导电性粒子、其制造方法、含有其的导电性树脂组合物及导电性涂布物的制作方法_5

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回到图1,使用图像处理软件(制品名:"Photoshop(注册商标)",AdobeSystems 公司)对所拍摄的反射电子像进行以下⑴~(3)的处理,由此算出金属被膜对导电性粒 子的被覆率(%)。需要说明的是,表2中的"被覆率(%)"表示50个以上的导电性粒子 的平均被覆率。
[0165] (1)将反射电子像(图1)中不存在粒子的部分(出现碳带的区域)删除。图6表 示将图1的反射电子像中不存在粒子的区域删除的状态的图像,图6中,导电性粒子间可见 的黑白交替格状的区域相当于被删除的区域。
[0166] (2)对图6的剩余区域(黑白交替格状以外的区域)进行黑白二值化处理。图7 为黑白二值化处理后的图像,黑白交替格状的区域相当于上述(1)中被删除的区域及黑白 二值化处理中被判定为具有白(level= 1)的属性的区域,黑白交替格状以外的区域相当 于黑白二值化处理中被判定为具有黑(level= 0)的属性的区域。图6的黑白二值化处理 中,被判定为具有黑的属性的区域相当于导电性粒子中Al露出的区域,被判定为具有白的 属性的区域相当于导电性粒子中被Ag被覆的区域。
[0167] (3)通过将图7中的具有黑(level= 0)的属性的图像像素数(A)即图7的黑白 交替格状以外的区域的图像像素数、及图6中的整体图像的图像像素数(B)即图6的黑白 交替格状以外的区域的图像像素数代入{(B_A)/B}X100的式,算出被覆率(%)。
[0168] 需要说明的是,关于上述反射电子像,使用包含50个以上的粒子的图像。观察时 一个图像不包含50个以上粒子的情况下,改变观察时的视野,准备多个图像,合并它们再 使用。
[0169]〈金属被膜的膜厚〉
[0170] 关于金属被膜的膜厚,利用扫描型电子显微镜(制品名:"JSM_5510",日本电子株 式会社制造)观察任意的20个导电性粒子的剖面,对各粒子测定金属被膜的5个位置的厚 度,由此求出其算术平均值,将该算术平均值作为平均厚度。
[0171]〈导电性粒子的粒径〉
[0172] 求出各实施例及各比较例的导电性粒子的平均粒径。
[0173] 具体而言,首先,在加入了甲醇50ml的试样浴中添加包含各导电性粒子的粉末 (粒子的集合体)〇. 4g而制作试样,对该试样进行1分钟超声波分散(15W)。然后,使用激 光衍射/散射式粒径分布测定装置(制品名:"LA_300",堀场制作所制造)对刚分散后的试 样浴进行粒径分布的测定,测定堆积平均的粒度分布的D50的粒径,由此算出平均粒径。
[0174]〈评价〉
[0175] 关于金属被覆率,由表2可明确得知:使用包含有机溶剂及水溶剂的混合溶剂而 制造的各实施例的导电性粒子为80%以上的金属被覆率。与此相对的是,使用有机溶剂制 造的比较例1的导电性粒子为50%以下的较低的金属被覆率。
[0176]另外,着眼于实施例2及实施例3,虽然其金属被膜的被覆量(质量% )小于比较 例1的值,但其被覆率(%)显示80%以上。由此推测:通过使用混合溶剂,在各工序中反 应适当被控制,由此可在芯粒子的整个表面形成更均匀的厚度的金属被膜。
[0177] 另外,关于平均粒径,由表1可明确得知,比较例1的导电性粒子的平均粒径显示 出实施例1的导电性粒子的平均粒径值的倍数以上的值,此值相当于所使用的Al粉末的粒 径的倍数以上的值。另一方面,关于金属被膜的被覆量(质量% ),实施例1显示出较大的 值。通常难以认为以表1所示的程度的被覆量(质量% ),导电性粒子的平均粒径会达到作 为原料的Al粉末的粒径的倍数以上。因此推测比较例1的导电性粒子是粒子彼此凝聚而 成的粒子。
[0178] 需要说明的是,关于比较例2及比较例3,在它们的制造工序中,水溶剂与Al粉末 剧烈反应,由此Al粉末溶解而凝胶化,因而不能制造导电性粒子。由此可推测:使用水溶剂 难以在Al粉末的表面形成金属被膜,假使能够制造上述导电性粒子,其制造条件也受极大 限制,所制造的导电性粒子无法保持恒定的品质。
[0179]《研究2》
[0180]〈涂膜的形成〉
[0181] 使用实施例1~4及比较例1中所制造的导电性粒子而形成涂膜。各涂膜以导电 性粒子的体积比率成为60%的方式来制作。
[0182] 具体而言,关于实施例1、2及比较例1,将被覆银的铝粉末3g及树脂溶液(商品 名:"nippeacrylicautoclearsuper",NipponPaint社制造)3g混合,使用涂敷器将所 获得的混合物以干燥后的涂膜厚度成为30ym的方式涂布于PET薄膜上,在100°C下干燥 30分钟,由此形成涂膜。
[0183] 另外,关于实施例3,在被覆银的铝粉末2. 73g中混合树脂溶液(与上述相同)3g, 使用涂敷器将所获得混合物以干燥后的涂膜厚度成为100ym的方式涂布于PET薄膜上,在 100°C下干燥30分钟,由此形成涂膜。
[0184] 另外,关于实施例4,在被覆银的铝粉末3. 7g中混合树脂溶液(与上述相同)3g, 使用涂敷器将所获得的混合物以干燥后的涂膜厚度成为30ym的方式涂布于PET薄膜上, 在100°C下干燥30分钟,由此形成涂膜。
[0185] 需要说明的是,涂膜中的导电性粒子的体积比率可根据下述计算式而求出。
[0186] 体积比率(%) = {[(导电性粒子的质量(g)/导电性粒子的比重(g/cm3)]/[(树 脂溶液的质量(g)X树脂溶液的溶剂率(% )/树脂溶液的比重(g/Cm3)) + (导电性粒子的 质量(g)x导电性粒子的比重(g/cm3)]}X100(其中,树脂溶液的溶剂率(%)为32%)。
[0187] 另外,涂膜的厚度通过利用数显标准外径测微计(商品名:"IP65COOLANTPROOF Micrometer",Mitutoyo株式会社制造)进行测定而确以。
[0188]〈电阻率〉
[0189] 针对各涂膜,使用四探针式表面电阻测定器(商品名:"LorestaGP",Mitsubishi Analytech株式会社制造)测定任意的5点,将其平均值作为电阻率值(n?cm)。具体而 言,将导电性涂膜的尺寸、平均涂膜厚度、测定点的坐标以数据输入至四探针式表面电阻测 定器中,自动进行计算,将由此获得的值作为导电性涂膜的电阻率值。将结果示于表2。需 要说明的是,电阻率值越小,表示导电性越优异。
[0190][表 2]
[0191]
[0192] 〈L* 值〉
[0193] 针对各涂膜,由依据JIS-Z8722的条件a所记载的方法测得的Y值,获得 JIS-Z8729所规定的作为亮度的I;值。具体而言,使用多角分光测色计(商品名: "X-RiteMA-6811 ",X-Rite公司制造),通过45度的测定角度进行测定。将其结果示于表2。 需要说明的是,L值的数值越高,表示白色度越高。
[0194]〈评价〉
[0195] 关于电阻率,比较例1由于利用金属被膜所形成的被覆不充分,因此测定时无法 流过固定的电流,而无法测定。与此相对的是,实施例1~4显示出充分低的电阻率。由该 情况确认:含有实施例1~4的导电性粒子的涂膜具有高导电性。
[0196]另外,关于I;值可确认:实施例1~4的涂膜中,被覆金属的铝粉末具有优于比较 例1的色调。这认为是以下原因:被覆金属在Al粉末上均匀地析出。另外,由该结果得知, 关于本发明的导电性粒子,在其金属被膜包含Ag的情况下,I;值成为30以上,进而成为40 以上。可认为该值是判断是否为本发明的导电性粒子的一个要因。
[0197] 如上所述对本发明的实施方式及实施例进行了说明,但最初已计划可将上述各实 施方式及实施例的构成适当组合。
[0198] 应认为本发明所公开的实施方式及实施例在所有方面均为例示而非限制性描述。 本发明的范围并非上述说明的部分而是由具体技术方案所表示的,也包括与本法技术方案 等同的含义及范围内的所有变更。
【主权项】
1. 一种导电性粒子,其具备:含有铝的芯粒子、及被覆所述芯粒子的金属被膜,并且所 述金属被膜具有高于所述芯粒子的导电性,所述金属被膜对所述芯粒子表面被覆率为80% 以上。2. 如权利要求1所述的导电性粒子,其中,所述芯粒子的平均粒径为0.1 ym以上且 50 y m以下。3. 如权利要求1或2所述的导电性粒子,其中,所述金属被膜含有选自由金、银、铜、镍、 铂、钯、锡、锌、钴、铬及它们的合金构成的组中的至少1种以上。4. 如权利要求1~3中任一项所述的导电性粒子,其中,所述金属被膜的膜厚为IOnm 以上。5. 如权利要求1~4中任一项所述的导电性粒子,其中,被覆所述芯粒子的金属被膜的 量在所述导电性粒子中为1质量%以上且80质量%以下。6. -种导电性树脂组合物,其含有权利要求1~5中任一项所述的导电性粒子作为导 电材。7. -种涂布物,其在基体上具有由权利要求6所述的导电性树脂组合物所形成的涂 膜。8. -种导电性粒子的制造方法,其包括如下工序: 在含有机溶剂及水溶剂的混合溶剂中添加含有铝的芯粒子的工序; 在含有所述芯粒子的所述混合溶剂中添加蚀刻剂而对所述芯粒子进行蚀刻的工序;及 在所述混合溶剂中进一步添加金属盐及还原剂,从而在经蚀刻的所述芯粒子的表面形 成具有高于所述芯粒子的导电性的金属被膜的工序。9. 如权利要求8所述的导电性粒子的制造方法,其中,所述有机溶剂含有醇系溶剂、二 醇醚系溶剂及酮系溶剂中的至少1种以上。10. 如权利要求8或9所述的导电性粒子的制造方法,其中,在所述进行蚀刻的工序 及所述形成金属被膜的工序中,所述混合溶剂中的所述有机溶剂的体积比例为10%以上且 90%以下。11. 如权利要求8~10中任一项所述的导电性粒子的制造方法,其中,在形成所述金属 被膜的工序中,将所述混合溶剂的温度调整为〇°C以上且60°C以下。
【专利摘要】本发明的导电性粒子具备含有铝的芯粒子及被覆芯粒子的金属被膜,金属被膜具有比芯粒子高的导电性,金属被膜对芯粒子的表面的被覆率为80%以上。
【IPC分类】H01B5/00, C23C18/30, H01B13/00, C23C18/44, C23C18/34, H01B5/14, C23C18/40, B22F1/02, H01B1/00, B22F9/00, H01B1/22, B22F1/00
【公开号】CN105073307
【申请号】CN201480016829
【发明人】中谷敏雄, 南山伟明, 小池和德
【申请人】东洋铝株式会社
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2014年3月20日
【公告号】WO2014156978A1
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