JP2012006808A - Ceramic green sheet and method of manufacturing the same - Google Patents
Ceramic green sheet and method of manufacturing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012006808A JP2012006808A JP2010146458A JP2010146458A JP2012006808A JP 2012006808 A JP2012006808 A JP 2012006808A JP 2010146458 A JP2010146458 A JP 2010146458A JP 2010146458 A JP2010146458 A JP 2010146458A JP 2012006808 A JP2012006808 A JP 2012006808A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- binder
- green sheet
- ceramic green
- chain
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電子部品搭載用基板等において用いられるセラミック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 a ceramic substrate used in an electronic component mounting substrate and the like, 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、アクリルポリマーやポリビニルブチラール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 acrylic polymer or polyvinyl butyral.
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. .
近年、電子部品搭載用基板の小型化や配線導体の高密度化等に対応して、セラミックグリーンシートに形成する単位面積あたりの貫通孔の個数を従来に比べて多くする必要が生じている。 In recent years, it has become necessary to increase the number of through-holes per unit area formed in a ceramic green sheet in response to the downsizing of electronic component mounting boards, the density of wiring conductors, and the like.
これに対して、従来のセラミックグリーンシートにおいては、貫通孔の個数を増やしたときには、貫通孔を形成するための機械的な打ち抜き加工時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という問題点があった。 On the other hand, in the conventional ceramic green sheet, when the number of through holes is increased, cracks are likely to occur in the ceramic green sheet due to the stress during mechanical punching to form the through holes. was there.
このような問題点に対しては、分子鎖中にエーテル結合を含むために分子鎖の回転等の変形が容易であり、セラミックグリーンシートの柔軟性を高めて応力を緩和する上で有効なポリエチレンオキサイド等のポリアルキレンオキサイド鎖を主成分としてバインダを作製することが考えられる。 Polyethylene, which is effective in reducing the stress by increasing the flexibility of the ceramic green sheet, is easy to deform such as rotation of the molecular chain because the ether chain is included in the molecular chain. It is conceivable to produce a binder having a polyalkylene oxide chain such as oxide as a main component.
しかしながら、ポリアルキレンオキサイド鎖によってバインダを作製した場合には、バインダのヤング率が低くなり過ぎる傾向があり、貫通孔の形成時の応力や、複数のセラミックグリーンシートの積層時の圧力等によって、セラミックグリーンシートの変形や貫通孔の形状の変形等を生じやすくなる可能性がある。 However, when a binder is produced with a polyalkylene oxide chain, the Young's modulus of the binder tends to be too low, and the ceramics are affected by the stress at the time of forming through holes, the pressure at the time of laminating a plurality of ceramic green sheets, etc. There is a possibility that the green sheet is deformed or the shape of the through hole is easily deformed.
特に、近年、上記電子部品搭載用基板の小型化や薄型化に応じて、セラミックグリーンシートの厚さを薄くしたり、貫通孔の開口を小さくしたりする傾向があるため、上記変形がわずかなものであったとしても、電子部品搭載用基板としての特性および外観等に不具合を生じやすい。 In particular, in recent years, there is a tendency to reduce the thickness of the ceramic green sheet or to reduce the opening of the through hole in accordance with the downsizing and thinning of the electronic component mounting substrate. Even if it is a thing, it is easy to produce a malfunction in the characteristic as a board | substrate for electronic component mounting, an external appearance, etc.
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、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を効果的に抑制することが可能であるとともに、機械的な強度を確保して変形を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 purpose thereof is to effectively suppress the occurrence of cracks even when a stress associated with the formation of a through hole acts. Another object of the present invention is to provide a ceramic green sheet capable of ensuring mechanical strength and suppressing deformation, and a method for manufacturing the same.
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、ポリアルキレンオキサイド鎖とポリビニルアルキレンオキサイド鎖とが結合してなるビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖を主成分とする第1相と、炭素数が4以下のアルコールのメタクリル酸エステルが重合してなるポリメタクリル酸エステル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1相のビニル基と前記第2相のビニル基との結合によって、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 is a vinyl-modified polymer formed by bonding a polyalkylene oxide chain and a polyvinyl alkylene oxide chain. A first phase comprising an alkylene oxide chain as a main component and a second phase comprising as a main component a polymethacrylic acid ester chain obtained by polymerizing a methacrylic ester of an alcohol having 4 or less carbon atoms, the first phase And the second phase forms a sea-island structure in which the first phase is the sea and the second phase is the island by the combination of the vinyl group of the first phase and the vinyl group of the second phase. It is characterized by being connected to each other.
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、
アルキレンオキサイドとグリシジルビニル化合物とを開環重合させて、ポリアルキレンオキサイド鎖とポリビニルアルキレンオキサイド鎖との共重合体であるビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖を主成分とする第1相用バインダを作製する工程と、
水中において、前記第1相用バインダとともに炭素数が4以下のアルコールのメタクリル酸エステルモノマーを乳化または懸濁させて混合し、該メタクリル酸エステルモノマーを重合させてポリメタクリル酸エステル鎖とするとともに、該ポリメタクリル酸エステル鎖を主成分とする第2相バインダのビニル基を前記第1相用バインダのビニル基にラジカル連鎖移動反応させて、前記第1相用バインダの前記ポリビニルアルキレンオキサイド鎖に前記第1相用バインダが海であり、前記第2相用バインダが島である海島構造で前記第1相用バインダと前記第2相用バインダとを互いに結合させる工程と
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 of manufacturing a ceramic green sheet in which powder is bonded with the binder, the binder is
A step of ring-opening polymerization of an alkylene oxide and a glycidyl vinyl compound to produce a first-phase binder mainly composed of a vinyl-modified polyalkylene oxide chain, which is a copolymer of a polyalkylene oxide chain and a polyvinyl alkylene oxide chain. When,
In water, the methacrylic acid ester monomer of alcohol having 4 or less carbon atoms is mixed or emulsified and suspended together with the first phase binder, and the methacrylic acid ester monomer is polymerized to form a polymethacrylic acid ester chain. The vinyl group of the second phase binder mainly comprising the polymethacrylic acid ester chain is subjected to radical chain transfer reaction with the vinyl group of the first phase binder, and the polyvinyl alkylene oxide chain of the first phase binder is The first phase binder is a sea, and the second phase binder is an island, and the first phase binder and the second phase binder are combined with each other in a sea-island structure. To do.
本発明のセラミックグリーンシートによれば、分子鎖中にエーテル結合を含むために変形が容易なポリアルキレンオキサイド鎖とポリビニルアルキレンオキサイド鎖とが結合してなるビニル変性オキサイド鎖を主成分とする第1相を有することから、バインダを柔軟にすることができる。そのため、貫通孔の形成時や積層時に応力等が作用したとしても、その応力をバインダの変形によって効果的に吸収して、セラミックグリーンシートにクラックが生じることを効果的に抑制することができる。 According to the ceramic green sheet of the present invention, the first component mainly composed of a vinyl-modified oxide chain formed by bonding a polyalkylene oxide chain and a polyvinyl alkylene oxide chain, which are easy to deform because they contain an ether bond in the molecular chain. Since it has a phase, a binder can be made flexible. Therefore, even if a stress or the like is applied during the formation or lamination of the through hole, the stress can be effectively absorbed by the deformation of the binder, and the generation of cracks in the ceramic green sheet can be effectively suppressed.
また、上記第1相を海とし、この第1相に比較して剛性が高い炭素数が4以下のアルコ
ールのメタクリル酸エステルが重合してなるポリメタクリル酸エステル鎖を主成分とする第2相を島とする海島構造であることから、第2相によってセラミックグリーンシートが変形し過ぎることを抑制することができる。すなわち、この海島構造のバインダにおける第2相は、擬似的な架橋点として機能し、バインダのヤング率が高くなり、セラミックグリーンシートの機械的な強度を確保し、貫通孔の形成時の応力や、複数のセラミックグリーンシートの積層時の圧力等によって、セラミックグリーンシートの変形や貫通孔の形状の変形等を抑制することができる。
In addition, the first phase is the sea, and the second phase is composed mainly of a polymethacrylic acid ester chain obtained by polymerizing a methacrylic ester of an alcohol having 4 or less carbon atoms, which has higher rigidity than the first phase. Therefore, the ceramic green sheet can be prevented from being deformed excessively by the second phase. That is, the second phase in this sea-island structure binder functions as a pseudo-cross-linking point, increases the Young's modulus of the binder, secures the mechanical strength of the ceramic green sheet, The deformation of the ceramic green sheet and the shape of the through hole can be suppressed by the pressure at the time of stacking the plurality of ceramic green sheets.
なお、ビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖を主成分として第1相を形成し、ポリメタクリル酸エステルを主成分として第2相を形成していることから、第1相のビニル基に第2相のビニル基を結合させることによって、第1相と第2相との結合を容易としていることから、バインダの作製も容易である。 Since the first phase is formed with the vinyl-modified polyalkylene oxide chain as the main component and the second phase is formed with the polymethacrylate ester as the main component, the second phase vinyl is added to the vinyl group of the first phase. Since the bonding between the first phase and the second phase is facilitated by bonding the groups, it is easy to produce the binder.
したがって、クラックの発生を効果的に抑制することが可能であるとともに、機械的な強度を確保して変形を抑制することが可能であり、作製も容易なセラミックグリーンシートを提供することができる。 Therefore, it is possible to provide a ceramic green sheet that can effectively suppress the generation of cracks, can ensure mechanical strength, suppress deformation, and can be easily manufactured.
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、上記バインダを準備する各工程を備え、ビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖を主成分とする第1相用バインダにポリメタクリル酸エステル鎖を主成分とする第2相用バインダを結合させるようにしたことから、第1相用バインダのビニル基に第2相用バインダのビニル基をラジカル重合反応によって結合させることが容易である。 According to the method for producing a ceramic green sheet of the present invention, each step of preparing the above binder is provided, and the first phase binder mainly composed of a vinyl-modified polyalkylene oxide chain is mainly composed of a polymethacrylate chain. Since the second phase binder is bonded, it is easy to bond the vinyl group of the second phase binder to the vinyl group of the first phase binder by radical polymerization reaction.
また、この反応を水中で行なうことから、疎水性のポリメタクリル酸エステル鎖を主成分とする第2相用バインダを親水性のビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖を主成分とする第1相が取り囲んだ海島構造でバインダを作製することも容易である。 Further, since this reaction is carried out in water, the first phase mainly composed of hydrophilic vinyl-modified polyalkylene oxide chains surrounds the second phase binder mainly composed of hydrophobic polymethacrylic acid ester chains. It is also easy to produce a binder with a sea-island structure.
また、作製したバインダは、第1相用バインダが柔軟なビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖を主成分とし、第2相バインダが、比較的剛性が高い炭素数が4以下のアルコールのメタクリル酸エステルが重合してなるポリメタクリル酸エステル鎖を主成分とすることから、応力を緩和する上で有効であるとともに、変形し過ぎることを抑制することが可能なバインダとなる。 In addition, the prepared binder is a polymer whose first phase binder is composed mainly of a soft vinyl-modified polyalkylene oxide chain, and the second phase binder is a relatively rigid alcoholic methacrylate having 4 or less carbon atoms. Since the polymethacrylic acid ester chain formed as a main component is a binder, it is effective in relieving the stress and can suppress excessive deformation.
したがって、クラックの発生を効果的に抑制することが可能であるとともに、機械的な強度を確保して変形を抑制することが可能であり、作製も容易なセラミックグリーンシートの製造方法を提供することができる。 Accordingly, it is possible to provide a method for producing a ceramic green sheet that can effectively suppress the occurrence of cracks, can ensure mechanical strength, suppress deformation, and can be easily manufactured. Can do.
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。なお、以下の説明および参照する図面において、nは、それぞれのポリマーの重合度であり、異なるポリマーにおける重合度nは、互いに同じあってもよく、異なっていてもよい。 The ceramic green sheet of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description and the drawings to be referred to, n is the degree of polymerization of each polymer, and the degree of polymerization n in different polymers may be the same or different.
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、ポリアルキレンオキサイド鎖とポリビニルアルキレンオキサイド鎖とが結合してなる変性ポリビニルアルキレンオキサイド鎖を主成分とする第1相2aと、炭素数が4以下のアルコールのメタクリル酸エステルが重合してなるポリメタクリル酸エステル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1相2aのビニル基と第2相2bのビニル基との結合によって、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、クラックの抑制と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、柔軟なビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖(第1相2aの主成分)と比較的剛性が高い、炭素数が4以下のアルコールのメタクリル酸エステルが重合してなるポリメタクリル酸エステル鎖(第2相2bの主成分)(以下、単にポリメタクリル酸エステル鎖という)とを併せてバインダ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。
According to such a ceramic
すなわち、ビニル変性ポリアルキレンオキサイド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を柔軟なものとすることができる。また、このバインダ2は、ビニル変性ポリアルキレンオキサイドを主成分とする海の部分に、上記剛性が高いポリメタクリル酸エステル鎖を主成分とする第2相2bが島として分散している海島構造であることから、第2相2bによってセラミックグリーンシート3が変形し過ぎることを抑制することができる。この場合、海島構造のバインダ2における第2相2bは、擬似的な架橋点として機能し、バインダ2のヤング率が高くなり、セラミックグリーンシート3の機械的な強度を確保することができる。したがって、貫通孔の形成時の応力や、複数のセラミ
ックグリーンシート3の積層時の圧力等によるセラミックグリーンシート3の変形や貫通孔の形状の変形等を抑制することができる。
That is, the
なお、ビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖を主成分として第1相2aを形成し、ポリメタクリル酸エステルを主成分として第2相2bを形成していることから、第1相2aのビニル基に第2相2bのビニル基を結合させることによって、第1相2aと第2相2bとの結合を容易としている。そのため、バインダ2の作製も容易で作業性が良好である。
Since the
したがって、クラックの発生を効果的に抑制することが可能であるとともに、機械的な強度を確保して変形を抑制することが可能であり、作製も容易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。
Therefore, it is possible to provide a ceramic
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、柔軟成分であるビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖がバインダ2において40〜80質量%程度含まれるようにすればよい。
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の剛性の向上等においてより有効である。
Further, the
なお、第1相2aの主成分であるビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖は、例えば図4に示すようにポリアルキレンオキサイド鎖PAOやポリビニルアルキレンオキサイド鎖PVAOを含む分子鎖中にエーテル結合(−O−)を有し、このエーテル結合部分において回転を含む変形が容易である。そのため、バインダ2を構成する海の部分が柔軟である。なお、図4は、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。図4においては、ポリアルキレンオキサイド鎖PAOとしてポリエチレンオキサイド鎖を用い、ポリビニルアルキレンオキサイド鎖PVAOとしてポリグリシジルアクリレート鎖を用いた例を示している。
The vinyl-modified polyalkylene oxide chain that is the main component of the
ポリエチレンオキサイド鎖以外のポリアルキレンオキサイド鎖PAOとしては、ポリプロピレンオキサイド鎖,ポリテトラメチレンオキサイド鎖等を挙げることができる。 Examples of the polyalkylene oxide chain PAO other than the polyethylene oxide chain include a polypropylene oxide chain and a polytetramethylene oxide chain.
また、ポリグリシジルアクリレート鎖以外のポリビニルアルキレンオキサイド鎖PVAOとしては、ポリメタクリロイルグリシジル鎖,ポリアリルグリシジルエーテル鎖,ポリビニルフェニルグリシジルエーテル鎖等を挙げることができる。 Examples of the polyvinyl alkylene oxide chain PVAO other than the polyglycidyl acrylate chain include a polymethacryloyl glycidyl chain, a polyallyl glycidyl ether chain, and a polyvinyl phenyl glycidyl ether chain.
炭素数が4以下のアルコールのメタクリル酸エステルが重合してなるポリメタクリル酸エステル鎖PMEは、アルコールの炭素数が4以下と短いために、側鎖のエステルの可塑化効果が小さくなるため剛性が高い。また、このようなポリメタクリル酸エステル鎖PMEは、ガラス転移点が約50℃以上と高い。そのため、一般的なセラミックグリーンシート3の孔あけや積層等の加工時の温度(約10〜35℃程度)において柔軟性を良好に確保することができる。
Polymethacrylic acid ester chain PME formed by polymerizing methacrylic acid ester of alcohol having 4 or less carbon atoms has a short carbon number of alcohol and 4 or less, so that the plasticizing effect of side chain ester is reduced, so that rigidity is low. high. Such polymethacrylic acid ester chain PME has a high glass transition point of about 50 ° C. or higher. Therefore, it is possible to ensure good flexibility at a temperature (about 10 to 35 ° C.) at the time of processing such as drilling or lamination of the general ceramic
図4に示す例においては、アルコールとしてメチルアルコールを用いている。すなわち
、メタクリル酸メチルを重合してなるポリメタクリル酸メチルにより、第2相2bの主成分であるポリメタクリル酸エステル鎖PMEとして使用されている例である。
In the example shown in FIG. 4, methyl alcohol is used as the alcohol. That is, in this example, polymethyl methacrylate obtained by polymerizing methyl methacrylate is used as the polymethacrylate chain PME that is the main component of the
炭素数が4以下のアルコールとしては、メチルアルコール,エチルアルコール,プロピルアルコール,ブチルアルコール,イソプロピルアルコール,イソブチルアルコール,s−ブチルアルコールおよびt−ブチルアルコールを挙げることができる。 Examples of the alcohol having 4 or less carbon atoms include methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol, isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, s-butyl alcohol, and t-butyl alcohol.
また、第1相2aのビニル基と第2相2bのビニル基との結合は、例えば図5に示すように、第1相2aの主成分であるビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖(ビニル基が未反応のもの)を第2相2bとなる未重合のメタクリル酸エステルと混合し、メタクリル酸エステルを重合させるとともに、その重合鎖の末端のビニル基を第1相2aの未反応のビニル基にラジカル重合反応させることによって行なうことができる。
Further, the bond between the vinyl group of the
なお、ビニル変性ポリアルキレンオキサイドの繰り返し単位であるポリアルキレンオキサイド鎖PAOとポリビニルアルキレンオキサイド鎖PVAOとは、例えば図6に示すように、ある程度の長さのものが交互に結合していると考えられる。このように、ビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖においてポリアルキレンオキサイド鎖PAOとポリビニルアルキレンオキサイド鎖PVAOとが偏ることなく結合していることによって、海島構造のバインダ2の海である第1相2aについて、島である第2相2bのポリメタクリル酸エステルとの結合をバインダ2中で偏ることなく行なわせることができる。そのため、バインダ2において島である第2相2bを偏ることなく分散させることができる。なお、図6は、本発明のバインダ2の化学構造を模式的に示す構造式である。図6において図2および図4と同様の部位には同様の符号を付している。
In addition, it is considered that the polyalkylene oxide chain PAO and the polyvinyl alkylene oxide chain PVAO which are repeating units of the vinyl-modified polyalkylene oxide are alternately bonded to a certain length as shown in FIG. 6, for example. . As described above, in the vinyl-modified polyalkylene oxide chain, the polyalkylene oxide chain PAO and the polyvinyl alkylene oxide chain PVAO are bonded without being biased, so that the
この場合、ビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖におけるポリビニルアルキレンオキサイド鎖VPAOの割合(つまりビニル基の含有の割合)は、3〜30%程度にすればよい。
ビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖におけるポリビニルアルキレンオキサイド鎖PVAOの割合が上記の程度である場合には、互いのビニル基同士の結合によって結合される第2相2bに対する第1相2aの結合の強度を十分に高くすることができる。また、海島構造の島である第2相2bが小さくなり過ぎることを抑制することができる。
In this case, the proportion of the polyvinyl alkylene oxide chain VPAO in the vinyl-modified polyalkylene oxide chain (that is, the proportion of the vinyl group contained) may be about 3 to 30%.
When the ratio of the polyvinyl alkylene oxide chain PVAO in the vinyl-modified polyalkylene oxide chain is the above-mentioned level, the strength of the bond of the
また、ビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖の全体の重量平均分子量は、例えばセラミック粉末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。ビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖の重量平均分子量が50000以上であれば、セラミック粉末1の表面を充分に覆う
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。このようなビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖の重量平均分子量は、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。
Further, the total weight average molecular weight of the vinyl-modified polyalkylene oxide chain is preferably 5000 to 100,000, more preferably 100,000 to 500,000, for example, when the
なお、第1相2aには、未反応のポリアルキレンオキサイド鎖PAOやポリビニルアルキレンオキサイド鎖PVAO等の残留成分(図示せず)が、主成分であるビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖とともに含まれる可能性がある。
The
第2相2bの主成分である、炭素数が4以下のアルコールのメタクリル酸エステルが重合してなるポリメタクリル酸エステル鎖PMEの重量平均分子量は、5000〜100000が好ましい。重量平均分子量が5000以上であれば、ポリメタクリル酸エステル鎖PMEの鎖長が十分に長いのでバインダ2としての剛性を確保する上で有利であり、100000以下であれば
、末端のビニル基の濃度(ある鎖長のポリメタクリル酸エステル鎖PMEにおけるビニル基の割合)を十分に高く確保することが容易であるので、第1相2aに対する第2相2bの結合をより強固にすることができる。
The weight average molecular weight of a polymethacrylic acid ester chain PME obtained by polymerizing a methacrylic ester of an alcohol having 4 or less carbon atoms, which is the main component of the
ポリメタクリル酸エステル鎖PMEの数平均分子量は、例えば上記のように、第1相2aにおけるビニル基(ポリビニルアルキレンオキサイド鎖PVAO)の割合によって制御できる。すなわち、第1相2aにおけるポリビニルアルキレンオキサイド鎖PVACの割合を大きくすれば数平均分子量を低くすることができ、割合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 polymethacrylic acid ester chain PME can be controlled by the ratio of the vinyl group (polyvinyl alkylene oxide chain PVAO) in the
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、柔軟成分であるビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖を主成分とする第1相2aの割合を40〜80体積%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
(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7(a)および(b)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. FIGS. 7A and 7B are reaction formulas schematically showing chemical reactions in the step of preparing a binder in the method for producing a ceramic green sheet of the present invention.
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7(a)に示すように、アルキレンオキサイドとグリシジルビニル化合物とを開環重合させて、ポリアルキレンオキサイド鎖PAOとポリビニルアルキレンオキサイド鎖PVAOとの共重合体であるビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖を主成分とする第1相用バインダを作製する。 First, as shown in FIG. 7 (a), ring-opening polymerization of an alkylene oxide and a glycidyl vinyl compound, and a vinyl-modified polyalkylene oxide chain that is a copolymer of a polyalkylene oxide chain PAO and a polyvinyl alkylene oxide chain PVAO. A binder for the first phase containing as a main component is prepared.
なお、図7(a)に示す例においては、アルキレンオキサイドとしてエチレンオキサイドを用い、グリシジルビニル化合物としてグリシジルメタクリレートを用いた例を示している。エチレンオキサイド以外のアルキレンオキサイドとしては、プロピレンオキサイド,テトラメチレンオキサイド等を挙げることができる。また、グリシジルアクリレート以外のグリシジルビニル化合物としては、メタクリロイルグリシジル,アリルグリシジルエーテル,ビニルフェニルグリシジルエーテル等を挙げることができる。 In the example shown in FIG. 7A, ethylene oxide is used as the alkylene oxide, and glycidyl methacrylate is used as the glycidyl vinyl compound. Examples of alkylene oxides other than ethylene oxide include propylene oxide and tetramethylene oxide. Examples of glycidyl vinyl compounds other than glycidyl acrylate include methacryloyl glycidyl, allyl glycidyl ether, and vinylphenyl glycidyl ether.
この場合、アルキレンオキサイドとビニルアルキレンオキサイドとの混合の割合は、重合した後のビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖におけるポリビニルアルキレンオキサイド鎖PVAOの割合が上記本発明のセラミックグリーンシート3における割合と同じ程度になるように設定する。
In this case, the mixing ratio of alkylene oxide and vinyl alkylene oxide is such that the ratio of the polyvinyl alkylene oxide chain PVAO in the vinyl-modified polyalkylene oxide chain after polymerization is the same as the ratio in the ceramic
次に、水中において、図7(b)に示すように、第1相用バインダとともに炭素数が4以下のアルコールのメタクリル酸エステルモノマーを乳化または懸濁させて混合し、このメタクリル酸エステルモノマーを重合させてポリメタクリル酸エステル鎖とするとともに、ポリメタクリル酸エステル鎖を主成分とする第2相用バインダのビニル基を第1相用バインダのビニル基にラジカル重合反応させる。 Next, in water, as shown in FIG. 7B, together with the first phase binder, a methacrylic acid ester monomer having 4 or less carbon atoms is emulsified or suspended and mixed. Polymerization is performed to form a polymethacrylic acid ester chain, and the vinyl group of the second phase binder mainly composed of the polymethacrylic acid ester chain is subjected to a radical polymerization reaction with the vinyl group of the first phase binder.
図7(b)に示す例においては、メタクリル酸エステルとしてメタクリル酸メチルを用いている。炭素数が4以下のアルコールとしては、メチルアルコールの他に、エチルアルコール,プロピルアルコール,ブチルアルコール,イソプロピルアルコール,イソブチルアルコール,s−ブチルアルコールおよびt−ブチルアルコールを挙げることができる。 In the example shown in FIG. 7B, methyl methacrylate is used as the methacrylate ester. Examples of the alcohol having 4 or less carbon atoms include ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol, isopropyl alcohol, isobutyl alcohol, s-butyl alcohol and t-butyl alcohol in addition to methyl alcohol.
この、第2相用バインダのビニル基と第1相用バインダのビニル基とのラジカル重合反応によって、第1相用バインダが海であり、第2相用バインダが島である海島構造で第1相用バインダと第2相用バインダとを互いに結合させることができる。 By this radical polymerization reaction between the vinyl group of the second phase binder and the vinyl group of the first phase binder, the first phase binder is the sea and the second phase binder is the island, and the sea island structure is the first. The phase binder and the second phase binder can be coupled together.
第1相用バインダと第2相用バインダとの結合により形成されたバインダにおいて互いに結合された第1相用バインダと第2相用バインダとが、それぞれ、例えば図4に示したような上記本発明のセラミックグリーンシート3のバインダ2における第1相2aと第2相2bとになる。
In the binder formed by coupling the first phase binder and the second phase binder, the first phase binder and the second phase binder, which are coupled to each other, respectively, for example, the book as shown in FIG. It becomes the
なお、ポリメタクリル酸エステル鎖PMEは、一般に直鎖構造であり、分子鎖自体は線状であるが、上記のように水中で懸濁または乳化させて第1相用バインダと結合させることから、親水性の第1相用バインダに結合した疎水性の第2相用バインダが島状になって第1相バインダ中に分散する(いわゆるエマルション状になる。)。そのため、第2相用バインダは、球状や楕円球状等の粒状にまとまった島となって第1相用バインダ中に分散する。 The polymethacrylic acid ester chain PME generally has a linear structure, and the molecular chain itself is linear, but is suspended or emulsified in water as described above and bonded to the first phase binder. The hydrophobic second phase binder bonded to the hydrophilic first phase binder becomes an island shape and is dispersed in the first phase binder (so-called emulsion). For this reason, the second phase binder is dispersed in the first phase binder as islands in a granular shape such as a spherical shape or an elliptical spherical shape.
上記セラミックグリーンシートの製造方法によれば、バインダ2を準備する上記各工程を備え、ポリビニルアルキレンオキサイド鎖PVAOを含むビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖を主成分とする第1相用バインダにポリメタクリル酸エステル鎖PMEを主成分とする第2相用バインダを結合させるようにしたことから、第1相用バインダのビニル基に第2相用バインダのビニル基をラジカル重合反応によって結合させることが容易である。
According to the method for producing a ceramic green sheet, the polymethacrylic acid ester is added to the first phase binder comprising the vinyl modified polyalkylene oxide chain containing the polyvinyl alkylene oxide chain PVAO as a main component, including the steps described above for preparing the
また、この反応を水中で行なうことから、疎水性のポリメタクリル酸エステル鎖PMEを主成分とする第2相用バインダを親水性のビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖を主成分とする第1相が取り囲んだ海島構造でバインダ2を作製することも容易である。
Further, since this reaction is performed in water, the first phase mainly composed of hydrophilic vinyl-modified polyalkylene oxide chain surrounds the second phase binder mainly composed of hydrophobic polymethacrylic acid ester chain PME. It is also easy to produce the
また、作製したバインダ2は、第1相用バインダ(第1相2a)が柔軟なビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖を主成分とし、第2相用バインダ(第2相2b)が、比較的剛性が高い炭素数が4以下のアルコールのメタクリル酸エステルが重合してなるポリメタクリル酸エステル鎖PMEを主成分とすることから、応力を緩和する上で有効であるとともに、変形し過ぎることを抑制することが可能なバインダ2となる。
Further, the produced
したがって、クラックの発生を効果的に抑制することが可能であるとともに、機械的な強度を確保して変形を抑制することが可能であり、作製も容易なセラミックグリーンシートの製造方法を提供することができる。 Accordingly, it is possible to provide a method for producing a ceramic green sheet that can effectively suppress the occurrence of cracks, can ensure mechanical strength, suppress deformation, and can be easily manufactured. Can do.
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 second phase, which is an island in the first phase, which is the sea that constitutes the binder. The shape was confirmed 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).
(実施例1)
実施例1において、バインダを構成する第1相は、主成分であるビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖として、エチレンオキサイドとグリシジルメタクリレートとの共重合によって作製した、ポリエチレンオキサイド鎖とポリアクリロイルエチレンオキサイド鎖との共重合体を用いた。第1相は、この主成分であるビニル(アクリロイル)変性ポリエチレンオキサイド鎖を95質量%含むものであった。また、ビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖の重量平均分子量は約135000であった。
Example 1
In Example 1, the first phase constituting the binder is composed of a polyethylene oxide chain and a polyacryloylethylene oxide chain prepared by copolymerization of ethylene oxide and glycidyl methacrylate as a vinyl-modified polyalkylene oxide chain as a main component. A copolymer was used. The first phase contained 95% by mass of the main component vinyl (acryloyl) -modified polyethylene oxide chain. The weight average molecular weight of the vinyl-modified polyalkylene oxide chain was about 135000.
また、第2相は、主成分であるポリメタクリル酸エステル鎖としてポリメタクリル酸メチル鎖を用いた。第2相は、水中において、上記第1相用バインダとともにメタクリル酸メチルを乳化させて混合し、ラジカル重合させて第1相に結合させた。なお、このポリメタクリル酸エステル鎖の重量平均分子量は約980000程度であった。 Moreover, the polymethyl methacrylate chain | strand was used for the 2nd phase as the polymethacrylic acid ester chain | strand which is a main component. In the second phase, methyl methacrylate was emulsified and mixed with the first phase binder in water and radically polymerized to bind to the first phase. The polymethacrylic acid ester chain had a weight average molecular weight of about 980,000.
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剛性および貫通孔形成時のクラックの有無を確認した。なお、表1において実施例1のバインダを用いたものについては、備考欄に実1と記入している。
Ratio of second phase in binder (area ratio in sample cross section) (%), and second
The size of the phase (maximum passing dimension on the observation surface of the sample) (μm) was adjusted to the value shown in Table 1, and for each, the rigidity of the ceramic green sheet produced using the binder and the cracking at the time of through-hole formation The presence or absence was confirmed. In Table 1, those using the binder of Example 1 are entered as “1” in the remarks column.
(実施例2)
実施例2においては、第2相の主成分であるポリメタクリル酸エステル鎖としてポリメタクリル酸イソブチル鎖(炭素数が4のアルコール)を用い、これ以外の条件については実施例1と同様の条件でバインダを作製した。実施例2のバインダ中における第2相の割合および大きさについても、実施例1と同様に設定した。このバインダを用いてセラミックグリーンシートを作製し、実施例1の場合と同様に剛性および貫通孔形成時のクラックの有無を確認した。なお、表1において実施例2のバインダを用いたものについては、備考欄に実2と記入している。
(Example 2)
In Example 2, polymethacrylic acid isobutyl chain (alcohol having 4 carbon atoms) is used as the polymethacrylic acid ester chain which is the main component of the second phase, and the other conditions are the same as in Example 1. A binder was produced. The ratio and size of the second phase in the binder of Example 2 were also set in the same manner as in Example 1. A ceramic green sheet was prepared using this binder, and the rigidity and the presence or absence of cracks during the formation of the through hole were confirmed in the same manner as in Example 1. In Table 1, for those using the binder of Example 2, Actual 2 is entered in the remarks column.
(比較例)
また、比較例として、炭素数が5のアルコールであるペンチルアルコール(炭素数が5のアルコール)を用いて作製したポリメタクリル酸ペンチル鎖、および炭素数が8のアルコールである2−エチルヘキシルアルコールを用いて作製したポリメタクリル酸2−エチルヘキシル鎖を、それぞれ第2相の主成分としたバインダによってセラミックグリーンシートを作製して、上記実施例1および実施例2と同様に剛性およびクラックの有無を確認した。
(Comparative example)
In addition, as a comparative example, a polypentyl methacrylate chain produced using pentyl alcohol (alcohol having 5 carbon atoms) which is an alcohol having 5 carbon atoms and 2-ethylhexyl alcohol which is an alcohol having 8 carbon atoms are used. A ceramic green sheet was prepared with a binder having the polyethyl methacrylate 2-ethylhexyl chain as the main component of the second phase, and the rigidity and presence of cracks were confirmed in the same manner as in Examples 1 and 2 above. .
(測定および結果)
セラミックグリーンシートの機械的強度は引張測定器によって測定した。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100□μm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。
(Measurement and results)
The mechanical strength of the ceramic green sheet was measured with a tensile meter. In addition, the through hole is formed by mechanical punching using a metal pin, and a rectangular shape having an opening diameter of 100 □ μm is 100 × 100 so that the distance between adjacent ones is 100 μm. Arranged vertically and horizontally. 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※M,※V,※Pおよび※H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、※Mはバインダとしてポリメタクリル酸メチルのみを用いたものであり、※Vはバインダとしてビニル変性ポリエチレンオキサイド鎖のみを用いたものであり、※Pは第2相の主成分としてポリメタクリル酸ペンチル鎖を用いたものであり、※Hは第2相の主成分としてポリメタクリル酸2−エチルヘキシル鎖を用いたものである。なお、比較例の結果を示す※Pおよび※Hにおける第2相の割合は25%とし、第2相の大きさは0.9または1.0μmとした。 The test results are shown in Table 1. In Table 1, the columns * M, * V, * P, and * H indicate the ceramic green sheets of the comparative examples, respectively. * M uses only polymethyl methacrylate as a binder. * P is a polypentyl methacrylate chain as the main component of the second phase, and * H is a polymethacrylic acid as the main component of the second phase. A 2-ethylhexyl chain is used. In addition, the ratio of the 2nd phase in * P and * H which shows the result of a comparative example was 25%, and the magnitude | size of the 2nd phase was 0.9 or 1.0 micrometer.
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メタクリル酸メチルのみを用いて作製した※Mでは機械的強度が比較的高いもののテープ表面にクラックが多数発生し、バインダとしてビニル変性ポリエチレンオキサイド鎖のみを用いて作製した※Vではクラックの発生が抑制されているものの機械的強度が低かった。また、炭素数が5および8のアルコールを用いてバインダの第2相を作製した例(※Pおよび※H)では、機械的強度が低かった。 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 polymethyl methacrylate as the binder. * M has a relatively high mechanical strength, but many cracks are generated on the tape surface, and vinyl-modified polyethylene is used as the binder. In the case of * V produced using only an oxide chain, although the generation of cracks was suppressed, the mechanical strength was low. Moreover, in the example (* P and * H) in which the second phase of the binder was produced using alcohols having 5 and 8 carbon atoms, the mechanical strength was low.
また、ポリメタクリル酸エステル鎖の形成に用いるアルコールの炭素数が4である試料No.13の結果(実施例2)を、炭素数が5である比較例※Pの結果と比較すると、実施例
のセラミックグリーンシートの機械的強度(約3.4MPa)が十分高いのに対して、比較
例のセラミックグリーンシートの機械的強度(約0.9MPa)が低い。これにより、第2
相の主成分であるポリメタクリル酸エステル鎖を、炭素数が4以下のアルコールのメタクリル酸エステルが重合されてなるものとした効果が確認できた。
Moreover, when the result (Example 2) of the sample No. 13 whose carbon number of the alcohol used for formation of the polymethacrylic acid ester chain is 4 is compared with the result of the comparative example * P having 5 carbon number, Example The mechanical strength (about 3.4 MPa) of the ceramic green sheet is sufficiently high, whereas the mechanical strength (about 0.9 MPa) of the ceramic green sheet of the comparative example is low. As a result, the second
The effect which made the polymethacrylic acid ester chain | strand which is a main component of a phase polymerize the methacrylic acid ester of C4 or less alcohol has been confirmed.
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、クラックの発生も効果的に抑制することができ、加圧等による変形を抑制する上で十分な剛性を有するものとすることができることを確認することができた。 As described above, in the ceramic green sheet of the present invention, it is confirmed that the occurrence of cracks can be effectively suppressed, and that the ceramic green sheet can have sufficient rigidity to suppress deformation due to pressurization or the like. We were able to.
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
PVAO・ポリビニルアルキレンオキサイド鎖
PME・・ポリメタクリル酸エステル鎖
DESCRIPTION OF
Claims (2)
アルキレンオキサイドとグリシジルビニル化合物とを開環重合させて、ポリアルキレンオキサイド鎖とポリビニルアルキレンオキサイド鎖との共重合体であるビニル変性ポリアルキレンオキサイド鎖を主成分とする第1相用バインダを作製する工程と、
水中において、前記第1相用バインダとともに炭素数が4以下のアルコールのメタクリル酸エステルモノマーを乳化または懸濁させて混合し、該メタクリル酸エステルモノマーを重合させてポリメタクリル酸エステル鎖とするとともに、該ポリメタクリル酸エステル鎖を主成分とする第2相用バインダのビニル基を前記第1相用バインダのビニル基にラジカル重合反応させて、前記第1相用バインダが海であり、前記第2相用バインダが島である海島構造で前記第1相用バインダと前記第2相用バインダとを互いに結合させる工程と
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 manufacturing method, the binder is
A step of ring-opening polymerization of an alkylene oxide and a glycidyl vinyl compound to produce a first-phase binder mainly composed of a vinyl-modified polyalkylene oxide chain, which is a copolymer of a polyalkylene oxide chain and a polyvinyl alkylene oxide chain. When,
In water, the methacrylic acid ester monomer of alcohol having 4 or less carbon atoms is mixed or emulsified and suspended together with the first phase binder, and the methacrylic acid ester monomer is polymerized to form a polymethacrylic acid ester chain. The vinyl group of the second phase binder mainly composed of the polymethacrylic acid ester chain is subjected to radical polymerization reaction with the vinyl group of the first phase binder, and the first phase binder is the sea, and the second A method for producing a ceramic green sheet, comprising preparing a first phase binder and a second phase binder in a sea-island structure in which a phase binder is an island.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010146458A JP2012006808A (en) | 2010-06-28 | 2010-06-28 | Ceramic green sheet and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010146458A JP2012006808A (en) | 2010-06-28 | 2010-06-28 | Ceramic green sheet and method of manufacturing the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012006808A true JP2012006808A (en) | 2012-01-12 |
Family
ID=45537805
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010146458A Pending JP2012006808A (en) | 2010-06-28 | 2010-06-28 | Ceramic green sheet and method of manufacturing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012006808A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014076914A (en) * | 2012-10-10 | 2014-05-01 | Kyoeisha Chem Co Ltd | Binder for firing |
JP2017193721A (en) * | 2012-09-28 | 2017-10-26 | 積水化学工業株式会社 | Inorganic fine particle dispersion paste composition, inorganic fine particle dispersion sheet, and method for producing inorganic fine particle dispersion sheet |
-
2010
- 2010-06-28 JP JP2010146458A patent/JP2012006808A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017193721A (en) * | 2012-09-28 | 2017-10-26 | 積水化学工業株式会社 | Inorganic fine particle dispersion paste composition, inorganic fine particle dispersion sheet, and method for producing inorganic fine particle dispersion sheet |
JP2014076914A (en) * | 2012-10-10 | 2014-05-01 | Kyoeisha Chem Co Ltd | Binder for firing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101649455B1 (en) | Binder for manufacturing inorganic sintered body | |
JP4603623B2 (en) | Polyvinyl acetal resin composition | |
KR101109809B1 (en) | Binder resin for coating paste | |
JP5555788B2 (en) | Binder for manufacturing inorganic sintered bodies | |
JP6438538B2 (en) | Inorganic fine particle-dispersed paste composition, inorganic fine particle-dispersed sheet, and method for producing inorganic fine-particle dispersed sheet | |
JP5038935B2 (en) | Conductive paste for multilayer ceramic capacitor internal electrode | |
KR102473252B1 (en) | Slurry composition, ceramic green sheet and coated sheet | |
JP2013121906A (en) | Binder for producing inorganic sintered compact | |
JP4183573B2 (en) | Binder resin for conductive paste and conductive paste | |
JP4146823B2 (en) | Binder resin for conductive paste and conductive paste | |
JP2012006808A (en) | Ceramic green sheet and method of manufacturing the same | |
JP5528156B2 (en) | Ceramic green sheet and manufacturing method thereof | |
JPWO2004101465A1 (en) | CERAMIC GREEN SHEET AND MULTILAYER CERAMIC ARTICLE AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME | |
JP5558188B2 (en) | Ceramic green sheet and manufacturing method thereof | |
JP2012006809A (en) | Ceramic green sheet and method of manufacturing the same | |
JP6371616B2 (en) | Binder composition for ceramic molding and ceramic green sheet | |
JP4145263B2 (en) | Conductive paste | |
JP6251001B2 (en) | Resin composition | |
JP4886350B2 (en) | Polyvinyl acetal resin composition | |
JP2006299030A (en) | Vehicle for coating paste, and coating paste | |
JP2020057772A (en) | Step absorption paste, resin fine particles for step absorption paste, and manufacturing method of laminated ceramic capacitor | |
JP4439257B2 (en) | Ceramic green sheet and manufacturing method thereof | |
JP2006210256A (en) | Vehicle for coating paste and coating paste | |
JP4930817B2 (en) | Ceramic slurry, ceramic green sheet, and multilayer electronic component using the same | |
JP2005298793A (en) | Conductive paste |