JP2016031807A

JP2016031807A - 導電性ペースト及びその製造方法

Info

Publication number: JP2016031807A
Application number: JP2014153014A
Authority: JP
Inventors: 祐伺舘; Yuushi Tate
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2014-07-28
Filing date: 2014-07-28
Publication date: 2016-03-07

Abstract

【課題】粘度安定性に優れ、特に積層セラミックコンデンサ内部電極用に有用な導電性ペースト及びその製造方法を提供する。【解決手段】導電性粉末表面に分散剤を塗布した後で有機溶剤を含む有機バインダーを混合する導電性ペーストの製造方法であって、下記の第１工程から第３工程を有することを特徴とする導電性ペーストの製造方法などにより提供する。［第１工程］導電性粉末、分散剤及び有機溶剤を、オリフィス径が０．２〜０．５ｍｍの高圧ホモジナイザーに装入し、５０〜２５０ＭＰａの圧力、オリフィス通過速度１００〜１０００ｍ／ｓｅｃの条件で混練し、導電性粉末表面に分散剤を塗布する分散剤塗布工程［第２工程］第１工程により導電性粉末表面に分散剤が塗布された導電性ペースト中間体を、カットポイントが６μｍ以下のフィルターによりろ過して、粗大粒子を除去するろ過工程［第３工程］第２工程で得られた導電性ペースト中間体と有機溶剤を含有する有機バインダーとを混合分散する分散工程【選択図】なし

Description

本発明は、導電性ペースト及びその製造方法に関し、より詳しくは、粘度安定性に優れ、特に積層セラミックコンデンサ内部電極用に有用な導電性ペースト及びその製造方法に関するものである。

携帯電話やデジタル機器などの電子機器の軽薄短小化に伴い、チップ部品である積層セラミックコンデンサ（以下ＭＬＣＣと称する）についても小型化、高容量化及び高性能化が望まれている。これらを実現するための最も効果的な手段は、内部電極層と誘電体層を薄くして多層化を図ることである。

このＭＬＣＣは、一般に次のようにして製造される。誘電体層を形成するために、まずチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）を主成分として、これとポリビニルブチラール等の有機バインダーからなる誘電体グリーンシート上に導電性粉末を主成分とし、これを樹脂バインダー及び溶剤を含むビヒクルに分散させた内部電極となる導電性ペーストを所定のパターンで印刷、乾燥させて溶剤を除去して乾燥膜を形成する。次に、乾燥膜が形成された誘電体グリーンシートを、多層に積み重ねた状態で加熱圧着して一体化した後に、切断し、酸化性雰囲気又は不活性雰囲気中にて５００℃以下で脱バインダーを行い、その後、内部電極が酸化しないように還元雰囲気中にて１３００℃程度で加熱焼成を行う。次いで、焼成チップを塗布、焼成後、外部電極上にニッケルメッキなどを施してＭＬＣＣを作製する。

しかし、この焼成工程において、誘電体セラミック粉末が焼結し始める温度は、１２００℃程度であり、ニッケル等の導電性金属粉末との焼結・収縮が開始する温度とかなりのミスマッチが生じるため、デラミネーション（層間剥離）やクラック等の構造欠陥が発生しやすかった。特に小型・高容量化に伴って、積層数が多くなり、あるいはセラミック誘電体層の厚みが薄くなるが、それに伴って構造欠陥の発生が顕著となっていた。
例えば、通常内部電極用ニッケルペーストには、少なくとも誘電体層の焼結・収縮を開始する温度付近まで、その焼結・収縮を制御するために、誘電体層の組成に類似したチタン酸バリウム系あるいはジルコン酸ストロンチウム系などのペロブスカイト型酸化物を主成分とするセラミック粉末が添加されている。その結果、ニッケル粉末の焼結挙動を制御し、内部電極層と誘電体層の焼結収縮挙動のミスマッチをコントロールできる。また、セラミック粉末の添加は、誘電体層の主成分の構成元素と電極ペーストに含まれる誘電体粉末の構成元素とが大きく異なると誘電損失が増大するなど、電気特性に影響を及ぼすという不具合を緩和する。

導電性ペーストの製造方法としては、例えば特許文献１、２に開示されている３本ロールによる製法が一般的である。しかしながら、３本ロールで微粒粉末を所望の分散性が得られるまで処理するためには、３本ロールだけでは分散が不十分なので製造工数を増やして導電性ペーストを製造しなければならず、製造時間が長くなってしまう。また、３本ロールによる製法では、分散と同時にせん断力も加わることから、有機樹脂の結合が破壊され、必要以上に粘度が低下してしまうため、投入する導電性ペースト材料の粘度には限界がある。

そのため特許文献３には、低粘度の導電性ペースト用にポットミル分散を用いて、金属粉末を含む固形成分と分散剤と溶剤成分とを混合・分散処理して第１スラリーとし、この第１スラリーにエトキシ基含有率４９．６％以上のエチルセルロース樹脂成分と溶剤成分とを混合して分散処理をして第２スラリーとし、この第２スラリーから１．０μｍ以上の塊状物を除去して得られる導電性グラビア印刷用ペーストが開示されている。
この導電性ペーストは、ずり速度０．１（ｓ^−１）での粘度η０．１が１Ｐａ・ｓ以上であり、ずり速度０．０２（ｓ^−１）での粘度η０．０２が、η０．１×１．２≦η０．０２≦η０．１×３の範囲にあるチキソトロピー流体である。

しかし、特許文献３に開示された導電性ペーストは、特定のエチルセルロース樹脂成分を用いるために、ずり速度による粘度変化の大きいチキソトロピー流体としての特性が得られるが、最初からエチルセルロースを添加して第１スラリーにしてもよいとしており、この場合は金属粉末に分散剤が吸着しない部分が生じ、分散性の低下により、経時的に安定したペースト粘度を得ることができない場合がある。ところが、特許文献３では、その導電ペーストに生じる問題を致命的な問題とはしておらず問題が解消できていない（

参照）。

また、高圧ホモジナイザーを用いた導電性ペーストの製造方法が特許文献４に開示されている。この製造方法では、金属粉末と分散剤と有機バインダーと有機溶剤を含有する導電性粗ペーストに熱を加えながら混合攪拌した後、オリフィスを備えるノズルを通過させる前処理分散工程を行った後、加熱した導電性ペーストを高圧ホモジナイザーにて最終的な分散処理を行っている。
しかし、高圧ホモジナイザーを用いた分散処理を行うために、３本ロールによる製法と同様に処理回数を増やすことにより粘度が低下することが示されている。つまり特許文献に記載の粘度が高い導電性ペーストでは有効であるが、導電性粗ペーストが低粘度品であると、製品の粘度が低下しすぎてしまう。

最近は、ＭＬＣＣの更なる小型化が進んでおり、より細く薄い内部電極が求められ、導電性ペーストには従来よりも粒径の小さい導電性粉末を用いて、印刷に適した粘度を有し、かつ従来よりも高い粘度安定性が必要になっている。
すなわち、ＭＬＣＣの小型化に伴い、導電性ペーストに添加される導電性粉末も微細化が求められているが、それに伴い比表面積が大きくなるため、導電性粉末表面を被覆する分散剤の添加比率も増加せざるを得ない。しかしながら、分散剤添加量が増加すると導電性ペーストの粘度が低下してしまい、かつ、従来の製造方法では製造中の分散処理工程において、さらに粘度が低下してしまうため、最終製品のペーストにした際、粘度が低すぎて使用できない、もしくは、分散剤を十分に添加できないため、製造後に粘度が経時変化してしまう、と言う問題があった。

特開２００６−３５１３４８号公報特開２００３−０８６４４９号公報特開２００３−１８７６３８号公報特開２０１１−２２８１０６号公報

本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、粘度安定性に優れ、特に積層セラミックコンデンサ内部電極用に有用な導電性ペースト及びその製造方法を提供することにある。

本発明者は、上記問題点を解決するために鋭意研究を重ねた結果、従来の分散処理工程では、単に有機バインダー中に導電性粉末を分散させるだけでなく、凝集した導電性粉末を解砕する機能も含んでいたため、表面に分散剤が塗布された導電性粉末を有機バインダー中に分散させるのには過剰な応力がかかっていることにより、粘度が不安定になっていたこと、及びそれに伴い経時的にも粘度が不安定になっていたことを究明し、これを避けるために、導電性粉末の解砕及び分散剤との混練を行う工程と、導電性粉末表面に分散剤が塗布された導電性ペースト中間体と有機バインダーを混合分散する工程とを分けることにより、製造中の有機バインダーの粘度低下を防止し、かつ分散剤を導電性粉末表面に十分塗布することで、得られた導電性ペーストの経時変化を防止できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の第１の発明によれば、導電性粉末表面に分散剤を塗布した後で有機溶剤を含む有機バインダーを混合する導電性ペーストの製造方法であって、下記の第１工程から第３工程を有することを特徴とする導電性ペーストの製造方法が提供される。
［第１工程］
導電性粉末、分散剤及び有機溶剤を、オリフィス径が０．２〜０．５ｍｍの高圧ホモジナイザーに装入し、５０〜２５０ＭＰａの圧力、オリフィス通過速度１００〜１０００ｍ／ｓｅｃの条件で混練し、導電性粉末表面に分散剤を塗布する分散剤塗布工程
［第２工程］
第１工程により導電性粉末表面に分散剤が塗布された導電性ペースト中間体を、カットポイントが６μｍ以下のフィルターによりろ過して、粗大粒子を除去するろ過工程
［第３工程］
第２工程で得られた導電性ペースト中間体と有機溶剤を含有する有機バインダーとを混合分散する分散工程

また、本発明の第２の発明によれば、第１の発明において、前記導電性粉末がニッケル粉末であり、かつ粒径が０．０５μｍ以上０．５μｍ以下であることを特徴とする導電性ペーストの製造方法が提供される。
また、本発明の第３の発明によれば、第１または２の発明において、前記分散剤の添加量が、導電性粉末１００重量部に対して０．４重量部以上３．５重量部以下であることを特徴とする導電性ペーストの製造方法が提供される。

また、本発明の第４の発明によれば、第１〜３のいずれかの発明の製造方法によって得られる導電性ペーストが提供される。
また、本発明の第５の発明によれば、第４の発明において、導電性粉末の含有量が、４０〜５０ｍａｓｓ％であることを特徴とする導電性ペーストが提供される。

また、本発明の第６の発明によれば、第４又は５の発明において、導電性ペーストの粘度が、５０Ｐａ・ｓ以下であり、かつ３０日静置後の粘度変化が５Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とする導電性ペーストが提供される。
また、本発明の第７の発明によれば、第４〜６のいずれかの発明において、導電性ペーストの表面粗さＲａが、０．１μｍ以下であることを特徴とする導電性ペーストが提供される。

本発明によれば、予め高圧ホモジナイザーを用いて導電性金属粉末、分散剤および有機溶剤を含む導電性ペースト中間体を混練し、導電性金属粉末表面に分散剤を塗布し、その後有機ビヒクルを添加するため、従来では困難であった低粘度の導電性ペーストを安定して製造することができる。また、得られる有機ビヒクルを含んだ低粘度の導電性ペーストは、導電性金属粉末が高分散し、かつ粘度安定性に優れている。

本発明の導電性ペーストの製造方法について、工程毎に詳細に説明する。

本発明の導電性ペーストの製造方法は、導電性粉末表面に分散剤を塗布した後で有機溶剤を含む有機バインダーを混合する導電性ペーストの製造方法であって、下記の第１工程から第３工程を有することを特徴とする。

１．［第１工程］
第１工程は、少なくとも導電性金属粉末、分散剤および有機溶剤を含む導電性ペースト中間体を混練し、導電性金属粉末表面に分散剤を塗布する工程である。

＜導電性金属粉末＞
ＭＬＣＣ用導電性ペーストに用いる導電性金属粉末としては、ニッケル粉末、銅粉末のほか、銀粉末、パラジウム粉末などを使用することができるが、ニッケル粉末を用いるのが好ましい。

ＭＬＣＣの小型化に伴い、より細く薄い内部電極を形成させるため、乾燥塗膜の平滑性及び乾燥膜密度を向上させる必要がある。そのため、金属粉末の粒径は０．０５μｍ以上０．５μｍ以下であることが好ましい。
金属粉末の粒径が０．０５μｍ未満であると、粒子の比表面積が大きくなりすぎるため、金属粉末の表面活性が高くなりすぎ、乾燥、脱バインダー特性に悪影響を及ぼすだけでなく、適正な粘度特性を得るのが困難となり、導電性ペーストの長期保存中に変質する恐れが生じるため好ましくない。また、粒径が０．５μｍよりも大きくなってしまうと、ペーストの塗布膜を薄層化するときの成膜性が悪化し、所定の静電容量が得られなかったり、乾燥膜で平滑性が不十分となり、かつ金属粉末の充填が不十分となり、所望の乾燥膜密度が確保できなかったりするため、十分に細く薄い均一な内部電極を形成することが困難となってしまうので好ましくない。金属粉末の好ましい粒径は０．１μｍ以上０．４μｍ以下である。

なお、本発明において、金属粉末の粒径は、特に断らない限り比表面積をＢＥＴ法に基づいて算出した粒径であり、その算出式を次の式１として示す。

（式１中、ＳＡ１は金属粉末の比表面積（ＢＥＴ法）、ρ１は金属粉末の真密度（例：ニッケルの場合８．９である。）

＜分散剤＞
本発明に用いる分散剤は、特に限定されるものではなく、カチオン系分散剤、アニオン系分散剤、ノニオン系分散剤、両性界面活性剤、高分子系分散剤など、導電性金属粉末やセラミック粉末をバインダーおよび有機溶剤中に微細化した状態で安定に分散させうる分散剤であればよく、公知の分散剤を使用することができる。

特に、これらの中でアニオン系分散剤が好ましく、たとえば、カルボン酸系分散剤、燐酸系分散剤、燐酸塩系分散剤などが挙げられる。これらの分散剤は１種または２種以上組み合わせて用いても良い。アニオン系分散剤は、無機表面への吸着力が大きいため、その表面改質作用により無機成分の分散性を上げるのに寄与するので、塗膜の平滑性や乾燥膜密度を向上させる働きも有している。

分散剤の添加量は、導電性金属粉末１００重量部に対して、０．４〜３．５重量部が好ましい。分散剤が０．４重量部未満では、十分な分散性が得にくく、導電性金属粉の凝集を抑えることが出来ない場合があるため好ましくない。一方、分散剤が３．５重量部を越えてもそれ以上分散剤の効果を得ることはなく、印刷時ににじみの問題が生じる場合があったり、クラックやデラミネーションの問題が生じる場合があったりするだけでなく、コスト面でも好ましくない。分散剤の添加量は、導電性金属粉末１００重量部に対して、０．４〜２．４重量部がより好ましい。

＜有機溶剤＞
本発明に用いる有機溶剤は、有機バインダーを溶解するものであれば特に限定されるものではないが、ターピネオール（α、β、γおよびこれらの混合物）、ジヒドロターピネオール、ジヒドロターピニルアセテート、イソボニルアセテート、イソボニルプロピネート、イソボニルブチレート、イソボニルイソブチレート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテートなどを用いるのが好ましい。中でも好ましいのは、ターピネオールである。

＜高圧ホモジナイザー＞
本工程で用いる装置は、導電性金属粉末表面に分散剤を塗布するにあたり、導電性金属粉末が凝集することなく十分にほぐれて、その表面に分散剤が行きわたる応力を有するものでなければならない。

導電性金属粉末が微細になると、凝集を分散させるために非常に大きな応力が必要となり、かつ、比表面積が大きくなるため必要な分散剤量の比率が増すため導電性ペースト中間体の粘度が低くなるため、本工程では高圧ホモジナイザーを用いるようにする。

高圧ホモジナイザーは、高速ジェット流を発生させるために微細なオリフィスを利用するもので、そのオリフィス径は、生産性や装置の効率性から０．０５〜０．２ｍｍとするのが好ましく、また、その形状は湾曲部や屈曲部のない摩耗し難い直線状が望ましい。さらにオリフィスを形成する材料は、焼結ダイヤモンドや単結晶ダイヤモンド等のダイヤモンド、アルミナ、ジルコニア、カーボランダム等のセラミック材料、ステンレス、鉄、チタン等の金属が挙げられるが、その中でも摩耗し難い高硬度の材質のものが好ましい。

通常、ペーストのオリフィス内での通過速度が速ければ速いほどせん断力も大きくなり、粒子の粒径をより微細にすることができる。しかしながら、粒子の粒径が小さくなりすぎると、凝集が起こりやすくなるため、粒子を適度な粒径のままで維持するためには、オリフィス内およびオリフィス通過後にペーストにかかる応力が最適となるように、そのオリフィス通過速度を調整することが必要である。

この通過速度の調整は、オリフィス径、処理圧等の条件によって行うもので、ペーストのオリフィス通過速度を１００〜１０００ｍ／ｓｅｃの範囲に調整することにより、粒子を適度な微細粒径のままにして、凝集を防止することができる。

また、ペーストのオリフィス通過後の空間部内壁への衝突や、せん断力の不均一化を招く泡の発生を防止するために、背圧をかけながら、ペーストを製造することもできる。さらに、ペースト温度が高くなると粒子の安定性が低下し、再凝集する等の問題が生じ、好ましくないため、ペースト温度の上昇を防止するために、冷却装置を装備することが好ましい。
高圧ホモジナイザーにおける分散パス回数は、要求される粒子径、粒度分布等によって適宜選択することができる。なお、分散パス回数は、ペーストを循環させるような装置の構成で行うことが好ましい。

高圧ホモジナイザーに装入される分散処理対象物は、均一かつ低粘度であることが望ましい。高圧ホモジナイザーを施す際の粘度は、１０Ｐａ・ｓ以下が好ましく、より好ましくは５Ｐａ・ｓ以下である。
分散処理対象物の温度と粘度には特定の関係があり、温度が２５℃における粘度が３０Ｐａ・ｓのものでは、加熱されると温度が上昇すると共に、粘度は低下する。この粘度が１０Ｐａ・ｓより高い場合、分散処理対象物に流動性がないため、高圧ホモジナイザーに投入すると処理圧が上げられず、分散処理を施せない。また、分散処理対象物は、１００℃以下で処理するのが好ましい。もし１００℃を越えるように加熱すると、有機溶剤の揮発性、引火性などの安全面に問題を生じ組成バランスが変わりやすくなるので好ましくない。このため分散処理対象物は、９０℃以下で処理するのがより好ましい。

使用する高圧ホモジナイザーとしては、マイクロフルイダイザー（マイクロフルイディクス社製）、ナノマイザー（吉田機械興業株式会社製）、Ｎａｎｏ３０００（株式会社美粒製）、アルティマイザー（株式会社スギノマシン製）等がある。

２．［第２工程］
第２工程は、第１工程によって処理された導電性ペースト中間体をカットポイントが６μｍ以下のフィルターでろ過する工程である。

前記第１工程で得られるペースト中間体は、低粘度であり、６μｍ以下のフィルターでろ過するが、４．０μｍ以下の目の細かいフィルター、さらには０．５〜２．０μｍの非常に目の細かいフィルターでろ過することもできる。
カットポイントが６．０μｍを超えるフィルターを用いた場合、無機物の未分散物、粗大粒子などが除去できなくなり、誘電体層の厚みより大きい物質が混入していると、ペースト塗膜表面に突起が生じるため、平滑性が低下する。そのため、平滑性に優れた導電性ペーストを得ることができない。これに対して、例えば２．０μｍ以下の目の細かいフィルターを用いると、導電性ペーストが細かな金属粉末の均一分散体となり、２μｍ以下の膜厚の電極を形成することが可能となり、１μｍ以下の非常に目の細かいフィルターを使用すれば１μｍ以下の膜厚の電極を形成することも可能である。

なお、濾材としては、金属、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリプロピレンなどがあるが、これらに限定されるものではない。さらに、ここで使用されるフィルター構造としては、メンブレンタイプ、プリーツタイプ、デプスタイプなどが例示されるが、これらに限定されるものではない。

３．［第３工程］
第３工程では、第２工程によって処理された導電性ペースト中間体に有機バインダー及び有機溶剤を混合し、均一に分散させるものである。本工程で、焼結抑制剤としてセラミック粉末を添加してもよい。

＜有機バインダー＞
本発明では、有機バインダーは有機溶剤と予め混合した有機ビヒクルの形で使用するのが好ましい。そのため、有機バインダーは有機溶剤に溶解するものである必要があり、その分子量は２００００〜２０００００であることが好ましい。
有機バインダー用樹脂は、特に限定されるものではないが、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、ニトロセルロース、アクリル、ポリビニルブチラールなどの有機樹脂を用いるのが好ましい。中でも好ましいのはエチルセルロースである。

本工程で用いる装置は、表面に分散剤が塗布された導電性金属粉末と有機バインダー及び有機溶剤をその特性が変化しない程度の応力で混合できるものであれば特に限定するものではない。
この応力が大きすぎると、有機バインダーを構成する樹脂の炭素鎖が切れて分子量が変化し粘度が低下してしまうことがある。逆に応力が低くても、第１工程において導電性金属粉末に分散剤が塗布されているため、導電性金属粉末が十分に分散するので、本工程ではプロペラ式攪拌装置など一般的なミキサーを用いることができる。

＜セラミック粉末＞
セラミック粉末を添加する場合、通常ペロブスカイト型酸化物であるＢａＴｉＯ_３などや、これに種々の添加物を添加したものから選択することができる。また、ＭＬＣＣ用の誘電体層グリーンシートの主成分として使用されるセラミック粉末と同組成、あるいは類似の組成を用いる事も好ましい。

４．［導電性ペースト］
本発明の導電性ペーストは、上記の製造方法により形成されたものであり、導電性粉末の含有量が、４０〜５０ｍａｓｓ％であることが好ましい。導電性粉末の含有量が、４０ｍａｓｓ％未満であると、焼成後の電極厚みが薄くなり過ぎたり、電極膜の形成が十分に出来なかったりして抵抗値が上昇したり導電性を失ったりして、目的とする静電容量が得られない場合があるので好ましくない。含有量が５０ｍａｓｓ％を超えると電極膜の薄層化が困難となるので好ましくない。

また、導電性ペーストは、３０日静置後の粘度変化が５Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。３０日静置後の粘度変化が５Ｐａ・ｓを越えると、スクリーン印刷が困難となり好ましくない。
さらに、導電性ペーストの表面粗さＲａが、０．１μｍ以下であることが好ましい。表面粗さＲａが、０．１μｍを超えると、ＭＬＣＣの性能が低下する場合があり好ましくない。

以下、本発明をより具体的な実施例に基づき詳細に説明するが、本発明は実施例によって何ら限定されるものではない。なお、導電性ペーストの特性は、下記の要領で測定し評価した。

（１）導電性ペーストの粘度
導電性ペーストの粘度は、ブルックフィールド社製Ｂ型粘度計を用いて１０ｒｐｍ（ずり速度＝４ｓｅｃ^−１）の条件で測定した。なお、表２に示す粘度は、ペースト製造後８時間を経過した時の粘度を表している。
粘度に求められる値は使用状況によって異なるが、印刷性の点から２５Ｐａ・ｓ以上、５０Ｐａ・ｓ以下の範囲を○とし、２５Ｐａ・ｓ未満、もしくは５０Ｐａ・ｓを超えた場合を△とした。

（２）導電性ペーストの経時粘度変化
導電性ペーストの経時粘度変化率は、導電性ペースト製造後８時間を経過した時の粘度を初期粘度とし、常温（２５℃）で３０日間静置していた間に、再測定した粘度とを比較した。
３０日間経過後も初期状態と同様の条件で使用するためには、導電性ペーストの経時粘度変化が少ない事が求められるため、３０日間の静置で５Ｐａ・ｓ以内の変化を○とし、５Ｐａ・ｓを超えたものを×とした。

（３）表面粗さ（Ｒａ）
アプリケーター（ギャップ厚１０μｍ）を用いてガラス基板上に導電性ペーストを塗布後、１２０℃で５分間、空気中で乾燥させ、膜厚約３μｍの乾燥膜を作製する。この乾燥膜について、表面粗さ測定装置（東京精密社製ＳＵＲＦＣＯＭ４８０）を用いて測定した。
本発明の導電性ペーストは、より小型化されたＭＬＣＣ用であるため、表面粗さＲａが低い方が好ましいため、０．１μｍ以下のものを○とし、０．１μｍを超えたものを△とした。

（実施例１）
導電性金属粉末としてニッケル粉末（粒径０．３μｍ）、分散剤、溶剤としてターピネオール、有機バインダー成分としてエチルセルロースを用意した。
引き続き、表１に示すように、導電性金属粉末のニッケル粉末１００重量部に対し、分散剤を０．４重量部、溶剤のターピネオールを６０重量部となるように配合し、高圧ホモジナイザーにて９０℃で混合攪拌した（以下、工程１という）。
次に、駆動式ポンプ出口部に取り付けたオリフィス径が０．２５ｍｍのノズルを５０〜２５０ＭＰａの圧力、オリフィス通過速度１００〜１０００ｍ／ｓｅｃの条件で通過させて機械的せん断を付与して、導電性金属粉末表面に分散剤を塗布した導電性ペースト中間体を作製した。
その後、カットポイントが３μｍのフィルターによりろ過処理を行い、異常凝集粉等の除去を行った（以下、工程２という）。異常凝集粉等の量は１％以下と、無視できる量であった。
有機バインダー成分のエチルセルロースを１０ｍａｓｓ％、有機溶剤のターピネオールを９０ｍａｓｓ％配合したものを有機ビヒクルとし、ろ過処理を行った導電性ペースト中間体に対して１５ｍａｓｓ％混合し、ミキサーを用いて混合分散させて導電性ペーストを作製した。
得られた導電性ペースト特性（粘度、表面粗さ）、及び粘度変化を測定した。その結果を表２に示す。

（実施例２）
表１に示すように、工程１で、分散剤を１．５重量部添加した以外は、実施例１と同じ条件で導電性ペーストを作製した。工程２での異常凝集粉等の量は１％以下と、無視できる量であった。ペースト特性及び粘度変化を測定した。その結果を表２に示す。

（実施例３）
表１に示すように、工程１で、分散剤を０．２重量部添加した以外は、実施例１と同じ条件で導電性ペーストを作製した。工程２での異常凝集粉等の量は３％となり、実施例１や２より高い値となった。ペースト特性及び粘度変化を測定した。その結果を表２に示す。

（実施例４）
表１に示すように、工程１で、分散剤を４．０重量部添加した以外は、実施例１と同じ条件で導電性ペーストを作製した。工程２での異常凝集粉等の量は１％以下と、無視できる量であった。ペースト特性及び粘度変化を測定した。その結果を表２に示す。

（実施例５）
導電性金属粉末としてニッケル粉末（粒径０．５μｍ）を用意し、表１に示すように、工程１で配合した以外は、実施例１と同じ条件で導電性ペーストを作製した。工程２での異常凝集粉等の量は１％以下と、無視できる量であった。ペースト特性及び粘度変化を測定した。その結果を表２に示す。

（比較例１）
実施例１の工程１，２を採用せず、導電性金属粉末（粒径０．３μｍのニッケル粉末）１００重量部に対し、分散剤を１．５重量部となるように配合したもの８５ｍａｓｓ％と、有機ビヒクルとして、有機バインダー成分のエチルセルロースを１０ｍａｓｓ％、有機溶剤のターピネオールを９０ｍａｓｓ％配合したもの１５ｍａｓｓ％を、３本ロールにて混合分散させて、導電性ペーストを作製した。このペースト特性及び粘度変化を測定した。その結果を表２に示す。

（比較例２）
実施例１の工程１において、高圧ホモジナイザーに投入する材料を代えて同様の処理を実施した。すなわち、導電性金属粉末の粒径０．３μｍのニッケル粉末１００重量部に対し、分散剤を１．５重量部となるように配合したものだけでなく、有機ビヒクルとして、有機バインダー成分のエチルセルロースを１０ｍａｓｓ％、有機溶剤のターピネオールを９０ｍａｓｓ％配合したものを前述の材料との総量１００ｍａｓｓ％に対して１５ｍａｓｓ％混合したものを用いた。その後、工程２を実施し導電性ペーストを作製した。このペースト特性及び粘度変化を測定した。その結果を表２に示す。

「評価」
上記結果を示す表２から明らかなように、実施例１〜５の本発明の導電性ペーストは、３０日間静置後の粘度変化に優れ、かつ分散剤の添加量と導電性粉末の粒径を制御することにより、更に初期粘度及び、導電ペースト塗布乾燥後の表面粗さが良好な小型ＭＬＣＣ用導電ペーストが得られていることが分かる。なお、実施例３，４では、分散剤の量が最適範囲から外れたので、粘度特性が低下し、また、実施例５では、導電性金属粉末の粒径が大きいので、表面粗さが大きくなったがいずれも実用上問題がないレベルである。

これに対して、従来の３本ロールを用いた比較例１では、初期の粘度が低い上、３０日間静置後の粘度変化が大きく目的を達成できないことが分かる。
また、導電性金属粉と一緒に有機ビヒクルも高圧ホモジナイザーで分散処理を行う従来の手法を用いた比較例２でも、初期の粘度が低い上、３０日間静置後の粘度変化が大きく目的を達成できないことが分かる。

本発明の導電性ペーストは、粘度安定性に優れており、特に携帯電話やデジタル機器などの電子機器のチップ部品である積層セラミックコンデンサ内部電極用の原料として好適である。

Claims

導電性粉末表面に分散剤を塗布した後で有機溶剤を含む有機バインダーを混合する導電性ペーストの製造方法であって、下記の第１工程から第３工程を有することを特徴とする導電性ペーストの製造方法。
［第１工程］
導電性粉末、分散剤及び有機溶剤を、オリフィス径が０．２〜０．５ｍｍの高圧ホモジナイザーに装入し、５０〜２５０ＭＰａの圧力、オリフィス通過速度１００〜１０００ｍ／ｓｅｃの条件で混練し、導電性粉末表面に分散剤を塗布する分散剤塗布工程
［第２工程］
第１工程により導電性粉末表面に分散剤が塗布された導電性ペースト中間体を、カットポイントが６μｍ以下のフィルターによりろ過して、粗大粒子を除去するろ過工程
［第３工程］
第２工程で得られた導電性ペースト中間体と有機溶剤を含有する有機バインダーとを混合分散する分散工程
前記導電性粉末がニッケル粉末であり、かつ粒径が０．０５μｍ以上０．５μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の導電性ペーストの製造方法。
前記分散剤の添加量が、導電性粉末１００重量部に対して０．４重量部以上３．５重量部以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の導電性ペーストの製造方法。
請求項１〜３のいずれかに記載の導電性ペーストの製造方法により得られた導電性ペースト。
導電性粉末の含有量が、４０〜５０ｍａｓｓ％であることを特徴とする請求項４に記載の導電性ペースト。
導電性ペーストの粘度が、５０Ｐａ・ｓ以下であり、かつ３０日静置後の粘度変化が５Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項４又は５に記載の導電性ペースト。
導電性ペーストの表面粗さＲａが、０．１μｍ以下であることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の導電性ペースト。