專利名稱:金屬超微粉生料的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種金屬超微粉生料(ultrafine metal powder slurry)。更詳細地說,涉及一種用于導電膏灌裝機(conductive paste fillers)和層壓陶瓷電容器(multilayer ceramic capacitors)的內部電極用(internalelectrodes)的分散性(dispersibility)優良的金屬超微粉生料。
背景技術:
作為用于層壓陶瓷電容器的內部電極的鎳超微粉等的金屬超微粉,使用的是糊化過的金屬超微粉,例如,在平均粒徑為0.1~1.0μm、粒子形狀為大致球形的高純度金屬粉末中,添加有機樹脂(organic resin)等粘合劑(binder)進行糊化。將糊化過的金屬超微粉通過絲網印刷(screen printing)等,在陶瓷印刷電路基板(ceramic green sheet)上涂覆成薄膜(thin film),將涂敷后的陶瓷印刷電路基板進行數百次地層壓,由此形成層壓體(laminated composite)(內部電極層(internal electrodelayer)),進一步經過脫脂工序(degreasing process)、燒結工序(sinteringprocess)、焙燒工序(firing process)制成層壓陶瓷電容器。在此所述的上述平均粒徑,是表示個數基準分布的平均表面直徑(mean surfacediameter)(d3)的。
最近的層壓電容器,為了達成小型且大容量化,要求將伴隨內部電極層的陶瓷印刷電路基板的層壓數從數百增加到1000層左右,為了完成該技術,正在進行著將內部電極層的厚度從以前的3μm做成1.5μm以下的研究。
另外,當金屬超微粉的分散性不好,存在塊狀物(clumps)等的凝集體(aggregates)時,由于穿透陶瓷片層,出現電極短路(short-circuit ofelectrodes)的不合格產品(defective unit),另外,即使在沒有穿透的場合,由于電極間距離短,引起部分電流集中(current crowding),也已經成為層壓陶瓷電容器壽命變差的原因。
因此,希望作為內部電極層材料的金屬超微粉的粒度分布D90盡可能地小。在此,“粒度分布D90”表示相當于體積基準的累計百分率為90%(D90)的粒徑。
用以前的化學氣相法(chemical vapor deposition[CVD])制造金屬超微粉的工序(圖2),在作為用于精制(purification)的濕式洗凈工序(wetwashing process)的金屬粉末精制工序(metal powder purification processstep)(金屬水淤漿(metal water slurry))21中,除去·精制作為金屬超微粉原料的金屬氯化物(metal chloride)的殘留成分,得到金屬水淤漿后,經過金屬粉末干燥工序(metal powder drying process step)22,生成金屬超微粉制品(干燥粉23)。
但是,在上述金屬粉末干燥工序22中,由于液體交聯力(liquidbridging force)及作用于粒子間的范德華力(Van der Waals’forces)的原因,不可避免地會引起干燥凝集,因此存在向有機溶劑(organic solvent)的分散24不充分的問題。
另外,在金屬粉末干燥工序22中,由于在金屬超微粉粒子表面生成金屬氫氧化物(metal hydroxides),因此金屬超微粉相對于有機溶劑沒有充分的浸潤性(wettability)(親油性lipophilic property),在向干燥粉23的有機溶劑的分散24中,也存在對有機溶劑難以浸潤的金屬超微粉之間引起的出現凝集的問題。
因此,盡管將球磨機分散(ball mill dispersion)、超聲波分散(ultrasonic dispersion)、滾軋機分散(roll mill dispersion)等多種分散處理(dispersion process)25組合,進行實施,但經過金屬粉末干燥工序22的金屬超微粉在分散處理25工序也容易凝集,分散性不好,在以前的干燥粉進行的分散處理中,其界限是可以得到金屬超微粉含量為50質量%程度的糊漿。
一般交給用戶的是干燥粉23。因此當其使用時,由用戶一方,先將干燥粉23分散24在有機溶劑中,最后進行粘度調整(viscosityadjustment process step)27而糊化。
因此,為了破壞在上述金屬粉末干燥工序22中發生的凝集粒子(agglomerated particle)及在向有機溶劑分散24中產生的凝集粒子,有必要另行將球磨機處理、超聲波處理、滾軋機處理等組合后進行分散處理25和過濾處理(filtrating process step)26等的復雜的處理,存在需要太多的勞力和時間的問題。
因而,金屬超微粉的干燥制品23要求沒有凝集粒子、分散性良好。
作為關于滿足這樣的要求的超細鎳粉末分散體(dispersing element)的技術,特開2003-342607號公報有如下記載“鎳粉分散體的特征在于,在平均粒徑為1μm以下的超細鎳粉末和水溶劑組成的水分散體中,添加有機溶劑,用該有機溶劑將上述水溶劑至少部分置換,然后添加極性溶劑(polarsolvent)進行鎳粉處理。”在特開2003-342607號公報記載的發明中,記載了優選在形成鎳粉水分散體時,用碳酸水溶液進行處理,通過在碳酸水溶液中處理鎳粉,除去在鎳粉表面附著或吸附的氫氧化物(hydroxide),其結果可以進一步提高鎳粉的分散性。另外,其原因推測為當鎳粉表面吸附著氫氧化物時,由于OH基(hydroxyl)的極性,粉末之間相互吸引的同時,親水性(capillarity)(懸濁性)下降,其結果造成鎳粉易于凝集。
另外,在特開2003-342607號公報記載的發明中,記載了如下方法其在通過有機溶劑進行的水置換(water displacement)中,在添加表面活性劑(detergent)之后添加有機溶劑,其后靜置(still standing),用傾析(decantation)分離水,進一步加熱至50~150℃除去水分。另外,作為表面活性劑,可以例示的有很多種,通過添加表面活性劑使有機溶劑置換水溶劑(water disperse medium)容易進行的同時,最終發揮優良的糊特性(paste properties)。另外,還記載了優選使用HLB(親水親油平衡(hydrophile-lipophile balance))價通常為3~20的非離子型表面活性劑(nonionic detergent)。
另一方面,作為滿足上述要求的其它技術,本發明者提出了如下方案“一種分散性優良的金屬超微粉生料,其特征在于,其含有有機溶劑、和具有親水基和親油基的表面活性劑,其中含大于60質量%、小于95質量%的金屬超微粉,前述表面活性劑的親水基是磺酸酯基(sulfonato group)、磺基(sulfo group)、磺酰二羥基(sulfonyldioxy group)、聚氧乙烯基(polyoxyethylene group)和羧基(carboxyl group)或聚氧乙烯基和磷酸基(phosphate group),親油基(lipophilic group)是碳數為12以上的烷基(alkyl group)或烷基苯基(alkylphenyl group)”(參照特開2004-158397號公報。)。
另外,在特開2003-342607號公報記載的發明中,對有機溶劑的置換方法是用重力差的分離,亦即,由于重力差這樣的物理操作和水分蒸發除去操作,因此有必要進行傾析操作、干燥處理等,具體地說,如特開2003-342607號公報記載的實施例1所示,相對于鎳粉1kg,必須在120℃用16小時、進一步在100℃用48小時進行干燥處理,因此,在導電膏制作工序中,在省力、縮短處理時間方面還有改善的余地。
另一方面,根據在上述特開2004-158397號公報記載的發明,可以提供分散性優良的金屬超微粉生料,但是,伴隨導電膏品質等的所要求的特性的提高,需要進一步提高金屬超微粉生料自身的特性(特別是分散性、干燥膜密度)。亦即,當干燥膜密度降低時,電極膜由于焙燒收縮量變大。其結果,由于發生電極膜的中斷,有效電極面積(覆蓋面積)減少,得不到規定的電容量值。這就造成產品合格率下降。最近的技術開發動向,致力于層壓陶瓷電容器的電容量的高容量化。為了達成高容量化,必須具備電極膜的薄層化技術。在使電極膜薄層化的場合,每1層金屬粒子的重疊為以前的約1/3即形成4-8個。以前通過多層的厚度方向粒子的重疊,盡管確保了焙燒后的有效電極面積,但薄層化的場合,其效果更困難。因此,必須提高涂敷后的干燥膜密度即粒子密度。
發明內容
本發明的目的在于提供一種金屬超微粉生料,其在導電膏制作工序中,可以實現省力化、處理時間縮短化,另外,通過防止超微粒子的凝集,其不存在凝集粒子,分散性及干燥膜密度優良。
亦即,本發明提供的是下述(1)~(4)所示的金屬超微粉生料。
(1)一種金屬超微粉生料,其含有有機溶劑、表面活性劑和金屬超微粉,其上述表面活性劑是油酰肌氨酸(oleoyl sarcosine),在上述金屬超微粉生料中,上述金屬超微粉的含量為70質量%以上、95質量%以下,相對于上述金屬超微粉100質量份,上述表面活性劑的含量為大于0.05質量份、小于2.0質量份。
(2)如上述(1)記載的金屬超微粉生料,其上述金屬超微粉的粒度分布D90的值為小于1.2μm,平均粒徑的粒度分布D50的值為0.1~1.0μm。
(3)如上述(1)或(2)記載的金屬超微粉生料,其上述金屬超微粉含有選自鎳(Ni)、銅(Cu)、銀(Ag)、鉬(Mo)、鎢(W)、鈷(Co)及鉭(Ta)中的1種。
(4)如上述(1)或(2)記載的金屬超微粉生料,其上述金屬超微粉是由在鎳中含有選自釩(V)、鈮(Nb)、鉬、鉭、鎢、鋯(Zr)、釔(Y)、鑭(La)、鎂(Mg)、鈦(Ti)、鋇(Ba)及鈣(Ca)中的至少1種金屬元素的鎳合金組成的。
(5)一種金屬超微粉生料,其金屬超微粉的含量為70質量%以上、95質量%以下,相對于前述金屬超微粉100質量份,表面活性劑油酰肌氨酸的含量為大于0.05質量份、小于2.0質量份,剩余部分為有機溶劑。
需要說明的是,在本發明中,“粒度分布(D90)”是仿效JIS R1629-1997“利用細陶瓷原料的激光衍射·散射法測定粒徑分布的方法(determination of particle size distribution for fine ceramic raw powders bylaser diffraction method)”,表示在相當于體積基準的累計百分率為90%(D90)的粒徑。另外,“平均粒徑D50”表示在體積基準的累計百分率為50%(D50)的值。
如以下說明所述,根據本發明,可以提供一種金屬超微粉生料,其金屬超微粉的含量明顯高,通過防止超微粒子的凝集,其不存在凝集粒子,分散性及干燥膜密度優良。另外,其在導電膏制作工序中,可以實現省力化、處理時間縮短化,進一步來講,由于用干燥粉沒有了吸入粉塵作業的危險性,因此作業環境性也優化,安全衛生方面的價值非常大。
圖1是表示制造本發明的金屬超微粉生料的工序之一例的流程圖。
圖2是表示用以前的化學氣相法制造金屬超微粉的工序的流程圖。
具體實施例方式
本發明者為了達成上述目的,反復深入地進行研究,結果發現,不用二氧化碳或碳酸水溶液進行pH調整,通過使用未中和的酸性表面活性劑的油酰肌氨酸(化學式C17H33CON(CH3)CH2COOH)的表面化學反應(surface chemistry reaction)(中和反應neutralisation)進行有機溶劑置換,在導電膏的制作中,可以實現省力化、處理時間縮短化,另外,在得到的金屬超微粉生料中,不存在凝集粒子,分散性及干燥膜密度優良,直至完成了本發明。這基于如下兩種新的見解其一是,由于利用使用油酰肌氨酸的表面化學反應(中和反應),反應完成后的生成物作為金屬超微粉生料回收,因此不需要進行傾析操作、干燥處理等;其二是,油酰肌氨酸在除去金屬超微粉的表面存在的氫氧化物的同時,吸附在該金屬超微粉的表面,可以防止金屬細粉末粒子之間的凝集。
這里,一般的離子型活性劑(ionic surfactant)是將作為原料的酸用堿中和的鹽類型,與此相對,所謂“未中和的酸型”,表示將未中和的酸作為原料。
本發明的金屬超微粉生料,是含有有機溶劑、表面活性劑和金屬超微粉的金屬超微粉生料,其上述表面活性劑是油酰肌氨酸,在上述金屬超微粉生料中,上述金屬超微粉的含量為70質量%以上、95質量%以下,相對于上述金屬超微粉100質量份,上述表面活性劑的含量為大于0.05質量份、小于2.0質量份,優選上述金屬超微粉的粒度分布D90的值為小于1.2μm,平均粒徑的粒度分布D50的值為0.1~1.0μm。
下面,用圖1說明制造本發明的金屬超微粉生料的工序,但本發明的金屬超微粉生料的制造工序不限于此。
圖1是表示制造本發明的金屬超微粉生料的工序之一例的流程圖。金屬超微粉精制工序(金屬水淤漿)11,和用示于圖2的以前的化學氣相法制造金屬超微粉的工序中的金屬超微粉精制工序21相同。
制造本發明的金屬超微粉生料的金屬超微粉生料的工序10,沒有設計金屬超微粉干燥工序(圖2的22),將金屬超微粉生料的水轉移到和有機溶劑直接置換的有機溶劑置換工序12。
具體地說,例如,先在金屬超微粉水淤漿(金屬超微粉濃度50質量%)中添加相對于金屬超微粉100質量份為0.3質量份的表面活性劑(油酰肌氨酸),將其用工藝均化器(process homogenizer)等進行規定時間的分散處理,將水中的金屬超微粉的凝集體分散到一次粒子(primaryparticle)后,作為有機溶劑,將例如萜品醇(terpineol)相對于金屬超微粉100質量份添加10質量份。
然后,將添加萜品醇的混合溶液(mixed solution),在溫度15℃±5℃用工藝均化器等進行規定時間的混合處理。通過該混合處理,在金屬超微粉表面吸附的油酰肌氨酸上,由于萜品醇的吸附形成萜品醇層,金屬超微粉周圍的水被萜品醇置換。
通過含有金屬超微粉的萜品醇層(terpineol layer)形成連續層(continuous layer),有機溶劑置換工序(organic solvent substitution)12完成,金屬超微粉和萜品醇和油酰肌氨酸組成的金屬超微粉的萜品醇淤漿成為沉淀物(deposit)。被置換的水作為上面的澄清液(clearsupernatant liquid)立即(沒有靜置)被分離,通過上面的澄清液的排水,可以得到金屬超微粉含量為90%的金屬超微粉萜品醇淤漿(金屬超微粉有機溶劑淤漿13)。
該金屬超微粉有機溶劑淤漿13,由于不經過干燥工序,因此和以前技術不同,其不含凝集粒子。通過調整添加的有機溶劑量,可以得到金屬超微粉含量為70質量%以上、95質量%以下的淤漿。
另外,該金屬超微粉有機溶劑淤漿13,在該狀態形成導電膏用的金屬原料。因此,在用戶的導電膏制作工序中,由于在粘度調整14添加必要量的粘合劑樹脂(例如,乙基纖維素ethyl cellulose)溶液,可以得到導電膏,因此可以省略以前那樣復雜的分散處理、過濾處理等(圖2的25、26等)的處理。另外,由于如上所述導電膏的金屬原料從干燥粉形成金屬超微粉有機溶劑淤漿,因此沒有由干燥粉引起的發生粉塵(dust discharge)的危險性,可以改善作業環境(working environment)。
下面,詳細敘述構成本發明的金屬超微粉生料的金屬超微粉、表面活性劑及有機溶劑。
(1)金屬超微粉的金屬或合金的種類用于本發明的金屬超微粉,如果是平均粒徑D50為0.1~1.0μm的金屬或合金組成的,不特別限定,粒子形狀優選為大致球形。在此所述的大致球形,是指將粒子的最大長和最小寬之比,即最大長除以最小寬的值(長寬比=最大長/最小寬)為1以上小于1.8,定義為大致球形。另外,長寬比的測定是用掃描電子顯微鏡觀察,求出視野內樣品數為500個的每個粒子的長寬比,通過將其平均求得。
這樣的金屬或合金的種類,具體例如有鎳、銅、銀、鉬、鎢、鈷、鉭等。這些可以單獨使用,也可以2種以上并用。其中,由于使用鎳、銅、銀、鉭的物質導電性(conduction)優良,因此優選使用。
特別是,作為合金,使用鎳合金,使鎳中含有的選自釩、鈮、鉬、鉭、鎢、鋯、釔、鑭、鎂、鈦、鋇及鈣中的至少1種金屬元素,相對于鎳粒子100質量份,其合計含量為0.03質量份以上、10質量份以下,由于其糊化后涂敷的狀態下的熱收縮(heat contraction)小,因此優選。
這樣的金屬或合金組成的金屬超微粉,通過氣相法(gas phasemethod)和液相法(liquid phase method)等公知的方法可以制造。特別優選用化學氣相反應制造,即將金屬氯化物氣化后,用H2等還原得到金屬粉。只要用化學氣相反應制造,就能容易地控制生成的金屬粉的粒徑,而且還能高效制造球狀粒子。
(2)金屬超微粉的含量70質量%以上、95質量%以下在本發明中,上述金屬超微粉在前述金屬超微粉生料中的含量為70質量%以上95質量%以下。之所以能將金屬超微粉的含量設置在這樣明顯偏高的范圍,認為是由于在金屬超微粉的每個粒子的表面形成有機溶劑被膜的原因。以前,由金屬超微粉、有機溶劑和表面活性劑組成的淤漿,在膏制造過程中作為中間產物存在,金屬超微粉的含量為50質量%程度以下。從提高干燥膜密度的觀點考慮,更優選金屬超微粉含量高的淤漿,但是,當金屬粉含量多時,即使進行復雜的分散處理,也難以破壞淤漿中的金屬超微粉的凝集物、確保分散性。因為當將這樣發生凝集的淤漿用于導電膏用金屬原料,供給陶瓷電容器的制造時,難以得到陶瓷電容器的適宜性能。
以前難以得到金屬超微粉的含量為70質量%以上95質量%以下,分散性優良、干燥膜密度得到提高的金屬淤漿,本發明是初次實現的。使金屬超微粉不凝集,以形成的致密均勻的基體狀態,使超微粉的一次粒子真正地分散在有機溶劑中。
當金屬超微粉的含量小于70質量%,在金屬粒子間有機溶劑在局部存在過多,形成不均勻的基體,干燥膜密度下降。通過調整有機溶劑的添加量進行金屬超微粉含量的調整。在金屬超微粉的含量超過95質量%的場合添加的有機溶劑量,由于有機溶劑吸附在金屬超微粉的周圍,形成有機溶劑層時其量不充分,在局部生成金屬超微粉粒子的凝集體,這種場合也會成為不均勻的基體,干燥膜密度下降。較優選金屬超微粉的含量大于80質量%、小于93質量%。
另外,上述金屬超微粉含量的調整,可以通過調整后述的有機溶劑的添加量進行,如果金屬超微粉含量的范圍為70質量%以上95質量%以下,就能使用得到的本發明的金屬超微粉生料,提高其導電膏的干燥膜密度,另外,如果有機溶劑的添加量也是形成有機溶劑層充分的量,可以抑制金屬超微粉粒子的凝集體的生成。
(3)金屬超微粉的粒度分布D90小于1.2μm及D500.1~1.0μm另外,在本發明中,上述金屬超微粉的粒度分布D90的值優選為1.2μm以下,更優選為1.0μm以下。
在此,所述的粒度分布D90如上所述,是指在用激光粒度分析儀(laser particle size analyzer)測定的金屬超微粉有機溶劑淤漿的粒度分布中,體積基準的累計百分率為90%的粒徑,激光粒度分析儀可以廣泛用于評價有機溶劑中金屬粒子的分散狀態。
如果上述金屬超微粉的粒度分布D90的值小于1.2μm,由于能夠形成分散性好、致密平滑的電極膜(dense and smooth electerode layers),因此就可以得到優良的陶瓷電容器。另外,從減輕電極膜的突起物觀點考慮,更優選D90的值小于1.0μm。
另外,在本發明中,上述金屬超微粉的平均粒徑D50的值,優選為0.1~1.0μm。對于平均粒徑D50,為了減小D90更優選使用D50小的粒子。在使用本發明的場合,在使用平均粒徑D50小于0.1μm的金屬粒子時,可以達成D90的值小于1.2μm。進一步從突起物數的觀點考慮時,平均粒徑D50在0.61μm以下的粒子為良好。優選平均粒徑D50為0.61μm以下。對于平均粒徑D50小于0.1μm的情況,其表面活性高不實用,但在能夠抑制表面活性的場合下容易應用本發明。
另外,在本發明中,“粒度分布(D90)”是仿照JIS R 1629-1997“通過細陶瓷原料的激光衍射·散射法測定粒徑分布(Determination ofparticle size distribution for fine ceramic raw powders by laser diffractionmethod)”,表示體積基準的累計百分率相當于90%(D90)時的粒徑。另外,“平均粒徑D50”表示體積基準的累計百分率為50%(D50)的值。
(4)表面活性劑未中和的酸性表面活性劑油酰肌氨酸用于本發明的表面活性劑是未中和的酸性表面活性劑油酰肌氨酸。
在本發明中,未中和的酸性表面活性劑所要求的特性及特別使用油酰肌氨酸的理由,下面以Ni超微粉為例進行說明。還有,即使是Ni以外的金屬超微粉,也可以用同樣的機理說明。
水分散介質中的Ni超微粉的表面狀態,有氧化被膜(oxide layer)存在的部分和金屬Ni存在的部分。另外,認為在Ni超微粉粒子表面,因生成機理的不同存在著下面表示的2種親水性OH基。
(1)通過Ni超微粉粒子表面在水分子吸附后放出質子(H+)(脫質子化(deprotonate))生成的OH基(2)通過在Ni超微粉粒子表面離子化的金屬離子和水分子化合生成的Ni氫氧化物得到的OH基這里,詳細說明上述Ni氫氧化物的生成機理(mechanism ofproduction)。從Ni超微粉粒子表面溶出的Ni離子,形成含有水分子為配位體(ligand)的組成的水和離子(aquo-ion)。然后通過脫質子化,可以生成羥基離子(hydroxyl ion)。通過該羥基離子和相鄰的Ni原子結合組成多核配位離子(polynuclear complex ion)。通過該多核配位離子的脫質子化和相鄰的多核配位離子結合,在Ni超微粉粒子表面形成Ni氫氧化物。該Ni氫氧化物的分子構造(molecular geometry)中,作為配位體存在親水性OH基和水分子。由于該親水性OH基的效果和水分子的存在,可以認為和溶劑(disperse medium)水的親和性提高。亦即,可以認為水中分散的Ni超微粉粒子表面存在著和水很好地溶為一體的結構體即親水性OH基。
因此,為了將金屬水淤漿中的水置換為和水不相溶的有機溶劑,必須除去Ni超微粉粒子表面存在的上述(1)及(2)記載的OH基。
因而,要求表面活性劑具有如下作用將Ni超微粉粒子表面存在的OH基用質子(proton)(H+)中和,通過將Ni氫氧化物溶解在水中,將OH基從Ni超微粉粒子表面除去,另外,還要求表面活性劑具有如下作用通過吸附在除去OH基后的Ni超微粉粒子表面,形成用于防止Ni超微粉之間的凝集的立體障礙物。
此時,在被有機溶劑置換后,當Ni超微粉粒子表面殘存氫氧化物的Ni超微粉存在多個時,由于該Ni超微粉和有機溶劑沒有親和性,該Ni超微粉之間在水介質(在被有機溶劑置換后殘存的水分)中凝集,造成分散性變差。
本發明是基于如下新見解的即作為滿足具有如上所述作用(要求)的表面活性劑,必須是未中和的酸性的物質,例如,在背景技術中記載的特開2003-342607號公報及特開2004-158397號公報記載的表面活性劑,由于不能將Ni超微粉粒子表面的OH基完全中和,在被有機溶劑置換后水分殘存多,因此造成凝集體形成、分散性變差。
另外,本發明是基于如下全新的見解即在未中和的酸性表面活性劑中,特別是通過使用油酰肌氨酸,使得到的金屬超微粉生料不只是分散性良好,干燥膜密度也良好。
在未中和的酸性表面活性劑中,特別是通過使用油酰肌氨酸,使得到的金屬超微粉生料不只是分散性、而且干燥膜密度也良好,其原因尚不明確,但可以按如下考慮。
表1表示用不同的未中和的酸性表面活性劑的金屬淤漿的粘度實驗數據。在使用實驗例1的油酰肌氨酸的場合,Ni金屬淤漿粘度比其它未中和的酸性表面活性劑(實驗例2~4)大幅度降低。由于在高濃度淤漿中淤漿粘度低成為分散性好的指標,因此,使用實驗例1的油酰肌氨酸的物質,與使用其它未中和的酸性表面活性劑的實驗例2、3及4相比,其分散性得到提高。這可以認為是通過油酰肌氨酸在Ni金屬粒子上吸附,將金屬粒子之間的摩擦力降低的作用。可以認為通過該作用,干燥膜形成時的金屬粒子容易移動,Ni金屬粒子容易致密地充滿。可以認為這是油酰肌氨酸和其它表面活性劑的化學構造不同而引起的往金屬粒子吸附狀態不同的緣故。在實驗例1使用油酰肌氨酸的場合,可以認為由于羰基和氮原子的未成對電子對作為吸附點起到有效地作用,因此烷基的C17H33官能團將有機溶劑吸附,在Ni金屬粒子表面形成均勻的有機溶劑被膜。這推測在用于導電膏的場合,由于作為粘合劑添加的乙基纖維素和油酰肌氨酸的羰基和氮原子的未成對電子對交聯,使Ni金屬粒子的周圍分散乙基纖維素比較容易。亦即,具有減輕粘合劑的凝集體的作用。認為是利用該油酰肌氨酸的效果,使導電膏的干燥膜密度提高。
用于本發明的油酰肌氨酸可以同時進行將金屬水淤漿中的金屬超微粉粒子表面的OH基用質子中和的反應,和往金屬超微粉粒子表面進行化學吸附的反應,其結果,在金屬超微粉粒子全體表面形成單分子膜吸附層。
在該單分子膜吸附層中,采用油酰肌氨酸的親油性官能團(C17H33-)朝向外側的構造。因此,在該親油性官能團上一旦吸附有機溶劑分子,則在金屬超微粉粒子的周圍就形成有機溶劑層,被該有機溶劑層包圍的金屬超微粉多個聚集,當超過用該有機溶劑層形成的連續層形成的足夠的臨界點時,就形成有機溶劑的金屬超微粉生料(金屬超微粉有機溶劑淤漿)。
該金屬超微粉有機溶劑淤漿的比重為5~6g/cm3,遠遠大于水的比重,作為反應生成物(reaction product)被沉淀回收(precipitate andcollect)。
另外,吸附在金屬超微粉上的水分子(water molecule),可以在有機溶劑分子吸附,金屬超微粉粒子周圍由有機溶劑形成連續層時除去。除去該水分子的能力,在表面活性劑的親油性官能團和水分子的親和性低、和有機溶劑分子的親和性高的場合下有效地作用。因此,親油基官能團(functional group)是(C17H33-)的油酰肌氨酸,除去水分子的能力非常高,可以有效地除去吸附在金屬超微粉上的水分子的觀點考慮也是有用的。
在本發明中,如上所述,由于油酰肌氨酸有親油性官能團,因此有在金屬超微粉周圍形成有機溶劑層的效果。因為當有該效果時粒子一個一個被包含在有機溶劑中,因此可能進行使金屬水淤漿中的金屬超微粉轉移到有機溶劑中的有機溶劑置換。另外,通過使用油酰肌氨酸,由于相對于在糊化時重新添加的其它的有機溶劑有親和性,因此,能夠使金屬超微粉粒子在糊中均勻地分散,因此使提高導電膏的干燥膜密度成為可能。
具體地說,如后述的實施例所示,根據上述的特開2004-158397號公報記載的發明制作的導電膏,其用平均粒徑為0.4μm的鎳超微粉時,干燥膜密度只能提高到5.6g/cm3,但利用以油酰肌氨酸作為表面活性劑的本發明制作的導電膏,其提高到5.8g/cm3以上。
這可以認為是如下緣故,即由于親油性官能團(C17H33-)除所示的相對于有機溶劑的分散性效果外,羰基(C=O)和氮原子的未成對電子(unpaired electron)通過和在導電膏制作時添加的乙基纖維素發生酸堿反應(acid-base reaction)鍵合,形成致密的膜。
(5)油酰肌氨酸的含量相對于上述金屬超微粉100質量份,為超過0.05質量份、小于2.0質量份上述表面活性劑(油酰肌氨酸)的含量,以往金屬水淤漿中的金屬超微粉粒子整體表面均勻吸附的量為合適量,在本發明中,相對于上述金屬超微粉100質量份,油酰肌氨酸的含量為超過0.05質量份、小于2.0質量份。相對于金屬超微粉100質量份,油酰肌氨酸的含量為0.05質量份以下時,由于不能往金屬超微粉整體表面充分吸附,造成往有機溶劑中的置換不充分,因此優選超過0.05質量份。另一方面,當相對于金屬超微粉100質量份,油酰肌氨酸的含量為2.0質量份以上時,由于大大超過往鎳超微粉整體表面均勻吸附量,再者含量增加帶來經濟性變差,因此優選小于2.0質量份。如果將油酰肌氨酸的含量控制在超過0.05質量份、小于2.0質量份,則由于可以在金屬超微粉整體表面充分吸附,形成吸附單分子膜層,從而往有機溶劑中的置換變得容易,制作導電膏時的干燥膜密度提高,另外也比較經濟,因此優選使用所述范圍。
(6)有機溶劑用于本發明的有機溶劑,從本發明規定的金屬超微粉糊中去掉金屬超微粉和表面活性劑的殘留部分就是有機溶劑。通常情況下,如果是作為導電膏用溶解使用的溶劑就不特別限定,但優選萜烯醇類、脂肪族烴類等的溶劑。萜烯醇(terpene alcohol)類溶劑具體例如有萜品醇(terpineol)、(松油醇)、二氫萜品醇(dihydro-terpineol)、萜品醇乙酸酯(terpineol acetate)、莰醇(borneol)、香茅醇(geraniol)、沉香醇(linalool)等,這些可以單獨使用,也可以2種以上并用。
脂肪族烴類溶劑具體例如有正癸烷(decane)、正十二烷(dodecane)、礦油精(mineral spirit)等,這些可以單獨使用,也可以2種以上并用。
在本發明中,上述有機溶劑的含量可以根據上述的金屬超微粉及油酰肌氨酸的含量設定,為3.1~30質量%程度(相對于金屬超微粉100質量份為3.2~42質量份)。
本發明的金屬超微粉生料,從上述的種種特性出發,能夠適用于導電膏用金屬原料,可以用于導電膏灌裝機和層壓電容器的內部電極。
實施例下面,通過實施例對本發明作更具體的說明,但本發明并不限定于此。
實施例1先準備10L用化學氣相反應法制造的平均粒徑為0.4μm的高純度Ni超微粉水淤漿(Ni超微粉濃度50質量%)。這是圖1所示的金屬超微粉精制工序11完成后的物質。
然后,在Ni超微粉水淤漿中,添加表面活性劑油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH),使之相對于鎳超微粉100質量份為0.3質量份。然后在溫度15℃±5℃,通過使用工藝均化器(エスエムテ一制)的分散裝置,以葉片旋轉數8000rpm進行30分鐘的預處理。
然后,在預處理過的Ni超微粉水淤漿中,相對于Ni超微粉100質量份添加10質量份的有機溶劑萜品醇(ヤスハラケミカル社制(Yasuhara Chemical Co.,Ltd))。將添加后的混合溶液在溫度15℃±5℃,通過使用工藝均化器(エスエムテ一制)的分散裝置,以旋轉數5000rpm進行15分鐘的處理(有機溶劑置換工序)。這樣一來,Ni超微粉周圍的水被萜品醇置換,Ni超微粉的萜品醇淤漿在水中作為沉淀得到。
然后,將分離過的上層澄清水溶液排出,得到由Ni超微粉和萜品醇及油酰肌氨酸組成的Ni超微粉含量為90質量%的Ni超微粉的萜品醇淤漿(Ni有機溶劑淤漿)。
溶劑置換性(solvent substitution)用以下標準評價得到的Ni超微粉的萜品醇淤漿的溶劑置換性。亦即,將完全被置換的評價為“○”(Good),置換不充分(上層澄清溶液中有Ni粉漂浮)的評價為“△”(Fair),置換不完全(不能形成Ni有機溶劑淤漿)的評價為“×”(Poor)。其結果示于表2。
另外,用卡爾費希爾水分計(Karl Fischer moisture meter)測定溶劑置換后Ni有機溶劑淤漿的水分量。殘存水分量越小,溶劑置換性越優良。另外由有機溶劑中殘存水分引起的Ni粉的凝集越小。其結果示于表2。
粒度分布的測定用激光粒度分析儀,在下述所示的條件下測定得到的Ni超微粉的萜品醇淤漿的粒度分布。另外,將進行預分散后的溶液達到特定的吸光度注入分析儀內后,進行測定。
測定裝置激光粒度分析儀(島津制作所制SALD-2100型(Shimadzu Corporation Model SALD-2100))折射率1.60試樣質量30.00~36.00mg分散溶液萜品醇100ml預分散處理超聲波均化器(日本精機制作所制US-600型(NihonSeiki Seisakusho Co.,Ltd;Model US-600))預分散時間5分鐘分散性使用粒度分布D90用以下標準評價。亦即,D90如果是小于1.2μm就評價為“○”(Good),1.2μm以上、小于1.5μm的評價為“△”(Fair),1.5μm以上、小于2.0μm的評價為“×”(Poor)。其結果示于表2。
干燥膜密度(ρGg/cm3)的測定在得到的Ni超微粉的萜品醇淤漿(Ni超微粉含量90質量%)111質量份中,添加在萜品醇中含有8質量%的乙基纖維素的粘合劑樹脂溶液62.5質量份,將其用攪拌機混合30分鐘后,添加萜品醇進行粘度調整,以使得到的導電膏其Ni超微粉約為50質量%。
在進行分離處理(release treatment)的PET(polyethyleneterephthalate)薄膜上,用敷料器(applicator)印刷得到的導電膏,以使涂敷表面均勻。將被印刷過的PET薄膜用設定為80~150℃的加熱板(hotplate)干燥后,從PET薄膜剝下,得到干燥涂膜。使用圓形沖孔模具,從得到的干燥涂膜得到直徑2cm的圓形涂敷膜。
求出得到的圓形涂敷膜的質量和體積,算出干燥膜密度。在這里,就體積而言,其厚度是用測微計測定數點(5~6點程度),用其平均值。其結果示于表2。本發明的致密膜,干燥膜密度為5.8g/cm3以上。
實施例2相對于鎳超微粉100質量份,將油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社(Nikko Chemical Co.,Ltd)制サルコシネ一トOH)的添加量設定為0.1質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni超微粉的萜品醇淤漿。
實施例3相對于鎳超微粉100質量份,將油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量設定為1.0質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni超微粉的萜品醇淤漿。
實施例4相對于鎳超微粉100質量份,將油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量設定為2.0質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni超微粉的萜品醇淤漿。。
實施例5相對于鎳超微粉100質量份,將萜品醇的添加量為25質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni超微粉的萜品醇淤漿(Ni超微粉含量80質量%)。
實施例6相對于鎳超微粉100質量份,將萜品醇的添加量設定為5.3質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni超微粉的萜品醇淤漿(Ni超微粉含量95質量%)。
實施例7相對于鎳超微粉100質量份,將萜品醇的添加量設定為42質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni超微粉的萜品醇淤漿(Ni超微粉含量70質量%)。
實施例8除有機溶劑是脂肪族烴的正十二烷(n-C12H26)以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni超微粉的十二烷淤漿。
實施例9除有機溶劑是二氫萜品醇以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni超微粉的二氫萜品醇淤漿。
實施例10除有機溶劑是萜品醇乙酸酯以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni超微粉的萜品醇乙酸酯淤漿。
實施例11
金屬超微粉用的是平均粒徑為0.4μm的Cu超微粉,相對于Cu超微粉100質量份,油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量為0.3質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Cu超微粉的萜品醇淤漿。
實施例12金屬超微粉用的是平均粒徑為0.4μm的Ag超微粉,相對于Ag超微粉100質量份,油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量為0.3質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ag超微粉的萜品醇淤漿。
實施例13金屬超微粉用的是平均粒徑為0.4μm的Mo超微粉,相對于Mo超微粉100質量份,油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量為0.3質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Mo超微粉的萜品醇淤漿。
實施例14金屬超微粉用的是平均粒徑為0.4μm的W超微粉,相對于W超微粉100質量份油,酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量為0.3質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到W超微粉的萜品醇淤漿。
實施例15金屬超微粉用的是平均粒徑為0.4μm的Co超微粉,相對于Co超微粉100質量份,油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量為0.3質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Co超微粉的萜品醇淤漿。
實施例16
金屬超微粉用的是平均粒徑為0.4μm的Ta超微粉,相對于Ta超微粉100質量份,油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量為0.3質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ta超微粉的萜品醇淤漿。
實施例17金屬超微粉用的是平均粒徑為0.4μm的鎳-釩合金(Ni∶V=95∶5)超微粉,相對于鎳-釩合金(Ni-V合金)超微粉100質量份,油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量為0.3質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni-V合金超微粉的萜品醇淤漿。
實施例18金屬超微粉用的是平均粒徑為0.4μm的鎳-鉻合金(Ni∶Cr=95∶5)超微粉,相對于鎳-鉻合金(Ni-Cr合金)超微粉100質量份,油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量為0.3質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni-Cr合金超微粉的萜品醇淤漿。
實施例19金屬超微粉用的是平均粒徑為0.4μm的鎳-鈮合金(Ni∶Nb=95∶5)超微粉,相對于鎳-鈮合金(Ni-Nb合金)超微粉100質量份,油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量為0.3質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni-Nb合金超微粉的萜品醇淤漿。
實施例20金屬超微粉用的是平均粒徑為0.4μm的鎳-鉬合金(Ni∶Mo=95∶5)超微粉,相對于鎳-鉬合金(Ni-Mo合金)超微粉100質量份,油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量為0.3質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni-Mo合金超微粉的萜品醇淤漿。
實施例21金屬超微粉用的是平均粒徑為0.4μm的鎳-鉭合金(Ni∶Ta=95∶5)超微粉,相對于鎳-鉭合金(Ni-Ta合金)超微粉100質量份,油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量為0.3質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni-Ta合金超微粉的萜品醇淤漿。
實施例22金屬超微粉用的是平均粒徑為0.4μm的鎳-鎢合金(Ni∶W=95∶5)超微粉,相對于鎳-鎢合金(Ni-W合金)超微粉100質量份,油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量為0.3質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni-W合金超微粉的萜品醇淤漿。
實施例23金屬超微粉用的是平均粒徑為0.4μm的鎳-鋯合金(Ni∶Zr=95∶5)超微粉,相對于鎳-鋯合金(Ni-Zr合金)超微粉100質量份,油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量為0.3質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni-Zr合金超微粉的萜品醇淤漿。
實施例24金屬超微粉用的是平均粒徑為0.4μm的鎳-釔合金(Ni∶Y=95∶5)超微粉,相對于鎳-釔合金(Ni-Y合金)超微粉100質量份,油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量為0.3質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni-Y合金超微粉的萜品醇淤漿。
實施例25金屬超微粉用的是平均粒徑為0.4μm的鎳-鑭合金(Ni∶La=95∶5)超微粉,相對于鎳-鑭合金(Ni-La合金)超微粉100質量份,油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量為0.3質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni-La合金超微粉的萜品醇淤漿。
實施例26金屬超微粉用的是平均粒徑為0.4μm的鎳-鎂合金(Ni∶Mg=95∶5)超微粉,相對于鎳-鎂合金(Ni-Mg合金)超微粉100質量份,油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量為0.3質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni-Mg合金超微粉的萜品醇淤漿。
實施例27金屬超微粉用的是平均粒徑為0.4μm的鎳-鈦合金(Ni∶Ti=95∶5)超微粉,相對于鎳-鈦合金(Ni-Ti合金)超微粉100質量份,油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量為0.3質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni-Ti合金超微粉的萜品醇淤漿。
實施例28金屬超微粉用的是平均粒徑為0.4μm的鎳-鋇合金(Ni∶Ba=95∶5)超微粉,相對于鎳-鋇合金(Ni-Ba合金)超微粉100質量份,油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量為0.3質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni-Ba合金超微粉的萜品醇淤漿。
實施例29
除金屬超微粉用的是平均粒徑為0.4μm的鎳-鈣合金(Ni∶Ca=95∶5)超微粉,相對于鎳-鈣合金(Ni-Ca合金)超微粉100質量份,油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量為0.3質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni-Ca合金超微粉的萜品醇淤漿。
實施例30金屬超微粉用的是平均粒徑為0.4μm的鎳-鎢-鈣合金(Ni∶W∶Ca=95∶3∶2)超微粉,相對于鎳-鎢-鈣合金(Ni-W-Ca合金)超微粉100質量份,油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量為0.3質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni-W-Ca合金超微粉的萜品醇淤漿。
實施例31金屬超微粉用的是平均粒徑為0.4μm的鎳-鎂-鋯合金(Ni∶Mg∶Zr=95∶3∶2)超微粉,相對于鎳-鎂-鋯合金(Ni-Mg-Zr合金)超微粉100質量份,油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量為0.3質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni-Mg-Zr合金超微粉的萜品醇淤漿。
實施例32金屬超微粉用的是平均粒徑為0.4μm的鎳-鉬-錳合金(Ni∶Mo∶Mn=95∶3∶2)超微粉,相對于鎳-鉬-錳合金(Ni-Mo-Mn合金)超微粉100質量份油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量為0.3質量份,除此以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni-Mo-Mn合金超微粉的萜品醇淤漿。
實施例35除表面活性劑油酰肌氨酸的添加量為0.06質量份以外,其它和上述本發明例1同樣操作,得到導電膏。
比較例1經過和用以前的化學氣相法制作膏中間品工序同樣的工序(圖2的21、22、23、24),制作Ni超微粉的萜品醇淤漿。
具體地說,首先,將用化學氣相反應制作的平均粒徑為0.4μm的高純度Ni超微粉(干燥粉末)1000g、萜品醇(ヤスハラケミカル社制),相對于Ni超微粉100質量份添加100質量份,調整為Ni超微粉含量為50質量%。
然后,添加表面活性劑油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH),使其相對于Ni超微粉100質量份為0.5質量份。然后,用濾餅混合器進行1小時的分散處理,得到Ni超微粉的萜品醇淤漿。
比較例2除相對于鎳超微粉100質量份,萜品醇(ヤスハラケミカル社制)的添加量為3質量份以外,其它和比較例1同樣操作,得到Ni超微粉的萜品醇淤漿(Ni超微粉含量97質量%)。
比較例3除相對于鎳超微粉100質量份,油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量為0.01質量份以外,其它和比較例1同樣操作,得到Ni超微粉的萜品醇淤漿(Ni超微粉含量90質量%)。
比較例4除相對于鎳超微粉100質量份,油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量為0.04質量份以外,其它和比較例1同樣操作,得到Ni超微粉的萜品醇淤漿(Ni超微粉含量90質量%)。
比較例5
除表面活性劑用羧化聚氧乙烯烷基醚(ECT-7、日光ケミカルズ社制)以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni超微粉的萜品醇淤漿。
比較例6除表面活性劑用聚氧乙烯月桂基醚醋酸酯(RLM-45、日光ケミカルズ社制)以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni超微粉的萜品醇淤漿。
比較例7除表面活性劑用烷基苯磺酸(ライポンLH-200、ライオン社制),相對于鎳超微粉100質量份為0.2質量份以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni超微粉的萜品醇淤漿。
比較例8除表面活性劑用聚氧乙烯烷基醚(エマルゲン707、花王社制)以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni超微粉的萜品醇淤漿。
比較例9除表面活性劑用山梨糖醇酐脂肪酸酯(レオド一ルSP-030、花王社制)以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni超微粉的萜品醇淤漿。
對這樣得到的實施例2~32、35及比較例1~9的淤漿,用和實施例1同樣的方法,評價測定其溶劑置換性、水分量、分散性(粒度分布(D90))及干燥膜密度。其結果示于表2。
從表2所示的結果可知,實施例1~32、35得到的金屬超微粉生料與比較例1~9得到的金屬超微粉生料相比,其溶劑置換性及分散性優良,而且其導電膏的干燥膜密度也高。
然后,為了確認其作為導電膏的分散性和導電膏制作工序的省力化,以本發明得到的Ni超微粉生料為原料制作導電膏。
實施例33在實施例1得到的鎳超微粉的萜品醇淤漿100質量份中,添加萜品醇中含有12質量%的乙基纖維素的粘合劑樹脂溶液10質量份,用攪拌機混合30分鐘,調整粘度,使其Ni超微粉的含量約為80質量%,得到導電膏。
實施例34除用實施例11得到的Cu超微粉的萜品醇淤漿以外,其它和上述本發明例1同樣操作,得到導電膏。
比較例10在比較例1得到的鎳超微粉的萜品醇淤漿100質量份中,添加萜品醇中含有12質量%的乙基纖維素的粘合劑樹脂溶液10質量份,用攪拌機混合1小時,將通過5次的3個滾軋機的物質,用筒型過濾器式加壓過濾裝置進行過濾處理,調整粘度,使其Ni超微粉的含量約為45質量%,得到導電膏。
由實施例33、34及比較例10得到的導電膏中的分散性的評價,是將得到的導電膏用手刷式絲網印刷涂覆在玻璃板上,使干燥膜厚度為1~2μm,之后,用干燥爐干燥,得到干燥涂膜,對其表面顯現的突起物,通過目測進行計數。
用評價面積為1cm×1cm正方形內存在的突起物數目進行評價,突起物數目越少分散性越優良。用上述得到的導電膏的組成及分散性評價結果示于表3。
由表3所示的結果可知,實施例33及34得到的導電膏與比較例10得到的導電膏相比,因為即使金屬超微粉的含量多,突起物數目也明顯少,因此其是分散性明顯優良的導電膏,由此可能使工序省力化。
然后,調查金屬超微粉的平均粒徑D50和分散性(D90及干燥涂膜表面的突起物數目)的關系。
實施例40~48除使用金屬超微粉平均粒徑D50在0.13~1.15μm的范圍內變化的Ni超微粉,相對于Ni超微粉100質量份,油酰肌氨酸(日光ケミカルズ社制サルコシネ一トOH)的添加量為0.3質量份以外,其它和實施例1同樣操作,得到Ni超微粉的萜品醇淤漿。
作為D90以外的分散性的評價,將得到的Ni超微粉的萜品醇淤漿用涂布機在玻璃杯上涂布,使干燥膜厚度為1~2μm,其后,用干燥爐干燥得到干燥涂膜,計數其表面顯現的突起物。用評價面積為1cm×1cm正方形內存在的突起物數目進行評價,突起物數目越少分散性越優良。
分散性的評價標準突起物數目10個以上…………………×(Poor)5個以上、小于10個…… △(Fair)小于5個………………… ○(Good)將平均粒徑D50在0.13~0.96μm的范圍內,特別是分散性D90小于1.2μm的,判定為優良,進一步將平均粒徑D50在0.61~0.96μm的范圍內,突起物數目減少到4個以下的,判定為其分散性進一步得到了提高。
表1
表2(其1)
表2(其2)
表2(其3)
表3
表4
權利要求
1.一種金屬超微粉生料,含有有機溶劑、表面活性劑和金屬超微粉,所述表面活性劑是油酰肌氨酸,在所述金屬超微粉生料中,所述金屬超微粉的含量為70質量%以上、95質量%以下,相對于所述金屬超微粉100質量份,所述表面活性劑的含量為大于0.05質量份、小于2.0質量份。
2.如權利要求1所述的金屬超微粉生料,所述金屬超微粉的粒度分布D90的值小于1.2μm,平均粒徑的粒度分布D50的值為0.1~1.0μm。
3.如權利要求1或2所述的金屬超微粉生料,所述金屬超微粉是由選自鎳、銅、銀、鉬、鎢、鈷及鉭中的1種組成。
4.如權利要求1或2所述的金屬超微粉生料,所述金屬超微粉由鎳中含有選自釩、鈮、鉬、鉭、鎢、鋯、釔、鑭、鎂、鈦、鋇及鈣中的至少1種金屬元素的鎳合金組成。
5.一種金屬超微粉生料,其金屬超微粉的含量為70質量%以上、95質量%以下,相對于所述金屬超微粉100質量份,表面活性劑的油酰肌氨酸含量為大于0.05質量份、小于2.0質量份,余量為有機溶劑。
全文摘要
本發明提供一種金屬超微粉生料,其含有有機溶劑、表面活性劑和金屬超微粉,其前述表面活性劑是油酰肌氨酸,在前述金屬超微粉生料中,前述金屬超微粉的含量為70質量%以上、95質量%以下,相對于前述金屬超微粉100質量份,前述表面活性劑的含量為大于0.05質量份、小于2質量份,通過得到該金屬超微粉生料,可以實現導電膏制作工序的省力化、處理時間的縮短化,另外,通過防止超微粒子的凝集,可以提供其不存在凝集粒子的,分散性及干燥膜密度優良的金屬超微粉生料。
文檔編號H01G4/008GK1728288SQ20051008762
公開日2006年2月1日 申請日期2005年7月27日 優先權日2004年7月30日
發明者內田守重 申請人:杰富意礦物股份有限公司