KR20150028970A

KR20150028970A - 은분

Info

Publication number: KR20150028970A
Application number: KR1020147036880A
Authority: KR
Inventors: 게이스케 미야노하라; 도시카즈 마츠야마
Original assignee: 미쓰이금속광업주식회사
Priority date: 2012-11-14
Filing date: 2013-10-01
Publication date: 2015-03-17
Also published as: JP2014098186A; CN104520031A; WO2014077043A1

Abstract

나노미터 오더(1~100㎚)의 입경을 갖는 은나노 입자를 함유하는 은분에 관한 것으로, 저온 소결성이 우수한 새로운 은분을 제공한다.
주사형 전자 현미경(SEM)상의 화상 해석에 의해 얻어지는 D50이 60㎚~150㎚이며, JIS Z 2615(금속 재료의 탄소 정량 방법 통칙)에 준거해서 측정되는 탄소(C)량이 0.40wt% 미만이고, 진구상(眞球狀) 또는 대략 진구상의 은분 입자를 함유하는 은분을 제안한다.

Description

은분{SILVER POWDER}

본 발명은, 소결형 도전성 페이스트에 호적하게 사용할 수 있는 은분에 관한 것이다.

도전성 페이스트는, 수지계 바인더와 용매로 이루어지는 비이클 중에 도전 필러를 분산시킨 유동성 조성물이며, 전기 회로의 형성이나, 세라믹 콘덴서의 외부 전극의 형성 등에 널리 사용되고 있다. 이러한 종류의 도전성 페이스트에는, 수지의 경화에 의해 도전성 필러가 압착되어 도통(導通)을 확보하는 수지 경화형과, 고온 소성에 의해 유기 성분이 휘발하고 도전성 필러가 소결해서 도통을 확보하는 소결형이 있다.

이 중 소결형 도전성 페이스트는, 일반적으로 도전 필러(금속 분말)와 유리 프리트(glass frit)를 유기 비이클 중에 분산시켜 이루어지는 페이스트상 조성물이며, 400~800℃에서 소성함으로써, 유기 비이클이 휘발하고, 추가로 도전 필러가 소결함으로써 도통성을 확보하는 것이다. 이 때, 유리 프리트는, 이 도전막을 기판에 접착시키는 작용을 갖고, 유기 비이클은, 금속 분말 및 유리 프리트를 인쇄 가능하게 하기 위한 유기 액체 매체로서 작용한다.

이러한 소결형 도전성 페이스트에 사용하는 은분에 대해서는, 종래에 전극이나 회로의 파인 라인(fine line)화에 대응하기 위해, 미립의 은분이 일반적으로 요구되기 때문에, 그에 대응한 새로운 기술이 제안되고 있다.

예를 들면, 특허문헌 1(일본국 특개2005-48237호 공보)에는, 은염 함유 수용액에, 알칼리 또는 착화제를 첨가해서, 은착체 함유 수용액을 생성시킨 후, 환원제로서 히드로퀴논 등의 다가 페놀을 첨가함으로써 0.6㎛ 이하의 미립자화한 고분산성의 구상(球狀)의 은분을 환원 석출시킴으로써, 미립의 은분이며, 또한 분립(粉粒)의 응집이 적은 단분산(單分散)에 보다 가까운 분산성을 구비하는 미립 은분을 얻는 방법이 개시되어 있다.

특허문헌 2(일본국 특개2007-291513호 공보)에는, 용액에 분산시킨 후에 침강하지 않는 특성이 우수한 은입자로서, 형상이 비입상(非粒狀)이고, 중심 입경(D50)이 0.05㎛~3.0㎛이며, 또한, 카본 함유량이 0.03~3질량%인 은입자가 개시되어 있다.

특허문헌 3(일본국 특개2010-202910호 공보)에는, 평균 입경이 10~100㎚인 은나노 입자로서, 은입자로 이루어지는 코어부와, 상기 코어부의 표면의 전부 또는 일부에 형성되며 산화은 또는 수산화은으로 이루어지는 막부를 갖는 것을 특징으로 하는 은나노 입자가 개시되어 있다.

또한, 특허문헌 4(일본국 특개2011-21271호 공보)에는, 입자경이 균정(均整)한 나노 입자의 대량 생산에 적합한 제법으로서, 유기물로 이루어지는 보호제와, 은량에 대해서 1~1000ppm의 동(銅)성분이 존재하는 은용액 중에서 은을 환원하는 조작을 행하는 것을 특징으로 하는 제법이 개시되어 있다.

일본국 특개2005-48237호 공보 일본국 특개2007-291513호 공보 일본국 특개2010-202910호 공보 일본국 특개2011-21271호 공보

상술한 바와 같이, 최근에는, 나노미터 오더(1~100㎚)의 입경을 갖는 은나노 입자가 개발되어, 제안되고 있다. 그러나, 종래 제안되어 있던 은나노 입자의 대부분은, 입경이 매우 작음에도 불구하고, 입경에 비해서는 저온 소결성이 우수한 것은 아니었다. 저온 소결성에 관해서는, 175℃ 이하에서의 소결이 가능하면 필름 기판 위 등에서 사용을 할 수 있어, 용도를 더욱 넓힐 수 있다. 추가로, 150℃ 이하에서의 소결이 가능하면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 기판 위에서 소결시키는 것도 가능해진다.

그래서 본 발명은, 나노미터 오더의 입경을 갖는 은나노 입자를 함유하는 은분에 관한 것이며, 저온 소결성이 우수한 새로운 은분을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명은, 주사형 전자 현미경(SEM)상의 화상 해석에 의해 얻어지는 D50이 60㎚~150㎚이며, 금속 재료의 탄소 정량 방법에 의해 측정되는 탄소(C)량이 0.40wt% 미만이고, 진구상(眞球狀) 또는 대략 진구상의 은분 입자를 함유하는 은분을 제안한다.

종래의 은나노 입자의 대부분은, 미립으로 분산성이 우수하며, 또한, 제조한 미립 은분을 회수하기 쉽게 하기 위해서, 유기물을 함유한 보호제 등을 첨가해서 제조하고 있었기 때문에, 탄소(C)를 비교적 많이 함유하는 것이었다. 그 때문에, 소성했을 때에, 보호제인 유기물로 연소가 저해되게 되어, 매우 미립임에도 불구하고, 저온 소결성이 그 만큼 우수한 것이 되지 않는 것은 아닌지, 본 발명자는 예상했다. 그래서, 탄소(C)량을 0.40wt% 미만까지 경감한 바, 저온 소결성을 높일 수 있었다. 이로부터, 본 발명이 제안하는 은분은, 소결형 도전성 페이스트에 호적하게 사용할 수 있다. 특히 후술하는 실시예에서도 확인되고 있는 바와 같이, 본 발명의 은분은, 175℃ 이하에서의 소결이 가능하기 때문에, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 필름 기판 위에서 소결시키는 것이 가능하다.

다음으로, 실시형태에 의거하여 본 발명을 설명한다. 단, 본 발명이 다음에 설명하는 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

<본 은분>

본 실시형태에 따른 은분(이하, 「본 은분」이라 함)은, 주사형 전자 현미경(SEM)상의 화상 해석에 의해 얻어지는 D50이 60㎚~150㎚이며, 금속 재료의 탄소 정량 방법에 의해 측정되는 탄소(C)량이 0.40wt% 미만이고, 진구상 또는 대략 진구상의 은분 입자를 함유하는 은분이다.

이하에, 본 은분의 특징에 대해서 설명한다.

(습식 은분)

본 은분은, 습식법으로 제작되는 습식 은분, 건식법으로 제작되는 은분 모두 포함한다. 그 중에서도, 습식 은분인 것이 바람직하다.

습식 은분의 특징은, 작은 결정자(結晶子)가 모여서 하나의 입자를 형성하기 때문에, 건식법으로 제작되는 은분에 비해, 저온 소결하기 쉬운 경향이 있다.

(입자 형상)

본 은분의 특징 중 하나는, 전자 현미경(예를 들면 85000배)으로 관찰했을 때에, 대부분의 은분 입자가 진구상 또는 대략 진구상을 나타내고 있는 것에 있다. 이렇게, 진구상 또는 대략 진구상의 은분 입자를 함유하는 은분이면, 특히 우수한 분산성을 얻을 수 있다.

이 때, 「진구상 또는 대략 진구상의 은분 입자를 함유하는」이란, 본 은분을 구성하는 은입자 중 적어도 60개수% 이상, 그 중에서도 80개수% 이상, 그 중에서도 90개수% 이상(100개수%를 포함함)이, 진구상 또는 대략 진구상의 은분 입자가 차지한다는 의미이다.

또한, 「대략 진구상」이란, 완전한 진구상은 아니지만, 구상으로서 인식 가능한 형상을 의미하는 것이다.

(D50)

본 은분에서는, 주사형 전자 현미경(SEM)상의 화상 해석에 의해 얻어지는 D50이 60㎚~150㎚인 것도 특징 중 하나이다.

본 은분의 D50이 60㎚~150㎚ 이하이면, 입자의 분산성을 크게 손상시키지 않고, 저온 소결성을 높일 수 있다. 따라서, 이러한 관점에서, 본 은분의 D50은, 특히 73㎚ 이상 혹은 134㎚ 이하, 그 중에서도 85㎚ 이상 혹은 134㎚ 이하인 것이 보다 바람직하다.

(탄소(C)량)

또한, 금속 재료의 탄소 정량 방법에 의해 측정되는 탄소(C)량이 0.40wt% 미만인 점도 본은분의 특징 중 하나이다.

본 은분의 탄소(C)량이 0.40wt% 미만이면, 입자의 분산성을 크게 손상시키지 않고, 저온 소결성을 높일 수 있다. 단, 탄소(C)량이 현저하게 적어지면 강한 응집이 발생할 가능성이 있다.

이러한 관점에서, 본 은분의 탄소(C)량은, 특히 0.20wt% 이상 혹은 0.38wt% 이하, 그 중에서도 0.24wt% 이상 혹은 0.32wt% 이하인 것이 보다 한층 바람직하다.

(비표면적)

본 은분의 BET 비표면적(SSA)은 4.20m²/g~6.20m²/g이면, 입자의 분산성을 크게 손상시키지 않고, 저온 소결성을 높일 수 있다.

이러한 관점에서, 보다 바람직하게는 4.33m²/g 이상 혹은 6.01m²/g 이하, 그 중에서도 특히 4.33m²/g 이상 혹은 5.58m²/g 이하인 것이 더욱 바람직하다.

<제법>

다음으로, 본 은분의 바람직한 제조 방법으로서, 습식법에 의한 구체적인 제조 방법에 대해서 설명한다. 단, 상술한 바와 같이, 습식법에 한정되는 것은 아니다.

본 은분은, 우선, 입경이 비교적 크고, 또한 입경이 일정하며, 또한 진구상 또는 대략 진구상의 습식 은분을 준비해서, 이 은분 입자를 모체 입자로 하여, 그 표면에 소입경(小粒徑)의 은분 입자를 부착 형성시키고, 그 후, 모체 입자로부터 소입경의 은분 입자를 분리함으로써, 본 은분 입자를 얻을 수 있다. 단, 이 제법에 한정되는 것은 아니다.

(모체 입자의 제법)

모체 입자가 되는 은분 입자는, 다음과 같이 제조하는 것이 바람직하다.

종래와 마찬가지로 습식법에 의해 은분을 제조하고, 이 은분을 체를 사용해서 조립(粗粒)을 제거한 후, 기류 분급에 의해 미분(微粉)을 제거함으로써, 입경이 비교적 크고, 또한 입경이 일정하며, 또한 진구상 또는 대략 진구상의 습식 은분을 얻을 수 있다.

(소입경의 은분 입자의 제법)

상기한 바와 같이 제작한 은분 입자를 모체 입자로 해서, 그 표면에 소입경의 은분 입자를 형성시키는 방법으로서는, 예를 들면, 환원제 용액 중에 모체 입자를 투입해서 일정하게 분산시키고, 추가로 환원제를 가해서 반응시킴으로써, 모체 입자의 표면에 소입경의 은분 입자를 환원 석출시킬 수 있다.

모체 입자로부터 소입경의 은분 입자를 분리하기 위해서는, 물이나 유기 용매와 같은 액 중에서 초음파를 가하거나 혹은 기류식 분쇄기 등으로 건식 해쇄(解碎)하거나 하면, 입경의 차를 이용해서 비교적 용이하게 분리할 수 있다. 또, 분리한 모체 입자는, 다시 모체 입자로서 사용할 수 있다.

(구체적인 제법)

다음으로, 구체적인 일례에 대해서 설명한다.

우선, 질산은 등의 은수용액에 착화제를 가해서 은착체 용액을 조제하고, 필요에 따라 스테아르산Na나 K 등의 스테아르산염이나 아민계의 분산제를 가해서 교반하고, 환원제 용액을 상기 은착체 용액에 첨가해서 환원 석출시켜 은입자를 제작한다.

얻어진 은입자를 체로 분급함으로써, 조립을 제거한 후, 추가로, 기류 분급에 의해 미립과 조립을 제거하여, 모체가 되는 균질의 은분을 얻는다.

다음으로, 상기와 동일한 환원제 용액 중에, 상기와 같이 제작한 은입자를 첨가해서 교반한 후, 모체 입자를 일정하게 분산시킨 상태에서, 상기와 같이 조제한 은착체 용액을 첨가해서 교반하지 않고 조용히 반응시켜, 은분 입자(모체 입자)의 표면에 소입경의 은분 입자를 환원 석출시킨다. 그 후, 여과, 세정, 건조시켜 은분을 얻는다. 그리고, 이렇게 해서 얻은 은분을 물이나 유기 용매와 같은 액 중에 투입해서 초음파를 가하거나 혹은 기류식 분쇄기 등으로 건식 해쇄하거나 해서, 모체 입자로부터 소입경의 은분 입자를 분리해서 분급함으로써, 본 은분을 얻을 수 있다.

이렇게 제조하면, 매우 미립이며, 또한 입경과 형상(진구상)이 일정하고, 탄소(C)량이 적은 은분 입자를 얻을 수 있다. 또한, 입경이 일정하기 때문에, 손실이 매우 적다는 효과도 얻을 수 있다.

상기 제법에서, 질산은 등의 은수용액은, 질산은, 은염 착체 및 은중간체 중 어느 하나를 함유하는 수용액 또는 슬러리를 사용할 수 있다.

또한, 착화제로서는, 예를 들면 암모니아수, 암모늄염, 킬레이트 화합물 등을 들 수 있다.

환원제로서는, 아스코르브산, 아황산염, 알칸올아민, 과산화수소수, 포름산, 포름산암모늄, 포름산나트륨, 글리옥살, 타르타르산, 차아인산나트륨, 수소화붕소금속염, 디메틸아민보란, 히드라진, 히드라진 화합물, 히드로퀴논, 피로갈롤, 포도당, 갈산, 포르말린, 무수 아황산나트륨, 롱갈리트 등을 함유하는 수용액을 들 수 있다.

분산제로서는, 지방산, 지방산염, 계면활성제, 유기 금속, 킬레이트제, 보호 콜로이드 등을 들 수 있다.

(형상 가공)

본 은분은, 그대로 이용하는 것도 가능하지만, 본 은분을 형상 가공 처리한 후에, 이용할 수도 있다.

예를 들면, 진구상 입자 분말(: 80% 이상이 진구상 입자로 이루어지는 분말)을, 기계적으로 형상 가공해서, 플레이크(flake)상, 인편상(鱗片狀), 평판상 등의 비구상 입자 분말(: 80% 이상이 비구상 입자로 이루어지는 분말)로 가공할 수 있다.

보다 구체적으로는, 비드밀, 볼밀, 아트라이터(attritor), 진동밀 등을 사용해서 기계적으로 편평화 가공(압신연(壓伸延) 또는 전신(展伸))함으로써, 플레이크상 입자 분말(: 80% 이상이 플레이크상 입자로 이루어지는 분말)로 형상 가공할 수 있다. 이 때, 입자끼리의 응집이나 결합을 방지하면서 각 입자를 독립된 상태로 가공하기 위해서, 예를 들면 스테아르산 등의 지방산이나, 계면활성제 등의 조제를 첨가하는 것이 바람직하다.

그리고, 이러한 형상 가공 처리한 은분을 이용할 수도 있고, 또한 형상 가공하지 않은 원분(元粉)과 이것을 혼합해서 이용할 수도 있다.

본 은분은, 입경이 완전히 일정하므로, 입경에 적합한 미디어를 효과적으로 선택할 수 있기 때문에, 플레이크분(粉)으로 해도, 균질의 플레이크분 입자를 얻을 수 있다.

구형분과 플레이크분의 혼합분이어도 된다.

<용도>

본 은분은, 도전 페이스트용, 특히 소결형 도전성 페이스트용 은분으로서 호적하다. 예를 들면 175℃ 이하에서의 소결이 가능하기 때문에 수지 필름 기판 위 등에 적용하는 것도 가능하다. 특히, 150℃ 이하에서의 소결이 가능하면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름 기판 위에서 소결시키는 것도 가능해진다.

소결형 도전성 페이스트는, 예를 들면 유기 비이클 중에, 본 은분을 유리 프리트와 함께 혼합함으로써 조제할 수 있다.

이 때, 유리 프리트로서는, 예를 들면 납붕규산 유리나, 아연붕규산 등의 무연(無鉛) 유리도 들 수 있다.

또한, 수지 바인더로서는, 예를 들면 임의의 수지 바인더를 사용할 수 있다. 예를 들면, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 규소 수지, 요소 수지, 아크릴 수지, 셀룰로오스 수지에서 선택되는 1종 이상을 함유하는 조성을 채용하는 것이 바람직하다.

<어구의 설명>

본 명세서에서 「X~Y」(X, Y는 임의의 숫자)로 표현하는 경우, 특별히 언급하지 않는 한 「X 이상 Y 이하」의 의미와 함께, 「바람직하게는 X보다 크다」 혹은 「바람직하게는 Y보다 작다 」의 의미도 포함한다.

또한, 「X 이상」(X는 임의의 숫자) 혹은 「Y 이하」(Y는 임의의 숫자)라고 표현한 경우, 「X보다 큰 것이 바람직하다」 혹은 「Y 미만인 것이 바람직하다」 라는 취지의 의미도 포함한다.

[실시예]

이하에, 본 발명을 하기 실시예 및 비교예에 의거하여 더욱 상세히 기술한다.

실시예 및 비교예에서 얻어진 은분에 관해서, 이하에 나타내는 방법으로 여러 특성을 평가했다.

(1) D50(화상 해석)

주사형 전자 현미경(SEM)(PHILIPS사제 XL30)을 사용해서 표본수 150~350이 되도록 13000~85000배 정도로 적의(適宜) 촬영한 임의의 3시야의 주사형 전자 현미경(SEM)상을, BMP 파일로 변환하고, 아사히엔지니어링 가부시키가이샤제의 IP-1000PC의 통합 어플리케이션인 A조쿤(image A kun)으로 도입하여, 원도(圓度) 임계값 50, 중첩도 30으로 해서 원형 입자 해석을 행하고, 수동 보정을 가하지 않고, 화상 해석에 의해 얻어지는 D50을 계측했다.

(2) BET 비표면적(SSA)

QUANTACHROME사제의 비표면적 측정 장치(모노소부 MS-18)를 사용해서, JIS R 1626:1996(파인 세라믹스 분체(粉體)의 기체 흡착 BET법에 의한 비표면적의 측정 방법)의 「6.2 유동법의 (3.5)일점법」에 준거해서, BET 비표면적(SSA)의 측정을 행했다. 그 때, 캐리어 가스인 헬륨과, 흡착질 가스인 질소의 혼합 가스를 사용했다.

(3) 탄소(C)량

HORIBA 세이사쿠쇼사제의 탄소 분석 장치(EMIA-221V2)를 사용해서, JIS Z 2615(금속 재료의 탄소 정량 방법 통칙)에 준거해서 탄소 분석을 행했다.

(4) 소결 개시 온도

은분(샘플) 0.2g을 사용해서, 493kg의 하중을 가하여 φ3.8㎜의 원기둥상으로 성형했다. 이 성형체의 세로 방향의 선수축률(%)을, 세이코 인스트루멘츠사제의 열기계 분석 장치(TMA)(EXSTAR6000 TMA/SS6200)를 사용해서, 98mN의 하중을 가하면서 Air 분위기 중 2℃/분의 승온 속도로 측정하고, 열수축률의 값이 양에서 음으로 바뀐 최저 온도(℃)를 소결 시작 온도로 해서 구했다. 단, 열수축률의 값이 양에서 음으로 바뀌었을 때의 수축률의 차가, 상기 성형체의 초기의 길이(100%)에 대해서 0.01% 미만인 경우는, 유효한 변동이 아니라고 판단해서 무시하기로 했다.

<실시예 1>

은농도 400g/L의 질산은 수용액 50mL를 순수 1L에 용해시켜서 질산은 수용액을 조제하고, 농도 25질량%의 암모니아수 60mL를 첨가해서 교반함으로써, 은암민 착체 수용액을 얻었다.

이어서, 은암민 착체 수용액에, 1% 농도의 아민계의 분산제(평균 분자량 10000) 수용액 6mL를 첨가해서 교반하고, 농도 9.0g/L의 히드라진 수용액 1L를 첨가해서, 교반하지 않고 반응시켜 모체가 되는 은입자를 환원 석출시켰다.

이어서, 이 은입자를 여과하고, 여과액의 전도율이 40μS/cm 이하가 될 때까지 수세한 후, 80℃의 건조기 중에서 1시간 건조시킴으로써 은분을 얻었다. 얻어진 은입자는 대략 진구상이었다.

얻어진 은입자를 25㎛의 체로 분급함으로써, 25㎛ 이상의 조립을 제거한 후, 추가로, 기류 분급에 의해 미립과 조립을 제거하여, 모체가 되는 균질의 은분(D10: 2.26㎛, D50: 3.10㎛, D90: 4.63㎛)을 얻었다.

이어서, 은농도 400g/L의 질산은 수용액 20mL를 순수 1L에 용해시켜서 질산은 수용액을 조제하고, 농도 25질량%의 암모니아수 24mL를 첨가해서 교반함으로써, 은암민 착체 수용액을 얻었다.

이어서, 히드로퀴논 20g 및 히드라진 5mL를 순수 1L에 용해시킨 환원 용액 중에, 상기에서 얻어진 은입자를 첨가, 교반한 후, 은암민 착체 수용액을 첨가해서, 교반하지 않고 반응시켜 모체가 되는 은입자의 표면에 미립 은입자를 환원 석출시켰다.

이어서, 이 은입자를 여과하고, 여과액의 전도율이 40μS/cm 이하가 될 때까지 수세한 후, 80℃의 건조기 중에서 1시간 건조시킴으로써 은분을 얻었다.

얻어진 은분 입자를 메탄올 중에 분산시키고, 초음파에 의해 모체 입자와 부착 입자를 분리하고, 공경(孔徑) 0.8㎛의 시린지 필터(syringe filter)로 여과함으로써 부착 입자의 슬러리를 여과액으로서 회수하고, 60℃의 건조기 중에서 16시간 건조함으로써 본 은분을 얻었다.

이렇게 해서 얻은 본 은분은, 대략 진구상의 균질한 은입자로 이루어지는 것이었다.

<실시예 2>

미립 은입자를 환원 석출시키기 위해서 사용한, 착체 용액 및 환원 용액 중의 순수의 첨가량을 1.10L로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 은분을 얻었다.

<실시예 3>

미립 은입자를 환원 석출시키기 위해서 사용한 질산은 수용액의 첨가량을 25mL, 착체 용액 및 환원 용액 중의 순수의 첨가량을 0.90L로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 은분을 얻었다.

<실시예 4>

미립 은입자를 환원 석출시키기 위해서 사용한 질산은 수용액의 첨가량을 23mL, 착체 용액 및 환원 용액 중의 순수의 첨가량을 0.90L로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 은분을 얻었다.

<실시예 5>

미립 은입자를 환원 석출시키기 위해서 사용한 질산은 수용액의 첨가량을 25mL, 착체 용액 및 환원 용액 중의 순수의 첨가량을 0.70L로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 은분을 얻었다.

<실시예 6>

미립 은입자를 환원 석출시키기 위해서 사용한, 착체 용액 및 환원 용액 중의 순수의 첨가량을 0.80L로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 은분을 얻었다.

<실시예 7>

미립 은입자를 환원 석출시키기 위해서 사용한, 착체 용액 및 환원 용액 중의 순수의 첨가량을 0.90L로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 은분을 얻었다.

<실시예 8>

미립 은입자를 환원 석출시키기 위해서 사용한, 착체 용액 및 환원 용액 중의 순수의 첨가량을 0.70L로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 은분을 얻었다.

<실시예 9>

미립 은입자를 환원 석출시키기 위해서 제작한 착체 용액에, 1% 농도의 아민계의 분산제(평균 분자량 10000) 수용액 1mL를 첨가해서 교반한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 은분을 얻었다.

<실시예 10>

미립 은입자를 환원 석출시키기 위해서 제작한 착체 용액에, 1% 농도의 아민계의 분산제(평균 분자량 10000) 수용액 2mL를 첨가해서 교반하고, 미립 은입자를 환원 석출시키기 위해서 사용한 착체 용액 및 환원 용액 중의 순수의 첨가량을 1.10L로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 해서 은분을 얻었다.

<비교예 1>

은농도 400g/L의 질산은 수용액 20mL를 순수 1L에 용해시켜서 질산은 수용액을 조제하고, 농도 25질량%의 암모니아수 24mL를 첨가해서 교반함으로써, 은암민 착체 수용액을 얻었다.

이어서, 은암민 착체 수용액에, 1% 농도의 아민계의 분산제(평균 분자량 10000) 수용액 6mL를 첨가해서 교반하고, 히드로퀴논 20g 및 히드라진 5mL를 순수 1L에 용해시킨 환원 용액 중에, 은암민 착체 수용액을 첨가해서, 교반하지 않고 반응시켜 미립 은입자를 환원 석출시켰다.

이어서, 이 은입자를 여과하고, 여과액의 전도율이 40μS/cm 이하가 될 때까지 수세한 후, 80℃의 건조기 중에서 1시간 건조시킴으로써 은분을 얻었다. 얻어진 은분 입자는 대략 진구상이었다.

<비교예 2>

은농도 400g/L의 질산은 수용액 7ml를 순수 0.98L에 용해시켜 질산은 수용액을 조정하고, 농도 25질량%의 암모니아수 12ml를 첨가해서 교반함으로써, 은암민 착체 수용액을 얻었다. 이어서, 20℃에서, 이 은암민 착체 수용액에, 농도 1.5g/L의 히드로퀴논 수용액 1.0L를 혼합함으로써 은입자를 환원 석출시켰다.

<비교예 3>

은농도 400g/L의 질산은 수용액 35ml를 순수 1L에 용해시켜 질산은 수용액을 조정하고, 농도 25질량%의 암모니아수 60ml를 첨가해서 교반함으로써, 은암민 착체 수용액을 얻었다. 이어서, 20℃에서, 이 은암민 착체 수용액에, 농도 6g/L의 히드로퀴논 수용액 1.2L를 혼합함으로써 은입자를 환원 석출시켰다.

[표 1]

(고찰)

실시예 1~10의 제법에 의하면, 입경이 비교적 큰 모체 입자의 표면에 소입경의 은분 입자를 부착 형성시킴으로써, 입경 제어나 분산성을 유지할 수 있어, 필요한 유기물의 보호제가 소량으로 되어, 종래의 은나노 입자보다 C량이 낮은 은분을 얻을 수 있었다.

실시예 1~10에서 얻은 은분은 모두, D50이 60㎚~150㎚이며, 탄소(C)량이 0.40wt% 미만이고, 175℃ 이하에서의 소결이 가능한 것이 확인되었다. 따라서, 수지 필름 기판 위 등에서 소결시킬 수 있다.

Claims

주사형 전자 현미경(SEM)상의 화상 해석에 의해 얻어지는 D50이 60㎚~150㎚이며, JIS Z 2615(금속 재료의 탄소 정량 방법 통칙)에 준거해서 측정되는 탄소(C)량이 0.40wt% 미만이고, 진구상(眞球狀) 또는 대략 진구상의 은분 입자를 함유하는 은분.
제1항에 있어서,
BET법에 의해 측정되는 비표면적이 4.20m²/g~6.20m²/g인 것을 특징으로 하는 은분.
제1항 또는 제2항에 있어서,
습식 반응으로 제작된 것을 특징으로 하는 은분.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 은분을 형상 가공 처리해서 이루어지는 은분.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 은분을 사용해서 이루어지는 소결형 도전성 페이스트.