JP2015096637A - Copper-containing fine-particle aggregate and production method thereof - Google Patents

Copper-containing fine-particle aggregate and production method thereof Download PDF

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隆史 佐々木
寿博 児平
Toshihiro Kodaira
寿博 児平
裕輝 森
Hiroki Mori
裕輝 森
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Shinji Aoki
慎司 青木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a copper containing fine-particle aggregate which has low sintering temperature, suppresses viscosity rise of a paste and allows increase of the wiring density.SOLUTION: A copper-containing fine-particle aggregate contains copper and is formed by aggregation of a plurality of fine particles of particle sizes of 10-600 nm. The fine-particle aggregate has a thermal shrinkage initiation temperature in an atmosphere of 1% hydrogen-99% nitrogen of 80-300°C and particle sizes of 1.0-10.0 μm. The fine-particle preferably contains an organic polymer material further and no surface treatment agent consisting of an organic acid.

Description

本発明は、銅を含有する複数の微粒子の集合体に関する。また本発明は、該集合体の製造方法に関する。   The present invention relates to an aggregate of a plurality of fine particles containing copper. The present invention also relates to a method for producing the aggregate.

ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂は、フレキシブル基板用の素材として用いられている。フレキシブル基板に電子回路用の配線を形成する場合には、樹脂の融点上の制約から、焼結温度が300℃以下である金属材料を用いる必要がある。そのような金属材料としては、例えば銀粒子が用いられている。しかし、銀は高価な金属であることから、銀よりも安価な金属である銅を用いることが提案されている(特許文献1ないし4参照)。   Polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate are used as materials for flexible substrates. When wiring for an electronic circuit is formed on a flexible substrate, it is necessary to use a metal material having a sintering temperature of 300 ° C. or lower due to restrictions on the melting point of the resin. For example, silver particles are used as such a metal material. However, since silver is an expensive metal, it has been proposed to use copper, which is a metal cheaper than silver (see Patent Documents 1 to 4).

しかし、現在用いられている銅の粒子はその粒径が数μm程度であり、そのことに起因して焼結温度が500〜700℃程度と比較的高温である。焼結温度を低下させるには、粒径を小さくしてナノ化することが有効である。しかし、ナノ粒子は粒子のサイズが小さいことに起因して配線密度を高めることが容易でない。またナノ粒子を含む導電性ペーストを用いて配線を形成しようとする場合、粒径が小さいことに起因してペーストの粘度が高くなり、それによってペーストの高速印刷を行うことが容易でない。更に、ナノ粒子には安全性の問題(いわゆるナノリスク)の問題がある。   However, the copper particles currently used have a particle size of about several μm, and as a result, the sintering temperature is relatively high at about 500 to 700 ° C. In order to lower the sintering temperature, it is effective to reduce the particle size and make it nano. However, nanoparticles are not easy to increase the wiring density due to the small size of the particles. In addition, when a wiring is formed using a conductive paste containing nanoparticles, the viscosity of the paste increases due to the small particle size, which makes it difficult to perform high-speed printing of the paste. Furthermore, nanoparticles have a problem of safety (so-called nano risk).

特開2007−254846号公報JP 2007-254846 A 特開2013−47365号公報JP 2013-47365 A 特開2003−342621号公報JP 2003-342621 A 特開2009−74152号公報JP 2009-74152 A

本発明の課題は、前述した従来技術が有する種々の欠点を解消し得る銅含有粒子を提供することにある。   The subject of this invention is providing the copper containing particle | grains which can eliminate the various fault which the prior art mentioned above has.

前記の課題を解決すべく本発明者は鋭意検討した結果、銅含有ナノ粒子を複数個集合させて形成した集合体は、該ナノ粒子が有する低温焼結性を示すとともに、ペーストの粘度上昇が抑制され、更に配線密度を高くできることを知見した。   As a result of intensive studies by the inventor to solve the above-mentioned problems, an aggregate formed by assembling a plurality of copper-containing nanoparticles exhibits low-temperature sinterability of the nanoparticles and increases the viscosity of the paste. It was found that the wiring density can be further increased.

本発明は前記の知見に基づきなされたものであり、銅を含み、かつ粒径が10nm以上600nm以下である複数の微粒子が集合して形成された銅含有微粒子集合体であって、
1vol%水素−99vol%窒素雰囲気下での熱収縮開始温度が80℃以上300℃以下であり、かつ粒径が1.0μm以上10.0μm以下である銅含有微粒子集合体を提供するものである。
The present invention has been made based on the above findings, and is a copper-containing fine particle aggregate formed by aggregating a plurality of fine particles containing copper and having a particle size of 10 nm to 600 nm,
Provided is a copper-containing fine particle aggregate having a heat shrinkage start temperature of 80 ° C. or more and 300 ° C. or less and a particle size of 1.0 μm or more and 10.0 μm or less in a 1 vol% hydrogen-99 vol% nitrogen atmosphere. .

また本発明は、銅を含み、かつ粒径が10nm以上600nm以下である複数の微粒子を、噴霧乾燥法に付して、該微粒子を集合させる工程を有する銅含有微粒子集合体の製造方法を提供するものである。   In addition, the present invention provides a method for producing a copper-containing fine particle aggregate comprising a step of subjecting a plurality of fine particles containing copper and having a particle diameter of 10 nm to 600 nm to a spray drying method to collect the fine particles. To do.

本発明によれば、焼結温度が低く、ペーストの粘度上昇を抑制でき、更に配線密度を高くするできる銅含有微粒子集合体、及びその好適な製造方法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the sintering temperature is low, the viscosity increase of a paste can be suppressed, and also the copper containing fine particle aggregate which can make a wiring density high, and its suitable manufacturing method are provided.

図1は、実施例及び比較例で用いた銅微粒子を示す走査型電子顕微鏡像である。FIG. 1 is a scanning electron microscope image showing copper fine particles used in Examples and Comparative Examples. 図2は、実施例1で得られた微粒子集合体を示す走査型電子顕微鏡像である。FIG. 2 is a scanning electron microscope image showing the fine particle aggregate obtained in Example 1. 図3は、実施例2で得られた微粒子集合体を示す走査型電子顕微鏡像である。FIG. 3 is a scanning electron microscope image showing the fine particle aggregate obtained in Example 2. 図4は、比較例1の銅微粒子を示す走査型電子顕微鏡像である。FIG. 4 is a scanning electron microscope image showing the copper fine particles of Comparative Example 1. 図5は、実施例及び比較例についての熱機械分析の結果を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the results of thermomechanical analysis for the examples and comparative examples.

以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき説明する。本発明の銅含有微粒子集合体(以下、簡便のために単に「微粒子集合体」とも言う。)は、複数個の微粒子が集合して粒子の形態をなしている。この微粒子は銅を含むものである。銅を含む微粒子としては、例えば(イ)銅からなる微粒子、(ロ)亜酸化銅からなる微粒子、(ハ)銅からなる芯材粒子の表面が、銅以外の金属で被覆された微粒子、(ニ)銅基合金からなる微粒子などが挙げられる。これら(イ)ないし(ニ)の微粒子はそれぞれ単独で用いてもよく、あるいは2種以上を組み合わせて用いてもよい。(ハ)の微粒子を用いる場合、銅からなる芯材粒子の表面を被覆する金属としては例えば銀、錫、ニッケル、白金、金、パラジウム、コバルトなどが挙げられる。特に被覆金属として銀を用いることがその抵抗の低さの点から好ましい。(ニ)の微粒子を用いる場合、銅基合金の合金成分としては、例えば(ハ)の微粒子に用いる被覆金属と同様のものが挙げられる。なお(イ)の微粒子を用いる場合、保存状態によっては、銅からなる微粒子の表面に、微量の銅の酸化物が不可避的に存在している場合があるが、そのような状態になっている場合も、本発明で使用し得る「銅からなる微粒子」に包含される。   Hereinafter, the present invention will be described based on preferred embodiments thereof. The copper-containing fine particle aggregate of the present invention (hereinafter, also simply referred to as “fine particle aggregate” for the sake of simplicity) is in the form of a particle in which a plurality of fine particles are aggregated. These fine particles contain copper. Examples of the fine particles containing copper include (a) fine particles made of copper, (b) fine particles made of cuprous oxide, (c) fine particles in which the surface of core material particles made of copper is coated with a metal other than copper, D) Fine particles made of a copper-based alloy. These fine particles (a) to (d) may be used alone or in combination of two or more. When the fine particles (c) are used, examples of the metal that covers the surface of the core particles made of copper include silver, tin, nickel, platinum, gold, palladium, and cobalt. In particular, it is preferable to use silver as the covering metal because of its low resistance. In the case of using the fine particles (d), examples of the alloy component of the copper-based alloy include those similar to the coating metal used for the fine particles (c). In addition, when using the fine particles of (A), depending on the storage state, a trace amount of copper oxide may inevitably exist on the surface of the fine particles made of copper, but such a state is present. Such cases are also included in the “fine particles of copper” that can be used in the present invention.

本発明の微粒子集合体を構成する微粒子はその粒径を10nm以上600nm以下とすることが有利である。微粒子の粒径が10nm未満である場合には、焼結させる際の体積収縮率が極端に大きくなることがある。一方、粒径が600を超えると、本発明の微粒子集合体の熱収縮開始温度を十分に低くすることが容易でなくなる場合がある。また電子回路の配線密度を高めることが容易でなくなる。これらの観点から微粒子の粒径は、50nm以上500nm以下であることが好ましい。微粒子の粒径は、本発明の微粒子集合体を下記方法にて解砕した後、個々の粒子として測定できる。すなわち、本発明の微粒子集合体0.1kgを、分散媒としての0.1kgのメタノールに入れてよく撹拌し、微粒子集合体濃度が50質量%のスラリーを生成させる。続いて得られたスラリーを、媒体ミルを用いて解砕処理する。具体的には、直径0.1mmのジルコニアビーズ0.4kgを用意して、[スラリー中の粉量(質量%)]:[メディアビーズ量(質量%)]=1:2に設定し、ディスパーマットに充填する。その後、回転速度を1000rpmに設定して10分間スラリーを循環させ解砕処理を行う。その後、個々の粒子をSEMによって観察し、MAC−View(Mountech Co., Ltd.)といった画像処理によって、その粒径を測定する。粒径は、平面視での面積から出した円相当直径であり、一次粒子が確実に捉えられることになる。測定は、100個以上の粒子の対象とし、その平均値をもって微粒子の粒径とする。   The fine particles constituting the fine particle aggregate of the present invention have an advantageous particle size of 10 nm or more and 600 nm or less. When the particle diameter of the fine particles is less than 10 nm, the volume shrinkage rate during sintering may become extremely large. On the other hand, when the particle diameter exceeds 600, it may not be easy to sufficiently lower the heat shrinkage starting temperature of the fine particle aggregate of the present invention. Further, it is not easy to increase the wiring density of the electronic circuit. From these viewpoints, the particle diameter of the fine particles is preferably 50 nm or more and 500 nm or less. The particle size of the fine particles can be measured as individual particles after pulverizing the fine particle aggregate of the present invention by the following method. That is, 0.1 kg of the fine particle aggregate of the present invention is placed in 0.1 kg of methanol as a dispersion medium and stirred well to produce a slurry having a fine particle aggregate concentration of 50 mass%. Subsequently, the obtained slurry is pulverized using a medium mill. Specifically, 0.4 kg of zirconia beads having a diameter of 0.1 mm were prepared, and [dispersion in slurry (mass%)]: [media beads (mass%)] = 1: 2 was set. Fill the mat. Thereafter, the rotation speed is set to 1000 rpm and the slurry is circulated for 10 minutes to perform the crushing treatment. Thereafter, the individual particles are observed by SEM, and the particle size is measured by image processing such as MAC-View (Mountech Co., Ltd.). The particle diameter is a circle-equivalent diameter derived from the area in plan view, and primary particles can be reliably captured. The measurement is performed on 100 or more particles, and the average value is taken as the particle size of the fine particles.

本発明の微粒子集合体を構成する微粒子が、種類の異なる複数種の微粒子の集合体である場合には、それぞれの微粒子の粒径が前記の範囲内であることが、本発明の有利な効果が確実に発揮される点から好ましい。   When the fine particles constituting the fine particle aggregate of the present invention are aggregates of a plurality of different types of fine particles, it is advantageous that the particle diameter of each fine particle is within the above range. Is preferable from the viewpoint that is reliably exhibited.

微粒子は、その形状が例えば球状、多面体状、紡錘形状、針状又は不定形状であり得る。特に焼結後の充填性の点からは、球形であることが好ましい。   The fine particles may have, for example, a spherical shape, a polyhedral shape, a spindle shape, a needle shape, or an indefinite shape. In particular, from the viewpoint of filling properties after sintering, a spherical shape is preferable.

上述の粒径を有する微粒子の集合体からなる本発明の微粒子集合体は、その粒径が、個々の微粒子の粒径よりも大きいことを条件として、1.0μm以上10.0μm以下であることが有利である。微粒子集合体の粒径が1.0μm未満である場合には、本発明の微粒子集合体を用いてペーストを調製した場合、該ペーストの粘度が上昇しやすく、そのことに起因してペーストの塗布操作を行いづらくなる場合がある。一方、粒径が10.0μmを超えると、ペーストの粘度上昇は起こりにくくなるものの、ペーストを用いて微細な電気配線を形成することが容易でなくなる場合がある。これらの観点から微粒子集合体の粒径は、1.0μm以上10.0μm以下であることが好ましく、2.0μm以上7.0μm以下であることが更に好ましい。微粒子集合体の粒径は、例えば、上述したSEM観察による画像処理(MAC−View(Mountech Co., Ltd.))によって測定することができる。100個以上の微粒子集合体の粒径を測定し、その平均値をもって微粒子集合体の粒径とする。   The fine particle aggregate of the present invention consisting of an aggregate of fine particles having the above-mentioned particle size is 1.0 μm or more and 10.0 μm or less on condition that the particle size is larger than the particle size of each fine particle. Is advantageous. In the case where the particle size of the fine particle aggregate is less than 1.0 μm, when the paste is prepared using the fine particle aggregate of the present invention, the viscosity of the paste is likely to increase, and the application of the paste is caused by that. It may be difficult to perform the operation. On the other hand, if the particle size exceeds 10.0 μm, it is difficult to increase the viscosity of the paste, but it may be difficult to form fine electrical wiring using the paste. From these viewpoints, the particle size of the fine particle aggregate is preferably 1.0 μm or more and 10.0 μm or less, and more preferably 2.0 μm or more and 7.0 μm or less. The particle size of the fine particle aggregate can be measured by, for example, the above-described image processing by SEM observation (MAC-View (Mountech Co., Ltd.)). The particle diameter of 100 or more fine particle aggregates is measured, and the average value is taken as the particle diameter of the fine particle aggregate.

微粒子集合体は、その形状が例えば球状、多面体状、紡錘形状、針状又は不定形状であり得る。特に該微粒子集合体から調製されるペーストの粘度特性及び焼結後の充填性の点から、球形であることが好ましい。   The fine particle aggregate may have a spherical shape, a polyhedral shape, a spindle shape, a needle shape, or an indefinite shape. In particular, a spherical shape is preferable from the viewpoint of the viscosity characteristics of the paste prepared from the fine particle aggregate and the filling property after sintering.

本発明の微粒子集合体は、上述のとおりの比較的大きな粒径を有しているにもかかわらず、熱収縮開始温度が低い点に特徴の一つを有する。詳細には、微粒子集合体は、その熱収縮開始温度が80℃以上300℃以下であることが有利である。熱収縮開始温度が80℃未満である場合には、保管時の温度管理や焼成後の再融解という不都合が生じることがある。一方、熱収縮開始温度が300℃を超える場合には、微粒子集合体を含むペーストを用いて、合成樹脂からなるフレキシブル基板に電子回路用の配線を形成することが容易でなくなる場合がある。これらの観点から微粒子集合体の熱収縮開始温度は、100℃以上300℃以下であることが好ましく、150℃以上250℃以下であることが更に好ましい。微粒子集合体の熱収縮開始温度は、例えば熱機械分析装置(TMA)を用いて測定することができる。TMAの測定は、当該粉のペレットを1vol%水素−99vol%雰囲気下に10℃/minで昇温させることで行う。このようにして室温(25℃)から測定を開始し、温度と変位量(%)との関係を示すグラフを得る。両者の関係は、低温域では変位量に変化はなく平坦なグラフとなり、高温域に達するに連れて変位量がマイナス(収縮)になる。あるいは場合によっては、ペレットの作製時のばらつきに起因して、低温域において変位量が一旦プラス(膨張)側に上昇した後、高温域に達するに連れて変位量が下降に転じて最終的にはマイナス(収縮)になる。そこで本発明における熱収縮開始温度は、変位量のグラフが昇温に連れて平坦な状態からマイナスに変化する場合には、その平坦な状態から変位量が0.1%減少した温度をもって熱収縮開始温度と定義する。また、変位量のグラフが昇温に連れて一旦プラス方向に上昇し、その後マイナス方向に降下するように変化する場合には、変位量が、上昇から下降に転じた時点から0.1%減少した温度をもって熱収縮開始温度と定義する。ペレットは、粉体500mgをφ4.0mmのアルミ製カップに入れて1.0MPaで加圧成形することで製造した。   The fine particle aggregate of the present invention has one of the characteristics in that the thermal shrinkage start temperature is low, although it has a relatively large particle size as described above. Specifically, it is advantageous that the fine particle aggregate has a thermal shrinkage start temperature of 80 ° C. or higher and 300 ° C. or lower. If the heat shrinkage starting temperature is less than 80 ° C., there may be inconveniences such as temperature control during storage and remelting after firing. On the other hand, when the thermal shrinkage start temperature exceeds 300 ° C., it may not be easy to form wiring for an electronic circuit on a flexible substrate made of a synthetic resin using a paste containing fine particle aggregates. From these viewpoints, the thermal shrinkage start temperature of the fine particle aggregate is preferably 100 ° C. or higher and 300 ° C. or lower, and more preferably 150 ° C. or higher and 250 ° C. or lower. The thermal shrinkage start temperature of the fine particle aggregate can be measured using, for example, a thermomechanical analyzer (TMA). TMA is measured by heating the powder pellets at 10 ° C./min in a 1 vol% hydrogen-99 vol% atmosphere. In this way, measurement is started from room temperature (25 ° C.), and a graph showing the relationship between temperature and displacement (%) is obtained. The relationship between the two is that the amount of displacement does not change in the low temperature region and becomes a flat graph, and the amount of displacement becomes negative (shrinks) as the temperature reaches the high temperature region. Or, depending on the case, due to variations in the production of pellets, after the displacement amount once rises to the plus (expansion) side in the low temperature range, the displacement amount finally decreases as the high temperature range is reached. Becomes minus (shrinkage). Therefore, in the present invention, when the graph of the amount of displacement changes from a flat state to minus as the temperature rises, the heat shrinkage start temperature is the temperature at which the amount of displacement is reduced by 0.1% from the flat state. Defined as starting temperature. In addition, when the displacement graph changes to increase once in the positive direction and then decrease in the negative direction as the temperature rises, the displacement amount decreases by 0.1% from the time when the displacement changes from rising to falling. This temperature is defined as the heat shrinkage start temperature. The pellets were manufactured by putting 500 mg of powder into an aluminum cup having a diameter of 4.0 mm and press-molding it at 1.0 MPa.

本発明の微粒子集合体が上述の熱収縮開始温度を示すようにするためには、該集合体を構成する微粒子の粒径を、先に述べた範囲内に設定することが重要である。   In order for the fine particle aggregate of the present invention to exhibit the above-described heat shrinkage start temperature, it is important to set the particle size of the fine particles constituting the aggregate within the above-described range.

先に述べたとおり、本発明の微粒子集合体は、複数個の微粒子が集合して構成されている。この集合状態は、本発明の微粒子集合体を用いてペーストを調製する間に加わる外力に抗して維持されることが、ペーストの粘度上昇を防止する点から好ましい。同様の理由によって、調製されたペーストを対象物に塗布する間に加わる外力に抗して集合状態が維持されることが好ましい。尤も、外力に対する耐性が過度に高いと、熱収縮開始温度が上昇する傾向にある。これらの事項を勘案すると、外力に抗して微粒子の集合状態を維持し得る程度を表す尺度として、微粒子集合体を微小な針で加圧して潰れる際の力を採用した場合、本発明の微粒子集合体は、この尺度が0.01N以上1N以下であることが好ましく、0.1N以上0.5N以下であることが更に好ましい。   As described above, the fine particle aggregate of the present invention is composed of a plurality of fine particles. This aggregated state is preferably maintained against the external force applied during the preparation of the paste using the fine particle aggregate of the present invention from the viewpoint of preventing an increase in the viscosity of the paste. For the same reason, it is preferable that the aggregated state is maintained against the external force applied while applying the prepared paste to the object. However, if the resistance to external force is excessively high, the thermal shrinkage start temperature tends to increase. In consideration of these matters, the fine particles of the present invention can be used when the force when the fine particle aggregate is crushed by pressing with a fine needle is used as a measure representing the degree to which the aggregate state of the fine particles can be maintained against external force. The scale of the aggregate is preferably from 0.01 N to 1 N, and more preferably from 0.1 N to 0.5 N.

前記の尺度は、微小圧縮試験機((株)島津製作所社製のMCT−W201)により、φ50μmの圧子を用いて、温度25℃の条件下にて測定することができる。   The above-mentioned scale can be measured with a micro compression tester (MCT-W201 manufactured by Shimadzu Corporation) using a φ50 μm indenter at a temperature of 25 ° C.

上述した微粒子の集合状態を維持するために、本発明においては、複数個の微粒子の集合体の状態は、例えば粒子間に働くファンデアワールス引力によって維持されている。あるいは、微粒子間の接触点がわずかに溶けて融着することによって維持されている。あるいは微粒子どうしを結合するバインダを用いて微粒子集合体を製造した場合には、該バインダによる結着力によって維持されている。   In order to maintain the aggregated state of the fine particles described above, in the present invention, the aggregated state of a plurality of fine particles is maintained, for example, by van der Waals attractive force acting between the particles. Alternatively, the contact point between the fine particles is maintained by being slightly melted and fused. Alternatively, when a fine particle assembly is manufactured using a binder that bonds fine particles, the fine particles are maintained by the binding force of the binder.

特に、本発明の微粒子集合体はバインダを含み、該バインダによって発現する結着力によって微粒子どうしが結びついて集合体の状態が維持されていることが好ましい。これによって、ペーストの調製の間及びペーストの塗布の間に微粒子の集合状態が首尾よく維持されるとともに、熱収縮開始温度の上昇が起こりにくくなる。また、バインダを用いることで、個々の微粒子の表面が該バインダによって被覆されるので、該微粒子が酸化されにくくなる。このことによっても、熱収縮開始温度の上昇が起こりにくくなる。これらの事項を勘案すると、バインダとして有機高分子材料を用いることが好ましい。   In particular, it is preferable that the fine particle aggregate of the present invention contains a binder, and the state of the aggregate is maintained by bonding the fine particles by the binding force expressed by the binder. As a result, the state of aggregation of the fine particles can be successfully maintained during the preparation of the paste and during the application of the paste, and the heat shrinkage start temperature is hardly increased. Moreover, since the surface of each fine particle is covered with the binder by using the binder, the fine particle is hardly oxidized. This also makes it difficult for the heat shrink start temperature to rise. Considering these matters, it is preferable to use an organic polymer material as a binder.

前記の有機高分子材料としては、例えばポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリ酢酸ビニルなどが挙げられる。これらの有機高分子材料は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。特に、分子に多くのアルコール基を持ち、バインダ能が高い点から、ポリビニルアルコールを用いることが好ましい。   Examples of the organic polymer material include polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, polyethylene glycol, and polyvinyl acetate. These organic polymer materials can be used singly or in combination of two or more. In particular, it is preferable to use polyvinyl alcohol because it has many alcohol groups in the molecule and has high binder ability.

本発明の微粒子集合体中に有機高分子材料が含まれている場合、該微粒子集合体に占める有機高分子材料の割合は、0.01質量%以上10質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以上4.0質量%以下であることが更に好ましい。有機高分子材料の占める割合をこの範囲内に設定することで、微粒子の集合状態を維持しつつ、微粒子集合体の熱収縮開始温度の上昇を抑制することができる。   When the organic polymer material is contained in the fine particle aggregate of the present invention, the proportion of the organic polymer material in the fine particle aggregate is preferably 0.01% by mass or more and 10% by mass or less. More preferably, the content is 1% by mass or more and 4.0% by mass or less. By setting the proportion of the organic polymer material within this range, it is possible to suppress an increase in the heat shrinkage start temperature of the fine particle aggregate while maintaining the fine particle aggregation state.

微粒子集合体に占める有機高分子材料の割合は、例えば次の方法で測定できる。すなわち、TG−MSを用いて微粒子集合体を分析し、そこから測定される質量分布で求めることができる。   The proportion of the organic polymer material in the fine particle aggregate can be measured, for example, by the following method. That is, the fine particle aggregate is analyzed using TG-MS, and the mass distribution measured therefrom can be obtained.

本発明の微粒子集合体は、有機酸からなる表面処理剤を非含有であることが好ましい。金属微粒子の技術分野において、有機酸からなる表面処理剤は一般に微粒子間での凝集抑制のために用いられる。これに対して本発明においては、微粒子の凝集を抑制する必要はなく、また表面処理剤の存在は、微粒子の集合状態の維持にマイナスに作用する場合があることから、該表面処理剤は非含有であることが好ましい。有機酸からなる表面処理剤としては、例えばオレイン酸、ラウリン酸、デカン酸、ノナン酸、オクタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸などが挙げられる。   The fine particle aggregate of the present invention preferably does not contain a surface treatment agent comprising an organic acid. In the technical field of metal fine particles, a surface treatment agent made of an organic acid is generally used for suppressing aggregation between fine particles. On the other hand, in the present invention, it is not necessary to suppress the aggregation of the fine particles, and the presence of the surface treatment agent may negatively affect the maintenance of the aggregate state of the fine particles. It is preferable to contain. Examples of the surface treatment agent comprising an organic acid include oleic acid, lauric acid, decanoic acid, nonanoic acid, octanoic acid, hexanoic acid, heptanoic acid and the like.

次に、本発明の微粒子集合体の好適な製造方法について説明する。微粒子集合体は、これを構成する複数個の微粒子を所定の手段によって集合させ、その集合状態を維持することで製造される。複数個の微粒子を集合させるためには、例えばバインダの結着力を利用する方法や、スプレードライ法によって造粒物を製造する方法、複数個の微粒子を圧縮する方法、複数個の粒子を加熱融着させる方法などが挙げられる。これらの方法のうち、微粒子の集合状態を適切に維持することができ、かつ微粒子集合体の熱収縮開始温度の上昇を抑制できる点から、スプレードライ法によって造粒物を製造する方法を用いることが好ましい。   Next, a preferred method for producing the fine particle aggregate of the present invention will be described. The fine particle aggregate is manufactured by collecting a plurality of fine particles constituting the fine particle aggregate by a predetermined means and maintaining the aggregated state. In order to assemble a plurality of fine particles, for example, a method using the binding force of a binder, a method of producing a granulated product by a spray drying method, a method of compressing a plurality of fine particles, and heating and fusing a plurality of particles. The method of making it wear etc. is mentioned. Among these methods, a method of producing a granulated product by a spray drying method is used because the aggregate state of the fine particles can be appropriately maintained and an increase in the heat shrinkage starting temperature of the fine particle aggregate can be suppressed. Is preferred.

スプレードライ法においては、スプレードライヤーに原料である微粒子及び必要に応じて有機高分子材料からなるバインダ等の他の成分を供給して造粒を行う。スプレードライヤーを運転するときの四流体ノズルへ流入させる空気流量は、10L/min以上100L/min以下とすることが好ましい。空気流量を10L/min以上とすることで、目的とする粒径の微粒子集合体が得られやすくなる。これらの観点から、ノズルへの空気流量は、30L/min以上100L/min以下とすることが更に好ましく、50L/min以上100L/min以下とすることが一層好ましい。   In the spray drying method, granulation is performed by supplying fine particles as raw materials and, if necessary, other components such as a binder made of an organic polymer material to the spray dryer. The flow rate of air flowing into the four-fluid nozzle when operating the spray dryer is preferably 10 L / min or more and 100 L / min or less. By setting the air flow rate to 10 L / min or more, it becomes easy to obtain a fine particle aggregate having a target particle size. From these viewpoints, the air flow rate to the nozzle is more preferably 30 L / min or more and 100 L / min or less, and further preferably 50 L / min or more and 100 L / min or less.

微粒子は、スラリーの状態でスプレードライヤーに供給することが好ましい。この場合、スラリーに占める微粒子の割合は、1.0質量%以上50質量%以下であることが好ましく5.0質量%以上20質量%以下であることが更に好ましい。微粒子の割合をこの範囲内に設定することで、微粒子密度の高い粒子集合体を製造することが可能となるので好ましい。必要に応じて用いられるバインダがスラリーに占める割合は、0.0001質量%以上0.1質量%以下であることが好ましく0.001質量%以上0.04質量%以下であることが更に好ましい。   The fine particles are preferably supplied to the spray dryer in a slurry state. In this case, the ratio of fine particles in the slurry is preferably 1.0% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 5.0% by mass or more and 20% by mass or less. It is preferable to set the ratio of the fine particles within this range because a particle aggregate having a high fine particle density can be produced. The proportion of the binder used as necessary in the slurry is preferably 0.0001% by mass or more and 0.1% by mass or less, and more preferably 0.001% by mass or more and 0.04% by mass or less.

スプレードライヤーに供給するスラリーは、水を主体とする水性のものでもよく、有機溶媒を主体とする油性のものでもよい。スプレードライ法を実施するときの作業性や安全性の点からは、水性スラリーを用いることが好ましい。   The slurry to be supplied to the spray dryer may be aqueous based mainly on water or oil based mainly on an organic solvent. From the viewpoint of workability and safety when carrying out the spray drying method, it is preferable to use an aqueous slurry.

スプレードライヤーを運転するときの出口温度は60℃以上130℃以下とすることが好ましい。入口温度を60℃以上とすることで、固形分の乾燥を十分に行うことができ、残存する液体分が少ない造粒物を得やすくなる。一方、入口温度を130℃以下とすることで、無駄なエネルギーの消費や微粒子の酸化を抑制できる。   The outlet temperature when operating the spray dryer is preferably 60 ° C. or higher and 130 ° C. or lower. By setting the inlet temperature to 60 ° C. or higher, the solid content can be sufficiently dried, and it becomes easy to obtain a granulated product with a small remaining liquid content. On the other hand, by setting the inlet temperature to 130 ° C. or lower, wasteful energy consumption and particulate oxidation can be suppressed.

スプレードライ法によって製造された造粒物は一般に球状のものとなる。このようにして得られた造粒物を本発明の微粒子集合体として用いる。   The granulated product produced by the spray drying method is generally spherical. The granulated product thus obtained is used as the fine particle aggregate of the present invention.

スプレードライヤーに供給するスラリーに含まれる微粒子が銅からなる微粒子である場合、銅微粒子は、例えば水溶性銅化合物の水溶液に還元剤を添加して水溶液中の銅イオンを金属銅に還元することで製造することができる。還元剤は、その全量を一括して添加してもよく、あるいは2回以上の複数回に分けて添加してもよい。還元剤としては、例えばヒドラジンを用いることができる。還元剤の添加によって液中に銅微粒子が生成したら、所定の温度で所定の時間にわたって熟成を行う。この方法によれば、銅微粒子のスラリーが直接得られるので、該スラリーをそのまま、又は銅微粒子の濃度を調整して、スプレードライヤーに供給できるので有利である。   When the fine particles contained in the slurry supplied to the spray dryer are fine particles made of copper, the copper fine particles are obtained by adding a reducing agent to an aqueous solution of a water-soluble copper compound, for example, and reducing copper ions in the aqueous solution to metallic copper. Can be manufactured. The total amount of the reducing agent may be added all at once, or may be added in two or more times. As the reducing agent, for example, hydrazine can be used. When copper fine particles are generated in the liquid by adding the reducing agent, aging is performed at a predetermined temperature for a predetermined time. According to this method, since a slurry of copper fine particles can be obtained directly, the slurry can be supplied to a spray dryer as it is or after adjusting the concentration of the copper fine particles.

微粒子として亜酸化銅を用いる場合には、例えば酢酸銅とメタノールと水とを混合・撹拌し、そこにヒドラジン等の還元剤を添加して酢酸銅を還元し、亜酸化銅粒子を生成させる方法を用いることができる。あるいはアセチルアセトナト銅錯体を、200℃程度のポリオール溶媒中で加熱する方法を用いることもできる。   When cuprous oxide is used as the fine particles, for example, a method of mixing and stirring copper acetate, methanol and water, adding a reducing agent such as hydrazine to reduce the copper acetate, and generating cuprous oxide particles Can be used. Alternatively, a method of heating the acetylacetonato copper complex in a polyol solvent at about 200 ° C. can also be used.

微粒子として金属被覆銅微粒子、例えば銀被覆銅微粒子を用いる場合には、上述の方法で製造された銅微粒子の水性スラリー中に銀イオンを存在させた状態下に、置換めっき法又は還元めっき法を用い、銅粒子の表面に銀を析出させればよい。   When metal-coated copper fine particles, for example, silver-coated copper fine particles are used as the fine particles, a displacement plating method or a reduction plating method is performed in a state where silver ions are present in the aqueous slurry of copper fine particles produced by the above-described method. The silver may be deposited on the surface of the copper particles.

以上の方法によって得られた造粒物からなる微粒子集合体は、該微粒子集合体を含む導電性組成物の形態で用いられる。例えば導電性ペーストや導電性インクの形態で用いられる。この導電性ペーストは、本発明の微粒子集合体と、有機ビヒクルと、ガラスフリットとを含有するものである。この有機ビヒクルは、樹脂成分と溶剤とを含む。樹脂成分としては、例えばアクリル樹脂、エポキシ樹脂、エチルセルロース、カルボキシエチルセルロース等が挙げられる。溶剤としては、ターピネオール及びジヒドロターピネオール等のテルペン系溶剤や、エチルカルビトール及びブチルカルビトール等のエーテル系溶剤が挙げられる。ガラスフリットとしては、ホウケイ酸ガラス、ホウケイ酸バリウムガラス、ホウケイ酸亜鉛ガラス等が挙げられる。導電性ペーストにおける微粒子集合体の割合は36〜97.5質量%とすることが好ましい。ガラスフリットの割合は1.5〜14質量%とすることが好ましい。有機ビヒクルの割合は1〜50質量%とすることが好ましい。この導電性ペーストにおける導電性成分としては、本発明の微粒子集合体のみを用いてもよく、あるいは該微粒子集合体と他の銅微粒子とを組み合わせて用いてもよい。本発明の微粒子集合体と他の銅微粒子とを組み合わせて用いることで、ペーストの粘度調整を一層精密に行うことが容易になる。   The fine particle aggregate made of the granulated product obtained by the above method is used in the form of a conductive composition containing the fine particle aggregate. For example, it is used in the form of conductive paste or conductive ink. This conductive paste contains the fine particle aggregate of the present invention, an organic vehicle, and glass frit. This organic vehicle includes a resin component and a solvent. Examples of the resin component include acrylic resin, epoxy resin, ethyl cellulose, carboxyethyl cellulose, and the like. Examples of the solvent include terpene solvents such as terpineol and dihydroterpineol, and ether solvents such as ethyl carbitol and butyl carbitol. Examples of the glass frit include borosilicate glass, borosilicate barium glass, and borosilicate zinc glass. The proportion of the fine particle aggregate in the conductive paste is preferably 36 to 97.5% by mass. The ratio of the glass frit is preferably 1.5 to 14% by mass. The proportion of the organic vehicle is preferably 1 to 50% by mass. As the conductive component in the conductive paste, only the fine particle aggregate of the present invention may be used, or the fine particle aggregate and other copper fine particles may be used in combination. By using the fine particle aggregate of the present invention in combination with other copper fine particles, it becomes easy to adjust the viscosity of the paste more precisely.

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲は、かかる実施例に制限されない。特に断らない限り、「%」は「質量%」を意味する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the scope of the present invention is not limited to such examples. Unless otherwise specified, “%” means “mass%”.

〔実施例1〕
(1)銅微粒子の製造
本実施例における銅微粒子合成は、特許文献3(特開2003−342621号公報)の実施例1に相当するものである。ただし、以下に述べる水和ヒドラジンの添加速度を、特許文献3の実施例1よりも速くした。すなわち、硫酸銅(五水塩)4kg及びアミノ酢酸120gを水に溶解させて、液温60℃の8Lの銅塩水溶液を調製した。この水溶液を撹拌しながら、25%水酸化ナトリウム溶液5.75kgを約5分間かけて定量的に添加し、液温60℃で60分間の撹拌を行った。液の色が完全に黒色になるまで熟成させて酸化第二銅を生成させた。30分間放置した後、グルコースを1.5kg添加して、1時間熟成することで酸化第二銅を酸化第一銅に還元した。その後、液温を70℃まで上げて、水和ヒドラジン1kgを2分間かけて定量的に添加して酸化第一銅を還元することで銅粒子を得た。このようにして得られた銅微粒子の水性スラリーを、ロータリーフィルターによって電導度が50μSになるまで洗浄を行った。得られた水性スラリー中の銅微粒子の粒径を、SEMによる画像処理によって測定したところ、D50値が150.0nmであった。この微粒子の走査電子顕微鏡像を図1に示す。同図から明らかなとおり、この銅微粒子は球状のものであった。
[Example 1]
(1) Production of Copper Fine Particles The copper fine particle synthesis in this example corresponds to Example 1 of Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-342621). However, the addition rate of the hydrated hydrazine described below was made faster than Example 1 of Patent Document 3. That is, 4 kg of copper sulfate (pentahydrate) and 120 g of aminoacetic acid were dissolved in water to prepare an 8 L aqueous copper salt solution having a liquid temperature of 60 ° C. While stirring this aqueous solution, 5.75 kg of 25% sodium hydroxide solution was quantitatively added over about 5 minutes, and stirring was performed at a liquid temperature of 60 ° C. for 60 minutes. Cupric oxide was produced by aging until the color of the liquid was completely black. After standing for 30 minutes, 1.5 kg of glucose was added and the mixture was aged for 1 hour to reduce cupric oxide to cuprous oxide. Thereafter, the liquid temperature was raised to 70 ° C., and 1 kg of hydrated hydrazine was quantitatively added over 2 minutes to reduce cuprous oxide to obtain copper particles. The aqueous copper fine particle slurry thus obtained was washed with a rotary filter until the conductivity reached 50 μS. When the particle size of the copper fine particles in the obtained aqueous slurry was measured by image processing using SEM, the D 50 value was 150.0 nm. A scanning electron microscope image of the fine particles is shown in FIG. As is clear from the figure, the copper fine particles were spherical.

(2)微粒子集合体の造粒
前項(1)で得られた銅微粒子の水性スラリーに高分子有機化合物としてのポリビニルアルコールを添加して、スプレードライヤーへの供給用スラリーを得た。この供給用スラリーにおける銅微粒子の濃度は17.0%であり、ポリビニルアルコールの濃度は粒子に対して1.0%であった。得られた供給用スラリーを、スプレードライヤー(藤崎電気(株)製)に供給し、造粒・乾燥して造粒物からなる微粒子集合体を得た。スプレードライヤーの操作条件は以下のとおりとした。
・スラリー供給速度:100mL/min
・ノズル空気流量:90mL/min
・出口温度:70℃
得られた微粒子集合体の粒径を、SEM観察による画像処理によって測定したところ、D50値が3.2μmであった。また、微粒子集合体中のポリビニルアルコールの割合は1.0%であった。この微粒子集合体の走査電子顕微鏡像を図2に示す。同図から明らかなとおり、この微粒子集合体は球状のものであった。
(2) Granulation of Fine Particle Aggregate Polyvinyl alcohol as a polymer organic compound was added to the aqueous slurry of copper fine particles obtained in the preceding item (1) to obtain a slurry for supply to a spray dryer. The concentration of copper fine particles in this supply slurry was 17.0%, and the concentration of polyvinyl alcohol was 1.0% with respect to the particles. The obtained slurry for supply was supplied to a spray dryer (manufactured by Fujisaki Electric Co., Ltd.) and granulated and dried to obtain a fine particle aggregate made of the granulated product. The operating conditions of the spray dryer were as follows.
・ Slurry supply speed: 100 mL / min
・ Nozzle air flow rate: 90mL / min
・ Outlet temperature: 70 ℃
When the particle size of the obtained fine particle aggregate was measured by image processing by SEM observation, the D 50 value was 3.2 μm. The proportion of polyvinyl alcohol in the fine particle aggregate was 1.0%. A scanning electron microscope image of this fine particle assembly is shown in FIG. As is clear from the figure, this fine particle aggregate was spherical.

〔実施例2〕
実施例1において、スプレードライヤーへの供給用スラリー中にポリビニルアルコールを添加しなかった。これ以外は実施例1と同様にして、造粒物からなる微粒子集合体を得た。得られた微粒子集合体の粒径を、SEM観察による画像処理によって測定したところ、D50値が3.7μmであった。この微粒子集合体の走査電子顕微鏡像を図3に示す。同図から明らかなとおり、この微粒子集合体は球状のものであった。
[Example 2]
In Example 1, polyvinyl alcohol was not added to the slurry for supply to the spray dryer. Except this, it carried out similarly to Example 1, and obtained the fine particle aggregate | assembly consisting of a granulated material. When the particle diameter of the obtained fine particle aggregate was measured by image processing by SEM observation, the D 50 value was 3.7 μm. A scanning electron microscope image of this fine particle assembly is shown in FIG. As is clear from the figure, this fine particle aggregate was spherical.

〔実施例3〕
(1)銅微粒子の製造
本実施例における銅微粒子合成は、特許文献4(特開2009−74152号公報)の実施例1に相当する。まず、純水6.5Lに硫酸銅6000gを投入して撹拌し、その後、液温を50℃に保持しつつ、硫酸銅水溶液(銅塩水溶液)の液量が9Lとなるように、更に水を添加して、濃度を調整した。当該硫酸銅水溶液に、アンモニア水溶液(濃度25wt%)2537mlを30分で添加して中和し、銅塩化合物スラリーを得た。そして、銅塩化合物スラリーを30分静置して熟成させた。ここまでは銅塩化合物スラリーの液温を50℃に保持したが、熟成後は液温を45℃に調整した。次に、銅塩化合物スラリーの銅濃度が2.0mol/Lとなるように水を添加して液量を調整した。この銅塩化合物スラリーをpH6.3、液温50℃の条件に保ち、ここに、ヒドラジン一水和物(ヒドラジン系還元剤)450gとpH調整剤としてのアンモニア水溶液(濃度25%)591mlとを30分間かけて連続添加し、亜酸化銅スラリーとした。そして、還元反応を完全に行うため、更に30分間撹拌を続けた。その後、リパルプ洗浄のため、亜酸化銅スラリーに純水を加えて18Lに液量調整した後、静置して亜酸化銅粒子を沈殿させ、静置後の上澄液を14L抜く操作を、pHが4.7になるまで繰り返した。そして、温めた純水8Lを加えて全液量を12Lにし、液温を45℃に維持して、銅濃度を2.0mol/Lに調整し、これを洗浄亜酸化銅スラリーとした。銅濃度調整後の洗浄亜酸化銅スラリーに、次亜リン酸アンモニウム3.02gを添加し、5分間撹拌した(リン化合物添加工程)。再び、洗浄亜酸化銅スラリーの銅濃度が2.0mol/Lとなるように水を添加して液量を調整した。この洗浄亜酸化銅スラリーに、ヒドラジン一水和物1200gを30分間で添加した。次に、更に15分間撹拌を行い、還元反応を完全に行わせ銅粉を還元析出させた。このようにして得られた銅微粒子の水性スラリーを、ロータリーフィルターによって電導度が50μSになるまで洗浄を行った。得られた水性スラリー中の銅微粒子の粒径を、SEMによる画像処理によって測定したところD50値が500nmであった。
Example 3
(1) Production of copper fine particles The copper fine particle synthesis in this example corresponds to Example 1 of Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-74152). First, 6000 g of copper sulfate was added to 6.5 L of pure water and stirred, and then water was further added so that the liquid volume of the copper sulfate aqueous solution (copper salt aqueous solution) was 9 L while maintaining the liquid temperature at 50 ° C. Was added to adjust the concentration. To this copper sulfate aqueous solution, 2537 ml of an aqueous ammonia solution (concentration 25 wt%) was added in 30 minutes for neutralization to obtain a copper salt compound slurry. The copper salt compound slurry was allowed to stand for 30 minutes for aging. Up to this point, the liquid temperature of the copper salt compound slurry was maintained at 50 ° C., but after aging, the liquid temperature was adjusted to 45 ° C. Next, the amount of liquid was adjusted by adding water so that the copper concentration of the copper salt compound slurry was 2.0 mol / L. This copper salt compound slurry was maintained at a pH of 6.3 and a liquid temperature of 50 ° C., and 450 g of hydrazine monohydrate (hydrazine reducing agent) and 591 ml of an aqueous ammonia solution (concentration 25%) as a pH adjuster were added. It added continuously over 30 minutes and was set as the cuprous oxide slurry. Then, in order to complete the reduction reaction, stirring was continued for another 30 minutes. Then, for repulp washing, after adding pure water to the cuprous oxide slurry and adjusting the liquid volume to 18 L, the operation is performed by allowing to stand and precipitating cuprous oxide particles, and removing 14 L of the supernatant after standing, Repeated until pH was 4.7. Then, 8 L of warm pure water was added to make the total liquid volume 12 L, the liquid temperature was maintained at 45 ° C., the copper concentration was adjusted to 2.0 mol / L, and this was used as a washed cuprous oxide slurry. To the washed cuprous oxide slurry after adjusting the copper concentration, 3.02 g of ammonium hypophosphite was added and stirred for 5 minutes (phosphorus compound addition step). Again, the amount of liquid was adjusted by adding water so that the copper concentration of the washed cuprous oxide slurry was 2.0 mol / L. To this washed cuprous oxide slurry, 1200 g of hydrazine monohydrate was added over 30 minutes. Next, the mixture was further stirred for 15 minutes to complete the reduction reaction and to reduce and precipitate the copper powder. The aqueous copper fine particle slurry thus obtained was washed with a rotary filter until the conductivity reached 50 μS. When the particle size of the copper fine particles in the obtained aqueous slurry was measured by image processing using SEM, the D 50 value was 500 nm.

(2)微粒子集合体の造粒
実施例1において、スプレードライヤーへの供給用スラリー中のポリビニルアルコール量を2%とした。これ以外は実施例1と同様にして、造粒物からなる微粒子集合体を得た。得られた微粒子集合体は球状であり、その粒径をSEM観察による画像解析によって測定したところ、D50値が4.5μmであった。
(2) Granulation of fine particle aggregate In Example 1, the amount of polyvinyl alcohol in the slurry for supply to the spray dryer was 2%. Except this, it carried out similarly to Example 1, and obtained the fine particle aggregate | assembly consisting of a granulated material. The resulting fine particle aggregates is spherical, was measured the particle size by image analysis by SEM observation, D 50 value was 4.5 [mu] m.

〔比較例1〕
実施例1において、スプレードライヤーへの供給用スラリー中にポリビニルアルコールを添加せず、その代わりにオレイン酸を添加した。これ以外は実施例1と同様にして造粒を行った。造粒後の銅微粒子の走査電子顕微鏡像を図3に示す。同図に示すとおり、造粒物を得ることはできなかった。オレイン酸の割合は銅微粒子に対して1%であった。
[Comparative Example 1]
In Example 1, polyvinyl alcohol was not added to the slurry for supply to the spray dryer, but oleic acid was added instead. Except this, granulation was performed in the same manner as in Example 1. A scanning electron microscope image of the copper fine particles after granulation is shown in FIG. As shown in the figure, a granulated product could not be obtained. The proportion of oleic acid was 1% with respect to the copper fine particles.

〔比較例2〕
本比較例は、銅粒子そのものを製造した例であり、実施例1において、水和ヒドラジン1kgを120分間かけて定量的に添加して酸化第一銅を還元した以外は実施例1と同様にして銅粒子を得た例である。得られた銅粒子の粒径を、SEM観察による画像処理によって測定したところ、D50値が3.9μmであった。
[Comparative Example 2]
This comparative example is an example in which the copper particles themselves were produced. In Example 1, 1 kg of hydrated hydrazine was quantitatively added over 120 minutes to reduce cuprous oxide in the same manner as in Example 1. This is an example of obtaining copper particles. When the particle diameter of the obtained copper particles was measured by image processing by SEM observation, the D 50 value was 3.9 μm.

〔評価1〕
実施例及び比較例について、TMA測定を行った。測定装置としてEXSTAR6000(セイコーインスツル(株)製)を用いた。雰囲気は1%水素−99%窒素とし、昇温速度10℃/minで測定を行った。その結果を図5に示す。また、同図のグラフから求めた熱収縮開始温度を以下の表1に示す。
[Evaluation 1]
TMA measurement was performed about the Example and the comparative example. EXSTAR6000 (manufactured by Seiko Instruments Inc.) was used as a measuring device. The atmosphere was 1% hydrogen-99% nitrogen, and the measurement was performed at a heating rate of 10 ° C./min. The result is shown in FIG. In addition, Table 1 below shows the thermal shrinkage start temperatures determined from the graph of FIG.

〔評価2〕
実施例及び比較例について、導電性ペーストを調製し、25℃における粘度を測定した。その結果を表1に示す。導電性ペーストは、銅の割合が80%、溶媒であるターピネオールの割合が13%、樹脂の割合が7%であった。粘度測定には、RheoStress3000(サーモサイエンティフィック(株)製)を用いた。
[Evaluation 2]
About the Example and the comparative example, the electrically conductive paste was prepared and the viscosity in 25 degreeC was measured. The results are shown in Table 1. In the conductive paste, the proportion of copper was 80%, the proportion of terpineol as a solvent was 13%, and the proportion of resin was 7%. For the viscosity measurement, Rheo Stress 3000 (manufactured by Thermo Scientific Co., Ltd.) was used.

〔評価3〕
実施例及び比較例について、微粒子集合体の圧潰力を測定した。その結果を表1に示す。
[Evaluation 3]
About the Example and the comparative example, the crushing force of the fine particle aggregate was measured. The results are shown in Table 1.

図5及び表1に示す結果から明らかなとおり、各実施例によれば、銅の熱収縮開始温度が低く、かつペーストの粘度が低くなることが判る。これに対して、比較例においては、銅の熱収縮開始温度は低いものの、ペーストの粘度が上昇してしまうことが判る。   As is apparent from the results shown in FIG. 5 and Table 1, according to each example, it can be seen that the thermal shrinkage start temperature of copper is low and the viscosity of the paste is low. On the other hand, in the comparative example, although the heat shrinkage start temperature of copper is low, it can be seen that the viscosity of the paste increases.

Claims (9)

銅を含み、かつ粒径が10nm以上600nm以下である複数の微粒子が集合して形成された銅含有微粒子集合体であって、
1vol%水素−99vol%窒素雰囲気下での熱収縮開始温度が80℃以上300℃以下であり、かつ粒径が1.0μm以上10.0μm以下である銅含有微粒子集合体。
A copper-containing fine particle aggregate formed by aggregating a plurality of fine particles containing copper and having a particle size of 10 nm to 600 nm,
A copper-containing fine particle aggregate having a heat shrinkage starting temperature of 80 ° C. or higher and 300 ° C. or lower and a particle size of 1.0 μm or higher and 10.0 μm or lower in a 1 vol% hydrogen-99 vol% nitrogen atmosphere.
有機高分子材料を更に含む請求項1に記載の銅含有微粒子集合体。   The copper-containing fine particle aggregate according to claim 1, further comprising an organic polymer material. 有機酸からなる表面処理剤を非含有である請求項1又は2に記載の銅含有微粒子集合体。   The copper-containing fine particle aggregate according to claim 1 or 2, which does not contain a surface treatment agent comprising an organic acid. 前記微粒子が銅からなるか、亜酸化銅からなるか、又は銅からなる芯材粒子の表面が銀で被覆されたものからなる請求項1ないし3のいずれか一項に記載の銅含有微粒子集合体。   The copper-containing fine particle assembly according to any one of claims 1 to 3, wherein the fine particles are made of copper, cuprous oxide, or core particles made of copper are coated with silver. body. 噴霧乾燥法によって造粒された造粒体からなる請求項1ないし4のいずれか一項に記載の銅含有微粒子集合体。   The copper-containing fine particle aggregate according to any one of claims 1 to 4, comprising a granulated body granulated by a spray drying method. 銅を含み、かつ粒径が10nm以上600nm以下である複数の微粒子を、噴霧乾燥法に付して、該微粒子を集合させる工程を有する銅含有微粒子集合体の製造方法。   A method for producing a copper-containing fine particle aggregate comprising a step of collecting a plurality of fine particles containing copper and having a particle diameter of 10 nm to 600 nm by spray drying. 前記微粒子を有機高分子材料とともに噴霧乾燥法に付す、請求項6に記載の製造方法。   The production method according to claim 6, wherein the fine particles are subjected to a spray drying method together with an organic polymer material. 前記微粒子を、有機酸からなる表面処理剤の非存在下に噴霧乾燥法に付す、請求項6又は7に記載の製造方法。   The production method according to claim 6 or 7, wherein the fine particles are subjected to a spray drying method in the absence of a surface treatment agent composed of an organic acid. 請求項1ないし5のいずれか一項に記載の銅含有微粒子集合体を含む導電性組成物。   A conductive composition comprising the copper-containing fine particle aggregate according to any one of claims 1 to 5.
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