JP2023120276A - ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、セラミックグリーンシート及び積層セラミックコンデンサ - Google Patents
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Abstract
Description
なかでも、積層セラミックコンデンサは、一般に次のような工程を経て製造されている。
まず、ポリビニルブチラール樹脂やポリ(メタ)アクリル酸エステル系樹脂等のバインダー樹脂を有機溶剤に溶解した溶液に可塑剤、分散剤等を添加した後、セラミック原料粉末を加え、ビーズミル、ボールミル等の混合装置により均一に混合し、脱泡後に一定粘度を有するセラミックスラリー組成物を得る。このスラリー組成物をドクターブレード、リバースロールコーター等を用いて、離型処理したポリエチレンテレフタレートフィルム、またはSUSプレート等の支持体面に流延して、これを加熱等により、溶剤等の揮発分を溜去させた後、支持体から剥離してセラミックグリーンシートを得る。
次に、得られたセラミックグリーンシート上に、内部電極となる導電ペーストをスクリーン印刷により塗布したものを交互に複数枚積み重ね、加熱圧着して積層体を作製する。その後、積層体中に含まれるバインダー樹脂成分等を熱分解して除去する処理、いわゆる脱脂処理を行い、焼成して得られるセラミック焼結体の端面に外部電極を焼結する工程を経て積層セラミックコンデンサが得られる。
しかしながら、このようなスラリー組成物であっても、セラミックグリーンシート用スラリー組成物の粘度が高く均一な薄膜を形成することが困難であるという問題があった。また、得られるセラミックグリーンシートの強度が不充分となり、支持体から剥離する際に破損するという問題があった。
以下に本発明を詳述する。
上記平均重合度が4500を超える範囲であると厚さ5μm以下のような薄膜樹脂シートを作製する場合にも、充分な機械的強度を付与することができる。上記平均重合度が10000以下であると有機溶剤への溶解を充分に向上させて、塗工性、分散性に優れたものとすることができる。
上記平均重合度の好ましい下限は5001、より好ましい下限は5050、更に好ましい下限は5500、好ましい上限は8000、より好ましい上限は7000である。
上記アセタール基量が45モル%以上であると、有機溶剤への溶解性を向上させることができる。上記アセタール基量が80モル%以下であると、強靭性に優れたポリビニルアセタール樹脂とすることができる。
上記アセタール基量は、好ましい下限が47モル%、より好ましい下限が49モル%、好ましい上限が78モル%、より好ましい上限が76モル%である。
なお、本明細書において、アセタール基量の計算方法としては、ポリビニルアセタール樹脂のアセタール基が、ポリビニルアルコール樹脂の2個の水酸基を有する構成単位をアセタール化して得られたものであることから、アセタール化された2個の水酸基を有する構成単位を数える方法を採用してアセタール基量を計算する。
上記アセタール基数は、ポリビニルアセタール樹脂の平均重合度及びアセタール基量に基づいて算出することができる。
上記水酸基量が18モル%以上であると、強靭性に優れたポリビニルアセタール樹脂とすることができる。上記水酸基量が50モル%以下であると、有機溶剤への溶解性を充分に向上させることができる。
上記水酸基量は、好ましい下限が20モル%、より好ましい下限が22モル%、好ましい上限が48モル%、より好ましい上限が46モル%である。
上記アセチル基量が0.5モル%以上であると、ポリビニルアセタール樹脂中の水酸基の分子内及び分子間の水素結合によるセラミックグリーンシート用組成物の高粘度化を抑制することができる。上記アセチル基量が20モル%以下であると、ポリビニルアセタール樹脂の柔軟性が上がりすぎることなく、ハンドリング性を向上させることができる。
上記アセチル基量は、好ましい下限が1.0モル%、好ましい上限が18モル%である。
上記粘度は、例えば、溶液温度20℃の条件でB型粘度計を用いることで測定することができる。
上記Mz/Mwのより好ましい上限は2.5、さらに好ましい上限は2.2である。
上記Mz/Mwの下限は特に限定されないが、好ましい下限は1.0である。
なお、Z平均分子量(Mz)とは、樹脂中に含まれるポリマーの分子量をMi、ポリマーの分子数をNiとしたとき、下記式(4)により定義されるものであり、重量平均分子量(Mw)とは、下記式(5)により定義されるものである。
Mz=Σ(Mi 3×Ni)/Σ(Mi 2×Ni) (4)
Mw=Σ(Mi 2×Ni)/Σ(Mi×Ni) (5)
上記Mz、Mwは例えば、適切な標準(例えば、ポリスチレン標準)を用いたゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)によって測定することができる。上記Mz及びMwを測定する際に用いるカラムとしては、例えば、Shodex LF-804(昭和電工製)等が挙げられる。
上記Mzが上記下限以上であると得られるシートの強度を大きく向上させることができる。上記Mzが上記上限以下であると溶剤への溶解性を大きく損なうことなく溶解できる。
上記Mwが上記下限以上であると得られるシートの強度を大きく向上させることができる。上記Mwが上記上限以下であると溶剤への溶解性を大きく損なうことなく溶解できる。
上記アセタール化の方法としては特に限定されず、従来公知の方法を用いることができ、例えば、酸触媒の存在下でポリビニルアルコール樹脂の水溶液、アルコール溶液、水/アルコール混合溶液、ジメチルスルホキシド(DMSO)溶液中に各種アルデヒドを添加する方法等が挙げられる。
上記ポリビニルアルコール樹脂は、完全けん化されていてもよいが、少なくとも主鎖の1カ所にメソ、ラセモ位に対して2連の水酸基を有するユニットが最低1ユニットあれば完全けん化されている必要はなく、部分けん化ポリビニルアルコール樹脂であってもよい。また、上記ポリビニルアルコール樹脂としては、エチレン-ビニルアルコール共重合体樹脂、部分けん化エチレン-ビニルアルコール共重合体樹脂等、ビニルアルコールと共重合可能なモノマーとビニルアルコールとの共重合体も用いることができる。
上記ポリ酢酸ビニル系樹脂は、例えば、エチレン-酢酸ビニル共重合体等が挙げられる。
上記洗浄工程における洗浄方法としては、例えば、溶剤によって塩基性成分を抽出する方法や、樹脂を良溶媒に溶解させた後に貧溶媒を投入して樹脂のみを再沈させる方法や、ポリビニルアルコール樹脂を含有する溶液中に吸着剤を添加して塩基性成分を吸着除去する方法等が挙げられる。
上記中和工程に用いる中和剤としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸等の鉱酸や、炭酸等の無機酸や、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ヘキサン酸等のカルボン酸や、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸等の脂肪族スルホン酸や、ベンゼンスルホン酸等の芳香族スルホン酸、フェノール等のフェノール類等が挙げられる。
上記水系媒体としては、水、アルコール又はその混合媒体が挙げられる。なかでも、反応を効率よく進めることができ、副生成物を抑制できることから、水が好適である。
上記のようなポリビニルアセタール樹脂は、溶剤への溶解性が高く、少ない添加量でも高い粘度を発現する。このため、過剰の溶剤なしでも高い塗工性を付与することができる。
上記Mzが上記下限以上であると得られるシートの強度を大きく向上させることができる。上記Mzが上記上限以下であると溶剤への溶解性を優れたものとすることができる。
上記Mzの好ましい下限は1.7×106、好ましい上限は4.7×106である。
上記平均重合度が4500を超える範囲であると厚さ5μm以下のような薄膜樹脂シートを作製する場合にも、充分な機械的強度を付与することができる。上記平均重合度が10000以下であると有機溶剤への溶解を充分に向上させて、塗工性、分散性に優れたものとすることができる。
また、別の態様の本発明のポリビニルアセタール樹脂において、アセタール基量、1分子当たりのアセタール基数、水酸基量、アセチル基量、溶液粘度、重量平均分子量(Mw)、Z平均分子量(Mz)と重量平均分子量(Mw)との比(Mz/Mw)としては、上述した本発明のポリビニルアセタール樹脂と同様の構成を採用することができる。
このようなセラミックグリーンシート用組成物もまた本発明の1つである。
上記可塑剤としては、例えば、ジオクチルフタレート(DOP)、ジブチルフタレート(DBP)等のフタル酸ジエステル、ジオクチルアジペート等のアジピン酸ジエステル、トリエチレングリコール-ジ-2-エチルヘキサノエート、テトラエチレングリコール-ジ-2-エチルヘキサノエート、トリエチレングリコール-ジ-2-エチルブチレート、テトラエチレングリコール-ジ-2-エチルブチレート、テトラエチレングリコール-ジ-ヘプタノエート、トリエチレングリコール-ジ-ヘプタノエート等のアルキレングリコールジエステル等が挙げられる。
ポリビニルアセタール樹脂をバインダーとして使用する際に、エポキシ樹脂を可塑剤として使用することにより、シート強度が高く、かつ、耐シートアタック性に優れたものとすることができる。
上記エポキシ樹脂としては特に限定されないが、一分子中に平均2個以上のエポキシ基を有するものが好ましい。また、上記エポキシ樹脂は、例えば、シリコーン骨格、ウレタン骨格、ポリイミド骨格、ポリアミド骨格等を有していてもよい。
これらのエポキシ樹脂を単独で使用してもよく、また2種以上を併用してもよい。
また、上記エポキシ樹脂は、含有する全ハロゲン量が1000ppm以下であることが好ましい。全ハロゲン量が1000ppmを超えると、熱分解性が悪化したり、また得られた積層セラミック部品に電圧をかけた場合、イオン成分が多いためにショートすることがある。
特に、セラミック粉末を添加したスラリー組成物は、分散性に優れるため、好適に用いることができる。
また、通常複酸化物と称される複数の金属元素を含む酸化物粉末の具体的なものを結晶構造から分類すると、ペロブスカイト型構造をとるものとしてNaNbO3、SrZrO3、PbZrO3、SrTiO3、BaZrO3、PbTiO3、BaTiO3等が挙げられる。スピネル型構造をとるものとしてMgAl2O4、ZnAl2O4、CoAl2O4、NiAl2O4、MgFe2O4等が挙げられる。イルメナイト型構造をとるものとしてはMgTiO3、MnTiO3、FeTiO3等が挙げられる。ガーネット型構造をとるものとしてはGdGa5O12、Y6Fe5O12等が挙げられる。この中でも、本発明のポリビニルアセタール樹脂及び別の態様の本発明のポリビニルアセタール樹脂は、BaTiO3の粉末と混合したセラミックグリーンシートに対し、高い特性を示す。
上記セラミックグリーンシートを用いて、セラミック電子部品を製造することができる。例えば、セラミックグリーンシートの表面に電極層用ペーストを塗工する工程、電極層が形成されたセラミックグリーンシートを積層し加熱圧着して得られた積層体を脱脂、焼成する工程を行うことで、セラミック電子部品を製造することができる。
電極層用ペーストとしては、例えば、ポリビニルアセタール樹脂やエチルセルロース、アクリル樹脂等をバインダー樹脂として有機溶剤に溶解し、導電粉末等を分散させることで得ることができる。これらの樹脂は単独で使用しても2種以上混合して使用してもよい。ポリビニルアセタール樹脂を含有する電極層用ペーストは、加熱圧着工程において、セラミックグリーンシートに優れた接着性を示すので好ましい。
なお、上記加熱圧着工程、積層体を脱脂、焼成する工程については特に限定されず、従来公知の方法を用いることができる。
(ポリビニルアセタール樹脂の作製)
平均重合度5100、ケン化度99モル%のポリビニルアルコール樹脂145gに純水3070gを加え、90℃で約2時間攪拌し溶解させた。この溶液を40℃に冷却し、これに濃度35重量%の塩酸20gとn-ブチルアルデヒド80gとを添加してアセタール化反応を行い、反応生成物を析出させた。その後、40℃で、3時間保持して反応を完了させ、常法により中和、水洗及び乾燥を行い、ポリビニルアセタール樹脂の白色粉末を得た。
得られたポリビニルアセタール樹脂1.25重量部を、エタノール/トルエン混合溶剤(重量比1:1)48.75重量部に加え、攪拌溶解しセラミックグリーンシート用組成物を得た。
得られたセラミックグリーンシート用組成物を、コーターを用いて乾燥後の厚みが2μmとなるように離型処理したPETフィルム上に塗工した後、70℃で2分加熱乾燥させることにより、樹脂シートを作製した。
得られたポリビニルアセタール樹脂2重量部、及び、ジオクチルフタレート(DOP)2重量部を、エタノール/トルエン混合溶剤(重量比1:1)96重量部に加え、攪拌溶解することにより、樹脂溶液を作製した。
また、ポリビニルアセタール樹脂「BL-1」(積水化学工業社製)3重量部をエタノール/トルエン混合溶剤(重量比1:1)40重量部に加え、攪拌溶解した。次いで、チタン酸バリウム粉末(堺化学工業社製、BT02)100重量部を加え、ビーズミル(アイメックス社製レディーミル)にて180分間攪拌することにより、無機分散液を作製した。
得られた無機分散液に上記樹脂溶液100重量部を加えてビーズミルにて攪拌することにより、スラリー組成物を得た。なお、攪拌中、5分毎にサンプリングを実施し、得られたスラリー組成物0.1重量部を、エタノール/トルエン混合溶剤(重量比1:1)10重量部に添加し、超音波分散機(エスエヌディ社製 US-303)にて撹拌することにより、分散評価用溶液を作製した。レーザー回折式粒度分布計(堀場製作所社製、LA-910)を用いて粒度分布測定を行い、粒度分布のD50値が1.0μmに達した時点で攪拌を終了した。
平均重合度8000、ケン化度88モル%のポリビニルアルコール樹脂100gに純水3100gを加え、90℃で約2時間攪拌し溶解させた。この溶液を40℃に冷却し、これに濃度35重量%の塩酸20gとn-ブチルアルデヒド60gとを添加してアセタール化反応を行い、反応生成物を析出させた。その後、40℃で、3時間保持して反応を完了させ、常法により中和、水洗及び乾燥を行い、ポリビニルアセタール樹脂の白色粉末を得た。
得られたポリビニルアセタール樹脂を用いた以外は実施例1と同様にして、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度5000、ケン化度88モル%のポリビニルアルコール樹脂200gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を120gとした以外は実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度8000、ケン化度98.5モル%のポリビニルアルコール樹脂100gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を100gとした以外は実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度4700、ケン化度99モル%のポリビニルアルコール樹脂200gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を200gとした以外は実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度9200、ケン化度98モル%のポリビニルアルコール樹脂100gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を100gとした以外は実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度9200、ケン化度95モル%のポリビニルアルコール樹脂100gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を60gとした以外は実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度9200、ケン化度80モル%のポリビニルアルコール樹脂100gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を120gとした以外は実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度4700、ケン化度80モル%のポリビニルアルコール樹脂200gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を120gとした以外は実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度8000、ケン化度85モル%のポリビニルアルコール樹脂100gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を60gとした以外は実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
平均重合度3300、ケン化度99モル%のポリビニルアルコール樹脂193gに純水2900gを加え、90℃で約2時間攪拌し溶解させた。この溶液を40℃に冷却し、これに濃度35重量%の塩酸20gとn-ブチルアルデヒド115gとを添加し、液温を15℃に下げ、この温度を保持しつつアセタール化反応を行い、反応生成物を析出させた。その後、40℃で、3時間保持して反応を完了させ、常法により中和、水洗及び乾燥を行い、ポリビニルアセタール樹脂の白色粉末を得た。
得られたセラミックグリーンシート用組成物を用いた以外は実施例1と同様にして、樹脂シートを得た。また、得られたポリビニルアセタール樹脂を用いた以外は実施例1と同様にしてスラリー組成物を作製した。
平均重合度3000、ケン化度88モル%のポリビニルアルコール樹脂193gに純水2900gを加え、90℃で約2時間攪拌し溶解させた。この溶液を40℃に冷却し、これに濃度35重量%の塩酸20gとn-ブチルアルデヒド115gとを添加し、液温を15℃に下げ、この温度を保持しつつアセタール化反応を行い、反応生成物を析出させた。その後、40℃で、3時間保持して反応を完了させ、常法により中和、水洗及び乾燥を行い、ポリビニルアセタール樹脂の白色粉末を得た。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度4000、ケン化度99モル%のポリビニルアルコール樹脂200gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を140gとした以外は実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度4000、ケン化度88モル%のポリビニルアルコール樹脂200gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を120gとした以外は実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度11000、ケン化度99モル%のポリビニルアルコール樹脂100gを用いた以外は実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度6000、ケン化度90モル%のポリビニルアルコール樹脂100gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を60gとした以外は実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度6000、ケン化度99モル%のポリビニルアルコール樹脂100gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を100gとした以外は実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度6000、ケン化度99.5モル%のポリビニルアルコール樹脂100gを用いた以外は実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度6000、ケン化度78モル%のポリビニルアルコール樹脂100gを用いた以外は実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度6000、ケン化度90モル%のポリビニルアルコール樹脂100gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を90gとした以外は実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度6000、ケン化度99モル%のポリビニルアルコール樹脂100gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を55gとした以外は実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
実施例及び比較例で得られたポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シートについて、以下の評価を行った。結果を表1に示した。
得られたポリビニルアセタール樹脂をDMSO-d6に10重量%の濃度で溶解し、13C-NMRを用いて、アセタール基量、水酸基量、アセチル基量を測定した。
得られたポリビニルアセタール樹脂をエタノール/トルエン混合溶剤(重量比1:1)に3重量%で溶解した溶液について、溶液温度20℃の条件でB型粘度計を用いて粘度を測定した。
得られたポリビニルアセタール樹脂をテトラヒドロフランに0.05重量%の濃度で溶解させ、GPC装置HLC-8220(東ソー製)にて測定を行い、得られた測定結果から、単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して、Z平均分子量Mz、重量平均分子量Mw、Mz/Mwを算出した。なお、カラムとして、カラムShodex LF-804(昭和電工製)を用いた。
得られた樹脂シートをPETフィルムから剥離し、樹脂シートの状態を目視にて確認し、以下の基準で剥離性を評価した。
〇:樹脂シートをPETフィルムからきれいに剥離でき、剥離したシートに切れや剥がれは全く観察されなかった。
△:樹脂シートをPETフィルムからきれいに剥離でき、剥離したシートのごく一部に、小さな切れが観察された。
×:樹脂シートをPETフィルムから剥離できない、又は、剥離したシートの大部分に切れや剥がれが観察された。
得られた樹脂シートをダンベル1号(JIS K 6771準拠)の形状の試験片とし、引張試験機(島津製作所製、AUTOGRAPH AGS-J)を用いて引っ張り速度500%/分で引っ張り、測定温度20℃で破断抗張力(kg/cm2)を測定した。得られた値から応力σ(MPa)-歪みε(%)曲線を求めた。なお、500%/分とは、1分間に試験片のチャック間距離の5倍の距離を動かす速度を意味する。得られた応力-歪み曲線から最大応力及び破断点歪みを求めた。
JIS K 7113に準拠して、引張試験機(島津製作所製、AUTOGRAPH AGS-J)を用い、引張速度20mm/分の条件にて引張弾性率(MPa)の測定を行った。
得られた樹脂シートの中央部を直径2mmのガラス芯棒で押さえ、これを中心とする180°の折り曲げ試験を行い、以下の基準で柔軟性を評価した。
〇:クラックの発生は確認できなかった。
△:樹脂シートのごく一部に、クラックの発生が確認された。
×:樹脂シートに破断が確認された。
(分散性評価溶液の作製)
得られたスラリー組成物0.1重量部を、エタノール/トルエン混合溶剤(重量比1:1)10重量部に添加し、超音波分散機(エスエヌディ社製 US-303)にて撹拌することにより、分散評価用溶液を作製した。
得られた分散評価用溶液について、粒度分布のD50値が1.0μm以下になるまでの時間が60分未満のものを○、60分以上90分未満のものを△、90分間攪拌しても平均粒子径が1.0μm以下にならなかったものを×とした。なお、レーザー回折式粒度分布計(堀場製作所社製、LA-910)を用いて粒度分布測定を行い、D50値を測定した。
(グリーンシートの作製)
離型処理されたポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上に、得られたスラリー組成物を乾燥後の膜厚が20μmとなるように塗工、乾燥してセラミックグリーンシートを作製した。
得られたセラミックグリーンシートについて、JIS B 0601(1994)に基づいて表面粗さRaを測定し、セラミックスラリーの表面粗さを評価した。
JIS K 7113に準拠して、引張試験機(島津製作所製、AUTOGRAPH AGS-J)を用いて、引張速度20mm/分の条件にて最大応力、引張弾性率の測定を行った。
式(1)中、R 1 はメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基及びn-ブチル基から選択される少なくとも1つである。
以下に本発明を詳述する。
式(1)中、R 1 はメチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基及びn-ブチル基から選択される少なくとも1つである。
上記のようなポリビニルアセタール樹脂は、溶剤への溶解性が高く、少ない添加量でも高い粘度を発現する。このため、過剰の溶剤なしでも高い塗工性を付与することができる。
(ポリビニルアセタール樹脂の作製)
平均重合度5100、ケン化度99モル%のポリビニルアルコール樹脂145gに純水3070gを加え、90℃で約2時間攪拌し溶解させた。この溶液を40℃に冷却し、これに濃度35重量%の塩酸20gとn-ブチルアルデヒド80gとを添加してアセタール化反応を行い、反応生成物を析出させた。その後、40℃で、3時間保持して反応を完了させ、常法により中和、水洗及び乾燥を行い、ポリビニルアセタール樹脂の白色粉末を得た。
平均重合度8000、ケン化度88モル%のポリビニルアルコール樹脂100gに純水3100gを加え、90℃で約2時間攪拌し溶解させた。この溶液を40℃に冷却し、これに濃度35重量%の塩酸20gとn-ブチルアルデヒド60gとを添加してアセタール化反応を行い、反応生成物を析出させた。その後、40℃で、3時間保持して反応を完了させ、常法により中和、水洗及び乾燥を行い、ポリビニルアセタール樹脂の白色粉末を得た。
得られたポリビニルアセタール樹脂を用いた以外は参考例1と同様にして、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度5000、ケン化度88モル%のポリビニルアルコール樹脂200gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を120gとした以外は参考例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度8000、ケン化度98.5モル%のポリビニルアルコール樹脂100gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を100gとした以外は参考例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度4700、ケン化度99モル%のポリビニルアルコール樹脂200gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を200gとした以外は参考例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度9200、ケン化度98モル%のポリビニルアルコール樹脂100gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を100gとした以外は参考例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度9200、ケン化度95モル%のポリビニルアルコール樹脂100gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を60gとした以外は参考例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度9200、ケン化度80モル%のポリビニルアルコール樹脂100gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を120gとした以外は参考例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度4700、ケン化度80モル%のポリビニルアルコール樹脂200gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を120gとした以外は参考例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度8000、ケン化度85モル%のポリビニルアルコール樹脂100gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を60gとした以外は参考例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
得られたセラミックグリーンシート用組成物を用いた以外は参考例1と同様にして、樹脂シートを得た。また、得られたポリビニルアセタール樹脂を用いた以外は参考例1と同様にしてスラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度4000、ケン化度99モル%のポリビニルアルコール樹脂200gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を140gとした以外は参考例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度4000、ケン化度88モル%のポリビニルアルコール樹脂200gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を120gとした以外は参考例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度11000、ケン化度99モル%のポリビニルアルコール樹脂100gを用いた以外は参考例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度6000、ケン化度90モル%のポリビニルアルコール樹脂100gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を60gとした以外は参考例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度6000、ケン化度99モル%のポリビニルアルコール樹脂100gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を100gとした以外は参考例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度6000、ケン化度99.5モル%のポリビニルアルコール樹脂100gを用いた以外は参考例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度6000、ケン化度78モル%のポリビニルアルコール樹脂100gを用いた以外は参考例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度6000、ケン化度90モル%のポリビニルアルコール樹脂100gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を90gとした以外は参考例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
ポリビニルアルコール樹脂として平均重合度6000、ケン化度99モル%のポリビニルアルコール樹脂100gを用い、n-ブチルアルデヒドの添加量を55gとした以外は参考例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シート、スラリー組成物を作製した。
実施例、参考例及び比較例で得られたポリビニルアセタール樹脂、セラミックグリーンシート用組成物、樹脂シートについて、以下の評価を行った。結果を表1に示した。
Claims (6)
- 平均重合度が4500を超え、10000以下であり、
アセタール基量が45~80モル%、水酸基量が18~50モル%、アセチル基量が0.5~20モル%である、ポリビニルアセタール樹脂。 - Z平均分子量が1.5×106以上5.0×106以下であり、
アセタール基量が45~80モル%、水酸基量が18~50モル%、アセチル基量が0.5~20モル%である、ポリビニルアセタール樹脂。 - ゲル浸透クロマトグラフィーによって測定したZ平均分子量Mzと重量平均分子量Mwとの比Mz/Mwが2.7未満である、請求項1又は2に記載のポリビニルアセタール樹脂。
- 請求項1~3のいずれかに記載のポリビニルアセタール樹脂及び有機溶剤を含有する、セラミックグリーンシート用組成物。
- 請求項4記載のセラミックグリーンシート用組成物を用いてなる、セラミックグリーンシート。
- 請求項5記載のセラミックグリーンシートを用いてなる、積層セラミックコンデンサ。
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