JP3320615B2 - セラミックグリーンシート用スラリー組成物 - Google Patents

セラミックグリーンシート用スラリー組成物

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JP3320615B2 JP22402496A JP22402496A JP3320615B2 JP 3320615 B2 JP3320615 B2 JP 3320615B2 JP 22402496 A JP22402496 A JP 22402496A JP 22402496 A JP22402496 A JP 22402496A JP 3320615 B2 JP3320615 B2 JP 3320615B2
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polyvinyl butyral
ceramic green
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green sheet
ceramic
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はセラミックグリーン
シート用スラリー組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】セラミックグリーンシートはセラミック
回路基板、積層セラミックコンデンサ等を製造する際に
用いられるものであって、セラミックの原料粉末とバイ
ンダー樹脂、可塑剤及び有機溶剤等を混合してシート状
に成形したものである。
【0003】具体的には、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、消泡剤を添加した後、
セラミック原料粉末を加え、ボールミル等の混合装置に
より均一に混合し、脱泡して一定粘度のセラミックスラ
リー組成物を作製する。このセラミックスラリー組成物
をドクターブレード、3本ロールリバースコーター等を
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する。
【0004】セラミックグリーンシートは、上記支持体
面に流延したセラミックスラリー組成物の溶剤分を加熱
等の方法により蒸発乾燥させ、支持体から剥離して得ら
れる厚み数十μmで適度の強度と柔軟性を有するもので
ある。
【0005】特に、積層セラミックコンデンサーを製造
する場合は、上記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等により塗布し
たものを複数枚積み重ね、加熱圧着して積層体を得る。
この積層体を焼成して得たセラミック焼結体の端面に外
部電極を焼結する。
【0006】バインダー樹脂としてポリビニルブチラー
ル樹脂を用いる場合、適度な強度と溶液粘度を調整する
ために重合度や組成が最適な樹脂を選定する。その際、
通常は1種類のポリビニルブチラール樹脂が使用される
(例えば特開平7−201652号公報に記載のもの)
が、場合によっては重合度の異なる2種類の樹脂を混合
して最適な強度と粘度を選択することも知られている
(特開平3−170360号公報に記載のもの)。
【0007】ここで使用する有機溶剤は、ポリビニルブ
チラール樹脂を良好に分散溶解する混合溶媒、例えば、
エタノール/トルエン、エタノール/キシレン、エタノ
ール/ブタノール/トリクレン等の極性度合い(溶解性
パラメータ)が異なり、しかも蒸発速度が異なるものが
使用されている。
【0008】上記のように沸点が異なる混合溶媒を用い
てセラミックスラリーを調整したものは、溶解したポリ
ビニルブチラール樹脂の分散状態がシートの乾燥中に変
化することにより、2種類のポリビニルブチラール樹脂
のうちの一方が凝集を起こしてシートの密度や強度が低
下したり、ポアー(内部欠陥)が発生する。ポアーが発
生すると絶縁抵抗が劣化して破壊電圧が低下するなどの
問題が生じる。
【0009】セラミックコンデンサー用のグリーンシー
トは、昨今コンデンサーの容量アップのため誘電体層の
薄膜化が進んでおり、このためグリーンシートの薄膜化
が要望されている。グリーンシートの厚みを薄くする
と、従来よりも更にシートの強度を高くする必要があ
る。上記いずれの公報に記載されているシート強度の調
整方法によると、重合度の高いポリビニルブチラール樹
脂を使用する必要があり、このためスラリー組成物の粘
度が上昇して流延塗工中に空気を巻き込んでシートに微
細な孔が発生するという問題があった。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の問
題点を解消し、セラミック原料粉末にバインダー樹脂、
可塑剤及び有機溶剤等を混合した混合物に大きな粘度変
化を与えずにシート強度を調整でき、品質の高いグリー
ンシートを得ることのできるセラミックグリーンシート
用スラリー組成物を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明セラミックグリー
ンシート用スラリー組成物は、セラミック原料粉末とバ
インダー樹脂と有機溶剤とを主成分とするセラミックグ
リーンシート用スラリー組成物であって、上記バインダ
ー樹脂が水酸基含有量の異なる2種以上のポリビニルブ
チラール樹脂からなり、且つ、各ポリビニルブチラール
樹脂中の水酸基含有量が最高のものと最低のものとの差
が10mol%以上であり、有機溶剤の溶解性パラメー
タが11.7〜13のものであることを特徴とするもの
である。
【0012】本発明は、1種の溶剤または極性度合いが
同程度で蒸発速度もしくは沸点が異なる2種以上の溶剤
を使用することにより、溶液の粘度を大きく変化させる
ことなく、ポリビニルブチラール樹脂の異常な凝集を発
生することもなく、シートの密度や強度が良好でポアー
の少ないセラミックグリーンシートが得られることを見
出したものである。
【0013】本発明において、組み合わせて用いられる
水酸基含有量の異なる2種以上のポリビニルブチラール
樹脂は、水酸基含有量が最高のものと最低のものとの差
が10mol%以上であれば特に限定されるものではな
い。例えば、水酸基含有量の少ないものとしては一般に
15〜25mol%のものが用いられ、水酸基含有量の
多いものとしては25〜40mol%のものが好まし
い。水酸基含有量の差が10mol%未満の場合はグリ
ーンシートの強度や密度の大幅な向上は見られない。
【0014】上記水酸基含有量の異なる2種以上のポリ
ビニルブチラール樹脂を混合する割合も特に制限はな
く、必要に応じて適宜選定すればよいが、一方のポリビ
ニルブチラール樹脂の比率が10〜90%であることが
好ましい。
【0015】上記ポリビニルブチラール樹脂の重合度は
一般に200〜4000のものが使用されることが多
く、必要に応じて最適粘度が得られるものを選定すれば
よい。また、ポリビニルブチラール樹脂の残存アセチル
基の量は一般に0.5〜20mol%のものが使用され
るが、特に制限されるものではない。
【0016】本発明において使用される溶剤は、水酸基
含有量の異なる上記ポリビニルブチラール樹脂を溶解
し、溶解性パラメータが11.7〜13のものであれば
特に限定されず、例えば、エタノール、n−プロパノー
ル、イソプロパノール、フルフリルアルコール、ベンジ
ルアルコール、メチルセロソルブ、ジメチルスルホキシ
ド、ジメチルホルムアミド、酢酸、ピリジン等が単独ま
たは混合して用いられる。
【0017】上記溶解性パラメータが11.7〜13の
範囲を外れると、ポリビニルブチラール樹脂の溶解範囲
外となるため、ポリビニルブチラール樹脂の溶解性が低
下する。
【0018】
【発明の実施の形態】以下に本発明のセラミックグリー
ンシート用スラリー組成物の実施例を説明する。 (実施例1〜7)セラミック原料粉末としてチタン酸バ
リウム系の微粉末100gに、バインダー樹脂として表
1に示す水酸基量の異なる2種類のポリビニルブチラー
ル樹脂を重量比で1:1で混合したものを10g添加
し、表1に示す溶剤130gと、可塑剤としてジブチル
フタレート(DBP)を2g添加し、ボールミルにより
48時間混練してセラミックグリーンシート用スラリー
組成物を得た。セラミックグリーンシートの作製 上記セラミックグリーンシート用スラリー組成物を離型
処理したポリエステルフィルム上に流延し、常温で30
分間風乾したのち、熱風乾燥器で約80℃で1時間乾燥
して厚み約20μmのグリーンシートを得た。
【0019】(比較例1〜4)表1に示す重合度である
1種類のポリビニルブチラール樹脂を用いた以外は実施
例1〜5と同様にしてセラミックグリーンシートを得
た。
【0020】(比較例5、6)表1に示すように、重合
度は異なるが水酸基含有量が等しい2種類のポリビニル
ブチラール樹脂を用いた以外は実施例5と同様にしてセ
ラミックグリーンシートを得た。
【0021】(比較例7,8)表1に示すように、水酸
基含有量の異なる2種類のポリビニルブチラール樹脂を
用い、溶解性パラメータが8.9と8.4という低い値
の溶剤を混合した混合溶剤を用いた以外は実施例4と同
様にしてセラミックグリーンシートを得た。
【0022】(1)シート強度の測定 引張り速度10mm/minで20℃における破断時の
応力を測定した(島津オートグラフ使用)。(2)グリーンシート中のポアーの調査 10cm×10cmの大きさの試験片に下から光を当
て、透過する光により肉眼でポアーの数を数えた。 以上の結果を表1に示した。
【0023】
【表1】
【0024】表1により以下のことが明らかである。 (1) 同一重合度ならば、水酸基含有量が異なるポリビニ
ルブチラール樹脂を混合した方が高いシート強度が得ら
れる(比較例1、2に対して実施例1、3;比較例3、
4に対して実施例2、4)。
【0025】(2) また、重合度が異なる2種類のポリビ
ニルブチラール樹脂の組合せでも水酸基含有量が異なる
ポリビニルブチラール樹脂を用いた方が高いシート強度
が得られる(比較例5、6に対して実施例5)。
【0026】(3) また、重合度が同じ2種類のポリビニ
ルブチラール樹脂でも水酸基含有量が異なるものであれ
ば高いシート強度が得られる(実施例6、7)。
【0027】(4) 更に、2種類のポリビニルブチラール
樹脂の水酸基含有量が異なっても、溶解性パラメータが
11.6よりも低い溶剤を含む混合溶剤を使用するとシ
ートにポアーが発生し易い(比較例7、8)。
【0028】
【発明の効果】本発明セラミックグリーンシート用スラ
リー組成物は以上の構成であるから、これを用いて厚み
が薄くてもシート強度が高く、ポアーの殆どないセラミ
ックグリーンシートを得ることができる。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セラミック原料粉末とバインダー樹脂と
    有機溶剤とを主成分とするセラミックグリーンシート用
    スラリー組成物であって、上記バインダー樹脂が水酸基
    含有量の異なる2種以上のポリビニルブチラール樹脂か
    らなり、且つ、各ポリビニルブチラール樹脂中の水酸基
    含有量が最高のものと最低のものとの差が10mol%
    以上であり、有機溶剤の溶解性パラメータが11.7〜
    13のものであることを特徴とするセラミックグリーン
    シート用スラリー組成物。
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