CN111386579B - 导电性浆料、电子部件以及叠层陶瓷电容器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种浆料的粘度稳定性非常优异、且浆料分散性优异的导电性浆料等。提供如下导电性浆料等，含有导电性粉末、陶瓷粉末、分散剂、粘合剂树脂以及有机溶剂，其中，分散剂含有分子量为5000以下的第一酸系分散剂以及第二酸系分散剂，第一酸系分散剂含有具有一个以上支链的支链烃基。

Description

导电性浆料、电子部件以及叠层陶瓷电容器
技术领域
本发明涉及一种导电性浆料、电子部件以及叠层陶瓷电容器。
背景技术
伴随移动电话、数字设备等电子设备的小型化以及高性能化，对于包括叠层陶瓷电容器等的电子部件也期望小型化以及高容量化。叠层陶瓷电容器具有将多个电介质层和多个内部电极层交替叠层而成的结构，通过使上述电介质层以及内部电极层薄膜化而能够实现小型化以及高容量化。
例如，可以通过如下方式来制造叠层陶瓷电容器。首先，在含有钛酸钡(BaTiO3)等电介质粉末以及粘合剂树脂的电介质生片的表面上，以规定的电极图案印刷含有导电性粉末、粘合剂树脂以及有机溶剂等的内部电极用浆料，将该印刷有内部电极用浆料的电介质生片层叠成多层，由此得到将内部电极和电介质生片层叠成多层的叠层体。接着，对该叠层体进行加热压接而使其一体化而形成压接体。将该压接体切断，在氧化性气氛或惰性气氛中进行脱有机粘合剂处理之后进行烧制，得到烧制芯片。接着，在烧制芯片的两端部涂布外部电极用浆料，在烧制后，在外部电极表面实施镀镍等，从而得到叠层陶瓷电容器。
用于形成内部电极层的导电性浆料存在粘度容易随着时间而增加这样的问题。因此，虽然在印刷初期能够以所期望的粘度在电介质生片上形成规定厚度的电极图案，但是随着时间的经过粘度逐渐增加，存在以印刷初期的印刷条件无法将厚度维持在既定的范围内的情况。
因此，尝试改善导电性浆料的粘度随时间增加的问题。例如，已有若干通过对导电性浆料中的粘合剂树脂、有机溶剂的种类、配合比例等进行选择来提高粘度特性的报导。
例如，在专利文献1中记载了一种导电性浆料，通过将含有疏水性乙基羟乙基纤维素衍生物的有机载体和特定的有机溶剂进行组合作为粘合剂树脂，不会产生片材侵蚀、且随时间的变化较小。
另外，在专利文献2中记载了一种导电性浆料，在与含有丁醛树脂的厚度为5μm以下的陶瓷生片组合使用的条件下，含有导电性粉末和有机载体、且上述有机载体中的溶剂以乙酸萜品酯作为主要成分，随时间的粘度变化较小。
另一方面，用于内部电极用的导电性浆料有时为了提高导电性粉末等的分散性而含有分散剂(例如，专利文献3等)。伴随近年来的内部电极层的薄膜化，导电性粉末也存在小粒径化的倾向。在导电性粉末的粒径较小的情况下，其颗粒表面的比表面积变大，因此导电性粉末(金属粉末)的表面活性变高，存在发生分散性降低、粘度特性降低的情况。
例如，在专利文献4中记载了一种导电性浆料，其至少含有金属成分、氧化物、分散剂和粘合剂树脂，金属成分是其表面组成具有特定的组成比的Ni粉末，分散剂的酸点量为500～2000μmol/g，粘合剂树脂的酸点量为15～100μmol/g，该导电性浆料具有良好的分散性和粘度稳定性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-159393号公报
专利文献2：日本特开2006-12690号公报
专利文献3：日本特开2012-77372号公报
专利文献4：日本特开2015-216244号公报
发明内容
发明所要解决的问题
在上述专利文献1～4中记载了粘度随时间的变化较小的导电性浆料。但是，伴随着内部电极层的薄膜化，导电性浆料的粘度随时间增加的问题变得更加显著化，因此，伴随近年来的电极图案的薄膜化，要求进一步改善粘度特性的导电性浆料。
本发明鉴于这样的状况，目的在于提供一种粘度随时间的变化非常小、粘度稳定性更优异、且浆料分散性优异的导电性浆料。
用于解决问题的方法
本发明的第一方式提供一种导电性浆料，其含有导电性粉末、分散剂、粘合剂树脂以及有机溶剂，其中，分散剂含有第一酸系分散剂以及第二酸系分散剂，第一酸系分散剂是分子量为5000以下、且含有具有一个以上支链的支链烃基的酸系分散剂，第二酸系分散剂是除了上述第一酸系分散剂以外的酸系分散剂。
第一酸系分散剂优选为具有羧基的酸系分散剂。第一酸系分散剂优选为由下述通式(1)所示的酸系分散剂。
【化1】
其中，在上述通式(1)中，R1表示碳原子数为10以上且20以下的支链烷基或碳原子数为10以上且20以下的支链烯基。
另外，优选地，第二酸系分散剂的分子量为5000以下、且含有碳原子数为10以上且20以下的直链烷基或碳原子数为10以上且20以下的直链烯基。另外，分散剂优选进一步含有碱系分散剂。另外，以导电性粉末为100质量份计，优选含有0.01质量份以上2质量份以下的第一酸系分散剂，以上述导电性粉末为100质量份计，优选含有0.01质量份以上2质量份以下的上述第二酸系分散剂。另外，以上述导电性粉末为100质量份计，优选含有0.01质量份以上2质量份以下的碱系分散剂。
另外，导电性粉末优选含有选自Ni、Pd、Pt、Au、Ag、Cu以及它们的合金的至少一种的金属粉末。导电性粉末的平均粒径优选为0.05μm以上1.0μm以下。另外，导电性浆料优选含有陶瓷粉末。另外，陶瓷粉末优选含有钙钛矿型氧化物。另外，陶瓷粉末的平均粒径优选为0.01μm以上0.5μm以下。另外，粘合剂树脂优选含有纤维素系树脂、丙烯酸系树脂以及丁醛系树脂中的至少一种。另外，在将导电性浆料的刚制造后的粘度作为基准的情况下，从刚制造后起静置60天后的粘度变化量优选为50％以下。另外，上述导电性浆料优选为用于叠层陶瓷部件的内部电极。
本发明的第二种方式提供一种使用上述导电性浆料而形成的电子部件。
本发明的第三方式提供一种叠层陶瓷电容器，其至少具有将电介质层和内部电极进行层叠而成的叠层体，上述内部电极使用上述导电性浆料而形成。
发明效果
本发明的导电性浆料的粘度随时间变化非常小，粘度稳定性更加优异，且浆料的分散性优异。另外，使用本发明的导电性浆料而形成的叠层陶瓷电容器等电子部件的电极图案在形成薄膜化的电极时导电性浆料的印刷性也很优异，具有精度高且均匀的宽度及厚度。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的叠层陶瓷电容器的立体图以及剖视图。
具体实施方式
本实施方式的导电性浆料含有导电性粉末、分散剂、粘合剂树脂以及有机溶剂。以下，对各成分进行详细说明。
(导电性粉末)
对导电性粉末没有特别限定，例如，可以使用选自Ni、Pd、Pt、Au、Ag、Cu以及它们的合金的一种以上的粉末。其中，从导电性、耐腐蚀性以及成本的观点出发，优选为Ni或其合金的粉末。作为Ni合金，例如可以使用选自由Mn、Cr、Co、Al、Fe、Cu、Zn、Ag、Au、Pt以及Pd组成的群组中的至少一种以上的元素与Ni的合金。Ni合金中的Ni的含量例如为50质量％以上，优选为80质量％以上。此外，为了抑制脱粘合剂处理时的、由粘合剂树脂的部分的热分解而导致剧烈的气体产生，Ni粉末可以含有几百ppm程度的S。
导电性粉末的平均粒径优选为0.05μm以上1.0μm以下，更优选为0.1μm以上0.5μm以下。在导电性粉末的平均粒径为上述范围内的情况下，能够适宜用作薄膜化的叠层陶瓷电容器的内部电极用浆料，例如，可提高干燥膜的平滑性以及干燥膜密度。平均粒径是根据基于扫描型电子显微镜(SEM)的观察而求出的值，是指粒度分布中的累积值为50％的粒径。
导电性粉末的含量相对于导电性浆料整体优选为30质量％以上70质量％以下，更优选为40质量％以上65质量％以下。在导电性粉末的含量为上述范围内的情况下，导电性以及分散性优异。
(陶瓷粉末)
导电性浆料可以含有陶瓷粉末。作为陶瓷粉末，没有特别限定，例如，在为叠层陶瓷电容器的内部电极用浆料的情况下，可根据所应用的叠层陶瓷电容器的种类而适当地选择公知的陶瓷粉末。作为陶瓷粉末，例如可列举为含有Ba以及Ti的钙钛矿型氧化物，优选为钛酸钡(BaTiO3)。此外，陶瓷粉末可以使用一种，也可以使用两种以上。
作为陶瓷粉末，可以使用以钛酸钡作为主成分、且以氧化物作为副成分的陶瓷粉末。作为氧化物，可列举为由选自Mn、Cr、Si、Ca、Ba、Mg、V、W、Ta、Nb以及稀土类元素中的一种以上构成的氧化物。
另外，作为陶瓷粉末，例如还可以列举为将钛酸钡(BaTiO3)的Ba原子、Ti原子以例如Sn、Pb、Zr等其他原子取代后的钙钛矿型氧化物强电介质的陶瓷粉末。
作为内部电极用浆料中的陶瓷粉末，可以使用与构成叠层陶瓷电容器的生片的电介质陶瓷粉末相同组成的粉末。由此，可抑制由于烧结工序中的电介质层与内部电极层之间的界面处的收缩失配而导致的裂纹的产生。作为这样的陶瓷粉末，除了上述含有Ba以及Ti的钙钛矿型氧化物以外，例如，还可列举为ZnO、铁氧体、PZT、BaO、Al2O3、Bi2O3、R(稀土类元素)2O3、TiO2、Nd2O3等氧化物。
陶瓷粉末的平均粒径例如为0.01μm以上0.5μm以下，优选为0.01μm以上0.3μm以下。通过使陶瓷粉末的平均粒径在上述范围内，在作为内部电极用浆料来使用的情况下，能够形成足够细薄且均匀的内部电极。平均粒径是根据基于扫描型电子显微镜(SEM)的观察而求出的值，是指粒度分布中的累积值为50％的粒径。
以导电性粉末为100质量份计，陶瓷粉末的含量优选为1质量份以上30质量份以下，更优选为3质量份以上30质量份以下。
陶瓷粉末的含量相对于导电性浆料整体优选为1质量％以上20质量％以下，更优选为3质量％以上20质量％以下。
(粘合剂树脂)
作为粘合剂树脂，没有特别限定，可以使用公知的树脂。作为粘合剂树脂，例如可列举为甲基纤维素、乙基纤维素、乙基羟基乙基纤维素、硝基纤维素等纤维素系树脂、丙烯酸系树脂、聚乙烯醇缩丁醛等丁醛系树脂等。其中，从相对于溶剂的溶解性、燃烧分解性的观点等出发，优选含有乙基纤维素。另外，在作为内部电极用浆料而使用的情况下，从提高与生片之间的粘合强度的观点出发，作为粘合剂树脂，可以含有丁醛系树脂，或者可以单独使用丁醛系树脂。粘合剂树脂可以使用一种，或者也可以使用两种以上。另外，粘合剂树脂的分子量例如为20000～200000左右。
以导电性粉末为100质量份计，粘合剂树脂的含量优选为1质量份以上10质量份以下，更优选为1质量份以上8质量份以下。
粘合剂树脂的含量相对于导电性浆料整体优选为0.5质量％以上10质量％以下，更优选为1质量％以上6质量％以下。在粘合剂树脂的含量为上述范围内的情况下，导电性以及分散性优异。
(有机溶剂)
作为有机溶剂，没有特别限定，可以使用能够溶解上述粘合剂树脂的公知的有机溶剂。
作为有机溶剂，例如可列举为二氢萜品醇乙酸酯、乙酸异冰片酯、丙酸异冰片酯、丁酸异冰片酯、异丁酸异冰片酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、二丙二醇甲基醚乙酸酯、3-甲氧基-3-甲基丁基乙酸酯、1-甲氧基丙酯-2-乙酸酯等乙酸酯系溶剂、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丁酯、乙酸丁酯等乙酸酯系溶剂、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己烷，4-羟基-4-甲基-2-戊烷、异佛尔酮等酮系溶剂、萜品醇、二氢萜品醇等萜系溶剂、十三烷、壬烷、环己烷等脂肪族烃系溶剂、乙二醇醚类、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单丁基醚等二醇醚系溶剂等。另外，有机溶剂可以使用一种，也可以使用两种以上。
有机溶剂例如可以含有选自二氢萜品醇乙酸酯、乙酸异冰片酯、丙酸异冰片酯、丁酸异冰片酯以及异丁酸异冰片酯中的至少一种的乙酸酯系溶剂(A)。其中，更优选为乙酸异冰片酯。相对于有机溶剂整体，优选含有90质量％以上100质量％以下的乙酸酯系溶剂，更优选含有100质量％。
另外，有机溶剂例如可以含有上述乙酸酯系溶剂(A)和选自乙二醇单丁基醚乙酸酯、二丙二醇甲醚乙酸酯中的至少一种的乙酸酯系溶剂(B)。在使用这样的混合溶剂的情况下，能够容易地进行导电性浆料的粘度调整，能够加快导电性浆料的干燥速度。
在为含有乙酸酯系溶剂(A)和乙酸酯系溶剂(B)的混合液的情况下，有机溶剂相对于有机溶剂整体优选含有50质量％以上90质量％以下的乙酸酯系溶剂(A)，更优选含有60质量％以上80质量％以下。在为上述混合液的情况下，以有机溶剂整体为100质量％计，有机溶剂含有10质量％以上50质量％以下的乙酸酯系溶剂(B)，更优选含有20质量％以上40质量％以下。
以导电性粉末为100质量份计，有机溶剂的含量优选为40质量份以上90质量份以下，更优选为45质量份以上85质量份以下。在有机溶剂的含量为上述范围内的情况下，导电性以及分散性优异。
有机溶剂的含量相对于导电性浆料整体优选为20质量％以上50质量％以下，更优选为25质量％以上45质量％以下。在有机溶剂的含量为上述范围内的情况下，导电性以及分散性优异。
(分散剂)
本实施方式的导电性浆料含有具有支链烃基的第一酸系分散剂。第一酸系分散剂的支链烃基具有一个以上的支链。本发明的发明人针对在导电性浆料中使用的分散剂对各种分散剂进行了研究的结果是，虽然其理由尚不明确，但是发现通过含有具有支链烃基的第一酸系分散剂，能够极大地抑制导电性浆料的随时间的粘度变化。
另外，第一酸系分散剂优选具有羧基。虽然细节尚不明确，但推测通过使用这样的分散剂，羧基吸附于导电性粉末等的表面而将表面电位中和或者使氢键部位惰性化，并且除了羧基以外的部位的上述那样特定的立体结构能够有效地抑制导电性粉末等的凝集从而进一步提高浆料粘度的稳定性。另外，第一酸系分散剂可以是具有酰胺键的化合物。
另外，第一酸系分散剂的分子量为5000以下，优选为分子量为1000以下、更优选为分子量为500以下的显示为酸性的低分子量的分散剂。另一方面，第一酸系分散剂的分子量的下限优选为100以上，更优选为200以上。此外，第一酸系分散剂可以使用一种，也可以使用两种以上。
例如，第一酸系分散剂中的烃基，可以相对于主链含有一个支链，也可以含有两个以上的支链。支链的数量优选为一个以上三个以下。另外，支链的数量可以为四个以上。
第一酸系分散剂，可以是含有具有支链的位置不同的支链烃基的多种酸系分散剂的混合物。在第一酸系分散剂是含有多种酸系分散剂的混合物的情况下，能够进一步提高随时间的浆料粘度稳定性。
另外，第一酸系分散剂可以是具有复杂的支链结构(例如，支链为两个以上)的酸系分散剂。在为这样的具有复杂的支链结构的酸系分散剂的情况下，能够进一步提高随时间的浆料粘度稳定性。
作为第一酸系分散剂，例如可列举为下述通式(1)所示的酸系分散剂。
【化2】
在上述通式(1)中，R1表示碳原子数为10以上且20以下的支链烷基或碳原子数为10以上且20以下的支链烯基。R1优选为碳原子数为15以上20以下，更优选为碳原子数为17。另外，R1可以是支链烷基，也可以是具有碳双键的支链烯基，优选为支链烷基。
此外，支链的有无，例如能够通过基于13C-NMR或1H-NMR的光谱所计算的烃基的末端的甲基(-CH3)的含有比例来进行确认。此外，例如，在上述通式(1)所示的酸系分散剂是混合物的情况下、通式(1)中的R1的结构为具有多个支链的复杂结构的情况下等，可以存在未检测到表示R1部分的明确的峰的情况。在该情况下，也可清晰地观察到表示末端的甲基(-CH3)的峰。
以导电性粉末为100质量份计，优选含有0.01质量份以上2质量份以下的第一酸系分散剂，更优选含有0.05质量份以上1.5质量份以下，进一步优选含有0.05质量份以上1.0质量份以下。在第一酸系分散剂的含量为上述范围内的情况下，导电性浆料中的导电性粉末的分散性以及导电性浆料的随时间粘度的稳定性优异。
特别是，从进一步提高随时间的粘度稳定性的观点出发，以导电性粉末为100质量份计，第一酸系分散剂的含量优选为0.5质量份以上2质量份以下，更优选为1质量份以上2质量份以下。另外，从提高导电性、抑制片材侵蚀的观点出发，第一酸系分散剂的含量优选为较少，上述酸系分散剂的含量的上限例如可以设为1质量份以下，优选为0.5质量份以下。在本实施方式的导电性浆料中，例如即使在含有0.1质量份以上0.5质量份以下的第一酸系分散剂的情况下，随时间的粘度的稳定性也足够优异。
相对于导电性浆料整体，例如含有3质量％以下的第一酸系分散剂。上述酸系分散剂的含量的上限优选为2质量％以下，更优选为1.5质量％以下，进一步优选为1质量％以下。对第一酸系分散剂的含量的下限没有特别限定，例如为0.01质量％以上，优选为0.05质量％以上。在第一酸系分散剂的含量为上述范围内的情况下，更加稳定地抑制粘度随时间的变化。另外，在有机溶剂中，虽然存在与粘合剂树脂组合使用时会产生片材侵蚀、生片产生剥离不良的情况，但是通过含有特定量的第一酸系分散剂，能够抑制上述问题。
第一酸系分散剂，例如可以从市售的产品中选择满足上述特性的酸系分散剂来使用。另外，第一酸系分散剂，也可以使用以往公知的制造方法来制造以满足上述特性。
导电性浆料含有除了第一酸系分散剂以外的第二酸系分散剂。第二酸系分散剂是不具有支链烃基的分散剂。本实施方式的导电性浆料通过与第一酸系分散剂一起含有第二酸系分散剂，能够进一步提高浆料的分散性。虽然其理由尚未特别限定，但是可以认为：虽然第一酸系分散剂的粘度稳定化效果较高，但分散性与以往使用的分散剂相比有时会较低，因此通过并用分散效果较高的酸系分散剂作为第二酸系分散剂，能够获得粘度、分散稳定化效果较高的混合酸系分散剂。
第二酸系分散剂优选为分子量为5000以下，更优选为分子量为1000以下，进一步优选为分子量为500以下。第二酸系分散剂例如是具有直链的烃基的酸系分散剂。作为直链的烃基，优选含有碳原子数为10以上且20以下的直链烷基或碳原子数为10以上且20以下的直链烯基。另外，第二酸系分散剂优选具有羧基。在第二酸系分散剂与第一酸系分散剂同样地具有上述那样的结构的情况下，能够在维持第一酸系分散剂的提高浆料粘度的稳定性的效果的同时，进一步提高浆料的分散性。
作为第二酸系分散剂，例如可列举为高级脂肪酸、高分子表面活性剂等酸系分散剂等。第二分散剂可以使用一种或者两种以上组合使用。
作为高级脂肪酸，既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、山嵛酸、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。其中，优选为油酸或硬脂酸。
另外，从提高浆料粘度的稳定性的观点出发，高级脂肪酸的碳原子数的下限优选为15以上，更优选为18以上。另外，高级脂肪酸的碳原子数的上限例如为30以下，优选为25以下。另外，在选择高级脂肪酸作为第二酸系分散剂的情况下，通过进一步含有碱系分散剂，能够在提高浆料分散性的同时，极大地提高浆料粘度稳定性。
作为除此以外的酸系分散剂，没有特别限定，可列举为从以下表面活性剂中选择的表面活性剂：以单烷基胺盐为代表的烷基单胺盐型、以N-烷基(C14～C18)丙二胺二油酸盐为代表的烷基二胺盐型、以烷基三甲基氯化铵为代表的烷基三甲基铵盐型、以棕榈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氧乙烯加成型，其中，优选为烷基单胺盐型。
作为烷基单胺盐型，优选为油酰肌氨酸、月桂酰肌氨酸、硬脂酸酰胺等。
另外，在选择烷基单胺盐型作为第二分散剂的情况下，优选碱系分散剂的含量少于第二分散剂。例如，在作为导电性浆料中含有的分散剂，选择第一分散剂和以烷基单胺盐型的表面活性剂作为第二分散剂的情况下，以导电性粉末为100质量份计，例如，碱系分散剂的含量可以为1质量份以下，也可以为0.5质量份以下，还可以为0.3质量份以下，也可以不含有碱系分散剂。虽然细节尚不明确，但在使用烷基单胺盐型的表面活性剂作为第二分散剂的情况下，在碱系分散剂的含量较少时，浆料分散性与浆料粘度的稳定性之间的平衡优异。
以导电性粉末为100质量份计，优选含有0.01质量份以上2质量份以下的第二酸系分散剂，更优选含有0.05质量份以上1.5质量份以下，进一步优选含有0.05质量份以上1.0质量份以下。与第一酸系分散剂一并地在上述范围内含有第二酸系分散剂的情况下，在导电性浆料中，特别是导电性粉末的分散性更加优异。
另外，例如，以第一酸性分散剂为100质量份计，可以含有50质量份以上200质量份以下程度的第二酸性分散剂，优选含有50质量份以上且150质量份以下。
另外，分散剂可以含有除了第一酸系分散剂和第二酸系分散剂以外的分散剂。作为除了第一酸系分散剂和第二酸系分散剂以外的分散剂，可列举为碱系分散剂、非离子系分散剂、两性分散剂等。这些分散剂可以使用一种或者两种以上组合使用。
作为碱系分散剂，例如，可列举为月桂胺、松香胺、十六烷基胺、十四烷基胺、硬脂胺等脂肪族胺等。当在导电性浆料中与上述第一酸系分散剂以及第二酸系分散剂一起还含有碱系分散剂的情况下，能够以非常高的水平兼顾经时粘度稳定性和浆料分散性。
例如，以导电性粉末为100质量份计，可以含有0.2质量份以上2.5质量份以下的碱系分散剂，优选含有0.2质量份以上1质量份以下。另外，例如，以上述第一酸系分散剂为100质量份计，可以含有10质量份以上300质量份以下程度的碱系分散剂，优选含有50质量份以上150质量份以下。在以上述范围含有碱系分散剂的情况下，浆料的经时粘度稳定性更加优异。
此外，在分散剂中，从提高浆料分散性的观点出发，以导电性粉末为100质量份计，碱系分散剂的含量可以设为0.5质量份以下，也可以设为0.3质量份以下，还可以设为0.2质量份以下。另外，分散剂也可以不含有碱系分散剂。
例如，相对于导电性浆料整体，含有0质量％以上2.5质量％以下的碱系分散剂，优选含有0质量％以上1.0质量％以下，更优选含有0.1质量％以上1.0质量％以下，进一步优选含有0.1质量％以上0.8质量％以下。在以上述范围含有碱系分散剂的情况下，浆料的经时粘度稳定性更加优异。
在导电性浆料中，含有第一酸系分散剂以及第二酸系分散剂的分散剂(整体)的含量，例如，以导电性粉末为100质量份计，优选为0.2质量份以上3质量份以下，更优选为0.5质量份以上2质量份以下。在分散剂(整体)的含量超过上述范围的情况下，存在导电性浆料的干燥性变差、产生片材侵蚀的情况。
(其他成分)
本实施方式的导电性浆料可以根据需要含有除上述成分以外的其他成分。作为其他成分，例如，可以使用消泡剂、增塑剂、表面活性剂、增稠剂等以往公知的添加物。
(导电性浆料)
对本实施方式的导电性浆料的制造方法没有特别限定，可以使用以往公知的方法。例如，可以通过将上述各成分通过三辊磨、球磨机、混合机等进行搅拌、混炼来制造导电性浆料。此时，若在导电性粉末表面预先涂布分散剂，则导电性粉末不会凝集，可充分地分散，分散剂遍布其表面，易于得到均匀的导电性浆料。另外，也可以预先将粘合剂树脂溶解于有机溶剂的一部分中，在制备有机载体之后，向浆料调整用的有机溶剂中添加导电性粉末、陶瓷粉末、分散剂以及有机载体之后，进行搅拌、混炼，从而制备导电性浆料。
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亲和性，优选使用与调整导电性浆料的粘度的浆料用的有机溶剂相同的有机溶剂。以导电性粉末为100质量份计，载体用的有机溶剂的含量例如为5质量份以上30质量份以下。另外，导电性浆料用的有机溶剂的含量相对于导电性浆料的整体量，优选为10质量％以上40质量％以下。
导电性浆料的由下述式求得的静置60天后的粘度的变化量例如为-20％以上50％以下，优选为-15％以上40％以下，进一步优选为-10％以上20％以下。
式：[(静置60天后的粘度-刚制造后的粘度)/刚制造后的粘度]×100
即，在将导电性浆料的刚制造后的粘度设为100％的情况下，导电性浆料的静置60天后的粘度例如为80％以上150％以下，优选为85％以上140％以下，更优选为90％以上120％以下。
此外，通过根据导电性浆料的用途对粘合剂树脂、有机溶剂的种类、含量等进行调整，能够将导电性浆料的粘度调整至期望的范围内。在用于丝网印刷的情况下，可以将导电性浆料的粘度调整至例如在剪切速率为4sec-1时为20Pa·S以上。另外，在用于凹版印刷的情况下，可以将导电性浆料的粘度调整至例如在剪切速率为4sec-1时为5Pa·S以下。
导电性浆料能够适宜地使用在叠层陶瓷电容器等电子部件中。叠层陶瓷电容器具有使用电介质生片而形成的电介质层以及使用导电性浆料而形成的内部电极层。
对于叠层陶瓷电容器而言，电介质生片中含有的电介质陶瓷粉末和导电性浆料中含有的陶瓷粉末优选为同一组成的粉末。使用本实施方式的导电性浆料制备的层叠陶瓷器件，即使在电介质生片的厚度例如为3μm以下的情况下，也能够抑制片材侵蚀、生片的剥离不良。
[电子部件]
以下，参照附图对本发明的电子部件等的实施方式进行说明。在附图中，有时会适当地以示意性的方式来进行表示、变更比例尺来进行表示。另外，部件的位置、方向等，适当地参照图1等所示的XYZ正交坐标系来进行说明。在该XYZ正交坐标系中，X方向以及Y方向为水平方向，Z方向为铅垂方向(上下方向)。
图1中的A以及图1中的B是作为实施方式所涉及的电子部件的一个例子的、表示叠层陶瓷电容器1的图。叠层陶瓷电容器1具有电介质层12以及内部电极层11交替地层叠而成的叠层体10和外部电极20。
以下，对使用了上述导电性浆料的叠层陶瓷电容器的制造方法进行说明。首先，在电介质生片上印刷导电性浆料，进行干燥而形成干燥膜，通过压接对在上表面具有该干燥膜的多个电介质生片进行层叠之后，进行烧制而使其一体化，由此制备成为陶瓷电容器主体的叠层陶瓷烧制体(叠层体10)。之后，通过在叠层体10的两端部形成一对外部电极20而制造叠层陶瓷电容器1。以下，进行更详细的说明。
首先，准备作为未烧制的陶瓷片的电介质生片(陶瓷生片)。作为该电介质生片，例如，可列举为将在钛酸钡等规定的陶瓷原料粉末中加入聚乙烯醇缩丁醛等有机粘合剂和萜品醇等溶剂而得到的电介质层用浆料在PET薄膜等的支承薄膜上涂布成片状并进行干燥去除溶剂而形成的电介质生片等。此外，对由电介质生片构成的电介质层的厚度没有特别限定，但从叠层陶瓷电容器1的小型化的要求的观点出发，优选为0.05μm以上3μm以下。
接下来，准备多枚通过在该电介质生片的一个面上通过丝网印刷等公知的方法印刷涂布上述导电性浆料并进行干燥而形成有干燥膜的片材。此外，作为导电性浆料的印刷法，可以使用丝网印刷以外的印刷法，可以根据想要形成电极图案的线宽、厚度、生产速度等适当地进行选择。作为印刷法，例如可列举为柔版印刷、凹版印刷、胶版印刷、凹版胶版印刷、喷墨印刷等。此外，印刷后的导电性浆料(干燥膜)的厚度，从内部电极层11的薄层化的要求的观点出发，优选为干燥后为1μm以下。
接下来，从支承薄膜上将电介质生片剥离，并且以电介质生片与形成于该电介质生片的一个面上的导电性浆料(干燥膜)交替地配置的方式进行层叠之后，通过加热、加压处理而得到叠层体(压接体)。此外，还可以设为在叠层体的两面进一步配置未涂布导电性浆料的保护用的电介质生片的构成。
接下来，将叠层体切断为规定尺寸而形成生芯片之后，对该生芯片实施脱粘合剂处理，并在还原气氛下进行烧制，由此制备叠层陶瓷烧制体(叠层体10)。此外，脱粘合剂处理中的气氛优选为大气或N2气体气氛。进行脱粘合剂处理时的温度例如为200℃以上400℃以下。另外，进行脱粘合剂处理时的上述温度的保持时间优选为0.5小时以上24小时以下。另外，为了抑制在内部电极层11中使用的金属的氧化而在还原气氛下进行烧制，另外，进行叠层体10的烧制时的温度例如为1000℃以上1350℃以下，进行烧制时的温度的保持时间例如为0.5小时以上8小时以下。
通过进行生芯片的烧制，将电介质生片中的有机粘合剂完全去除，并且对陶瓷原料粉末进行烧制而形成陶瓷制的电介质层12。另外，去除干燥膜中的有机载体，并且使以镍粉末或镍作为主要成分的合金粉末烧结或熔融而一体化，从而形成内部电极层11，进而形成电介体层12与内部电极层11多枚交替地层叠而成的叠层陶瓷烧制体(叠层体10)。此外，从将氧带入电介质层12的内部而提高可靠性、且抑制内部电极层11的再氧化的观点出发，可以对烧制后的叠层陶瓷烧制体(叠层体10)实施退火处理。
然后，通过对所制备的叠层陶瓷烧制体(叠层体10)设置一对外部电极20，由此制造叠层陶瓷电容器1。例如，外部电极20具备外部电极层21以及电镀层22。外部电极层21与内部电极层11电连接。此外，作为外部电极20的材料，例如可以优选地使用铜、镍或它们的合金。此外，电子部件还可以使用除了叠层陶瓷电容器以外的电子部件。
【实施例】
以下，基于实施例和对比例对本发明进行详细说明，但本发明并不受实施例的任何限定。
[评价方法]
(导电性浆料的粘度的变化量)
通过下述方法分别测定导电性浆料的刚制造后和在室温(25℃)下静置60天后的样品的粘度，求出以刚制造后的粘度作为基准(0％)的情况下的、以百分率(％)表示的各静置后的样品的粘度的变化量的值[(静置60天后的粘度-刚制造后的粘度)/刚制造后的粘度]×100。此外，导电性浆料的粘度的变化量越小越为优选的值，优选为-20％以上50％以下，更优选为-15％以上40％以下，进一步优选为-10％以上20％以下。
导电性浆料的粘度：使用Brookfield公司制造的B型粘度计在10rpm(剪切速率＝4sec-1)的条件下进行测定。
(导电性浆料的分散性)
将制造的导电性浆料涂布在玻璃基板上，并进行干燥，制备干燥膜。对得到的干燥膜进行表面粗糙度(算术平均高度：Sa)以及干燥膜密度的测定，进行分散性的评价。通过下述方法进行表面粗糙度(Sa)以及干燥膜密度的测定。
(表面粗糙度)
使用涂布器(间隙厚度为5μm)在玻璃基板上涂布镍浆料之后，在120℃下在空气中干燥5分钟，得到膜厚约为3μm的干燥膜。接下来，针对干燥膜，使用表面粗糙度计(株式会社KEYENCE形状分析激光显微镜VK-X120)，对干燥膜的平均表面粗糙度(Sa)进行测定。
(干燥膜密度)
将镍浆料在PET薄膜上以5×10cm的面积以膜厚为30μm的方式进行印刷后，在120℃下在空气中干燥40分钟。将干燥后得到的镍浆料干燥膜切断为1×1cm，测定厚度和质量，并通过下述式计算出干燥膜密度。测量数为30处，将得到的干燥膜密度的平均值作为该导电性浆料的干燥膜密度。
式：干燥膜密度＝试样的质量/试样的面积×厚度
此外，虽然是在PET薄膜上印刷导电性浆料来进行干燥膜密度的测定，但即使将本实施方式的导电性浆料印刷在电介质生片上，当然也能够发挥同样的特性。此外，干燥膜密度是指使导电性浆料干燥后的密度。
关于分散性的评价，以分散性优异的与现有产品相当的对比例8的评价结果作为基准(100％)，利用通过上述方法算出的表面粗糙度(Sa)以及干燥膜密度，对于表面粗糙度(Sa)，将表面粗糙度(Sa)降低的变化量作为+，对于干燥膜密度，将干燥膜的密度变高的变化量作为+，分别求出相对于基准的相对值来进行评价。此外，干燥粗糙度(Sa)越低则分散性越高，干燥密度越高则分散性越高。另外，各个值优选为达到相当于现有产品以上的100％以上的值。
[使用材料]
(导电性粉末)
作为导电性粉末，使用Ni粉末(平均粒径为0.3μm)或者Ni粉末(平均粒径为0.2μm)。
(陶瓷粉末)
作为陶瓷粉末，使用钛酸钡(BaTiO3；平均粒径为0.06μm)。
(粘合剂树脂)
作为粘合剂树脂，使用乙基纤维素。
(分散剂)
表1中示出所使用的分散剂。
(1)作为分子量为5000以下的具有支链烃基的酸系分散剂，使用下述通式(1)(R1＝C17H35)所示的酸系分散剂(表1：No.1)。支链的有无通过1H-NMR光谱以及傅立叶变换型红外光谱仪(FT-IR)进行确认。根据上述的结果可确认，未观察到以直链(直链烃基)检测出的峰，并且观察到多个表示末端的甲基(-CH3)的峰，R1具有一个以上的支链。
【化3】
(2)作为分子量为5000以下的具有直链烃基的酸系分散剂，使用油酸(C18H34O2)、硬脂酸(C18H36O2)、山嵛酸(C22H44O2)、油酰肌氨酸(C21H39NO3)、月桂酸(C12H24O2)、亚油酸(C18H32O2)(表1：No.2～7)。
(3)作为碱系分散剂，使用月桂胺、油胺、肉豆蔻胺(表1：No.8～10)。
表1
(有机溶剂)
作为有机溶剂，使用萜品醇。
[实施例1]
以作为导电性粉末的Ni粉末为100质量份计，将5.3质量份的陶瓷粉末、作为第一酸系分散剂的0.5质量份的酸系分散剂A、作为第二酸系分散剂的油酸、5质量份的粘合剂树脂、49质量份的有机溶剂进行混合，制备导电性浆料。通过上述方法对所制备的导电性浆料的粘度(60天后)以及浆料的分散性进行评价。将浆料粘度的变化量以及浆料的分散性的评价结果与相对于100质量份Ni粉末的各个分散剂的含量一起示于表2。
[实施例2～6]
将第二酸系分散剂分别设为硬脂酸(实施例2)、山嵛酸(实施例3)、油酰肌氨酸(实施例4)、月桂酸(实施例5)、亚油酸(实施例6)，除此之外，按照与实施例1同样的方式制备导电性浆料并进行评价。将浆料粘度的变化量以及浆料的分散性的评价结果与相对于100质量份Ni粉末的各个分散剂的含量一起示于表2。
[实施例7]
以Ni粉末为100质量份计，进一步地混合0.5质量份的月桂胺作为碱系分散剂来制备导电性浆料，除此之外，按照与实施例1同样的方式制备导电性浆料并进行评价。
[实施例8]
以Ni粉末为100质量份计，进一步地混合0.5质量份的油胺作为碱系分散剂来制备导电性浆料，除此之外，按照与实施例2同样的方式制备导电性浆料并进行评价。
[实施例9]
以Ni粉末为100质量份计，进一步地混合0.5质量份的硬脂胺作为碱系分散剂来制备导电性浆料，除此之外，按照与实施例3同样的方式制备导电性浆料并进行评价。
[实施例10]
以Ni粉末为100质量份计，进一步地混合0.5质量份的月桂胺作为碱系分散剂来制备导电性浆料，除此之外，按照与实施例4同样的方式制备导电性浆料并进行评价。
[实施例11]
以Ni粉末为100质量份计，进一步地混合0.5质量份的油胺作为碱系分散剂来制备导电性浆料，除此之外，按照与实施例5同样的方式制备导电性浆料并进行评价。
[实施例12]
以Ni粉末为100质量份计，进一步地混合0.5质量份的硬脂胺作为碱系分散剂来制备导电性浆料，除此之外，按照与实施例6同样的方式制备导电性浆料并进行评价。
[对比例1]
以作为导电性粉末的Ni粉末为100质量份计，将5.3质量份的陶瓷粉末、作为第一酸系分散剂的1质量份的酸系分散剂A、5质量份的粘合剂树脂、49质量份的有机溶剂进行混合，制备导电性浆料。通过上述方法对所制备的导电性浆料的粘度(60天后)以及浆料的分散性进行评价。将浆料粘度的变化量以及浆料的分散性的评价结果与相对于100质量份Ni粉末的各个分散剂的含量一起示于表2。
[对比例2～4]
以Ni粉末为100质量份计，将酸系分散剂A设为0.5质量份，并且以Ni粉末为100质量份计进一步分别混合0.5质量份的月桂胺(对比例2)、油胺(对比例3)、硬脂胺(对比例3)作为碱系分散剂来制备导电性浆料，除此之外，按照与对比例1同样的方式制备导电性浆料并进行评价。将浆料粘度的变化量以及浆料的分散性的评价结果与相对于100质量份Ni粉末的各个分散剂的含量一起示于表2。
[对比例5]
不使用第一酸系分散剂，以Ni粉末为100质量份计，使用0.5质量份的油酸以及0.5质量份的硬脂酸作为第二酸系分散剂，除此之外，按照与实施例3同样的方式制备导电性浆料并进行评价。
[对比例6]
不使用第一酸系分散剂，以Ni粉末为100质量份计，使用0.5质量份的油酸以及0.5质量份的山嵛酸作为第二酸系分散剂，除此之外，按照与实施例1同样的方式制备导电性浆料并进行评价。
[对比例7]
不使用第一酸系分散剂，以Ni粉末为100质量份计使用0.5质量份的油酸作为第二酸系分散剂，并且以Ni粉末为100质量份计使用0.5质量份的油胺作为碱系分散剂，除此之外，按照与实施例1同样的方式制备导电性浆料并进行评价。
[对比例8]
不使用第一酸系分散剂，以Ni粉末为100质量份计使用0.5质量份的硬脂酸作为第二酸系分散剂，并且以Ni粉末为100质量份计使用0.5质量份的硬脂胺作为碱系分散剂，除此之外，按照与实施例1同样的方式制备导电性浆料并进行评价。
[对比例9]
不使用第一酸系分散剂，以Ni粉末为100质量份计使用0.5质量份的油酸以及0.5质量份的硬脂酸作为第二酸系分散剂，并且以Ni粉末为100质量份计使用0.5质量份的油胺作为碱系分散剂，除此之外，按照与实施例1同样的方式制备导电性浆料并进行评价。
[对比例10]
不使用第一酸系分散剂，以Ni粉末为100质量份计使用0.5质量份的油酸以及0.5质量份的山嵛酸作为第二酸系分散剂，并且以Ni粉末为100质量份计使用0.5质量份的硬脂胺作为碱系分散剂，除此之外，按照与实施例1同样的方式制备导电性浆料并进行评价。
此外，通过不使用第一酸系分散剂的对比例5～10得到的导电性浆料，导电性浆料的粘度的变化量较大，显然无法实现本发明的目的，因此，除了作为分散性评价的基准而使用的对比例8之外，没有进行分散性的评价。
(评价结果)
与不含有第一酸系分散剂的对比例5～10的导电性浆料相比，实施例的导电性浆料的60天后的浆料粘度的变化量非常小。另外，不含有第二酸系分散剂的对比例1～4的导电性浆料与现有产品相比分散性较差，与此相对地，本实施例的导电性浆料在将浆料的粘度的变化量维持在同等程度的同时，并且浆料的分散性与现有产品相比更加良好。其中，仅含有第一酸系分散剂以及第二酸系分散剂的实施例1～6的导电性浆料，能够在维持足够的粘度变化量的同时进一步提高浆料的分散性。另外，含有第一酸系分散剂以及第二酸系分散剂和碱系分散剂的实施例7～12的导电性浆料，能够在将浆料粘度的变化量保持为非常小的同时，并且显示出良好的浆料分散性。因而，表明含有分子量为5000以下的具有支链烃基的第一酸系分散剂以及除此以外的第二酸系分散剂的导电性浆料能够兼顾良好的粘度稳定性以及浆料分散性。
产业上的利用可能性
本发明的导电性浆料的经时粘度稳定性非常优异，并且浆料的分散性良好。由此，能够特别适宜用作作为移动电话、数字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。
附图标记说明
1 叠层陶瓷电容器
10 叠层体
11 内部电极层
12 电介质层
20 外部电极
21 外部电极层
22 电镀层

Claims (15)

1.一种导电性浆料，其含有导电性粉末、分散剂、粘合剂树脂以及有机溶剂，其特征在于，
所述分散剂含有第一酸系分散剂以及第二酸系分散剂，
所述第一酸系分散剂是分子量为5000以下、且含有具有一个以上支链的支链烃基的酸系分散剂，
所述第二酸系分散剂是除了所述第一酸系分散剂以外的酸系分散剂，
以所述导电性粉末为100质量份计，含有0.01质量份以上2质量份以下的所述第一酸系分散剂，以所述导电性粉末为100质量份计，含有0.01质量份以上2质量份以下的所述第二酸系分散剂，
以所述第一酸系分散剂为100质量份计，含有50质量份以上200质量份以下的所述第二酸系分散剂。
2.根据权利要求1所述的导电性浆料，其特征在于，所述第一酸系分散剂具有羧基。
3.根据权利要求1或2所述的导电性浆料，其特征在于，所述第一酸系分散剂为下述通式(1)所示的酸系分散剂，
【化1】
其中，在通式(1)中，R1表示碳原子数为10以上且20以下的支链烷基或碳原子数为10以上且20以下的支链烯基。
4.根据权利要求1或2所述的导电性浆料，其特征在于，所述第二酸系分散剂的分子量为5000以下、且含有碳原子数为10以上且20以下的直链烷基或碳原子数为10以上且20以下的直链烯基。
5.根据权利要求1或2所述的导电性浆料，其特征在于，所述分散剂进一步含有碱系分散剂。
6.根据权利要求5所述的导电性浆料，其特征在于，以所述导电性粉末为100质量份计，所述分散剂含有0.2质量份以上2.5质量份以下的碱系分散剂。
7.根据权利要求1或2所述的导电性浆料，其特征在于，所述导电性粉末含有选自Ni、Pd、Pt、Au、Ag、Cu以及它们的合金的至少一种的金属粉末。
8.根据权利要求1或2所述的导电性浆料，其特征在于，所述导电性粉末的平均粒径为0.05μm以上1.0μm以下。
9.根据权利要求1或2所述的导电性浆料，其特征在于，所述导电性浆料含有陶瓷粉末。
10.根据权利要求9所述的导电性浆料，其特征在于，所述陶瓷粉末含有钙钛矿型氧化物。
11.根据权利要求9所述的导电性浆料，所述陶瓷粉末的平均粒径为0.01μm以上0.5μm以下。
12.根据权利要求1或2所述的导电性浆料，其特征在于，在将所述导电性浆料的刚制造后的粘度作为基准的情况下，从刚制造后起静置60天后的粘度变化量为50％以下。
13.根据权利要求1或2所述的导电性浆料，其特征在于，所述导电性浆料用于叠层陶瓷部件的内部电极。
14.一种电子部件，其特征在于，其是使用权利要求1～13中任一项所述的导电性浆料而形成的电子部件。
15.一种叠层陶瓷电容器，其特征在于，其至少具有将电介质层和内部电极进行层叠而成的叠层体，所述内部电极使用权利要求1～13中任一项所述的导电性浆料而形成。
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