JP2001172553A - セラミックグリーンシート成形用バインダー - Google Patents
セラミックグリーンシート成形用バインダーInfo
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Abstract
し、熱分解性に優れたセラミックグリーンシート成形用
バインダーを提供することを課題とする。 【解決手段】 アルキル(メタ)アクリレートモノマー
がグラフト共重合されてなるポリビニルブチラール樹脂
からなることを特徴とするセラミックグリーンシート成
形用バインダー。
Description
ンシート成形用バインダーに関する。
セラミック回路基板、積層セラミックコンデンサ、薄層
クロマトグラフィ用分離板等を製造する際に用いられる
ものであって、セラミックの原料粉末とバインダー樹
脂、可塑剤及び有機溶剤等を混合してシート状に成形し
たものである。
溶解した溶液に可塑剤、分散剤、消泡剤を添加した後、
セラミック原料粉末を加え、ボールミル等の混合装置に
より均一に混合し、脱泡して一定粘度のセラミックスラ
リー組成物を調製する。このセラミックスラリー組成物
をドクターブレード、3本ロールリバースコーター等を
用いて、離型処理したポリエチレンテレフタレートフィ
ルムまたはSUSプレート等の支持体面に流延する。
面に流延したセラミックスラリー組成物の溶剤分を加熱
等の方法により蒸発乾燥させ、支持体から剥離して得ら
れる厚み数十μmで適度の強度と柔軟性を有するもので
ある。
する場合は、上記セラミックグリーンシート上に内部電
極となる導電ペーストをスクリーン印刷等により塗布し
たものを複数枚積み重ね、加熱圧縮して積層体を得る。
この積層体を、成分として含まれるバインダー成分を熱
分解して除去する処理、いわゆる脱脂処理を行った後、
焼成して得たセラミック焼結体の端面に外部電極を焼結
する。
ル樹脂を用いる場合、例えば、特開平10−67567
号公報や特開平7−201652号公報に開示されてい
るように、適度な強度と溶液粘度を調整するために重合
度や組成が最適な樹脂を選定している。このポリビニル
ブチラール樹脂をバインダーとして製造されたセラミッ
クグリーンシートを脱脂処理した場合、熱分解性に劣る
ため、焼成後に残留カーボンが多いという問題点があっ
た。
性を最大限に引き出すことを目的として、熱分解性に優
れ、焼成後の残留カーボンの少ないアクリル樹脂の使用
が検討されている。このアクリル樹脂をバインダーとし
て製造されたセラミックグリーンシートは強度が弱いと
いう欠点があり、これを改良するため、アクリル樹脂を
多量に配合する必要があった。そのために、脱脂処理に
おいて、得られる脱脂体の急激な体積収縮に伴う割れや
クラックが発生し易く、また、脱脂にも長時間を要する
という問題点があった。
を解決するために、適度なセラミックグリーンシート強
度を発現し、熱分解性に優れたセラミックグリーンシー
ト成形用バインダーを提供することを課題とする。
グリーンシート成形用バインダーは、アルキル(メタ)
アクリレートモノマーがグラフト共重合されてなるポリ
ビニルブチラール樹脂からなることを特徴とする。以
下、本発明を詳細に説明する。
リレートモノマーとしては、特に限定されず、例えば、
メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、ヒドロ
キシエチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート
等のアルキルメタクリレート類、エチルアクリレート、
ブチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、イソ
ブチルアクリレート、sec−ブチルアクリレート、n
−ヘキシルアクリレート等のアルキルアクリレート類、
エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレ
ングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロール
プロパンジ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)ア
クリレート類等が挙げられる。これらは、単独で用いて
も2種以上併用してもよい。なお、本明細書において、
上記(メタ)アクリレートとは、アクリレート及びメタ
クリレートを総称するものとする。
ーの含有量は、用途に応じて設計されるため、特に限定
されないが、本発明に用いられるポリビニルブチラール
樹脂95〜5重量%に対し、5〜95重量%が好まし
い。
は、特に限定されるものではないが、一般に、200〜
4000のものが好適に用いられる。
チラール化度は、JIS K 6728に準拠して測定
され、特に限定されないが、セラミックグリーンシート
の原料として用いられるセラミック粉体との混合時の取
扱性を考慮すると、60重量%以上のものを使用するこ
とが好ましい。
ルキル(メタ)アクリレートモノマーのグラフト共重合
は、公知の方法により行うことができ、例えば、懸濁重
合法、乳化重合法、溶液重合法等が挙げられるが、一般
的には、懸濁重合法が好適に用いられる。
剤、重合開始剤等が用いられ、この分散剤としては、例
えば、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキ
シプロピルメチルセルロース、ポリビニルアルコール及
びその部分けん化物、ゼラチン、ポリビニルピロリド
ン、デンプン、無水マレイン酸−スチレン共重合体等が
挙げられる。これらは、単独で用いても2種以上併用し
てもよい。
ラウロイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシピバ
レート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ
オクチルパーオキシジカーボネート、t−ブチルパーオ
キシネオデカノエート、α−クミルパーオキシネオデカ
ノエート等の有機パーオキサイド類;2,2−アゾビス
イソブチロニトリル、2,2−アゾビス−2,4−ジメ
チルバレロニトリル等のアゾ化合物等が挙げられる。ま
た、上記懸濁重合法においては、必要に応じてpH調整
剤、酸化防止剤等が添加されても良い。
ず、一般に公知の方法が用いられる。具体的には、温度
調整機及び攪拌機付きの重合器に、ポリビニルブチラー
ル樹脂、アルキル(メタ)アクリレートモノマー、純
水、分散剤、重合開始剤を仕込み、窒素を導入して重合
器内の空気を窒素に置換する。次に、アルキル(メタ)
アクリレートモノマーをポリビニルブチラール樹脂中に
膨潤させた後に昇温し、所定の重合温度で重合を開始さ
せる。反応終了後、脱水機で脱水した後に乾燥して、セ
ラミックグリーンシート成形用バインダーを得ることが
できる。
ーの重合後の分子量は、特に限定されず、一般に、3千
〜20万のものが好ましい。
バインダーを用いたセラミックグリーンシートの製造方
法は、特に限定されず、公知の成形方法によって成形さ
れる。例えば、セラミック粉末と上記セラミックグリー
ンシート成形用バインダーとを有機溶媒と共に混合して
泥漿を調製し、該泥漿をドクターブレード法等の公知の
方法により湿式成形してセラミックグリーンシートを得
た後、必要に応じて打ち抜き加工等の加工を施す方法が
挙げられる。その他に、上記泥漿をスプレードライヤー
法等により顆粒状に造粒した後、該顆粒を乾式プレス法
により成形する方法等も挙げられる。
ーンシート成形用バインダーとの混合方法は、各種成形
方法に応じて任意に選択されうる。例えば、ボールミル
などの混合装置によって均一に混合される。
以下に実施例を挙げるが、本発明はこれら実施例のみに
限定されるものではない。
製 攪拌機、環流冷却器、温度計、窒素導入管を備えた10
lガラス反応器に、イオン交換水6.3kg、分散剤と
して部分けん化ポリビニルアルコール(クラレ社製、ク
ラレポバールL−8)の3%重量水溶液20g及びヒド
ロキシプロピルメチルセルロース(信越化学社製、メト
ローズ60SH50)の3重量%水溶液20g、ポリビ
ニルブチラール樹脂(積水化学工業社製、BMS、ブチ
ラール化度70モル%以上)650g、アルキル(メ
タ)アクリレートモノマーとしてイソブチルメタクリレ
ート325g及びメチルメタクリレート325g、重合
開始剤としてジラウロイルパーオキサイド10gを入
れ、容器内を窒素置換後、1時間攪拌した。次に、攪拌
下で反応器内を昇温し、反応器を73℃に保ち5時間反
応させた後、脱水乾燥することによりセラミックグリー
ンシート成形用バインダーを得た。
ーの調製 セラミック粉末としてチタン酸バリウム系微粉末100
gに、上記(1)のセラミックグリーンシート成形用バ
インダーを10g、溶剤としてn−プロパノールを10
0g、及び可塑剤としてジブチルフタレート(DBP)
を2g添加し、ボールミルを用いて48時間混練してセ
ラミックグリーンシート用スラリーを得た。
離型処理したポリエステルフィルム上に流延し、常温で
30分間風乾した後、熱風乾燥器で約80℃で1時間乾
燥して、厚み約100μmのセラミックグリーンシート
を得た。
性、引張強度)を以下の方法で評価した。その結果は表
1に示すとおりであった。
に分解するか否かを観察して熱分解性を評価した。評価
基準は、以下に示すとおりにした。 評価○・・・残さがなく、完全に分解した 評価×・・・残さがあった
準拠して試験を行い、引張強度を評価した。
グリーンシート成形用バインダーの調製において、表1
に示すバインダー組成としたこと以外は、実施例1と同
様にしてセラミックグリーンシートを得た。
ーンシート成形用バインダーの調製において、バインダ
ーとして、ポリビニルブチラール樹脂を単独で使用した
こと以外は、実施例1と同様にしてセラミックグリーン
シートを得た。
ーンシート成形用バインダーの調製において、バインダ
ーとして、ポリイソブチルメタクリレートを単独で使用
したこと以外は、実施例1と同様にしてセラミックグリ
ーンシートを得た。
セラミックグリーンシートの性能を実施例1と同様にし
て評価した。その結果は表1に示すとおりであった。
施例のセラミックグリーンシートは、熱分解性ととも
に、シート強度にも優れている。
トモノマーをグラフト共重合しないポリビニルブチラー
ル樹脂を用いた比較例1のセラミックグリーンシート
は、熱分解性が劣り、また、ポリビニルブチラール樹脂
を用いない比較例2のセラミックグリーンシートは、シ
ート強度が劣っている。
グリーンシート成形用バインダーは、適度なセラミック
グリーンシート強度を発現し、熱分解性に優れるため、
残留カーボンの少ないセラミックグリーンシートを得る
ことができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 アルキル(メタ)アクリレートモノマー
がグラフト共重合されてなるポリビニルブチラール樹脂
からなることを特徴とするセラミックグリーンシート成
形用バインダー。
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