透光性方面成为不利。各种探讨的结果表明，银纳米线的平均长度希望在3～500μm，更优选5～300μm。另外，银纳米线的平均宽度希望在10～500nm，更优选10～200nm。这样粒子尺寸的银纳米线，可通过下述的制造方法得到。银纳米线的粒子尺寸，可从电子显微镜图像测定。具体的是采用银纳米线集合体(粉体)的SEM(扫描型电子显微镜)照片，测定各个粒子的长度及宽度。为了算出平均长度及平均宽度，测定对象的粒子总数设为100个以上。〔线收率〕在银纳米线的制造中，通过使银还原析出而得到的银粒子之中，呈所定的线形状的粒子的个数比例，作为“线收率”算出，将其作为制造性评价的指标。线收率，得到的银粒子集合体(粉体)，可从电子显微镜图像求出。具体的是，例如，拍摄得到的银粒子集合体的SEM照片，求出该SEM照片之中拍到的银粒子的总数n0、以及明显呈所定的线形状(长度3～500μm、宽度10～200nm)的银粒子的个数n1，通过下述(1)式来算出线收率。[线收率(％)]＝n1/n0×100···(1)该线收率，是用于比较制造费用间的制造性(制造条件是否适于线状粒子生成的何种适用程度)的指标，线收率愈高，可以判断该制造条件适于线状粒子的生成。上述n0与n1的计数方法，以比较制造费用间的制造性适用的方式，基于同一测定基准来进行。测定用的SEM照片，使用任意选择的多个视野中的照片是优选的，测定对象的粒子(母集团)的总数设为100个以上是所希望的。〔醇溶剂〕在本专利技术的醇溶剂中，适于利用该醇的还原力使银析出的方法。作为醇的种类，选择对银具有适度的还原力，使线状的银粒子析出的醇溶剂。在目前，以乙二醇为代表的多元醇，比较适于银纳米线的生成。〔银化合物〕作为用于使银纳米线还原析出的银源，可以使用在溶剂中可溶的银化合物。例如，可以举出硝酸银、醋酸银、氧化银、氯化银等，当考虑相对溶剂的溶解性及成本时，硝本文档来自技高网...

【技术保护点】
银纳米线的制造方法，其在溶解了银化合物、卤化物、及有机保护剂的醇溶剂中，使银的线状结构体(以下称作“银纳米线”)析出之际，往上述溶剂中再溶解硝酸铝的状态下进行银的析出反应。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.20 JP 2014-0080521.银纳米线的制造方法，其在溶解了银化合物、卤化物、及有机保护剂的醇溶剂中，使银的线状结构体(以下称作“银纳米线”)析出之际，往上述溶剂中再溶解硝酸铝的状态下进行银的析出反应。2.按照权利要求1所述的银纳米线的制造方法，其中，溶剂中溶解的硝酸铝的总量相对银化合物的总量以Al/Ag摩尔比计为0.01～0.50。3.按照权利要求1或2所述的银纳米线的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：捷亚得万·巴拉钱得朗，约翰·雷曼·库亚·花漫，儿玉大辅，
申请(专利权)人：公立大学法人滋贺县立大学，同和控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP