JPS61174301A - 極微細銅粉とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、制御された粒形あるいは粒度の金属銅粒子、
特に極微細銅粉およびその製造方法に関する。

従来の技術 銅粉の製造方法には、古くから電解法およびアトマイズ
法がある。これらの方法によって製造された銅粉は、含
油軸受、電刷子などの粉末冶金用翔途には良いが、近年
需要増大が見込まれている塗料、ペースト、樹脂などの
導電フィラー用には、よシ微粒子で粒度粒形の制御され
たものが望まれている。

これらの用途に適合する金属鋼粒子の製造方法としては
。

（１）　　銅塩水溶液の水素加圧還元法（５）　　銅塩
水溶液の化学薬品添加還元法（３）　　有機銅塩の熱分
解法 （４）　　ガス蒸発法 （５）　　金属塩の気相還元法 などがあるが、前記（１）〜（３）の方法では、設備費
および運転費が高価である。所定の粒形粒度に制御する
には歩留シが悪い１表面酸化を起こしやすい、あるいは
薬品代が高価であるなどの欠点があり、ｔた前記（４）
〜（５）の方法では９粒径が数ナノミクロンを対象とす
るもので、得られる粒子の大半は５００ス以下である。

これらの粉末は、あ−ｔ、６にも微粒子であるので２表
面積が大きいことから非常に活性で酸化されやすく。

導電フィラー用としては不適当であるという欠点があυ
、いずれにしても満足すべき方法はない。

本発明者らは２球形の、制御された粒度の。

高純度でかつ表面汚染のない金属鋼微粒子を製造する方
法を求めて種々研究した結果、亜酸化銅粒子と酸を反応
させる方法によって生成する金属銅粒子の粒形と粒度は
、好適に制御され得るものであることを見出し、更にｐ
Ｈ，温度、平均滞留時間などの反応条件を管理すること
によって所望の粒形粒度の高純度の金属銅微粒子を製造
することができることを先に提案した（特願昭５８−１
４１９１４号明細書）。

本発明者らは、前記特願昭５８−１４１９１４号明細書
において１粒径１μ以下の粒子の含有率が１５〜３６ｗ
ｔ１である金属銅粉の製造方法を提案したが、係る方法
から得られた金属銅粉は。

導電性が劣ることがわかった。

この様な現状に鑑み９本発明者らは、鋭意検討した結果
、亜酸化銅粒子と酸との反応において、２５℃以下の温
度でもって、可能な限シ短時間で反応させ、且つ生成ス
ラリーの液のｐＨを２．５以下とすることにより２粒径
１１〜１．０μの粒子の含有率が著しく向上することを
見出した。しかもこの様にして得られた金属銅微粉は。

導電性に非常に優れ、導電体フィラー用として好適であ
ることがわかった。

本発明は、かかる知見に基づいてなされたもので２本発
明の目的は２粒径（ｌＬ１〜１．０μの金属鋼微粒子を
５０　ｗｔ−以上含有する導電体フィラー用極微細銅粉
およびその製造方法を提供することにある。

問題点を解決するための手段 本発明は、特許請求の範囲に記載したように。

（１）　　粒径１ｌｌＬ１〜１．０μの金属銅微粒子を
５０　ｗｔ％以上含有することからなる導電体フィラー
用極微細銅粉 （２）　　亜酸化銅粒子と酸とを反応させることによっ
て金属銅粒子を生成させる方法において。

２５℃以下の温度で、前記醒および／又は亜酸化銅粒子
の量を生成スラリーの液のｐＨが２．５以下になるまで
２分間未満で添加することを特徴とする極微細銅粉の製
造方法 である。

本発明において用いられる亜酸化銅粒子は。

銅塩水溶液から塩化第一銅を経由するなどの公知の方法
で製造されたものでよいが、用いる亜酸化銅粒子の粒度
と本発明の方法によって得られる金属鋼粒子の粘度の間
には必ずしも関係がないので、微粒で危い亜酸化銅粒子
を用いても微粒の金属鋼粒子が得られる。

本発明で使用される酸は、硝酸、シん酸、酢酸でもよい
が、最も好適なものは、硫酸で、この場合には周知の次
式の反応によシ、硫酸銅水溶液と金属銅粒子が生成する
。

Ｃｕ、Ｏ，＋Ｈ，５ｏ４＝　Ｏｕ↓＋０ｕＳＯ４＋Ｈ，
０反応方法としては、亜酸化銅粒子スラリーに酸を添加
する方法、逆に酸溶液に亜酸化銅粒子スラリーを添加す
る方法、又は、酸および亜酸化銅粒子スラリーの各々を
同時に混合子る方法とがあるが、いずれの方法でも、攪
拌等によって亜酸化銅粒子スラリーと酸との均一化を図
）なから２反応液の温度を２５℃以下にする必要がある
。添加もしくは混合する酸の童は、生成スラリーのｐＨ
が２．５以下となる様に選び、２分間未満で添加する必
要がある。

亜酸化銅粒子のスラリー濃度としては、１〜ａｏｏｔ７
ｔ、更に好ましくは、１００〜２００１／Ｌである。酸
を硫酸とした場合の酸濃度としては。

１００−５００　ｆ／ｌが好ましい。

酸又は亜酸化銅粒子スラリーの添加は、原料亜酸化銅粒
子スラリー又は酸溶液の量、濃度に関係なく１反応後液
すなわち生成スラリーのｐＨが２．５以下になる様にし
、さらに２分間未満。

好ましくはＣＬ５〜１．０分間で行なう必要がある。

添加時間が２分間を越える場合は、生成粒子の成長が起
こり９粒径の大きい粒子が多くなり。

目的とする粒度分布を有する金属銅粉が得られないから
である。酸および亜酸化銅粒子スラリーを各々同時に混
合する場合も前記と同様にして行なう。

々お、酸および／又は亜酸化銅粒子スラリーの添加方法
としては、連続添加でも間けつ添加でも良い。

生成スラリー液のｐＨは、２．５以下、好ましくは１．
０とする。ｐＨが２．５を越える場合は。

未反応の亜酸化銅粒子が残留するのみならず。

不純物沈殿を生成させるからである。又、　ｐＨの下限
は、１．０以下であっても差し支えないが。

経済性の面から適当でない。

反応中の液温は、２５℃以下とする。液温か２５℃を越
える場合、金属鋼微粒子同志が凝集連結する傾向があシ
、特に、この傾向は２粒径が小さい程顕著であるからで
ある。温度の下限は、一般に氷点以上ならば差し支えな
い。亜酸化銅粒子と酸との反応は発熱反応であシ、且つ
酸の希釈熱が発生するので、前記の温度を維持する為、
亜酸化銅粒子スラリーおよび酸を予め冷却しておくか、
冷却装置を使用する必要がある。

以下に実施例を記載する。

実施例 亜酸化銅粒子（−３２５ｍｅｓｈ）　　を１．０　Ｋｆ
秤取し。

水を７を添加し、攪拌を５〜１０分実施し、亜酸化銅粒
子のスラリーを調整した。該スラリーの温度は１２Ｘ℃
であった。又、硫酸は、Ｊ工５Ｋ８９５１（硫酸）に規
定する市販の濃硫酸を水で４倍に希釈し、　　Ｈ，８０
４４３６ｔ／ｌとしたものを１３℃まで冷却した。

次いで１反応は、３００ｒｐｍの攪拌下で、生成スラリ
ーの液のｐＨが１．０になるまでに必要な量の希釈硫酸
水を３０秒間で亜酸化銅粒子スラリーに添加した。反応
中の液温は２３℃にした。

反応終了後、水洗、防錆、乾燥を行なって４３０ｔの球
状の金属銅微粉を得た。

該銅微粉の粒度分布を光透過式粒度分布測定器で測定し
た。この結果を第１表に示す。

第１表 第１表の結果から明らかな様に９粒径０．１〜１．０μ
の含有率は、６＆２ｗｔ−であった。

評価試験 次に１本発明で得た金属銅微粉を用い、導電ペースト用
フィラーとしての評価試験を行なった。

金属鋼微粉（実施例によるもの）　　６０チビニル樹脂
（ｐ、ｖ、Ｂ）　　　　　　　５チ酢酸イソアミル　　
　　　　　　５５チ上記の配合組成にて、ライカイ機で
十分混錬して導電性塗料とした。

これを、スライドガラス上に巾４１ｍ、長さ７０叫の塗
布皮膜を作ｆｉ、１５０℃で６０分間加熱硬化させ、比
抵抗の測定を行なった。得られた比抵抗は、　　＆２Ｘ
１０−’Ω・個であった、比較例として、前記特願昭５
８−１４１９１４号明細書の実施例３に記載する方法で
得た金属銅微粉、すなわち１粒径１μ以下の粒子の含有
率が３６　ｖｔｔｆｋのものを用い、同様にペースト化
して評価を行なった。得られた比抵抗は、五０Ｘ１０−
’Ω・個であった。

発明の効果 以上のように１本発明によって製造された極微細銅粉は
導電性に優れており、導電ゴム、導電プラスチック、導
電ペースト、導電接着剤など導電体のフィラーとして好
適である。又、塗料、インクなどへの混合物としての用
途にも適している。

本発明による極微細銅粉の製造方法は１分級。

篩分け、混合等の工程を要せず、制御された粒形２粒度
分布の金属鋼粒子を得るものであって。

常圧反応設備であるため設備費が安く、高価な薬剤を使
う必要もなく１球状の金属銅微粒子を安定して創造する
ことができる方法である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）粒径０．１〜１．０μの金属鋼微粒子を５０ｗｔ
   ％以上含有することからなる導電体フィラー用極微細銅
   粉。
2. （２）亜酸化銅粒子と酸とを反応させることによって金
   属銅粒子を生成させる方法において、２５℃以下の温度
   で、前記酸および／又は亜酸化銅粒子の量を生成スラリ
   ーの液のｐＨが２．５以下になるまで２分間未満で添加
   することを特徴とする極微細鋼粉の製造方法。