JP2003147414A - 金属粉末スラリーの製造方法 - Google Patents

金属粉末スラリーの製造方法

Info

Publication number
JP2003147414A
JP2003147414A JP2001349577A JP2001349577A JP2003147414A JP 2003147414 A JP2003147414 A JP 2003147414A JP 2001349577 A JP2001349577 A JP 2001349577A JP 2001349577 A JP2001349577 A JP 2001349577A JP 2003147414 A JP2003147414 A JP 2003147414A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal powder
slurry
powder
nickel
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001349577A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirotaka Takahashi
洋孝 高橋
Tadakuni Naya
匡邦 納谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Mining Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority to JP2001349577A priority Critical patent/JP2003147414A/ja
Publication of JP2003147414A publication Critical patent/JP2003147414A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Ceramic Capacitors (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 積層セラミックコンデンサーの内部電極に使
用される金属粉末を含むペースト用材料の製造方法に関
し、長時間放置しても再凝集しない金属粉末スラリーの
製造方法を提供する。 【解決手段】 ニッケル粉末、銅粉末に代表される積層
セラミックコンデンサーに使用される、乾燥した金属粉
あるいは乾燥前の金属粉を一定の金属粉濃度となるよう
に水に加え、湿式粉砕機で金属粉表面を磨砕して、積層
セラミックコンデンサー内部電極用ペーストの材料とな
る金属粉末スラリーとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、積層セラミックコ
ンデンサー(以下MLCC)の内部電極に使用される金
属粉末を含むペースト用材料の製造方法に関し、詳しく
は長時間放置しても再凝集しない金属粉末スラリーの製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】MLCCの内部電極に使用される金属ペ
ーストは、通常、ニッケル、銅、パラジウム等の金属粉
末を、エチルセルロース等の樹脂とターピネオール等の
有機溶剤などとともに混練しペーストとしている。しか
し、このような用途に用いられる金属粉の多くは、その
製造工程の最終段階に乾燥工程を有し、これがニッケル
等の金属粒子の凝集を促すため、乾燥時に生じた凝集体
を含んでいるのが一般的である。
【0003】また、MLCC内部電極用ペーストには、
サブミクロンの微粒子が用いられるが、このような微粒
子は比表面積が大きく、その表面エネルギーが大きいた
めに、ニッケル等の金属粉製造工程における篩い分け工
程、混合工程、梱包工程、輸送工程等において数十μm
の凝集体を形成してしまう。このようにいくつかの原因
により形成された凝集体を多く含む金属粉末を、混練方
法の工夫により完全にペースト中に分散させることが、
ペースト作成技術の重要な課題となっていた。
【0004】しかし、MLCCの一層あたりの誘電体厚
みが2μm、あるいはそれ以下となる高積層領域におい
ては1μm以上の粒子ですら存在が問題となるが、混練
方法だけで1μm以上の凝集体を全く含まないペースト
を作成するのは非常に困難であった。
【0005】このため、混練力を強化し、孔径の小さな
フィルターを通過させるという処理方法が工業的に用い
られているが、フィルター処理工数の増加やフィルター
ろ過による歩留まりの低下によるコストアップなどの問
題がある。また、凝集体を溶剤中で強制的に解砕するこ
とによって生じる新生面の存在により、フィルター通過
後に粒子が再凝集するため、印刷面上に凝集粒子が全く
無い状態を実現することは極めて困難であった。
【0006】前述の乾燥時の凝集については、乾燥前の
状態で、水を所定の有機溶剤に置換することで防止でき
るが、一般的には、金属粒子を水に懸濁させた状態に放
置すると沈降し、分散不可能なほどに強固な凝集体を形
成するため、金属粉製造後、水に懸濁させた金属粉は極
めて短期間のうちに溶剤で置換する必要があった。これ
は在庫管理等の面で非常に不利であるうえに、特にペー
スト用金属粉を供給するメーカーとペースト製造メーカ
ーが異なっている場合、現実的に生成した凝集体のペー
ストへの残留を完全に防ぐことは困難であった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題を
解決したペースト材料として好適な金属粉末を得られる
金属粉末スラリーの製造方法を提供することを課題とす
る。
【0008】
【課題を解決する手段】本発明の積層セラミックコンデ
ンサー内部電極用ペーストの材料となる金属粉末スラリ
ーの製造方法は、乾燥した金属粉あるいは乾燥前の金属
粉を水に加え湿式粉砕機で磨砕したことを特徴とする金
属粉末スラリーの製造方法である。
【0009】この湿式粉砕機による磨砕を行うにあた
り、第1の方法は、乾燥した金属粉あるいは乾燥前の金
属粉を水に加え分散液中の金属粉濃度をニッケル重量換
算で10〜80%とし、湿式カウンタージェットミルま
たは、攪拌槽中において、内壁とほぼ同等な径の攪拌羽
根が、高速に回転することにより粉体粒子表面を磨砕す
る湿式粉砕機を用いて高圧磨砕することを特徴とする。
【0010】第2の磨砕方法は、乾燥した金属粉あるい
は乾燥前の金属粉を水に加え分散液中の金属粉濃度をニ
ッケル重量換算で40%以下とし、ポンプにより加圧さ
れたスラリーの流路を段階的に狭くすることにより加速
されたスラリーをダイヤモンドなどの固いプレートに衝
突させる方式の湿式粉砕機によって高圧磨砕することを
特徴とする。
【0011】また、第3の磨砕方法は、乾燥した金属粉
あるいは乾燥前の金属粉を水に加え分散液中の金属粉濃
度をニッケル重量換算で10%以下とし、ビーズミル又
はボールミルを用いて粉体表面を磨砕することを特徴と
する。
【0012】本発明が適用できる金属粉としては、ニッ
ケル粉末、銅粉末等に代表されるMLCC用ペーストに
使用される金属粉が好適である。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、ニッケル粉を代表例として
説明する。本発明は、乾燥したニッケル粉あるいは乾燥
前のニッケル粒子を出発物質とし、高分散で、放置沈降
しても固い凝集を形成することなく、容易に再分散可能
な金属粉末を水に分散させたスラリーを得ようとするも
のである。
【0014】乾燥後のニッケル粉末、あるいは乾燥前ニ
ッケル粉末を水に加え、所定の固体濃度に調整した後、
湿式粉砕機を用いて処理を行う。分散液中の固体濃度
は、用いる湿式粉砕機によって異なるが、湿式カウンタ
ージェットミル、または、攪拌槽中において、内壁とほ
ぼ同等な径の攪拌羽根が、高速に回転することにより粉
体粒子表面を磨砕する湿式粉砕機を用いて高圧磨砕する
アルティマイザー(スギノマシン株式会社製)やTKフ
ィルミックス(特殊機化工業製)の場合はニッケル重量
換算で10%〜80%が好ましい。固体濃度が10%よ
り低いと、ニッケル粒子同士の衝突による粒子表面の研
磨効果が低下するうえに、生産性も低下するため好まし
くない。固体濃度が80%を超えた場合には、処理液の
粘度が上昇し、粉砕機内での粒子の流動を妨げるため処
理効率が低下する。
【0015】また、マイクロフルイダイザー(みずほ工
業株式会社製)やナノマイザー(吉田機械興行株式会社
製)のように粉体分散スラリーを、ポンプにより加圧し
たうえで、流路を段階的に狭くすることにより加速され
たスラリーをダイヤモンドなどの固いプレートに衝突さ
せる方法は、ニッケル粒子分散液を加速するため、細い
経路を通過させる必要があるが、このときスラリー中の
固体濃度が高いとスラリー流速の加速が円滑に行われな
いうえ、経路の閉塞等が発生する恐れがあるので、固体
濃度は40%以下が好ましく20%以下がさらに好まし
い。
【0016】ビーズミルまたは、ボールミルを用いる場
合には、スラリー中の固体濃度が高いと粒子同士を圧着
せしめ、逆に大きな凝集粒子を形成する可能性があるの
で固体濃度は10%以下が好ましい。
【0017】また、界面活性剤などの分散助剤を添加す
ることもできるが、添加された分散助剤は最終的に得ら
れた水スラリーに残留するため、電極ペースト作成時に
悪影響を示す場合があるため、添加量などに注意する必
要がある。
【0018】上記方法で得られた金属粉末スラリーは、
例えばスラリー状態のまま3ヶ月放置した場合において
も、沈降した金属粉は通常の攪拌等によって容易に再分
散され、固い凝集などは発生しないため、MLCC用電
極ペースト材料として流通した場合にも、十分な品質を
確保でき、好適なMLCC電極用ペースト材料となる。
【0019】上述の界面活性剤などの分散助剤を用いな
くとも、長期保管中に再分散しにくい固い凝集体を生じ
ない理由については明らかではないが、本発明の金属粉
を水に加え磨砕することによって、粒子表面が均一に電
荷を帯びるようになり、これが粒子同士の反発力として
作用するためと考えられる。以下に本発明の実施例を記
す。
【0020】
【実施例】(実施例1)住友金属鉱山株式会社製ニッケ
ル粉SNP−YH6(SEM粒径0.4μm)4Kgを
水16Kgに加え、羽根攪拌型の攪拌機で懸濁させた。
こうして得られた水スラリー(金属粉濃度:ニッケル重
量換算で20%)をアルティマイザー(スギノマシン株
式会社)に装入し2000気圧で対向衝突させる処理を
5回繰り返した。
【0021】得られたスラリーの粒度分布を測定すると
D50=0.72μm、D90=1.1μmであった。このスラリ
ー100gを5C定量濾紙で濾過したところ濾紙上に残
る粗大粒子はなく全量通過した。
【0022】この水スラリーを室温にて3ヶ月放置した
が、沈降したニッケル粒子はモーター駆動の攪拌羽など
で軽く攪拌するだけで全量が容易に再分散し、粒度分布
の測定値もD50=0.71μm、D90=1.08μmとほとんど
変わらぬ値を示した。
【0023】(実施例2)住友金属鉱山株式会社製ニッ
ケル粉SNP−YH6(SEM粒径0.4μm)4Kg
に水16Kg(金属粉濃度:ニッケル重量換算で20
%)を加え、羽根攪拌型の攪拌機で懸濁させた。これを
TKフィルミックス(特殊機化工業)容量2リットルの
容器内で12,000RPMで懸濁液を攪拌した。処理
回数は容器内滞留時間10秒としこれを8回繰り返し
た。
【0024】得られたスラリーの粒度分布を測定すると
D50=0.74μm、D90=1.2μmであった。このスラリ
ー100gを5C定量濾紙で濾過したところ濾紙上に残
る粗大粒子はなく全量通過した。
【0025】このスラリーを室温にて3ヶ月放置した
が、沈降したニッケル粒子は軽く攪拌するだけで全量が
容易に再分散し、粒度分布の測定値もD50=0.74μm、
D90=1.22μmとほとんど変わらぬ値を示した。
【0026】(実施例3)住友金属鉱山株式会社製銅粉
UCP−030(SEM粒径0.35μm)4Kgを水
16Kgに加え、羽根攪拌型の攪拌機で懸濁させた。こ
うして得られた水スラリー(金属粉濃度:銅重量換算で
20%)をアルティマイザー(スギノマシン株式会社)
を用いて2000気圧で対向衝突させる処理を5回繰り
返した。
【0027】得られたスラリーの粒度分布を測定すると
D50=0.40μm、D90=0.9μmであった。このスラリ
ー100gを5C定量濾紙で濾過したところ濾紙上に残
る粗大粒子はなく全量通過した。
【0028】この水スラリーを室温にて3ヶ月放置した
が、沈降した銅粒子はモーター駆動の攪拌羽などで軽く
攪拌するだけで全量が容易に再分散し、粒度分布の測定
値もD50=0.42μm、D90=0.92μmとほとんど変わら
ぬ値を示した。
【0029】(実施例4)住友金属鉱山株式会社製ニッ
ケル粉SNP−YH6(SEM粒径0.4μm)100
gを水3.9リットル(金属粉濃度:ニッケル重量換算
2.5%)に加え、羽根攪拌型の攪拌機で懸濁させた。
これに超音波ホモジナイザー(日本精機製作所製S600TC
VP)による予備分散を施した後、ナノマイザー(吉田機
械興業製)を用いて1300kg/cm2の圧力で8回処理を
施した。
【0030】得られたスラリーの粒度分布を測定すると
D50=0.75μm、D90=1.3μmであった。このスラリー1
00gを5C定量ろ紙で濾過したところ、ろ紙上に残る
粗大粒子はなく全量通過した。
【0031】このスラリーを常温で3ヶ月間放置した
が、沈降したニッケル粒子はモーター駆動の攪拌羽で軽
く攪拌するだけで容易に再分散し、粒度分布の測定値も
D50=0.75μm、D90=1.35μmと殆ど変わらぬ値を示
した。
【0032】(実施例5)住友金属鉱山株式会社製ニッ
ケル粉SNP−YH6(SEM粒径0.4μm)1Kgを
水9Kgに加え羽根攪拌型の攪拌機で懸濁させた。こうし
て得られた水スラリー(金属粉濃度:ニッケル重量換算
で10%)を直径0.5mmのガラスビーズを充填したビ
ーズミル(浅田鉄工株式会社製 製品名:ナノミルNM-G
2M)に2リットル/分で通過させる処理を10回繰り返
した。
【0033】得られたスラリーの粒度分布を測定すると
D50=0.8μm、D90=1.3μmであった。このスラリー10
0gを5C定量ろ紙で濾過したところ、ろ紙上残留した
ニッケル粉は約10%であった。
【0034】(比較例1)住友金属鉱山株式会社製ニッ
ケル粉SNP−YH6(SEM粒径0.4μm)4Kg
を水16Kgに加え(金属粉濃度:ニッケル重量換算で
20%)、羽根攪拌型の攪拌機で懸濁させた。
【0035】このスラリーの粒度分布は、D50=1.1μ
m、D90=1.9μmであった。このスラリー100gを
5C定量濾紙で濾過したところ20%の粒子が濾紙上に
捕収された。
【0036】このスラリーを室温にて3ヶ月放置した
が、沈降したニッケル粒子は強固に凝集し、通常の攪拌
では全く再分散できず、また、凝集塊の大きさが大きす
ぎるため、同様な測定器で粒度分布を測定することはで
きなかった。
【0037】(比較例2)住友金属鉱山株式会社製ニッ
ケル粉SNP−YH6(SEM粒径0.4μm)4Kg
を水16Kgに加え、羽根攪拌型の攪拌機で懸濁させ
た。これに分散助剤として界面活性剤(花王株式会社製
エマルゲンA60)をニッケル粉に対し1重量%を加え
30分間強攪拌した。
【0038】このスラリー100gを5C定量濾紙で濾
過したところ濾紙上に残る粗大粒子はなく全量通過し
た。このスラリーの粒度分布は、D50=0.9μm、D90
=1.4μmであった。
【0039】このスラリーを室温にて3ヶ月放置した
が、沈降したニッケル粒子は強固に凝集し、通常の攪拌
では全く再分散できず、また、凝集塊が大きすぎるた
め、同様の測定器で粒度分布を測定することはできなか
った。
【0040】(比較例3)実施例1において、処理する
ニッケル粉スラリーの濃度をニッケル重量換算で8%と
した以外は同様にしてアルティマイザーによる処理を行
った。得られたスラリーの粒度分布を測定するとD50=
0.90μm、D90=1.6μmであった。このスラリー10
0gを5C定量濾紙で濾過したところ濾紙上に約15%
のニッケル粉が残留した。
【0041】この水スラリーを室温にて3ヶ月放置した
が、沈降したニッケル粒子はモーター駆動の攪拌羽など
で攪拌しても数mmの大きさを持つ強固な凝集体が残っ
た。
【0042】(比較例4)実施例1において、処理する
ニッケル粉スラリーの濃度をニッケル重量換算で85%
とした以外は同様にしてアルティマイザーによる処理を
行った。得られたスラリーの粒度分布を測定するとD50
=0.80μm、D90=1.5μmであった。
【0043】このスラリー100gを5C定量濾紙で濾
過したところ濾紙上に約5%のニッケル粉が残留した。
【0044】この水スラリーを室温にて3ヶ月放置した
が、沈降したニッケル粒子はモーター駆動の攪拌羽など
で攪拌しても数mmの大きさを持つ強固な凝集体が残っ
た。
【0045】(比較例5)住友金属鉱山株式会社製ニッ
ケル粉SNP−YH6(SEM粒径0.4μm)を水に
加え、羽根攪拌型の攪拌機で懸濁させ、ニッケル重量換
算で15%のスラリーを得た。こうして得られた水スラ
リーをビーズミル(ビーズ径2mm)で10分間処理し
た。得られたスラリーの粒度分布を測定するとD50=0.
92μm、D90=2.5μmであった。SEM写真により観
察した結果、ニッケル粉が圧延されたと思われる2〜3
μmの板上粒子が観察された。
【0046】このスラリー100gを5C定量濾紙で濾
過したところ約30%のニッケル粉が濾紙上に残留し
た。
【0047】この水スラリーを室温にて3ヶ月放置した
が、沈降したニッケル粒子はモーター駆動の攪拌羽など
で攪拌しても数mmの大きさを持つ強固な凝集体が残っ
た。
【0048】
【発明の効果】本発明の方法によれば、長期間放置した
場合においても、沈降した金属粉が通常の攪拌等によっ
て容易に再分散され、MLCC用電極ペースト材料とし
て流通した場合にも好適な金属粉末スラリーが得られ
る。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 乾燥した金属粉あるいは乾燥前の金属粉
    を水に加え、分散液中の金属粉濃度をニッケル重量換算
    で10〜80%とし、湿式カウンタージェットミル、ま
    たは、攪拌槽中において、内壁とほぼ同等な径の攪拌羽
    根が、高速に回転することにより粉体粒子表面を磨砕す
    る湿式粉砕機を用いて高圧磨砕することを特徴とする金
    属粉末スラリーの製造方法。
  2. 【請求項2】 乾燥した金属粉あるいは乾燥前の金属粉
    を水に加え、分散液中の金属粉濃度をニッケル重量換算
    で40%以下とし、ポンプにより加圧されたスラリーの
    流路を段階的に狭くすることにより加速されたスラリー
    をダイヤモンドなどの固いプレートに衝突させる方式の
    湿式粉砕機によって高圧磨砕することを特徴とする金属
    粉末スラリーの製造方法。
  3. 【請求項3】 乾燥した金属粉あるいは乾燥前の金属粉
    を水に加え、分散液中の金属粉濃度をニッケル重量換算
    で10%以下とし、ビーズミル又はボールミルを用いて
    粉体表面を磨砕することを特徴とする金属粉末スラリー
    の製造方法。
JP2001349577A 2001-11-15 2001-11-15 金属粉末スラリーの製造方法 Pending JP2003147414A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001349577A JP2003147414A (ja) 2001-11-15 2001-11-15 金属粉末スラリーの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001349577A JP2003147414A (ja) 2001-11-15 2001-11-15 金属粉末スラリーの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003147414A true JP2003147414A (ja) 2003-05-21

Family

ID=19162225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001349577A Pending JP2003147414A (ja) 2001-11-15 2001-11-15 金属粉末スラリーの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003147414A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009155194A (ja) * 2007-12-28 2009-07-16 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 酸化ニッケル粉末及びその製造方法
CN114870716A (zh) * 2022-04-08 2022-08-09 内蒙古旭阳新材料有限公司 一种金属浆料生产控制系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009155194A (ja) * 2007-12-28 2009-07-16 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 酸化ニッケル粉末及びその製造方法
CN114870716A (zh) * 2022-04-08 2022-08-09 内蒙古旭阳新材料有限公司 一种金属浆料生产控制系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5148821B2 (ja) フレーク銀粉の製造方法及び、その製造方法で製造されたフレーク銀粉
US6676719B2 (en) Aqueous dispersion, a process for the preparation and the use thereof
KR101800605B1 (ko) 은 분말의 제조방법
JPH0598589A (ja) セルロース粒子微細繊維状粉砕物の製造方法
JP6252275B2 (ja) 銀粉及びその製造方法
JP2008285406A (ja) シリカ球状粒子
WO2019117234A1 (ja) 球状銀粉
CN111266162A (zh) 一种纳米硅粉的制备方法
JP2010135140A (ja) 導電塗料用の片状金属微粉末及びその製造方法
TWI713950B (zh) 球狀銀粉
DE602005002417T2 (de) Verfahren zum Herstellen einer Polieraufschlämmung zur Verwendung in einem Präzisionspolierverfahren
JP4184683B2 (ja) 金属酸化物球状粒子およびその製造方法
JP2003147414A (ja) 金属粉末スラリーの製造方法
JP2021134393A (ja) 銅粉の製造方法
JP2018035424A (ja) 銀粉の製造方法及び銀粉
KR101184730B1 (ko) 균일한 입자 분포를 갖는 산화세륨 나노분말의 제조방법
JPH07330337A (ja) 導電性微粉末分散液及びその製造方法
JP5500237B1 (ja) 銀粉
JP5474310B2 (ja) 粒状炭酸バリウム組成物粉末
JPH10216553A (ja) 粉砕方法及びその設備
JP3778074B2 (ja) ニッケル粉分散有機スラリーの製造方法
EP1741761A2 (en) Carbon black paint and method for manufacturing the same
JP3979344B2 (ja) ニッケル粉末の分散水溶液と分散有機溶剤、それらの製造方法及びそれらを用いた導電ペースト
KR102413398B1 (ko) 용이 해쇄성 구리 분말 및 그 제조 방법
CN104107764A (zh) 一种提高钛白粉涂膜平整度和光泽度的方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041112

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060727

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060817

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061012

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20061012

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070605