JPH024548B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH024548B2
JPH024548B2 JP59115632A JP11563284A JPH024548B2 JP H024548 B2 JPH024548 B2 JP H024548B2 JP 59115632 A JP59115632 A JP 59115632A JP 11563284 A JP11563284 A JP 11563284A JP H024548 B2 JPH024548 B2 JP H024548B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
composition
weight
polymer
acid
mixtures
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 - Lifetime
Application number
JP59115632A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS605063A (en
Inventor
Rarufu Usara Hyuugo
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.)
EIDP Inc
Original Assignee
EI Du Pont de Nemours and Co
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 EI Du Pont de Nemours and Co filed Critical EI Du Pont de Nemours and Co
Publication of JPS605063A publication Critical patent/JPS605063A/en
Publication of JPH024548B2 publication Critical patent/JPH024548B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

技術分野 本発明は成型しうるセラミツク組成物、特にセ
ラミツク成分が誘電体物質である組成物に関す
る。 発明の背景 多層キヤパシターは、その高い容積効率とその
結果としての小さな寸法によつて、薄膜ハイブリ
ツドマイクロエレクトリツクシステムのためのセ
ラミツクキヤパシターに最も広く使用されてい
る。これらのキヤパシターは表面に適当な電極パ
ターンをプリントしたセラミツク基体の薄板を積
み重ね、これを焼成することにより製造される。
各電極パターン層は集合物の各端縁部に交互に露
出するように形成される。電極パターンの露出端
部は導電物質で被覆されて全ての層が接続され、
従つて積層構造中に並列接続されたキヤパシター
の群が形成される。このタイプのキヤパシターは
モノリシツクキヤパシターとしばしば称される。 多層キヤパシターの製造に使用されるセラミツ
ク基体の薄いシートは通常は「グリーンテープ」
と称され、有機重合物質によつて相互に結合され
た細かい誘電体粒子の薄層を含む。未焼成のグリ
ーンテープはポリマー、可塑剤及び溶剤の溶液中
に分散された誘電体粒子のスラリーを、ポリプロ
ピレン、マイラー(登録商標)ポリエステルのフ
イルムまたはステンレススチールのようなキヤリ
ヤー上にスリツプ成型(slipcasting)し、その後
成型フイルムの厚さをドクターブレツドの下に成
型スラリーを通過させて調節することにより製造
される。 TiO2−ガラス、(BaSr)TiO3,(Ba,Pb)
TiO3−ガラス、PbZrO3TiO3−BaTiO3−Pbモノ
シリケイトガラス、BaTiO3Bi2O3,ZnO,
BaTiO3−Cdボロシリケイトガラス、BaTiO3
BaAl2−SiO8,BaTiO3−Pb2Bi4Ti5O18及びその
他多数のものを含む広範なキヤパシター物質が上
記方法にで製造できる。 従来、各種の重合体物質がグリーンテープの結
合剤として使用された;例えば、ポリ(ビニルブ
チラール)、ポリ(ビニルアセテート)、ポリ(ビ
ニルアルコール);メチルセルロース、エチルセ
ルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチル
ヒドロキシエチルセルロースのようなセルロース
性ポリマー;アタクテイツクポリプロピレン、ポ
リエチレン;ポリ(メチルシロキサン)、ポリ
(メチルフエニルシロキサン)のようなシリコー
ンポリマー;ポリスチレン、ブタジエン/ポリス
チレンコポリマー、ポリ(ビニルピロリドン)、
ポリアミド、高分子量ポリエーテル、エチレンオ
キサイドとプロピレンオキサイドのコポロマー;
ポリアクリルアミド;及びナトリウムポリアクリ
レイト、ポリ(低級アルキルアクリレイト)、ポ
リ(低級アルキルメタクリレイト)のような各種
のアクリルポリマー、及び低級アルキルアクリレ
イトとメタクリレイトのコポリマー体並びにマル
チポリマーである。エチルメタクリレイトとメチ
ルアクリレイトのコポリマー、及びエチルアクリ
レイト、メチルメタクリレイト及びメタアクリル
酸のテルポリマーはスリツプ成型物質用のバイン
ダーとして以前から使用されていた。 主にスリツプ成型装置の技術的理由から、誘電
体フイルムを成型するためのセラミツク分散系
(スリツプ)は100〜400cp、好ましくは500〜
3000cp(ブルツクフイールドLVT粘度計No.2スピ
ンドル、6rpm,25℃)の粘度範囲にある。これ
らの粘度制限内で、最も高い含有量のセラミツク
物質と最も低い含有量の重合体バインダー及び溶
媒を含む成型スリツプを使用することが好まし
い。この方法によつて、熱分解で除去されねばな
らない物質の量を最少に維持でき且つ各層の剥離
の問題も減少する。現在まで、適当な丈夫なテー
プを提供するのに十分な高分子量を有し且つ比較
的少量のバインダーの使用で済むポリマーはその
粘度が高すぎる事が変わらぬ問題であつた。高粘
度のポリマーは使用されうる誘電体固体の量を制
限する点で重大である。また、誘電体固体に対す
る有機物質の割合を増加させ、より多くの有機物
質を熱分解しなければならないことになる。他
方、好適な低い粘度を有し、従つて一層多量の誘
電体固体を含みうる低分子量のポリマーは非常に
脆い層しか与えない。 発明の構成 成型スリツプとして使用される従来のセラミツ
ク懸濁液のレオロジカルな性質の上記欠点は本発
明により実質的に克服される。本発明は: (a) セラミツク固体の細分された粒子、 (b) 0〜100重量%の炭素数1〜8のアルキルメ
タクリレイト、100〜0重量%の炭素数1〜8
のアルキルアクリレイト及び0〜5重量%のエ
チレン性不飽和カルボン酸またはアミンのマル
チポリマー及び (c) 非水性の有機溶媒;からなる分散系を含む成
型可能なセラミツク組成物を提供する。上記マ
ルチポリマーは数平均分子量(Mn)が50000
〜100000、重量平均分子量(Mw)が150000〜
350000であつてMnに対するMwの比が5.5より
大きくなく、マルチポリマー混合物中の不飽和
カルボン酸またはアミンの合計量が0.2〜2.0重
量%であつて、ポリマー及び、存在するなら、
可塑剤のガラス転移温度が−30℃〜+45℃であ
る。 更に、本発明は、スチールベルトまたは重合体
フイルムのような柔軟な基板上に上記組成物の薄
い層を成型し、この薄い層を加熱して揮発性溶媒
をそこから除去することを含む、グリーンテープ
の製造方法に関する。 更にまた、本発明は適当な電極パターンがオフ
セツト法などにより表面上に形成された上記グリ
ーンテープを積層して焼成することにより製造さ
れるキヤパシターを提供する。上記電極の端部は
積層構造物の相対する端縁部から交互に露出する
ように形成され、その露出端部は導電性被覆によ
つて電気的に接続される。 構成の詳細な説明 A セラミツクス固体 本発明は事実上あらゆる高融点の無機固体物質
に適用しうる。しかし、チタネイト、ジルコネイ
ト及びスタネイトのような誘電体固体の成型可能
な分散系の製造に特に適当である。かかる物質の
前駆物、即ち焼成時に誘電体固体及びそれらの任
意の混合物に転化される固体物質、にも適用でき
る。 本発明の組成物がスリツプ成型に使用される場
合、粒子寸法は15μmをこえず、好ましくは5μm
をこえないことが好ましい。他方、粒子は0.1μm
より小さくないことが好ましい。一層強力な特徴
と得るために、粒子の表面積は少なくとも1m2
g、好ましくは4m2/gである。表面積3〜6
m2/gの粒子が最も多くの適用に全く満足すべき
ことがわかつた。更に大きい面積、例えば10m2
gまたはそれ以上、の粒子も使用できるが、表面
積が大きい程所定の分散系粘度を得るために一層
多くの有機媒体を必要とする事実を比較考慮しな
ければならない。この理由から、粒子の平均表面
積は3〜8m2/gが好ましい。 本発明に使用し得る多くの誘電体固体の中に
は、例えば、BaTiO3,CaTiO3,SrTiO3
PbTiO3,CaZrO3,BaZrO2,MnO,Fe2O3、ア
ルミナ、シリカ及び各種のガラスフリツト、
CaSnO3,BaSnO3,Bi2O3,BiTiO3,BiSnO3
カヤナイト、ムライト、ホルステライト及びジル
コンがある。本発明はまたBouchardの米国特許
第4048546号及び第4228482号に開示されたような
ロウーフアイヤー誘電体物質用のバインダーとし
ても非常に有効である。セラミツク固体は有機分
散系中で膨潤特性を有しないことが望ましい。膨
潤により分散系のレオロジー特性が実質的に変化
するからである。 B 重合体バインダー 上記したように、本発明の分散系のバインダー
成分は0〜100重量%の炭素数1〜8のアルキル
メタクリレイト、100〜0重量%の炭素数1〜8
のアルキルアクリレイト及び0〜5重量%のエチ
レン性不飽和カルボン酸またはアミンのマルチポ
リマーの混合物であつて、上記マルチポリマーは
数平均分子量(Mn)が50000〜100000、重量平
均分子量(Mw)が150000〜350000、Mnに対す
るMwの比が5.5以下であり、マルチポリマー混
合物中における不飽和カルボン酸またはアミンの
合計量が0.2〜2.0重量%であり、及び上記ポリマ
ーの及びもし存在するなら、可塑性のガラス転移
温度が−30℃〜+45℃であることを更に特徴とす
る。 上記のポリマーはランダムコポリマーであつ
て、上記3種の基本的コモノマーが上記範囲の割
合で使用される限りはテルポリマーもそれ以上の
マルチポリマーも含む。重合体鎖に沿つて分配さ
れる上記カルボン酸またはアミンの相対量は極め
て重要である。特に、セラミツク固体の適当な分
散性を得るためには、ポリマー混合物中における
上記官能部分を含むモノマーが少なくとも0.2重
量%必要であり、少なくとも0.5重量%存在する
ことが好ましいことがわかつた。他方、分散され
たセラミツク固体の凝集を防ぐために、官能部分
を含む上記コモノマーは任意のポリマーの5.0重
量%をえずまたはポリマー混合物中で2.0重量%
をこえないことが必要である。ある場合には1.8
%の酸含有モノマーを含むポリマー混合物が分散
特性に関してボーダーラインであるか、または不
十分でさえある例が幾つか観察された。この種の
例の多くのものは、それでもより一層極性の強い
溶媒を使うことによつて、かかるポリマーを本発
明に使用できる。従つて、官能基含有モノマーを
2.0%まで含むポリマー混合物を使用できるが、
1.5%程度の官能モノマーを含むポリマー混合物
が好ましい。かかる官能モノマーが1.0重量%を
こえないことが一層好ましい。同様の理由からポ
リマー混合物中に含まれるいずれのポリマーも
5.0重量%をこえる官能モノマーを含まないもの
であることが好ましい。更に、適当な分散性を得
るために、いずれのポリマーも0.2重量%より少
ない官能モノマーを含むものでないことが好まし
い。従つて、重合体バインダーはポリマーの混合
物であり、この全混合物中の官能コモノマーの含
有量が0.2〜2.0重量%の範囲内にある限り、ポリ
マーのあるものは官能部分を全く含まず、そして
あるものは5.0重量%の官能コモノマーを含んで
よう。とは言つても、重合体バインダーは0.2〜
2.0重量%の官能コモノマーを含む上記したよう
なアクリルポリマーから全てなつていることが好
ましい。 いずれにしても、重合体バインダーを構成する
ポリマーは全てが相溶しうるものでなければなら
ない。このことは、共同の溶媒中のポリマー溶液
から溶媒が除去された時、澄んだ透明なフイルム
が形成されることを意味する。即ち、ポリマー混
合物は単一相である。 好適な共重合しうるカルボン酸は、エチレン性
不飽和C3〜6モノカルボン酸、例えばアクリル酸、
メタクリル酸及びクロトン酸;及びC4〜10ジカル
ボン酸、例えばフマル酸、イタコン酸、シトラコ
ン酸、ビニルコハク酸及びマレイン酸;並びにそ
れらのハーフエステル、及び適当な場合にはそれ
らの無水物及びそれらの混合物を含むが、かかる
モノマーはポリマーの少なくとも0.2重量%及び
好ましくは少なくも0.5重量%を構成する。 勿論、アミン成分はアミン含有モノマーの共重
合によつて直接に鎖中に混入されることはない
が、ポリマー鎖の側鎖反応性部分の後重合反応に
より関接的に混入される。アンモニアの存在下に
グリシヂル化合物と側鎖カルボン酸基の反応によ
り添加される第一アミンがこの証左である。従つ
て、本文中に使用されるように、「エチレン性不
飽和アミン」の用語はアミン含有コモノマー以外
に後重合反応でアミン基を形成するその他のコモ
ノマーから誘導されたポリマーを含むことを意味
する。第一,第二及び第三アミンが同様にしてそ
れぞれ有効である。バインダーポリマー鎖中に側
鎖アミン基を直接添加するために好適なコモノマ
ーは、ジエチルアミノエチルメタクリレイト、ジ
メチルアミノエチルメタクリレイト、及びt−ブ
チルアミノエチルメタクリレイトを含む。アミン
官能性を付与する後重合反応に好適な側鎖官能部
分を与える好適なモノマーは、上記エチレン性不
飽和エポキシド、例えばグリシヂルアクリレイト
又はグリシヂルメタクリレイト、を含む。 本発明の重合体バインダーがアクリルモノマー
またはメタクリルモノマーを100重量%まで含む
ことは可能である。それにもかかわらず、これら
のモノマーのための上記範囲内において、アルキ
ルメタクリレイトはコポリマーの40〜80重量%を
及びアルキルメタクリレイトはコポリマーの60〜
20重量%を構成することが好ましい。アルキルア
クリレイトに対するアルキルメタクリレイトの重
量比は1.5〜2.5:1が好ましく、1.5〜2.0:1が
特に好ましい。 重合体バインダーは上記のアクリル系及び酸系
コモノマーのコモノマー、例えばスチレン、アク
リロニトリル、酢酸ビニル、アクリルアミドなど
を、上記組成的基準及び下記物理的基準に適合す
る限りにおいて、約10重量%まで含有できる。し
かし、かかるモノマーは約5重量%未満で使用す
るのが好ましい。現在、かかる他のコモノマーの
使用が本発明で使用するコポリマーの効力に何か
を加えるものであるか否かは知られていない。し
かし、上記制限された量でのかかるコモノマーは
全ての組成的及び物理的基準に適合する限りポリ
マーの効果を減じない。 上記した組成的要素に加えて、重合体バインダ
ーの物理的要素が本発明の組成物における全く予
期せぬ重要性を有することが観察された。 特に、ポリマーの重量平均分子量(Mw)及び
数平均分子量(Mn)並びにこれらふたつの性質
の比は本発明の利点を得るためには狭い範囲内に
限定されねばならない。十分な強度を得るために
は重合体バインダーは上記範囲の数平均分子量で
あることが必要である。しかし、十分に低い粘度
を得るためには重合体バインダーは重量平均分子
量が上記範囲内にあることが必要である。更に、
驚くべきことに、これらふたつの性質の比
(Mw/Mn)は5.5以下であり、好ましくは4.0以
下であることが発見された。Mnに対するMwの
比が出来るだけ小さいポリマー、即ち比Mw/
Mnがほぼ1.5、理想的には1.0に近いポリマーを
使用することが好ましい。しかし、かかるポリマ
ーは現在の商業的規模での重合技術では得られて
いない。 重合体バインダーのための適当なMn値は
50000〜100000の比較的狭い範囲であることが見
い出され、更にMn値は60000〜80000の範囲が好
ましい。同様に、重合体バインダーのための適当
なMw値は150000〜350000の範囲である。好まし
くは、Mw値は200000〜300000の範囲である。 上記の物理的性質に加えて、任意に含有される
可塑剤を含めてバインダー重合体のガラス転移温
度(Tg)は少なくとも−30℃であり、+45℃をこ
えないことが、実際的な適用上の理由から、必要
である。可塑性を含めてバインダーのTgは−20
℃〜+20℃が好ましい。Tgが45℃をこえる場合
には、無溶媒分散系が他の層に対して全く低い接
着性しか有さず、しかも極めて脆い。 これらの特別な基準の全てに適合するポリマー
は知られていなかつたが、それでもこれらのポリ
マーは通常の溶液重合技術によるアクリレイト重
合の分野の当業者によつて製造されうるものであ
る。典型的には、酸性アクリレイトポリマーは、
比較的低沸点(75〜150℃)の有機溶媒中でα−
β−エチレン性不飽和酸と1またはそれ以上の共
重合性ビニルモノマーを一緒にして20〜60%のモ
ノマー混合物溶液とし、次に重合触媒を加えて重
合を起させ、大気圧で溶液の還流温度に混合物を
加熱することによつて製造される。重合反応の完
了後、得られた酸ポリマー溶液を室温に冷却し、
サンプルを採取してポリマーの粘度、分子量、酸
当量などを測定する。 より良い結合効果を得るために、98重量%のセ
ラミツク固体に少なくとも2重量%の重合体バイ
ンダーを使用するのが好ましい。少なくとも5重
量%の重合体バインダーが更に好ましい。バイン
ダーの量はセラミツク固体粒子の表面積に一部依
存する。一般に、大表面積のセラミツク固体はよ
り多量のバインダーを必要とする。 C 有機媒体 セラミツク固体が分散される有機媒体は揮発性
有機溶媒中に溶解された重合体バインダー及び、
所望により、可塑剤、離型剤、チキソトロピー
剤、ストリツピング剤、防汚剤及び湿潤剤のよう
な他の溶解された物質からなる。 本発明の分散系のレオロジー特性を調節するこ
とにより及び有機媒体の溶媒成分を変えることに
より、本発明の組成物は成形以外の方法、例えば
スクリーン印刷により基体に用いることができ
る。組成物をスクリーン印刷により用いる場合、
厚いフイルム物質用に使用される通常の有機媒体
物質は、その中にアクリルポリマーが使用温度で
完全に溶解される限り、使用されうる。 成型用溶液のためには、有機媒体の溶媒成分
は、ポリマーの完全な溶液が得られ、且つ大気圧
下で比較的低レベルの熱の適用により分散系から
溶媒が揮発されうるに十分な高い揮発性が得られ
るように選択される。加えて、溶媒は有機媒体中
に含まれる他のいかなる添加物の沸点及び分解温
度よりも低い温度で容易に沸騰しなければならな
い。従つて、大気圧での沸点150℃以下の溶媒が
しばしば使用される。かかる溶媒はベンゼン、ア
セトン、キシレン、メタノール、エタノール、メ
チルエチルケトン、1,1,1−トリクロロエタ
ン、テトラクロロエチレン、アミルアセテイト、
2,2,4−トリエチルペンタンジオール−1,
3−モノイソブチレイト、トルエン、メチレンク
ロライド、2−プロパノール及びフレオン(商
標)TF(トリクロロトリフルオロエタン)を含
む。 しかし、しばしば、本発明の組成物をスクリー
ン印刷のような技術によりシツクフイルムペース
トとして適用することが望ましい。この場合、組
成物はスクリーンを容易に通過できるような適当
な粘度をもつ必要がある。加えて、スクリーン印
刷後急速にセツトアツプするために、それらはチ
キソトロピツクでなければならず、これにより良
好な解像度が得られる。レオロジカルな性質は最
も重要であるが、有機媒体は固体及び基体の適当
な湿れ性、良好な乾燥速度、手荒らな取り扱いに
抵抗し得る乾燥フイルム強度及び良好な焼成性を
与えるように形成されるのが好ましい。焼成組成
物の良い外観も重要である。 他方、分散系がシツクフイルムペーストとして
適用される場合、通常のシツクフイルム用有機媒
体を適当なレオロジカルな調節と一層揮発性の低
い溶媒の使用を前提に使用できる。最もシツクな
フイルム組成物用の有機媒体は典型的には溶媒中
の樹脂溶液であり、しばしば樹脂及びチキソトロ
ビー剤の両方を含む溶媒溶液である。この溶液は
通常130〜350℃の範囲で沸騰する。 この目的のために特に好ましい樹脂は、低級ア
ルコールのポリメチルアクリレイト及びエチレン
グリコールモノアセテイトのモノブチルエーテル
である。 シツクフイルムの場合に最も広く使用される溶
媒はα−またはβ−テルピノールのようなテルペ
ン、若しくはこれらと他の溶媒、例えばケロシ
ン、ジブチルフタレイト、ブチルカルビトール、
ブチルカルビトールアセテイト、ヘキシレングリ
コール、及び高沸点アルコール及びアルコールエ
ステル、との混合物である。これらと他の溶媒と
の種々の組み合せが所望の粘度及び必要な揮発性
を得るために準備される。 通常使用されるチキソトロピー剤としては、水
素化されたヒマシ油及びその誘導体である。無
論、懸濁液に固有のシエヤーシンニング(shear
thinning)と一緒になつた溶媒/樹脂特性はそれ
だけでこの要求に適合しうるので、常にチキソト
ロピー剤を混入する必要はない。 分散系中での無機固体に対する有機媒体の比は
相当程度に変化でき、分散系が適用される方法及
び使用される有機媒体の種類による。通常、良い
被覆を得るためには、分散系は60〜90重量%の固
体と40〜10重量%の有機媒体とを含む。かかる分
散系は通常は半流動体の状態であり、一般に「ペ
ースト」と呼ばれる。 このペーストはスリーロールミルで都合良く製
造される。ペーストの粘度は、室温でブルツクフ
イールド粘度計を用いて、低、中及び高シエヤー
速度で測定した時、典型的には以下の範囲内にあ
る:
TECHNICAL FIELD This invention relates to moldable ceramic compositions, particularly compositions in which the ceramic component is a dielectric material. BACKGROUND OF THE INVENTION Multilayer capacitors are most widely used in ceramic capacitors for thin film hybrid microelectric systems due to their high volumetric efficiency and resulting small dimensions. These capacitors are manufactured by stacking ceramic substrate thin plates with appropriate electrode patterns printed on their surfaces and firing them.
Each electrode pattern layer is formed so as to be exposed alternately at each edge of the assembly. The exposed ends of the electrode pattern are coated with a conductive material to connect all layers,
Groups of capacitors connected in parallel are thus formed in the layered structure. This type of capacitor is often referred to as a monolithic capacitor. Thin sheets of ceramic substrate used in the manufacture of multilayer capacitors are usually called "green tape"
It contains a thin layer of fine dielectric particles interconnected by an organic polymeric material. Green tape is made by slipcasting a slurry of dielectric particles dispersed in a solution of polymer, plasticizer, and solvent onto a carrier such as polypropylene, Mylar® polyester film, or stainless steel. The thickness of the formed film is then adjusted by passing a forming slurry under a doctor blade. TiO 2 − glass, (BaSr)TiO 3 , (Ba, Pb)
TiO 3 − glass, PbZrO 3 TiO 3 −BaTiO 3 −Pb monosilicate glass, BaTiO 3 Bi 2 O 3 , ZnO,
BaTiO 3 −Cd borosilicate glass, BaTiO 3
A wide range of capacitor materials can be made by the above method, including BaAl2 - SiO8 , BaTiO3- Pb2Bi4Ti5O18 and many others. Traditionally, various polymeric materials have been used as binders for green tapes; such as poly(vinyl butyral), poly(vinyl acetate), poly(vinyl alcohol); methylcellulose, ethylcellulose, hydroxyethylcellulose, methylhydroxyethylcellulose. cellulosic polymers such as attacking polypropylene, polyethylene; silicone polymers such as poly(methylsiloxane), poly(methylphenylsiloxane); polystyrene, butadiene/polystyrene copolymers, poly(vinylpyrrolidone),
polyamides, high molecular weight polyethers, copolomers of ethylene oxide and propylene oxide;
polyacrylamide; and various acrylic polymers such as sodium polyacrylate, poly(lower alkyl acrylate), poly(lower alkyl methacrylate), and copolymers and multipolymers of lower alkyl acrylate and methacrylate. Copolymers of ethyl methacrylate and methyl acrylate and terpolymers of ethyl acrylate, methyl methacrylate and methacrylic acid have previously been used as binders for slip molding materials. Mainly due to technical reasons for slip molding equipment, the ceramic dispersion system (slip) for molding dielectric films is 100~400cp, preferably 500~400cp.
The viscosity is within the viscosity range of 3000 cp (Brutskfield LVT viscometer No. 2 spindle, 6 rpm, 25°C). Within these viscosity limits, it is preferred to use a molded slip containing the highest content of ceramic material and the lowest content of polymeric binder and solvent. By this method, the amount of material that must be removed by pyrolysis can be kept to a minimum and problems with delamination of the layers are also reduced. To date, a persistent problem has been that the viscosity of polymers that have a high enough molecular weight to provide suitably durable tapes and require the use of relatively small amounts of binder has been too high. High viscosity polymers are critical in limiting the amount of dielectric solid that can be used. It also increases the ratio of organic material to dielectric solid, resulting in more organic material having to be thermally decomposed. On the other hand, low molecular weight polymers which have a suitably low viscosity and can therefore contain higher amounts of dielectric solids provide only very brittle layers. Arrangements of the Invention The above-mentioned drawbacks of the rheological properties of conventional ceramic suspensions used as molding slips are substantially overcome by the present invention. The present invention comprises: (a) finely divided particles of a ceramic solid; (b) 0-100% by weight of a C1-8 alkyl methacrylate; 100-0% by weight of a C1-8 alkyl methacrylate;
and (c) a non-aqueous organic solvent. The above multipolymer has a number average molecular weight (Mn) of 50000
~100000, weight average molecular weight (Mw) ~150000
350000 and the ratio of Mw to Mn is not greater than 5.5, and the total amount of unsaturated carboxylic acid or amine in the multipolymer mixture is 0.2 to 2.0% by weight, and the polymer and, if present,
The glass transition temperature of the plasticizer is -30°C to +45°C. Additionally, the present invention provides a green method comprising casting a thin layer of the composition on a flexible substrate, such as a steel belt or a polymeric film, and heating the thin layer to remove volatile solvents therefrom. This invention relates to a method for manufacturing a tape. Furthermore, the present invention provides a capacitor manufactured by laminating and firing the green tapes described above, each of which has a suitable electrode pattern formed on its surface by an offset method or the like. The ends of the electrodes are formed so as to be exposed alternately from opposite edges of the laminated structure, and the exposed ends are electrically connected by a conductive coating. Detailed Description of Construction A Ceramic Solid The present invention is applicable to virtually any high melting point inorganic solid material. However, it is particularly suitable for the production of moldable dispersions of dielectric solids such as titanates, zirconates and stannates. It is also applicable to precursors of such materials, ie solid materials that are converted to dielectric solids and any mixtures thereof upon calcination. When the composition of the invention is used for slip molding, the particle size does not exceed 15 μm, preferably 5 μm.
It is preferable not to exceed. On the other hand, particles are 0.1μm
Preferably no smaller. To obtain even stronger characteristics, the surface area of the particles should be at least 1 m 2 /
g, preferably 4 m 2 /g. Surface area 3-6
It has been found that particles of m 2 /g are quite satisfactory for most applications. Even larger areas, e.g. 10m 2 /
Particles of 1.5 g or more can be used, but must be weighed against the fact that larger surface areas require more organic medium to obtain a given dispersion viscosity. For this reason, the particles preferably have an average surface area of 3 to 8 m 2 /g. Among the many dielectric solids that can be used in the present invention are, for example, BaTiO 3 , CaTiO 3 , SrTiO 3 ,
PbTiO 3 , CaZrO 3 , BaZrO 2 , MnO, Fe 2 O 3 , alumina, silica and various glass frits,
CaSnO 3 , BaSnO 3 , Bi 2 O 3 , BiTiO 3 , BiSnO 3 ,
These include kyanite, mullite, holsterite and zircon. The present invention is also very useful as a binder for loaf-eye dielectric materials such as those disclosed in Bouchard US Pat. Nos. 4,048,546 and 4,228,482. It is desirable that the ceramic solid have no swelling properties in the organic dispersion. This is because swelling substantially changes the rheological properties of the dispersion. B Polymer binder As described above, the binder components of the dispersion system of the present invention are 0 to 100% by weight of alkyl methacrylate having 1 to 8 carbon atoms, 100 to 0% by weight of alkyl methacrylate having 1 to 8 carbon atoms
alkyl acrylate and 0 to 5% by weight of an ethylenically unsaturated carboxylic acid or amine, the multipolymer having a number average molecular weight (Mn) of 50,000 to 100,000 and a weight average molecular weight (Mw) of 150,000 to 350,000, the ratio of Mw to Mn is 5.5 or less, the total amount of unsaturated carboxylic acids or amines in the multipolymer mixture is 0.2 to 2.0% by weight, and the plasticity of the polymer and, if present, It is further characterized in that the glass transition temperature is -30°C to +45°C. The above polymers are random copolymers and include terpolymers and higher multipolymers as long as the three basic comonomers are used in proportions within the above ranges. The relative amounts of the carboxylic acid or amine distributed along the polymer chain are very important. In particular, it has been found that in order to obtain a suitable dispersibility of the ceramic solids, at least 0.2% by weight of the monomer containing the above-mentioned functional moieties in the polymer mixture is required, and preferably at least 0.5% by weight is present. On the other hand, to prevent agglomeration of the dispersed ceramic solids, the above comonomers containing functional moieties can be present at 5.0% by weight of any polymer or 2.0% by weight in the polymer mixture.
It is necessary not to exceed. 1.8 in some cases
Several instances have been observed where polymer mixtures containing % acid-containing monomers were borderline or even unsatisfactory with respect to dispersion properties. Many of these examples still allow such polymers to be used in the present invention by using more polar solvents. Therefore, the functional group-containing monomer
Polymer mixtures containing up to 2.0% can be used, but
Polymer mixtures containing about 1.5% of functional monomers are preferred. More preferably, such functional monomer does not exceed 1.0% by weight. For similar reasons, any polymer contained in a polymer mixture
Preferably, it does not contain more than 5.0% by weight of functional monomer. Furthermore, in order to obtain adequate dispersibility, it is preferred that neither polymer contain less than 0.2% by weight of functional monomer. Thus, a polymeric binder is a mixture of polymers, some of which do not contain any functional moieties, and some of which contain no functional moieties, as long as the content of functional comonomer in this total mixture is in the range 0.2 to 2.0% by weight. The material would contain 5.0% by weight of functional comonomer. That said, polymer binders range from 0.2 to
Preferably, it consists entirely of an acrylic polymer as described above containing 2.0% by weight of functional comonomer. In any case, all polymers constituting the polymer binder must be compatible. This means that when the solvent is removed from a solution of the polymer in a co-solvent, a clear transparent film is formed. That is, the polymer mixture is single phase. Suitable copolymerizable carboxylic acids include ethylenically unsaturated C 3-6 monocarboxylic acids, such as acrylic acid,
methacrylic acid and crotonic acid; and C 4-10 dicarboxylic acids such as fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, vinylsuccinic acid and maleic acid; and their half esters and, where appropriate, their anhydrides and mixtures thereof. , such monomers constitute at least 0.2% and preferably at least 0.5% by weight of the polymer. Of course, the amine component is not directly incorporated into the chain by copolymerization of the amine-containing monomer, but indirectly by the post-polymerization reaction of the side-chain reactive portions of the polymer chain. This is evidenced by the addition of primary amines by reaction of side chain carboxylic acid groups with glycidyl compounds in the presence of ammonia. Thus, as used herein, the term "ethylenically unsaturated amine" is meant to include polymers derived from amine-containing comonomers as well as other comonomers that form amine groups in post-polymerization reactions. . Primary, secondary and tertiary amines are each equally effective. Comonomers suitable for adding side chain amine groups directly into the binder polymer chain include diethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, and t-butylaminoethyl methacrylate. Suitable monomers that provide side chain functionality suitable for post-polymerization reactions that provide amine functionality include the ethylenically unsaturated epoxides described above, such as glycidyl acrylate or glycidyl methacrylate. It is possible for the polymeric binder of the invention to contain up to 100% by weight of acrylic or methacrylic monomers. Nevertheless, within the above ranges for these monomers, the alkyl methacrylate accounts for 40-80% by weight of the copolymer and the alkyl methacrylate accounts for 60-80% by weight of the copolymer.
Preferably it constitutes 20% by weight. The weight ratio of alkyl methacrylate to alkyl acrylate is preferably 1.5 to 2.5:1, particularly preferably 1.5 to 2.0:1. The polymeric binder can contain up to about 10% by weight of the acrylic and acidic comonomers described above, such as styrene, acrylonitrile, vinyl acetate, acrylamide, etc., as long as the compositional criteria described above and the physical criteria described below are met. However, it is preferred that such monomers be used at less than about 5% by weight. It is currently unknown whether the use of such other comonomers adds anything to the efficacy of the copolymers used in this invention. However, such comonomers in the above-mentioned limited amounts do not reduce the effectiveness of the polymer as long as all compositional and physical criteria are met. In addition to the compositional factors mentioned above, it has been observed that the physical factors of the polymeric binder have a completely unexpected importance in the compositions of the present invention. In particular, the weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of the polymer and the ratio of these two properties must be limited within narrow limits to obtain the advantages of the present invention. In order to obtain sufficient strength, the polymer binder must have a number average molecular weight within the above range. However, in order to obtain a sufficiently low viscosity, the weight average molecular weight of the polymer binder must be within the above range. Furthermore,
Surprisingly, it has been found that the ratio of these two properties (Mw/Mn) is less than or equal to 5.5, preferably less than or equal to 4.0. A polymer whose ratio of Mw to Mn is as small as possible, that is, the ratio Mw/
It is preferred to use polymers with Mn approximately 1.5, ideally close to 1.0. However, such polymers are not available with current commercial scale polymerization techniques. Suitable Mn values for polymeric binders are
It has been found that the Mn value is within a relatively narrow range of 50,000 to 100,000, and more preferably the Mn value is in the range of 60,000 to 80,000. Similarly, suitable Mw values for polymeric binders range from 150,000 to 350,000. Preferably, the Mw value is in the range of 200,000 to 300,000. In addition to the above physical properties, it is important for practical applications that the glass transition temperature (Tg) of the binder polymer, including any plasticizers, is at least -30°C and does not exceed +45°C. It is necessary for the following reasons. Tg of binder including plasticity is -20
℃~+20℃ is preferred. If the Tg exceeds 45°C, the solvent-free dispersion has very poor adhesion to other layers and is extremely brittle. Although polymers meeting all of these specific criteria are not known, they can nonetheless be produced by those skilled in the art of acrylate polymerization by conventional solution polymerization techniques. Typically, acidic acrylate polymers are
α- in an organic solvent with a relatively low boiling point (75-150℃)
The β-ethylenically unsaturated acid and one or more copolymerizable vinyl monomers are combined into a 20-60% monomer mixture solution, then a polymerization catalyst is added to cause polymerization, and the solution is refluxed at atmospheric pressure. Produced by heating the mixture to temperature. After completion of the polymerization reaction, the resulting acid polymer solution is cooled to room temperature,
A sample is taken and the viscosity, molecular weight, acid equivalent, etc. of the polymer are measured. In order to obtain a better binding effect, it is preferred to use at least 2% by weight of polymer binder to 98% by weight of ceramic solids. More preferred is at least 5% by weight of polymeric binder. The amount of binder depends in part on the surface area of the ceramic solid particles. Generally, large surface area ceramic solids require larger amounts of binder. C. Organic Medium The organic medium in which the ceramic solids are dispersed comprises a polymeric binder dissolved in a volatile organic solvent;
Optionally, it comprises other dissolved substances such as plasticizers, mold release agents, thixotropic agents, stripping agents, antifouling agents and wetting agents. By adjusting the rheological properties of the inventive dispersion and by varying the solvent content of the organic medium, the inventive compositions can be applied to substrates by methods other than molding, such as screen printing. When using the composition by screen printing,
Conventional organic media materials used for thick film materials may be used as long as the acrylic polymer is completely dissolved therein at the temperature of use. For molding solutions, the solvent content of the organic medium is high enough that a complete solution of the polymer is obtained and that the solvent can be volatilized from the dispersion by the application of relatively low levels of heat at atmospheric pressure. Selected to provide volatility. In addition, the solvent must boil readily below the boiling point and decomposition temperature of any other additives contained in the organic medium. Therefore, solvents with boiling points at atmospheric pressure of 150° C. or less are often used. Such solvents include benzene, acetone, xylene, methanol, ethanol, methyl ethyl ketone, 1,1,1-trichloroethane, tetrachloroethylene, amyl acetate,
2,2,4-triethylpentanediol-1,
Contains 3-monoisobutyrate, toluene, methylene chloride, 2-propanol and Freon™ TF (trichlorotrifluoroethane). However, it is often desirable to apply the compositions of the invention as a thick film paste by techniques such as screen printing. In this case, the composition needs to have a suitable viscosity so that it can easily pass through the screen. In addition, they must be thixotropic in order to set up quickly after screen printing, which gives good resolution. Although the rheological properties are most important, the organic medium is formed to provide adequate wetting of the solid and substrate, good drying speed, dry film strength that can resist rough handling, and good sinterability. Preferably. Good appearance of the fired composition is also important. On the other hand, if the dispersion is applied as a thick film paste, the usual thick film organic media can be used, subject to appropriate rheological adjustment and the use of less volatile solvents. The organic medium for most demanding film compositions is typically a solution of a resin in a solvent, often a solvent solution containing both a resin and a thixotropic agent. This solution typically boils in the range of 130-350°C. Particularly preferred resins for this purpose are polymethyl acrylates of lower alcohols and monobutyl ethers of ethylene glycol monoacetate. The most widely used solvents in the case of thick films are terpenes such as alpha- or beta-terpinol, or these and other solvents such as kerosene, dibutyl phthalate, butyl carbitol,
It is a mixture of butyl carbitol acetate, hexylene glycol, and high boiling alcohols and alcohol esters. Various combinations of these and other solvents are prepared to obtain the desired viscosity and required volatility. Commonly used thixotropic agents are hydrogenated castor oil and its derivatives. Of course, the shear thinning inherent in suspensions
It is not always necessary to incorporate a thixotropic agent as the solvent/resin properties together with thinning can meet this requirement by themselves. The ratio of organic medium to inorganic solids in the dispersion can vary considerably and depends on the manner in which the dispersion is applied and the type of organic medium used. Typically, to obtain good coverage, the dispersion contains 60-90% by weight solids and 40-10% by weight organic medium. Such dispersions are usually in a semi-liquid state and are commonly referred to as "pastes". This paste is conveniently manufactured in a three roll mill. The viscosity of the paste is typically within the following ranges when measured at room temperature using a Bruckfield viscometer at low, medium and high shear speeds:

【表】 使用した有機媒体(ベヒクル)の量及びタイプ
は最終的所望粘度及びプリント厚により決定され
る。 前記したように、有機媒体はバインダー重合体
のTgを低下させる働きをする可塑剤をバインダ
ー重合体に比較して小量だけ含むことができる。
しかし、かかる物質の使用は成型フイルムを焼成
する時除去されるべき有機物質の量を減少させる
目的から最少限度にすべきである。可塑剤の選択
は勿論修正されるべきポリマーにより第一に決定
される。種々のバインダー系において使用されて
きた可塑性としては、ジエチルフタレイト、ジブ
チルフタレイト、ジオキシフタレイト、ブチルベ
ンジルフタレイト、アルキルフタレイト、ポリア
ルキレングリコール、グリセロール、ポリ(エチ
レンオキサイド)、ヒドロキシエチル化アルキル
フエノール、ジアルキルジチオホスホネイト、及
びポリ(イソブチレン)などがある。無論、ブチ
ルベンジルフタレイトが比較的低濃度で有効であ
るからアクリルポリマー系には最もしばしば使用
される。本発明の組成物中に使用される可塑剤の
量はそれが使用されるポリマーのTgを減少させ
るために特定の可塑剤がどの程度有効であるか及
びそのポリマーに要求されるTg変化の相対的割
合によつて定められる。従つて、可塑剤の量は基
礎のポリマーの0〜75重量%の範囲で変化し得
る。 テスト方法 以下の実施例において、本発明の組成物の重合
体バインダーの性質及び組成物から製造されるグ
リーンテープの性質を測定するために下記するテ
スト方法を使用した。 A 分子量 重量平均及び数平均分子量はテトラヒドロフラ
ンに溶解したテストポリマーの溶液について、
Model6000Aポンプ、Model401R1デイテクター
及び4個のμ−Styrogelカラムの組(105,104
5×102及び102)を備えたウオータークロマトグ
ラフイシステムを使用して測定した。測定標準ポ
リマーはポリ(メチルメタクリレイト)、
Lucite40であつた。(Luciteはデラウエヤー州、
ウイルミントのE.I.du Pont de Nemours and
Company,Inc.のアクリル樹脂に関する商標で
ある。) B 粘度 全てのスリツプ粘度はブルツクフイールド
LVT粘度計、No.2スピンドルを使用して、
6RPM及び25℃の温度で測定した。 C ガラス転移温度 バインダーポリマーのガラス転位温度は、可塑
化されていてもいなくても、Du Pont Model990
サーマルアナライザー及びDu Pont Model951サ
ーモグラビメトリツクアナライザーモジユールの
組み合せを使用して測定された。 成型スリツプの調整 以下の実施例で、成型スリツプの製造に用いら
れた有機媒体は次の組成を有していた:
TABLE The amount and type of organic vehicle used is determined by the final desired viscosity and print thickness. As mentioned above, the organic medium can contain a small amount of a plasticizer compared to the binder polymer that serves to lower the Tg of the binder polymer.
However, the use of such materials should be kept to a minimum in order to reduce the amount of organic material that must be removed when firing the formed film. The choice of plasticizer is, of course, primarily determined by the polymer to be modified. Plasticizers that have been used in various binder systems include diethyl phthalate, dibutyl phthalate, dioxyphthalate, butylbenzyl phthalate, alkyl phthalate, polyalkylene glycols, glycerol, poly(ethylene oxide), hydroxyethylated These include alkylphenols, dialkyldithiophosphonates, and poly(isobutylene). Of course, butylbenzyl phthalate is most often used in acrylic polymer systems because it is effective at relatively low concentrations. The amount of plasticizer used in the compositions of the invention depends on how effective a particular plasticizer is in reducing the Tg of the polymer in which it is used and relative to the Tg change required for that polymer. determined by the proportion of Thus, the amount of plasticizer can vary from 0 to 75% by weight of the base polymer. Test Methods In the following examples, the test methods described below were used to determine the properties of the polymeric binder of the compositions of the present invention and the properties of the green tape made from the compositions. A Molecular Weight Weight average and number average molecular weights are calculated for a solution of the test polymer dissolved in tetrahydrofuran.
A set of Model 6000A pump, Model 401R1 detector, and four μ-Styrogel columns (10 5 , 10 4 ,
5×10 2 and 10 2 ) using a water chromatography system. The measurement standard polymer is poly(methyl methacrylate),
It was Lucite40. (Lucite is in Delaware,
EIdu Pont de Nemours and Wilmington
Company, Inc.'s trademark related to acrylic resin. ) B Viscosity All slip viscosities are Bruckfield
Using LVT viscometer, No. 2 spindle,
Measurements were made at 6 RPM and a temperature of 25°C. C Glass Transition Temperature The glass transition temperature of the binder polymer, whether plasticized or not, is determined by the Du Pont Model 990
Measurements were made using a combination of thermal analyzer and Du Pont Model 951 thermogravimetric analyzer module. Preparation of molded slips In the following examples, the organic medium used to produce molded slips had the following composition:

【表】 下記のセラミツク誘電体物質が実施例に使用さ
れた: (1) CL750はNPO−タイプの誘電体物質であり、
BaTiO3及びNbTiO3を基礎とし、またビスマ
スを含む。 (2) BL162はBX/X7R−タイプのビスマス含有
誘電体物質であり、BaTiO3を基礎とする。 (3) H602はZ5U−タイプのビスマスを含有しな
い誘電体物質であり、BaTiO3を基礎とする。 上記3種の誘電体物質は、デラウエヤー州、ウ
イルミントンのE.I.du Pont de Nemours and
Company Inc.のデイビジヨンSolid State
Dielectricsの製品である。 成型スリツプの製造において、有機媒体、セラ
ミツク粉末及び混合フリント石をセラミツクジヤ
ーに入れて、14時間粉砕する。粉砕された分散系
はミルジヤーからガラスジヤーに移され、このジ
ヤーは恒温浴またはオーブン中にスリツプの温度
を25℃にするのに十分な時間だけ置かれる。スリ
ツプ粘度は25℃で測定する。 下記実施例において、全ての組成的割合は特に
指定のない限り重量%(%wt)である。 実施例 実施例 1〜3 酸性コモノマーの量が0.4〜1.8%で変化した酸
性アクリルテルポリマーから3種の成型用スリツ
プを作つた。上記の方法及び割合を用いて、各テ
ルポリマーについて成型用スリツプを製造し、そ
のスリツプの粘度を測定した。
[Table] The following ceramic dielectric materials were used in the examples: (1) CL750 is an NPO-type dielectric material;
Based on BaTiO 3 and NbTiO 3 and also contains bismuth. (2) BL162 is a BX/X7R-type bismuth-containing dielectric material based on BaTiO3 . (3) H602 is a Z5U-type bismuth-free dielectric material based on BaTiO3 . The three dielectric materials listed above were purchased from EI du Pont de Nemours and Wilmington, Delaware.
Company Inc.'s Day Vision Solid State
It is a product of Dielectrics. In the production of molded slips, the organic medium, ceramic powder and mixed flint stone are placed in a ceramic jar and ground for 14 hours. The milled dispersion is transferred from the mill jar to a glass jar, which is placed in a constant temperature bath or oven for a sufficient time to bring the slip temperature to 25°C. Slip viscosity is measured at 25°C. In the examples below, all compositional proportions are in weight percent (%wt) unless otherwise specified. EXAMPLES Examples 1-3 Three molding slips were made from acidic acrylic terpolymers with varying amounts of acidic comonomer from 0.4 to 1.8%. Molding slips were prepared for each terpolymer using the methods and proportions described above, and the viscosity of the slips was measured.

【表】 上記データから高酸性ポリマーから作られたス
リツプは不安定で且つ非常に高い粘度を有し、こ
の性質は誘電体物質が凝集する傾向になることが
わかる。逆に、2種の低酸性ポリマーは全く安定
な低い粘度を示した。本発明の重合体バインダー
成分は1.5重量%以下の側鎖官能基含有コモノマ
ーを含むことが好ましい。 実施例 3〜6 特許請求の範囲1と同一組成を有する3種のポ
リマーをメチルエチルケトン中の30重量%溶液と
してガラス板上にそれぞれ成型して、湿潤厚さ6
ミルのフイルムを形成した。その後、室温で48〜
72時間乾燥したところ乾燥フイルムは厚さ1〜
1.5ミルであつた。1/2×21/2インチ(1.27×6.35
cm)の引張りサンプルを切り出し、Instronテス
テイングマシーンを用いて2インチ/秒(5.1
cm/秒)の引張速度でテストした。これらのデー
タを第3表に示す:
[Table] From the above data it can be seen that slips made from highly acidic polymers are unstable and have very high viscosities, properties that tend to cause the dielectric material to agglomerate. On the contrary, the two low acid polymers showed quite stable low viscosities. Preferably, the polymeric binder component of the present invention contains no more than 1.5% by weight of side chain functional group-containing comonomer. Examples 3 to 6 Three polymers having the same composition as claimed in claim 1 were each molded on a glass plate as a 30% by weight solution in methyl ethyl ketone to a wet thickness of 6.
A mill film was formed. Then at room temperature 48~
After drying for 72 hours, the dry film had a thickness of 1~
It was 1.5 mil. 1/2 x 2 1/2 inches (1.27 x 6.35
A tensile sample of 2 in/sec (5.1 cm) was cut out using an Instron testing machine.
cm/sec). These data are shown in Table 3:

【表】【table】

【表】 上記データから、本発明のポリマー(実施例4
及び5)は実施例6のポリマーよりも相当低い重
量平均分子量であるという事実にかかわらず、相
当に高いフレキシビリテイ、破断時の伸び及び堅
ろう性(破壊エネルギー)を有することがわか
る。本発明に使用されるポリマーの溶液粘度もま
た相当に低いものである。 実施例 7〜8 実施例4及び6と類似のポリマーを前記のよう
に成型用スリツプ2種の製造に使用した。両スリ
ツプの組成は固体、可塑剤及び溶媒の量に関して
同一であつた。両スリツプから後にグリーンテー
プが製造された。実施例4〜6と同一寸法の引張
りサンプルを準備し、これらを電極なしに15層の
積層物とし、実施例4〜6と同様にして引張り特
性をテストした。データを下記第4表に示す:
[Table] From the above data, the polymer of the present invention (Example 4
and 5) are found to have significantly higher flexibility, elongation at break and toughness (fracture energy) despite the fact that they have a significantly lower weight average molecular weight than the polymer of Example 6. The solution viscosity of the polymers used in this invention is also fairly low. Examples 7-8 Polymers similar to Examples 4 and 6 were used to make two molding slips as described above. The composition of both slips was the same with respect to the amount of solids, plasticizer and solvent. Green tape was later produced from both slips. Tensile samples of the same dimensions as Examples 4-6 were prepared, made into 15 layer laminates without electrodes, and tested for tensile properties in the same manner as Examples 4-6. The data are shown in Table 4 below:

【表】【table】

【表】 上記データから、本発明の成型用スリツプから
作られたグリーンテープは破壊時の伸びで表わさ
れる高いフレキシビリテイ、及び破壊エネルギー
で示される高い堅ろう性を有することがわかる。 実施例 9〜11 更に、それぞれの粘度が600〜650cpsである3
種の成型用セラミツクスリツプを製造した。その
成型用スリツプは同一誘電体固体を用いて3種の
異なるアクリルポリマーから製造された。各3種
のスリツプからグリーンテープを成型し、室温で
36〜48時間乾燥した。下記第5表中のデータは、
本発明の組成物(実施例9)が通常の重合体バイ
ンダーを用いた組成物(実施例10,11)と比較し
て匹適する粘度で著しく多量の誘電体を含有した
ことを示している。加えて、実施例11はTgが高
いので良好な積層結合を得るために更に可塑剤が
必要であることを示している。適当な分散性の成
型用スリツプは酸基なしのアクリルポリマーから
も得られることが実施例11からわかるであろう。
しかし、このような分散性を有するためには、そ
れらは非常に高分子量でなければならず、従つて
本発明の組成物中に使用するためには好ましくな
い。
[Table] From the above data, it can be seen that the green tape made from the molding slip of the present invention has high flexibility as expressed by elongation at break, and high toughness as indicated by breaking energy. Examples 9 to 11 Further, 3 each having a viscosity of 600 to 650 cps
Ceramic slips for molding seeds were manufactured. The molding slips were made from three different acrylic polymers using the same dielectric solid. Form green tape from each of the three types of slips and store at room temperature.
Dry for 36-48 hours. The data in Table 5 below is
This shows that the composition of the present invention (Example 9) contained significantly more dielectric material at a comparable viscosity compared to the compositions using conventional polymeric binders (Examples 10 and 11). In addition, Example 11 shows that the higher Tg requires more plasticizer to obtain a good lamination bond. It will be seen from Example 11 that suitably dispersible molding slips can also be obtained from acrylic polymers without acid groups.
However, to have such dispersibility they must have very high molecular weight and are therefore not preferred for use in the compositions of the present invention.

【表】 実施例 12〜20 9種の成型用スリツプ組成物を製造して、分子
量が本発明の関係に適合しない市販のポリマーを
含む組成物と比較して、本発明の組成物中にどの
くらい多くのセラミツク固体が混入されうるかを
説明する。
Table: Examples 12-20 Nine molding slip compositions were prepared to determine how much of the composition of the present invention contained a commercially available polymer whose molecular weight did not comply with the relationship of the present invention. Explain how many ceramic solids can be mixed.

【表】 上記データから、200重量部のセラミツク量で、
本発明の範囲外のポリマーを使用する成型用スリ
ツプは1750cpsの粘度を有し、これに対し本発明
の組成物はわずかに590cpsの粘度であることは興
味深い。同様に、240重量部の量では、通常のポ
リマーを用いたスリツプの粘度は4800cpsである
のに対し、本発明の組成物では1000cpsである。
同一粘度(1000cps)を基準にすれば、本発明の
範囲に含まれるバインダーポリマーによる成型用
スリツプ中に混入できる固体はほぼ44%以上多
い。更に、熱分解により除去する有機物質の量は
29%減少される。 実施例 21〜26 更に数種の成型用スリツプを製造して、粘度低
下剤の濃度のスリツプ粘度に与える影響について
研究した。加えて、片方のみが本発明の範囲に含
まれるバインダーポリマーに基づいている更に2
種の組成物について、スリツプ粘度に対する一定
濃度での粘度低下剤の効果を観察した。
[Table] From the above data, with a ceramic amount of 200 parts by weight,
It is interesting to note that molding slips using polymers outside the scope of the invention have a viscosity of 1750 cps, whereas the composition of the invention has a viscosity of only 590 cps. Similarly, at an amount of 240 parts by weight, the viscosity of the slip with conventional polymers is 4800 cps, compared to 1000 cps with the composition of the invention.
Based on the same viscosity (1000 cps), approximately 44% more solids can be incorporated into molding slips with binder polymers within the scope of the present invention. Furthermore, the amount of organic material removed by pyrolysis is
Reduced by 29%. Examples 21-26 Several additional molding slips were made to study the effect of viscosity reducing agent concentration on slip viscosity. In addition, there are further two, only one of which is based on a binder polymer within the scope of the invention.
For seed compositions, the effect of viscosity-lowering agents at fixed concentrations on slip viscosity was observed.

【表】 このデータから、粘度低下剤は低濃度において
スリツプ粘度を低下させる効果があるが、3.0g
のレベル(誘電体固体の0.5重量%)では分散系
の不安定化を起し、高粘度、不安定な粘度及び固
体の凝集をまねくことがわかる。しかし、粘度低
下剤の使用も酸官能基をもたないバインダーポリ
マーを利用した成型用スリツプ(実施例26)では
その効果が一層少なかつた事は大変興味深い。 実施例 27〜31 分子量及び数平均分子量に対する重量平均分子
量の比がいかに重要であるかは、5種のポリマー
を使用して実施例3〜6に述べた方法で透明フイ
ルムを製造した以下の実施例によつて示される。
本発明の範囲に含まれる実施例27のポリマーフイ
ルムは5回180゜に折つても破損せず、全く堅ろう
であつた。本発明の範囲外である実施例28は良好
な堅ろう性を示したが、過剰な溶液粘度を有して
いた。他方、やはり本発明の範囲外である実施例
29〜31は非常に脆かつた。即ち、折り曲げた時、
それらは破損した。成型フイルムのこの脆さは対
応するスリツプから作られた多層キヤパシターの
切断のしやすさに影響する。
[Table] From this data, the viscosity reducing agent is effective in reducing slip viscosity at low concentrations;
(0.5% by weight of dielectric solids) causes destabilization of the dispersion, leading to high viscosity, unstable viscosity, and agglomeration of the solids. However, it is very interesting that the use of a viscosity reducing agent had even less effect in the molding slip (Example 26) which utilized a binder polymer without acid functional groups. Examples 27-31 The importance of molecular weight and the ratio of weight-average molecular weight to number-average molecular weight is demonstrated by the following experiments in which transparent films were prepared using five polymers in the manner described in Examples 3-6. Illustrated by example.
The polymer film of Example 27, which is within the scope of the present invention, did not break even after being folded five times through 180 degrees and was completely rigid. Example 28, which is outside the scope of the invention, showed good fastness but had excessive solution viscosity. On the other hand, embodiments that are also outside the scope of the invention
29-31 were very fragile. That is, when folded,
they were damaged. This fragility of the cast film affects the ease with which multilayer capacitors made from the corresponding slips can be cut.

【表】【table】

【表】 実施例 32〜35 上記と同様に4種の成型用スリツプを準備し
た。ひとつにはpolypale樹脂の粘度低下剤を加
え、他のふたつには少量の氷酢酸を加え、残りの
ひとつは添加剤を含まない標準の組成物であつ
た。4種のスリツプの粘度をテストした結果、氷
酢酸もまたスリツプの粘度低下に有効であること
がわかつた。
[Table] Examples 32 to 35 Four types of molding slips were prepared in the same manner as above. One had a polypale resin viscosity reducer added, the other two had a small amount of glacial acetic acid, and the remaining one had a standard composition with no additives. After testing the viscosity of four types of slips, it was found that glacial acetic acid was also effective in reducing slip viscosity.

【表】 実施例 36〜46 更に、ポリマー組成の異なる数種の組成物を準
備して、各ポリマーの成型スリツプへの適合性を
調べる目的で分散テストを行なつた。この分散テ
ストにおいて、4.5gのセラミツク粉末
(BL162)、45.0gのキシレンまたは1,1,1−
トリクロロエタン及び50gのポリマー溶液
(MEK中の30%ポリマー)を適当な大きさのビン
に入れ、機械的塗料シエーカーで30分間振り、次
に8時間静置した。8時間経過後、濁度または透
明度について観察した。濁つたサンプルは良く分
散されている事を示し、他方透明なサンプルは不
安定であり従つて所望の分散性に欠けることを示
していた。
[Table] Examples 36 to 46 Furthermore, several compositions having different polymer compositions were prepared and dispersion tests were conducted to examine the compatibility of each polymer with the molding slip. In this dispersion test, 4.5 g of ceramic powder (BL162), 45.0 g of xylene or 1,1,1-
Trichloroethane and 50 g of polymer solution (30% polymer in MEK) were placed in an appropriately sized bottle, shaken in a mechanical paint shaker for 30 minutes, and then allowed to stand for 8 hours. After 8 hours, turbidity or clarity was observed. A cloudy sample indicated that it was well dispersed, whereas a clear sample indicated that it was unstable and therefore lacked the desired dispersion properties.

【表】 実施例38,39,44及び45は、側鎖の官能性がな
ければ良好な分散性が得られないことを示してい
る。実施例41〜43は酸グループ以外にもアミング
ループが良好な分散性を得るために使用し得るこ
とを示している。 実施例 47〜54 類似したポリマー組成のスリツプ組成物を数種
準備した。各スリツプを実施例36〜46の濁度テス
トに供するとともに、Haake RotoviscoRV3粘
度計により40℃で2週間貯蔵の前後の粘度を測定
してその変化を調べた。
Table: Examples 38, 39, 44 and 45 show that good dispersion cannot be obtained without side chain functionality. Examples 41-43 show that in addition to acid groups, amine groups can be used to obtain good dispersion. Examples 47-54 Several slip compositions with similar polymer compositions were prepared. Each slip was subjected to the turbidity tests of Examples 36 to 46, and the viscosity was measured before and after storage at 40° C. for 2 weeks using a Haake Rotovisco RV3 viscometer to examine changes in viscosity.

【表】【table】

【表】 実施例52は、Haake粘度安定性テストにより
わかるように、過度の側鎖官能性が分散安定性に
対して有害であることを示している。実施例54
は、スリツプの粘度が加熱エージングでも安定し
ているにもかかわらず、側鎖官能性の欠除が分散
安定性に対して不都合であることを示している。
本発明の組成条件に適合するポリマーから作られ
た成型用スリツプ(実施例47〜51)は良好な分散
性と良好な粘度安定性を示した。 実施例 56 密閉式引火点(ASTMテスト法D56)が200℃
以上のスリツプ組成を得るために十分な量のトリ
クロロトリフルオロエタンを含む溶媒を用いて別
のスリツプ組成物を製造した。上記した方法を用
いて、このスリツプから厚さ4ミルのテープを成
型した。得られたテープは強く且つピンホールが
なかつた。加えて、テープの厚さは均一で、多層
キヤパシターの製造に使用した場合に積層が簡単
であつた。このスリツプは以下に示す組成を有し
ていた。 不燃性スリツプ組成物 ガラス粉末 32.2%wt. Al2O3 16.5 SiO2 4.0 ポリマー(1) 3.5 ジオクチルフタレイト 1.3 1,1,1−トリクロロエタン 33.2 メチレンクロライド 2.0 2−プロパノール 1.7 トリクロロトリフルオロエタン 3.0 メチルエチルケトン 2.3 (1)62.3/37.1/0.6エチルメタクリレイト/
メチルアクリレイト/メタクリル酸 実施例 56〜60 ポリマーのガラス転移温度(Tg)への可塑剤
の効果を観察するために、可塑剤とポリマーの4
種の溶液を作り、可塑剤の量をポリマーのそれの
100重量%まで変えた。ポリマーの溶液に可塑剤
を加え、次に溶媒を除去することによつて上記溶
液を作つた。下記第12表に示すデータから、等量
の可塑剤とポリマーを使用すれば全く実質的変化
が得られることがわかる。
TABLE Example 52 shows that excessive side chain functionality is detrimental to dispersion stability as seen by the Haake viscosity stability test. Example 54
show that the lack of side chain functionality is detrimental to dispersion stability, although the viscosity of the slip remains stable upon heat aging.
Molding slips made from polymers meeting the compositional requirements of the present invention (Examples 47-51) exhibited good dispersibility and good viscosity stability. Example 56 Closed type flash point (ASTM test method D56) is 200℃
Another slip composition was prepared using a solvent containing a sufficient amount of trichlorotrifluoroethane to obtain the above slip composition. A 4 mil thick tape was cast from this slip using the method described above. The resulting tape was strong and free of pinholes. Additionally, the tape had a uniform thickness and was easy to laminate when used to make multilayer capacitors. This slip had the composition shown below. Nonflammable slip composition glass powder 32.2%wt. Al 2 O 3 16.5 SiO 2 4.0 Polymer (1) 3.5 Dioctyl phthalate 1.3 1,1,1-trichloroethane 33.2 Methylene chloride 2.0 2-propanol 1.7 Trichlorotrifluoroethane 3.0 Methyl ethyl ketone 2.3 (1)62.3/37.1/0.6 ethyl methacrylate/
Methyl Acrylate/Methacrylic Acid Examples 56-60 To observe the effect of a plasticizer on the glass transition temperature (Tg) of a polymer,
Make a solution of seeds and adjust the amount of plasticizer to that of the polymer.
Changed up to 100% by weight. The above solution was made by adding a plasticizer to a solution of the polymer and then removing the solvent. The data shown in Table 12 below shows that using equal amounts of plasticizer and polymer makes quite a substantial difference.

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (a) 微細に分割されたセラミツク固体粒子
の、 (b) 炭素数1〜8のアルキルメタクリレイト、炭
素数1〜8のアルキルアクリレイト、およびエ
チレン性不飽和カルボン酸またはアミンからな
る群から選ばれる少なくとも1のモノマーから
なる相溶性ポリマーであつて、該エチレン性不
飽和カルボン酸またはアミンは5重量%を越え
ないポリマー、又はその混合物を、 (c) 非水性有機溶媒に溶解した溶液中の分散系を
包含するセラミツク組成物であつて、 該ポリマーが数平均分子量(Mn)50000な
いし100000、重量平均分子量(Mw)150000な
いし350000を有し、MwのMnに対する比が5.5
以下であり、 該ポリマー又はその混合物中における不飽和
カルボン酸またはアミンの全体の量が0.2〜2.0
重量%であり、かつ、 該ポリマー及びその中に存在しうる可塑剤の
ガラス転移温度が−30℃ないし+45℃であるこ
とを特徴とする組成物。 2 該アルキルメタクリレイトがエチルメタクリ
レイトであり、該アルキルアクリレイトがメチル
アクリレイトである特許請求の範囲第1項記載の
組成物。 3 該エチレン性不飽和カルボン酸がアクリル
酸、メタクリル酸及びこれらの混合物から選ばれ
たモノカルボン酸である、特許請求の範囲第1項
の組成物。 4 該カルボン酸がメタクリル酸である、特許請
求の範囲第3項の組成物。 5 該エチレン性不飽和カルボン酸が、イタコン
酸、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、こ
れらのハーフエステル及びこれらの混合物から選
ばれたジカルボン酸である、特許請求の範囲第1
項の組成物。 6 該マルチポリマーが40〜80重量%のアルキル
メタクリレイト及び60〜20重量%のアルキルアク
リレイトを含む、特許請求の範囲第1項の組成
物。 7 アルキルメタクリレイトのアルキルアクリレ
イトに対する重量比が1.5〜2.5:1である、特許
請求の範囲第1項の組成物。 8 Mnが60000〜80000であり、Mwが200000〜
300000である、特許請求の範囲第1項の組成物。 9 該セラミツク固体が誘電体固体またはその前
駆物である、特許請求の範囲第1項の組成物。 10 該誘電体固体がチタネイト、ジルコネイ
ト、スタネイト、これらの前駆物及びこれらの混
合物から選ばれる、特許請求の範囲第9項の組成
物。 11 該誘電体固体がBaTiO3、CaTiO3
SrTiO3、PbTiO3、NbTiO3、希土類チタネイ
ト、これらの前駆物及びこれらの混合物から選ば
れたチタネイトである、特許請求の範囲第9項の
組成物。 12 該誘電体固体がBaまたはCaのスタネイ
ト、これらの前駆物及びこれらの混合物から選ば
れる、特許請求の範囲第10項の組成物。 13 該誘電体固体がBaまたはCaのジルコネイ
ト、これらの前駆物及びこれらの混合物から選ば
れる、特許請求の範囲第10項の組成物。
[Scope of Claims] 1 (a) finely divided ceramic solid particles, (b) an alkyl methacrylate having 1 to 8 carbon atoms, an alkyl acrylate having 1 to 8 carbon atoms, and an ethylenically unsaturated carboxylic acid. or amines, wherein the ethylenically unsaturated carboxylic acid or amine does not exceed 5% by weight of the polymer; A ceramic composition comprising a dispersion in a solution dissolved in a solvent, wherein the polymer has a number average molecular weight (Mn) of 50,000 to 100,000, a weight average molecular weight (Mw) of 150,000 to 350,000, and the ratio of Mw to Mn is is 5.5
or less, and the total amount of unsaturated carboxylic acids or amines in the polymer or mixture thereof is from 0.2 to 2.0.
% by weight, and the glass transition temperature of the polymer and the plasticizer that may be present therein is between -30°C and +45°C. 2. The composition according to claim 1, wherein the alkyl methacrylate is ethyl methacrylate and the alkyl acrylate is methyl acrylate. 3. The composition of claim 1, wherein the ethylenically unsaturated carboxylic acid is a monocarboxylic acid selected from acrylic acid, methacrylic acid, and mixtures thereof. 4. The composition of claim 3, wherein the carboxylic acid is methacrylic acid. 5. Claim 1, wherein the ethylenically unsaturated carboxylic acid is a dicarboxylic acid selected from itaconic acid, fumaric acid, maleic acid, maleic anhydride, half esters thereof, and mixtures thereof.
composition of the term. 6. The composition of claim 1, wherein the multipolymer comprises 40-80% by weight alkyl methacrylate and 60-20% by weight alkyl acrylate. 7. The composition of claim 1, wherein the weight ratio of alkyl methacrylate to alkyl acrylate is from 1.5 to 2.5:1. 8 Mn is 60000~80000, Mw is 200000~
300,000. 9. The composition of claim 1, wherein the ceramic solid is a dielectric solid or a precursor thereof. 10. The composition of claim 9, wherein the dielectric solid is selected from titanates, zirconates, stannates, precursors thereof, and mixtures thereof. 11 The dielectric solid is BaTiO 3 , CaTiO 3 ,
10. The composition of claim 9, wherein the titanate is selected from SrTiO3 , PbTiO3 , NbTiO3 , rare earth titanates, precursors thereof and mixtures thereof. 12. The composition of claim 10, wherein the dielectric solid is selected from Ba or Ca stannates, precursors thereof, and mixtures thereof. 13. The composition of claim 10, wherein the dielectric solid is selected from Ba or Ca zirconates, precursors thereof, and mixtures thereof.
JP59115632A 1983-06-07 1984-06-07 Ceramic composition Granted JPS605063A (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US50197883A 1983-06-07 1983-06-07
US501978 1983-06-07
US594701 1984-03-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS605063A JPS605063A (en) 1985-01-11
JPH024548B2 true JPH024548B2 (en) 1990-01-29

Family

ID=23995799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59115632A Granted JPS605063A (en) 1983-06-07 1984-06-07 Ceramic composition

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS605063A (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2574880B2 (en) * 1987-10-23 1997-01-22 株式会社日本触媒 Ceramic precursor composition, ceramic green sheet using the same, and method for producing the same
JPH04265267A (en) * 1991-02-19 1992-09-21 Murata Mfg Co Ltd Ceramic forming binder
JPH08145498A (en) * 1994-11-15 1996-06-07 Sanyo Electric Co Ltd Refrigerator
JP2018079616A (en) * 2016-11-16 2018-05-24 藤倉化成株式会社 Resin composition for molding ceramic green sheet and material for molding ceramic green sheet

Also Published As

Publication number Publication date
JPS605063A (en) 1985-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4536535A (en) Castable ceramic compositions
KR940005416B1 (en) Dielectric compositions
EP0196035B1 (en) Dielectric composition
US5296426A (en) Low-fire X7R compositions
US4752857A (en) Thin tape for dielectric materials
US4613648A (en) Castable ceramic compositions
KR900001478B1 (en) Dielectric compositions
JPH03257041A (en) Dielectric composition
JPH0653606B2 (en) Ceramic capacitors
CN100478304C (en) Green sheet slurry, green sheet, and production method of electronic device
KR970004275B1 (en) Low-firing capacitor dielectrics
EP0408906B1 (en) Water soluble cellulosic binder for ceramic tape casting
JPH024548B2 (en)
JPS61291457A (en) Dielectric composition
JPH1067567A (en) Slurry composition for ceramic green sheet
JP2002255657A (en) Ceramic slurry, ceramic green sheet and multi-layered ceramic electronic parts
JPH0799132A (en) Manufacture of ceramic green sheet and laminated ceramic body
JP2007116083A (en) Conductive paste for internal electrode of laminated ceramic capacitor and manufacturing method of laminated ceramic capacitor
JPS5945373A (en) Binder composition for paste
TW202423880A (en) Binder composition for dielectric layer, slurry composition for dielectric layer, dielectric layer, and capacitor
JPH0255392B2 (en)
JPH0235790A (en) Manufacture of green sheet for ceramic substrate
JPH10259062A (en) Binder for dielectric material molding
KR20050049883A (en) Method for manufacturing a hybrid sol for producing a laminate of high-capacity multilayer ceramic capacitor and the hybrid sol therefrom
JPH02184560A (en) Slurry composition for ceramic green sheet and production of ceramic green sheet using the same slurry composition

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term