JP5195342B2 - Core-shell structured particles, composition, dielectric composition and capacitor - Google Patents

Core-shell structured particles, composition, dielectric composition and capacitor Download PDF

Info

Publication number
JP5195342B2
JP5195342B2 JP2008296430A JP2008296430A JP5195342B2 JP 5195342 B2 JP5195342 B2 JP 5195342B2 JP 2008296430 A JP2008296430 A JP 2008296430A JP 2008296430 A JP2008296430 A JP 2008296430A JP 5195342 B2 JP5195342 B2 JP 5195342B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shell
core
group
resin
composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008296430A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010121050A (en
Inventor
創 水口
敏央 野中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP2008296430A priority Critical patent/JP5195342B2/en
Publication of JP2010121050A publication Critical patent/JP2010121050A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5195342B2 publication Critical patent/JP5195342B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、コア−シェル構造粒子に関する。より詳しくは、本発明は誘電体組成物に好適に用いられるコア−シェル構造粒子、これを溶剤もしくは樹脂溶液に分散させたペースト組成物および、これを用いて得られる誘電体組成物、キャパシタに関する。   The present invention relates to core-shell structured particles. More specifically, the present invention relates to core-shell structured particles suitably used for a dielectric composition, a paste composition in which the core-shell structured particles are dispersed in a solvent or a resin solution, a dielectric composition obtained using the same, and a capacitor. .

実装基板に内蔵するキャパシタ用の誘電体組成物を作製する方法として、高誘電率無機粒子を樹脂中に分散したペースト組成物を塗布、乾燥、硬化させるという方法が知られている(例えば、特許文献1〜2参照)。しかしながら、単に高誘電率無機粒子を樹脂中に分散した組成物では高誘電率無機粒子の凝集により空隙が発生し、誘電体組成物として十分な膜強度を得ることが困難であり、電極材料との接着力が不十分であるという課題があった。
特開2005−38821号公報(特許請求の範囲) 特開2004−285105号公報(特許請求の範囲)
As a method for producing a dielectric composition for a capacitor incorporated in a mounting substrate, a method of applying, drying and curing a paste composition in which high dielectric constant inorganic particles are dispersed in a resin is known (for example, patents). References 1-2). However, in a composition in which high dielectric constant inorganic particles are simply dispersed in a resin, voids are generated due to aggregation of the high dielectric constant inorganic particles, and it is difficult to obtain sufficient film strength as a dielectric composition. There was a problem that the adhesive strength of the was insufficient.
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-38821 (Claims) JP 2004-285105 A (Claims)

本発明は、電極材料との接着力が大きく、且つ膜強度が大きい誘電体組成物を構成するコア−シェル構造粒子、これを用いた組成物、誘電体組成物及びキャパシタを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide core-shell structured particles constituting a dielectric composition having a high adhesive strength with an electrode material and having a high film strength, a composition using the same, a dielectric composition, and a capacitor. And

すなわち本発明は、ペロブスカイト系結晶構造を有する高誘電率無機粒子を含有するコアと、(a)重合性基を有する樹脂を含有するシェルを有するコア−シェル構造粒子であって、シェルの平均厚さが1nm以上50nm以下であり、重合性基を有する樹脂が、少なくとも二種類以上の重合性基を有する化合物を重合させて形成されるものであって、少なくとも二種類以上の重合性基を有する化合物が、(1)付加重合性の重合性基と縮合重合性の重合性基を有する化合物であって、付加重合性の重合性基が炭素−炭素二重結合、エポキシ基、オキセタン基から選ばれ、縮合重合性の重合性基がカルボキシル基、イソシアネート基、ヒドロキシル基から選ばれるもの、または(2)炭素−炭素二重結合と、エポキシ基および/またはオキセタン基を有する化合物、のいずれかであるコア−シェル構造粒子である。 That is, the present invention is a core-shell structure particle having a core containing high-permittivity inorganic particles having a perovskite crystal structure and a shell containing (a) a resin having a polymerizable group, and having an average shell thickness The resin having a polymerizable group of 1 nm or more and 50 nm or less is formed by polymerizing a compound having at least two kinds of polymerizable groups, and has at least two kinds of polymerizable groups. compound is (1) a compound having an addition-polymerizable group and condensation polymerizable group, addition polymerizable group is a carbon - carbon double bond, e epoxy group, oxetane group selected, condensation polymerizable group is a carboxyl group, an isocyanate group, those selected from a hydroxyl group, or (2) a carbon - carbon double bonds, epoxy groups and / or Okise A shell structured particle - a compound having an emission group, the core is either.

本発明のコア−シェル構造粒子を用いることにより、比誘電率が大きく、かつ電極材料との接着力や膜強度が大きい誘電体組成物を得ることができる。   By using the core-shell structured particles of the present invention, it is possible to obtain a dielectric composition having a large relative dielectric constant and a large adhesive force and film strength with the electrode material.

本発明のコア−シェル構造粒子は、コアと、コアの少なくとも一部を被覆するシェルを有するもので、コアがペロブスカイト系結晶構造を有する高誘電率無機粒子からなり、シェルが(a)重合性基を有する樹脂(以下、「シェル樹脂」という)からなる有機無機複合粒子である。予め高誘電率無機粒子表面を樹脂層で被膜しておくことで、高誘電率無機粒子が分散した組成物を作製する際に、高誘電率無機粒子の凝集を防ぐことができる。その結果、組成物を硬化させる際に、粒子の分散性不良による空隙の発生を抑えることができ、特に高誘電率無機粒子高充填時においても強度の高い膜を得ることができる。また、コアが電極材料と接触することがないため、電極材料との接着力に優れた誘電体組成物を得ることができる。   The core-shell structured particles of the present invention have a core and a shell covering at least a part of the core. The core is composed of high dielectric constant inorganic particles having a perovskite crystal structure, and the shell is (a) polymerizable. Organic-inorganic composite particles made of a group-containing resin (hereinafter referred to as “shell resin”). By coating the surface of the high dielectric constant inorganic particles with a resin layer in advance, aggregation of the high dielectric constant inorganic particles can be prevented when preparing a composition in which the high dielectric constant inorganic particles are dispersed. As a result, when the composition is cured, the generation of voids due to poor dispersibility of the particles can be suppressed, and in particular, a high strength film can be obtained even when the high dielectric constant inorganic particles are highly filled. In addition, since the core does not come into contact with the electrode material, it is possible to obtain a dielectric composition excellent in adhesive strength with the electrode material.

また、シェル樹脂の有する重合性基は硬化時に重合させることができるため、さらに強度の高い膜を得ることができる。さらに、シェルの平均厚さが1nm以上50nm以下であることで、シェル樹脂の有する重合性基の反応性を最適なものとすることができる。   Further, since the polymerizable group of the shell resin can be polymerized at the time of curing, a film having higher strength can be obtained. Furthermore, the reactivity of the polymeric group which shell resin has can be optimized because the average thickness of a shell is 1 nm or more and 50 nm or less.

本発明のコア−シェル構造粒子において、シェル樹脂は、少なくとも二種類以上の重合性基を有する化合物をコア表面で重合させることで形成される。重合性基としては炭素−炭素二重結合、アクリル基、ビニル基、エポキシ基、オキセタン基などの付加重合性のものや、カルボキシル基、イソシアネート基、ヒドロキシル基などの縮合重合性のものが挙げられる。   In the core-shell structured particles of the present invention, the shell resin is formed by polymerizing a compound having at least two kinds of polymerizable groups on the core surface. Examples of the polymerizable group include addition polymerizable groups such as a carbon-carbon double bond, an acrylic group, a vinyl group, an epoxy group, and an oxetane group, and a condensation polymerizable group such as a carboxyl group, an isocyanate group, and a hydroxyl group. .

少なくとも二種類以上の重合性基を有する化合物は、シェル形成時にある重合性基が消費されても他の種類の重合性基が消費されずに残る。この残存した重合性基が、ペースト組成物中で重合・硬化すると、得られる膜の強度が向上する。   The compound having at least two kinds of polymerizable groups remains without consuming other kinds of polymerizable groups even if a certain polymerizable group is consumed at the time of shell formation. When the remaining polymerizable group is polymerized and cured in the paste composition, the strength of the resulting film is improved.

このように、シェル形成時に一部の重合性基のみを反応させるためには、少なくとも二種類以上の重合性基を有する化合物は、上記の中でも反応性の異なる二種類以上の重合性基を有していることが好ましい。例えば、付加重合性の重合性基と縮合重合性の重合性基を有していること、ラジカル重合性の重合性基とカチオンまたはアニオン重合性の重合性基を有していること、光重合性の重合性基と熱重合性の重合性基を有していることなどが挙げられる。また、重合開始温度に差のある複数の熱重合性の重合性基を有していることも好ましい。中でも、炭素−炭素二重結合、アクリル基およびビニル基からなる群より選ばれる一種以上の重合性基と、エポキシ基および/またはオキセタン基を有していることが特に好ましい。   Thus, in order to react only a part of the polymerizable groups at the time of shell formation, the compound having at least two kinds of polymerizable groups has two or more kinds of polymerizable groups having different reactivity among the above. It is preferable. For example, having an addition polymerizable polymerizable group and a condensation polymerizable polymerizable group, having a radical polymerizable polymerizable group and a cationic or anionic polymerizable group, photopolymerization For example, having a polymerizable polymerizable group and a thermally polymerizable group. It is also preferable to have a plurality of thermopolymerizable polymerizable groups having different polymerization initiation temperatures. Among these, it is particularly preferable to have one or more polymerizable groups selected from the group consisting of a carbon-carbon double bond, an acrylic group and a vinyl group, and an epoxy group and / or an oxetane group.

このような化合物の具体例としては、グリシジルメタクリレート、2−イソシアナトエチルアクリレート、1,1−(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネート、2−(2−イソシアナトエチルオキシ)エチルメタクリラート、メタクリル酸などが挙げられる。これらの中でも、実装基板用樹脂として広く用いられているエポキシ樹脂と同じ反応基をもったグリシジルメタクリレートが好ましく用いられる。グリシジルメタクリレートの不飽和結合は光や熱を利用したラジカル反応により容易に重合するため、コア粒子表面にモノマーを偏在させて重合することでシェル化することができる。シェル化した後も重合性基としてエポキシ基が残存するため、硬化剤と混ぜ合わせた後に、熱処理などによりシェル樹脂を反応させて単一のポリマーネットワークを形成することができる。   Specific examples of such compounds include glycidyl methacrylate, 2-isocyanatoethyl acrylate, 1,1- (bisacryloyloxymethyl) ethyl isocyanate, 2- (2-isocyanatoethyloxy) ethyl methacrylate, methacrylic acid, and the like. Is mentioned. Among these, glycidyl methacrylate having the same reactive group as an epoxy resin widely used as a mounting substrate resin is preferably used. Since the unsaturated bond of glycidyl methacrylate is easily polymerized by a radical reaction utilizing light or heat, it can be shelled by polymerizing with the monomers unevenly distributed on the surface of the core particles. Since the epoxy group remains as a polymerizable group even after being shelled, after mixing with a curing agent, the shell resin can be reacted by heat treatment or the like to form a single polymer network.

本発明のコア−シェル構造粒子のシェルはコアを完全に被膜することが好ましいが、コア−シェル構造粒子をマトリックス樹脂に分散し、ポリマーネットワークを完成させた状態で十分な強度が得られる範囲であれば、必ずしもコアを完全に被膜していなくてもよい。   The core of the core-shell structured particle of the present invention preferably covers the core completely. However, as long as the core-shell structured particle is dispersed in the matrix resin and the polymer network is completed, sufficient strength can be obtained. If present, the core does not necessarily have to be completely coated.

本発明のコア−シェル構造粒子のシェルの平均厚さは1nm以上50nm以下である。シェル樹脂の平均厚さが50nm以下であれば硬化剤との反応率が向上し、誘電体組成物中のシェル樹脂の未反応重合性基量が減少することとなり、誘電体組成物の膜強度を高めることができる。また、高誘電率無機粒子の高充填が可能となり、比誘電率が高い誘電体組成物を得ることができる。より好ましくは30nm以下である。シェルの平均厚さが1nm以上であればコア−シェル構造粒子を含有する組成物作製時でのシェル樹脂の膨潤を抑え、組成物中においてコア−シェル構造を維持することができ、誘電体組成物の膜強度を高めることができる。より好ましくは10nm以上である。シェルの平均厚さが50nmよりも大きくなると、シェル樹脂と硬化剤との反応率が低下し、誘電体組成物中のシェル樹脂の未反応重合性基量が増加する。その結果誘電体組成物の膜強度が低下するため好ましくない。   The average thickness of the shell of the core-shell structured particles of the present invention is 1 nm or more and 50 nm or less. If the average thickness of the shell resin is 50 nm or less, the reaction rate with the curing agent is improved, the amount of unreacted polymerizable groups of the shell resin in the dielectric composition is reduced, and the film strength of the dielectric composition Can be increased. Moreover, high filling of high dielectric constant inorganic particles is possible, and a dielectric composition having a high relative dielectric constant can be obtained. More preferably, it is 30 nm or less. If the average thickness of the shell is 1 nm or more, the swelling of the shell resin during the preparation of the composition containing the core-shell structure particles can be suppressed, and the core-shell structure can be maintained in the composition. The film strength of the object can be increased. More preferably, it is 10 nm or more. When the average thickness of the shell is greater than 50 nm, the reaction rate between the shell resin and the curing agent decreases, and the amount of unreacted polymerizable groups of the shell resin in the dielectric composition increases. As a result, the film strength of the dielectric composition decreases, which is not preferable.

なお、本発明においてシェルの平均厚さとは、以下のようにして得られた値をいう。すなわち、作製したコア−シェル構造粒子のTEM(透過型電子顕微鏡)観察を行い、得られたTEM写真から、測定対象としたいコア−シェル構造粒子について10箇所のシェルの厚さを測定し、最大値と最小値を除いた8つの値の平均値をシェル層の平均厚さとする。なお、複数のコア−シェル構造粒子のシェル部分が接触している場合は、接触している領域については測定点には含めないものとする。   In the present invention, the average thickness of the shell refers to a value obtained as follows. That is, TEM (transmission electron microscope) observation of the produced core-shell structured particles was performed, and the thickness of 10 shells was measured for the core-shell structured particles desired to be measured from the obtained TEM photograph. The average value of the eight values excluding the value and the minimum value is defined as the average thickness of the shell layer. In addition, when the shell part of several core-shell structure particle | grains is contacting, the area | region which is contacting shall not be included in a measurement point.

本発明のコア−シェル構造粒子は、コアがペロブスカイト系結晶構造を有する高誘電率無機粒子を含有する。ペロブスカイト系結晶構造を有する高誘電率無機粒子とは、ペロブスカイト型結晶構造、あるいは複合ペロブスカイト型結晶構造を有する、比誘電率が50以上の無機粒子のことである。このような無機粒子として、例えばチタン酸バリウム系、チタン酸ジルコン酸バリウム系、チタン酸ストロンチウム系、チタン酸カルシウム系、チタン酸ビスマス系、チタン酸マグネシウム系、チタン酸バリウムネオジム系、チタン酸バリウム錫系、マグネシウムニオブ酸バリウム系、マグネシウムタンタル酸バリウム系、チタン酸鉛系、ジルコン酸鉛系、チタン酸ジルコン酸鉛系、ニオブ酸鉛系、マグネシウムニオブ酸鉛系、ニッケルニオブ酸鉛系、タングステン酸鉛系、タングステン酸カルシウム系、マグネシウムタングステン酸鉛系、二酸化チタン系などの無機粒子を挙げることができる。チタン酸バリウム系とは、チタン酸バリウム結晶内の一部の元素を他の元素で置換したり、結晶構造内に他の元素を侵入させたりしたチタン酸バリウムを母材とする固溶体を含めた総称である。その他のチタン酸ジルコン酸バリウム系、チタン酸ストロンチウム系、チタン酸カルシウム系、チタン酸ビスマス系、チタン酸マグネシウム系、チタン酸バリウムネオジム系、チタン酸バリウム錫系、マグネシウムニオブ酸バリウム系、マグネシウムタンタル酸バリウム系、チタン酸鉛系、ジルコン酸鉛系、チタン酸ジルコン酸鉛系、ニオブ酸鉛系、マグネシウムニオブ酸鉛系、ニッケルニオブ酸鉛系、タングステン酸鉛系、タングステン酸カルシウム系、マグネシウムタングステン酸鉛系もいずれも同様で、それぞれを母材とする固溶体を含めた総称である。   The core-shell structured particles of the present invention contain high dielectric constant inorganic particles whose core has a perovskite crystal structure. The high dielectric constant inorganic particles having a perovskite crystal structure are inorganic particles having a perovskite crystal structure or a composite perovskite crystal structure and having a relative dielectric constant of 50 or more. Examples of such inorganic particles include barium titanate, barium zirconate titanate, strontium titanate, calcium titanate, bismuth titanate, magnesium titanate, barium neodymium titanate, and barium tin titanate. , Barium magnesium niobate, barium magnesium tantalate, lead titanate, lead zirconate, lead zirconate titanate, lead niobate, lead magnesium niobate, lead nickel niobate, tungstic acid Examples thereof include inorganic particles such as lead-based, calcium tungstate, magnesium tungstate, and titanium dioxide. The barium titanate system includes solid solutions based on barium titanate in which some elements in the barium titanate crystal are replaced with other elements or other elements are infiltrated into the crystal structure. It is a generic name. Other barium zirconate titanate, strontium titanate, calcium titanate, bismuth titanate, magnesium titanate, barium neodymium titanate, barium tin titanate, barium magnesium niobate, magnesium tantalate Barium, lead titanate, lead zirconate, lead zirconate titanate, lead niobate, lead magnesium niobate, lead nickel niobate, lead tungstate, calcium tungstate, magnesium tungstic acid The same is true for lead-based materials, and is a generic term that includes solid solutions that use each as a base material.

なお、ペロブスカイト型結晶構造、あるいは複合ペロブスカイト型結晶構造を有する高誘電率無機粒子は、これらのうち1種を単独で用いたり、2種以上を用いたりすることができる。より大きい誘電率を有する誘電体組成物を得る場合には、商業的利便性との両立の点から、主としてチタン酸バリウムからなる化合物を用いることが好ましい。但し、誘電特性や温度安定性を向上させる目的で、シフター、デプレッサー剤などを少量含有してもよい。   In addition, high dielectric constant inorganic particles having a perovskite crystal structure or a composite perovskite crystal structure can be used alone or in combination of two or more. When obtaining a dielectric composition having a higher dielectric constant, it is preferable to use a compound mainly composed of barium titanate from the viewpoint of compatibility with commercial convenience. However, a shifter, a depressor agent, etc. may be contained in a small amount for the purpose of improving dielectric properties and temperature stability.

ペロブスカイト系結晶構造を有する高誘電率無機粒子は、比誘電率が50〜30000であることが好ましい。比誘電率が50以上である高誘電率無機粒子を用いると、得られる誘電体組成物の比誘電率を十分大きくすることができる。また、高誘電率無機粒子の比誘電率が30000以下であると、得られる誘電体組成物の比誘電率の温度依存性を容易に小さくすることができる。ここでいうペロブスカイト系結晶構造を有する高誘電率無機粒子の比誘電率とは、ペロブスカイト系結晶構造を有する高誘電率無機粒子を原料粉末として、加熱、焼成して得られる焼結体の比誘電率をさす。ペロブスカイト系結晶構造を有する高誘電率無機粒子の比誘電率は、例えば以下の手順によって測定する。高誘電率無機粒子とポリビニルアルコールのようなバインダー樹脂、有機溶剤もしくは水を混合して、ペースト組成物を作製したのち、ペレット成型器の中に充填して、乾燥させ、ペレット状固形物を得る。そのペレット状固形物を、例えば900〜1200℃程度で焼成することにより、バインダー樹脂を分解、除去し、ペロブスカイト系結晶構造を有する高誘電率無機粒子を焼結させ、無機成分のみからなる焼結体を得ることができる。このとき、焼結体の空隙は十分小さく、理論密度と実測密度から計算した空隙率が1%以下となっていることが必要である。この焼結体ペレットに上下電極を形成し、静電容量および寸法の測定結果から、比誘電率を計算する。   The high dielectric constant inorganic particles having a perovskite crystal structure preferably have a relative dielectric constant of 50 to 30,000. When high dielectric constant inorganic particles having a relative dielectric constant of 50 or more are used, the relative dielectric constant of the obtained dielectric composition can be sufficiently increased. Further, when the relative dielectric constant of the high dielectric constant inorganic particles is 30000 or less, the temperature dependence of the relative dielectric constant of the obtained dielectric composition can be easily reduced. The relative dielectric constant of the high dielectric constant inorganic particles having a perovskite crystal structure is the relative dielectric constant of a sintered body obtained by heating and firing the high dielectric constant inorganic particles having a perovskite crystal structure as a raw material powder. Point to the rate. The relative dielectric constant of the high dielectric constant inorganic particles having a perovskite crystal structure is measured, for example, by the following procedure. A paste composition is prepared by mixing high dielectric constant inorganic particles with a binder resin such as polyvinyl alcohol, an organic solvent or water, and then filled into a pellet molding machine and dried to obtain a pellet-like solid. . By sintering the pellet-like solid at, for example, about 900 to 1200 ° C., the binder resin is decomposed and removed, the high dielectric constant inorganic particles having a perovskite crystal structure are sintered, and the sintering is made of only inorganic components. You can get a body. At this time, the voids in the sintered body are sufficiently small, and the porosity calculated from the theoretical density and the measured density is required to be 1% or less. Upper and lower electrodes are formed on this sintered pellet, and the relative dielectric constant is calculated from the measurement results of capacitance and dimensions.

ペロブスカイト系結晶構造を有する高誘電率無機粒子の作製方法としては、固相反応法、水熱合成法、超臨界水熱合成法、ゾルゲル法、しゅう酸塩法、アルコキシド法などの方法が挙げられる。粒子径が小さく大きさが揃ったペロブスカイト系結晶構造を有する高誘電率無機粒子の作製が容易であるという理由から、水熱合成法、超臨界水熱合成法、ゾルゲル法のいずれかを用いることが好ましい。   Examples of methods for producing high dielectric constant inorganic particles having a perovskite crystal structure include solid phase reaction methods, hydrothermal synthesis methods, supercritical hydrothermal synthesis methods, sol-gel methods, oxalate methods, and alkoxide methods. . Use hydrothermal synthesis method, supercritical hydrothermal synthesis method, or sol-gel method because it is easy to produce high-permittivity inorganic particles with perovskite crystal structure with small particle size and uniform size Is preferred.

ペロブスカイト系結晶構造を有する高誘電率無機粒子の粒子径は特に限定されないが、0.05μm以上であることや、1μm以下であることが好ましい。高誘電率無機粒子の粒子径が0.05μm以上であると、高誘電率無機粒子の比誘電率を大きくしやすい。高誘電率無機粒子の粒子径が1μm以下であると、コア−シェル構造粒子の比表面積が大きくなり、その結果シェル−マトリックス樹脂間のネットワークが多く形成され、膜強度が向上するとともに、キャパシタの静電容量を十分大きくできるように誘電体組成物の膜厚を薄くすることができる。   The particle diameter of the high dielectric constant inorganic particles having a perovskite crystal structure is not particularly limited, but is preferably 0.05 μm or more or 1 μm or less. When the particle diameter of the high dielectric constant inorganic particles is 0.05 μm or more, it is easy to increase the relative dielectric constant of the high dielectric constant inorganic particles. When the particle diameter of the high dielectric constant inorganic particles is 1 μm or less, the specific surface area of the core-shell structure particles increases, resulting in the formation of many networks between the shell and matrix resin, improving the film strength, The film thickness of the dielectric composition can be reduced so that the capacitance can be sufficiently increased.

ペロブスカイト系結晶構造を有する高誘電率無機粒子の形状は、球状、略球状、楕円球状、針状、板状、鱗片状、棒状、立方体(サイコロ)状などが挙げられるが、特に、球形あるいは略球形であることが好ましい。球状あるいは略球状のペロブスカイト系結晶構造を有する高誘電率無機粒子は、比表面積が小さいために充填時に高誘電率無機粒子の凝集や樹脂流動性低下などを生じにくいからである。これらのうち1種を単独で用いたり、2種以上を用いることができる。また高誘電率無機粒子は水系溶媒中での界面活性剤分子の吸着を強めるためにシランカップリング剤などで疎水化処理されていることが好ましい。   Examples of the shape of the high dielectric constant inorganic particles having a perovskite crystal structure include a spherical shape, a substantially spherical shape, an elliptical spherical shape, a needle shape, a plate shape, a scale shape, a rod shape, and a cubic shape (dice). It is preferably spherical. This is because the high dielectric constant inorganic particles having a spherical or substantially spherical perovskite crystal structure have a small specific surface area, and therefore do not easily cause aggregation of the high dielectric constant inorganic particles or a decrease in resin fluidity during filling. Of these, one can be used alone, or two or more can be used. The high dielectric constant inorganic particles are preferably hydrophobized with a silane coupling agent or the like in order to enhance the adsorption of surfactant molecules in an aqueous solvent.

シランカップリング剤としては、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシランなどが挙げられる。   As silane coupling agents, methyltrimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltriethoxysilane, hexamethyldisilazane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane Etc.

コア−シェル構造粒子の製造方法は特に限定されないが、以下のような方法により製造することができる。界面活性剤を含む水系溶剤中にペロブスカイト系結晶構造を有する高誘電率無機粒子を分散させる。界面活性剤としては、脂肪酸ナトリウム、アルキルポリオキシエチレン硫酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩などの陰イオン性界面活性剤、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩などの陽イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、アルキルモノグリセリルエーテルなどの非イオン性界面活性剤が挙げられ、中でもラウリル硫酸ナトリウムが好ましく、これらを2種以上含有してもよい。また、水系溶剤としては水、メタノール、エタノールなどが例として挙げられ、中でもコア粒子表面への界面活性剤分子の吸着力の観点から水が好ましい。また、これらを2種以上含有してもよい。分散方法は超音波、ホモジナイザー、ボールミル、その他のメディア分散機などを用いることで効率的に行うことができる。なお、メタノールやエタノールを用いた場合には、粒子が沈降していることがあるが、このような場合でもそのまま以下の工程に進むことが可能である。   Although the manufacturing method of core-shell structure particle | grains is not specifically limited, It can manufacture with the following methods. High dielectric constant inorganic particles having a perovskite crystal structure are dispersed in an aqueous solvent containing a surfactant. Surfactants include anionic surfactants such as fatty acid sodium, alkyl polyoxyethylene sulfate and alkylbenzene sulfonate, cationic surfactants such as alkyltrimethylammonium salt and dialkyldimethylammonium salt, polyoxyethylene Nonionic surfactants such as alkyl ethers and alkyl monoglyceryl ethers may be mentioned, among which sodium lauryl sulfate is preferable, and two or more of these may be contained. Examples of the aqueous solvent include water, methanol, ethanol and the like, and water is preferable from the viewpoint of the adsorption force of the surfactant molecules on the surface of the core particles. Moreover, you may contain 2 or more types of these. The dispersing method can be efficiently performed by using an ultrasonic wave, a homogenizer, a ball mill, other media dispersers, and the like. In addition, when methanol or ethanol is used, particles may be settled, but even in such a case, it is possible to proceed to the following process as it is.

次に、これによって得られる分散液と、少なくとも二種類以上の重合性基を有する化合物を混合する。重合性基を有する化合物は溶剤に溶解していてもよい。この時に用いられる溶剤としては、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、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどが例として挙げられる。   Next, the dispersion liquid obtained by this and the compound which has at least 2 or more types of polymeric group are mixed. The compound having a polymerizable group may be dissolved in a solvent. Examples of the solvent used at this time include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate and the like.

その後、重合性基を有する化合物を重合させて高誘電率無機粒子表面にシェル層を形成する。重合方法は、重合させるべき重合性基の種類によって異なる。例えば、エポキシ基やイソシアネート基を重合させる場合は、熱重合させることが好ましい。一方、不飽和結合含有基を重合させる場合は、熱重合もしくは光重合させることが好ましい。   Thereafter, a compound having a polymerizable group is polymerized to form a shell layer on the surface of the high dielectric constant inorganic particles. The polymerization method varies depending on the type of polymerizable group to be polymerized. For example, when an epoxy group or an isocyanate group is polymerized, it is preferably thermally polymerized. On the other hand, when an unsaturated bond-containing group is polymerized, it is preferable to perform thermal polymerization or photopolymerization.

エポキシ基やイソシアネート基を重合させる場合は、予め硬化剤や硬化促進剤を混合しておくことが好ましい。これらは、重合性基を有する化合物の溶液に混合させた状態で添加してもよいし、重合性基を有する化合物の溶液とは別に用意して添加してもよい。重合性基がエポキシ基であれば一般にエポキシ樹脂に使用されている硬化剤を挙げることができ、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤などが例示される。また、これらの硬化剤を2種以上含有してもよい。また、重合性基がイソシアネート基であれば一般にアルコール系やアミン系の物質などが挙げられる。さらに、硬化剤とともに、または硬化剤を伴わずに硬化促進剤を含有してもよい。硬化促進剤としては、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾリウムトリメリテート、トリフェニルホスフィン、トリス(2,4−ペンタジオナト)コバルトなどの金属キレート化合物などが挙げられる。   When polymerizing an epoxy group or an isocyanate group, it is preferable to mix a curing agent or a curing accelerator in advance. These may be added in a state of being mixed with a solution of a compound having a polymerizable group, or may be prepared separately from a solution of a compound having a polymerizable group. If the polymerizable group is an epoxy group, a curing agent generally used for an epoxy resin can be exemplified, and examples thereof include an amine curing agent, an acid anhydride curing agent, and a phenol curing agent. Moreover, you may contain 2 or more types of these hardening | curing agents. In addition, if the polymerizable group is an isocyanate group, alcohol-based or amine-based substances are generally used. Furthermore, you may contain a hardening accelerator with a hardening | curing agent or without a hardening | curing agent. Examples of the curing accelerator include 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate, triphenylphosphine, tris (2, And metal chelate compounds such as 4-pentadionato) cobalt.

不飽和結合含有基を重合させる場合は、重合開始剤を添加してもよい。重合開始剤は、重合性基を有する化合物の溶液に混合させた状態で添加してもよいし、重合性基を有する化合物の溶液とは別に用意して添加してもよい。重合開始剤としては、加熱によりラジカルを発生する熱重合開始剤や、光によりラジカルを発生する光重合開始剤が好ましく用いられる。熱重合開始剤の例としては、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ化合物や、過酸化ベンゾイルなどの有機過酸化物などが挙げられる。また、光重合開始剤の例としては、オキシム系、イミダゾール系、クマリン系、ベンゾフェノン系、チオキサントン系などが挙げられる。   When polymerizing the unsaturated bond-containing group, a polymerization initiator may be added. The polymerization initiator may be added in a state of being mixed with a solution of a compound having a polymerizable group, or may be prepared separately from a solution of a compound having a polymerizable group. As the polymerization initiator, a thermal polymerization initiator that generates radicals by heating or a photopolymerization initiator that generates radicals by light is preferably used. Examples of the thermal polymerization initiator include azo compounds such as azobisisobutyronitrile and organic peroxides such as benzoyl peroxide. Examples of the photopolymerization initiator include oxime, imidazole, coumarin, benzophenone, and thioxanthone.

樹脂形成時にエポキシ基やイソシアネート基の熱重合を行うと、反応熱により不飽和結合含有基の一部が反応してしまい、これを防ぐためにラジカル重合禁止剤などの添加が必要となる場合がある。そのため、これらのうちでも、樹脂形成時には不飽和結合含有基を重合させ、エポキシ基やイソシアネート基などの重合性基を残すことが好ましい。   When thermal polymerization of epoxy groups or isocyanate groups is performed during resin formation, some of the unsaturated bond-containing groups react with the heat of reaction, and it may be necessary to add a radical polymerization inhibitor or the like to prevent this. . Therefore, among these, it is preferable to polymerize an unsaturated bond-containing group at the time of resin formation and leave a polymerizable group such as an epoxy group or an isocyanate group.

重合温度を低くすることはコア−シェル構造粒子のシェル樹脂の溶融を抑制し、コア−シェル構造粒子の凝集を防ぐことができるので好ましい。一方、重合温度が低すぎると重合が十分に進まないおそれがある。したがって、重合温度は、重合を十分に進めることができ、かつコア−シェル構造粒子の凝集を防げる範囲に調整することが好ましい。重合開始剤を用いている場合には、重合開始剤の開始温度付近とすることが好ましい。   Lowering the polymerization temperature is preferable because melting of the shell resin of the core-shell structure particles can be suppressed and aggregation of the core-shell structure particles can be prevented. On the other hand, if the polymerization temperature is too low, the polymerization may not proceed sufficiently. Therefore, the polymerization temperature is preferably adjusted to a range in which the polymerization can proceed sufficiently and the aggregation of the core-shell structure particles can be prevented. In the case where a polymerization initiator is used, it is preferable that the temperature be in the vicinity of the polymerization initiator start temperature.

シェルが形成されてできたコア−シェル構造粒子分散液をエタノールなどの両性溶媒中と混合すると、コア−シェル構造粒子が沈殿する。この沈殿を濾過することでコア−シェル構造粒子を分離して得ることができる。なお、コア−シェル構造粒子の製造をメタノールまたはエタノール中で行った場合には、前記の通り当初から沈降していることがあるが、この場合は、反応液をそのまま濾過すればよい。   When the core-shell structure particle dispersion formed by forming a shell is mixed with an amphoteric solvent such as ethanol, the core-shell structure particles are precipitated. The core-shell structured particles can be separated and obtained by filtering the precipitate. When the core-shell structured particles are produced in methanol or ethanol, they may be precipitated from the beginning as described above. In this case, the reaction solution may be filtered as it is.

シェルの厚さは、ペロブスカイト系結晶構造を有する高誘電率無機粒子と少なくとも二種類以上の重合性基を有する化合物の混合割合によって調整することができる。一般に、少なくとも二種類以上の重合性基を有する化合物の含有割合が大きいほど、シェルの厚さが厚くなる傾向にある。また、反応温度を使用する開始剤や硬化剤の反応開始温度付近とすることで各コア−シェル構造粒子のシェルの厚さを均一にすることができる。   The thickness of the shell can be adjusted by the mixing ratio of the high dielectric constant inorganic particles having a perovskite crystal structure and the compound having at least two kinds of polymerizable groups. Generally, the thickness of the shell tends to increase as the content ratio of the compound having at least two kinds of polymerizable groups increases. Moreover, the thickness of the shell of each core-shell structure particle | grain can be made uniform by setting it as reaction reaction temperature vicinity of the initiator which uses reaction temperature, or a hardening | curing agent.

次に、本発明のコア−シェル構造粒子と、(b)シェル層の重合性基と反応しうる化合物を有する組成物について説明する。本発明の組成物は、(b)シェル層の重合性基と反応しうる化合物がコア−シェル構造粒子中のシェル樹脂に含まれる重合性基と反応して重合させることができるため、強度の高い膜を形成するための材料として好適に用いられる。   Next, the composition having the core-shell structured particles of the present invention and (b) a compound capable of reacting with the polymerizable group of the shell layer will be described. In the composition of the present invention, (b) the compound capable of reacting with the polymerizable group of the shell layer can be polymerized by reacting with the polymerizable group contained in the shell resin in the core-shell structured particles. It is suitably used as a material for forming a high film.

ここで、(b)シェル層の重合性基と反応しうる化合物とは、シェル樹脂に含まれる重合性基が不飽和結合含有基である場合には熱重合開始剤または光重合開始剤を、シェル樹脂に含まれる重合性基がエポキシ基、イソシアネート基等である場合は硬化剤を示す。熱重合開始剤、光重合開始剤、硬化剤の例としては、上記と同様のものが挙げられる。   Here, (b) the compound capable of reacting with the polymerizable group of the shell layer is a thermal polymerization initiator or photopolymerization initiator when the polymerizable group contained in the shell resin is an unsaturated bond-containing group. When the polymerizable group contained in the shell resin is an epoxy group, an isocyanate group or the like, it indicates a curing agent. Examples of the thermal polymerization initiator, photopolymerization initiator, and curing agent include the same ones as described above.

中でも、本発明のコア−シェル構造粒子はエポキシ基やイソシアネート基などの重合性基を有していることが好ましいため、本発明の組成物は、これらの基と反応しうる硬化剤を有していることが好ましい。   Among these, since the core-shell structured particles of the present invention preferably have a polymerizable group such as an epoxy group or an isocyanate group, the composition of the present invention has a curing agent capable of reacting with these groups. It is preferable.

本発明の組成物は、シェルの平均厚さが1nm以上50nm以下であるコア−シェル構造粒子のみを有していなければならないわけではない。例えば、前記の本発明のコア−シェル構造粒子の製造方法により、シェル厚みをほぼ均一に調整した場合であっても、シェルの平均厚さが1nm未満または50nmを越えるコア−シェル構造粒子が部分的に生じることはあり得る。しかし、こうした場合、通常その生成量は微量であるため、得られたコア−シェル構造粒子をそのまま組成物の製造に用いても問題ない。より一般的には、コア−シェル構造粒子の全量のうちシェルの平均厚さが1nm以上50nm以下であるコア−シェル構造粒子を90重量%以上含んでいるか、または組成物中のコア−シェル構造粒子のTEM観察を行い、得られたTEM写真から、無作為に100個のコア−シェル構造粒子を選択し、各粒子について10箇所のシェルの厚さを測定し、各粒子について最大値と最小値を除外した8つの値をすべて集めたときの、全800箇所の測定結果の平均が1〜50nmの範囲に入る場合には、許容される。   The composition of the present invention does not have to have only core-shell structured particles having an average shell thickness of 1 nm to 50 nm. For example, even when the shell thickness is adjusted to be substantially uniform by the above-described method for producing core-shell structured particles of the present invention, the core-shell structured particles having an average shell thickness of less than 1 nm or more than 50 nm are partially Can happen. However, in such a case, since the production amount is usually very small, there is no problem even if the obtained core-shell structured particles are used as they are for the production of the composition. More generally, 90% by weight or more of the core-shell structure particles having an average shell thickness of 1 nm to 50 nm in the total amount of the core-shell structure particles are contained, or the core-shell structure in the composition TEM observation of the particles, 100 core-shell structure particles were randomly selected from the obtained TEM photograph, and the thickness of 10 shells was measured for each particle, and the maximum value and the minimum value were determined for each particle. When all eight values excluding the values are collected, the average of all 800 measurement results falls within the range of 1 to 50 nm.

本発明の組成物は、さらに必要に応じて、安定化剤、分散剤、沈降防止剤、可塑剤、酸化防止剤などを含有してもよい。   The composition of the present invention may further contain a stabilizer, a dispersant, an anti-settling agent, a plasticizer, an antioxidant and the like, if necessary.

本発明の組成物は、さらに(c)マトリックス樹脂を有していてもよい。マトリックス樹脂を添加することにより、作製したペースト組成物の流動性が向上するとともに、誘電体組成物に耐熱性、耐薬品性、感光性などの特性を付与することができる。(c)マトリックス樹脂は特に限定されないが、熱硬化性樹脂が好ましい。例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シロキサン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミック酸などのポリイミド前駆体樹脂、アクリル樹脂、シアネート樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂などを挙げることができる。コア−シェル構造粒子の分散性の観点から、エポキシ樹脂が好ましく用いられる。ここで、エポキシ樹脂とは、分子構造中にエポキシ基(オキシラン環)を2個以上含むプレポリマーを有する樹脂である。また、マトリックス樹脂が重合性基を有していると硬化剤の働きによりシェル−マトリックス樹脂間にポリマーネットワークが形成され、膜強度が高まるため好ましい。重合性基を有する樹脂としてはエポキシ樹脂、シアネート樹脂などが挙げられる。   The composition of the present invention may further have (c) a matrix resin. By adding the matrix resin, the fluidity of the prepared paste composition is improved, and characteristics such as heat resistance, chemical resistance, and photosensitivity can be imparted to the dielectric composition. (C) The matrix resin is not particularly limited, but a thermosetting resin is preferable. For example, an epoxy resin, a phenol resin, a siloxane resin, a polyimide resin, a polyimide precursor resin such as polyamic acid, an acrylic resin, a cyanate resin, a benzocyclobutene resin, and the like can be given. From the viewpoint of dispersibility of the core-shell structure particles, an epoxy resin is preferably used. Here, the epoxy resin is a resin having a prepolymer containing two or more epoxy groups (oxirane rings) in the molecular structure. Further, it is preferable that the matrix resin has a polymerizable group because a polymer network is formed between the shell and the matrix resin by the action of the curing agent, and the film strength is increased. Examples of the resin having a polymerizable group include an epoxy resin and a cyanate resin.

本発明の組成物を用いて作製した誘電体組成物中の高誘電率無機粒子の含有率は50重量%以上90重量%以下であることが好ましい。誘電体組成物中の高誘電率無機粒子の含有率が50重量%以上であると、キャパシタ用の誘電体組成物として用いるのに比誘電率が十分大きくなりやすく好ましい。誘電体組成物中の高誘電率無機粒子の含有率が90重量%以下であると、誘電体組成物の膜強度が大きくなりやすく好ましい。   The content of the high dielectric constant inorganic particles in the dielectric composition produced using the composition of the present invention is preferably 50% by weight or more and 90% by weight or less. When the content of the high dielectric constant inorganic particles in the dielectric composition is 50% by weight or more, it is preferable that the relative dielectric constant tends to be sufficiently large for use as a dielectric composition for a capacitor. It is preferable that the content of the high dielectric constant inorganic particles in the dielectric composition is 90% by weight or less because the film strength of the dielectric composition tends to increase.

誘電体組成物中の(c)マトリックス樹脂の含有量は40重量%以下が好ましい。誘電体組成物中の(c)マトリックス樹脂の含有量が40重量%以下であると、キャパシタ用の誘電体組成物として用いるのに比誘電率が十分大きくなりやすく好ましい。   The content of the (c) matrix resin in the dielectric composition is preferably 40% by weight or less. When the content of the (c) matrix resin in the dielectric composition is 40% by weight or less, the relative dielectric constant tends to be sufficiently large for use as a dielectric composition for a capacitor.

本発明の組成物は、ペースト状でもよいし、いわゆるシート状であってもよい。ペースト組成物として用いる場合は、コア−シェル構造粒子と(b)シェル層の重合性基と反応する化合物とを溶剤もしくはマトリックス樹脂溶液と混合し分散させることで、ペースト組成物を得ることができる。溶剤もしくは(c)マトリックス樹脂もしくはマトリックス樹脂溶液へコア−シェル構造粒子を分散させる方法は特に限定されず、例えば、超音波分散、ボールミル、ロールミル、クレアミックス、ホモジナイザー、メディア分散機などの方法を用いることができるが、特に、分散性の点でボールミル、ホモジナイザーを用いることが好ましい。   The composition of the present invention may be in the form of a paste or a so-called sheet. When used as a paste composition, the paste composition can be obtained by mixing and dispersing the core-shell structured particles and (b) the compound that reacts with the polymerizable group of the shell layer with a solvent or matrix resin solution. . The method for dispersing the core-shell structured particles in the solvent or (c) the matrix resin or the matrix resin solution is not particularly limited. For example, a method such as ultrasonic dispersion, ball mill, roll mill, clear mix, homogenizer, or media disperser is used. However, it is particularly preferable to use a ball mill or a homogenizer in terms of dispersibility.

シェル樹脂やマトリックス樹脂溶液に用いる溶剤としては、樹脂を溶解するものを適宜選択すればよい。例えば、エタノール、i−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、イソブチルアルコール、メトキシメチルブタノールなどのアルコール類、クロロベンゼン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレンなどの芳香族炭化水素類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ類、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート等のセロソルブエステル類、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールエステル類、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、アニソールなどのエーテル類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチル−n−アミルケトン、シクロヘキサノン、γ−ブチロラクトン、γ−ブチロラクタム、ジオキサン、アセトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノンなどのケトン類、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、テトラヒドロフラン、イソホロン、トリクロロエチレン、乳酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどを挙げることができ、これらを2種以上含有してもよい。   As a solvent used for the shell resin or the matrix resin solution, a solvent capable of dissolving the resin may be appropriately selected. For example, alcohols such as ethanol, i-propanol, n-butanol, benzyl alcohol, isobutyl alcohol, methoxymethylbutanol, aromatic hydrocarbons such as chlorobenzene, benzene, toluene, xylene, mesitylene, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve Cellosolves such as methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, cellosolve esters such as butyl cellosolve acetate, propylene glycol esters such as propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, 1,2-dimethoxyethane, 1,2 -Ethers such as diethoxyethane, tetrahydrofuran, anisole, methyl ethyl ketone, methyl isobuty Ketones such as ketone, methyl-n-amyl ketone, cyclohexanone, γ-butyrolactone, γ-butyrolactam, dioxane, acetone, cyclohexanone, cyclopentanone, N, N-dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethyl sulfoxide, Examples include sulfolane, tetrahydrofuran, isophorone, trichloroethylene, ethyl lactate, butyl acetate, propylene glycol monomethyl ether, and the like.

また、このようにして得られたペースト組成物を基材上に塗布し、乾燥させることで、組成物をシート状に形成することができる。このシートは、溶剤が揮発した未硬化シートであり、いわゆるBステージシートである。基材は、金属、ガラス、セラミックス、樹脂などシートを支持することができるものであれば何でもよく、公知の材料を用いることができる。また、Bステージシートとして用いる場合は、表面保護のため離型フィルムを有していてもよい。離型フィルムは、PET等のポリエチレン性フィルムなど公知のものが用いられる。   Moreover, the composition can be formed into a sheet by applying the paste composition thus obtained onto a substrate and drying it. This sheet is an uncured sheet in which the solvent is volatilized, and is a so-called B stage sheet. The base material may be anything as long as it can support the sheet, such as metal, glass, ceramics, and resin, and a known material can be used. Moreover, when using as a B stage sheet | seat, you may have a release film for surface protection. As the release film, a known film such as a polyethylene film such as PET is used.

次に、本発明のキャパシタについて説明する。本発明のキャパシタは、電極間に本発明の組成物を硬化させて得られる誘電体組成物が存在してなるものである。   Next, the capacitor of the present invention will be described. The capacitor of the present invention comprises a dielectric composition obtained by curing the composition of the present invention between electrodes.

上部電極および下部電極は金属箔が好ましく、銅、アルミニウム、金、銀、ステンレス、ニッケル、クロムなどが挙げられる。これらの中でも、銅または銅を含む合金を好ましく用いることができる。その他、上部電極および/または下部電極にはメッキ、蒸着やスパッタリング法などで形成した銅、アルミニウム、金、銀、ステンレス、ニッケル、クロムなどを含む金属層や導電性粒子を樹脂に分散させた導電性ペーストなども用いることができる。   The upper electrode and the lower electrode are preferably metal foils, and examples thereof include copper, aluminum, gold, silver, stainless steel, nickel, and chromium. Among these, copper or an alloy containing copper can be preferably used. In addition, the upper electrode and / or the lower electrode is a conductive material in which a metal layer or conductive particles containing copper, aluminum, gold, silver, stainless steel, nickel, chromium, etc. formed by plating, vapor deposition or sputtering are dispersed in a resin. A paste can also be used.

本発明のキャパシタを得る方法として、例えば以下のような方法がある。まず、ペースト組成物を作製し、そのペースト組成物を基板上に形成された電極上に塗布し、加熱などにより脱溶剤する。続いて、金属箔や電極が形成された基板をラミネートし、樹脂重合のための熱処理を行い、キャパシタを形成する。   As a method for obtaining the capacitor of the present invention, for example, there are the following methods. First, a paste composition is prepared, the paste composition is applied on an electrode formed on a substrate, and the solvent is removed by heating or the like. Then, the board | substrate with which metal foil and the electrode were formed is laminated, the heat processing for resin polymerization is performed, and a capacitor is formed.

基板としてはシリコンウェハ、セラミックス類、ガリウムヒ素、有機系回路基板、無機系回路基板、およびこれらの基板に回路の構成材料が配置されたが挙げられるが、これらに限定されない。有機系回路基板の例としては、ガラス布・エポキシ銅張積層板などのガラス基材銅張積層板、ガラス不織布・エポキシ銅張積層板などのコンポジット銅張積層板、ポリエーテルイミド樹脂基板、ポリエーテルケトン樹脂基板、ポリサルフォン系樹脂基板などの耐熱・熱可塑性基板、ポリエステル銅張フィルム基板、ポリイミド銅張フィルム基板などのフレキシブル基板が挙げられる。また、無機系回路基板の例は、アルミナ基板、窒化アルミニウム基板、炭化ケイ素基板などのセラミック基板、アルミニウムベース基板、鉄ベース基板などの金属系基板が挙げられる。   Examples of the substrate include, but are not limited to, silicon wafers, ceramics, gallium arsenide, organic circuit substrates, inorganic circuit substrates, and circuit constituent materials disposed on these substrates. Examples of organic circuit boards include glass-based copper-clad laminates such as glass cloth / epoxy copper-clad laminates, composite copper-clad laminates such as glass nonwoven fabrics / epoxy copper-clad laminates, polyetherimide resin substrates, Examples include heat-resistant / thermoplastic substrates such as ether ketone resin substrates and polysulfone resin substrates, polyester copper-clad film substrates, and polyimide copper-clad film substrates. Examples of the inorganic circuit board include ceramic substrates such as an alumina substrate, an aluminum nitride substrate, and a silicon carbide substrate, and metal substrates such as an aluminum base substrate and an iron base substrate.

また、金属箔付きBステージシートを電極が形成された基板に貼り合わせ、熱処理により硬化させることでキャパシタを得ることもできる。金属箔付きBステージシートは、あらかじめ別の基材上に形成したBステージシートに金属箔をラミネートし、基材を剥離することで得られる。あるいは、直接金属箔上にペースト組成物を塗布、乾燥してBステージシートを形成してもよい。   Alternatively, a capacitor can be obtained by bonding a B-stage sheet with a metal foil to a substrate on which an electrode is formed and curing it by heat treatment. A B stage sheet with a metal foil is obtained by laminating a metal foil on a B stage sheet previously formed on another base material and peeling the base material. Alternatively, the B-stage sheet may be formed by applying and drying the paste composition directly on the metal foil.

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、実施例中のコア−シェル構造粒子および誘電体組成物の評価は以下の方法により行った。各実施例および比較例で用いた材料および評価方法は以下の通りである。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples. In addition, evaluation of the core-shell structure particles and the dielectric composition in the examples was performed by the following method. The materials and evaluation methods used in each example and comparative example are as follows.

<無機粒子>
“BTO−150−S02” 商品名:チタン酸バリウム、戸田工業株式会社製、平均粒子径0.15μm
“BT−01” 商品名:チタン酸バリウム、堺化学工業株式会社製、平均1次粒子径0.1μm
“BT−02” 商品名:チタン酸バリウム、堺化学工業株式会社製、平均1次粒子径200nm
“BT−05” 商品名:チタン酸バリウム、堺化学工業株式会社製、平均1次粒子径0.5μm
“BT−07” 商品名:チタン酸バリウム、堺化学工業株式会社製、平均1次粒子径0.7μm。
<Inorganic particles>
“BTO-150-S02” Product name: Barium titanate, manufactured by Toda Kogyo Co., Ltd., average particle size 0.15 μm
“BT-01” Product name: Barium titanate, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., average primary particle size 0.1 μm
"BT-02" Product name: Barium titanate, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., average primary particle size 200 nm
“BT-05” Product name: Barium titanate, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., average primary particle size 0.5 μm
“BT-07” Product name: Barium titanate, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., average primary particle size 0.7 μm.

<シェル樹脂原料>
“ライトエステルG” 商品名:グリシジルメタクリレート、共栄社化学株式会社製
“カレンズAOI” 商品名:2−イソシアナトエチルアクリレート、昭和電工株式会社製
“ライトエステルA” 商品名:メタクリル酸、共栄社化学株式会社製
“ライトエステルE” 商品名:エチルメタクリレート、共栄社化学株式会社製
“ライトエステルIB”商品名:イソブチルメタクリレート、共栄社化学株式会社製
<硬化剤>
“2PZ” 商品名:イミダゾール系エポキシ樹脂硬化剤、四国化成工業株式会社製
“1B2PZ” 商品名:イミダゾール系エポキシ樹脂硬化剤、四国化成工業株式会社製
“2E4MZ” 商品名:イミダゾール系エポキシ樹脂硬化剤、四国化成工業株式会社製
“リカシッドMH” 商品名:酸無水物系エポキシ樹脂硬化剤、新日本理化株式会社製
“3075W” 商品名:アミン系エポキシ樹脂硬化剤、ジャパンエポキシレジン株式会社製
“3160S” 商品名:アミン系エポキシ樹脂硬化剤、ジャパンエポキシレジン株式会社製。
<Shell resin raw material>
“Light Ester G” Product name: Glycidyl methacrylate, Kyoeisha Chemical Co., Ltd. “Karenzu AOI” Product name: 2-isocyanatoethyl acrylate, Showa Denko Co., Ltd. “Light Ester A” Product name: Methacrylic acid, Kyoeisha Chemical Co., Ltd. “Light Ester E” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. “Light Ester IB” manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. <Hardener>
"2PZ" Product name: Imidazole-based epoxy resin curing agent, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd. "1B2PZ" Product name: Imidazole-based epoxy resin curing agent, manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd. "2E4MZ" Product name: Imidazole-based epoxy resin curing agent "Ricacid MH" manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd. Product name: Acid anhydride epoxy resin curing agent, "3075W" manufactured by Shin Nippon Chemical Co., Ltd. Product name: Amine epoxy resin curing agent, "3160S" manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd. "Product name: amine epoxy resin curing agent, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.

<マトリックス樹脂>
“エピコート828” 商品名:エポキシ樹脂、ジャパンエポキシレジン株式会社製。
<Matrix resin>
"Epicoat 828" Product name: Epoxy resin, manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.

“PW−1000” 商品名:ポリイミドコーティング剤、東レ株式会社製、固形分40wt%。   "PW-1000" Product name: Polyimide coating agent, manufactured by Toray Industries, Inc., solid content 40 wt%.

“PW−1200” 商品名:ポリイミドコーティング剤、東レ株式会社製、固形分40wt%。   "PW-1200" Brand name: Polyimide coating agent, manufactured by Toray Industries, Inc., solid content 40 wt%.

“PW−2100” 商品名:ポリイミドコーティング剤、東レ株式会社製、固形分40wt%。   “PW-2100” Product name: polyimide coating agent, manufactured by Toray Industries, Inc., solid content 40 wt%.

“PW−3000” 商品名:ポリイミドコーティング剤、東レ株式会社製、固形分40wt%。   “PW-3000” trade name: polyimide coating agent, manufactured by Toray Industries, Inc., solid content 40 wt%.

“エピコート4004P” 商品名:エポキシ樹脂、ジャパンエポキシレジン株式会社製
“エピコート1256” 商品名:エポキシ樹脂、ジャパンエポキシレジン株式会社製
“エピコート152” 商品名:エポキシ樹脂、ジャパンエポキシレジン株式会社製
“エピクロン1055” 商品名:エポキシ樹脂、DIC株式会社製
“エピクロン7050” 商品名:エポキシ樹脂、DIC株式会社製
“エピクロン2050” 商品名:エポキシ樹脂、DIC株式会社製。
"Epicoat 4004P" Product name: Epoxy resin, Japan Epoxy Resin Co., Ltd. "Epicoat 1256" Product name: Epoxy resin, Japan Epoxy Resin Co., Ltd. "Epicoat 152" Product name: Epoxy resin, Japan Epoxy Resin Co., Ltd. "Epicron" Product name: Epoxy resin, manufactured by DIC Corporation “Epicron 7050” Product name: Epoxy resin, manufactured by DIC Corporation “Epicron 2050” Product name: Epoxy resin, manufactured by DIC Corporation

<シェルの平均厚さの測定>
作製したコア−シェル構造粒子をH−7100FA((株)日立製作所製)を用いてTEM観察を行い、得られたTEM写真から測定対象としたいコア−シェル構造粒子について10箇所のシェルの厚さを測定し、最大値と最小値を除いた8つの値の平均値をシェルの平均厚さとした。なお、粒子同士がシェル樹脂を介して接触している場合には、接触している部分については測定個所には含めなかった。
<Measurement of average thickness of shell>
The prepared core-shell structured particles are observed with a TEM using H-7100FA (manufactured by Hitachi, Ltd.), and the thickness of 10 shells is measured for the core-shell structured particles desired to be measured from the obtained TEM photograph. The average value of eight values excluding the maximum and minimum values was taken as the average thickness of the shell. In addition, when the particles are in contact with each other via the shell resin, the contacted portion was not included in the measurement location.

<誘電特性>
測定用電極は直径10mmの円形パターンとした。測定対象領域の1MHzにおける静電容量をインピーダンスアナライザ4294Aおよびサンプルホルダー16451B(共にアジレントテクノロジー社製)を用いて、JIS K 6911(2006)に準じて誘電体組成物の比誘電率を測定した。
<Dielectric properties>
The measurement electrode was a circular pattern having a diameter of 10 mm. The relative dielectric constant of the dielectric composition was measured in accordance with JIS K 6911 (2006) using the impedance analyzer 4294A and sample holder 16451B (both manufactured by Agilent Technologies) for the capacitance at 1 MHz in the measurement target region.

<ピール強度>
銅箔付きBステージ誘電体シートの誘電体シート側の面を銅箔貼りFR−4基板に貼り合わせ、175℃で1時間加熱しながらプレスした後、銅箔上にレジストパターンを形成し、塩化第2鉄溶液で銅箔をエッチング後、レジストを除去して2mm幅の銅パターンを形成した。この2mm幅の銅箔層の端を少し剥がし、該端部を“テンシロン”UTM−4−100(TOYO-BOLDWIN社製)で挟み、引っ張り速度50mm/分、90度剥離の条件で誘電体シートからの銅箔層の剥離を行い、最大剥離力(N/cm)をピール強度とした。
<Peel strength>
The surface of the B-stage dielectric sheet with copper foil is bonded to the copper foil-bonded FR-4 substrate and pressed while heating at 175 ° C. for 1 hour, and then a resist pattern is formed on the copper foil. After etching the copper foil with the ferric solution, the resist was removed to form a 2 mm wide copper pattern. The edge of this 2 mm wide copper foil layer is peeled off a little, the end is sandwiched between “Tensilon” UTM-4-100 (manufactured by TOYO-BOLDWIN), and the dielectric sheet is subjected to a pulling speed of 50 mm / min and a 90 ° peeling condition. The copper foil layer was peeled off, and the maximum peel force (N / cm) was defined as the peel strength.

<反応率>
リファレンス測定として酢酸ブチル50重量部にシェル樹脂の原料として用いたモノマー100重量部と重合開始剤2重量部を添加し、加熱攪拌を行い、アクリル基を反応させてポリマー溶液を作製した。そこへ硬化剤を所定量添加して混ぜ合わせたものをDSC測定用アルミニウムセルに入れて70℃で加熱して溶剤を揮発させた後、DSC測定器(SIIテクノロジー(株)製 DSC6220)を用いて、以下の条件で測定を行い、ピーク面積値を求めた。次に、各実施例および比較例で作製したペースト組成物を175℃で1時間加熱して得られた誘電体組成物について同様の条件でDSC測定を行い、得られたピーク面積値を用いて以下の式で反応率を算出した。なお、リファレンスに用いたモノマー、重合開始剤および硬化剤は、各実施例および比較例ごとに対応するものを用いた。
反応率=((リファレンスのピーク面積値−誘電体組成物のピーク面積値)/リファレンスのピーク面積値)×100(%)
測定条件は窒素下、昇温速度5℃/min、最高温度200℃。
<Reaction rate>
As a reference measurement, 100 parts by weight of a monomer used as a raw material for the shell resin and 2 parts by weight of a polymerization initiator were added to 50 parts by weight of butyl acetate, and the mixture was heated and stirred to react an acrylic group to prepare a polymer solution. A predetermined amount of a curing agent was added and mixed into an aluminum cell for DSC measurement, heated at 70 ° C. to volatilize the solvent, and then used with a DSC measuring instrument (DSC 6220, manufactured by SII Technology Co., Ltd.). Then, measurement was performed under the following conditions to obtain a peak area value. Next, DSC measurement was performed on the dielectric composition obtained by heating the paste composition prepared in each example and comparative example at 175 ° C. for 1 hour under the same conditions, and the obtained peak area value was used. The reaction rate was calculated by the following formula. In addition, the monomer, the polymerization initiator, and the curing agent used for the reference were those corresponding to each example and comparative example.
Reaction rate = ((peak area value of reference−peak area value of dielectric composition) / peak area value of reference) × 100 (%)
Measurement conditions are under nitrogen, a heating rate of 5 ° C / min, and a maximum temperature of 200 ° C.

<膜強度>
各実施例および比較例で得られたBステージ誘電体シートに割れがなければ膜強度判定を○とし、割れが存在すれば膜強度判定を×とした。
<Membrane strength>
If there was no crack in the B-stage dielectric sheet obtained in each of the examples and comparative examples, the film strength determination was evaluated as ◯, and if there was a crack, the film strength determination was determined as x.

<5%重量減温度>
各実施例および比較例で得られたペーストをシリコンウェハ上にスピンコートし、窒素雰囲気化で加熱し、キュアを行った。キュア温度は実施例1〜29は200℃で1時間、実施例30〜45は320℃で1時間とした。得られたキュア膜を削り取りTG−DTA用アルミセルに入れてTG−DTA測定器(SIIテクノロジー(株)製 TG/DTA6200)以下の条件で測定を行い、5%重量減少温度を求めた。
測定条件は大気中、昇温速度5℃/min、最高温度600℃。
<5% weight loss temperature>
The paste obtained in each example and comparative example was spin-coated on a silicon wafer, heated in a nitrogen atmosphere, and cured. The curing temperature was 200 ° C for 1 hour in Examples 1 to 29, and 1 hour at 320 ° C in Examples 30 to 45. The obtained cured film was shaved off and placed in an aluminum cell for TG-DTA, and measured under the conditions of TG-DTA measuring instrument (TG / DTA6200, manufactured by SII Technology Co., Ltd.) to obtain a 5% weight loss temperature.
The measurement conditions are the atmospheric temperature, the heating rate 5 ° C / min, and the maximum temperature 600 ° C.

<膜厚>
塗膜の膜厚は、塗膜と基板の段差をサーフコム1400(東京精密(株)製)を用いて触針法により測定することで求めた。
<Film thickness>
The film thickness of the coating film was calculated | required by measuring the level | step difference of a coating film and a board | substrate by the stylus method using Surfcom 1400 (made by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.).

実施例1
三口フラスコにラウリル硫酸ナトリウム0.89g(フィラーに対して2wt%)、純水500gを添加し、攪拌して溶解させた。そこへチタン酸バリウムBTO−150−S02 44.4gを添加し、80℃で2時間攪拌して分散を行った。そこへグリシジルメタクリレート5.6gにアゾビスイソブチロニトリル(AIBN)0.11g(モノマーに対して2wt%)を溶解させた溶液を滴下し、その後80℃で6時間攪拌し、グリシジルメタクリレートの重合を行い、コア−シェル構造粒子水中分散液を得た。次にエタノール中にコア−シェル構造粒子水中分散液を滴下し、コア−シェル構造粒子を凝集させた。この液を1μmフィルターでろ過し、ろ物を乾燥することでシェルの平均厚さ15nm、コア含有率(コア−シェル構造粒子におけるコアの重量割合を示したもの)88.3重量%のコア−シェル構造粒子粉末45gを得た。次に酢酸ブチル9.0gにコア−シェル構造粒子粉末を45g、硬化剤2PZ(四国化成工業(株)製)を0.26g添加して混ぜ合わせ、ペースト組成物を作製した。
Example 1
To a three-necked flask, 0.89 g of sodium lauryl sulfate (2 wt% with respect to the filler) and 500 g of pure water were added, and dissolved by stirring. Thereto, 44.4 g of barium titanate BTO-150-S02 was added and dispersed by stirring at 80 ° C. for 2 hours. A solution in which 0.11 g of azobisisobutyronitrile (AIBN) (2 wt% with respect to the monomer) was dissolved in 5.6 g of glycidyl methacrylate was dropped, and then stirred at 80 ° C. for 6 hours to polymerize glycidyl methacrylate. The core-shell structure particle dispersion in water was obtained. Next, the core-shell structured particle dispersion in water was dropped into ethanol to aggregate the core-shell structured particles. This liquid is filtered through a 1 μm filter, and the filtrate is dried to obtain a core having an average shell thickness of 15 nm and a core content (indicating the weight ratio of the core in the core-shell structure particles) of 88.3 wt%. 45 g of shell structure particle powder was obtained. Next, 45 g of core-shell structured particle powder and 0.26 g of a curing agent 2PZ (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.) were added to 9.0 g of butyl acetate and mixed to prepare a paste composition.

ペースト組成物をマイクロバーコーター(井上金属工業(株)製)を用いて、ロール状の厚さ18μmの銅箔(三井金属鉱業(株)製、TQ−VLP)上に塗布後の膜厚が10μmとなるように塗布後、脱溶剤し、さらに膜表面はカバーフィルムをラミネートし、ロール状の銅箔付きBステージ誘電体シートを作製した。カバーフィルムは12μm厚のポリプロピレンフィルムを用いた。銅箔の搬送速度は1.4m/分、乾燥温度は120℃とした。ロール状に巻き取った際にムラや割れは生じなかった。   Using a micro bar coater (manufactured by Inoue Kinzoku Kogyo Co., Ltd.), the paste composition was coated on a roll-shaped 18 μm thick copper foil (manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd., TQ-VLP). After coating to 10 μm, the solvent was removed, and the film surface was laminated with a cover film to prepare a B-stage dielectric sheet with a roll of copper foil. The cover film was a 12 μm thick polypropylene film. The conveyance speed of the copper foil was 1.4 m / min, and the drying temperature was 120 ° C. When wound up into a roll, no unevenness or cracking occurred.

銅箔貼りFR−4基板の表面銅箔を黒化処理した後に、前記の銅箔付きBステージ誘電体シートの誘電体シート側の面を貼り合わせ、175℃で1時間加熱しながらプレスし、評価用サンプルを作製した。   After blackening the surface copper foil of the copper foil pasted FR-4 substrate, the surface on the dielectric sheet side of the B stage dielectric sheet with the copper foil was bonded and pressed while heating at 175 ° C. for 1 hour, An evaluation sample was produced.

評価用サンプルを用い、もともとBステージ誘電体シート側に形成されていた銅箔のピール強度を測定したところ4.5N/cmであった。評価用サンプルの、むき出しとなっている黒化処理部の表層のみを0.1Nの硫酸でエッチングし銅が表面に出るようにして下部とり出し電極とした。次にもともとBステージ誘電体シート側に形成されていた銅箔を直径10mmの円形パターンを形成するようにレジストと塩化第二鉄でエッチングして上部電極とし、キャパシタを形成した。キャパシタの誘電体組成物の比誘電率を測定したところ59であった。   When the peel strength of the copper foil originally formed on the B-stage dielectric sheet side was measured using the evaluation sample, it was 4.5 N / cm. Only the surface layer of the exposed blackening portion of the sample for evaluation was etched with 0.1 N sulfuric acid to form a lower extraction electrode so that copper was exposed to the surface. Next, the copper foil originally formed on the B stage dielectric sheet side was etched with a resist and ferric chloride so as to form a circular pattern having a diameter of 10 mm to form an upper electrode, thereby forming a capacitor. The relative dielectric constant of the dielectric composition of the capacitor was measured and found to be 59.

実施例2〜20
表1に示す組成のコア−シェル構造粒子を実施例1と同様の方法で製造し、実施例1と同様の方法で表2に示す組成でキャパシタを形成し、評価結果を表1〜2に示した。なお、表2中、高誘電率粒子の含有量(重量%)は、コア−シェル構造粒子、硬化剤およびマトリックス樹脂(固形分のみ)に占める無機粒子(コア)の割合を算出したものである。
Examples 2-20
Core-shell structured particles having the composition shown in Table 1 are produced in the same manner as in Example 1, capacitors are formed in the same manner as in Example 1 with the composition shown in Table 2, and the evaluation results are shown in Tables 1-2. Indicated. In Table 2, the content (% by weight) of the high dielectric constant particles is the ratio of the inorganic particles (core) in the core-shell structure particles, the curing agent, and the matrix resin (solid content only). .

実施例21
表1に示す組成のコア−シェル構造粒子を実施例1と同様の方法で製造し、得られたコア−シェル構造粒子100gに酢酸ブチル10g、硬化剤2PZ(四国化成工業(株)製)を0.39g、エピコート828(ジャパンエポキシレジン(株)製を1g添加して混ぜ合わせ、ペースト組成物を作製した。
Example 21
Core-shell structured particles having the composition shown in Table 1 were produced in the same manner as in Example 1, and 10 g of butyl acetate and curing agent 2PZ (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.) were added to 100 g of the obtained core-shell structured particles. 0.39 g and 1 g of Epicoat 828 (Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) were added and mixed to prepare a paste composition.

ペースト組成物をマイクロバーコーター(井上金属工業(株)製)を用いて、ロール状の厚さ18μmの銅箔(三井金属鉱業(株)製、TQ−VLP)上に塗布後の膜厚が10μmとなるように塗布後、脱溶剤し、さらに膜表面はカバーフィルムをラミネートし、ロール状の銅箔付きBステージ誘電体シートを作製した。カバーフィルムは12μm厚のポリプロピレンフィルムを用いた。銅箔の搬送速度は1.4m/分、乾燥温度は120℃とした。ロール状に巻き取った際にムラや割れは生じなかった。   Using a micro bar coater (manufactured by Inoue Kinzoku Kogyo Co., Ltd.), the paste composition was coated on a roll-shaped 18 μm thick copper foil (manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd., TQ-VLP). After coating to 10 μm, the solvent was removed, and the film surface was laminated with a cover film to prepare a B-stage dielectric sheet with a roll of copper foil. The cover film was a 12 μm thick polypropylene film. The conveyance speed of the copper foil was 1.4 m / min, and the drying temperature was 120 ° C. When wound up into a roll, no unevenness or cracking occurred.

銅箔貼りFR−4基板の表面銅箔を黒化処理した後に、前記の銅箔付きBステージ誘電体シートの誘電体シート側の面を貼り合わせ、175℃で1時間加熱しながらプレスし、評価用サンプルを作製した。   After blackening the surface copper foil of the copper foil pasted FR-4 substrate, the surface on the dielectric sheet side of the B stage dielectric sheet with the copper foil was bonded and pressed while heating at 175 ° C. for 1 hour, An evaluation sample was produced.

評価用サンプルを用い、もともとBステージ誘電体シート側に形成されていた銅箔のピール強度を測定したところ2.9N/cmであった。評価用サンプルの、むき出しとなっている黒化処理部の表層のみを0.1Nの硫酸でエッチングし銅が表面に出るようにして下部とり出し電極とした。次にもともとBステージ誘電体シート側に形成されていた銅箔を直径10mmの円形パターンを形成するようにレジストと塩化第二鉄でエッチングして上部電極とし、キャパシタを形成した。キャパシタの誘電体組成物の比誘電率を測定したところ88であった。   Using the evaluation sample, the peel strength of the copper foil originally formed on the B-stage dielectric sheet side was measured and found to be 2.9 N / cm. Only the surface layer of the exposed blackening portion of the sample for evaluation was etched with 0.1 N sulfuric acid to form a lower extraction electrode so that copper was exposed to the surface. Next, the copper foil originally formed on the B stage dielectric sheet side was etched with a resist and ferric chloride so as to form a circular pattern having a diameter of 10 mm to form an upper electrode, thereby forming a capacitor. The relative dielectric constant of the dielectric composition of the capacitor was measured and found to be 88.

実施例22〜49
表1に示す組成のコア−シェル構造粒子を実施例21と同様の方法で製造し、実施例21と同様の方法で表2に示す組成でキャパシタを形成し、評価結果を表1〜2に示した。
Examples 22-49
Core-shell structured particles having the composition shown in Table 1 were produced by the same method as in Example 21, capacitors were formed by the same method as in Example 21, and the evaluation results are shown in Tables 1-2. Indicated.

比較例1〜5
表3に示す組成のコア−シェル構造粒子を実施例1と同様の方法で製造し、実施例1と同様の方法で表4に示す組成でキャパシタを形成し、評価結果を表3〜4に示した。
Comparative Examples 1-5
Core-shell structured particles having the composition shown in Table 3 were produced in the same manner as in Example 1, capacitors were formed in the same manner as in Example 1 with the composition shown in Table 4, and the evaluation results are shown in Tables 3-4. Indicated.

比較例6
ポリエチレン製の容積250mlの容器に酢酸ブチル20g、エピコート828を13.3g、BTO150−S02を100g、平均粒子径5mmのジルコニアビーズ200gを入れて、ボールミル架台上で6時間、回転速度200rpmで分散し、100メッシュのステンレス製ふるいにてジルコニアビーズを分離しペースト組成物を作製した。
Comparative Example 6
In a 250 ml polyethylene container, 20 g of butyl acetate, 13.3 g of Epicoat 828, 100 g of BTO150-S02, and 200 g of zirconia beads having an average particle diameter of 5 mm are placed and dispersed on a ball mill frame for 6 hours at a rotation speed of 200 rpm. The zirconia beads were separated with a 100 mesh stainless steel sieve to prepare a paste composition.

ペースト組成物をマイクロバーコーター(井上金属工業(株)製)を用いて、ロール状の厚さ18μmの銅箔(三井金属鉱業(株)製、TQ−VLP)上に塗布後の膜厚が10μmとなるように塗布後、脱溶剤し、さらに膜表面はカバーフィルムをラミネートし、ロール状の銅箔付きBステージ誘電体シートを作製した。カバーフィルムは12μm厚のポリプロピレンフィルムを用いた。銅箔の搬送速度は1.4m/分、乾燥温度は120℃とした。ロール状に巻き取った際にムラや割れが多数存在するのが確認できた。   Using a micro bar coater (manufactured by Inoue Kinzoku Kogyo Co., Ltd.), the paste composition was coated on a roll-shaped 18 μm thick copper foil (manufactured by Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd., TQ-VLP). After coating to 10 μm, the solvent was removed, and the film surface was laminated with a cover film to prepare a B-stage dielectric sheet with a roll of copper foil. The cover film was a 12 μm thick polypropylene film. The conveyance speed of the copper foil was 1.4 m / min, and the drying temperature was 120 ° C. It was confirmed that many irregularities and cracks existed when the product was rolled up.

銅箔貼りFR−4基板の表面銅箔を黒化処理した後に、前記の銅箔付きBステージ誘電体シートを貼り合わせ、175℃で1時間加熱しながらプレスし、評価用サンプルを作製した。   After blackening the surface copper foil of the copper foil-attached FR-4 substrate, the B-stage dielectric sheet with the copper foil was attached and pressed while heating at 175 ° C. for 1 hour to prepare a sample for evaluation.

評価用サンプルを用い、もともとBステージ誘電体シート側に形成されていた銅箔のピール強度を測定したところ1.7N/cmであった。評価用サンプルの、むき出しとなっている黒化処理部の表層のみを0.1Nの硫酸でエッチングし銅が表面に出るようにして下部とり出し電極とした。次にもともとBステージ誘電体シート側に形成されていた銅箔を直径10mmの円形パターンを形成するようにレジストと塩化第二鉄でエッチングして上部電極とし、キャパシタを形成した。キャパシタの誘電体組成物の比誘電率を測定したところ57であった。   When the peel strength of the copper foil originally formed on the B-stage dielectric sheet side was measured using the evaluation sample, it was 1.7 N / cm. Only the surface layer of the exposed blackening portion of the sample for evaluation was etched with 0.1 N sulfuric acid to form a lower extraction electrode so that copper was exposed to the surface. Next, the copper foil originally formed on the B stage dielectric sheet side was etched with a resist and ferric chloride so as to form a circular pattern having a diameter of 10 mm to form an upper electrode, thereby forming a capacitor. The relative dielectric constant of the capacitor dielectric composition was measured to be 57.

比較例7〜10
比較例6と同様の方法で表4に示す組成でキャパシタを形成し、評価結果を表4に示した。なお、表4中、高誘電率粒子の含有量(重量%)は、コア−シェル構造粒子、硬化剤およびマトリックス樹脂(固形分のみ)に占める無機粒子(コア)の割合を算出したものである。
Comparative Examples 7-10
A capacitor was formed with the composition shown in Table 4 in the same manner as in Comparative Example 6, and the evaluation results are shown in Table 4. In Table 4, the content (% by weight) of the high dielectric constant particles is obtained by calculating the ratio of the inorganic particles (core) to the core-shell structure particles, the curing agent, and the matrix resin (solid content only). .

本発明のコア−シェル構造粒子を示す。The core-shell structure particle | grains of this invention are shown.

符号の説明Explanation of symbols

1 コア−シェル構造粒子
2 コア
3 シェル
1 Core-shell structured particle 2 Core 3 Shell

Claims (8)

ペロブスカイト系結晶構造を有する高誘電率無機粒子を含有するコアと、(a)重合性基を有する樹脂を含有するシェルを有するコア−シェル構造粒子であって、シェルの平均厚さが1nm以上50nm以下であり、重合性基を有する樹脂が、少なくとも二種類以上の重合性基を有する化合物を重合させて形成されるものであって、少なくとも二種類以上の重合性基を有する化合物が、(1)付加重合性の重合性基と縮合重合性の重合性基を有する化合物であって、付加重合性の重合性基が炭素−炭素二重結合、エポキシ基、オキセタン基から選ばれ、縮合重合性の重合性基がカルボキシル基、イソシアネート基、ヒドロキシル基から選ばれるもの、または(2)炭素−炭素二重結合と、エポキシ基および/またはオキセタン基を有する化合物、のいずれかであるコア−シェル構造粒子。 Core-shell structure particles having a core containing high dielectric constant inorganic particles having a perovskite crystal structure and (a) a shell containing a resin having a polymerizable group, and having an average shell thickness of 1 nm to 50 nm The resin having a polymerizable group is formed by polymerizing a compound having at least two kinds of polymerizable groups, and the compound having at least two kinds of polymerizable groups is (1 ) a compound having an addition-polymerizable group and a condensation polymerizable group, addition polymerizable group is a carbon - selected carbon double bond, e epoxy group, oxetane group, condensation polymerization sexual polymerizable group carboxyl group, isocyanate group, those selected from a hydroxyl group, or (2) a carbon - compound having a carbon double bonds, epoxy groups and / or oxetane groups , The core is either - shell structured particle. 請求項1記載のコア−シェル構造粒子と、(b)シェルに含有される樹脂の重合性基と反応しうる化合物を含有する組成物。 A composition comprising the core-shell structured particles according to claim 1 and (b) a compound capable of reacting with a polymerizable group of a resin contained in the shell. (c)マトリックス樹脂を含有する請求項2記載の組成物。 The composition according to claim 2, comprising (c) a matrix resin. (c)マトリックス樹脂が重合性基を有する請求項3記載の組成物。 (C) The composition according to claim 3, wherein the matrix resin has a polymerizable group. (c)マトリックス樹脂が熱硬化性樹脂を含有する請求項3または4記載の組成物。 (C) The composition according to claim 3 or 4, wherein the matrix resin contains a thermosetting resin. 請求項2〜5いずれか記載の組成物を硬化させて得られる誘電体組成物。 A dielectric composition obtained by curing the composition according to claim 2. 電極間に請求項2〜5いずれか記載の組成物を硬化させて得られる誘電体組成物が存在してなるキャパシタ。 A capacitor comprising a dielectric composition obtained by curing the composition according to claim 2 between electrodes. 界面活性剤を含む水系溶剤中にペロブスカイト系結晶構造を有する高誘電率無機粒子を分散させた後、二種類以上の重合性基を有する化合物と混合し、重合を行うことを特徴とする請求項1記載のコア−シェル構造粒子の製造方法。 A high dielectric constant inorganic particle having a perovskite crystal structure is dispersed in an aqueous solvent containing a surfactant, and then mixed with a compound having two or more kinds of polymerizable groups to perform polymerization. 2. A method for producing core-shell structured particles according to 1.
JP2008296430A 2008-11-20 2008-11-20 Core-shell structured particles, composition, dielectric composition and capacitor Expired - Fee Related JP5195342B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008296430A JP5195342B2 (en) 2008-11-20 2008-11-20 Core-shell structured particles, composition, dielectric composition and capacitor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008296430A JP5195342B2 (en) 2008-11-20 2008-11-20 Core-shell structured particles, composition, dielectric composition and capacitor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010121050A JP2010121050A (en) 2010-06-03
JP5195342B2 true JP5195342B2 (en) 2013-05-08

Family

ID=42322661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008296430A Expired - Fee Related JP5195342B2 (en) 2008-11-20 2008-11-20 Core-shell structured particles, composition, dielectric composition and capacitor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5195342B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014026272A1 (en) 2012-08-14 2014-02-20 Tindale, Jocelyn Method of treating subterranean formations using blended proppants
EP2906615A4 (en) 2012-10-12 2016-04-13 Evan Koslow High dielectric compositions for particle formation and methods of forming particles using same
EP2999809A1 (en) 2013-05-21 2016-03-30 Gabae Technologies, LLC High dielectric compositions for particle formation and methods of forming particles using same
CN110885473B (en) * 2019-12-09 2022-06-17 中国科学院深圳先进技术研究院 Nano-particles, composite film, and preparation method and application thereof
JP7184222B2 (en) * 2020-05-13 2022-12-06 Dic株式会社 Luminescent particle-containing resin composition, method for producing the same, light conversion layer, and light-emitting device
WO2023131491A1 (en) * 2022-01-04 2023-07-13 University Of Southern Denmark Composite dielectric material, capacitor and methods for producing said composite dielectric material and said capacitor

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100363251C (en) * 2003-02-18 2008-01-23 财团法人理工学振兴会 Polymer-coated metal oxide and process for producing the same
JP5169484B2 (en) * 2007-05-31 2013-03-27 東レ株式会社 Core-shell structured particles, paste composition and capacitor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010121050A (en) 2010-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5195342B2 (en) Core-shell structured particles, composition, dielectric composition and capacitor
KR101136665B1 (en) Composite dielectric material
US8247075B2 (en) Modified perovskite complex oxide, method for producing the same and composite dielectric material
US8609748B2 (en) Modified perovskite type composite oxide, method for preparing the same, and composite dielectric material
TW201004500A (en) Resin sheet having copper layer, multilayer printed board, process for manufacturing multilayer printed board, and semiconductor device
WO2003051562A1 (en) Metal oxide dispersion
JPWO2016104420A1 (en) Printed wiring board substrate and manufacturing method thereof, printed wiring board and manufacturing method thereof, and resin base material
JPWO2009008471A1 (en) Copper foil with dielectric layer
JP2003011270A (en) Dielectric layer with conductive foil, capacitor using the same and forming method thereof
CN102159498B (en) Modified perovskite type composite oxide, manufacturing method thereof, and composite dielectric material
JP5169484B2 (en) Core-shell structured particles, paste composition and capacitor
US20100144947A1 (en) Inorganic filler and composite dielectric material using the same
JP5912583B2 (en) Dielectric ceramic material and method for producing perovskite type complex oxide coarse particles used therefor
TW200845250A (en) Manufacturing method of circuit board and semiconductor manufacturing apparatus
JP5283996B2 (en) Modified perovskite complex oxide, method for producing the same, and complex dielectric material
JP5774510B2 (en) Dielectric ceramic material and method for producing perovskite type complex oxide coarse particles used therefor
KR20200100124A (en) Modified Perovskite Composite Oxide, Manufacturing Method thereof, and Composite Dielectric Material
JP3514340B2 (en) Adhesive sheet
JP5362280B2 (en) Modified perovskite complex oxide, method for producing the same, and complex dielectric material
JP2012227406A (en) Paste composition, magnetic body composition, and inductor
JP5341417B2 (en) Modified perovskite complex oxide, method for producing the same, and complex dielectric material
TWI588161B (en) Low-k material and precursor thereof
JP2006228879A (en) Method for manufacturing circuit board
JP2003026932A (en) Ultrafine-particle-composite resin particle, composition for dielectric formation, and electronic part
JP5283995B2 (en) Modified perovskite complex oxide, method for producing the same, and complex dielectric material

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20111117

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120731

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120821

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121011

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121106

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121210

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130108

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130121

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160215

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5195342

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160215

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees