复合导电性粒子、包含其的导电性树脂组合物及导电性涂布物的制作方法

文档序号:10557219阅读:647来源:国知局
复合导电性粒子、包含其的导电性树脂组合物及导电性涂布物的制作方法
【专利摘要】本发明的复合导电性粒子具备具有0.1μm以上且50μm以下的粒径的第1导电性粒子、和附着于第1导电性粒子的表面的具有50nm以上且1000nm以下的粒径的第2导电性粒子,第1导电性粒子包含第1粒子和被覆第1粒子的表面的第1金属被膜,第2导电性粒子包含第2粒子和被覆第2粒子的表面的第2金属被膜,第1导电性粒子的粒径大于第2导电性粒子的粒径,利用第2导电性粒子的第1导电性粒子的附着率为2%以上且40%以下。由此,能够提供具有高导电性和高填充性的复合导电性粒子。
【专利说明】
复合导电性粒子、包含其的导电性树脂组合物及导电性涂 布物
技术领域
[0001]本发明涉及复合导电性粒子、包含其的导电性树脂组合物及导电性涂布物。
【背景技术】
[0002 ] -直以来,导电性糊剂、导电性涂料、导电性粘接剂等导电性树脂组合物被用于电 子部件、电子电路等各种用途中。作为在这样的导电性树脂组合物中使用的导电性粒子,已 知有球状或薄片状的银(Ag)粒子、铜(Cu)粒子等。然而,Ag虽然具有非常优异的导电性,但 存在价格高的问题,此外,Cu由于容易被氧化,其耐腐蚀性低,所以存在无法长时间保持导 电性的问题。
[0003] 与此相对,在日本特开2008-111175号公报(专利文献1 )、日本特开2004-52044号 公报(专利文献2)、及日本特开2006-161081号公报(专利文献3)中,提出了Cu粒子的表面被 Ag被覆的导电性粒子。该导电性粒子具有导电性、耐腐蚀性、耐湿性等优异的特征。但是,由 于Cu比重大,所以当作为芯粒子使用Cu粒子时,存在导电性粒子在导电性树脂组合物中容 易沉降,其操作性(处理的容易性)低的根本性问题。
[0004] 作为消除上述比重的问题的技术,开发了在比重小的二氧化硅粒子的表面被覆了 Ag的导电性粒子、在比重小的树脂的表面被覆了 Ag的导电性粒子。例如,在日本特开2001-23435号公报(专利文献4)、日本特开昭61-257479号公报(专利文献5)及日本特开昭62-297471号公报(专利文献6)中,公开了使用具有还原性的硅系高分子化合物、或者使用硅烷 偶联剂对二氧化硅粒子预先进行表面处理后,使用非电解镀敷法,使金属在二氧化硅粒子 的表面析出的技术。
[0005] 外,例如,在日本特开2006-228474号公报(专利文献7)中,公开了 一种复合导电性 粒子,其是树脂的表面被由金属构成的导电性被膜被覆的导电性粒子,其中,导电性被膜的 表面积的70~90%形成隆起的突起。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:日本特开2008-111175号公报 [0009] 专利文献2:日本特开2004-52044号公报 [0010] 专利文献3:日本特开2006-161081号公报 [0011] 专利文献4:日本特开2001-23435号公报 [0012] 专利文献5:日本特开昭61-257479号公报 [0013] 专利文献6:日本特开昭62-297471号公报
[0014] 专利文献7:日本特开2006-228474号公报

【发明内容】

[0015] 发明所要解决的课题
[0016] 然而,由于树脂或二氧化硅其本身没有导电性,所以为了在以它们作为芯粒子的 导电性粒子中发挥高导电性,需要增加 Ag的使用量,结果是存在制造成本增大的倾向。特别 是在专利文献4~6中公开的技术中,必须使用硅系高分子化合物或硅烷偶联剂对二氧化硅 粒子的表面预先进行表面处理,造成制造成本的进一步增大。此外,在专利文献7中公开的 技术中,由于在复合导电性粒子的表面的大部分上形成有突起,所以例如在制备使用其的 导电性树脂组合物时,导电性粒子的填充性变低,结果是产生无法赋予对导电性树脂组合 物所要求的导电性的问题。
[0017] 本发明是鉴于上述那样的现状而进行的,其目的在于提供具有高导电性和高填充 性的复合导电性粒子、包含其的导电性树脂组合物及导电性涂布物。
[0018] 用于解决课题的方案
[0019]本发明的复合导电性粒子具备具有Ο.?μπ!以上且50μπι以下的粒径的第1导电性粒 子、和附着于第1导电性粒子的表面的具有50nm以上且1000 nm以下的粒径的第2导电性粒 子,第1导电性粒子包含第1粒子和被覆第1粒子的表面的第1金属被膜,第2导电性粒子包含 第2粒子和被覆第2粒子的表面的第2金属被膜,第1导电性粒子的粒径大于第2导电性粒子 的粒径,第2导电性粒子相对于第1导电性粒子的附着率为2 %以上且40 %以下。
[0020] 在上述复合导电性粒子中,优选第1粒子及第2粒子分别包含二氧化硅。
[0021] 在上述复合导电性粒子中,优选第1金属被膜及第2金属被膜分别包含选自由银、 金、铜、镍、铂、锡及它们的合金组成的组中的至少1种。
[0022] 在上述复合导电性粒子中,优选具备包含有机酸的保护层。
[0023] 此外,本发明还涉及包含上述的复合导电性粒子作为导电材料的导电性树脂组合 物、及在基体上具有通过该导电性树脂组合物形成的涂膜的导电性涂布物。
[0024]发明效果
[0025] 本发明的复合导电性粒子具有高导电性和高填充性。此外,包含该复合导电性粒 子的导电性树脂组合物及导电性涂布物能够具有高导电性。
【附图说明】
[0026] 图1是示意性表示实施方式所述的复合导电性粒子的结构的截面图。
[0027]图2是表示复合导电性粒子的SEM照片的图。
[0028]图3是表示将图2的SEM照片进行二值化处理后的图像的图。
[0029]图4是表示用于制造实施方式所述的复合导电性粒子的搅拌装置的一个例子的示 意性截面图。
[0030] 图5是表示实施例1的导电性粉末的SEM照片的图。
[0031] 图6是表示比较例2的导电性粉末的SEM照片的图。
[0032]图7是表示二氧化硅粉末的SEM照片的图。
[0033]图8是表示实施例1的导电性粉末的截面的SEM照片的图。
【具体实施方式】
[0034]以下,对本发明的复合导电性粒子、包含其的导电性树脂组合物及导电性涂布物, 使用图进行详细说明。
[0035]〈复合导电性粒子〉
[0036]参照图1,本实施方式所述的复合导电性粒子1具备具有Ο.?μπι以上且50μπι以下的 粒径Cl1的第1导电性粒子10、和附着于第1导电性粒子10的表面的具有50nm以上且I OOOnm以 下的粒径d2的第2导电性粒子20。第1导电性粒子10包含第1粒子11和被覆第1粒子11的表面 的第1金属被膜12,第2导电性粒子20包含第2粒子21和被覆第2粒子21的表面的第2金属被 膜22。此外,第1导电性粒子10的粒径di大于第2导电性粒子20的粒径d 2,第2导电性粒子20相 对于第1导电性粒子10的附着率为2%以上且40%以下。另外,本发明的导电性粒子也可以 包含不可避免的杂质,此外,只要发挥本发明的效果,也可以包含其他的任意的成分。
[0037]本说明书中所谓"附着"是指物理性地相互结合的状态,与单纯地连接的状态不 同。此外,该状态是至少在利用导电性粒子时,可耐受对导电性粒子施加的物理冲击(例如, 搅拌作业、涂布作业等)的状态。
[0038](附着率)
[0039]首先,对附着率进行说明。复合导电性粒子1的附着率(第2导电性粒子20相对于第 1导电性粒子10的附着率)可以通过下面的方法而算出。即,使用扫描型电子显微镜(SEM; Scanning Electron Microscope),得到复合导电性粒子1的电子图像。在电子图像中,显示 在具有粒径Cl1的1个粒子(第1导电性粒子10)的表面附着有具有粒径d 2(其中,(I1M2)的多个 粒子(第2导电性粒子20)的结构的粒子相当于复合导电性粒子1。
[0040]图2是表示复合导电性粒子的SEM照片的图。在图2中,粒径最大的粒子为第1导电 性粒子10,附着于其表面的粒径小的多个粒子为第2导电性粒子20。即,图2是在观察视野中 表示1个复合导电性粒子1的SHM照片。
[0041]另外,在电子图像中,粒子彼此是"附着的状态"、还是"聚集的状态"可以通过粒子 的状态及粒径的关系来进行区别。例如,在观察到通过多数(与它们的粒径无关)的粒子彼 此密合而形成的大的块的情况下,构成该块的各粒子可以区别于"聚集的状态"。与此相对, 如上述那样,在观察到在具有粒径Cl 1的1个粒子的表面,具有粒径d2(其中,(I1M2)的多个粒 子重叠、或相连的情况下,可以区别于"附着的状态"。此外,有时在电子图像中成为粒子彼 此三维地重叠的状态,但这样的状态由于无法以电子图像来观察互相重叠的粒子的背面、 或前面,所以这样的电子图像从观察对象除外。
[0042] 如图2中所示的那样,在SEM照片中,复合导电性粒子1中的附着于第1导电性粒子 10的表面的第2导电性粒子20所占的区域存在与第1导电性粒子10所占的区域相比显示高 的亮度的倾向。因此,如图3中所示的那样,通过对电子图像进行二值化处理,在1个复合导 电性粒子1所占的区域中,可以算出第1导电性粒子10所占的区域(图3中的A的区域)的面积 Sl和第2导电性粒子20所占的区域(图3中的B的区域)的面积S2。另外,在图3中,B的区域为 以斜线画阴影的全部的区域。
[0043] 然后,通过将该面积SI、S2的各数值代入下述式(1)中,可以算出上述附着率。另 外,在本说明书中,附着率设定为对在1个SEM照片中观察到的复合导电性粒子50个以上测 定的结果的平均值。
[0044] 附着率(%)=S2/(S1+S2)X100."(1)。
[0045] 在本实施方式所述的复合导电性粒子1中,利用第2导电性粒子20的第1导电性粒 子I〇的附着率为2 %以上且40 %以下。这种情况下,复合导电性粒子1能够兼顾高的导电性 和高的填充性。另一方面,在附着率低于2%的情况下,导电性变得不充分,在附着率超过 40 %的情况下,填充性变得不充分。上述被覆率更优选为4 %以上且35 %以下。
[0046](第1导电性粒子及第2导电性粒子)
[0047]回到图1,第1导电性粒子10及第2导电性粒子20的形状没有特别限制,可以具有球 状、粒状、圆盘状、柱状、立方体、长方体、板状、针状、纤维状、填料状、树枝状等各形状。在制 造方法上,第1粒子11及第2粒子21的各形状继承第1导电性粒子10及第2导电性粒子20的各 形状。另外,在本说明书中,所谓球状并非是指数学上的球形,而是指一看可以判断为球形 的程度的形状。
[0048] 此外,如上述那样,第1导电性粒子10具有0 · Ιμπι以上且50μπι以下的粒径Cl1,第2导 电性粒子20具有50nm以上且1000 nm以下的粒径d2,粒径di大于粒径d2。另外,第1导电性粒子 10及第2导电性粒子20的各粒径可以通过分析SEM照片来进行测定。通过第1导电性粒子10 及第2导电性粒子20各自具有这样的粒径,复合导电性粒子1能够具有高导电性,同时具有 高填充性。粒径山更优选为Ιμπι以上且20μπι以下,进一步优选为Ιμπι以上且5μπι以下,粒径d 2更 优选为IOOnm以上且950nm以下,进一步优选为IOOnm以上且700nm以下。
[0049]其中,上述粒径Cl1是在SEM照片中观察到的任意的50个以上的第1导电性粒子10的 粒径的平均值,同样地,粒径d2是在SEM照片中观察到的任意的50个以上的第2导电性粒子 20的粒径的平均值。在第1导电性粒子10或第2导电性粒子20的形状为球状的情况下,将第1 导电性粒子10及第2导电性粒子20各自的直径作为粒径di及粒径d 2。此外,在第1导电性粒子 10或第2导电性粒子20的形状为板状、针状等具有长度不同的边的情况下,将第1导电性粒 子10及第2导电性粒子20的各长边的距离作为粒径Cl 1及粒径d2。
[0050] (第1粒子及第2粒子)
[0051] 构成第1导电性粒子10的芯的第1粒子11、及构成第2导电性粒子20的芯的第2粒子 21的材料没有特别限制,可以使用铝、铜、镍、锡等金属、二氧化硅、玻璃、氧化铝、陶瓷等各 种无机物、树脂等有机物。其中,第1粒子11的材料与第2粒子21由相同的材料构成。这起因 于后述的制造方法。
[0052]从减小上述复合导电性粒子1的比重的观点出发,第1粒子11及第2粒子21优选由 比重小的材料构成,例如优选由树脂、二氧化硅、氧化铝、铝、玻璃、氧化锆、碳化硅、氮化硼、 金刚石中的任意者构成。
[0053]树脂没有特别限制,例如可列举出聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙 烯、聚四氟乙烯、聚异丁烯、聚丁二烯等聚烯烃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯等丙烯酸 树脂、二乙烯基苯聚合树脂、二乙烯基苯-苯乙烯共聚物、二乙烯基苯-丙烯酸酯共聚物、二 乙烯基苯-甲基丙烯酸酯共聚物等二乙烯基苯系共聚物树脂、聚对苯二甲酸烷二醇酯、聚 砜、聚酰胺、聚碳酸酯、三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂、苯并胍胺甲醛树脂、脲醛树脂等。 [0054] 作为二氧化硅,可以适宜使用熔融二氧化硅、或对其进行表面处理而得到的无孔 二氧化硅。此外,玻璃也没有特别限制,可以根据目的而适当选择,但从降低对环境的负荷 的观点出发,优选无铅玻璃。另外,作为构成玻璃的成分,也可以包含金属。
[0055]特别是第1粒子11及第2粒子21优选由二氧化硅构成。二氧化硅由于与树脂相比润 湿性高,所以在后述的制造方法中,能够在二氧化硅粒子的表面均匀地形成金属被膜。因 此,具有包含二氧化硅的第1粒子11及第2粒子21的复合导电性粒子1可以具有均匀的第1金 属被膜12及第2金属被膜22。此外,二氧化硅由于与树脂相比因热收缩而引起的变化或因溶 剂而产生的溶胀少,所以通过使第1粒子11及第2粒子21为二氧化硅粒子,能够提供品质更 稳定的复合导电性粒子1。
[0056]此外,第1粒子11及第2粒子21的形状没有特别限制,可以具有球状、粒状、板状、针 状、纤维状、圆盘状、柱状、立方体、长方体、填料状、树枝状等各形状。其中,由于在后述的制 造方法中的镀敷处理液中的分散性高,所以第1粒子11及第2粒子21的形状优选为球状。此 时,能够使复合导电性粒子1的品质更均匀。
[0057](第1金属被膜及第2金属被膜)
[0058]被覆第1导电性粒子10的第1金属被膜12、及被覆第2导电性粒子20的第2金属被膜 22的材料没有特别限制,可以使用公知的金属。其中,第1金属被膜12的材料与第2金属被膜 22的材料相同。这起因于后述的制造方法。其中,银(Ag)、金(Au)、铜(Cu)、镍(Ni)、铂(Pt)、 锡(Sn)及它们的合金由于具有特别高的导电性,所以第1金属被膜12及第2金属被膜22优选 由选自由银、金、铜、镍、铂、锡及它们的合金组成的组中的至少1种构成。此外,第1金属被膜 12及第2金属被膜22可以各自由1层的金属层构成,也可以由包含同种的金属或异种的金属 的多层构成。此外,只要不会大大阻碍金属的导电性,发挥本发明的效果,则在第1金属被膜 及第2金属被膜中,也可以包含磷(P)、硼(B)、碳(C)及硫(S)等非金属。
[0059]第1金属被膜12优选被覆第1粒子11的表面的整体,但并不限定于此,也可以被覆 第1粒子11的表面的一部分。但是,从充分地发挥效果的观点出发,优选至少被覆第1粒子11 的表面的70%以上。此外,第2金属被膜22也优选被覆第2粒子21的表面的整体,但并不限定 于此,也可以被覆第2粒子21的表面的一部分。但是,从充分地发挥效果的观点出发,优选至 少被覆第2粒子21的表面的70%以上。
[0000]此外,第1金属被膜12及第2金属被膜22的平均膜厚优选为0.1 nm以上。低于0.1 nm 时,变得难以将各复合导电性粒子1被覆,存在引起导电性的降低的倾向。此外,上述膜厚更 优选为Inm以上。此外,膜厚进一步优选为IOOnm以下。若膜厚超过100nm,则存在膜厚的不均 变大的倾向,此外存在变得容易聚集的倾向。进而,由于为了增大膜厚而必须增加使用的金 属量,所以存在造成制造成本的增加的倾向。因此,优选考虑所需的导电性与制造成本的兼 顾。
[0061] 第1金属被膜12及第2金属被膜22的膜厚可以通过使用SEM等电子显微镜进行复合 导电性粒子1的截面观察来评价。另外,关于第1粒子11(第2粒子21)的利用第1金属被膜12 (第2金属被膜22)的被覆的均匀性、被覆的程度等,也可以通过同样的截面观察来进行评 价。
[0062] (保护层)
[0063] 复合导电性粒子1也可以具备被覆其表面的保护层(未图示)。该保护层可以通过 脂肪酸或脂肪酸盐等表面处理剂而形成。复合导电性粒子1通过在其表面具备保护层而耐 热性提高,由此来维持导电性。另外,保护层优选被覆复合导电性粒子1的表面的整体,但并 不限定于此,也可以是被覆复合导电性粒子1的一部分的构成。该保护层在将复合导电性粒 子配合到导电性树脂组合物中时,还发挥作为复合导电性粒子的分散剂或润滑剂的功能。
[0064] 表面处理剂没有特别限制,可以根据目的而适当选择。例如可列举出脂肪酸、脂肪 酸盐、表面活性剂、螯合剂、有机金属化合物等。其中,优选脂肪酸、脂肪酸盐,作为它们以 外,优选苯并三唑类。作为脂肪酸,可列举出丙酸、辛酸、月桂酸、棕榈酸、油酸、丙烯酸、肉豆 蔻酸、硬脂酸、山嵛酸、亚油酸、花生四烯酸等。特别是从相对于第1金属被膜12及第2金属被 膜22具有高的保护效果的观点出发,优选使用硬脂酸、油酸、月桂酸中的至少1种。另外,表 面处理剂可以单独使用1种,也可以将2种以上并用。
[0065](制造方法)
[0066] 对复合导电性粒子1的制造方法进行说明。首先,准备成为第1粒子11及第2粒子21 的材料的粉末。作为粉末,可列举出金属粉末、树脂粉末、及二氧化硅粉末等由无机物的粒 子构成的粉末等。所使用的粉末的形状没有特别限制,可以使用球状、粒状、板状、针状、纤 维状、填料状、树枝状等各形状的粉末,但由于在后述的镀敷处理液中的分散性高,优选为 球状。另外,在第1粒子11及第2粒子21的材料的形状为球状时,构成所制造的复合导电性粒 子1的第1导电性粒子10及第2导电性粒子20也成为球状。
[0067] 其中,使用的粉末由于为第1粒子11及第2粒子21的材料,所以在该粉末中,必须至 少具有小于第2导电性粒子20的粒径办的粒径的小粒子、和大于该小粒子且具有小于第1导 电性粒子10的粒径di (其中,di>d2)的粒径的大粒子混合存在。
[0068] 例如,在使用市售的粉末的情况下,基于通过激光衍射法等公知的粒度分布测定 法测定的粒度分布,可以确认是否所需的小粒子和大粒子混合存在。特别是粉末的D50优选 为Ιμπι~50ym,D10优选为0. Ιμπι~ΙΟμπι,进而,DlO更优选为0. Ιμπι~Ιμπι。这种情况下,高的成 品率的制造成为可能。另外,D50、D10是指在通过激光衍射法测定的体积累积粒度分布中, 分别为累积度50%、10%的粒径。
[0069] 在本制造方法中,为了制造复合导电性粒子1,可以使用作为粉末整体具有上述那 样的粒度分布的粉末,也可以分别准备上述那样的小粒子和大粒子后准备将它们预先混合 而得到的粉末。进而,在混合时,也可以考虑复合导电性粒子1的被覆率,来调整混合比例。
[0070] 接着,在搅拌装置的搅拌槽内投入准备的粉末,将其进行浆料化。作为搅拌装置, 例如可以使用图4中所示的搅拌装置。图4中,搅拌装置30具备搅拌槽31、和能够搅拌收纳于 搅拌槽31内的浆料等的搅拌叶片32。搅拌叶片32包含支轴部32a和叶片部32b,通过未图示 的驱动部,可以沿图中箭头方向,以规定的翼圆周速度进行旋转。本实施方式中,向搅拌槽 31内投入包含粉末的浆料。
[0071] 接着,在搅拌槽31内,若是需要,则投入用于使第1粒子11和第2粒子21的表面被覆 第1金属被膜12及第2金属被膜22的催化剂。通过对第1粒子11及第2粒子21的表面不进行催 化剂赋予而直接与镀敷处理液接触,也能够形成第1金属被膜12及第2金属被膜22。但是,由 于通过在非电解镀敷处理之前使非电解镀敷用的催化剂附着到各粒子上,金属被膜的形成 变得更高效,所以优选进行催化剂的投入。
[0072] 作为附着催化剂的方法,例如可例示出:通过包含氯化亚锡的盐酸溶液对第1粒子 11及第2粒子21的表面进行处理后,用包含氯化钯的溶液进行处理的方法;用包含氯化钯及 氯化亚锡的溶液进行处理的方法;利用包含氯化亚锡及氯化钯的溶液对第1粒子11及第2粒 子21的表面进行处理后,使用盐酸水溶液、硫酸水溶液等进行活化的方法等。这些方法是作 为敏化-活化法或催化法已知的公知的方法。在本制造方法中,可以适当使用这样的公知的 催化剂赋予方法。
[0073]接着,在搅拌槽31内,投入包含金属盐、还原剂、及络合剂的镀敷处理液。作为金属 盐,优选在包含有机溶剂及水溶剂的混合溶剂中能够稳定地溶解的金属盐,可以使用硝酸 盐、硫酸盐、亚硝酸盐、草酸盐、碳酸盐、氯化物、醋酸盐、乳酸盐、氨基磺酸盐、氟化物、碘化 物、氰化物等。另外,构成金属盐的金属是构成第1金属被膜12及第2金属被膜22的金属。
[0074] 作为还原剂,可以使用非电解镀敷处理法中使用的公知的还原剂。具体而言,可以 使用葡萄糖、蔗糖等糖类、纤维素、淀粉、糖原等多糖类、乙二醇、丙二醇、甘油等多元醇类、 次磷酸、甲醛、氢化硼、二甲基胺硼烷、三甲基胺硼烷、肼酒石酸、及它们的盐等。另外,肼酒 石酸盐优选为碱金属盐。
[0075] 作为络合剂,可以使用在非电解镀敷处理法中使用的公知的络合剂。具体而言,可 以使用琥珀酸等羧酸、柠檬酸及酒石酸等羟基羧酸、甘氨酸、乙二胺四醋酸(EDTA)、氨基醋 酸、及它们的盐等、例如碱金属盐、铵盐等。在非电解镀敷处理法中,通过使用这样的络合 剂,能够抑制金属的再析出,所以能够稳定地使金属被膜生长。
[0076]此外,镀敷处理液的pH优选通过构成金属盐的金属的种类而适当调整。在镀敷处 理液中,通过添加氢氧化钠、氢氧化钾、氨水等,能够将其pH调整为碱性(pH8~12),通过添 加硫酸、硝酸、柠檬酸等,能够使其pH为酸性(pH3~6 ),通过它们的组合,能够使其pH为中性 (pH6~8)。进而,镀敷处理液的温度优选调整为1~99°C。这种情况下,可以有效地促进镀敷 反应。
[0077]然后,通过使搅拌叶片32旋转而使镀敷处理液搅拌,来进行非电解镀敷处理。此 时,将搅拌叶片32的翼圆周速度控制为1.5m/sec以上且10m/sec以下。
[0078]此外,在搅拌装置30中,搅拌槽31的内径Dl与搅拌叶片32的外径D2的关系(D1 :D2) 优选为7:3~5:5,更优选为7:3~6:4。这种情况下,由于能够使搅拌槽31内的镀敷处理液中 的第1粒子11及第2粒子21的分散更均匀,所以能够均匀地反映翼圆周速度的控制。此外,由 于同样的理由,搅拌槽31内的镀敷处理液的高度Hl与搅拌叶片32的高度H2的关系(HI :H2) 优选为9.9:0.1~7:3,更优选为9.9:0.1~9:1。另外,高度Hl相当于搅拌槽31的底部上表面 与镀敷处理液的液面的距离,高度H2相当于底部上表面与叶片部32b的下表面的距离。根据 需要,为了提高搅拌槽31内的上下方向上的分散性,也可以在搅拌槽31的内部壁上设置挡 板(baffle)〇
[0079] 通过上述非电解镀敷处理,在镀敷处理液中制作复合导电性粒子1。因此,通过将 搅拌后的浆料(镀敷处理液)进行固液分离,能够得到复合导电性粒子1的浆料,通过将其干 燥,能够得到复合导电性粒子1。
[0080] 另外,在形成上述的保护层的情况下,其形成方法没有特别限制,例如可以采用从 非电解镀敷处理后的处理液中通过固液分离等取出复合导电性粒子1,将其投入到成为保 护层的材料的包含脂肪酸或有机酸的溶液中这样的方法。通过该处理,可以制作具有保护 层的复合导电性粒子1。
[0081] 如以上那样,复合导电性粒子1可以通过在特定的条件下进行非电解镀敷处理而 高效地制造。换而言之,通过上述那样的简易的处理,可以制作各粒子的表面通过金属而被 覆的导电性粒子,同时在导电性粒子中的具有粒径Cl 1的"大径导电性粒子"即第1导电性粒 子10的表面附着具有粒径d2(其中,(I1M 2)的多个"小径导电性粒子"即第2导电性粒子20。其 理由并不清楚,但本发明人们如以下那样考察。
[0082] 在镀敷处理液中,在大小各种的粒子的表面析出来自金属盐的金属。由此,制作具 有各种粒径的导电性粒子。并且,此时的翼圆周速度低于1.5m/sec的情况下,由于衆料的分 散性变低,所以包括"大径导电性粒子"和"小径导电性粒子"在内的全部的导电性粒子聚 集。这种情况下,由于相对于1个"大径导电性粒子"不仅"小径导电性粒子"附着,甚至连其 他的"大径导电性粒子"也附着,所以无法制造复合导电性粒子1。另外,该状态相当于上述 的"聚集的状态"。
[0083]此外,在翼圆周速度超过lOm/sec时,由于浆料的分散性变高,所以"大径导电性粒 子"和"小径导电性粒子"分别通过金属而被覆后各粒子彼此接触变得困难。因此,无法使 "小径导电性粒子"附着到"大径导电性粒子"的表面,变成各个导电性粒子分散的状态。另 外,通常,在进行粒子的镀敷处理时,期望各粒子被分散。
[0084] 与此相对,在翼圆周速度为1.5m/sec以上且10m/sec以下的情况下,衆料的分散性 不会引起上述那样的聚集,在"大径导电性粒子"和"小径导电性粒子"被分别被覆后变成适 合于接触的状态。因此,能够相对于1个"大径导电性粒子"附着多个"小径导电性粒子",结 果是制造了复合导电性粒子1。
[0085] (效果)
[0086] 根据本实施方式所述的复合导电性粒子1,能够具有高导电性和高填充性。复合导 电性粒子1能够具有高导电性和高填充性这两个特性的理由认为如下。
[0087] 即,以往的导电性粒子具有在1个芯粒子的表面形成有金属被膜的构成。与此相 对,复合导电性粒子1具有在粒径比较大的第1导电性粒子10的表面附着有多个粒径比较小 的第2导电性粒子20的构成。通过具有这样的构成,粒子彼此的接点增加,并且,粒子的填充 性也提高,所以结果是能够具有高导电性和高填充性这两个特性。
[0088]另外,在复合导电性粒子1中,具有第1导电性粒子10及第2导电性粒子20分别如图 1中所示的那样通过金属被膜分别被覆的构成。即,第1粒子11及第2粒子21彼此没有直接接 触。因此,复合导电性粒子1的结构例如与彼此直接接触的多个粒子的表面一体地通过金属 而被覆那样的构成不同。复合导电性粒子1与一体地通过金属而被覆那样的构成相比,由于 第1粒子11和第2粒子21在分别被覆的状态下彼此附着,所以在第1导电性粒子10与第2导电 性粒子20的接点也能够导通,能够具有更高的导电性。
[0089]这里,认为若利用第2导电性粒子20的第1导电性粒子10的被覆率过高、或者第2导 电性粒子20的粒径过大,则复合导电性粒子1的结构变得大体积,其填充性降低。但是,在本 实施方式所述的复合导电性粒子1中,通过上述被覆率为2%以上且40%以下,进而第1导电 性粒子10的粒径Cl 1和第2导电性粒子20的粒径山满足上述的数值,能够充分地发挥高的填充 性。
[0090] 〈导电性树脂组合物〉
[0091] 本实施方式所述的导电性树脂组合物的特征在于,包含上述的复合导电性粒子1 作为导电材料。复合导电性粒子1如上述那样是具有高导电性和高填充性的粒子,包含其作 为导电材料的导电性树脂组合物能够继承上述的复合导电性粒子1的效果。即,根据本发明 的导电性组合物,能够包含具有高的导电性的复合导电性粒子1,同时在导电性树脂组合物 中能够以高密度填充复合导电性粒子1。因此,能够提供导电性高的导电性树脂组合物。
[0092] 上述导电性树脂组合物具体而言是在树脂中分散上述复合导电性粒子1而得到的 组合物,可列举出导电性糊剂、导电性涂料、导电性粘接剂、导电性墨液、导电性膜、导电性 成形物、导电性涂膜等。这样的导电性树脂组合物例如可以通过将上述复合导电性粒子1掺 入树脂中、或者分散到树脂溶液中来进行制造。
[0093] 上述树脂可以使用这种用途中使用的以往公知的树脂,例如可列举出热固化型丙 烯酸树脂/三聚氰胺树脂、热固化型丙烯酸树脂/醋酸丁酸纤维素(CAB)/三聚氰胺树脂、热 固化型聚酯(醇酸)树脂/三聚氰胺树脂、热固化型聚酯(醇酸)/CAB/三聚氰胺树脂、异氰酸 酯固化型氨基甲酸酯树脂/常温固化型丙烯酸树脂、水稀释型丙烯酸乳液/三聚氰胺树脂 等。
[0094] 另外,导电性树脂组合物中的导电性粒子的含量由于根据用途的不同而不同,所 以没有特别限定,例如相对于树脂100质量份,优选设定为10质量份以上且100质量份以下。 低于10质量份时,有时导电性树脂组合物的导电性变得不充分,超过100质量份时,由于导 电性树脂组合物中的导电性粒子的量过多,所以有时处理性降低。此外,上述导电性树脂组 合物也可以包含树脂及复合导电性粒子1以外的任意的成分。作为任意的成分,例如可列举 出玻璃料、金属醇盐、粘度调整剂、表面调整剂等。
[0095] 〈导电性涂布物〉
[0096] 本实施方式所述的导电性涂布物是在基体上具有通过上述导电性树脂组合物而 形成的涂膜的涂布物。因此,该导电性涂布物具备高的导电性。
[0097] 上述导电性涂布物具体而言,可列举出电极、布线、电路、导电性接合结构、导电性 粘合带等。涂膜的形状及厚度也没有特别限制,可以根据其用途而采用所期望的厚度。
[0098] 关于上述基体,金属、塑料等有机物、陶瓷、玻璃等无机物、纸及木材等其原材料没 有特别限定。
[0099] 另外,将上述导电性树脂组合物涂布到基体上的方法可以没有特别限定地采用以 往公知的涂布方法,也可以采用任意的方法。
[0100] 实施例
[0101] 以下,列举出实施例对本发明更详细地进行说明,但本发明并不限定于它们。
[0102] 〈实施例1>
[0103] 如以下那样操作,制作实施例1所述的导电性粉末(复合导导电性粒子)。首先,作 为第1粒子及第2粒子的材料,准备二氧化硅粉末(商品名:"ADMAFINE S0-C6"、Admatechs Company Limited制)。另外,该粉末的特性如下。
[0104] 比表面积:35922cm2/cm3
[0105] D10:0.69ym
[0106] D50:1.83ym。
[0107] 接着,准备具有图4中所示那样的构成的搅拌装置。关于所准备的搅拌装置,搅拌 槽的最大容量为2.0L,搅拌槽的内径Dl与搅拌叶片的外径D2的关系(D1 :D2)为7:3~6:4的 范围内。此外,在后述的镀敷处理中,搅拌槽内的镀敷处理液的高度Hl与搅拌叶片的高度H2 的关系(HI :H2)设定为9.9:0.1~9:1的范围内。
[0108]在所准备的搅拌装置的搅拌槽内,投入上述二氧化硅粉末l〇g、离子交换水0.05L 后使搅拌叶片旋转而形成浆料。然后,在该浆料中添加使氯化亚锡〇.2g溶解到离子交换水 0.05L中而得到的溶液,搅拌5分钟。另外,此时的翼圆周速度设定为5m/ sec,槽内温度设定 为30°C。由此,使构成二氧化硅粉末的二氧化硅粒子的表面担载锡离子。然后,将上述处理 后的浆料进行固液分离,将所得到的固体成分A用离子交换水进行洗涤。另外,以后记载的 离心分离的条件设定为与本条件相同。
[0109]接着,在搅拌槽内投入离子交换水0.45L,进一步添加上述洗涤后的固体成分A。然 后,以翼圆周速度2.7m/sec搅拌1分钟后,添加下述的水溶液1~3并以该翼圆周速度搅拌30 分钟。由此,进行用于在二氧化硅粒子的表面形成被覆该表面的作为第1金属被膜及第2金 属被膜的银被膜的非电解镀敷处理。另外,此时的槽内温度设定为30°C。
[0110] 水溶液1:使硝酸银6.75g和25%氨水3〇11^溶解到离子交换水30〇1]^中而得到的水 溶液
[0111 ] 水溶液2:使氢氧化钠2.7g溶解到离子交换水300mL中而得到的水溶液
[0112]水溶液3:使葡萄糖40.5g溶解到离子交换水300mL中而得到的水溶液。
[0113]将上述镀敷处理后的处理液进行固液分离,将所得到的固体成分B用离子交换水 进行洗涤。另外,在这里所得到的固体成分B中,变成包含具有图1中所示的构成的本发明所 述的复合导电性粒子。然后,通过将所得到的洗涤后的固体成分B添加到投入另外的搅拌槽 内的含油酸的醇溶液中,并搅拌10分钟,由此在复合导电性粒子的表面形成由油酸构成的 保护层。另外,作为含油酸的醇溶液,使用2g的油酸溶解到IOOmL的异丙醇中而得到的溶液。
[0114] 形成上述保护层后,将所得到的浆料进行固液分离,将所得到的固体成分C用离子 交换水进行洗涤。另外,在这里所得到的固体成分中,变成包含具有保护层的复合导电性粒 子。然后,相对于所得到的洗涤后的固体成分C,在110°C、真空环境下进行干燥处理,得到实 施例1所述的导电性粉末。另外,该导电性粉末的色调为褐色。
[0115] 〈实施例2>
[0116]如以下那样操作,制作实施例2所述的导电性粉末(复合导电性粒子)。首先,作为 第1粒子及第2粒子的材料,准备二氧化硅粉末(商品名:"ADMAFINE S0-C6"、Admatechs Company Limited制)。
[0117]接着,准备具有图4中所示那样的构成的搅拌装置。关于所准备的搅拌装置,搅拌 槽的最大容量为0.5L,D1:D2及H1:H2的各比设定为与实施例1相同。
[0118]接着,在所准备的搅拌槽的搅拌槽内,投入上述二氧化硅粉末10g、离子交换水 〇. 05L后使搅拌叶片旋转而形成浆料。然后,在该浆料中添加使氟化锡0.2g溶解到离子交换 水0.05L中而得到的溶液,搅拌5分钟。另外,此时的翼圆周速度为5m/ sec,槽内温度设定为 50°C。由此,在构成二氧化硅粉末的二氧化硅粒子的表面担载锡离子。然后,将上述处理后 的浆料进行固液分离,将所得到的固体成分A用离子交换水进行洗涤。
[0119]接着,在搅拌槽内投入离子交换水0.2L,进一步添加上述洗涤后的固体成分A。然 后,以翼圆周速度2.7m/sec搅拌1分钟后,添加下述的水溶液1~3后以该翼圆周速度搅拌30 分钟。由此,进行用于在二氧化硅粒子的表面形成被覆该表面的作为第1金属被膜及第2金 属被膜的银被膜的非电解镀敷处理。另外,此时的槽内温度设定为30°C。
[0120] 水溶液1:使硝酸银1.75g和25%氨水8mL溶解到离子交换水50mL中而得到的水溶 液
[0121 ]水溶液2:使氢氧化钠0.7g溶解到离子交换水50mL中而得到的水溶液
[0122] 水溶液3:使葡萄糖10.5g溶解到离子交换水50mL中而得到的水溶液。
[0123] 将上述镀敷处理后的处理液进行固液分离,将所得到的固体成分B用离子交换水 进行洗涤。另外,在这里所得到的固体成分B中,变成包含具有图1中所示的构成的本发明所 述的复合导电性粒子。然后,通过将所得到的洗涤后的固体成分B添加到投入另外的搅拌槽 内的含油酸的醇溶液中,并搅拌10分钟,由此在复合导电性粒子的表面形成由油酸构成的 保护层。另外,作为含油酸的醇溶液,使用1.5g的油酸溶解到0.3L的异丙醇中而得到的溶 液。
[0124] 形成上述保护层后,将所得到的浆料进行固液分离,将所得到的固体成分C用离子 交换水进行洗涤。另外,在这里所得到的固体成分C中,变成包含具有保护层的复合导电性 粒子。然后,相对于所得到的洗涤后的固体成分C,在110°C、真空环境下进行干燥处理,得到 实施例2所述的导电性粉末。另外,该导电性粉末的色调为黑褐色。
[0125] 〈实施例3>
[0126] 如以下那样操作,制作实施例3所述的导电性粉末(复合导电性粒子)。首先,作为 第1粒子及第2粒子的材料,准备二氧化硅粉末(商品名:"ADMAFINE S0-C6"、Admatechs Company Limited制)。
[0127] 接着,准备具有图4中所示那样的构成的搅拌装置。关于所准备的搅拌装置,搅拌 槽的最大容量为1L,D1:D2及H1:H2的各比设定为与实施例1相同。然后,通过与实施例2同样 的方法,得到洗涤后的固体成分A。
[0128] 接着,在搅拌槽内投入离子交换水0.5L,进一步添加上述洗涤后的固体成分A。然 后,以翼圆周速度2.7m/sec搅拌1分钟后,添加下述的水溶液1~3后以该翼圆周速度搅拌30 分钟。由此,进行用于在二氧化硅粒子的表面形成被覆该表面的作为第1金属被膜及第2金 属被膜的银被膜的非电解镀敷处理。另外,此时的槽内温度设定为30°C。
[0129] 水溶液1:使硝酸银3.9g和25 %氨水18mL溶解到离子交换水11OmL中而得到的水溶 液
[0130] 水溶液2:使氢氧化钠 1.5g溶解到离子交换水IlOmL中而得到的水溶液
[0131] 水溶液3:使葡萄糖23.6g溶解到离子交换水I IOmL中而得到的水溶液。
[0132] 将上述镀敷处理后的处理液进行固液分离,将所得到的固体成分B用离子交换水 进行洗涤。另外,在这里所得到的固体成分中的B中,变成包含具有图1中所示的构成的本发 明所述的复合导电性粒子。然后,通过将所得到的洗涤后的固体成分B添加到投入另外的搅 拌槽内的含油酸的醇溶液中,并搅拌1 〇分钟,由此在复合导电性粒子的表面形成由油酸构 成的保护层。另外,作为含油酸的醇溶液,使用1.5g的油酸溶解到0.3L的异丙醇中而得到的 溶液。
[0133] 形成上述保护层后,将所得到的浆料进行固液分离,将所得到的固体成分C用离子 交换水进行洗涤。另外,在这里所得到的固体成分C中,变成包含具有保护层的复合导电性 粒子。然后,相对于所得到的洗涤后的固体成分C,在110°C、真空环境下进行干燥处理,得到 实施例3所述的导电性粉末。另外,该导电性粉末的色调为灰褐色。
[0134] 〈实施例4>
[0135] 如以下那样操作,制作实施例4所述的导电性粉末(复合导电性粒子)。首先,作为 第1粒子及第2粒子的材料,准备二氧化硅粉末(商品名:"ADMAFINE S0-C6"、Admatechs Company Limited制)。
[0136] 接着,准备具有图4中所示那样的构成的搅拌装置。关于所准备的搅拌装置,搅拌 槽的最大容量为3L,D1:D2及Hl :H2的各比设定为与实施例1相同。然后,通过与实施例2同样 的方法,得到洗涤后的固体成分A。
[0137] 接着,在搅拌槽内投入离子交换水1.2L,进一步添加上述洗涤后的固体成分A。然 后,以翼圆周速度2.7m/sec搅拌1分钟后,添加下述的水溶液1~3后以该翼圆周速度搅拌30 分钟。由此,进行用于在二氧化硅粒子的表面形成被覆该表面的作为第1金属被膜及第2金 属被膜的银被膜的非电解镀敷处理。另外,此时的槽内温度设定为30°C。
[0138] 水溶液1:使硝酸银10.5g和25%氨水4711^溶解到离子交换水30〇1]^中而得到的水 溶液
[0139] 水溶液2:使氢氧化钠4.2g溶解到离子交换水300mL中而得到的水溶液
[0140] 水溶液3:使葡萄糖63g溶解到离子交换水300mL中而得到的水溶液。
[0141]将上述镀敷处理后的处理液进行固液分离,将所得到的固体成分B用离子交换水 进行洗涤。另外,在这里所得到的固体成分B中,变成包含具有图1中所示的构成的本发明所 述的复合导电性粒子。然后,通过将所得到的洗涤后的固体成分B添加到投入另外的搅拌槽 内的含油酸的醇溶液中,并搅拌10分钟,由此在复合导电性粒子的表面形成由油酸构成的 保护层。另外,作为含油酸的醇溶液,使用1.5g的油酸溶解到0.3L的异丙醇中而得到的溶 液。
[0142] 形成上述保护层后,将所得到的浆料进行固液分离,将所得到的固体成分C用离子 交换水进行洗涤。另外,在这里所得到的固体成分C中,变成包含具有保护层的复合导电性 粒子。然后,相对于所得到的洗涤后的固体成分C,在110°C、真空环境下进行干燥处理,得到 实施例4所述的导电性粉末。另外,该导电性粉末的色调为黄白色。
[0143] 〈实施例5>
[0144] 如以下那样操作,制作实施例5所述的导电性粉末(复合导电性粒子)。首先,作为 第1粒子及第2粒子的材料,准备Admatechs Company Limited制二氧化娃粉末。另外,该粉 末的特性如下。
[0145] 比表面积:7577cm2/cm3
[0146] D10:8.55ym
[0147] D50:16.24ym。
[0148] 接着,准备具有图4中所示那样的构成的搅拌装置。关于所准备的搅拌装置,搅拌 槽的最大容量为5.0L,D1 :D2及Hl :H2的各比设定为与实施例1相同。
[0149] 在所准备的搅拌装置的搅拌槽内,投入上述二氧化硅粉末10g、离子交换水0.02L 后使搅拌叶片旋转而形成浆料。然后,在该浆料中添加包含氯化钯及氯化亚锡的溶液l〇ml, 搅拌10分钟。另外,此时的翼圆周速度为1.7m/ sec,槽内温度设定为50°C。由此,使构成二氧 化硅粉末的二氧化硅粒子的表面吸附锡-钯胶体粒子。然后,将上述处理后的浆料进行固液 分离,将所得到的固体成分A用离子交换水进行洗涤。
[0150] 接着,在搅拌槽内投入离子交换水0.1L,进一步添加上述洗涤后的固体成分A。然 后,以翼圆周速度1.7m/sec搅拌1分钟后,添加0.1L10%硫酸,搅拌5分钟。另外,此时的翼圆 周速度为1.7m/ sec,槽内温度设定为25°C。由此,除去锡,钯被金属化。然后,将上述处理后 的浆料进行固液分离,将所得到的固体成分B用离子交换水进行洗涤。
[0151] 接着,在搅拌槽内投入离子交换水0.25L,进一步添加上述洗涤后的固体成分B。然 后,以翼圆周速度5.3m/sec搅拌1分钟后,添加下述的水溶液1~3以该翼圆周速度搅拌20分 钟。由此,进行用于在二氧化硅粒子的表面形成被覆该表面的作为第1金属被膜及第2金属 被膜的镍-磷被膜的非电解处理。另外,此时的槽内温度设定为50°C。
[0152] 水溶液1:使硫酸镍14g溶解到离子交换水30ml中而得到的水溶液
[0153] 水溶液2:使次磷酸钠3. Ig溶解到离子交换水30ml中而得到的水溶液
[0154] 水溶液3:使琥珀酸钠3. Og溶解到离子交换水100mL中而得到的水溶液。
[0155] 将上述镀敷处理后的处理液进行固液分离,将所得到的固体成分C用离子交换水 进行洗涤。另外,在这里所得到的固体成分C中,变成包含具有图1中所示的构成的本发明所 述的复合导电性粒子。然后,相对于所得到的洗涤后的固体成分C,在IHTC、真空环境下进 行干燥处理,得到实施例5所述的导电性粉末。另外,该导电性粉末的色调为黑色。
[0156] 〈比较例1>
[0157] 除了将镀敷处理中的翼圆周速度设定为20m/SeC以外,实施与实施例1同样的方 法。由此,制作比较例1所述的导电性粉末。另外,该导电性粉末的色调为灰色。
[0158] 〈SEM 观察〉
[0159] 关于实施例1及比较例1的各导电性粉末,进行SEM观察。具体而言,首先,准备在碳 带上分散有各导电性粉末的各试样。接着,使用扫描型电子显微镜(制品名:"VE_7800"、 KEYENCE CORPORATION制),在加速电压为20kV、测定倍率为5000倍的条件下,拍摄各试样的 反射电子图像(电子图像)。将实施例1的导电性粉末的SEM照片示于图5中,将比较例1的导 电性粉末的SEM照片示于图6中。此外,作为参考,将作为原料使用的二氧化硅粉末的SEM照 片示于图7中。
[0160] 参照图5~图7,在图5中所示的实施例1的导电性粉末中,观察到在粒径大的导电 性粒子的表面附着有粒径小的导电性粒子的形态的导电性粒子、即复合导电性粒子。与此 相对,在图6中所示的比较例1的导电性粉末中,没有观察到复合导电性粒子。此外,与图6和 图7进行比较,了解到比较例1的导电性粉末为各二氧化硅粒子的表面被Ag被覆的粉末。
[0161] 此外,关于实施例2~5的各导电性粉末,也进行同样的SEM观察,结果如表1中所示 的那样,观察到在粒径大的导电性粒子的表面附着有粒径小的导电性粒子的形态的导电性 粒子、即复合导电性粒子。
[0162] 〈粒径〉
[0163] 对于实施例1~5及比较例1的各导电性粉末,通过分析图5及图6中所示那样的在 多个视野中进行SEM观察而得到的各SEM照片,求出各粒子的粒径。在实施例1中,由于观察 到在具有大粒径的1个粒子(第1导电性粒子)的表面附着有具有比其小的粒径(第2导电性 粒子)的多个粒子的复合导电性粒子,所以求出第1导电性粒子及第2导电性粒子各自的粒 径。将其结果示于表1的"粒径(Mi)"中。另外,各粒径是从通过多个视野中的SEM观察得到的 SEM照片任意选择的50个粒子的直径的平均值。
[0164] 〈附着率〉
[0165] 对于实施例1~5的导电性粉末,通过分析图5中所示那样的SEM照片,求出第2导电 性粒子相对于第1导电性粒子的附着率。另外,关于附着率的算出,使用图像处理软件(制品 名:"WinROOF"、三谷商事株式会社)按照上述的算出方法。将其结果示于表1的"附着率 (% )"的栏中。另外,附着率是任意选择的50个复合导电性粒子的平均值。
[0166] 〈金属被覆率〉
[0167] 关于实施例1~5及比较例1的各导电性粉末,算出金属被覆率。具体而言,按照以 下的步骤来算出。首先,测定利用原子吸光光度计的金属量的定量前的各导电性粉末的重 量(利用酸溶液溶解前的导电性粉末的重量)。接着,准备将测定了重量的各导电性粉末溶 解到酸溶液中而得到的各试样。接着,关于所准备的各试样,使用原子吸光光度计(制品名: "A_2000"、Hitachi High-Tech Fielding Corporation制),测定各导电性粉末中包含的金 属量(相当于被覆构成各导电性粒子的二氧化硅粒子的表面的金属量的总量)。然后,基于 所得到的金属的定量结果,通过下述式(2),算出各导电性粒子的金属被覆率(重量%)。将 其结果示于表1的"被覆率(%)"的栏中。
[0168] 另外,上述各试样使用采集适量导电性粒子后,使用包含硝酸及氢氟酸的混酸在 室温下用30分钟左右的时间使其溶解,稀释成适于测定的浓度的试样。此外,测定波长设定 为328 .Inm(银)、232. Onm(镍),气体条件设定为空气-乙炔。
[0169] 金属被覆量(重量%)=胃1/胃2\100."(2)
[0170](式(2)中,Wl表不构成金属被膜的金属的重量,W2表不利用酸溶液溶解前的导电 性粉末的重量)。
[0171][表 1]
[0173] 〈导电性〉
[0174] 算出实施例1~5及比较例1的各导电性粉末的比电阻,评价各导电性粉末的导电 性。具体而言,按照各导电性粉末与树脂(商品名:"NIPPE ACRYL AUTO CLEAR SUPER"、 NIPPON PAINT Co. ,Ltd.制)的配合率(导电性粉末:树脂)成为60vol%:40vol%的方式进 行混炼,制作含有各导电性粉末的树脂组合物。
[0175] 然后,通过按照干燥后的涂膜厚度成为30μπι的方式在PET膜上涂布各树脂组合物, 在80°C下进行1小时干燥,从而在PET膜上形成涂膜。另外,涂膜的厚度通过用数显标准外侧 千分尺(商品名:"IP65C00LANTPR00F Micrometer"、Mitutoyo Corporation制)进行测定来 确认。
[0176] 对于各涂膜,使用四探针式表面电阻测定器(商品名:"L〇reSta GP" Mitsubishi Chemical Analytech Co. ,Ltd.制)测定任意的3点,将其平均值作为比电阻值(Ω · cm)。将 其结果示于表2的"比电阻(Ω · cm)"中。比电阻值越小,表示导电性越优异。
[0177] 〈填充性〉
[0178] 测定实施例1~5及比较例1的各导电性粉末的振实密度,评价各导电性粉末的填 充性。振实密度可以通过依据JIS Z2512:2012的方法进行测定。另外,在振实密度的测定 中,使用振实式粉体减少度测定器(型号:"ΤΡΜ-Γ、筒井理化学器械株式会社制)。将其结果 示于表2的"振实密度(g/cm 3)"中。振实密度越大,表示填充性越优异。
[0179] [表 2]
[0181 ]参照表1及表2,若将实施例1与比较例1进行比较,则尽管金属被膜的被覆率同等, 但是实施例1的导电性粉末也能够形成与比较例1的导电性粉末相比较低的比电阻的涂膜。 此外,实施例1~5的导电性粉末与比较例1的导电性粉末进行比较,显示较高的振实密度。 由此,确认复合导电性粉末能够发挥高的导电性和高的填充性这两个特性。
[0182] 〈截面观察〉
[0183] 观察实施例1的导电性粉末的截面。首先,将环氧树脂与导电性粉末混合并固化 后,使用离子磨碎(milling)装置制作导电性粉末的截面观察用的试样。使用扫描型电子显 微镜(商品名:"SU8020"、Hitachi High-Technologies Corporation制),在加速电压为 50kV、测定倍率为30000倍的条件下,观察试样中的导电性粉末的截面并拍摄反射电子图像 (电子图像)。
[0184] 图8中表示实施例1的导电性粉末的截面的SEM照片。由图8确认,实施例1的导电性 粉末在第1导电性粒子中,作为第1粒子的二氧化硅粒子的表面通过作为第1金属被膜的银 被膜而被覆,在第2导电性粒子中,作为第2粒子的二氧化硅粒子的表面通过作为第2金属被 膜的银被膜而被覆,第1导电性粒子比第2导电性粒子大,在第1导电性粒子的表面附着有第 2导电性粒子。
[0185] 此外,对于实施例2~5,也通过与实施例1同样的方法观察各截面,结果与实施例1 同样地确认,在第1导电性粒子中,作为第1粒子的二氧化硅粒子的表面通过作为第1金属被 膜的金属被膜(实施例2~4中为银被膜,实施例5中为镍-磷被膜)而被覆,在第2导电性粒子 中,作为第2粒子的二氧化硅粒子的表面通过作为第2金属被膜的金属被膜(实施例2~4中 为银被膜,实施例5中为镍-磷被膜)而被覆,第1导电性粒子比第2导电性粒子大,在第1导电 性粒子的表面附着有第2导电性粒子。
[0186] 如以上那样对本发明的实施方式及实施例进行了说明,但将上述的各实施方式及 实施例的构成适当组合也从最初预定。
[0187] 应该认为这次公开的实施方式及实施例在全部的方面为例示,并非限制性的例 示。本发明的范围不是上述的说明,而通过权利要求书示出,意图包含与权利要求书均等的 意思及范围内的全部的变更。
[0188] 符号说明
[0189] 1复合导电性粒子、10第1导电性粒子、11第1粒子、12第1金属被膜、20第2导电性粒 子、21第2粒子、22第2金属被膜、30搅拌装置、31搅拌槽、32搅拌叶片、32a支轴部、32b叶片 部。
【主权项】
1. 一种复合导电性粒子,其具有: 具有O . ΙμL?以上且50μπ?以下的粒径的第1导电性粒子、和 附着于所述第1导电性粒子的表面的具有50nm以上且1000 nm以下的粒径的第2导电性 粒子, 所述第1导电性粒子包含第1粒子和被覆所述第1粒子的表面的第1金属被膜, 所述第2导电性粒子包含第2粒子和被覆所述第2粒子的表面的第2金属被膜, 所述第1导电性粒子的粒径大于所述第2导电性粒子的粒径, 所述第2导电性粒子相对于所述第1导电性粒子的附着率为2%以上且40%以下。2. 根据权利要求1所述的复合导电性粒子,其中, 所述第1粒子及所述第2粒子分别包含二氧化硅。3. 根据权利要求1或2所述的复合导电性粒子,其中, 所述第1金属被膜及所述第2金属被膜分别包含选自由银、金、铜、镍、铂、锡及它们的合 金组成的组中的至少1种。4. 根据权利要求1~3中任一项所述的复合导电性粒子,其中, 所述第1导电性粒子具有包含有机酸的保护层。5. -种导电性树脂组合物,其包含权利要求1~4中任一项所述的复合导电性粒子作为 导电材料。6. -种导电性涂布物,其在基体上具有通过权利要求5所述的导电性树脂组合物形成 的涂膜。
【文档编号】C09D5/24GK105917420SQ201580004027
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年1月9日
【发明人】南和哉, 南山伟明, 小池和德
【申请人】东洋铝株式会社
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