(57)【要約】【課題】μｍオーダー以下の非導電性微粒子から導電性の微粒子を簡易に製造する方法を提供すること。【解決手段】本発明は、非導電性の微粒子を金属無電解めっき液中に混合分散し、該金属無電解めっき液に超音波振動を与えることにより、前記微粒子の表面に前記金属無電解めっき液の金属を析出させることを特徴とする導電性微粒子の製造方法である。本発明において、前記非導電性の微粒子は、シリカまたはアルミナであることが好ましく、また、前記金属無電解めっき液の金属は銅であることが好ましい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
非導電性の微粒子を金属無電解めっき液中に混合分散し、該金属無電解めっき液に超音波振動を与えることにより、前記微粒子の表面に前記金属無電解めっき液の金属を析出させることを特徴とする導電性微粒子の製造方法。
【請求項２】
前記非導電性の微粒子が、シリカ又はアルミナである請求項１記載の導電性微粒子の製造方法。
【請求項３】
前記金属無電解めっき液の金属が銅である請求項１又は２記載の導電性微粒子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非導電性の微粒子から導電性微粒子を製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属微粒子や非導電性の微粒子の表面を金属めっきした導電性微粒子は、導電性インクや導電性塗料のビヒクル、導電性成形材料の導電性充填材などの種々の用途に使用されている。特に、導電性のインクでは、インクジェットプリンタ用など、最近のＯＡ化や印刷技術の発展により、μｍオーダー以下の導電性微粒子が使用されるようになっている。このような導電性の微粒子を製造する技術は、例えば、特許文献１、２に開示されているように、通常の無電解めっきと同様に、触媒付着、活性化等の処理工程を有するものである。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１２６５３２号公報
【特許文献２】
特開２００２−０３８２９６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のようなμｍオーダー以下の導電性微粒子を簡易な工程で製造する方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的は、以下の本発明（１）〜（３）により達成できる。
（１）  非導電性の微粒子を金属無電解めっき液中に混合分散し、該金属無電解めっき液に超音波振動を与えることにより、前記微粒子の表面に前記金属無電解めっき液の金属を析出させることを特徴とする導電性微粒子の製造方法。
（２）  前記非導電性の微粒子が、シリカ又はアルミナである前記（１）記載の導電性微粒子の製造方法。
（３）  前記金属無電解めっき液の金属が銅である前記（１）又は（２）記載の導電性微粒子の製造方法。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の導電性微粒子の製造方法について説明する。
本発明は、非導電性の微粒子を金属無電解めっき液中に混合分散し、該金属無電解めっき液に超音波振動を与えることにより、前記微粒子の表面に金属無電解めっき液の金属を析出させることを特徴とする導電性微粒子の製造方法であり、微粒子を分散させた金属無電解めっき液に、超音波振動を与えるという簡易な方法により、前記微粒子の表面に金属を析出させることができるものである。
【０００７】
本発明において、非導電性の微粒子は、金属無電解めっき液に添加したときに、溶解しないものであれば、特に限定されず、シリカ、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン、炭化珪素、希土類酸化物、雲母、珪藻土、ガラス、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、ポリスチレン、ポリカーボネートなどがあるが、膨潤や変質をしないものが好ましく、シリカ、アルミナが入手も容易であるので、特に好ましい。
【０００８】
かかる非導電性の微粒子の粒径は、得られる導電性微粒子の粒径を規定するものであり、所望の導電性微粒子の粒径により、適宜選択される。通常は、１０ｎｍ〜１００μｍであり、インクジェットプリンタ用インクなど、μｍオーダー以下の粒径の導電性微粒子を必要とする場合、凝集を防止するために、水に分散したものを使用することが好ましい。例えば、扶桑化学工業（株）製コロイダルシリカＰＬ−３（一次粒子径３５ｎｍ）、ＰＬ−７（一次粒子径７０ｎｍ）、ＰＬ−３０（一次粒子径３００ｎｍ）、などが好ましく使用される。本発明は、その簡易さから、１０〜５００ｎｍの非導電性微粒子を導電性にするのに好適なものである。
【０００９】
次に、金属無電解めっき液について説明する。
金属無電解めっき液は、通常、銅めっきの場合、硫酸銅、ホルムアルデヒド水溶液などの還元剤、水酸化ナトリウムなどのアルカリ、ＥＤＴＡ、エチレンジアミンなどのキレート剤などからなる。ニッケルめっきの場合、硫酸ニッケル、次亜リン酸ナトリウムなどの還元剤、クエン酸ナトリウム、水酸化ナトリウムなどのｐＨ調整剤などからなる。かかる金属無電解めっき液は市販のものも使用でき、特に限定されない。無電解めっきのための金属としては、上記のものの他、銀、金、コバルト、イリジウム、タングステン、亜鉛、錫などがある。
無電解めっき液における金属イオンの濃度は、特に限定されないが、良好なめっき金属の析出を得るためには通常０．１〜１重量％であり、好ましくは０．２〜０．５重量％である。
【００１０】
本発明において、前記非導電性の微粒子は、金属無電解めっき液中に混合分散される。この混合分散方法は、特に限定されず、通常の攪拌方法が適用される。超音波振動を与える際にも、非導電性の微粒子が金属無電解めっき液に、できる限り均一に分散していることが好ましく、微粒子の粉体は、水性分散体としたときには、２次凝集しやすいが、上記のようにして、これを効果的に防止することができる。
【００１１】
非導電性の微粒子と金属無電解めっき液の割合は、導電性微粒子の必要な電気伝導性により決められるものであるが、通常は、非導電性微粒子１００重量部に対して、金属イオンの量が、１〜１００重量部であり、５〜５０重量部が好ましい。
【００１２】
次いで、非導電性の微粒子を分散させた金属無電解めっき液に、超音波振動を与える。超音波振動を与える方法は、特に限定されない。超音波発振装置のホーンをめっき液が入っている容器に接触させる、鍍金液に直接超音波発振装置を浸漬するなどの方法がある。超音波振動の強さは、強いほど無電解めっきの効果が大きいが、装置が大規模になる、エネルギーが大きくなる、などの問題があるので、適当な条件を選択するべきであり、例えば、１００ｇの液の場合、周波数２０〜４０ＫＨｚ、出力２０〜２００ｗ程度である。液の温度は常温〜８０℃程度が安全性と効率の点から好ましい範囲である。時間は、長いほど金属の析出量は多いが、通常は、１〜１０時間程度である。このようにして、非導電性の微粒子に金属が析出した導電性微粒子を得ることができる。
【００１３】
このようにして生成した導電性微粒子は、遠心分離、濾過等の方法により分散液から分離し、水洗等を行い、乾燥することにより、単体として得られる。かかる導電性微粒子は、非導電性微粒子の表面に金属が均一に析出していることが望ましいが、一部表面への析出であっても、少量の結合剤と混合したときに、導電性を示すものであればよい。例えば、生成した導電性微粒子とフェノール樹脂（レゾール樹脂）とを１０：２で混合し硬化したときに、１００ｍΩ−ｃｍ程度より小さい電気抵抗率であれば使用可能である。
【００１４】
以上のようにして得られた導電性微粒子は、インクジェットプリンタ用の導電性インク、導電性成形材料の導電性充填材などの用途に好適に使用される。
【００１５】
【実施例】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。ここで、「部」は重量部を示す。
【００１６】
実施例１
［銅無電解めっき液の調製］
ジャパンエナジー（株）製・「ＫＣ−５００Ａ」（硫酸銅４％、ＥＤＴＡ９％）１０部、「ＫＣ−５００Ｃ」（水酸化ナトリウム２０％）０．５部及び「ＫＣ−５００Ｄ」（ホルムアルデヒド３７％）０．１２５部を混合し、純水にて５０部とした。
［銅無電解めっきと導電性微粒子の単離］
上記銅無電解めっき液５０部に、コロイダルシリカ水分散液（扶桑化学工業（株）製、「ＰＬ−７」（一次粒子径７０ｎｍのコロイダルシリカ２０％含有））１０部を混合した。攪拌しつつ液温を６０℃に加温し、この状態で周波数３８ＫＨｚ、出力１００Ｗにて超音波振動を６０分間与え、コロイダルシリカ表面に銅を析出させた。次いで、この銅が析出したコロイダルシリカを濾別し水洗し、乾燥した。
【００１７】
実施例２
［銅無電解めっき液の調製］
「ＫＣ−５００Ａ」２０部、「ＫＣ−５００Ｃ」（水酸化ナトリウム２０％）１．０部及び「ＫＣ−５００Ｄ」（ホルムアルデヒド３７％）０．２５部を混合し、純水にて５０部とした。
［銅無電解めっきと導電性微粒子の単離］
実施例１と同様に実施した。
【００１８】
実施例３
［銅無電解めっき液の調製］
「ＫＣ−５００Ａ」３０部、「ＫＣ−５００Ｃ」（水酸化ナトリウム２０％）１．５部及び「ＫＣ−５００Ｄ」（ホルムアルデヒド３７％）０．３７５部を混合し、純水にて５０部とした。
［銅無電解めっきと導電性微粒子の単離］
実施例１と同様に実施した。
【００１９】
実施例４
［銅無電解めっき液の調製］
実施例３と同様に実施した。
［銅無電解めっきと導電性微粒子の単離］
コロイダルシリカ水分散液として、扶桑化学工業（株）製、「ＰＬ−３０」（一次粒子径３００ｎｍのコロイダルシリカ３０％含有）１０部を使用した以外は、実施例１と同様に実施した。
【００２０】
以上のようにして得られた導電性粒子１００部に、レゾール型フェノール樹脂２０部と溶剤（エチレングリコールモノブチルエーテル）３０部を加え、均一混合してペースト状組成物を得た。この組成物を用いて、絶縁板上に、幅２ｍｍ、厚み３０μｍ、長さ１００ｍｍの回路をスクリーン印刷し、３０分間風乾したあと１５０℃の乾燥機で３０分間加熱処理し硬化させた。次いで、この回路の体積抵抗率を測定した。その結果を表１に示す。
【００２１】
表１    体積抵抗率の測定結果
実施例１      ９０ｍΩ−ｃｍ
実施例２      ７５ｍΩ−ｃｍ
実施例３      １５ｍΩ−ｃｍ
実施例４      １０ｍΩ−ｃｍ
この結果から、実施例で得られた導電性粒子は、良好な電気伝導性を有することが分かる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明による導電性微粒子の製造方法は、簡易な方法により非導電性の微粒子に金属を析出させることができ、得られる導電性微粒子は、良好な電気伝導性を有していて、インクジェットプリンタ用の導電性インク、導電性成形材料の導電性充填材などの用途に好適に適用することができる。