JP2011230943A - Ceramic green sheet and method for manufacturing the same - Google Patents
Ceramic green sheet and method for manufacturing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011230943A JP2011230943A JP2010101071A JP2010101071A JP2011230943A JP 2011230943 A JP2011230943 A JP 2011230943A JP 2010101071 A JP2010101071 A JP 2010101071A JP 2010101071 A JP2010101071 A JP 2010101071A JP 2011230943 A JP2011230943 A JP 2011230943A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chain
- phase
- binder
- green sheet
- ceramic green
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電子部品搭載用基板等の配線基板において用いられるセラミック焼結体からなる絶縁基板を作製するためのセラミックグリーンシートおよびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a ceramic green sheet for producing an insulating substrate made of a ceramic sintered body used in a wiring board such as an electronic component mounting board, and a method for producing the same.
従来、例えば半導体素子や弾性表面波素子等の電子部品を搭載するために用いられる配線基板として、酸化アルミニウム質焼結体からなる絶縁基板にメタライズ法やめっき法等の方法で回路状配線や貫通導体等の配線導体を被着させた配線基板が多用されている。このような絶縁基板は、一般に、複数のセラミックグリーンシートを積層した後、この積層体を焼成することによって製作されている。なお、配線導体は、タングステンや銅等の金属材料のペースト(導体ペースト)をセラミックグリーンシートの表面や、セラミックグリーンシートに打ち抜き加工によって形成した貫通孔の内部に塗布または充填しておき、セラミックグリーンシートと同時焼成することによって形成されている。 Conventionally, as a wiring board used for mounting electronic components such as semiconductor elements and surface acoustic wave elements, circuit-like wiring and penetration are formed on an insulating substrate made of an aluminum oxide sintered body by a method such as metallization or plating. A wiring board on which a wiring conductor such as a conductor is attached is often used. Such an insulating substrate is generally manufactured by laminating a plurality of ceramic green sheets and then firing the laminate. The wiring conductor is coated or filled with a paste of a metal material such as tungsten or copper (conductor paste) on the surface of the ceramic green sheet or inside the through hole formed by punching the ceramic green sheet. It is formed by co-firing with a sheet.
従来、セラミックグリーンシートとして一般的なものは、酸化アルミニウムや酸化ケイ素,酸化カルシウム等の原料のセラミック粉末を、ポリビニルブチラール等のポリビニルアセタールやアクリルポリマー等のポリマーからなるバインダで結合したものである。 Conventionally, a general ceramic green sheet is obtained by bonding ceramic powders of raw materials such as aluminum oxide, silicon oxide, and calcium oxide with a binder made of a polymer such as polyvinyl acetal such as polyvinyl butyral or an acrylic polymer.
また、このようなセラミックグリーンシートは、通常、まず、セラミック粉末および上記バインダとして用いるポリマーを有機溶剤に添加するとともに混練して、セラミック粉末とバインダと有機溶剤とを主成分とするスラリーを作製した後、ドクターブレード法やリップコータ法等の方法でスラリーをシート状に成形し、不要な有機溶剤を加熱して除去することによって製作されている。このスラリーにおいて、有機溶剤中にセラミック粉末とバインダとがほぼ均一に分散しているため、不要な有機溶剤の除去に伴い、バインダ中にセラミック粉末がほぼ均一に分散して結合された状態になる。 In addition, such a ceramic green sheet is usually prepared by first adding ceramic powder and the polymer used as the binder to an organic solvent and kneading to prepare a slurry mainly composed of the ceramic powder, the binder, and the organic solvent. Thereafter, the slurry is formed into a sheet by a method such as a doctor blade method or a lip coater method, and unnecessary organic solvents are removed by heating. In this slurry, the ceramic powder and the binder are almost uniformly dispersed in the organic solvent, and therefore, with the removal of the unnecessary organic solvent, the ceramic powder is almost uniformly dispersed and bonded in the binder. .
しかしながら、上記従来技術のセラミックグリーンシートにおいては、次のような問題点があった。 However, the above-described conventional ceramic green sheet has the following problems.
すなわち、バインダとしてアクリルポリマーを用いた場合には、アクリルポリマーを構成するアクリルポリマー鎖の凝集力が弱いため、その弾性率が比較的低いことから、セラミックグリーンシートの機械的な強度が低くなる傾向があるという問題があった。この場合、導体ペーストの印刷時に導体ペーストに含まれる溶剤の吸収によるセラミックグリーンシートの膨れや、複数のセラミックグリーンシートを積層するときの変形等の不具合を生じやすい。 That is, when an acrylic polymer is used as the binder, the cohesive force of the acrylic polymer chain constituting the acrylic polymer is weak, and its elastic modulus is relatively low, so the mechanical strength of the ceramic green sheet tends to be low There was a problem that there was. In this case, problems such as swelling of the ceramic green sheet due to absorption of the solvent contained in the conductor paste at the time of printing the conductor paste and deformation when stacking a plurality of ceramic green sheets are likely to occur.
また、バインダとしてポリビニルアセタール、例えばポリビニルブチラールを用いた場合には、ポリビニルブチラールは環状構造を有する剛直な分子構造で構造であり凝集力が強いため、その弾性率が比較的高い。そのため、セラミックグリーンシートの機械的な強
度を高くすることはできるものの、引張りの伸び率が低いことから、バインダとして脆くなる傾向がある。そして、例えばセラミックグリーンシートに貫通孔を打ち抜き形成する際に、その応力によってセラミックグリーンシートにクラックが生じやすくなる傾向がある。
When polyvinyl acetal, for example, polyvinyl butyral, is used as the binder, polyvinyl butyral has a rigid molecular structure having a cyclic structure and a strong cohesive force, so that its elastic modulus is relatively high. Therefore, although the mechanical strength of the ceramic green sheet can be increased, since the tensile elongation is low, the ceramic green sheet tends to become brittle as a binder. For example, when punching and forming a through hole in a ceramic green sheet, the stress tends to cause cracks in the ceramic green sheet.
このような問題点に対しては、例えばバインダとしてアクリルポリマーとポリビニルブチラールとを混合して併用するという手段が考えられる(例えば、特許文献1等を参照。)。しかしながら、アクリルポリマー(重合によってアクリルポリマーとなるアクリル酸エステル等)とポリビニルアセタール(重合およびブチルアルデヒドとの反応によってポリビニルブチラールとなる酢酸ビニル等)との間では溶解度パラメータが2以上異なるため、両者を互いに効果的に混合させることが難しい。また、単にアクリルポリマーとポリビニルブチラールとを共重合させた場合(例えば、特許文献3を参照。)には、セラミックグリーンシートの機械的な強度を高めることはできるものの、アクリルポリマー鎖からなる相とポリビニルブチラール鎖からなる相とにマクロ的に相分離しやすくなる可能性がある。そのため、バインダ内において部分的に機械的な強度の強弱が生じることから、上記のような貫通孔の形成等の伴うクラックの発生および進行を効果的に抑制することは難しい。 For such a problem, for example, a means of mixing and using an acrylic polymer and polyvinyl butyral as a binder is conceivable (see, for example, Patent Document 1). However, since the solubility parameter differs between acrylic polymers (such as acrylic esters that become acrylic polymers by polymerization) and polyvinyl acetals (such as vinyl acetate that becomes polyvinyl butyral by polymerization and reaction with butyraldehyde), both Difficult to mix effectively with each other. Further, when the acrylic polymer and polyvinyl butyral are simply copolymerized (for example, see Patent Document 3), the mechanical strength of the ceramic green sheet can be increased, but the phase composed of the acrylic polymer chain There is a possibility that it is easy to macroscopically separate into a phase composed of polyvinyl butyral chains. For this reason, mechanical strength is partially increased and decreased in the binder, and it is difficult to effectively suppress the generation and progress of cracks such as the formation of the above-described through holes.
本発明は、このような従来の問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、機械的な強度を効果的に高くすることができるとともに、例えば貫通孔の形成等に伴う応力が作用したとしても、クラックの発生および進行を効果的に抑制することが可能なセラミックグリーンシート、およびその製造方法を提供することにある。 The present invention has been completed in view of such conventional problems, and the object thereof is to effectively increase the mechanical strength and, for example, the stress associated with the formation of a through-hole or the like. Even if it acts, it is providing the ceramic green sheet which can suppress generation | occurrence | production and progress of a crack effectively, and its manufacturing method.
本発明のセラミックグリーンシートは、セラミック粉末を有機樹脂からなるバインダで結合してなるセラミックグリーンシートであって、前記バインダは、ポリビニルアセタール鎖を主成分とする第1相と、ポリアルキレンオキサイド鎖を主成分とする第2相とを含み、前記第1相および前記第2相は、前記第2相の前記ポリアルキレンオキサイド鎖に前記第1相の前記ポリビニルアセタール鎖がブロック共重合したことによって、前記第1相が海であり、前記第2相が島である海島構造を形成して互いに結合していることを特徴とする。 The ceramic green sheet of the present invention is a ceramic green sheet formed by bonding ceramic powder with a binder made of an organic resin, and the binder includes a first phase mainly composed of a polyvinyl acetal chain and a polyalkylene oxide chain. A second phase as a main component, and the first phase and the second phase are obtained by block copolymerization of the polyvinyl acetal chain of the first phase on the polyalkylene oxide chain of the second phase. A sea-island structure in which the first phase is the sea and the second phase is an island is bonded to each other.
本発明のセラミックグリーンシートは、上記構成において、前記ポリビニルアセタール鎖がポリビニルブチラール鎖であり、前記ポリアルキレンオキサイド鎖がポリエチレンオキサイド鎖であることを特徴とする。 The ceramic green sheet of the present invention is characterized in that, in the above configuration, the polyvinyl acetal chain is a polyvinyl butyral chain, and the polyalkylene oxide chain is a polyethylene oxide chain.
本発明のセラミックグリーンシートの製造方法は、有機樹脂からなるバインダおよびセラミック粉末を有機溶剤とともに混練してスラリーを作製した後、該スラリーをシート状に成形するとともに前記有機溶剤を除去して前記セラミック粉末を前記バインダで結合させるセラミックグリーンシートの製造方法において、
前記バインダを、複数のポリエチレンオキサイド鎖がアゾ基を介して結合してなるマクロアゾ化合物を準備する工程と、
前記マクロアゾ化合物の前記アゾ基を重合開始剤として前記ポリエチレンオキサイド鎖の端に酢酸ビニルをラジカル重合させた後に鹸化させて、前記ポリエチレンオキサイド鎖とポリビニルアルコール鎖との水溶性のブロック共重合体を作製する工程と、
有機カルボン酸を触媒として用いて前記ブロック共重合体の前記ポリビニルアルコール鎖に選択的にブチルアルデヒドを反応させて、前記ポリビニルアルコールをアセタール化してなるポリビニルブチラール鎖を主成分とする第1相を海とし、前記ポリエチレンオキサイド鎖を主成分とする第2相を島とする海島構造の共重合体とする工程とによって準備することを特徴とする。
The method for producing a ceramic green sheet according to the present invention comprises preparing a slurry by kneading a binder made of an organic resin and ceramic powder together with an organic solvent, and then forming the slurry into a sheet shape and removing the organic solvent to remove the ceramic. In the method for producing a ceramic green sheet in which powder is bonded with the binder,
Preparing the binder, a macroazo compound in which a plurality of polyethylene oxide chains are bonded via an azo group;
Using the azo group of the macroazo compound as a polymerization initiator, vinyl acetate is radically polymerized at the end of the polyethylene oxide chain and then saponified to prepare a water-soluble block copolymer of the polyethylene oxide chain and the polyvinyl alcohol chain. And a process of
A first phase mainly composed of polyvinyl butyral chain formed by acetalization of polyvinyl alcohol by selectively reacting butyraldehyde with the polyvinyl alcohol chain of the block copolymer using an organic carboxylic acid as a catalyst. And a step of preparing a copolymer having a sea-island structure in which the second phase mainly composed of the polyethylene oxide chain is an island.
本発明のセラミックグリーンシートによれば、柔軟なポリアルキレンオキサイド鎖と機械的な強度が高いポリビニルアセタール鎖との共重合体をバインダとして用いることによって、柔軟で貫通孔の打ち抜き時等にクラックが発生しにくく、しかも機械的な強度が高い(変形しにくく寸法安定性が高い)セラミックグリーンシートを提供することができる。すなわち、機械的な強度が比較的高いポリビニルアセタール鎖を主成分とする第1相からなる海の部分によってバインダとしての機械的な強度を高くすることができる。また、このポリビニルブチラール鎖を主成分とする海である第1相にクラックが発生したとしても、そのクラックの進行を、機械的な引張り時の伸び率が高く、柔軟なポリアルキレンオキサイド鎖を主成分とする島である第2相において抑制することができる。なお、ポリアルキレンオキサイド鎖はエーテル結合が動きやすいために柔軟な分子構造である。また、そのエーテル結合がセラミック粉末の金属酸化物(酸化アルミニウム等)の表面の水酸基と水素結合を形成するためセラミック粒子を良好に分散できる。したがって、機械的な強度を効果的に高くすることができるとともに、例えば貫通孔の形成等に伴う応力が作用したとしても、クラックの発生および進行を効果的に抑制することが可能なセラミックグリーンシートを提供することができる。 According to the ceramic green sheet of the present invention, by using a copolymer of a flexible polyalkylene oxide chain and a polyvinyl acetal chain having high mechanical strength as a binder, cracks are generated when punching through holes or the like. It is possible to provide a ceramic green sheet that is difficult to deform and has high mechanical strength (difficult to deform and has high dimensional stability). That is, the mechanical strength as the binder can be increased by the sea portion composed of the first phase mainly composed of the polyvinyl acetal chain having a relatively high mechanical strength. Further, even if cracks occur in the first phase, which is the sea mainly composed of this polyvinyl butyral chain, the progress of the cracks is mainly caused by the high elongation rate at the time of mechanical pulling and flexible polyalkylene oxide chains. It can suppress in the 2nd phase which is an island made into a component. The polyalkylene oxide chain has a flexible molecular structure because the ether bond is easy to move. Moreover, since the ether bond forms a hydrogen bond with the hydroxyl group on the surface of the metal oxide (such as aluminum oxide) of the ceramic powder, the ceramic particles can be dispersed well. Accordingly, the ceramic green sheet capable of effectively increasing the mechanical strength and effectively suppressing the occurrence and progression of cracks even when stress associated with the formation of through-holes acts, for example. Can be provided.
また、本発明のセラミックグリーンシートにおいて、ポリビニルアセタール鎖がポリビニルブチラール鎖であり、ポリアルキレンオキサイド鎖がポリエチレンオキサイド鎖である場合には、より確実に、機械的な強度の向上とクラック等の抑制が可能なセラミックグリーンシートを提供することができる。 Further, in the ceramic green sheet of the present invention, when the polyvinyl acetal chain is a polyvinyl butyral chain and the polyalkylene oxide chain is a polyethylene oxide chain, mechanical strength is improved and cracks are suppressed more reliably. Possible ceramic green sheets can be provided.
すなわち、ポリビニルブチラール鎖は、トルエン等の有機溶剤への溶解性が高いために、有機溶剤およびセラミック粒子と混練してスラリーを作製すること(スラリー化)がより容易である。また、ガラス転移温度が50〜60℃程度と比較的低いため、セラミックグリーンシートにおけるバインダとして良好な可とう性を持っている。また、ポリエチレンオキサイド鎖は、ガラス転移温度が−50℃程度と低いために、島である第2相をより柔軟なものとすることができる。また、ポリエチレンオキサイド鎖は、ポリアルキレンオキサイド鎖の中でも極性が高く水素結合力が高いので、金属酸化物であるセラミック粒子に対する結合力が強く、セラミック粉末をより良好に分散させることもできる。 That is, since the polyvinyl butyral chain has high solubility in an organic solvent such as toluene, it is easier to knead with an organic solvent and ceramic particles to form a slurry (slurry). In addition, since the glass transition temperature is relatively low at about 50 to 60 ° C., it has good flexibility as a binder in the ceramic green sheet. Moreover, since the polyethylene oxide chain has a low glass transition temperature of about −50 ° C., the second phase that is an island can be made more flexible. In addition, since the polyethylene oxide chain has a high polarity and a high hydrogen bonding force among the polyalkylene oxide chains, the polyethylene oxide chain has a strong bonding force to the ceramic particles, which are metal oxides, and can disperse the ceramic powder more favorably.
本発明のセラミックグリーンシートの製造方法によれば、上記工程によってバインダを準備し、複数のポリエチレンオキサイド鎖がアゾ基を介して結合してなるマクロアゾ化合物のアゾ基を重合開始剤として酢酸ビニルのラジカル重合を行なわせるとともに、その酢酸ビニルおよびけん化することによって、ポリエチレンオキサイド鎖とポリビニルアルコール鎖とのブロック共重合体を容易に作製することができる。また、有機カルボン酸を触媒として用いることによって、このブロック共重合体のポリビニルアルコール鎖に選択的にブチルアルデヒドを反応させることができる。そのため、ポリエチレンオキサイド鎖とポリビニルブチラール鎖とのブロック共重合体の作製が容易であり、ポリビニルブチラール鎖を主成分とする第1相を海とし、ポリエチレンオキサイド鎖を主成分とする第2相を島とする海島構造の共重合体としたバインダを生成させることが容易である。そして、この海島構造のバインダでセラミック粉末を結合させることができるため、機械的な強度が高く、かつクラック等の不具合も効果的に抑制することが可能なセラミックグリーンシートを製作することができる。 According to the method for producing a ceramic green sheet of the present invention, a binder is prepared by the above-described process, and a vinyl acetate radical is prepared using a azo group of a macroazo compound in which a plurality of polyethylene oxide chains are bonded via an azo group as a polymerization initiator. A block copolymer of a polyethylene oxide chain and a polyvinyl alcohol chain can be easily produced by performing polymerization and saponifying the vinyl acetate. Further, by using an organic carboxylic acid as a catalyst, butyraldehyde can be selectively reacted with the polyvinyl alcohol chain of the block copolymer. Therefore, it is easy to produce a block copolymer of a polyethylene oxide chain and a polyvinyl butyral chain, the first phase mainly comprising the polyvinyl butyral chain is the sea, and the second phase mainly comprising the polyethylene oxide chain is the island. It is easy to produce a binder as a sea-island structure copolymer. And since ceramic powder can be combined with this sea-island structure binder, a ceramic green sheet having high mechanical strength and capable of effectively suppressing defects such as cracks can be manufactured.
本発明のセラミックグリーンシートについて、添付の図面を参照しつつ説明する。 The ceramic green sheet of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明のセラミックグリーンシートの厚み方向の断面の一部を拡大して示す拡大断面図であり、図2は、図1におけるバインダの部分をさらに拡大して示す拡大断面図である。図1および図2において、1はセラミック粉末、2は第1相2aおよび第2相2bを含むバインダである。セラミック粉末1同士がバインダ2を介して結合されてセラミックグリーンシート3が形成されている。
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the cross section in the thickness direction of the ceramic green sheet of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the binder part in FIG. 1 further enlarged. . 1 and 2, 1 is a ceramic powder, and 2 is a binder including a
このセラミックグリーンシート3に対して、例えば図3に示すように、機械的な打ち抜き加工による貫通孔11の形成や導体ペースト12の印刷等の加工を施し、必要に応じて複数のセラミックグリーンシート3を積層した後に焼成して、バインダ2を分解除去させるとともにセラミック粉末1同士を焼結させれば、電子部品搭載用等のセラミック基板(図示せず)が作製される。なお、図3は、本発明のセラミックグリーンシート3を用いて電子部品搭載用等のセラミック基板を作製する際の一工程を示す断面図である。
For example, as shown in FIG. 3, the ceramic
本発明のセラミックグリーンシート3においては、バインダ2が、ポリビニルアセタール鎖を主成分とする第1相2aと、ポリアルキレンオキサイド鎖を主成分とする第2相2bとを含み、第1相2aおよび第2相2bは、第2相2bのポリアルキレンオキサイド鎖に第1相2aのポリビニルアセタール鎖がブロック共重合したことによって、第1相2aが海であり、第2相2bが島である海島構造を形成して互いに結合している。
In the ceramic
すなわち、本発明のセラミックグリーンシート3におけるバインダ2は、機械的な強度が比較的高い部分と、比較的柔軟な部分とが海島構造のミクロ相分離構造となって結合しており、この構造によって、セラミックグリーンシート3としての機械的な強度の確保とクラック等の進行の抑制とを併せて可能としている。
That is, in the
このようなセラミックグリーンシート3によれば、柔軟なポリアルキレンオキサイド鎖(第2相2bの主成分)と機械的な強度が高いポリビニルアセタール鎖(第1相2aの主成分)との共重合体をバインダ2として用いることによって、柔軟で貫通孔の打ち抜き時等にクラックが発生しにくく、しかも変形しにくく寸法安定性が高いセラミックグリーンシート3を提供することができる。すなわち、ポリビニルアセタール鎖を主成分とする海である第1相2aの部分によって、バインダ2としての機械的な強度を高くすることができる。また、このポリビニルアセタール鎖を主成分とする海の部分に、例えば図2に示すようなクラックCが発生したとしても、そのクラックCの進行を、機械的な伸び率が高く、柔軟なポリアルキレンオキサイド鎖からなる島である第2相2bにおいて抑制することができる。
According to such a ceramic
この場合、単に、別々に作製したポリビニルアセタール(例えばポリビニルブチラール)とポリアルキレンオキサイド(例えばポリエチレンオキサイド)とをバインダとして混合して用いると、両者がマクロ的に(例えば上下2層に)分離してしまうが、本発明のセラミックグリーンシート3においては、例えば図4(a)〜(c)にそれぞれ示すように、ポリビニルアセタール鎖PVAcとポリアルキレンオキサイド鎖PAOとの共重合体を形成していることから、図5に示すようにポリビニルアセタール鎖PVAcを主成分とする第1相2aおよびポリアルキレンオキサイド鎖PAOを主成分とする第2相2bからなる海島構造のバインダ2を用いることができるようにしている。なお、図4(a)〜(c)は、それぞれ本発明のセラミックグリーンシート3のバインダ2の化学構造を模式的に示す構造式である。また、図5は、本発明のセラミックグリーンシート3におけるバインダ2の海島構造を模式的に示す構造式である。図4おいてR2はアルキレン基を示し、Rはアルキル基またはHを示している。図5において図1および図2と同様の部位には同様の符号を付している。
In this case, when the polyvinyl acetal (for example, polyvinyl butyral) and polyalkylene oxide (for example, polyethylene oxide) produced separately are mixed and used as a binder, both are separated macroscopically (for example, in two upper and lower layers). However, in the ceramic
なお、ポリビニルアセタール鎖PVAcとポリアルキレンオキサイド鎖PAOとの共重合体については、図4(a)に示すように互いに1つずつが結合したものでも、図4(b)に示すようにいずれか一方が複数のものでも、図4(c)に示すように互いに複数ずつ結合したものでも、いずれでも構わない。 In addition, as for the copolymer of polyvinyl acetal chain PVAc and polyalkylene oxide chain PAO, either one bonded to each other as shown in FIG. 4 (a) or either as shown in FIG. 4 (b). Either one of them may be a plurality of ones, or a plurality of ones may be coupled to each other as shown in FIG. 4 (c).
バインダ2の第1相2aの主成分であるポリビニルアセタール鎖PVAcは、バインダ2の機械的な強度を高くするための部分であり、上記のように第2相2bの主成分であるポリアルキレンオキサイド鎖PAOにブロック共重合したものである。ポリビニルアセタール鎖PVAcとしては、例えば、ポリビニルホルマール鎖やポリビニルブチラール鎖を用いることができる。
The polyvinyl acetal chain PVAc that is the main component of the
なお、ポリビニルアセタール鎖PVAcは、例えばポリビニルアルコール鎖にホルムアルデヒドやブチルアルデヒド等のアルデヒドを反応させてアセタール化させることによって形成することができる。この場合、ポリビニルアルコール鎖のアルコール(水酸基)部分の全部がアセタール化されるとは限らないため、バインダ2の第1相2aは、ポリビニルアセタールPVAcを主成分とし、他の構造の部分を若干含むものとなっている。
The polyvinyl acetal chain PVAc can be formed, for example, by reacting an aldehyde such as formaldehyde or butyraldehyde with a polyvinyl alcohol chain to cause acetalization. In this case, not all of the alcohol (hydroxyl group) portion of the polyvinyl alcohol chain is acetalized, so the
また、ポリビニルアセタール鎖PVAcの数平均分子量は、例えばポリビニルアセタール鎖PVAcがポリビニルブチラール鎖であり、セラミック粉末1が酸化アルミニウムやホウケイ酸系ガラス等の場合であれば、50000〜1000000が好ましく、さらに、100000〜500000がより好ましい。ポリビニルアセタール鎖PVAcの数平均分子量が50000以上であ
ればバインダ2としての機械的な強度をより良好に確保することができ、1000000以下で
あれば、スラリーの粘度が高くなり過ぎることをより効果的に抑制して、より良好に(例えば厚みばらつきやセラミック粉末1の充填度のばらつきを抑制して)シート成形することがより容易になる。このようなポリビニルアセタール鎖PVAcの数平均分子量は、重合時に用いる重合開始剤量や連鎖移動剤量で制御することができる。
The number average molecular weight of the polyvinyl acetal chain PVAc is preferably 5000 to 100,000 if the polyvinyl acetal chain PVAc is a polyvinyl butyral chain and the
また、バインダ2の第2相2bの主成分であるポリアルキレンオキサイド鎖PAOは、上記のようにバインダ2としての柔軟性を向上させて、セラミックグリーンシート3におけるクラックの進行等を抑制するための部分である。ポリアルキレンオキサイド鎖PAOとしては、ポリエチレンオキサイドやポリプロピレンオキサイド等を用いることができる。
In addition, the polyalkylene oxide chain PAO, which is the main component of the
ポリアルキレンオキサイド鎖PAOは、対応するモノマーであるアルキレンオキサイドをカチオン重合させることによって作製され、例えばポリエチレンオキサイド鎖の場合で
あれば、エチレンオキサイドをカチオン重合させることによって作製されている。
The polyalkylene oxide chain PAO is produced by cationic polymerization of a corresponding monomer, alkylene oxide. For example, in the case of a polyethylene oxide chain, it is produced by cationic polymerization of ethylene oxide.
この場合、ポリアルキレンオキサイド鎖PAOの重合に必要な重合開始剤等が第2相2bに含まれるため、第2相2bは、ポリエチレンオキサイドPAOを主成分とし、重合開始剤の分解物等の他の成分を若干含むものとなっている。
In this case, since the polymerization initiator and the like necessary for the polymerization of the polyalkylene oxide chain PAO are included in the
ポリアルキレンオキサイド鎖PAOの数平均分子量は、例えばポリエチレンオキサイドの場合に、セラミック粉末1が酸化アルミニウムやホウケイ酸系ガラス等の場合であれば、5000〜100000が好ましい。数平均分子量が5000以上であれば、ポリアルキレンオキサイド鎖PAOの鎖長が十分に長いのでバインダ2としての柔軟性を効果的に向上させる上で有利であり、100000以下であれば、第1相2aのポリビニルアセタール鎖PVAcとの共重合、および第1相2aを海とし、第2相2bを島とする海島構造の形成がより容易である。
The number average molecular weight of the polyalkylene oxide chain PAO is preferably 5000 to 100,000 when the
ポリアルキレンオキサイド鎖PAOの数平均分子量は、例えば、重合開始剤とモノマー(エチレングリコール等)との比率で制御できる。すなわち、重合開始剤の比率を大きくすれば数平均分子量を低くすることができ、比率を小さくすれば数平均分子量を高くすることができる。 The number average molecular weight of the polyalkylene oxide chain PAO can be controlled by, for example, the ratio between the polymerization initiator and the monomer (ethylene glycol or the like). That is, if the ratio of the polymerization initiator is increased, the number average molecular weight can be decreased, and if the ratio is decreased, the number average molecular weight can be increased.
なお、セラミック粉末1としては、酸化アルミニウムや酸化ケイ素,酸化マグネシウム,酸化カルシウム,ホウケイ酸系ガラス,リチウム系ガラス,フェライト,フォルステライト,ステアタイト,ムライト,ジルコニア,チタン酸バリウム,窒化アルミニウム,窒化ケイ素等が用いられる。
The
また、セラミックグリーンシート3中には、セラミック粉末1およびバインダ2以外に種々の添加物が添加されていてもよい。このような添加物としては、酸化チタン,酸化クロム,酸化鉄,酸化モリブデン等の着色材、リン酸トリブチルやリン酸トリフェニル等の燐酸エステル類、DOP(ジオクチルフタレート)やDBP(ジブチルフタレート)等のフタル酸エステル類等の可塑剤、ポリアクリル酸やポリメタクリル酸,ポリビニルアミン等の分散剤が適宜用いられる。
In addition to the
バインダ2における第1相2aと第2相2bとの割合は、用いるセラミック粉末1の材質や粒径,形状および貫通孔等の加工密度等の使用条件等に応じて適宜設定すればよい。例えば、セラミック粉末1の粒径が小さく、その表面積が大きい場合であれば、柔軟成分であるポリアルキレンオキサイド鎖PAOを主成分とする第2相2bの比率を40〜80質量%程度に設定すればよい。
The ratio of the
なお、バインダ2における島である第2相2bは、例えば粒径が0.1〜2μm程度の球
状や楕円球状等であり、海である第1相2aの内部にほぼ均一に分散している。
The
また、島である第2相2bは、それぞれが独立したものであってもよく、互いに一部同士が結合したものであってもよい。複数の第2相2bが互いに一部同士が結合したものである場合には、例えば複数の第2相2bが網目状につながった構造となるため、セラミックグリーンシート3全体の機械的な強度の向上等においてより有効である。
Further, the
また、本発明のセラミックグリーンシート3において、ポリビニルアセタール鎖PVAcがポリビニルブチラール鎖であり、ポリアルキレンオキサイド鎖PAOがポリエチレンオキサイド鎖である場合には、より確実に、機械的な強度の向上とクラック等の抑制が可能なセラミックグリーンシート3を提供することができる。
Further, in the ceramic
すなわち、ポリビニルブチラール鎖は、トルエン等の有機溶剤への溶解性が高いために、有機溶剤およびセラミック粒子と混練してスラリーを作製すること(スラリー化)がより容易である。また、ガラス転移温度が50〜60℃程度と比較的低いため、セラミックグリーンシート3におけるバインダ2としての良好な可とう性を持っている。また、ポリエチレンオキサイド鎖は、ガラス転移温度が−50℃程度と低いために、島である第2相2bをより柔軟なものとすることができる。また、ポリエチレンオキサイド鎖は、ポリアルキレンオキサイド鎖PAOの中でも極性が高く水素結合力が高いので、金属酸化物であるセラミック粒子1に対する結合力が強く、セラミック粉末1をより良好に分散させることもできる。
That is, since the polyvinyl butyral chain has high solubility in an organic solvent such as toluene, it is easier to knead with an organic solvent and ceramic particles to form a slurry (slurry). In addition, since the glass transition temperature is relatively low at about 50 to 60 ° C., the ceramic
(製造方法)
次に、本発明のセラミックグリーンシートの製造方法について、図面を参照しつつ説明する。図6(a)〜(c)は、それぞれ本発明のセラミックグリーンシートの製造方法においてバインダを準備する工程における化学反応を工程順に模式的に示す反応式である。
(Production method)
Next, the manufacturing method of the ceramic green sheet of this invention is demonstrated, referring drawings. 6 (a) to 6 (c) are reaction formulas schematically showing the chemical reaction in the step of preparing the binder in the ceramic green sheet manufacturing method of the present invention in order of steps.
本発明のセラミックグリーンシートの製造方法は、有機樹脂からなるバインダおよびセラミック粉末を有機溶剤とともに混練してスラリーを作製した後、このスラリーをシート状に成形するとともにスラリー中の有機溶剤を除去して、例えば図1に示すようにセラミック粉末1をバインダ2で結合させる製造方法において、バインダ2を、以下の工程で準備するようにしたものである。
In the method for producing a ceramic green sheet of the present invention, a binder made of an organic resin and ceramic powder are kneaded together with an organic solvent to prepare a slurry, and then the slurry is formed into a sheet and the organic solvent in the slurry is removed. For example, in the manufacturing method in which the
なお、スラリーの成形は、例えば図8に示すようにドクターブレード法によって行なう。図8において、21は一定量のスラリー(符号なし)を保持するホッパー,22はローラ,23は帯状の紙である。ローラ22によって一定の速度で帯状の紙23を送り、ホッパー21からスラリーを一定の厚さで帯状の紙23上に塗布することによってスラリーがシート状に成形される。スラリーの塗布厚みは、ホッパー21におけるスラリーの出口に配置したドクターブレード24を上下に移動(スライド)させることによって調整する。なお、図8は、本発明のセラミックグリーンシートの製造方法における、スラリーをシート状に成形する工程の一例を示す断面図である。
The slurry is formed by a doctor blade method, for example, as shown in FIG. In FIG. 8, 21 is a hopper that holds a certain amount of slurry (no symbol), 22 is a roller, and 23 is a strip of paper. By feeding the belt-
まず、図6(a)に示すように、複数のポリエチレンオキサイド鎖PEOがアゾ基を介して結合してなるマクロアゾ化合物MAを準備する。 First, as shown in FIG. 6A, a macro azo compound MA is prepared in which a plurality of polyethylene oxide chains PEO are bonded via an azo group.
マクロアゾ化合物MAは、例えば、2,2’−アゾビスイソ酪酸ジメチルとポリエチレンオキサイド鎖PEOの末端の水酸基とのエステル交換反応で合成することができる。
The macroazo compound MA can be synthesized, for example, by a transesterification reaction between
この場合、結合する複数のポリエチレンオキサイド鎖PEOは、互いに同じ程度の分子量(数平均分子量等)のものであってもよく、異なる分子量のものであってもよい。 In this case, the plurality of polyethylene oxide chains PEO to be bonded may have the same molecular weight (number average molecular weight, etc.), or may have different molecular weights.
次に、図6(b)に示すように、マクロアゾ化合物MAのアゾ基を重合開始剤としてポリエチレンオキサイド鎖PEOの端に酢酸ビニルVAcをラジカル重合させた後にけん化させて、ポリエチレンオキサイド鎖PEOとポリビニルアルコール鎖PVAとの水溶性のブロック共重合体を作製する。 Next, as shown in FIG. 6 (b), vinyl acetate VAc is radically polymerized at the end of polyethylene oxide chain PEO using the azo group of macroazo compound MA as a polymerization initiator, and then saponified to form polyethylene oxide chain PEO and polyvinyl oxide. A water-soluble block copolymer with an alcohol chain PVA is prepared.
この工程は、前述したバインダ2の第2相2bとなるポリエチレンオキサイド鎖PEOに、上記バインダ2の第1相2aとなるポリビニルブチラール鎖PVBをブロック共重合させるための予備的な共重合およびけん化の工程である。すなわち、ポリエチレンオキサイド鎖PEOに直接ポリビニルブチラール鎖PVBを共重合させることができないため、まずこの工程でポリエチレンオキサイド鎖PEOにポリビニルアルコール鎖PVAをブロック共重合させ、次の工程でポリビニルアルコール鎖PVAをポリビニルブチラール鎖P
VBにアセタール化する。
This step is a preliminary copolymerization and saponification for block copolymerization of the polyvinyl butyral chain PVB to be the
Acetalizes to VB.
マクロアゾ化合物MAのアゾ基を上記重合開始剤として作用させるには、例えば、マクロアゾ化合物MAにモノマーである酢酸ビニルVAcを、マクロアゾ化合物MAが20質量%で酢酸ビニルVAcが80重量%の割合になるように添加し、窒素雰囲気下有機溶媒中で、80℃で8時間撹拌して、マクロアゾ化合物MAをアゾ基の部分で開裂させてラジカルを生じさせて酢酸ビニルVAcをラジカル重合させるようにすればよい。 In order for the azo group of the macroazo compound MA to act as the polymerization initiator, for example, the vinyl acetate VAc as a monomer is added to the macroazo compound MA, the macroazo compound MA is 20% by mass, and the vinyl acetate VAc is 80% by weight. And the mixture is stirred at 80 ° C. for 8 hours in an organic solvent under a nitrogen atmosphere to cleave the macroazo compound MA at the azo group portion to generate radicals to radically polymerize vinyl acetate VAc. Good.
この場合、複数のポリエチレンオキサイド鎖PEOがアゾ基の部分で結合していたので、アゾ基の開裂にともなって各ポリエチレンオキサイド鎖PEOが個々に分離し、これらの端にそれぞれ酢酸ビニルVAcが順次ラジカル重合していくため、ポリエチレンオキサイド鎖PEOとポリ酢酸ビニル鎖(図示せず)とのブロック共重合体を容易に作製することができる。 In this case, since a plurality of polyethylene oxide chains PEO were bonded at the azo group part, each polyethylene oxide chain PEO was separated individually as the azo group was cleaved, and vinyl acetate VAc was sequentially radicalized at these ends. Since polymerization is performed, a block copolymer of polyethylene oxide chain PEO and polyvinyl acetate chain (not shown) can be easily produced.
そして、このポリエチレンオキサイド鎖PEOとポリ酢酸ビニル鎖とのブロック共重合体をアルカリ性水溶液等でけん化することによって、ポリエチレンオキサイド鎖PEOとポリビニルアルコール鎖PVAとのブロック共重合体を容易に作製することができる。 A block copolymer of polyethylene oxide chain PEO and polyvinyl alcohol chain PVA can be easily prepared by saponifying the block copolymer of polyethylene oxide chain PEO and polyvinyl acetate chain with an alkaline aqueous solution or the like. it can.
この場合、ポリビニルアルコール鎖PVAの部分は水に溶けにくいものの、ポリエチレンオキサイド鎖PEOが親水性(水溶性)であるため、全体として水溶性であり、けん化が進んだとしても、この重合体が沈殿するようなことは効果的に抑制される。そのため、ポリ酢酸ビニル鎖に対するけん化度をほぼ100%程度まで進めることができる。 In this case, although the portion of the polyvinyl alcohol chain PVA is hardly soluble in water, since the polyethylene oxide chain PEO is hydrophilic (water-soluble), the polymer is precipitated even if saponification progresses because it is water-soluble as a whole. This is effectively suppressed. Therefore, the saponification degree with respect to the polyvinyl acetate chain can be advanced to about 100%.
そして、図6(c)に示すように、有機カルボン酸を触媒として用いて上記水溶性のブロック共重合体のポリビニルアルコール鎖PVAに選択的にブチルアルデヒドBuAldを反応させて、ポリビニルアルコール鎖PVAをアセタール化してなるポリビニルブチラール鎖PVBを主成分とする第1相2aを海とし、ポリエチレンオキサイド鎖PEOを主成分とする第2相2bを島とする海島構造の共重合体とすることによって、バインダ2を準備することができる。
And as shown in FIG.6 (c), butyraldehyde BuAld was made to react selectively with the polyvinyl alcohol chain PVA of the said water-soluble block copolymer using organic carboxylic acid as a catalyst, and the polyvinyl alcohol chain PVA was made. By forming a sea-island copolymer having a
この工程においては、水溶性のブロック共重合体のポリビニルアルコール鎖PVAに選択的にブチルアルデヒドBuAldを反応させるために、触媒として有機カルボン酸を用いることが重要である。これは、ポリエチレンオキサイド鎖PEOとポリビニルアルコール鎖PVAとのブロック共重合体が水溶性であり、水溶液中で反応性が高いため、例えばアセタール化の触媒として塩酸等の強酸を用いると、その触媒作用によって分子間の架橋等の副反応が生じ、溶媒に不溶となって、セラミック粒子1への分散力が低下してしまう。
In this step, it is important to use an organic carboxylic acid as a catalyst in order to selectively react butyraldehyde BuAld with the polyvinyl alcohol chain PVA of the water-soluble block copolymer. This is because the block copolymer of polyethylene oxide chain PEO and polyvinyl alcohol chain PVA is water-soluble and highly reactive in aqueous solution. For example, when a strong acid such as hydrochloric acid is used as a catalyst for acetalization, its catalytic action As a result, a side reaction such as cross-linking between molecules occurs, and the solvent becomes insoluble and the dispersion force to the
これに対し、例えば図7に示すように、触媒として、弱酸の有機カルボン酸であるリンゴ酸やクエン酸,コハク酸,酒石酸,酢酸等(図7に示す例においてはリンゴ酸)を用いれば、触媒作用が小さいため、最も反応(アセタール化)しやすい部分であるポリビニルアルコール鎖PVAの分子内の水酸基部分のみにおいて反応が進む。そのため、ポリビニルアルコール鎖PVAに対して選択的にアセタール化をさせることができる。なお、図7は、図6(c)における化学反応を詳しく説明するための模式的な反応式である。 On the other hand, for example, as shown in FIG. 7, if malic acid, citric acid, succinic acid, tartaric acid, acetic acid or the like (malic acid in the example shown in FIG. 7), which is a weak acid organic carboxylic acid, is used as a catalyst, Since the catalytic action is small, the reaction proceeds only at the hydroxyl part in the molecule of the polyvinyl alcohol chain PVA, which is the part that is most likely to react (acetalization). Therefore, it is possible to selectively acetalize the polyvinyl alcohol chain PVA. FIG. 7 is a schematic reaction formula for explaining the chemical reaction in FIG. 6C in detail.
また、この場合も、ポリエチレンオキサイド鎖PEOが水溶性であるため、反応によって生じたポリエチレンオキサイド鎖PEOとポリビニルブチラール鎖PVBとの共重合体が上記弱酸を含む水溶液中に沈殿することを効果的に抑制することができ、アセタール化(ブチラール化)をほぼ100%程度(けん化する対象の水酸基に対して)進めることがで
きる。
Also in this case, since the polyethylene oxide chain PEO is water-soluble, it is effective that the copolymer of polyethylene oxide chain PEO and polyvinyl butyral chain PVB generated by the reaction precipitates in the aqueous solution containing the weak acid. The acetalization (butyralization) can be advanced by about 100% (relative to the hydroxyl group to be saponified).
なお、バインダ2において、第2相2bの主成分であるポリエチレンオキサイド鎖PEOは、一般に直鎖構造であり、分子鎖自体は線状であるが、上記のようにブロック共重合体となっていることによって、表面を小さくする作用(表面張力等)に起因して、球状や楕円球状等の粒状にまとまった島となる。
In the
本発明のセラミックグリーンシートの1つの実施例について説明する。 One embodiment of the ceramic green sheet of the present invention will be described.
セラミック粉末として、平均粒径が1.7μmの酸化アルミニウム質焼結体の粉末を主成
分とし、これに約3質量%の酸化ケイ素および酸化カルシウムホウケイ酸ガラスの粉末を添加したものを用いた。セラミックグリーンシートは、このセラミック粉末を90質量%とバインダを10質量%含有するものとし、厚みを約100μmに調整してドクターブレード法
によって作製した。
The ceramic powder used was a powder of an aluminum oxide sintered body having an average particle diameter of 1.7 μm as a main component, to which about 3% by mass of silicon oxide and calcium oxide borosilicate glass powder was added. The ceramic green sheet contains 90% by mass of the ceramic powder and 10% by mass of the binder, and the thickness is adjusted to about 100 μm and is produced by a doctor blade method.
なお、以下に述べる実施例において、バインダの化学構造の解析は1H−NMR(プロトン−核磁気共鳴)によって行ない、バインダを構成する海である第1相中における島である第2相の形状の確認は、セラミックグリーンシートを薄く切断して試料とし、これをオスニウム塩で着色した後にTEM(透過型電子顕微鏡)で観察することによって行なった。 In the examples described below, the chemical structure of the binder is analyzed by 1 H-NMR (proton-nuclear magnetic resonance), and the shape of the second phase that is an island in the first phase that is the sea that constitutes the binder. The confirmation was performed by thinly cutting the ceramic green sheet to obtain a sample, coloring this with an osmium salt, and then observing it with a TEM (transmission electron microscope).
本実施例において、バインダを構成する第1相は、主成分であるポリビニルブチラール鎖を約99質量%含むものであり、数平均分子量が135000であった。 In the present example, the first phase constituting the binder contained about 99% by mass of the main component polyvinyl butyral chain, and the number average molecular weight was 135,000.
なお、第1相には、ポリビニルアルコール鎖をブチラール化してポリビニルブチラール鎖とする工程において未反応の状態で残ったポリビニルアルコール鎖が約3モル%程度含まれていた。 The first phase contained about 3 mol% of polyvinyl alcohol chains remaining in an unreacted state in the step of converting the polyvinyl alcohol chain into a butyral to form a polyvinyl butyral chain.
また、第2相は、主成分であるポリエチレンオキサイド鎖を約98モル%含んでいた。このポリエチレンオキサイド鎖の数平均分子量は、重合開始剤として2−メルカプトエチルアミンを0.1モル%程度、第2相となるエチレングリコールモノマーに添加させておくこ
とによって、980000に調整した。
The second phase contained about 98 mol% of the main component polyethylene oxide chain. The number average molecular weight of the polyethylene oxide chain was adjusted to 980000 by adding about 0.1 mol% of 2-mercaptoethylamine as a polymerization initiator to the ethylene glycol monomer as the second phase.
これらの第1相と第2相とによってバインダを作製し、このバインダを用いて、ドクターブレード法によってセラミックグリーンシートを作製した。 A binder was prepared from the first phase and the second phase, and a ceramic green sheet was prepared by a doctor blade method using the binder.
バインダ中における第2相の割合(試料断面における面積の比率)(%)、および第2相の大きさ(試料の観察面における最大の差し渡し寸法)(μm)を表1の値に調整し、それぞれについて、そのバインダを用いて作製したセラミックグリーンシートの機械的強度および貫通孔形成時のクラックの有無を確認した。 The ratio of the second phase in the binder (the ratio of the area in the sample cross section) (%) and the size of the second phase (maximum passing dimension on the observation surface of the sample) (μm) were adjusted to the values in Table 1, About each, the mechanical strength of the ceramic green sheet produced using the binder and the presence or absence of the crack at the time of through-hole formation were confirmed.
セラミックグリーンシートの機械的強度の確認は引張測定器によって行なった。また、貫通孔は、金属ピンを用いた機械的な打ち抜き加工によって形成し、開口径が100μm□
の四角形状のものを、隣り合うもの同士の間隔が100μmになるように、100×100の並び
で縦横に配列した。そして、クラックの有無は、着色試験による顕微鏡検査で行なった。
The mechanical strength of the ceramic green sheet was confirmed with a tensile measuring instrument. The through hole is formed by mechanical punching using a metal pin, and the opening diameter is 100 μm □
Were arranged vertically and horizontally in a 100 × 100 arrangement so that the distance between adjacent ones was 100 μm. And the presence or absence of the crack was performed by the microscopic inspection by a coloring test.
試験の結果を表1に示す。なお、表1において※Vおよび※Aの欄は、それぞれ比較例のセラミックグリーンシートを示し、※Vはバインダとしてポリビニルブチラールのみを用いて作製したものであり、※Aはバインダとしてメチルメタクリレートのみを用いて作製したものである。 The test results are shown in Table 1. In Table 1, the columns * V and * A indicate the ceramic green sheets of the comparative examples, respectively, * V is produced using only polyvinyl butyral as the binder, and * A is only methyl methacrylate as the binder. It was made using.
表1に示す結果からわかるように、本発明のセラミックグリーンシートにおいては、いずれにおいても機械的な強度が高く、クラックの発生も効果的に抑制されていた。これに対し、比較例のセラミックグリーンシートにおいては、バインダとしてポリビニルブチラールのみを用いて作製した※Vでは機械的な強度が高いものの計測不可能な程度に多数のクラックが発生し、バインダとしてメチルメタクリレートのみを用いて作製した※Aではクラックの発生が抑制されているものの機械的な強度が低かった。なお、上記の条件でセラミックグリーンシートを作製した場合に、積層時等の変形を抑制するためには、約1MPa程度以上の機械的強度が必要である。以上のように、本発明のセラミックグリーンシートにおいては、機械的な強度が高く、クラックの発生も効果的に抑制することができることを確認することができた。 As can be seen from the results shown in Table 1, in any of the ceramic green sheets of the present invention, the mechanical strength was high and the occurrence of cracks was effectively suppressed. On the other hand, the ceramic green sheet of the comparative example was produced using only polyvinyl butyral as a binder. * V has high mechanical strength, but a large number of cracks occur to the extent that it cannot be measured, and methyl methacrylate as a binder. In the case of * A produced by using only the material, cracks were suppressed, but the mechanical strength was low. In addition, when a ceramic green sheet is produced under the above conditions, a mechanical strength of about 1 MPa or more is required to suppress deformation during lamination. As described above, it was confirmed that the ceramic green sheet of the present invention has high mechanical strength and can effectively suppress the occurrence of cracks.
1・・・セラミック粉末
2・・・バインダ
2a・・第1相
2b・・第2相
3・・・セラミックグリーンシート
PAO・・ポリアルキレンオキサイド鎖
PVAc・・ポリビニルアセタール鎖
MA・・マクロアゾ化合物
PEO・・ポリエチレンオキサイド鎖
VAc・・酢酸ビニル
PVA・・ポリビニルアルコール鎖
BuAld・・ブチルアルデヒド
PVB・・ポリビニルブチラール鎖
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記第1相および前記第2相は、前記第2相の前記ポリアルキレンオキサイド鎖に前記第1相の前記ポリビニルアセタール鎖がブロック共重合したことによって、前記第1相が海であり、前記第2相が島である海島構造を形成して互いに結合していることを特徴とするセラミックグリーンシート。 A ceramic green sheet formed by bonding ceramic powder with a binder made of an organic resin, wherein the binder includes a first phase mainly composed of polyvinyl acetal chains and a second phase mainly composed of polyalkylene oxide chains. Including
The first phase and the second phase are obtained by block copolymerization of the polyvinyl acetal chain of the first phase to the polyalkylene oxide chain of the second phase, so that the first phase is the sea, A ceramic green sheet characterized by forming a sea-island structure in which two phases are islands and bonding to each other.
前記マクロアゾ化合物の前記アゾ基を重合開始剤として前記ポリエチレンオキサイド鎖の端に酢酸ビニルをラジカル重合させた後にけん化させて、前記ポリエチレンオキサイド鎖とポリビニルアルコール鎖との水溶性のブロック共重合体を作製する工程と、
有機カルボン酸を触媒として用いて前記ブロック共重合体の前記ポリビニルアルコール鎖に選択的にブチルアルデヒドを反応させて、前記ポリビニルアルコールをアセタール化してなるポリビニルブチラール鎖を主成分とする第1相を海とし、前記ポリエチレンオキサイド鎖を主成分とする第2相を島とする海島構造の共重合体とする工程とによって準備することを特徴とするセラミックグリーンシートの製造方法。 A ceramic green sheet in which a binder made of an organic resin and a ceramic powder are kneaded with an organic solvent to prepare a slurry, and then the slurry is formed into a sheet and the organic solvent is removed and the ceramic powder is bonded with the binder. In the production method, the step of preparing the binder, a macroazo compound in which a plurality of polyethylene oxide chains are bonded via an azo group;
Using the azo group of the macroazo compound as a polymerization initiator, radical polymerization of vinyl acetate at the end of the polyethylene oxide chain followed by saponification produces a water-soluble block copolymer of the polyethylene oxide chain and polyvinyl alcohol chain And a process of
A first phase mainly composed of polyvinyl butyral chain formed by acetalization of polyvinyl alcohol by selectively reacting butyraldehyde with the polyvinyl alcohol chain of the block copolymer using an organic carboxylic acid as a catalyst. And a step of preparing a sea-island-structure copolymer having the second phase mainly composed of the polyethylene oxide chain as an island.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010101071A JP5558188B2 (en) | 2010-04-26 | 2010-04-26 | Ceramic green sheet and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010101071A JP5558188B2 (en) | 2010-04-26 | 2010-04-26 | Ceramic green sheet and manufacturing method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011230943A true JP2011230943A (en) | 2011-11-17 |
JP5558188B2 JP5558188B2 (en) | 2014-07-23 |
Family
ID=45320659
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010101071A Expired - Fee Related JP5558188B2 (en) | 2010-04-26 | 2010-04-26 | Ceramic green sheet and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5558188B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021235318A1 (en) * | 2020-05-20 | 2021-11-25 | 東亞合成株式会社 | Binder for producing ceramic green sheet, slurry composition, ceramic green sheet, and method for producing multilayer ceramic capacitors |
WO2022265080A1 (en) * | 2021-06-18 | 2022-12-22 | 積水化学工業株式会社 | Resin and resin composition |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06227855A (en) * | 1992-12-09 | 1994-08-16 | Hitachi Ltd | Organic binder for forming ceramic, its production and ceramic substrate produced by using the binder |
JPH0859353A (en) * | 1994-06-09 | 1996-03-05 | Hitachi Ltd | Organic binder for compacting ceramics, its production and its use |
JPH09180959A (en) * | 1995-12-25 | 1997-07-11 | Taiyo Yuden Co Ltd | Manufacture of layered ceramic electronic component |
JPH1012243A (en) * | 1996-06-26 | 1998-01-16 | Hitachi Maxell Ltd | Lithium secondary battery |
JPH1072262A (en) * | 1996-06-20 | 1998-03-17 | Hitachi Ltd | Organic binder for molding ceramic, dispersion liquid, green sheet and production of ceramic sintered compact or multilayer interconnection ceramic circuit board |
JP2001232617A (en) * | 1999-12-13 | 2001-08-28 | Murata Mfg Co Ltd | Laminated ceramic electronic component, manufacturing method for the same, ceramic paste, and manufacturing method for the same |
JP2002097236A (en) * | 2000-06-30 | 2002-04-02 | Toagosei Co Ltd | Production method of block copolymer, polymeric coagulant having the same copolymer and dewatering method of sludge |
JP2004149586A (en) * | 2002-10-29 | 2004-05-27 | Tokuyama Corp | Method for manufacturing ion-exchange membrane |
JP2006083060A (en) * | 2003-01-29 | 2006-03-30 | Tdk Corp | Coating for green sheet, its manufacturing method, green sheet, its manufacturing method and method for manufacturing electronic component |
WO2008143195A1 (en) * | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Polyvinyl acetal-containing resin |
JP2009172953A (en) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Kuraray Co Ltd | Polycarbonate resin laminate |
JP2010083909A (en) * | 2008-09-29 | 2010-04-15 | Sekisui Chem Co Ltd | Resin composition |
-
2010
- 2010-04-26 JP JP2010101071A patent/JP5558188B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06227855A (en) * | 1992-12-09 | 1994-08-16 | Hitachi Ltd | Organic binder for forming ceramic, its production and ceramic substrate produced by using the binder |
JPH0859353A (en) * | 1994-06-09 | 1996-03-05 | Hitachi Ltd | Organic binder for compacting ceramics, its production and its use |
JPH09180959A (en) * | 1995-12-25 | 1997-07-11 | Taiyo Yuden Co Ltd | Manufacture of layered ceramic electronic component |
JPH1072262A (en) * | 1996-06-20 | 1998-03-17 | Hitachi Ltd | Organic binder for molding ceramic, dispersion liquid, green sheet and production of ceramic sintered compact or multilayer interconnection ceramic circuit board |
JPH1012243A (en) * | 1996-06-26 | 1998-01-16 | Hitachi Maxell Ltd | Lithium secondary battery |
JP2001232617A (en) * | 1999-12-13 | 2001-08-28 | Murata Mfg Co Ltd | Laminated ceramic electronic component, manufacturing method for the same, ceramic paste, and manufacturing method for the same |
JP2002097236A (en) * | 2000-06-30 | 2002-04-02 | Toagosei Co Ltd | Production method of block copolymer, polymeric coagulant having the same copolymer and dewatering method of sludge |
JP2004149586A (en) * | 2002-10-29 | 2004-05-27 | Tokuyama Corp | Method for manufacturing ion-exchange membrane |
JP2006083060A (en) * | 2003-01-29 | 2006-03-30 | Tdk Corp | Coating for green sheet, its manufacturing method, green sheet, its manufacturing method and method for manufacturing electronic component |
WO2008143195A1 (en) * | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Polyvinyl acetal-containing resin |
JP2009172953A (en) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Kuraray Co Ltd | Polycarbonate resin laminate |
JP2010083909A (en) * | 2008-09-29 | 2010-04-15 | Sekisui Chem Co Ltd | Resin composition |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021235318A1 (en) * | 2020-05-20 | 2021-11-25 | 東亞合成株式会社 | Binder for producing ceramic green sheet, slurry composition, ceramic green sheet, and method for producing multilayer ceramic capacitors |
JP6973698B1 (en) * | 2020-05-20 | 2021-12-01 | 東亞合成株式会社 | Method for manufacturing binder for manufacturing ceramic green sheet, slurry composition, ceramic green sheet and multilayer ceramic capacitor |
WO2022265080A1 (en) * | 2021-06-18 | 2022-12-22 | 積水化学工業株式会社 | Resin and resin composition |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5558188B2 (en) | 2014-07-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4603623B2 (en) | Polyvinyl acetal resin composition | |
KR101109809B1 (en) | Binder resin for coating paste | |
JP5255390B2 (en) | Resin composition | |
KR20120127596A (en) | Slurry composition for ceramic green sheet, ceramic green sheet, and multilayer ceramic capacitor | |
KR102473252B1 (en) | Slurry composition, ceramic green sheet and coated sheet | |
JP5558188B2 (en) | Ceramic green sheet and manufacturing method thereof | |
JPWO2017104820A1 (en) | Binder for manufacturing inorganic sintered bodies | |
JP7061795B2 (en) | Polymer compounds, polymer compositions containing them, and compositions containing inorganic particles. | |
JP6542476B2 (en) | Copolymer, method for producing the same, and copolymer composition | |
JP5528156B2 (en) | Ceramic green sheet and manufacturing method thereof | |
JP7060351B2 (en) | Polyvinyl acetal resin composition | |
JP2012006809A (en) | Ceramic green sheet and method of manufacturing the same | |
JP6437270B2 (en) | Vinyl acetal polymer resin composition and film, ceramic green sheet and laminate using the same | |
JP2012006808A (en) | Ceramic green sheet and method of manufacturing the same | |
JP4886350B2 (en) | Polyvinyl acetal resin composition | |
CN114787274B (en) | Slurry composition | |
US20220340732A1 (en) | Electroconductive paste | |
WO2013081077A1 (en) | Conductive paste and multilayer ceramic capacitor | |
JPH1072262A (en) | Organic binder for molding ceramic, dispersion liquid, green sheet and production of ceramic sintered compact or multilayer interconnection ceramic circuit board | |
JP2009144079A (en) | Binder resin, inorganic fine particle dispersion paste composition, inorganic fine particle dispersion paste composition for forming green sheet, and green sheet | |
JP2020057772A (en) | Step absorption paste, resin fine particles for step absorption paste, and manufacturing method of laminated ceramic capacitor | |
JP4532945B2 (en) | Conductive paste for screen printing | |
JP2006210256A (en) | Vehicle for coating paste and coating paste | |
JP2018184569A (en) | Copolymer and Copolymer Composition | |
JP2023147266A (en) | Resin composition for ceramic green sheets, slurry composition for ceramic green sheet, ceramic green sheet and multilayer ceramic capacitor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130314 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130718 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130723 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130910 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140507 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140604 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5558188 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |