球形铜微粉及其制造方法技术

一种球形铜微粉，其特征在于，铜微粉的平均粒径为０．０５μｍ以上、０．２５μｍ以下。一种利用歧化反应的球形铜微粉的制造方法，其特征在于，在包含天然树脂、多糖类或其衍生物的添加剂的水性介质中，添加氧化亚铜制作浆料，在１５分钟以内向该浆料中一次性添加５～５０％酸水溶液，进行歧化反应。本发明专利技术的目的在于提供一种铜微粉的制造方法，所述制造方法能够快速有效、且稳定地制造粒形或粒度得到控制的金属铜粒、特别是更微细的铜微粉。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种球形铜微粉的制造方法和由该制造方法得到的球 形铜微粉，所述制造方法能够快速有效、且稳定地制造粒形或粒度得 到控制的球形金属铜粒、特别是更微细的球形铜微粉。
技术介绍
铜粉的制造方法一直以来有电解法及雾化法。通过这些方法制造 的铜粉在含油轴承、电刷等粉末冶金用用途中良好，但是在近年来需 求预期增大的涂料、糊剂、树脂等导电填料用用途中，期待更微细且 粒度粒形得到控制的铜粉。作为适合于这些用途的更微细的金属铜粒的制造方法，有(l)铜 盐水溶液加压氢还原法、(2)铜盐水溶液化学还原法、(3)有机铜盐热分 解法等，但均存在设备费及运输费昂贵的问题，而且存在为了控制为 预定的粒形粒度而导致成品率差、表面容易发生氧化或试剂昂贵等缺 点，不是令人满意的方法。根据这种情况，已知使氧化亚铜粒子与酸反应的方法能够适当控 制生成的金属铜粒的粒形和粒度，并且通过管理pH、温度、平均滞留 时间等反应条件，能够调节预定的粒形粒度，从而制造高纯度的金属 铜微粒。另外，通过选择反应条件，还能够得到链状等的凝聚连接粉(例如， 参考专利文献1)。该专利文献公开于1985年(昭和60年)，作为当时的铜粉制造技术3是最高水平的技术。该技术的内容包括l)一种金属铜粒的制造方法，其特征在于， 在通过使氧化亚铜粒子与酸反应而生成铜盐水溶液和金属铜粒、并通 过固液分离回收金属铜粒的方法中， 一边使稀酸溶液以能够得到与要 生产的金属铜粒的目标粒度相对应的预定平均滞留时间的流量连续流 入反应槽， 一边以将反应槽的pH维持在预定值的添加速度添加氧化亚 铜粒子，在液温5(TC以下进行反应，使生成的金属铜粒浆料以与所述 溶液流入量相应的速度排出，通过固液分离手段从如此排出的金属铜 粒浆料中回收金属铜粒，由此制造粒度得到控制的金属铜粒；2)—种金 属铜粒的制造方法，其特征在于，在通过使氧化亚铜粒子与酸反应而 生成铜盐水溶液和金属铜粒、并通过固液分离回收金属铜粒的方法中， 一边维持能得到预定粒子形状及粒度的液温， 一边进行反应。但是，近来要求这种铜粉更加微粉化且均匀化，并且要求快速的 制造技术。根据这种情况，本专利技术人提出了一种铜微粉的制造方法， 其特征在于，在包含天然树脂、多糖类或其衍生物的添加剂的水性介 质中，利用酸对氧化亚铜进行歧化反应来制造铜微粉时，将歧化反应开始温度设定为1(TC以下(参考专利文献2)。该方法是快速制造微细铜微粉的方法，并且是非常有效的方法。但是，该方法制造的铜微粉的平均粒径的水平为0.5^im 3.0^im，还在探索进一步微细化的方法。专利文献1:日本特开昭60-33304号公报 专利文献2:日本特开2005-256012号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种球形铜微粉的制造方法和由该制造 方法得到的球形铜微粉，所述制造方法能够快速有效、且稳定地制造4粒形或粒度得到控制的球形金属铜粒、特别是更微细的铜微粉。 本专利技术提供1) 一种球形铜微粉，其特征在于，铜微粉的平均粒径为0.05)Lim以上、0.25pm以下；2) 上述l)所述的球形铜微粉，其特征在于，铜微粉的比表面积 (BET)为2.5m2/g以上、15.0m2/g以下。在此所说的球形是指每个铜粒的短径与长径之比为150%以下、特 别是120%以下。因此，短径与长径之比超过150%的铜粒具有扁平的 形状，不能称其为球形。本专利技术在混入有扁平的铜微粉的情况下，其量为整体的20%以下、 优选10%以下、进一步优选5%以下。以实质上不含这种扁平的铜微粉 为宜。另外，本专利技术提供3) —种利用歧化反应的铜微粉的制造方法，其中，在包含天然树 脂、多糖类或其衍生物的添加剂的水性介质中，添加氧化亚铜制作浆 料，在15分钟以内向该浆料中一次性添加5~50%酸水溶液，进行歧化 反应。作为添加剂，可以使用天然橡胶类或明胶类。作为该添加剂的具 体例，松脂、明胶、动物胶、羧甲基纤维素(CMC)、淀粉、糊精、阿拉伯树胶、酪蛋白是有效的。所述氧化亚铜的浆料浓度为500g/L以下是适当的，通常以300g/L 以下来实施。该浆料浓度可以适当选择，没有特别限制。如果氧化亚 铜的浆料浓度非常低，则反应无法进行，因而只是导致成本升高对于摩尔比(酸的当量数/浆料的摩尔数)，优选以1.00~2.00来实 施。摩尔比只要为等量(1.0)以上，反应就没有问题。即使过量添加也并 不会那样明显地改善效果。相反地，酸浓度过浓时，在氧化亚铜浆料 中添加酸时放热量增大，反应体系的温度上升，可以预料到不利于微 粉化，因此在成本方面可能不利。另一方面，酸浓度稀时，结果会导致反应速度下降，因此不利于 微粉化。综上所述，可以说摩尔比(酸的当量数/浆料的摩尔数)优选设 定为1.00~2.00。在水性介质中利用酸进行歧化反应来制造铜微粉时，优选将歧化 反应开始温度设定为l(TC以下。这对于形成微细的铜微粉有效。另外， 一次性添加该酸水溶液是非常重要的。即，在15分钟以内 一次性添加。由此，能够得到平均粒径为0.25pm以下的球形铜微粉。 通过该快速添加而进行的歧化反应能够得到微细的球形铜粉。该短时 间内一次性添加对制造铜微粉有效的理由尚不明确。但是，考虑该短时间的歧化反应具有抑制铜粒成长的作用。因此， 为了实现微细化，短时间内的一次性添加是有效的。酸水溶液的添加 时间优选为3分钟以内的短时间，特别优选为l分钟以内。另外，本专利技术提供-4) 上述3)所述的铜微粉的制造方法，其中，对歧化反应后得到的 铜微粉浆料进行固液分离和水清洗，并利用碱溶液对其进行还原处理， 进而对得到的微粉浆料重复进行固液分离和水清洗，得到铜粉；该利 用碱溶液进行的还原处理，通过将得到的铜微粉上残留的氧化物和未 反应的氧化亚铜还原而对铜粒的化学组成的均匀化有效。5) 上述3)或4)所述的铜微粉的制造方法，其中，在重复进行所述 微粉浆料的固液分离和水清洗的过程中，利用酸进行酸性化处理；该酸的酸性化处理在进行防锈处理时能够进一步提高防锈效果。6) 上述3) 5)中任一项所述的铜微粉的制造方法，其中，最后进 行水清洗处理后，过滤铜粉，进而将其真空干燥，得到铜粉；7) 上述3) 6)中任一项所述的铜微粉的制造方法，其中，铜微粉 的平均粒径为0.05pm以上、0.25pm以下；8) 上述3) 7)中任一项所述的铜微粉的制造方法，其中，铜微粉 的比表面积(BET)为2.5m2/g以上、15m2/g以下。本专利技术的铜微粉的制造方法具有如下优良效果能够快速有效、 且稳定地制造粒形为球形且可任意控制粒度的更微细的铜微粉。附图说明图l是表示球形铜微粉的制造流程概要的图。 图2是球形铜微粉的FE-SEM照片。具体实施例方式氧化亚铜粒子可以通过由铜盐水溶液经由氯化亚铜等的公知的方 法来制造。即，使用的氧化亚铜粒子的粒度和利用本专利技术的方法得到 的金属铜粒的粒度之间没有直接关系，因此也可以使用粗粒的氧化亚 铜粒子。酸通常使用硫酸，但也可以使用硝酸、磷酸、醋酸。不需要特别 规定酸的种类。使用硫酸时，歧化反应按照下述反应式，生成硫酸铜 水溶液和金属铜粒。Cu20 + H2S04 = Cu丄+ CuS04 + H20如果使酸相对于氧化亚铜的添加比率增大，则反应体系的pH下 降，相反的情况下则本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种球形铜微粉，其特征在于，铜微粉的平均粒径为０．０５μｍ以上、０．２５μｍ以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：芳贺隆宏，
申请(专利权)人：日矿金属株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]