JP6822905B2 - 導電ペースト - Google Patents
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Description
次いで、得られたセラミックグリーンシート上に、内部電極を形成するための導電ペーストをスクリーン印刷により塗布し、これを複数枚積み重ね、加熱圧着して積層体を作製する。更に、積層体中に含まれるバインダー樹脂等を熱分解して除去する処理、いわゆる脱脂処理を行った後、焼成してセラミック焼結体とし、セラミック焼結体の端面に外部電極を形成して、積層セラミックコンデンサを得る。
しかしながら、これらは、バインダーとして、エチルセルロースを用いているため、塗膜の強度が弱く、少しの衝撃で割れや欠けが生じるなどの不具合があった。
以下、本発明を詳述する。
上記ポリビニルアセタール樹脂は特定の構造を有するカルボン酸変性ポリビニルアセタール樹脂を含有する。
本明細書中、カルボン酸変性ポリビニルアセタール樹脂とは、水酸基を有する構成単位と、アセチル基を有する構成単位と、下記式(2)で表されるアセタール基を有する構成単位とに加えて、カルボキシル基を有する構成単位を有する樹脂を意味する。
本発明の導電ペーストは、上記構成単位を有するカルボン酸変性ポリビニルアセタール樹脂をバインダー樹脂として用いるため、低極性の有機溶剤に溶解し、なおかつ導電ペーストの構成材料の一つである導電性粉末とのなじみを改善することができるので、印刷性を向上させることができる。
上記カルボン酸変性ポリビニルアセタール樹脂が上記式(1−1)で表される構成単位を有する場合、構成単位中の2つのカルボキシル基が主鎖の炭素を挟む位置に存在するので、得られる導電ペーストは導電性粉末との間で適度な相互作用を持ち、貯蔵安定性をも改善することができる。
なお、本明細書中、α−ジカルボキシモノマーとは、α位炭素に2つのカルボキシル基を有するモノマーを表す。
上記式(1−2)中、R3、R4及びR5は、それぞれ独立し、水素原子又は炭素数1〜10のアルキル基を表し、R6は、炭素数0〜10のアルキレン基を表し、X3は、水素原子、金属原子又はメチル基を表す。
なかでも、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂を、従来公知の方法によりアセタール化する方法が好ましい。すなわち、上記カルボン酸変性ポリビニルアセタール樹脂は、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂のアセタール化物であることが好ましい。
上記カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂のアセタール化物である場合、アセチル基とカルボキシル基が比較的近い位置に存在するカルボン酸変性ポリビニルアセタール樹脂とすることができる。このようなカルボン酸変性ポリビニルアセタール樹脂は、立体障害を生じるアセチル基が、導電性粉末とのなじみを改善する効果を有するカルボキシル基の周囲に適度な空間を生じさせるため、ペースト除去性に優れたものとすることができる。
一方、未変性のポリビニルアセタール樹脂に後変性によってカルボキシル基を導入したカルボン酸変性ポリビニルアセタール樹脂は、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂のアセタール化物と比べて、アセチル基とカルボキシル基が離れて存在することになる。このため、アセチル基の立体障害の効果が弱まり、充分なペースト除去性が得られないことがある。
また、上記ポリ酢酸ビニルを共重合により作製する際に用いるα−ジカルボキシモノマー又はモノカルボキシモノマーがメチルエステルであると、ケン化前に酢酸ビニル由来のアセチル基を加水分解することがないので、後のケン化工程でポリビニルアルコール樹脂を作製する際により高ケン化とすることができ、好ましい。更に、ケン化工程において、添加する水酸化ナトリウム量を削減することができることから、ポリビニルアルコール樹脂、ひいてはカルボン酸変性ポリビニルアセタール樹脂のナトリウムイオン含有量を減少させることが可能となる。
上記α−ジカルボキシモノマー又はモノカルボキシモノマーがメチルエステルであった場合でも、後のケン化工程によって、加水分解が行われるため、得られるポリビニルアルコール樹脂はエステルを含まないカルボン酸単位をもつものとなる。
なお、上記式(1−1)で表される構成単位となるα−ジカルボキシモノマーのうち、X1、X2が水素原子又は金属原子であるモノマーを用いた場合、ケン化時に酢酸ビニル由来のアセチル基の加水分解に消費される水酸化ナトリウムの量が多くなる。このため、得られるカルボン酸変性ポリビニルアセタール樹脂は、ナトリウムイオン含有量が比較的多いものとなることがある。
上記アルデヒドは特に限定されず、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、アミルアルデヒド、ヘキシルアルデヒド、ヘプチルアルデヒド、2−エチルヘキシルアルデヒド、シクロヘキシルアルデヒド、フルフラール、グリオキザール、グルタルアルデヒド、ベンズアルデヒド、2−メチルベンズアルデヒド、3−メチルベンズアルデヒド、4−メチルベンズアルデヒド、p−ヒドロキシベンズアルデヒド、m−ヒドロキシベンズアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、β−フェニルプロピオンアルデヒド等が挙げられる。これらのアルデヒドのなかでは、ブチルアルデヒドを単独で用いるか、またはアセトアルデヒドとブチルアルデヒドを組み合わせて用いることが好ましい。
上記ポリビニルアセタール樹脂が未変性ポリビニルアセタール樹脂等の他のポリビニルアセタール樹脂を含有する場合、上記ポリビニルアセタール樹脂中の上記カルボン酸変性ポリビニルアセタール樹脂の含有量は、後述するポリビニルアセタール樹脂のカルボキシル基量等を達成することができれば特に限定されないが、好ましい下限は5重量%、好ましい上限は90重量%であり、より好ましい下限は10重量%、より好ましい上限は85重量%であり、特に好ましい下限は15重量%、特に好ましい上限は80重量%である。
また、本明細書中、ポリビニルアセタール樹脂の平均重合度とは、ポリビニルアセタール樹脂全体の見かけの平均重合度を意味する。即ち、例えば、ポリビニルアセタール樹脂が異なる平均重合度を有する複数の樹脂を含有する場合、ポリビニルアセタール樹脂の平均重合度は、各樹脂の平均重合度にその樹脂の含有比率を掛け合わせることにより得られる各値を、合計することにより求められる。
なお、上記ポリビニルアルコール樹脂の平均重合度は、JIS K6726に基づいて測定することができる。
特に、例えば、ポリビニルアセタール樹脂が、カルボン酸変性ポリビニルアセタール樹脂と未変性ポリビニルアセタール樹脂とを含有する場合、ポリビニルアセタール樹脂のカルボキシル基量は、下記式(3)により算出される。
A=B×(C/D) (3)
上記式(3)中、Aはポリビニルアセタール樹脂のカルボキシル基量(モル%)を表し、Bはカルボン酸変性ポリビニルアセタール樹脂のカルボキシル基量(モル%)を表し、Cはカルボン酸変性ポリビニルアセタール樹脂の重量を表し、Dはポリビニルアセタール樹脂全体の重量を表す。
なお、上記カルボン酸変性ポリビニルアセタール樹脂のカルボキシル基量は、原料となるカルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂のカルボキシル基量から求められる。また、上記カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂のカルボキシル基量は、例えば、FT−IRにより測定することができる。
上記ポリビニルアセタール樹脂のアセチル基量の好ましい下限は5.5モル%、好ましい上限は11.0モル%である。
なお、本明細書中、上記ポリビニルアセタール樹脂のアセチル基量は、ポリビニルアセタール樹脂全体の見かけのアセチル基量を意味し、原料となるポリビニルアルコール樹脂のアセチル基量から求めることができる。また、上記ポリビニルアルコール樹脂のアセチル基量は、JIS K6726に基づいて測定することができる。
なお、アセトアセタール基とは、上記式(2)で表されるアセタール基を有する構成単位に含まれるアセタール基のうちの、R7がメチル基である場合のアセタール基である。また、本明細書中、ポリビニルアセタール樹脂のアセトアセタール基量とは、ポリビニルアセタール樹脂全体の見かけのアセトアセタール基量を意味する。
なお、ブチラール基とは、上記式(2)で表されるアセタール基を有する構成単位に含まれるアセタール基のうちの、R7がプロピル基である場合のアセタール基である。また、本明細書中、ポリビニルアセタール樹脂のブチラール基量とは、ポリビニルアセタール樹脂全体の見かけのブチラール基量を意味する。
上記アセトアセタール基に対するブチラール基の比率の好ましい下限は2.5である。
アセトアセタール基に対するブチラール基の比率が上記であることで、上記ポリビニルアセタール樹脂は立体障害を効果的に発揮することができ、清掃性に優れたペーストとなる。
また、上記ポリビニルアセタール樹脂において、全アセタール基中のアセトアセタール基の割合は、好ましい下限が0モル%、好ましい上限が35モル%である。
なお、本明細書中、上記ポリビニルアセタール樹脂の水酸基量は、ポリビニルアセタール樹脂全体の見かけの水酸基量を意味する。また、上記ポリビニルアセタール樹脂のアセトアセタール基量、ブチラール基量及び水酸基量は、例えば、NMRにより測定することができる。
上記合計量が99.1モル%以上であることで、他の構成単位の含有量が少なくなり、本発明の効果をより一層好適に発現することができる。
本発明のポリビニルアセタール樹脂は、カルボキシル基の効果により、通常のポリビニルアセタール樹脂に比べて、他の樹脂との相溶性にも優れる。
上記導電性粉末は特に限定されず、例えばニッケル、アルミニウム、銀、銅およびこれらの合金等からなる粉末が挙げられる。これらの導電性粉末は単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。これらの中では、導電性に優れていることから、ニッケルが好ましい。
上記セラミック粉末としては特に限定されないが、グリーンシートに用いられるチタン酸バリウムが好ましい。セラミック粉末の平均粒子径としては特に限定されないが、上記導電性粉末の平均粒子径よりも小さいものであることが好ましく、具体的には30nm〜200nmであることが好ましい。
上記有機溶剤は一般的に導電ペーストに用いられる有機溶剤を使用することができるが、特にシートアタック現象を防止するためには、セラミックグリーンシートに含まれるポリビニルブチラール樹脂を膨潤又は溶解させない、非相溶の低極性の有機溶剤であり、その溶解度パラメータは8.5〜14.0(cal/cm3)0.5であることが好ましい。なお、溶解度パラメータは、Fedors法によって計算したものを用いる。
上記有機溶剤としては、例えば、ジヒドロテルピネオール、ターピニルアセテート、イソボニルアセテート、ジヒドロターピニルアセテート、ジヒドロターピニルメチルエーテル、ターピニルメチルエーテル等のテルピネオール誘導体、ミネラルスピリット等の炭化水素溶剤、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエーテルおよびエステルが挙げられる。なかでも、ジヒドロテルピネオール及びジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートが好ましい。これらの有機溶剤は単独で用いられてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記脂肪酸としては特に限定されず、例えば、ベヘニン酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸、ラウリン酸、カプリン酸、カプリル酸、ヤシ脂肪酸等の飽和脂肪酸;オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、ソルビン酸、牛脂脂肪酸、ヒマシ硬化脂肪酸等の不飽和脂肪酸等が挙げられる。なかでも、ラウリン酸、ステアリン酸、オレイン酸等が好適である。
上記脂肪族アミンとしては特に限定されず、例えば、ラウリルアミン、ミリスチルアミン、セチルアミン、ステアリルアミン、オレイルアミン、アルキル(ヤシ)アミン、アルキル(硬化牛脂)アミン、アルキル(牛脂)アミン、アルキル(大豆)アミン等が挙げられる。
上記アルカノールアミドとしては特に限定されず、例えば、ヤシ脂肪酸ジエタノールアミド、牛脂脂肪酸ジエタノールアミド、ラウリン酸ジエタノールアミド、オレイン酸ジエタノールアミド等が挙げられる。
上記リン酸エステルとしては特に限定されず、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテルリン酸エステルが挙げられる。
上記分散剤や界面活性剤は、ペーストまたは樹脂溶液の経時粘度上昇抑制にも効果がある。
(カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Aの作製)
酢酸ビニル99.7モル%とイタコン酸0.3モル%をラジカル重合開始剤の存在下、常法により共重合させることにより得られた酢酸ビニル共重合体30重量部をメタノール60重量部に溶解させた。ついで、45%水酸化ナトリウム水溶液0.4重量部を加え1時間攪拌した後、濃酢酸で中和し析出してきた生成物をメタノールで洗浄して上記式(1−1)で示される構成単位(式(1−1)中、R1が単結合、R2がメチレン基、X1及びX2がナトリウム原子)を有するカルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Aを得た。JIS K6726に基づき測定した結果、残存アセチル基量は5.2モル%、平均重合度は800であった。また、FT−IRにて測定した結果、カルボキシル基の量は0.5モル%であった。
(カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Bの作製)
酢酸ビニル99.88モル%とクロトン酸0.12モル%をラジカル重合開始剤の存在下、常法により共重合させることにより得られた酢酸ビニル共重合体30重量部をメタノール60重量部に溶解させた。ついで、45%水酸化ナトリウム水溶液0.4重量部を加え1時間攪拌した後、濃酢酸で中和し析出してきた生成物をメタノールで洗浄して上記式(1−2)で示される構成単位(式(1−2)中、R3がメチル基、R4及びR5が水素原子、R6が単結合、X3がナトリウム原子)を有するカルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Bを得た。JIS K6726に基づき測定した結果、残存アセチル基量は5.5モル%、平均重合度は800であった。また、FT−IRにて測定した結果、カルボキシル基の量は0.1モル%であった。
(カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Cの作製)
酢酸ビニル99.4モル%とイタコン酸0.6モル%をラジカル重合開始剤の存在下、常法により共重合させることにより得られた酢酸ビニル共重合体30重量部をメタノール60重量部に溶解させた。ついで、45%水酸化ナトリウム水溶液0.2重量部を加え1時間攪拌した後、濃酢酸で中和し析出してきた生成物をメタノールで洗浄して上記式(1−1)で示される構成単位(式(1−1)中、R1が単結合、R2がメチレン基、X1及びX2がナトリウム原子)を有するカルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Cを得た。JIS K6726に基づき測定した結果、残存アセチル基量は11.8モル%、平均重合度は800であった。また、FT−IRにて測定した結果、カルボキシル基の量は1.0モル%であった。
(カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Dの作製)
酢酸ビニル99.2モル%とイタコン酸ジメチル0.8モル%をラジカル重合開始剤の存在下、常法により共重合させることにより得られた酢酸ビニル共重合体30重量部をメタノール60重量部に溶解させた。ついで、45%水酸化ナトリウム水溶液1重量部を加え2時間攪拌した後、濃酢酸で中和し析出してきた生成物をメタノールで洗浄して上記式(1−1)で示される構成単位(式(1−1)中、R1が単結合、R2がメチレン基、X1及びX2がナトリウム原子)を有するカルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Dを得た。JIS K6726に基づき測定した結果、残存アセチル基量は1.8モル%、平均重合度は800であった。また、FT−IRにて測定した結果、カルボキシル基の量は1.4モル%であった。
(カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Eの作製)
酢酸ビニル99.8モル%とイタコン酸0.2モル%をラジカル重合開始剤の存在下、常法により共重合させることにより得られた酢酸ビニル共重合体30重量部をメタノール60重量部に溶解させた。ついで、45%水酸化ナトリウム水溶液0.2重量部を加え1時間攪拌した後、濃酢酸で中和し析出してきた生成物をメタノールで洗浄して上記式(1−1)で示される構成単位(式(1−1)中、R1が単結合、R2がメチレン基、X1及びX2がナトリウム原子)を有するカルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Eを得た。JIS K6726に基づき測定した結果、残存アセチル基量は10.5モル%、平均重合度は250であった。また、FT−IRにて測定した結果、カルボキシル基の量は0.3モル%であった。
(カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Fの作製)
酢酸ビニル99.4モル%とイタコン酸0.6モル%をラジカル重合開始剤の存在下、常法により共重合させることにより得られた酢酸ビニル共重合体30重量部をメタノール60重量部に溶解させた。ついで、45%水酸化ナトリウム水溶液0.3重量部を加え1時間攪拌した後、濃酢酸で中和し析出してきた生成物をメタノールで洗浄して上記式(1−1)で示される構成単位(式(1−1)中、R1が単結合、R2がメチレン基、X1及びX2がナトリウム原子)を有するカルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Fを得た。JIS K6726に基づき測定した結果、残存アセチル基量は7.5モル%、平均重合度は1500であった。また、FT−IRにて測定した結果、カルボキシル基の量は1.0モル%であった。
(カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Gの作製)
酢酸ビニル99.4モル%とイタコン酸ジメチル0.6モル%をラジカル重合開始剤の存在下、常法により共重合させることにより得られた酢酸ビニル共重合体30重量部をメタノール60重量部に溶解させた。ついで、45%水酸化ナトリウム水溶液0.4重量部を加え1時間攪拌した後、濃酢酸で中和し析出してきた生成物をメタノールで洗浄して上記式(1−1)で示される構成単位(式(1−1)中、R1が単結合、R2がメチレン基、X1及びX2がナトリウム原子)を有するカルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Gを得た。JIS K6726に基づき測定した結果、残存アセチル基量は6.3モル%、平均重合度は800であった。また、FT−IRにて測定した結果、カルボキシル基の量は1.0モル%であった。
(カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Hの作製)
酢酸ビニル99.5モル%とイタコン酸0.5モル%をラジカル重合開始剤の存在下、常法により共重合させることにより得られた酢酸ビニル共重合体30重量部をメタノール60重量部に溶解させた。ついで、45%水酸化ナトリウム水溶液0.2重量部を加え3時間攪拌した後、濃酢酸で中和し析出してきた生成物をメタノールで洗浄して上記式(1−1)で示される構成単位(式(1−1)中、R1が単結合、R2がメチレン基、X1及びX2がナトリウム原子)を有するカルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Hを得た。JIS K6726に基づき測定した結果、残存アセチル基量は4.2モル%、平均重合度は800であった。また、FT−IRにて測定した結果、カルボキシル基の量は0.8モル%であった。
(カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Iの作製)
酢酸ビニル99.2モル%とイタコン酸0.8モル%をラジカル重合開始剤の存在下、常法により共重合させることにより得られた酢酸ビニル共重合体30重量部をメタノール60重量部に溶解させた。ついで、45%水酸化ナトリウム水溶液0.3重量部を加え1時間攪拌した後、濃酢酸で中和し析出してきた生成物をメタノールで洗浄して上記式(1−1)で示される構成単位(式(1−1)中、R1が単結合、R2がメチレン基、X1及びX2がナトリウム原子)を有するカルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Iを得た。JIS K6726に基づき測定した結果、残存アセチル基量は8.0モル%、平均重合度は800であった。また、FT−IRにて測定した結果、カルボキシル基の量は1.4モル%であった。
(ポリビニルアセタール樹脂の作製)
上記合成例1で得られたカルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂A(平均重合度800、アセチル基量5.2モル%、カルボキシル基量0.5モル%)100gを、純水1000gに加えて90℃の温度で約2時間攪拌し、溶解させた。この溶液を40℃に冷却し、塩酸(濃度35重量%)90gとアセトアルデヒド15gとn−ブチルアルデヒド65gとを溶液に添加した。液温を10℃に下げ、この温度を保持してアセタール化反応を行った。反応を完了させたのち、中和、水洗及び乾燥を経て、ポリビニルアセタール樹脂(平均重合度800、アセチル基量5.2モル%、カルボキシル基量0.5モル%、水酸基量21.8モル%、アセトアセタール基量12.2モル%、ブチラール基量60.3モル%)の白色粉末を得た。なお、得られたポリビニルアセタール樹脂の残存水酸基量、アセトアセタール基量、ブチラール基量はNMRを用いて測定した。
得られたポリビニルアセタール樹脂10重量部をジヒドロテルピネオール(溶解度パラメータ10.1(cal/cm3)0.5)90重量部で溶解することにより、樹脂溶液を得た。導電性粉末としてニッケル粉(平均粒子径200nm)180重量部、チタン酸バリウム(平均粒子径100nm)20重量部と、ジヒドロテルピネオール50重量部とを混合させた後、得られた樹脂溶液を混合し、三本ロールにて分散させることにより、導電ペーストを得た。
上記実施例1において、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Aに代えて、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂B(平均重合度800、アセチル基量5.5モル%、カルボキシル基量0.1モル%)を用いた。また、アセタール化反応を行う際に用いるアルデヒドとして、n−ブチルアルデヒド80gを用いた。以上の通り変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂(平均重合度800、アセチル基量5.5モル%、カルボキシル基量0.1モル%、水酸基量19.3モル%、ブチラール基量75.1モル%)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て、実施例1と同様にして導電ペーストを得た。
上記実施例1において、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Aに代えて、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂C(平均重合度800、アセチル基量11.8モル%、カルボキシル基量1.0モル%)を用いた。また、アセタール化反応を行う際に用いるアルデヒドとして、アセトアルデヒド10g、n−ブチルアルデヒド60gを用いた。以上の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂(平均重合度800、アセチル基量11.8モル%、カルボキシル基量1.0モル%、水酸基量22.6モル%、アセトアセタール基量6.5モル%、ブチラール基量58.1モル%)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て、実施例1と同様にして導電ペーストを得た。
上記実施例1において、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Aに代えて、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂D(平均重合度800、アセチル基量1.8モル%、カルボキシル基量1.4モル%)50gと未変性ポリビニルアルコール樹脂J(平均重合度800、アセチル基量14.0モル%)50gとを用いた。また、アセタール化反応を行う際に用いるアルデヒドとして、アセトアルデヒド20g、n−ブチルアルデヒド55gを用いた。以上の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂(平均重合度800、アセチル基量7.9モル%、カルボキシル基量0.7モル%、水酸基量20.4モル%、アセトアセタール基量18.5モル%、ブチラール基量52.5モル%)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て、実施例1と同様にして導電ペーストを得た。
上記実施例1において、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Aに代えて、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂C(平均重合度800、アセチル基量11.8モル%、カルボキシル基量1.0モル%)50gと未変性ポリビニルアルコール樹脂K(平均重合度400、アセチル基量2.2モル%)50gとを用いた。また、アセタール化反応を行う際に用いるアルデヒドとして、アセトアルデヒド20g、n−ブチルアルデヒド60gを用いた。以上の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂(平均重合度600、アセチル基量7.0モル%、カルボキシル基量0.5モル%、水酸基量20.8モル%、アセトアセタール基量15.8モル%、ブチラール基量55.9モル%)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て、実施例1と同様にして導電ペーストを得た。
上記実施例1において、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Aに代えて、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂E(平均重合度250、アセチル基量10.5モル%、カルボキシル基量0.3モル%)を用いた。また、アセタール化反応を行う際に用いるアルデヒドとして、アセトアルデヒド10g、n−ブチルアルデヒド65gを用いた。以上の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂(平均重合度250、アセチル基量10.5モル%、カルボキシル基量0.3モル%、水酸基量21.3モル%、アセトアセタール基量5.2モル%、ブチラール基量62.7モル%)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て、実施例1と同様にして導電ペーストを得た。
上記実施例1において、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Aに代えて、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂F(平均重合度1500、アセチル基量7.5モル%、カルボキシル基量1.0モル%)30gと未変性ポリビニルアルコール樹脂L(平均重合度1500、アセチル基量10.0モル%)70gとを用いた。以上の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂(平均重合度1500、アセチル基量9.3モル%、カルボキシル基量0.3モル%、水酸基量22.2モル%、アセトアセタール基量9.5モル%、ブチラール基量58.8モル%)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て、実施例1と同様にして導電ペーストを得た。
上記実施例1において、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Aに代えて、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂G(平均重合度800、アセチル基量6.3モル%、カルボキシル基量1.0モル%)70gと未変性ポリビニルアルコール樹脂M(平均重合度800、アセチル基量2.2モル%)30gとを用いた。また、アセタール化反応を行う際に用いるアルデヒドとして、n−ブチルアルデヒド80gを用いた。以上の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂(平均重合度800、アセチル基量5.1モル%、カルボキシル基量0.7モル%、水酸基量21.5モル%、ブチラール基量72.7モル%)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て、実施例1と同様にして導電ペーストを得た。
上記実施例1において、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Aに代えて、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂C(平均重合度800、アセチル基量11.8モル%、カルボキシル基量1.0モル%)10gと未変性ポリビニルアルコール樹脂N(平均重合度800、アセチル基量8.5モル%)90gとを用いた。また、アセタール化反応を行う際に用いるアルデヒドとして、アセトアルデヒド25g、n−ブチルアルデヒド50gを用いた。以上の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂(平均重合度800、アセチル基量8.8モル%、カルボキシル基量0.1モル%、水酸基量20.2モル%、アセトアセタール基量22.0モル%、ブチラール基量48.9モル%)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て、実施例1と同様にして導電ペーストを得た。
上記実施例1において、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Aに代えて、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂C(平均重合度800、アセチル基量11.8モル%、カルボキシル基量1.0モル%)30gと未変性ポリビニルアルコール樹脂M(平均重合度800、アセチル基量2.2モル%)70gとを用いた。また、アセタール化反応を行う際に用いるアルデヒドとして、n−ブチルアルデヒド80gを用いた。以上の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂(平均重合度800、アセチル基量5.1モル%、カルボキシル基量0.3モル%、水酸基量19.8モル%、ブチラール基量74.8モル%)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て、ジヒドロテルピネオールに代えてジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶解度パラメータ8.7(cal/cm3)0.5)を用いた以外は、実施例1と同様にして導電ペーストを得た。
上記実施例1において、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Aに代えて、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂D(平均重合度800、アセチル基量1.8モル%、カルボキシル基量1.4モル%)20gと未変性ポリビニルアルコール樹脂J(平均重合度800、アセチル基量14.0モル%)80gとを用いた。以上の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂(平均重合度800、アセチル基量11.6モル%、カルボキシル基量0.3モル%、水酸基量20.2モル%、アセトアセタール基量10.8モル%、ブチラール基量57.1モル%)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て、ジヒドロテルピネオールに代えてジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶解度パラメータ8.7(cal/cm3)0.5)を用いた以外は、実施例1と同様にして導電ペーストを得た。
上記実施例1において、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Aに代えて、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂H(平均重合度800、アセチル基量4.2モル%、カルボキシル基量0.8モル%)30gと未変性ポリビニルアルコール樹脂N(平均重合度800、アセチル基量8.5モル%)70gとを用いた。また、アセタール化反応を行う際に用いるアルデヒドとして、アセトアルデヒド25g、n−ブチルアルデヒド50gを用いた。以上の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂(平均重合度800、アセチル基量7.2モル%、カルボキシル基量0.2モル%、水酸基量21.9モル%、アセトアセタール基量20.1モル%、ブチラール基量50.6モル%)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て、ジヒドロテルピネオールに代えてジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶解度パラメータ8.7(cal/cm3)0.5)を用いた以外は、実施例1と同様にして導電ペーストを得た。
上記実施例1において、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Aに代えて、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂D(平均重合度800、アセチル基量1.8モル%、カルボキシル基量1.4モル%)50gと未変性ポリビニルアルコール樹脂M(平均重合度800、アセチル基量2.2モル%)50gとを用いた。また、アセタール化反応を行う際に用いるアルデヒドとして、n−ブチルアルデヒド85gを用いた。以上の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂(平均重合度800、アセチル基量2.0モル%、カルボキシル基量0.7モル%、水酸基量20.5モル%、ブチラール基量76.8モル%)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て、実施例1と同様にして導電ペーストを得た。
上記実施例1において、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Aに代えて、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂H(平均重合度800、アセチル基量4.2モル%、カルボキシル基量0.8モル%)を用いた。以上の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂(平均重合度800、アセチル基量4.2モル%、カルボキシル基量0.8モル%、水酸基量22.8モル%、アセトアセタール基量10.6モル%、ブチラール基量61.6モル%)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て、実施例1と同様にして導電ペーストを得た。
上記実施例1において、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Aに代えて、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂F(平均重合度1500、アセチル基量7.5モル%、カルボキシル基量1.0モル%)20gと未変性ポリビニルアルコール樹脂P(平均重合度2000、アセチル基量5.0モル%)80gとを用いた。以上の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂(平均重合度1900、アセチル基量5.5モル%、カルボキシル基量0.2モル%、水酸基量21.0モル%、アセトアセタール基量17.5モル%、ブチラール基量55.8モル%)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て、実施例1と同様にして導電ペーストを得た。
上記実施例1において、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Aに代えて、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂C(平均重合度800、アセチル基量11.8モル%、カルボキシル基量1.0モル%)10gと未変性ポリビニルアルコール樹脂J(平均重合度800、アセチル基量14.0モル%)90gとを用いた。また、アセタール化反応の際に用いるアルデヒドとして、アセトアルデヒド25g、n−ブチルアルデヒド50gを用いた。以上の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂(平均重合度800、アセチル基量13.8モル%、カルボキシル基量0.1モル%、水酸基量22.3モル%、アセトアセタール基量20.8モル%、ブチラール基量43.0モル%)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て、実施例1と同様にして導電ペーストを作製しようとしたが、ポリビニルアセタール樹脂が溶剤に溶解せず、ペーストを作製することができなかった。
上記実施例1において、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Aに代えて、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂B(平均重合度800、アセチル基量5.5モル%、カルボキシル基量0.1モル%)30gと未変性ポリビニルアルコール樹脂N(平均重合度800、アセチル基量8.5モル%)70gとを用いた。また、アセタール化反応の際に用いるアルデヒドとして、n−ブチルアルデヒド80gを用いた。以上の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂(平均重合度800、アセチル基量7.6モル%、カルボキシル基量0.03モル%、水酸基量20.1モル%、ブチラール基量72.27モル%)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て、実施例1と同様にして導電ペーストを得た。
上記実施例1において、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Aに代えて、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂I(平均重合度800、アセチル基量8.0モル%、カルボキシル基量1.4モル%)を用いた。以上の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂(平均重合度800、アセチル基量8.0モル%、カルボキシル基量1.4モル%、水酸基量21.5モル%、アセトアセタール基量11.8モル%、ブチラール基量57.3モル%)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て、実施例1と同様にして導電ペーストを得た。
上記実施例1において、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Aに代えて、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂H(平均重合度800、アセチル基量4.2モル%、カルボキシル基量0.8モル%)を用いた。また、アセタール化反応の際に用いるアルデヒドとして、アセトアルデヒド10g、n−ブチルアルデヒド65gを用いた。以上の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂(平均重合度800、アセチル基量4.2モル%、カルボキシル基量0.8モル%、水酸基量21.8モル%、アセトアセタール基量5.2モル%、ブチラール基量68.0モル%)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て、ジヒドロテルピネオールに代えてジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶解度パラメータ8.7(cal/cm3)0.5)に変更した以外は、実施例1と同様にして導電ペーストを得た。
上記実施例1において、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Aに代えて、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂C(平均重合度800、アセチル基量11.8モル%、カルボキシル基量1.0モル%)30gと未変性ポリビニルアルコール樹脂J(平均重合度800、アセチル基量14.0モル%)70gとを用いた。また、アセタール化反応の際に用いるアルデヒドとして、アセトアルデヒド20g、n−ブチルアルデヒド60gを用いた。以上の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂(平均重合度800、アセチル基量13.3モル%、カルボキシル基量0.3モル%、水酸基量19.9モル%、アセトアセタール基量14.3モル%、ブチラール基量52.2モル%)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て、ジヒドロテルピネオールに代えてジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(溶解度パラメータ8.7(cal/cm3)0.5)に変更した以外は、実施例1と同様にして導電ペーストを得た。
上記実施例1において、アセタール化反応の際に用いるアルデヒドとして、n−ブチルアルデヒド55gを用いた。以上の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂(平均重合度800、アセチル基量5.2モル%、カルボキシル基量0.5モル%、水酸基量25.5モル%、ブチラール基量68.8モル%)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て、実施例1と同様にして導電ペーストを得た。
上記実施例1において、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂Aに代えて、カルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂C(平均重合度800、アセチル基量11.8モル%、カルボキシル基量1.0モル%)を用いた。また、アセタール化反応の際に用いるアルデヒドとして、アセトアルデヒド40g、n−ブチルアルデヒド40gを用いた。以上の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして、ポリビニルアセタール樹脂(平均重合度800、アセチル基量11.8モル%、カルボキシル基量1.0モル%、水酸基量21.0モル%、アセトアセタール基量33.5モル%、ブチラール基量32.7モル%)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て、実施例1と同様にして導電ペーストを作製しようとしたが、ポリビニルアセタール樹脂が溶剤に溶解せず、ペーストを作製することができなかった。
実施例、比較例で得られたポリビニルアセタール樹脂、又は、導電ペーストについて以下の評価を行った。結果を表2に示した。
実施例、比較例で得られたポリビニルアセタール樹脂10重量部を洗浄用溶剤(マスクリンマイティEV、東京プロセスサービス社製)90重量部に溶解させた。完全に溶解するまでの時間を測定し、以下の基準にて評価した。
○:溶解するまでの時間が5分以上15分未満
△:溶解するまでの時間が15分以上30分未満
×:溶解するまでの時間が30分以上
スクリーン印刷機とスクリーン版、印刷ガラス基板を用いて、温度23℃、湿度50%の環境下にて導電ペーストの印刷を行い、100℃30分の条件下で送風オーブンにて溶剤乾燥を行った。なお、スクリーン印刷機、スクリーン版、印刷ガラス基板として以下のものを用いた。
スクリーン印刷機(MT−320TV、マイクロテック社製)
スクリーン版(東京プロセスサービス社製、ST500、乳剤2μm、2012パターン、スクリーン枠320mm×320mm)
印刷ガラス基板(ソーダーガラス、150mm×150mm、厚み1.5mm)
印刷パターンを目視又は拡大顕微鏡で観察し、印刷面の端の形状を確認し、下記の基準により評価した。
○:印刷パターン通り印刷されており、印刷端部が糸状に乱れた部分が確認されなかった。
△:印刷パターン通り印刷されており、印刷端部が糸状に乱れた部分が1か所確認された。
×:印刷カスレが生じる等、印刷パターン通り印刷されていない、または印刷端部が糸状に乱れた部分が2か所以上確認された。
「(2)印刷性評価」で得られた導電ペーストの印刷パターンを用いて、表面粗さ計(サーフコム、東京精密社製)にて10か所測定し、下記の基準により評価した。
○:10か所の平均の表面粗さRaが0.100μm未満
△:10か所の平均の表面粗さRaが0.100μm以上0.150μm未満
×:10か所の平均の表面粗さRaが0.150μm以上
実施例、比較例で得られた導電ペーストを、ガラス板上に5μmの厚みで塗工し、100℃30分の条件下で送風オーブンにて溶剤乾燥を行った。得られた塗膜を用い、JIS K 5600−5−4に基づいて引っかき硬度(鉛筆法)を行い、下記の基準により評価した。
◎:鉛筆硬度が9H以上
○:鉛筆硬度が7H以上9H未満
△:鉛筆硬度が6H以上7H未満
×:鉛筆硬度が6H未満
実施例、比較例で得られた導電ペーストを、(2)で用いたスクリーン版と同じ材質の乳剤付きメッシュに200μmの厚みで塗布し、70℃のオーブンで60分乾燥させた。ここに、洗浄用溶剤(マスクリンマイティEV、東京プロセスサービス社製)を0.1ml滴下し、ペースト膜が溶解し変形するまでの時間を測定した。下記の基準により評価した。
○:ペースト膜が変形するまでの時間が1分未満
△:ペースト膜が変形するまでの時間が1分以上3分未満
×:ペースト膜が変形するまでの時間が3分以上
Claims (6)
- 積層セラミックコンデンサの電極を形成するために用いられる導電ペーストであって、
カルボン酸変性ポリビニルアセタール樹脂を含有するポリビニルアセタール樹脂と、有機溶剤と、導電性粉末とを含有し、
前記ポリビニルアセタール樹脂は、平均重合度が200〜1500であり、カルボキシル基量が0.05〜1モル%、アセチル基量が5.01〜12.0モル%、水酸基量が16〜24モル%、アセトアセタール基量が25モル%以下であり、
前記カルボン酸変性ポリビニルアセタール樹脂は、下記式(1−1)で表されるカルボキシル基を有する構成単位及び下記式(1−2)で表されるカルボキシル基を有する構成単位のうち少なくとも何れかを有する
ことを特徴とする導電ペースト。
- ポリビニルアセタール樹脂は、カルボキシル基量に対するアセチル基量の比が8〜80であることを特徴とする請求項1記載の導電ペースト。
- 導電性粉末はニッケルからなることを特徴とする請求項1又は2記載の導電ペースト。
- 更に、セラミック粉末を含有することを特徴とする請求項1、2又は3記載の導電ペースト。
- 有機溶剤は、溶解性パラメータが8.5〜14.0(cal/cm3)0.5であることを特徴とする請求項1、2、3又は4記載の導電ペースト。
- 請求項1、2、3、4又は5記載の導電ペーストを用いて得られることを特徴とする積層セラミックコンデンサ。
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