フレーク状銀粉及びその製造方法、並びに導電性ペースト
【課題】従来の製造方法により製造されたフレーク状銀粉よりも、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストの粘度を低下されることができ、且つ、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストを用いて形成した導電膜の抵抗を低下させることができるフレーク状銀粉及びその製造方法、並びに導電性ペーストの提供。
【解決手段】フレーク化処理後の銀粉に対して、前記銀粉の粒子同士を回転可能な羽根を有する高速攪拌機を用いて機械的に衝突させる表面平滑化処理を施す。
【解決手段】フレーク化処理後の銀粉に対して、前記銀粉の粒子同士を回転可能な羽根を有する高速攪拌機を用いて機械的に衝突させる表面平滑化処理を施す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性ペーストの配合物等に用いられるフレーク状銀粉及びその製造方法、並びに導電性ペーストに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子部品などの電極や回路を形成するために、銀粉を有機成分中に分散させた導電性ペーストが使用されている。導電性ペーストの中でも、樹脂硬化型の導電性ペースト（例えば、特許文献１参照）においては、樹脂の体積収縮により銀粉同士が接触して導通が取られる。よって、樹脂硬化型の導電性ペーストに配合される銀粉としては、接触面積が大きいフレーク状銀粉が使用されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
このようなフレーク状銀粉は、一般に、球状又は不定形状の銀粉をフレーク化することにより得ることができる。球状又は不定形状の銀粉をフレーク化する方法としては、例えば、アトライタを用いた湿式粉砕法や、ボールミル（例えば、特許文献３参照）、振動ミル等を用いた乾式粉砕法など、様々な方法が報告されている。また、前記球状又は不定形状の銀粉の製造方法としても、湿式還元法（例えば、特許文献４参照）や、アトマイズ法による製造方法など、様々な方法が報告されている。
【０００４】
しかしながら、このような従来の製造方法により製造されたフレーク状銀粉を導電性ペースト用配合物に用いると、得られるペーストの粘度が高くなる場合があり、ペーストの混練性が低下し、ペースト中に銀粉が十分に分散できないという問題があった。ペーストの粘度が高くなると、ペーストの印刷性が悪くなり、ペーストを塗布した際に、塗布面に凹凸やかすれが発生し易くなる。また、ペーストの粘度が高くなると、ペーストの混練に時間がかかり、ペースト製造工程の生産性が悪化し、製造コストが増加するという問題もある。
また、従来の製造方法により製造されたフレーク状銀粉は、導電性ペーストにして、導電膜を形成した場合、導電膜の抵抗は、球状等の形状を持つ銀粉を使用した場合より低くなるものの、その効果は、十分とはいえず、導電膜の抵抗を更に低減することが求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１５０８３７号公報
【特許文献２】特許第３８７４６３４号公報
【特許文献３】特開２００３−５５７０１号公報
【特許文献４】特開平０７−７６７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、従来の製造方法により製造されたフレーク状銀粉よりも、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストの粘度を低下されることができ、且つ、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストを用いて形成した導電膜の抵抗を低下させることができるフレーク状銀粉及びその製造方法、並びに導電性ペーストを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、銀粉をフレーク化処理した後に、フレーク化処理後の銀粉に対し、前記銀粉の粒子同士を機械的に衝突させる表面平滑化処理を施すことにより、得られるフレーク状銀粉が、従来の製法により得られたフレーク状銀粉よりも、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストの粘度を低下させることができ、且つ、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストを用いて形成した導電膜の抵抗を低下させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ フレーク化処理後の銀粉に対して、前記銀粉の粒子同士を機械的に衝突させる表面平滑化処理を施すことを特徴とするフレーク状銀粉の製造方法である。
＜２＞ 表面平滑化処理が、フレーク状銀粉を収納可能な容器と、前記容器中に設置され、周速１５ｍ／ｓ以上で回転可能な羽根とを有する高速攪拌機を用いて施される前記＜１＞に記載のフレーク状銀粉の製造方法である。
＜３＞ 高速攪拌機の羽根の周速が３０ｍ／ｓ〜７０ｍ／ｓである前記＜２＞に記載のフレーク状銀粉の製造方法である。
＜４＞ 表面平滑化処理の処理時間が、１分間〜６０分間である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載のフレーク状銀粉の製造方法である。
＜５＞ 前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載のフレーク状銀粉の製造方法によって製造されたことを特徴とするフレーク状銀粉である。
＜６＞ 前記＜５＞に記載のフレーク状銀粉を用いて作製されたことを特徴とする導電性ペーストである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、従来の製造方法により製造されたフレーク状銀粉よりも、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストの粘度を低下されることができ、且つ、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストを用いて形成した導電膜の抵抗を低下させることができるフレーク状銀粉及びその製造方法、並びに導電性ペーストを提供することができる。
本発明のフレーク状銀粉をペーストに配合することにより、従来よりもペーストの粘度を低下させることができ、ペーストの印刷性や混練性を向上させることが可能である。また、本発明のフレーク状銀粉をペーストに配合することにより、そのペーストを用いて形成した導電膜の抵抗を、従来の製造方法により製造されたフレーク状銀粉を配合したペーストと比較して低下させることができる点でも、有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施例１で作製されたフレーク状銀粉の写真である。
【図２】図２は、実施例２で作製されたフレーク状銀粉の写真である。
【図３】図３は、比較例１で作製されたフレーク状銀粉の写真である。
【図４】図４は、比較例２で作製されたフレーク状銀粉の写真である。
【図５】図５は、比較例３で作製された球状銀粉の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（フレーク状銀粉の製造方法）
本発明のフレーク状銀粉の製造方法は、フレーク化処理後の銀粉に対して、前記銀粉の粒子同士を機械的に衝突させる表面平滑化処理を施す工程を少なくとも含み、更に必要に応じて、適宜その他の工程を含む。
【００１２】
＜フレーク化処理後の銀粉＞
前記フレーク化処理後の銀粉とは、銀粉にフレーク化処理を施すことにより得られるフレーク状銀粉である。
前記フレーク化処理を施す対象となる銀粉としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、中でも、球状又は不定形状の銀粉が好ましい。ここで、球状とは、ＳＥＭで銀粉を観察した場合、粒子形状が球形または略球形であり、粒子１００個の球状度（球状度：ＳＥＭ写真で粒子を観察した時の、（最も長径部の径）／（最も短径部の径））が１．５以下である銀粉をいい、また、不定形状とは、ＳＥＭで観察した場合、粒子形状が、前記球状以外であり、円柱状、角柱状等の特定の粒子形状の特徴を有しない銀粉のことをいう。前記球状又は不定形状銀粉としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、湿式還元法（例えば、特開平０７−７６７１０号公報参照）や、アトマイズ法など、公知の手法で得られた球状又は不定形状銀粉を、適宜利用することができる。
また、前記銀粉にフレーク化処理を施す方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アトライタを用いた湿式粉砕法や、ボールミル（例えば、特開２００３−５５７０１号公報参照）、振動ミル等を用いた乾式粉砕法など、公知の手法を適宜利用することができる。
【００１３】
また、前記銀粉に、分散剤を混合した上で、前記フレーク化処理を施すことにより、得られるフレーク化処理後の銀粉の分散性を向上させることも可能である。
前記分散剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、脂肪酸、脂肪酸塩、界面活性剤、有機金属、キレート形成剤、保護コロイド等が挙げられ、これらの中でも、脂肪酸が好ましい。前記脂肪酸としては、例えば、プロピオン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、アクリル酸、オレイン酸、リノール酸、アラキドン酸など又はそれらの混合物が挙げられる。
【００１４】
＜表面平滑化処理＞
本発明のフレーク状銀粉の製造方法では、前記のようにして得られたフレーク化処理後の銀粉に対して、前記銀粉の粒子同士を機械的に衝突させる表面平滑化処理を施すことを特徴とする。前記表面平滑化処理は、フレーク化処理後の銀粉を高速（流動型）攪拌機に入れて高速攪拌機内に設置された羽根（ブレード）を高速で回転させることにより行うことができ、銀粉をフレーク化処理した後に、フレーク化処理後の銀粉に対し、前記銀粉の粒子同士を機械的に衝突させる表面平滑化処理を施すことにより、得られるフレーク状銀粉が、従来の製法により得られたフレーク状銀粉よりも、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストの粘度を低下させることができ、且つ、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストを用いて形成した導電膜の抵抗を低下させることができる。
【００１５】
前記表面平滑化処理に用いる高速攪拌機としては、フレーク状銀粉を収納可能な容器と、前記容器中に設置され、羽根回転数（ｒｐｍ）×羽根径（ｍ）×π÷６０で求められる周速（ｍ／ｓ）が１５ｍ／ｓ以上で回転可能な羽根（ブレード）とを有する装置である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ヘンシェルミキサー等の筒型高速攪拌機、マイクロスピードミキサ、ハイスピードミキサ、などが挙げられる。フレーク状銀粉は、前記高速攪拌機の羽根が高速回転することにより、前記高速攪拌機内で、流動化され、銀粉の粒子同士が高頻度で機械的に強く衝突して、表面が平滑化される。
【００１６】
前記表面平滑化処理を行う際の、高速攪拌機の羽根の周速としては、１５ｍ／ｓ〜９０ｍ／ｓが好ましく、３０ｍ／ｓ〜７０ｍ／ｓがより好ましい。前記回転数が、１５ｍ／ｓ未満であると、表面平滑化の効果が十分得られないことがあり、９０ｍ／ｓを超えると、通常の装置では実現が難しいことがある。また、前記回転数は、必要な処理時間を短縮するためには、３０ｍ／ｓ以上がより好ましく、装置のコスト等を考慮すると、７０ｍ／ｓ以下がより好ましい。
【００１７】
前記表面平滑化処理を行う際の、表面平滑化処理時間としては、１分間〜６０分間が好ましく、５分間〜６０分間がより好ましい。前記表面平滑化処理時間が、１分間未満であると、表面平滑化の効果が得られないことがあり、６０分間超えて処理しても効果に差はなく、生産性の観点から６０分間以下が好ましい。前記表面平滑化処理時間が５分間以上であると、表面平滑化の効果をより安定して得られるので、より好ましい。
【００１８】
以上のような表面平滑化処理を経て得られたフレーク状銀粉は、表面平滑化処理を経ずに得られるフレーク状銀粉よりも、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストの粘度を低くすることができ、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストを用いて形成した導電膜の抵抗を低くすることができるという特性を有する。得られたフレーク状銀粉の詳細は、後述する本発明のフレーク状銀粉の項目に記載する通りであるが、このフレーク状銀粉は、例えば、導電性ペースト用の配合物等に、好適に利用可能である。
【００１９】
（フレーク状銀粉）
本発明のフレーク状銀粉は、本発明のフレーク状銀粉の製造方法により製造されるフレーク状銀粉である。
なお、本明細書中で、「フレーク状銀粉」とは、アスペクト比が３以上である銀粉をいう。ここで、前記アスペクト比は、（平均長径Ｌ／平均厚さＴ）により求めることができる。「平均長径Ｌ」と「平均厚さＴ」は、走査型電子顕微鏡で測定した粒子１００個の平均長径と平均厚さを示す。
前記フレーク状銀粉のアスペクト比としては、３以上である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５〜１０が好ましい。
【００２０】
前記フレーク状銀粉は、表面平滑化処理を行わないフレーク状銀粉と比較して、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストの５ｒｐｍにおける粘度が、１５％以上小さいことが好ましく、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストを塗布及び加熱することにより形成した塗膜の比抵抗は２５％以上低いことが好ましい。
前記フレーク状銀粉の粒径（Ｄ５０）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１μｍ〜１０μｍが好ましい。
前記フレーク状銀粉の比表面積としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．２ｍ２／ｇ〜２．０ｍ２／ｇが好ましい。
前記フレーク状銀粉のタップ密度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３ｇ／ｃｍ３〜６ｇ／ｃｍ３が好ましい。
【００２１】
（導電性ペースト）
本発明の導電性ペースト（本明細書中、単に「ペースト」と称する場合がある）は、本発明のフレーク状銀粉を用いて作製される導電性ペーストであり、例えば、樹脂硬化型ペースト、などが挙げられる。
【００２２】
前記導電性ペーストの作製方法としては、特に制限はなく、従来公知の手法の中から、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記フレーク状銀粉を、任意の樹脂と混合することにより作製することができる。
前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノキシ樹脂、シリコーン樹脂など又はそれらの混合物が挙げられる。
前記導電性ペーストにおける、前記フレーク状銀粉の含有量としても、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００２３】
本発明の導電性ペーストは、高速攪拌機を用いた表面平滑化処理を経て製造された本発明のフレーク状銀粉を含有してなることから、従来のフレーク状銀粉を含有する導電性ペーストに比較して、粘度が低く、また、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストを用いて形成した導電膜の抵抗が低い。そのため、本発明の導電性ペーストは、混練性、印刷性、導電性等に優れるものであり、種々の電子部品の電極や回路を形成するための導電性ペーストの配合物に、好適に利用可能である。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００２５】
（実施例１）
以下のようにして、フレーク化処理後の銀粉に、高速攪拌機を用いた表面平滑化処理を施すことにより、本発明のフレーク状銀粉を製造した。また、得られたフレーク状銀粉を用い、本発明のペーストを作製した。また、前記ペーストを塗布及び加熱処理することにより導電膜を形成した。得られたフレーク状銀粉、ペースト、及び導電膜のそれぞれにつき、各特性を以下のようにして確認した。
【００２６】
＜フレーク状銀粉の製造＞
銀イオン水溶液としての２.７％の硝酸銀水溶液３７５ｋｇに、２５％アンモニア水溶液１９ｋｇを加えて、銀アンミン錯体水溶液を生成した。生成した銀アンミン錯体水溶液に還元剤として３７％ホルマリン水溶液２５ｋｇを加えた。また、還元剤を加えた直後に、分散剤としてステアリン酸１０ｇを加え、銀粉を含むスラリーを生成した。得られたスラリーをろ過、水洗した後、乾燥熱処理して、銀粉を１０ｋｇ得た。
上記により得た銀粉を三井鉱山（株）製のヘンシェルミキサーＦＭ７５型（羽根：Ａｏ型（一般タイプ））を用いて、羽根回転数１，０００ｒｐｍ、処理時間１０分間の条件にて解砕を行い、ＢＥＴ１点法により測定した比表面積は０．１７ｍ２／ｇ、レーザー回折式粒度分布測定法により測定したＤ５０は７．２μｍであった。また、前記銀粉の形状を走査型電子顕微鏡で確認したところ不定形状の銀粉であることが確認された。
得られた銀粉に、分散剤としての脂肪酸（パルミチン酸）を０．１５質量％加えてよく混ぜ、ＳＵＳボール（直径１．６ｍｍ）とともに振動ボールミルに入れて、振動数１，２００ｖｐｍ、振幅６ｍｍ、処理時間６時間の条件でフレーク化処理を実施した。
【００２７】
＜フレーク状銀粉の表面平滑化処理＞
得られたフレーク化処理後のフレーク状銀粉８ｋｇに対して、三井鉱山（株）製のヘンシェルミキサーＦＭ２０型（羽根：Ｓｏ型（強攪拌タイプ））を用いて、羽根径０．２９ｍ、羽根回転数２，３００ｒｐｍ、周速３５ｍ／ｓ、処理時間２０分間の条件にて、表面平滑化処理を行った。
表面平滑化処理条件、表面平滑化処理後のフレーク状銀粉の平均粒径Ｄ５０、表面平滑化処理後のフレーク状銀粉のアスペクト比、表面平滑化処理後のフレーク状銀粉の比表面積、及び表面平滑化処理後のフレーク状銀粉のタップ密度を表１に示す。なお、平均粒径Ｄ５０、比表面積、タップ密度の各測定方法は以下に示す通りである。
【００２８】
−平均粒径Ｄ５０の測定方法−
平均粒径Ｄ５０は、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置（日機装（株）製、ＭＩＣＲＯＴＯＲＡＣ ＨＲＡ）を用いて、銀粉０．３ｇをイソプロパノール３０ｍＬに加え、超音波分散処理を５分間行って試料を準備し、全反射モードで測定を行った。
【００２９】
−比表面積の測定方法−
比表面積は、ＭＯＮＯＳＯＲＢ装置（湯浅アイオニクス（株）製）で、Ｈｅ７０％、Ｎ２３０％のキャリアガスを用い、銀粉３ｇをセルに入れて脱気を６０℃で１０分間行った後、ＢＥＴ１点法により測定を行った。
【００３０】
−タップ密度の測定方法−
タップ密度は、タップ密度測定装置（柴山化学機器製作所製、カサ比重測定装置ＳＳ−ＤＡ−２）を使用し、銀粉試料３０ｇを計量して、容器（２０ｍＬ試験管）に入れ、落差２０ｍｍで１，０００回タッピングした後、容器の目盛から銀粉の体積を読み取り、タップ密度＝試料重量（３０ｇ）／タッピング後の試料体積、から算出した。
【００３１】
＜ペーストの作製＞
また、（１）表面平滑化処理後のフレーク状銀粉、（２）エポキシ樹脂、（３）希釈剤及び（４）硬化剤を含む組成物を下記組成比で混練することによりペーストを作製した。
（１）表面平滑化処理後のフレーク状銀粉 ８８質量部
（２）エポキシ樹脂（旭電化工業（株）製、ＥＰ−４９０１Ｅ） ８．１質量部（３）希釈剤（ジャパンエポキシレジン株式会社製、カージェラＥ） ３．５質量部（４）硬化剤（三フッ化ホウ素モノエチルアミン） ０．４質量部
前記組成物を混合し、３本ロール（オットハーマン社製、ＥＸＡＫＴ８０Ｓ）を用いて、ロールギャップを１００μｍから２０μｍまで通過させて混練処理を行うことによりペーストを得た。得られたペーストは完全に混練されていた。
得られたペーストの粘度を、Ｅ型粘度計（ＢＲＯＯＫＦＩＥＬＤ社製、ＤＶ−III＋）を用い、コーンスピンドルＣＰ−５２、ペースト温度２５℃、回転数５ｒｐｍの条件で測定した。結果を表１に示す。実施例１のペーストは、表面平滑化処理を行わずに得られたフレーク状銀粉を用いて作製された後述する比較例１のペーストに比べ、低い粘度を示した。
【００３２】
＜導電膜の形成＞
スライドガラス上にメンディングテープを幅１０ｍｍ間隔で貼り、そこに得られたペーストをガラス棒で摺切り印刷した後、メンディングテープを剥がすことにより、膜厚０．０５ｍｍ、幅１０ｍｍのペーストの膜を形成した。得られた膜を大気循環式乾燥機を用い、２００℃、３０分間の条件で加熱処理し、導電膜を形成した。
得られた導電膜は表面粗さ計（株式会社小坂研究所製、ＳＥ−３０Ｄ）を用いて、スライドガラス上で膜を印刷していない部分と導電膜の部分の段差を測定することにより導電膜の膜厚を測定した。導電膜の抵抗は、デジタルマルチメーター（ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ製、Ｒ６５５１）を用いて、導電膜の長さ(間隔）が６０ｍｍの位置の抵抗値を測定した。導電膜のサイズ（膜厚、幅、長さ）より、導電膜の体積を求め、この体積と測定した抵抗値から、比抵抗（体積抵抗率）を求めた。膜厚及び比抵抗の結果を表１に示す。実施例１の導電膜は、表面平滑化処理を行わずに得られたフレーク状銀粉を用いて作製された後述する比較例１の導電膜に比べ、低い比抵抗を示した。
【００３３】
（実施例２）
＜フレーク状銀粉の製造＞
銀イオン水溶液としての５．８％の硝酸銀水溶液１７６ｋｇに、３０％苛性ソーダ水溶液２５ｋｇを加えて、その後に還元剤として３７％ホルマリン水溶液７ｋｇを加えた。また、還元剤を加えた直後に、分散剤としてオレイン酸１０ｇを加え、銀粉を含むスラリーを生成した。得られたスラリーをろ過、水洗した後、乾燥熱処理して、銀粉を１０ｋｇ得た。
上記により得た銀粉は、実施例１と同様の条件で解砕を行い、ＢＥＴ１点法により測定した比表面積は１．１ｍ２／ｇ、レーザー回折式粒度分布測定法により測定したＤ５０は、６．０μｍであった。また、前記銀粉の形状を走査型電子顕微鏡で確認したところ不定形状の銀粉であることが確認された。
得られた銀粉に、分散剤としての脂肪酸（オレイン酸）を０．４０質量％加えてよく混ぜ、ＳＵＳボール（直径１．６ｍｍ）とともに振動ボールミルに入れて、振動数１，４５０ｖｐｍ、振幅８ｍｍ、処理時間３時間の条件でフレーク化処理を実施した。
【００３４】
＜フレーク状銀粉の表面平滑化処理＞
得られたフレーク化処理後のフレーク状銀粉１９ｋｇに対して、三井鉱山（株）製のヘンシェルミキサーＦＭ７５型（羽根：Ｓｏ型（強攪拌タイプ））を用いて、羽根径０．４４ｍ、羽根回転数２，２００ｒｐｍ、周速５１ｍ／ｓ、処理時間８分間の条件にて、表面平滑化処理を行った。得られた結果を表１に示す。得られたフレーク状銀粉を用いて実施例１と同様に作製した実施例２のペーストは、表面平滑化処理を行わずに得られたフレーク状銀粉を用いて作製された後述する比較例２のペーストに比べ、低い粘度を示した。また、得られたペーストを用いて実施例１と同様に作製した実施例２の導電膜は、表面平滑化処理を行わずに得られたフレーク状銀粉を用いて作製された後述する比較例２の導電膜に比べ、低い比抵抗を示した。
【００３５】
（比較例１）
フレーク化処理後のフレーク状銀粉に対して、表面平滑化処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様の条件で試験を行った。得られた結果を表１に示す。比較例１のペーストは、表面平滑化処理を行って得られたフレーク状銀粉を用いて作製された実施例１のペーストに比べ、高い粘度を示した。また、比較例１の導電膜は、表面平滑化処理を行って得られたフレーク状銀粉を用いて作製された実施例１の導電膜に比べ、高い比抵抗を示した。
【００３６】
（比較例２）
フレーク化処理後のフレーク状銀粉に対して、表面平滑化処理を行わなかったこと以外は、実施例２と同様の条件で試験を行った。得られた結果を表１に示す。比較例２のペーストは、表面平滑化処理を行って得られたフレーク状銀粉を用いて作製された実施例２のペーストに比べ、高い粘度を示した。また、比較例２の導電膜は、表面平滑化処理を行って得られたフレーク状銀粉を用いて作製された実施例２の導電膜に比べ、高い比抵抗を示した。
【００３７】
（比較例３）
銀イオン水溶液としての１．３％の硝酸銀水溶液８１３ｋｇに、２５％アンモニア水溶液３８ｋｇを加えて、銀アンミン錯体水溶液を生成した。生成した銀アンミン錯体水溶液に還元剤としてホルマリン３７％水溶液４４ｋｇを加えた。また、還元剤を加えた直後に、分散剤としてステアリン酸１３ｇを加え、銀粉を含むスラリーを生成した。得られたスラリーをろ過、水洗した後、乾燥熱処理して、銀粉を１０ｋｇ得た。また、走査型電子顕微鏡で形状を確認したところ球状の銀粉であることが確認された。
上記により得た銀粉は、フレーク化処理及び表面平滑化処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様の条件で試験を行った（ペースト材料に用いる銀粉はフレーク状銀粉でなく、球状銀粉である）。得られた結果を表１に示す。得られた球状銀粉を用いて実施例１と同様に作製された比較例３のペーストは、表面平滑化処理を行って得られたフレーク状銀粉を用いて作製された実施例１及び２のペーストに比べ、やや低い粘度を示したが、得られたペーストを用いて実施例１と同様に作製された比較例３の導電膜は、表面平滑化処理を行って得られたフレーク状銀粉を用いて作製された実施例１及び２の導電膜に比べ、比抵抗は約１．５倍以上の値となり、導電性の点で大きく劣っていた。
【００３８】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明のフレーク状銀粉は、従来の製法により製造されたフレーク状銀粉と比較して、フレーク状銀粉を配合したペーストの粘度を低下することができ、また、本発明のフレーク状銀粉を用いて形成した導電膜の導電性を大幅に向上することができる。そのため、本発明のフレーク状銀粉を用いて作製される導電性ペーストは、混練性、印刷性、導電性等に優れるものであり、種々の電子部品の電極や回路を形成するための導電性ペーストの配合物に、好適に利用可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性ペーストの配合物等に用いられるフレーク状銀粉及びその製造方法、並びに導電性ペーストに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子部品などの電極や回路を形成するために、銀粉を有機成分中に分散させた導電性ペーストが使用されている。導電性ペーストの中でも、樹脂硬化型の導電性ペースト（例えば、特許文献１参照）においては、樹脂の体積収縮により銀粉同士が接触して導通が取られる。よって、樹脂硬化型の導電性ペーストに配合される銀粉としては、接触面積が大きいフレーク状銀粉が使用されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
このようなフレーク状銀粉は、一般に、球状又は不定形状の銀粉をフレーク化することにより得ることができる。球状又は不定形状の銀粉をフレーク化する方法としては、例えば、アトライタを用いた湿式粉砕法や、ボールミル（例えば、特許文献３参照）、振動ミル等を用いた乾式粉砕法など、様々な方法が報告されている。また、前記球状又は不定形状の銀粉の製造方法としても、湿式還元法（例えば、特許文献４参照）や、アトマイズ法による製造方法など、様々な方法が報告されている。
【０００４】
しかしながら、このような従来の製造方法により製造されたフレーク状銀粉を導電性ペースト用配合物に用いると、得られるペーストの粘度が高くなる場合があり、ペーストの混練性が低下し、ペースト中に銀粉が十分に分散できないという問題があった。ペーストの粘度が高くなると、ペーストの印刷性が悪くなり、ペーストを塗布した際に、塗布面に凹凸やかすれが発生し易くなる。また、ペーストの粘度が高くなると、ペーストの混練に時間がかかり、ペースト製造工程の生産性が悪化し、製造コストが増加するという問題もある。
また、従来の製造方法により製造されたフレーク状銀粉は、導電性ペーストにして、導電膜を形成した場合、導電膜の抵抗は、球状等の形状を持つ銀粉を使用した場合より低くなるものの、その効果は、十分とはいえず、導電膜の抵抗を更に低減することが求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１５０８３７号公報
【特許文献２】特許第３８７４６３４号公報
【特許文献３】特開２００３−５５７０１号公報
【特許文献４】特開平０７−７６７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、従来の製造方法により製造されたフレーク状銀粉よりも、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストの粘度を低下されることができ、且つ、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストを用いて形成した導電膜の抵抗を低下させることができるフレーク状銀粉及びその製造方法、並びに導電性ペーストを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、銀粉をフレーク化処理した後に、フレーク化処理後の銀粉に対し、前記銀粉の粒子同士を機械的に衝突させる表面平滑化処理を施すことにより、得られるフレーク状銀粉が、従来の製法により得られたフレーク状銀粉よりも、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストの粘度を低下させることができ、且つ、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストを用いて形成した導電膜の抵抗を低下させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ フレーク化処理後の銀粉に対して、前記銀粉の粒子同士を機械的に衝突させる表面平滑化処理を施すことを特徴とするフレーク状銀粉の製造方法である。
＜２＞ 表面平滑化処理が、フレーク状銀粉を収納可能な容器と、前記容器中に設置され、周速１５ｍ／ｓ以上で回転可能な羽根とを有する高速攪拌機を用いて施される前記＜１＞に記載のフレーク状銀粉の製造方法である。
＜３＞ 高速攪拌機の羽根の周速が３０ｍ／ｓ〜７０ｍ／ｓである前記＜２＞に記載のフレーク状銀粉の製造方法である。
＜４＞ 表面平滑化処理の処理時間が、１分間〜６０分間である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載のフレーク状銀粉の製造方法である。
＜５＞ 前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載のフレーク状銀粉の製造方法によって製造されたことを特徴とするフレーク状銀粉である。
＜６＞ 前記＜５＞に記載のフレーク状銀粉を用いて作製されたことを特徴とする導電性ペーストである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、従来の製造方法により製造されたフレーク状銀粉よりも、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストの粘度を低下されることができ、且つ、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストを用いて形成した導電膜の抵抗を低下させることができるフレーク状銀粉及びその製造方法、並びに導電性ペーストを提供することができる。
本発明のフレーク状銀粉をペーストに配合することにより、従来よりもペーストの粘度を低下させることができ、ペーストの印刷性や混練性を向上させることが可能である。また、本発明のフレーク状銀粉をペーストに配合することにより、そのペーストを用いて形成した導電膜の抵抗を、従来の製造方法により製造されたフレーク状銀粉を配合したペーストと比較して低下させることができる点でも、有利である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施例１で作製されたフレーク状銀粉の写真である。
【図２】図２は、実施例２で作製されたフレーク状銀粉の写真である。
【図３】図３は、比較例１で作製されたフレーク状銀粉の写真である。
【図４】図４は、比較例２で作製されたフレーク状銀粉の写真である。
【図５】図５は、比較例３で作製された球状銀粉の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（フレーク状銀粉の製造方法）
本発明のフレーク状銀粉の製造方法は、フレーク化処理後の銀粉に対して、前記銀粉の粒子同士を機械的に衝突させる表面平滑化処理を施す工程を少なくとも含み、更に必要に応じて、適宜その他の工程を含む。
【００１２】
＜フレーク化処理後の銀粉＞
前記フレーク化処理後の銀粉とは、銀粉にフレーク化処理を施すことにより得られるフレーク状銀粉である。
前記フレーク化処理を施す対象となる銀粉としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、中でも、球状又は不定形状の銀粉が好ましい。ここで、球状とは、ＳＥＭで銀粉を観察した場合、粒子形状が球形または略球形であり、粒子１００個の球状度（球状度：ＳＥＭ写真で粒子を観察した時の、（最も長径部の径）／（最も短径部の径））が１．５以下である銀粉をいい、また、不定形状とは、ＳＥＭで観察した場合、粒子形状が、前記球状以外であり、円柱状、角柱状等の特定の粒子形状の特徴を有しない銀粉のことをいう。前記球状又は不定形状銀粉としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、湿式還元法（例えば、特開平０７−７６７１０号公報参照）や、アトマイズ法など、公知の手法で得られた球状又は不定形状銀粉を、適宜利用することができる。
また、前記銀粉にフレーク化処理を施す方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アトライタを用いた湿式粉砕法や、ボールミル（例えば、特開２００３−５５７０１号公報参照）、振動ミル等を用いた乾式粉砕法など、公知の手法を適宜利用することができる。
【００１３】
また、前記銀粉に、分散剤を混合した上で、前記フレーク化処理を施すことにより、得られるフレーク化処理後の銀粉の分散性を向上させることも可能である。
前記分散剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、脂肪酸、脂肪酸塩、界面活性剤、有機金属、キレート形成剤、保護コロイド等が挙げられ、これらの中でも、脂肪酸が好ましい。前記脂肪酸としては、例えば、プロピオン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、アクリル酸、オレイン酸、リノール酸、アラキドン酸など又はそれらの混合物が挙げられる。
【００１４】
＜表面平滑化処理＞
本発明のフレーク状銀粉の製造方法では、前記のようにして得られたフレーク化処理後の銀粉に対して、前記銀粉の粒子同士を機械的に衝突させる表面平滑化処理を施すことを特徴とする。前記表面平滑化処理は、フレーク化処理後の銀粉を高速（流動型）攪拌機に入れて高速攪拌機内に設置された羽根（ブレード）を高速で回転させることにより行うことができ、銀粉をフレーク化処理した後に、フレーク化処理後の銀粉に対し、前記銀粉の粒子同士を機械的に衝突させる表面平滑化処理を施すことにより、得られるフレーク状銀粉が、従来の製法により得られたフレーク状銀粉よりも、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストの粘度を低下させることができ、且つ、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストを用いて形成した導電膜の抵抗を低下させることができる。
【００１５】
前記表面平滑化処理に用いる高速攪拌機としては、フレーク状銀粉を収納可能な容器と、前記容器中に設置され、羽根回転数（ｒｐｍ）×羽根径（ｍ）×π÷６０で求められる周速（ｍ／ｓ）が１５ｍ／ｓ以上で回転可能な羽根（ブレード）とを有する装置である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ヘンシェルミキサー等の筒型高速攪拌機、マイクロスピードミキサ、ハイスピードミキサ、などが挙げられる。フレーク状銀粉は、前記高速攪拌機の羽根が高速回転することにより、前記高速攪拌機内で、流動化され、銀粉の粒子同士が高頻度で機械的に強く衝突して、表面が平滑化される。
【００１６】
前記表面平滑化処理を行う際の、高速攪拌機の羽根の周速としては、１５ｍ／ｓ〜９０ｍ／ｓが好ましく、３０ｍ／ｓ〜７０ｍ／ｓがより好ましい。前記回転数が、１５ｍ／ｓ未満であると、表面平滑化の効果が十分得られないことがあり、９０ｍ／ｓを超えると、通常の装置では実現が難しいことがある。また、前記回転数は、必要な処理時間を短縮するためには、３０ｍ／ｓ以上がより好ましく、装置のコスト等を考慮すると、７０ｍ／ｓ以下がより好ましい。
【００１７】
前記表面平滑化処理を行う際の、表面平滑化処理時間としては、１分間〜６０分間が好ましく、５分間〜６０分間がより好ましい。前記表面平滑化処理時間が、１分間未満であると、表面平滑化の効果が得られないことがあり、６０分間超えて処理しても効果に差はなく、生産性の観点から６０分間以下が好ましい。前記表面平滑化処理時間が５分間以上であると、表面平滑化の効果をより安定して得られるので、より好ましい。
【００１８】
以上のような表面平滑化処理を経て得られたフレーク状銀粉は、表面平滑化処理を経ずに得られるフレーク状銀粉よりも、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストの粘度を低くすることができ、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストを用いて形成した導電膜の抵抗を低くすることができるという特性を有する。得られたフレーク状銀粉の詳細は、後述する本発明のフレーク状銀粉の項目に記載する通りであるが、このフレーク状銀粉は、例えば、導電性ペースト用の配合物等に、好適に利用可能である。
【００１９】
（フレーク状銀粉）
本発明のフレーク状銀粉は、本発明のフレーク状銀粉の製造方法により製造されるフレーク状銀粉である。
なお、本明細書中で、「フレーク状銀粉」とは、アスペクト比が３以上である銀粉をいう。ここで、前記アスペクト比は、（平均長径Ｌ／平均厚さＴ）により求めることができる。「平均長径Ｌ」と「平均厚さＴ」は、走査型電子顕微鏡で測定した粒子１００個の平均長径と平均厚さを示す。
前記フレーク状銀粉のアスペクト比としては、３以上である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５〜１０が好ましい。
【００２０】
前記フレーク状銀粉は、表面平滑化処理を行わないフレーク状銀粉と比較して、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストの５ｒｐｍにおける粘度が、１５％以上小さいことが好ましく、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストを塗布及び加熱することにより形成した塗膜の比抵抗は２５％以上低いことが好ましい。
前記フレーク状銀粉の粒径（Ｄ５０）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１μｍ〜１０μｍが好ましい。
前記フレーク状銀粉の比表面積としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、０．２ｍ２／ｇ〜２．０ｍ２／ｇが好ましい。
前記フレーク状銀粉のタップ密度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３ｇ／ｃｍ３〜６ｇ／ｃｍ３が好ましい。
【００２１】
（導電性ペースト）
本発明の導電性ペースト（本明細書中、単に「ペースト」と称する場合がある）は、本発明のフレーク状銀粉を用いて作製される導電性ペーストであり、例えば、樹脂硬化型ペースト、などが挙げられる。
【００２２】
前記導電性ペーストの作製方法としては、特に制限はなく、従来公知の手法の中から、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記フレーク状銀粉を、任意の樹脂と混合することにより作製することができる。
前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノキシ樹脂、シリコーン樹脂など又はそれらの混合物が挙げられる。
前記導電性ペーストにおける、前記フレーク状銀粉の含有量としても、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００２３】
本発明の導電性ペーストは、高速攪拌機を用いた表面平滑化処理を経て製造された本発明のフレーク状銀粉を含有してなることから、従来のフレーク状銀粉を含有する導電性ペーストに比較して、粘度が低く、また、フレーク状銀粉を配合した導電性ペーストを用いて形成した導電膜の抵抗が低い。そのため、本発明の導電性ペーストは、混練性、印刷性、導電性等に優れるものであり、種々の電子部品の電極や回路を形成するための導電性ペーストの配合物に、好適に利用可能である。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００２５】
（実施例１）
以下のようにして、フレーク化処理後の銀粉に、高速攪拌機を用いた表面平滑化処理を施すことにより、本発明のフレーク状銀粉を製造した。また、得られたフレーク状銀粉を用い、本発明のペーストを作製した。また、前記ペーストを塗布及び加熱処理することにより導電膜を形成した。得られたフレーク状銀粉、ペースト、及び導電膜のそれぞれにつき、各特性を以下のようにして確認した。
【００２６】
＜フレーク状銀粉の製造＞
銀イオン水溶液としての２.７％の硝酸銀水溶液３７５ｋｇに、２５％アンモニア水溶液１９ｋｇを加えて、銀アンミン錯体水溶液を生成した。生成した銀アンミン錯体水溶液に還元剤として３７％ホルマリン水溶液２５ｋｇを加えた。また、還元剤を加えた直後に、分散剤としてステアリン酸１０ｇを加え、銀粉を含むスラリーを生成した。得られたスラリーをろ過、水洗した後、乾燥熱処理して、銀粉を１０ｋｇ得た。
上記により得た銀粉を三井鉱山（株）製のヘンシェルミキサーＦＭ７５型（羽根：Ａｏ型（一般タイプ））を用いて、羽根回転数１，０００ｒｐｍ、処理時間１０分間の条件にて解砕を行い、ＢＥＴ１点法により測定した比表面積は０．１７ｍ２／ｇ、レーザー回折式粒度分布測定法により測定したＤ５０は７．２μｍであった。また、前記銀粉の形状を走査型電子顕微鏡で確認したところ不定形状の銀粉であることが確認された。
得られた銀粉に、分散剤としての脂肪酸（パルミチン酸）を０．１５質量％加えてよく混ぜ、ＳＵＳボール（直径１．６ｍｍ）とともに振動ボールミルに入れて、振動数１，２００ｖｐｍ、振幅６ｍｍ、処理時間６時間の条件でフレーク化処理を実施した。
【００２７】
＜フレーク状銀粉の表面平滑化処理＞
得られたフレーク化処理後のフレーク状銀粉８ｋｇに対して、三井鉱山（株）製のヘンシェルミキサーＦＭ２０型（羽根：Ｓｏ型（強攪拌タイプ））を用いて、羽根径０．２９ｍ、羽根回転数２，３００ｒｐｍ、周速３５ｍ／ｓ、処理時間２０分間の条件にて、表面平滑化処理を行った。
表面平滑化処理条件、表面平滑化処理後のフレーク状銀粉の平均粒径Ｄ５０、表面平滑化処理後のフレーク状銀粉のアスペクト比、表面平滑化処理後のフレーク状銀粉の比表面積、及び表面平滑化処理後のフレーク状銀粉のタップ密度を表１に示す。なお、平均粒径Ｄ５０、比表面積、タップ密度の各測定方法は以下に示す通りである。
【００２８】
−平均粒径Ｄ５０の測定方法−
平均粒径Ｄ５０は、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置（日機装（株）製、ＭＩＣＲＯＴＯＲＡＣ ＨＲＡ）を用いて、銀粉０．３ｇをイソプロパノール３０ｍＬに加え、超音波分散処理を５分間行って試料を準備し、全反射モードで測定を行った。
【００２９】
−比表面積の測定方法−
比表面積は、ＭＯＮＯＳＯＲＢ装置（湯浅アイオニクス（株）製）で、Ｈｅ７０％、Ｎ２３０％のキャリアガスを用い、銀粉３ｇをセルに入れて脱気を６０℃で１０分間行った後、ＢＥＴ１点法により測定を行った。
【００３０】
−タップ密度の測定方法−
タップ密度は、タップ密度測定装置（柴山化学機器製作所製、カサ比重測定装置ＳＳ−ＤＡ−２）を使用し、銀粉試料３０ｇを計量して、容器（２０ｍＬ試験管）に入れ、落差２０ｍｍで１，０００回タッピングした後、容器の目盛から銀粉の体積を読み取り、タップ密度＝試料重量（３０ｇ）／タッピング後の試料体積、から算出した。
【００３１】
＜ペーストの作製＞
また、（１）表面平滑化処理後のフレーク状銀粉、（２）エポキシ樹脂、（３）希釈剤及び（４）硬化剤を含む組成物を下記組成比で混練することによりペーストを作製した。
（１）表面平滑化処理後のフレーク状銀粉 ８８質量部
（２）エポキシ樹脂（旭電化工業（株）製、ＥＰ−４９０１Ｅ） ８．１質量部（３）希釈剤（ジャパンエポキシレジン株式会社製、カージェラＥ） ３．５質量部（４）硬化剤（三フッ化ホウ素モノエチルアミン） ０．４質量部
前記組成物を混合し、３本ロール（オットハーマン社製、ＥＸＡＫＴ８０Ｓ）を用いて、ロールギャップを１００μｍから２０μｍまで通過させて混練処理を行うことによりペーストを得た。得られたペーストは完全に混練されていた。
得られたペーストの粘度を、Ｅ型粘度計（ＢＲＯＯＫＦＩＥＬＤ社製、ＤＶ−III＋）を用い、コーンスピンドルＣＰ−５２、ペースト温度２５℃、回転数５ｒｐｍの条件で測定した。結果を表１に示す。実施例１のペーストは、表面平滑化処理を行わずに得られたフレーク状銀粉を用いて作製された後述する比較例１のペーストに比べ、低い粘度を示した。
【００３２】
＜導電膜の形成＞
スライドガラス上にメンディングテープを幅１０ｍｍ間隔で貼り、そこに得られたペーストをガラス棒で摺切り印刷した後、メンディングテープを剥がすことにより、膜厚０．０５ｍｍ、幅１０ｍｍのペーストの膜を形成した。得られた膜を大気循環式乾燥機を用い、２００℃、３０分間の条件で加熱処理し、導電膜を形成した。
得られた導電膜は表面粗さ計（株式会社小坂研究所製、ＳＥ−３０Ｄ）を用いて、スライドガラス上で膜を印刷していない部分と導電膜の部分の段差を測定することにより導電膜の膜厚を測定した。導電膜の抵抗は、デジタルマルチメーター（ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ製、Ｒ６５５１）を用いて、導電膜の長さ(間隔）が６０ｍｍの位置の抵抗値を測定した。導電膜のサイズ（膜厚、幅、長さ）より、導電膜の体積を求め、この体積と測定した抵抗値から、比抵抗（体積抵抗率）を求めた。膜厚及び比抵抗の結果を表１に示す。実施例１の導電膜は、表面平滑化処理を行わずに得られたフレーク状銀粉を用いて作製された後述する比較例１の導電膜に比べ、低い比抵抗を示した。
【００３３】
（実施例２）
＜フレーク状銀粉の製造＞
銀イオン水溶液としての５．８％の硝酸銀水溶液１７６ｋｇに、３０％苛性ソーダ水溶液２５ｋｇを加えて、その後に還元剤として３７％ホルマリン水溶液７ｋｇを加えた。また、還元剤を加えた直後に、分散剤としてオレイン酸１０ｇを加え、銀粉を含むスラリーを生成した。得られたスラリーをろ過、水洗した後、乾燥熱処理して、銀粉を１０ｋｇ得た。
上記により得た銀粉は、実施例１と同様の条件で解砕を行い、ＢＥＴ１点法により測定した比表面積は１．１ｍ２／ｇ、レーザー回折式粒度分布測定法により測定したＤ５０は、６．０μｍであった。また、前記銀粉の形状を走査型電子顕微鏡で確認したところ不定形状の銀粉であることが確認された。
得られた銀粉に、分散剤としての脂肪酸（オレイン酸）を０．４０質量％加えてよく混ぜ、ＳＵＳボール（直径１．６ｍｍ）とともに振動ボールミルに入れて、振動数１，４５０ｖｐｍ、振幅８ｍｍ、処理時間３時間の条件でフレーク化処理を実施した。
【００３４】
＜フレーク状銀粉の表面平滑化処理＞
得られたフレーク化処理後のフレーク状銀粉１９ｋｇに対して、三井鉱山（株）製のヘンシェルミキサーＦＭ７５型（羽根：Ｓｏ型（強攪拌タイプ））を用いて、羽根径０．４４ｍ、羽根回転数２，２００ｒｐｍ、周速５１ｍ／ｓ、処理時間８分間の条件にて、表面平滑化処理を行った。得られた結果を表１に示す。得られたフレーク状銀粉を用いて実施例１と同様に作製した実施例２のペーストは、表面平滑化処理を行わずに得られたフレーク状銀粉を用いて作製された後述する比較例２のペーストに比べ、低い粘度を示した。また、得られたペーストを用いて実施例１と同様に作製した実施例２の導電膜は、表面平滑化処理を行わずに得られたフレーク状銀粉を用いて作製された後述する比較例２の導電膜に比べ、低い比抵抗を示した。
【００３５】
（比較例１）
フレーク化処理後のフレーク状銀粉に対して、表面平滑化処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様の条件で試験を行った。得られた結果を表１に示す。比較例１のペーストは、表面平滑化処理を行って得られたフレーク状銀粉を用いて作製された実施例１のペーストに比べ、高い粘度を示した。また、比較例１の導電膜は、表面平滑化処理を行って得られたフレーク状銀粉を用いて作製された実施例１の導電膜に比べ、高い比抵抗を示した。
【００３６】
（比較例２）
フレーク化処理後のフレーク状銀粉に対して、表面平滑化処理を行わなかったこと以外は、実施例２と同様の条件で試験を行った。得られた結果を表１に示す。比較例２のペーストは、表面平滑化処理を行って得られたフレーク状銀粉を用いて作製された実施例２のペーストに比べ、高い粘度を示した。また、比較例２の導電膜は、表面平滑化処理を行って得られたフレーク状銀粉を用いて作製された実施例２の導電膜に比べ、高い比抵抗を示した。
【００３７】
（比較例３）
銀イオン水溶液としての１．３％の硝酸銀水溶液８１３ｋｇに、２５％アンモニア水溶液３８ｋｇを加えて、銀アンミン錯体水溶液を生成した。生成した銀アンミン錯体水溶液に還元剤としてホルマリン３７％水溶液４４ｋｇを加えた。また、還元剤を加えた直後に、分散剤としてステアリン酸１３ｇを加え、銀粉を含むスラリーを生成した。得られたスラリーをろ過、水洗した後、乾燥熱処理して、銀粉を１０ｋｇ得た。また、走査型電子顕微鏡で形状を確認したところ球状の銀粉であることが確認された。
上記により得た銀粉は、フレーク化処理及び表面平滑化処理を行わなかったこと以外は、実施例１と同様の条件で試験を行った（ペースト材料に用いる銀粉はフレーク状銀粉でなく、球状銀粉である）。得られた結果を表１に示す。得られた球状銀粉を用いて実施例１と同様に作製された比較例３のペーストは、表面平滑化処理を行って得られたフレーク状銀粉を用いて作製された実施例１及び２のペーストに比べ、やや低い粘度を示したが、得られたペーストを用いて実施例１と同様に作製された比較例３の導電膜は、表面平滑化処理を行って得られたフレーク状銀粉を用いて作製された実施例１及び２の導電膜に比べ、比抵抗は約１．５倍以上の値となり、導電性の点で大きく劣っていた。
【００３８】
【表１】
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明のフレーク状銀粉は、従来の製法により製造されたフレーク状銀粉と比較して、フレーク状銀粉を配合したペーストの粘度を低下することができ、また、本発明のフレーク状銀粉を用いて形成した導電膜の導電性を大幅に向上することができる。そのため、本発明のフレーク状銀粉を用いて作製される導電性ペーストは、混練性、印刷性、導電性等に優れるものであり、種々の電子部品の電極や回路を形成するための導電性ペーストの配合物に、好適に利用可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーク化処理後の銀粉に対して、前記銀粉の粒子同士を機械的に衝突させる表面平滑化処理を施すことを特徴とするフレーク状銀粉の製造方法。
【請求項２】
表面平滑化処理が、フレーク状銀粉を収納可能な容器と、前記容器中に設置され、周速１５ｍ／ｓ以上で回転可能な羽根とを有する高速攪拌機を用いて施される請求項１に記載のフレーク状銀粉の製造方法。
【請求項３】
高速攪拌機の羽根の周速が３０ｍ／ｓ〜７０ｍ／ｓである請求項２に記載のフレーク状銀粉の製造方法。
【請求項４】
表面平滑化処理の処理時間が、１分間〜６０分間である請求項１から３のいずれかに記載のフレーク状銀粉の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のフレーク状銀粉の製造方法によって製造されたことを特徴とするフレーク状銀粉。
【請求項６】
請求項５に記載のフレーク状銀粉を用いて作製されたことを特徴とする導電性ペースト。
【請求項１】
フレーク化処理後の銀粉に対して、前記銀粉の粒子同士を機械的に衝突させる表面平滑化処理を施すことを特徴とするフレーク状銀粉の製造方法。
【請求項２】
表面平滑化処理が、フレーク状銀粉を収納可能な容器と、前記容器中に設置され、周速１５ｍ／ｓ以上で回転可能な羽根とを有する高速攪拌機を用いて施される請求項１に記載のフレーク状銀粉の製造方法。
【請求項３】
高速攪拌機の羽根の周速が３０ｍ／ｓ〜７０ｍ／ｓである請求項２に記載のフレーク状銀粉の製造方法。
【請求項４】
表面平滑化処理の処理時間が、１分間〜６０分間である請求項１から３のいずれかに記載のフレーク状銀粉の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のフレーク状銀粉の製造方法によって製造されたことを特徴とするフレーク状銀粉。
【請求項６】
請求項５に記載のフレーク状銀粉を用いて作製されたことを特徴とする導電性ペースト。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１８０４７１（Ｐ２０１０−１８０４７１Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７６１２（Ｐ２００９−２７６１２）
【出願日】平成２１年２月９日（２００９．２．９）
【出願人】（５０６３３４１８２）ＤＯＷＡエレクトロニクス株式会社 (336)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月９日（２００９．２．９）
【出願人】（５０６３３４１８２）ＤＯＷＡエレクトロニクス株式会社 (336)
【Ｆターム（参考）】
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