JP6332058B2 - Copper powder, and copper paste, conductive paint, and conductive sheet using the same - Google Patents

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Description

本発明は、導電性ペースト等の材料として用いられる銅粉に関するものであり、より詳しくは、導電性を改善させることのできる新規な形状を有する銅粉、及びそれを用いた銅ペースト、導電性塗料、導電性シートに関する。   The present invention relates to a copper powder used as a material for a conductive paste or the like, and more specifically, a copper powder having a novel shape capable of improving the conductivity, a copper paste using the copper powder, and a conductive property The present invention relates to a paint and a conductive sheet.

電子機器における配線層や電極等の形成には、樹脂型ペーストや焼成型ペーストのような、銀粉や銅粉等の金属フィラーを使用したペーストが多く用いられている。銀粉や銅粉等からなる金属フィラーペーストは、電子機器の各種基材上に塗布又は印刷され、加熱硬化や加熱焼成の処理を受けて、配線層や電極等となる導電膜を形成する。   For the formation of wiring layers, electrodes, and the like in electronic devices, many pastes using metal fillers such as silver powder and copper powder, such as resin paste and fired paste, are used. A metal filler paste made of silver powder, copper powder, or the like is applied or printed on various substrates of an electronic device, and is subjected to heat curing or heat baking to form a conductive film that becomes a wiring layer, an electrode, or the like.

例えば、樹脂型導電性ペーストは、金属フィラーと、樹脂、硬化剤、溶剤等からなり、導電体回路パターン又は端子の上に印刷し、100℃〜200℃で加熱硬化させて導電膜として配線や電極を形成する。樹脂型導電性ペーストは、熱によって熱硬化型樹脂が硬化収縮するため、金属フィラーが圧着されて接触することで金属フィラーが重なり、電気的に接続した電流パスが形成される。この樹脂型導電性ペーストは、硬化温度が200℃以下で処理されることから、プリント配線板等の熱に弱い材料を使用している基板に用いられている。   For example, a resin-type conductive paste is made of a metal filler, a resin, a curing agent, a solvent, etc., printed on a conductor circuit pattern or terminal, and cured by heating at 100 ° C. to 200 ° C. An electrode is formed. In the resin-type conductive paste, since the thermosetting resin is cured and contracted by heat, when the metal filler is pressed and brought into contact, the metal filler overlaps and an electrically connected current path is formed. Since this resin-type conductive paste is processed at a curing temperature of 200 ° C. or less, it is used for a substrate using a heat-sensitive material such as a printed wiring board.

また、焼成型導電性ペーストは、金属フィラーと、ガラス、溶剤等からなり、導電体回路パターン又は端子の上に印刷し、600℃〜800℃に加熱焼成させて導電膜として配線や電極を形成する。焼成型導電性ペーストは、高い温度によって処理することで、金属フィラーが焼結して導通性が確保されるものである。この焼成型導電性ペーストは、焼成温度が高いため、樹脂材料を使用するようなプリント配線基板には使用できないものの、高温処理で金属フィラーが焼結することから低抵抗を実現することが可能となる。そのため、焼成型導電性ペーストは、積層セラミックコンデンサの外部電極等に用いられる。   Firing-type conductive paste is made of a metal filler, glass, solvent, etc., printed on a conductor circuit pattern or terminal, and heated and fired at 600 ° C. to 800 ° C. to form wiring and electrodes as a conductive film. To do. The fired conductive paste is processed at a high temperature to sinter the metal filler and ensure conductivity. Although this firing-type conductive paste has a high firing temperature, it cannot be used for printed wiring boards that use resin materials, but it can realize low resistance because the metal filler is sintered by high-temperature treatment. Become. Therefore, the fired conductive paste is used for an external electrode of a multilayer ceramic capacitor.

一方、電磁波シールドは、電子機器からの電磁気的なノイズの発生を防止するために使用される。近年では、パソコンや携帯の筐体が樹脂製となったことから、筐体に導電性を確保するために、蒸着法やスパッタ法により薄い金属皮膜を形成する方法や、導電性の塗料を塗布する方法、あるいは導電性のシートを必要な箇所に貼り付けて電磁波をシールドする方法等が提案されている。そして、その中でも、樹脂中に金属フィラーを分散させて塗布する方法や、樹脂中に金属フィラーを分散させてシート状に加工してそれを筐体に貼り付けて電磁波をシールドする方法は、加工工程において特殊な設備を必要とせず、自由度に優れた方法として多用されている。   On the other hand, the electromagnetic wave shield is used to prevent generation of electromagnetic noise from the electronic device. In recent years, since the housing of personal computers and mobile phones has been made of resin, in order to ensure conductivity in the housing, a method of forming a thin metal film by vapor deposition or sputtering, or applying conductive paint Or a method of shielding an electromagnetic wave by attaching a conductive sheet to a necessary portion. And among them, the method of applying the metal filler dispersed in the resin and the method of shielding the electromagnetic wave by dispersing the metal filler in the resin and processing it into a sheet and attaching it to the housing It does not require special equipment in the process and is frequently used as a method with excellent flexibility.

しかしながら、このような金属フィラーを樹脂中に分散させて塗布する場合や、シート状に加工する場合においては、金属フィラーの樹脂中における分散状態が一様にならない。そのことから、電磁波シールドの効率を得るために、金属フィラーの充填率を高めて解消する等の方法が必要となる。ところが、その場合には、多量の金属フィラーの添加によってシート重量が重くなるとともに、樹脂シートの可撓性を損なう等の問題が発生していた。これらの問題を解消するために、例えば特許文献1においては、平板状の金属フィラーを使用することによって、電磁波シールド効果が優れ、また可撓性も良好な薄いシートを形成することができるとしている。   However, when such a metal filler is dispersed and applied in a resin or processed into a sheet shape, the dispersion state of the metal filler in the resin is not uniform. Therefore, in order to obtain the efficiency of the electromagnetic wave shield, a method of increasing the filling rate of the metal filler and eliminating it is necessary. However, in such a case, the addition of a large amount of metal filler increases the sheet weight and causes problems such as impairing the flexibility of the resin sheet. In order to solve these problems, for example, in Patent Document 1, it is said that by using a flat metal filler, it is possible to form a thin sheet having excellent electromagnetic wave shielding effect and good flexibility. .

さて、これらの樹脂型導電性ペーストや焼成型導電性ペーストに使用される金属フィラーとしては、従来から銀の粉末が多く用いられてきた。しかしながら、近年では、貴金属価格が高騰し、低コスト化のためにも銀粉より安価な銅粉の使用が好まれてきた。   As a metal filler used in these resin-type conductive pastes and fired-type conductive pastes, silver powder has been conventionally used in many cases. However, in recent years, the price of precious metals has risen, and the use of copper powder that is cheaper than silver powder has been favored for cost reduction.

ここで、金属フィラーとして用いられる銅や銀の粉末としては、粒子同士が接続して導電することから、粒状や樹枝状、平板状等の形状が多く用いられてきた。特に、粒子を縦、横、厚さの3方向のサイズから評価すると、厚さが薄い平板状の形状では、厚さが減少することによる配線材の薄型化に貢献するとともに、一定の厚さがある立方体や球状の粒子よりも粒同士が接触する面積を大きく確保でき、それだけ低抵抗、すなわち高導電率が達成できるという利点がある。このため、平板状の銅粒子を含む粉末は、特に、導電性を維持したい導電塗料や導電性ペーストの用途に適している。なお、導電性ペーストを薄く塗布して用いる場合、銅粉に含まれる不純物の影響も無視できなくなる。   Here, as the powder of copper or silver used as the metal filler, particles, dendrites, flat plates, and the like have been used in many cases because the particles are connected to conduct electricity. In particular, when the particles are evaluated from the size in the three directions of length, width, and thickness, the flat plate shape with a small thickness contributes to the thinning of the wiring material due to the decrease in the thickness and has a certain thickness. There is an advantage that an area in which the grains are in contact with each other can be secured larger than that of certain cubic or spherical grains, and that low resistance, that is, high conductivity can be achieved. For this reason, the powder containing tabular copper particles is particularly suitable for use in conductive paints and conductive pastes for which electrical conductivity is desired to be maintained. When the conductive paste is applied thinly, the influence of impurities contained in the copper powder cannot be ignored.

このような平板状の銅粉を作製するために、例えば特許文献2では、導電性ペーストのフィラーに適したフレーク状銅粉を得る方法が開示されている。具体的には、平均粒径0.5〜10μmの球状銅粉を原料として、ボールミルや振動ミルを用いて、ミル内に装填したメディアの機械的エネルギーによって機械的に平板状に加工するものである。   In order to produce such a flat copper powder, for example, Patent Document 2 discloses a method for obtaining a flaky copper powder suitable for a filler of a conductive paste. Specifically, a spherical copper powder having an average particle size of 0.5 to 10 μm is used as a raw material, and is processed into a flat plate shape by a mechanical energy of a medium loaded in the mill using a ball mill or a vibration mill. is there.

また、例えば特許文献3では、導電性ペースト用銅粉末、詳しくはスルーホール用及び外部電極用銅ペーストとして高性能が得られる円盤状銅粉末及びその製造方法に関する技術が開示されている。具体的には、粒状アトマイズ銅粉末を媒体撹拌ミルに投入し、粉砕媒体として1/8〜1/4インチ径のスチールボールを使用し、銅粉末に対して脂肪酸を重量で0.5〜1%添加して、空気中あるいは不活性雰囲気中で粉砕することで平板状に加工するものである。   Further, for example, Patent Document 3 discloses a technique relating to a copper powder for conductive paste, more specifically, a disk-shaped copper powder capable of obtaining high performance as a copper paste for through holes and external electrodes, and a method for producing the same. Specifically, the granular atomized copper powder is put into a medium stirring mill, a steel ball having a diameter of 1/8 to 1/4 inch is used as a grinding medium, and the fatty acid is 0.5 to 1 by weight with respect to the copper powder. %, And processed into a flat plate by grinding in air or in an inert atmosphere.

さらに、例えば特許文献4では、電解銅粉の樹枝を必要以上に発達させることなく、従来の電解銅粉よりも成形性が向上した、高い強度に成形できる電解銅粉を得る方法が開示されている。具体的には、電解銅粉自体の強度を増して高い強度に成形できる電解銅粉を析出させるため、電解銅粉を構成する結晶子のサイズを微細化させることを目的として、電解液である硫酸銅水溶液中にタングステン酸塩、モリブデン酸塩、及び硫黄含有有機化合物から選択される1種又は2種以上を添加して電解銅粉を析出させるものである。   Furthermore, for example, Patent Document 4 discloses a method of obtaining electrolytic copper powder that can be molded with high strength, with improved formability than conventional electrolytic copper powder, without unnecessarily developing the branches of electrolytic copper powder. Yes. Specifically, it is an electrolytic solution for the purpose of refining the size of the crystallites constituting the electrolytic copper powder in order to precipitate the electrolytic copper powder that can be molded to a high strength by increasing the strength of the electrolytic copper powder itself. One or more selected from tungstate, molybdate, and sulfur-containing organic compounds are added to an aqueous copper sulfate solution to deposit electrolytic copper powder.

これらの特許文献に開示された方法は、いずれも得られた粒状の銅粉をボール等の媒体を使用して機械的に変形(加工)させることによって平板状としており、加工してできた平板状の銅粉の大きさは、例えば、特許文献2の技術では平均粒径が1μm〜30μmであり、特許文献4での技術は平均粒径が7μm〜12μmの大きさとしている。   In any of the methods disclosed in these patent documents, the obtained granular copper powder is mechanically deformed (processed) using a medium such as a ball to form a flat plate. For example, in the technique of Patent Document 2, the average particle diameter is 1 μm to 30 μm, and in the technique of Patent Document 4, the average particle diameter is 7 μm to 12 μm.

一方、デンドライト状と呼ばれる樹枝状に析出した電解銅粉が知られており、形状が樹枝状になっていることから、表面積が大きく、成形性や焼結性が優れており、粉末冶金用途として含油軸受けや機械部品等の原料として使用されている。特に、含油軸受け等では、小型化が進み、それに伴って多孔質化や薄肉化、並びに複雑な形状が要求されるようになっている。それらの要求を満足するために、例えば特許文献5では、複雑3次元形状で寸法精度の高い金属粉末射出成形用銅粉末とそれを用いた射出成形品の製造方法が開示されている。具体的には、樹枝状の形状をより発達させることで、圧縮成形時に隣接する電解銅粉の樹枝が互いに絡み合って強固に連結するようになるため、高い強度に成形できることが示されている。さらに、導電性ペーストや電磁波シールド用の金属フィラーとして利用する場合には、樹枝状の形状であることから、球状と比べて接点を多くできることを利用できるとしている。   On the other hand, electrolytic copper powder deposited in a dendritic shape called dendritic shape is known, and since the shape is dendritic, it has a large surface area, excellent formability and sinterability, and is used for powder metallurgy applications Used as a raw material for oil-impregnated bearings and machine parts. In particular, oil-impregnated bearings and the like have been reduced in size, and accordingly, have become porous, thin, and have complicated shapes. In order to satisfy these requirements, for example, Patent Document 5 discloses a copper powder for metal powder injection molding having a complicated three-dimensional shape and high dimensional accuracy, and a method for manufacturing an injection molded product using the same. Specifically, it has been shown that by further developing the dendritic shape, the dendrites of the electrolytic copper powder adjacent to each other at the time of compression molding are intertwined and firmly connected to each other, so that it can be molded with high strength. Furthermore, when it is used as a conductive paste or a metal filler for electromagnetic wave shielding, since it has a dendritic shape, it can be used that it can have more contacts than a spherical shape.

しかしながら、上述のような樹枝状の銅粉を導電性ペーストや電磁波シールド用樹脂等の金属フィラーとして利用する場合、樹脂中の金属フィラーが樹枝状に発達した形状であると、樹枝状の銅粉同士が絡み合って凝集が発生してしまい、樹脂中に均一に分散しないという問題や、凝集によりペーストの粘度が上昇して印刷による配線形成に問題が生じる。このような問題については、例えば特許文献4でも指摘されている。   However, when the dendritic copper powder as described above is used as a metal filler such as a conductive paste or a resin for electromagnetic wave shielding, the dendritic copper powder has a shape in which the metal filler in the resin has developed into a dendritic shape. They are entangled with each other and agglomerate occurs, which causes a problem that they are not uniformly dispersed in the resin, and the viscosity of the paste increases due to agglomeration, resulting in problems in wiring formation by printing. Such a problem is pointed out in Patent Document 4, for example.

導電性を確保するためには、3次元的な形状を有する樹枝状形状の方が粒状のものよりも接点を確保しやすく、導電性ペーストや電磁波シールドとして高い導電性を確保することが期待できる。ところが、上述したように、樹枝状の銅粉を導電性ペースト等の金属フィラーとして用いることは容易でなく、そのためにペーストの導電性の改善がなかなか進まない原因ともなっている。   In order to ensure conductivity, a dendritic shape having a three-dimensional shape is easier to secure a contact than a granular one, and high conductivity can be expected as a conductive paste or electromagnetic wave shield. . However, as described above, it is not easy to use a dendritic copper powder as a metal filler such as a conductive paste, and this is also a cause of difficulty in improving the conductivity of the paste.

なお、特許文献6では、導電性ペースト用途としての金属フィラーとしてのAg粉の開発において、金属フィラー同士の接触率を向上させるために放射状に延設された凸部を有し、その凸部が針状、桿状、花弁状である銀粉の提案を行っている。このような形状によって金属フィラー同士の接触率が向上し、銀ペースト中に含有するフィラー重量を少なくすることができ、コストの大幅の削減することができるとしている。   In Patent Document 6, in the development of Ag powder as a metal filler for use as a conductive paste, in order to improve the contact rate between the metal fillers, the protrusions are radially extended, and the protrusions are We are proposing silver powders in the form of needles, hooks, and petals. With such a shape, the contact rate between metal fillers is improved, the filler weight contained in the silver paste can be reduced, and the cost can be greatly reduced.

特開2003−258490号公報JP 2003-258490 A 特開2005−200734号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-200734 特開2002−15622号公報JP 2002-15622 A 特開2011−58027号公報JP 2011-58027 A 特開平9−3510号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-3510 特許第4059486号公報Japanese Patent No. 4059486

本発明は、上述したような実情に鑑みて提案されたものであり、銅粉同士の接点を多くして優れた導電性を確保しつつ、導電性ペーストや電磁波シールド等の用途として好適に利用することができる銅粉を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and is preferably used as an application such as a conductive paste or an electromagnetic wave shield while ensuring excellent conductivity by increasing the number of contacts between copper powders. It aims at providing the copper powder which can do.

本発明者らは、上述した課題を解決するための鋭意検討を重ねた。その結果、個片状である銅粒子が複数集合して凝集体の形態を有する銅粉であって、その個片状の銅粒子が平板状で特定の範囲の寸法を有し、その平板状銅粒子が複数集合した凝集体である銅粉の大きさが特定の範囲であることにより、優れた導電性を確保し、導電性ペースト等の用途に好適に用いることができることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、以下のものを提供する。   The inventors of the present invention have made extensive studies for solving the above-described problems. As a result, a plurality of pieces of copper particles are aggregated to form an agglomerated copper powder, and the pieces of copper particles are flat and have a specific range of dimensions. The present invention finds that the copper powder, which is an aggregate in which a plurality of copper particles are aggregated, is in a specific range, ensures excellent conductivity, and can be suitably used for applications such as conductive pastes. Was completed. That is, the present invention provides the following.

(1)本発明の第1の発明は、個片状の銅粒子が複数集合して凝集体の形態を有する銅粉であって、前記銅粒子は、走査型電子顕微鏡(SEM)観察より求められる平均長軸径が0.5μm〜5μmで、断面平均厚さが0.02μm〜0.5μmである平板状であり、レーザー回折散乱式粒度分布測定法により求められる平均粒子径(D50)が1.0μm〜30μmであることを特徴とする銅粉である。   (1) The first invention of the present invention is a copper powder in which a plurality of piece-like copper particles are aggregated to have an aggregate form, and the copper particles are obtained by observation with a scanning electron microscope (SEM). The average major axis diameter is 0.5 μm to 5 μm, the average cross-sectional thickness is 0.02 μm to 0.5 μm, and the average particle diameter (D50) determined by the laser diffraction scattering particle size distribution measurement method is It is a copper powder characterized by being 1.0 micrometer-30 micrometers.

(2)本発明の第2の発明は、第1の発明において、タップ密度が0.5g/cm〜5.0g/cmの範囲であることを特徴とする銅粉である。 (2) the second invention of the present invention, in the first aspect, a copper powder, wherein the tap density in the range of 0.5g / cm 3 ~5.0g / cm 3 .

(3)本発明の第3の発明は、第1又は第2の発明において、BET比表面積値が0.5m/g〜3.0m/gであることを特徴とする銅粉である。 (3) A third invention of the present invention, in the first or second invention, is a copper powder which is characterized in that the BET specific surface area value of 0.5m 2 /g~3.0m 2 / g .

(4)本発明の第4の発明は、第1乃至第3の何れかの発明に係る銅粉を、全体の20質量%以上の割合で含有してなることを特徴とする金属フィラーである。   (4) A fourth invention of the present invention is a metal filler characterized by containing the copper powder according to any one of the first to third inventions in a proportion of 20% by mass or more of the whole. .

(5)本発明の第5の発明は、第4の発明に係る金属フィラーを樹脂に混合させてなることを特徴とする導電性ペーストである。   (5) The fifth invention of the present invention is a conductive paste characterized by mixing a metal filler according to the fourth invention with a resin.

(6)本発明の第6の発明は、第4の発明に係る金属フィラーを樹脂に分散してなることを特徴とする電磁波シールド用導電性塗料である。   (6) A sixth invention of the present invention is a conductive paint for electromagnetic wave shielding, characterized in that the metal filler according to the fourth invention is dispersed in a resin.

(7)本発明の第7の発明は、第4の発明に係る金属フィラーを樹脂に分散してなることを特徴とする電磁波シールド用導電性シートである。   (7) A seventh invention of the present invention is a conductive sheet for electromagnetic wave shielding, characterized in that the metal filler according to the fourth invention is dispersed in a resin.

本発明に係る銅粉、個片状であって特定の範囲の寸法の平板状である銅粒子が複数集合して凝集体の形態を有する銅粉である。このことから、接点を多く確保することができるとともに、接触面積を大きくとることができ、これにより、優れた導電性を確保して、導電性ペーストや電磁波シールド等の用途に好適に利用することができる。   The copper powder according to the present invention is a copper powder having a form of agglomerates by aggregating a plurality of copper particles which are in the form of individual pieces and have a plate shape having a specific range of dimensions. From this, it is possible to secure a large number of contacts and a large contact area, thereby ensuring excellent electrical conductivity and suitably using for applications such as conductive pastes and electromagnetic wave shields. Can do.

銅粉(平板状銅粒子凝集粉)の具体的な形状の一例を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed an example of the specific shape of copper powder (flat copper particle aggregation powder). 平板状銅粒子凝集粉を走査型電子顕微鏡により倍率10,000倍で観察したときの観察像を示す写真図である。It is a photograph figure which shows an observation image when tabular copper particle aggregated powder is observed by 10,000 times of magnification with a scanning electron microscope. 平板状銅粒子凝集粉を走査型電子顕微鏡により倍率30,000倍で観察したときの観察像を示す写真図である。It is a photograph figure which shows an observation image when a flat copper particle aggregated powder is observed with a scanning electron microscope at a magnification of 30,000 times. 比較例1にて得られた銅粉を走査型電子顕微鏡で観察したときの観察像を示す写真図である。It is a photograph figure which shows an observation image when the copper powder obtained in the comparative example 1 is observed with a scanning electron microscope.

以下、本発明に係る銅粉の具体的な実施形態(以下、「本実施の形態」という)について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。   Hereinafter, a specific embodiment of the copper powder according to the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, A various change is possible in the range which does not change the summary of this invention.

≪1.銅粉(平板状銅粒子凝集粉)≫
図1は、本実施の形態に係る銅粉の具体的な形状を示した模式図である。この図1の模式図に示すように、本実施の形態に係る銅粉1は、個片化した平板状の銅粒子2が2次元又は3次元的に凝集した形態をもつ銅粉(以下、この銅粉を「平板状銅粒子凝集粉1」ともいう)である。
<< 1. Copper powder (flat copper particle agglomerated powder) >>
FIG. 1 is a schematic diagram showing a specific shape of the copper powder according to the present embodiment. As shown in the schematic diagram of FIG. 1, the copper powder 1 according to the present embodiment has a copper powder (hereinafter, referred to as a copper powder having a form in which the separated flat copper particles 2 are two-dimensionally or three-dimensionally aggregated. This copper powder is also referred to as “flat copper particle aggregated powder 1”).

より具体的に、平板状銅粒子凝集粉1は、平板状の銅粒子2が複数集合して凝集体となった凝集銅粉の形態をなし、その平板状の銅粒子2の長軸径dの平均(平均長軸径)が0.5μm〜5μmで、断面平均厚さが0.02μm〜0.5μmである。そして、その平板状の銅粒子2が複数集合して凝集体となった当該平板状銅粒子凝集粉1の大きさが、平均粒子径(D50)で1.0μm〜30μmである。   More specifically, the tabular copper particle aggregated powder 1 is in the form of an aggregated copper powder in which a plurality of tabular copper particles 2 are aggregated to form an aggregate, and the major axis diameter d of the tabular copper particle 2 is The average (average major axis diameter) is 0.5 μm to 5 μm, and the cross-sectional average thickness is 0.02 μm to 0.5 μm. And the magnitude | size of the said tabular copper particle aggregated powder 1 in which the tabular copper particle 2 aggregated and became the aggregate is 1.0 micrometer-30 micrometers in an average particle diameter (D50).

この平板状銅粒子凝集粉1は、詳しくは後述するが、例えば、銅イオンを含む硫酸酸性の電解液に陽極と陰極とを浸漬し、直流電流を流して電気分解することによって陰極上に析出させて得ることができる。   The tabular copper particle aggregated powder 1 will be described in detail later. For example, the anode and the cathode are immersed in a sulfuric acid electrolytic solution containing copper ions, and a direct current is applied to cause electrolysis to deposit on the cathode. Can be obtained.

図2、図3は、本実施の形態に係る平板状銅粒子凝集粉1について走査型電子顕微鏡(SEM)により観察したときの観察像の一例を示す写真図である。なお、図2は平板状銅粒子凝集粉1を倍率10,000倍で観察したもので、図3は平板状銅粒子凝集銅粉1を倍率30,000倍で観察したものである。   FIG. 2 and FIG. 3 are photographic views showing an example of an observation image when the tabular copper particle aggregated powder 1 according to the present embodiment is observed with a scanning electron microscope (SEM). FIG. 2 shows the tabular copper particle aggregated powder 1 observed at a magnification of 10,000 times, and FIG. 3 shows the tabular copper particle aggregated copper powder 1 observed at a magnification of 30,000.

図2の観察像に示されるように、平板状銅粒子凝集粉1は、平板状の銅粒子2が凝集した形態を呈している。また、図3の観察像に示されるように、この平板状の銅粒子2は個片化し、平面や曲面を有する平板状の形状である。   As shown in the observation image of FIG. 2, the tabular copper particle aggregated powder 1 has a form in which tabular copper particles 2 are aggregated. Further, as shown in the observation image in FIG. 3, the flat copper particles 2 are singulated and have a flat shape having a flat surface or a curved surface.

ここで、図1の模式図で示すように、平板状の銅粒子2は、略楕円形、小判形、又はいわゆるコーンフレーク状等の周囲が滑らかな平板状の面を有しており、後述する特定の範囲の断面平均厚さをもつ形状である。もちろん、略楕円形状等の面は、その断面平均厚さの2倍程度以下の高さを有する突起や付着粒子を有してもよい。   Here, as shown in the schematic diagram of FIG. 1, the flat copper particles 2 have a flat surface having a smooth periphery, such as a substantially oval shape, an oval shape, or a so-called corn flake shape, which will be described later. The shape has a cross-sectional average thickness within a specific range. Of course, the surface having a substantially elliptical shape or the like may have protrusions and attached particles having a height of about twice or less the average cross-sectional thickness.

上述したように、これら平板状の銅粒子2の平均長軸径dは、0.5μm〜5μmであり、より好ましくは0.7μm〜4μmである。また、その銅粒子2の断面平均厚さは、0.02μm〜0.5μmであり、より好ましくは0.05μm〜0.4μmである。ここで、平板状の銅粒子2の平均長軸径dとは、図1で示すように、略楕円等の形状をもつ平板状の面の最大幅のことを指す。また、平均長軸径d及び断面平均厚さは、SEMを用いた観察により求めることができる。   As described above, the average major axis diameter d of these tabular copper particles 2 is 0.5 μm to 5 μm, more preferably 0.7 μm to 4 μm. Moreover, the cross-sectional average thickness of the copper particle 2 is 0.02 micrometer-0.5 micrometer, More preferably, it is 0.05 micrometer-0.4 micrometer. Here, the average major axis diameter d of the tabular copper particles 2 indicates the maximum width of a tabular surface having a shape such as an ellipse, as shown in FIG. Moreover, the average major axis diameter d and the cross-sectional average thickness can be obtained by observation using an SEM.

平板状の銅粒子2の平均長軸径dが0.5μm未満であったり、その断面平均厚さが0.5μmを超える場合は、これらが凝集して集合体となった凝集粉同士が接触する面積を大きく確保することができなくなり、導電率が低下することがある。一方で、平板状の銅粒子2の平均長軸径dの上限値は特に限定されないが、後述する電気分解により陰極上に析出させる方法では、5μm程度が上限となる。また、平板状の銅粒子2の断面平均厚さの下限値も特に限定されないが、同じく電気分解により陰極上に析出させる方法では、0.02μm程度が下限となる。   When the average major axis diameter d of the tabular copper particles 2 is less than 0.5 μm or the cross-sectional average thickness exceeds 0.5 μm, the aggregated powders that are aggregated to form an aggregate contact each other. Therefore, it may not be possible to secure a large area, and the conductivity may decrease. On the other hand, the upper limit value of the average major axis diameter d of the tabular copper particles 2 is not particularly limited, but in the method of depositing on the cathode by electrolysis described later, the upper limit is about 5 μm. Moreover, although the lower limit of the cross-sectional average thickness of the flat copper particles 2 is not particularly limited, the lower limit is about 0.02 μm in the same method of depositing on the cathode by electrolysis.

平板状の銅粒子2が凝集して凝集体となった平板状銅粒子凝集粉1の大きさは、平均粒子径(D50)で1.0μm〜30μmである。なお、平板状銅粒子凝集粉1の平均粒子径(D50)は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法により測定することができる。   The size of the tabular copper particle aggregated powder 1 obtained by aggregating the tabular copper particles 2 into an aggregate is 1.0 μm to 30 μm in terms of an average particle diameter (D50). In addition, the average particle diameter (D50) of the tabular copper particle aggregated powder 1 can be measured by a laser diffraction scattering type particle size distribution measuring method.

このように、断面平均厚さが0.02μm〜0.5μmの平板状の銅粒子2が凝集して銅粉1を形成することで、上述した大きさの銅粉となり、その平板状銅粒子凝集粉1同士、また平板上の銅粒子2同士が接触する面積を大きく確保することができる。そして、その接触面積が大きくなることで、低抵抗、すなわち高導電率を実現することができる。このことにより、より導電性に優れ、導電塗料や導電性ペーストの用途に好適に用いることができる。   Thus, the flat copper particles 2 having an average cross-sectional thickness of 0.02 μm to 0.5 μm are aggregated to form the copper powder 1, whereby the copper powder having the above-described size is obtained. It is possible to ensure a large area where the agglomerated powders 1 and the copper particles 2 on the flat plate contact each other. And since the contact area becomes large, low resistance, that is, high conductivity can be realized. By this, it is more excellent in electroconductivity and can be used suitably for the use of a conductive paint and a conductive paste.

ここで、例えば特許文献1でも指摘されているように、導電性ペーストや電磁波シールド用の樹脂等の金属フィラーとして利用する場合に、樹脂中の金属フィラーが樹枝状に発達した形状であると、樹枝状の銅粉同士が絡み合って凝集が発生し、樹脂中に均一に分散しないことがある。また、その凝集により、ペーストの粘度が上昇して印刷による配線形成に問題が生じる。このことは、樹枝状銅粉の形状が針状に成長した形であるためで、凝集を防止しようとすると樹枝状銅粉の形状を小さくすることになるが、そうすると針状に成長した形が無くなることで接点を確保するという効果が得られなくなる。   Here, as pointed out in Patent Document 1, for example, when used as a metal filler such as a conductive paste or a resin for electromagnetic wave shielding, the metal filler in the resin has a dendritic shape, Dendritic copper powders are entangled with each other and agglomeration occurs, which may not be uniformly dispersed in the resin. In addition, the agglomeration increases the viscosity of the paste and causes problems in wiring formation by printing. This is because the shape of the dendritic copper powder grows in a needle shape, and when trying to prevent agglomeration, the shape of the dendritic copper powder is reduced. It becomes impossible to obtain the effect of securing the contact by eliminating.

また、特許文献1や特許文献2の機械的な方法で平板状にする場合は、機械的加工時に銅の酸化を防止する必要があるため、例えば脂肪酸を添加した上で、空気中あるいは不活性雰囲気中で粉砕して平板状に加工している。しかしながら、酸化を完全に防止することはできず、また、加工時に添加している脂肪酸がペースト化する際に分散性に影響を及ぼすために加工終了後に除去を要するが、機械加工時の圧力で銅表面に強固に固着することがあり、脂肪酸を完全に除去できないという問題が発生する。また、機械的加工によって平板にするため、表面が平滑な表面になり、また機械的圧力によって平板にするため、できた平板状銅粉をフラットな面とすることは難しく、反った形になる。表面が平滑で反った状態の銅粉は、接点の確保が難しいため、金属フィラーとして利用する際には、平板状の銅粉だけでなく粒状の銅粉を混ぜ合わせる等の方法によって、金属フィラー同士の接点を確保することが必要となる。   In addition, in the case where the plate is formed by the mechanical method of Patent Document 1 or Patent Document 2, it is necessary to prevent copper oxidation during mechanical processing. For example, after adding a fatty acid, in the air or inactive It is crushed in an atmosphere and processed into a flat plate shape. However, oxidation cannot be completely prevented, and the fatty acid added at the time of processing needs to be removed after processing to affect dispersibility when it is made into a paste. There is a problem that the fatty acid cannot be completely removed because it may firmly adhere to the copper surface. In addition, since it is flattened by mechanical processing, the surface is smooth, and because it is flattened by mechanical pressure, it is difficult to make the flat copper powder made flat and warped. . Since copper powder with a smooth and warped surface is difficult to secure contacts, when using it as a metal filler, the metal filler should be mixed with not only flat copper powder but also granular copper powder. It is necessary to secure contact points between each other.

これに対して、本実施の形態に係る平板状銅粒子凝集粉1では、平板状の銅粒子2が凝集した形状を呈しているため、それぞれの平板状の銅粒子2が3次元的な形状で集合した状態であり、2次元的な接触効果と3次元的な接触効果を同時に満たす構造となっている。さらに、その平板状銅粒子凝集粉1が、平均粒子径(D50)で1.0μm〜30μmの大きさであることにより、表面積が大きくなり、良好な成形性や焼結性を確保することができる。   On the other hand, in the tabular copper particle aggregated powder 1 according to the present embodiment, the tabular copper particles 2 have a shape in which the tabular copper particles 2 are aggregated, so that each tabular copper particle 2 has a three-dimensional shape. In this state, the two-dimensional contact effect and the three-dimensional contact effect are simultaneously satisfied. Furthermore, when the tabular copper particle aggregated powder 1 has an average particle diameter (D50) of 1.0 μm to 30 μm, the surface area is increased, and good moldability and sinterability are ensured. it can.

なお、このことは、特許文献6に記載された形状の銀粉を用いることで金属フィラー同士の接触率が向上することと同じ効果を発揮するものであり、平板状銅粒子凝集銅粉1は、3次元的な凹凸構造であることから、金属フィラー同士の接触率が向上し、ペースト中に含有するフィラー重量を少なくすることができ、コストを大幅に削減できる。   In addition, this demonstrates the same effect that the contact rate of metal fillers improves by using the silver powder of the shape described in patent document 6, and the flat copper particle aggregation copper powder 1 is Since it is a three-dimensional concavo-convex structure, the contact rate between the metal fillers can be improved, the filler weight contained in the paste can be reduced, and the cost can be greatly reduced.

次に、本実施の形態に係る平板状銅粒子凝集粉1のタップ密度としては、特に限定されないが、0.5g/cm〜5.0g/cmの範囲であることが好ましい。タップ密度が0.5g/cm未満であると、銅粉同士の接点を十分に確保することができない可能性がある。一方で、タップ密度が5.0g/cmを超えると、銅粉の平均粒子径も大きくなり、表面積が小さくなって成形性や焼結性が悪化することがある。 Then, the tap density of the tabular copper particles agglomerated powder 1 according to the present embodiment is not particularly limited, is preferably in the range of 0.5g / cm 3 ~5.0g / cm 3 . When the tap density is less than 0.5 g / cm 3 , there is a possibility that sufficient contact between the copper powders cannot be ensured. On the other hand, when the tap density exceeds 5.0 g / cm 3 , the average particle diameter of the copper powder increases, the surface area decreases, and the moldability and sinterability may deteriorate.

また、平板状銅粒子凝集粉1のBET比表面積値としては、特に限定されないが、0.5m/g〜3.0m/gの範囲であることが好ましい。BET比表面積が3.0m/gを超えると、銅粉同士の接点を十分に確保することができない可能性がある。一方で、BET比表面積が0.5m/g未満になると、銅粉の平均粒子径も大きくなり、表面積が小さくなって成形性や焼結性が悪化することがある。なお、BET比表面積はJIS Z8830:2013に準拠して測定することができる。 As the BET specific surface area of the tabular copper particles agglomerated powder 1 is not particularly limited, it is preferably in the range of 0.5m 2 /g~3.0m 2 / g. When the BET specific surface area exceeds 3.0 m 2 / g, there is a possibility that sufficient contact between the copper powders cannot be ensured. On the other hand, when the BET specific surface area is less than 0.5 m 2 / g, the average particle diameter of the copper powder also increases, the surface area decreases, and the moldability and sinterability may deteriorate. The BET specific surface area can be measured in accordance with JIS Z8830: 2013.

≪2.平板状銅粒子凝集粉の製造方法≫
本実施の形態に係る平板状銅粒子凝集粉1は、例えば、銅イオンを含有する硫酸酸性溶液を電解液として用いて所定の電解法により製造することができる。
≪2. Method for producing flat copper particle agglomerated powder >>
The tabular copper particle aggregated powder 1 according to the present embodiment can be manufactured by a predetermined electrolytic method using, for example, a sulfuric acid acidic solution containing copper ions as an electrolytic solution.

電解(電気分解)に際しては、例えば、金属銅を陽極(アノード)とし、ステンレス板やチタン板等を陰極(カソード)とし設置した電解槽中に、上述した銅イオンを含有する硫酸酸性の電解液を収容し、その電解液に所定の電流密度で直流電流を通電することによって電解処理を施す。これにより、通電に伴って陰極上に平板状銅粒子凝集銅粉1を析出(電析)させることができる。   In the electrolysis (electrolysis), for example, the above-described sulfuric acid-containing electrolytic solution containing copper ions in an electrolytic cell in which metallic copper is used as an anode (anode) and a stainless steel plate or a titanium plate is used as a cathode (cathode). And electrolytic treatment is performed by applying a direct current to the electrolytic solution at a predetermined current density. Thereby, the tabular copper particle aggregation copper powder 1 can be deposited (electrodeposited) on the cathode with energization.

特に、本実施の形態においては、例えば電解により得られた粒状等の銅粉をボール等の媒体を用いて機械的に変形加工等することなく、その電解のみによって、平板状の微細銅粒子が集合した平板状銅粒子凝集粉1を陰極表面に析出させることができる。   In particular, in the present embodiment, for example, the granular copper powder obtained by electrolysis is not deformed mechanically using a medium such as a ball, and the like, and the flat fine copper particles are obtained only by electrolysis. Aggregated tabular copper particle aggregated powder 1 can be deposited on the cathode surface.

より具体的に、本実施の形態における製造方法では、電解液として、例えば、水溶性銅塩と、硫酸と、アミン化合物やノニオン界面活性剤等の添加剤と、塩化物イオンとを含有するものを用いることができる。   More specifically, in the manufacturing method in the present embodiment, the electrolytic solution contains, for example, a water-soluble copper salt, sulfuric acid, an additive such as an amine compound or a nonionic surfactant, and chloride ions. Can be used.

水溶性銅塩は、銅イオンを供給する銅イオン源であり、例えば硫酸銅五水和物等の硫酸銅、塩化銅、硝酸銅等が挙げられるが、特に限定されない。また、酸化銅を硫酸溶液で溶解して硫酸酸性溶液にしてもよい。   The water-soluble copper salt is a copper ion source that supplies copper ions, and examples thereof include copper sulfate such as copper sulfate pentahydrate, copper chloride, and copper nitrate, but are not particularly limited. Alternatively, copper oxide may be dissolved in a sulfuric acid solution to make a sulfuric acid acidic solution.

電解液中の銅イオン濃度としては、1g/L〜20g/L程度であることが好ましく、5g/L〜10g/L程度であることがより好ましい。銅イオン濃度が高すぎると、電解の際に、陰極上に上述した形状の銅粉を析出させることが難しくなるが、20g/L以下であれば問題なく平板状銅粒子凝集粉1を析出させることができる。一方、銅イオンの濃度の下限としては、特に制限されないが、電解の際に、陰極に効率よく銅粉を析出させることを考慮すると、1g/L以上の濃度であることが好ましい。   The copper ion concentration in the electrolytic solution is preferably about 1 g / L to 20 g / L, and more preferably about 5 g / L to 10 g / L. If the copper ion concentration is too high, it becomes difficult to deposit the copper powder having the above-mentioned shape on the cathode during electrolysis, but if it is 20 g / L or less, the tabular copper particle aggregated powder 1 is deposited without any problem. be able to. On the other hand, the lower limit of the copper ion concentration is not particularly limited, but it is preferably 1 g / L or more in consideration of efficiently depositing copper powder on the cathode during electrolysis.

硫酸は、硫酸酸性の電解液とするためのものである。電解液中の硫酸の濃度としては、遊離硫酸濃度で20g/L〜300g/L程度であることが好ましく、50g/L〜150g/L程度であることがより好ましい。この硫酸濃度は、電解液の電導度に影響するため、カソード上に得られる銅粉の均一性に影響する。   Sulfuric acid is for making a sulfuric acid electrolyte. The concentration of sulfuric acid in the electrolytic solution is preferably about 20 g / L to 300 g / L, more preferably about 50 g / L to 150 g / L in terms of free sulfuric acid concentration. Since the sulfuric acid concentration affects the conductivity of the electrolyte, it affects the uniformity of the copper powder obtained on the cathode.

添加剤としては、例えばアミン化合物やノニオン界面活性剤を用いることができる。このように、添加剤として添加するアミン化合物が、後述する塩化物イオン、ノニオン界面活性剤と共に、析出する銅粉の形状制御に寄与し、陰極に析出させる銅粉を所定の断面平均厚さの平板状の銅粒子2から構成される平板状銅粒子凝集粉1とすることができる。   As the additive, for example, an amine compound or a nonionic surfactant can be used. Thus, the amine compound added as an additive contributes to the shape control of the copper powder deposited together with the chloride ion and nonionic surfactant described later, and the copper powder deposited on the cathode has a predetermined cross-sectional average thickness. It can be set as the flat copper particle aggregation powder 1 comprised from the flat copper particle 2. FIG.

具体的に、アミン化合物としては、特に限定されないが、例えばヤヌスグリーン(Janus Green、C30H31N6Cl、CAS番号:2869−83−2)等を用いることができる。なお、アミン化合物としては、1種単独で添加してもよく、2種類以上を併用して添加してもよい。   Specifically, the amine compound is not particularly limited, and for example, Janus Green (Janus Green, C30H31N6Cl, CAS number: 2869-83-2) can be used. In addition, as an amine compound, you may add individually by 1 type and may add it in combination of 2 or more types.

また、アミン化合物の添加量としては、電解液中における濃度で0.1mg/L〜500mg/L程度の範囲となる量とすることが好ましい。   Moreover, it is preferable to set it as the quantity used as the addition amount of an amine compound in the range about 0.1 mg / L-500 mg / L in the density | concentration in electrolyte solution.

塩化物イオンとしては、塩酸、塩化ナトリウム等の塩化物イオンを供給する化合物(塩化物イオン源)を電解液中に添加することによって含有させることができる。塩化物イオンは、上述したアミン化合物やノニオン界面活性剤の添加剤と共に、析出する銅粉の形状制御に寄与する。電解液中の塩化物イオン濃度としては、特に限定されないが、200mg/L〜1000mg/L程度とすることが好ましく、250mg/L〜800mg/L程度とすることがより好ましい。   As a chloride ion, it can be made to contain by adding the compound (chloride ion source) which supplies chloride ions, such as hydrochloric acid and sodium chloride, in electrolyte solution. Chloride ions contribute to shape control of the deposited copper powder together with the above-described amine compound and nonionic surfactant additives. The chloride ion concentration in the electrolytic solution is not particularly limited, but is preferably about 200 mg / L to 1000 mg / L, and more preferably about 250 mg / L to 800 mg / L.

ノニオン界面活性剤としては、特に限定されないが、エーテル基を有するものが好ましい。具体例としては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレンイミン、プルロニック型界面活性剤、テトロニック型界面活性剤、ポリオキシエチレングリコール・グリセリルエーテル、ポリオキシエチレングリコール・ジアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール・アルキルエーテル、芳香族アルコールアルコキシレート、下記式(x)で表される化合物等が挙げられる。   Although it does not specifically limit as a nonionic surfactant, What has an ether group is preferable. Specific examples include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethyleneimine, pluronic surfactant, tetronic surfactant, polyoxyethylene glycol / glyceryl ether, polyoxyethylene glycol / dialkyl ether, polyoxyethylene polyoxypropylene glycol. -Alkyl ether, aromatic alcohol alkoxylate, the compound represented by following formula (x), etc. are mentioned.

(但し、式(x)中、Rは、炭素数5〜30の高級アルコールの残基、炭素数1〜30のアルキル基を有するアルキルフェノールの残基、炭素数1〜30のアルキル基を有するアルキルナフトールの残基、炭素数3〜25の脂肪酸アミドの残基、炭素数2〜5のアルキルアミンの残基又は水酸基を示し、R及びRは、水素原子又はメチル基を示し、m及びnは、1〜100の整数を示す。) (However, in formula (x), R 1 has a higher alcohol residue having 5 to 30 carbon atoms, an alkylphenol residue having an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, and an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms. A residue of an alkyl naphthol, a residue of a fatty acid amide having 3 to 25 carbon atoms, a residue or a hydroxyl group of an alkyl amine having 2 to 5 carbon atoms, R 2 and R 3 represent a hydrogen atom or a methyl group, m And n represents an integer of 1 to 100.)

ノニオン界面活性剤の数平均分子量は、特に限定されないが、100〜200,000であることが好ましく、200〜15,000であることがより好ましく、1,000〜10,000であることがさらに好ましい。なお、本実施の形態において、数平均分子量は、テトラヒドロフラン(THF)を溶媒とするゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって求めたポリスチレン換算の分子量である。   The number average molecular weight of the nonionic surfactant is not particularly limited, but is preferably 100 to 200,000, more preferably 200 to 15,000, and further preferably 1,000 to 10,000. preferable. In the present embodiment, the number average molecular weight is a molecular weight in terms of polystyrene determined by gel permeation chromatography (GPC) using tetrahydrofuran (THF) as a solvent.

これらのノニオン界面活性剤は、1種単独で添加してもよく、2種類以上を併用して添加してもよい。また、ノニオン界面活性剤の添加量としては、特に限定されないが、電解液中の濃度で200mg/L〜5000mg/L程度とすることが好ましく、500mg/L〜2000mg/L程度とすることがより好ましい。   These nonionic surfactants may be added singly or in combination of two or more. The amount of the nonionic surfactant added is not particularly limited, but is preferably about 200 mg / L to 5000 mg / L, more preferably about 500 mg / L to 2000 mg / L in terms of concentration in the electrolytic solution. preferable.

本実施の形態に係る平板状銅粒子凝集銅粉1の製造方法においては、例えば、上述したような組成の電解液を用いて電解することによって、陰極上に銅粉を析出生成させて製造する。電解方法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、電流密度としては、硫酸酸性の電解液を用いて電解するにあたっては、5A/dm〜40A/dmの範囲とすることが好ましく、電解液を撹拌しながら通電させる。また、電解液の液温(浴温)としては、例えば20℃〜60℃程度とすることができる。 In the manufacturing method of the flat copper particle aggregation copper powder 1 which concerns on this Embodiment, it electrolyzes using the electrolyte solution of a composition as mentioned above, for example, deposits copper powder on a cathode, and manufactures it. . As the electrolysis method, a known method can be used. For example, the current density is preferably in the range of 5 A / dm 2 to 40 A / dm 2 in electrolysis using a sulfuric acid electrolytic solution, and the electrolytic solution is energized while stirring. Moreover, as a liquid temperature (bath temperature) of electrolyte solution, it can be set as about 20 to 60 degreeC, for example.

≪3.導電性ペースト、導電塗料等の用途≫
本実施の形態に係る平板状銅粒子凝集粉1は、上述したように、平板状の銅粒子2が複数集合して凝集体となった凝集銅粉の形状をなしている。また、その平板状の銅粒子2は、平均長軸径が0.5μm〜5μmであり、断面平均厚さが0.02〜0.5μmであり、そして平板状の銅粒子2が複数集合して凝集体となった凝集銅粉1の大きさが、平均粒子径(D50)で1.0μm〜30μmである。
≪3. Applications of conductive paste, conductive paint, etc. >>
As described above, the tabular copper particle aggregated powder 1 according to the present embodiment is in the form of aggregated copper powder in which a plurality of tabular copper particles 2 are aggregated to form an aggregate. The tabular copper particles 2 have an average major axis diameter of 0.5 μm to 5 μm, an average cross-sectional thickness of 0.02 to 0.5 μm, and a plurality of tabular copper particles 2 are assembled. The size of the aggregated copper powder 1 that has become an aggregate is 1.0 μm to 30 μm in terms of average particle diameter (D50).

本実施の形態に係る平板状銅粒子凝集粉1は、このような特徴的な構造であることにより、接点を多く確保することができるとともに、接触面積を大きくとることができ、優れた導電性を発揮する。また、このような所定の構造を有する平板状銅粒子凝集粉1によれば、銅ペースト等とした場合であっても、凝集を抑制することができ、樹脂中に均一に分散させることが可能となり、またペーストの粘度上昇等による印刷性不良等の発生を抑制することができる。したがって、平板状銅粒子凝集粉1は、導電性ペーストや導電塗料等の用途に好適に用いることができる。   The flat copper particle agglomerated powder 1 according to the present embodiment has such a characteristic structure, so that a large number of contacts can be ensured and a large contact area can be ensured, resulting in excellent conductivity. To demonstrate. Moreover, according to the flat copper particle aggregated powder 1 having such a predetermined structure, even when it is a copper paste or the like, aggregation can be suppressed and the resin can be uniformly dispersed in the resin. In addition, it is possible to suppress the occurrence of poor printability due to an increase in the viscosity of the paste. Therefore, the flat copper particle aggregated powder 1 can be suitably used for applications such as conductive paste and conductive paint.

ここで、本実施の形態に係る平板状銅粒子凝集粉1を金属フィラーとして利用するにあたっては、金属フィラー中に、当該板状銅粒子凝集粉1が全体に対して20質量%以上の量の割合で含まれるように構成する。このように、平板状銅粒子凝集粉1の割合を20質量%以上とすることにより、例えばその金属フィラーを銅ペーストに用いた場合に、樹脂中に均一に分散させることができ、またペーストの粘度が過度に上昇して印刷性不良が生じることを有効に防ぐことができる。また、このように、20質量%以上の割合で、金属フィラー中に平板状の銅粒子2の集合体からなる平板状銅粒子凝集粉1が含まれることで、導電性ペーストとしてより優れた導電性を発揮させることができる。なお、金属フィラー中に平板状銅粒子凝集粉1が20質量%以上の割合で含んでいればよく、その他に、例えば1μm〜10μm程度の球状銅粉等を混ぜ合わせてもよい。   Here, in using the tabular copper particle aggregated powder 1 according to the present embodiment as a metal filler, the amount of the tabular copper particle aggregated powder 1 is 20% by mass or more based on the whole in the metal filler. Configure to be included as a percentage. Thus, by setting the ratio of the tabular copper particle aggregated powder 1 to 20% by mass or more, for example, when the metal filler is used in the copper paste, it can be uniformly dispersed in the resin. It is possible to effectively prevent the viscosity from increasing excessively and causing poor printability. In addition, since the tabular copper particle aggregated powder 1 composed of an aggregate of tabular copper particles 2 is contained in the metal filler at a ratio of 20% by mass or more, the conductive property is more excellent as a conductive paste. The ability to show off. In addition, the flat copper particle aggregated powder 1 should just be contained in the metal filler in the ratio of 20 mass% or more, for example, you may mix spherical copper powder etc., for example of about 1 micrometer-10 micrometers.

例えば、導電性ペースト(銅ペースト)としては、平板状銅粒子凝集粉1を金属フィラーとして含み、バインダ樹脂、溶剤、さらに必要に応じて酸化防止剤やカップリング剤等の添加剤と混練することによって作製することができる。   For example, as the conductive paste (copper paste), the tabular copper particle agglomerated powder 1 is contained as a metal filler, and kneaded with a binder resin, a solvent, and, if necessary, an additive such as an antioxidant or a coupling agent. Can be produced.

具体的に、バインダ樹脂としては、特に限定されないが、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等を用いることができる。   Specifically, the binder resin is not particularly limited, but an epoxy resin, a phenol resin, or the like can be used.

また、溶剤としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、グリセリン、ターピネオール等の有機溶剤を用いることができる。また、その有機溶剤の添加量としては、特に限定されないが、スクリーン印刷やディスペンサー等の導電膜形成方法に適した粘度となるように、平板状銅粒子凝集粉1の粒度を考慮して添加量を調整することができる。   Moreover, as a solvent, organic solvents, such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, glycerol, and terpineol, can be used. The amount of the organic solvent added is not particularly limited, but the amount added in consideration of the particle size of the tabular copper particle agglomerated powder 1 so as to have a viscosity suitable for a conductive film forming method such as screen printing or dispenser. Can be adjusted.

さらに、粘度調整のために、他の樹脂成分を添加することもできる。例えば、その樹脂成分としては、エチルセルロースに代表されるセルロース系樹脂等が挙げられ、ターピネオール等の有機溶剤に溶解した有機ビヒクルとして添加することができる。なお、その樹脂成分の添加量としては、焼結性を阻害しない程度に抑える必要があり、好ましくは全体の5重量%以下とする。   Furthermore, other resin components can be added for viscosity adjustment. For example, as the resin component, a cellulose resin typified by ethyl cellulose and the like can be mentioned, and the resin component can be added as an organic vehicle dissolved in an organic solvent such as terpineol. In addition, it is necessary to suppress the addition amount of the resin component to an extent that does not impair the sinterability, and is preferably 5% by weight or less.

また、添加剤としては、焼成後の導電性を改善するために酸化防止剤等を添加することができる。酸化防止剤としては、特に限定されないが、例えばヒドロキシカルボン酸等を挙げることができる。より具体的には、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、乳酸等のヒドロキシカルボン酸が好ましく、銅への吸着力が高いクエン酸又はリンゴ酸が特に好ましい。酸化防止剤の添加量としては、酸化防止効果やペーストの粘度等を考慮して、例えば1質量%〜15重量%程度とすることができる。   Moreover, as an additive, in order to improve the electroconductivity after baking, antioxidant etc. can be added. Although it does not specifically limit as antioxidant, For example, a hydroxycarboxylic acid etc. can be mentioned. More specifically, hydroxycarboxylic acids such as citric acid, malic acid, tartaric acid, and lactic acid are preferable, and citric acid or malic acid having a high adsorptive power to copper is particularly preferable. The addition amount of the antioxidant can be, for example, about 1% by mass to 15% by weight in consideration of the antioxidant effect, the viscosity of the paste, and the like.

次に、電磁波シールド用材料として、平板状銅粒子凝集粉1を金属フィラーとして利用する場合においても、特に制限された条件での使用に限られるものではなく、一般的な方法、例えば金属フィラーを樹脂と混合して使用することができる。   Next, even when the tabular copper particle aggregated powder 1 is used as a metal filler as an electromagnetic shielding material, it is not limited to use under particularly limited conditions, but a general method such as a metal filler is used. It can be used by mixing with resin.

例えば、電磁波シールド用導電性シートの電磁波シールド層を形成する場合、使用される樹脂としては、特に限定されるものではなく、従来使用されているような、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、オレフィン樹脂、塩素化オレフィン樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂等の各種重合体及び共重合体からなる熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、放射線硬化型樹脂等を適宜使用することができる。   For example, when forming the electromagnetic wave shielding layer of the conductive sheet for electromagnetic wave shielding, the resin to be used is not particularly limited, and vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, vinylidene chloride, which are conventionally used, are not limited. Resin, acrylic resin, polyurethane resin, polyester resin, olefin resin, chlorinated olefin resin, polyvinyl alcohol resin, alkyd resin, thermoplastic resin made of various polymers and copolymers, thermosetting resin, radiation A curable resin or the like can be used as appropriate.

電磁波シールド材を製造する方法としては、例えば、上述したような金属フィラーと樹脂とを、溶媒に分散又は溶解して塗料とし、その塗料を基材上に塗布又は印刷することによって電磁波シールド層を形成し、表面が固化する程度に乾燥することで製造することができる。また、金属フィラーを導電性シートの導電性接着剤層に利用することもできる。   As a method for producing an electromagnetic shielding material, for example, the above-described metal filler and resin are dispersed or dissolved in a solvent to form a coating material, and the coating material is applied or printed on the substrate to form the electromagnetic shielding layer. It can be manufactured by forming and drying to such an extent that the surface solidifies. Moreover, a metal filler can also be utilized for the conductive adhesive layer of a conductive sheet.

また、電磁波シールド用導電性塗料の材料として、本実施の形態に係る金属フィラーを利用する場合においても、特に制限された条件での使用に限られるものではなく、一般的な方法、例えば金属フィラーを樹脂及び溶剤と混合し、さらに必要に応じて酸化防止剤、増粘剤、沈降防止剤等と混合して混練することで導電性塗料とすることができる。   Further, even when the metal filler according to the present embodiment is used as the material for the conductive coating for electromagnetic wave shielding, it is not limited to use under particularly limited conditions, but a general method such as a metal filler Can be mixed with a resin and a solvent, and further mixed with an antioxidant, a thickener, an anti-settling agent, etc., if necessary, and kneaded to obtain a conductive paint.

このときに使用するバインダ樹脂及び溶剤についても、特に限定されるものではなく、従来使用されているような、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂やフェノール樹脂等を使用することができる。また、溶剤についても、従来使用されているような、イソプロパノール等のアルコール類、トルエン等の芳香族炭化水素類、酢酸メチル等のエステル類、メチルエチルケトン等のケトン類等を使用することができる。また、添加剤としての酸化防止剤についても、従来使用されているような、脂肪酸アミド、高級脂肪酸アミン、フェニレンジアミン誘導体、チタネート系カップリング剤等を使用することができる。   The binder resin and solvent used at this time are not particularly limited, and vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, acrylic resin, polyester resin, fluororesin, silicon resin, and phenol resin as conventionally used are used. Etc. can be used. As for the solvent, alcohols such as isopropanol, aromatic hydrocarbons such as toluene, esters such as methyl acetate, ketones such as methyl ethyl ketone, and the like, which have been conventionally used, can be used. In addition, as an antioxidant as an additive, a fatty acid amide, a higher fatty acid amine, a phenylenediamine derivative, a titanate coupling agent, and the like that are conventionally used can be used.

以下、本発明の実施例を比較例と共に示してさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below in more detail with reference to comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.

≪評価方法≫
下記実施例及び比較例にて得られた銅粉について、以下の方法により、形状の観察、平均粒子径の測定を行った。
≪Evaluation method≫
About the copper powder obtained by the following Example and the comparative example, observation of a shape and measurement of the average particle diameter were performed with the following method.

(形状の観察)
走査型電子顕微鏡(日本電子株式会社製,JSM−7100F型)により、倍率1,000倍の視野で任意に20視野を観察し、その視野内に含まれる銅粉を観察した。
(Observation of shape)
With a scanning electron microscope (manufactured by JEOL Ltd., JSM-7100F type), 20 fields of view were arbitrarily observed at a magnification of 1,000 times, and the copper powder contained in the field of view was observed.

(平均粒子径の測定)
得られた銅粉の平均粒子径(D50)は、レーザー回折・散乱法粒度分布測定器(日機装株式会社製,HRA9320 X−100)を用いて測定した。
(Measurement of average particle size)
The average particle diameter (D50) of the obtained copper powder was measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer (manufactured by Nikkiso Co., Ltd., HRA9320 X-100).

(BET比表面積測定)
BET比表面積は、比表面積・細孔分布測定装置(カンタクローム社製,QUADRASORB SI)を用いて測定した。
(BET specific surface area measurement)
The BET specific surface area was measured using a specific surface area / pore distribution measuring device (manufactured by Cantachrome, QUADRASORB SI).

(タップ密度)
タップ密度は、振盪比重測定器(蔵持科学器械製作所製,タッピングマシンKRS−40)を用いて測定した。
(Tap density)
The tap density was measured using a shaking specific gravity measuring device (manufactured by Kuramochi Scientific Instruments, tapping machine KRS-40).

(比抵抗値測定)
被膜の比抵抗値は、低抵抗率計(三菱化学株式会社製,Loresta−GP MCP−T600)を用いて四端子法によりシート抵抗値を測定し、表面粗さ形状測定器(東京精密株式会社製,SURFCO M130A)により被膜の膜厚を測定して、シート抵抗値を膜厚で除することによって求めた。
(Specific resistance measurement)
The specific resistance value of the film was measured by measuring the sheet resistance value by a four-terminal method using a low resistivity meter (Loresta-GP MCP-T600, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), and a surface roughness shape measuring instrument (Tokyo Seimitsu Co., Ltd.). The film thickness of the coating film was measured by SURFCO M130A), and the sheet resistance value was obtained by dividing by the film thickness.

(電磁波シールド特性)
電磁波シールド特性の評価は、各実施例及び比較例にて得られた試料について、周波数1GHzの電磁波を用いて、その減衰率を測定することによって評価した。具体的には、機械的に扁平化して作製した平板状銅粉である比較例3において平面の場合のレベルを『△』として、このレベルよりも悪い場合を『×』、このレベルよりも良好な場合を『○』、さらに優れている場合を『◎』として評価した。
(Electromagnetic wave shielding characteristics)
The electromagnetic shielding characteristics were evaluated by measuring the attenuation rate of the samples obtained in each example and comparative example using an electromagnetic wave having a frequency of 1 GHz. Specifically, in Comparative Example 3 which is a flat copper powder produced by mechanical flattening, the level in the case of a flat surface is set as “△”, and the case where it is worse than this level is “×”, which is better than this level The case was evaluated as “◯”, and the case where it was superior was evaluated as “◎”.

また、電磁波シールドの可撓性についても評価するために、作製した電磁波シールドを折り曲げて電磁波シールド特性が変化するか否かを確認した。   Moreover, in order to evaluate also about the flexibility of an electromagnetic wave shield, the produced electromagnetic wave shield was bent and it was confirmed whether the electromagnetic wave shielding characteristic changed.

≪実施例、比較例≫
[実施例1]
容量が100Lの電解槽に、電極面積が200mm×200mmのチタン製の電極板を陰極として、電極面積が200mm×200mmの銅製の板を陽極として用いて、その電解槽中に電解液を装入し、これに直流電流を通電して銅粉を陰極板に析出させた。
≪Example, comparative example≫
[Example 1]
An electrolytic cell having a capacity of 100 L is charged with an electrolytic solution in the electrolytic cell using a titanium electrode plate having an electrode area of 200 mm × 200 mm as a cathode and a copper plate having an electrode area of 200 mm × 200 mm as an anode. Then, a direct current was passed through this to deposit copper powder on the cathode plate.

このとき、電解液としては、銅イオン濃度が10g/L、硫酸濃度が100g/Lの組成のものを用いた。また、この電解液に、添加剤としてヤヌスグリーン(和光純薬工業株式会社製)を電解液中の濃度として125mg/Lとなるように添加し、分子量2000のポリエチレングルコール(和光純薬工業株式会社製)を電解液中の濃度として800mg/Lとなるように添加した。さらに、塩酸溶液(和光純薬工業株式会社製)を電解液中の塩化物イオン(塩素イオン)濃度として50mg/Lとなるように添加した。そして、上述したような濃度に調整した電解液をポンプを用いて10L/minの流量で循環しながら、温度を30℃に維持し、陰極の電流密度が25A/dmになるように通電して陰極板上に銅粉を析出させた。 At this time, an electrolytic solution having a composition with a copper ion concentration of 10 g / L and a sulfuric acid concentration of 100 g / L was used. In addition, Janus Green (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as an additive was added to this electrolytic solution so that the concentration in the electrolytic solution was 125 mg / L, and polyethylene glycol having a molecular weight of 2000 (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Was added so that the concentration in the electrolytic solution was 800 mg / L. Furthermore, a hydrochloric acid solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added so that the chloride ion (chlorine ion) concentration in the electrolyte solution was 50 mg / L. Then, while circulating the electrolytic solution adjusted to the above concentration at a flow rate of 10 L / min using a pump, the temperature was maintained at 30 ° C. and the cathode current density was 25 A / dm 2. Then, copper powder was deposited on the cathode plate.

陰極板上に析出した電解銅粉を、スクレーパーを用いて機械的に電解槽の槽底に掻き落として回収し、回収した銅粉を純水で洗浄した後、減圧乾燥器に入れて乾燥した。   The electrolytic copper powder deposited on the cathode plate was recovered by mechanically scraping it off the bottom of the electrolytic cell using a scraper, and the recovered copper powder was washed with pure water and then put in a vacuum dryer and dried. .

得られた電解銅粉の形状を、上述した走査型電子顕微鏡(SEM)による方法で観察した結果、析出した銅粉は、平板状の銅粒子が凝集した形状を呈した銅粉(平板状銅粒子凝集粉)であった。   As a result of observing the shape of the obtained electrolytic copper powder by the method using the above-mentioned scanning electron microscope (SEM), the deposited copper powder is a copper powder having a shape in which flat copper particles are aggregated (flat copper). Particle agglomerated powder).

また、その平板状の銅粒子は、その断面厚さ(断面平均厚さ)が0.2μmで、その大きさは平均長軸径(図1の模式図における「d」で示す径)が2.5μmであった。そして、その平板状銅粒子が複数集合して凝集体となった凝集銅粉の大きさは、レーザー回折・散乱法粒度分布測定器で測定した平均粒子径(D50)で7.3μmであった。また、その凝集銅粉のタップ密度は2.7g/cmであり、BET比表面積は2.2m/gであった。表1に、これらの結果をまとめて示す。 The tabular copper particles have a cross-sectional thickness (average cross-sectional thickness) of 0.2 μm and an average major axis diameter (diameter indicated by “d” in the schematic diagram of FIG. 1) of 2. It was 5 μm. The size of the agglomerated copper powder in which a plurality of tabular copper particles were aggregated into an aggregate was 7.3 μm in terms of average particle diameter (D50) measured with a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer. . Moreover, the tap density of the aggregated copper powder was 2.7 g / cm 3 and the BET specific surface area was 2.2 m 2 / g. Table 1 summarizes these results.

[実施例2]
電解液として、銅イオン濃度が8g/L、硫酸濃度が100g/Lの組成のものを用い、その電解液に、添加剤としてヤヌスグリーンを電解液中の濃度として150mg/Lとなるように添加し、分子量2000のポリエチレングルコールを電解液中の濃度として800mg/Lとなるように添加した。さらに、塩酸溶液を電解液中の塩化物イオン濃度として125mg/Lとなるように添加した。
[Example 2]
As an electrolytic solution, a composition having a copper ion concentration of 8 g / L and a sulfuric acid concentration of 100 g / L is used, and Janus Green is added to the electrolytic solution so that the concentration in the electrolytic solution is 150 mg / L. Then, polyethylene glycol having a molecular weight of 2000 was added so that the concentration in the electrolyte was 800 mg / L. Further, a hydrochloric acid solution was added so that the chloride ion concentration in the electrolytic solution was 125 mg / L.

そして、上述したような濃度に調整した電解液をポンプを用いて20L/minの流量で循環しながら、温度を35℃に維持し、陰極の電流密度が30A/dmになるように通電し、これら以外は実施例1と同様にして陰極板上に銅粉を析出させた。 Then, while circulating the electrolytic solution adjusted to the concentration as described above at a flow rate of 20 L / min using a pump, the temperature was maintained at 35 ° C. and the current density of the cathode was 30 A / dm 2. Other than these, copper powder was deposited on the cathode plate in the same manner as in Example 1.

得られた電解銅粉の形状を、上述したSEMによる方法で観察した結果、析出した銅粉は、平板状の銅粒子が凝集した形状を呈した銅粉(平板状銅粒子凝集粉)であった。   As a result of observing the shape of the obtained electrolytic copper powder by the SEM method described above, the deposited copper powder was a copper powder (flat copper particle aggregated powder) having a shape in which flat copper particles were aggregated. It was.

また、その平板状の銅粒子は、その断面厚さ(断面平均厚さ)が0.3μmで、その大きさは平均長軸径が3.4μmであった。そして、その平板状銅粒子が複数集合して凝集体となった凝集銅粉の大きさは、レーザー回折・散乱法粒度分布測定器で測定した平均粒子径(D50)で12.4μmであった。また、その凝集銅粉のタップ密度は3.5g/cmであり、BET比表面積は1.6m/gであった。表1に、これらの結果をまとめて示す。 The tabular copper particles had a cross-sectional thickness (average cross-sectional thickness) of 0.3 μm and an average major axis diameter of 3.4 μm. The size of the agglomerated copper powder in which a plurality of tabular copper particles aggregated into an aggregate was 12.4 μm in terms of average particle diameter (D50) measured with a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer. . Moreover, the tap density of the aggregated copper powder was 3.5 g / cm 3 and the BET specific surface area was 1.6 m 2 / g. Table 1 summarizes these results.

[実施例3]
実施例1で得られた平板状銅粒子凝集粉30gに、フェノール樹脂(群栄化学株式会社製,PL−2211)15g、ブチルセロソルブ(関東化学株式会社製,鹿特級)10gとを混合し、小型ニーダー(日本精機製作所製,ノンバブリングニーダーNBK−1)を用いて、1200rpm、3分間の混錬を3回繰り返すことでペースト化した。
[Example 3]
15 g of phenol resin (manufactured by Gunei Chemical Co., Ltd., PL-2211) and 10 g of butyl cellosolve (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., deer special grade) are mixed with 30 g of the tabular copper particle agglomerated powder obtained in Example 1. Using a kneader (Nippon Seiki Seisakusho, non-bubbling kneader NBK-1), kneading at 1200 rpm for 3 minutes was repeated three times to form a paste.

得られた導電ペーストを金属スキージでガラス上に印刷し、空気雰囲気中にて150℃ 、200℃でそれぞれ30分間硬化させた。   The obtained conductive paste was printed on glass with a metal squeegee and cured at 150 ° C. and 200 ° C. for 30 minutes in an air atmosphere.

硬化により得られた被膜の比抵抗値は、それぞれ、7.9×10−5Ω・cm(硬化温度150℃)、1.6×10−5Ω・cm (硬化温度200℃)であり、優れた導電性を示すことが分かった。表2に、これらの結果を示す。 The specific resistance values of the films obtained by curing are 7.9 × 10 −5 Ω · cm (curing temperature 150 ° C.) and 1.6 × 10 −5 Ω · cm (curing temperature 200 ° C.), respectively. It was found that excellent conductivity was exhibited. Table 2 shows these results.

[実施例4]
実施例2で得られた平板状銅粒子凝集粉30gに、フェノール樹脂(群栄化学株式会社製,PL−2211)15g、ブチルセロソルブ(関東化学株式会社製,鹿特級)10gとを混合し、小型ニーダー(日本精機製作所製,ノンバブリングニーダーNBK−1)を用いて、1200rpm、3分間の混錬を3回繰り返すことでペースト化した。
[Example 4]
15 g of phenol resin (manufactured by Gunei Chemical Co., Ltd., PL-2211) and 10 g of butyl cellosolve (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., deer special grade) are mixed with 30 g of the tabular copper particle agglomerated powder obtained in Example 2. Using a kneader (Nippon Seiki Seisakusho, non-bubbling kneader NBK-1), kneading at 1200 rpm for 3 minutes was repeated three times to form a paste.

得られた導電ペーストを金属スキージでガラス上に印刷し、空気雰囲気中にて150℃、200℃でそれぞれ30分間硬化させた。   The obtained conductive paste was printed on glass with a metal squeegee and cured at 150 ° C. and 200 ° C. for 30 minutes in an air atmosphere.

硬化により得られた被膜の比抵抗値は、それぞれ、8.8×10−5Ω・cm(硬化温度150℃)、2.3×10−5Ω・cm(硬化温度200℃)であり、優れた導電性を示すことが分かった。表2に、これらの結果を示す。 The specific resistance values of the films obtained by curing are 8.8 × 10 −5 Ω · cm (curing temperature 150 ° C.) and 2.3 × 10 −5 Ω · cm (curing temperature 200 ° C.), respectively. It was found that excellent conductivity was exhibited. Table 2 shows these results.

[実施例5]
実施例5では、実施例1にて作製した平板状銅粒子凝集粉を樹脂に分散させて電磁波シールド材とした。
[Example 5]
In Example 5, the tabular copper particle aggregated powder produced in Example 1 was dispersed in a resin to obtain an electromagnetic wave shielding material.

すなわち、得られた平板状銅粒子凝集銅粉30gに対して、塩化ビニル樹脂100gと、メチルエチルケトン200gとをそれぞれ混合し、小型ニーダーを用いて、1200rpm、3分間の混錬を3回繰り返すことによってペースト化した。ペースト化に際しては、銅粉が凝集することなく、樹脂中に均一に分散した。これを100μmの厚さの透明ポリエチレンテレフタレートシートからなる基材の上にメイヤーバーを用いて塗布・乾燥し、厚さ25μmの電磁波シールド層を形成した。   That is, 100 g of vinyl chloride resin and 200 g of methyl ethyl ketone were mixed with 30 g of the obtained tabular copper particle aggregated copper powder, respectively, and kneading at 1200 rpm for 3 minutes was repeated three times using a small kneader. Pasted. During pasting, the copper powder was uniformly dispersed in the resin without agglomeration. This was coated and dried using a Mayer bar on a substrate made of a transparent polyethylene terephthalate sheet having a thickness of 100 μm to form an electromagnetic wave shielding layer having a thickness of 25 μm.

電磁波シールド特性については、周波数1GHzの電磁波を用いて、その減衰率を測定することによって評価した。表2に、これらの結果を示す。   The electromagnetic shielding characteristics were evaluated by measuring the attenuation rate using an electromagnetic wave having a frequency of 1 GHz. Table 2 shows these results.

[比較例1]
電解液に、添加剤としてのヤヌスグリーンと、ポリエチレングリコールと、塩化物イオンとを添加しない条件としたこと以外は、実施例1と同じ条件で銅粉を陰極板上に析出させた。
[Comparative Example 1]
Copper powder was deposited on the cathode plate under the same conditions as in Example 1 except that Janus Green, polyethylene glycol, and chloride ions were not added to the electrolytic solution.

得られた電解銅粉の形状を、上述したSEMによる方法で観察した結果、得られた銅粉は樹枝状の形状を呈した銅粉であり、実施例にて得られた銅粉のように平板状の個片が凝集した形状ではなかった。なお、図4は、この比較例1にて得られた銅粉のSEM観察像である。また、得られた銅粉のレーザー回折・散乱法粒度分布測定器で測定した平均粒子径(D50)は22.1μmであった。表1に、この結果を示す。   As a result of observing the shape of the obtained electrolytic copper powder by the method by SEM described above, the obtained copper powder is a copper powder having a dendritic shape, like the copper powder obtained in the examples. The shape of the flat pieces was not agglomerated. FIG. 4 is an SEM observation image of the copper powder obtained in Comparative Example 1. Moreover, the average particle diameter (D50) measured with the laser diffraction and the scattering method particle size distribution measuring device of the obtained copper powder was 22.1 micrometers. Table 1 shows the results.

[比較例2]
従来の平板状銅粉との比較を行うため、比較例2では、機械的に扁平化して作製した平板状銅粉について評価した。
[Comparative Example 2]
In order to compare with the conventional flat copper powder, in Comparative Example 2, the flat copper powder produced by mechanical flattening was evaluated.

平板状銅粉の作製は、平均粒子径5.4μmの粒状アトマイズ銅粉(メイキンメタルパウダーズ社製)500gにステアリン酸5gを添加し、ボールミルで扁平化処理を行った。ボールミルには、3mmのジルコニアビーズを5kg投入し、500rpmの回転速度で90分間回転した。   The flat copper powder was prepared by adding 5 g of stearic acid to 500 g of granular atomized copper powder (manufactured by Mekin Metal Powders) having an average particle diameter of 5.4 μm, and performing a flattening treatment with a ball mill. The ball mill was charged with 5 kg of 3 mm zirconia beads and rotated for 90 minutes at a rotation speed of 500 rpm.

こうして作製した平板状銅粉のレーザー回折・散乱法粒度分布測定器で測定した平均粒子径(D50)は12.6μmであった。また、SEM観察により測定した平板状銅粉の厚さ(断面平均厚さ)は0.5μmであった。また、平板状銅粉のタップ密度は3.2g/cmであり、BET比表面積は0.8m/gであった。表1に、これらの結果をまとめて示す。 The average particle diameter (D50) measured by the laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer of the flat copper powder thus prepared was 12.6 μm. Moreover, the thickness (cross-sectional average thickness) of the flat copper powder measured by SEM observation was 0.5 μm. Moreover, the tap density of the flat copper powder was 3.2 g / cm 3 and the BET specific surface area was 0.8 m 2 / g. Table 1 summarizes these results.

[比較例3]
比較例3では、比較例2で作製した平板状銅粉を用いて、実施例4と同様にしてペースト化した。
[Comparative Example 3]
In Comparative Example 3, the flat copper powder produced in Comparative Example 2 was used to make a paste in the same manner as in Example 4.

すなわち、得られた平板状銅粉30gに、フェノール樹脂(群栄化学株式会社製,PL−2211)15g、ブチルセロソルブ(関東化学株式会社製,鹿特級)10gとを混合し、小型ニーダー(日本精機製作所製,ノンバブリングニーダーNBK−1)を用いte、1200rpm、3分間の混錬を3回繰り返すことでペースト化した。   Specifically, 30 g of the obtained flat copper powder was mixed with 15 g of a phenol resin (PL-2211, manufactured by Gunei Chemical Co., Ltd.) and 10 g of butyl cellosolve (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., deer special grade), and a small kneader (Nippon Seiki Co., Ltd.). Using a non-bubbling kneader NBK-1) manufactured by Seisakusho, te, 1200 rpm, and kneading for 3 minutes were repeated three times to form a paste.

得られた導電ペーストを金属スキージでガラス上に印刷し、窒素雰囲気中にて150℃、200℃でそれぞれ30分間硬化させた。   The obtained conductive paste was printed on glass with a metal squeegee and cured at 150 ° C. and 200 ° C. for 30 minutes in a nitrogen atmosphere.

硬化により得られた被膜の比抵抗値は、それぞれ,56×10−5Ω・cm(硬化温度150℃)、8.3×10−5Ω・cm(硬化温度200℃)であった。表2に、これらの結果を示す。 The specific resistance values of the coatings obtained by curing were 56 × 10 −5 Ω · cm (curing temperature 150 ° C.) and 8.3 × 10 −5 Ω · cm (curing temperature 200 ° C.), respectively. Table 2 shows these results.

[比較例4]
比較例4では、比較例2にて作製した平板状銅粉を樹脂に分散させて電磁波シールド材とした。
[Comparative Example 4]
In Comparative Example 4, the flat copper powder prepared in Comparative Example 2 was dispersed in a resin to obtain an electromagnetic wave shielding material.

すなわち、得られた平板状銅粉40gに対して、塩化ビニル樹脂100gと、メチルエチルケトン200gとをそれぞれ混合し、小型ニーダーを用いて、1200rpm、3分間の混錬を3回繰り返すことによってペースト化した。ペースト化に際しては、銅粉が凝集することなく、樹脂中に均一に分散した。これを100μmの厚さの透明ポリエチレンテレフタレートシートからなる基材の上にメイヤーバーを用いて塗布・乾燥し、厚さ25μmの電磁波シールド層を形成した。   That is, with respect to 40 g of the obtained flat copper powder, 100 g of vinyl chloride resin and 200 g of methyl ethyl ketone were mixed, and the mixture was made into a paste by repeating kneading at 1200 rpm for 3 minutes three times using a small kneader. . During pasting, the copper powder was uniformly dispersed in the resin without agglomeration. This was coated and dried using a Mayer bar on a substrate made of a transparent polyethylene terephthalate sheet having a thickness of 100 μm to form an electromagnetic wave shielding layer having a thickness of 25 μm.

電磁波シールド特性については、周波数1GHzの電磁波を用いて、その減衰率を測定することによって評価した。表2に、これらの結果を示す。   The electromagnetic shielding characteristics were evaluated by measuring the attenuation rate using an electromagnetic wave having a frequency of 1 GHz. Table 2 shows these results.

1 銅粉(平板状銅粒子凝集粉)
2 平板状の銅粒子
d 平板状の銅粒子の長軸径
1 Copper powder (flat copper particle agglomerated powder)
2 Flat copper particles d Major axis diameter of flat copper particles

Claims (7)

個片状の銅粒子が複数集合して凝集体の形態を有する銅粉であって、
前記銅粒子は、走査型電子顕微鏡(SEM)観察より求められる平均長軸径が0.5μm〜5μmで、断面平均厚さが0.02μm〜0.5μmである平板状であり、
レーザー回折散乱式粒度分布測定法により求められる平均粒子径(D50)が1.0μm〜30μmである
ことを特徴とする銅粉。
It is a copper powder having a form of agglomerates by aggregating a plurality of piece-like copper particles,
The copper particles are in the form of a flat plate having an average major axis diameter determined from observation with a scanning electron microscope (SEM) of 0.5 μm to 5 μm and a cross-sectional average thickness of 0.02 μm to 0.5 μm.
A copper powder having an average particle diameter (D50) determined by a laser diffraction / scattering particle size distribution measurement method of 1.0 μm to 30 μm.
タップ密度が0.5g/cm〜5.0g/cmの範囲である
ことを特徴とする請求項1に記載の銅粉。
Copper powder according to claim 1, tap density, characterized in that in the range of 0.5g / cm 3 ~5.0g / cm 3 .
BET比表面積値が0.5m/g〜3.0m/gである
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の銅粉。
Copper powder according to claim 1 or 2 BET specific surface area value is equal to or is 0.5m 2 /g~3.0m 2 / g.
請求項1乃至3の何れかに1項に記載の銅粉を、全体の20質量%以上の割合で含有してなることを特徴とする金属フィラー。   A metal filler comprising the copper powder according to any one of claims 1 to 3 in a proportion of 20% by mass or more of the whole. 請求項4に記載の金属フィラーを樹脂に混合させてなることを特徴とする導電性ペースト。   A conductive paste comprising the metal filler according to claim 4 mixed with a resin. 請求項4に記載の金属フィラーを樹脂に分散してなることを特徴とする電磁波シールド用導電性塗料。   A conductive paint for electromagnetic wave shielding, comprising the metal filler according to claim 4 dispersed in a resin. 請求項4に記載の金属フィラーを樹脂に分散してなることを特徴とする電磁波シールド用導電性シート。
An electroconductive sheet for electromagnetic wave shielding, wherein the metal filler according to claim 4 is dispersed in a resin.
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