CN105321711A - 导电浆料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种使用在叠层陶瓷电子部件中的用于形成内部电极的导电浆料,该导电浆料是一种不产生片材侵蚀,且粘度随时间变化小的导电浆料组合物。该用于叠层陶瓷装置的导电浆料含有导电性金属粉末、陶瓷粉末、树脂粘结剂、分散剂及有机溶剂,上述有机溶剂由选自二氢松香醇醋酸酯、乙酸异冰片酯、丙酸异冰片酯、丁酸异冰片酯及异丁酸异冰片酯中的至少一种组成,上述分散剂,含有相对于导电浆料的总量超过0质量%且在0.4质量%以下的酸性分散剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于叠层陶瓷装置的导电浆料,进一步详细而言,涉及一种不会产生片材侵蚀及生片剥离不佳,且粘度随时间变化小的导电浆料。
背景技术
随着移动电话及数码设备等电子设备的轻薄短小化,作为芯片部件的叠层陶瓷电容器(MultilayeredCeramicCapacitor,以下称为MLCC)等叠层陶瓷装置也被期望进行小型化、高容量化及高性能化。为了实现这些要求,最有效的手段是对内部电极层和电介质层进行薄化,从而实现多层化。
MLCC一般按照以下方式进行制造。首先,由钛酸钡(BaTiO3)等电介质陶瓷粉末及聚乙烯醇缩丁醛等有机粘合剂形成电介质生片,以形成电介质层。并且,将导电性金属粉末分散到含有树脂粘合剂的有机载体上制成导电浆料,以形成内部电极层。将此导电浆料在电介质生片的表面上以规定的模式印刷后,进行干燥以去除有机溶剂,从而形成作为内部电极的干燥膜。接着,将干燥膜与电介质生片以多层堆叠的状态进行加热压接一体化,形成压接体。将此压接体切断,在氧化性气氛或惰性气氛下,在500℃以下进行脱有机粘合剂处理,之后,为了不氧化内部电极,在还原气氛下,以1300℃左右进行加热烧成,获得烧成芯片。接着,在烧成芯片上涂覆外部电极用的浆料,烧成后,在外部电极上施以镀镍等,从而完成MLCC。
但是,在上述烧成工艺中,由于电介质陶瓷粉末的烧结开始温度为1200℃左右,与镍等导电性金属粉末的烧结、收缩的开始温度产生相当大的失配,因此容易产生脱层(层间剥离)及裂纹等结构缺陷。特别是随着小型化、高容量化,层叠数越多或者电介质层的厚度越薄,结构缺陷产生的越显著。
通常,为了抑制电介质层的过早烧结、收缩,在用于内部电极层的导电浆料中添加了与电介质层的组成类似的钛酸钡系或者锆酸锶系等以钙钛矿型氧化物为主成分的陶瓷粉末。由此能够控制导电性金属粉末的烧结行为,并控制内部电极层和电介质层的烧结收缩行为的失配。另外,还能够抑制因电介质层的主成分的构成元素与电极浆料中含有的电介质粉末的构成元素有较大不同所致的结构缺陷导致的介电损失的增大等电气特性降低的问题。
用于内部电极层的导电浆料,在含有树脂粘合剂的有机载体中分散导电性金属粉末,并通过有机溶剂调整其粘度。构成该有机载体的树脂粘合剂,一般使用乙基纤维素等,有机溶剂一般使用萜品醇等。
但是,在将使用了萜品醇为有机溶剂的导电浆料,例如与使用了丁醛树脂为树脂粘合剂的陶瓷生片进行组合使用时,有时在印刷干燥工序的中途萜品醇会残留在涂膜中,在这种情况下,会给陶瓷生片中作为树脂粘合剂而大量使用的丁醛树脂带来溶解作用。这种内部电极浆料对陶瓷生片中的有机粘合剂的溶解作用,称为“片材侵蚀”。
在叠层陶瓷电容器中,在陶瓷生片的厚度为10~20μm的比较厚的片材厚度下,“片材侵蚀”不会构成实际使用上的问题。但是,在陶瓷生片的厚度为5μm左右的较薄的情况下,如果产生这种片材侵蚀,陶瓷生片中的丁醛树脂发生溶解,从而使陶瓷生片膨胀、溶解,由此,有时会产生这样的缺陷:在对电介质生片进行层叠时,导电浆料的印刷部分产生小孔,或者在烧成时电介质层与内部电极层发生层间剥离(脱层)。
受这种片材侵蚀的影响,将会导致MLCC的耐电压性、绝缘性下降,或者导致无法获得目标的静电容量,或者导致负荷寿命特性劣化。因此,以往至今,为了避免这种片材侵蚀,对于导电浆料中所使用的有机溶剂进行了研究。
例如,作为用于内部电极的导电浆料中所使用的有机溶剂,提出了使用与丁醛树脂的相溶性比较低的溶剂的方案(例如,参照专利文献1)。具体来说,在专利文献1中,提出了一种使用了二氢松香醇醋酸酯的导电浆料的方案。
但是,这种乙酸酯系溶剂,虽然在避免片材侵蚀方面可认定其有效性,但是,由于与作为导电浆料的有机溶剂而一般采用的萜品醇相比,其SP值(SolubilityParameter;溶解度参数)较低,因而与树脂粘合剂的相溶性较低,因此导电浆料的流变性质会受到影响。
一般来说,树脂粘合剂与有机溶剂的SP值的差距越大,会使导电浆料越发高粘度化,或者会使树脂粘合剂越发不溶于有机溶剂。另外,乙酸酯系的有机溶剂与萜品醇相比,对作为树脂粘合剂而一般采用的乙基纤维素的溶解性较低,使用了此有机溶剂的导电浆料存在着随时间容易产生粘度变化的问题。而且,像这样导电浆料的粘度一变化,印刷性就会产生变化,因此在印刷时不能得到适当的膜厚及形状,不能制造出品质稳定的电极等。
另外,在专利文献2中,作为抑制导电浆料的粘度变化的方法,例如,提出了通过使用乙酸萜品酯作为有机溶剂来抑制粘度变化的方案。但是,在专利文献2的实施例所记载的导电浆料中,导电性金属粉末的分散性低,无法控制导电浆料的随时间的流逝而产生的粘度变化,或者粘度变化的控制不充分,因此不适宜电极膜的薄层化。
进一步,作为导电浆料,在使用了乙基羟乙基纤维素作为树脂粘合剂,并使用了脂肪族醇与矿物油作为有机溶剂的有机载体中,分散导电性金属粉末,得到厚度薄且均匀,而且不容易产生片材侵蚀的导电浆料的方案被提出(例如,参照专利文献3)。但是,专利文献3所公开的导电浆料,虽然不容易产生片材侵蚀,但是粘度随时间变化较大,存在难以获得长时间稳定的导电膜的难点。
另外,在专利文献4中,提出了通过将特定的有机溶剂与含有作为树脂粘合剂的疏水性的乙基羟乙基纤维素衍生物的有机载体进行组合,可获得不产生片材侵蚀,粘度随时间变化小的导电浆料的方案。但是,专利文献4所公开的导电浆料,虽然能够改善粘度随时间变化的问题,但是在生片更薄的情况下,存在不能充分防止片材侵蚀的情况。近年来,MLCC的小型化、高集成化越发显著,生片的厚度也要求为3μm以下,即使是以往不会因片材厚而产生问题的材料结构,也会发生片材侵蚀的问题。
另外,为了提高导电性金属粉末的分散性,也有在导电浆料里添加硬脂酸等酸性分散剂的情况(例如,参照专利文献5),但是,若添加的过多,则在印刷之后的干燥工序中不能充分地去除酸性分散剂,并且在层叠工序中,在从PET薄膜上剥离生片时,印刷干燥后残留的酸性分散剂渗透至生片内,并赋予其可塑性,由此在剥离生片时,剥离力增大,存在片材破损的情况。另外,由于干燥膜变得柔软,因此存在引起切割性恶化的情况。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许2976268号
专利文献2:日本特开2006-12690号公报
专利文献3:日本特开平7-326534号公报
专利文献4:日本特开2011-159393号公报
专利文献5:日本特开2012-77372号公报
发明内容
本发明要解决的问题
鉴于上述状况,本发明的课题在于提供一种用于叠层陶瓷装置的导电浆料,该导电浆料能够抑制片材侵蚀及生片剥离不佳,且粘度随时间变化小。
解决问题的方法
本发明的发明者经过潜心的研究开发,结果发现,不仅现有技术关注的有机溶剂与树脂粘合剂的组合是片材侵蚀及生片剥离不良的影响因子,导电浆料中分散剂的增量也是导致生片薄膜化后发生片材侵蚀及生片剥离不佳的因子,以至完成了本发明。
即,本发明的一个实施方式所涉及的导电浆料是一种用于叠层陶瓷装置的导电浆料,含有:导电性金属粉末、陶瓷粉末、树脂粘合剂、分散剂及有机溶剂,上述有机溶剂,由选自二氢松香醇醋酸酯、乙酸异冰片酯、丙酸异冰片酯、丁酸异冰片酯及异丁酸异冰片酯中的至少一种组成,上述分散剂,含有相对于导电浆料的总量超过0质量%且在0.4质量%以下的酸性分散剂。
另外,本发明的一个实施方式所涉及的导电浆料是一种用于叠层陶瓷装置的导电浆料,含有:导电性金属粉末、陶瓷粉末、树脂粘合剂、分散剂及有机溶剂,上述有机溶剂,由将选自(A)二氢松香醇醋酸酯、乙酸异冰片酯、丙酸异冰片酯、丁酸异冰片酯及异丁酸异冰片酯中的至少一种和选自(B)乙二醇单丁醚醋酸酯及二丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一种混合而成的混合溶剂组成,上述分散剂,含有相对于导电浆料的总量超过0质量%且在0.4质量%以下的酸性分散剂。
另外,上述导电性金属粉末优选为选自Ni、Pd、Pt、Au、Ag、Cu及这些金属的合金中的一种以上的金属粉末。
另外,优选上述陶瓷粉末为钙钛矿型氧化物的钛酸钡(BaTiO3)的导电浆料。
另外,优选地,上述陶瓷粉末为钙钛矿型氧化物强电介质。
另外,优选地,上述叠层陶瓷装置具有使用电介质生片形成的电介质层及使用上述导电浆料形成的内部电极层,上述电介质生片的陶瓷粉末与上述陶瓷粉末是同一种。
另外,优选地,上述酸性分散剂为选自具有酰胺键的氨基酸、碳原子数为11以上的高级脂肪酸及它们的衍生物中的一种以上。
另外,优选地,上述分散剂,含有除酸性分散剂之外的,选自阳离子分散剂、非离子分散剂、两性表面活性剂及高分子分散剂中的一种以上。
另外,优选地,上述叠层陶瓷装置具有使用电介质生片形成的电介质层及使用上述导电浆料形成的内部电极层,上述电介质层生片的厚度为3μm以下。
发明效果
本发明的导电浆料,例如,即使是使用在由3μm以下的薄膜生片构成的叠层陶瓷装置上的情况下,也能够抑制片材侵蚀及生片剥离不佳等问题,且具有粘度随时间变化小的优良效果。
具体实施方式
本实施方式中的导电浆料含有导电性金属粉末、陶瓷粉末、树脂粘合剂、有机溶剂及分散剂,是使用分散剂使导电性金属粉末及陶瓷粉末分散在有机溶剂中,经粘度调整后制成的导电浆料,该导电浆料可适用于叠层陶瓷电容器等叠层陶瓷装置。此外,在本说明书中,有机溶剂包括有机载体中含有的载体用的有机溶剂和用于调整导电浆料的粘度的浆料用的有机溶剂。
本实施方式中的导电浆料,是一种通过选择相对于特定的有机溶剂合适量的酸性分散剂,解决了片材侵蚀及生片剥离不佳的问题,且粘度随时间变化小的使用容易的导电浆料。
本实施方式中的导电浆料含有导电性金属粉末、陶瓷粉末、树脂粘合剂、分散剂及有机溶剂等,
(1)有机溶剂,含有选自二氢松香醇醋酸酯、乙酸异冰片酯、丙酸异冰片酯、丁酸异冰片酯及异丁酸异冰片酯中的至少一种;
(2)分散剂,含有相对于导电浆料的总量超过0质量%且在0.4质量%以下的酸性分散剂。
以下,对于各构成要素进行详细说明。
1.导电性金属粉末
对于导电性金属粉末没有特别限定,可以适宜选择选自Ni、Pd、Pt、Au、Ag、Cu及这些金属的合金中的一种以上的金属粉末进行使用。其中,如果考虑到导电性、耐腐蚀性、价格等,镍(Ni)粉末是最合适的。另外,在使用Ni粉末的情况下,为了抑制脱粘合剂处理时由于树脂粘合剂的部分热分解导致的气体急剧产生,可以使用含有数百ppm左右的S(硫磺)的Ni粉末。
随着MLCC的小型化,为了形成更加细且薄的内部电极层,从提高干燥膜的平滑性及干燥膜密度的观点出发,金属粉末的粒径优选为0.05~1.0μm,进一步优选为0.1~0.5μm。若金属粉末的粒径不足0.05μm,则由于粒子的比表面积变得过大,金属粉末的表面活性会变得过高,不仅会对干燥、脱粘合剂特性带来不好的影响,而且难以获得适宜的粘度特性,导电浆料在长时间保存时恐会产生变质。另外,如果粒径超过1.0μm,那么或者在进行浆料涂覆膜的薄层化时成膜性会恶化,从而得不到规定的静电容量,或者干燥膜的平滑性会不足,且金属粉末的填充会不充分,从而无法确保所希望的干燥膜密度,因此难以形成充分细、薄且均匀的内部电极,因此不优选。
导电浆料中的导电性金属粉末的含量优选为40~60质量%,更优选为45~55质量%。在含量不足40质量%时,不能获得充分的导电性,若含量超过60质量%,则存在分散性降低的情况。
2.陶瓷粉末
对导电浆料中的陶瓷粉末没有特别限定,可以根据适用的叠层陶瓷装置的种类进行适宜的选择。其中,优选使用强电介质的钙钛矿型氧化物,尤其进一步优选使用钛酸钡(BaTiO3,以下存在称为BT的情况)。
另外,导电浆料中的陶瓷粉末还可以使用含有钛酸钡为主成分,并含有氧化物(例如Mn、Cr、Si、Ca、Ba、Mg、V、W、Ta、Nb及一种以上的稀土元素的氧化物)作为副成分的陶瓷粉末,也可以使用将钛酸钡(BaTiO3)中的Ba原子、Ti原子用其他原子、Sn、Pb、Zr等置换后的钙钛矿型氧化物强电介质的陶瓷粉。进一步,导电浆料中的陶瓷粉末可以使用与构成叠层陶瓷装置的生片的电介质陶瓷粉末为同一组成的粉末。作为电介质陶瓷粉末,例如,可以选择ZnO、铁氧体、PZT、BaO、Al2O3、Bi2O3、R(稀土类元素)2O3、TiO2、Nd2O3等氧化物。
陶瓷粉末的粒径优选为0.01~0.5μm的范围,更优选为0.01~0.3μm的范围。通过将陶瓷粉末的粒径设置在上述范围内,能够形成充分细、薄且均匀的内部电极。若陶瓷粉末的粒径不足0.01μm,则由于粒子的比表面积变得过大,陶瓷粉末的表面活性会变得过高,不仅会对干燥、脱粘合剂特性带来不好的影响,而且难以获得适宜的粘度特性,导电浆料在长时间保存时恐会产生变质。另一方面,如果粒径超过0.5μm,那么有时在进行导电浆料的涂覆膜的薄层化时成膜性会恶化,从而得不到规定的静电容量,或者干燥膜的平滑性会不足。另外,陶瓷粉末的填充会不充分,从而无法确保所希望的干燥膜密度。
3.树脂粘合剂
对树脂粘合剂没有特别限定,例如可以使用甲基纤维素、乙基纤维素、乙基羟乙基纤维素、硝基纤维素等纤维素系树脂,丙烯酸系树脂,丁醛系树脂等溶于有机溶剂的粘合剂。其中,优选乙基纤维素。另外,树脂粘合剂的分子量优选为20000~200000左右。
4.有机溶剂
有机溶剂作为有机载体的构成成分,能够溶解树脂粘合剂。另外,有机溶剂可以使导电性金属粉末、陶瓷粉末及有机载体分散,并调整导电浆料整体的粘度,使得能够以规定的模式印刷导电浆料。
另外,有机溶剂可以由选自二氢松香醇醋酸酯、乙酸异冰片酯、丙酸异冰片酯、丁酸异冰片酯及异丁酸异冰片酯中的至少一种的乙酸酯类溶剂(A)组成。在这些之中,优选乙酸异冰片酯。在这种情况下,乙酸酯类溶剂(A)以有机溶剂为100重量份计,例如含有90~100重量份,优选含有100重量份。
另外,有机溶剂可以由将选自二氢松香醇醋酸酯、乙酸异冰片酯、丙酸异冰片酯、丁酸异冰片酯及异丁酸异冰片酯中的至少一种的乙酸酯系溶剂(A)和选自乙二醇单丁醚醋酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一种的乙酸酯系溶剂(B)混合而成的混合溶剂组成。在使用这样的混合溶剂的情况下,更加容易调整导电浆料的粘度特性,能够加快导电浆料的干燥速度。
乙酸酯系溶剂(A),以有机溶剂为100重量份计,优选含有50~90重量份,进一步优选含有60~80重量份。另外,乙酸酯系溶剂(B),以有机溶剂为100重量份计,优选含有10~50重量份,更优选含有20~40重量份。
另外,在有机溶剂中,作为载体用的有机溶剂,为了改善有机载体的相容性,优选使用与调整导电浆料的粘度的浆料用有机溶剂一样的物质。载体用的有机溶剂的含量,以导电性金属粉末为100质量份计,例如,为5~30重量份。另外,导电浆料用的有机溶剂的含量,相对于导电浆料总量,可优选为10~40质量%左右。
5.分散剂
分散剂能够抑制导电性金属粉末之间的凝集,以及树脂粘合剂与导电性金属粉末的分离。本实施方式中的导电浆料,含有作为必须成分的酸性分散剂。在这里,酸性分散剂是指,在溶解于有机溶剂时,显示酸性的分散剂。作为酸性分散剂,例如,可列举高级脂肪酸及高分子表面活性剂等酸性分散剂。其中,优选含有选自具有酰胺键的氨基酸、碳原子数为11以上的高级脂肪酸或它们的衍生物中的一种以上的酸性分散剂。
作为高级脂肪酸,可以是不饱和羧酸,也可以是饱和羧酸,没有特别限定,可列举为硬脂酸、油酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、亚油酸、月桂酸、亚麻酸等碳原子数为11以上的高级脂肪酸。特别优选油酸或硬脂酸。
作为高分子表面活性剂,没有特别限定,可列举选自以下的阳离子表面活性剂:以单烷基铵盐为代表的烷基单铵盐型、N-烷基(C14~C18)丙烯基二胺二油酸盐所代表的的烷基二铵盐型,以烷基三甲基氯化铵为代表的烷基三甲基铵盐型,以椰油烷基二甲基苄基氯化铵为代表的烷基二甲基苄基铵盐型,以烷基·二聚氧乙烯甲基氯化铵为代表的的季铵盐型,烷基吡啶盐型,以二甲基硬脂胺为代表的叔胺型,以聚氧丙烯·聚氧乙烯烷基胺为代表的聚氧乙烯烷基胺型,以N,N’,N’-三(2-羟乙基)-N-烷基(C14~18)1,3-二氨基丙烷为代表的二胺的环氧乙烯附加物,其中优选烷基单铵盐型。
作为烷基单铵盐型,例如,优选甘氨酸与油酸的化合物的油酰基肌氨酸,或者使用了硬脂酸或月桂酸等高级脂肪酸来代替油酸的酰胺化合物。
在本实施方式中使用的有机溶剂中,虽然存在与树脂粘合剂组合使用时会产生片材侵蚀及生片剥离不佳的有机溶剂,但是通过含有特定含量的上述酸性分散剂,可以抑制这些问题。
含有相对于导电浆料的总量超过0质量%且在0.4质量%以下的酸性分散剂,优选含有0.1~0.4质量%,更优选含有0.2~0.4质量%。通过将酸性分散剂的含量设置在上述范围内,能够获得充分的分散性。另一方面,如果分散剂超过0.4质量%,不仅难以抑制片材侵蚀,在成本方面也不优选。
另外,以导电性金属粉末为100质量份计,优选含有0.2~1.0质量份的酸性分散剂,优选含有0.4~1.0质量份,更优选含有0.5~1.0质量份。
分散剂,可含有除酸性分散剂之外的选自阳离子分散剂、非离子分散剂及两性表面活性剂及高分子分散剂中的一种以上。通过含有这些分散剂,能够使导电性金属粉末及陶瓷粉末以细微化的状态稳定地分散在树脂粘合剂及有机溶剂中。作为酸性分散剂以外的阳离子分散剂,可以使用铵盐基系分散剂,例如,可以含有月桂胺、松香胺等脂肪族胺。这些分散剂,可以是一种或者两种以上组合使用。
除上述酸性分散剂之外的分散剂,相对于导电浆料的总量,可以为0~1.0质量%,优选为0.1~1.0质量%,更优选为0.1~0.8质量%。如果除酸性分散剂之外的分散剂超过1.0质量%,不仅会恶化导电浆料的干燥性,在成本方面也不优选。
另外,以导电性金属粉末为100质量份计,例如,可以含有0.2~2.5质量份的除酸性分散剂之外的分散剂。另外,以酸性分散剂为100质量份计,可以含有50~300质量份左右的除酸性分散剂之外的分散剂。
6.导电浆料的制造
本实施方式中的导电浆料,可以通过准备上述各组分,并用混合器搅拌、混合来制造。此时,若在导电性金属粉末的表面预先涂覆分散剂,则导电性金属粉末不会凝集而是充分地分散,分散剂遍布其表面,容易获得均匀的导电浆料。另外,也可以将树脂粘合剂溶解于载体用的有机溶剂中,制备成有机载体,并向浆料用的有机溶剂中添加导电性金属粉末、陶瓷粉末、有机载体及分散剂,用混合器搅拌、混合,来制备导电浆料。
本实施方式中的导电浆料,可以适用于MLCC等叠层陶瓷装置。叠层陶瓷装置具有使用电介质生片形成的电介质层及使用导电浆料形成的内部电极层。
使用本实施方式中的导电浆料制造的叠层陶瓷装置,优选地,电介质生片中含有的电介质陶瓷粉末与导电浆料中含有的陶瓷粉末是同一组成的粉末。使用本实施方式中的导电浆料制造的叠层陶瓷装置,即使其电介质生片的厚度为3μm以下,也能够抑制片材侵蚀及生片剥离不佳。
实施例
以下,基于实施例和比较例对本发明进行详细说明,但是本发明不仅限于实施例。
导电浆料的特性
(1)导电浆料随时间的粘度变化率
通过下述方法对导电浆料刚制造后及常温(25℃)下静置1天、10天、30天之后的各个样本的粘度进行测定,并以刚制造后的粘度为基准(0%),将各静置后的样本的粘度变化量用百分率(%)来表示,得到的值就是导电浆料随时间的粘度变化率((静置1天、10天或者30天之后的粘度-刚制造后的粘度)/刚制造后的粘度)╳100)。另外,导电浆料随时间的粘度变化率越小越好。
导电浆料的粘度:使用Brookfield公司生产的B型粘度计,在10rpm(剪切速度=4sec-1)的条件下进行测定。
(2)片材侵蚀性
在2μm的生片(含有钛酸钡(BT)、聚乙烯醇缩丁醛)上印刷浆料,(80℃,干燥3分钟之后,立即)通过显微镜观察其背面,未确认到片材侵蚀特有的膨胀现象则标示○,确认则标示╳。
(3)生片剥离性
在2μm的生片(含有钛酸钡(BT)、聚乙烯醇缩丁醛)的150╳150mm上印刷浆料,80℃,干燥3分钟之后,通过真空吸附剥离片材,没有错误则标示○,有错误则标示╳。
使用材料
(4)导电性金属粉末
用于评价的导电性金属粉末,使用了镍粉末(粒径0.3μm)。
(5)陶瓷粉末
用于评价的陶瓷粉末,使用了钛酸钡(BT)。
(6)有机载体
将作为树脂粘合剂的15质量%乙基纤维素,和作为有机溶剂的85质量%乙酸异冰片酯进行混合,并在60℃下进行加热来制备用于评价的有机载体1。
另外,将作为树脂粘合剂的15质量%的乙基纤维素,和作为有机溶剂的85质量%的萜品醇进行混合,并在60℃下进行加热来制备有机载体2。
(7)分散剂
以表1所示的配比,将酸性分散剂与铵盐基系(以下称为盐基系)分散剂的混合物制备成5种用于评价的分散剂,并用于评价。
表1
(8)有机溶剂
用于评价的有机溶剂1使用了乙酸异冰片酯,有机溶剂2使用了乙酸异冰片酯和二丙二醇甲醚醋酸酯的50:50的混合物,有机溶剂3使用了萜品醇。
实施例1
如表2所示,将47.0质量%的作为导电性金属粉末的粒径为0.3μm的镍粉末(Ni)、11.6质量%的作为陶瓷粉末的粒径为0.06μm的钛酸钡(BT)、20.0质量%的上述有机载体1以及由0.2质量%的酸性分散剂和0.4质量%的盐基系分散剂组成的分散剂1,溶解在20.8质量%的有机溶剂1中,制备成导电浆料。
实施例2
如表2所示,将47.0质量%的作为导电性金属粉末的粒径为0.3μm的镍粉末(Ni)、11.6质量%的作为陶瓷粉末的粒径为0.06μm的钛酸钡(BT)、20.0质量%的上述有机载体1以及由0.3质量%的酸性分散剂和0.4质量%的盐基类分散剂组成的分散剂2,溶解在20.7质量%的有机溶剂1中,制备成导电浆料。
实施例3
如表2所示,将47.0质量%的作为导电性金属粉末的粒径为0.3μm的镍粉末(Ni)、11.6质量%的作为陶瓷粉末的粒径为0.06μm的钛酸钡(BT)、20.0质量%的上述有机载体1以及由0.4质量%的酸性分散剂和0.4质量%的盐基类分散剂组成的分散剂3,溶解在20.6质量%的有机溶剂1中,制备成导电浆料。
实施例4
如表2所示,将47.0质量%的作为导电性金属粉末的粒径为0.3μm的镍粉末(Ni)、11.6质量%的作为陶瓷粉末的粒径为0.06μm的钛酸钡(BT)、20.0质量%的上述有机载体1以及由0.2质量%的酸性分散剂和0.4质量%的盐基类分散剂组成的分散剂1,溶解在20.8质量%的有机溶剂2中,制备成导电浆料。
实施例5
如表2所示,将53.3质量%的作为导电性金属粉末的粒径为0.3μm的镍粉末(Ni)、5.3质量%的作为陶瓷粉末的粒径为0.06μm的钛酸钡(BT)、20.0质量%的上述有机载体1以及由0.3质量%的酸性分散剂和0.4质量%的盐基类分散剂组成的分散剂2,溶解在20.7质量%的有机溶剂1中,制备成导电浆料。
实施例6
如表2所示,将47.0质量%的作为导电性金属粉末的粒径为0.3μm的镍粉末(Ni)、11.6质量%的作为陶瓷粉末的粒径为0.06μm的钛酸钡(BT)、20.0质量%的上述有机载体1以及由0.3质量%的酸性分散剂和0.8质量%的盐基类分散剂组成的分散剂5,溶解在20.3质量%的有机溶剂1中,制备成导电浆料。
对比例1
如表2所示,将47.0质量%的作为导电性金属粉末的粒径为0.3μm的镍粉末(Ni)、11.6质量%的作为陶瓷粉末的粒径为0.06μm的钛酸钡(BT)、20.0质量%的上述有机载体1以及由0.5质量%的酸性分散剂和0.4质量%的盐基类分散剂组成的分散剂4,溶解在20.5质量%的有机溶剂1中,制备成导电浆料。
对比例2
如表2所示,将47.0质量%的作为导电性金属粉末的粒径为0.3μm的镍粉末(Ni)、11.6质量%的作为陶瓷粉末的粒径为0.06μm的钛酸钡(BT)、20.0质量%的上述有机载体2以及由0.3质量%的酸性分散剂(硬脂酸)和0.4质量%的盐基类分散剂(月桂胺)组成的分散剂,溶解在20.7质量%的有机溶剂3中,制备成导电浆料。
实施例1~6及比较例1、2的成分组成见表2,其评价结果见表3。
表2
表3
从表3所示的以上结果可知,在使用了本实施方式的导电浆料的实施例1~6中,粘度随时间变化小,且没有产生片材侵蚀,剥离性也没有问题。
另一方面,可以知道的是,在以往所使用的水平下,在分散剂量较多的对比例1中,虽然没有观察到片材侵蚀的现象,但是生片被可塑化,产生剥离不佳。另外,可以知道的是,在使用了本实施方式以外的有机溶剂的对比例2的情况下,即使使用了适当的分散剂量,还是产生了片材侵蚀、剥离不佳这两方面的问题。
从以上内容可知,通过使用特定的溶剂,并控制酸性分散剂的量,能够防止产生片材侵蚀、剥离不佳,与以往产品相比有很大改善。
产业上的利用可能性
本发明的导电浆料,能够抑制片材侵蚀及生片剥离不佳,且粘度稳定性优良,特别适用于作为移动电话及数码设备等电子设备的芯片部件的叠层陶瓷电容器的内部电极用的原料。
Claims (9)
1.一种导电浆料,其特征在于,所述导电浆料为含有导电性金属粉末、陶瓷粉末、树脂粘合剂、分散剂及有机溶剂的用于叠层陶瓷装置的导电浆料,
所述有机溶剂,由选自二氢松香醇醋酸酯、乙酸异冰片酯、丙酸异冰片酯、丁酸异冰片酯及异丁酸异冰片酯中的至少一种组成,
所述分散剂,含有相对于导电浆料的总量超过0质量%且在0.4质量%以下的酸性分散剂。
2.一种导电浆料,其特征在于,所述导电浆料为含有导电性金属粉末、陶瓷粉末、树脂粘合剂、分散剂及有机溶剂的用于叠层陶瓷装置的导电浆料,
所述有机溶剂,由将选自(A)二氢松香醇醋酸酯、乙酸异冰片酯、丙酸异冰片酯、丁酸异冰片酯及异丁酸异冰片酯中的至少一种和选自(B)乙二醇单丁醚醋酸酯及二丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一种混合而成的混合溶剂组成,
所述分散剂,含有相对于导电浆料的总量超过0质量%且在0.4质量%以下的酸性分散剂。
3.根据权利要求1或2所述的导电浆料,其特征在于,所述导电性金属粉末由选自Ni、Pd、Pt、Au、Ag、Cu及这些金属的合金中的一种金属粉末组成。
4.根据权利要求1或2所述的导电浆料,其特征在于,所述陶瓷粉末为钙钛矿型氧化物的钛酸钡(BeTiO3)。
5.根据权利要求1或2所述的导电浆料,其特征在于,所述陶瓷粉末为钙钛矿型氧化物强电介质体。
6.根据权利要求1或2所述的导电浆料,其特征在于,所述叠层陶瓷装置具有使用电介质生片形成的电介质层及使用所述导电浆料形成的内部电极层,所述电介质生片中含有的电介质陶瓷粉末与所述导电浆料中含有的所述陶瓷粉末是同一组成的粉末。
7.根据权利要求1或2所述的导电浆料,其特征在于,所述酸性分散剂由选自具有酰胺键的氨基酸、碳原子数为11以上的高级脂肪酸及它们的衍生物中的一种以上组成。
8.根据权利要求1或2所述的导电浆料,其特征在于,所述分散剂含有除酸性分散剂之外的选自阳离子分散剂、非离子分散剂、两性表面活性剂及高分子分散剂中的一种以上。
9.根据权利要求1或2所述的导电浆料,其特征在于,所述叠层陶瓷装置具有使用电介质生片形成的电介质层及使用所述导电浆料形成的内部电极层,所述电介质生片的厚度为3μm以下。
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