强磁性金属纳米线分散液及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种能够制作导电性优异的强磁性金属纳米线膜的、分散性优异的强磁性金属纳米线分散液。本发明专利技术涉及一种强磁性金属纳米线分散液，其特征在于含有强磁性金属纳米线和高分子化合物。

Ferromagnetic metal nanowire dispersion and method for producing the same

The present invention provides a kind of strong magnetic metal nanowire dispersion with excellent dispersibility, which can be used for producing strong magnetic metal nanowire film with excellent conductivity. The invention relates to a strong magnetic metal nanowire dispersion liquid, which is characterized in that the invention comprises a ferromagnetic metal nanowire and a high molecular compound.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及强磁性金属纳米线分散液及其制造方法。
技术介绍
近年来，随着太阳能电池的市场扩大，以及因智能手机和平板终端等的迅速普及而引起的触摸面板的需要扩大，正在广泛使用透明导电膜作为透明电极。对于透明导电膜，从轻量化、薄膜化、柔性化的观点考虑，大多采用透明导电膜，现在其中的绝大部分是使用氧化铟锡作为导电层的ITO膜。然而，ITO膜中存在由长波长区域的光线透过率低所引起的色调的课题，另外由于ITO为半导体因而高导电化存在界限，因为导电层为陶瓷，所以弯曲性存在问题。因此，要求具有更高透射率且更高导电性的柔性膜。因此，目前，作为下一代的透明导电膜，提出了使用碳纳米管、构成网状结构的金属细线、银纳米线等金属纳米材料的各种透明导电膜(专利文献1～3)。使用碳纳米管时，由于成为导电性填料的碳纳米管的导电性比金属材料差，所以无法满足作为透明导电膜的性能。另外，虽然由金属网状结构构成的透明导电膜的导电性高，但是存在可以目视金属细线等问题。使用了金属纳米线的透明导电膜能够兼得导电性和透明性。作为在透明导电膜中使用的金属纳米线，从导电性的观点考虑，广泛采用银。然而，银是虽然导电性高，但非常容易引起离子迁移的金属材料，因此对膜基材、配线间的绝缘性造成不良影响。另外在纳米线这样的纳米结构体中，即使微小的形状变化，也会导致电特性的显著变化。因此，存在将银纳米线作为导电材料的透明导电膜会导致设备等的可靠性降低的问题。因此，提出了通过利用镀覆等用其它金属材料被覆银纳米线表面而赋予耐离子迁移性、提高稳定性的方法(专利文献4～5)。然而这些方法对得到的银纳米线表面进行镀覆处理、硫化处理，不仅工序变得繁琐，而且仅在表面形成其它金属，因而均匀性、耐久性、导电性存在问题。因此，对于由银以外的金属材料构成的纳米线，提出了一种涉及尤其是稳定性高、也可以用作磁性材料的镍纳米线和钴纳米线的技术(专利文献6～8)。然而，这些方法中存在如下问题：由于在碳纳米管内部制作金属纳米线，所以无法单独使用金属纳米线，还需要高温下的处理(专利文献6)；仅得到所得的纳米线的长度到10μm左右以下这样较短的纳米线(专利文献7、8)。提出了得到纳米线长度较长的强磁性体金属纳米线的方法(专利文献9～10)。然而，没有设想到用这些方法得到的纳米线分散液化的情况，因此成为虽然纳米线长度较长，但纳米线彼此复杂地缠绕而凝聚成片状或棉状的状态。因此，用该方法得到的纳米线适于用作像电池电极材料等这样的结构物，但在维持纳米线形状的状态下难以解纤，无法以分散液的形式用于涂料、油墨。公开了一种得到经分散液化的强磁性体金属纳米线的方法(专利文献11)。利用该方法，得到100μm左右的长度的金属纳米线分散在溶剂中的分散液。然而，在该分散液中，纳米线容易沉淀凝聚，此外，为了由该分散液得到的纳米线膜具有导电性，需要用贵金属进行镀覆。另外纳米线制作方法为模板方式，因此生产率差。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-229288号专利文献2：日本特开2012-59417号专利文献3：日本特开2012-216535号专利文献4：日本特开2013-151752号专利文献5：日本特开2013-155440号专利文献6：日本特开2004-269987号专利文献7：日本特开2005-277182号专利文献8：日本专利4374439号专利文献9：日本特开2004-149871号专利文献10：日本特开2011-58021号专利文献11：日本特开2012-238592号
技术实现思路
本专利技术解决上述课题，目的在于，提供能够制作导电性优异的强磁性金属纳米线膜的、分散性优异的强磁性金属纳米线分散液及其制造方法。本专利技术的要旨如下。(1)一种强磁性金属纳米线分散液，其特征在于，含有强磁性金属纳米线和高分子化合物。(2)根据(1)所述的分散液，其中，在强磁性金属纳米线的表面具有高分子化合物的层。(3)根据(1)或(2)所述的强磁性金属纳米线分散液，其中，进一步含有选自水、有机溶剂和它们的混合物中的分散介质。(4)根据(3)所述的强磁性金属纳米线分散液，其中，分散介质是显示还原性的溶剂或含有抗氧化剂的溶剂。(5)一种(1)～(4)中任一项所述的强磁性金属纳米线分散液的制造方法，包含在高分子化合物的溶液中将强磁性金属离子还原，制作强磁性金属纳米线的工序。(6)根据(5)所述的强磁性金属纳米线分散液的制造方法，其中，进一步包含对强磁性金属纳米线进行还原处理的工序。(7)根据(5)或(6)所述的强磁性金属纳米线分散液的制造方法，其中，进一步包含使强磁性金属纳米线向分散介质分散的工序。(8)根据(7)所述的强磁性金属纳米线分散液的制造方法，其中，分散介质是显示还原性的溶剂或含有抗氧化剂的溶剂。(9)一种导电膜，其特征在于，由(1)～(4)中任一项所述的强磁性金属纳米线分散液形成。(10)一种层叠体，其特征在于，在基板上形成有(9)所述的导电膜。本专利技术的强磁性金属纳米线分散液的分散性优异，进而能够提供导电性优异的强磁性金属纳米线膜。另外，本专利技术的强磁性金属纳米线分散液因为能够经长期维持优异的分散性，所以分散稳定性也优异。附图说明图1是实施例1中得到的镍纳米线分散液的干燥物的扫描式电子显微镜图像。图2是对实施例1中得到的镍纳米线进行了磷钨酸染色并拍摄的透射型电子显微镜图像。图3是对比较例1中得到的镍纳米线进行了磷钨酸染色并拍摄的透射型电子显微镜图像。图4是还原处理前的镍纳米线的X射线光电子能谱法(镍2p窄谱带)的图谱。图5是还原处理后的镍纳米线的X射线光电子能谱法(镍2p窄谱带)的图谱。图6是由实施例1得到的镍纳米线的X射线光电子能谱法(镍2p窄谱带)的图谱。具体实施方式[强磁性金属纳米线分散液]本专利技术的强磁性金属纳米线分散液含有强磁性金属纳米线(以下，有时简称为“纳米线”)和高分子化合物，通常进一步含有分散介质。作为构成纳米线的强磁性金属，可举出铁、钴、镍、钆以及以它们为主成分的合金。其中，镍因导电性高而优选。强磁性金属纳米线的形状没有特别限定，纳米线通常例如如图1所示整体具有大致线状。强磁性金属纳米线的尺寸通常是平均直径为10～200nm、平均长度为1～100μm左右。本专利技术中，平均直径更优选为10～150nm，平均长度更优选为5～50μm。从得到的涂膜具有良好的导电性，并且显示良好的光线透过率的观点考虑，强磁性金属纳米线的长径比(平均长度/平均直径)优选40～200，特别优选45～150。从涂膜导电性进一步提高的观点考虑，本专利技术中纳米线优选强磁性金属氧化或离子化了的劣化部位少的纳米线。特别优选从纳米线的表面到深度约10nm为止劣化部位较少，即能够确认强磁性金属的存在。从纳米线的表面到深度约10nm为止的强磁性金属的有无可以由X射线光电子能谱法进行判断。例如，为镍纳米线的情况下，只要在X射线光电子能谱法中，如图5和图6所示，能够检测到在852.7eV附近出现的金属镍的峰，就可以说从纳米线的表面到深度约10nm为止存在金属镍。另外，表面劣化部位较多时，像图4那样在852.7eV附近不能确认金属镍的峰。可以确认在纳米线的上述表面层存在强磁性金属(即有强磁性金属)意味例如为镍的情况下，在利用X射线光电子能谱法得到的图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强磁性金属纳米线分散液，其特征在于，含有强磁性金属纳米线和高分子化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.21 JP 2014-0873781.一种强磁性金属纳米线分散液，其特征在于，含有强磁性金属纳米线和高分子化合物。2.根据权利要求1所述的分散液，其中，在强磁性金属纳米线的表面具有高分子化合物的层。3.根据权利要求1或2所述的强磁性金属纳米线分散液，其中，进一步含有选自水、有机溶剂和它们的混合物中的分散介质。4.根据权利要求3所述的强磁性金属纳米线分散液，其中，分散介质是显示还原性的溶剂或含有抗氧化剂的溶剂。5.一种权利要求1～4中任一项所述的强磁性金属纳米线分散液的制造方法，包含在高分子化合物的溶液中将...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹田裕孝，大西早美，吉永辉政，
申请(专利权)人：尤尼吉可株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP