JP6838048B2

JP6838048B2 - 熱分解性バインダー

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Publication number: JP6838048B2
Application number: JP2018509149A
Authority: JP
Inventors: 幸司中野; 聖司西岡
Original assignee: NATIONAL UNIVERSITY CORPORATION TOKYO UNIVERSITY OF AGRICULUTURE & TECHNOLOGY; Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Current assignee: NATIONAL UNIVERSITY CORPORATION TOKYO UNIVERSITY OF AGRICULUTURE & TECHNOLOGY; Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Priority date: 2016-04-01
Filing date: 2017-03-23
Publication date: 2021-03-03
Anticipated expiration: 2037-03-23
Also published as: EP3438201A1; ES2823274T3; TWI781924B; EP3438201B1; EP3438201A4; WO2017170079A1; TW201807012A; CN108884372A; US10640643B2; JPWO2017170079A1; KR102281027B1; CN108884372B; KR20180132075A; US20190136046A1

Description

本発明は、脂肪族ポリカーボネート樹脂を含む熱分解性バインダー及び無機微粒子分散ペースト組成物に関する。

近年、導電性粒子、セラミック、ガラス、蛍光体等の無機微粒子をバインダー樹脂に分散させた無機微粒子分散ペースト組成物が、様々な形状の焼結体を得るために用いられている。例えば、導電性粒子として金属微粒子を分散させたペースト組成物は、基板上への回路形成等に用いられ、ガラスを分散させたガラスペーストや蛍光体を分散させた蛍光体ペーストは、プラズマディスプレイパネルの製造に用いられ、セラミックを分散させたセラミックペーストはグリーンシートに成形した後、積層セラミックコンデンサの製造等に用いられる。

従来、バインダー樹脂としては、エチルセルロースやポリビニルブチラール、ポリメタクリル酸メチル等が用いられているが、これらのバインダー樹脂は、熱分解により除去するための脱脂温度が300℃以上と高く、また、残留炭素が多いため、成形体の製造において多大なエネルギーが必要である。さらに、無機微粒子を扱う場合、特に酸素と反応してしまう粒子を扱う場合には非酸化性雰囲気下で脱脂することが好ましいが、このとき、脱脂に必要な温度はより高温になる。そこで、より低温で、非酸化性雰囲気下でも酸化性雰囲気下と同じように脱脂可能なバインダー樹脂が望まれている。

そのような要求に対し、二酸化炭素とエポキシドから製造されるポリカーボネート樹脂は、非酸化性雰囲気下であっても分解温度が200〜250℃と低く、これを低温分解バインダーとして用いることが検討されている。例えば、特許文献１には脂肪族ポリカーボネートの一つであるポリプロピレンカーボネートをバインダーとした金属ペースト組成物が開示されており、同様に、特許文献２にはセラミックペーストが、特許文献３にはガラスペーストがそれぞれ開示されている。

国際公開第２０１２／１２８０２８号特開平５−２４９３４号公報特開２０１１−１７８６０６号公報

RSC Adv., 2015, 5, 32092-32095

しかしながら、近年さらなる省エネに対する要求が大きくなっており、また、例えば、プラスチック基板上に金属ペーストを使用して回路を形成しようとする場合、プラスチック基板の耐熱温度がバインダー樹脂の分解温度よりもさらに低いため、回路を形成することができないといった課題がある。

本発明の課題は、低温で脱脂させることができる熱分解性バインダー及び無機微粒子分散ペースト組成物を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、側鎖にアミノ基を有する特定の構成単位を含む脂肪族ポリカーボネート樹脂が低温で分解される性質を持つことを見出し、さらに鋭意検討を重ね、これを熱分解性バインダーとして用いると、焼結温度が160℃以下でも十分に脱脂が可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。

なお、側鎖にアミノ基を有する脂肪族ポリカーボネートは、ＰｅｎｇｆｅｉＳｏｎｇらによって既に合成されているが（非特許文献１）、その熱分解挙動に関しては何ら報告はなされていない。

本発明は、例えば以下の項に記載の主題を包含する。
項１.
式(1)：

（式中、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は、同一又は異なって、水素原子、置換基で置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基、又は置換基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基であり、ｎは1又は2である）
で表される構成単位を含む脂肪族ポリカーボネート樹脂を含有する、熱分解性バインダー。
項２.
式(1)で表される構成単位の含有量が、脂肪族ポリカーボネート樹脂を構成する全構成単位中、0.001〜30モル％である、項１に記載の熱分解性バインダー。
項３.
脂肪族ポリカーボネート樹脂が、さらに式(2)：

（式中、Ｒ⁴、Ｒ⁵及びＲ⁶は、同一又は異なって、水素原子、置換基で置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基、又は置換基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基である。Ｒ⁴〜Ｒ⁶のうち２つの基は、これらが結合する炭素原子とともに互いに結合して置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和の脂肪族環を形成していてもよい。Ｘは、水素原子、炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜10のハロアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、エーテル結合含有基、エステル結合含有基、又はアリル基である。）
で表される構成単位を含む、項１又は２に記載の熱分解性バインダー。
項４.
熱重量分析測定における160℃で1時間保持したときの質量減少率が90％以上である、項１〜３いずれかに記載の熱分解性バインダー。
項５.
式(1)：

（式中、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は、同一又は異なって、水素原子、置換基で置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基、又は置換基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基であり、ｎは1又は2である）
で表される構成単位を含む脂肪族ポリカーボネート樹脂（好ましくは項１〜３のいずれかに記載される脂肪族ポリカーボネート樹脂）、無機微粒子、及び溶媒を含有する、無機微粒子分散ペースト組成物。
項６.
脂肪族ポリカーボネート樹脂の含有量が、無機微粒子100質量部に対して、0.001〜20質量部である、項５に記載の無機微粒子分散ペースト組成物。
項７.
無機微粒子が、導電体粒子、セラミック粉末、ガラス粉末、及び無機蛍光体微粒子からなる群より選択される少なくとも1種である、項５又は６に記載の無機微粒子分散ペースト組成物。

本発明の熱分解性バインダーは、必須成分として含む脂肪族ポリカーボネート樹脂が低温で熱分解可能な成分であるため、低温で脱脂させることが可能であり、したがって、大幅な省エネが可能になるのみならず、耐熱性の低い樹脂基板上での焼結も可能になるという効果を奏する。また、前記脂肪族ポリカーボネート樹脂は、非酸化性雰囲気下であっても脱脂が可能であるため、例えば、前記脂肪族ポリカーボネート樹脂及び無機微粒子を含む無機微粒子分散ペーストを非酸化性雰囲気下で脱脂することができる。

図１は、実施例１ａで得られた脂肪族ポリカーボネート樹脂と比較例１で得られた脂肪族ポリカーボネート樹脂のＴＧ曲線である。

本発明の熱分解性バインダーは、式(1)：

（式中、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は、同一又は異なって、水素原子、置換基で置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基、又は置換基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基であり、ｎは1又は2である）
で表される構成単位を含む脂肪族ポリカーボネート樹脂（「本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂」と称する場合がある）を必須成分として含む。式(1)で表される構成単位は、メチレン基又はエチレン基に結合したアミノ基を側鎖に有しており、これにより、脂肪族ポリカーボネート樹脂の低温での分解が実現する。

前記の通り、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は、同一又は異なっている。つまり、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³が全て同一でもよく、Ｒ¹及びＲ²が同一でＲ³は異なっていてもよく、Ｒ^２及びＲ^３が同一でＲ^１は異なっていてもよく、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³が全て異なっていてもよい。

Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³としてのアルキル基の炭素数は、1〜10（1,2,3,4,5,6,7,8,9又は10）であり、好ましくは1〜4である。前記アルキル基としては、直鎖又は分岐鎖状の置換又は非置換のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基等が挙げられる。前記アルキル基は、例えば、アルコキシ基、エステル基、シリル基、スルファニル基、シアノ基、ニトロ基、スルホ基、ホルミル基、アリール基、ハロゲン原子等から選択される1又は2以上（例えば2,3,又は4）の置換基で置換されたものであってもよい。前記アルキル基が置換基で置換される場合には、置換基はアルキル基末端の炭素に結合していることが好ましい。

また、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³としてのアリール基の炭素数は、6〜20（6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19又は20）であり、好ましくは6〜14である。前記アリール基としては、例えば、フェニル基、インデニル基、ナフチル基、テトラヒドロナフチル基等が挙げられる。前記アリール基は、例えば、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基等）、別のアリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基等）、アルコキシ基、エステル基、シリル基、スルファニル基、シアノ基、ニトロ基、スルホ基、ホルミル基、ハロゲン原子等から選択される1又は2以上（例えば2,3,又は4）の置換基で置換されたものであってもよい。

前記Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基（好ましくは置換基で置換されていない炭素数１〜４のアルキル基）であることが好ましい。中でも、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は水素原子であることが好ましい。

本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂は、式(1)で表される構成単位のみにより構成されるものであってよいが、式(1)で表される構成単位以外に、式(2)：

（式中、Ｒ⁴、Ｒ⁵及びＲ⁶は、同一又は異なって、水素原子、置換基で置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基、又は置換基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基である。Ｒ⁴〜Ｒ⁶のうち２つの基は、これらが結合する炭素原子とともに互いに結合して置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和の脂肪族環を形成していてもよい。Ｘは、水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のハロアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、エーテル結合含有基、エステル結合含有基、又はアリル基である。）
で表される構成単位を含んでいることが好ましい。

前記の通り、Ｒ^４、Ｒ^５及びＲ^６は、同一又は異なっている。つまり、Ｒ^４、Ｒ^５及びＲ^６が全て同一でもよく、Ｒ^４及びＲ^５が同一でＲ^６は異なっていてもよく、Ｒ^５及びＲ^６が同一でＲ^４は異なっていてもよく、Ｒ^４、Ｒ^５及びＲ^６が全て異なっていてもよい。

Ｒ⁴、Ｒ⁵及びＲ⁶としてのアルキル基の炭素数は、1〜10（1,2,3,4,5,6,7,8,9又は10）であり、好ましくは1〜4である。前記アルキル基としては、直鎖又は分岐鎖状の置換又は非置換のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、n-ヘキシル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基等が挙げられる。前記アルキル基は、例えば、アルコキシ基、エステル基、シリル基、スルファニル基、シアノ基、ニトロ基、スルホ基、ホルミル基、アリール基、ハロゲン原子等から選択される1又は2以上（例えば2,3,又は4）の置換基で置換されたものであってもよい。前記アルキル基が置換基で置換される場合には、置換基はアルキル基末端の炭素に結合していることが好ましい。

また、Ｒ⁴、Ｒ⁵及びＲ⁶としてのアリール基の炭素数は、6〜20（6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19又は20）であり、好ましくは6〜14である。前記アリール基としては、例えば、フェニル基、インデニル基、ナフチル基、テトラヒドロナフチル基等が挙げられる。前記アリール基は、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基等のアルキル基、フェニル基、ナフチル基等の別のアリール基、アルコキシ基、エステル基、シリル基、スルファニル基、シアノ基、ニトロ基、スルホ基、ホルミル基、ハロゲン原子等から選択される1又は2以上（例えば2,3,又は4）の置換基で置換されたものであってもよい。

前記Ｒ⁴、Ｒ⁵及びＲ⁶は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基（好ましくは置換基で置換されていない炭素数１〜４のアルキル基）であることが好ましい。中でも、Ｒ⁴、Ｒ⁵及びＲ⁶は水素原子であることが好ましい。

前記Ｘは、水素原子、炭素数1〜10（1,2,3,4,5,6,7,8,9又は10）の直鎖又は分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜10（1,2,3,4,5,6,7,8,9又は10）のハロアルキル基、炭素数3〜12（3,4,5,6,7,8,9,10,11又は12）のシクロアルキル基、エーテル結合含有基、エステル結合含有基、又はアリル基である。前記Ｘは、水素原子又は炭素数1〜4の直鎖又は分岐鎖状アルキル基が好ましく、水素原子又はメチル基がより好ましい。

Ｒ⁴〜Ｒ⁶のうち２つの基が互いに結合して、当該２つの基が結合する炭素原子とともに形成される、置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和の脂肪族環としては、例えば、3〜8員環（3,4,5,6,7又は8員環）の脂肪族環が好ましく挙げられ、3〜8員環の非置換の飽和若しくは不飽和の脂肪族環がより好ましく、より具体的には、シクロペンタン環、シクロペンテン環、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環、シクロヘプタン環等が好ましく挙げられる。

Ｘとしての直鎖又は分岐鎖状アルキル基の炭素数は、1〜10であり、好ましくは1〜4である。具体的には、メチル基、エチル基、n-プロピル基等が挙げられる。

前記ハロアルキル基の炭素数は、1〜10であり、好ましくは1〜4である。前記ハロアルキル基としては、フルオロメチル基、クロロメチル基、ブロモメチル基、ヨードメチル基等が挙げられる。

前記シクロアルキル基の炭素数は、3〜12であり、好ましくは5〜10である。前記シクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、メチルシクロペンチル基、ジメチルシクロペンチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、ジメチルシクロヘキシル基、シクロへプチル基等が挙げられる。

前記エーテル結合含有基としては、炭素数1〜4（1,2,3又は4）のアルコキシ基、炭素数2〜6（2,3,4,5又は6）のアルケニルオキシ基（例えば、アリルオキシ基）、炭素数6〜20（6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19又は20）のアリールオキシ基、トリアルキルシリルオキシ基（例えば、トリメチルシリルオキシ基）等で置換された炭素数1〜4（1,2,3又は4）のアルキル基が好ましく、より具体的には、メトキシメチル基、エトキシメチル基、アリルオキシメチル基等が挙げられる。

前記エステル結合含有基としては、炭素数1〜4（1,2,3又は4）のアシルオキシ基、ベンジルオキシカルボキシ基等で置換された炭素数1〜4（1,2,3又は4）のアルキル基が好ましく、アセトキシメチル基、ブチリロキシメチル基等が挙げられる。

中でも、Ｒ⁴、Ｒ⁵及びＲ⁶は、同一又は異なって、水素原子又は炭素数１〜４（1,2,3又は4）のアルキル基であることが好ましい。特に、Ｒ⁴、Ｒ⁵及びＲ⁶は水素原子であることが好ましい。また、中でも、Ｘは、炭素数1〜4（1,2,3又は4）のアルキル基であることが好ましく、特にメチル基又はエチル基であることが好ましい。

本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂が、式(1)で表される構成単位以外に、式(2) で表される構成単位を含んでいる場合、Ｒ¹とＲ^４が同じであることが好ましく、またＲ^２とＲ^５が同じであることが好ましく、またＲ^３とＲ^６が同じであることが好ましい。Ｒ¹とＲ^４が同じであり、Ｒ^２とＲ^５が同じであり、且つＲ^３とＲ^６が同じであることがより好ましい。

なお、本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂は、本発明の効果を損なわない範囲で、式(1)で表される構成単位及び式(2) で表される構成単位以外に他の構成単位を含んでもよく、あるいは、式(1)で表される構成単位のみからなるもの、若しくは式(1)で表される構成単位及び式(2) で表される構成単位のみからなるもの、であってもよい。

本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂の製造方法としては、例えばエポキシドと二酸化炭素とを金属触媒の存在下で重合反応させる方法が挙げられる。

式(1)で表される構成単位を形成するために用いられるエポキシドとしては、アミノ基が保護基（例えば、炭素数1〜10（1,2,3,4,5,6,7,8,9又は10）のアミド基、炭素数1〜10（1,2,3,4,5,6,7,8,9又は10）のカルバメート基、炭素数1〜10（1,2,3,4,5,6,7,8,9又は10）のスルホンアミド基、ベンジル基等）により保護されたエポキシドが好ましい。
より具体的には、下式：

（式中、Ｒ^ａ及びＲ^ｂは、同一又は異なって、水素原子、−ＣＯ−Ｒ^ｘ、−ＣＯ−Ｏ−Ｒ^ｙ、−ＳＯ_２−Ｒ^ｚ、ベンジル基、又はトシル基を示し、ここでＲ^ｘは炭素数１〜１０のアルキル基又はトリフルオロメチル基、Ｒ^ｙは炭素数１〜１０のアルキル基、Ｒ^ｚは炭素数１〜１０のアルキル基、をそれぞれ示し、ただしＲ^ａ及びＲ^ｂの少なくとも一方が水素原子ではなく、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は前記に同じであり、ｎは前記に同じである。）
で表される化合物である。ここでのＲ^ｘ、Ｒ^ｙ又はＲ^ｚにおける炭素数１〜１０（1,2,3,4,5,6,7,8,9又は10）のアルキル基は、直鎖又は分岐鎖状のアルキル基であり、特に炭素数１〜４（１、２、３、又は４）のアルキル基が好ましい。

さらに具体的には例えば、N-オキシラニルメチルアセトアミド、N-オキシラニルエチルアセトアミド、N-オキシラニルメチルトリフルオロアセトアミド、N-オキシラニルエチルトリフルオロアセトアミド、N-オキシラニルメチル-メチルカルバメート、N-オキシラニルエチル-メチルカルバメート、N-オキシラニルメチル-p-トルエンスルホンアミド、N-オキシラニルエチル-p-トルエンスルホンアミド、N-オキシラニルメチルベンジルアミン、N-オキシラニルエチルベンジルアミン、N-オキシラニルメチルジベンジルアミン、N-オキシラニルエチルジベンジルアミン等が挙げられる。

前記エポキシドを二酸化炭素と共重合させて、アミノ基が保護されたアミノ基含有ポリカーボネート樹脂の前駆体を得た後に、適切な脱保護反応を行うことにより、式(1)で表される構成単位を有する脂肪族ポリカーボネート樹脂が得られる。なかでも、合成の容易さの観点から、エポキシドとしてN-オキシラニルメチルジベンジルアミン又はN-オキシラニルエチルジベンジルアミンを用い、水素添加反応または酸化反応により脱保護する方法が好ましい。

式(2)で表される構成単位を形成するために用いられるエポキシドとしては、例えば、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、1-ブテンオキシド、2-ブテンオキシド、イソブチレンオキシド、1-ペンテンオキシド、2-ペンテンオキシド、1-ヘキセンオキシド、1-オクテンオキシド、1-ドデセンオキシド、シクロペンテンオキシド、シクロヘキセンオキシド、スチレンオキシド、ビニルシクロヘキサンオキシド、3-フェニルプロピレンオキシド、3,3,3-トリフルオロプロピレンオキシド、3-ナフチルプロピレンオキシド、3-フェノキシプロピレンオキシド、3-ナフトキシプロピレンオキシド、ブタジエンモノオキシド、3-ビニルオキシプロピレンオキシド、3-トリメチルシリルオキシプロピレンオキシド等が挙げられる。なかでも、高い反応性を有する観点から、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドが好ましい。

金属触媒としては、例えば、亜鉛系触媒、アルミニウム系触媒、クロム系触媒、コバルト系触媒等が挙げられる。これらの中では、エポキシドと二酸化炭素との重合反応において、高い重合活性を有することから、亜鉛系触媒及びコバルト系触媒が好ましい。

亜鉛系触媒としては、例えば、酢酸亜鉛、ジエチル亜鉛、ジブチル亜鉛等の有機亜鉛触媒；一級アミン、2価のフェノール（ベンゼンジオール）、芳香族ジカルボン酸、芳香族ヒドロキシ酸、脂肪族ジカルボン酸、脂肪族モノカルボン酸等の化合物と亜鉛化合物とを反応させることにより得られる有機亜鉛触媒等が挙げられる。これらの有機亜鉛触媒の中でも、より高い重合活性を有することから、亜鉛化合物と脂肪族ジカルボン酸と脂肪族モノカルボン酸とを反応させて得られる有機亜鉛触媒が好ましく、酸化亜鉛とグルタル酸と酢酸とを反応させて得られる有機亜鉛触媒がより好ましい。

前記コバルト系触媒としては、例えば、式(3)：

（式中、Ｒ⁷及びＲ⁸は、同一又は異なって、水素原子、置換もしくは非置換のアルキル基、置換もしくは非置換の芳香族基、又は置換もしくは非置換の芳香族複素環基であるか、又は2個のＲ⁷もしくは2個のＲ⁸が互いに結合して置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和の脂肪族環を形成してもよく；Ｒ⁹、Ｒ¹⁰及びＲ¹¹は、同一又は異なって、水素原子、置換もしくは非置換のアルキル基、置換もしくは非置換のアルケニル基、置換もしくは非置換の芳香族基、置換もしくは非置換の芳香族複素環基、置換もしくは非置換のアルコキシ基、置換もしくは非置換のアシル基、置換もしくは非置換のアルコキシカルボニル基、置換もしくは非置換の芳香族オキシカルボニル基、置換もしくは非置換のアラルキルオキシカルボニル基であるか、又は隣り合う炭素原子上のＲ¹⁰とＲ¹¹とが互いに結合して置換もしくは非置換の脂肪族環又は置換もしくは非置換の芳香環を形成してもよく；Ｚは、Ｆ^-、Ｃｌ^-、Ｂｒ^-、Ｉ^-、Ｎ₃ ^-、ＣＦ₃ＳＯ₃ ^-、p-ＣＨ₃Ｃ₆Ｈ₄ＳＯ₃ ^-、ＢＦ₄ ^-、ＮＯ₂ ^-、ＮＯ₃ ^-、ＯＨ^-、ＰＦ₆ ^-、ＢＰｈ₄ ^-、ＳｂＦ₆ ^-、ＣｌＯ₄ ^-、ＯＴｆ^-、ＯＴｓ^-、脂肪族カルボキシラート、芳香族カルボキシラート、アルコキシド、及び芳香族オキシドからなる群より選択されるアニオン性配位子である）
で表されるコバルト錯体を用いることができる。

式(3)で表されるコバルト錯体のなかでも、式(4)：

（式中、Ｒ⁷及びＲ⁸は、同一又は異なって、水素原子、置換もしくは非置換のアルキル基、置換もしくは非置換の芳香族基、又は置換もしくは非置換の芳香族複素環基であるか、又は2個のＲ⁷もしくは2個のＲ⁸が互いに結合して置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和の脂肪族環を形成してもよく；複数のＲ¹²は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、置換もしくは非置換の芳香族基、又はハロゲン原子であり、Ｚは、Ｆ^-、Ｃｌ^-、Ｂｒ^-、Ｉ^-、Ｎ₃ ^-、ＣＦ₃ＳＯ₃ ^-、p-ＣＨ₃Ｃ₆Ｈ₄ＳＯ₃ ^-、ＢＦ₄ ^-、ＮＯ₂ ^-、ＮＯ₃ ^-、ＯＨ^-、ＰＦ₆ ^-、ＢＰｈ₄ ^-、ＳｂＦ₆ ^-、ＣｌＯ₄ ^-、ＯＴｆ^-、ＯＴｓ^-、脂肪族カルボキシラート、芳香族カルボキシラート、アルコキシド、及び芳香族オキシドからなる群から選択されるアニオン性配位子である）
で表されるコバルト錯体が好ましい。

式(4)で表されるコバルト錯体の中で、好適な具体例として、次の式(4-1)〜(4-5)で表されるコバルト錯体が挙げられる。

前記重合反応に用いられる金属触媒の使用量は、重合反応の進行を促進する観点から、エポキシド100質量部に対して、好ましくは0.001質量部以上、より好ましくは0.01質量部以上であり、使用量に見合う効果を得る観点から、好ましくは20質量部以下、より好ましくは10質量部以下である。

前記重合反応は、必要に応じて、金属触媒に加えて、助触媒の存在下で行ってもよい。助触媒としては、ビス（トリフェニルホスフォラニリデン）アンモニウムクロリド（ＰＰＮＣｌ）、ピペリジン、ビス（トリフェニルホスフォラニリデン）アンモニウムフルオリド（ＰＰＮＦ）、ビス（トリフェニルホスフォラニリデン）アンモニウムペンタフルオロベンゾエート（ＰＰＮＯＢｚＦ₅）、テトラ-n-ブチルアンモニウムクロライド（ｎＢｕ₄ＮＣｌ）、テトラ-n-ブチルアンモニウムブロマイド（ｎＢｕ₄ＮＢｒ）、テトラ-n-ブチルアンモニウムアイオダイド（ｎＢｕ₄ＮＩ）、テトラ-n-ブチルアンモニウムアセテート（ｎＢｕ₄ＮＯＡｃ）、テトラ-n-ブチルアンモニウムナイトレート（ｎＢｕ₄ＮＯ₃）、トリエチルホスフィン（Ｅｔ₃Ｐ）、トリ-n-ブチルホスフィン（ｎＢｕ₃Ｐ）、トリフェニルホスフィン（Ｐｈ₃Ｐ）、ピリジン、4-メチルピリジン、4-ホルミルピリジン、4-（N,N-ジメチルアミノ）ピリジン、N-メチルイミダゾール、N-エチルイミダゾール、N-プロピルイミダゾール等が挙げられる。これらのなかでは、ＰＰＮＣｌ、ＰＰＮＦ、ＰＰＮＯＢｚＦ₅及びｎＢｕ₄ＮＣｌが好ましく、高い反応活性を有する観点から、ＰＰＮＣｌ及びＰＰＮＦがより好ましい。

助触媒の使用量は、金属触媒1モルに対して、好ましくは0.1〜10モル、より好ましくは0.3〜5モル、さらに好ましくは0.5〜1.5モルである。

前記重合反応には、必要に応じて反応溶媒を用いてもよい。反応溶媒としては、種々の有機溶媒を用いることができる。有機溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、オクタン、デカン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒；塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、1,1-ジクロロエタン、1,2-ジクロロエタン、エチルクロリド、トリクロロエタン、1-クロロプロパン、2-クロロプロパン、1-クロロブタン、2-クロロブタン、1-クロロ-2-メチルプロパン、クロロベンゼン、ブロモベンゼン等のハロゲン化炭化水素系溶媒；ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、2-メチルテトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、1,3-ジオキソラン等のエーテル系溶媒；酢酸エチル、酢酸n-プロピル、酢酸イソプロピル等のエステル系溶媒；N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒；ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート系溶媒等が挙げられる。

反応溶媒の使用量は、反応を円滑に進行させる観点から、エポキシド100質量部に対して、100〜10000質量部が好ましい。

エポキシドと二酸化炭素とを金属触媒の存在下で重合反応させる方法としては、例えば、オートクレーブに、エポキシド、金属触媒、及び必要により助触媒、反応溶媒等を仕込み、混合した後、二酸化炭素を圧入して、反応させる方法が挙げられる。

前記重合反応において用いられる二酸化炭素の使用量は、エポキシド1モルに対して、好ましくは1〜10モル、より好ましくは1〜5モル、さらに好ましくは1〜3モルである。

前記重合反応において用いられる二酸化炭素の使用圧力は、反応を円滑に進行させる観点から、好ましくは0.1MPa以上、より好ましくは0.2MPa以上、さらに好ましくは0.5MPa以上であり、使用圧力に見合う効果を得る観点から、好ましくは20MPa以下、より好ましくは10MPa以下、さらに好ましくは5MPa以下である。

前記重合反応における重合反応温度は、反応時間短縮の観点から、好ましくは0℃以上、より好ましくは10℃以上、さらに好ましくは20℃以上であり、副反応を抑制し、収率を向上させる観点から、好ましくは100℃以下、より好ましくは90℃以下、さらに好ましくは80℃以下である。

重合反応時間は、重合反応条件により異なるために一概には決定できないが、通常、1〜40時間程度であることが好ましい。

次に本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂の一例の、好ましい合成方法の一態様を記載する。

式(1)で表される構成単位を形成するために用いられるエポキシドを、例えば以下の反応式−１の方法により製造することができる。

（式中、Ｘ^１はハロゲン原子を示し、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は前記に同じであり、ｎは前記に同じである）
式（Ｉ）で表される化合物（ジベンジルアミン）に、式（ＩＩ）で表される化合物を反応させることで、式（ＩＩＩ）で表される化合物（例えば、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³が水素原子の場合は、N-オキシラニルメチルジベンジルアミン又はN-オキシラニルエチルジベンジルアミン）を製造することができる。なお、以下式（Ｉ）等で表される化合物を、化合物（Ｉ）等と呼ぶことがある。なお、本実施形態では、化合物（Ｉ）としてジベンジルアミンを用いたが、ジベンジルアミンのベンジル基が上記Ｒ^ａ及びＲ^ｂで置換された化合物（Ｒ^ａ−ＮＨ−Ｒ^ｂ；Ｒ^ａ及びＲ^ｂは前記に同じ）を代わりに用いることもできる。この場合、以下の反応式においても、ベンジル基が上記Ｒ^ａ及びＲ^ｂで置換された化合物が生成し得る。

Ｘ^１はハロゲン原子を示し、好ましくは塩素原子又は臭素原子を示す。

当該反応は、一般に適当な溶媒中、塩基性化合物の存在下又は非存在下に行われる。反応を円滑に進行させる観点から、塩基性化合物の存在下で行われることが好ましい。

このような溶媒としては、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）等が挙げられる。

化合物（ＩＩ）の使用量は、ジベンジルアミン１モルに対して、通常少なくとも１モル以上であり、好ましくは１〜５モルである。

塩基性化合物としては、公知の有機塩基及び無機塩基を広く使用でき、無機塩基が好ましい。例えば、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸セシウム等の金属炭酸塩を用いることができる。

塩基性化合物を使用する場合における塩基性化合物の使用量は、ジベンジルアミン１モルに対して、通常少なくとも１モル以上であり、好ましくは１〜５モルである。

当該反応は、通常０〜７０℃程度（好ましくは常温）にて好適に進行し、一般に１０時間〜１００時間程度にて該反応は終了する。

製造された化合物（ＩＩＩ）は、常法（例えばクロマトグラフィー、好ましくはシリカカラムクロマトグラフィー）により、精製することができる。

（式中、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は前記に同じであり、Ｒ^４、Ｒ^５及びＲ^６は前記に同じであり、Ｘは前記に同じであり、ｎは前記に同じである）
化合物（ＩＩＩ）を化合物（ＩＶ）及び二酸化炭素と反応（重合）させることにより、脂肪族ポリカーボネートである化合物（Ｖ）を製造することができる。

当該反応は、前述の通り、金属触媒の存在下に行われ得る。また、反応を円滑に行う観点から、溶媒を用いてもよい。

用いる金属触媒については、前述した通りである。また、溶媒を用いる場合には、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒；ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒；ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート系溶媒；アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホトリアミド等が挙げられる。

なお、水は反応に悪影響を及ぼすおそれがあるため、できるかぎり反応系から除去することが好ましい。

化合物（ＩＶ）の使用量は、化合物（ＩＩＩ）１モルに対して、少なくとも１モル以上であり、好ましくは１〜５０モルであり、より好ましくは１０〜４０モルである。なお、二酸化炭素は、両化合物に対して過剰量用いることが好ましい。

当該反応は、通常２０〜７０℃程度（好ましくは３０〜５０℃）にて好適に進行し、一般に１２時間〜４８時間程度にて該反応は終了する。また、当該反応は、高圧下で行われることが好ましい。例えば好ましくは０．５〜２０ＭＰａ程度、より好ましくは１〜１０ＭＰａ程度の高圧下で行われることが好ましい。例えば、二酸化炭素を反応容器に充填することで圧力を高めることができる。なお、反応容器としては、例えばオートクレーブを好ましく用いることができる。

また、常法（例えば再沈殿法）により、得られた化合物（Ｖ）を精製することもできる。

（式中、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は前記に同じであり、Ｒ^４、Ｒ^５及びＲ^６は前記に同じであり、Ｘは前記に同じであり、ｎは前記に同じである）
化合物（Ｖ）におけるアミノ基保護基（ベンジル基）を脱保護することにより、化合物（ＶＩ）を得ることができる。化合物（ＶＩ）は本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂の好ましい一例である。当該脱保護は、前述の通り、水素添加反応または酸化反応により行うことができる。水素添加反応（すなわち加水素分解反応）が好ましい。当該反応は、例えばパラジウム炭素を触媒として用い、反応系に水素ガスを加えることで行うことができる。また、当該反応は通常１０〜６０℃程度で行うことができ、また例えば水素ガス１〜２０気圧下で行うことができる。当該反応は、通常１０〜１００時間程度行う。

本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂の数平均分子量は、3,000〜1,000,000であることが好ましい。当該数平均分子量は、脂肪族ポリカーボネート樹脂を無機微粒子と混合してペースト組成物として用いる場合に、無機微粒子の分散性が低下し、成形した際に、無機微粒子の偏在により焼結体の性能が低下することを避ける観点から、好ましくは3,000以上、より好ましくは10,000以上であり、脂肪族ポリカーボネート樹脂の溶媒への溶解性の低下による取り扱い性の低下を避ける観点から、好ましくは1,000,000以下、より好ましくは500,000以下、さらに好ましくは300,000以下である。特に好ましくは、10,000〜300,000であり、より好ましくは20,000〜100,000である。

なお、脂肪族ポリカーボネート樹脂の数平均分子量は、脂肪族ポリカーボネート樹脂濃度が0.5質量％のクロロホルム溶液を調製し、高速液体クロマトグラフを用いて測定する。測定後、同一条件で測定した数平均分子量が既知のポリスチレンと比較することにより、数平均分子量を算出する。用いた脂肪族ポリカーボネート樹脂がアミノ基の保護基含有脂肪族ポリカーボネート樹脂である場合には、樹脂中の保護基を含有する構成単位の割合及び構成単位の分子量に基づいて、アミノ基含有脂肪族ポリカーボネート樹脂の数平均分子量に換算することができる。
また、測定条件は、以下の通りである。

カラム：ＧＰＣカラム
カラム温度：40℃
溶出液：クロロホルム
流速：1.0mL/min

本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂は、前記の如く、メチレン基又はエチレン基に結合したアミノ基を側鎖に有しており、熱分解温度が比較的低温である。本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂は、熱重量分析測定における160℃での1時間保持後の質量減少率が、好ましくは90％以上、より好ましくは95％以上、さらに好ましくは99％以上である。また、加熱による分解工程前のプロセス中における分解を防ぐ観点から、熱重量分析測定における100℃での1時間保持後の質量減少率が、好ましくは5％以下、より好ましくは3％以下、さらに好ましくは1％以下である。熱分解温度は、式(1)で表される構成単位の含有量（含有割合）を変化させることにより調整することができる。

なお、熱重量分析測定は、熱重量分析測定機器（例えば日立ハイテクサイエンス社製TG/DTA7220）を用いて行う。窒素雰囲気下、50℃/minの昇温速度で室温から所定の温度（160℃）まで昇温し、その後、その温度で1時間保持して、熱分解挙動を測定する。質量減少率は、分解曲線から加熱1時間後の質量（Ｗ１）を読み取り、初期質量（Ｗ０）との比〔（Ｗ０−Ｗ１）／Ｗ０×100〕から算出する。

本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂における式(1)で表される構成単位の含有量は、脂肪族ポリカーボネート樹脂を構成する全構成単位中、熱分解後の残留炭素を低減する観点から、好ましくは30モル％以下、より好ましくは20モル％以下、さらに好ましくは10モル％以下である。また、分解温度を低下させる観点から、好ましくは0.001モル％以上、より好ましくは0.1モル％以上、さらに好ましくは0.5モル％以上、さらに好ましくは1.0モル％以上である。かかる観点から、式(1)で表される構成単位の含有量は、脂肪族ポリカーボネート樹脂を構成する全構成単位中、好ましくは0.001〜30モル％、より好ましくは0.1〜20モル％、さらに好ましくは0.5〜20モル％、さらに好ましくは1.0〜10モル％である。なお、式(1)で表される構成単位の含有量は、実施例の「脂肪族ポリカーボネート樹脂中の式(1)で表される構成単位の含有量」に記載の方法で求められる。すなわち、次のようにして求められる。

『¹H-NMRにより樹脂中の構成単位の組成比を分析し、脂肪族ポリカーボネート樹脂中のアミノ基含有割合を式(1)で表される構成単位の含有量とする。

脂肪族ポリカーボネート樹脂を重クロロホルム中、25℃で¹H-NMRを測定し、5.0 ppm付近に現れるカーボネート基に隣接するメチン基由来のピークの積分値（Ａ）と、2.4 ppm付近に現れるアミノ基に隣接するメチレン基由来のピークの積分値（Ｂ）を求め、以下の計算式よりアミノ基含有割合を算出する。

アミノ基含有割合(モル％)＝Ｂ/（2×Ａ）×100

また、アミノ基含有割合が小さいとき、上記方法では算出が困難な場合がある。その場合は、アミノ基が保護されたアミノ基含有ポリカーボネート樹脂前駆体からアミノ基含有ポリカーボネート樹脂を得る工程で、アミノ基の量は変化しないとみなし、前駆体について重クロロホルム中、25℃で¹H-NMRを測定し、保護基に含まれる基由来のピークの積分値（Ｃ）と、保護基を含まない構成単位に含まれる基由来のピークの積分値（Ｄ）を求め、以下の計算式よりアミノ基含有割合を算出する。例えば、実施例１（保護基がベンジル基の場合）の場合は、3.7〜3.5ppm付近に現れるフェニル基に隣接するメチレン基由来のピークの積分値（Ｃ）と1.4〜1.3 ppm付近に現れるメチル基由来のピークの積分値（Ｄ）を用いる。

アミノ基含有割合(モル％)＝3×Ｃ/(3×Ｃ＋4×Ｄ)×100』

本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂の熱分解開始温度は、加熱による分解工程前のプロセス中における分解を防ぐ観点から、好ましくは80℃以上、より好ましくは100℃以上、さらに好ましくは120℃以上であり、分解工程に付すまでの昇温時間を短縮する観点から、好ましくは160℃以下、より好ましくは155℃以下、さらに好ましくは150℃以下である。

本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂は、焼結後の残留炭素が少なく、160℃以下での脱脂処理が可能であるため、成形体の製造に用いるバインダー樹脂として有用であり、本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂を用いることにより、脱脂工程（加熱による分解工程）における大幅な省エネが可能になるのみならず、耐熱性があまり高くない基板への適用も可能である。

本発明の熱分解性バインダーは、本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂そのものであってもよいし、例えば、本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂を溶解可能な溶媒に溶解させて製造したものであってもよい。また、後述するように、本発明の熱分解性バインダーは、本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂以外の他の脂肪族ポリカーボネート樹脂を含有してもよい。

脂肪族ポリカーボネート樹脂を溶解可能な溶媒としては、例えば、トルエン、酢酸エチル、酢酸ブチル、イソプロピルアルコール、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、N-メチル-2-ピロリドン、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、トリメチルペンタンジオールモノイソブチレート、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、ターピネオール、ターピネオールアセテート、ジヒドロターピネオール、ジヒドロターピネオールアセテート、テキサノール、イソホロン、乳酸ブチル、ジオクチルフタレート、ジオクチルアジペート、ベンジルアルコール、フェニルプロピレングリコール、クレゾール、N,N-ジメチルホルムアミド、プロピレンカーボネート等が挙げられる。なかでも、適度に沸点が高く、焼結時に均一に揮発しやすいという観点から、N-メチル-2-ピロリドン、ターピネオール、ターピネオールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、テキサノール、及びプロピレンカーボネートが好ましい。なお、これらの有機溶剤は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。

本発明の熱分解性バインダーにおける溶媒の含有量は、得られるバインダーのハンドリングのし易さの観点から、脂肪族ポリカーボネート樹脂（本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂以外の脂肪族ポリカーボネート樹脂を含む場合は、全ての脂肪族ポリカーボネート樹脂の合計）100質量部に対して、好ましくは100〜2000質量部、より好ましくは200〜1500質量部、さらに好ましくは300〜1000質量部である。

また、本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂は、無機微粒子と混合して用いることができる。本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂は、非酸化性雰囲気下であっても脱脂処理が可能であるため、特に、酸素と反応することを避けるために非酸化性雰囲気下での脱脂が望まれる無機微粒子と混合して好ましく用いることができる。

従って、本発明は、さらに、本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂を含有する無機微粒子分散ペースト組成物を提供する。当該ペースト組成物において、脂肪族ポリカーボネート樹脂は好ましくはバインダー樹脂としてはたらく。

なお、本発明の熱分解性バインダー及び無機微粒子分散ペースト組成物には、本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂以外の他の脂肪族ポリカーボネート樹脂（つまり式(1)で表される構成単位を含まない脂肪族ポリカーボネート樹脂）が含まれていてもよい。このような他の脂肪族ポリカーボネート樹脂としては、例えば、式（２）で表される構成単位を含み式(1)で表される構成単位を含まない脂肪族ポリカーボネート樹脂、式（２）で表される構成単位のみからなる脂肪族ポリカーボネート樹脂等、特にポリトリメチレンカーボネート樹脂、ポリテトラメチレンカーボネート樹脂、ポリ（1,4-シクロヘキサンジメチレン）カーボネート樹脂等が挙げられる。このような他の脂肪族ポリカーボネート樹脂は、１種のみ又は２種以上を、本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂と組み合わせて用いることができる。

熱分解性バインダー及び無機微粒子分散ペースト組成物に含まれる脂肪族ポリカーボネート樹脂を構成する全構成単位中の式(1)で表される構成単位の含有量が、本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂における式(1)で表される構成単位の含有量として記載した範囲であることが好ましい。すなわち、熱分解性バインダー及び無機微粒子分散ペースト組成物に含まれる脂肪族ポリカーボネート樹脂を構成する全構成単位中、式(1)で表される構成単位の含有量は、熱分解後の残留炭素を低減する観点から、好ましくは30モル％以下、より好ましくは20モル％以下、さらに好ましくは10モル％以下である。また、分解温度を低下させる観点から、好ましくは0.001モル％以上、より好ましくは0.1モル％以上、さらに好ましくは0.5モル％以上、さらに好ましくは1.0モル％以上である。かかる観点から、好ましくは0.001〜30モル％、より好ましくは0.1〜20モル％、さらに好ましくは0.5〜20モル％、さらに好ましくは1.0〜10モル％である。

例えば、熱分解性バインダーに含まれる脂肪族ポリカーボネート樹脂が本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂のみである場合、本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂における式(1)で表される構成単位の含有量は、前記範囲であることが好ましい。

また、熱分解性バインダーが、本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂及びその他の脂肪族ポリカーボネート樹脂を含む場合は、熱分解性バインダーに含まれる複数の脂肪族ポリカーボネート樹脂を合わせた全構成単位中の式(1)で表される構成単位の含有量が、前記範囲であることが好ましい。

無機微粒子分散ペースト組成物が、脂肪族ポリカーボネート樹脂として、本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂のみを含む場合、並びに本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂及びその他の脂肪族ポリカーボネート樹脂を含む場合、についても同様である。

本発明の無機微粒子分散ペースト組成物は、本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂、無機微粒子、及び溶媒を含有するものである。

無機微粒子としては、導電体粒子、セラミック粉末、ガラス粉末、及び無機蛍光体微粒子からなる群より選択される少なくとも1種が好ましい。

導電体粒子としては、例えば、銅、鉄、ニッケル、パラジウム、白金、金、銀、アルミニウム、タングステン、これらの合金等からなる金属粒子等が挙げられる。

ガラス粉末としては、例えば、ＣａＯ−Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系、ＭｇＯ−Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系、ＬｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系等の各種ケイ素酸化物、酸化ビスマスガラス、ケイ酸塩ガラス、鉛ガラス、亜鉛ガラス、ボロンガラス等のガラス粉末等が挙げられる。

また、ガラス粉末として、ＰｂＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂混合物、ＢａＯ−ＺｎＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂混合物、ＺｎＯ−Ｂｉ₂Ｏ₃−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂混合物、Ｂｉ₂Ｏ₃−Ｂ₂Ｏ₃−ＢａＯ−ＣｕＯ混合物、Ｂｉ₂Ｏ₃−ＺｎＯ−Ｂ₂Ｏ₃−Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｒＯ混合物、ＺｎＯ−Ｂｉ₂Ｏ₃−Ｂ₂Ｏ₃混合物、Ｂｉ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂混合物、Ｐ₂Ｏ₅−Ｎａ₂Ｏ−ＣａＯ−ＢａＯ−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｂ₂Ｏ₃混合物、Ｐ₂Ｏ₅−ＳｎＯ混合物、Ｐ₂Ｏ₅−ＳｎＯ−Ｂ₂Ｏ₃混合物、Ｐ₂Ｏ₅−ＳｎＯ−ＳｉＯ₂混合物、ＣｕＯ−Ｐ₂Ｏ₅−ＲＯ混合物、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−ＺｎＯ−Ｎａ₂Ｏ−Ｌｉ₂Ｏ−ＮａＦ−Ｖ₂Ｏ₅混合物、Ｐ₂Ｏ₅−ＺｎＯ−ＳｎＯ−Ｒ₂Ｏ−ＲＯ混合物、Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−ＺｎＯ混合物、Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃−ＺｒＯ₂混合物、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−ＺｎＯ−Ｒ₂Ｏ−ＲＯ混合物、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ａｌ₂Ｏ₃−ＲＯ−Ｒ₂Ｏ混合物、ＳｒＯ−ＺｎＯ−Ｐ₂Ｏ₅混合物、ＳｒＯ−ＺｎＯ−Ｐ₂Ｏ₅混合物、ＢａＯ−ＺｎＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂混合物等のガラス粉末も用いることができる。ここで、前記Ｒは、Ｚｎ、Ｂａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｆｅ及びＭｎからなる群より選択される元素を表す。

セラミック粉末としては、例えば、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン、チタン酸バリウム、窒化アルミナ、窒化ケイ素、窒化ホウ素、炭化ケイ素等の粉末が挙げられる。また、透明電極材料に用いられるナノＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）や色素増感太陽電池に用いられるナノ酸化チタン等も好適に用いることができる。

蛍光体微粒子としては、例えば、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ、Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ、（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ₃：Ｅｕ等が挙げられる。

無機微粒子分散ペースト組成物における脂肪族ポリカーボネート樹脂の含有量は、無機微粒子の分散性が低下し、成形した際に、無機微粒子の偏在により焼結体の性能が低下することを避ける観点から、前記無機微粒子100質量部に対して、好ましくは0.001質量部以上、より好ましくは0.01質量部以上であり、さらに好ましくは0.1質量部以上である。また、無機微粒子分散ペースト組成物を焼結する際に、脂肪族ポリカーボネート樹脂の過剰な分解により生成する分解物を低減し、緻密な焼結体を得る観点から、好ましくは20質量部以下、より好ましくは15質量部以下であり、さらに好ましくは10質量部以下である。なお、ここでいう脂肪族ポリカーボネート樹脂の含有量とは、本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂のみに限らず、2種以上の脂肪族ポリカーボネート樹脂が併用されている場合はその総量を指す。

溶媒としては、前記熱分解性バインダーに用いられる溶媒と同様のものが好ましい。

無機微粒子分散ペースト組成物における溶媒の含有量は、無機微粒子100質量部に対して、無機微粒子の分散性の観点から、好ましくは0.001質量部以上、より好ましくは0.01質量部以上、さらに好ましくは0.1質量部以上である。また、無機微粒子分散ペースト組成物の粘度調整の観点から、好ましくは100質量部以下、より好ましくは80質量部以下、さらに好ましくは50質量部以下である。

本発明の無機微粒子分散ペースト組成物における無機微粒子含有量は、10〜90質量％が好ましく、40〜80質量％がより好ましい。

本発明の無機微粒子分散ペースト組成物は、必要に応じて添加剤を含有していてもよい。

添加剤としては、密着促進剤、界面活性剤、可塑剤、保存安定剤、消泡剤等が挙げられる。

密着促進剤としては、アミン系シランカップリング剤、グリシジル系シランカップリング剤等が挙げられる。界面活性剤としては、ポリオキシエチレン系界面活性剤、脂肪酸エステル系界面活性剤等が挙げられる。可塑剤としては、ポリエーテルポリオール、フタル酸エステル等が挙げられる。保存安定剤としては、アミン化合物、カルボン酸化合物、リン化合物、硫黄化合物、トリアゾール系化合物等が挙げられる。消泡剤としては、疎水性シリカ、ポリアルキレン誘導体、ポリエーテル誘導体等が挙げられる。

無機微粒子分散ペースト組成物における添加剤の含有量は、無機微粒子100質量部に対し、好ましくは50質量部以下、より好ましくは30質量部以下である。

本発明の無機微粒子分散ペースト組成物の製造方法としては、脂肪族ポリカーボネート樹脂、溶媒、無機微粒子、及び必要に応じて添加剤を、従来公知の攪拌方法を用いて混合、攪拌する方法等が挙げられる。

前記公知の攪拌方法としては、例えば、ボールミル、ブラベンダーミル、3本ロールミル等の装置を用いて混練する方法、乳鉢を用いて混練する方法等が挙げられる。

本発明の熱分解性バインダー又は無機微粒子分散ペースト組成物を原料と混練し、成形した後、焼結により脱脂して成形体を得ることができる。焼結工程において、本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂は、上記の通り、低温での加熱により、熱分解し、除去することができる。

以下に、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。本実施例における脂肪族ポリカーボネート樹脂等の物性等は、以下の方法により測定した。

〔脂肪族ポリカーボネート樹脂中の式(1)で表される構成単位の含有量〕
¹H-NMRにより樹脂中の構成単位の組成比を分析し、脂肪族ポリカーボネート樹脂中のアミノ基含有割合を式(1)で表される構成単位の含有量とする。

アミノ基含有割合(モル％)＝Ｂ/（2×Ａ）×100

また、アミノ基含有割合が小さいとき、上記方法では算出が困難な場合がある。その場合は、アミノ基が保護されたアミノ基含有ポリカーボネート樹脂前駆体からアミノ基含有ポリカーボネート樹脂を得る工程で、アミノ基の量は変化しないとみなし、前駆体について重クロロホルム中、25℃で¹H-NMRを測定し、保護基に含まれる基由来のピークの積分値（Ｃ）と、保護基を含まない構成単位に含まれる基由来のピークの積分値（Ｄ）を求め、以下の計算式よりアミノ基含有割合を算出する。例えば、実施例１の場合は、3.7〜3.5ppm付近に現れるフェニル基に隣接するメチレン基由来のピークの積分値（Ｃ）と1.4〜1.3 ppm付近に現れるメチル基由来のピークの積分値（Ｄ）を用いる。

アミノ基含有割合(モル％)＝3×Ｃ/(3×Ｃ＋4×Ｄ)×100

〔脂肪族ポリカーボネート樹脂の数平均分子量（Mn）〕
脂肪族ポリカーボネート樹脂濃度が0.5質量％のクロロホルム溶液を調製し、高速液体クロマトグラフを用いて測定する。測定後、同一条件で測定した数平均分子量が既知のポリスチレンと比較することにより、数平均分子量を算出する。また、測定条件は、以下の通りである。

カラム：ＧＰＣカラム（昭和電工株式会社の商品名、Shodex K-804L）
カラム温度：40℃
溶出液：クロロホルム
流速：1.0mL/min

〔脂肪族ポリカーボネート樹脂の熱分解開始温度〕
日立ハイテクサイエンス社製TG/DTA6200を用い、窒素雰囲気下、20℃/minの昇温速度で室温から400℃まで昇温して、熱分解挙動を測定する。熱分解開始温度は、試験加熱開始前の質量を通る横軸に平行な線と、分解曲線における屈曲点間の勾配が最大となるように引いた接線との交点とする。

〔所定温度で1時間保持後の脂肪族ポリカーボネート樹脂の質量減少率〕
日立ハイテクサイエンス社製TG/DTA7220を用い、窒素雰囲気下、50℃/minの昇温速度で室温から所定の温度（160℃又は100℃）まで昇温し、その後、その温度で1時間保持して、熱分解挙動を測定する。質量減少率は、分解曲線から加熱1時間後の質量（Ｗ１）を読み取り、初期質量（Ｗ０）との比〔（Ｗ０−Ｗ１）／Ｗ０×100〕から算出する。

製造例１〔コバルト錯体の製造〕
攪拌機及びガス導入管を備えた0.2L容の三つ口フラスコに、(S,S)-N,N’-ビス(3,5-ジ-tert-ブチルサリチリデン)-1,2-シクロヘキサンジアミノコバルト（Aldrich社より購入）5.0g（8.3mmol）、ペンタフルオロ安息香酸1.80g（8.5mmol）、及びジクロロメタン100mLを仕込み、空気を導入しながら12時間攪拌し反応させた。揮発分を減圧留去した後、得られた固体を冷ヘキサン100mLで洗浄し、前記式(4-3)で表されるコバルト錯体を茶色固体として得た（収量6.6g、収率98.5％）

製造例２〔N-オキシラニルメチルジベンジルアミンの製造〕

磁気撹拌子を入れた50mL容のシュレンク管に、炭酸カリウム865mg (6.3 mmol)を入れ、系内をアルゴン雰囲気に置換した後、N,N-ジメチルホルムアミド（DMF） 10 mL、ジベンジルアミン1 mL (5.3 mmol)、及びエピブロモヒドリン 8.5 mL (6.2 mmol)を入れた。常温で65時間撹拌した後、ジクロロメタン10 mLで三回抽出した後、合わせた有機層を飽和食塩水30 mLで2回、イオン交換水で1回洗浄した。有機層を減圧下で濃縮して、得られた残渣をシリカカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル = 4/1、Rf = 0.53) により精製し、無色オイル状のN-オキシラニルメチルジベンジルアミンを得た（収量0.932g、収率70％）
得られた化合物の構造は、¹H-NMRにより同定した。
¹H-NMR(CDCl₃) δ7.39 (d, J = 6.9 Hz, 4H), 7.31 (t, J = 7.6 Hz, 4H), 7.23 (t, J = 7.1 Hz, 2H), 3.80 (d, J = 13.7 Hz, 2H), 3.56 (d, J = 13.7 Hz, 2H),3.10-3.06 (m, 1H), 2.77 (dd, J = 14.0, 3.2 Hz, 1H), 2.67 (t, J = 4.6 Hz, 1H), 2.45-2.40 (m, 2H)ppm.

実施例１ａ
〔アミノ基含有脂肪族ポリカーボネート樹脂前駆体の製造〕

50mL容のオートクレーブに、製造例１で得られたコバルト錯体12 mg（0.014 mmol）、及びビス（トリフェニルホスフォラニリデン）アンモニウムクロリド8.0 mg（0.014 mmol）を仕込み、系内をアルゴン雰囲気に置換した後、プロピレンオキシド2.0 mL（28 mmol）及び製造例２で得られたN-オキシラニルメチルジベンジルアミン0.31 mL（1.4 mmol）を仕込んだ。次に、攪拌下、二酸化炭素を加え、反応系内が1.5 MPaとなるまで二酸化炭素を充填した。その後、40 ℃で24時間重合反応を行った。反応終了後、オートクレーブを脱圧し、内容物にメタノール/1M塩酸=10mL/1mLを加えて反応を止めた。その後、少量のジクロロメタンを加えて内容物を溶解させ、これをメタノール中に滴下して白色固体を析出させた。得られた白色固体をろ過で回収し、減圧乾燥させてジベンジルアミノ基含有脂肪族ポリカーボネート樹脂1.67 gを得た。得られた脂肪族ポリカーボネート樹脂の数平均分子量は32,000であり、ジベンジルアミノ基の導入量は7.2 mol％であった。得られた脂肪族ポリカーボネート樹脂の構造は、¹H-NMRにより同定した。
¹H-NMR(CDCl₃)δ＝ 7.32-7.23 (10H, -C₆H₅)，5.04-4.95 (1H, -(CO)O-CH-), 4.31-4.09 (2H, -CH₂-O(CO)-), 3.71-3.52 (2H, Ph-CH₂-N-), 2.70 (2H, -N-CH₂-C-O-) 1.35-1.30 (3H, -CH₃)ppm.

〔アミノ基含有脂肪族ポリカーボネート樹脂の製造〕

100mL容のシュレンク管に、上記で得られたジベンジルアミノ基含有脂肪族ポリカーボネート樹脂1.12 g、10％パラジウム炭素0.34 g、酢酸エチル22 mL、及びメタノール12 mLを仕込み、凍結脱気を行った。その後、反応容器内を水素で置換し、40 ℃、水素1気圧下で、68時間攪拌した。次いで、固体をろ過で除去し、得られたろ液を濃縮した後、ろ液をメタノールに注ぎ、固体を析出させた。得られた固体を乾燥させ、アミノ基含有脂肪族ポリカーボネート樹脂1.02 gを得た。得られたアミノ基含有脂肪族ポリカーボネート樹脂の構造は、¹H-NMRにより同定した。
¹H-NMR(CDCl₃)δ＝ 5.04-4.97 (1H, -(CO)O-CH-), 4.30-4.10 (2H, -CH₂-O(CO)-), 2.70 (2H, -N-CH₂-C-O-) 1.35-1.32 (3H, -CH₃)ppm.

比較例１
重合反応においてN-オキシラニルメチルジベンジルアミンを使用しないこと以外は、実施例１ａと同様の反応を行い、アミノ基を含有しない脂肪族ポリカーボネート樹脂2.06gを得た。

実施例１ｂ
反応温度を20℃にした以外は、実施例１ａと同様に重合反応を行い、ジベンジルアミノ基含有脂肪族ポリカーボネート樹脂1.54 gを得た。当該脂肪族ポリカーボネート樹脂の数平均分子量は57,000であり、ジベンジルアミノ基の導入量は1.7 mol％であった。さらに同様に脱保護反応を行い、アミノ基含有脂肪族ポリカーボネート樹脂1.02 gを得た。

実施例１ｃ
N-オキシラニルメチルジベンジルアミンの量を0.62 mL（2.8 mmol）にした以外は、実施例１ａと同様に重合反応を行い、ジベンジルアミノ基含有脂肪族ポリカーボネート樹脂1.40 gを得た。当該脂肪族ポリカーボネート樹脂の数平均分子量は25,000であり、ジベンジルアミノ基の導入量は2.9 mol％であった。さらに同様に脱保護反応を行い、アミノ基含有脂肪族ポリカーボネート樹脂1.0 gを得た。

実施例１ｄ
N-オキシラニルメチルジベンジルアミンの量を1.24 mL（5.6 mmol）にした以外は、実施例１ａと同様に重合反応を行い、ジベンジルアミノ基含有脂肪族ポリカーボネート樹脂0.94 gを得た。当該脂肪族ポリカーボネート樹脂の数平均分子量は24,000であり、ジベンジルアミノ基の導入量は4.2 mol％であった。さらに同様に脱保護反応を行い、アミノ基含有脂肪族ポリカーボネート樹脂0.9 gを得た。

実施例１ｅ
実施例１ｂで得られたアミノ基含有脂肪族ポリカーボネート樹脂0.5gと比較例１で得られたアミノ基を含有しない脂肪族ポリカーボネート樹脂0.5gをアセトン5mLに溶解させ、混合したのち再度乾燥させ、脂肪族ポリカーボネート樹脂の混合物を1.0g得た。当該樹脂混合物を構成する樹脂全体について構成単位の組成比を分析したところ、アミノ基の含有率は約0.8mol%（実施例１ｂのアミノ基含有率の半分）であった。

実施例１ａで得られたアミノ基含有脂肪族ポリカーボネート樹脂及び比較例１で得られたアミノ基を含有しない脂肪族ポリカーボネート樹脂のＴＧ−ＤＴＡ（熱重量示差熱分析）曲線を図１に示す。

また、各実施例及び比較例で得られた脂肪族ポリカーボネート樹脂の数平均分子量、アミノ基含有率（式（１）で表される構成単位の含有率）、熱分解開始温度、160℃で1時間保持後の質量減少率及び100℃で1時間保持後の質量減少率を表１に示す。
なお、表１に記載した各実施例の数平均分子量（Ｍｎ）は、アミノ基含有脂肪族ポリカーボネート樹脂の数平均分子量であり、これはジベンジルアミノ基含有脂肪族ポリカーボネート樹脂の数平均分子量から以下のようにして算出した値である。

＜アミノ基含有脂肪族ポリカーボネート樹脂の数平均分子量の算出方法＞
脱保護反応により、脂肪族ポリカーボネート樹脂は分解しないとみなし、ジベンジルアミノ基含有脂肪族ポリカーボネート樹脂中のジベンジルアミノ基を含有する構成単位の割合をaモル%とすると、脱保護反応後のアミノ基含有脂肪族ポリカーボネート樹脂の数平均分子量は、以下の式から算出できる。
アミノ基含有脂肪族ポリカーボネート樹脂の数平均分子量をMn1、ジベンジルアミノ基含有脂肪族ポリカーボネート樹脂の数平均分子量をMn2としたとき、
Mn1 = Mn2×（1-180×a/(102×(100-a)+295×a)）

実施例２
5mL容のナスフラスコに、実施例１ａで得られたアミノ基含有脂肪族ポリカーボネート樹脂0.12g、及びN-メチル-2-ピロリドン0.88gを仕込み、溶解させ、均一なバインダー溶液1.0gを得た。

乳鉢に、銀粒子（大研化学工業株式会社製、商品名：S-211、中位粒子径：0.311μm）4.0gを計りとり、混練しながら、前記バインダー溶液の全量を徐々に加えた。均一なペーストになるまで混練し、銀粒子分散ペースト組成物5.0gを得た。

比較例２
脂肪族ポリカーボネート樹脂を、比較例１で得られたアミノ基を含有しない脂肪族ポリカーボネート樹脂0.12gに変更したこと以外は、実施例２と同様にして、銀粒子分散ペースト組成物5.0gを得た。

実施例２及び比較例２で得られた銀粒子分散ペースト組成物を用いて下記手順で焼結体を作製し、得られた焼結体の体積抵抗率を測定した。結果を表２に示す。体積抵抗率が高いということは、抵抗となる成分が存在すること、即ち、バインダー樹脂が完全に分解していないか、分解していても残留炭素分が多いことを意味する。一方、体積抵抗率が低いということは、抵抗となる成分が存在しないこと、即ちバインダー樹脂が完全に分解し、且つ、残留炭素分がほとんどないことを意味する。

〔焼結体の作製〕
絶縁基板としてスライドガラス（幅：26mm、長さ：76mm、厚み：1mm）を用意し、アセトンを用いて表面を洗浄した。その後、UV-オゾン処理装置（セン特殊光源株式会社製、商品名：卓上型光表面処理装置 PL16-110）を用いて、スライドガラスの表面処理を行い、試験用スライドガラスとした。

試験用スライドガラスに、マスキングテープを用いて、長方形（10mm×40mm）のパターンを形成し、銀粒子分散ペースト組成物を流し込んだ。塗布後、マスキングテープを除去し、25℃で、6時間乾燥させた。同様の方法にて、一つの条件に対して、塗布物を3個ずつ作製した。

得られた塗布物を、卓上型電気マッフル炉（EYELA社製、商品名：KDF S90）を用いて、25℃から10分間で所定温度（150℃又は180℃）まで昇温し、150℃の焼成では1時間、180℃の焼成では10分間保持した後、25℃まで空冷して焼結体をそれぞれ3個ずつ得た。

〔焼結体の厚み〕
得られた焼結体の厚みを、膜厚測定装置（株式会社小坂研究所製、商品名：微細形状測定機 surfcorder ET3000i）を用いて測定し、3個の焼結体の平均値を求めた。結果を表２に示す。

〔焼結体の体積抵抗率〕
焼結体の体積抵抗率を、抵抗率計（三菱化学株式会社製、商品名：ロレスタEP MCP-T360）を用いて測定し、3個の焼結体の平均値を求めた。なお、体積抵抗率は、前記抵抗率計に、前記焼結体の厚みを入力して算出された値である。結果を表２に示す。

実施例２と比較例２の対比より、いずれの焼結温度においても実施例２の脂肪族ポリカーボネート樹脂をバインダーとして用いたほうが、焼結体の体積固有抵抗が低く、よって脱脂効率が高いことが分かった。

本発明の脂肪族ポリカーボネート樹脂は、例えば、導電性微粒子、ガラス粉末、セラミックス、蛍光体等の無機微粒子ペーストのバインダー、ロストフォームキャスティング等の熱分解性材料等に好ましく使用することができる。

Claims

式(1)：

（式中、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は、同一又は異なって、水素原子、置換基で置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基、又は置換基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基であり、ｎは1又は2である）
で表される構成単位を含む脂肪族ポリカーボネート樹脂を含有する、熱分解性バインダー。
式(1)で表される構成単位の含有量が、脂肪族ポリカーボネート樹脂を構成する全構成単位中、0.001〜30モル％である、請求項１に記載の熱分解性バインダー。
脂肪族ポリカーボネート樹脂が、さらに式(2)：

（式中、Ｒ⁴、Ｒ⁵及びＲ⁶は、同一又は異なって、水素原子、置換基で置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基、又は置換基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基である。Ｒ⁴〜Ｒ⁶のうち２つの基は、これらが結合する炭素原子とともに互いに結合して置換もしくは非置換の飽和もしくは不飽和の脂肪族環を形成していてもよい。Ｘは、水素原子、炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖状アルキル基、炭素数1〜10のハロアルキル基、炭素数3〜12のシクロアルキル基、エーテル結合含有基、エステル結合含有基、又はアリル基である。）
で表される構成単位を含む、請求項１又は２に記載の熱分解性バインダー。
熱重量分析測定における160℃で1時間保持したときの質量減少率が90％以上である、請求項１〜３いずれかに記載の熱分解性バインダー。
式(1)：

（式中、Ｒ¹、Ｒ²及びＲ³は、同一又は異なって、水素原子、置換基で置換されていてもよい炭素数1〜10のアルキル基、又は置換基で置換されていてもよい炭素数6〜20のアリール基であり、ｎは1又は2である）
で表される構成単位を含む脂肪族ポリカーボネート樹脂、無機微粒子、及び溶媒を含有する、無機微粒子分散ペースト組成物。
脂肪族ポリカーボネート樹脂の含有量が、無機微粒子100質量部に対して、0.001〜20質量部である、請求項５に記載の無機微粒子分散ペースト組成物。
無機微粒子が、導電体粒子、セラミック粉末、ガラス粉末、及び無機蛍光体微粒子からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項５又は６に記載の無機微粒子分散ペースト組成物。