JP2020132490A - Binder composition for ceramic molding, composition for ceramic molding, and ceramic green sheet - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、セラミック成形用バインダー組成物、セラミック成形用組成物、及びセラミックグリーンシートに関する。 The present invention relates to a binder composition for ceramic molding, a composition for ceramic molding, and a ceramic green sheet.
一般に、セラミック基板は、グリーンシートを焼成して製造される。グリーンシートは、通常、セラミック粉末とバインダーとから構成されている。バインダーとしては、(メタ)アクリル系重合体を含む組成物が多用されている。 Generally, a ceramic substrate is manufactured by firing a green sheet. The green sheet is usually composed of a ceramic powder and a binder. As the binder, a composition containing a (meth) acrylic polymer is often used.
例えば、特許文献1には、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来の構成単位を含み、重量平均分子量が100,000以上であり、ガラス転移温度が0℃以上である(メタ)アクリル系ポリマーAと、重量平均分子量が1,000〜30,000である(メタ)アクリル系オリゴマーBと、を含み、前記(メタ)アクリル系ポリマーAのガラス転移温度が、前記(メタ)アクリル系オリゴマーBのガラス転移温度より高い、セラミック成形用バインダー組成物が開示されている。
また、特許文献2には、(A)カルボキシ基含有ビニルモノマー、(B)ヒドロキシ基含有ビニルモノマー、(C)アルキル基の炭素数が1〜8であるアクリル酸アルキルエステルモノマー、及び(D)ポリオキシエチレン構造を有する(メタ)アクリル酸エステル系モノマーを含むモノマー組成物の共重合体及び/又はその塩からなる、焼結工程を含む成型用バインダーポリマーが開示されている。
For example, Patent Document 1 contains a structural unit derived from a (meth) acrylic acid alkyl ester monomer, has a weight average molecular weight of 100,000 or more, and has a glass transition temperature of 0 ° C. or more (meth) acrylic. The system polymer A and the (meth) acrylic oligomer B having a weight average molecular weight of 1,000 to 30,000 are contained, and the glass transition temperature of the (meth) acrylic polymer A is the (meth) acrylic system. A binder composition for ceramic molding, which is higher than the glass transition temperature of oligomer B, is disclosed.
Further, Patent Document 2 describes (A) a carboxy group-containing vinyl monomer, (B) a hydroxy group-containing vinyl monomer, (C) an acrylic acid alkyl ester monomer having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and (D). A molding binder polymer comprising a sintering step, comprising a copolymer of a monomer composition containing a (meth) acrylic acid ester-based monomer having a polyoxyethylene structure and / or a salt thereof, is disclosed.
グリーンシートは、セラミック粉末とバインダーと溶剤とを含むスラリーを作製した後、作製したスラリーを、通常、コンマコーター(登録商標)を用いて、支持体上に塗工し、乾燥させることにより作製している。
スラリーを作製してから、塗工するまでの期間(所謂、スラリーの保管期間)は、例えば、24時間乃至2週間程度である。スラリーの保管期間が長いと、スラリーの分散性が低下し、スラリーに含まれる成分の分離又は沈殿が生じる場合がある。成分の分離又は沈殿が生じたスラリーを塗工して得られるグリーンシートには、厚みムラが生じやすく、グリーンシートの焼成により得られるセラミック基板の寸法安定性が不良となりやすい。
A green sheet is prepared by preparing a slurry containing a ceramic powder, a binder, and a solvent, and then applying the prepared slurry onto a support using a comma coater (registered trademark) and drying the slurry. ing.
The period from the preparation of the slurry to the coating (so-called storage period of the slurry) is, for example, about 24 hours to 2 weeks. If the storage period of the slurry is long, the dispersibility of the slurry is lowered, and the components contained in the slurry may be separated or precipitated. The green sheet obtained by coating the slurry in which the components are separated or precipitated tends to have uneven thickness, and the dimensional stability of the ceramic substrate obtained by firing the green sheet tends to be poor.
上述の点に関し、特許文献1に記載のセラミック成形用バインダー組成物を含むスラリー及び特許文献2に記載の成型用バインダーポリマーを含むスラリーは、いずれも保管時の分散安定性について、改善の余地があると考えられる。 Regarding the above points, both the slurry containing the ceramic molding binder composition described in Patent Document 1 and the slurry containing the molding binder polymer described in Patent Document 2 have room for improvement in dispersion stability during storage. It is believed that there is.
本発明が解決しようとする課題は、セラミック粉末及び溶剤を含むスラリーの作製に用いた場合に、セラミック粉末の分散性に優れ、かつ、その優れた分散性を経時で保持し得るスラリーを作製できるセラミック成形用バインダー組成物、セラミック成形用組成物、及びセラミックグリーンシートを提供することである。 The problem to be solved by the present invention is that when used for producing a slurry containing a ceramic powder and a solvent, it is possible to produce a slurry having excellent dispersibility of the ceramic powder and capable of maintaining the excellent dispersibility over time. The present invention provides a ceramic molding binder composition, a ceramic molding composition, and a ceramic green sheet.
課題を解決するための具体的手段には、以下の態様が含まれる。
<1> (メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する構成単位及びカルボキシ基を有する単量体に由来する構成単位を含み、かつ、酸価が0mgKOH/gを超えて85mgKOH/g以下である(メタ)アクリル系共重合体Aと、
(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する構成単位及び水酸基を有する単量体に由来する構成単位を含み、水酸基価が0mgKOH/gを超えて50mgKOH/g以下であり、かつ、重量平均分子量が、上記(メタ)アクリル系共重合体Aの重量平均分子量よりも小さい(メタ)アクリル系共重合体Bと、を含み、
上記(メタ)アクリル系共重合体Bに対する上記(メタ)アクリル系共重合体Aの含有比率が、質量基準で、50/50〜95/5であるセラミック成形用バインダー組成物。
<2> 上記(メタ)アクリル系共重合体Aの重量平均分子量が、25万以上150万以下である<1>に記載のセラミック成形用バインダー組成物。
<3> 上記(メタ)アクリル系共重合体Bの重量平均分子量が、0.1万以上25万未満である<1>又は<2>に記載のセラミック成形用バインダー組成物。
<4> 上記(メタ)アクリル系共重合体Aのガラス転移温度が、0℃以上40℃以下である<1>〜<3>のいずれか1つに記載のセラミック成形用バインダー組成物。
<5> 上記(メタ)アクリル系共重合体Bのガラス転移温度が、−20℃以上15℃以下である<1>〜<4>のいずれか1つに記載のセラミック成形用バインダー組成物。
<6> <1>〜<5>のいずれか1つに記載のセラミック成形用バインダー組成物と、セラミック粉末と、溶剤と、を含むセラミック成形用組成物。
<7> <1>〜<5>のいずれか1つに記載のセラミック成形用バインダー組成物と、セラミック粉末と、を含むセラミックグリーンシート。
Specific means for solving the problem include the following aspects.
<1> Containing a structural unit derived from a (meth) acrylic acid alkyl ester monomer and a structural unit derived from a monomer having a carboxy group, and having an acid value of more than 0 mgKOH / g and 85 mgKOH / g or less. With a certain (meth) acrylic copolymer A,
It contains a structural unit derived from a (meth) acrylic acid alkyl ester monomer and a structural unit derived from a monomer having a hydroxyl group, and has a hydroxyl value of more than 0 mgKOH / g and 50 mgKOH / g or less, and has a weight average. The (meth) acrylic copolymer B having a molecular weight smaller than the weight average molecular weight of the (meth) acrylic copolymer A is included.
A binder composition for ceramic molding in which the content ratio of the (meth) acrylic copolymer A to the (meth) acrylic copolymer B is 50/50 to 95/5 on a mass basis.
<2> The binder composition for ceramic molding according to <1>, wherein the weight average molecular weight of the (meth) acrylic copolymer A is 250,000 or more and 1.5 million or less.
<3> The binder composition for ceramic molding according to <1> or <2>, wherein the weight average molecular weight of the (meth) acrylic copolymer B is 10,000 or more and less than 250,000.
<4> The binder composition for ceramic molding according to any one of <1> to <3>, wherein the glass transition temperature of the (meth) acrylic copolymer A is 0 ° C. or higher and 40 ° C. or lower.
<5> The binder composition for ceramic molding according to any one of <1> to <4>, wherein the glass transition temperature of the (meth) acrylic copolymer B is −20 ° C. or higher and 15 ° C. or lower.
<6> A ceramic molding composition containing the binder composition for ceramic molding according to any one of <1> to <5>, a ceramic powder, and a solvent.
<7> A ceramic green sheet containing the binder composition for ceramic molding according to any one of <1> to <5> and a ceramic powder.
本発明によれば、セラミック粉末及び溶剤を含むスラリーの作製に用いた場合に、セラミック粉末の分散性に優れ、かつ、その優れた分散性を経時で保持し得るスラリーを作製できるセラミック成形用バインダー組成物、セラミック成形用組成物、及びセラミックグリーンシートが提供される。 According to the present invention, when used for producing a slurry containing a ceramic powder and a solvent, a ceramic molding binder capable of producing a slurry having excellent dispersibility of the ceramic powder and capable of maintaining the excellent dispersibility over time. Compositions, ceramic molding compositions, and ceramic green sheets are provided.
以下、本発明の具体的な実施形態について詳細に説明する。但し、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and can be carried out with appropriate modifications within the scope of the object of the present invention.
本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を意味する。
本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本明細書において、2以上の好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
本明細書において、各成分の量は、各成分に該当する物質が複数種存在する場合には、特に断らない限り、複数種の物質の合計量を意味する。
The numerical range indicated by using "~" in the present specification means a range including the numerical values before and after "~" as the minimum value and the maximum value, respectively.
In the numerical range described stepwise in the present specification, the upper limit value or the lower limit value described in one numerical range may be replaced with the upper limit value or the lower limit value of another numerical range described stepwise. .. Further, in the numerical range described in the present specification, the upper limit value or the lower limit value described in a certain numerical range may be replaced with the value shown in the examples.
In the present specification, a combination of two or more preferred embodiments is a more preferred embodiment.
In the present specification, the amount of each component means the total amount of a plurality of kinds of substances when a plurality of kinds of substances corresponding to each component are present, unless otherwise specified.
本明細書において、「(メタ)アクリル系共重合体」とは、(メタ)アクリロイル基を有する単量体に由来する構成単位の含有率が全構成単位(即ち、(メタ)アクリル系共重合体の全構成単位)の50質量%以上である共重合体を意味する。 In the present specification, the "(meth) acrylic copolymer" means that the content of the structural unit derived from the monomer having a (meth) acryloyl group is the total structural unit (that is, the (meth) acrylic copolymer). It means a copolymer which is 50% by mass or more of the total constituent unit of the coalescence).
本明細書において、「(メタ)アクリル」は「アクリル」及び「メタクリル」の両方を包含する用語であり、「(メタ)アクリレート」は「アクリレート」及び「メタクリレート」の両方を包含する用語であり、「(メタ)アクリロイル」は「アクリロイル」及び「メタクリロイル」の両方を包含する用語である。 In the present specification, "(meth) acrylic" is a term that includes both "acrylic" and "methacrylic", and "(meth) acrylate" is a term that includes both "acrylate" and "methacrylate". , "(Meta) acryloyl" is a term that includes both "acryloyl" and "methacrylic".
本明細書において、「n−」はノルマルを意味し、「i−」はイソを意味し、「s−」はセカンダリーを意味し、「t−」はターシャリーを意味する。 In the present specification, "n-" means normal, "i-" means iso, "s-" means secondary, and "t-" means tertiary.
[セラミック成形用バインダー組成物]
本発明のセラミック成形用バインダー組成物(以下、単に「バインダー組成物」ともいう。)は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する構成単位及びカルボキシ基を有する単量体に由来する構成単位を含み、かつ、酸価が0mgKOH/gを超えて85mgKOH/g以下である(メタ)アクリル系共重合体A〔以下、「特定(メタ)アクリル系共重合体A」ともいう。〕と、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する構成単位及び水酸基を有する単量体に由来する構成単位を含み、水酸基価が0mgKOH/gを超えて50mgKOH/g以下であり、かつ、重量平均分子量が、上記(メタ)アクリル系共重合体Aの重量平均分子量よりも小さい(メタ)アクリル系共重合体B〔以下、「特定(メタ)アクリル系共重合体B」ともいう。〕と、を含み、上記(メタ)アクリル系共重合体Bに対する上記(メタ)アクリル系共重合体Aの含有比率が、質量基準で、50/50〜95/5である。
本発明のバインダー組成物は、上記のような構成を有することで、セラミック粉末及び溶剤を含むスラリーの作製に用いた場合に、セラミック粉末の分散性に優れ、かつ、その優れた分散性を経時で保持し得るスラリーを作製できる。
本明細書では、「優れた分散性を経時で保持し得る」ことを、「分散安定性に優れる」ともいう。
[Binder composition for ceramic molding]
The binder composition for ceramic molding of the present invention (hereinafter, also simply referred to as “binder composition”) is derived from a constituent unit derived from a (meth) acrylic acid alkyl ester monomer and a monomer having a carboxy group. A (meth) acrylic copolymer A containing a structural unit and having an acid value of more than 0 mgKOH / g and 85 mgKOH / g or less [hereinafter, also referred to as “specific (meth) acrylic copolymer A”. ], And a structural unit derived from the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer and a structural unit derived from the monomer having a hydroxyl group, and the hydroxyl value is more than 0 mgKOH / g and 50 mgKOH / g or less. , The weight average molecular weight is smaller than the weight average molecular weight of the (meth) acrylic copolymer A (meth) acrylic copolymer B [hereinafter, also referred to as “specific (meth) acrylic copolymer B”. ], And the content ratio of the (meth) acrylic copolymer A to the (meth) acrylic copolymer B is 50/50 to 95/5 on a mass basis.
By having the above-mentioned structure, the binder composition of the present invention has excellent dispersibility of the ceramic powder when used for producing a slurry containing the ceramic powder and the solvent, and the excellent dispersibility of the ceramic powder is maintained over time. It is possible to prepare a slurry that can be held by.
In the present specification, "the excellent dispersibility can be maintained over time" is also referred to as "the excellent dispersion stability".
本明細書では、特定(メタ)アクリル系共重合体A及び特定(メタ)アクリル系共重合体Bを総称して、「特定(メタ)アクリル系共重合体」という。 In the present specification, the specific (meth) acrylic copolymer A and the specific (meth) acrylic copolymer B are collectively referred to as "specific (meth) acrylic copolymer".
〔特定(メタ)アクリル系共重合体A〕
本発明のバインダー組成物は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する構成単位及びカルボキシ基を有する単量体に由来する構成単位を含み、かつ、酸価が0mgKOH/gを超えて85mgKOH/g以下である(メタ)アクリル系共重合体A〔即ち、特定(メタ)アクリル系共重合体A〕を含む。
[Specific (meth) acrylic copolymer A]
The binder composition of the present invention contains a structural unit derived from a (meth) acrylic acid alkyl ester monomer and a structural unit derived from a monomer having a carboxy group, and has an acid value of more than 0 mgKOH / g. It contains a (meth) acrylic copolymer A of 85 mgKOH / g or less [that is, a specific (meth) acrylic copolymer A].
<(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する構成単位>
特定(メタ)アクリル系共重合体Aは、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する構成単位を含む。
(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する構成単位は、セラミック粉末の分散安定性に寄与する。
<Constituent unit derived from (meth) acrylic acid alkyl ester monomer>
The specific (meth) acrylic copolymer A contains a structural unit derived from the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer.
The structural unit derived from the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer contributes to the dispersion stability of the ceramic powder.
本明細書において、「(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する構成単位」とは、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体が付加重合して形成される構成単位を意味する。 In the present specification, the “constituent unit derived from the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer” means a structural unit formed by addition polymerization of the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer.
(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体の種類は、特に制限されない。
(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体としては、無置換の(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体が好ましい。
(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体のアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、又は環状のいずれであってもよい。
アルキル基の炭素数は、1〜18であることが好ましく、1〜8であることがより好ましく、1〜4であることが更に好ましい。
The type of (meth) acrylic acid alkyl ester monomer is not particularly limited.
As the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer, an unsubstituted (meth) acrylic acid alkyl ester monomer is preferable.
The alkyl group of the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer may be linear, branched or cyclic.
The number of carbon atoms of the alkyl group is preferably 1 to 18, more preferably 1 to 8, and even more preferably 1 to 4.
(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体の具体例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、s−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、i−オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−ノニル(メタ)アクリレート、i−ノニル(メタ)アクリレート、n−デシル(メタ)アクリレート、n−ドデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
これらの中でも、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体としては、例えば、セラミック粉末と適度な相互作用を有するとの観点から、メチルアクリレート(MA)、メチルメタクリレート(MMA)、エチルアクリレート(EA)、及びエチルメタクリレート(EMA)からなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。
Specific examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, and s-butyl (meth). Acrylate, t-butyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, i-octyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-nonyl (meth) acrylate, i-nonyl (meth) acrylate, Examples thereof include n-decyl (meth) acrylate, n-dodecyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, and lauryl (meth) acrylate.
Among these, as the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer, for example, methyl acrylate (MA), methyl methacrylate (MMA), ethyl acrylate (EA) from the viewpoint of having an appropriate interaction with ceramic powder. , And at least one selected from the group consisting of ethyl methacrylate (EMA) is preferred.
特定(メタ)アクリル系共重合体Aは、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する構成単位を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。 The specific (meth) acrylic copolymer A may contain only one type of structural unit derived from the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer, or may contain two or more types.
特定(メタ)アクリル系共重合体Aにおける(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する構成単位の含有率(割合)は、特定(メタ)アクリル系共重合体Aの全構成単位に対して、50質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることが更に好ましい。
ここで、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する構成単位の含有率(割合)が、特定(メタ)アクリル系共重合体Aの全構成単位に対して50質量%以上であることは、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する構成単位が、特定(メタ)アクリル系共重合体Aを構成する構成単位の主成分として含まれていることを意味する。
特定(メタ)アクリル系共重合体Aにおける(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する構成単位の含有率(割合)の上限は、特に制限されないが、例えば、特定(メタ)アクリル系共重合体Aの全構成単位に対して、97.0質量%以下であることが好ましい。
The content (ratio) of the structural units derived from the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer in the specific (meth) acrylic copolymer A is the content (ratio) of the structural units with respect to all the structural units of the specific (meth) acrylic copolymer A. It is preferably 50% by mass or more, preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and further preferably 80% by mass or more.
Here, the content (ratio) of the structural unit derived from the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer is 50% by mass or more with respect to all the structural units of the specific (meth) acrylic copolymer A. Means that the structural unit derived from the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer is contained as the main component of the structural unit constituting the specific (meth) acrylic copolymer A.
The upper limit of the content (ratio) of the structural unit derived from the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer in the specific (meth) acrylic copolymer A is not particularly limited, but for example, the specific (meth) acrylic copolymer is not particularly limited. It is preferably 97.0% by mass or less based on all the constituent units of the polymer A.
<カルボキシ基を有する単量体に由来する構成単位>
特定(メタ)アクリル系共重合体Aは、カルボキシ基を有する単量体に由来する構成単位を含む。
特定(メタ)アクリル系共重合体Aにおけるカルボキシ基を有する単量体に由来する構成単位は、セラミック粉末の分散安定性の向上に寄与する。
特定(メタ)アクリル系共重合体Aがカルボキシ基を有する単量体に由来する構成単位を含むと、カルボキシ基の相互作用による立体障害によって、セラミック粉末の再凝集が抑制され、セラミック粉末の分散安定性が向上し得る。
<Constituent unit derived from a monomer having a carboxy group>
The specific (meth) acrylic copolymer A contains a structural unit derived from a monomer having a carboxy group.
The structural unit derived from the monomer having a carboxy group in the specific (meth) acrylic copolymer A contributes to the improvement of the dispersion stability of the ceramic powder.
When the specific (meth) acrylic copolymer A contains a structural unit derived from a monomer having a carboxy group, reaggregation of the ceramic powder is suppressed due to steric hindrance due to the interaction of the carboxy group, and the ceramic powder is dispersed. Stability can be improved.
本明細書において、「カルボキシ基を有する単量体に由来する構成単位」とは、カルボキシ基を有する単量体が付加重合して形成される構成単位を意味する。 As used herein, the "constituent unit derived from a monomer having a carboxy group" means a structural unit formed by addition polymerization of a monomer having a carboxy group.
カルボキシ基を有する単量体の種類は、特に限定されない。
カルボキシ基を有する単量体の具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、グルタコン酸、シトラコン酸、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート〔例えば、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトン(n≒2)モノアクリレート〕、コハク酸エステル(例えば、2−アクリロイルオキシエチル−コハク酸)等が挙げられる。
これらの中でも、カルボキシ基を有する単量体としては、例えば、共重合性の観点から、アクリル酸が好ましい。
The type of monomer having a carboxy group is not particularly limited.
Specific examples of the monomer having a carboxy group include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, glutaconic acid, citraconic acid, and ω-carboxy-polycaprolactone mono (meth) acrylate [ For example, ω-carboxy-polycaprolactone (n≈2) monoacrylate], succinic acid ester (for example, 2-acryloyloxyethyl-succinic acid) and the like can be mentioned.
Among these, acrylic acid is preferable as the monomer having a carboxy group, for example, from the viewpoint of copolymerizability.
特定(メタ)アクリル系共重合体Aは、カルボキシ基を有する単量体に由来する構成単位を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。 The specific (meth) acrylic copolymer A may contain only one type of structural unit derived from a monomer having a carboxy group, or may contain two or more types.
特定(メタ)アクリル系共重合体Aにおけるカルボキシ基を有する単量体に由来する構成単位の含有率(割合)は、特定(メタ)アクリル系共重合体Aの全構成単位に対して、0質量%を超えて11質量%以下であることが好ましく、0.02質量%以上7質量%以下であることがより好ましく、0.05質量%以上5質量%以下であることが更に好ましい。
特定(メタ)アクリル系共重合体Aにおけるカルボキシ基を有する単量体に由来する構成単位の含有率が、特定(メタ)アクリル系共重合体Aの全構成単位に対して0質量%を超えると、カルボキシ基の相互作用による立体障害によって、セラミック粉末の再凝集が良好に抑制されるため、セラミック粉末の分散安定性が向上し得る。
特定(メタ)アクリル系共重合体Aにおけるカルボキシ基を有する単量体に由来する構成単位の含有率が、特定(メタ)アクリル系共重合体Aの全構成単位に対して11質量%以下であると、特定(メタ)アクリル系共重合体A同士の凝集がより生じ難くなるため、セラミック粉末の分散安定性がより向上し得る。
The content (ratio) of the structural units derived from the monomer having a carboxy group in the specific (meth) acrylic copolymer A is 0 with respect to all the structural units of the specific (meth) acrylic copolymer A. It is preferably more than mass% and 11% by mass or less, more preferably 0.02% by mass or more and 7% by mass or less, and further preferably 0.05% by mass or more and 5% by mass or less.
The content of the structural unit derived from the monomer having a carboxy group in the specific (meth) acrylic copolymer A exceeds 0% by mass with respect to all the structural units of the specific (meth) acrylic copolymer A. Since the steric hindrance due to the interaction of the carboxy groups favorably suppresses the reaggregation of the ceramic powder, the dispersion stability of the ceramic powder can be improved.
The content of the structural unit derived from the monomer having a carboxy group in the specific (meth) acrylic copolymer A is 11% by mass or less with respect to all the structural units of the specific (meth) acrylic copolymer A. If there is, the aggregation of the specific (meth) acrylic copolymers A is less likely to occur, so that the dispersion stability of the ceramic powder can be further improved.
<その他の構成単位>
特定(メタ)アクリル系共重合体Aは、本発明の効果が発揮される範囲内において、既述の構成単位、すなわち、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する構成単位及びカルボキシ基を有する構成単位以外の構成単位(所謂、その他の構成単位)を含んでいてもよい。
<Other building blocks>
The specific (meth) acrylic copolymer A is the above-mentioned structural unit, that is, the structural unit derived from the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer and the carboxy group within the range in which the effect of the present invention is exhibited. A structural unit other than the structural unit having the above (so-called other structural unit) may be included.
その他の構成単位を構成する単量体は、既述の構成単位を構成する単量体と共重合できるものであれば、特に限定されない。
その他の構成単位を構成する単量体の具体例としては、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、及びフェノキシエチル(メタ)アクリレートに代表される環状基を有する(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート及びエトキシエチル(メタ)アクリレートに代表されるアルコキシアルキル(メタ)アクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、t−ブチルスチレン、p−クロロスチレン、クロロメチルスチレン、及びビニルトルエンに代表される芳香族モノビニル、アクリロニトリル及びメタクリロニトリルに代表されるシアン化ビニル、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、及びバーサチック酸ビニルに代表されるビニルエステル、並びに、これらの単量体の各種誘導体が挙げられる。
また、その他の構成単位を構成する単量体の具体例としては、水酸基を有する単量体及びアミノ基を有する単量体も挙げられるが、特定(メタ)アクリル系共重合体Aは、水酸基を有する単量体に由来する構成単位、及び/又は、アミノ基を有する単量体に由来する構成単位を含まないことが好ましい。
The monomer constituting the other structural unit is not particularly limited as long as it can be copolymerized with the monomer constituting the above-mentioned structural unit.
Specific examples of the monomers constituting other structural units include cyclic groups typified by cyclohexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, and phenoxyethyl (meth) acrylate (. Acryloalkyl (meth) acrylates represented by meta) acrylates, methoxyethyl (meth) acrylates and ethoxyethyl (meth) acrylates, styrene, α-methylstyrene, t-butylstyrene, p-chlorostyrene, chloromethylstyrene, and Aromatic monovinyl represented by vinyl toluene, vinyl cyanide represented by acrylonitrile and methacrylonitrile, vinyl acrylate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl ester represented by vinyl versaticate, and a single amount thereof. Examples include various derivatives of the body.
Further, specific examples of the monomers constituting other constituent units include a monomer having a hydroxyl group and a monomer having an amino group, but the specific (meth) acrylic copolymer A has a hydroxyl group. It is preferable that the structural unit derived from the monomer having an amino group and / or the structural unit derived from the monomer having an amino group is not contained.
<<特定(メタ)アクリル系共重合体Aの酸価>>
特定(メタ)アクリル系共重合体Aの酸価は、0mgKOH/gを超えて85mgKOH/g以下であり、0.2mgKOH/g以上55mgKOH/g以下であることが好ましく、0.4mgKOH/g以上28mgKOH/g以下であることがより好ましい。
特定(メタ)アクリル系共重合体Aの酸価が0mgKOH/gを超えることは、特定(メタ)アクリル系共重合体Aが、カルボキシ基を有する単量体に由来する構成単位を含むことを意味する。
特定(メタ)アクリル系共重合体Aの酸価が85mgKOH/g以下であると、特定(メタ)アクリル系共重合体A同士の凝集が生じ難くなるため、セラミック粉末の分散性及び分散安定性が向上し得る。
<< Acid value of specific (meth) acrylic copolymer A >>
The acid value of the specific (meth) acrylic copolymer A is more than 0 mgKOH / g and 85 mgKOH / g or less, preferably 0.2 mgKOH / g or more and 55 mgKOH / g or less, and 0.4 mgKOH / g or more. More preferably, it is 28 mgKOH / g or less.
The fact that the acid value of the specific (meth) acrylic copolymer A exceeds 0 mgKOH / g means that the specific (meth) acrylic copolymer A contains a structural unit derived from a monomer having a carboxy group. means.
When the acid value of the specific (meth) acrylic copolymer A is 85 mgKOH / g or less, aggregation of the specific (meth) acrylic copolymer A is unlikely to occur, so that the dispersibility and dispersion stability of the ceramic powder Can be improved.
特定(メタ)アクリル系共重合体Aの酸価は、以下の計算式によって求められる。なお、以下の計算式において、56.1は、KOHの分子量である。
酸価(mgKOH/g)
={(A1/100)÷A2}×56.1×1000×A3
A1:特定(メタ)アクリル系共重合体Aの製造に使用される全単量体中の、カルボキシ基を有する単量体の占める割合(単位:質量%)
A2:特定(メタ)アクリル系共重合体Aの製造に使用されるカルボキシ基を有する単量体の分子量
A3:カルボキシ基を有する単量体1分子中に含まれるカルボキシ基の数
The acid value of the specific (meth) acrylic copolymer A is calculated by the following formula. In the following calculation formula, 56.1 is the molecular weight of KOH.
Acid value (mgKOH / g)
= {(A1 / 100) ÷ A2} × 56.1 × 1000 × A3
A1: Percentage of monomer having a carboxy group in all the monomers used in the production of the specific (meth) acrylic copolymer A (unit: mass%)
A2: Molecular weight of the carboxy group-containing monomer used in the production of the specific (meth) acrylic copolymer A A3: Number of carboxy groups contained in one carboxy group-containing monomer molecule
特定(メタ)アクリル系共重合体Aの製造に使用されるカルボキシ基を有する単量体が2種以上ある場合には、それぞれの単量体について、上記の計算式に準じて酸価を求めた後、得られた値を合計して酸価を求める。 When there are two or more types of monomers having a carboxy group used in the production of the specific (meth) acrylic copolymer A, the acid value of each monomer is determined according to the above formula. After that, the obtained values are summed to obtain the acid value.
<<特定(メタ)アクリル系共重合体Aの重量平均分子量>>
特定(メタ)アクリル系共重合体Aの重量平均分子量(Mw)は、特定(メタ)アクリル系共重合体Bの重量平均分子量(Mw)よりも大きければ、特に限定されない。
特定(メタ)アクリル系共重合体Aの重量平均分子量(Mw)は、例えば、20万以上150万以下であることが好ましく、25万以上150万以下であることがより好ましく、25万以上80万以下であることが更に好ましく、30万以上40万以下であることが特に好ましい。
特定(メタ)アクリル系共重合体Aの重量平均分子量(Mw)が20万以上であると、適切な立体障害によって、セラミック粉末の再凝集がより良好に抑制されるため、セラミック粉末の分散安定性がより向上し得る。
特定(メタ)アクリル系共重合体Aの重量平均分子量(Mw)が150万以下であると、スラリーを作製する際に、より適切に混合でき、作業性がより向上し得る。
<< Weight average molecular weight of specific (meth) acrylic copolymer A >>
The weight average molecular weight (Mw) of the specific (meth) acrylic copolymer A is not particularly limited as long as it is larger than the weight average molecular weight (Mw) of the specific (meth) acrylic copolymer B.
The weight average molecular weight (Mw) of the specific (meth) acrylic copolymer A is, for example, preferably 200,000 or more and 1.5 million or less, more preferably 250,000 or more and 1.5 million or less, and 250,000 or more and 80. It is more preferably 10,000 or less, and particularly preferably 300,000 or more and 400,000 or less.
When the weight average molecular weight (Mw) of the specific (meth) acrylic copolymer A is 200,000 or more, the reaggregation of the ceramic powder is better suppressed by appropriate steric hindrance, so that the dispersion of the ceramic powder is stable. The sex can be improved.
When the weight average molecular weight (Mw) of the specific (meth) acrylic copolymer A is 1.5 million or less, it can be mixed more appropriately when producing a slurry, and workability can be further improved.
特定(メタ)アクリル系共重合体Aの重量平均分子量(Mw)は、下記の方法により測定される値である。具体的には、下記(1)〜(3)に従って測定する。
(1)特定(メタ)アクリル系共重合体Aの溶液を剥離紙に塗布し、100℃で1分間乾燥し、フィルム状の特定(メタ)アクリル系共重合体Aを得る。
(2)上記(1)で得られたフィルム状の特定(メタ)アクリル系共重合体Aとテトラヒドロフランとを用いて、固形分濃度が0.2質量%である試料溶液を得る。
(3)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用い、下記条件にて、標準ポリスチレン換算値として、特定(メタ)アクリル系共重合体Aの重量平均分子量(Mw)を測定する。
The weight average molecular weight (Mw) of the specific (meth) acrylic copolymer A is a value measured by the following method. Specifically, the measurement is performed according to the following (1) to (3).
(1) A solution of the specific (meth) acrylic copolymer A is applied to a release paper and dried at 100 ° C. for 1 minute to obtain a film-like specific (meth) acrylic copolymer A.
(2) A sample solution having a solid content concentration of 0.2% by mass is obtained by using the film-shaped specific (meth) acrylic copolymer A and tetrahydrofuran obtained in (1) above.
(3) Using gel permeation chromatography (GPC), the weight average molecular weight (Mw) of the specific (meth) acrylic copolymer A is measured as a standard polystyrene-equivalent value under the following conditions.
〜条件〜
測定装置:高速GPC(型番:HLC−8220 GPC、東ソー(株)製)
検出器:示差屈折率計(RI)(HLC−8220に組込、東ソー(株)製)
カラム:TSK−GEL GMHXL(東ソー(株)製)を直列に4本接続
カラム温度:40℃
溶離液:テトラヒドロフラン
試料濃度:0.2質量%
注入量:100μL
流量:0.6mL/分
~conditions~
Measuring device: High-speed GPC (Model number: HLC-8220 GPC, manufactured by Tosoh Corporation)
Detector: Differential refractometer (RI) (built into HLC-8220, manufactured by Tosoh Corporation)
Column: 4 TSK-GEL GMHXL (manufactured by Tosoh Corporation) connected in series Column temperature: 40 ° C
Eluent: tetrahydrofuran Sample concentration: 0.2% by mass
Injection volume: 100 μL
Flow rate: 0.6 mL / min
<<特定(メタ)アクリル系共重合体Aのガラス転移温度>>
特定(メタ)アクリル系共重合体Aのガラス転移温度(Tg)は、特に限定されないが、0℃以上50℃以下であることが好ましく、0℃以上40℃以下であることがより好ましく、5℃以上35℃以下であることが更に好ましく、10℃以上25℃以下であることが特に好ましい。
特定(メタ)アクリル系共重合体Aのガラス転移温度(Tg)が上記範囲内であると、作製したグリーンシートが強度と柔軟性とを兼ね備え、例えば、搬送中に外力が加わった場合でもグリーンシートが裂ける等、破損し難い傾向がある。
<< Glass transition temperature of specific (meth) acrylic copolymer A >>
The glass transition temperature (Tg) of the specific (meth) acrylic copolymer A is not particularly limited, but is preferably 0 ° C. or higher and 50 ° C. or lower, and more preferably 0 ° C. or higher and 40 ° C. or lower. It is more preferably ° C. or higher and 35 ° C. or lower, and particularly preferably 10 ° C. or higher and 25 ° C. or lower.
When the glass transition temperature (Tg) of the specific (meth) acrylic copolymer A is within the above range, the produced green sheet has both strength and flexibility. For example, green even when an external force is applied during transportation. It tends to be hard to break, such as the sheet tearing.
特定(メタ)アクリル系共重合体Aのガラス転移温度(Tg)は、下記の式1から計算により求められる絶対温度(K)をセルシウス温度(℃)に換算した値である。
1/Tg=m1/Tg1+m2/Tg2+・・・+m(k−1)/Tg(k−1)+mk/Tgk (式1)
The glass transition temperature (Tg) of the specific (meth) acrylic copolymer A is a value obtained by converting the absolute temperature (K) calculated from the following formula 1 into the Celsius temperature (° C.).
1 / Tg = m1 / Tg1 + m2 / Tg2 + ... + m (k-1) / Tg (k-1) + mk / Tgk (Equation 1)
式1中、Tg1、Tg2、・・・、Tg(k−1)、及びTgkは、特定(メタ)アクリル系共重合体Aを構成する各単量体を単独重合体としたときの絶対温度(K)で表されるガラス転移温度(Tg)をそれぞれ表す。m1、m2、・・・、m(k−1)、及びmkは、特定(メタ)アクリル系共重合体Aを構成する各単量体のモル分率をそれぞれ表し、m1+m2+・・・+m(k−1)+mk=1である。
なお、絶対温度(K)から273を引くことで絶対温度(K)をセルシウス温度(℃)に換算でき、セルシウス温度(℃)に273を足すことでセルシウス温度(℃)を絶対温度(K)に換算できる。
In formula 1, Tg1, Tg2, ..., Tg (k-1), and Tgk are the absolute temperatures when each monomer constituting the specific (meth) acrylic copolymer A is used as a homopolymer. Each represents the glass transition temperature (Tg) represented by (K). m1, m2, ..., M (k-1), and mk represent the mole fractions of each monomer constituting the specific (meth) acrylic copolymer A, and m1 + m2 + ... + m ( k-1) + mk = 1.
The absolute temperature (K) can be converted to the Celsius temperature (° C) by subtracting 273 from the absolute temperature (K), and the Celsius temperature (° C) can be converted to the absolute temperature (K) by adding 273 to the Celsius temperature (° C). Can be converted to.
なお、「単独重合体としたときの絶対温度(K)で表されるガラス転移温度(Tg)」とは、その単量体を単独で重合して製造した単独重合体の絶対温度(K)で表されるガラス転移温度(Tg)をいう。
単独重合体のガラス転移温度(Tg)は、示差走査熱量測定装置(DSC)(型番:EXSTAR6000、セイコーインスツル(株)製)を用い、窒素気流中、測定試料10mg、昇温速度10℃/分の条件で測定し、得られたDSCカーブの変曲点を単独重合体のガラス転移温度(Tg)としたものである。
The "glass transition temperature (Tg) represented by the absolute temperature (K) when made into a homopolymer" is the absolute temperature (K) of the homopolymer produced by polymerizing the monomer alone. It refers to the glass transition temperature (Tg) represented by.
The glass transition temperature (Tg) of the homopolymer was measured using a differential scanning calorimetry device (DSC) (model number: EXSTAR6000, manufactured by Seiko Instruments Co., Ltd.) in a nitrogen stream, a measurement sample of 10 mg, and a temperature rise rate of 10 ° C./ It was measured under the condition of minutes, and the turning point of the obtained DSC curve was taken as the glass transition temperature (Tg) of the homopolymer.
代表的な単量体の「単独重合体としたときのセルシウス温度(℃)で表されるガラス転移温度(Tg)」は、以下に示すとおりである。
2−エチルヘキシルアクリレート(2EHA)が−76℃、2−エチルヘキシルメタクリレート(2EHMA)が−10℃、n−ブチルアクリレート(n−BA)が−57℃、n−ブチルメタクリレート(n−BMA)が21℃、t−ブチルアクリレート(t−BA)が41℃、t−ブチルメタクリレート(t−BMA)が107℃、i−ブチルメタクリレート(i−BMA)が48℃、メチルアクリレート(MA)が5℃、メチルメタクリレート(MMA)が103℃、イソボニルメタクリレート(IBXMA)が155℃、イソボニルアクリレート(IBXA)が96℃、シクロヘキシルメタクリレート(CHMA)が56℃、エチルアクリレート(EA)が−27℃、エチルメタクリレート(EMA)が42℃、メタクリル酸が185℃、4−ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)が−39℃、2−ヒドロキシエチルアクリレート(2HEA)が−15℃、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(2HEMA)が55℃、アクリル酸(AA)が163℃、イソオクチルアクリレート(i−OA)が−75℃、ジメチルアミノエチルメタクリレート(DM)が18℃、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトン(n≒2)モノアクリレートが−30℃、及び2−アクリロイルオキシエチル−コハク酸が−40℃である。
The "glass transition temperature (Tg) represented by the Celsius temperature (° C.) when made into a homopolymer" of a typical monomer is as shown below.
2-Ethylhexyl acrylate (2EHA) is -76 ° C, 2-ethylhexyl methacrylate (2EHMA) is -10 ° C, n-butyl acrylate (n-BA) is -57 ° C, n-butyl methacrylate (n-BMA) is 21 ° C. , T-butyl acrylate (t-BA) at 41 ° C, t-butyl methacrylate (t-BMA) at 107 ° C, i-butyl methacrylate (i-BMA) at 48 ° C, methyl acrylate (MA) at 5 ° C, methyl. Methacrylate (MMA) at 103 ° C, isobonyl methacrylate (IBXMA) at 155 ° C, isobonyl acrylate (IBXA) at 96 ° C, cyclohexyl methacrylate (CHMA) at 56 ° C, ethyl acrylate (EA) at -27 ° C, ethyl methacrylate ( EMA) at 42 ° C, methacrylic acid at 185 ° C, 4-hydroxybutyl acrylate (4HBA) at −39 ° C, 2-hydroxyethyl acrylate (2HEA) at -15 ° C, 2-hydroxyethyl methacrylate (2HEMA) at 55 ° C, Acrylic acid (AA) at 163 ° C, isooctyl acrylate (i-OA) at −75 ° C, dimethylaminoethyl methacrylate (DM) at 18 ° C, ω-carboxy-polycaprolactone (n≈2) monoacrylate at −30 ° C. , And 2-acryloyloxyethyl-succinic acid is −40 ° C.
<<特定(メタ)アクリル系共重合体Aの含有率>>
本発明のバインダー組成物における特定(メタ)アクリル系共重合体Aの含有率は、特に限定されないが、例えば、セラミック粉末の分散性及び分散安定性がより良好となるとの観点から、バインダー組成物中の全固形分量に対して、50質量%以上95質量%以下であることが好ましく、60質量%以上90質量%以下であることがより好ましく、75質量%以上85質量%以下であることが更に好ましい。
<< Content of specific (meth) acrylic copolymer A >>
The content of the specific (meth) acrylic copolymer A in the binder composition of the present invention is not particularly limited, but for example, from the viewpoint of improving the dispersibility and dispersion stability of the ceramic powder, the binder composition It is preferably 50% by mass or more and 95% by mass or less, more preferably 60% by mass or more and 90% by mass or less, and 75% by mass or more and 85% by mass or less with respect to the total solid content in the medium. More preferred.
本明細書において、「バインダー組成物中の全固形分量」とは、バインダー組成物が溶媒等の揮発性成分を含まない場合には、バインダー組成物の全質量を意味し、バインダー組成物が溶媒等の揮発性成分を含む場合には、バインダー組成物から溶媒等の揮発性成分を除いた残渣の質量を意味する。 In the present specification, the "total solid content in the binder composition" means the total mass of the binder composition when the binder composition does not contain a volatile component such as a solvent, and the binder composition is a solvent. When a volatile component such as a solvent is contained, it means the mass of the residue obtained by removing the volatile component such as a solvent from the binder composition.
〔特定(メタ)アクリル系共重合体B〕
本発明のバインダー組成物は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する構成単位及び水酸基を有する単量体に由来する構成単位を含み、水酸基価が0mgKOH/gを超えて50mgKOH/g以下であり、かつ、重量平均分子量が、特定(メタ)アクリル系共重合体Aの重量平均分子量よりも小さい(メタ)アクリル系共重合体B〔即ち、特定(メタ)アクリル系共重合体B〕を含む。
[Specific (meth) acrylic copolymer B]
The binder composition of the present invention contains a structural unit derived from a (meth) acrylic acid alkyl ester monomer and a structural unit derived from a monomer having a hydroxyl group, and the hydroxyl value exceeds 0 mgKOH / g to 50 mgKOH / g. The (meth) acrylic copolymer B [that is, the specific (meth) acrylic copolymer B, which is less than the weight average molecular weight of the specific (meth) acrylic copolymer A and has the following weight average molecular weight. 〕including.
<(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する構成単位>
特定(メタ)アクリル系共重合体Bは、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する構成単位を含む。
(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する構成単位は、セラミック粉末の分散性に寄与する。
<Constituent unit derived from (meth) acrylic acid alkyl ester monomer>
The specific (meth) acrylic copolymer B contains a structural unit derived from the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer.
The structural unit derived from the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer contributes to the dispersibility of the ceramic powder.
(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体の種類は、特に制限されない。
(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体としては、無置換の(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体が好ましい。
(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体のアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状、又は環状のいずれであってもよい。
アルキル基の炭素数は、1〜18であることが好ましく、1〜8であることがより好ましく、1〜4であることが更に好ましい。
The type of (meth) acrylic acid alkyl ester monomer is not particularly limited.
As the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer, an unsubstituted (meth) acrylic acid alkyl ester monomer is preferable.
The alkyl group of the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer may be linear, branched or cyclic.
The number of carbon atoms of the alkyl group is preferably 1 to 18, more preferably 1 to 8, and even more preferably 1 to 4.
(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体の具体例は、既述のとおりであるため、ここでは、説明を省略する。
(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体としては、例えば、セラミック粉末と適度な相互作用を有するとの観点から、メチルアクリレート(MA)、メチルメタクリレート(MMA)、エチルアクリレート(EA)、及びエチルメタクリレート(EMA)からなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。
Specific examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer are as described above, and thus description thereof will be omitted here.
Examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer include methyl acrylate (MA), methyl methacrylate (MMA), ethyl acrylate (EA), and ethyl methacrylate from the viewpoint of having an appropriate interaction with ceramic powder. At least one selected from the group consisting of (EMA) is preferable.
特定(メタ)アクリル系共重合体Bは、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する構成単位を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。 The specific (meth) acrylic copolymer B may contain only one type of structural unit derived from the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer, or may contain two or more types.
特定(メタ)アクリル系共重合体Bにおける(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する構成単位の含有率(割合)は、特定(メタ)アクリル系共重合体Bの全構成単位に対して、50質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることが好ましく、70質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることが更に好ましい。
ここで、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する構成単位の含有率(割合)が、特定(メタ)アクリル系共重合体Bの全構成単位に対して50質量%以上であることは、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する構成単位が、特定(メタ)アクリル系共重合体Bを構成する構成単位の主成分として含まれていることを意味する。
特定(メタ)アクリル系共重合体Bにおける(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する構成単位の含有率(割合)の上限は、特に制限されないが、例えば、特定(メタ)アクリル系共重合体Bの全構成単位に対して、99.0質量%以下であることが好ましい。
The content (ratio) of the structural unit derived from the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer in the specific (meth) acrylic copolymer B is based on all the structural units of the specific (meth) acrylic copolymer B. It is preferably 50% by mass or more, preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and further preferably 80% by mass or more.
Here, the content (ratio) of the structural unit derived from the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer is 50% by mass or more with respect to all the structural units of the specific (meth) acrylic copolymer B. Means that the structural unit derived from the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer is contained as the main component of the structural unit constituting the specific (meth) acrylic copolymer B.
The upper limit of the content (ratio) of the structural unit derived from the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer in the specific (meth) acrylic copolymer B is not particularly limited, but for example, the specific (meth) acrylic copolymer is not particularly limited. It is preferably 99.0% by mass or less based on all the constituent units of the polymer B.
<水酸基を有する単量体に由来する構成単位>
特定(メタ)アクリル系共重合体(B)は、水酸基を有する単量体に由来する構成単位を含む。
特定(メタ)アクリル系共重合体Bにおける水酸基を有する単量体に由来する構成単位は、セラミック粉末の分散性の向上に寄与する。
特定(メタ)アクリル系共重合体Bが水酸基を有する単量体に由来する構成単位を含むと、特定(メタ)アクリル系共重合体Bのセラミック粉末への濡れが良好となるため、セラミック粉末の分散性が向上し得る。
<Constituent unit derived from a monomer having a hydroxyl group>
The specific (meth) acrylic copolymer (B) contains a structural unit derived from a monomer having a hydroxyl group.
The structural unit derived from the monomer having a hydroxyl group in the specific (meth) acrylic copolymer B contributes to the improvement of the dispersibility of the ceramic powder.
When the specific (meth) acrylic copolymer B contains a structural unit derived from a monomer having a hydroxyl group, the specific (meth) acrylic copolymer B is well wetted with the ceramic powder, so that the ceramic powder Dispersibility can be improved.
本明細書において、「水酸基を有する単量体に由来する構成単位」とは、水酸基を有する単量体が付加重合して形成される構成単位を意味する。 In the present specification, the “constituent unit derived from a monomer having a hydroxyl group” means a structural unit formed by addition polymerization of a monomer having a hydroxyl group.
水酸基を有する単量体の種類は、特に限定されない。
水酸基を有する単量体の具体例としては、2−ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、10−ヒドロキシデシル(メタ)アクリレート、12−ヒドロキシラウリル(メタ)アクリレート、3−メチル−3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1,1−ジメチル−3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1,3−ジメチル−3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2,2,4−トリメチル−3−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、2−エチル−3−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、N−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート、ジカプロラクトン2−アクリロイルオキシ−エチルエーテルなどが挙げられる。
これらの中でも、水酸基を有する単量体としては、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体との共重合性が良好であるとの観点から、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートが好ましい。
ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、セラミック粉末の分散性がより良好であるとの観点から、2−ヒドロキシエチルアクリレート(2HEA)及び4−ヒドロキシブチルアクリレート(4HBA)からなる群より選ばれる少なくとも1種が好ましい。
The type of the monomer having a hydroxyl group is not particularly limited.
Specific examples of the monomer having a hydroxyl group include 2-hydroxymethyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, and 4-. Hydroxybutyl (meth) acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 10-hydroxydecyl (meth) acrylate, 12-hydroxylauryl (meth) acrylate, 3-methyl-3-hydroxybutyl (meth) acrylate, 1,1 -Dimethyl-3-hydroxybutyl (meth) acrylate, 1,3-dimethyl-3-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2,2,4-trimethyl-3-hydroxypentyl (meth) acrylate, 2-ethyl-3-3 Examples thereof include hydroxyhexyl (meth) acrylate, hydroxyalkyl (meth) acrylate such as N-hydroxyethyl (meth) acrylamide, 1,4-cyclohexanedimethanol monoacrylate, and dicaprolactone 2-acryloyloxy-ethyl ether.
Among these, as the monomer having a hydroxyl group, hydroxyalkyl (meth) acrylate is preferable from the viewpoint of good copolymerizability with the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer.
As the hydroxyalkyl (meth) acrylate, for example, at least selected from the group consisting of 2-hydroxyethyl acrylate (2HEA) and 4-hydroxybutyl acrylate (4HBA) from the viewpoint of better dispersibility of the ceramic powder. One type is preferable.
特定(メタ)アクリル系共重合体(B)は、水酸基を有する単量体に由来する構成単位を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。 The specific (meth) acrylic copolymer (B) may contain only one type of structural unit derived from a monomer having a hydroxyl group, or may contain two or more types.
特定(メタ)アクリル系共重合体Bにおける水酸基を有する単量体に由来する構成単位の含有率(割合)は、特定(メタ)アクリル系共重合体Bの全構成単位に対して、0質量%を超えて11質量%以下であることが好ましく、1質量%以上7質量%以下であることがより好ましく、1.5質量%以上6質量%以下であることが更に好ましい。
特定(メタ)アクリル系共重合体Bにおける水酸基を有する単量体に由来する構成単位の含有率が、特定(メタ)アクリル系共重合体Bの全構成単位に対して0質量%を超えると、特定(メタ)アクリル系共重合体Bのセラミック粉末への濡れが良好となるため、セラミック粉末の分散性が向上し得る。
特定(メタ)アクリル系共重合体Bにおける水酸基を有する単量体に由来する構成単位の含有率が、特定(メタ)アクリル系共重合体Bの全構成単位に対して11質量%以下であると、特定(メタ)アクリル系共重合体B同士の凝集がより生じ難くなるため、セラミック粉末の分散性がより向上し得る。
The content (ratio) of the structural unit derived from the monomer having a hydroxyl group in the specific (meth) acrylic copolymer B is 0 mass with respect to all the structural units of the specific (meth) acrylic copolymer B. It is preferably more than% and 11% by mass or less, more preferably 1% by mass or more and 7% by mass or less, and further preferably 1.5% by mass or more and 6% by mass or less.
When the content of the structural unit derived from the monomer having a hydroxyl group in the specific (meth) acrylic copolymer B exceeds 0% by mass with respect to all the structural units of the specific (meth) acrylic copolymer B. Since the specific (meth) acrylic copolymer B is well wetted with the ceramic powder, the dispersibility of the ceramic powder can be improved.
The content of the structural unit derived from the monomer having a hydroxyl group in the specific (meth) acrylic copolymer B is 11% by mass or less with respect to all the structural units of the specific (meth) acrylic copolymer B. As a result, agglomeration of the specific (meth) acrylic copolymers B is less likely to occur, so that the dispersibility of the ceramic powder can be further improved.
<その他の構成単位>
特定(メタ)アクリル系共重合体Bは、本発明の効果が発揮される範囲内において、既述の構成単位、すなわち、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する構成単位及び水酸基を有する構成単位以外の構成単位(所謂、その他の構成単位)を含んでいてもよい。
<Other building blocks>
The specific (meth) acrylic copolymer B contains the above-mentioned structural units, that is, the structural units and hydroxyl groups derived from the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer, within the range in which the effects of the present invention are exhibited. It may include a structural unit other than the constituent unit (so-called other structural unit).
その他の構成単位を構成する単量体は、既述の構成単位を構成する単量体と共重合できるものであれば、特に限定されない。
その他の構成単位を構成する単量体の具体例としては、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、及びフェノキシエチル(メタ)アクリレートに代表される環状基を有する(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート及びエトキシエチル(メタ)アクリレートに代表されるアルコキシアルキル(メタ)アクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、t−ブチルスチレン、p−クロロスチレン、クロロメチルスチレン、及びビニルトルエンに代表される芳香族モノビニル、アクリロニトリル及びメタクリロニトリルに代表されるシアン化ビニル、蟻酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、及びバーサチック酸ビニルに代表されるビニルエステル、並びに、これらの単量体の各種誘導体が挙げられる。
また、その他の構成単位を構成する単量体の具体例としては、カルボキシ基を有する単量体及びアミノ基を有する単量体も挙げられるが、特定(メタ)アクリル系共重合体Bは、カルボキシ基を有する単量体に由来する構成単位、及び/又は、アミノ基を有する単量体に由来する構成単位を含まないことが好ましい。
The monomer constituting the other structural unit is not particularly limited as long as it can be copolymerized with the monomer constituting the above-mentioned structural unit.
Specific examples of the monomers constituting other structural units include cyclic groups typified by cyclohexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, and phenoxyethyl (meth) acrylate (. Acryloalkyl (meth) acrylates represented by meta) acrylates, methoxyethyl (meth) acrylates and ethoxyethyl (meth) acrylates, styrene, α-methylstyrene, t-butylstyrene, p-chlorostyrene, chloromethylstyrene, and Aromatic monovinyl represented by vinyl toluene, vinyl cyanide represented by acrylonitrile and methacrylonitrile, vinyl acrylate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl ester represented by vinyl versaticate, and a single amount thereof. Examples include various derivatives of the body.
Further, specific examples of the monomers constituting other structural units include a monomer having a carboxy group and a monomer having an amino group, but the specific (meth) acrylic copolymer B is a specific (meth) acrylic copolymer. It is preferable that the structural unit derived from the monomer having a carboxy group and / or the structural unit derived from the monomer having an amino group is not contained.
<<特定(メタ)アクリル系共重合体Bの水酸基価>>
特定(メタ)アクリル系共重合体Bの水酸基価は、0mgKOH/gを超えて50mgKOH/g以下であり、4mgKOH/g以上34mgKOH/g以下であることが好ましく、7mgKOH/g以上26mgKOH/g以下であることがより好ましい。
特定(メタ)アクリル系共重合体Bの水酸基価が0mgKOH/gを超えることは、特定(メタ)アクリル系共重合体Bが水酸基を有する単量体に由来する構成単位を有することを意味する。
特定(メタ)アクリル系共重合体Bの水酸基価が50mgKOH/g以下であると、特定(メタ)アクリル系共重合体B同士の凝集が生じ難くなるため、セラミック粉末の分散性が向上し得る。
<< Hydroxyl value of specific (meth) acrylic copolymer B >>
The hydroxyl value of the specific (meth) acrylic copolymer B is more than 0 mgKOH / g and 50 mgKOH / g or less, preferably 4 mgKOH / g or more and 34 mgKOH / g or less, and 7 mgKOH / g or more and 26 mgKOH / g or less. Is more preferable.
When the hydroxyl value of the specific (meth) acrylic copolymer B exceeds 0 mgKOH / g, it means that the specific (meth) acrylic copolymer B has a structural unit derived from a monomer having a hydroxyl group. ..
When the hydroxyl value of the specific (meth) acrylic copolymer B is 50 mgKOH / g or less, aggregation of the specific (meth) acrylic copolymer B is less likely to occur, so that the dispersibility of the ceramic powder can be improved. ..
特定(メタ)アクリル系共重合体Bの水酸基価は、以下の計算式によって求められる。なお、以下の計算式において、56.1は、KOHの分子量である。
水酸基価(mgKOH/g)
={(B1/100)÷B2}×56.1×1000×B3
B1:特定(メタ)アクリル系共重合体Bの製造に使用される全単量体中の、水酸基を有する単量体の占める割合(単位:質量%)
B2:特定(メタ)アクリル系共重合体Bの製造に使用される水酸基を有する単量体の分子量
B3:水酸基を有する単量体1分子中に含まれる水酸基の数
The hydroxyl value of the specific (meth) acrylic copolymer B is calculated by the following formula. In the following calculation formula, 56.1 is the molecular weight of KOH.
Hydroxy group value (mgKOH / g)
= {(B1 / 100) ÷ B2} x 56.1 x 1000 x B3
B1: Ratio (unit: mass%) of the monomer having a hydroxyl group to all the monomers used in the production of the specific (meth) acrylic copolymer B.
B2: Molecular weight of the hydroxyl group-containing monomer used in the production of the specific (meth) acrylic copolymer B B3: Number of hydroxyl groups contained in one hydroxyl group-containing monomer molecule
特定(メタ)アクリル系共重合体Bの製造に使用される水酸基を有する単量体が2種以上ある場合には、それぞれの単量体について、上記の計算式に準じて水酸基価を求めた後、得られた値を合計して水酸基価を求める。 When there are two or more types of monomers having hydroxyl groups used in the production of the specific (meth) acrylic copolymer B, the hydroxyl values of each monomer were determined according to the above formula. After that, the obtained values are summed to obtain the hydroxyl value.
<<特定(メタ)アクリル系共重合体Bの重量平均分子量>>
特定(メタ)アクリル系共重合体Bの重量平均分子量(Mw)は、特定(メタ)アクリル系共重合体Aの重量平均分子量(Mw)よりも小さければ、特に限定されない。
特定(メタ)アクリル系共重合体Bの重量平均分子量(Mw)は、例えば、0.1万以上25万未満であることが好ましく、0.3万以上20万以下であることがより好ましく、0.5万以上18万以下であることが更に好ましい。
特定(メタ)アクリル系共重合体Bの重量平均分子量(Mw)が0.1万以上であると、セラミック粉末の分散性がより向上し得る。
特定(メタ)アクリル系共重合体Bの重量平均分子量(Mw)が25万未満であると、スラリーの塗工性がより向上し得る。
<< Weight average molecular weight of specific (meth) acrylic copolymer B >>
The weight average molecular weight (Mw) of the specific (meth) acrylic copolymer B is not particularly limited as long as it is smaller than the weight average molecular weight (Mw) of the specific (meth) acrylic copolymer A.
The weight average molecular weight (Mw) of the specific (meth) acrylic copolymer B is, for example, preferably 10,000 or more and less than 250,000, and more preferably 30,000 or more and 200,000 or less. It is more preferably 5,000 or more and 180,000 or less.
When the weight average molecular weight (Mw) of the specific (meth) acrylic copolymer B is 10,000 or more, the dispersibility of the ceramic powder can be further improved.
When the weight average molecular weight (Mw) of the specific (meth) acrylic copolymer B is less than 250,000, the coatability of the slurry can be further improved.
特定(メタ)アクリル系共重合体Bの重量平均分子量(Mw)は、既述の特定(メタ)アクリル系共重合体Aの重量平均分子量(Mw)と同様の方法により測定されるため、ここでは説明を省略する。 The weight average molecular weight (Mw) of the specific (meth) acrylic copolymer B is measured by the same method as the weight average molecular weight (Mw) of the specific (meth) acrylic copolymer A described above. The explanation will be omitted.
<<特定(メタ)アクリル系共重合体Bのガラス転移温度>>
特定(メタ)アクリル系共重合体Bのガラス転移温度(Tg)は、特に限定されないが、−20℃以上25℃以下であることが好ましく、−20℃以上15℃以下であることがより好ましく、−15℃以上10℃以下であることが更に好ましく、−5℃以上10℃以下であることが特に好ましい。
特定(メタ)アクリル系共重合体Bのガラス転移温度(Tg)が上記範囲内であると、特定(メタ)アクリル系共重合体Bのセラミック粉末への作用がより強くなるため、セラミック粉末の分散性がより向上し得る。
<< Glass transition temperature of specific (meth) acrylic copolymer B >>
The glass transition temperature (Tg) of the specific (meth) acrylic copolymer B is not particularly limited, but is preferably −20 ° C. or higher and 25 ° C. or lower, and more preferably −20 ° C. or higher and 15 ° C. or lower. , -15 ° C or higher and 10 ° C or lower, and particularly preferably -5 ° C or higher and 10 ° C or lower.
When the glass transition temperature (Tg) of the specific (meth) acrylic copolymer B is within the above range, the action of the specific (meth) acrylic copolymer B on the ceramic powder becomes stronger, so that the ceramic powder Dispersibility can be further improved.
特定(メタ)アクリル系共重合体Bのガラス転移温度(Tg)は、既述の特定(メタ)アクリル系共重合体Aのガラス転移温度(Tg)と同様の方法により計算されるため、ここでは説明を省略する。 The glass transition temperature (Tg) of the specific (meth) acrylic copolymer B is calculated by the same method as the glass transition temperature (Tg) of the specific (meth) acrylic copolymer A described above. The explanation will be omitted.
<<特定(メタ)アクリル系共重合体Bの含有率>>
本発明のバインダー組成物における特定(メタ)アクリル系共重合体Bの含有率は、特に限定されないが、例えば、セラミック粉末の分散性及び分散安定性がより良好となるとの観点から、バインダー組成物中の全固形分量に対して、5質量%以上50質量%以下であることが好ましく、10質量%以上40質量%以下であることがより好ましく、15質量%以上25質量%以下であることが更に好ましい。
<< Content of specific (meth) acrylic copolymer B >>
The content of the specific (meth) acrylic copolymer B in the binder composition of the present invention is not particularly limited, but for example, from the viewpoint of improving the dispersibility and dispersion stability of the ceramic powder, the binder composition It is preferably 5% by mass or more and 50% by mass or less, more preferably 10% by mass or more and 40% by mass or less, and 15% by mass or more and 25% by mass or less with respect to the total solid content in the medium. More preferred.
(特定(メタ)アクリル系共重合体Bに対する特定(メタ)アクリル系共重合体Aの含有比率)
本発明のバインダー組成物は、特定(メタ)アクリル系共重合体Bに対する特定(メタ)アクリル系共重合体Aの含有比率(以下、「含有比率A/B」ともいう。)が、質量基準で、50/50〜95/5であり、60/40〜95/5であることが好ましく、70/30〜95/5であることがより好ましく、70/30〜90/10であることが更に好ましい。
含有比率A/Bが、質量基準で50/50以上であると、適切な立体障害によって、セラミック粉末の再凝集が良好に抑制されるため、セラミック粉末の分散安定性が向上し得る。
含有比率A/Bが、質量基準で95/5以下であると、セラミック粉末の分散性が向上し得る。
(Content ratio of specific (meth) acrylic copolymer A to specific (meth) acrylic copolymer B)
In the binder composition of the present invention, the content ratio of the specific (meth) acrylic copolymer A to the specific (meth) acrylic copolymer B (hereinafter, also referred to as “content ratio A / B”) is based on mass. It is 50/50 to 95/5, preferably 60/40 to 95/5, more preferably 70/30 to 95/5, and preferably 70/30 to 90/10. More preferred.
When the content ratio A / B is 50/50 or more on a mass basis, the reaggregation of the ceramic powder is satisfactorily suppressed by appropriate steric hindrance, so that the dispersion stability of the ceramic powder can be improved.
When the content ratio A / B is 95/5 or less on a mass basis, the dispersibility of the ceramic powder can be improved.
〔特定(メタ)アクリル系共重合体の製造方法〕
特定(メタ)アクリル系共重合体A及び特定(メタ)アクリル系共重合体B〔即ち、特定(メタ)アクリル系共重合体〕の製造方法は、特に限定されない。
特定(メタ)アクリル系共重合体は、例えば、溶液重合法、乳化重合法、懸濁重合法、及び塊状重合に代表される公知の重合方法で、既述の単量体を重合して製造できる。
[Method for producing specific (meth) acrylic copolymer]
The method for producing the specific (meth) acrylic copolymer A and the specific (meth) acrylic copolymer B [that is, the specific (meth) acrylic copolymer] is not particularly limited.
The specific (meth) acrylic copolymer is produced by polymerizing the above-mentioned monomers by a known polymerization method typified by, for example, a solution polymerization method, an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, and a bulk polymerization method. it can.
特定(メタ)アクリル系共重合体のガラス転移温度(Tg)は、例えば、単独重合体としたときのガラス転移温度(Tg)が異なる単量体を2種以上用いることで、適宜調整できる。
また、特定(メタ)アクリル系共重合体の重量平均分子量(Mw)は、重合温度、重合時間、有機溶媒の使用量、重合開始剤の種類、重合開始剤の使用量等を調整することにより、所望の値にできる。
The glass transition temperature (Tg) of the specific (meth) acrylic copolymer can be appropriately adjusted by using, for example, two or more types of monomers having different glass transition temperatures (Tg) when they are homopolymers.
The weight average molecular weight (Mw) of the specific (meth) acrylic copolymer can be determined by adjusting the polymerization temperature, polymerization time, amount of organic solvent used, type of polymerization initiator, amount of polymerization initiator used, and the like. , Can be set to the desired value.
重合方法としては、製造後に本発明のバインダー組成物を調製するにあたり、処理工程が比較的簡単であり、かつ、短時間で行える点で、溶液重合が好ましい。
溶液重合は、一般に、重合槽内に所定の有機溶媒、単量体、重合開始剤、及び、必要に応じて用いられる連鎖移動剤を仕込み、窒素気流中及び/又は有機溶媒の還流温度で、撹拌しながら数時間加熱反応させる。この場合、有機溶媒、単量体、重合開始剤及び/又は連鎖移動剤の少なくとも一部を逐次添加してもよい。
As a polymerization method, solution polymerization is preferable because the treatment step is relatively simple and the binder composition of the present invention can be prepared in a short time after production.
In solution polymerization, a predetermined organic solvent, a monomer, a polymerization initiator, and a chain transfer agent used as needed are generally charged in a polymerization tank, and in a nitrogen stream and / or at the reflux temperature of the organic solvent. Heat and react for several hours with stirring. In this case, at least a part of the organic solvent, the monomer, the polymerization initiator and / or the chain transfer agent may be added sequentially.
重合反応時に用いられる有機溶媒としては、芳香族炭化水素化合物、脂肪族系又は脂環式系炭化水素化合物、エステル化合物、ケトン化合物、グリコールエーテル化合物、アルコール化合物等が挙げられる。
重合反応時に用いられる有機溶媒としては、より具体的には、例えば、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、n−プロピルベンゼン、t−ブチルベンゼン、o−キシレン、m−キシレン、p−キシレン、テトラリン、デカリン、及び芳香族ナフサに代表される芳香族炭化水素化合物、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、i−オクタン、n−デカン、ジペンテン、石油スピリット、石油ナフサ、及びテレピン油に代表される脂肪族系又は脂環式系炭化水素化合物、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸n−アミル、酢酸2−ヒドロキシエチル、酢酸2−ブトキシエチル、酢酸3−メトキシブチル、及び安息香酸メチルに代表されるエステル化合物、アセトン、メチルエチルケトン、メチル−i−ブチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノン、及びメチルシクロヘキサノンに代表されるケトン化合物、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、及びジエチレングリコールモノブチルエーテルに代表されるグリコールエーテル化合物、並びに、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、i−ブチルアルコール、s−ブチルアルコール、並びに、t−ブチルアルコールに代表されるアルコール化合物が挙げられる。
重合反応時には、これらの有機溶媒を1種のみ用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
Examples of the organic solvent used in the polymerization reaction include aromatic hydrocarbon compounds, aliphatic or alicyclic hydrocarbon compounds, ester compounds, ketone compounds, glycol ether compounds, alcohol compounds and the like.
More specifically, examples of the organic solvent used in the polymerization reaction include benzene, toluene, ethylbenzene, n-propylbenzene, t-butylbenzene, o-xylene, m-xylene, p-xylene, tetraline and decalin. And aromatic hydrocarbon compounds typified by aromatic naphtha, n-hexane, n-heptane, n-octane, i-octane, n-decane, dipentene, petroleum spirit, petroleum naphtha, and fat typified by terepine oil. Represented by group or alicyclic hydrocarbon compounds, ethyl acetate, n-butyl acetate, n-amyl acetate, 2-hydroxyethyl acetate, 2-butoxyethyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, and methyl benzoate. Estel compounds, acetone, methyl ethyl ketone, methyl-i-butyl ketone, isophorone, cyclohexanone, and ketone compounds typified by methylcyclohexanone, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl Glycol ether compounds typified by ether and diethylene glycol monobutyl ether, methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, i-propyl alcohol, n-butyl alcohol, i-butyl alcohol, s-butyl alcohol, and t. -Alcohol compounds typified by butyl alcohol can be mentioned.
At the time of the polymerization reaction, only one of these organic solvents may be used, or two or more of these organic solvents may be mixed and used.
特定(メタ)アクリル系共重合体の製造に際しては、芳香族炭化水素化合物、エステル化合物、ケトン化合物、アルコール化合物等の重合反応中に連鎖移動を生じ難い有機溶媒の使用が好ましく、特に、特定(メタ)アクリル系共重合体の溶解性、重合反応の容易さ等の観点から、トルエン、酢酸エチル等の使用が好ましい。 In the production of the specific (meth) acrylic copolymer, it is preferable to use an organic solvent that does not easily cause chain transfer during the polymerization reaction of the aromatic hydrocarbon compound, the ester compound, the ketone compound, the alcohol compound, etc. Meta) From the viewpoint of solubility of the acrylic copolymer and ease of polymerization reaction, it is preferable to use toluene, ethyl acetate or the like.
重合開始剤としては、通常の溶液重合で用いられる有機過酸化物、アゾ化合物等が挙げられる。
有機過酸化物としては、例えば、t−ブチルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、カプロイルペルオキシド、ジ−i−プロピルペルオキシジカルボナート、ジ−2−エチルヘキシルペルオキシジカルボナート、t−ブチルペルオキシピバレート、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルペルオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−アミルペルオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−オクチルペルオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4,4−ジ−α−クミルペルオキシシクロヘキシル)プロパン、2,2−ビス(4,4−ジ−t−ブチルペルオキシシクロヘキシル)ブタン、及び2,2−ビス(4,4−ジ−t−オクチルペルオキシシクロヘキシル)ブタンが挙げられる。
アゾ化合物としては、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(ABVN)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、及び2,2’−アゾビス(イソ酪酸)ジメチルが挙げられる。
重合反応時には、これらの重合開始剤を1種のみ用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
Examples of the polymerization initiator include organic peroxides and azo compounds used in ordinary solution polymerization.
Examples of the organic peroxide include t-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, dicumyl peroxide, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, caproyl peroxide, di-i-propylperoxydicarbonate, and di-2-ethylhexylperoxydi. Carbonate, t-butylperoxypivalate, 2,2-bis (4,5-di-t-butylperoxycyclohexyl) propane, 2,2-bis (4,5-di-t-amylperoxycyclohexyl) propane, 2,2-bis (4,5-di-t-octylperoxycyclohexyl) propane, 2,2-bis (4,54-di-α-cumylperoxycyclohexyl) propane, 2,2-bis (4,4) Examples include -di-t-butylperoxycyclohexyl) butane and 2,2-bis (4,5-di-t-octylperoxycyclohexyl) butane.
Examples of the azo compound include 2,2'-azobisisobutyronitrile (AIBN), 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (ABVN), and 2,2'-azobis (4-). Methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 1,1'-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), and 2,2'-azobis (isobutyric acid) dimethyl.
At the time of the polymerization reaction, only one kind of these polymerization initiators may be used, or two or more kinds thereof may be mixed and used.
重合開始剤の使用量は、特に限定されず、目的とする特定(メタ)アクリル系共重合体の分子量に応じて、適宜設定される。 The amount of the polymerization initiator used is not particularly limited, and is appropriately set according to the molecular weight of the target specific (meth) acrylic copolymer.
特定(メタ)アクリル系共重合体の製造に際しては、本発明の目的及び効果を損なわない範囲であれば、必要に応じて連鎖移動剤を用いてもよい。
連鎖移動剤としては、例えば、シアノ酢酸、シアノ酢酸の炭素数1〜8のアルキルエステル化合物、ブロモ酢酸、ブロモ酢酸の炭素数1〜8のアルキルエステル化合物、α−メチルスチレン、アントラセン、フェナントレン、フルオレン、及び9−フェニルフルオレンに代表される芳香族化合物、p−ニトロアニリン、ニトロベンゼン、ジニトロベンゼン、p−ニトロ安息香酸、p−ニトロフェノール、及びp−ニトロトルエンに代表される芳香族ニトロ化合物、ベンゾキノン及び2,3,5,6−テトラメチル−p−ベンゾキノンに代表されるベンゾキノン誘導体、トリブチルボランに代表されるボラン誘導体、四臭化炭素、四塩化炭素、1,1,2,2−テトラブロモエタン、トリブロモエチレン、トリクロロエチレン、ブロモトリクロロメタン、トリブロモメタン、及び3−クロロ−1−プロペンに代表されるハロゲン化炭化水素化合物、クロラール及びフラルデヒドに代表されるアルデヒド化合物、炭素数1〜18のアルキルメルカプタン化合物、チオフェノール及びトルエンメルカプタンに代表される芳香族メルカプタン化合物、メルカプト酢酸、メルカプト酢酸の炭素数1〜10のアルキルエステル化合物、炭素数1〜12のヒドロキシアルキルメルカプタン化合物、並びに、ビネン及びターピノレンに代表されるテルペン化合物が挙げられる。
In the production of the specific (meth) acrylic copolymer, a chain transfer agent may be used as needed as long as the object and effect of the present invention are not impaired.
Examples of the chain transfer agent include cyanoacetic acid, an alkyl ester compound having 1 to 8 carbon atoms of cyanoacetic acid, bromoacetic acid, an alkyl ester compound having 1 to 8 carbon atoms of bromoacetic acid, α-methylstyrene, anthracene, phenanthrene, and fluorene. , And aromatic compounds such as 9-phenylfluorene, p-nitroaniline, nitrobenzene, dinitrobenzene, p-nitrobenzoic acid, p-nitrophenol, and aromatic nitro compounds such as p-nitrotoluene, benzoquinone and A benzoquinone derivative typified by 2,3,5,6-tetramethyl-p-benzoquinone, a borane derivative typified by tributylborane, carbon tetrabromide, carbon tetrachloride, 1,1,2,2-tetrabromoethane. , Tribromoethylene, trichloroethylene, bromotrichloromethane, tribromomethane, halogenated hydrocarbon compounds typified by 3-chloro-1-propene, aldehyde compounds typified by chloral and furaldehyde, alkyl having 1 to 18 carbon atoms. For mercaptan compounds, aromatic mercaptan compounds typified by thiophenols and toluene mercaptans, mercaptoacetic acid, alkyl ester compounds having 1 to 10 carbon atoms of mercaptoacetic acid, hydroxyalkyl mercaptan compounds having 1 to 12 carbon atoms, and binen and turpinolene. A typical terpen compound can be mentioned.
特定(メタ)アクリル系共重合体の製造に際し、連鎖移動剤を用いる場合、連鎖移動剤の使用量は、特に限定されず、目的とする特定(メタ)アクリル系共重合体の分子量に応じて、適宜設定される。 When a chain transfer agent is used in the production of the specific (meth) acrylic copolymer, the amount of the chain transfer agent used is not particularly limited, and depends on the molecular weight of the target specific (meth) acrylic copolymer. , Set as appropriate.
重合温度は、特に限定されず、目的とする特定(メタ)アクリル系共重合体の分子量に応じて、適宜設定される。 The polymerization temperature is not particularly limited, and is appropriately set according to the molecular weight of the target specific (meth) acrylic copolymer.
〔他の成分〕
本発明のバインダー組成物は、本発明の効果を損なわない範囲において、必要に応じて、既述した成分以外の成分(所謂、他の成分)を含んでいてもよい。
他の成分としては、特定(メタ)アクリル系共重合体A及び特定(メタ)アクリル系共重合体B以外の重合体、可塑剤(フタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル、ポリエステル系等)などが挙げられる。
[Other ingredients]
The binder composition of the present invention may contain components other than the above-mentioned components (so-called other components), if necessary, as long as the effects of the present invention are not impaired.
Examples of other components include polymers other than the specific (meth) acrylic copolymer A and the specific (meth) acrylic copolymer B, and plasticizers (dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, polyester, etc.). Be done.
[セラミック成形用組成物]
本発明のセラミック成形用組成物は、既述の本発明のバインダー組成物と、セラミック粉末と、溶剤と、を含む。
本発明のセラミック成形用組成物は、本発明のバインダー組成物を含むため、セラミック粉末の分散性に優れ、かつ、その優れた分散性を経時で保持し得る。
[Ceramic molding composition]
The composition for ceramic molding of the present invention includes the above-mentioned binder composition of the present invention, ceramic powder, and a solvent.
Since the composition for ceramic molding of the present invention contains the binder composition of the present invention, the dispersibility of the ceramic powder is excellent, and the excellent dispersibility can be maintained over time.
〔セラミック粉末〕
本発明のセラミック成形用組成物は、セラミック粉末を含む。
セラミック粉末としては、特に限定されず、例えば、アルミナ、フェライト、窒化アルミニウム、窒化珪素等の粉末が挙げられる。
[Ceramic powder]
The ceramic molding composition of the present invention contains a ceramic powder.
The ceramic powder is not particularly limited, and examples thereof include powders of alumina, ferrite, aluminum nitride, silicon nitride and the like.
本発明のセラミック成形用組成物は、セラミック粉末を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。 The ceramic molding composition of the present invention may contain only one type of ceramic powder, or may contain two or more types of ceramic powder.
本発明のセラミック成形用組成物に含まれるセラミック粉末の平均粒径は、例えば、0.5μm〜10μmである。
本発明のセラミック成形用組成物は、本発明のバインダー組成物を含むため、セラミック粉末の平均粒径が10μm以下である場合でも、セラミック粉末の分散性及び分散安定性が共に優れる。
なお、本明細書において、セラミック粉末の平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置を用いて測定した体積基準の粒度分布において、検出頻度の体積累積が50%になる粒径を意味する。
The average particle size of the ceramic powder contained in the ceramic molding composition of the present invention is, for example, 0.5 μm to 10 μm.
Since the composition for ceramic molding of the present invention contains the binder composition of the present invention, both the dispersibility and the dispersion stability of the ceramic powder are excellent even when the average particle size of the ceramic powder is 10 μm or less.
In the present specification, the average particle size of the ceramic powder means a particle size in which the volume accumulation of the detection frequency is 50% in the volume-based particle size distribution measured by using the laser diffraction type particle size distribution measuring device.
本発明のセラミック成形用組成物におけるセラミック粉末の含有率は、特に限定されないが、例えば、セラミック成形用組成物の全質量に対して、50質量%〜95質量%であることが好ましく、60質量%〜88質量%であることがより好ましく、70質量%〜80質量%であることが更に好ましい。 The content of the ceramic powder in the ceramic molding composition of the present invention is not particularly limited, but is preferably 50% by mass to 95% by mass, preferably 60% by mass, based on the total mass of the ceramic molding composition, for example. It is more preferably% to 88% by mass, and further preferably 70% to 80% by mass.
〔溶剤〕
本発明のセラミック成形用組成物は、溶剤を含む。
溶剤としては、特に限定されず、例えば、トルエン、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルアルコール、メチルアルコール、n−ブチルアルコール、n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、メチル−i−ブチルケトン、キシレン、ヘキサン、シクロヘキサン、塩化メチレン、トリクロロエチレン、パークロロエチレン、クロロベンゼン、水等が挙げられる。
〔solvent〕
The ceramic molding composition of the present invention contains a solvent.
The solvent is not particularly limited, and for example, toluene, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl alcohol, methyl alcohol, n-butyl alcohol, n-propyl alcohol, i-propyl alcohol, acetone, methyl ethyl ketone, methyl-i-butyl ketone, etc. Examples thereof include xylene, hexane, cyclohexane, methylene chloride, trichloroethylene, perchloroethylene, chlorobenzene, water and the like.
本発明のセラミック成形用組成物は、溶剤を1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。 The ceramic molding composition of the present invention may contain only one type of solvent, or may contain two or more types of solvent.
本発明のセラミック成形用組成物における溶剤の含有率は、特に限定されないが、例えば、塗工性の観点から、セラミック成形用組成物の全質量に対して、5質量%〜35質量%であることが好ましく、10質量%〜30質量%であることがより好ましく、15質量%〜25質量%であることが更に好ましい。 The content of the solvent in the ceramic molding composition of the present invention is not particularly limited, but is, for example, 5% by mass to 35% by mass with respect to the total mass of the ceramic molding composition from the viewpoint of coatability. It is more preferable, it is more preferably 10% by mass to 30% by mass, and further preferably 15% by mass to 25% by mass.
〔他の成分〕
本発明のセラミック成形用組成物は、必要に応じて、本発明のバインダー組成物、セラミック粉末、及び溶剤以外の成分(所謂、他の成分)を含んでいてもよい。
本発明のセラミック成形用組成物における他の成分としては、分散剤(ポリエチレングリコール、ポリカルボン酸系分散剤、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合系分散剤、ポリエーテル系分散剤、ポリアルキレンポリアミン系分散剤、アルキルスルホン酸系分散剤、4級アンモニウム系分散剤、アルキルポリアミン系分散剤、ポリリン酸塩系分散剤等)、焼結助剤〔CaO、MgO、SiO2、Fe2O3、Na2O、TiO2、MgCO3、Mg3Si4O10(OH)2等の粉末〕、レベリング剤、消泡剤などが挙げられる。
[Other ingredients]
The ceramic molding composition of the present invention may contain components other than the binder composition of the present invention, the ceramic powder, and the solvent (so-called other components), if necessary.
Other components in the composition for ceramic molding of the present invention include dispersants (polyethylene glycol, polycarboxylic acid-based dispersants, naphthalene sulfonic acid formarin condensation-based dispersants, polyether-based dispersants, polyalkylene polyamine-based dispersants, and the like. Alkyl sulfonic acid-based dispersant, quaternary ammonium-based dispersant, alkyl polyamine-based dispersant, polyphosphate-based dispersant, etc.), sintering aid [CaO, MgO, SiO 2 , Fe 2 O 3 , Na 2 O, TiO 2 , MgCO 3 , Mg 3 Si 4 O 10 (OH) 2, etc. powder], leveling agent, defoaming agent, and the like can be mentioned.
〔セラミック成形用組成物の製造方法〕
本発明のセラミック成形用組成物の製造方法は、特に限定されない。
本発明のセラミック成形用組成物は、例えば、本発明のバインダー組成物と、セラミック粉末と、溶剤と、必要に応じて添加される他の成分と、を混合することにより製造できる。
混合方法としては、特に限定されず、例えば、ボールミル、ブレンダーミル、3本ロール等の公知の混合機を用いる混合方法が挙げられる。
[Manufacturing method of ceramic molding composition]
The method for producing the ceramic molding composition of the present invention is not particularly limited.
The ceramic molding composition of the present invention can be produced, for example, by mixing the binder composition of the present invention, ceramic powder, a solvent, and other components added as necessary.
The mixing method is not particularly limited, and examples thereof include a mixing method using a known mixer such as a ball mill, a blender mill, or a three-roll mill.
[セラミックグリーンシート]
本発明のセラミックグリーンシートは、既述の本発明のバインダー組成物と、セラミック粉末と、を含む。
本発明のセラミックグリーンシートは、本発明のバインダー組成物を含むため、厚みムラが生じ難い傾向を示す。本発明のセラミックグリーンシートは、セラミック基板の製造に好適に使用できる。
[Ceramic green sheet]
The ceramic green sheet of the present invention includes the binder composition of the present invention described above and the ceramic powder.
Since the ceramic green sheet of the present invention contains the binder composition of the present invention, it tends to be less likely to cause uneven thickness. The ceramic green sheet of the present invention can be suitably used for manufacturing a ceramic substrate.
セラミック粉末は、「セラミック成形用組成物」において説明したセラミック粉末と同義であり、好ましい例も同様であるため、ここでは説明を省略する。 The ceramic powder has the same meaning as the ceramic powder described in "Ceramic molding composition", and the preferred examples are also the same. Therefore, the description thereof is omitted here.
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1種のみ含んでいてもよく、2種以上含んでいてもよい。 The ceramic green sheet of the present invention may contain only one type of ceramic powder, or may contain two or more types of ceramic powder.
本発明のセラミックグリーンシートにおけるセラミック粉末の含有率は、特に限定されず、目的に応じて、適宜設定することができる。
本発明のセラミックグリーンシートにおけるセラミック粉末の含有率は、一般的には、セラミックグリーンシートの全質量に対して、70質量%〜99質量%であり、80質量%〜97質量%であることが好ましい。
The content of the ceramic powder in the ceramic green sheet of the present invention is not particularly limited and can be appropriately set according to the intended purpose.
The content of the ceramic powder in the ceramic green sheet of the present invention is generally 70% by mass to 99% by mass and 80% by mass to 97% by mass with respect to the total mass of the ceramic green sheet. preferable.
本発明のセラミックグリーンシートは、必要に応じて、本発明のバインダー組成物及びセラミック粉末以外の成分(所謂、他の成分)を含んでいてもよい。
本発明のセラミックグリーンシートにおける他の成分としては、可塑剤、分散剤、レベリング剤、消泡剤等が挙げられる。
The ceramic green sheet of the present invention may contain components (so-called other components) other than the binder composition and the ceramic powder of the present invention, if necessary.
Examples of other components in the ceramic green sheet of the present invention include plasticizers, dispersants, leveling agents, antifoaming agents and the like.
本発明のセラミックグリーンシートの厚さは、特に限定されず、目的に応じて、適宜設定することができる。
本発明のセラミックグリーンシートの厚さは、一般的には、50μm〜1000μmであり、100μm〜500μmであることが好ましい。
The thickness of the ceramic green sheet of the present invention is not particularly limited, and can be appropriately set according to the intended purpose.
The thickness of the ceramic green sheet of the present invention is generally 50 μm to 1000 μm, preferably 100 μm to 500 μm.
本発明のセラミックグリーンシートの製造方法は、特に限定されない。
本発明のセラミックグリーンシートは、例えば、本発明のバインダー組成物と、セラミック粉末と、溶剤と、必要に応じて添加される他の成分と、を含むスラリー状の組成物(即ち、本発明のセラミック成形用組成物)を支持体上に塗布し、形成した塗布膜を乾燥させることにより製造できる。
The method for producing the ceramic green sheet of the present invention is not particularly limited.
The ceramic green sheet of the present invention is, for example, a slurry-like composition containing, for example, the binder composition of the present invention, a ceramic powder, a solvent, and other components added as needed (that is, the present invention. It can be produced by applying a ceramic molding composition) onto a support and drying the formed coating film.
支持体としては、特に限定されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニルなどの樹脂を含む基材が挙げられる。
支持体は、本発明のセラミックグリーンシートが形成される側の面に、離型性を付与するための表面処理が施されていることが好ましい。
表面処理としては、特に限定されず、例えば、シリコーン系離型剤、フッ素系離型剤、ワックス系離型剤等の離型剤を用いた表面処理が挙げられる。
The support is not particularly limited, and examples thereof include a base material containing a polyester such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, and a resin such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyimide, polyvinyl alcohol, and polyvinyl chloride.
It is preferable that the support has a surface treatment on the side on which the ceramic green sheet of the present invention is formed, in order to impart releasability.
The surface treatment is not particularly limited, and examples thereof include a surface treatment using a release agent such as a silicone-based release agent, a fluorine-based release agent, and a wax-based release agent.
塗布方法としては、特に限定されず、例えば、アプリケーター、コンマコーター(登録商標)に代表される各種ロールコーター等を用いる公知の塗布方法が挙げられる。
乾燥方法としては、特に限定されず、例えば、熱風乾燥機を用いる公知の乾燥方法が挙げられる。
乾燥条件は、特に限定されず、塗布膜中の溶剤の含有量、塗布膜の厚さ等に応じて、適宜設定できる。
The coating method is not particularly limited, and examples thereof include known coating methods using various roll coaters typified by an applicator and a comma coater (registered trademark).
The drying method is not particularly limited, and examples thereof include a known drying method using a hot air dryer.
The drying conditions are not particularly limited and can be appropriately set according to the content of the solvent in the coating film, the thickness of the coating film, and the like.
本発明のセラミックグリーンシートは、既述の方法以外に、本発明のバインダー組成物と、セラミック粉末と、必要に応じて添加される他の成分と、を含む粉末状の組成物を成形機に充填し、加圧成形することによっても製造できる。 In addition to the methods described above, the ceramic green sheet of the present invention uses a powdery composition containing the binder composition of the present invention, ceramic powder, and other components added as necessary in a molding machine. It can also be manufactured by filling and pressure molding.
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明する。本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. The present invention is not limited to the following examples as long as the gist is not exceeded.
[(メタ)アクリル系共重合体Aの製造]
〔製造例A−1〕
撹拌機、還流冷却器、逐次滴下装置、及び温度計を備えた反応器に、酢酸エチル(有機溶媒)788.2質量部を仕込んだ。
次いで、別の容器に、メチルアクリレート(MA;アクリル酸アルキルエステル単量体)56.2質量部、エチルメタクリレート(EMA;メタクリル酸アルキルエステル単量体)88.5質量部、及びアクリル酸(AA;カルボキシ基を有する単量体)44.8質量部からなる単量体混合物を反応器に仕込んだ後、この反応器に、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN;重合開始剤)0.45質量部を添加した。この重合開始剤の添加後、還流温度で60分間還流を行った。
次いで、還流温度条件下、反応器内に、メチルアクリレート(MA;アクリル酸アルキルエステル単量体)796.0質量部、エチルメタクリレート(EMA;メタクリル酸アルキルエステル単量体)506.1質量部からなる単量体混合物、酢酸エチル149.0質量部、及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.45質量部からなる混合物を、120分間かけて逐次滴下した。滴下終了後、更に同温度を90分間保持し、重合反応物(a1)を得た。得られた重合反応物(a1)に、トルエン(有機溶媒)234.9質量部及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)1.34質量部からなる混合物を、60分間かけて逐次滴下した。滴下終了後、更に同温度を70分間保持し、重合反応物(a2)を得た。得られた重合反応物(a2)を、酢酸エチル及びトルエンを用いて固形分濃度40質量%に希釈した後、冷却し、(メタ)アクリル系共重合体A−1の溶液を得た。
ここでいう「固形分濃度」とは、(メタ)アクリル系共重合体A−1の溶液に占める、(メタ)アクリル系共重合体A−1の溶液から溶媒等の揮発性成分を除いた残りの成分の質量割合を意味する。以下の(メタ)アクリル系共重合体A−2〜A−14の各溶液についても同様である。
[Production of (meth) acrylic copolymer A]
[Manufacturing Example A-1]
788.2 parts by mass of ethyl acetate (organic solvent) was charged into a reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser, a sequential dropping device, and a thermometer.
Then, in another container, 56.2 parts by mass of methyl acrylate (MA; acrylic acid alkyl ester monomer), 88.5 parts by mass of ethyl methacrylate (EMA; methacrylic acid alkyl ester monomer), and acrylic acid (AA). After charging a monomer mixture consisting of 44.8 parts by mass of (monomer having a carboxy group) into a reactor, 2,2'-azobisisobutyronitrile (AIBN; polymerization initiator) is placed in the reactor. ) 0.45 parts by mass was added. After the addition of this polymerization initiator, reflux was carried out at the reflux temperature for 60 minutes.
Then, under reflux temperature conditions, from 796.0 parts by mass of methyl acrylate (MA; acrylic acid alkyl ester monomer) and 506.1 parts by mass of ethyl methacrylate (EMA; methacrylate alkyl ester monomer) in the reactor. A mixture consisting of 149.0 parts by mass of ethyl acetate and 0.45 parts by mass of 2,2'-azobisisobutyronitrile (AIBN) was sequentially added dropwise over 120 minutes. After completion of the dropping, the same temperature was further maintained for 90 minutes to obtain a polymerization reaction product (a1). A mixture consisting of 234.9 parts by mass of toluene (organic solvent) and 1.34 parts by mass of 2,2'-azobisisobutyronitrile (AIBN) was added to the obtained polymerization reaction product (a1) over 60 minutes. It was dropped sequentially. After completion of the dropping, the same temperature was further maintained for 70 minutes to obtain a polymerization reaction product (a2). The obtained polymerization reaction product (a2) was diluted with ethyl acetate and toluene to a solid content concentration of 40% by mass, and then cooled to obtain a solution of the (meth) acrylic copolymer A-1.
The "solid content concentration" as used herein means that volatile components such as a solvent have been removed from the solution of the (meth) acrylic copolymer A-1 in the solution of the (meth) acrylic copolymer A-1. It means the mass ratio of the remaining components. The same applies to the following solutions of the (meth) acrylic copolymers A-2 to A-14.
〔製造例A−2及びA−10〜A−12〕
製造例A−1において、(メタ)アクリル系共重合体Aの単量体組成を表1に示す単量体組成に変更したこと以外は、製造例A−1と同様の操作を行い、固形分濃度が40質量%である(メタ)アクリル系共重合体A−2及びA−10〜A−12の各溶液を得た。
[Production Examples A-2 and A-10 to A-12]
In Production Example A-1, the same operation as in Production Example A-1 was carried out except that the monomer composition of the (meth) acrylic copolymer A was changed to the monomer composition shown in Table 1. Solutions of (meth) acrylic copolymers A-2 and A-10 to A-12 having a component concentration of 40% by mass were obtained.
〔製造例A−6〜A−8〕
製造例A−1において、有機溶媒の使用量及び重合開始剤の使用量の少なくとも一方を調整することにより、(メタ)アクリル系共重合体Aの重量平均分子量(Mw)を、表1に示す重量平均分子量(Mw)に変更したこと以外は、製造例A−1と同様の操作を行い、固形分濃度が40質量%である(メタ)アクリル系共重合体A−6〜A−8の各溶液を得た。
[Manufacturing Examples A-6 to A-8]
In Production Example A-1, the weight average molecular weight (Mw) of the (meth) acrylic copolymer A is shown in Table 1 by adjusting at least one of the amount of the organic solvent used and the amount of the polymerization initiator used. The same operations as in Production Example A-1 were carried out except that the weight average molecular weight (Mw) was changed, and the (meth) acrylic copolymers A-6 to A-8 having a solid content concentration of 40% by mass were used. Each solution was obtained.
〔製造例A−3〜A−5、A−9、A−13、及びA−14〕
製造例A−1において、(メタ)アクリル系共重合体Aの単量体組成を、表1に示す単量体組成に変更したこと、並びに、有機溶媒の使用量及び重合開始剤の使用量の少なくとも一方を調整することにより、(メタ)アクリル系共重合体Aの重量平均分子量(Mw)を、表1に示す重量平均分子量(Mw)に変更したこと以外は、製造例A−1と同様の操作を行い、固形分濃度が40質量%である(メタ)アクリル系共重合体A−3〜A−5、A−9、A−13、及びA−14の各溶液を得た。
[Production Examples A-3 to A-5, A-9, A-13, and A-14]
In Production Example A-1, the monomer composition of the (meth) acrylic copolymer A was changed to the monomer composition shown in Table 1, and the amount of the organic solvent used and the amount of the polymerization initiator used. By adjusting at least one of the above, the weight average molecular weight (Mw) of the (meth) acrylic copolymer A was changed to the weight average molecular weight (Mw) shown in Table 1, except that the weight average molecular weight (Mw) was changed to that of Production Example A-1. The same operation was carried out to obtain solutions of (meth) acrylic copolymers A-3 to A-5, A-9, A-13, and A-14 having a solid content concentration of 40% by mass.
(メタ)アクリル系共重合体A−1〜A−14の単量体組成(単位:質量%)、酸価(単位:mgKOH/g)又は水酸基価(単位:mgKOH/g)、ガラス転移温度(Tg、単位:℃)、及び重量平均分子量〔Mw、単位:万(表中では、「×104と表記)〕を表1に示す。
(メタ)アクリル系共重合体A−1〜A−14のガラス転移温度(Tg)は、既述の特定(メタ)アクリル系共重合体Aのガラス転移温度(Tg)における方法と同様の方法により計算した。
(メタ)アクリル系共重合体A−1〜A−14の重量平均分子量(Mw)は、既述の特定(メタ)アクリル系共重合体Aの重量平均分子量(Mw)における方法と同様の方法により測定した。
(Meta) Acrylic copolymers A-1 to A-14 monomer composition (unit: mass%), acid value (unit: mgKOH / g) or hydroxyl value (unit: mgKOH / g), glass transition temperature (Tg, unit: ° C.), and the weight-average molecular weight [Mw, ten thousand (in the table, "× 10 4 hereinafter)] shown in Table 1.
The glass transition temperature (Tg) of the (meth) acrylic copolymers A-1 to A-14 is the same as the method at the glass transition temperature (Tg) of the specific (meth) acrylic copolymer A described above. Calculated by
The weight average molecular weight (Mw) of the (meth) acrylic copolymers A-1 to A-14 is the same as the method for the weight average molecular weight (Mw) of the specific (meth) acrylic copolymer A described above. Measured by
(メタ)アクリル系共重合体A−1〜A−10、A−12、及びA−14の酸価は、既述の特定(メタ)アクリル系共重合体Aの酸価の計算方法と同様の計算方法により求めた。例えば、(メタ)アクリル系共重合体A−1の酸価は、次のようにして求めた。得られた値は、小数点以下2桁目を四捨五入した。なお、(メタ)アクリル系共重合体A−1におけるAAの含有率(A1)は、3.0質量%であり、AAの分子量(A2)は、72.06である。また、AA 1分子中に含まれるカルボキシ基の数(A3)は、1である。
(メタ)アクリル系共重合体A−1の酸価(mgKOH/g)={(A1/100)÷A2}×56.1×1000×A3={(3.0/100)÷72.06}×56.1×1000×1=23.35・・・≒23.4
The acid values of the (meth) acrylic copolymers A-1 to A-10, A-12, and A-14 are the same as the method for calculating the acid value of the specific (meth) acrylic copolymer A described above. It was obtained by the calculation method of. For example, the acid value of the (meth) acrylic copolymer A-1 was determined as follows. The obtained value was rounded to the second decimal place. The content of AA (A1) in the (meth) acrylic copolymer A-1 is 3.0% by mass, and the molecular weight of AA (A2) is 72.06. The number of carboxy groups (A3) contained in one molecule of AA is 1.
Acid value of (meth) acrylic copolymer A-1 (mgKOH / g) = {(A1 / 100) ÷ A2} × 56.1 × 1000 × A3 = {(3.0/100) ÷ 72.06 } × 56.1 × 1000 × 1 = 23.35 ・ ・ ・ ≒ 23.4
(メタ)アクリル系共重合体A−13及びA−14の水酸基価は、既述の特定(メタ)アクリル系共重合体Bの水酸基価の計算方法と同様の計算方法により求めた。例えば、(メタ)アクリル系共重合体A−13の水酸基価は、次のようにして求めた。得られた値は、小数点以下2桁目を四捨五入した。なお、(メタ)アクリル系共重合体A−13における2HEAの含有率(B1)は、3.0質量%であり、2HEAの分子量(B2)は、116.12である。また、2HEA 1分子中に含まれる水酸基の数(B3)は、1である。
(メタ)アクリル系共重合体A−13の水酸基価(mgKOH/g)={(B1/100)÷B2}×56.1×1000×B3={(3.0/100)÷116.12}×56.1×1000×1=14.49・・・≒14.5
The hydroxyl values of the (meth) acrylic copolymers A-13 and A-14 were obtained by the same calculation method as the above-mentioned calculation method of the hydroxyl values of the specific (meth) acrylic copolymer B. For example, the hydroxyl value of the (meth) acrylic copolymer A-13 was determined as follows. The obtained value was rounded to the second decimal place. The content of 2HEA (B1) in the (meth) acrylic copolymer A-13 is 3.0% by mass, and the molecular weight of 2HEA (B2) is 116.12. The number of hydroxyl groups (B3) contained in one molecule of 2HEA is 1.
Hydroxy group value (mgKOH / g) of (meth) acrylic copolymer A-13 = {(B1 / 100) ÷ B2} × 56.1 × 1000 × B3 = {(3.0/100) ÷ 116.12 } × 56.1 × 1000 × 1 = 14.49 ・ ・ ・ ≒ 14.5
表1に記載の各単量体の詳細は、以下に示すとおりである。
「MA」:メチルアクリレート(アクリル酸アルキルエステル単量体)
「EA」:エチルアクリレート(アクリル酸アルキルエステル単量体)
「EMA」:エチルメタクリレート(メタクリル酸アルキルエステル単量体)
「MMA」:メチルメタクリレート(メタクリル酸アルキルエステル単量体)
「AA」:アクリル酸(カルボキシ基を有する単量体)
「HOA−MS」〔商品名、共栄社化学(株)製〕:2−アクリロイルオキシエチル−コハク酸(カルボキシ基を有する単量体)
「2HEA」:2−ヒドロキシエチルアクリレート(水酸基を有する単量体)
Details of each monomer shown in Table 1 are as shown below.
"MA": Methyl acrylate (acrylic acid alkyl ester monomer)
"EA": Ethyl acrylate (acrylic acid alkyl ester monomer)
"EMA": ethyl methacrylate (methacrylic acid alkyl ester monomer)
"MMA": Methyl methacrylate (methacrylic acid alkyl ester monomer)
"AA": Acrylic acid (monomer having a carboxy group)
"HOA-MS" [trade name, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.]: 2-acryloyloxyethyl-succinic acid (monomer having a carboxy group)
"2HEA": 2-hydroxyethyl acrylate (monomer having a hydroxyl group)
表1中、「−」は、該当する欄の単量体を使用していないことを意味する。
表1では、「ガラス転移温度(Tg)」を単に「Tg」と表記し、「重量平均分子量(Mw)」を単に「Mw」と表記した。
In Table 1, "-" means that the monomer in the corresponding column is not used.
In Table 1, "glass transition temperature (Tg)" is simply referred to as "Tg", and "weight average molecular weight (Mw)" is simply referred to as "Mw".
[(メタ)アクリル系共重合体Bの製造]
〔製造例B−1〕
撹拌機、還流冷却器、逐次滴下装置、及び温度計を備えた反応器に、酢酸エチル(有機溶媒)1540.0質量部を仕込んだ。
次いで、別の容器に、メチルアクリレート(MA;アクリル酸アルキルエステル単量体)1209.0質量部、エチルメタクリレート(EMA;メタクリル酸アルキルエステル単量体)263.5質量部、及び2−ヒドロキシエチルアクリレート(2HEA;水酸基を有する単量体)77.5質量部からなる単量体混合物1550.0質量部を準備した。
次いで、準備した単量体混合物のうち、157.7質量部(単量体混合物の10.2質量%に相当する量)を反応器に仕込んだ後、この反応器に、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN;重合開始剤)0.46質量部を添加した。この重合開始剤の添加後、還流温度で60分間還流を行った。
次いで、還流温度条件下、反応器内に、上記単量体混合物の残り1392.3質量部(単量体混合物の89.8質量%に相当する量)、酢酸エチル292.1質量部、及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)2.81質量部からなる混合物を、120分間かけて逐次滴下した。滴下終了後、更に同温度を90分間保持し、重合反応物(a1)を得た。得られた重合反応物(a1)に、トルエン(有機溶媒)243.0質量部及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)1.40質量部からなる混合物を、60分間かけて逐次滴下した。滴下終了後、更に同温度を70分間保持し、重合反応物(a2)を得た。得られた重合反応物(a2)を、酢酸エチル及びトルエンを用いて固形分濃度40質量%に希釈した後、冷却し、(メタ)アクリル系共重合体B−1の溶液を得た。
ここでいう「固形分濃度」とは、(メタ)アクリル系共重合体B−1の溶液に占める、(メタ)アクリル系共重合体B−1の溶液から溶媒等の揮発性成分を除いた残りの成分の質量割合を意味する。以下の(メタ)アクリル系共重合体B−2〜B−14の各溶液についても同様である。
[Manufacture of (meth) acrylic copolymer B]
[Production Example B-1]
1540.0 parts by mass of ethyl acetate (organic solvent) was charged into a reactor equipped with a stirrer, a reflux condenser, a sequential dropping device, and a thermometer.
Then, in another container, 1209.0 parts by mass of methyl acrylate (MA; acrylic acid alkyl ester monomer), 263.5 parts by mass of ethyl methacrylate (EMA; methacrylic acid alkyl ester monomer), and 2-hydroxyethyl. 1550.0 parts by mass of a monomer mixture consisting of 77.5 parts by mass of acrylate (2HEA; monomer having a hydroxyl group) was prepared.
Next, 157.7 parts by mass (amount corresponding to 10.2% by mass of the monomer mixture) of the prepared monomer mixture was charged into the reactor, and then 2,2'-in the reactor. 0.46 parts by mass of azobisisobutyronitrile (AIBN; polymerization initiator) was added. After the addition of this polymerization initiator, reflux was carried out at the reflux temperature for 60 minutes.
Then, under reflux temperature conditions, the remaining 1392.3 parts by mass of the monomer mixture (amount corresponding to 89.8% by mass of the monomer mixture), 292.1 parts by mass of ethyl acetate, and A mixture consisting of 2.81 parts by mass of 2,2'-azobisisobutyronitrile (AIBN) was sequentially added dropwise over 120 minutes. After completion of the dropping, the same temperature was further maintained for 90 minutes to obtain a polymerization reaction product (a1). A mixture consisting of 243.0 parts by mass of toluene (organic solvent) and 1.40 parts by mass of 2,2'-azobisisobutyronitrile (AIBN) was added to the obtained polymerization reaction product (a1) over 60 minutes. It was dropped sequentially. After completion of the dropping, the same temperature was further maintained for 70 minutes to obtain a polymerization reaction product (a2). The obtained polymerization reaction product (a2) was diluted with ethyl acetate and toluene to a solid content concentration of 40% by mass, and then cooled to obtain a solution of the (meth) acrylic copolymer B-1.
The "solid content concentration" as used herein means that volatile components such as a solvent have been removed from the solution of the (meth) acrylic copolymer B-1 in the solution of the (meth) acrylic copolymer B-1. It means the mass ratio of the remaining components. The same applies to each of the following (meth) acrylic copolymers B-2 to B-14 solutions.
〔製造例B−2〜B−5、B−8〜B−11、及びB−14〕
製造例B−1において、(メタ)アクリル系共重合体Bの単量体組成を表2に示す単量体組成に変更したこと以外は、製造例B−1と同様の操作を行い、固形分濃度が40質量%である(メタ)アクリル系共重合体B−2〜B−5、B−8〜B−11、及びB−14の各溶液を得た。
[Production Examples B-2 to B-5, B-8 to B-11, and B-14]
In Production Example B-1, the same operation as in Production Example B-1 was performed except that the monomer composition of the (meth) acrylic copolymer B was changed to the monomer composition shown in Table 2, and the solid was formed. Solutions of (meth) acrylic copolymers B-2 to B-5, B-8 to B-11, and B-14 having a component concentration of 40% by mass were obtained.
〔製造例B−6、B−7、B−12、及びB−13〕
製造例B−1において、有機溶媒の使用量及び重合開始剤の使用量の少なくとも一方を調整することにより、(メタ)アクリル系共重合体Bの重量平均分子量(Mw)を、表2に示す重量平均分子量(Mw)に変更したこと以外は、製造例B−1と同様の操作を行い、固形分濃度が40質量%である(メタ)アクリル系共重合体B−6、B−7、B−12、及びB−13の各溶液を得た。
[Production Examples B-6, B-7, B-12, and B-13]
Table 2 shows the weight average molecular weight (Mw) of the (meth) acrylic copolymer B by adjusting at least one of the amount of the organic solvent used and the amount of the polymerization initiator used in Production Example B-1. The same operation as in Production Example B-1 was carried out except that the weight average molecular weight (Mw) was changed, and the (meth) acrylic copolymers B-6 and B-7 having a solid content concentration of 40% by mass were carried out. Each solution of B-12 and B-13 was obtained.
(メタ)アクリル系共重合体B−1〜B−14の単量体組成(単位:質量%)、水酸基価(単位:mgKOH/g)又は酸価(単位:mgKOH/g)、ガラス転移温度(Tg、単位:℃)、及び重量平均分子量〔Mw、単位:万(表中では、「×104と表記)〕を表2に示す。
(メタ)アクリル系共重合体B−1〜B−14のガラス転移温度(Tg)は、既述の特定(メタ)アクリル系共重合体Aのガラス転移温度(Tg)における方法と同様の方法により計算した。
(メタ)アクリル系共重合体B−1〜B−14の重量平均分子量(Mw)は、既述の特定(メタ)アクリル系共重合体Aの重量平均分子量(Mw)における方法と同様の方法により測定した。
(メタ)アクリル系共重合体B−1〜B−14の水酸基価は、既述の特定(メタ)アクリル系共重合体Bの水酸基価の計算方法と同様の計算方法により求めた。
(メタ)アクリル系共重合体B−1〜B−14の酸価は、既述の特定(メタ)アクリル系共重合体Aの酸価の計算方法と同様の計算方法により求めた。
(Meta) Acrylic copolymer B-1 to B-14 monomer composition (unit: mass%), hydroxyl value (unit: mgKOH / g) or acid value (unit: mgKOH / g), glass transition temperature (Tg, unit: ° C.), and the weight-average molecular weight [Mw, ten thousand (in the table, "× 10 4 hereinafter)] shown in Table 2.
The glass transition temperature (Tg) of the (meth) acrylic copolymers B-1 to B-14 is the same as the method at the glass transition temperature (Tg) of the specific (meth) acrylic copolymer A described above. Calculated by
The weight average molecular weight (Mw) of the (meth) acrylic copolymers B-1 to B-14 is the same as the method for the weight average molecular weight (Mw) of the specific (meth) acrylic copolymer A described above. Measured by
The hydroxyl values of the (meth) acrylic copolymers B-1 to B-14 were obtained by the same calculation method as the above-mentioned calculation method of the hydroxyl values of the specific (meth) acrylic copolymer B.
The acid value of the (meth) acrylic copolymers B-1 to B-14 was determined by the same calculation method as the above-mentioned calculation method of the acid value of the specific (meth) acrylic copolymer A.
表2に記載の各単量体の詳細は、以下に示すとおりである。
「MA」:メチルアクリレート(アクリル酸アルキルエステル単量体)
「EA」:エチルアクリレート(アクリル酸アルキルエステル単量体)
「EMA」:エチルメタクリレート(メタクリル酸アルキルエステル単量体)
「MMA」:メチルメタクリレート(メタクリル酸アルキルエステル単量体)
「2HEA」:2−ヒドロキシエチルアクリレート(水酸基を有する単量体)
「4HBA」:4−ヒドロキシブチルアクリレート(水酸基を有する単量体)
「AA」:アクリル酸(カルボキシ基を有する単量体)
Details of each monomer shown in Table 2 are as shown below.
"MA": Methyl acrylate (acrylic acid alkyl ester monomer)
"EA": Ethyl acrylate (acrylic acid alkyl ester monomer)
"EMA": ethyl methacrylate (methacrylic acid alkyl ester monomer)
"MMA": Methyl methacrylate (methacrylic acid alkyl ester monomer)
"2HEA": 2-hydroxyethyl acrylate (monomer having a hydroxyl group)
"4HBA": 4-Hydroxybutyl acrylate (monomer having a hydroxyl group)
"AA": Acrylic acid (monomer having a carboxy group)
表2中、「−」は、該当する欄の単量体を使用していないことを意味する。
表2では、「ガラス転移温度(Tg)」を単に「Tg」と表記し、「重量平均分子量(Mw)」を単に「Mw」と表記した。
In Table 2, "-" means that the monomer in the corresponding column is not used.
In Table 2, "glass transition temperature (Tg)" is simply referred to as "Tg", and "weight average molecular weight (Mw)" is simply referred to as "Mw".
[セラミック成形用組成物の作製]
〔実施例1〜21、比較例1〜8、比較例10、及び比較例11〕
−セラミック成形用バインダー組成物の作製−
上記にて製造した(メタ)アクリル系共重合体Aの溶液と(メタ)アクリル系共重合体Bの溶液とを、表3に示す組み合わせで、表3に示す含有比率となるように混合し、セラミック成形用バインダー組成物の溶液を作製した。
[Preparation of composition for ceramic molding]
[Examples 1 to 21, Comparative Examples 1 to 8, Comparative Example 10, and Comparative Example 11]
-Preparation of binder composition for ceramic molding-
The solution of the (meth) acrylic copolymer A and the solution of the (meth) acrylic copolymer B produced above are mixed in the combination shown in Table 3 so as to have the content ratio shown in Table 3. , A solution of a binder composition for ceramic molding was prepared.
−セラミック成形用組成物の作製−
上記にて作製したセラミック成形用バインダー組成物の溶液(固形分濃度:40質量%)10質量部、セラミック粉末〔商品名:AL−M41−01、主成分:アルミナ、平均粒径:2.0μm、住友化学(株)製〕100質量部、トルエン(溶剤)25.1質量部、及び153gのアルミナ製ボール(φ3mm)をアルミナ製のポット〔容量:500mL〕に投入し、撹拌混合した後、遊星ボールミル(型式:P−5、フリッチェ社製)を用いて、360rpm(revolutions per minute)で1時間撹拌混合し、スラリー状のセラミック成形用組成物を作製した。
-Preparation of ceramic molding composition-
10 parts by mass of the solution (solid content concentration: 40% by mass) of the binder composition for ceramic molding prepared above, ceramic powder [trade name: AL-M41-01, main component: alumina, average particle size: 2.0 μm , Sumitomo Chemical Co., Ltd.] 100 parts by mass of toluene (solvent), and 153 g of alumina balls (φ3 mm) were put into an alumina pot [capacity: 500 mL], and after stirring and mixing, Using a planetary ball mill (model: P-5, manufactured by Fritsche), the mixture was stirred and mixed at 360 rpm (revolutions per minute) for 1 hour to prepare a slurry-like ceramic molding composition.
〔比較例9〕
上記にて製造した(メタ)アクリル系共重合体A−1の溶液を、セラミック成形用バインダー組成物の溶液として用い、実施例1と同様の方法により、スラリー状のセラミック成形用組成物を作製した。
[Comparative Example 9]
The solution of the (meth) acrylic copolymer A-1 produced above was used as a solution of the binder composition for ceramic molding, and a slurry-like composition for ceramic molding was prepared by the same method as in Example 1. did.
〔比較例12〕
上記にて製造した(メタ)アクリル系共重合体A−14の溶液を、セラミック成形用バインダー組成物の溶液として用い、実施例1と同様の方法により、スラリー状のセラミック成形用組成物を作製した。
[Comparative Example 12]
The solution of the (meth) acrylic copolymer A-14 produced above was used as a solution of the binder composition for ceramic molding, and a slurry-like composition for ceramic molding was prepared by the same method as in Example 1. did.
〔比較例13〕
−セラミック成形用バインダー組成物の作製−
上記にて製造した(メタ)アクリル系共重合体A−1の溶液とポリエチレングリコールとを、表3に示す含有比率となるように混合し、セラミック成形用バインダー組成物の溶液を作製した。
[Comparative Example 13]
-Preparation of binder composition for ceramic molding-
The solution of the (meth) acrylic copolymer A-1 produced above and polyethylene glycol were mixed so as to have the content ratio shown in Table 3 to prepare a solution of a binder composition for ceramic molding.
−セラミック成形用組成物の作製−
上記にて作製したセラミック成形用バインダー組成物の溶液を用い、実施例1と同様の方法により、スラリー状のセラミック成形用組成物を作製した。
-Preparation of ceramic molding composition-
Using the solution of the binder composition for ceramic molding prepared above, a slurry-like composition for ceramic molding was prepared by the same method as in Example 1.
〔比較例14〕
−ポリビニルブチラール溶液の調製−
酢酸エチル及びトルエンの混合溶液〔酢酸エチル/トルエン=50/50(体積比)〕100質量部中に、ポリビニルブチラール40質量部を溶解させて、固形分濃度40質量%のポリビニルブチラール溶液を調製した。
[Comparative Example 14]
-Preparation of polyvinyl butyral solution-
40 parts by mass of polyvinyl butyral was dissolved in 100 parts by mass of a mixed solution of ethyl acetate and toluene [ethyl acetate / toluene = 50/50 (volume ratio)] to prepare a polyvinyl butyral solution having a solid content concentration of 40% by mass. ..
上記にて調製したポリビニルブチラール溶液を、セラミック成形用バインダー組成物の溶液として用い、実施例1と同様の方法により、スラリー状のセラミック成形用組成物を作製した。 The polyvinyl butyral solution prepared above was used as a solution of the binder composition for ceramic molding, and a slurry-like composition for ceramic molding was prepared by the same method as in Example 1.
[評価]
1.初期分散性
上記にて作製したセラミック成形用組成物30mLを、50mL容量の透明ガラス瓶に量り取った。次いで、セラミック成形用組成物が入った透明ガラス瓶を、雰囲気温度23℃、50%RHの環境下に静置した。
そして、セラミック成形用組成物の状態を目視で経時観察し、下記の評価基準に従って、セラミック粉末の初期分散性を評価した。結果を表3に示す。
評価結果が「A」、「B」又は「C」であれば、セラミック粉末の初期分散性に優れるセラミック成形用組成物であると判断した。
[Evaluation]
1. 1. Initial dispersibility 30 mL of the ceramic molding composition prepared above was weighed into a transparent glass bottle having a capacity of 50 mL. Next, the transparent glass bottle containing the ceramic molding composition was allowed to stand in an environment with an ambient temperature of 23 ° C. and 50% RH.
Then, the state of the ceramic molding composition was visually observed over time, and the initial dispersibility of the ceramic powder was evaluated according to the following evaluation criteria. The results are shown in Table 3.
If the evaluation result is "A", "B" or "C", it is judged that the composition is a ceramic molding composition having excellent initial dispersibility of the ceramic powder.
−評価基準−
A:静置から120時間以上経過しても沈降物が確認されなかった。
B:静置後48時間以上120時間未満で、沈降物が確認された。
C:静置後24時間以上48時間未満で、沈降物が確認された。
D:静置後24時間未満で、沈降物が確認された。
-Evaluation criteria-
A: No sediment was confirmed even after 120 hours or more from standing.
B: Sedimentation was confirmed 48 hours or more and less than 120 hours after standing.
C: Sedimentation was confirmed 24 hours or more and less than 48 hours after standing.
D: Sedimentation was confirmed less than 24 hours after standing.
2.分散安定性
上記にて作製したセラミック成形用組成物30mLを、50mL容量の透明ガラス瓶に量り取った。次いで、セラミック成形用組成物が入った透明ガラス瓶を、雰囲気温度23℃、50%RHの環境下に静置した。
そして、セラミック成形用組成物の状態を目視で経時観察し、下記の評価基準に従って、セラミック粉末の分散安定性を評価した。結果を表3に示す。
評価結果が「A」、「B」又は「C」であれば、セラミック粉末の分散安定性に優れるセラミック成形用組成物であると判断した。
2. 2. Dispersion Stability 30 mL of the ceramic molding composition prepared above was weighed into a transparent glass bottle having a capacity of 50 mL. Next, the transparent glass bottle containing the ceramic molding composition was allowed to stand in an environment with an ambient temperature of 23 ° C. and 50% RH.
Then, the state of the ceramic molding composition was visually observed over time, and the dispersion stability of the ceramic powder was evaluated according to the following evaluation criteria. The results are shown in Table 3.
If the evaluation result is "A", "B" or "C", it is judged that the composition is a ceramic molding composition having excellent dispersion stability of the ceramic powder.
−評価基準−
A:静置から3週間以上経過しても沈降物が確認されなかった。
B:静置後2週間以上3週間未満で、沈降物が確認された。
C:静置後1週間以上2週間未満で、沈降物が確認された。
D:静置後1週間未満で、沈降物が確認された。
-Evaluation criteria-
A: No sediment was confirmed even after 3 weeks or more from standing.
B: Sedimentation was confirmed within 2 to 3 weeks after standing.
C: Sedimentation was confirmed within 1 week or more and less than 2 weeks after standing.
D: Sedimentation was confirmed less than 1 week after standing.
表3中、「−」は、該当する成分を含んでいないことを意味する。 In Table 3, "-" means that the corresponding component is not contained.
表3に示すように、本発明のセラミック成形用バインダー組成物を用いて作製した実施例1〜21のセラミック成形用組成物は、いずれも初期分散性及び分散安定性の評価において、良好な結果を示した。
以上の結果から、本発明のセラミック成形用バインダー組成物は、セラミック粉末及び溶剤を含むスラリー(即ち、セラミック成形用組成物)の作製に用いた場合に、セラミック粉末の分散性に優れ、かつ、その優れた分散性を経時で保持し得るスラリーを作製できることが明らかとなった。
As shown in Table 3, all of the ceramic molding compositions of Examples 1 to 21 prepared using the ceramic molding binder composition of the present invention gave good results in the evaluation of initial dispersibility and dispersion stability. showed that.
From the above results, the binder composition for ceramic molding of the present invention is excellent in dispersibility of the ceramic powder and has excellent dispersibility when used for producing a slurry containing the ceramic powder and the solvent (that is, the composition for ceramic molding). It has been clarified that a slurry capable of retaining its excellent dispersibility over time can be produced.
一方、本発明のセラミック成形用バインダー組成物を用いずに作製した比較例1〜14のセラミック成形用組成物は、いずれも分散安定性の評価において、良好な結果を示さなかった。 On the other hand, none of the ceramic molding compositions of Comparative Examples 1 to 14 produced without using the ceramic molding binder composition of the present invention showed good results in the evaluation of dispersion stability.
[セラミックグリーンシートの作製]
実施例1〜21の各セラミック成形用組成物を用い、以下のようにして、セラミックグリーンシートを作製した。
調製してから3週間経過したセラミック成形用組成物を、シリコーン系離型剤で表面処理されたポリエステルフィルム(支持体、厚さ:100μm)の表面処理面に、乾燥後の厚みが100μmとなるように、アプリケーターを用いて塗布し、塗布膜を形成した。次いで、形成した塗布膜を、室温下で1時間放置した後、80℃に設定した熱風乾燥機内で、更に1時間乾燥させることにより、セラミックグリーンシートを作製した。
[Ceramic green sheet production]
Using each ceramic molding composition of Examples 1 to 21, a ceramic green sheet was prepared as follows.
The ceramic molding composition, which has been prepared for 3 weeks, is applied to the surface-treated surface of a polyester film (support, thickness: 100 μm) surface-treated with a silicone-based mold release agent, and the thickness after drying becomes 100 μm. As described above, the coating was applied using an applicator to form a coating film. Next, the formed coating film was left at room temperature for 1 hour and then dried in a hot air dryer set at 80 ° C. for another 1 hour to prepare a ceramic green sheet.
作製したセラミックグリーンシートを目視にて観察したところ、いずれのセラミックグリーンシートにおいても、厚みムラが確認されなかった。
When the produced ceramic green sheet was visually observed, no uneven thickness was confirmed in any of the ceramic green sheets.
Claims (7)
(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体に由来する構成単位及び水酸基を有する単量体に由来する構成単位を含み、水酸基価が0mgKOH/gを超えて50mgKOH/g以下であり、かつ、重量平均分子量が、前記(メタ)アクリル系共重合体Aの重量平均分子量よりも小さい(メタ)アクリル系共重合体Bと、を含み、
前記(メタ)アクリル系共重合体Bに対する前記(メタ)アクリル系共重合体Aの含有比率が、質量基準で、50/50〜95/5であるセラミック成形用バインダー組成物。 It contains a structural unit derived from a (meth) acrylic acid alkyl ester monomer and a structural unit derived from a monomer having a carboxy group, and has an acid value of more than 0 mgKOH / g and 85 mgKOH / g or less (meth). ) Acrylic copolymer A and
It contains a structural unit derived from a (meth) acrylic acid alkyl ester monomer and a structural unit derived from a monomer having a hydroxyl group, and has a hydroxyl value of more than 0 mgKOH / g and 50 mgKOH / g or less, and has a weight average. The (meth) acrylic copolymer B having a molecular weight smaller than the weight average molecular weight of the (meth) acrylic copolymer A is included.
A binder composition for ceramic molding in which the content ratio of the (meth) acrylic copolymer A to the (meth) acrylic copolymer B is 50/50 to 95/5 on a mass basis.
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