JP2019157089A - Method for producing organic vehicle and method for producing conductive paste - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機ビヒクルの製造方法、及び、導電性ペーストの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing an organic vehicle and a method for producing a conductive paste.
携帯電話やデジタル機器などの電子機器の小型化および高性能化に伴い、積層セラミックコンデンサなどを含む電子部品についても小型化および高容量化が望まれている。積層セラミックコンデンサは、複数の誘電体層と複数の内部電極層とが交互に積層した構造を有し、これらの誘電体層及び内部電極層を薄膜化することにより、小型化及び高容量化を図ることができる。 With the downsizing and high performance of electronic devices such as mobile phones and digital devices, miniaturization and high capacity of electronic components including multilayer ceramic capacitors are desired. Multilayer ceramic capacitors have a structure in which a plurality of dielectric layers and a plurality of internal electrode layers are alternately stacked. By reducing the thickness of these dielectric layers and internal electrode layers, the size and capacity can be reduced. Can be planned.
積層セラミックコンデンサは、例えば、次のように製造される。まず、チタン酸バリウム(BaTiO3)などの誘電体粉末及びバインダー樹脂を含有する誘電体グリーンシートの表面上に、内部電極用の導電性ペーストを所定の電極パターンで印刷(塗布)し、乾燥して、乾燥膜を形成する。次に、乾燥膜とグリーンシートとが交互に重なるように積層して積層体を得る。次に、この積層体を加熱圧着して一体化し、圧着体を形成する。この圧着体を切断し、酸化性雰囲気または不活性雰囲気中にて脱有機バインダー処理を行った後、焼成を行い、焼成チップを得る。次いで、焼成チップの両端部に外部電極用ペーストを塗布し、焼成後、外部電極表面にニッケルメッキなどを施して、積層セラミックコンデンサが得られる。 The multilayer ceramic capacitor is manufactured, for example, as follows. First, on the surface of a dielectric green sheet containing dielectric powder such as barium titanate (BaTiO 3 ) and a binder resin, a conductive paste for internal electrodes is printed (coated) with a predetermined electrode pattern and dried. To form a dry film. Next, a laminated body is obtained by laminating the dry film and the green sheet alternately. Next, this laminated body is integrated by thermocompression bonding to form a crimped body. The pressure-bonded body is cut and subjected to a deorganic binder treatment in an oxidizing atmosphere or an inert atmosphere, and then fired to obtain a fired chip. Next, an external electrode paste is applied to both ends of the fired chip, and after firing, the surface of the external electrode is subjected to nickel plating or the like to obtain a multilayer ceramic capacitor.
一般的に、内部電極層の形成に用いられる導電性ペーストは、導電性粉末、セラミック粉末、バインダー樹脂及び有機溶剤を含む。また、導電性ペーストは、導電性粉末などの分散性を向上させるために分散剤を含むことがある。近年の内部電極層の薄膜化に伴い、導電性粉末も小粒径化する傾向がある。導電性粉末の粒径が小さい場合、その粒子表面の比表面積が大きくなるため、導電性粉末(金属粉末)の表面活性が高くなり、凝集が起こりやすくなることで分散性が低下し、また粘度特性の低下が生じる場合がある。 Generally, the conductive paste used for forming the internal electrode layer includes a conductive powder, a ceramic powder, a binder resin, and an organic solvent. In addition, the conductive paste may contain a dispersant in order to improve the dispersibility of the conductive powder and the like. As the internal electrode layer becomes thinner in recent years, the conductive powder also tends to have a smaller particle size. When the particle size of the conductive powder is small, the specific surface area of the particle surface increases, so that the surface activity of the conductive powder (metal powder) increases and aggregation tends to occur, resulting in reduced dispersibility and viscosity. Degradation of characteristics may occur.
一方、内部電極層を薄膜化する際、誘導体グリーンシート表面上に内部電極用の導電性ペーストを印刷して、乾燥させて得られる乾燥膜の密度が高いことが要求される。 On the other hand, when the internal electrode layer is thinned, it is required that the density of the dry film obtained by printing the conductive paste for internal electrodes on the surface of the derivative green sheet and drying it is high.
例えば、特許文献1には、有機溶媒中で2種の樹脂成分を混合、反応させたのち、有機溶媒を取り除去し、乾燥させ、反応性樹脂を形成させたのち、再びペーストに使用される有機溶媒に溶解させ、ビヒクルを製造するという方法が示されている。特許文献1によれば、このようにして得られたビヒクルを用いることで、乾燥膜密度が向上し、粒子分散性も向上することが示されている。
For example, in
しかしながら、上記特許文献1に記載の方法では反応性樹脂を製造する工程が煩雑で、長い工程を要し、コストアップの要因になるため、より簡便に製造できる方法が求められていた。
However, in the method described in
本発明は、このような状況に鑑み、高い乾燥膜密度を有し、経時的な粘度変化が少なく、粘度安定性に優れた導電性ペースト、及び、それに好適に用いられる有機ビヒクルを提供することを目的とする。 In view of such circumstances, the present invention provides a conductive paste having a high dry film density, little change in viscosity over time, and excellent viscosity stability, and an organic vehicle suitably used for the conductive paste. With the goal.
本発明の第1の態様では、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂、アミン系分散剤、及び、有機溶剤を40℃以上120℃以下の温度で混合すること、を備え、アミン系分散剤が、アセタール系樹脂100質量部に対し、9質量部以上440質量部以下の量で混合される、有機ビヒクルの製造方法が提供される。 In the first aspect of the present invention, an acetal resin, a cellulose resin, an amine dispersant, and an organic solvent are mixed at a temperature of 40 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, and the amine dispersant is an acetal. A method for producing an organic vehicle is provided, which is mixed in an amount of 9 to 440 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the system resin.
本発明の第2の態様では、アセタール系樹脂と有機溶剤とを40℃以上120℃以下の温度で混合して第1の混合物を得ることと、セルロース系樹脂と有機溶剤とを40℃以上120℃以下の温度で混合して第2の混合物を得ることと、第1の混合物と、第2の混合物と、アミン系分散剤とを40℃以上120℃以下の温度で混合すること、を備え、アミン系分散剤が、アセタール系樹脂100質量部に対し、9質量部以上440質量部以下の量で混合される、有機ビヒクルの製造方法が提供される。 In the second aspect of the present invention, an acetal resin and an organic solvent are mixed at a temperature of 40 ° C. or higher and 120 ° C. or lower to obtain a first mixture, and the cellulose resin and the organic solvent are mixed at 40 ° C. or higher and 120 ° C. Mixing at a temperature not higher than ° C. to obtain a second mixture, and mixing the first mixture, the second mixture, and the amine dispersant at a temperature not lower than 40 ° C. and not higher than 120 ° C. A method for producing an organic vehicle is provided in which an amine dispersant is mixed in an amount of 9 parts by mass or more and 440 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of an acetal resin.
また、上記有機ビヒクルの製造方法は、アミン系分散剤が、下記一般式(1)で示される構造を有することが好ましい。
また、有機溶剤は、沸点が100℃以上300℃以下であり、アセタール系樹脂およびセルロース系樹脂の両方に溶解性を有することが好ましい。 The organic solvent has a boiling point of 100 ° C. or higher and 300 ° C. or lower, and preferably has solubility in both the acetal resin and the cellulose resin.
本発明の第3の態様では、上記の第1の態様の方法又は第2の態様の方法で有機ビヒクル得ることと、導電性粉末と、セラミック粉末と、前記有機ビヒクルとを混合することと、を備える導電性ペーストの製造方法が提供される。 In a third aspect of the present invention, obtaining an organic vehicle by the method of the first aspect or the method of the second aspect, mixing a conductive powder, a ceramic powder, and the organic vehicle; A method for producing a conductive paste is provided.
また、アミン系分散剤は、導電性ペースト100質量%に対し、0.11質量%以上5.5質量%以下含有されることが好ましい。また、導電性粉末が、Ni、Pd、Pt、Au、Ag、Cu、及びこれらの合金から選ばれる少なくとも1種の金属粉末であることが好ましい。また、導電性粉末の平均粒径が0.05μm以上1.0μm以下であることが好ましい。また、セラミック粉末が、ペロブスカイト型酸化物であることが好ましい。また、セラミック粉末の平均粒径が0.01μm以上0.5μm以下であることが好ましい。 The amine-based dispersant is preferably contained in an amount of 0.11% by mass to 5.5% by mass with respect to 100% by mass of the conductive paste. The conductive powder is preferably at least one metal powder selected from Ni, Pd, Pt, Au, Ag, Cu, and alloys thereof. Moreover, it is preferable that the average particle diameter of electroconductive powder is 0.05 micrometer or more and 1.0 micrometer or less. The ceramic powder is preferably a perovskite oxide. Moreover, it is preferable that the average particle diameter of a ceramic powder is 0.01 micrometer or more and 0.5 micrometer or less.
本発明の導電性ペーストは、経時的な粘度変化が少なく、粘度安定性により優れ、かつ、塗布後の乾燥膜密度により優れる。また、本発明の有機ビヒクルは、樹脂の相溶性に優れ、上記導電性ペーストに好適に用いることができる。 The conductive paste of the present invention has little change in viscosity over time, is excellent in viscosity stability, and is excellent in dry film density after coating. Further, the organic vehicle of the present invention is excellent in resin compatibility and can be suitably used for the conductive paste.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。また、図面においては、各構成をわかりやすくするために、一部を強調して、あるいは一部を簡略化して表しており、実際の構成または形状、縮尺等が異なっている場合がある。なお、本発明は、下記の実施形態に制限されるものではない。また、本発明の範囲を逸脱することなく、下記の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Further, in the drawings, in order to make each configuration easy to understand, a part of the configuration is emphasized or a part of the configuration is simplified, and the actual configuration, shape, scale, or the like may be different. In addition, this invention is not restrict | limited to the following embodiment. Various modifications and substitutions can be made to the following embodiments without departing from the scope of the present invention.
1.有機ビヒクルの製造方法
(1)第1の実施形態
[混合工程(ステップS10)]
図1は、本実施形態に係る有機ビヒクルの製造方法の一例を示す図である。本実施形態に係る有機ビヒクルの製造方法は、図1に示すように、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂、アミン系分散剤、及び、有機溶剤を40℃以上120℃以下の温度で混合すること(ステップS10)、を備える。
1. Organic Vehicle Manufacturing Method (1) First Embodiment [Mixing Step (Step S10)]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a method for producing an organic vehicle according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the method for producing an organic vehicle according to the present embodiment comprises mixing an acetal resin, a cellulose resin, an amine dispersant, and an organic solvent at a temperature of 40 ° C. or higher and 120 ° C. or lower ( Step S10).
混合工程(ステップS10)により得られた有機ビヒクルを用いて作製された導電性ペーストは、詳細は不明であるが、導電性ペーストの分散性、及び、粘度安定性が向上する。また、アセタール系樹脂とセルロース系樹脂とを含む導電性ペーストにおいては、これらの樹脂の相溶性が問題となることがあるが、本実施形態で得られた有機ビヒクルは、これらの樹脂の相溶性が向上する。以下、各材料について説明する。 Although the details of the conductive paste produced using the organic vehicle obtained by the mixing step (step S10) are unknown, the dispersibility and viscosity stability of the conductive paste are improved. Moreover, in the conductive paste containing an acetal resin and a cellulose resin, the compatibility of these resins may be a problem, but the organic vehicle obtained in this embodiment is compatible with these resins. Will improve. Hereinafter, each material will be described.
(セルロース系樹脂)
セルロース系樹脂は、特に限定されず、導電性ペーストにおいてバインダー樹脂として用いられる公知のセルロース系樹脂(セルロース誘導体)を用いることができる。セルロース系樹脂としては、例えば、エチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、ニトロセルロース、メチルセルロース、プロピルセルロース、アセチルセルロースなどが挙げられる。中でも、溶剤への溶解性、燃焼分解性の観点などからエチルセルロース樹脂(以下、「EC樹脂」ともいう。)を含むことが好ましい。なお、セルロース系樹脂は、1種類を用いてもよく、2種類以上を用いてもよい。
(Cellulosic resin)
The cellulose resin is not particularly limited, and a known cellulose resin (cellulose derivative) used as a binder resin in the conductive paste can be used. Examples of the cellulose-based resin include ethyl cellulose, ethyl hydroxyethyl cellulose, nitrocellulose, methyl cellulose, propyl cellulose, and acetyl cellulose. Among these, it is preferable to contain an ethyl cellulose resin (hereinafter also referred to as “EC resin”) from the viewpoints of solubility in a solvent and combustion decomposability. In addition, 1 type may be used for a cellulose resin, and 2 or more types may be used for it.
(アセタール系樹脂)
アセタール系樹脂としては、特に限定されず、バインダー樹脂として用いられる公知のアセタール系樹脂を用いることができる。アセタール系樹脂としては、例えば、ポリビニルブチラール樹脂(以下、「PBV樹脂」ともいう。)などが挙げられる。アセタール系樹脂を用いた場合、導電性ペースト(内部電極)と誘電体グリーンシートとの接着性を向上させることができる。なお、アセタール系樹脂は、1種類を用いてもよく、2種類以上を用いてもよい。
(Acetal resin)
The acetal resin is not particularly limited, and a known acetal resin used as a binder resin can be used. Examples of the acetal resin include polyvinyl butyral resin (hereinafter also referred to as “PBV resin”). When an acetal resin is used, the adhesiveness between the conductive paste (internal electrode) and the dielectric green sheet can be improved. In addition, 1 type may be used for an acetal type resin, and 2 or more types may be used for it.
なお、混合工程(ステップS10)では、本発明の効果を阻害しない範囲でセルロース系樹脂、及び、アセタール系樹脂以外の他の樹脂(例、アクリル系樹脂など)を、さらに用いてもよい。 In the mixing step (step S10), other resins (eg, acrylic resins) other than the cellulose resin and the acetal resin may be further used as long as the effects of the present invention are not impaired.
(アミン系分散剤)
本発明者らは、導電性ペーストに用いる添加剤について、種々の添加剤を検討した結果、アミン系分散剤を添加することにより、樹脂同士の相溶性が向上し、導電性ペーストの経時的な粘度変化が少なく、Ni粉末の分散性に優れ、かつ、塗布後の乾燥膜密度に優れることを見出した。以下、本実施形態に用いられる分散剤について、説明する。
(Amine dispersant)
As a result of studying various additives with respect to the additive used for the conductive paste, the inventors have improved the compatibility between the resins by adding an amine-based dispersant, and the conductive paste over time. It has been found that there is little change in viscosity, excellent dispersibility of Ni powder, and excellent dry film density after coating. Hereinafter, the dispersant used in the present embodiment will be described.
アミン系分散剤としては、特に限定されず、導電性ペーストにおいて分散剤として用いられる公知のアミン系分散剤を用いることができる。アミン系分散剤は、例えば、下記一般式(1)で示されるアミン系分散剤が好ましい。なお、アミン系分散剤は、1種類を用いてもよく、2種類以上を用いてもよい。 It does not specifically limit as an amine type dispersing agent, The well-known amine type dispersing agent used as a dispersing agent in an electrically conductive paste can be used. The amine-based dispersant is preferably an amine-based dispersant represented by the following general formula (1), for example. In addition, one type of amine dispersant may be used, or two or more types may be used.
アミン系分散剤は、上記の一般式(1)で示されるように、3級アミン、又は、2級アミンであることが好ましく、アミン基と、1又は2のオキシエチレン基とが結合した構造を有することが好ましい。 The amine-based dispersant is preferably a tertiary amine or a secondary amine, as shown by the general formula (1), and has a structure in which an amine group and one or two oxyethylene groups are bonded. It is preferable to have.
上記式(1)中、R1は、炭素数8〜16のアルキル基、アルケニル基、又は、アルキニル基を表す。R1の炭素数が上記範囲である場合、得られる導電性ペースト中の粉末が十分な分散性を有し、溶剤への溶解度に優れる。なお、R1は、直鎖炭化水素基であることが好ましい。 In the above formula (1), R 1 represents an alkyl group having 8 to 16 carbon atoms, an alkenyl group, or an alkynyl group. When the carbon number of R 1 is in the above range, the powder in the resulting conductive paste has sufficient dispersibility and excellent solubility in a solvent. R 1 is preferably a linear hydrocarbon group.
上記式(1)中、R2は、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、又は、メチレン基を表し、R3はオキシエチレン基、又は、オキシプロピレン基を表し、R2及びR3は、同一でもよく、又は、異なっていてもよい。また、式(1)中のN原子と、R2及びR3中のO原子とは直接結合せず、Yは0以上2以下の数であり、Zは1以上2以下の数である。 In the above formula (1), R 2 represents an oxyethylene group, an oxypropylene group, or a methylene group, R 3 represents an oxyethylene group or an oxypropylene group, and R 2 and R 3 may be the same. May be different or different. Further, the N atom in the formula (1) and the O atom in R 2 and R 3 are not directly bonded, Y is a number from 0 to 2, and Z is a number from 1 to 2.
例えば、R2が、−(AO)Y−で示されるオキシアルキレン基である場合、オキシアルキレン基中のO原子は、R2と隣接するH原子と結合する。また、R2がメチレン基である場合、R2は、−(CH2)Y−で示され、Yが1〜2の場合、隣接するH元素とともにメチル基(−CH3)、又は、エチル基(−CH2−CH3)を形成する。また、R3が、−(AO)z−で示されるオキシアルキレン基である場合、オキシアルキレン基中のO原子は、R3と隣接するH原子と結合する。 For example, when R 2 is an oxyalkylene group represented by — (AO) Y —, the O atom in the oxyalkylene group is bonded to the H atom adjacent to R 2 . Further, when R 2 is a methylene group, R 2 is represented by — (CH 2 ) Y —, and when Y is 1 to 2, a methyl group (—CH 3 ) or ethyl together with the adjacent H element The group (—CH 2 —CH 3 ) is formed. When R 3 is an oxyalkylene group represented by — (AO) z —, the O atom in the oxyalkylene group is bonded to an H atom adjacent to R 3 .
上記式(1)中、Yが0の場合、上記アミン系添加剤は、炭素数8〜16のアルキル基、アルケニル基、又は、アルキニル基と、1つの水素基を有する2級アミンとなる。なお、Yが0で、Zが2の場合、上記アミン系分散剤は、炭素数8〜16のアルキル基、アルケニル基、又は、アルキニル基と、1つの水素基と、1つのポリオキシエチレン基またはポリオキシプロピレン基とから構成される2級アミンとなる。 In the above formula (1), when Y is 0, the amine-based additive is a secondary amine having an alkyl group, alkenyl group, or alkynyl group having 8 to 16 carbon atoms and one hydrogen group. When Y is 0 and Z is 2, the amine dispersant is an alkyl group, alkenyl group, or alkynyl group having 8 to 16 carbon atoms, one hydrogen group, and one polyoxyethylene group. Or it becomes the secondary amine comprised from a polyoxypropylene group.
また、上記式(1)中、Yが1の場合、上記アミン系分散剤は、炭素数8〜16のアルキル基、アルケニル基、又は、アルキニル基を有する3級アミンとなる。そして、Yが2の場合、上記アミン系分散剤は、炭素数8〜16のアルキル基、アルケニニル基、又は、アルキニル基と、少なくとも1つのポリオキシエチレン基またはポリオキシプロピレン基を有する3級アミンとなる。 In the formula (1), when Y is 1, the amine dispersant is a tertiary amine having an alkyl group, an alkenyl group, or an alkynyl group having 8 to 16 carbon atoms. When Y is 2, the amine dispersant is a tertiary amine having an alkyl group having 8 to 16 carbon atoms, an alkenynyl group, or an alkynyl group, and at least one polyoxyethylene group or polyoxypropylene group. It becomes.
上記式(1)で示されるアミン系添加剤は、例えば、市販の製品から、上記特性を満たすものを選択して用いることができる。また、上記アミン系添加剤は、従来公知の製造方法を用いて、上記構造を満たすように製造してもよい。 As the amine-based additive represented by the above formula (1), for example, a commercially available product that satisfies the above characteristics can be selected and used. Moreover, you may manufacture the said amine-type additive so that the said structure may be satisfy | filled using a conventionally well-known manufacturing method.
(有機溶剤)
有機溶剤としては、特に限定されず、上記バインダー樹脂を溶解することができる公知の有機溶剤を用いることができる。有機溶剤としては、例えば、ジヒドロターピニルアセテート、イソボルニルアセテート、イソボルニルプロピネート、イソボルニルブチレート及びイソボルニルイソブチレート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテートなどのアセテート系溶剤、ターピネオール、ジヒドロターピネオールなどのテルペン系溶剤、トリデカン、ノナン、シクロヘキサンなどの炭化水素系溶剤などが挙げられる。なお、有機溶剤は、1種類を用いてもよく、2種類以上を用いてもよい。
(Organic solvent)
It does not specifically limit as an organic solvent, The well-known organic solvent which can melt | dissolve the said binder resin can be used. Examples of organic solvents include dihydroterpinyl acetate, isobornyl acetate, isobornyl propionate, isobornyl butyrate and isobornyl isobutyrate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, dipropylene glycol methyl ether acetate, and the like. And terpene solvents such as terpineol and dihydroterpineol, and hydrocarbon solvents such as tridecane, nonane and cyclohexane. In addition, the organic solvent may use 1 type and may use 2 or more types.
また、有機溶剤の沸点は、100℃以上300℃以下であることが好ましく、120℃以上260℃以下がより好ましい。 Moreover, it is preferable that the boiling point of an organic solvent is 100 degreeC or more and 300 degrees C or less, and 120 degreeC or more and 260 degrees C or less are more preferable.
(混合割合)
各材料の混合割合を以下に説明する。なお、以下の各材料を混合して得られる混合物全体に対する混合割合は、得られる有機ビヒクル全体に対する各材料(原料)の含有割合に相当する。
(Mixing ratio)
The mixing ratio of each material will be described below. In addition, the mixing ratio with respect to the whole mixture obtained by mixing the following each material is equivalent to the content ratio of each material (raw material) with respect to the whole organic vehicle obtained.
アセタール系樹脂及びセルロース系樹脂の合計の混合割合は、各材料を混合して得られる混合物全体(全量)に対して、好ましくは5質量%以上25質量%以下であり、より好ましくは8質量%以上18質量%以下である。 The total mixing ratio of the acetal resin and the cellulose resin is preferably 5% by mass or more and 25% by mass or less, more preferably 8% by mass, with respect to the entire mixture (total amount) obtained by mixing each material. The content is 18% by mass or less.
アセタール系樹脂(例、PVB樹脂)及びセルロース系樹脂(例、EC樹脂)との混合比率は、セルロース系樹脂100重量部に対し、50重量部以上100重量部以下であることが好ましく、55重量部以上90重量部以下であることがより好ましい。比率が100重量部を超える場合、印刷性が悪化し、乾燥膜密度の向上が見られないことがある。50重量部未満である場合、MLCC工程中におけるグリーンシートとの密着性が悪化し、積層体の製造が困難になることがある。 The mixing ratio of the acetal resin (eg, PVB resin) and the cellulose resin (eg, EC resin) is preferably 50 parts by weight or more and 100 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the cellulose resin. More preferably, it is at least 90 parts by weight. When the ratio exceeds 100 parts by weight, the printability may be deteriorated and the dry film density may not be improved. When the amount is less than 50 parts by weight, the adhesion with the green sheet during the MLCC process is deteriorated, and it may be difficult to produce a laminate.
また、アミン系分散剤の混合割合は、アセタール系樹脂の混合量100質量部に対して、例えば、9質量部以上440質量部以下であり、好ましくは15質量部以上420質量部以下であり、より好ましくは40質量部以上400質量部以下である。アミン系分散剤を上記範囲で含む場合、アセタール系樹脂と、セルロース系樹脂との相溶性が向上する。また、上記アミン系分散剤を上記範囲で含む場合、導電性ペーストに用いた際に経時的な粘度変化を抑制し、粘度安定性を向上させたり、高い乾燥膜密度を有したりすることができる。 The mixing ratio of the amine dispersant is, for example, 9 parts by mass or more and 440 parts by mass or less, preferably 15 parts by mass or more and 420 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the acetal resin. More preferably, it is 40 to 400 mass parts. When the amine dispersant is included in the above range, the compatibility between the acetal resin and the cellulose resin is improved. In addition, when the amine dispersant is included in the above range, the viscosity change with time can be suppressed when used in the conductive paste, the viscosity stability can be improved, or the film can have a high dry film density. it can.
アミン系分散剤の混合割合は、各材料を混合して得られる混合物全体(全量)に対して、例えば、0.45質量%以上22質量%であり、好ましくは0.75質量%以上21質量%以下であり、0.5質量%以上15質量%以下であることが好ましく、0.8質量%以上8質量%以下であることがより好ましい。アミン系分散剤を上記範囲で含む場合、アセタール系樹脂と、セルロース系樹脂との相溶性が向上する。また、導電性ペーストに用いた場合、経時的な粘度変化を抑制し、粘度安定性を向上させたり、高い乾燥膜密度を有したりすることができる。 The mixing ratio of the amine-based dispersant is, for example, 0.45% by mass or more and 22% by mass, preferably 0.75% by mass or more and 21% by mass with respect to the entire mixture (total amount) obtained by mixing each material. % Or less, preferably 0.5% by mass or more and 15% by mass or less, and more preferably 0.8% by mass or more and 8% by mass or less. When the amine dispersant is included in the above range, the compatibility between the acetal resin and the cellulose resin is improved. Moreover, when it uses for an electrically conductive paste, a viscosity change with time can be suppressed, viscosity stability can be improved, or it can have a high dry film density.
また、アミン系分散剤の混合割合は、セルロース系樹脂の合計混合量100質量部に対して、例えば、6.45質量部以上315質量部以下であり、好ましくは10.75質量部以上300質量部以下であり、より好ましくは28質量部以上285質量部以下である。 The mixing ratio of the amine-based dispersant is, for example, 6.45 parts by mass or more and 315 parts by mass or less, and preferably 10.75 parts by mass or more and 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total mixing amount of the cellulose resin. Part or less, more preferably 28 parts by mass or more and 285 parts by mass or less.
また、アミン系分散剤の混合割合は、アセタール系樹脂及びセルロース系樹脂の合計混合量100質量部に対して、例えば、3.75質量部以上185質量部以下であり、好ましくは6.25質量部以上175質量部以下であり、より好ましくは16.5質量部以上165質量部以下である。 The mixing ratio of the amine dispersant is, for example, 3.75 parts by mass or more and 185 parts by mass or less, preferably 6.25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total mixing amount of the acetal resin and the cellulose resin. Part or more and 175 parts by mass or less, and more preferably 16.5 parts by mass or more and 165 parts by mass or less.
また、本実施形態の製造方法で得られた有機ビヒクルを、導電性ペーストに用いる場合、アミン系分散剤の混合割合は、導電性ペースト100質量%に対して、例えば、0.11質量%以上5.50質量%以下であり、好ましくは0.19質量%以上5.25質量%以下であり、より好ましくは0.5質量%以上5質量%以下である。 Further, when the organic vehicle obtained by the manufacturing method of the present embodiment is used for a conductive paste, the mixing ratio of the amine dispersant is, for example, 0.11% by mass or more with respect to 100% by mass of the conductive paste. 5.50% by mass or less, preferably 0.19% by mass to 5.25% by mass, and more preferably 0.5% by mass to 5% by mass.
有機溶剤の混合割合は、各材料を混合して得られる混合物全体(全量)に対して、好ましくは、40質量%以上95質量%以下であり、より好ましくは65質量%以上95質量%以下である。有機溶剤の含有量が上記範囲である場合、導電性及び分散性に優れる。 The mixing ratio of the organic solvent is preferably 40% by mass or more and 95% by mass or less, and more preferably 65% by mass or more and 95% by mass or less, with respect to the entire mixture (total amount) obtained by mixing each material. is there. When the content of the organic solvent is within the above range, the conductivity and dispersibility are excellent.
(混合温度)
混合工程(ステップS10)では、上述した各材料を40℃以上120℃以下、好ましくは50℃以上100℃以下の温度で混合(加熱混合)する。温度が40℃未満である場合、本発明の効果を得ることができない。一方、温度が120℃を超える場合、有機溶剤が揮発したり、酸化などによる変質が生じたりして好ましくない。また、温度は、本実施形態に用いられる有機溶剤の沸点未満の温度であることが好ましい。
(Mixing temperature)
In the mixing step (step S10), the above-described materials are mixed (heated and mixed) at a temperature of 40 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, preferably 50 ° C. or higher and 100 ° C. or lower. When the temperature is lower than 40 ° C., the effect of the present invention cannot be obtained. On the other hand, when the temperature exceeds 120 ° C., the organic solvent is volatilized or alteration due to oxidation or the like occurs, which is not preferable. Moreover, it is preferable that temperature is the temperature below the boiling point of the organic solvent used for this embodiment.
(その他の混合条件)
加熱時間は、特に限定されないが、1時間以上10時間以下が好ましい。加熱時間が1時間未満である場合、混合の効果を得ることができないことがある。また、加熱時間が10時間を超える場合、特に効果の向上はなく、コスト的に不利である。
(Other mixing conditions)
The heating time is not particularly limited but is preferably 1 hour or more and 10 hours or less. When the heating time is less than 1 hour, the mixing effect may not be obtained. Moreover, when heating time exceeds 10 hours, there is no improvement of an effect in particular and it is disadvantageous in cost.
また、混合方法としては、例えば、電動もしくはair稼働による回転羽根付きモーターを用いて撹拌することができる。撹拌速度は、特に限定されないが、例えば、50rpm〜150rpm程度である。なお、その他の混合条件は、特に限定されず、通常の混合条件を用いることができる。 Moreover, as a mixing method, it can stir using the motor with a rotary blade by electric or air operation, for example. The stirring speed is not particularly limited, but is, for example, about 50 rpm to 150 rpm. The other mixing conditions are not particularly limited, and normal mixing conditions can be used.
(2)第2の実施形態
図2は、本実施形態に係る有機ビヒクルの製造方法の他の例を示す図である。本実施形態に係る有機ビヒクルの他の製造方法は、図2に示すように、アセタール系樹脂と有機溶剤とを40℃以上120℃以下の温度で混合して第1の混合物を得ること(第1の混合工程:ステップS1)と、セルロース系樹脂と有機溶剤とを40℃以上120℃以下の温度で混合して第2の混合物を得ること(第2の混合工程:ステップS2)と、第1の混合物と、第2の混合物と、アミン系分散剤とを40℃以上120℃以下の温度で混合すること(第3の混合工程:ステップS10)と、を備えてもよい。以下、各工程について説明する。
(2) Second Embodiment FIG. 2 is a diagram showing another example of a method for producing an organic vehicle according to this embodiment. As shown in FIG. 2, another manufacturing method of the organic vehicle according to the present embodiment is to obtain a first mixture by mixing an acetal resin and an organic solvent at a temperature of 40 ° C. or higher and 120 ° C. or lower (first step). 1 mixing step: Step S1), mixing a cellulose resin and an organic solvent at a temperature of 40 ° C. or higher and 120 ° C. or lower to obtain a second mixture (second mixing step: Step S2), Mixing the first mixture, the second mixture, and the amine dispersant at a temperature of 40 ° C. or higher and 120 ° C. or lower (third mixing step: step S10) may be provided. Hereinafter, each step will be described.
[第1の混合工程(ステップS1)]
第1の混合工程(ステップS1)では、アセタール系樹脂と有機溶剤とを40℃以上120℃以下の温度で混合して第1の混合物を得る。アセタール系樹脂、及び、有機溶剤の好ましい種類は、上述の第1の実施形態と同様であるため、記載を省略する。
[First mixing step (step S1)]
In the first mixing step (step S1), the acetal resin and the organic solvent are mixed at a temperature of 40 ° C. or higher and 120 ° C. or lower to obtain a first mixture. Since the preferred types of the acetal resin and the organic solvent are the same as those in the first embodiment, the description thereof is omitted.
アセタール系樹脂と有機溶剤との混合割合は、アセタール系樹脂が有機溶剤中に十分溶解すれば特に限定されないが、例えば、アセタール系樹脂を、第1の混合物全体に対して、5質量%以上30質量%以下混合する。 The mixing ratio of the acetal resin and the organic solvent is not particularly limited as long as the acetal resin is sufficiently dissolved in the organic solvent. For example, the acetal resin is not less than 5% by mass with respect to the entire first mixture. Mix below mass%.
また、アセタール系樹脂と有機溶剤とを混合する際の温度は、40℃以上120℃以下である。 Moreover, the temperature at the time of mixing an acetal resin and an organic solvent is 40 degreeC or more and 120 degrees C or less.
[第2の混合工程(ステップS2)]
第2の混合工程(ステップS2)では、セルロース系樹脂と有機溶剤とを40℃以上120℃以下の温度で混合して第2の混合物を得る。なお、第2の混合工程(ステップS2)は、第1の混合工程(ステップS1)と同時行ってもよいし、第1の混合工程(ステップS1)の前、又は、後に行ってもよい。セルロース系樹脂、及び、有機溶剤の好ましい種類は、上述の第1の実施形態と同様であるため、記載を省略する。なお、有機溶剤の種類は、上記の第1の混合工程で用いた有機溶剤と同一であってもよく、異なってもよい。
[Second Mixing Step (Step S2)]
In the second mixing step (step S2), the cellulose resin and the organic solvent are mixed at a temperature of 40 ° C. or higher and 120 ° C. or lower to obtain a second mixture. Note that the second mixing step (step S2) may be performed simultaneously with the first mixing step (step S1), or may be performed before or after the first mixing step (step S1). Since the preferred types of the cellulose resin and the organic solvent are the same as those in the first embodiment, the description is omitted. The type of the organic solvent may be the same as or different from the organic solvent used in the first mixing step.
セルロース系樹脂と有機溶剤との混合割合は、セルロース系樹脂が有機溶剤中に十分溶解すれば特に限定されないが、例えば、セルロース系樹脂を、第2の混合物全体に対して、5質量%以上30質量%以下混合する。 The mixing ratio of the cellulosic resin and the organic solvent is not particularly limited as long as the cellulosic resin is sufficiently dissolved in the organic solvent. For example, the cellulosic resin is 5% by mass or more and 30% by mass or more with respect to the entire second mixture. Mix below mass%.
また、セルロース系樹脂と有機溶剤とを混合する際の温度は、40℃以上120℃以下である。 Moreover, the temperature at the time of mixing a cellulose resin and an organic solvent is 40 degreeC or more and 120 degrees C or less.
[第3の混合工程(ステップS10)]
次いで、上記の第1の混合物と、上記の第2の混合物と、アミン系分散剤とを40℃以上120℃以下の温度で混合する(第3の混合工程:ステップS10)。上述したように、樹脂成分を予め、それぞれの有機溶剤中にて加熱混合する場合、第3の混合工程(ステップS10)において、各材料をより均一に混合することができる。
[Third mixing step (step S10)]
Next, the first mixture, the second mixture, and the amine dispersant are mixed at a temperature of 40 ° C. or higher and 120 ° C. or lower (third mixing step: step S10). As described above, when the resin component is previously heated and mixed in each organic solvent, each material can be more uniformly mixed in the third mixing step (step S10).
なお、第1の混合物、第2の混合物、及び、アミン系分散剤の混合割合は、上述の第1の実施形態における、各材料を混合して得られる混合物全体に対する混合割合と同様の範囲となるように混合すればよいため、記載を省略する。なお、以下の各材料を混合して得られる混合物全体に対する混合割合は、得られる有機ビヒクル全体に対する各材料(原料)の含有割合に相当する。 The mixing ratio of the first mixture, the second mixture, and the amine-based dispersant is in the same range as the mixing ratio with respect to the entire mixture obtained by mixing the materials in the first embodiment. The description is omitted because it may be mixed so that In addition, the mixing ratio with respect to the whole mixture obtained by mixing the following each material is equivalent to the content ratio of each material (raw material) with respect to the whole organic vehicle obtained.
また、混合条件も、上述の第1の実施形態と同様であるため、記載を省略する。 Moreover, since the mixing conditions are the same as those in the first embodiment, the description is omitted.
2.導電性ペーストの製造方法
図3は、本実施形態に係る導電性ペーストの製造方法の一例を示す図である。本実施形態の導電性ペーストの製造方法は、上述したように、混合工程(ステップS10)により有機ビヒクル得ることと、導電性粉末と、セラミック粉末と、得られた有機ビヒクルとを混合する工程(ステップS20)と、を備える。得られる導電性ペーストは、導電性粉末、セラミック粉末、分散剤、バインダー樹脂及び有機溶剤を含む。なお、有機ビヒクルの製造方法は、少なくとも混合工程(ステップS10)を含む方法により得ることができ、上述した第1の実施形態の製造方法で得てもよく、第2の実施形態の製造方法で得てもよい。以下、導電性ペーストに用いられる各材料及び得られる導電性ペーストについて説明する。
2. Method for Producing Conductive Paste FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a method for producing a conductive paste according to the present embodiment. As described above, the method for producing a conductive paste according to the present embodiment is a step of obtaining an organic vehicle by a mixing step (step S10), mixing a conductive powder, a ceramic powder, and the obtained organic vehicle ( Step S20). The obtained conductive paste contains a conductive powder, a ceramic powder, a dispersant, a binder resin, and an organic solvent. In addition, the manufacturing method of an organic vehicle can be obtained by the method including at least a mixing process (step S10), and may be obtained by the manufacturing method of the first embodiment described above, or by the manufacturing method of the second embodiment. May be obtained. Hereinafter, each material used for the conductive paste and the obtained conductive paste will be described.
(導電性粉末)
導電性粉末は、特に限定されず、金属粉末を用いることができ、例えば、Ni、Pd、Pt、Au、Ag、Cu、およびこれらの合金から選ばれる1種以上の粉末を用いることができる。これらの中でも、導電性、耐食性及びコストの観点から、Ni、またはその合金の粉末が好ましい。Ni合金としては、例えば、Mn、Cr、Co、Al、Fe、Cu、Zn、Ag、Au、PtおよびPdからなる群より選択される少なくとも1種以上の元素とNiとの合金が用いることができる。Ni合金におけるNiの含有量は、例えば、50質量%以上、好ましくは80質量%以上である。また、Ni粉末は、脱バインダー処理の際、バインダー樹脂の部分的な熱分解による急激なガス発生を抑制するために、数百ppm程度のSを含んでもよい。
(Conductive powder)
The conductive powder is not particularly limited, and a metal powder can be used. For example, at least one powder selected from Ni, Pd, Pt, Au, Ag, Cu, and alloys thereof can be used. Among these, Ni or a powder of an alloy thereof is preferable from the viewpoint of conductivity, corrosion resistance, and cost. As the Ni alloy, for example, an alloy of Ni and at least one element selected from the group consisting of Mn, Cr, Co, Al, Fe, Cu, Zn, Ag, Au, Pt, and Pd is used. it can. The Ni content in the Ni alloy is, for example, 50% by mass or more, and preferably 80% by mass or more. Further, the Ni powder may contain about several hundred ppm of S in order to suppress rapid gas generation due to partial thermal decomposition of the binder resin during the debinding process.
導電性粉末の平均粒径は、好ましくは0.05μm以上1.0μm以下であり、より好ましくは0.1μm以上0.5μm以下である。導電性粉末の平均粒径が上記範囲である場合、薄膜化した積層セラミックコンデンサの内部電極用ペーストとして好適に用いることができ、例えば、乾燥膜の平滑性及び乾燥膜密度が向上する。平均粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察から求められる値であり、SEMで倍率10,000倍にて観察した画像から、複数の粒子一つ一つの粒径を測定して、得られる平均値である。 The average particle size of the conductive powder is preferably 0.05 μm or more and 1.0 μm or less, and more preferably 0.1 μm or more and 0.5 μm or less. When the average particle diameter of the conductive powder is in the above range, it can be suitably used as a paste for an internal electrode of a thin-film laminated ceramic capacitor, and for example, the smoothness of the dry film and the dry film density are improved. The average particle diameter is a value obtained from observation with a scanning electron microscope (SEM), and is obtained by measuring the particle diameter of each of a plurality of particles from an image observed with a SEM at a magnification of 10,000 times. Is the average value.
導電性粉末の含有量は、導電性ペースト全量に対して、好ましくは30質量%以上70質量%未満であり、より好ましくは40質量%以上60質量%以下である。導電性粉末の含有量が上記範囲である場合、導電性及び分散性に優れる。 The content of the conductive powder is preferably 30% by mass or more and less than 70% by mass, and more preferably 40% by mass or more and 60% by mass or less, with respect to the total amount of the conductive paste. When content of electroconductive powder is the said range, it is excellent in electroconductivity and dispersibility.
(セラミック粉末)
セラミック粉末としては、特に限定されず、例えば、積層セラミックコンデンサの内部電極用ペーストである場合、適用する積層セラミックコンデンサの種類により適宜、公知のセラミック粉末が選択される。セラミック粉末としては、例えば、Ba及びTiを含むペロブスカイト型酸化物が挙げられ、好ましくはチタン酸バリウム(BaTiO3)である。
(Ceramic powder)
The ceramic powder is not particularly limited. For example, in the case of a paste for internal electrodes of a multilayer ceramic capacitor, a known ceramic powder is appropriately selected depending on the type of multilayer ceramic capacitor to be applied. Examples of the ceramic powder include perovskite oxides containing Ba and Ti, and preferably barium titanate (BaTiO 3 ).
セラミック粉末としては、チタン酸バリウムを主成分とし、酸化物を副成分として含むセラミック粉末を用いてもよい。酸化物としては、Mn、Cr、Si、Ca、Ba、Mg、V、W、Ta、Nbおよび1種類以上の希土類元素の酸化物が挙げられる。このようなセラミック粉末としては、例えば、チタン酸バリウム(BaTiO3)のBa原子やTi原子を他の原子、例えば、Sn、Pb、Zrなどで置換したペロブスカイト型酸化物強誘電体のセラミック粉末が挙げられる。 As the ceramic powder, a ceramic powder containing barium titanate as a main component and an oxide as a subcomponent may be used. Examples of the oxide include Mn, Cr, Si, Ca, Ba, Mg, V, W, Ta, Nb, and oxides of one or more rare earth elements. As such a ceramic powder, for example, a ceramic powder of a perovskite oxide ferroelectric material in which Ba atoms and Ti atoms of barium titanate (BaTiO 3 ) are substituted with other atoms, for example, Sn, Pb, Zr, etc. Can be mentioned.
内部電極用の導電性ペーストにおいては、積層セラミックコンデンサのグリーンシートを構成する誘電体セラミック粉末と同一組成の粉末を用いてもよい。これにより、焼結工程における誘電体層と内部電極層との界面での収縮のミスマッチによるクラック発生が抑制される。このようなセラミック粉末としては、上記以外に、例えば、ZnO、フェライト、PZT、BaO、Al2O3、Bi2O3、R(希土類元素)2O3、TiO2、Nd2O3などの酸化物が挙げられる。なお、セラミック粉末は、1種類を用いてもよく、2種類以上を用いてもよい。 In the conductive paste for the internal electrode, a powder having the same composition as the dielectric ceramic powder constituting the green sheet of the multilayer ceramic capacitor may be used. Thereby, the generation of cracks due to the shrinkage mismatch at the interface between the dielectric layer and the internal electrode layer in the sintering process is suppressed. Examples of such ceramic powder include ZnO, ferrite, PZT, BaO, Al 2 O 3 , Bi 2 O 3 , R (rare earth element) 2 O 3 , TiO 2 , and Nd 2 O 3 in addition to the above. An oxide is mentioned. In addition, 1 type may be used for ceramic powder and 2 or more types may be used for it.
セラミック粉末の平均粒径は、例えば、0.01μm以上0.5μm以下であり、好ましくは0.01μm以上0.3μmの範囲以下である。セラミック粉末の平均粒径が上記範囲であることにより、内部電極用ペーストとして用いた場合、十分に細く薄い均一な内部電極を形成することができる。平均粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)による観察から求められる値であり、SEMで倍率50,000倍にて観察した映像から、複数の粒子一つ一つの粒径を測定して、得られる平均値である。 The average particle diameter of the ceramic powder is, for example, 0.01 μm or more and 0.5 μm or less, and preferably 0.01 μm or more and 0.3 μm or less. When the average particle diameter of the ceramic powder is within the above range, a sufficiently thin and thin uniform internal electrode can be formed when used as an internal electrode paste. The average particle diameter is a value obtained from observation with a scanning electron microscope (SEM), and is obtained by measuring the particle diameter of each of a plurality of particles from an image observed with a SEM at a magnification of 50,000 times. Is the average value.
セラミック粉末の含有量は、導電性粉末100質量部に対して、好ましくは1質量部以上30質量部以下であり、より好ましくは3質量部以上30質量部以下である。 The content of the ceramic powder is preferably 1 part by mass or more and 30 parts by mass or less, and more preferably 3 parts by mass or more and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the conductive powder.
セラミック粉末の含有量は、導電性ペースト全量に対して、好ましくは1質量%以上20質量%以下であり、より好ましくは5質量%以上20質量%以下である。導電性粉末の含有量が上記範囲である場合、導電性及び分散性に優れる。 The content of the ceramic powder is preferably 1% by mass or more and 20% by mass or less, and more preferably 5% by mass or more and 20% by mass or less, with respect to the total amount of the conductive paste. When content of electroconductive powder is the said range, it is excellent in electroconductivity and dispersibility.
(有機ビヒクル)
有機ビヒクルは、上述したように、混合工程(ステップS10)により得られる。有機ビヒクルは、アセタール系樹脂、セルロース系樹脂、アミン系分散剤、及び、有機溶剤を含む。有機ビヒクル全体の含有量は、導電性ペースト全量に対して、導電性ペースト全量に対して、好ましくは10質量%以上40質量%以下であり、より好ましくは20質量%以上30質量%以下である。
(Organic vehicle)
The organic vehicle is obtained by the mixing step (step S10) as described above. The organic vehicle includes an acetal resin, a cellulose resin, an amine dispersant, and an organic solvent. The content of the whole organic vehicle is preferably 10% by mass or more and 40% by mass or less, more preferably 20% by mass or more and 30% by mass or less, with respect to the total amount of the conductive paste, with respect to the total amount of the conductive paste. .
アミン系分散剤の含有量は、導電性ペースト全量(100質量%)に対して、好ましくは0.11質量%以上5.50質量%以下であり、より好ましくは0.19質量%以上5.25質量%以下であり、さらに好ましくは0.5質量%以上5質量%以下である。 The content of the amine dispersant is preferably 0.11% by mass or more and 5.50% by mass or less, more preferably 0.19% by mass or more and 5.5% by mass or less with respect to the total amount of the conductive paste (100% by mass). It is 25 mass% or less, More preferably, it is 0.5 mass% or more and 5 mass% or less.
(その他の材料)
なお、導電性ペーストには、本発明の効果を阻害しない範囲で、例えば、高級脂肪酸、高分子界面活性剤などを含む酸系分散剤、酸系分散剤以外のカチオン系分散剤、ノニオン系分散剤、両性界面活性剤及び高分子系分散剤などなどを含んでもよい。また、これらの分散剤は、1種または2種以上組み合わせて用いてもよい。
(Other materials)
In the conductive paste, for example, an acid dispersant containing a higher fatty acid, a polymer surfactant, or the like, a cationic dispersant other than the acid dispersant, or a nonionic dispersion may be used, as long as the effects of the present invention are not impaired. Agents, amphoteric surfactants, polymeric dispersants, and the like. Moreover, you may use these dispersing
また、導電性ペーストは、粘度調整に上記の有機ビヒクルに含まれる以外の有機溶剤を含んでもよい。 The conductive paste may contain an organic solvent other than that contained in the organic vehicle for viscosity adjustment.
(導電性ペースト)
導電性ペーストは、導電性ペーストの製造24時間経過後の粘度を基準(0%)とした場合、その基準日から1か月間静置後の粘度は、好ましくは±30%以内であり、より好ましくは±25%以内である。
(Conductive paste)
When the conductive paste is based on the viscosity after 24 hours of production of the conductive paste (0%), the viscosity after standing for one month from the reference date is preferably within ± 30%, more Preferably, it is within ± 25%.
また、導電性ペーストを印刷して形成される乾燥膜の密度(DFD)は、好ましくは5.5g/cm3を超え、より好ましくは5.6g/cm3以上である。 Further, the density (DFD) of the dry film formed by printing the conductive paste is preferably more than 5.5 g / cm 3 , more preferably 5.6 g / cm 3 or more.
導電性ペーストは、図4に示すような、積層セラミックコンデンサ1などの電子部品に好適に用いることができる。積層セラミックコンデンサ1は、誘電体グリーンシートを用いて形成される誘電体層12及び導電性ペーストを用いて形成される内部電極層11を有する積層体10と、外部電極20とを備える。本実施形態の導電性ペーストを用いて形成される積層セラミックコンデンサなどの電子部品の電極パターンは、薄膜化した電極を形成する際も導電性ペーストの印刷性に優れ、精度良く均一な幅及び厚みを有する。
The conductive paste can be suitably used for an electronic component such as a multilayer
積層セラミックコンデンサ1は、誘電体グリーンシートに含まれる誘電体セラミック粉末と導電性ペーストに含まれるセラミック粉末とが同一組成の粉末であることが好ましい。本実施形態の導電性ペーストを用いて製造される積層セラミックデバイスは、誘電体グリーンシートの厚さが、例えば3μm以下である場合でも、シートアタックやグリーンシートの剥離不良が抑制される。
In the multilayer
以下、本発明を実施例と比較例に基づき詳細に説明するが、本発明は実施例によって何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example and a comparative example, this invention is not limited at all by the Example.
[評価方法]
(有機ビヒクル(乾燥膜)の表面粗さの測定)
アセタール系樹脂とセルロース系樹脂とを含む有機ビヒクルの場合、両者の相溶性が問題となることがあるため、下記の方法で有機ビヒクル(乾燥膜)の表面粗さRaを測定し、両者の相溶性を評価した。相溶性が悪いと各樹脂が集まってそれぞれ乾燥し、乾燥膜表面が平滑にならないため、有機ビヒクル(乾燥膜)の表面粗さRaが小さいほど、両者の相溶性が向上したと考えられる。
[Evaluation methods]
(Measurement of surface roughness of organic vehicle (dry film))
In the case of an organic vehicle containing an acetal resin and a cellulose resin, the compatibility between the two may be a problem. Therefore, the surface roughness Ra of the organic vehicle (dry film) is measured by the following method, The solubility was evaluated. If the compatibility is poor, each resin gathers and dries, and the dried film surface is not smooth. Therefore, it is considered that the smaller the surface roughness Ra of the organic vehicle (dried film), the better the compatibility of both.
まず、有機ビヒクルを厚み200μのアプリケータで10cmの長さで塗布後、120℃にて1時間乾燥させ、有機ビヒクル乾燥膜を得た。次いで、作製した乾燥膜の表面粗さRa(算術平均粗さ)を、JIS B0601−2001の規格に基づいて測定した。 First, the organic vehicle was applied to a length of 10 cm with an applicator having a thickness of 200 μm, and then dried at 120 ° C. for 1 hour to obtain a dried organic vehicle film. Subsequently, the surface roughness Ra (arithmetic average roughness) of the produced dry film was measured based on the standard of JIS B0601-2001.
(導電性ペーストの粘度の変化量)
導電性ペーストの製造24時間経過後を基準としその基準時点と、室温(25℃)で基準時点より1か月間静置後における、それぞれのサンプルの粘度を下記の方法で測定し、製造24時間経過後の粘度を基準(0%)とした場合の、静置後のサンプルの粘度の変化量を百分率(%)で表した値を求めた([静置後の粘度−製造24時間経過後の粘度)/製造24時間経過後の粘度]×100)。導電性ペーストの粘度は、ブルックフィールド社製B型粘度計を用いて10rpm(ずり速度=4sec−1)の条件で測定した。なお、導電性ペーストの粘度の変化量は少ないほど好ましい。
(Change in viscosity of conductive paste)
24 hours after manufacture, the viscosity of each sample was measured by the following method after 24 hours from the production of the conductive paste as a reference, and after standing at room temperature (25 ° C.) for 1 month from the reference time. When the viscosity after the passage was used as a reference (0%), the value of the change in the viscosity of the sample after standing as a percentage (%) was obtained ([viscosity after standing-after 24 hours of production). Viscosity after 24 hours of production] × 100). The viscosity of the conductive paste was measured using a Brookfield B-type viscometer under the condition of 10 rpm (shear rate = 4 sec −1 ). The smaller the amount of change in the viscosity of the conductive paste, the better.
(乾燥膜密度)
作製した導電性ペーストをPETフィルム上に載せ、幅50mm、隙間125μmのアプリケータで長さ約100mmに延ばした。得られたPETフィルムを120℃、40分乾燥させて、乾燥体を形成した後、この乾燥体を2.54cm(1インチ)角に4枚切断し、PETフィルムをはがした上で各4枚の乾燥膜の厚み、重量を測定して、乾燥膜密度(平均値)を算出した。
(Dry film density)
The produced conductive paste was placed on a PET film and extended to a length of about 100 mm with an applicator having a width of 50 mm and a gap of 125 μm. The obtained PET film was dried at 120 ° C. for 40 minutes to form a dried body, and then this dried body was cut into 4 pieces of 2.54 cm (1 inch) squares, and the PET film was peeled off to remove 4 pieces each. The dry film density (average value) was calculated by measuring the thickness and weight of the dry film.
(乾燥膜の表面粗さ)
2.54cm(1インチ)角の耐熱強化ガラス上に、作製した導電ペーストをスクリー
ン印刷し、大気中120℃で1時間乾燥させることにより、20mm角、膜厚1〜3μm
の乾燥膜を作製した。作製した乾燥膜の表面粗さRa(算術平均粗さ)を、JIS B0601−2001の規格に基づいて測定した。
(Dry film surface roughness)
The produced conductive paste is screen-printed on a 2.54 cm (1 inch) square heat-resistant tempered glass and dried in the atmosphere at 120 ° C. for 1 hour to obtain a 20 mm square and a film thickness of 1 to 3 μm
A dry film was prepared. The surface roughness Ra (arithmetic mean roughness) of the produced dry film was measured based on the standard of JIS B0601-2001.
[使用材料]
(導電性粉末)
導電性粉末としては、Ni粉末(SEM平均粒径0.3μm)を使用した。
[Materials used]
(Conductive powder)
As the conductive powder, Ni powder (SEM average particle size 0.3 μm) was used.
(セラミック粉末)
セラミック粉末としては、チタン酸バリウム(BaTiO3;SEM平均粒径0.06μm)を使用した。
(Ceramic powder)
As the ceramic powder, barium titanate (BaTiO 3 ; SEM average particle size 0.06 μm) was used.
(樹脂)
樹脂としては、セルロース系樹脂としてエチルセルロース樹脂(EC樹脂)、及び、アセタール系樹脂としてポリビニルブチラール樹脂(PVB樹脂)を使用した。
(resin)
As the resin, ethyl cellulose resin (EC resin) was used as the cellulose resin, and polyvinyl butyral resin (PVB resin) was used as the acetal resin.
(分散剤)(1)アミン系分散剤として、上記一般式(1)中、R1=C12H25、R3=C2H4O、Y=0、Z=1で示される分散剤A1、上記一般式(1)中、R1=C12H25、R2=C2H4O、R3=C2H4O、Y=1、Z=1で示される分散剤A2、及び、上記一般式(1)中、R1=C18H37、R2=C2H4O、R3=C2H4O、Y=1、Z=1で示される分散剤A3を用いた。
(2)アミン系以外の他の分散剤として、塩基系分散剤を用いた。
(Dispersant) (1) As the amine-based dispersant, a dispersant represented by the following formula (1): R 1 = C 12 H 25 , R 3 = C 2 H 4 O, Y = 0, Z = 1 A1, In the above general formula (1), R 1 = C 12 H 25 , R 2 = C 2 H 4 O, R 3 = C 2 H 4 O, Y = 1, Z = 1 dispersing agent A2, and, in the general formula (1), R 1 = C 18 H 37, R 2 = C 2 H 4 O, R 3 = C 2 H 4 O, a dispersing agent A3 represented by Y = 1, Z = 1 Using.
(2) A base dispersant was used as a dispersant other than amine.
(有機溶剤)
有機溶剤としては、ターピネオールを使用した。
(Organic solvent)
Turpineol was used as the organic solvent.
[比較例1、2]
比較例1では、表1に示す割合で作製した第1の混合物(PVBビヒクル)と第2の混合物(ECビヒクル)とを混合し、撹拌のみを5時間行い、25℃にて有機ビヒクルを作製した。得られた有機ビヒクルの表面粗さRaの評価結果を表1に示す。なお、第1の混合物及び第2の混合物は、それぞれの樹脂と有機溶剤とを40℃以上120℃以下の範囲で加温しながら混合して作製した。なお、表1の質量%は、有機ビヒクル(第3の混合物)の全量を100質量%とした場合の各材料の含有割合(混合割合)を示す。
[Comparative Examples 1 and 2]
In Comparative Example 1, the first mixture (PVB vehicle) and the second mixture (EC vehicle) prepared at the ratio shown in Table 1 were mixed, and only stirred for 5 hours to prepare an organic vehicle at 25 ° C. did. Table 1 shows the evaluation results of the surface roughness Ra of the obtained organic vehicle. In addition, the 1st mixture and the 2nd mixture were produced by mixing each resin and the organic solvent, heating in the range of 40 degreeC or more and 120 degrees C or less. The mass% in Table 1 indicates the content ratio (mixing ratio) of each material when the total amount of the organic vehicle (third mixture) is 100 mass%.
その後、表2に示す割合(質量%)の有機ビヒクルと、Ni粉末50質量%と、セラミック粉末3.8質量%をターピネオールに分散させた共材スラリー6.3質量%と、その他の分散剤としての塩基系分散剤0.4質量%と、粘度調整用の有機溶剤として、ミネラルスピリット12.7質量%及びターピネオールとを加え、これらの材料を混合して導電性ペーストを作製した。導電性ペーストの主な材料の混合割合、及び、評価結果を表2に示す。なお、上記ターピネオール(粘度調整用)は、導電性ペーストの全量が100質量%となるように残部として添加された。 Thereafter, an organic vehicle in the proportion (mass%) shown in Table 2, Ni powder 50 mass%, ceramic powder 3.8 mass% dispersed in terpineol 6.3 mass%, and other dispersants As the organic solvent for viscosity adjustment, 12.7% by mass of mineral spirit and terpineol were added as an organic solvent for viscosity adjustment, and these materials were mixed to prepare a conductive paste. Table 2 shows the mixing ratio of the main materials of the conductive paste and the evaluation results. In addition, the said terpineol (for viscosity adjustment) was added as remainder so that the whole quantity of an electrically conductive paste might be 100 mass%.
比較例2では、表1に示す割合で第1の混合物(PVBビヒクル)と第2の混合物(ECビヒクル)とアミン系分散剤とを混合し、25℃にて撹拌のみを5時間行い、有機ビヒクルを作製した以外は、比較例1と同様の条件で導電性ペーストを作製した。 In Comparative Example 2, the first mixture (PVB vehicle), the second mixture (EC vehicle), and the amine-based dispersant were mixed at the ratio shown in Table 1, and only stirred at 25 ° C. for 5 hours. A conductive paste was produced under the same conditions as in Comparative Example 1 except that the vehicle was produced.
比較例3では、表1に示す割合で第1の混合物(PVBビヒクル)と第2の混合物(ECビヒクル)とアミン系分散剤とを混合し、25℃にて撹拌のみを5時間行い、有機ビヒクルを作製し対外は、比較例1と同様の条件で導電性ペーストを作製した。 In Comparative Example 3, the first mixture (PVB vehicle), the second mixture (EC vehicle), and the amine-based dispersant were mixed at the ratio shown in Table 1, and only stirred at 25 ° C. for 5 hours. A conductive paste was produced under the same conditions as in Comparative Example 1 except that a vehicle was produced.
[比較例4、5、6]
比較例4、5では、表1に示す割合で第1の混合物(PVBビヒクル)と第2の混合物(ECビヒクル)とアミン系分散剤とを混合し、65℃にて撹拌を5時間行い、有機ビヒクルを作製した以外は、比較例1と同様の条件で導電性ペーストを作製した。有機ビヒクルの評価結果を表1に示す。
[Comparative Examples 4, 5, 6]
In Comparative Examples 4 and 5, the first mixture (PVB vehicle), the second mixture (EC vehicle), and the amine-based dispersant were mixed at the ratio shown in Table 1, and stirred at 65 ° C. for 5 hours. A conductive paste was produced under the same conditions as in Comparative Example 1 except that an organic vehicle was produced. Table 1 shows the evaluation results of the organic vehicle.
[実施例1〜10]
表1に示した量、及び、条件を変更した以外は、比較例4と同様に混合ビヒクル(有機ビヒクル)を作製した後、比較例4と同様の条件で導電性ペーストを作製した。有機ビヒクルの評価結果を表1に、導電性ペーストの評価結果を表2に示す。
[実施例11]
実施例2で用いたのと同量のPVB樹脂、EC樹脂、アミン系分散剤と、合算した量の有機溶剤とを、一度(同時)に混合し、65℃にて撹拌を5時間行い、有機ビヒクルを作製した以外は、比較例4と同様の条件で導電性ペーストを作製した。各材料の割合を表1に示す。なお、用いた有機溶剤の量は、便宜的に第1の混合物の有機溶剤の項目に記載した。有機ビヒクルの評価結果を表1に、導電性ペーストの評価結果を表2に示す。
[Examples 1 to 10]
A mixed vehicle (organic vehicle) was prepared in the same manner as in Comparative Example 4 except that the amounts and conditions shown in Table 1 were changed, and then a conductive paste was prepared under the same conditions as in Comparative Example 4. The evaluation results of the organic vehicle are shown in Table 1, and the evaluation results of the conductive paste are shown in Table 2.
[Example 11]
The same amount of PVB resin, EC resin, amine dispersant as used in Example 2 and the total amount of organic solvent were mixed once (simultaneously) and stirred at 65 ° C. for 5 hours. A conductive paste was produced under the same conditions as in Comparative Example 4 except that an organic vehicle was produced. Table 1 shows the ratio of each material. The amount of the organic solvent used was described in the item of the organic solvent of the first mixture for convenience. The evaluation results of the organic vehicle are shown in Table 1, and the evaluation results of the conductive paste are shown in Table 2.
[評価結果]
実施例で得られた有機ビヒクルの表面粗さRaは、比較例1〜5で得られた有機ビヒクルに比べて、値が低下し、樹脂の相溶性が向上することが示された。また、実施例で得られた導電性ペーストは、比較例1〜5で得られた導電性ペーストと比べた場合、乾燥膜密度が向上し、かつ、導電性ペーストの経時的な粘度変化が低減されることが示された。また、アミン系分散剤をPVB樹脂に対して440質量を超える割合で含む比較例6の導電性ペーストでは、作製直後のペースト粘度が低くなり過ぎて、印刷(塗布)することが困難となった。
[Evaluation results]
It was shown that the surface roughness Ra of the organic vehicle obtained in the examples was lower than that of the organic vehicle obtained in Comparative Examples 1 to 5, and the compatibility of the resin was improved. Moreover, when compared with the conductive pastes obtained in Comparative Examples 1 to 5, the conductive pastes obtained in the examples have an improved dry film density and reduced changes in the viscosity of the conductive paste over time. Was shown to be. Moreover, in the conductive paste of Comparative Example 6 containing the amine-based dispersant in a proportion exceeding 440 mass with respect to the PVB resin, the paste viscosity immediately after the production was too low, and it was difficult to print (apply). .
1 積層セラミックコンデンサ
10 積層体
11 内部電極層
12 誘電体層
20 外部電極
21 外部電極層
22 メッキ層
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記アミン系分散剤が、前記アセタール系樹脂100質量部に対し、9質量部以上440質量部以下の量で混合される、有機ビヒクルの製造方法。 Mixing an acetal resin, a cellulose resin, an amine dispersant, and an organic solvent at a temperature of 40 ° C. or higher and 120 ° C. or lower,
The method for producing an organic vehicle, wherein the amine dispersant is mixed in an amount of 9 to 440 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acetal resin.
セルロース系樹脂と有機溶剤とを40℃以上120℃以下の温度で混合して第2の混合物を得ることと、
前記第1の混合物と、前記第2の混合物と、アミン系分散剤とを40℃以上120℃以下の温度で混合すること、を備え、
前記アミン系分散剤が、前記アセタール系樹脂100質量部に対し、9質量部以上440質量部以下の量で混合される、有機ビヒクルの製造方法。 Mixing an acetal resin and an organic solvent at a temperature of 40 ° C. or higher and 120 ° C. or lower to obtain a first mixture;
Mixing a cellulose resin and an organic solvent at a temperature of 40 ° C. or higher and 120 ° C. or lower to obtain a second mixture;
Mixing the first mixture, the second mixture, and the amine-based dispersant at a temperature of 40 ° C. or more and 120 ° C. or less,
The method for producing an organic vehicle, wherein the amine dispersant is mixed in an amount of 9 to 440 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the acetal resin.
導電性粉末と、セラミック粉末と、前記有機ビヒクルとを混合することと、を備える
導電性ペーストの製造方法。 Obtaining an organic vehicle by the method of any one of claims 1-4;
A method for producing a conductive paste, comprising: mixing a conductive powder, a ceramic powder, and the organic vehicle.
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