JPH0693020A - Polyvinyl acetal-acetal-based resin, its production and ceramic sheet using the same - Google Patents

Polyvinyl acetal-acetal-based resin, its production and ceramic sheet using the same

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JPH0693020A
JPH0693020A JP4243644A JP24364492A JPH0693020A JP H0693020 A JPH0693020 A JP H0693020A JP 4243644 A JP4243644 A JP 4243644A JP 24364492 A JP24364492 A JP 24364492A JP H0693020 A JPH0693020 A JP H0693020A
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polyvinyl acetal
ceramic
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hydrogen atom
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宣仁 勝村
Fusaji Shoji
房次 庄子
Shosaku Ishihara
昌作 石原
Takeshi Fujita
毅 藤田
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Abstract

PURPOSE:To obtain a resin useful as a ceramic binder having improved solubility in clean water, excellent mechanical strength, saving resources without using an organic solvent to cause pollution, comprising specific structural units. CONSTITUTION:A polyvinyl acetal resin comprises structural units of formula I, formula II and formula III [R<1> is H or 1-12C alkyl; R<2> is H, 1-12C alkyl, 1-8C alkyl or aryl; M is H or (organic) ammonium ion]. 5-30mol% unit of formula I is reacted with 1-70mol% unit of formula II and 20-65mol% unit of formula II so as to be 100mol% in total amount to give a carbonxylethylated polyvinylacetal-based resin. Ceramic fine powder having 0.05-2 micron standard deviation value of average particle diameter is blended with the carboxylethylated polyvinylacetal-based resin as a binder.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、新規なカルボキシエチ
ル化ポリアセタール樹脂であり、又低公害及び省資源の
観点からアルミナ等のいわゆるセラミックを成形する際
に、即ちセラミックス前駆体であるグリ−ンシ−トを製
造するために用いられる有機系バインダ−に関するもの
であり、特に水系の優れたセラミック用有機系バインダ
−及びこれを用いたセラミックシートに関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is a novel carboxyethylated polyacetal resin, and in view of low pollution and resource saving, when forming so-called ceramics such as alumina, that is, a green precursor which is a ceramic precursor. TECHNICAL FIELD The present invention relates to an organic binder used for producing a sheet, and particularly to an excellent organic organic binder for ceramics and a ceramic sheet using the same.

【0002】[0002]

【従来技術】(イ)従来、セラミック用バインダ−とし
て、一般にブチラ−ル樹脂等の有機バインダ−が用いら
れ、このバインダ−をアルコ−ル、ケトン、塩素系溶
剤、芳香族系溶剤等の有機系溶剤に溶解し、又は分散
し、これをセラミック微粉末と混合し、ボ−ルミル等で
長時間混練、分散し、スリップ状となし、脱泡後、ドク
タ−ブレ−ド法やリバ−スコ−タ−法で一定の厚みのシ
−トをキャステイングして、ポリエステルフイルム等の
素材上に加熱乾燥させてグリ−ンシ−トを成形する方法
等が採用されている。
(A) Conventionally, as a binder for ceramics, an organic binder such as butyral resin is generally used, and this binder is used as an organic binder such as alcohol, ketone, chlorine-based solvent, aromatic solvent and the like. It is dissolved or dispersed in a system solvent, mixed with ceramic fine powder, kneaded and dispersed in a ball mill for a long time to form a slip state, and after defoaming, a doctor blade method or a reversing method. A method of casting a sheet having a certain thickness by a heating method and heating and drying it on a material such as a polyester film to form a green sheet is used.

【0003】(ロ)セラミック用水溶性バインダ−とし
て、アセタ−ル化度10モル%以下である水溶性ポリビ
ニルアセタ−ルとして、特開昭56−76405号、ア
セタ−ル化度10〜30モル%の冷水可溶性ポリビニル
アセタ−ルとして、特開昭64−29408号、疎水基
或は特定のイオン性親水基を側鎖に有する変性ポリビニ
ルアルコ−ルを水系有機バインダとして、特開昭59−
156959号等が知られている。
(B) As a water-soluble binder for ceramics, a water-soluble polyvinyl acetal having a degree of acetalization of 10 mol% or less is disclosed in JP-A-56-76405, and a degree of acetalization of 10 to 30 mol. % Cold water-soluble polyvinyl acetate as disclosed in JP-A-64-29408, and modified polyvinyl alcohol having a hydrophobic group or a specific ionic hydrophilic group in the side chain as an aqueous organic binder.
No. 156959 is known.

【0004】一方(ハ)水溶性アクリル酸エステル系バ
インダ−として特公平1−53233号、特公平1−4
4668号、特開平1−286955号が知られてい
る。これらのカルボキシル基を有する(メタ)アクリル
酸系共重合体、即ち(メタ)アクリル酸を共重合させた
(メタ)アクリル酸エステル系共重合体をアンモニア、
トリメチルアミン等のトリアルキルアミン、ジメチルア
ミノアルコ−ル、モノエタノ−ルアミン等のアミン類で
中和(pH)調整している。
On the other hand, as (c) water-soluble acrylic ester binders, Japanese Patent Publication No. 1-53233 and Japanese Patent Publication No. 1-4.
4668 and JP-A-1-286955 are known. A (meth) acrylic acid type copolymer having these carboxyl groups, that is, a (meth) acrylic acid ester type copolymer obtained by copolymerizing (meth) acrylic acid is ammonia,
Neutralization (pH) is adjusted with trialkylamines such as trimethylamine, dimethylamino alcohol, amines such as monoethanolamine.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、(イ)
のバインダ−は有機溶剤としてブチルアルコ−ル、イソ
プロピルアルコ−ル、トリクロロエチレン、トルエン等
用いられているが、引火による爆発性、火災の危険性、
成形時、乾燥時の臭気、蒸発ガスによる環境汚染、人体
への有害性の公害問題等があり、さらには防爆設備、廃
ガス処理設備、溶剤回収設備等の設置が必要であり、多
くの問題がある。(ロ)の場合は水溶性ポリビニルアセ
タ−ルであるために吸湿性が大きくセラミックグリ−ン
シ−トの特性のバラツキが生じる等の問題がある。
(ハ)の場合、カルボキシル基を有する(メタ)アクリ
ル酸エステル系共重合体を用いたセラミックグリ−ンシ
−トの引張り強さが弱く、積層圧着時にシ−トの寸法変
化が大きい等の問題がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, (a)
Butyl alcohol, isopropyl alcohol, trichloroethylene, toluene, etc. are used as the organic solvent, but they are explosive due to ignition, the risk of fire,
There are many problems such as odor during molding and drying, environmental pollution by evaporative gas, pollution problem of harmfulness to human body, etc. Furthermore, it is necessary to install explosion-proof equipment, waste gas treatment equipment, solvent recovery equipment, etc. There is. In the case of (b), since it is a water-soluble polyvinyl acetal, it has a large hygroscopic property and there is a problem that the characteristics of the ceramic green sheet vary.
In the case of (c), the tensile strength of the ceramic green sheet using the (meth) acrylic acid ester-based copolymer having a carboxyl group is weak and the dimensional change of the sheet is large during lamination pressure bonding. There is.

【0006】本発明は、公害問題を生ずる有機溶剤を使
用しないで水溶性のバインダーを用いるに際し、水溶性
バインダーとして特性が良好で吸湿性が大きくないもの
を提供すること並びに、これを用いて圧着強度や表面状
態の優れたセラミックシートを提供することを目的とし
てなされたものである。
[0006] The present invention provides a water-soluble binder having good properties and not large hygroscopicity when using a water-soluble binder without using an organic solvent which causes pollution problems, and pressure bonding using the same. The purpose of the invention is to provide a ceramic sheet having excellent strength and surface condition.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは鋭
意検討した結果、シアノエチル化ポリビニルアセタ−ル
の加水分解生成物であるカルボキシルエチル化ポリビニ
ルアセタ−ルの有機アミン塩又はアンモニウム塩にする
ことにより、水に対する溶解性を向上するとともに機械
的強度を向上することができる知見を得て、水溶性セラ
ミックバインダ−として有用であることを見出し、本発
明を完成した。すなわち、本発明は、一般式
Therefore, as a result of intensive investigations by the present inventors, the organic amine salt or ammonium salt of carboxyethylated polyvinyl acetal which is a hydrolysis product of cyanoethylated polyvinyl acetal. According to the above, it was found that the solubility in water and the mechanical strength can be improved, and it was found to be useful as a water-soluble ceramic binder, and the present invention was completed. That is, the present invention has the general formula

【0008】[0008]

【化5】 [Chemical 5]

【0009】及び[0009] and

【0010】[0010]

【化6】 [Chemical 6]

【0011】(但し、式中R1は水素原子又は炭素数1
〜12個のアルキル基、R2は水素原子、炭素数1〜1
2個のアルキル基、炭素数1〜8個の環状アルキル基、
アリ-ル基又は置換基を有するアリール基、Mは水素原
子、アンモニウムイオン又は有機アンモニウムイオンで
ある。)で表される構成単位からなり、且つ(1)で表
される構成単位が5〜20モル%と、(2)で表される
構成単位が1〜50モル%と、(3)で表される構成単
位が20〜65モル%とを全体が100モル%に成るよ
うに反応して得られるカルボキシルエチル化ポリビニル
アセタ−ル系樹脂からなることを特徴とするポリビニル
アセタ−ル樹脂であり、この樹脂は以下のようにして製
造される。即ち、(A)ケン化度70モル%以上で、且
つ平均重合度500〜2500のポリビニルアルコ−ル
水溶液と一般式 R1COR2(但し、式中R1は水素原
子又は炭素数1〜12個のアルキル基、R2は水素原
子、炭素数1〜12個のアルキル基、炭素数1〜8個の
環状アルキル基、アリ-ル基又は置換基を有するアリー
ル基である。)で表される化合物の水溶液とを、酸触媒
の存在下で温度13〜40℃で反応し、ついで、温度3
5〜80℃で反応した後、反応生成物を中和する工程
と、(B)得られたポリビニルアセタ−ルを水に溶解す
る溶剤に溶解し、アルカリ性水溶液の存在下でアクリロ
ニトリルを45℃以下の温度で反応する工程と、(C)
(B)で得られたシアノエチル化ポリビニルアセタ−ル
をアルカリ性水溶液の存在下で50℃以上の温度で加水
分解する工程とからなり、精製して得られたカルボキシ
ルエチル化ポリビニルアセタ−ル系樹脂を水と有機アミ
ンに溶解してなる水溶性有機バインダにすることによ
り、セラミックグリ−ンシ−ト用水溶性有機バインダと
して上記の目的が達成される。
(Wherein R 1 is a hydrogen atom or a carbon number 1
To 12 alkyl groups, R 2 is a hydrogen atom, and has 1 to 1 carbon atoms.
2 alkyl groups, a cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms,
An aryl group or an aryl group having a substituent, M is a hydrogen atom, an ammonium ion or an organic ammonium ion. ) And 5 to 20 mol% of the constitutional unit represented by (1), 1 to 50 mol% of the constitutional unit represented by (2), and (3) A poly (vinyl acetal) resin obtained by reacting 20 to 65 mol% of the structural unit so that the total amount becomes 100 mol%. Yes, this resin is manufactured as follows. That is, (A) an aqueous solution of polyvinyl alcohol having a degree of saponification of 70 mol% or more and an average degree of polymerization of 500 to 2500 and R 1 COR 2 (wherein R 1 is a hydrogen atom or a carbon number of 1 to 12). Alkyl groups, R 2 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group or an aryl group having a substituent). With an aqueous solution of a compound at a temperature of 13 to 40 ° C. in the presence of an acid catalyst, and then a temperature of 3
After reacting at 5 to 80 ° C., the reaction product is neutralized, and (B) the obtained polyvinyl acetal is dissolved in a water-soluble solvent, and acrylonitrile is added at 45 ° C. in the presence of an alkaline aqueous solution. A step of reacting at the following temperature, and (C)
A step of hydrolyzing the cyanoethylated polyvinyl acetal obtained in (B) at a temperature of 50 ° C. or higher in the presence of an alkaline aqueous solution, and a carboxylethylated polyvinyl acetal system obtained by purification. By using a water-soluble organic binder prepared by dissolving a resin in water and an organic amine, the above-mentioned object is achieved as a water-soluble organic binder for ceramic green sheets.

【0012】又(A)平均微粒子が標準偏差値0.05
〜2ミクロンの範囲であるセラミック微粉末100重量
部と、(B)上記有機バインダ−としての水溶性カルボ
キシル基を有するポリビニルアセタ−ル系樹脂5から4
0重量部と、(C)必要に応じて分散剤、可塑剤とから
なるセラミック前駆体組成物スラリ−を基材の表面に薄
膜状にコ−テングすることよりなるセラミックグリ−ン
シ−トの製造法によって上記の目的が達成される。
(A) The average fine particles have a standard deviation value of 0.05.
100 parts by weight of ceramic fine powder in the range of ˜2 μm, and (B) polyvinyl acetal resin 5 to 4 having a water-soluble carboxyl group as the organic binder.
0 parts by weight and (C) a ceramic precursor composition slurry, which optionally comprises a dispersant and a plasticizer, is coated on the surface of the base material in a thin film to form a ceramic green sheet. The above-mentioned object is achieved by the manufacturing method.

【0013】これらの諸目的は、前記セラミックグリ−
ンシ−トを焼結してなるセラミックシ−トによっても達
成される。、又はセラミックグリ−ンシ−ト層が、
(A)平均微粒子が標準偏差値0.05〜2ミクロンの
範囲であるセラミック微粉末100重量部と、(B)バ
インダ−として水溶性カルボキシル基を有するポリビニ
ルアセタ−ル系樹脂5から40重量部と、(C)必要に
応じて分散剤、可塑剤とからなるセラミック前駆体組成
物で構成され、複数の導体層を上記セラミックグリ−ン
シ−ト層を介して積層体を焼結してなる多層配線セラミ
ック基板の製造法によって上記の目的が達成される。
These various purposes are based on the above-mentioned ceramic grease.
It is also achieved by a ceramic sheet obtained by sintering a sheet. , Or the ceramic green sheet layer,
(A) 100 parts by weight of ceramic fine powder having a standard deviation of 0.05 to 2 microns, and (B) 5 to 40 parts by weight of polyvinyl acetal resin having a water-soluble carboxyl group as a binder. Part, and (C) a ceramic precursor composition containing a dispersant and a plasticizer as necessary, and a plurality of conductor layers are sintered through the above ceramic green sheet layer to sinter the laminate. The above object is achieved by the method for producing a multilayer wiring ceramic substrate.

【0014】以下に、本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.

【0015】まず、本発明において使用するポリビニル
アルコ−ルの重合度は500から4000であり、好ま
しくは、550から3000、更に好ましくは550か
ら1700であり、ケン化度は70モル%以上が好まし
く、88から95モル%のものが最適である。ケン化度
が70モル%未満であると水に不溶となり、95モル%
より大きいとポリビニルアルコ−ルの結晶性が高くなり
水に溶解しにくくなる。ポリビニルアルコ−ルを水に溶
解させてポリビニルアルコ−ル水溶液を調整するが、水
に溶解されるポリビニルアルコ−ルの固形分濃度は、5
〜15重量%とすることが望ましい。酸触媒は塩酸、硫
酸、硝酸等の無機酸、パラトルエンスルホン酸等の有機
酸であり、特に塩酸が好ましい。その酸触媒の添加量
は、水溶液に対して3から12重量%、好ましくは4か
ら10重量%とする。酸触媒の添加量が、水溶液に対し
て3重量%未満の場合にはアセタ−ル化反応が十分に進
行せず、製造時間が長くなり、又、12重量%を越える
場合には、過剰の酸によってアルデヒド誘導体、ケトン
誘導体がアルド−ル縮合を起すため、得られるポリビニ
ルアセタ−ルが着色したり、中和工程の後処理が煩雑に
なる。
First, the degree of polymerization of the polyvinyl alcohol used in the present invention is 500 to 4000, preferably 550 to 3000, more preferably 550 to 1700, and the saponification degree is preferably 70 mol% or more. , 88 to 95 mol% is most suitable. If the saponification degree is less than 70 mol%, it becomes insoluble in water, and 95 mol%
If it is larger, the crystallinity of polyvinyl alcohol becomes higher and it becomes difficult to dissolve it in water. The polyvinyl alcohol aqueous solution is prepared by dissolving the polyvinyl alcohol in water, and the solid content concentration of the polyvinyl alcohol dissolved in water is 5
It is desirable to set the content to -15% by weight. The acid catalyst is an inorganic acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid or nitric acid, or an organic acid such as paratoluenesulfonic acid, and hydrochloric acid is particularly preferable. The amount of the acid catalyst added is 3 to 12% by weight, preferably 4 to 10% by weight, based on the aqueous solution. If the amount of the acid catalyst added is less than 3% by weight with respect to the aqueous solution, the acetalization reaction does not proceed sufficiently and the production time becomes long. Since the aldehyde derivative and the ketone derivative undergo Aldol condensation by the acid, the obtained polyvinyl acetal is colored and the post-treatment of the neutralization step becomes complicated.

【0016】又酸触媒の濃度は第一反応では弱酸性で、
第二反応では、強酸性(pH2以下)とされている。
The concentration of the acid catalyst is weakly acidic in the first reaction,
The second reaction is strongly acidic (pH 2 or less).

【0017】又、本発明に用いられる一般式 R1CO
2(但し、式中R1は水素原子又は炭素数1〜12個の
アルキル基、R2は水素原子、炭素数1〜12個のアル
キル基、炭素数1〜8個の環状アルキル基、アリ-ル基
又は置換基を有するアリール基である。)で表される化
合物としては、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、ヘプチルア
ルデヒド、アクロレン、クロトンアルデヒド、シクロヘ
キサンアルデヒド、ベンズアルデヒド、p−カルボキシ
ベンズアルデヒド、フルフラ−ル、4−ヒドロキシベン
ズアルデヒド、アセトン、メチルエチルケトン、メチル
プロピルケトン、メチルブチルケトン、アセト酢酸メチ
ル、アセト酢酸エチル、レブリン酸、レブリン酸メチ
ル、レブリン酸エチル等の公知の化合物から少なくとも
一種を選択できる。
Further, the general formula R 1 CO used in the present invention is
R 2 (wherein R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, R 2 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, Examples of the compound represented by the aryl group or the aryl group having a substituent include formaldehyde, acetaldehyde,
Propionaldehyde, butyraldehyde, heptylaldehyde, acrolein, crotonaldehyde, cyclohexanealdehyde, benzaldehyde, p-carboxybenzaldehyde, furfural, 4-hydroxybenzaldehyde, acetone, methylethylketone, methylpropylketone, methylbutylketone, methyl acetoacetate, acetoacetate At least one compound can be selected from known compounds such as ethyl acetate, levulinic acid, methyl levulinate, and ethyl levulinate.

【0018】本発明に用いられる一般式 R1COR
2(但し、式中R1は水素原子又は炭素数1〜12個のア
ルキル基、R2は水素原子、炭素数1〜12個のアルキ
ル基、炭素数1〜8個の環状アルキル基、アリ-ル基又
は置換基を有するアリール基である。)で表される化合
物の添加量は、ポリビニルアルコ−ルユニット2モルに
対して25〜75モル%を加えるのが良い。好ましくは
30〜65モル%が良い。25モル%未満であると膜物
性が劣り、75モル%より多いと水に対する溶解性が劣
る。
The general formula used in the present invention R 1 COR
2 (wherein R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, R 2 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an ari It is preferable that the amount of the compound represented by the formula (1) is a vinyl group or an aryl group having a substituent) is 25 to 75 mol% with respect to 2 mol of the polyvinyl alcohol unit. 30-65 mol% is preferable. When it is less than 25 mol%, the physical properties of the film are poor, and when it is more than 75 mol%, the solubility in water is poor.

【0019】又本発明には、反応中に生成するポリビニ
ルアセタール樹脂の微粒子が癒着し塊状となるのを防ぐ
ため、界面活性剤が使用される。用いられる界面活性剤
として、公知のもので特に限定するものではない。例え
ば、ポリオキシエチレンアリ−ルエ−テル、ポリオキシ
エチレンアルキルエ−テル、ポリオキシエチレンアルキ
ルエステル,ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エス
テル、ポリオキシエチレン系界面活性剤、ポリオキシエ
チレンアルキル類等の非イオン系界面活性剤(HLB;
6から15)、ソルビタン脂肪酸エステル等の多価アル
コ−ル系界面活性剤、又、ラウリル硫酸ナトリウム、ド
デシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ヘキサデカンス
ルホン酸ナトリウム、アルキルアリ−ルポリエ−テルス
ルホン酸ナトリウム等のアニオン系界面活性剤等が挙げ
られる。その添加量はポリビニルアセタ−ルの分散液系
における濃度は、0.01〜3.0重量%となる量が良
いが、好ましくは0.03〜1.0重量%であるが特に
限定されるものではない。
Further, in the present invention, a surfactant is used in order to prevent the fine particles of the polyvinyl acetal resin produced during the reaction from adhering to form a lump. The surfactant used is well known and is not particularly limited. For example, nonionic compounds such as polyoxyethylene aryl ether, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene-based surfactant, and polyoxyethylene alkyls. Surfactant (HLB;
6 to 15), polyvalent alcohol-based surfactants such as sorbitan fatty acid ester, and anion-based interfaces such as sodium lauryl sulfate, sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium hexadecanesulfonate, and sodium alkylarylethersulfonate. Activator etc. are mentioned. The addition amount is preferably such that the concentration of the polyvinyl acetal in the dispersion liquid system is 0.01 to 3.0% by weight, preferably 0.03 to 1.0% by weight, but not particularly limited. Not something.

【0020】本発明に用いられる反応条件として、ポリ
ビニルアルコ−ルと、一般式 R1COR2(但し、式中
1は水素原子又は炭素数1〜12個のアルキル基、R2
は水素原子、炭素数1〜12個のアルキル基、炭素数1
〜8個の環状アルキル基、アリ-ル基又は置換基を有す
るアリール基である。)で表される化合物との第一反応
温度は13〜40℃の範囲で反応する。好ましくは13
〜35℃が良い。13℃未満では反応生成物が溶剤に溶
解しにくなったりする恐れがあり、又40℃より高い温
度では生成したポリマ−沈殿物粒子同志が癒着したりし
てブロック化する恐れがある。次に第二反応温度は35
〜80℃で、反応をさらに進行せしめるために熟成を行
う。第一反応温度での反応時間は1〜2時間(一般式
1COR2化合物の滴下期間を含む)、第二反応温度で
の反応時間は1〜5時間撹拌続けるのが好ましい。尚、
ポリマ−を沈殿析出する場合には、第一反応を終えた後
に、温度を下げてポリマ−を沈殿析出すると、嵩高い
(密度が小さい)粒子が得られる。
The reaction conditions used in the present invention include polyvinyl alcohol and the general formula R 1 COR 2 (wherein R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, R 2
Is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and 1 carbon atom
Is an aryl group having 8 to 8 cyclic alkyl groups, aryl groups or substituents. The first reaction temperature with the compound represented by (1) reacts in the range of 13 to 40 ° C. Preferably 13
~ 35 ° C is good. If the temperature is lower than 13 ° C., the reaction product may be difficult to dissolve in the solvent, and if the temperature is higher than 40 ° C., the polymer precipitate particles formed may adhere to each other to form a block. Next, the second reaction temperature is 35
Aging is carried out at -80 ° C to further promote the reaction. The reaction time at the first reaction temperature is 1-2 hours (general formula
It is preferable to continue stirring for 1 to 5 hours at the second reaction temperature, including the dropping period of the R 1 COR 2 compound. still,
In the case of precipitating and precipitating the polymer, bulky (small density) particles can be obtained by lowering the temperature and precipitating and precipitating the polymer after finishing the first reaction.

【0021】次に、反応系に触媒として添加した無機
酸、有機酸をpH6〜8に中和するためのアルカリ性物
質、すなわち水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水
酸化アルカリ、炭酸ナトリウム等の炭酸アルカリ、炭酸
水素ナトリウム等の炭酸水素アルカリ、アンモニア水を
添加して反応系を中和する。この場合、温度を30〜6
0℃にしても良い。
Next, an alkaline substance for neutralizing the inorganic or organic acid added to the reaction system as a catalyst to pH 6 to 8, that is, alkali hydroxide such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, carbonic acid such as sodium carbonate, etc. The reaction system is neutralized by adding alkali, hydrogencarbonate such as sodium hydrogencarbonate, etc., and aqueous ammonia. In this case, the temperature is 30 to 6
It may be 0 ° C.

【0022】本発明に用いられるカルボキシルエチル化
ポリビニルアセタ−ルの製造方法は、ポリビニルアセタ
−ルを水溶性不活性有機溶剤に溶解し、水に溶解した水
酸化アルカリ触媒の存在下でアクリロニトリルと反応し
てシアノエチルポリビニルアセタ−ルを生成し、さらに
温度45℃以上で加水分解して、中和(pH6〜7)し
て製造される。この製造の際には、ポリビニルアセタ−
ルをジオキサン等の水溶性有機溶剤に溶解して調整する
が、水溶性有機溶剤に溶解されるポリビニルアセタ−ル
の固形分濃度は、5〜15重量%、好ましくは5〜10
重量%とすることが望ましい。水酸化アルカリ触媒とし
ては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙
げられる。水酸化アルカリ触媒の添加量は、ポリビニル
アセタ−ルのポリビニルアルコ−ル構成単位2〜4モル
に対して3モル、アクリロニトリルの反応率が、5〜3
0モル%になるように添加すれば良い。但し、水、ポリ
ビニルアセタ−ル及び水酸化アルカリの全容量1に対し
有機溶剤の添加量が1〜2倍、好ましくは1〜1.5倍
が望ましい。アクリロニトリルの反応温度は、20〜4
0℃が望ましい、20℃未満では反応が遅く、40℃よ
り高い温度ではCN基が加水分解してしまう恐れがあ
る。アクリロニトリルの反応率は、5〜30モル%にな
るように制御すれば40℃以上ではCN基を加水分解し
てカルボキシル基にすれば良い。特にアクリロニトリル
の反応温度は制限されるものではない。
The method for producing carboxylethylated polyvinyl acetal used in the present invention is to dissolve polyvinyl acetal in a water-soluble inert organic solvent, and acrylonitrile in the presence of an alkali hydroxide catalyst dissolved in water. To produce cyanoethyl polyvinyl acetal, which is further hydrolyzed at a temperature of 45 ° C. or higher to be neutralized (pH 6 to 7). During this production, polyvinyl acetate
Is adjusted by dissolving it in a water-soluble organic solvent such as dioxane, and the solid content concentration of polyvinyl acetal dissolved in the water-soluble organic solvent is 5 to 15% by weight, preferably 5 to 10% by weight.
It is desirable to set it as the weight%. Examples of the alkali hydroxide catalyst include sodium hydroxide and potassium hydroxide. The amount of the alkali hydroxide catalyst added is 3 mol per 2 to 4 mol of the polyvinyl alcohol constitutional unit of polyvinyl acetal, and the reaction rate of acrylonitrile is 5 to 3 mol.
It may be added so as to be 0 mol%. However, the addition amount of the organic solvent is 1 to 2 times, preferably 1 to 1.5 times the total volume 1 of water, polyvinyl acetal and alkali hydroxide. The reaction temperature of acrylonitrile is 20 to 4
0 ° C. is desirable. If the temperature is lower than 20 ° C., the reaction is slow, and if the temperature is higher than 40 ° C., the CN group may be hydrolyzed. If the reaction rate of acrylonitrile is controlled to be 5 to 30 mol%, the CN group may be hydrolyzed to a carboxyl group at 40 ° C. or higher. In particular, the reaction temperature of acrylonitrile is not limited.

【0023】本発明に用いられる多層セラミック基板の
製造法は、(A)平均微粒子が標準偏差値0.05〜2
ミクロンの範囲であるセラミック微粉末100重量部
と、(B)バインダ−として水溶性カルボキシル基を有
するポリビニルアセタ−ル系樹脂(ポリマ−固形分換
算;5から40重量部)溶液と、(C)必要に応じて分
散剤、可塑剤とから選んだセラミック前駆体組成物をボ
−ルミルをもちいて湿式混合を24時間行ない、セラミ
ック前駆体組成物スラリ−にし、ドクタ−ブレ−ド法に
よつてグリ−ンシ−トを作成する。200mm×200
mm角に切断し、必要な層にスル−ホ−ルを打ち抜く。
この打ち抜かれたグリ−ンシ−ト上にW、Mo、Ag、
Au,Pt,Pd、Cu、Ni等の多くの元素を主成分
とした導体ペ−ストをスクリ−ン印刷法によって所定の
位置に印刷する。こうして導体を印刷したグリ−ンシ−
トに所定の回路を形成し、この回路形成されたグリ−ン
シ−ト数40層を積層し、熱プレス圧縮する。得られた
積層体を必要な形状になるように切断し、800〜16
00℃の温度で1時間空気中或いは窒素中で焼成した。
焼成の際その昇温過程で500℃の空気中或いは非還元
性雰囲気中で脱バインダを充分に行なった。このグリ−
ンシ−ト積層法によって、多層セラミック基板が製造さ
れた。
In the method for producing a multilayer ceramic substrate used in the present invention, (A) average fine particles have a standard deviation value of 0.05 to 2
100 parts by weight of fine ceramic powder in the micron range, (B) a solution of polyvinyl acetal resin having a water-soluble carboxyl group as a binder (polymer solid content; 5 to 40 parts by weight), and (C ) If necessary, a ceramic precursor composition selected from a dispersant and a plasticizer is wet-mixed for 24 hours using a ball mill to prepare a ceramic precursor composition slurry, which is then prepared by a doctor blade method. Then create a green sheet. 200 mm x 200
Cut into mm squares and punch through holes in the required layers.
On this punched green sheet, W, Mo, Ag,
A conductor paste mainly composed of many elements such as Au, Pt, Pd, Cu and Ni is printed at a predetermined position by the screen printing method. A green seal printed with conductors in this way
A predetermined circuit is formed on the sheet, 40 layers of the green sheet having the circuit formed thereon are laminated, and hot-pressed. The obtained laminated body is cut into a required shape, and 800 to 16
It was calcined at a temperature of 00 ° C. for 1 hour in air or nitrogen.
During firing, the binder was sufficiently removed in the air at 500 ° C. or in a non-reducing atmosphere during the heating process. This green
A multilayer ceramic substrate was manufactured by the sheet lamination method.

【0024】本発明に用いられる平均微粒子が標準偏差
値0.05〜2ミクロンの範囲であるセラミック微粉末
としては、Al23、SiO2、3Al23・SiO2
PbO、Al23・MgO、B23、CaO、BaO、
SrO、ZnO等から少なくとも2種選ばれたものであ
る。このセラミック微粒子は球状、粉砕等が挙げられ
る。
As the ceramic fine powder whose average fine particles used in the present invention have a standard deviation of 0.05 to 2 microns, Al 2 O 3 , SiO 2 , 3Al 2 O 3 .SiO 2 ,
PbO, Al 2 O 3 .MgO, B 2 O 3 , CaO, BaO,
At least two kinds are selected from SrO, ZnO and the like. Examples of the fine ceramic particles include spherical particles and pulverized particles.

【0025】本発明により得られる水溶性有機バインダ
−は、非水溶性有機溶剤を全く又はほとんど使用するこ
となく、セラミックの分散性、表面の平滑性、密度、伸
び、及び強度において優れたセラミックグリ−ンシ−ト
を生成することができ、低公害、省資源の観点から有利
である。また、該グリ−ンシ−トを積層、焼成すること
により緻密で、表面平滑性に優れた多層セラミック基板
が得られる。
The water-soluble organic binder obtained according to the present invention is a ceramic grease excellent in dispersibility of ceramics, surface smoothness, density, elongation, and strength without using a water-insoluble organic solvent or hardly. -It is possible to generate an engine, which is advantageous from the viewpoint of low pollution and resource saving. Also, by laminating and firing the green sheets, a dense multilayer ceramic substrate having excellent surface smoothness can be obtained.

【0026】[0026]

【作用】本発明の特徴は、上記カルボキシルエチル化ポ
リビニルアセタ−ルの塩が水溶性セラミックバインダ−
として有用であり、且つセラミック微粉末間の結合には
上記水溶性バインダ−がその機能を発揮し、グリ−ンシ
−トの諸特性、即ち、柔軟性、成形性、分散性、表面状
態を満たすものである。更に回路パタ−ン付グリ−ンシ
−トの積層体の諸特性、即ち、積層圧着性、機械的強度
等を満たすものである。
The feature of the present invention is that the carboxylethylated polyvinyl acetate salt is a water-soluble ceramic binder.
The above-mentioned water-soluble binder exerts its function in bonding between the ceramic fine powders, and satisfies various properties of the green sheet, that is, flexibility, moldability, dispersibility, and surface condition. It is a thing. Further, it satisfies various characteristics of the laminated body of the green sheet with circuit patterns, that is, the laminating pressure-bonding property, the mechanical strength and the like.

【0027】[0027]

【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れに限定されるものではない。
EXAMPLES Examples of the present invention will be shown below, but the present invention is not limited thereto.

【0028】なお、単に%とある場合は重量%を意味す
る。また、実施例においてバインダー、シートの各特性
は以下のように評価した。 (成形性) 〇:マイラシートでのグリーンシートの剥離がよく、割
れ(脆さ)が無いこと。 △:グリーンシートに触れると若干割れやすいこと。 ×:グリーンシートに触れると割れやすく、グリーンシ
ートにならないこと。 (柔軟性) 〇:得られたグリーンシートを手で折り曲げることがで
きること。 △:得られたグリーンシートを手で折り曲げると、若干
割れやすいこと。 ×:得られたグリーンシートを手で折り曲げると、簡単
に割れること。 (分散性) 〇:グリーンシート中セラミック微粒子の分散状態で二
次凝集が少ないこと。 △:グリーンシート中セラミック微粒子の分散状態で二
次凝集が若干多いこと。 ×:グリーンシート中セラミック微粒子の分散状態で二
次凝集が多いこと。
The term "%" means "% by weight". Further, in the examples, the respective properties of the binder and the sheet were evaluated as follows. (Moldability) ◯: Good separation of the green sheet from mylar sheet and no crack (brittleness). Δ: The green sheet is slightly fragile when touched. ×: The green sheet is fragile when touched and does not become a green sheet. (Flexibility) ◯: The green sheet obtained can be folded by hand. Δ: When the obtained green sheet is bent by hand, it is slightly fragile. X: When the obtained green sheet is bent by hand, it easily breaks. (Dispersibility) ◯: Secondary aggregation is small in the dispersion state of the ceramic fine particles in the green sheet. B: Secondary aggregation is slightly higher in the state of dispersion of ceramic fine particles in the green sheet. ×: Secondary aggregation is large in the dispersion state of the ceramic fine particles in the green sheet.

【0029】また、実施例で用いたポリマー、溶剤及び
アミンの略号は以下のようにした。 PVA:ポリビニルアルコール IPA:イソプロピルアルコール PM:プロピレングリコールモノメチルエーテル TMA:トリメチルアミン DMEA:ジメチルアミノエタノールアミン MEA:モノエタノールアミン TEA:トリエタノールアミン 以下、実施例について説明する。
The abbreviations of polymers, solvents and amines used in the examples are as follows. PVA: Polyvinyl alcohol IPA: Isopropyl alcohol PM: Propylene glycol monomethyl ether TMA: Trimethylamine DMEA: Dimethylaminoethanolamine MEA: Monoethanolamine TEA: Triethanolamine Hereinafter, examples will be described.

【0030】実施例 1 (ポリビニルアセタール樹脂の合成)撹拌機、温度計、
還流コンデンサ及び滴下ロートを備えた2000mlの
3つ口フラスコにイオン交換水1092gを仕込み、そ
こにケン化度97%、重合度1000のポリビニルアル
コール200g(ポリビニルアルコールユニット4.46mo
l)を分散して撹拌しつつ加熱し、ポリビニルアルコー
ルの15%水溶液を得た。この水溶液に濃度35%濃塩
酸13.6gを加え、非イオン性界面活性剤C1021
64O(CH2CH2O)6H19.2gを80gの水に
溶解したものを添加し、13℃で撹拌しつつ30分間で
n−ブチルアルデヒド86.40g(1.200mol ポリビ
ニルアルコールユニット2モルに対して53.8mol%)を
滴下したところ、白色微粒子状のポリビニルブチラール
の沈殿が析出した。さらに35%濃塩酸101.6g加
え、反応系のpHを0.5以下とした後、25℃/時間
で45℃まで昇温し、更に4時間この温度に保って熟成
をおこなった。水酸化ナトリウムを加えて反応系を中和
し、pHを8.5とした。30℃以上の温度で強酸性領
域下で熟成時間は3時間であった。得られた樹脂を常法
に従い、水洗、乾燥して白色微粉末を得た。この時のブ
チラール化度は50%であった。
Example 1 (Synthesis of polyvinyl acetal resin) Stirrer, thermometer,
A 2000 ml three-necked flask equipped with a reflux condenser and a dropping funnel was charged with 1092 g of ion-exchanged water, and 200 g of polyvinyl alcohol having a saponification degree of 97% and a polymerization degree of 1000 (polyvinyl alcohol unit 4.46 mo).
l) was dispersed and heated with stirring to obtain a 15% aqueous solution of polyvinyl alcohol. To this aqueous solution was added 13.6 g of concentrated hydrochloric acid with a concentration of 35%, and the nonionic surfactant C 10 H 21 C was added.
6 H 4 O (CH 2 CH 2 O) 6 H19.2g added that dissolved in water 80g and 30 minutes with stirring at 13 ° C. n-butyl aldehyde 86.40g (1.200mol polyvinyl alcohol unit 2 (53.8 mol% with respect to the mole) was added dropwise, and white fine particles of polyvinyl butyral were precipitated. After further adding 101.6 g of 35% concentrated hydrochloric acid to adjust the pH of the reaction system to 0.5 or less, the temperature was raised to 45 ° C. at 25 ° C./hour, and the temperature was kept at this temperature for 4 hours for aging. The reaction system was neutralized by adding sodium hydroxide, and the pH was adjusted to 8.5. The aging time was 3 hours in the strongly acidic region at a temperature of 30 ° C. or higher. The obtained resin was washed with water and dried according to a conventional method to obtain a white fine powder. At this time, the degree of butyralization was 50%.

【0031】(カルボキシエチル化ポリビニルアセター
ル系樹脂の合成)得られたアセタール化度50%のポリ
ビニルアセタール200g(ポリビニルアルコールユニ
ット0.995mol)を1,4−ジオキサン1800gに分散し
て撹拌しつつ加熱し、ポリビニルアセタールの10%溶
液を得えた。これに10%水酸化ナトリウム水溶液20
00gを混合し、これにアクリロニトリル422.8g
(7.97mol)を1,4−ジオキサン1000gに混合した溶
液を加え、30℃で6時間の撹拌を行った後、反応液を
一部を抜き出し100℃,1時間乾燥して無色透明のフ
ィルムを得た。このフィルムの赤外吸収曲線を図1に示
す。C≡N吸収よりシアノエチル基の存在が確認され
た。
(Synthesis of Carboxyethylated Polyvinyl Acetal Resin) 200 g of the obtained polyvinyl acetal having a degree of acetalization of 50% (polyvinyl alcohol unit 0.995 mol) was dispersed in 1800 g of 1,4-dioxane and heated with stirring. A 10% solution of polyvinyl acetal was obtained. 20% of 10% sodium hydroxide solution
00g was mixed with 422.8g of acrylonitrile.
(7.97 mol) was mixed with 1,000 g of 1,4-dioxane and stirred at 30 ° C for 6 hours, then a part of the reaction solution was extracted and dried at 100 ° C for 1 hour to give a colorless transparent film. Obtained. The infrared absorption curve of this film is shown in FIG. The presence of a cyanoethyl group was confirmed by C≡N absorption.

【0032】残りの反応液を続いて60℃,2時間、8
0℃,2時間撹拌し、その後室温まで放冷した。反応液
を多量の水に滴下、撹拌すると白色沈殿を生じた。これ
を濾過、水洗、乾燥することによりカルボキシエチル化
ポリビニルアセタール系樹脂を得た。この沈殿物の一部
を1,4−ジオキサンに溶解し、100℃,1時間乾燥し
て無色透明のフィルムを得た。このフィルムの赤外吸収
曲線を図2に示す。図1と比較してC≡N吸収の減少、
O−H吸収の増大、C=O吸収の出現により、シアノエ
チル基が加水分解されカルボキシルエチル基となったこ
とが確認された。
The rest of the reaction solution was then heated at 60 ° C. for 2 hours, and then 8 hours
The mixture was stirred at 0 ° C for 2 hours and then left to cool to room temperature. The reaction solution was added dropwise to a large amount of water and stirred to generate a white precipitate. This was filtered, washed with water, and dried to obtain a carboxyethylated polyvinyl acetal resin. A part of this precipitate was dissolved in 1,4-dioxane and dried at 100 ° C. for 1 hour to obtain a colorless transparent film. The infrared absorption curve of this film is shown in FIG. Decrease in C≡N absorption compared to FIG.
It was confirmed that the cyanoethyl group was hydrolyzed into a carboxylethyl group due to the increase of OH absorption and the appearance of C = O absorption.

【0033】この樹脂200gを水1440g、イソプ
ロピルアルコール360gの混合液に分散させ、N,N-ジ
メチルエタノールアミンを添加、加温することにより溶
解、中和(pH6〜7)し、固形分濃度10%のカルボ
キシエチル化ポリビニルアセタール系樹脂の溶液を得
た。
200 g of this resin was dispersed in a mixed solution of 1440 g of water and 360 g of isopropyl alcohol, and N, N-dimethylethanolamine was added and heated to dissolve and neutralize (pH 6 to 7). % Carboxyethylated polyvinyl acetal resin solution was obtained.

【0034】(グリーンシートの作製)アルミナ粉末を
主成分として全体の組成としてはAl23 91%、S
iO26%、MgO 3%の成分を有する粒径5ミクロン
以下のセラミック粉末100重量部、固形分濃度10%
のカルボキシエチル化ポリビニルアセタール系樹脂の溶
液70重量部(固形分に換算して7重量部)、可塑剤と
してポリエチレングリコール(分子量400)2.3g
を加え合わせセラミック前駆体組成物を得た。これをア
ルミナ製内張り容器、アルミナ製ボールを用いたボール
ミルにて24時間混練した。このようにしてセラミック
前駆体組成物スラリーを作製した後、更にこのスラリー
から減圧で空気を脱泡した。このように調製した均一な
スラリー混合液の粘度を調整して5,000〜10,0
00cpsとし、ドクターブレード型キャスト装置を用
い、ポリエステルフィルム上に塗布して120℃で乾燥
してグリーンシートを作製した。シートの諸物性は、成
形性、柔軟性、分散性ともに良好であった。
(Preparation of green sheet) Alumina powder as a main component, Al 2 O 3 91% as a whole composition, S
100 parts by weight of ceramic powder having a particle size of 5 μm or less, containing 10% of iO 2 and 3% of MgO, solid content concentration of 10%
70 parts by weight of a solution of carboxyethylated polyvinyl acetal resin (7 parts by weight in terms of solid content), polyethylene glycol (molecular weight 400) 2.3 g as a plasticizer
Were added together to obtain a ceramic precursor composition. This was kneaded for 24 hours in a ball mill using an alumina lining container and alumina balls. After the ceramic precursor composition slurry was prepared in this manner, air was further degassed from the slurry under reduced pressure. The viscosity of the uniform slurry mixture prepared as described above is adjusted to 5,000 to 10,0.
The coating was applied on a polyester film using a doctor blade type casting device at 00 cps and dried at 120 ° C. to produce a green sheet. The physical properties of the sheet were good in terms of moldability, flexibility and dispersibility.

【0035】(多層配線セラミック基板の作製)グリー
ンシートをパンチ金型を用いて、200mm×200m
m角に切断し、ガイド用の穴を施した。その後、このガ
イド用の穴を利用してグリーンシートを固定し、パンチ
法により所定位置に径0.1mmのスルーホールを打ち
抜いた。粒径5μm以下のタングステン粉末:ニトロセ
ルロース:エチルセルロース:α−テレピネオール=1
00:4:2:23(重量比)の導体ペーストをグリー
ンシートにあけたスルーホールに充填し、次にスクリー
ン印刷法により所定回路パターンをグリーンシート表面
に印刷した。このように導体を印刷し、回路形成された
グリーンシートをガイド用の穴の位置を合わせて40枚
を積層し、120℃、100Kgf/cm2の圧力にて
熱プレス圧着を行なった。得られた積層体を必要な形状
に切断し、150mm×150mm角のグリーンシート
積層板とし、窒素−水素−水蒸気の混合雰囲気焼成炉内
で1600℃で1時間焼成した。焼成の際には昇温過程
で脱バインダを充分に行なった。このグリーンシート積
層法によって120mm×120mm角、厚さ7mmの
多層配線セラミック基板を作製した。
(Preparation of Multilayer Wiring Ceramic Substrate) A green sheet is 200 mm × 200 m in size using a punch die.
It was cut into m-squares and provided with guide holes. Then, the green sheet was fixed using the holes for the guide, and a through hole having a diameter of 0.1 mm was punched out at a predetermined position by a punch method. Tungsten powder having a particle size of 5 μm or less: Nitrocellulose: Ethylcellulose: α-Terpineol = 1
A conductor paste of 00: 4: 2: 23 (weight ratio) was filled in the through holes formed in the green sheet, and then a predetermined circuit pattern was printed on the surface of the green sheet by a screen printing method. The conductor was printed in this way, and 40 sheets of the green sheet on which a circuit was formed were laminated by aligning the positions of the guide holes, and hot press bonding was performed at 120 ° C. and a pressure of 100 Kgf / cm 2 . The obtained laminated body was cut into a required shape to obtain a 150 mm × 150 mm square green sheet laminated plate, which was fired at 1600 ° C. for 1 hour in a nitrogen-hydrogen-steam mixed atmosphere firing furnace. During firing, the binder was sufficiently removed during the temperature rising process. By this green sheet laminating method, a multilayer wiring ceramic substrate of 120 mm × 120 mm square and 7 mm thick was produced.

【0036】実施例 2〜10 (ポリビニルアセタール樹脂の合成)PVAのケン化
度,重合度、カルボニル化合物、アセタール化度を表1
に示すごとく替えた他は実施例1と同様に実験を行な
い、ポリビニルアセタール樹脂を得た。
Examples 2 to 10 (Synthesis of polyvinyl acetal resin) Table 1 shows the saponification degree, polymerization degree, carbonyl compound and acetalization degree of PVA.
An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that the polyvinyl acetal resin was changed as shown in FIG.

【0037】(カルボキシエチル化ポリビニルアセター
ル系樹脂の合成)アクリロニトリル、溶媒、アミンを表
1に示すごとく替えた他は実施例1と同様に実験を行な
い、カルボキシエチル化ポリビニルアセタール系樹脂の
溶液を得た。
(Synthesis of Carboxyethylated Polyvinyl Acetal Resin) Experiments were conducted in the same manner as in Example 1 except that acrylonitrile, solvent and amine were changed as shown in Table 1 to obtain a solution of carboxyethylated polyvinyl acetal resin. It was

【0038】(グリーンシートの作製)カルボキシエチ
ル化ポリビニルアセタール系樹脂の溶液を替えた他は実
施例1と同様にして実験を行ない、グリーンシートを作
製し、その諸特性を表1に示した。
(Preparation of Green Sheet) An experiment was carried out in the same manner as in Example 1 except that the solution of the carboxyethylated polyvinyl acetal resin was changed to prepare a green sheet, and its various properties are shown in Table 1.

【0039】(多層配線セラミック基板の作製)実施例
1と同様にして実験を行ない、グリーンシートより多層
配線セラミック基板を作製した。
(Production of Multilayer Wiring Ceramic Substrate) An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 to produce a multilayer wiring ceramic substrate from a green sheet.

【0040】実施例 11〜16 (ポリビニルアセタール樹脂の合成)PVAのケン化
度,重合度、カルボニル化合物、アセタール化度を表2
に示すごとく替えた他は実施例1と同様に実験を行な
い、ポリビニルアセタール樹脂を得た。
Examples 11 to 16 (Synthesis of polyvinyl acetal resin) Table 2 shows the degree of saponification, degree of polymerization, carbonyl compound and degree of acetalization of PVA.
An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that the polyvinyl acetal resin was changed as shown in FIG.

【0041】(カルボキシエチル化ポリビニルアセター
ル系樹脂の合成)アクリロニトリル、溶媒、アミンを表
2に示すごとく替えた他は実施例1と同様に実験を行な
い、カルボキシエチル化ポリビニルアセタール系樹脂の
溶液を得た。
(Synthesis of Carboxyethylated Polyvinyl Acetal Resin) A carboxyethylated polyvinyl acetal resin solution was obtained in the same manner as in Example 1 except that acrylonitrile, solvent and amine were changed as shown in Table 2. It was

【0042】(グリーンシートの作製)アルミナ粉末を
主成分として全体の組成としてはAl23 56%、S
iO243%、MgO 1%の成分を有する粒径5ミクロ
ン以下のセラミック粉末100重量部、固形分濃度10
%のカルボキシエチル化ポリビニルアセタール系樹脂の
溶液100重量部(固形分に換算して10重量部)、可
塑剤としてポリエチレングリコール(分子量400)
2.3gを加え合わせセラミック前駆体組成物を得た。
これをアルミナ製内張り容器、アルミナ製ボールを用い
たボールミルにて24時間混練した。以下実施例1と同
様にして実験を行ない、グリーンシートを作製し、その
諸特性を表2に示した。
(Preparation of Green Sheet) Alumina powder as a main component, Al 2 O 3 56%, S
100 parts by weight of ceramic powder having a particle size of 5 μm or less and having a composition of 43% io 2 and 1% MgO, a solid content concentration of 10
% Carboxyethylated polyvinyl acetal resin solution 100 parts by weight (10 parts by weight in terms of solid content), polyethylene glycol as a plasticizer (molecular weight 400)
2.3 g were added together to obtain a ceramic precursor composition.
This was kneaded for 24 hours in a ball mill using an alumina lining container and alumina balls. An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 to produce a green sheet, and its various properties are shown in Table 2.

【0043】(多層配線セラミック基板の作製)実施例
1と同様にして実験を行ない、グリーンシートより多層
配線セラミック基板を作製した。
(Production of Multilayer Wiring Ceramic Substrate) An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 to produce a multilayer wiring ceramic substrate from a green sheet.

【0044】比較例 1〜2 (ポリビニルアセタール系樹脂の合成)PVAのケン化
度,重合度、カルボニル化合物、アセタール化度を表2
に示すごとく替えた他は実施例1と同様に実験を行な
い、ポリビニルアセタール樹脂を得た。
Comparative Examples 1 and 2 (Synthesis of Polyvinyl Acetal Resin) Table 2 shows the saponification degree, polymerization degree, carbonyl compound and acetalization degree of PVA.
An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that the polyvinyl acetal resin was changed as shown in FIG.

【0045】(グリーンシートの作製)アルミナ粉末を
主成分として全体の組成としてはAl23 56%、S
iO243%、MgO 1%の成分を有する粒径5ミクロ
ン以下のセラミック粉末100重量部、固形分濃度10
%のポリビニルアセタール樹脂の溶液50重量部(固形
分に換算して5重量部)、可塑剤としてポリエチレング
リコール(分子量400)2.3gを加え合わせセラミ
ック前駆体組成物を得た。これをアルミナ製内張り容
器、アルミナ製ボールを用いたボールミルにて24時間
混練した。以下実施例1と同様にして実験を行ない、グ
リーンシートを作製し、その諸特性を表2に示した。
(Preparation of green sheet) Alumina powder as a main component, Al 2 O 3 56% as a whole composition, S
100 parts by weight of ceramic powder having a particle size of 5 μm or less and having a composition of 43% io 2 and 1% MgO, a solid content concentration of 10
% Polyvinyl acetal resin solution (5 parts by weight in terms of solid content) and polyethylene glycol (molecular weight 400) 2.3 g as a plasticizer were added to obtain a ceramic precursor composition. This was kneaded for 24 hours in a ball mill using an alumina lining container and alumina balls. An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 to produce a green sheet, and its various properties are shown in Table 2.

【0046】比較例 3 (バインダー用樹脂)オクチルアクリルアミドを4.0
モル%,トリメチル−3−(1−メタクリルアミド−プ
ロピル)アンモニウムクロリド2.0モル%を含有する
ポリ酢酸ビニル系共重合体で、その酢酸ビニル成分の8
8.7モル%がケン化され、かつ20℃における4%水
溶液粘度が34センチポイズである変性PVAをバイン
ダーとした。
Comparative Example 3 (Binder Resin) Octyl acrylamide was 4.0
A polyvinyl acetate-based copolymer containing 2.0% by mole of trimethyl-3- (1-methacrylamido-propyl) ammonium chloride and 8% of the vinyl acetate component.
A modified PVA in which 8.7 mol% was saponified and the viscosity of a 4% aqueous solution at 20 ° C. was 34 centipoise was used as a binder.

【0047】(グリーンシートの作製)前記バインダー
樹脂を6部、分散剤としてポリオキシエチレンノニルフ
ェノールエーテルを1部、イオン交換水50部を用いた
他は、実施例1と同様にして実験を行ない、グリーンシ
ートを作製し、その諸特性を表2に示した。
(Preparation of Green Sheet) An experiment was conducted in the same manner as in Example 1 except that 6 parts of the binder resin, 1 part of polyoxyethylene nonylphenol ether as a dispersant, and 50 parts of ion-exchanged water were used. A green sheet was prepared, and its characteristics are shown in Table 2.

【0048】比較例 4 (バインダー用樹脂)アクリル酸、アクリル酸ブチル、
アクリル酸エチル重合比(50/25/25)、重量平
均分子量約10万の共重合体のモノエタノールアミン塩
20gを分散剤として水/メタノール重合比(5/5)
80gの混合溶媒中でアクリル酸エチルを過硫酸アンモ
ニウム0.4gを重合開始剤として乳化重合し、固形分
50%のラテックスを得た。
Comparative Example 4 (Binder Resin) Acrylic Acid, Butyl Acrylate,
Polymerization ratio of water / methanol (5/5) using ethyl acrylate polymerization ratio (50/25/25) and 20 g of monoethanolamine salt of a copolymer having a weight average molecular weight of about 100,000 as a dispersant.
Emulsion polymerization of ethyl acrylate using 0.4 g of ammonium persulfate as a polymerization initiator in 80 g of a mixed solvent gave a latex having a solid content of 50%.

【0049】(グリーンシートの作製)前記ラテックス
を24部、イオン交換水18部を用いた他は、実施例1
と同様にして実験を行ない、グリーンシートを作製し、
その諸特性を表2に示した。
(Production of Green Sheet) Example 1 was repeated except that 24 parts of the latex and 18 parts of ion-exchanged water were used.
Perform an experiment in the same manner as above to make a green sheet,
The various characteristics are shown in Table 2.

【0050】次いで実施例1,4,6,9,12,14
及び16及び比較例2〜4で得られたグリーンシート5
枚を120℃、100Kgf/cm2にて熱プレス圧着
を行った。この時の剥離数を目視により観察した。さら
に、この積層体を1,600℃にて焼成してセラミック
シートを得た。これらのシートの密度を測定し、表面状
態を目視により観察した。
Next, Examples 1, 4, 6, 9, 12, 14
16 and 16 and the green sheets 5 obtained in Comparative Examples 2 to 4.
The sheets were hot press bonded at 120 ° C. and 100 kgf / cm 2 . The number of peelings at this time was visually observed. Further, this laminate was fired at 1,600 ° C. to obtain a ceramic sheet. The density of these sheets was measured, and the surface condition was visually observed.

【0051】結果を表3に示す。The results are shown in Table 3.

【0052】[0052]

【表1】 [Table 1]

【0053】[0053]

【表2】 [Table 2]

【0054】[0054]

【表3】 [Table 3]

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明により得られるポリアセタ−ル系
樹脂の水溶液は、非水溶性有機溶剤を全く又はほとんど
使用することなく、セラミックの分散性、表面の平滑
性、密度、機械的強度において優れたセラミックグリ−
ンシ−トを生成することができ、低公害、省資源の観点
から、有利である。特にドクタ−ブレ−ド法において、
有機溶媒系から安全で衛生的な水系への移行が可能であ
り、又機械的強度の改良等優れた特性を可ね備えたもの
であって、セラミック用バインダとして有用である。
The aqueous solution of the polyacetal resin obtained by the present invention is excellent in the dispersibility of ceramics, the smoothness of the surface, the density, and the mechanical strength without using a water-insoluble organic solvent or hardly. Ceramic green
It is advantageous from the viewpoint of low pollution and resource saving. Especially in the doctor blade method,
It is possible to transfer from an organic solvent system to a safe and hygienic water system, and has excellent properties such as improved mechanical strength, and is useful as a binder for ceramics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、シアノエチル化ポリビニルブチラ−ル
樹脂の赤外線吸収スペクトルを示す。
FIG. 1 shows an infrared absorption spectrum of a cyanoethylated polyvinyl butyral resin.

【図2】図2は、カルボキシルエチル化ポリビニルブチ
ラ−ル樹脂の赤外線吸収スペクトルを示す。
FIG. 2 shows an infrared absorption spectrum of a carboxylethylated polyvinyl butyral resin.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 毅 神奈川県秦野市堀山下1番地 株式会社日 立製作所神奈川工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takeshi Fujita No. 1 Horiyamashita, Hadano City, Kanagawa Prefecture Hiritsu Manufacturing Co., Ltd. Kanagawa Plant

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一般式 【化1】 及び 【化2】 (但し、式中R1は水素原子又は炭素数1〜12個のア
ルキル基、R2は水素原子、炭素数1〜12個のアルキ
ル基、炭素数1〜8個の環状アルキル基、アリ-ル基又
は置換基を有するアリール基、Mは水素原子、アンモニ
ウムイオン又は有機アンモニウムイオンである。)で表
される構成単位からなることを特徴とするポリビニルア
セタ−ル樹脂。
1. A general formula: And (However, in the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, R 2 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and Group, or an aryl group having a substituent, and M is a hydrogen atom, an ammonium ion or an organic ammonium ion.) A polyvinyl acetal resin.
【請求項2】一般式 【化3】 及び 【化4】 (但し、式中R1は水素原子又は炭素数1〜12個のア
ルキル基、R2は水素原子、炭素数1〜12個のアルキ
ル基、炭素数1〜8個の環状アルキル基、アリ-ル基又
は置換基を有するアリール基、Mは水素原子、アンモニ
ウムイオン又は有機アンモニウムイオンである。)で表
される構成単位からなり、且つ(1)で表される構成単
位が5〜30モル%と、(2)で表される構成単位が1
〜70モル%と、(3)で表される構成単位が20〜6
5モル%とを全体が100モル%に成るように反応して
得られるカルボキシルエチル化ポリビニルアセタ−ル系
樹脂からなることを特徴とするポリビニルアセタ−ル系
樹脂。
2. A general formula: And (However, in the formula, R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, R 2 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and Group or an aryl group having a substituent, M is a hydrogen atom, an ammonium ion or an organic ammonium ion), and the structural unit represented by (1) is 5 to 30 mol%. And the structural unit represented by (2) is 1
-70 mol% and the structural unit represented by (3) is 20-6.
A polyvinyl acetal-based resin comprising a carboxylethylated polyvinyl acetal-based resin obtained by reacting 5 mol% with 100 mol% as a whole.
【請求項3】(A)ケン化度70モル%以上で、且つ平
均重合度500から2500のポリビニルアルコ−ル水
溶液と一般式 R1COR2(但し、式中R1は水素原子
又は炭素数1〜12個のアルキル基、R2は水素原子、
炭素数1〜12個のアルキル基、炭素数1〜8個の環状
アルキル基、アリ-ル基又は置換基を有するアリール基
である。)で表される化合物の水溶液とを、酸触媒の存
在下で温度13から40℃で反応し、ついで、温度35
から80℃で反応した後、反応生成物を中和する工程
と、(B)得られたポリビニルアセタ−ルを水に溶解す
る溶剤に溶解し、アルカリ性水溶液の存在下でアクリロ
ニトリルを45℃以下の温度で反応する工程と、(C)
得られるシアノエチル化ポリビニルアセタ−ルをアルカ
リ性水溶液の存在下で50℃以上の温度で加水分解する
工程とからなることを特徴とするポリビニルアセタ−ル
系樹脂の製法。
3. (A) An aqueous polyvinyl alcohol solution having a saponification degree of 70 mol% or more and an average degree of polymerization of 500 to 2500 and a general formula R 1 COR 2 (wherein R 1 is a hydrogen atom or a carbon number). 1 to 12 alkyl groups, R 2 is a hydrogen atom,
An alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group or an aryl group having a substituent. ) Is reacted with an aqueous solution of a compound represented by the formula (1) in the presence of an acid catalyst at a temperature of 13 to 40 ° C.
After reacting at 80 ° C. to 80 ° C., the reaction product is neutralized, and (B) the obtained polyvinyl acetal is dissolved in a water-soluble solvent, and acrylonitrile is heated to 45 ° C. or lower in the presence of an alkaline aqueous solution. Reacting at the temperature of (C),
And a step of hydrolyzing the resulting cyanoethylated polyvinyl acetal at a temperature of 50 ° C. or higher in the presence of an alkaline aqueous solution, a method for producing a polyvinyl acetal resin.
【請求項4】(A)平均微粒子が標準偏差値0.05〜
2ミクロンの範囲であるセラミック微粉末100重量部
と、(B)バインダ−として請求項1又は2に記載のポ
リビニルアセタ−ル系樹脂5から40重量部とからなる
ことを特徴とするセラミック前駆体組成物。
4. The average deviation of (A) average fine particles is from 0.05 to 0.05.
A ceramic precursor comprising 100 parts by weight of a ceramic fine powder in the range of 2 microns and 5 to 40 parts by weight of the polyvinyl acetal resin (B) as a binder as defined in claim 1 or 2. Body composition.
【請求項5】(A)平均微粒子が標準偏差値0.05〜
2ミクロンの範囲であるセラミック微粉末100重量部
と、(B)バインダ−として請求項1又は2に記載のポ
リビニルアセタ−ル系樹脂5から40重量部とからなる
セラミック前駆体組成物の薄膜よりなるセラミックグリ
−ンシ−ト。
5. (A) The average fine particles have a standard deviation value of 0.05 to
A thin film of a ceramic precursor composition comprising 100 parts by weight of a ceramic fine powder in the range of 2 microns and 5 to 40 parts by weight of the polyvinyl acetal resin (B) as a binder in (1) or (2). A ceramic green sheet.
【請求項6】(A)平均微粒子が標準偏差値0.05〜
2ミクロンの範囲であるセラミック微粉末100重量部
と、(B)バインダ−として請求項1又は2に記載のポ
リビニルアセタ−ル系樹脂5から40重量部とからなる
セラミックグリ−ンシ−トを焼結してなるセラミックシ
−ト。
6. (A) The average fine particles have a standard deviation value of 0.05 to
A ceramic green sheet comprising 100 parts by weight of a ceramic fine powder having a size of 2 microns and (B) a binder comprising 5 to 40 parts by weight of the polyvinyl acetal resin 5 according to claim 1 or 2. Ceramic sheet made by sintering.
【請求項7】セラミックグリ−ンシ−ト層が、(A)平
均微粒子が標準偏差値0.05〜2ミクロンの範囲であ
るセラミック微粉末100重量部と、(B)バインダ−
として請求項1又は2に記載のポリビニルアセタ−ル系
樹脂5から40重量部とから選んだセラミック前駆体組
成物で構成され、複数の導体層を上記セラミックグリ−
ンシ−ト層を介して積層体を焼結してなる多層配線セラ
ミック基板。
7. A ceramic green sheet layer comprises (A) 100 parts by weight of fine ceramic powder having a standard deviation of 0.05 to 2 microns in average fine particles, and (B) a binder.
3. A ceramic precursor composition selected from 5 to 40 parts by weight of the polyvinyl acetal-based resin according to claim 1 or 2, wherein a plurality of conductor layers are provided in the ceramic green layer.
A multilayer wiring ceramic substrate obtained by sintering a laminate through a sheet layer.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10286512A (en) * 1997-02-14 1998-10-27 Ngk Insulators Ltd Method for forming coat and coat-forming part
JPH10513408A (en) * 1995-02-03 1998-12-22 ノバルティス アクチエンゲゼルシャフト Crosslinked polymer
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JP2007302890A (en) * 2006-05-10 2007-11-22 Kuraray Europe Gmbh Method for producing green ceramic film by using acetalized polyvinyl alcohol
KR20120027158A (en) * 2009-03-31 2012-03-21 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 Method for producing slurry composition
JP2012144660A (en) * 2011-01-13 2012-08-02 Sekisui Chem Co Ltd Water-soluble polyvinyl acetal resin

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