JPWO2021125033A1 - 焼結用樹脂組成物、無機微粒子分散スラリー組成物、及び、無機微粒子分散シート - Google Patents
焼結用樹脂組成物、無機微粒子分散スラリー組成物、及び、無機微粒子分散シート Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2021125033A1 JPWO2021125033A1 JP2021500245A JP2021500245A JPWO2021125033A1 JP WO2021125033 A1 JPWO2021125033 A1 JP WO2021125033A1 JP 2021500245 A JP2021500245 A JP 2021500245A JP 2021500245 A JP2021500245 A JP 2021500245A JP WO2021125033 A1 JPWO2021125033 A1 JP WO2021125033A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- meth
- weight
- resin
- sintering
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
- C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
- C08L33/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
- C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
- C04B35/632—Organic additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
- C04B35/632—Organic additives
- C04B35/634—Polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
- C04B35/632—Organic additives
- C04B35/634—Polymers
- C04B35/63404—Polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B35/63424—Polyacrylates; Polymethacrylates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/12—Polymerisation in non-solvents
- C08F2/16—Aqueous medium
- C08F2/22—Emulsion polymerisation
- C08F2/24—Emulsion polymerisation with the aid of emulsifying agents
- C08F2/26—Emulsion polymerisation with the aid of emulsifying agents anionic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/38—Polymerisation using regulators, e.g. chain terminating agents, e.g. telomerisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
- C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
- C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
- C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
- C08F220/1804—C4-(meth)acrylate, e.g. butyl (meth)acrylate, isobutyl (meth)acrylate or tert-butyl (meth)acrylate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F4/00—Polymerisation catalysts
- C08F4/04—Azo-compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F4/00—Polymerisation catalysts
- C08F4/28—Oxygen or compounds releasing free oxygen
- C08F4/30—Inorganic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F4/00—Polymerisation catalysts
- C08F4/28—Oxygen or compounds releasing free oxygen
- C08F4/32—Organic compounds
- C08F4/34—Per-compounds with one peroxy-radical
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
- C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L33/02—Homopolymers or copolymers of acids; Metal or ammonium salts thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
- C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
- C08L33/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
- C08L33/12—Homopolymers or copolymers of methyl methacrylate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
- C08L33/14—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur, or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
- C04B2235/6562—Heating rate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
- C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
- C04B2235/6567—Treatment time
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
Abstract
Description
このようなセラミックコンデンサーは、一般に、次のような方法を用いて製造される。まず、バインダー樹脂を有機溶剤に溶解した溶液に、可塑剤、分散剤等の添加剤を添加した後、セラミック原料粉末を加え、ボールミル等を用いて均一に混合して無機微粒子分散組成物を得る。
得られた無機微粒子分散組成物を、ドクターブレード、リバースロールコーター等を用いて、離型処理したポリエチレンテレフタレートフィルム、SUSプレート等の支持体表面に流延成形し、有機溶剤等の揮発分を溜去させた後、支持体から剥離してセラミックグリーンシートを得る。
次に、得られたセラミックグリーンシート上に内部電極となる導電ペーストをスクリーン印刷等により塗工し、これを複数枚積み重ね、加熱及び圧着して積層体を得る。得られた積層体を加熱して、バインダー樹脂等の成分を熱分解して除去する処理、いわゆる脱脂処理を行った後、焼成することによって、内部電極を備えたセラミック焼成体を得る。更に、得られたセラミック焼成体の端面に外部電極を塗布し、焼成することによって、積層セラミックコンデンサーが完成する。
特許文献2には、シード粒子を起点に、メタクリル酸メチル、メタクリル酸イソブチル、架橋性二官能メタクリレートを乳化重合させて、スクリーン印刷適性を満足する程度の高粘度を発現可能な焼成ペースト用アクリル樹脂を得ること、及び、該アクリル樹脂を含む焼成ペースト組成物が記載されている。
特許文献3には、ポリエチレンオキシド(A)及びポリオキシアルキレンエーテル型界面活性剤(b)の存在下でアクリル系モノマー(D1)を乳化重合させて生成された重合反応生成物(E)を含む水系焼成用バインダー樹脂組成物が記載されている。
また、無機微粒子分散シートには、焼成した際に、中心部も残留炭素が無く脱脂することができること、焼成前のシートが高い降伏応力及び破断伸度を有することが要求されるが、
通常、ポリビニルアルコール樹脂やポリビニルブチラール樹脂、セルロース樹脂等の一般的なバインダーを用いた場合、それらのバインダー樹脂を脱脂にするために酸素を必要とし、酸素が行き届かない成形体の中心部は残留炭素が多く残り、焼成時の割れ、膨れが発生し、歩留まり低下の原因となる
そこで、低温焼成が可能であり、焼成後の残留炭素成分が少ない(メタ)アクリル樹脂を用いることが検討されている。
特許文献2に記載の焼成ペースト用アクリル樹脂では、乳化重合の際に焼結性に劣る分散剤を添加するため、焼成時に煤が形成しやすいという問題がある。また、このようにして得られたアクリル樹脂を有機溶剤に溶解させて、無機微粒子分散スラリー組成物を作製すると乳化剤が異物として残り白濁したり、シートを作製した際にも充分なシート強度が得られなかったりするという問題がある。
特許文献3では、乳化剤として焼結性が良好なエーテル系材料を用いることで、得られる重合反応生成物の分解性を向上させているが、乳化重合により得られるものであり、乳化剤が異物として残ったり、得られる重合反応生成物の分子量が低く、充分なシート強度が得られなかったりするという問題がある。
以下に本発明を詳述する。
上記バインダー樹脂は、(メタ)アクリル樹脂(A)を含有する。
上記(メタ)アクリル樹脂(A)は、主鎖の少なくとも一方の分子末端にスルホン基、アルキルスルホニル基、芳香族スルホニル基、スルフィン基、イミダゾリン基、カルボキシル基、アミド基、アミノ基及び水酸基からなる群から選択される少なくとも1種を有し、重量平均分子量(Mw)が100万以上である。
上記特定の置換基を有する(メタ)アクリル樹脂とすることで、焼結性とシート強度とを両立することが可能となる。
上記(メタ)アクリル樹脂(A)は、主鎖の少なくとも一方の分子末端に上記官能基を有していればよく、カルボキシル基を有するものとしては、カルボキシル基の他、カルボキシエチルアミノ基等のカルボキシアルキルアミノ基、カルボキシエチルアミジン基等のカルボキシアルキルアミジン基を分子末端に有するものであってもよい。
また、水酸基を有するものとしては、水酸基の他、ヒドロキシエチルアミノ基等のヒドロキシアルキルアミノ基、ヒドロキシエチルアミド基等のヒドロキシアルキルアミド基を分子末端に有するものであってもよい。
更に、上記スルホン基は、塩、エステルであってもよい。上記塩としては、アンモニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等が挙げられる。上記エステルとしては、炭素数1〜12の脂肪族基、炭素数6〜12の芳香族基を有するエステル等が挙げられ、アルキルエステルがより好ましい。
上記アルキルスルホニル基としては、炭素数1〜12のアルキルを有するスルホニル基が挙げられ、具体的には、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、プロピルスルホニル基等が挙げられる。
上記芳香族スルホニル基としては、炭素数12以下の芳香族基を有するスルホニル基が挙げられ、具体的にはフェニルスルホニル基等が挙げられる。
上記スルフィン基は、塩、エステルであってもよい。上記塩としては、アンモニウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩等が挙げられる。上記エステルとしては、炭素数1〜12の脂肪族基、炭素数6〜12の芳香族基を有するエステル等が挙げられ、アルキルエステルがより好ましい。
上記アミノ基としては、炭素数1〜10(好ましくは炭素数1〜5、より好ましくは1〜3)のモノアミノ基、ジアミノ基、トリアミノ基であってよい。
上記(メタ)アクリル樹脂(A)は、なかでも、分子末端にスルホン基を有することが好ましい。
本発明の好適な実施態様においては、上記(メタ)アクリル樹脂(A)の主鎖の少なくとも一方の分子末端における上記特定の置換基は、好ましくは重合開始剤由来である。
(メタ)アクリル樹脂は、熱によって解重合しモノマーに分解されるため、残留炭素が残りにくいが、イソブチルメタクリレートに由来するセグメントを有することで、更に低温分解性にも優れたものとすることができる。
上記イソブチルメタクリレートに由来するセグメントの含有量が上記好ましい範囲内であると、低温分解性により優れたものとすることができる。
上記イソブチルメタクリレートに由来するセグメントの含有量は、より好ましい下限が50重量%、より好ましい上限が60重量%である。
高い降伏応力を持続させるためには、(メタ)アクリル樹脂のガラス転移温度が40℃以上であることが好ましく、メタクリル酸イソブチルよりもホモポリマーのガラス転移温度が高いメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチルと共重合することにより、得られるシートの降伏応力を高くなる。
一方、無機微粒子分散シートの脆性を改善するためには可塑剤の添加が望ましいが、エステル置換基の短いイソブチルメタクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレートは可塑剤の保持性が悪く、無機微粒子分散シートに加工した際に可塑剤のブリード等を起こしやすい。このため、高いガラス転移温度を維持しながら、可塑剤の保持性を高めるためにn−ブチルメタクリレートを共重合させることが望ましい。
上記範囲とすることで、低温分解性を発現することができる。
上記合計含有量が50重量%以上であると、降伏応力を高め、腰のある無機微粒子分散シートを得ることができる。上記合計含有量が100重量%以下であると、低温分解性とシート強度とを両立することができる。
上記合計含有量は、より好ましい下限が55重量%、更に好ましい下限が60重量%、更により好ましい下限が65重量%、特に好ましい下限が70重量%、特により好ましい下限が80重量%、とりわけ好ましい下限が85重量%、非常に好ましい下限が90重量%、より好ましい上限が97重量%、更に好ましい上限が95重量%である。
上記エステル置換基の炭素数が8以上である(メタ)アクリル酸エステルに由来するセグメントを有することにより、(メタ)アクリル樹脂の分解終了温度を充分に低下させることができるとともに、得られる無機微粒子分散シートを強靭にすることができる。
上記エステル置換基の炭素数が8以上である(メタ)アクリル酸エステルは、上記エステル置換基が分岐鎖構造を有することが好ましい。
上記エステル置換基の炭素数の好ましい上限は30、より好ましい上限が20、更に好ましい上限は10である。
なかでも、分岐鎖状の炭素数8以上のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルが好ましく、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレートがより好ましい。
2−エチルヘキシルメタクリレート、イソデシルメタクリレートは、他の長鎖アルキルメタクリレートと比較して特に分解性に優れる。
上記、他の(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、炭素数が2〜6であるアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリル酸エステル、エステル置換基にポリアルキレンエーテル鎖を有するグラフトモノマー、多官能(メタ)アクリル酸エステル、水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステル等が挙げられる。
カルボキシル基を有する(メタ)アクリル酸エステルを含む(メタ)アクリル樹脂はシート強度を向上させることができるが、分解性が悪くなるため、カルボキシル基を有する(メタ)アクリル酸エステルを共重合させることは望ましくない。
また、本発明の好適な実施態様においては、上記(メタ)アクリル樹脂(A)は、カルボキシル基、水酸基等の極性官能基を有するモノマーに由来するセグメントを有しないことが好ましい。
上記エステル置換基にポリアルキレンエーテル鎖を有するグラフトモノマーとしては、例えば、ポリテトラメチレングリコールモノメタクリレート等が挙げられる。また、ポリ(エチレングリコール・ポリテトラメチレングリコール)モノメタクリレート、ポリ(プロピレングリコール・テトラメチレングリコール)モノメタクリレート、プロピレングリコール・ポリブチレングリコールモノメタクリレート等が挙げられる。更に、メトキシポリテトラメチレングリコールモノメタクリレート、メトキシポリ(エチレングリコール・ポリテトラメチレングリコール)モノメタクリレート、メトキシポリ(プロピレングリコール・テトラメチレングリコール)モノメタクリレート、メトキシプロピレングリコール・ポリブチレングリコールモノメタクリレート等が挙げられる。
上記水酸基を有する(メタ)アクリル酸エステルとしては、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート等が挙げられる。
上記(メタ)アクリル樹脂(A)におけるグリシジル基又はエポキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来するセグメントの含有量は、0〜10重量%であることが好ましく、0〜5重量%であることがより好ましく、0〜3重量%であることが更に好ましく、0〜2重量%であることが更により好ましく、0重量%であることが特に好ましい。
上記(メタ)アクリル樹脂(A)におけるグリシジル基又はエポキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステルに由来するセグメントの含有量が上記範囲であると、焼結性を更に向上させることができる。
上記エステル置換基にポリアルキレンエーテル鎖を有するグラフトモノマーとしては、グリコール鎖の末端がエトキシ化、メトキシ化されたエステル置換基にポリアルキレンエーテル鎖を有するグラフトモノマーが好ましい。
なお、架橋性多官能(メタ)アクリル酸エステルを共重合成分として含むと、(メタ)アクリル樹脂の重合が不均一となるため、上記(メタ)アクリル樹脂は、多官能(メタ)アクリル酸エステルに由来するセグメントを含まないことが好ましい。
上記(メタ)アクリル樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)が100万以上であることにより、得られるシートの破断伸度を高めることができる。
上記(メタ)アクリル樹脂(A)の重量平均分子量(Mw)は、好ましい下限が150万、より好ましい下限が200万、好ましい上限が700万、より好ましい上限が600万、更に好ましい上限が500万である。
上記重量平均分子量(Mw)が200万〜500万であると、残留炭素が少なく、薄膜加工が容易な無機微粒子分散シートが得られるため好ましい。
このような範囲とすることで、無機微粒子分散スラリー組成物の粘度を好適なものとして、生産性を高めることができる。また、得られるシートの強度を適度なものとすることができる。
なお、上記重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)は、カラムとして例えば、カラムLF−804(昭和電工社製)を用いてGPC測定を行うことで測定することができる。
ガラス転移温度が上記範囲であると、可塑剤の添加量を少なくすることができ、(メタ)アクリル樹脂の低温分解性を向上させることができる。
上記ガラス転移温度(Tg)は、より好ましい下限が40℃、更に好ましい下限が45℃、好ましい上限が60℃、より好ましい上限が55℃、更に好ましい上限が50℃である。
上記ガラス転移温度(Tg)は、例えば、示差走査熱量計(DSC)等を用いて測定することができる。
上記90重量%分解温度が280℃以下であることにより、極めて高い低温分解性を実現して脱脂に要する時間を短縮することができる。
上記90重量%分解温度の好ましい下限は230℃、より好ましい下限は250℃、より好ましい上限は270℃である。
なお、上記90重量%分解温度は、例えば、TG−DTA等を用いて測定することができる。
また、(メタ)アクリル樹脂(A)は、厚み20μmのシート状に成形した場合、降伏応力を示し、破断伸度が50%以上であることが好ましく、100%以上であることがより好ましい。
なお、厚み20μmのシートは、焼成用樹脂組成物を酢酸ブチル溶液に溶解して得られた樹脂溶液を離型処理したPETフィルムにアプリケーターを用いて塗工し、100℃送風オーブンで10分間乾燥させることで得ることができる。上記最大応力は、オートグラフによる引張試験によって測定することができ、例えば、23℃、50RH条件下で引張試験機(例えば、オートグラフAG−IS、島津製作所社製)を用いてチャック間距離3cm、引張速度10mm/minにて測定することができる。
通常、(メタ)アクリル樹脂は硬くて脆いため、シート状に成形して引っ張ると、歪みが5%未満で破断し、降伏応力を示さない。一方、(メタ)アクリル樹脂の組成を調整することで、上記(メタ)アクリル樹脂(A)はシート状に成形して引っ張った際にも降伏応力を示すものとなる。
また、上記(メタ)アクリル樹脂(A)の粒子径のCV値は20%以下であることが好ましく、15%以下であることがより好ましく、10%以下であることが更に好ましい。下限は特に限定されないが、3%以上であることが好ましく、4%以上であることがより好ましい。
粒子径のCV値が小さいほど、(メタ)アクリル樹脂の分子量分布が狭く、Mw/Mnが小さくなる。粒子径のCV値が上記範囲であると、樹脂溶液に加工した際の粘度の制御が容易であり、積層セラミクスコンデンサ等の電子製品の生産に用いる場合に生産条件を精密に制御して、より優れた性能を有する製品を製造することができる。
なお、粒子径のCV値は下記式により算出することができる。
CV値(%)=[(粒子径の標準偏差)/(平均粒子径)]×100
上記Z平均粒子径及び粒子径のCV値は、例えば、ゼータサイザー等を用いることにより測定することができる。
従来の(メタ)アクリル樹脂の製造では、乳化重合により分散剤ミセル中でモノマーの重合を進行させるが、高分子量の樹脂を得るためには巨大なミセルを形成する必要があり、多量の分散剤を添加する必要がある。このため、得られた(メタ)アクリル樹脂は、多量の分散剤を含み、その結果、焼結性が悪く、また、シート強度も不充分となるという問題がある。
本発明では、特定の重合開始剤を用いて水中に分散させた原料モノマーを重合させることにより、分散剤を用いなくても粒子状の(メタ)アクリル樹脂を製造することができ、更に、通常の乳化重合以上の高い分子量を有する(メタ)アクリル樹脂を作製することができる。
上記重合開始剤を用いた重合では、上記水溶性ラジカル重合開始剤を用いることで、通常の乳化重合のように分散剤を多量に添加することなく、高分子量の(メタ)アクリル樹脂を作製することができる。
上記重合反応では、水中に分散させたモノマーを上記水溶性ラジカル重合開始剤を起点に重合させ、この際、それぞれのモノマーが衝突、合着しないように低濃度で分散重合させる。このように反応させることで、成分が均一で粒子径のそろった重合体を得ることができる。上記方法では、上記水溶性ラジカル重合開始剤を用いて、低濃度で重合させることにより、水素引き抜き等の不均一化の原因となる反応を最低限に抑えることができ、反応系内で複数のポリマーが成長し難いためである。
なかでも、イミダゾール系アゾ化合物の酸混合物、水溶性アゾ化合物、オキソ酸類が好ましい。また、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジヒドロクロライド、2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)ジハイドロクロライド、2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]テトラハイドレート、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウムがより好ましい。更に、残渣を少なくできることから、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムが更に好ましい。
これらの水溶性ラジカル重合開始剤は単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
上記連鎖移動剤、重合停止剤としては、特に限定されないが、3−メルカプト−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、メルカプトコハク酸、メルカプトプロパンジオール、(アリルスルホニル)ベンゼン、2−メルカプトエタンスルフィン酸エチル、3−メルカプトプロピオンアミド等が挙げられる。
上記連鎖移動剤、重合停止剤を添加することで、主鎖の少なくとも一方の分子末端にスルホン基、スルホニル基、スルフィン基、イミダゾリン基、カルボキシル基、アミド基及び水酸基からなる群から選択される少なくとも1種を有し、重量平均分子量が所定範囲の(メタ)アクリル樹脂を作製することができる。
上記添加量を0.03重量部以上とすることで、原料モノマーの反応率を充分に高めることができる。上記添加量を0.2重量部以下とすることで、(メタ)アクリル樹脂の分子量を充分に高めることができる。
また、上記範囲とすることで、分子末端(ω位)にスルホン基、スルホニル基、スルフィン基、イミダゾリン基、カルボキシル基、アミド基及び水酸基から選択される少なくとも1種を有する(メタ)アクリル樹脂が水中に低濃度で分散して均一な粒径の樹脂を得ることができる。
更に、一般的な乳化重合においては、原料モノマー100重量部に対して水溶性界面活性剤を1重量部以上添加するが、水溶性界面活性剤は樹脂シートを成形する場合、異物として振る舞うため、より少ない方が望ましい。しかしながら、単に水溶性界面活性剤を減らしただけでは、分子量が高い樹脂の重合は難しい。水溶性ラジカル重合開始剤の添加量を上記範囲とすることで、乳化剤をほとんど添加しなくても、水中で重合ドメインが分散状態を維持し、非常に高い分子量を有する(メタ)アクリル樹脂を作製することができる。
上記範囲とすることで、重合途中での凝集や反応容器への樹脂の付着を防止することができる。
また、原料モノマーの添加量は、水1000重量部に対して70〜200重量部とすることがより好ましい。
上記範囲とすることで、残留モノマーを少なくして、均一に重合することが可能となる。
上記温度を50℃以上とすることで重合反応を良好に進行させることができる。上記温度が80℃以下であると、樹脂の合着を防止して、均一な樹脂粒子を得ることができる。
また、上記重合においては、数時間所定温度を保持することでモノマー末端の極性官能基を基点に水中に分散して、より均一な樹脂粒子を形成することができる。
本発明における(メタ)アクリル樹脂はモノマーに対する開始剤の比が最適化されており、各重合ドメインへのモノマーの供給が均一でそろっているため、平均分子量が200万以上の樹脂を合成することができる。
上記(メタ)アクリル樹脂(B)を含有することで、シート物性の調整が容易になるという利点がある。
上記(メタ)アクリル樹脂(B)の重量平均分子量(Mw)は、100万未満であることが好ましく、50万以下であることがより好ましく、30万以下であることが更に好ましく、10万以下であることが更により好ましい。
上記範囲とすることで、高降伏応力と高破断伸度の両立がしやすくなるという利点がある。
上記重量比は、70:30〜50:50であることがより好ましい。
上記水溶性界面活性剤は、25℃の水への溶解度が10g/100g以上である界面活性剤であることが好ましい。
上記水溶性界面活性剤の含有量を例えば0.02重量部以下とすることで、前記(メタ)アクリル樹脂を有機溶媒へ溶解させても、ヘイズ値が低く、焼結性とシート強度とを両立することができる。
上記水溶性界面活性剤の含有量は、バインダー樹脂100重量部に対して0.015重量部以下であることが好ましい。
また、下限は0重量部以上である。また、水溶性界面活性剤をごく少量添加することで重合釜や羽根への樹脂の付着を抑制できるため、極めて少量であれば添加してもよく、例えば、0.000005重量部以上であることが好ましく、0.00005重量部以上であることがより好ましく、0.005重量部以上であることが更に好ましい。
上記水溶性界面活性剤の含有量の測定方法は特に限定されないが、例えば、HPLCをはじめとする液体クロマトグラフィーを用いる方法やメタノール等を用いて抽出する方法により測定することができる。また、熱重量質量分析装置を用いて、水溶性界面活性剤の燃焼に起因する400〜600℃の分解ガス量と(メタ)アクリル樹脂の分解に起因する200〜300℃の分解ガス量に基づいて測定することができる。
上記アルキルスルホン酸塩としては、オクチルスルホン酸、デシルスルホン酸、ドデシルスルホン酸等のナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩等が挙げられる。
本発明の焼結用樹脂組成物を樹脂溶液化した場合、上記水溶性界面活性剤の含有量によって樹脂溶液が極わずかであっても白濁する。また、上記(メタ)アクリル樹脂(A)は非常に分子量が高いため、溶媒への溶解性が悪くなっても樹脂溶液が白濁する。
このため、無機微粒子分散シートの成形に好ましい樹脂溶液であるか否かは、ヘイズ値を評価することで判断できる。常温において樹脂分が10重量%の樹脂溶液のヘイズ値が10%以上の樹脂溶液は無機微粒子分散シートの作製に用いることは望ましくない。
上記有機溶剤は特に限定されないが、例えば、トルエン、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸ペンチル、酢酸ヘキシル、酪酸エチル、酪酸ブチル、酪酸ペンチル、酪酸ヘキシル、イソプロパノール、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、トリメチルペンタンジオールモノイソブチレート、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、テルピネオール、テルピネオールアセテート、ジヒドロテルピネオール、ジヒドロテルピネオールアセテート、テキサノール、イソホロン、乳酸ブチル、ジオクチルフタレート、ジオクチルアジペート、ベンジルアルコール、フェニルプロピレングリコール、クレゾール等が挙げられる。なかでも、酢酸ブチル、テルピネオール、テルピネオールアセテート、ジヒドロテルピネオール、ジヒドロテルピネオールアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、テキサノールが好ましい。また、酢酸ブチル、テルピネオール、テルピネオールアセテート、ジヒドロテルピネオール、ジヒドロテルピネオールアセテートがより好ましい。なお、これらの有機溶剤は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
上記沸点が70℃以上であると、蒸発が早くなりすぎず、取り扱い性に優れたものとすることができる。
また、上記沸点は、90〜230℃であることがより好ましく、95〜200℃であることが更に好ましく、100〜180℃であることが更により好ましく、105〜150℃であることが特に好ましい。
上記範囲とすることで、得られるシートの強度を向上させることができる。
上記範囲とすることで、シート強度が高くなるという利点がある。
上記ヘイズは、0%以上であることが好ましく、9%以下であることがより好ましく、7%以下であることが更に好ましく、5%以下であることが更により好ましい。
また、本発明の焼結用樹脂組成物は、厚み20μmのシート状に成形した場合、降伏応力を示し、破断伸度が50%以上であることが好ましく、100%以上であることがより好ましい。
なお、厚み20μmのシートは、本発明の焼成用樹脂組成物を酢酸ブチル溶液に溶解して得られた樹脂溶液を離型処理したPETフィルムにアプリケーターを用いて塗工し、100℃送風オーブンで10分間乾燥させることで得ることができる。上記最大応力は、上記(メタ)アクリル樹脂(A)の引張試験と同様の方法により測定することができる。
通常、(メタ)アクリル樹脂は硬くて脆いため、シート状に成形して引っ張ると、歪みが5%未満で破断し、降伏応力を示さない。一方、焼結用樹脂組成物の組成を調整することで、本発明の焼結用樹脂組成物はシート状に成形して引っ張った際にも降伏応力を示すものとなる。
また、本発明の焼結用樹脂組成物の粒子径のCV値は20%以下であることが好ましく、15%以下であることがより好ましく、10%以下であることが更に好ましい。下限は特に限定されないが、3%以上であることが好ましく、4%以上であることがより好ましい。
粒子径のCV値が小さいほど、(メタ)アクリル樹脂の分子量分布が狭く、Mw/Mnが小さくなる。粒子径のCV値が上記範囲であると、樹脂溶液に加工した際の粘度の制御が容易であり、積層セラミクスコンデンサ等の電子製品の生産に用いる場合に生産条件を精密に制御して、より優れた性能を有する製品を製造することができる。
上記Z平均粒子径及び粒子径のCV値は、例えば、ゼータサイザー等を用いることにより測定することができる。
本発明の焼結用樹脂組成物、及び、無機微粒子を含有する無機微粒子分散スラリー組成物もまた本発明の1つである。
上記バインダー樹脂の含有量を上記範囲内とすることで、低温で焼成しても脱脂可能な無機微粒子分散スラリー組成物とすることができる。
上記バインダー樹脂の含有量は、より好ましい下限が6重量%、より好ましい上限が12重量%である。
本発明の無機微粒子分散スラリー組成物における上記有機溶剤の含有量としては特に限定されないが、好ましい下限は10重量%、好ましい上限は60重量%である。上記範囲内とすることで、塗工性、無機微粒子の分散性を向上させることができる。
上記無機微粒子は特に限定されず、例えば、ガラス粉末、セラミック粉末、蛍光体微粒子、珪素酸化物等、金属微粒子等が挙げられる。
また、上記ガラス粉末として、SnO−B2O3−P2O5−Al2O3混合物、PbO−B2O3−SiO2混合物、BaO−ZnO−B2O3−SiO2混合物、ZnO−Bi2O3−B2O3−SiO2混合物、Bi2O3−B2O3−BaO−CuO混合物、Bi2O3−ZnO−B2O3−Al2O3−SrO混合物、ZnO−Bi2O3−B2O3混合物、Bi2O3−SiO2混合物、P2O5−Na2O−CaO−BaO−Al2O3−B2O3混合物、P2O5−SnO混合物、P2O5−SnO−B2O3混合物、P2O5−SnO−SiO2混合物、CuO−P2O5−RO混合物、SiO2−B2O3−ZnO−Na2O−Li2O−NaF−V2O5混合物、P2O5−ZnO−SnO−R2O−RO混合物、B2O3−SiO2−ZnO混合物、B2O3−SiO2−Al2O3−ZrO2混合物、SiO2−B2O3−ZnO−R2O−RO混合物、SiO2−B2O3−Al2O3−RO−R2O混合物、SrO−ZnO−P2O5混合物、SrO−ZnO−P2O5混合物、BaO−ZnO−B2O3−SiO2混合物等も用いることができる。なお、Rは、Zn、Ba、Ca、Mg、Sr、Sn、Ni、Fe及びMnからなる群より選択される元素である。
特に、PbO−B2O3−SiO2混合物のガラス粉末や、鉛を含有しないBaO−ZnO−B2O3−SiO2混合物又はZnO−Bi2O3−B2O3−SiO2混合物等の無鉛ガラス粉末が好ましい。
また、ITO、FTO、酸化ニオブ、酸化バナジウム、酸化タングステン、ランタンストロンチウムマンガナイト、ランタンストロンチウムコバルトフェライト、イットリウム安定化ジルコニア、ガドリニウムドープセリア、酸化ニッケル、ランタンクロマイト等も使用することができる。
上記蛍光体微粒子は特に限定されず、例えば、蛍光体物質としては、ディスプレイ用の蛍光体物質として従来知られている青色蛍光体物質、赤色蛍光体物質、緑色蛍光体物質などが用いられる。青色蛍光体物質としては、例えば、MgAl10O17:Eu、Y2SiO5:Ce系、CaWO4:Pb系、BaMgAl14O23:Eu系、BaMgAl16O27:Eu系、BaMg2Al14O23:Eu系、BaMg2Al14O27:Eu系、ZnS:(Ag,Cd)系のものが用いられる。赤色蛍光体物質としては、例えば、Y2O3:Eu系、Y2SiO5:Eu系、Y3Al5O12:Eu系、Zn3(PO4)2:Mn系、YBO3:Eu系、(Y,Gd)BO3:Eu系、GdBO3:Eu系、ScBO3:Eu系、LuBO3:Eu系のものが用いられる。緑色蛍光体物質としては、例えば、Zn2SiO4:Mn系、BaAl12O19:Mn系、SrAl13O19:Mn系、CaAl12O19:Mn系、YBO3:Tb系、BaMgAl14O23:Mn系、LuBO3:Tb系、GdBO3:Tb系、ScBO3:Tb系、Sr6Si3O3Cl4:Eu系のものが用いられる。その他、ZnO:Zn系、ZnS:(Cu,Al)系、ZnS:Ag系、Y2O2S:Eu系、ZnS:Zn系、(Y,Cd)BO3:Eu系、BaMgAl12O23:Eu系のものも用いることができる。
また、カルボキシル基、アミノ基、アミド基等との吸着特性が良好で酸化されやすい銅や鉄等の金属も好適に用いることができる。これらの金属粉末は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
また、金属錯体のほか、種々のカーボンブラック、カーボンナノチューブ等を使用してもよい。
上記可塑剤としては、例えば、例えば、アジピン酸モノメチル、ジピン酸ジ(ブトキシエチル)、アジピン酸ジブトキシエトキシエチル、トリエチレングリコールビス(2−エチルヘキサノエート)、トリエチレングリコールジヘキサノエート、アセチルクエン酸トリエチル、セチルクエン酸トリブチル、セバシン酸ジブチル等が挙げられる。
これらの可塑剤を用いることで、通常の可塑剤を使用する場合と比較して可塑剤添加量を低減することが可能となる(バインダー樹脂に対して30重量%程度添加されるところ、25重量%以下、更に20重量%以下に低減可能)。
なかでも、非芳香族の可塑剤を使用することが好ましく、アジピン酸、トリエチレングリコール又はクエン酸に由来する成分を含有することがより好ましい。なお、芳香環を有する可塑剤は、燃焼して煤になりやすいため好ましくない。
上記粘度を0.1Pa・s以上とすることで、ダイコート印刷法等により塗工した後、得られる無機微粒子分散シートが所定の形状を維持することが可能となる。また、上記粘度を100Pa・s以下とすることで、ダイの塗出痕が消えない等の不具合を防止して、印刷性に優れるものとすることができる。
本発明の無機微粒子分散シートは、厚みが1〜20μmであることが好ましい。
上記支持フィルムの厚みは、例えば、20〜100μmが好ましい。
また、支持フィルムの表面には離型処理が施されていることが好ましく、これにより、転写工程において、支持フィルムの剥離操作を容易に行うことができる。
上記全固体電池としては、正極活物質を含有する正極層、負極活物質を含有する負極層、及び、正極層と負極層との間に形成された固体電解質層を積層した構造を有することが好ましい。
上記導電粉末の材質は、導電性を有する材質であれば特に限定されず、例えば、ニッケル、パラジウム、白金、金、銀、銅及びこれらの合金等が挙げられる。これらの導電粉末は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
撹拌機、冷却器、温度計、湯浴及び窒素ガス導入口を備えた2Lセパラブルフラスコを用意した。2Lセパラブルフラスコに、水900重量部、モノマーとして、イソブチルメタクリレート(iBMA)70重量部及びエチルメタクリレート(EMA)30重量部を投入した。その後、攪拌翼により150rpmの条件で攪拌し、モノマーを水中に分散させてモノマー混合液を得た。
得られた樹脂水溶液2gを150℃のオーブンで乾燥させ、樹脂固形分を評価したところ、水溶液中の樹脂固形分濃度は10重量%であり、用いたモノマーがすべて反応したことを確認した。
得られた水溶液を噴霧乾燥機を用いて乾燥し、焼成用樹脂組成物を得た。
モノマー、水溶性界面活性剤、重合開始剤、連鎖移動剤、重合停止剤の種類及び添加量を表1及び2に示す通りとした以外は実施例1と同様にして焼成用樹脂組成物を得た。連鎖移動剤、重合開始剤は、モノマーを水へ添加する際に同時に添加した
なお、モノマー、水溶性界面活性剤、重合開始剤、連鎖移動剤、重合停止剤として以下のものを用いた。
<モノマー>
MMA:メチルメタクリレート
nBMA:n−ブチルメタクリレート
2EHMA:2−エチルヘキシルメタクリレート
iDMA:イソデシルメタクリレート
HEMA:2−ヒドロキシエチルメタクリレート
MPOMA:メトキシポリプロピレングリコールメタクリレート
<水溶性界面活性剤>
DSN:ドデシルスルホン酸ナトリウム、25℃の水への溶解度10g/100g
PVA:ゴーセノールZ−210(三菱ケミカル社製)、25℃の水への溶解度30g/100g
<重合開始剤>
KPS:過硫酸カリウム(富士フイルム和光純薬社製)
NaPS:過硫酸ナトリウム(富士フイルム和光純薬社製)
VA−044:2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]ジヒドロクロライド(富士フイルム和光純薬社製)
V−50:2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)ジヒドロクロライド(富士フイルム和光純薬社製)
VA−057:2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]テトラハイドレート(富士フイルム和光純薬社製)
VA−086:2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド](富士フイルム和光純薬社製)
パーロイルSA:ジコハク酸パーオキサイド(日油社製)
パーロイルIPP:イソプロピルパーオキシジカーボネート(日油社製)
<重合停止剤>
ASB:(アリルスルホニル)ベンゼン
AC:オクタン酸アリル
<連鎖移動剤>
MESE:2−メルカプトエタンスルフィン酸エチル
MPA:3−メルカプトプロピオンアミド
実施例及び比較例で得られた(メタ)アクリル樹脂、焼成用樹脂組成物について、以下の評価を行った。結果を表5及び6に示した。なお、比較例2については、水溶性界面活性剤であるPVAを用いたため、反応系中でモノマーミセルが大きくなり、少量の重合開始剤の添加では、重合開始剤がミセルに充分分配されず、モノマーがポリマーに充分成長できず、(メタ)アクリル樹脂が得られなかったため、評価を行わなかった。
実施例、比較例にて重合後、得られた(メタ)アクリル樹脂を含む水溶液について、ゼータサイザーに供給して粒子径を測定し、下記計算式を用いて粒子径のCV値を算出した。
CV値(%)=標準偏差÷粒子径平均値×100
得られた(メタ)アクリル樹脂について、カラムとしてLF−804(SHOKO社製)を用い、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより、ポリスチレン換算による重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)を測定した。
得られた(メタ)アクリル樹脂について、示差走査熱量計(DSC)を用いてガラス転移温度(Tg)を測定した。具体的には、50mL/min流量の窒素雰囲気下、昇温速度5℃/minにて室温から150℃までの温度を評価した。
得られた焼成用樹脂組成物について、熱重量質量分析装置(TG−MS装置、Netzsch社製)を用いて、水溶性界面活性剤の燃焼に起因する400〜600℃の分解ガス量と(メタ)アクリル樹脂の分解に起因する200〜300℃の分解ガス量に基づき、水溶性界面活性剤の含有量を算出した。
得られた焼成用樹脂組成物を酢酸ブチル溶液に溶解して得られた樹脂溶液を離型処理したPETフィルムにアプリケーターを用いて塗工し、100℃送風オーブンで10分間乾燥させることで、厚み20μmの樹脂シートを作製した。方眼紙をカバーフィルムとして用い、はさみで幅1cmの短冊状の試験片を作製した。
得られた試験片について、23℃、50RH条件下でオートグラフAG−IS(島津製作所社製)を用いてチャック間距離3cm、引張速度10mm/minにて引張試験を行い、応力−ひずみ特性(降伏応力の有無、最大応力、破断伸度測定)を確認した。
(6−1)導電ペーストの調製
実施例及び比較例で得られた焼結用樹脂組成物を樹脂固形分が11重量%となるようにテルピネオール溶媒に溶解させて樹脂組成物溶液を得た。得られた樹脂組成物溶液44重量部に対して分散剤としてオレイン酸1重量部、導電微粒子としてニッケル粉(「NFP201」、JFEミネラル社製)55重量部を加え、三本ロールミルにて混合し、導電ペーストを得た。
実施例及び比較例で得られた焼成用樹脂組成物、無機微粒子、可塑剤及び有機溶剤を表3及び4に示す組成となるように添加し、ボールミルを用いて混合して無機微粒子分散スラリー組成物を得た。
得られた無機微粒子分散スラリー組成物を、離型処理されたポリエステルフィルム上に、乾燥後の厚みが1μmとなるように塗布し、常温で1時間乾燥後、熱風乾燥機を用いて80℃で3時間、次いで120℃で2時間乾燥させてセラミックグリーンシートを得た。
なお、無機微粒子としてチタン酸バリウム(「BT−02」、堺化学工業社製、平均粒子径0.2μm)、有機溶剤として酢酸ブチルを用いた。
得られたセラミックグリーンシートの片面に、得られた導電ペーストを、乾燥後の厚みが1.5μmとなるようにスクリーン印刷法により塗工し、乾燥させて導電層を形成し、導電層形成セラミックグリーンシートを得た。得られた導電層形成セラミックグリーンシートを5cm角に切断し、100枚積み重ねて、温度70℃、圧力150kg/cm2の条件で10分間加熱及び圧着し、積層体を得た。
得られた積層体を、窒素雰囲気下、昇温速度3℃/分で400℃まで昇温し、5時間保持した後、昇温速度5℃/分で1350℃まで昇温し、10時間保持することによりセラミック焼成体を得た。
得られたセラミック焼成体を切断して断面を電子顕微鏡で観察し、以下の基準で評価した。
なお、比較例1及び4の焼結用樹脂組成物を用いた場合、積層体とすることができず、セラミック焼成体を作製することができなかった。
○:セラミック焼成体にボイド、亀裂、剥がれが無く、各層が密着していた。
×:セラミック焼成体にボイド、亀裂、剥がれが確認された。また、セラミック焼成体を得ることができなかった。
得られた焼成用樹脂組成物を酢酸ブチルに溶解して樹脂濃度が10重量%となるように調整し、ヘイズメーター(「HM−150」、村上色彩技術研究所社製)を用いてヘイズ値を測定した。
「(6)焼結性」で得られたセラミックグリーンシートについて、触針式粗さ計(「サーフコム1400D」、東京精密社製)を用い、JIS B 0601に準拠した方法で表面の中心線平均粗さ(Ra)を測定し、以下の基準で評価した。Raが0.05μm以下である場合を◎、0.1μm以下である場合を○、0.1μmより大きい場合を×として評価した。
◎:Raが0.05μm以下であった。
〇:Raが0.05μmを超えており、0.1μm以下であった。
×:Raが0.1μmを超えていた。
Claims (11)
- バインダー樹脂を含む焼結用樹脂組成物であって、
前記バインダー樹脂は、(メタ)アクリル樹脂(A)を含有し、
前記(メタ)アクリル樹脂(A)は、主鎖の少なくとも一方の分子末端にスルホン基、アルキルスルホニル基、芳香族スルホニル基、スルフィン基、イミダゾリン基、カルボキシル基、アミド基、アミノ基及び水酸基からなる群から選択される少なくとも1種を有し、重量平均分子量(Mw)が100万以上であり、
水溶性界面活性剤の含有量が、バインダー樹脂100重量部に対して0重量部以上0.02重量部以下である、焼結用樹脂組成物。 - (メタ)アクリル樹脂(A)は、ガラス転移温度(Tg)が40℃以上である、請求項1に記載の焼結用樹脂組成物。
- (メタ)アクリル樹脂(A)の粒子径のCV値が10%以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の焼結用樹脂組成物。
- (メタ)アクリル樹脂(A)は、イソブチルメタクリレートに由来するセグメントを40重量%以上含有する、請求項1〜3のいずれかに記載の焼結用樹脂組成物。
- (メタ)アクリル樹脂(A)は、メチルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート及びエチルメタクリレートからなる群から選択される少なくとも1種に由来するセグメントを有する、請求項1〜4のいずれかに記載の焼結用樹脂組成物。
- (メタ)アクリル樹脂(A)は、重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が2.0以下である、請求項1〜5のいずれかに記載の焼結用樹脂組成物。
- (メタ)アクリル樹脂(A)は、厚み20μmのシート状に成形した場合、降伏応力を示し、最大応力が30N/mm2以上、破断伸度が50%以上である、請求項1〜6のいずれかに記載の焼結用樹脂組成物。
- 更に、沸点が70℃以上である有機溶剤を含有する、請求項1〜7のいずれかに記載の焼結用樹脂組成物。
- バインダー樹脂の含有量を10重量%に調整した際のヘイズが10%未満である、請求項8記載の焼結用樹脂組成物。
- 請求項1〜9に記載の焼結用樹脂組成物、及び、無機微粒子を含有する、無機微粒子分散スラリー組成物。
- 請求項1〜9に記載の焼結用樹脂組成物、又は、請求項10に記載の無機微粒子分散スラリー組成物を用いてなる、無機微粒子分散シート。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022014269A JP2022048283A (ja) | 2019-12-17 | 2022-02-01 | 焼結用樹脂組成物、無機微粒子分散スラリー組成物、及び、無機微粒子分散シート |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019227353 | 2019-12-17 | ||
JP2019227353 | 2019-12-17 | ||
PCT/JP2020/046012 WO2021125033A1 (ja) | 2019-12-17 | 2020-12-10 | 焼結用樹脂組成物、無機微粒子分散スラリー組成物、及び、無機微粒子分散シート |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022014269A Division JP2022048283A (ja) | 2019-12-17 | 2022-02-01 | 焼結用樹脂組成物、無機微粒子分散スラリー組成物、及び、無機微粒子分散シート |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2021125033A1 true JPWO2021125033A1 (ja) | 2021-12-23 |
JP7329037B2 JP7329037B2 (ja) | 2023-08-17 |
Family
ID=76477481
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021500245A Active JP7329037B2 (ja) | 2019-12-17 | 2020-12-10 | 焼結用樹脂組成物、無機微粒子分散スラリー組成物、及び、無機微粒子分散シート |
JP2022014269A Withdrawn JP2022048283A (ja) | 2019-12-17 | 2022-02-01 | 焼結用樹脂組成物、無機微粒子分散スラリー組成物、及び、無機微粒子分散シート |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022014269A Withdrawn JP2022048283A (ja) | 2019-12-17 | 2022-02-01 | 焼結用樹脂組成物、無機微粒子分散スラリー組成物、及び、無機微粒子分散シート |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230167214A1 (ja) |
JP (2) | JP7329037B2 (ja) |
KR (1) | KR102778584B1 (ja) |
CN (1) | CN114502644B (ja) |
TW (1) | TWI857192B (ja) |
WO (1) | WO2021125033A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7506644B2 (ja) * | 2021-09-08 | 2024-06-26 | 積水化学工業株式会社 | 無機微粒子分散スラリー組成物及びそれを用いた無機微粒子分散シートの製造方法 |
KR20250055439A (ko) * | 2022-08-30 | 2025-04-24 | 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 | (메트)아크릴 수지 입자, 비히클 조성물, 슬러리 조성물 및 전자 부품의 제조 방법 |
WO2024154467A1 (ja) * | 2023-01-20 | 2024-07-25 | 積水化学工業株式会社 | (メタ)アクリル樹脂粒子、ビヒクル組成物、スラリー組成物及び電子部品の製造方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000063181A (ja) * | 1998-08-11 | 2000-02-29 | Murata Mfg Co Ltd | バインダー、セラミックスラリー、およびセラミックグリーンシート、ならびにセラミックスラリーの流動性調整方法 |
JP2018125277A (ja) * | 2017-01-27 | 2018-08-09 | 積水化学工業株式会社 | 固体酸化物型燃料電池電極造孔剤用樹脂微粒子 |
WO2018235907A1 (ja) * | 2017-06-23 | 2018-12-27 | 積水化学工業株式会社 | 樹脂組成物、無機微粒子分散スラリー組成物、無機微粒子分散シート、全固体電池の製造方法及び積層セラミクスコンデンサの製造方法 |
JP2020189770A (ja) * | 2019-05-23 | 2020-11-26 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | カーボンナノチューブ分散液およびその利用 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5852483Y2 (ja) | 1978-07-17 | 1983-11-30 | 株式会社小松製作所 | 姿勢角検出装置 |
JPH0911212A (ja) * | 1995-06-30 | 1997-01-14 | Hitachi Ltd | セラミックスラリ、その製法及び用途 |
JPH10167836A (ja) | 1996-12-17 | 1998-06-23 | Mitsubishi Chem Corp | セラミック成形用バインダー樹脂 |
JP3813310B2 (ja) * | 1997-07-18 | 2006-08-23 | 株式会社日本触媒 | (メタ)アクリル酸塩系重合体の製造方法 |
TWI239340B (en) * | 2001-12-06 | 2005-09-11 | Nippon Catalytic Chem Ind | Process for production of water-soluble (meth)acrylic polymers, water-soluble (meth)acrylic polymers, and use thereof |
EP1616900A4 (en) * | 2003-04-23 | 2006-04-12 | Sekisui Chemical Co Ltd | METHOD FOR PRODUCING TINY RESIN PARTICLES AND FINE RESIN PARTICLES |
JP4791031B2 (ja) * | 2004-12-02 | 2011-10-12 | 積水化学工業株式会社 | 低温焼成型バインダー樹脂組成物 |
US8815783B2 (en) * | 2011-12-20 | 2014-08-26 | Halliburton Energy Services, Inc. | High molecular weight low polydispersity polymers |
JP5779696B2 (ja) * | 2013-11-07 | 2015-09-16 | 積水化学工業株式会社 | 粘着テープ |
JP6260480B2 (ja) * | 2014-07-14 | 2018-01-17 | 三菱ケミカル株式会社 | アクリル系エラストマー樹脂用加工助剤、アクリル系エラストマー樹脂組成物及び成形体 |
JP6846767B2 (ja) | 2016-07-08 | 2021-03-24 | 互応化学工業株式会社 | 水系焼成用バインダー樹脂組成物、水系焼成用ペースト、及び水系焼成用バインダー樹脂組成物の製造方法 |
-
2020
- 2020-12-10 KR KR1020227008058A patent/KR102778584B1/ko active Active
- 2020-12-10 WO PCT/JP2020/046012 patent/WO2021125033A1/ja active Application Filing
- 2020-12-10 CN CN202080069553.6A patent/CN114502644B/zh active Active
- 2020-12-10 US US17/784,217 patent/US20230167214A1/en active Pending
- 2020-12-10 JP JP2021500245A patent/JP7329037B2/ja active Active
- 2020-12-11 TW TW109143851A patent/TWI857192B/zh active
-
2022
- 2022-02-01 JP JP2022014269A patent/JP2022048283A/ja not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000063181A (ja) * | 1998-08-11 | 2000-02-29 | Murata Mfg Co Ltd | バインダー、セラミックスラリー、およびセラミックグリーンシート、ならびにセラミックスラリーの流動性調整方法 |
JP2018125277A (ja) * | 2017-01-27 | 2018-08-09 | 積水化学工業株式会社 | 固体酸化物型燃料電池電極造孔剤用樹脂微粒子 |
WO2018235907A1 (ja) * | 2017-06-23 | 2018-12-27 | 積水化学工業株式会社 | 樹脂組成物、無機微粒子分散スラリー組成物、無機微粒子分散シート、全固体電池の製造方法及び積層セラミクスコンデンサの製造方法 |
JP2020189770A (ja) * | 2019-05-23 | 2020-11-26 | 東洋インキScホールディングス株式会社 | カーボンナノチューブ分散液およびその利用 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114502644B (zh) | 2024-12-03 |
CN114502644A (zh) | 2022-05-13 |
US20230167214A1 (en) | 2023-06-01 |
JP2022048283A (ja) | 2022-03-25 |
KR102778584B1 (ko) | 2025-03-07 |
JP7329037B2 (ja) | 2023-08-17 |
KR20220117196A (ko) | 2022-08-23 |
TW202128779A (zh) | 2021-08-01 |
TWI857192B (zh) | 2024-10-01 |
WO2021125033A1 (ja) | 2021-06-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI739012B (zh) | 無機微粒子分散漿料組成物、無機微粒子分散片、全固體電池之製造方法及積層陶瓷電容器之製造方法 | |
JP2022048283A (ja) | 焼結用樹脂組成物、無機微粒子分散スラリー組成物、及び、無機微粒子分散シート | |
JP7685001B2 (ja) | (メタ)アクリル樹脂組成物、無機微粒子分散用ビヒクル組成物、無機微粒子分散スラリー組成物、及び、無機微粒子分散シート | |
JP6438538B2 (ja) | 無機微粒子分散ペースト組成物、無機微粒子分散シート及び無機微粒子分散シートの製造方法 | |
CN114555745B (zh) | 生片成型用粘结剂组合物、生片成型用浆料、生片和其制造方法,以及设备和其制造方法 | |
TW202419487A (zh) | (甲基)丙烯酸樹脂粒子、媒液組成物、漿料組成物及電子零件之製造方法 | |
CN116964807A (zh) | 全固态电池制造用浆料组合物和全固态电池的制造方法 | |
JP7685118B2 (ja) | (メタ)アクリル樹脂、ビヒクル組成物、スラリー組成物及び電子部品 | |
JP7683110B2 (ja) | (メタ)アクリル樹脂、ビヒクル組成物、スラリー組成物及び電子部品 | |
JP7530245B2 (ja) | 無機微粒子分散スラリー組成物、無機微粒子分散シート及び無機微粒子分散シートの製造方法 | |
WO2024154467A1 (ja) | (メタ)アクリル樹脂粒子、ビヒクル組成物、スラリー組成物及び電子部品の製造方法 | |
TW202337872A (zh) | 無機粒子分散用媒液組成物、無機粒子分散用媒液組成物之製造方法、無機粒子分散漿料組成物、及電子零件之製造方法 | |
TW202511221A (zh) | 介電質層用黏結劑組成物、介電質層用漿料組成物、介電質層及多層陶瓷電容器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210422 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20210422 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210817 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20211015 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211108 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20220111 |
|
C60 | Trial request (containing other claim documents, opposition documents) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C60 Effective date: 20220201 |
|
C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22 Effective date: 20230418 |
|
C27C | Written answer of applicant after an oral proceeding |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C2721 Effective date: 20230418 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230804 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7329037 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |