镍粉的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及镍粉，更详细而言，涉及镍粉表面的反应性得到控制，例如在多层陶瓷 电容器的内部电极中使用的镍粉。
【背景技术】
[0002] 镍粉作为用于制作厚膜导电体的导电糊剂的材料而使用。厚膜导电体用于电路的 形成、多层陶瓷电容器以及多层陶瓷基板等多层陶瓷部件的电极等。
[0003] 多层陶瓷电容器的内部为以下结构：配置有电介质与内部电极交替地重叠的层叠 体，且外部电极与该层叠体的外侧对置地安装在该多层陶瓷电容器的两端部。
[0004] 多层陶瓷电容器的制造方法如下所示。首先，将混炼有镍粉、乙基纤维素等树脂、 以及萜品醇等有机溶剂等的导电糊剂在电介质生片上进行丝网印刷。被印刷的导电糊剂以 交替地重叠的方式层叠电介质生片，并进行压接。
[0005] 对于多层陶瓷电容器的制造方法，然后，将层叠体切割成规定的大小，进行燃烧、 去除作为有机粘结剂而使用的乙基纤维素等树脂的脱粘结剂处理，并高温焙烧至1000°C以 上。然后，对该陶瓷体安装外部电极而形成多层陶瓷电容器。
[0006] 在多层陶瓷电容器的制造工序的脱粘结剂处理工序中，使用未控制粉末表面的反 应性的镍粉时，在镍粉的附近，树脂在比通常树脂被分解的温度还低温下被分解。这是由于 镍本身存在促进树脂的加热分解的作用。
[0007] 然而，由于未使用镍粉的电介质层等的树脂在该低温下未被分解，因此由部分树 脂分解而产生的气体被封闭在电容器内部，从而导致产生部分内部电极的不连续性、电介 质层与内部电极层的剥离。因此，为了防止脱粘结剂处理工序中的不良情况，而控制镍粉表 面的反应性是很重要的。
[0008] 此外，在以手机、数字设备为代表的电子设备中，所使用的电子部件的轻量、薄型、 短小化正在逐年发展。对于作为芯片部件的多层陶瓷电容器，小型化、大容量化也正在发 展。与此同时，由于内部电极层的薄膜化而导致内部电极层的强度下降。因此，防止脱粘结 剂工序中的上述不良情况尤为重要。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1 :日本特开2007-157563号公报
【发明内容】
[0012] 发明要解决的问题
[0013] 为了防止上述脱粘结剂工序中的不良情况，研宄了各种各样的方法。在专利文献 1中，控制了镍粉的氧含量、碳含量、硫含量。该方法抑制了镍粉表面的反应性，因此在防止 脱粘结剂工序中的不良情况的产生方面是有效的。然而，该方法为了测定树脂分解性而需 要进行糊剂化，在评价镍粉表面的反应性方面会耗费时间。
[0014] 此外，在专利文献1中记载有优选与镍粉表面键合的羟基的量尽量少，由该记载 可知不仅是氧含量连其存在形态也有影响。即，公开了镍粉中含有的元素以及其存在形态 会影响镍粉表面的反应性，且公开了氧、碳、硫各元素含量与作为羟基而存在的氧。然而，对 于镍粉表面的反应性本身的强度和量并未涉及。因此，镍粉表面的反应性为怎样程度的强 度和量时，会对树脂的分解行为产生影响是不明确的。
[0015] 因此，本发明的目的在于提供通过对影响脱粘结剂工序中的树脂的分解行为的镍 粉表面的反应性进行定量化，并将其值设为基准值以下，可以防止部分内部电极的不连续 性、电介质层与内部电极层的剥离等不良情况的镍粉。
[0016] 用于解决问题的方案
[0017] 本发明鉴于上述现有技术的问题，查明出镍粉表面的反应性受到镍粉表面的碱强 度和碱量的极大影响，可以通过对使二氧化碳附着于镍粉、然后连续地升温以进行热脱附 的二氧化碳量进行检测的二氧化碳的升温脱附测定（以下，有时记载为CO2-TPD)进行定量 化，基于上述发现完成了本发明。
[0018] 即，本发明的镍粉的特征在于，基于二氧化碳的升温脱附测定，在30°C~600°C的 升温过程中，l〇〇°C~600°C的二氧化碳的总脱附量为130ymol/g以下，其中所述二氧化碳 的升温脱附测定中，使吸附有二氧化碳的镍粉连续地升温以进行热脱附，并对脱附的二氧 化碳量进行检测。
[0019] 发明的效果
[0020] 本发明中，通过以利用二氧化碳的升温脱附测定在100°C~600°C范围内的二氧 化碳的总脱附量成为130 μπιο?/g以下的方式使镍粉表面的反应性下降，可以抑制升温时 树脂的急剧分解。此外，在本发明中，进一步通过以在200°C~400°C范围内的二氧化碳的 总脱附量成为80ymol/g以下的方式使反应性下降，可以促进树脂的急剧分解的抑制。因 此，在本发明中，例如即使在多层陶瓷电容器的内部电极层使用镍粉，也可以防止在脱粘结 剂工序中产生不良情况。
【附图说明】
[0021] 图1为示出实施例1~3以及比较例1、2中的CO2-Tro测定的温度与〇) 2脱附量 的关系的图。
【具体实施方式】
[0022] 以下，对于适用本发明的镍粉进行说明。需要说明的是，本发明只要没有特别的限 定，就不限定于以下的详细说明。对于适用本发明的镍粉，以以下的顺序进行说明。
[0023] L 镍粉
[0024] 2.镍粉的制造方法
[0025] 3.镍粉的表面处理
[0026] 〈1.镍粉〉
[0027] 适用本发明的镍粉是基于表面的碱强度和碱量来控制表面的反应性的。镍粉通过 对表面的反应性进行定量化，并将其值设为期望的基准值以下，可以抑制表面的反应性。
[0028] 镍粉例如可以用于多层陶瓷电容器的内部电极层。在多层陶瓷电容器的内部电极 层使用的情况下，进行脱粘结剂处理时，需要抑制树脂的分解，进一步形成能够抑制分解的 促进程度的表面的反应性。因此，对能够抑制分解的反应性进行定量化，并将其设为基准， 由此若在其基准以下则可以抑制树脂的分解。即，若预先能对抑制树脂的分解的镍粉表面 的反应性进行定量化，则不需要为了测定树脂分解性而进行糊剂化，就可以缩短评价镍粉 表面的反应性的时间。
[0029] 表面的反应性的定量化利用二氧化碳的升温脱附法（Co2-Tro法）进行。具体 而言，镍粉表面的反应性基于二氧化碳的升温脱附测定，在30°C~600°C的升温过程中， KKTC~600°C的二氧化碳的总脱附量为130 μπιο?/g以下，其中所述二氧化碳的升温脱附 测定中，使吸附有二氧化碳的镍粉连续地升温以进行热脱附，并对脱附的二氧化碳量进行 检测。
[0030](利用Co2-Tro法的测定）
[0031] 树脂的分解反应与向树脂的亲电子反应或亲核反应相关，分别经由中间化合物进 行分解。对于金属表面的该反应，除表面自由能以外，若为亲核取代反应则影响金属表面的 碱度，若为亲电子取代反应则影响金属表面的酸度。因此，对于金属表面的反应性，碱度、酸 度的高低成为指标。
[0032] 金属表面的碱度、酸度可以根据吸附于金属表面的气体的量、升温时气体脱附的 温度来测定。即，如果使气体吸附于金属表面，并测定在升温过程中脱附气体的量，就可以 测定碱度、酸度的量（吸附点=反应点的数量）。此外，如果测定所吸附气体的脱附温度， 则可以测定碱度、酸度的强度。对于碱度，测定酸性气体的吸附以及升温脱附即可；对于酸 度，测定碱性气体的吸附以及升温脱附即可。碱度的测定可以使用二氧化碳（co2)，酸度的 测定可以使用氨（NH3)。
[0033] 对于镍粉表面对于树脂的反应性，由于树脂的分解以亲核取代反应进行，因此使 用镍粉的二氧化碳的升温脱附测定（Temperature Programmed Desorption，CO2-TF1D) 〇
[0034] 对于基准值，使二氧化碳吸附于镍粉，并将从30°C升温至600°C时的100°C~ 600°C的总脱附量设为130 μmol/g。因此，镍粉以100°C~600°C的总脱附量成为130 μmol/ g以下的方式设定。更优选将200°C~400°C的总脱附量设为80ymol/g以下。若总脱附量 超过130 μπιο?/g，则促进因亲核取代反应而导致的树脂的分解，内部电极变成不连续，通过 多层陶瓷电容器的脱粘结剂处理而发生电介质层与内部电极层的剥离，有时会产生由此导 致的裂纹。
[0035] 镍粉的碱度越高、此外碱强度越强，与酸性的化合物的反应性变得越高。
[0036] 特别是在金属粉末所能观察到的表面与有机化合物的分解反应中，发现其反应性 与金属粉末的氨气或二氧化碳气体的吸脱附特性之间存在相关性。在实际的分解反应中， 如上所述，除表面自由能以外，若为亲核取代反应，则会影响金属表面的碱度。若碱度高，则 反应性也变高。
[0037] 在这样的分解反应中，暂时形成反应中间体。然后，在反应中间体中电荷、电子转 移，反应中间体变异并脱附，进入与以下有机化合物的反应中，从而表现金属粉末表面的催 化作用。然而，在反应中间体与金属粉末表面的相互作用强的情况下，电荷、电子无法脱附， 从而导致分解反应停止，反而无法作为催化剂发挥作用。
[0038] 该相互作用的强度与二氧化碳气体或氨气的脱附温度存在相关性。发现在从 200°C附近至400°C附近的温度区域的脱附量意味着进行分解反应。此外，发现在400°C以 上的温度区域的脱附量意味着反应中间体与金属粉末表面的相互作用强，而不进行分解反 应。
[0039] 也就是说，例如，若为亲核取代反应，则由碱供给电子，从而形成反应中间体，若其 碱度为适当的强度，则从反应中间体变异并分解，可以从金属表面脱附。因此，通过分析碱 度以及碱强度，可以不制作金属糊剂而评价金属粉末与树脂的分解反应性。
[0040] 因此，对于镍粉，在30°C~600°C的升温过程中，通过将100°C~600°C的二氧化 碳的总脱附量设为130 ymol/g以下、更优选将200°C~400°C的二氧化碳的总脱附量设为 80 μ mol/g以下，可以成为抑制与树脂的分解反应的镍粉而无需制作金属糊剂。
[0041] (表面被覆）
[0042] 为了将与树脂的分解反应设为基准值以下，而对镍粉实施后述的表面处理。镍粉 通过表面处理，在颗粒表面上利用含硫物质、含硅物质、含钛物质中的至少1种以上被覆表 面。镍粉优选被含硫物质被覆，硫含量优选为0. 1~1. 0质量％。
[0043] (形状、平均粒径）
[0044] 镍粉优选为球状，且其平均粒径优选为0. 05~I. 0 μ m。由此，作为电路的形成、多 层陶瓷电容器用的导电糊剂材料，可以适宜地使用。
[0045] 即，通过将镍粉形成球状，使用导电糊剂得到作为内部电极层的厚膜导电体时，可 以均匀地分散厚膜导电体中的镍颗粒，而且可以提高镍颗粒的密度。
[0046] 此外，在平均粒径低于0. 05 μm时，有时聚集剧烈，在导电糊剂中无法充分地分散 镍颗粒，且镍粉的操作也变得不容易，故不优选。另一方面，若平均粒径超过1. 〇 μ m，则使用 导电糊剂而得到的厚膜导电体的表面的凹凸变大，用于多层陶瓷电容器等作为内部电极层 叠时，有