KR20080046195A - 플레이크 은분말의 제조 방법 및 그 제조 방법으로 제조된플레이크 은분말 - Google Patents

플레이크 은분말의 제조 방법 및 그 제조 방법으로 제조된플레이크 은분말 Download PDF

Info

Publication number
KR20080046195A
KR20080046195A KR1020087006401A KR20087006401A KR20080046195A KR 20080046195 A KR20080046195 A KR 20080046195A KR 1020087006401 A KR1020087006401 A KR 1020087006401A KR 20087006401 A KR20087006401 A KR 20087006401A KR 20080046195 A KR20080046195 A KR 20080046195A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
silver powder
flake
slurry
particles
powder
Prior art date
Application number
KR1020087006401A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101327973B1 (ko
Inventor
타쿠 후지모토
타쿠야 사사키
카쓰히코 요시마루
Original Assignee
미쓰이 긴조꾸 고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미쓰이 긴조꾸 고교 가부시키가이샤 filed Critical 미쓰이 긴조꾸 고교 가부시키가이샤
Publication of KR20080046195A publication Critical patent/KR20080046195A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101327973B1 publication Critical patent/KR101327973B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/06—Metallic powder characterised by the shape of the particles
    • B22F1/068—Flake-like particles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/04—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
    • B22F2009/043—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling by ball milling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
    • H05K1/095—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks for polymer thick films, i.e. having a permanent organic polymeric binder

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

분말 특성이 뛰어나고, 도전성 페이스트에 사용하여 도체를 형성한 경우, 도체 저항의 상승을 방지하여 도전성 저하를 확실히 방지할 수 있는 플레이크 은분말의 제조 방법, 및 그 제조 방법으로 제조된 플레이크 은분말의 제공을 목적으로 한다. 이 목적을 달성하기 위해, 대략 구상의 은입자로 이루어지는 미립 은분말을 용매 중에 분산시켜 슬러리(slurry)로 하는 분산 공정과, 상기 슬러리와 입경 0.2㎜ 이하의 미디어 비즈(media beads)를 비즈밀 내에 넣고 혼합 교반하여 각 은입자를 소성 변형시켜 플레이크 은분말로 하는 가공 공정과, 상기 슬러리와 상기 미디어 비즈를 분리하여 상기 플레이크 은분말을 채취하는 분취(分取) 공정과, 채취한 상기 플레이크 은분말을 세정하고 건조함으로써 불순물과 수분을 제거하여 플레이크 은분말을 취득하는 세정 건조 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 플레이크 은분말의 제조 방법을 채용한다.

Description

플레이크 은분말의 제조 방법 및 그 제조 방법으로 제조된 플레이크 은분말{PROCESS FOR PRODUCING FLAKY SILVER POWDER AND FLAKY SILVER POWDER PRODUCED BY THE PROCESS}
본건 발명은, 플레이크상의 입자로 이루어지는 플레이크 은분말의 제조 방법 및 그 제조 방법으로 제조된 플레이크 은분말에 관한 것이다.
종래, 다이본딩이나 프린트 배선판의 회로 형성 등에 사용되는 도전성 페이스트 원료의 하나로서 플레이크 은분말이 사용되고 있다. 이 플레이크 은분말은 플레이크상의 은입자로 구성되어 있다. 또한, 플레이크 은분말은 각 입자가 플레이크상이기 때문에 비표면적이 크다. 따라서, 이 플레이크 은분말을 사용하여 도전성 페이스트를 제조하면, 도전성 페이스트 중에서는 입자끼리의 접촉 면적이 커지기 때문에, 입자가 플레이크상이 아닌 은분말을 사용한 도전성 페이스트에 비해 도전성이 높아 도체 형성에 유리하다.
또한, 플레이크 은분말의 제조 방법은, 은분말과 분쇄 매체(본건 명세서에서는, "미디어(media)"라는 용어를 이용하고 있다)를 분쇄기에 넣어 혼합 교반시킴으로써, 대략 구상인 각 입자를 가압하여 변형시키는 방법이 일반적으로 이용되고 있다. 그러나, 이 방법에서는 각 입자를 변형시키면 입경의 제어가 곤란하고, 플레이 크화할 때에 소성 변형된 인접 입자끼리 연결되거나 과잉 변형된 굵고 큰 플레이크 입자가 생성된다. 따라서, 이 플레이크 은분말을 사용하여 도전성 페이스트를 제조하고, 다시 이 도전성 페이스트를 사용하여 미세 회로를 형성하려고 해도 미세 회로의 형성이 곤란하여, 플레이크 은분말의 사용 범위가 한정되었다.
이와 같은 플레이크 은분말의 제조에 있어서, 입자 형상이나 입도가 균일한 제품을 얻기 위해, 혼합 교반시에 윤활제를 첨가하는 방법이 제안되고 있다(특허 문헌 1 및 특허 문헌 2 참조). 이 방법을 이용함으로써 입자들의 사이에 윤활제를 개재시켜, 플레이크화할 때의 입자끼리의 소성 변형에 의한 응집을 억제할 수 있어, 굵고 큰 플레이크 입자의 생성을 방지할 수 있게 되어 있다.
또한, 브레이크 은분말의 제조시에, 특허 문헌 1 및 특허 문헌 2에서 제안된 방법과 같이 윤활제를 이용하면, 최종적으로 얻어진 플레이크 은분말의 표면에 윤활제가 잔존한다. 이 때문에, 이 플레이크 은분말을 사용하여 도전성 페이스트를 제조하고, 이 도전성 페이스트로 도체를 형성하고 소성하여도, 그 입자끼리의 표면에 윤활제가 잔류함으로써 도체 저항이 상승하기 때문에 바람직하지 않다. 따라서, 플레이크 은분말의 표면에 잔존하고 있는 윤활제를 제거하는 방법이 제안되고 있다(특허 문헌 3 참조).
특허 문헌 1: 일본 특허공개 평4-359069호 공보
특허 문헌 2: 일본 특허공개 2003-55701호 공보
특허 문헌 3: 일본 특허공개 2004-197030호 공보
〈발명이 해결하려고 하는 과제〉
그러나, 특허 문헌 3에서 제안된 방법을 이용했다고 해도, 처리 조건을 엄밀하게 관리하지 않으면, 플레이크 은분말로부터 윤활제를 완전히 제거할 수 없다. 따라서, 상기 특허 문헌 3과 같은 사후적인 윤활제 제거를 행하여도, 플레이크 은분말의 각 입자의 표면에는 윤활제가 약간 잔존하는 것이 현실이다. 따라서, 이 플레이크 은분말을 사용하여 도전성 페이스트를 제조하고 도체를 형성하여도, 그 도체 저항을 작게 하는 데에는 일정한 한계가 존재하였다.
또한, 플레이크 형상 입자의 분말로서는 플레이크 동분말이 일반적으로 알려져 있지만, 동분말이 갖는 기계적 강도는 비교적 높기 때문에, 미디어를 이용하여 입자를 소성 변형시킬 때에 가공 조건을 엄밀하게 관리하지 않아도, 일정한 품질의 제품을 시장에 공급할 수 있었다. 이에 비해 은분말은, 동분말과 비교해 물성적으로 연전성(延展性)이 뛰어나고 부드러운 소재이다. 이 때문에, 동분말과 같은 가공 조건을 채용하면, 은입자의 변형이 현저하고 응집된 플레이크 은분말이 되며, 분말 특성이 현저하게 열화되어 실용상 사용할 수 있는 것은 전혀 아니었다.
본건 발명은, 이와 같은 종래의 문제를 해결하여, 분말 특성이 뛰어나고, 도전성 페이스트에 사용하여 도체를 형성한 경우, 도체 저항의 상승을 방지하여 도전성의 저하를 확실히 막을 수 있는 플레이크 은분말의 제조 방법, 및 그 제조 방법으로 제조된 플레이크 은분말을 제공하는 것을 목적으로 한다.
〈과제를 해결하기 위한 수단〉
따라서, 본건 발명자 등은, 예의 연구한 결과, 상기 과제를 해결하기 위해 다음과 같은 수단을 채용하였다.
본건 발명에 따른 플레이크 은분말의 제조 방법: 본건 발명에 따른 플레이크 은분말의 제조 방법은, 대략 구상의 은입자로 이루어지는 은분말을 용매 중에 분산시켜 은 농도 5 체적% 이상의 슬러리(slurry)를 생성하는 분산 공정과, 상기 슬러리와 입경 0.2㎜ 이하의 미디어 비즈(media beads)를 비즈밀 내에 넣어 혼합 교반함으로써 상기 슬러리 중의 각 은입자를 소성 변형시켜 플레이크 은분말을 생성하는 가공 공정과, 혼합 교반한 상기 슬러리와 상기 미디어 비즈를 분리하여 상기 플레이크 은분말을 채취하는 분취(分取) 공정과, 채취한 상기 플레이크 은분말을 세정하고 건조시킴으로써 불순물과 수분을 제거하여 상기 플레이크 은분말을 취득하는 세정 건조 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 제조 방법이다.
그리고, 본건 발명에 따른 플레이크 은분말의 제조 방법의 상기 분산 공정에 있어서, 상기 슬러리 중의 상기 은분말 농도가 5 체적% 내지 90 체적%가 되도록 상기 은분말과 상기 용매의 배합량을 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 본건 발명에 따른 플레이크 은분말의 제조 방법의 상기 가공 공정에 있어서, 상기 슬러리 중의 상기 은분말에 대한 상기 미디어 비즈의 배합 비율을, [슬러리 중의 은분말량(체적%)]:[미디어 비즈량(체적%)]=1:1 내지 1:110의 범위로 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 본건 발명에 따른 플레이크 은분말의 제조 방법 중 상기 분산 공정의 전에 해립(解粒) 공정을 마련하여, 상기 분산 공정에서 사용되는 상기 은분말은 이 해립 공정에서 처리된 은분말을 이용하는 것이 바람직하다.
본건 발명에 따른 제조 방법에서 얻어지는 플레이크 은분말: 플레이크상의 은입자로 이루어지는 플레이크 은분말에 있어서, 본건 발명에 따른 제조 방법을 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 플레이크 은분말이다.
〈발명의 효과〉
본건 발명에 따른 플레이크 은분말의 제조 방법은, 은분말의 입자를 소성 변형하여 플레이크상으로 가공할 때에, 각 입자 사이와 미디어 비즈의 접촉을 용이하게 하고, 또한, 작은 입경의 미디어 비즈를 이용함으로써, 은입자와 미디어 비즈의 충돌시의 소성 변형 응력을 적정한 것으로 하였다. 이에 따라 연질이고 미립인 원료 은분말로부터 응집을 일으키지 않는 상태에서, 굵은 입자 수준까지 변형시키지 않고 적정한 플레이크화가 가능하게 되었다. 따라서, 분말 특성이 뛰어난 플레이크 은분말을 제조할 수 있다.
또한, 본건 발명에 따른 플레이크 은분말의 제조 방법은, 건식법에서의 플레이크화와 같이 윤활제를 사용하지 않아도 되므로, 윤활제에 의한 플레이크 입자 표면 오염과 같이 강고한 오염을 일으키지 않는다. 따라서, 이 제조 방법에 의해 얻어진 플레이크 은분말을 미세한 회로를 형성하는 도전성 페이스트에 사용하여 도체를 형성하여도, 불순물의 혼입에 의한 전기적 저항을 초래하지 않기 때문에 도체 저항의 상승을 방지하여 도전성의 저하를 확실히 막을 수 있다.
전술한 바와 같이 본건 발명에 따른 플레이크 은분말의 제조 방법에 의해 얻어진 플레이크 은분말의 분말 특성은, 종래에는 없었던 뛰어난 것이다. 또한, 이 플레이크 은분말은 입자 분산성이 뛰어나고, 그 구성 입자 표면의 유기물 오염이 적기 때문에, 고품질의 도전성 페이스트 재료로서 매우 적합하다. 따라서, 이 플레이크 은분말을 도전성 페이스트에 사용하여 도체를 형성한 경우, 도체 저항의 상승을 방지하여 도전성의 저하를 확실히 막을 수 있어, 광범위한 분야에서의 사용이 가능해진다.
도 1은 제1 실시예에 기재된 방법으로 얻어진 플레이크 은분말의 주사형 전자현미경 관찰상이다.
도 2는 제2 실시예에 기재된 방법으로 얻어진 플레이크 은분말의 주사형 전자현미경 관찰상이다.
도 3은 제3 실시예에 기재된 방법으로 얻어진 플레이크 은분말의 주사형 전자현미경 관찰상이다.
도 4는 제4 실시예에 기재된 방법으로 얻어진 플레이크 은분말의 주사형 전자현미경 관찰상이다.
도 5는 제1 비교예에 기재된 방법으로 얻어진 플레이크 은분말의 주사형 전자현미경 관찰상이다.
도 6은 제2 비교예에 기재된 방법으로 얻어진 플레이크 은분말의 주사형 전자현미경 관찰상이다.
본건 발명에 따른 플레이크 은분말의 제조 형태: 본건 발명에 따른 플레이크 은분말의 제조 방법은 이하의 공정을 포함한다. 공정별로 설명한다.
분산 공정: 이 공정에서는, 대략 구상의 은입자로 이루어지는 은분말을 용매 중에 분산시켜 은 농도 5 체적% 이상의 슬러리를 생성한다. 여기에서 플레이크 은분말을 얻기 위한 원료 분말은, "대략 구상의 은입자로 이루어지는 은분말"이다. 그 이유는, 대략 구상의 은입자로 이루어지는 은분말은 습식 중화 환원법에 의해 얻어진 것으로서 경제성이 뛰어나고, 입도적으로도 본건 발명에 따른 플레이크 은분말을 제조하는데 매우 적합하기 때문이다. 그리고, 이 대략 구상의 은입자로 이루어지는 은분말이 본래 갖는 분말 특성에 따라, 얻을 수 있는 플레이크 은분말의 분말 특성이 크게 좌우된다. 이 대략 구상의 은입자로 이루어지는 은분말에 관해서는 후술한다.
그리고, 상기 대략 구상의 은입자로 이루어지는 은분말을 분산시키는 용매로는, 물, 유기용매, 물과 유기용매의 혼합 용매를 이용할 수 있다. 입자 표면에의 오염 성분으로서의 용매 성분의 잔류를 고려하면, 가능한 한 물에 가까운 조성의 용매를 채용하는 것이 바람직하다.
그러나, 슬러리 중에서의 은입자의 분산성을 높여 플레이크화할 때의 품질 안정화를 도모하는 관점에서는, 유기용매를 단독으로 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 경우, 유기용매로서는, 메탄올, 에탄올, 에틸렌글리콜 등의 알코올류를 이용하는 것이 바람직하다. 그 이유는, 휘발이 용이하여 플레이크 은분말의 건조시의 기산(氣散) 효율이 높아, 입자 표면의 잔류가 적기 때문이다.
또한, 물과 유기용매의 혼합 용매를 이용하는 경우에는, [유기용매(체적%)]/[물(체적%)]=0.05 내지 0.5 범위의 혼합 용매를 이용하는 것이 바람직하다. [유기용매(체적%)]/[물(체적%)]=0.05 미만인 경우에는, 유기용매량이 적어 은입자의 분산성을 향상시키는 효과를 얻을 수 없다. 이에 비해, [유기용매(체적%)]/[물(체적%)]=0.5를 넘도록 유기용매량을 설정하면, 사후적인 건조시의 기산이 가능하다고 해도 입자에의 당해 유기용매 성분의 잔류가 현저하게 되어, 건조 조건이 약한 경우에는 결과적으로 플레이크 은분말 입자 표면의 탄소 잔류량이 증가한다.
그리고, 상기 슬러리 중의 상기 은분말 농도가, 은 농도 5 체적% 이상, 보다 바람직하게는 5 체적% 내지 90 체적%가 되도록 상기 은분말과 상기 용매의 배합량을 설정하는 것이 바람직하다. 여기에서, 슬러리 중의 은분말 농도를 5 체적% 미만으로 설정한 경우, 즉 용매에 대해 은분말의 배합량이 너무 적으면, 1회의 공정에서 얻어지는 플레이크 은분말의 양이 극히 적어지기 때문에 플레이크화를 위한 생산 효율이 좋지 않다. 한편, 슬러리 중의 은분말 농도를 90 체적%를 넘게 설정한 경우, 즉 용매에 대해 은분말의 배합량이 너무 많으면, 플레이크화할 때에 입자끼리가 연결될 확률이 높아져, 굵고 큰 플레이크 입자의 발생 빈도가 급격하게 상승한다. 따라서, 슬러리 중의 은분말 농도가 최적이 되도록 은분말과 용매의 배합량을 설정함으로써, 입자끼리의 연결을 확실히 방지할 뿐만 아니라 생산 효율을 높일 수 있다.
그리고, 용매 중으로 분산시킬 때, 단순한 교반을 행하여도 무방하다. 그러나, 은분말의 용매로의 분산 수단으로서 유체밀, T.K.필믹스 등 입자의 응집 상태를 해제할 수 있는 교반 분산 수단을 채용하면, 이 은분말을 함유한 슬러리의 조제 단계에서 응집 입자의 해립이 가능하여, 입자 분산성을 높일 수도 있다.
또한, 분산 공정에서 이용하는 대략 구상의 은입자로 이루어지는 은분말에 현저한 응집 상태가 인정되는 경우, 혹은 원료 분말로서의 입자 분산성을 보다 높이고 싶은 경우에는, 분산 공정 전에 해립 공정을 마련하는 것이 바람직하다. 해립이란, 입자의 응집 상태를 해제하여 1차 입자의 상태에 근접시키는 것을 의미하고 있다. 즉, 원료 은분말은, 가능한 한 1차 입자에 가까운 분리 상태로 하는 것이 바람직하다. 이 해립 공정에 의해 각 입자의 분산성이 높아지면, 분산 공정에서 조제하는 슬러리 중으로의 입자 분산성도 향상되고, 후술하는 가공 공정에 있어서는, 입자 분산성이 높은 상태로 미디어 비즈와의 접촉이 가능해져, 입경이 작아도 윤활제를 이용하지 않고 확실히 플레이크 은분말의 제조가 가능해진다. 특히, 습식법에 의해 제조되는 은분말은, 미립화하면 할수록 일정한 응집 상태가 형성된다. 따라서, 본건 발명에서 말하는 해립 공정은 분산 공정 전에 행하는 것이 바람직하다.
단순히 해립 작업을 행하는 것을 목적으로 한다면, 해립을 행할 수 있는 수단으로서 고에너지 볼밀, 고속 도체 충돌식 기류형 분쇄기, 충격식 분쇄기, 케이지밀, 매체 교반형 밀, 고수압식 분쇄 장치 등 여러 가지 수단을 이용할 수 있다. 그런데, 플레이크 은분말을 이용하는 도전성 페이스트의 점도를 가능한 한 저감시키는 것을 생각하면, 원료 분말인 대략 구상의 은입자로 이루어지는 은분말의 비표면적을 가능한 한 작게 하는 것이 바람직하다. 따라서, 해립은 가능해도 해립시에 입자 표면에 손상을 주어 그 비표면적을 증가시키는 것 같은 해립 방법이어서는 안 된다. 특히, 동분말에 비해 연질인 은분말의 경우에는 중요한 문제이다.
따라서, 은분말의 입자가 장치의 내벽부, 교반 날개, 분쇄 매체 등의 부분과 접촉하는 것을 최소한으로 억제하고, 응집한 입자끼리가 서로 충돌하며, 게다가 해립이 충분히 가능한 방법을 채용해야 한다. 그리고, 충분한 입자끼리의 충돌을 일으킴으로써 응집 상태에 있는 입자를 해립하고, 동시에, 입자끼리의 충돌에 의한 입자 표면의 평활성을 향상시키는 방법을 채용한다.
이와 같은 해립 처리를 행하는 방법으로서, 응집 상태인 건조한 은분말에 대해 원심력을 이용한 풍력 써큘레이터를 이용한다. 여기에서 말하는 "원심력을 이용한 풍력 써큘레이터"란, 공기를 불어내어 응집한 은분말을 원주 궤도를 그리도록 뿜어 올려 순환시키고, 이때에 발생하는 원심력에 의해 입자끼리 기류 중에서 서로 충돌시켜 해립 작업을 행하기 위한 것이다. 또한 이때에, 원심력을 이용한 시판되는 풍력 분급기를 이용하는 것도 가능하다. 이와 같은 경우에는, 어디까지나 분급을 목적으로 한 것이 아니라, 풍력 분급기가 공기를 불어내어 응집한 은분말을 원주 궤도를 그리도록 뿜어 올려, 그 비정(飛程) 중에 응집한 입자끼리를 충돌시키는 써큘레이터의 역할을 하는 것이다.
또한 해립 처리를 행하는 다른 방법으로서, 응집 상태인 은분말을 함유한 은분말 슬러리에 대해 원심력을 이용한 유체밀을 이용하여도 된다. 여기에서 말하는 "원심력을 이용한 유체밀"이란 은분말 슬러리를 원주 궤도를 그리도록 고속으로 흐르게 하는 것으로서, 이때에 발생하는 원심력에 의해 응집한 입자끼리를 용매 중에서 서로 충돌시켜 해립 작업을 행한다.
전술한 해립 처리는 필요에 따라 여러 차례 반복하여 행할 수도 있고, 요구 품질에 따라 해립 처리 수준의 임의 선택이 가능하다. 해립 처리가 실시된 은분말 은, 응집 상태가 해제되고 새로운 분말 특성을 구비하게 된다. 그리고 이때의 해립 수준을 수치로서 나타내면, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법에 의한 체적 누적 입경 D50과 화상 해석에 의해 얻어지는 평균 입경 DIA를 이용하여 D50/DIA로 나타내지는 응집도의 값을 1.5 이하로 하는 것이 바람직하다. 여기에서 말하는 응집도가 1.5 이하가 되면, 거의 단분산에 가까운 입자 분산성이 확보되기 때문이다.
여기에서 이용한 응집도는 이하와 같은 이유로 채용하였다. 즉, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법을 이용하여 얻어지는 체적 누적 입경 D50의 값은, 실제로 입자 하나하나의 지름을 직접 관찰한 것은 아니다. 대부분의 은분말을 구성하는 입자는, 복수 개의 입자가 응집하여 집합된 상태로 되어 있다. 그리고 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법은, 응집한 입자를 한 개의 입자(응집 입자)로서 파악하여 체적 누적 입경을 산출하고 있다. 이에 대해, 주사형 전자현미경(SEM)을 이용하여 관찰되는 은분말의 관찰상을 화상 처리함으로써 얻어지는 평균 입경 DIA는 SEM 관찰상으로부터 직접 구하는 것이기 때문에, 1차 입자를 확실히 파악할 수 있게 되는 반면, 입자 응집 상태의 존재를 전혀 반영시키지 않게 된다.
따라서 본건 발명자 등은, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법의 체적 누적 입경 D50과 화상 해석에 의해 얻어진 평균 입경 DIA를 이용하여, D50/DIA로 산출되는 값을 응집도로서 파악하였다. 즉, 동일 로트의 은분말에 있어서, D50과 DIA의 값을 동일 정확도로 측정할 수 있다고 가정하고 전술한 이론으로 생각하면, 응집 상 태가 있는 것을 측정치에 반영시키는 D50의 값은, DIA의 값보다 큰 값이 되는 것이 통상적이라고 생각된다. 이때 D50의 값은, 은분말 입자의 응집 상태가 없어질수록 DIA의 값에 가까워져, 응집도인 D50/DIA의 값은 1에 가까워지게 된다. 응집도가 1이 된 단계에서, 입자의 응집 상태가 완전히 없어진 단분산 분말이라고 판단할 수 있다. 단 실제로는, 응집도가 1 미만의 값을 나타내는 경우도 있다. 이론적으로 생각하면, 완전한 구상인 경우에는 1 미만의 값은 되지 않지만, 실제로는 완전한 구상이 아니라 1 미만의 응집도의 값이 얻어지는 경우가 있다. 한편, 본건 명세서에서의 주사형 전자현미경(SEM)을 이용하여 관찰되는 은분말의 화상 해석은, 아사히 엔지니어링 주식회사 제품의 IP-1000PC를 이용하여, 진원도(Roundness) 문턱값 10, 중첩도 20으로 하여 원형 입자 해석을 행하여 평균 입경 DIA를 구한 것이다.
가공 공정: 이 공정에서는, 상기 슬러리와 입경 0.2㎜ 이하의 미디어 비즈를 비즈밀 내에 넣어 혼합 교반함으로써 상기 슬러리 중의 각 은입자를 소성 변형시켜 플레이크 은분말로 한다.
여기에서는, 입경이 0.2㎜ 이하인 미립의 미디어 비즈를 이용하는 것이 특징이다. 본건 출원에 따른 플레이크 은분말의 제조 방법은, 미소 입경의 플레이크 은분말의 제조를 의도하고 있어, 원료 분말인 대략 구상의 은입자로 이루어지는 은분말이라고 해도, D50이 2㎛ 이하, DIA가 1.0㎛ 이하인 수준의 미립 은분말을 이용하는 것이 전제이다. 따라서, 미립의 은분말을 소성 변형하여 플레이크상으로 하고, 또 한, 윤활제를 사용하지 않아도 입자끼리 연결되지 않게, 굵고 큰 플레이크 입자의 생성을 방지해야 한다. 이와 같은 효과를 얻기 위해서는, 미디어 비즈의 중량이 너무 무겁지 않고, 또한, 원료 분말 사이즈에 대해 미디어 비즈의 사이즈가 적정하다는 조건을 만족할 필요가 있다.
여기에서 입경이 0.2㎜를 넘는 미디어 비즈를 사용한 경우, 즉 사용하는 미디어 비즈의 입경이 너무 크면, 미디어 비즈 중량이 무거워 입자에 대한 가압력이 매우 커진다. 이 때문에, 플레이크 은분말로서의 입경이 조대화(粗大化)하여 입자끼리 연결되기 쉬워져, 굵고 큰 플레이크 입자의 생성 빈도가 비약적으로 상승한다. 또한, 미디어 비즈의 입경 범위의 하한은 현실적으로는 0.03㎜이다. 그 이유는, 입경이 작아질수록, 플레이크 형상으로 가공하는 시간이 길어 공업적 생산성을 만족하지 않게 되기 때문이다.
한편, 미디어 비즈 중량을 생각하는데 있어서는, 미디어 비즈를 구성하는 재질도 중요한 요소가 된다. 미디어 비즈 재질로서는, 지르코니아 비즈, 알루미나 비즈, 글래스 비즈 중 어느 하나를 선택적으로 사용하는 것이 바람직하다. 글래스 비즈의 경우에는, 물리적 가공시에 글래스 비즈 자체의 파괴를 일으키지 않도록 하는 가공 조건을 선택적으로 채용할 필요가 있지만, 글래스 비즈 자체의 성분이 플레이크 은분말의 입자 표면에 잔류할 가능성이 낮아, 불순물 성분이 적은 플레이크 은분말을 얻는 목적에서 생각하면 바람직하다. 또한, 입경의 면에서는 가장 미립인 미디어 비즈라고 할 수 있는 것은 알루미나 비즈이다. 알루미나 비즈는, 글래스 비즈의 경우와 마찬가지로, 물리적 가공시에 알루미나 비즈 자체의 파괴를 일으키지 않도록 하는 가공 조건을 선택적으로 채용할 필요가 있다. 이에 대해, 지르코니아 비즈는, 통상적으로 생각할 수 있는 물리적 가공의 조건에서 지르코니아 비즈 자체가 파괴되지 않아 폭넓은 가공 조건을 선택하는 것이 가능하다.
또한, 당해 가공 공정에 있어서, 상기 슬러리 중의 상기 은분말에 대한 상기 미디어 비즈의 배합 비율을, [슬러리 중의 은분말량(체적%)]:[미디어 비즈량(체적%)]=1:1 내지 1:110의 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 여기에서, 슬러리 중의 은분말에 대한 미디어 비즈의 배합 비율이 1:1보다 작은 경우, 즉 은분말에 대해 미디어 비즈의 배합량이 너무 적으면, 용기 등의 사이즈의 영역에 대해 미디어 비즈가 충분히 고루 퍼지지 않게 되어, 대략 구형의 은입자를 균일하게 플레이크화하는 것이 곤란하게 되어, 플레이크화에 장시간을 필요로 한다. 게다가, 장시간의 가공 시간을 채용하면, 일단 플레이크화한 입자끼리의 연결이 발생하기 쉬워 굵고 큰 입자의 발생 빈도가 상승한다. 한편, 은분말에 대한 미디어 비즈의 배합 비율이 1:110보다 큰 경우, 즉 은분말에 대해 미디어 비즈의 배합량이 너무 많은 경우에는, 각 입자에 대한 미디어 비즈의 가압 개소가 많아져 굵고 큰 입자가 많아지고, 또한, 얻어진 플레이크 은분말의 입도 분포가 나빠 넓은 것이 된다. 따라서, 슬러리 중의 은분말에 대한 미디어 비즈의 배합 비율을 최적인 범위로 설정함으로써, 입경이 작고, 또한, 윤활제가 없는 상태에서 양호한 입도 분포를 갖는 플레이크 은분말을 확실하게 제조할 수 있다.
분취 공정: 이 공정에서는, 혼합 교반한 상기 슬러리와 상기 미디어 비즈를 분리하여 상기 플레이크 은분말을 채취한다. 이때의 플레이크 은분말의 채취 수단 에 관해서는 특별한 제한은 없고, 모든 수법을 채용하는 것이 가능하다. 예를 들어 일례를 나타내면, 미디어 비즈가 플레이크 은분말에 비해 큰 입경을 갖고 있기 때문에, 미디어 비즈가 들어간 상태의 슬러리를 메쉬로 여과함으로써 용이하게 분리할 수 있다. 그리고, 미디어 비즈를 제거한 슬러리를 일정 시간 가만히 두어 플레이크 은분말을 침강시키고, 상청액을 버린 다음 여과함으로써 플레이크 은분말을 채취할 수 있다. 또한, SAM-1(Super Apex Mill)이나 다이노밀(Dyno mil) 등은 미디어 비즈의 세퍼레이터를 구비하고 있어, 미디어 비즈가 새지 않는 구조로 되어 있다. 따라서, 처음부터 이와 같은 미디어 비즈의 세퍼레이터를 구비한 장치를 사용하는 경우에는, 사후적인 미디어 비즈의 분리는 불필요하다.
세정 건조 공정: 이 공정에서는, 채취한 상기 플레이크 은분말을 세정하고 건조시킴으로써 불순물과 수분을 제거하여 상기 브레이크 은분말을 얻는다. 여기에서 말하는 플레이크 은분말의 세정, 건조의 방법에 관해서 특별한 한정은 없다. 또한 이 공정에서는, 채취한 상기 플레이크 은분말을 세정한다고 하였는데, 세정의 대상이 되는 상기 분취 공정에서 채취한 플레이크 은분말은, 미건조 상태라도, 전술한 바와 같이 미디어 비즈를 제거한 슬러리를 일정 시간 가만히 두어 플레이크 은분말을 침강시키고 상청액을 버린 상태의 것이라도 상관없다. 이들에 대해, 물, 에탄올, 메탄올 등의 알코올류를 이용하여 세정한다. 그리고 보다 바람직하게는, 물로 세정한 다음, 2회 이상의 알코올류를 이용한 세정을 반복하여 행해 세정을 강화함으로써, 플레이크 은분말의 입자 표면에 부착된 오염 물질을 효율적으로 제거할 수 있다. 또한 건조는, 50℃ 내지 80℃ 정도의 온도 분위기에서 3시간 내지 8시 간 행하는 것이 일반적이다.
본건 발명에 따른 제조 방법으로 얻어지는 플레이크 은분말: 이상 기술해 온 본건 발명에 따른 제조 방법을 이용하여 제조된 플레이크 은분말은, 이하와 같은 분말 특성을 갖는다.
원료 분말인 대략 구상의 은입자로 이루어지는 은분말로서, 1차 입자 지름 DIA가 1.2㎛ 이하이고, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법에 의한 중량 누적 입경 D50과 화상 해석에 의해 얻어지는 평균 입경 DIA를 이용하여 D50/DIA로 나타내지는 응집도의 값이 1.5 이하인 미립 은분말을 이용한 경우에는, 이하와 같은 분말 특성을 갖는 플레이크 은분말이 얻어진다. 한편, 이하에 기술하는 분말 특성은, 입경(DIA)이 3㎛ 이하인 것을 전제로 하고, 그 밖의 분말 특성 항목 중 적어도 1개를 만족하는 것이 된다.
입경(DIA): 3㎛ 이하
D50: 4.5㎛ 이하
표준 편차(SD): 0.143㎛ 내지 3.265㎛
SD/D50 : 0.15 내지 0.40
Dmax: 10.0 이하
평균 어스펙트비([두께]/[D50]): 0.3 내지 0.7
탄소 함유량: 0.3 중량% 이하
이상의 분말 특성 중, "입경이 3㎛ 이하"이고, "레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법에 의한 체적 누적 입경 D50"의 값이 작아, 종래에 없는 수준의 미립의 플레이크 은분말인 것을 용이하게 파악할 수 있다. 종래에 존재하는 플레이크 은분말은, 이들의 입경이 다소의 편차가 있긴 하지만 7㎛를 넘는 것이 일반적이다.
그리고, Dmax의 값에 착안해 보자. 이 Dmax의 값은, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법을 이용하여 얻어진 최대 입경을 나타내는 것이다. 종래의 방법으로 플레이크 은분말을 제조한 경우, 100㎛를 넘는 큰 굵은 입자가 포함되어 있는 것이 일반적이다. 이에 대해, 본건 발명에 따른 제조 방법을 이용하여 제조된 플레이크 은분말은, Dmax가 10.0 이하가 되어, 굵은 입자의 존재 확률이 비약적으로 감소한다.
그리고, 표준 편차만으로 보면, 종래의 제조 방법으로 얻어지는 플레이크 은분말의 경우에는, 표준 편차 SD의 값이 0.321㎛ 내지 14.155㎛의 범위에서 분산되어 있어, 로트간의 입경 분포의 편차가 매우 큰 것을 알 수 있다. 이에 대해, 본건 발명에 따른 제조 방법을 이용하여 제조된 플레이크 은분말의 표준 편차는, 0.143㎛ 내지 3.265㎛의 범위가 되어, 로트간의 입경 분포의 편차가 극히 작은 것을 알 수 있다.
다음으로, SD/D50의 값에 착안해 보자. 이 값의 편차가 클수록, 제품으로서의 입도 분포의 안정성이 부족하다고 판단할 수 있다. 본건 발명에 따른 제조 방법 을 이용하여 제조된 플레이크 은분말은, SD/D50의 값이 0.15 내지 0.40의 범위가 된다. 이에 대해, 종래의 제조 방법으로 얻어지는 플레이크 은분말의 경우에는, 본건 발명자 등이 인식하고 있는 범위에서 0.55 내지 0.87이 된다.
그리고, 어스펙트비에 착안해 보자. 본건 발명에 따른 제조 방법을 이용하여 제조된 플레이크 은분말의 어스펙트비([두께]/[D50])의 값은 0.3 내지 0.7이다. 이 어스펙트비는 플레이크 은분말의 가공도를 나타내는 것이다. 따라서, 어스펙트비의 값이 0.3 미만인 경우에는, 입자의 두께가 너무 얇아져 입자 내부의 전위 밀도가 급격하게 상승하여, 결정립의 미세화가 일어나기 시작해 저항의 상승을 일으킨다고 생각된다. 이에 대해, 어스펙트비의 값이 0.7을 넘으면, 가공도가 낮아 편평률이 낮기 때문에, 플레이크 은분말에 요구되는 충분한 접촉 계면 면적을 얻지 못하여, 저항을 낮출 수 없게 된다.
한편, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법에는, 플레이크 은분말 0.1g을 SN디스퍼센트5468의 0.1% 수용액(산노프코사 제품)과 혼합하여 초음파 호모지나이저(니혼세키세사쿠쇼(日本精機製作所) 제품 US-300T)로 5분간 분산시킨 후, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정 장치 Micro Trac HRA 9320-X100형(Leeds+Northrup사 제품)을 이용하였다.
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본건 발명을 구체적으로 설명한다. 한편, 본건 발명은 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
제1 실시예
대략 구상의 은입자로 이루어지는 은분말의 제조: 먼저 9.0kg의 질산은을 475L의 순수에 용해시켜 질산은 수용액을 조제하고, 이것에 25 중량% 농도 암모니아수 20kg을 일괄적으로 첨가하고 교반함으로써 은 암민 착체 수용액을 얻었다.
그리고 이 은 암민 착체 수용액을, 제1 유로에 유량 1500㎖/sec로 유입시키고, 제2 유로에는 환원제를 유량 1500㎖/sec로 유입시켜, 제1 유로와 제2 유로의 합류점에서 20℃의 온도가 되도록 하여 접촉시켜 미립 은분말을 환원 석출시켰다. 이때에 이용한 환원제로는, 3kg의 하이드로퀴논을 475L의 순수에 용해시킨 하이드로퀴논 수용액을 이용하였다.
이상과 같이 하여 얻어진 미립 은분말 5.7kg을 분취하기 위해, 누체(Nutsche)를 이용하여 여과하고 10L의 물과 40L의 메탄올을 이용하여 세정하고, 다시 70℃에서 5시간 건조하여 미립 은분말을 얻었다. 이상과 같이 하여 얻어진 미립 은분말의 분말 특성은, 1차 입자 지름 DIA가 0.5㎛, D50/DIA로 나타내지는 응집도의 값이 1.02였다. 이 실시예에서는, 또한 당해 미립 은분말의 입자 표면을 올레산으로 표면 처리하였다.
분산 공정: 메탄올 4.0kg 및 에틸렌글리콜 4.0kg의 혼합 용매에 대해, 표면 처리를 한 미립 은분말 4.0kg을 넣고 잘 교반하여 슬러리 중의 은분말 농도 13 체적%(33 중량%)의 슬러리로 하였다.
가공 공정: 직경 0.1㎜의 지르코니아 비즈 2.5kg을 준비하고, [슬러리 중의 은분말량(체적%)]:[지르코니아 비즈량(체적%)]=1:94로 설정하여, 코토부키코교(壽 工業) 주식회사 제품의 SAM-1(Super Apex Mill)에 충전하였다. 그리고, 슬러리 유속을 0.6L/min, 분산기의 회전 속도를 2400rpm으로 설정하고 패스 방식으로 기계적인 충격에 의해 플레이크화를 행하였다. 이 플레이크화 처리는 3 패스 행하였다.
분취 공정: 플레이크화 처리 종료 후, 지르코니아 비즈를 SAM-1의 세퍼레이터로 제거하고, 그 후에 슬러리를 일정 시간 가만히 두어 플레이크 은분말을 침강시키고 상청액을 버렸다.
세정 건조 공정: 상청액을 버린 상태에서 물을 첨가하여 세정하고 상청액을 버리는 수세(水洗) 조작을 2회 반복한 다음, 세정을 강화하기 위해 에탄올을 이용하여 3회 세정하여, 입자 표면의 오염 물질을 가능한 한 제거하였다. 그리고, 70℃에서 5시간 건조하여 미립 플레이크 은분말을 얻었다. 이때에 얻어진 미립 플레이크 은분말의 주사형 전자현미경 관찰상을 도 1에 나타내었다.
이상과 같이 하여 얻어진 플레이크 은분말의 여러 특성은, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법에 의한 D10이 0.32㎛, D50이 0.72㎛, D90이 1.06㎛, 최대 입경 Dmax가 2.2㎛, 표준 편차 SD가 0.22㎛이고, 표준 편차 SD를 이용하여 나타내지는 SD/D50의 값이 0.31, 탄소 함유량 0.24 중량%였다.
한편, 탄소 함유량의 측정은, 호리바세이사쿠쇼(堀場製作所) 제품 EMIA-320V를 이용하여, 플레이크 은분말 0.5g, 텅스텐 분말 1.5g, 주석 분말 0.3g을 혼합하고, 이것을 자성 도가니 내에 넣어 연소-적외 흡수법에 의해 측정한 것이다. 종래의 제조 방법으로 얻어진 은분말의 탄소 함유량은, 아무리 세정을 강화하여도 0.20 중량%를 넘는 탄소량이었다.
제2 실시예
대략 구상의 은입자로 이루어지는 은분말의 제조: 제1 실시예와 마찬가지로 하여 제조한 미립 은분말을 이용하였다. 단, 제1 실시예의 경우와 달리, 올레산에 의한 표면 처리는 행하지 않았다.
분산 공정: 메탄올 4.0kg에 대해, 당해 미립 은분말 2.0kg을 넣고 잘 교반하여 슬러리 중의 은분말 농도가 14 체적%(33 중량%)인 슬러리로 하였다.
가공 공정: 직경 0.1㎜의 지르코니아 비즈 2.5kg을 준비하고, [슬러리 중의 은분말량(체적%)]:[지르코니아 비즈량(체적%)]=1:105로 설정하여, 코토부키코교 주식회사 제품의 SAM-1(Super Apex Mill)에 충전하였다. 그리고, 슬러리 유속을 0.6L/min, 분산기의 회전 속도를 2400rpm으로 설정하고 30분간 용액을 순환시켜 물리적으로 플레이크화를 행하였다.
이하, 제1 실시예와 마찬가지의 분취 공정, 세정 건조 공정을 거쳐, 미립 플레이크 은분말을 얻었다. 이때에 얻어진 미립 플레이크 은분말의 주사형 전자현미경 관찰상을 도 2에 나타내었다.
이상과 같이 하여 얻어진 플레이크 은분말의 여러 특성은, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법에 의한 D10이 0.41㎛, D50이 0.88㎛, D90이 1.26㎛, 최대 입경 Dmax가 2.5㎛, 표준 편차 SD가 0.34㎛이고, 표준 편차 SD를 이용하여 나타내지는 SD/D50의 값이 0.39, 탄소 함유량 0.18 중량%였다.
제3 실시예
대략 구상의 은입자로 이루어지는 은분말의 제조: 제1 실시예와 마찬가지로 하여 제조한 올레산에 의해 표면을 처리한 미립 은분말을 이용하였다.
분산 공정: 메탄올 8.0kg에 대해, 표면 처리를 한 미립 은분말 4.0kg을 넣고 잘 교반하여 슬러리 중의 은분말 농도가 14 체적%(33 중량%)인 슬러리로 하였다.
가공 공정: 직경 0.2㎜의 지르코니아 비즈 2.5kg을 준비하고, [슬러리 중의 은분말량(체적%)]:[지르코니아 비즈량(체적%)]=1:105로 설정하여, 코토부키코교 주식회사 제품의 SAM-1(Super Apex Mill)에 충전하였다. 그리고, 슬러리 유속을 0.6L/min, 분산기의 회전 속도를 2400rpm으로 설정하고 40분간 용액을 순환시켜 물리적으로 플레이크화를 행하였다.
이하, 제1 실시예와 마찬가지의 분취 공정, 세정 건조 공정을 거쳐, 미립 플레이크 은분말을 얻었다. 이때에 얻어진 미립 플레이크 은분말의 주사형 전자현미경 관찰상을 도 3에 나타내었다.
이상과 같이 하여 얻어진 플레이크 은분말의 여러 특성은, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법에 의한 D10이 0.28㎛, D50이 0.68㎛, D90이 0.92㎛, 최대 입경 Dmax가 1.95㎛, 표준 편차 SD가 0.25㎛이고, 표준 편차 SD를 이용하여 나타내지는 SD/D50의 값이 0.36, 탄소 함유량 0.26 중량%였다.
제4 실시예
대략 구상의 은입자로 이루어지는 은분말의 제조: 제1 실시예와 마찬가지로 하여 제조한 올레산에 의해 표면을 처리한 미립 은분말을 이용하였다.
분산 공정: 메탄올 4.0kg 및 에틸렌글리콜 4.0kg에 대해, 표면 처리를 한 미립 은분말 4.0kg을 넣고 잘 교반하여 슬러리 중의 은분말 농도가 13 체적%(33 중량%)인 슬러리로 하였다.
가공 공정: 직경 0.05㎜의 지르코니아 비즈 2.5kg을 준비하고, [슬러리 중의 은분말량(체적%)]:[지르코니아 비즈량(체적%)]=1:94로 설정하여, 코토부키코교 주식회사 제품의 SAM-1(Super Apex Mill)에 충전하였다. 그리고, 슬러리 유속을 0.6L/min, 분산기의 회전 속도를 2400rpm으로 설정하고 패스 방식으로 기계적인 충격에 의해 플레이크화를 행하였다. 이 플레이크화 처리는 3 패스 행하였다.
이하, 제1 실시예와 마찬가지의 분취 공정, 세정 건조 공정을 거쳐, 미립 플레이크 은분말을 얻었다. 이때에 얻어진 미립 플레이크 은분말의 주사형 전자현미경 관찰상을 도 4에 나타내었다.
이상과 같이 하여 얻어진 플레이크 은분말의 여러 특성은, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법에 의한 D10이 0.27㎛, D50이 0.42㎛, D90이 0.71㎛, 최대 입경 Dmax가 1.64㎛, 표준 편차 SD가 0.16㎛이고, 표준 편차 SD를 이용하여 나타내지는 SD/D50의 값이 0.38, 탄소 함유량 0.29 중량%였다.
비교예
[제1 비교예]
대략 구상의 은입자로 이루어지는 은분말의 제조: 제1 실시예와 마찬가지로 하여 제조한 미립 은분말을 이용하였다. 단, 제1 실시예의 경우와 달리, 올레산에 의한 표면 처리는 행하지 않았다.
분산 공정: 메탄올 4.0kg에 대해, 당해 미립 은분말 2.0kg을 넣고 잘 교반하여 슬러리 중의 은분말 농도가 14 체적%(33 중량%)인 슬러리로 하였다.
가공 공정: 실시예에 이용한 지르코니아 비즈와 비교하여 입경이 큰 직경 1.0㎜의 지르코니아 비즈를 준비하고, [슬러리 중의 은분말량(체적%)]:[지르코니아 비즈량(체적%)]=1:105의 혼합 비율로 한 480cc를, 신마루엔터프라이즈 제품의 다이노밀0.6L기에 투입하였다. 그리고, 슬러리를 유속을 3.0L/min로 하여 순환 방식에 의해 10분간 순환시켜, 기계적인 충격에 의해 플레이크화를 행하였다. 한편, 여기에서 상기 실시예와 상이한 장치를 이용한 것은, 실시예에서는 사용하지 않았던 직경 1.0㎜의 입경이 큰 지르코니아 비즈를 이용했기 때문으로서, 당해 사이즈의 지르코니아 비즈는 토부키코교 주식회사 제품의 SAM-1에서 사용할 수 없기 때문이다. 한편, 토부키코교 주식회사 제품의 SAM-1에서는, 입경 1.0㎜ 정도의 큰 미디어 비즈를 이용할 수 없다. 따라서, 필연적으로 장치의 변경이 필요하다.
분취 공정: 플레이크화 처리 종료 후, 제1 실시예와 마찬가지의 방법을 채용하였다.
세정 건조 공정: 상청액을 버린 상태에서, 물을 첨가하고 세정하여 상청액을 버리는 수세 조작을 2회 반복한 다음, 에탄올을 이용하여 1회 세정하는 통상적인 세정 수법을 채용하였다. 그리고, 70℃에서 5시간 건조하여 미립 플레이크 은분말을 얻었다. 이때에 얻어진 미립 플레이크 은분말의 주사형 전자현미경 관찰상을 도 5에 나타내었다.
이상과 같이 하여 얻어진 플레이크 은분말의 여러 특성은, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법에 의한 D10이 6.71㎛, D50이 14.1㎛, D90이 26.0㎛, 최대 입경 Dmax가 104.7㎛, 표준 편차 SD가 6.93㎛이고, 표준 편차 SD를 이용하여 나타내지는 SD/D50의 값이 0.49, 탄소 함유량 0.54 중량%였다.
[제2 비교예]
대략 구상의 은입자로 이루어지는 은분말의 제조: 제1 실시예와 마찬가지로 하여 제조한 올레산에 의해 표면을 처리한 미립 은분말을 이용하였다.
분산 공정: 메탄올 8.0kg 및 에틸렌글리콜 4.0kg에 대해, 표면 처리를 한 미립 은분말 1.5kg을 넣고 잘 교반하여 슬러리 중의 은분말 농도가 4.0 체적%(11 중량%)인 슬러리로 하였다.
가공 공정: 직경 0.1㎜의 지르코니아 비즈 0.5kg을 준비하고, 슬러리 중의 은분말량(체적%)과 지르코니아 비즈량(체적%)의 밸런스가, 본건 발명에 따른 조건에서 벗어나도록 [슬러리 중의 은분말량(체적%)]:[지르코니아 비즈량(체적%)]=3:1로 설정하여, 토부키코교 주식회사 제품의 SAM-1에 충전하였다. 그리고, 슬러리 유속을 0.6L/min, 분산기의 회전 속도를 2400rpm으로 설정하고, 패스 방식으로 기계적인 충격에 의해 플레이크화를 행하였다. 이 플레이크화 처리는 3 패스 행하였다.
이하, 제1 비교예와 마찬가지의 분취 공정, 세정 건조 공정을 거쳐, 미립 플레이크 은분말을 얻었다. 이때에 얻어진 미립 플레이크 은분말의 주사형 전자현미 경 관찰상을 도 6에 나타내었다.
이상과 같이 하여 얻어진 플레이크 은분말의 여러 특성은, 레이저 회절 산란식 입도 분포 측정법에 의한 D10이 0.59㎛, D50이 1.07㎛, D90이 1.81㎛, 최대 입경 Dmax가 4.63㎛, 표준 편차 SD가 0.45㎛이고, 표준 편차 SD를 이용하여 나타내지는 SD/D50의 값이 0.42, 탄소 함유량 0.62 중량%였다.
[실시예와 비교예의 비교]
주사형 전자현미경 관찰상: 도 1 내지 도 4와, 도 5 및 도 6을 비교한다. 도 1 내지 도 4로부터 알 수 있듯이, 본건 발명에 따른 제조 방법에 의해 얻어지는 플레이크 은분말의 입자는, 플레이크 형상이라기보다는, 미소한 덩어리(nugget) 형상 또는 미소 판상이라고 칭하는 것이 적당하다고 할 수 있다. 이에 대해, 도 5의 경우에는, 미립의 입자로부터 굵은 입자 수준의 입자까지 확인할 수 있어 입도 분포가 매우 넓은 것을 알 수 있다. 그리고, 도 6의 경우에는, 슬러리 중의 은 농도(은분말 함유량)가 희박하여 플레이크화가 양호하게 행해지지 못해, 대부분의 입자가 대략 구상인 채로 잔존하고 있다. 이상으로부터 분명한 바와 같이, 종래의 플레이크 은분말의 형상에 비해 매끄러운 표면 형상을 하고 있으며, 또한, 입자 사이즈가 일정하기 때문에, 도전성 페이스트로 가공했을 때의 플레이크 은분말의 분산성을 높일 수 있어, 결과적으로 페이스트 점도의 저감에 기여한다고 생각된다.
평균 1차 입경(D10, D50, D90, Dmax 및 DIA): 상기 실시예 및 비교예는, 원료 분말로서 올레산에 의해 표면을 처리하였는지 여부의 차이는 있지만, 실질적으로는 동일한 미립 은분말을 사용하고 있다. 이를 전제로 하여, 제1 실시예 내지 제4 실시예와 제1 비교예를 비교하면, D10, D50, D90, Dmax 및 DIA의 모든 값이 실시예가 작아 미립의 플레이크 은분말이 얻어진 것을 알 수 있다. 특히, Dmax의 값에 관해서는, 제1 비교예에 비해 실시예의 값이 작아, 이로부터 굵은 입자가 없고 입도 분포가 좁은 플레이크 은분말이 얻어진 것을 이해할 수 있다. 한편, 제2 비교예는, 적정한 플레이크화가 되어 있지 않기 때문에, 여기에서의 비교 대상으로는 하지 않았다.
표준 편차(SD) 및 변동 계수(SD/D50): 또한, 각 실시예와 제1 비교예의 표준 편차 SD의 값을 비교하면, 각 실시예의 표준 편차의 값이 압도적으로 작은 값이 되어 있다. 따라서 표준 편차의 수치를 보아도, 제1 비교예와 비교하여 각 실시예가 굵은 입자가 적고, 좁은 입도 분포를 갖는 플레이크 은분말인 것을 이해할 수 있다.
또한 각 실시예가 제1 비교예와 비교하여, 미립이고 표준 편차로부터 본 편차가 적은 것이 명백하다. 따라서, 변동 계수에 관해서도, 제1 비교예에 비해, 각 실시예가 작아, 로트간 불균형이 적은 플레이크 은분말의 제조가 가능한 것을 이해할 수 있다.
탄소 함유량: 이 탄소 함유량은, 플레이크 은분말의 입자 표면의 오염 물질량(잔류 유기 성분량)을 추량하기 위해 채용한 것이다. 상기 실시예에서는, 세정을 강화하여 플레이크 은분말을 얻고 있다. 이에 대해, 비교예에서는, 일반적으로 채 용되는 통상적인 세정을 채용하고 있다. 이 결과, 각 실시예의 탄소 함유량은, 비교예의 탄소 함유량과 비교하여 적다. 따라서, 상기 실시예에서 얻어진 플레이크 은분말은, 통상적인 플레이크 은분말과 비교하여 오염 물질의 부착량이 적어, 낮은 저항의 도체 형성에 적절한 플레이크 은분말이라고 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본건 발명의 플레이크 은분말의 제조 방법, 및 그 제조 방법으로 제조된 플레이크 은분말에 있어서는, 분말 특성이 뛰어나고, 도전성 페이스트에 사용하여 도체를 형성한 경우, 도체 저항의 상승을 방지하여 도전성의 저하를 확실히 방지할 수 있으므로, 플레이크 은분말의 제조에 관한 기술 분야에서 충분히 이용할 수 있다.

Claims (5)

  1. 플레이크상의 은입자로 이루어지는 플레이크 은분말의 제조 방법에 있어서,
    대략 구상의 은입자로 이루어지는 은분말을 용매 중에 분산시켜 은 농도 5 체적% 이상의 슬러리(slurry)를 생성하는 분산 공정과,
    상기 슬러리와 입경 0.2㎜ 이하의 미디어 비즈(media beads)를 비즈밀 내에 넣고 혼합 교반함으로써 상기 슬러리 중의 각 은입자를 소성 변형시켜 플레이크 은분말로 하는 가공 공정과,
    혼합 교반한 상기 슬러리와 상기 미디어 비즈를 분리하여 상기 플레이크 은분말을 채취하는 분취(分取) 공정과,
    채취한 상기 플레이크 은분말을 세정하고 건조시킴으로써 불순물과 수분을 제거하여 상기 플레이크 은분말을 취득하는 세정 건조 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 플레이크 은분말의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분산 공정에서, 상기 슬러리 중의 상기 은분말 농도가 5 체적% 내지 90 체적%가 되도록 상기 은분말과 상기 용매의 배합량을 설정한 것을 특징으로 하는 플레이크 은분말의 제조 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가공 공정에서, 상기 슬러리 중의 상기 은분말에 대한 상기 미디어 비즈의 배합 비율을, [슬러리 중의 은분말량(체적%)]:[미디어 비즈량(체적%)]=1:1 내지 1:110의 범위로 설정한 것을 특징으로 하는 플레이크 은분말의 제조 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분산 공정의 전에 해립(解粒) 공정을 마련하여, 상기 분산 공정에서 사용되는 상기 은분말은 이 해립 공정에서 처리된 은분말로 하는 것을 특징으로 하는 플레이크 은분말의 제조 방법.
  5. 플레이크상의 은입자로 이루어지는 플레이크 은분말에 있어서,
    제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법을 이용하여 제조된 것을 특징으로 하는 플레이크 은분말.
KR1020087006401A 2005-09-20 2006-09-20 플레이크 은분말의 제조 방법 및 그 제조 방법으로 제조된플레이크 은분말 KR101327973B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005272690A JP5148821B2 (ja) 2005-09-20 2005-09-20 フレーク銀粉の製造方法及び、その製造方法で製造されたフレーク銀粉
JPJP-P-2005-00272690 2005-09-20
PCT/JP2006/318590 WO2007034810A1 (ja) 2005-09-20 2006-09-20 フレーク銀粉の製造方法及びその製造方法で製造されたフレーク銀粉

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080046195A true KR20080046195A (ko) 2008-05-26
KR101327973B1 KR101327973B1 (ko) 2013-11-13

Family

ID=37888853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087006401A KR101327973B1 (ko) 2005-09-20 2006-09-20 플레이크 은분말의 제조 방법 및 그 제조 방법으로 제조된플레이크 은분말

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5148821B2 (ko)
KR (1) KR101327973B1 (ko)
TW (1) TW200730274A (ko)
WO (1) WO2007034810A1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140024830A (ko) * 2011-06-21 2014-03-03 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤 은분 및 그 제조 방법
WO2018066723A1 (ko) * 2016-10-04 2018-04-12 엘에스니꼬동제련 주식회사 응집형 은 분말을 이용한 플레이크형 은 분말의 제조방법
WO2018066724A1 (ko) * 2016-10-04 2018-04-12 엘에스니꼬동제련 주식회사 은 분말의 제조방법
WO2018066722A1 (ko) * 2016-10-04 2018-04-12 엘에스니꼬동제련 주식회사 응집형 은 분말을 이용한 플레이크형 은 분말의 제조방법
KR20180038410A (ko) * 2015-08-07 2018-04-16 후쿠다 킨조쿠 하쿠훈 코교 가부시키가이샤 플레이크상 은 입자의 집합체 및 그 은 입자의 집합체를 함유하는 페이스트

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5563732B2 (ja) * 2007-01-19 2014-07-30 日本光研工業株式会社 平滑薄片状粉体、高光輝性顔料及びそれらの製造方法
KR20100024295A (ko) 2008-08-25 2010-03-05 주식회사 잉크테크 금속박편의 제조방법
JP5236400B2 (ja) * 2008-09-04 2013-07-17 太陽ホールディングス株式会社 導電ペーストおよびそれを用いた電極
JP2011052300A (ja) * 2009-09-04 2011-03-17 Dowa Electronics Materials Co Ltd フレーク状銀粉及びその製造方法、並びに導電性ペースト
JP2011134630A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Jsr Corp 導電性ペースト
CN102974833B (zh) * 2012-11-20 2015-03-18 宁波广博纳米新材料股份有限公司 片状银粉的制备方法
JP5890387B2 (ja) * 2013-12-26 2016-03-22 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 導電性ペースト用銀粉および導電性ペースト
KR20170038465A (ko) 2015-09-30 2017-04-07 엘에스니꼬동제련 주식회사 응집형 은 분말을 이용한 플레이크형 은 분말의 제조방법
CN105345013B (zh) * 2015-11-10 2017-07-07 南京瑞盈环保科技有限公司 一种片状率高粒径分布窄的片状银粉的制备方法
JP6920029B2 (ja) 2016-04-04 2021-08-18 日亜化学工業株式会社 金属粉焼結ペースト及びその製造方法、導電性材料の製造方法
JP6760614B2 (ja) * 2016-07-29 2020-09-23 国立研究開発法人産業技術総合研究所 微細粒子の分散固定方法
CN106862576A (zh) * 2017-03-30 2017-06-20 中国振华集团云科电子有限公司 一种片状银粉的制作工艺
CN110828068A (zh) * 2019-11-28 2020-02-21 衡阳思迈科科技有限公司 一种环保耐低温的导电银浆的制备方法
JP7184847B2 (ja) * 2020-06-29 2022-12-06 日亜化学工業株式会社 金属粉焼結ペースト及びその製造方法、導電性材料の製造方法
CN111922348A (zh) * 2020-08-11 2020-11-13 河南金渠银通金属材料有限公司 一种高频陶瓷多层片式电感器用银粉的制备方法及其制品

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4273583A (en) * 1979-06-29 1981-06-16 E. I. Du Pont De Nemours And Company Flake silver powders with chemisorbed monolayer of dispersant
JP4263799B2 (ja) * 1999-02-09 2009-05-13 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 鱗片状銀粉の製造方法
JP3874634B2 (ja) * 2001-08-10 2007-01-31 福田金属箔粉工業株式会社 導体ペースト用のフレーク状銀粉及びそれを用いた導体ペースト
JP4109520B2 (ja) * 2002-09-12 2008-07-02 三井金属鉱業株式会社 低凝集性銀粉並びにその低凝集性銀粉の製造方法及びその低凝集性銀粉を用いた導電性ペースト
JP4144856B2 (ja) * 2002-11-29 2008-09-03 三井金属鉱業株式会社 極薄板状銀粒子からなる銀粉の製造方法
JP4489389B2 (ja) * 2003-07-29 2010-06-23 三井金属鉱業株式会社 微粒銀粉の製造方法
JP4320447B2 (ja) * 2004-02-03 2009-08-26 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 銀粉およびその製造方法
JP2005240094A (ja) * 2004-02-26 2005-09-08 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 希土類元素−鉄系磁石粉、その製造方法、および得られるボンド磁石用樹脂組成物とボンド磁石
JP4047312B2 (ja) * 2004-08-27 2008-02-13 三井金属鉱業株式会社 球状の銀粉、フレーク状の銀粉、球状の銀粉とフレーク状の銀粉との混合粉、及び、これら銀粉の製造方法、当該銀粉を含有する銀インク及び銀ペースト

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140024830A (ko) * 2011-06-21 2014-03-03 스미토모 긴조쿠 고잔 가부시키가이샤 은분 및 그 제조 방법
KR20180038410A (ko) * 2015-08-07 2018-04-16 후쿠다 킨조쿠 하쿠훈 코교 가부시키가이샤 플레이크상 은 입자의 집합체 및 그 은 입자의 집합체를 함유하는 페이스트
WO2018066723A1 (ko) * 2016-10-04 2018-04-12 엘에스니꼬동제련 주식회사 응집형 은 분말을 이용한 플레이크형 은 분말의 제조방법
WO2018066724A1 (ko) * 2016-10-04 2018-04-12 엘에스니꼬동제련 주식회사 은 분말의 제조방법
WO2018066722A1 (ko) * 2016-10-04 2018-04-12 엘에스니꼬동제련 주식회사 응집형 은 분말을 이용한 플레이크형 은 분말의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
TW200730274A (en) 2007-08-16
KR101327973B1 (ko) 2013-11-13
JP2007084860A (ja) 2007-04-05
WO2007034810A1 (ja) 2007-03-29
JP5148821B2 (ja) 2013-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101327973B1 (ko) 플레이크 은분말의 제조 방법 및 그 제조 방법으로 제조된플레이크 은분말
JP5847516B2 (ja) フレーク状銀粉及び導電性ペースト
JP4145127B2 (ja) フレーク銅粉及びそのフレーク銅粉の製造方法並びにそのフレーク銅粉を用いた導電性ペースト
JP4841987B2 (ja) フレーク銀粉及びその製造方法
WO2010131483A1 (ja) タンタル凝集粒子の製造方法、タンタル混合粉末及びその製造方法、タンタルペレット及びその製造方法、並びにキャパシタ
JP5330724B2 (ja) フレーク銀粉の製造方法
JP5505535B1 (ja) 銀粉
JP2004068111A (ja) 銀コートフレーク銅粉及びその銀コートフレーク銅粉の製造方法並びにその銀コートフレーク銅粉を用いた導電性ペースト
JP5323461B2 (ja) 導電塗料用の片状金属微粉末及びその製造方法
JP4109520B2 (ja) 低凝集性銀粉並びにその低凝集性銀粉の製造方法及びその低凝集性銀粉を用いた導電性ペースト
JP2018035424A (ja) 銀粉の製造方法及び銀粉
JP4197110B2 (ja) 混合銅粉、その混合銅粉の製造方法、その混合銅粉を用いた銅ペースト及びその銅ペーストを用いたプリント配線板
JP2017101268A (ja) 球状銀粉およびその製造方法、ならびに導電性ペースト
JP4195243B2 (ja) 高純度シリカ粉末の製造方法
JP5493937B2 (ja) 金属微粉の分級方法
JP4691321B2 (ja) 高純度酸化ケイ素粉末の製造方法
KR20150093177A (ko) 은분
JP4530617B2 (ja) 銅ペースト用の銅粉の製造方法及びその製造方法により得られる銅ペースト用の銅粉
JP2005146386A (ja) 金属粉スラリーの製造方法及びその製造方法で得られたニッケル粉スラリー
JP4233334B2 (ja) 銅ペースト、及びその銅ペーストを用いたプリント配線板
JP7375245B1 (ja) 銀粉の製造方法
WO2023106245A1 (ja) 銀粉及び銀粉の製造方法ならびに導電性ペースト
JP2009242913A (ja) 銀粉及び銀粉の製造方法
WO2023210789A1 (ja) 銀粉の製造方法及び銀粉ならびに導電性ペースト
JP4381911B2 (ja) 酸化タンタル粉末及び酸化タンタル粉末の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161020

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee