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COPPER NANOPARTICLES AND PRODUCTION METHOD FOR SAME, COPPER NANOPARTICLE FLUID DISPERSION, COPPER NANOINK, COPPER NANOPARTICLE PRESERVATION METHOD, AND COPPER NANOPARTICLE SINTERING METHOD

Foreign code F150008553
File No. (S2014-0572-N0)
Posted date Nov 26, 2015
Country WIPO
International application number 2015JP053833
International publication number WO 2015129466
Date of international filing Feb 12, 2015
Date of international publication Sep 3, 2015
Priority data
  • P2014-037204 (Feb 27, 2014) JP
Title COPPER NANOPARTICLES AND PRODUCTION METHOD FOR SAME, COPPER NANOPARTICLE FLUID DISPERSION, COPPER NANOINK, COPPER NANOPARTICLE PRESERVATION METHOD, AND COPPER NANOPARTICLE SINTERING METHOD
Abstract A principal purpose of the present invention is to provide copper nanoparticles with which oxidation of the copper is minimized; which, due to an average particle diameter of 10 nm or smaller, have a markedly lowered melting point, and moreover are highly dispersible and sinterable at low temperature; with which a protective layer can be eliminated during low-temperature sintering at 150°C or below; and which are suitable for use as a conductive copper nanoink material; as well as a copper nanoparticle preservation method by which copper nanoparticles can be stably preserved for extended periods at room temperature, and transported. The present invention provides copper nanoparticles formed of a center portion comprising a copper single crystal and a protective layer on the perimeter thereof, wherein the copper nanoparticles are characterized in that (1) the average particle diameter of the copper nanoparticles is 10 nm or less, (2) the protective layer includes at least one compound selected from C3-6 primary alcohols, C3-6 secondary alcohols, and derivatives thereof, and (3) the boiling point or thermal decomposition point of the protective layer is 150°C or lower.
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
銅の単結晶からなる中心部と、その周囲の保護層とから形成された銅ナノ粒子であって、
(1)前記銅ナノ粒子の平均粒子径が10nm以下であり、
(2)前記保護層が、炭素数3~6の1級アルコール、炭素数3~6の2級アルコール及びそれらの誘導体から選択される少なくとも1種を含み、
(3)前記保護層の沸点又は熱分解温度が150℃以下である、
ことを特徴とする銅ナノ粒子。
[請求項2]
粒度分布に基づく標準偏差が銅ナノ粒子の平均粒子径の20%以下である、請求項1に記載の銅ナノ粒子。
[請求項3]
前記保護層の、前記銅ナノ粒子中の質量比は、前記銅ナノ粒子の質量を100質量%として10~30質量%である、請求項1又は2に記載の銅ナノ粒子。
[請求項4]
前記炭素数3~6の1級アルコール、炭素数3~6の2級アルコール及びそれらの誘導体から選択される少なくとも1種は、下記式(1)又は(2)で示される基を有する、請求項1~3のいずれかに記載の銅ナノ粒子。
[化1]
(式(1)及び(2)中、*は結合手を示す。)
[請求項5]
請求項1~4のいずれかに記載の銅ナノ粒子の保存方法であって、
(1)前記銅ナノ粒子が分散した溶液中の銅ナノ粒子を沈殿させる工程1、及び
(2)前記銅ナノ粒子が沈殿した溶液に炭素数4~14のアルカン溶媒を添加する工程2を有することを特徴とする銅ナノ粒子の保存方法。
[請求項6]
保存温度が10℃以上である、請求項5に記載の保存方法。
[請求項7]
請求項1~4のいずれかに記載の銅ナノ粒子が分散媒中に分散されている銅ナノ粒子分散液。
[請求項8]
請求項1~4のいずれかに記載の銅ナノ粒子、及び、銅微粒子が分散媒中に分散されている銅ナノ粒子分散液。
[請求項9]
前記銅微粒子の平均粒子径は、1~200μmである、請求項8に記載の銅ナノ粒子分散液。
[請求項10]
前記銅ナノ粒子の質量(Ma)と、前記銅微粒子の質量(Mb)との合計(Ma+Mb)に対する前記銅ナノ粒子の質量(Ma)の割合が、2質量%以上である、請求項8又は9に記載の銅ナノ粒子分散液。
[請求項11]
請求項7~10のいずれかに記載の銅ナノ粒子分散液を含有する、銅ナノインク。
[請求項12]
請求項1~4のいずれかに記載の銅ナノ粒子を、非還元性雰囲気中で、常圧又は減圧下で、150℃以下の温度で焼結させる、銅ナノ粒子の焼結方法。
[請求項13]
銅の単結晶からなる中心部と、その周囲の保護層とから形成される銅ナノ粒子の製造方法であって、
(I)酢酸銅と、炭素数3~6の1級アルコール、炭素数3~6の2級アルコール及びそれらの誘導体から選択される少なくとも1種とが、炭素数2~4のジオールに溶解した溶液を調製する工程I、及び
(II)前記溶液を、大気圧下で100℃以下でヒドラジン還元する工程IIを有し、
前記銅ナノ粒子の平均粒子径が10nm以下であり、且つ、前記保護層の沸点又は熱分解温度が150℃以下である、
銅ナノ粒子の製造方法。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • A SCHOOL CORPORATION KANSAI UNIVERSITY
  • Inventor
  • KAWASAKI HIDEYA
  • ARAKAWA RYUICHI
  • HOKITA YUKI
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IR IS JP KE KG KN KP KR KZ LA LC LK LR LS LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SA SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW KM ML MR NE SN TD TG

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