JP5563607B2 - フレーク状導電フィラー - Google Patents
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Description
<フレーク状導電フィラー>
本発明のフレーク状導電フィラーは、フレーク状基材と該フレーク状基材の表面全体を被覆する銀被膜とを含む。ここで、該フレーク状基材は、銅を含むことを特徴とし、かつ本発明のフレーク状導電フィラーは、X線回折測定において、銀の(111)面由来のピーク強度aと銀の(220)面由来のピーク強度bとの比a/bが2以下となることを特徴とする。
本発明のフレーク状基材は、銅を含むことを特徴とする。すなわち、本発明のフレーク状基材は、銅のみにより構成されていてもよいし、銅を主たる金属元素として含み、銅以外の種々の金属元素を含んだ構成(銅合金)であってもよい。また、当該フレーク状基材の表面には酸化被膜が形成されていてもよい。
本発明の銀被膜は、フレーク状基材の表面全体を被覆するものである。これにより、本発明のフレーク状導電フィラーは、十分な耐酸化性を有するとともに導電ペースト中においてゲル化が発生することが防止され、以って導電性に関する経時安定性が向上するという優れた効果を示す。これは、銀がフレーク状基材の全面を被覆するため、フレーク状基材表面に酸化被膜が形成されにくく、酸化被膜による導電性の低下が防止されることが主要因であると考えられる。
本発明のフレーク状導電フィラーは、X線回折測定において、銀の(111)面由来のピーク強度aと銀の(220)面由来のピーク強度bとの比a/bが2以下となることを要する。この比a/bは、より好ましくは1.5以下である。
本発明のフレーク状導電フィラーは、平均厚み(t)に対する平均粒子径(D50)の比である平均アスペクト比(D50/t)が1.5以上500以下であることが好ましく、さらにこの平均アスペクト比が10を超え50以下であることがより好ましい。
本発明のフレーク状導電フィラーは、この種の導電フィラーが従来用いられていた用途に特に限定なく用いることができる。
本発明のフレーク状導電フィラーの製造方法は特に限定されないが、たとえば次のような製造方法を採用することが好ましい。
第1工程は、銅を含む粉末の表面に銀被膜を形成した銀被覆粉末を準備する工程である。ここで、銅を含む粉末としては、銅のみから構成される粉末を用いてもよいし、銅を主たる金属元素として含み、銅以外の種々の金属元素を含んだ銅合金を用いてもよい。また、このような銅を含む粉末の表面には酸化被膜が形成されていてもよい。
第2工程は、磨砕メディアを有する磨砕装置を使用して、有機溶媒中で上記の第1工程で準備した銀被覆粉末をフレーク化する工程である。すなわち、銀被覆粉末がフレーク化されることによりフレーク状導電フィラーが形成される。本発明において、銀被覆粉末をフレーク化する工程は特に限定されるものではないが、このように磨砕メディアを有する磨砕装置を使用して、有機溶媒中で銀被覆粉末をフレーク化することが好ましい。
本発明においては、上記銀被膜が磨砕メディアの衝撃によりフレーク状基材の表面から剥がれたり、割れたりするような欠陥を与えないことを目的として、またあるいはフレーク状導電フィラーの凝集を防止することを目的として、第1工程において(あるいは第2工程を実行する前に)高級脂肪酸を用いて銀被覆粉末を処理したり、第2工程において高級脂肪酸の存在下で銀被覆粉末をフレーク化したりすることが好ましい。
まず、銅を含む粉末として銅粉末を用い、該粉末の表面に無電解めっき法により銀被膜を形成することにより銀被覆粉末を準備した(第1工程)。
実施例1において、第2工程におけるフレーク化処理時間を6時間とした以外は全て実施例1と同様にして、本発明のフレーク状導電フィラーを得た。
実施例1における第1工程で準備した平均粒子径が5.6μmの銀被覆粉末の乾燥粉を導電フィラーとした。この導電フィラーは、本発明のフレーク状導電フィラーに対して形状がフレーク状ではない導電フィラーに相当する。
実施例1において、第1工程で準備した銀被覆粉末に代えて、第1工程を経ていない平均粒子径が5.1μmの銅粉末(実施例1で用いたもの)を用いることを除き、他は全て実施例1の第2工程と同様にして銅粉末をフレーク化した。
実施例2において、第1工程で準備した銀被覆粉末に代えて、平均粒子径が5.0μmの銀粉末を用いることを除き、他は全て実施例2の第2工程と同様にして銀粉末をフレーク化することにより、フレーク状銀粉末(導電フィラー)を製造した。
実施例1〜2のフレーク状導電フィラーおよび比較例1〜3の導電フィラーについて、以下のようにしてX線回折測定を実施するとともに、導電性の評価を行なった。
後述の導電性評価用の塗膜をガラス板上に作製したものに対して、X線回折装置(商品名:「RINT2000」、株式会社Rigaku製)を用いてX線回折測定を行なった。なお、使用したX線の線源は銅のKα線である。
次のようにして導電性評価用の塗膜を作製した。具体的には塗膜中のフレーク状導電フィラーまたは導電フィラーの体積比率が60%となるように作製した。
Claims (8)
- フレーク状基材と該フレーク状基材の表面全体を被覆する銀被膜とを含むフレーク状導電フィラーであって、
前記フレーク状基材は、銅を含み、
前記フレーク状導電フィラーは、X線回折測定において、銀の(111)面由来のピーク強度aと銀の(220)面由来のピーク強度bとの比a/bが2以下となる、フレーク状導電フィラー。 - 前記フレーク状導電フィラーは、平均厚みtに対する平均粒子径D50の比である平均アスペクト比が1.5以上500以下である、請求項1に記載のフレーク状導電フィラー。
- 前記平均アスペクト比は、10を超え50以下である、請求項2に記載のフレーク状導電フィラー。
- 請求項1〜3のいずれかに記載のフレーク状導電フィラーを含む導電ペースト組成物。
- 請求項4に記載の導電ペースト組成物を用いて形成された導電性を有する物品。
- 請求項1に記載のフレーク状導電フィラーの製造方法であって、
銅を含む粉末の表面に銀被膜を形成した銀被覆粉末を準備する第1工程と、
磨砕メディアを有する磨砕装置を使用して、有機溶媒中で前記銀被覆粉末をフレーク化する第2工程とを含み、
前記第2工程において用いる前記磨砕メディアは、0.2mm以上40mm以下の範囲である直径を有する球状メディアである、フレーク状導電フィラーの製造方法。 - 前記第1工程における銀被覆粉末は、銅を含む粉末の表面に無電解めっきにより銀被膜を形成したものであり、
前記第2工程は、高級脂肪酸の存在下で前記銀被覆粉末をフレーク化する、請求項6に記載のフレーク状導電フィラーの製造方法。 - 前記第1工程における銀被覆粉末は、銅を含む粉末の表面に無電解めっきにより銀被膜を形成した後、高級脂肪酸を用いて処理されたものである、請求項6に記載のフレーク状導電フィラーの製造方法。
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