JPH02294414A - 微粒子銅粉末の製造方法 - 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、微粒子銅粉末の製造方法に関し、更に詳しく
は銅塩を水溶液中で還元して銅粉末を得る方法の改良に
関する。

［従来の技術］ 微粒子銅粉末はこれを有機バインダーや溶媒によりペー
スト化し、厚膜ＩＣの電極や電子部品の電極として用い
られる。電極の細線化や焼付温度を低下させるために微
粒子の銅粉が要望されている。

従来銅粉末の製法としては還元銅と電解銅の２種の方法
がある。前者は銅塩水溶液に中和剤として水酸化ナトリ
ウムを加え、水酸化銅を析出せしめ、更に還元糖である
グルコースなどを加え、亜酸化銅とし、これを更にヒド
ラジンで還元して銅粉末を得る方法であり、後者は銅塩
水溶液を電気分解し、陰極に銅を析出させ、これを粉砕
して銅粉末を得る方法であり、共に銅粉末の製法として
広く採用されている。しかし、これらの銅粉末は電解銅
粉末の場合は５ミクロン以上である。

前者の還元銅粉末を場合、この前段の還元糖による銅塩
の還元に際し、銅イオンを錯体化させるために従来酒石
酸ナトリウムが使用されていたが、酒石酸ナトリウムを
使用すると、得られる銅粉末は凝集し、分散性の悪い、
いわゆる「のび」の悪いものとなり、また粒径も０，７
〜３ミクロンと大きいものである。

特に厚膜ＩＣの導体として使用される銅ペーストにおい
ては、粒径が微粒子で凝集が少なく、分散性のよい、い
わゆる「のび」のよい銅微粒子が望まれている。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、粒径のより小さい、かつ凝集が少なく、分散
性のよい、いわゆる「のび」のよい銅粉末を製造できる
方法を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、この課題を従来使用されていた酒石酸ナトリ
ウムに代えて、アミノ酸またはその塩、アンモニアまた
はアンモニア塩、有機アミノ類、もしくはジメチルグリ
オキシムを用いることにより解決した。

すなわち、本発明の方法ではこれらの添加物の少くとも
１種の存在下、銅塩水溶液に水酸化ナトリウム、水酸化
カリウムなどの水酸化アルカリを加え、更に還元糖を加
えて亜酸化銅を水溶液中に析出させ、更にヒドラジンを
加えて、亜酸化銅を還元して、粒径の小さい「のび」の
よい銅微粉末を得る。

還元に供する銅塩としては、水溶性塩であればいずれも
使用でき、硫酸銅、塩化銅、硝酸銅などの銅無機塩、酢
酸銅などの銅有機塩が例示できる。

銅塩の亜酸化銅への還元にはグルコースなどの還元剤を
用い、さらに亜酸化銅の銅への還元には、抱水ヒドラジ
ン、無水ヒドラジンなどのヒドラジン化合物を用いて行
う。還元剤の使用量は従来の方法と同様である。

アミノ酸またはその塩は、既知のものの中から適宜選択
することができ、天然アミノ酸または合成アミノ酸のい
ずれでもよい。

例えば、グリシン、ヒスチジン、アラニン、パリン、ア
スパラギン、アスパラギン酸、グルタミン酸またはその
ナトリウム塩、アルギン、リジン、グリシルグリシン、
エチレンジアミン四酢酸などが好ましい。

アンモニウムまたはアンモニウム塩としてアンモニウム
水、酢酸アンモニウム、塩化アンモニウムなどが好まし
く、また有機アミン類としてはエタノールアミン、エチ
レンアミンなどが例示できる。

これらの添加物はいずれも従来法の酒石酸上り銅イオン
との錯体安定度定数が大きい。錯体安定化定数が大きい
ほど、微粒子で「のび」のよい銅微粉末が得られ、添加
物のｌ種または２種以上の混合物を適当に用いることに
より、得られる銅粉末「のび」および拉径を制御するこ
とができる。

アミノ酸をはじめとするこれらの添加物は、本発明の方
法では触媒的に反応に関与するので、それほど多量に使
用する必要はない。たとえば、銅塩１モルに対して添加
物ｏ．ｏｏｓ〜０．０２モルの量で十分である。水酸化
アルカリによる水酸化銅の析出反応、還元糖による還元
反応は、常温で行うこともできるが、反応を促進する為
に８０℃程度以下、好ましくは６０〜７０℃程度に加熱
するのがよい。反応圧力は常圧でよい。また、この還元
反応は、従来法と同じく水酸化アルカリによるアルカリ
側のｐＨで行うのが好ましい。また、亜酸化銅が析出し
たのちに該溶液にヒドラジンの化合物を加え、同様の温
度で還元を行うのがよい。

水溶液中に生成した銅粉末を濾過回収してもよいが、水
分散液のままペンゾトリアゾールなどにより防錆処理を
行なってもよい。

本発明の方法では、得られた銅粉末に、たとえアミノ酸
などの添加物が含まれていたとしても、加熱により分解
除去できる。

本発明の方法により製造される銅微粉末の平均粒径、タ
ップ密度および「のび」の特性は表−１の通りであり、
従来法に比べて微粒子で、タップ密度も高く、「のび」
もよい。

本発明により製造される銅粉末は銅ペーストに好適な性
質を持っている。

平均粒径はＢＥＴ法（窒素ガス吸着法、島津一マイクロ
メリテックス製２２００型）の比表面積より求めた粒径
であり、タップ密度は９〜１０ｇの銅粉末を内径１５＋
ｍφのガラスシリンダーに入れ、高さ２０ｃｍから５０
回タッピングした時の値である。「のび」特性は、試料
０．０　１　５ｇをワープロ用紙（コクヨ社製）上にと
り、指先でおさえて、ほぼ指巾にひき伸ばした時の長さ
（ｃｍ）で示す。

実施例 水３２０ｍｌにＣｕＳＯ−　・５ＨｔＯ結晶４０．０ｇ
（０．１６モル）とグリシン、アルギニンなどのアミノ
酸（０。００３５モル）のうちの１種類を溶かした水溶
液に、温度６０℃で、２規定−ＮａＯＨ水溶液を加え、
溶液のｐＨを１０．６〜１１．６とする。次にこの溶液
にブドウ糖１４．４ｇを加え、撹拌しながら３０分間保
持した。次に液温を２５℃に冷却したのち抱水ヒドラジ
ン（８０％）３５＋ｎｌを加え、７０℃まで約１℃／分
の平均昇温速度で加熱する。７０℃で２時間保持したの
ち濾過・水洗・エタノール洗浄を行う。得られた沈澱物
は９０℃、３時間真空乾燥を行った。この方法で合成さ
れた銅粉末はいずれも亜酸化銅を含まない純銅である。

表−２に添加物の種類、溶液のｐＨ、合成銅粉のタップ
密度、のび特性、ＢＥＴ法による比表面積およびそれか
ら求めた粒径を示した。表−２の最初のものは比較のた
め従来法の酒石酸ソーダを添加した場合の結果である。

表−２ 酒石酸ソーダ　１１．６ グリシン　　　１１．６ ヒスチジン　　１１．６ Ｌ−アルギニン　ｌ１．６ Ｌ−アルギニン　１０．６ グルタミン酸　１１．６ １．８７　　　　　８　　　　　１．０２２．６ｇ　　
　　３３　　　　１．４３３．４４　　　　５９　　　
　　１１２３．５６　　　　４３　　　　１．８７２．
９４　　　１３０　　　　　？．３９３．３２　　　　
３７　　　　　１．１００．７０ ０．３５ ０．０９ ０．６０ アンモニア水　１１．６　　２．１０ アンモニア水　ＩＱ．６　　２．５５

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、アミノ酸およびその塩、アンモニアおよびアンモニ
   ウム塩、有機アミン類ならびにジメチルグリオキシムか
   ら成る群から選択された少くとも１種の化合物の存在下
   、銅塩水溶液に水酸化アルカリを加え、還元糖を加えて
   亜酸化銅を水溶液中に析出させ、これにヒドラジンを加
   えて亜酸化銅を還元して銅粉末を得ることを特徴とする
   微粒子銅粉末の製造方法。