纖維狀銅微粒及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及抑制了表面的凹凸部的呈現(xiàn)的纖維狀銅微粒及其制造方法，以及具有 控制在特定的范圍的平均晶粒直徑的纖維狀銅微粒的集合體及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 由于銅微粒是導電性優(yōu)異且比銀等低廉的材料，所以廣泛用作例如導電性涂布劑 等的原料。這樣的導電性涂布劑廣泛用在印刷線路板等中使用各種印刷法形成電路的材 料、各種電接點部件等。
[0003] 對以銅微粒為代表的金屬微粒及該金屬微粒的制造方法進行了各種研宄。例如， 提出了纖維狀銅微粒及其集合體以及它們的制造方法（專利文獻1、非專利文獻1)。
[0004] 現(xiàn)有技術文獻
[0005] 專利文獻
[0006] 專利文獻1 :國際公開第2011/071885號小冊子
[0007] 非專利文獻
[0008] 非專利文獻 I :Nano Lett. 2012, 12，第 234 頁一第 239 頁（ACS Publications, 2011年 12 月 15 日）

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 專利文獻1的纖維狀銅微粒及其集合體由于導電性優(yōu)異，優(yōu)選作為各種導電材料 的原料。然而，在專利文獻1的纖維狀銅微粒的表面呈現(xiàn)大量的凹凸部。預測將該纖維狀 銅微粒作為各種導電材料的原料時，會產(chǎn)生由該凹凸部引起的各種工業(yè)問題。
[0010] 通過控制纖維狀銅微粒的集合體的平均晶粒直徑，能夠控制構成該集合體的纖維 狀銅微粒的每單位長度的晶粒數(shù)，由此，能夠減少晶粒與晶粒間的界面，進而，能夠提高纖 維狀銅微粒的集合體的導電性等。但是，專利文獻1中，對于得到平均晶粒直徑被控制在大 的范圍或者小的范圍的纖維狀銅微粒的集合體并沒有進行研宄。
[0011] 非專利文獻1中，記載了使用連續(xù)反應容器制備纖維狀銅微粒及其集合體。而且， 啟示了通過連續(xù)反應得到的纖維狀銅微粒的形狀與通過非連續(xù)反應得到的纖維狀銅微粒 的形狀相比，在纖維長度或纖維直徑的方面有些許不同。
[0012] 然而，非專利文獻1中，并沒有談到在纖維狀銅微粒的表面呈現(xiàn)凹凸。另外，對于 提供抑制纖維狀銅微粒的表面的凹凸部的呈現(xiàn)的纖維狀銅微粒沒有任何研宄。
[0013] 并且，非專利文獻1中，對于纖維狀銅微粒的集合體的平均晶粒直徑的控制也沒 有研宄。
[0014] 為了解決如上所述的現(xiàn)有技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種抑制了表面的凹 凸部的呈現(xiàn)的纖維狀銅微粒及其集合體。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種在抑制纖維狀 銅微粒的表面的凹凸部的呈現(xiàn)的基礎上，將平均晶粒直徑控制在特定的范圍的纖維狀銅微 粒及其集合體。
[0015] 本發(fā)明的又一個目的是提供一種能夠通過簡單的操作制造的、抑制了表面的凹凸 部的呈現(xiàn)的纖維狀銅微粒及其集合體的制造方法。并且，提供一種纖維狀銅微粒的集合體 的制造方法，其能夠通過簡單的操作制造在抑制了纖維狀銅微粒的表面的凹凸部的呈現(xiàn)的 基礎上，將平均晶粒直徑控制在特定的范圍的纖維狀銅微粒的集合體。
[0016] 本發(fā)明人等為了解決上述的課題進行了深入研宄，結(jié)果首次發(fā)現(xiàn)了將具有在纖維 狀體的長度方向的I ym的范圍的、最大直徑部與0. 01~0. 5 μL?的范圍的最小直徑部的尺 寸差為0.02 μπι以上的凹凸部且長度為1 μπι以上的纖維狀銅微粒的根數(shù)控制在特定的比 例的纖維狀銅微粒（換言之，抑制了表面的凹凸部的呈現(xiàn)的纖維狀銅微粒）及其集合體，從 而完成了本發(fā)明。
[0017] 本發(fā)明人等首次發(fā)現(xiàn)了在抑制了纖維狀銅微粒的表面的凹凸部的呈現(xiàn)的基礎上， 將平均晶粒直徑控制在特定的范圍的纖維狀銅微粒的集合體，從而完成了本發(fā)明。
[0018] 本發(fā)明人等首次發(fā)現(xiàn)了不需要復雜的操作用簡單的操作就能夠制造抑制了表面 的凹凸部的呈現(xiàn)的纖維狀銅微粒，從而完成了本發(fā)明的纖維狀銅微粒的制造方法。
[0019] 并且首次發(fā)現(xiàn)了不需要復雜的操作用簡單的操作就能夠制造在抑制了纖維狀銅 微粒的表面的凹凸部的呈現(xiàn)的基礎上，將平均晶粒直徑控制在特定的范圍的纖維狀銅微粒 的集合體，從而完成了本發(fā)明的纖維狀銅微粒的集合體的制造方法。
[0020] BP，本發(fā)明的要點如下。
[0021] (1) 一種纖維狀銅微粒，其特征在于，每100根纖維狀銅微粒中具有凹凸部且長度 為I yrn以上的纖維狀銅微粒的根數(shù)為10根以下，該凹凸部在纖維狀體的長度方向的1 μπι 的范圍的、最大直徑部與最小直徑部的尺寸差為0. 02 μπι以上，該最小直徑部的直徑尺寸 為0. 01~0. 5μηι的范圍。
[0022] (2)根據(jù)（1)的纖維狀銅微粒，其特征在于，纖維直徑為0.01~0.5μπι，長徑比為 10以上。
[0023] (3) -種纖維狀銅微粒的集合體，其特征在于，是⑴或⑵的纖維狀銅微粒集合 而成的纖維狀銅微粒的集合體，
[0024] 晶粒直徑為0· 045~(λ 1 μ m，且纖維直徑為0· 05~0· 15 μ m。
[0025] (4) 一種纖維狀銅微粒的集合體，其特征在于，是⑴或⑵的纖維狀銅微粒集合 而成的纖維狀銅微粒的集合體，
[0026] 纖維直徑為0. 05~0. 15 μ m，且平均晶粒直徑為平均纖維直徑的0. 45倍以上。
[0027] (5) -種纖維狀銅微粒的集合體，其特征在于，是⑴或⑵的纖維狀銅微粒集合 而成的纖維狀銅微粒的集合體，
[0028] 晶粒直徑為0· 015~(λ 03 μ m，且纖維直徑為(λ 03~(λ 1 μ m。
[0029] (6) -種纖維狀銅微粒的制造方法，其特征在于，是⑴或⑵的纖維狀銅微粒的 制造方法，
[0030] 依次包括以下的工序（I)和以下的工序（II)或（III)。
[0031] 工序（I):將含有銅離子、堿性化合物、能與銅離子形成穩(wěn)定的配合物的含氮化合 物以及還原性化合物的水溶液加熱至50~100°C的工序。
[0032] 工序（II):將經(jīng)過工序（I)后的水溶液的溫度維持20分鐘以上，使纖維狀銅微粒 連續(xù)析出的工序。
[0033] 工序（III):對經(jīng)過工序⑴后的水溶液以從冷卻開始后用15分鐘以上的時間使 其溫度下降20°C的方式進行冷卻，使纖維狀銅微粒連續(xù)析出的工序。
[0034] (7)根據(jù)（6)的纖維狀銅微粒的制造方法，其特征在于，在工序（II)或（III)中， 向水溶液中進一步添加還原性化合物。
[0035] (8) -種纖維狀銅微粒的集合體的制造方法，其特征在于，是（3)或者（4)的纖維 狀銅微粒的集合體的制造方法，
[0036] 依次包括以下的工序（I)和工序（IIa)，使纖維狀銅微?；蛘呃w維狀銅微粒的集 合體連續(xù)析出。
[0037] 工序（I):將含有銅離子、堿性化合物、能與銅離子形成穩(wěn)定的配合物的含氮化合 物以及還原性化合物的水溶液加熱至50~100°C的工序。
[0038] 工序（IIa):將經(jīng)過工序（I)后的水溶液的溫度維持30分鐘以上的工序。
[0039] (9) 一種纖維狀銅微粒的集合體的制造方法，其特征在于，是（5)的纖維狀銅微粒 的集合體的制造方法，
[0040] 依次包括以下的工序（Ia)和工序（IIIa)，使纖維狀銅微粒或者纖維狀銅微粒的 集合體連續(xù)析出。
[0041] 工序（Ia):將含有銅離子、堿性化合物、能與銅離子形成穩(wěn)定的配合物的含氮化 合物以及還原性化合物的水溶液加熱至65~100°C的工序。
[0042] 工序（IIIa):從冷卻開始后用15分鐘以上的時間使經(jīng)過工序（Ia)的水溶液的溫 度下降20°C的工序。
[0043] (10)根據(jù)（8)的纖維狀銅微粒的集合體的制造方法，其特征在于，在工序（IIa) 中，向水溶液中進一步添加還原性化合物。
[0044] (11)根據(jù)（9)的纖維狀銅微粒的集合體的制造方法，其特征在于，在工序（IIIa) 中，向水溶液中進一步添加還原性化合物。
[0045] (12)根據(jù)（6)或（7)的纖維狀銅微粒的制造方法，其特征在于，使用選自抗壞血 酸、異抗壞血酸以及葡萄糖中的1種以上作為還原性化合物。
[0046] (13)根據(jù)⑶~（11)中任1項的纖維狀銅微粒的集合體的制造方法，其特征在 于，使用選自抗壞血酸、異抗壞血酸以及葡萄糖中的1種以上作為還原性化合物。
[0047] 本發(fā)明的纖維狀銅微粒抑制了表面的凹凸部的呈現(xiàn)，因此作為導電性涂布劑、導 電性被膜或者導電性膜等導電材料的原料使用時，能夠防止由該凹凸部引起的各種工業(yè)上 的問題的產(chǎn)生。
[0048] 根據(jù)本發(fā)明，能夠得到在抑制了纖維狀銅微粒的表面的凹凸部的呈現(xiàn)的基礎上， 將平均晶粒直徑控制在特定的范圍的纖維狀銅微粒的集合體。特別是，根據(jù)本發(fā)明，能夠 得到相對于平均纖維直徑的平均晶粒直徑被控制在比以往大的范圍的纖維狀銅微粒的集 合體（"平均晶粒直徑為0. 045~0. 1 μ m且平均纖維直徑為0. 05~0. 15 μ m的纖維狀銅 微粒的集合體"以及"平均纖維直徑為〇. 05~0. 15 μ m且平均晶粒直徑為平均纖維直徑的 0. 45倍以上的纖維狀銅微粒的集合體"）。
[0049] 平均晶粒直徑和平均纖維直徑為上述的范圍的本發(fā)明的纖維狀銅微粒的集合體 的導電性優(yōu)異。
[0050] 根據(jù)本發(fā)明，能夠得到在抑制了纖維狀銅微粒的表面的凹凸部的呈現(xiàn)的基礎上， 平均晶粒直徑被控制在比以往小的范圍（0. 015~0. 03 μm)的纖維狀銅微粒的集合體。
[0051] 平均晶粒被控制在這些特定范圍的本發(fā)明的纖維狀銅微粒的集合體與沒有控制 平均晶粒的纖維狀銅微粒的集合體相比，可期待特別廣泛的范圍的用途。
[0052] 根據(jù)本發(fā)明的制造方法，通過使纖維狀銅微粒在含有還原性化合物的水溶液中連 續(xù)析出這樣非常簡單的工序，就能夠容易地制造抑制了表面的凹凸部的呈現(xiàn)的纖維狀銅微 粒及其集合體。
[0053] 根據(jù)本發(fā)明的制造方法，不需要復雜的操作就能夠簡單地制造在抑制了纖維狀銅 微粒的表面的凹凸部的呈現(xiàn)的基礎上，具有控制在上述的范圍的平均晶粒直徑和平均纖維 直徑的纖維狀銅微粒的集合體。
【附圖說明】
[0054] 圖1是表示在纖維狀銅微粒的表面呈現(xiàn)的凹凸部的示意圖。
[0055] 圖2是利用數(shù)碼顯微鏡觀察因纖維狀銅微粒密集而無法適當?shù)販y定或評價纖維 狀銅微粒的纖維直徑、長度和凹凸部的狀態(tài)的圖。
[0056] 圖3是利用數(shù)碼顯微鏡觀察纖維狀銅微粒不密集而能夠