(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒径が６５ｎｍ以上、８０ｎｍ以下であり、
表面に炭化水素化合物からなる薄膜を有し、
示差熱分析における発熱ピーク温度が１４０℃以上、１５５℃以下であることを特徴とする銀微粒子。
【請求項２】
温度１００℃、１時間の焼成後の粒径をｄとし、焼成前の粒径をＤとするとき、（ｄ−Ｄ）／Ｄ（％）で表される粒成長率が５０％以上である請求項１に記載の銀微粒子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池および発光素子等の各種デバイス、導電ペースト、積層セラミックコンデンサ等の電子部品の電極、プリント配線基板の配線、タッチパネルの配線、ならびにフレキシブルな電子ペーパー等に利用可能な銀微粒子に関し、特に、低温での焼成が可能であり、小粒径を有する銀微粒子に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、各種の微粒子が種々の用途に用いられている。例えば、金属微粒子、酸化物微粒子、窒化物微粒子、炭化物微粒子等の微粒子は、半導体基板、プリント基板、各種電気絶縁部品等の電気絶縁材料、切削工具、ダイス、軸受等の高硬度高精度の機械工作材料、粒界コンデンサ、湿度センサ等の機能性材料、精密焼結成形材料等の焼結体の製造、エンジンバルブ等の高温耐摩耗性が要求される材料等の溶射部品製造、さらには燃料電池の電極、電解質材料および各種触媒等の分野で用いられている。
微粒子のうち、銀の微粒子は、太陽電池および発光素子等の各種デバイス、導電ペースト、積層セラミックコンデンサ等の電子部品の電極、プリント配線基板の配線、タッチパネルの配線、ならびにフレキシブルな電子ペーパー等に利用されることが知られている。銀の微粒子を焼成することで銀の電極、および銀の配線を得ることができる。銀の微粒子およびその製造方法は、例えば、特許文献１、２に開示されている。【０００３】
特許文献１には、減圧下で、超微粒子製造用材料を、不活性ガスをキャリアガスとして用いて熱プラズマ炎中に導入して分散させ、気相状態の混合物にし、この気相状態の混合物を急冷するのに十分な供給量で、炭化水素ガスとこの炭化水素ガスを除く冷却用気体との混合ガスを、熱プラズマ炎と平行な垂直方向の角度が、９０°超２４０°未満で、かつ、熱プラズマ炎の垂直方向に対して直交する面内で、熱プラズマ炎の中心部に対する角度が、−９０°超９０°未満を満たすように、熱プラズマ炎の終端部（尾部）に向けて導入して、超微粒子を生成させ、この生成した超微粒子と炭化水素ガスとを接触させて、表面に炭化水素化合物からなる薄膜を被覆した超微粒子を製造する超微粒子の製造方法が記載されている。特許文献１では、上述の製造方法を利用して銀の超微粒子を製造することが記載されている。【０００４】
特許文献２には、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）像の画像解析により得られるＤ５０が６０ｎｍ〜１５０ｎｍであり、ＪＩＳ  Ｚ  ２６１５（金属材料の炭素定量方法通則）に準拠して測定される炭素（Ｃ）量が０．４０ｗｔ％未満であり、真球状または略真球状の銀粉粒子を含有する銀粉が記載されている。特許文献２の銀粉は１７５℃以下での焼結が可能であるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４９６３５８６号公報
【特許文献２】特開２０１４−０９８１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、特許文献１には、プラズマを用いた銀の超微粒子の製造方法が記載されている。特許文献２には、Ｄ５０と炭素量が規定された銀粉が記載されており、１７５℃以下での焼結が可能であるとされている。今後は、耐熱性の低い基板の使用を可能とするために、より低温での焼成が可能である銀微粒子、そして微細配線を可能にするために小粒径の銀微粒子が求められる。【０００７】
本発明の目的は、前述の従来技術に基づく問題点を解消し、従来に比して、低い温度で焼成することができ、なおかつ小粒径である銀微粒子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、粒径が６５ｎｍ以上、８０ｎｍ以下であり、表面に炭化水素化合物からなる薄膜を有し、示差熱分析における発熱ピーク温度が１４０℃以上、１５５℃以下であることを特徴とする銀微粒子を提供するものである。
温度１００℃、１時間の焼成後の粒径をｄとし、焼成前の粒径をＤとするとき、（ｄ−Ｄ）／Ｄ（％）で表される粒成長率が５０％以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の、表面に炭化水素化合物からなる薄膜を有する銀微粒子によれば、従来に比して低い温度で焼成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の表面に炭化水素化合物からなる薄膜を有する銀微粒子の熱重量測定曲線および示差熱曲線の一例を示すグラフである。
【図２】本発明の実施形態に係る表面に炭化水素化合物からなる薄膜を有する銀微粒子の製造方法に用いられる微粒子製造装置を示す模式図である。
【図３】（ａ）は、実施例４の表面に炭化水素化合物からなる薄膜を有する銀微粒子を示すＳＥＭ像を示す模式図であり、（ｂ）は、焼成後の実施例４の表面に炭化水素化合物からなる薄膜を有する銀微粒子を示すＳＥＭ像を示す模式図である。
【図４】（ａ）は、比較例１の表面に炭化水素化合物からなる薄膜を有する銀微粒子を示すＳＥＭ像を示す模式図であり、（ｂ）は、焼成後の表面に炭化水素化合物からなる薄膜を有する比較例１の銀微粒子を示すＳＥＭ像を示す模式図である。
【図５】（ａ）は、比較例６の表面に炭化水素化合物からなる薄膜を有する銀微粒子を示すＳＥＭ像を示す模式図であり、（ｂ）は、焼成後の表面に炭化水素化合物からなる薄膜を有する比較例６の銀微粒子を示すＳＥＭ像を示す模式図である。
【図６】（ａ）は、比較例７の表面に炭化水素化合物からなる薄膜を有する銀微粒子を示すＳＥＭ像を示す模式図であり、（ｂ）は、焼成後の表面に炭化水素化合物からなる薄膜を有する比較例７の銀微粒子を示すＳＥＭ像を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の銀微粒子を詳細に説明する。
本発明の銀微粒子は、粒径が６５ｎｍ以上、８０ｎｍ以下であり、表面に炭化水素化合物からなる薄膜を有する。銀微粒子は、示差熱分析における発熱ピーク温度が１４０℃以上、１５５℃以下である。また、銀微粒子は、温度１００℃、１時間の焼成後の粒径をｄとし、焼成前の粒径をＤとするとき、（ｄ−Ｄ）／Ｄ（％）で表される粒成長率が５０％以上であることが好ましい。
本発明で粒径とは、ＢＥＴ法を用いて測定したものであり、比表面積から粒子が球形であることを仮定して算出された平均粒径のことである。
【００１２】
示差熱分析における発熱ピーク温度が１４０℃以上、１５５℃以下であれば、銀微粒子を、例えば、温度１００℃で１時間、焼成することにより、銀微粒子同士が結合して粗大化したり、金属光沢が発現する。
大気中にて本発明の銀微粒子を加熱すると、その表面を被覆している薄膜の炭化水素化合物が大気中の酸素と反応し、発熱を伴い燃焼し、分解する。示差熱分析における発熱ピーク温度（℃）は、ＴＧ−ＤＴＡ（示差熱熱重量同時測定装置）を用いて、この発熱の度合いを測定し、最も発熱した際の温度を示すものである。すなわち、この発熱ピーク温度が低い程、表面を被覆している薄膜の炭化水素化合物が分解されやすく、薄膜のなくなった銀微粒子同士が接触しやすくなるため、より低い温度で銀微粒子の焼成が可能であることを示す。
【００１３】
次に、ＴＧ−ＤＴＡ（示差熱熱重量同時測定装置）による本発明の銀微粒子の測定結果について説明する。
ここで、図１は、本発明の表面に炭化水素化合物からなる薄膜を有する銀微粒子の熱重量測定曲線および示差熱曲線の一例を示すグラフである。図１において、符号Ｇは示差熱（ＤＴＡ）曲線を示し、符号Ｈは熱重量測定（ＴＧ）曲線を示す。なお、示差熱曲線Ｇの発熱ピークＧｐを与える温度が、上述の発熱ピーク温度に対応する。
熱重量測定曲線Ｈは、重量変化を示し、示差熱曲線Ｇの発熱ピークＧｐより前から減少している。これは、水分等の炭化水素化合物以外のものが蒸発/燃焼しているということ、炭化水素化合物も示差熱曲線Ｇの発熱ピークＧｐ前から分解を始めるものがあるので、その分重量が減少しているということを示している。
また、示差熱曲線Ｇの発熱ピークＧｐ辺りで、熱重量測定曲線Ｈの傾きが大きくなっていることから分解が進んでいることがわかる。この分解によって熱が発生し、示差熱曲線Ｇの発熱ピークＧｐが生じることがわかる。
【００１４】
示差熱曲線Ｇの発熱ピークＧｐは、分解の開始ではなく、分解が一番進んでいるところで生じる。また、示差熱曲線Ｇの発熱ピーク温度は、銀微粒子の表面に生成する炭化水素化合物の種類、割合が変わらない限り変化しない。このとき、銀微粒子の表面に生成した炭化水素化合物の種類、割合が変化せず、量が変化した場合、発熱ピーク温度における示差熱（ＤＴＡ）値が変化する。
【００１５】
銀微粒子は、温度１００℃、１時間の大気中での焼成後の粒径をｄとし、焼成前の粒径をＤとするとき、（ｄ−Ｄ）／Ｄ（％）で表される粒成長率が５０％以上であることが好ましい。粒成長率の数値は、温度１００℃で１時間、焼成した際の銀微粒子同士の融着の進行の度合いを示している。粒成長率の数値が大きいと、温度１００℃と比較的低い温度で焼成することができ、高い導電性が得られることを示す。このため、粒成長率は大きければ大きい方が好ましい。しかしながら、粒成長率が５０％以上であれば、銀微粒子同士の融着が進行し、温度１００℃と比較的低い温度で焼成でき、高い導電性が得られる。
【００１６】
一方、温度１００℃、１時間の大気中での焼成後の粒成長率が５０％未満であると、温度１００℃での焼成で、銀微粒子同士の融着の進行の度合いが小さくなり、高い導電性を確保できない虞がある。このため、温度１００℃、１時間の大気中での焼成後の粒成長率は５０％以上であることが好ましい。焼成は、例えば、温度１００℃に達した炉に、銀微粒子を入れることでなされる。なお、炉内の雰囲気は大気である。
なお、上述の銀微粒子の焼成後の粒径は、上述の本発明の粒径の定義と同じである。このため、その詳細な説明は省略する。
【００１７】
銀微粒子において、粒径と示差熱分析における発熱ピーク温度を上述のように規定することにより、低い温度で焼成することができる。
【００１８】
次に、本発明の銀の微粒子の製造方法の一例について説明する。
図２は、本発明の実施形態に係る表面に炭化水素化合物からなる薄膜を有する銀微粒子の製造方法に用いられる微粒子製造装置を示す模式図である。
図２に示す微粒子製造装置１０（以下、単に製造装置１０という）は、銀微粒子の製造に用いられるものである。
製造装置１０は、熱プラズマを発生させるプラズマトーチ１２と、銀微粒子の原料粉末をプラズマトーチ１２内へ供給する材料供給装置１４と、銀の１次微粒子１５を生成させるための冷却槽としての機能を有するチャンバ１６と、生成された１次微粒子１５から任意に規定された粒径以上の粒径を有する粗大粒子を除去するサイクロン１９と、サイクロン１９により分級された所望の粒径を有する銀の２次微粒子１８を回収する回収部２０とを有する。
材料供給装置１４、チャンバ１６、サイクロン１９、回収部２０については、例えば、特開２００７−１３８２８７号公報の各種装置を用いることができる。
【００１９】
本実施形態において、銀微粒子の製造には、銀の粉末が用いられる。銀の粉末は、熱プラズマ炎中で容易に蒸発するように、その平均粒径が適宜設定されるが、平均粒径は、例えば、１００μｍ以下であり、好ましくは１０μｍ以下、さらに好ましくは３μｍ以下である。
【００２０】
プラズマトーチ１２は、石英管１２ａと、その外側を取り巻く高周波発振用コイル１２ｂとで構成されている。プラズマトーチ１２の上部には銀微粒子の原料粉末をプラズマトーチ１２内に供給するための後述する供給管１４ａがその中央部に設けられている。プラズマガス供給口１２ｃが、供給管１４ａの周辺部（同一円周上）に形成されており、プラズマガス供給口１２ｃはリング状である。
【００２１】
プラズマガス供給源２２は、プラズマガスをプラズマトーチ１２内に供給するものであり、例えば、第１の気体供給部２２ａと第２の気体供給部２２ｂとを有する。第１の気体供給部２２ａと第２の気体供給部２２ｂは配管２２ｃを介してプラズマガス供給口１２ｃに接続されている。第１の気体供給部２２ａと第２の気体供給部２２ｂには、それぞれ図示はしないが供給量を調整するためのバルブ等の供給量調整部が設けられている。プラズマガスは、プラズマガス供給源２２からリング状のプラズマガス供給口１２ｃを経て、矢印Ｐで示す方向と矢印Ｓで示す方向からプラズマトーチ１２内に供給される。
【００２２】
プラズマガスには、例えば、水素ガスとアルゴンガスの混合ガスが用いられる。この場合、第１の気体供給部２２ａに水素ガスが貯蔵され、第２の気体供給部２２ｂにアルゴンガスが貯蔵される。プラズマガス供給源２２の第１の気体供給部２２ａから水素ガスが、第２の気体供給部２２ｂからアルゴンガスが配管２２ｃを介してプラズマガス供給口１２ｃを経て、矢印Ｐで示す方向と矢印Ｓで示す方向からプラズマトーチ１２内に供給される。なお、矢印Ｐで示す方向にはアルゴンガスだけを供給してもよい。
高周波発振用コイル１２ｂに高周波電圧が印加されると、プラズマトーチ１２内で熱プラズマ炎２４が発生する。
【００２３】
熱プラズマ炎２４の温度は、原料粉末の沸点よりも高い必要がある。一方、熱プラズマ炎２４の温度が高いほど、容易に原料粉末が気相状態となるので好ましいが、特に温度は限定されるものではない。例えば、熱プラズマ炎２４の温度を６０００℃とすることもできるし、理論上は１００００℃程度に達するものと考えられる。
また、プラズマトーチ１２内における圧力雰囲気は、大気圧以下であることが好ましい。ここで、大気圧以下の雰囲気については、特に限定されないが、例えば、０．５〜１００ｋＰａである。
【００２４】
なお、石英管１２ａの外側は、同心円状に形成された管（図示されていない）で囲まれており、この管と石英管１２ａとの間に冷却水を循環させて石英管１２ａを水冷し、プラズマトーチ１２内で発生した熱プラズマ炎２４により石英管１２ａが高温になりすぎるのを防止している。
【００２５】
材料供給装置１４は、供給管１４ａを介してプラズマトーチ１２の上部に接続されている。材料供給装置１４は、例えば、粉末の形態で原料粉末をプラズマトーチ１２内の熱プラズマ炎２４中に供給するものである。
銀の粉末を粉末の形態で供給する材料供給装置１４としては、上述のように、例えば、特開２００７−１３８２８７号公報に開示されているものを用いることができる。この場合、材料供給装置１４は、例えば、銀の粉末を貯蔵する貯蔵槽（図示せず）と、銀の粉末を定量搬送するスクリューフィーダ（図示せず）と、スクリューフィーダで搬送された銀の粉末が最終的に散布される前に、これを一次粒子の状態に分散させる分散部（図示せず）と、キャリアガス供給源（図示せず）とを有する。
【００２６】
キャリアガス供給源から押し出し圧力がかけられたキャリアガスとともに銀の粉末は供給管１４ａを介してプラズマトーチ１２内の熱プラズマ炎２４中へ供給される。
材料供給装置１４は、銀の粉末の凝集を防止し、分散状態を維持したまま、銀の粉末をプラズマトーチ１２内に散布することができるものであれば、その構成は特に限定されるものではない。キャリアガスには、例えば、アルゴンガス等の不活性ガスが用いられる。キャリアガス流量は、例えば、フロート式流量計等の流量計を用いて制御することができる。また、キャリアガスの流量値とは、流量計の目盛り値のことである。
【００２７】
チャンバ１６は、プラズマトーチ１２の下方に隣接して設けられており、気体供給装置２８が接続されている。チャンバ１６内で銀の１次微粒子１５が生成される。また、チャンバ１６は冷却槽として機能するものである。
【００２８】
気体供給装置２８は、チャンバ１６内に冷却ガスを供給するものである。気体供給装置２８は、第１の気体供給源２８ａおよび第２の気体供給源２８ｂと配管２８ｃとを有し、さらに、チャンバ１６内に供給する冷却ガスに押し出し圧力をかけるコンプレッサ、ブロア等の圧力付与手段（図示せず）を有する。また、第１の気体供給源２８ａからのガス供給量を制御する圧力制御弁２８ｄが設けられ、第２の気体供給源２８ｂからのガス供給量を制御する圧力制御弁２８ｅが設けられている。例えば、第１の気体供給源２８ａにアルゴンガスが貯蔵されており、第２の気体供給源２８ｂにメタンガス（ＣＨ４ガス）が貯蔵されている。この場合、冷却ガスはアルゴンガスとメタンガスの混合ガスである。
【００２９】
気体供給装置２８は、熱プラズマ炎２４の尾部、すなわち、プラズマガス供給口１２ｃと反対側の熱プラズマ炎２４の端、すなわち、熱プラズマ炎２４の終端部に向かって、例えば、４５°の角度で、矢印Ｑの方向に、冷却ガスとしてアルゴンガスとメタンガスの混合ガスを供給し、かつチャンバ１６の内側壁１６ａに沿って上方から下方に向かって、すなわち、図２に示す矢印Ｒの方向に上述の冷却ガスを供給する。
【００３０】
気体供給装置２８から冷却ガスとしてチャンバ１６内に供給されるアルゴンガスとメタンガスの混合ガスにより、熱プラズマ炎２４で気相状態にされた銀の粉末が急冷されて、銀の１次微粒子１５が得られる。これ以外にも上述のアルゴンガスとメタンガスの混合ガスはサイクロン１９における１次微粒子１５の分級に寄与する等の付加的作用を有する。
銀の１次微粒子１５の生成直後の微粒子同士が衝突し、凝集体を形成することで粒径の不均一が生じると、品質低下の要因となる。しかしながら、熱プラズマ炎の尾部（終端部）に向かって矢印Ｑの方向に冷却ガスとして供給される混合ガスが１次微粒子１５を希釈することで、微粒子同士が衝突して凝集することが防止される。
また、矢印Ｒ方向に冷却ガスとして供給される混合ガスにより、１次微粒子１５の回収の過程において、１次微粒子１５のチャンバ１６の内側壁１６ａへの付着が防止され、生成した１次微粒子１５の収率が向上する。
【００３１】
なお、冷却ガスとして用いた、アルゴンガスとメタンガスの混合ガスに、さらに水素ガスを加えてもよい。この場合、さらに、第３の気体供給源（図示せず）とガス供給量を制御する圧力制御弁（図示せず）を設けて、第３の気体供給源には水素ガスを貯蔵しておく。例えば、水素ガスは、矢印Ｑおよび矢印Ｒのうち、少なくとも一方から予め定めた量を供給すればよい。
【００３２】
図２に示すように、チャンバ１６の内側壁１６ａ下部には、生成された１次微粒子１５を所望の粒径で分級するためのサイクロン１９が設けられている。このサイクロン１９は、チャンバ１６から１次微粒子１５を供給する入口管１９ａと、この入口管１９ａと接続され、サイクロン１９の上部に位置する円筒形状の外筒１９ｂと、この外筒１９ｂ下部から下側に向かって連続し、かつ、径が漸減する円錐台部１９ｃと、この円錐台部１９ｃ下側に接続され、上述の所望の粒径以上の粒径を有する粗大粒子を回収する粗大粒子回収チャンバ１９ｄと、後に詳述する回収部２０に接続され、外筒１９ｂに突設される内管１９ｅとを備えている。
【００３３】
チャンバ１６内で生成された１次微粒子１５は、サイクロン１９の入口管１９ａから、チャンバ１６内にて生成された１次微粒子１５を含んだ気流が、外筒１９ｂ内周壁に沿って吹き込まれ、これにより、この気流が図２中に矢印Ｔで示すように外筒１９ｂの内周壁から円錐台部１９ｃ方向に向かって流れることで、下降する旋回流が形成される。
【００３４】
そして、上述の下降する旋回流が反転し、上昇流になったとき、遠心力と抗力のバランスにより、粗大粒子は、上昇流にのることができず、円錐台部１９ｃ側面に沿って下降し、粗大粒子回収チャンバ１９ｄで回収される。また、遠心力よりも抗力の影響をより受けた微粒子は、円錐台部１９ｃ内壁での上昇流とともに内管１９ｅから系外に排出される。
【００３５】
また、内管１９ｅを通して、後に詳述する回収部２０から負圧（吸引力）が生じるようになっている。そして、この負圧（吸引力）によって、上述の旋回する気流から分離した銀微粒子が、符号Ｕで示すように吸引され、内管１９ｅを通して回収部２０に送られるようになっている。
【００３６】
サイクロン１９内の気流の出口である内管１９ｅの延長上には、所望のナノメートルオーダの粒径を有する２次微粒子（銀微粒子）１８を回収する回収部２０が設けられている。この回収部２０は、回収室２０ａと、回収室２０ａ内に設けられたフィルター２０ｂと、回収室２０ａ内下方に設けられた管を介して接続された真空ポンプ３０とを備えている。サイクロン１９から送られた微粒子は、真空ポンプ３０で吸引されることにより、回収室２０ａ内に引き込まれ、フィルター２０ｂの表面で留まった状態にされて回収される。
なお、上述の製造装置１０において、使用するサイクロンの個数は、１つに限定されず、２つ以上でもよい。
【００３７】
次に、上述の製造装置１０を用いた銀微粒子の製造方法の一例について説明する。
まず、銀微粒子の原料粉末として、例えば、平均粒径が５μｍ以下の銀の粉末を材料供給装置１４に投入する。
プラズマガスに、例えば、アルゴンガスおよび水素ガスを用いて、高周波発振用コイル１２ｂに高周波電圧を印加し、プラズマトーチ１２内に熱プラズマ炎２４を発生させる。
また、気体供給装置２８から熱プラズマ炎２４の尾部、すなわち、熱プラズマ炎２４の終端部に、矢印Ｑの方向に、冷却ガスとして、例えば、アルゴンガスとメタンガスの混合ガスを供給する。このとき、矢印Ｒの方向にも、冷却ガスとして、アルゴンガスとメタンガスの混合ガスを供給する。
次に、キャリアガスとして、例えば、アルゴンガスを用いて銀の粉末を気体搬送し、供給管１４ａを介してプラズマトーチ１２内の熱プラズマ炎２４中に供給する。供給された銀の粉末は、熱プラズマ炎２４中で蒸発して気相状態となり、冷却ガスにより急冷されて銀の１次微粒子１５（銀微粒子）が生成される。
【００３８】
チャンバ１６内で生成された銀の１次微粒子１５は、サイクロン１９の入口管１９ａから、気流とともに外筒１９ｂの内周壁に沿って吹き込まれ、これにより、この気流が図２の矢印Ｔに示すように外筒１９ｂの内周壁に沿って流れることにより、旋回流を形成して下降する。そして、上述の下降する旋回流が反転し、上昇流になったとき、遠心力と抗力のバランスにより、粗大粒子は、上昇流にのることができず、円錐台部１９ｃ側面に沿って下降し、粗大粒子回収チャンバ１９ｄで回収される。また、遠心力よりも抗力の影響をより受けた微粒子は、円錐台部１９ｃ内壁での上昇流とともに内壁から系外に排出される。
【００３９】
排出された２次微粒子（銀微粒子）１８は、真空ポンプ３０による回収部２０からの負圧（吸引力）によって、図２中、符号Ｕに示す方向に吸引され、内管１９ｅを通して回収部２０に送られ、回収部２０のフィルター２０ｂで回収される。このときのサイクロン１９内の内圧は、大気圧以下であることが好ましい。また、２次微粒子（銀微粒子）１８の粒径は、目的に応じて、ナノメートルオーダの任意の粒径が規定される。
このようにして、本実施形態においては、粒径が６５ｎｍ以上、８０ｎｍ以下であり、表面に炭化水素化合物からなる薄膜を有し、かつ示差熱分析における発熱ピーク温度が１４０℃以上１５５℃以下である銀微粒子を、銀の粉末をプラズマ処理するだけで容易かつ確実に得ることができる。
しかも、本実施形態の銀微粒子の製造方法により製造される銀微粒子は、その粒度分布幅が狭い、すなわち、均一な粒径を有し、１μｍ以上の粗大粒子の混入が殆どない。
【００４０】
本発明は、基本的に以上のように構成されるものである。以上、本発明の銀微粒子について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良または変更をしてもよいのはもちろんである。
【実施例】
【００４１】
以下、本発明の銀微粒子の実施例について具体的に説明する。
本実施例においては、下記表１に示す粒径（ｎｍ）を有する実施例１〜５および比較例１〜７の銀微粒子を作製した。実施例１〜５および比較例１〜７の銀微粒子について示差熱分析における発熱ピーク温度（℃）の測定を試みた。なお、実施例１〜５および比較例１〜６の銀微粒子について示差熱分析をしたところ発熱ピークが生じ、発熱ピーク温度（℃）が得られた。しかしながら、比較例７について、示差熱分析をしたところ発熱ピークが生じず、発熱ピーク温度（℃）が得られなかった。このため、比較例７の銀微粒子については、下記表１の「発熱ピーク温度［℃］」の欄に「−」と記した。なお、発熱ピーク温度が生じないことは、銀微粒子の表面を被覆している薄膜の炭化水素化合物の分解が急激には起こらないことを示唆する。【００４２】
実施例１〜７および比較例１、６、７の銀微粒子に対して、大気中で温度１００℃、１時間の条件にて焼成した。その結果を下記表１に示す。焼成については、温度１００℃に達した炉に、実施例１〜７および比較例１、６、７の各銀微粒子を入れて焼成した。なお、炉内の雰囲気は大気とした。
実施例４、比較例１、比較例６および比較例７の銀微粒子については、焼成前後、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察した。その結果を実施例４の銀微粒子については図３（ａ）、（ｂ）に示し、比較例１の銀微粒子については図４（ａ）、（ｂ）に示し、比較例６の銀微粒子については図５（ａ）、（ｂ）に示し、比較例７の銀微粒子については図６（ａ）、（ｂ）に示す。
なお、実施例１〜５および比較例１〜７の銀微粒子は、上述の微粒子製造装置１０を用いて作製した。【００４３】
原料粉末に、平均粒径５μｍの銀の粉末を用いた。
キャリアガスにアルゴンガスを用い、プラズマガスにアルゴンガスと水素ガスの混合ガスを用いた。また、冷却ガスに、アルゴンガスとメタンガスの混合ガスまたはアルゴンガスと水素ガスとメタンガスの混合ガスを用いた。なお、下記表１にチャンバ内ガス流速、すなわち、冷却ガスのチャンバ内の流速を示す。
銀微粒子の粒径はＢＥＴ法を用いて測定した平均粒径である。また、焼成後の銀微粒子の粒径もＢＥＴ法を用いて測定した平均粒径である。
示差熱分析における発熱ピーク温度は、ＴＧ−ＤＴＡ（示差熱熱重量同時測定装置）を用い、大気中にて測定した。ＴＧ−ＤＴＡ（示差熱熱重量同時測定装置）にはＲｉｇａｋｕ社製のThermo plus TG8120を用いた。【００４４】
【表１】
0006542798.tif 000002
【００４５】
上記表１に示すように、実施例１〜５の銀微粒子は、温度１００℃、１時間の条件で焼成した後、粒径が焼成前の粒径に比べて大きくなっており、粒成長率が５０％以上である。このことから、銀微粒子同士が融着して結合したものと考えられる。なお、実施例４の銀微粒子では、図３（ａ）に示す焼成前の銀微粒子と、図３（ｂ）に示す焼成後の銀微粒子を比較すると、焼成後に銀微粒子が大きくなっており、銀微粒子同士が融着して結合している様子もわかる。【００４６】
一方、比較例１、６、７の銀微粒子は、温度１００℃、１時間の条件で焼成した後、粒径は大きくなるものの粒成長率が５０％未満であり、銀微粒子同士が融着して結合したとは考えにくい。
比較例１の銀微粒子において、図４（ａ）に示す焼成前の銀微粒子と、図４（ｂ）に示す焼成後の銀微粒子を比較すると、焼成後に銀微粒子が大きくなっておらず、また銀微粒子同士が結合している様子もないことがわかる。
比較例６の銀微粒子において、図５（ａ）に示す焼成前の銀微粒子と、図５（ｂ）に示す焼成後の銀微粒子を比較すると、焼成後に銀微粒子が１００ｎｍ以上になっているが、銀微粒子同士が結合している様子がないことがわかる。
また、比較例７の銀微粒子は、焼成前の粒径が１００ｎｍに近い。比較例７の銀微粒子において、図６（ａ）に示す焼成前の銀微粒子と、図６（ｂ）に示す焼成後の銀微粒子を比較すると、焼成後に銀微粒子が１００ｎｍ以上になっているが、銀微粒子同士が結合している様子がないことがわかる。
以上のことから、粒径および示差熱分析における発熱ピーク温度が本発明の範囲にある銀微粒子は、従来よりも低い温度で焼成することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１０  微粒子製造装置
１２  プラズマトーチ
１４  材料供給装置
１５  １次微粒子
１６  チャンバ
１８  微粒子（２次微粒子）
１９  サイクロン
２０  回収部
２２  プラズマガス供給源
２４  熱プラズマ炎
２８  気体供給装置
３０  真空ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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