CN116323045A - 银粉及其制造方法以及导电性树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
银粉包含枝晶银颗粒。枝晶银颗粒呈枝晶状,所述枝晶状具有一根主轴和从该主轴分支的多个枝部。枝晶银颗粒中的主轴的粗细为10nm以上且280nm以下。枝部的数量相对于主轴的轴长为6根/μm以上且30根/μm以下。所述枝晶银颗粒在全部银颗粒中所占的比例为50个数%以上。该银粉通过将电解液电解而使银离子还原来制造,所述电解液包含银离子以及乙内酰脲或其衍生物。
Description
技术领域
本发明涉及银粉及其制造方法。另外,本发明涉及包含银粉的导电性树脂组合物。
背景技术
近年来,尝试了将银粉和树脂混合来制造具备导电性的树脂组合物。例如,在专利文献1中记载了一种银粉,其中,在包含枝晶银颗粒的银粉中,将施加超声波测定的体积累积粒径设为D50D、且将未施加超声波而测定的体积累积粒径设为D50N时,D50N/D50D的值为1.0~10.0,D50D为1.0~15.0μm。在该文献中记载了通过将该银粉与树脂混合,可以赋予该树脂充分的导电性。
另外,例如,在专利文献2中记载了一种枝晶银颗粒,其在枝部之间生长银颗粒且为平板状的形状,平均粒径(D50)为0.5μm~50μm,BET比表面积值为0.2m2/g~4.5m2/g。在该文献中记载了通过将该银粉与树脂混合,可以赋予该树脂充分的导电性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利申请公开第2018/326478号说明书
专利文献2:日本特开2017-71819号公报
发明内容
关于专利文献1中记载的银粉,由于构成该银粉的枝晶银颗粒均匀地分散在树脂中,因此包含该银粉的树脂具有即使将其成形为膜状而使其伸长、导电性也难以变化的优点。
另外,专利文献2中记载的银粉具有与构成该银粉的枝晶银颗粒中的枝部彼此结合的量相应地体积密度变高的性质。
另一方面,添加到树脂中用于赋予树脂导电性的银粉存在以较少的添加量赋予高导电性的课题。专利文献1和专利文献2中并没有从该观点出发进行研究。
因此,本发明的课题在于提供一种能够以少的添加量赋予树脂高导电性的银粉。
本发明提供一种银粉,其是包含枝晶银颗粒的银粉,所述枝晶银颗粒呈枝晶状,所述枝晶状具有一根主轴和从该主轴分支的多个枝部,
所述主轴的粗细为10nm以上且280nm以下,
所述枝部的数量相对于所述主轴的轴长为6根/μm以上且30根/μm以下,
所述枝晶银颗粒在全部银颗粒中所占的比例为50个数%以上。
另外,本发明提供一种导电性树脂组合物,其包含树脂和上述银粉。
进而,本发明提供一种银粉的制造方法,其具有将电解液电解而使银离子还原的工序,所述电解液包含银离子以及乙内酰脲或其衍生物。
附图说明
图1为实施例1中得到的银粉的扫描型电子显微镜图像。
图2为实施例2中得到的银粉的扫描型电子显微镜图像。
图3为实施例3中得到的银粉的扫描型电子显微镜图像。
图4为比较例1中得到的银粉的扫描型电子显微镜图像。
图5为示出实施例1和比较例1中得到的热机械分析的测定结果的图表。
具体实施方式
以下,基于优选实施方式,一边参照附图一边对本发明进行说明。本发明的银粉由银颗粒的集合体构成。本发明的银粉由银元素和不可避免的杂质构成。本发明的银粉具有的特征之一在于构成它的银颗粒的形态。详细而言,银颗粒呈枝晶状的形态。枝晶状是指具有一根主轴和从该主轴分支的多个枝部的形状。
虽然根据银粉的制造方法和制造条件而有所不同,但本发明的枝晶银颗粒中的各枝部例如以位于包含主轴的一个平面内的方式,相对于主轴呈大致一定的角度延伸。具体而言,以主轴为对称轴,在包含该对称轴的面内,各枝部以大致线对称的方式延伸。或者,枝晶银颗粒可以是主轴位于2个或2个以上的平面的交线上且各枝部位于该2个或2个以上的平面内的形态。或者,枝晶银颗粒也可以是各枝部从主轴的轴周围的任意位置相对于主轴呈一定角度地延伸为放射状的形态。无论是哪种形态,优选相邻的枝部分离,实质上不存在枝部彼此结合的部位。
由枝晶状的银颗粒构成的银粉例如如专利文献1中记载的那样是在该技术领域中至今已知的。与此相对,本发明的银粉的枝晶状的银颗粒的形态与目前已知的银颗粒的形态有很大不同,在这一点上是极其新颖的。
详细而言,构成本发明的银粉的银颗粒的枝晶的主轴比目前已知的枝晶银颗粒更细。具体而言,主轴的粗细优选为280nm以下,进一步优选为250nm以下,更进一步优选为200nm以下。若枝晶银颗粒的主轴细,则枝部相对发达,容易发生银颗粒彼此的接触。其结果,例如,即使在将本发明的银粉以比以往更少的配混量添加到树脂中的情况下,也可以表现出与以往相同程度的导电性。从该观点出发,枝晶银颗粒的主轴越细越优选,但若主轴过细,则颗粒会变得难以维持枝晶状的形态。从该观点出发,主轴的粗细优选为10nm以上,进一步优选为30nm以上,更进一步优选为50nm以上。
综合以上观点,枝晶银颗粒的主轴的粗细优选为10nm以上且280nm以下,进一步优选为30nm以上且250nm以下,更进一步优选为50nm以上且200nm以下。
枝晶银颗粒的主轴的粗细如上所述时,主轴的长度优选为0.5μm以上且10.0μm以下,进一步优选为0.7μm以上且8.0μm以下,更进一步优选为1.0μm以上且5.0μm以下。通过使枝晶银颗粒的主轴具有该范围的长度,与将主轴的粗细设定为上述范围相结合,更容易发生银颗粒彼此的接触。主轴的粗细和长度的测定方法在实施例中进行说明。
构成本发明的银粉的银颗粒的特征还在于,从枝晶的主轴分支的枝部的数量多。具体而言,枝部的数量相对于主轴的轴长优选为6根/μm以上,进一步优选为8根/μm以上,更进一步优选为10根/μm以上。即,构成本发明的银粉的枝晶银颗粒成为主轴的每单位长度的枝部的数量非常多的结构。通过增多主轴的每单位长度的枝部的数量,容易发生枝晶银颗粒彼此的接触。其结果,即使在将本发明的银粉以比以往更少的添加量添加到例如树脂中的情况下,也可以表现出与以往相同程度的导电性。从该观点出发,枝部的数量越多越优选,但若枝部的数量过多,则枝部彼此过于接近,枝晶状的优点被削弱。从该观点出发,枝部的数量优选为30根/μm以下,进一步优选为27根/μm以下,更进一步优选为24根/μm以下。
综合以上观点,枝部的数量相对于主轴的轴长优选为6根/μm以上且30根/μm以下,进一步优选为8根/μm以上且27根/μm以下,更进一步优选为10根/μm以上且24根/μm以下。枝部的数量的测定方法在实施例中进行说明。
从主轴延伸的枝部中,最长的枝部的平均长度优选为0.2μm以上且5.0μm以下,进一步优选为0.3μm以上且4.0μm以下,更进一步优选为0.4μm以上且3.0μm以下。通过枝晶银颗粒的枝部具有该范围的长度,与将枝部的数量设定为上述范围相结合,更容易发生银颗粒彼此的接触。
从主轴延伸的枝部中,最长的枝部的长度的测定方法在实施例中进行说明。
在本发明的银粉中,若占全部银颗粒的50个数%以上的银颗粒为主轴的粗细为10nm以上且280nm以下且枝部的数量相对于主轴的轴长为6根/μm以上且30根/μm以下的范围的银颗粒,则能充分地发挥本发明所期望的效果。处于该尺寸范围的枝晶银颗粒的比例进一步优选为60个数%以上,更进一步优选为70个数%以上。
为了测定上述枝晶银颗粒的比例,作为全部银颗粒,优选以50个以上的银颗粒为对象进行测定。
本发明的银粉由于包含具有规定粗细的主轴且具有足够数量的枝部的枝晶银颗粒而构成,因此非常膨松。当以振实密度表示银粉的膨松度时,本发明的银粉的振实密度优选为1.0g/cm3以下,进一步优选为0.8g/cm3以下,更进一步优选为0.7g/cm3以下。从即使在将该银粉以比以往更少的添加量添加到例如树脂中的情况下也可以表现出与以往相同程度的导电性的方面出发,本发明的银粉的振实密度低是有利的。振实密度的下限值为0.4g/cm3左右。振实密度的测定方法在实施例中进行说明。
与上述振实密度相关联,本发明的银粉的表观密度也低。具体而言,本发明的银粉的表观密度优选为0.2g/cm3以上且0.7g/cm3以下,进一步优选为0.25g/cm3以上且0.65g/cm3以下,更进一步优选为0.3g/cm3以上且0.6g/cm3以下。通过使本发明的银粉的表观密度在该范围内,也可以在将该银粉以比以往更少的添加量添加到例如树脂中的情况下表现出与以往相同程度的导电性。表观密度的测定方法在实施例中进行说明。
本发明的银粉的基于激光衍射散射式粒度分布测定法的累积体积50容量%时的体积累积粒径D50优选为0.5μm以上且3.0μm以下,进一步优选为0.6μm以上且2.5μm以下,更进一步优选为0.7μm以上且2.0μm以下。通过使银粉的粒径D50为该范围,更容易发生银颗粒彼此的接触。粒径D50的测定方法在实施例中进行说明。
另外,本发明的银粉的BET比表面积优选为2.0m2/g以上且5.0m2/g以下,进一步优选为2.4m2/g以上且4.5m2/g以下,更进一步优选为2.8m2/g以上且4.0m2/g以下。通过使银粉的BET比表面积为该范围,更容易发生银颗粒彼此的接触。BET比表面积的测定方法在实施例中进行说明。
本发明的银粉具有如下特征:与以往的具有相同程度的粒径的银粉相比,银颗粒中的银的微晶尺寸小。具体而言,银的微晶尺寸优选为50nm以下,进一步优选为46nm以下,更进一步优选为42nm以下。银的微晶尺寸小意味着当烧结本发明的银粉时,收缩开始温度变低。换言之,将烧结温度设为一定进行比较时,可以说本发明的银粉与以往的具有相同程度粒径的银粉相比收缩率大。从该观点出发,银的微晶尺寸越小越优选,但只要微晶尺寸小到10nm左右,收缩开始温度就会充分降低。
综合以上观点,本发明的银粉中的银的微晶尺寸优选为10nm以上且50nm以下,进一步优选为20nm以上且46nm以下,更进一步优选为30nm以上且42nm以下。银的微晶尺寸的测定方法在实施例中进行说明。
与银的微晶尺寸相关联,本发明的银粉在150℃下的收缩率优选为0.3%以上,进一步优选为0.5%以上,更进一步优选为0.7%以上。考虑到块状的银的熔点为961.8℃,从低温烧结的观点出发,在150℃下本发明的银粉具有该收缩率是极其有利的。从该观点出发,150℃下的银粉的收缩率越高越优选,但只要收缩率高至0.3%左右,就能够充分获得低温烧结的好处。银粉的收缩率通过热机械分析进行测定。测定方法在实施例中进行说明。
如上所述,在构成本发明的银粉的枝晶银颗粒中,各枝部相对于主轴呈一定角度。主轴与枝部所成的角度在锐角侧优选平均角度为30度以上且80度以下,进一步优选为40度以上且75度以下,更进一步优选为50度以上且70度以下。通过使主轴与枝部成为上述角度范围的关系,容易发生枝晶银颗粒彼此的接触。
所述平均角度的测定方法在实施例中进行说明。
在本发明的银粉中,构成其的枝晶银颗粒中的从主轴分支的枝部优选具有从该枝部分支的多个副枝部。通过使枝晶银颗粒除了枝部之外还具有副枝部,容易发生枝晶银颗粒彼此的接触。其结果,即使在将本发明的银粉以比以往更少的添加量添加到例如树脂中的情况下,也可以表现出与以往相同程度的导电性。
各副枝部例如以位于包含枝部的一个平面内的方式相对于枝部呈大致一定角度延伸。具体而言,以枝部为对称轴,在包含该对称轴的面内,各副枝部以大致线对称的方式延伸。或者,枝晶银颗粒可以是枝部位于2个或2个以上的平面的交线上且各副枝部位于该2个或2个以上的平面内的形态。或者,枝晶银颗粒也可以是各副枝部从枝部的轴周围的任意位置相对于主轴呈一定角度地延伸为放射状的形态。
副枝部是比枝部更微细的结构,因此根据情况有时相邻的副枝部彼此会结合,但从降低银粉的体积密度的观点出发,期望的是相邻的副枝部分离。
接着,对本发明的银粉的适宜的制造方法进行说明。本发明的银粉优选通过将包含银离子的电解液电解,使银离子还原成银来制造。在通过电解制造银粉的工序中,使阳极和阴极浸渍在包含银离子的电解液中,在两极间施加直流电压。通过电解而被还原的银在阴极中析出。
作为电解中使用的阳极,例如可列举出公知的不溶性阳极板(DSE(PermelecElectrode Ltd.制))。作为不溶性阳极板,优选使用例如涂布有氧化铱的钛电极、涂布有氧化钌的钛电极等。另一方面,作为阴极,其种类没有特别限制,可以适当选择不影响银离子的还原的材料。例如可以使用不锈钢。
作为电解的条件,电流密度优选为10~2000A/m2,进一步优选为30~1500A/m2,更进一步优选为50~1000A/m2。通过将电流密度设定为10A/m2以上,能够提高银的析出速度,能够抑制枝晶银颗粒粗大化。另外,通过将电流密度设为2000A/m2以下,能够抑制电解液的温度上升,能够使枝晶银颗粒的形状稳定化。
电解液的温度优选设定为80℃以下,进一步优选为60℃以下,更进一步优选为40℃以下。通过将电解液的温度设定为80℃以下,电解液过度对流得到抑制,能够避免因银离子的供给速度过度增加而导致的枝晶的形状控制的困难。
从顺利地得到作为目标的具有枝晶形状的银颗粒的观点出发,在进行电解期间,使电解液循环是有利的。为了使电解液循环,例如作为电解装置,使用具备封闭的流路、配置在该流路中的电解槽以及配置在该流路中的泵的装置,驱动泵使电解液朝向一个方向在电解槽中流通即可。电解中使用的阳极和阴极只要在电解槽内使两者相对的状态下浸渍即可。
在使电解液循环的同时进行电解时,从顺利地得到作为目标的具有枝晶形状的银颗粒的观点出发,调整电解液的流速、即循环速度是有利的。详细而言,电解液的循环速度优选设定为0.1mL/(分钟·cm2)以上且30.0mL/(分钟·cm2)以下,进一步优选设定为0.2mL/(分钟·cm2)以上且20.0mL/(分钟·cm2)以下,更进一步优选设定为0.3mL/(分钟·cm2)以上且10.0mL/(分钟·cm2)以下。循环速度通过将电解液的流量(mL/分钟)除以阴极的通电面积(cm2)而算出。
在供于电解的电解液中含有成为银离子源的银化合物。作为银化合物,优选使用例如硝酸银等水溶性银盐。电解液中的银离子的浓度优选设定为0.1g/L以上且50g/L以下,进一步优选为0.5g/L以上且30g/L以下,更进一步优选为1.0g/L以上且20g/L以下。通过将银离子的浓度设定为0.1g/L以上,能够将银的析出速度提高到工业上应当满足的程度。另外,通过将银的析出速度设定为50g/L以下,能够顺利地得到作为目标的具有枝晶形状的银颗粒。
在电解液中,优选为了提高其离子电导率而含有支持电解质。作为支持电解质,可以使用不影响电解的水溶性盐。特别是当使用硫酸铵作为支持电解质时,容易将电解液的pH设定在析出的银颗粒难以发生溶解的范围内,能够顺利地得到作为目标的具有枝晶形状的银颗粒,因而优选。具体而言,电解液的pH优选设定为6以上且10以下。电解液中的支持电解质的浓度优选设定为使得电解液的pH在该范围内,具体而言优选设定为10g/L以上且100g/L以下,进一步优选为20g/L以上且80g/L以下,更进一步优选为30g/L以上且60g/L以下。
电解液中还优选含有乙内酰脲或其衍生物(以下,将它们总称为“乙内酰脲类”)。认为乙内酰脲类会在电解液中与银离子形成缔合体。通过在形成有该缔合体的状态下进行电解,能够顺利地得到作为目标的具有枝晶形状的银颗粒。
作为乙内酰脲类,例如可列举出乙内酰脲和乙内酰脲的烷基衍生物、羟基烷基衍生物、苯基衍生物、氨基衍生物、羧基烷基衍生物和卤素衍生物等。具体而言,可列举出1-甲基乙内酰脲、5-甲基乙内酰脲、5-乙基乙内酰脲、1,3-二甲基乙内酰脲、5,5-二甲基乙内酰脲、5,5-二苯基乙内酰脲、1-羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲、1,3-二羟甲基-5,5-二甲基乙内酰脲、1,5,5-三甲基乙内酰脲、1-氨基乙内酰脲、5-羧甲基乙内酰脲、羟甲基乙内酰脲、二碘乙内酰脲、1-溴-3-氯-5,5-二甲基乙内酰脲、3-(氯甲基)-5,5-二苯基乙内酰脲等。这些乙内酰脲类可以单独使用1种,或者也可以组合使用2种以上。
电解液中所含的乙内酰脲类的浓度优选设定为0.01g/L以上且10.0g/L以下,进一步优选为0.03g/L以上且5.0g/L以下,更进一步优选为0.1g/L以上且3.0g/L以下。通过使电解液中的乙内酰脲类的浓度设定在该范围内,能够顺利地得到作为目标的具有枝晶形状的银颗粒。
通过在以上条件下进行电解,枝晶银颗粒在阴极析出。析出的枝晶银颗粒通过将其从阴极刮落而被回收,可得到目标银粉。这样得到的银粉由于构成其的银颗粒为枝晶形状,因此与例如由球状的银颗粒构成的银粉相比,可以以少的添加量赋予树脂导电性。
也可以对通过电解得到的银粉施加有机表面处理剂。通过对银粉施加有机表面处理剂,可以抑制银颗粒的聚集。另外,通过适当选择有机表面处理剂,还可以控制与其他材料的亲和性。作为有机表面处理剂,例如可列举出饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸、含氮有机化合物、含硫有机化合物和硅烷偶联剂等。
这样得到的银粉由于容易发生构成其的银颗粒彼此的接触,所以通过将该银粉添加到树脂中,可以容易地赋予该树脂高导电性。例如,本发明的银粉可以以包含该银粉和树脂的导电性树脂组合物的状态来适宜地使用。例如,可以将本发明的银粉与树脂、有机溶剂和玻璃料等混合而制成导电糊剂。或者,可以将本发明的银粉与有机溶剂等混合而制成导电墨。通过将这样得到的导电糊剂、导电墨施加在应用对象物的表面,可以得到具有所期望的图案的导电膜。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行更详细的说明。但是本发明的范围不限于该实施例。只要没有特别说明,则“%”是指“质量%”。
〔实施例1〕
(1)电解液的制备
制备具有以下组成的电解液。
·纯水:30L
·硝酸银:10g/L(换算成银离子浓度)
·硫酸铵:100g/L
·乙内酰脲的烷基衍生物:0.6g/L
(2)电解
在以下条件下进行电解液的电解。
·阳极:DSE(Permelec Electrode Ltd.制)电极
·阴极:SUS316板
·电极间距离:5cm
·电流密度:500A/m2
·电解液的循环速度:4.0mL/(分钟·cm2)
·电解液的液温:25℃
电解结束后,使用吸滤器用5L的纯水清洗银粉。接着,将1L的硬脂酸的浓度为0.3%的丙酮溶液撒在银粉上进行表面处理。然后,在干燥机内干燥银粉。
〔实施例2〕
除了将乙内酰脲的烷基衍生物的添加量变更为0.03g/L之外,以与实施例1同样的方式得到银粉。
〔实施例3〕
除了将电解液的循环速度变更为2.0mL/(分钟·cm2)之外,以与实施例1同样的方式得到银粉。
〔比较例1〕
本比较例相当于专利文献1的实施例。
(1)电解液的制备
制备具有以下组成的电解液。
·纯水:30L
·硝酸银:20g/L(换算成银离子浓度)
·柠檬酸:0.1g/L
·硝酸:10g/L
(2)电解
在以下条件下进行电解液的电解。
·阳极:DSE电极
·阴极:SUS316板
·电极间距离:5cm
·电流密度:750A/m2
·电解液的循环速度:4.0mL/(分钟·cm2)
·电解液的液温:25℃
之后的操作以与实施例1同样的方式得到银粉。
〔评价1〕
对实施例1至3中得到的银粉进行扫描型电子显微鏡(SEM)观察。其结果示于图1(实施例1)、图2(实施例2)、图3(实施例3)和图4(比较例1)。若存在聚集粉等,则颗粒彼此重叠,变得难以确定枝晶形状。因此,事先进行分级,去除聚集体。另外,在试样台撒上银粉后,通过吹气抑制颗粒彼此的重叠。
〔评价2〕
对于实施例中得到的银粉,用以下方法测定枝晶银颗粒的主轴的粗细和长度、枝部的根数、以及从主轴延伸的枝部中最长的枝部的长度。另外,测定主轴与枝部所成的平均角度。进而,测定主轴的粗细为10nm以上且280nm以下、并且枝部的数量相对于主轴的轴长为6根/μm以上且30根/μm以下的枝晶银颗粒的个数%。这些结果示于表1。
〔主轴的粗细和长度、枝部的根数、最长的枝部的长度〕
使用扫描型电子显微鏡,以能够辨别颗粒整体的形状的倍率、在本实施例中为10000倍的倍率,以15个视场为对象,观察共计50个颗粒。对各颗粒测定主轴的粗细和长度、枝部的数量、从主轴延伸的枝部中最长的枝部的长度,分别求出它们的平均值。
〔枝晶银颗粒的个数%〕
对用前述的方法对各颗粒进行测定而得出的主轴的粗细为10nm以上且280nm以下、枝部的数量为6根/μm以上且30根/μm以下的枝晶银颗粒的个数进行测量,将该个数除以50,再乘以100,计算出个数%。
〔主轴与枝部所成的平均角度〕
使用扫描型电子显微鏡以10000倍的倍率,以15个视场为对象观察共计50个的颗粒。对各颗粒测定主轴与枝部所成的角度中锐角的角度,对每个颗粒求出平均值。
〔评价3〕
对于实施例中得到的银粉,用以下方法测定振实密度、表观密度、BET比表面积和粒径D50。其结果示于表1。
〔振实密度〕
依据JIS Z 2512,使用Copley Scientific公司制JV2000进行测定。在容量为25cm3的量筒中投入10g银粉,将振动行程设定为3mm、振动次数设定为2500次(250次/分钟)进行测定。
〔表观密度〕
依据JIS Z 2504,使用蔵持科学机器制作所制的体积密度测定器(金属粉用型号:JIS-Z-2504漏斗孔径5.0mm)进行测定。
〔BET比表面积〕
使用Mountech Co.,Ltd.制Monosorb,用BET单点法进行测定。
〔粒径D50〕
取0.2g银粉至烧杯中,添加0.07g Triton X-100(关东化学制),使其与该银粉混合。接着,将银粉投入40mL添加了分散剂的水(分散剂:0.3%SN-PW-43溶液(SAN NOPCO制))中,然后,使用超声波分散器US-300AT(日本精机制作所制)施加300watts的超声波3分钟进行分散处理,制备测定用样品。以该测定用样品为对象,使用激光衍射散射式粒度分布测定装置MT3300II(日机装制)测定体积累积粒径D50。
〔评价4〕
对于实施例中得到的银粉,用以下方法测定银的微晶尺寸、150℃下的收缩率和收缩开始温度。其结果示于表1。
〔银的微晶尺寸〕
使用理学电机株式会公司制RINT2000 X射线衍射装置进行X射线衍射测定。使用得到的衍射峰,利用谢勒法计算出微晶尺寸。X射线衍射条件设为2θ/θ=5~80deg、步长=0.01deg、扫描速度=0.2deg/分钟、特征X射线=Cu-Kα1射线、1D检测器。微晶尺寸采用0.94作为谢勒常数,根据Ag(200)的峰的半值宽度算出。
〔150℃下的收缩率和收缩开始温度〕
使用Hitachi High-Tech Science Corporation制的TMA/SS6300作为热机械分析装置。将0.5g的银粉放入内径为3.8mmφ的专用模具中,得到施加了1.0kN的载荷的样品。将该样品安装在热机械分析装置中,在载荷49mN、氮99体积%和氢1体积%的混合气氛下,以升温速度10℃/分钟从25℃升温至800℃。从25℃开始经时地监测热膨胀率(%),将150℃下的负的膨胀率的绝对值定义为该温度下的收缩率。
另外,将负的膨胀率的绝对值达到0.3%时的温度定义为收缩开始温度。热机械分析的测定结果示于图5。
〔评价5〕
将实施例中得到的银粉与树脂混合制备导电性树脂组合物,对由该导电性树脂组合物得到的导电膜测定电阻率。其结果示于表1。
〔导电膜的电阻率〕
使用实施例和比较例中得到的银粉制备导电性树脂组合物。
将银粉、环氧树脂和2-甲基咪唑混合,制备由糊剂形成的导电性树脂组合物。分别制备银粉的配混量为30%、50%和60%的3种导电性树脂组合物。各导电性树脂组合物中的环氧树脂与2-甲基咪唑的质量比设为97:3。
接着,在玻璃板上涂覆所述糊剂。涂覆时使用宽200mm的棒涂机。间隙设定为100μm。将形成的涂膜在大气热风干燥炉中以110℃干燥60分钟,得到厚度80μm的导电膜。使用电阻率测定器(三菱化学MCP-T600),利用四探针法测定导电膜的电阻值。
[表1]
※1对主轴的粗细为10nm以上且280nm以下,枝部的数量为6根/μm以上且30根/μm以下的枝晶银颗粒的个数进行计数。
由表1所示的结果明显可知,实施例的铜粉与比较例的铜粉相比,枝晶银颗粒的主轴细且枝部的根数多。另外,在图1至图3所示的图像中,观察到从枝部分支的副枝部。
另外,由表1所示的结果明显可知,包含实施例的银粉的导电膜与包含比较例的银粉的导电膜相比,电阻率低。值得一提的是,包含实施例的银粉的膜即使银粉的配混量为30%这样极低的值,也表现出导电性。
产业上的可利用性
根据本发明的银粉,可以以少的添加量赋予树脂高导电性。另外,根据本发明的制造方法,可以容易地制造这样的银粉。
Claims (8)
1.一种银粉,其是包含枝晶银颗粒的银粉,
所述枝晶银颗粒呈枝晶状,所述枝晶状具有一根主轴和从该主轴分支的多个枝部,
所述主轴的粗细为10nm以上且280nm以下,
所述枝部的数量相对于所述主轴的轴长为6根/μm以上且30根/μm以下,其中,
所述枝晶银颗粒在全部银颗粒中所占的比例为50个数%以上。
2.根据权利要求1所述的银粉,其振实密度为1.0g/cm3以下。
3.根据权利要求1或2所述的银粉,其微晶尺寸为10nm以上且50nm以下。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的银粉,其通过热机械分析测定的150℃下的收缩率为0.3%以上。
5.根据权利要求1~4中的任一项所述的银粉,其中,所述主轴与所述各枝部所成的平均角度为45度以上且80度以下。
6.根据权利要求1~5中的任一项所述的银粉,其还具有从所述枝部分支的多个副枝部。
7.一种导电性树脂组合物,其包含树脂和权利要求1~6中的任一项所述的银粉。
8.一种银粉的制造方法,其包括将电解液电解而使银离子还原的工序,
所述电解液包含银离子以及乙内酰脲或其衍生物。
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