樹脂組成物、導電ペースト及びセラミックペースト
【課題】電子部品用途に用いた場合、接着性及び印刷性に優れるとともに、高い保存安定性を有する樹脂組成物、該樹脂組成物を用いた導電ペースト及びセラミックペーストを提供する。
【解決手段】無機粉末、ポリビニルアセタール樹脂、セルロース誘導体及び有機溶剤を含有する樹脂組成物であって、前記ポリビニルアセタール樹脂は、ケン化度が８０モル％以上のポリビニルアルコールをブチルアルデヒド及びアセトアルデヒドでアセタール化してなり、アセタール化度が６５〜８０モル％、アセトアルデヒドでアセタール化された部分が５〜７５モル％であり、前記ポリビニルアセタール樹脂とセルロース誘導体との混合比は、１０：９０〜９０：１０である樹脂組成物。
【解決手段】無機粉末、ポリビニルアセタール樹脂、セルロース誘導体及び有機溶剤を含有する樹脂組成物であって、前記ポリビニルアセタール樹脂は、ケン化度が８０モル％以上のポリビニルアルコールをブチルアルデヒド及びアセトアルデヒドでアセタール化してなり、アセタール化度が６５〜８０モル％、アセトアルデヒドでアセタール化された部分が５〜７５モル％であり、前記ポリビニルアセタール樹脂とセルロース誘導体との混合比は、１０：９０〜９０：１０である樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品用途に用いた場合、接着性及び印刷性に優れるとともに、高い保存安定性を有する樹脂組成物、該樹脂組成物を用いた導電ペースト及びセラミックペーストに関する。
【背景技術】
【０００２】
積層型の電子部品、例えば、積層セラミックコンデンサは、一般に次のような工程を経て製造される。
まず、ポリビニルブチラール樹脂やポリ（メタ）アクリル酸エステル系樹脂等のバインダー樹脂を有機溶剤に溶解した溶液に可塑剤、分散剤等を添加した後、セラミック原料粉末を加え、ボールミル等により均一に混合し、脱泡後に一定粘度を有するセラミックスラリー組成物を得る。得られたセラミックスラリー組成物を、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又はＳＵＳプレート等の支持体面に塗工する。これを加熱等により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。
【０００３】
次いで、得られたセラミックグリーンシート上に内部電極となる導電ペーストをスクリーン印刷等により塗布したものを交互に複数枚積み重ね、加熱圧着して積層体を作製し、この積層体中に含まれるバインダー成分等を熱分解して除去する処理、いわゆる脱脂処理を行った後、焼成して得られるセラミック焼成物の端面に外部電極を焼結する工程を経て積層セラミックコンデンサが得られる。
【０００４】
このとき用いられる導電ペーストとしては、通常、電極を構成するパラジウムやニッケル等の導電性金属材料、バインダー樹脂、及び、ターピネオール等の有機溶剤からなるものが使用されており、例えば、特許文献１及び特許文献２には、バインダー樹脂としてエチルセルロースを用いたものが開示されている。
【０００５】
また、近年では、積層セラミックコンデンサに更なる高容量化が求められており、より一層の多層化、薄膜化が検討されているが、このような積層セラミックコンデンサにおいては、セラミックグリーンシートの表面に所定のパターンで電極層が形成された領域と、電極層が形成されていない領域との間に生じた段差が累積することによって、積層体を圧着する工程で、均一に圧力を加えることができず、デラミネーションと呼ばれる層間剥離が発生したり、積層セラミックコンデンサの端部で誘電層及び又は導電層の変形が生じて平面とならず、信頼性や性能が低下したりするという問題があった。
【０００６】
特に、バインダー樹脂としてエチルセルロースを用いた場合、ポリビニルアセタール樹脂等を原料とするセラミックグリーンシートとの接着性に劣り、耐アルカリ性も低いことから、デラミネーションの問題を改善できなかった。また、エチルセルロースは熱分解性が低いことから、脱脂処理をしても焼成後にカーボン成分が残留し、電気特性を損なうという問題もあった。
【０００７】
また、バインダー樹脂としてポリビニルブチラール樹脂等のポリビニルアセタール樹脂を用いた場合も、スクリーン印刷等によりペーストを印刷する際に、糸引きや目詰まりといった問題を生じ、結果的に版離れが悪くなったり、厚み精度が落ちたりして、パターンを鮮明に描画できず、結果的に生産歩留まりを低下させるという欠点があった。
【０００８】
これに対して、特許文献３には、セラミックペーストのバインダー樹脂としてセルロースエステルとポリビニルブチラール樹脂との混合物を用いる方法が開示されている。しかしながら、使用する有機溶剤の種類によっては、セルロースエステルとポリビニルブチラールとが充分に混合せず、セラミックペーストの保存安定性が低下するという問題が新たに生じていた。
【特許文献１】特公平３−３５７６２号公報
【特許文献２】特公平４−４９７６６号公報
【特許文献３】特許３７６７３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記現状に鑑み、電子部品用途に用いた場合、接着性及び印刷性に優れるとともに、高い保存安定性を有する樹脂組成物、該樹脂組成物を用いた導電ペースト及びセラミックペーストを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、無機粉末、ポリビニルアセタール樹脂、セルロース誘導体及び有機溶剤を含有する樹脂組成物であって、前記ポリビニルアセタール樹脂は、ケン化度が８０モル％以上のポリビニルアルコールをブチルアルデヒド及びアセトアルデヒドでアセタール化してなり、アセタール化度が６５〜８０モル％、アセトアルデヒドでアセタール化された部分が５〜７５モル％であり、前記ポリビニルアセタール樹脂とセルロース誘導体との比率は、１０：９０〜９０：１０である樹脂組成物である。
以下、本発明につき詳細に説明する。
【００１１】
本発明者らは、鋭意検討の結果、バインダー樹脂として、ポリビニルアセタール樹脂及びセルロース誘導体を含有する樹脂組成物において、所定の特性を有するポリビニルアセタール樹脂を用いることによって、ポリビニルアセタール樹脂とセルロース誘導体との混合性を大幅に改善することができ、電子部品用途に用いた場合に、接着性及び印刷性に優れるとともに、高い保存安定性を有する樹脂組成物が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１２】
本発明の樹脂組成物は、無機粉末、ポリビニルアセタール樹脂、セルロース誘導体及び有機溶剤を含有する。
【００１３】
上記無機粉末としては特に限定されず、例えば、金属粉体、導電粉末、セラミック粉末、ガラス粉末等が挙げられる。
【００１４】
上記無機粉末として導電粉末を用いる場合、本発明の樹脂組成物は導電ペーストとして使用することができる。
上記導電粉末としては充分な導電性を示すもの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、これらの合金等からなる粉末が挙げられる。これらの導電粉末は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１５】
上記導電粉末を用いる場合の上記ポリビニルアセタール樹脂の含有量としては特に限定されないが、上記導電粉末１００重量部に対して好ましい下限は３重量部、好ましい上限は２５重量部である。３重量部未満であると、導電ペーストの成膜性能が低下することがあり、２５重量部を超えると、脱脂、焼成後にカーボン成分が残留しやすくなる。より好ましい下限は５重量部、より好ましい上限は１５重量部である。
【００１６】
上記無機粉末としてセラミック粉末を用いる場合、本発明の樹脂組成物はセラミックペーストとして使用することができる。
上記セラミック粉末としては特に限定されず、例えば、アルミナ、ジルコニア、ケイ酸アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、チタン酸バリウム、マグネシア、サイアロン、スピネムルライト、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等からなる粉末が挙げられる。なかでも、用いるセラミックグリーンシートに含有されるセラミック粉末と同一の成分からなることが好ましい。これらのセラミック粉末は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１７】
上記セラミック粉末を用いる場合の上記ポリビニルアセタール樹脂の含有量としては特に限定されないが、上記セラミック粉末１００重量部に対して好ましい下限は１重量部、好ましい上限は５０重量部である。１重量部未満であると、セラミックペーストの成膜性能が低下することがあり、５０重量部を超えると、脱脂、焼成後にカーボン成分が残留しやすくなる。より好ましい下限は３重量部、より好ましい上限は３０重量部である。
【００１８】
上記無機粉末としてガラス粉末を用いる場合、本発明の樹脂組成物はガラスペーストとして使用することができる。
上記ガラス粉末としては特に限定されず、例えば、酸化鉛−酸化ホウ素−酸化ケイ素−酸化カルシウム系ガラス、酸化亜鉛−酸化ホウ素−酸化ケイ素系ガラス、酸化鉛−酸化亜鉛−酸化ホウ素−酸化ケイ素系ガラス等が挙げられる。これらのガラス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、本発明の目的を損なわない範囲で、酸化アルミニウム等を併用してもよい。
【００１９】
上記無機粉末としてガラス粉末を用いる場合の上記ポリビニルアセタール樹脂の含有量としては特に限定されないが、上記ガラス粉末１００重量部に対して好ましい下限は２重量部、好ましい上限は４０重量部である。２重量部未満であると、ガラス粉末を確実に結着することができないことがあり、４０重量部を超えると、脱脂・焼成後にカーボン成分が残留しやすくなる。より好ましい下限は４重量部、より好ましい上限は２５重量部である。
【００２０】
本発明の樹脂組成物は、バインダー樹脂としてポリビニルアセタール樹脂及びセルロース誘導体を含有する。
【００２１】
上記ポリビニルアセタール樹脂は、ケン化度が８０モル％以上のポリビニルアルコールをブチルアルデヒド及びアセトアルデヒドでアセタール化してなるものである。８０モル％未満であると、水溶性が悪化するためアセタール化が困難になり、また、水酸基量が少なくなるためアセタール化自体が困難になる。好ましい下限は８５モル％である。
【００２２】
上記ポリビニルアルコールは、アセタール化する際のポリビニルアルコールのケン化度が８０モル％以上であれば、上記ポリビニルアルコールを単独で使用してもよく、又は、ケン化度８０モル％以上のポリビニルアルコールとケン化度８０モル％未満のポリビニルアルコールを混合して、ケン化度を８０モル％以上に調整してから使用してもよい。
【００２３】
上記ポリビニルアルコールの重合度の好ましい下限は３００、好ましい上限は２４００である。３００未満であると、塗工ペーストとしたときに充分な強度を有する塗膜が得られず、クラック等が入り易くなることがある。２４００を超えると、水溶性が低下したり、水溶液の粘度が高くなり過ぎたりするためアセタール化が困難となることがある。
【００２４】
上記ポリビニルアルコールは、本発明の効果を損なわない範囲で、エチレン性不飽和単量体を共重合したものであってもよい。上記エチレン性不飽和単量体としては特に限定されず、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、（無水）フタル酸、（無水）マレイン酸、（無水）イタコン酸、アクリロニトリルメタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、トリメチル−（３−アクリルアミド−３−ジメチルプロピル）−アンモニウムクロリド、アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、及びそのナトリウム塩、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、Ｎ−ビニルピロリドン、塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ビニルスルホン酸ナトリウム、アリルスルホン酸ナトリウム等が挙げられる。また、チオール酢酸、メルカプトプロピオン酸等のチオール化合物の存在下で、酢酸ビニル等のビニルエステル系単量体とエチレンを共重合し、それをケン化することによって得られる末端変性ポリビニルアルコールも用いることができる。
【００２５】
上記ポリビニルアセタール樹脂は、変性ポリビニルアルコールをアセタール化した変性ポリビニルアセタール樹脂であることが好ましい。
上記変性ポリビニルアルコールのエチレン単位の含有量の好ましい下限は１モル％、好ましい上限は２０モル％である。１モル％未満であると、得られる塗工ペーストの無機粉末の分散性が低下したり、印刷性が低下したりする。２０モル％を超えると、上記変性ポリビニルアルコールの水溶性が低下するため、アセタール化反応が困難になったり、得られた変性ポリビニルアセタール樹脂の有機溶剤への溶解性が低下するため、塗工ペースト作製に支障が出たり、経時粘度安定性が悪化したりすることがある。
【００２６】
上記ポリビニルアルコールは、エチレンのみによって変性されたものが好ましい。エチレンのみによって変性された変性ポリビニルアルコールは、水溶性に優れ、得られる変性ポリビニルアセタール樹脂を有機溶剤に溶解した溶液は、経時粘度安定性に優れる。エチレン以外の共単量体により上記変性ポリビニルアルコールを更に変性する場合には、上記共単量体の含有量の好ましい上限は２．０モル％である。２．０モル％を超えると、水溶性が悪化し、得られる変性ポリビニルアセタール樹脂を有機溶剤に溶解した溶液の経時粘度安定性に劣ることがある。
【００２７】
上記変性ポリビニルアルコールは、エチレン単位含有量が１〜２０モル％であることが好ましいが、エチレン単位含有量が上記範囲であれば、上記変性ポリビニルアルコールを単独で使用してもよく、又は、２種以上の変性ポリビニルアルコールを混合して使用したり、変性ポリビニルアルコールと未変性ポリビニルアルコールを混合して使用したりして、最終的に得られる変性ポリビニルアセタール樹脂のエチレン単位含有量が１〜２０モル％となるようにしてもよい。
【００２８】
本発明では、上記ポリビニルアルコールをブチルアルデヒド及びアセトアルデヒドでアセタール化してなるものを用いる。アセタール化において、上記ブチルアルデヒド及びアセトアルデヒドを用いることで、アセタール化反応を簡便に行うことができ、また、得られるポリビニルアセタール樹脂の溶剤溶解性も良いものとなる。
【００２９】
上記ポリビニルアセタール樹脂のアセタール化度の下限は６５モル％、上限は８０モル％である。６５モル％未満であると、得られるポリビニルアセタール樹脂が水溶性となり、有機溶剤に不溶となるため、ポリビニルアセタール樹脂組成物作製の支障となったり、本発明のポリビニルアセタール樹脂組成物のゲル化が過度に進行するため、得られる塗工ペーストの塗工性が低下したりすることがある。８０モル％を超えると、残存水酸基が少なくなり、ポリビニルアセタール樹脂の強靱性が損なわれ、ポリビニルアセタール樹脂組成物を用いて得られる塗工ペーストの印刷時の塗膜強度が低下したり、ゲル化が進行せず、増粘効果が得られなかったりすることがある。
なお、本明細書において、アセタール化度とは、ポリビニルアルコール又は変性ポリビニルアルコールの水酸基数のうち、アセタール化された水酸基数の割合のことであり、アセタール化度の計算方法としては、ポリビニルアセタール樹脂のアセタール基が２個の水酸基からアセタール化されて形成されていることから、アセタール化された２個の水酸基を数える方法を採用してアセタール化度のモル％を算出する。
【００３０】
上記ポリビニルアセタール樹脂は、アセトアルデヒドでアセタール化された部分の割合の下限が５モル％、上限が７５モル％である。５モル％未満であると、導電ペースト、セラミックペーストに使用される溶剤への溶解性が低下し、セルロース誘導体と混合して使用した際に、ペーストが分離しやすくなる。７５モル％を超えると、ポリビニルアセタール樹脂の極性が高くなりすぎて、セルロース誘導体との装用しなくなる。
【００３１】
本発明の樹脂組成物において、上記ポリビニルアセタール樹脂の含有量の好ましい下限は全バインダー樹脂量に対して、２０重量％、好ましい上限は８０重量％である。２０重量％未満であると、セラミックグリーンシートとの接着性が不充分となることがあり、８０重量％を超えると、粘度が高くなりすぎたり、塗工性が低下したりして、取扱性が悪くなることがある。
【００３２】
上記ポリビニルアセタール樹脂の製造方法としては特に限定されず、例えば、上記ポリビニルアルコール又は上記変性ポリビニルアルコールを水に溶解し、塩酸等の酸触媒の存在下で、上記アセタール化度となるようにアルデヒドを添加しアセタール化した後、水酸化ナトリウム等のアルカリで中和し、水洗、乾燥を行う方法が挙げられる。
【００３３】
上記セルロース誘導体としては、例えば、酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酪酸セルロース、酢酪酸セルロース、硝酸セルロース、硫酸セルロース、リン酸セルロース等のセルロースエステル；メチルセルロース、エチルセルロース、ベンジルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース等のセルロースエーテル等が挙げられる。
【００３４】
本発明の樹脂組成物において、上記セルロース誘導体の含有量の好ましい下限は２０重量％、好ましい上限は８０重量％である。２０重量％未満であると、印刷性が低下することがあり、８０重量％を超えると、セラミックグリーンシートとの接着性が不充分となることがある。
【００３５】
上記ポリビニルアセタール樹脂とセルロースエーテルとの混合比は１０：９０〜９０：１０である。混合比を上記範囲内とすることで、ポリビニルアセタール樹脂とセルロース誘導体との混合性を大幅に改善することができ、高い保存安定性を有する樹脂組成物とすることができる。
【００３６】
本発明の効果を損なわない範囲で、上記ポリビニルアセタール樹脂及びセルロース誘導体以外に、アクリル系樹脂等をバインダー樹脂に混合してもよい。上記混合樹脂とする場合、バインダー樹脂全体に占める上記ポリビニルアセタール樹脂の含有量の好ましい下限は３０重量％である。３０重量％未満であると、充分な溶液粘度が得られないことがある。
【００３７】
本発明の樹脂組成物は、有機溶剤を含有する。
上記有機溶剤としては特に限定されず、一般的に塗工ペーストに用いられる有機溶剤を使用することができるが、例えば、炭素数６〜１８の芳香族炭化水素類、炭素数５〜２４の脂肪族炭化水素類、炭素数１〜２０の炭化水素と１以上の水酸基とからなるアルコール類、炭素数１〜２０の炭化水素と１以上のカルボン酸基とからなる酸類、炭素数１〜１８の炭化水素基が１以上のエステル結合で結合されてなるエステル類、炭素数１〜１８の炭化水素基が１以上のエーテル結合で結合されてなるエーテル類、及び、炭素数１〜１８の炭化水素基が１以上のケトン結合で結合されてなるケトン類のうちの少なくとも１種が挙げられる。
【００３８】
具体的には、例えば、テルピネオール、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、テルピネオールアセテート等のテルピネオール及びその誘導体、トルエン、キシレン、イソノナン、イソオクタン、ミネラルスピリッツ等の脂肪族又は芳香族炭化水素と上記テルピネオール及びその誘導体の混合溶剤、エタノール、ブタノール、イソオクチルアルコール等のアルコール類と上記芳香族又は脂肪族炭化水素との混合溶剤、ヘキサン酸エチル、ヘキサン酸ブチル、酢酸ブチル、酢酸オクチル、酢酸２−エチルヘキシル、エチレングリコール、ブチレングリコール、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、メチルエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、ブチルセルソルブアセテート、ブチルカルビトールアセテート等が好ましい。これらの有機溶剤は単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００３９】
本発明の樹脂組成物の製造方法としては特に限定されず、例えば、上記ポリビニルアセタール樹脂及びセルロース誘導体を上記有機溶剤に溶解した後、上記無機粉末を添加する方法、上記ポリビニルアセタール樹脂、セルロース誘導体及び無機粉末を混合した後、上記有機溶剤に投入、撹拌、溶解し、分散させる方法等が挙げられる。
【００４０】
本発明において、上記無機粉末として導電粉末を用いる場合、積層型電子部品に用いる塗工ペーストを製造することができる。このような導電ペーストもまた、本発明の１つである。得られた導電ペーストは、接着性に優れ、デラミネーションを防止することができ、積層セラミックコンデンサの製造に好適に用いられる。
【００４１】
本発明において、上記無機粉末としてセラミック粉末を用いる場合、セラミックペーストを製造することができる。このようなセラミックペーストもまた、本発明の１つである。得られたセラミックペーストは、接着性に優れ、デラミネーションを防止することができ、積層セラミックコンデンサ等の製造に好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明では、バインダー樹脂として、ポリビニルアセタール樹脂とセルロース誘導体とを併用することで、接着性及び印刷性に優れるものとなり、電子部品用途に用いた場合に、デラミネーションや印刷時の糸引きや目詰まりを効果的に防止することができる。
また、所定の特性を有するポリビニルアセタール樹脂を用いることによって、ポリビニルアセタール樹脂とセルロース誘導体との混合性を大幅に改善することができ、高い保存安定性を有する樹脂組成物を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００４４】
（実施例１）
（変性ポリビニルアセタール樹脂の合成）
重合度１７００、エチレン含有量１０モル％、ケン化度９５モル％のポリビニルアルコール３００ｇを純水２９００ｇに加え、９０℃で約２時間攪拌し溶解した。この溶液を２８℃に冷却し、濃度３５重量％の塩酸２５０ｇとブチルアルデヒド１８３ｇ、アセトアルデヒド２４ｇとを添加し、更に７℃に冷却、保持してアセタール化反応を行い、反応生成物を析出させた。その後、溶液を３５℃で４時間保持して反応を完了させ、中和、水洗及び乾燥工程を行い、変性ポリビニルアセタール樹脂の白色粉末を得た。
【００４５】
得られたポリビニルアセタール樹脂をＤＭＳＯ−ｄ６（ジメチルスルホキサイド）に溶解し、１３Ｃ−ＮＭＲ（核磁気共鳴スペクトル）を用いてアセタール化度を測定したところ、アセタール化度は７６モル％であった。また、アセトアルデヒドでアセタール化された部分は１２モル％であった。
【００４６】
（導電ペーストの作製）
導電粉末としてのニッケル粉末（２０２０ＳＳ、三井金属社製）１００重量部、得られた変性ポリビニルアセタール樹脂２重量部、エチルセルロース（Ａｌｄｒｉｃｈ社製、粘度１００ｃＰ）３重量部、溶剤としてジヒドロターピニルアセテート（日本テルペン社製）６０重量部を混合した後、３本ロールで混練して導電ペーストを得た。
【００４７】
（セラミックペーストの作製）
セラミック粉末としてのチタン酸バリウム（ＢＴ−０３、平均粒子径０．３μｍ、堺化学工業社製）１００重量部、得られた変性ポリビニルアセタール樹脂組成物２重量部、エチルセルロース（Ａｌｄｒｉｃｈ社製、粘度１００ｃＰ）３重量部、及び溶剤としてジヒドロターピニルアセテート（日本テルペン社製）６０重量部を混合した後、ボールミルで４８時間混練してセラミックペーストを得た。
【００４８】
（比較例１）
実施例１の（変性ポリビニルアセタール樹脂の合成）において、重合度１７００、エチレン含有量１０モル％、ケン化度９８モル％の変性ポリビニルアルコール１９３ｇ、及び、ｎ−ブチルアルデヒド１３５ｇを用いた以外は実施例１と同様にして、導電ペースト及びセラミックペーストを得た。
【００４９】
（比較例２）
導電ペースト及びセラミックペーストの作製において、バインダー樹脂としてエチルセルロース（Ａｌｄｒｉｃｈ社製、粘度１００ｃＰ）を５重量部用いた以外は実施例１と同様にして導電ペースト及びセラミックペーストを得た。
【００５０】
（評価）
得られた導電ペースト及びセラミックペーストについて、以下の評価を行った。
【００５１】
（導電ペースト、セラミックペーストの保存安定性評価）
実施例及び比較例にて得られた導電ペースト及びセラミックペーストを、２０℃で１週間静置し、溶媒の分離を目視にて確認した。
その結果、比較例の導電ペースト及びセラミックペーストでは溶剤の分離が確認されたが、実施例の導電ペースト及びセラミックペーストでは確認できなかった。
【００５２】
（導電ペースト、セラミックペーストの表面平滑性）
実施例及び比較例にて得られた導電ペースト及びセラミックペーストを、乾燥後の膜厚が１０μｍとなるようにポリエチレンテレフタレート上に塗工し、乾燥した。乾燥後の塗膜の表面を顕微鏡で観察した。
その結果、実施例の導電ペースト及びセラミックペーストを用いた場合は塗膜の表面は平滑であった。一方、比較例の導電ペースト及びセラミックペーストを用いた場合は、表面に凹凸が観察された。
【００５３】
（導電ペースト、セラミックペーストの接着性）
下記の方法で作製したセラミックグリーンシートを用いて接着性の評価を行った。
ポリビニルブチラール樹脂（積水化学工業製、エスレックＢ「ＢＭ−Ｓ」、重合度８００）１０重量部を、トルエン３０重量部とエタノール１５重量部との混合溶剤に加え、攪拌溶解し、更に、可塑剤としてジブチルフタレート３重量部を加え、攪拌溶解した。得られた樹脂溶液に、セラミック粉末としてチタン酸バリウム（堺化学工業製「ＢＴ−０３（平均粒径０．３μｍ）」）１００重量部を加え、ボールミルで４８時間混合してセラミックスラリー組成物を得た。得られたスラリー組成物を、離型処理したポリエステルフィルム上に、乾燥後の厚みが約５μｍになるように塗布し、常温で１時間風乾し、熱風乾燥機、８０℃で３時間、続いて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。
【００５４】
得られたセラミックグリーンシートを５ｃｍ角の大きさに切断し、これに導電ペースト又はセラミックペーストをスクリーン印刷したものを１００枚積重ね、温度７０℃、圧力１５０ｋｇ／ｃｍ２、１０分間の熱圧着条件で圧着して、セラミックグリーンシート積層体を得た。
得られたセラミックグリーンシート積層体を窒素雰囲気で、昇温速度３℃／分で４５０℃まで昇温し、５時間保持後、更に昇温速度５℃／分で１３５０℃まで昇温し、１０時間保持してセラミック焼結体を得た。この焼結体を常温まで冷却した後、半分に割り、ちょうど５０層付近のシートの状態を電子顕微鏡で観察し、セラミック層と導電層とのデラミネーションの有無観察し、以下の基準により接着性を評価した。
実施例及び比較例１では、デラミネーションが確認できなかったが、比較例２ではデラミネーションが確認された。
以上のことから、本発明の樹脂組成物を用いることで、接着性にも保存安定性にも優れた導電ペースト、セラミックペーストが作製できることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明によれば、電子部品用途に用いた場合、接着性及び印刷性に優れるとともに、高い保存安定性を有する樹脂組成物、該樹脂組成物を用いた導電ペースト及びセラミックペーストを提供することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品用途に用いた場合、接着性及び印刷性に優れるとともに、高い保存安定性を有する樹脂組成物、該樹脂組成物を用いた導電ペースト及びセラミックペーストに関する。
【背景技術】
【０００２】
積層型の電子部品、例えば、積層セラミックコンデンサは、一般に次のような工程を経て製造される。
まず、ポリビニルブチラール樹脂やポリ（メタ）アクリル酸エステル系樹脂等のバインダー樹脂を有機溶剤に溶解した溶液に可塑剤、分散剤等を添加した後、セラミック原料粉末を加え、ボールミル等により均一に混合し、脱泡後に一定粘度を有するセラミックスラリー組成物を得る。得られたセラミックスラリー組成物を、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又はＳＵＳプレート等の支持体面に塗工する。これを加熱等により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。
【０００３】
次いで、得られたセラミックグリーンシート上に内部電極となる導電ペーストをスクリーン印刷等により塗布したものを交互に複数枚積み重ね、加熱圧着して積層体を作製し、この積層体中に含まれるバインダー成分等を熱分解して除去する処理、いわゆる脱脂処理を行った後、焼成して得られるセラミック焼成物の端面に外部電極を焼結する工程を経て積層セラミックコンデンサが得られる。
【０００４】
このとき用いられる導電ペーストとしては、通常、電極を構成するパラジウムやニッケル等の導電性金属材料、バインダー樹脂、及び、ターピネオール等の有機溶剤からなるものが使用されており、例えば、特許文献１及び特許文献２には、バインダー樹脂としてエチルセルロースを用いたものが開示されている。
【０００５】
また、近年では、積層セラミックコンデンサに更なる高容量化が求められており、より一層の多層化、薄膜化が検討されているが、このような積層セラミックコンデンサにおいては、セラミックグリーンシートの表面に所定のパターンで電極層が形成された領域と、電極層が形成されていない領域との間に生じた段差が累積することによって、積層体を圧着する工程で、均一に圧力を加えることができず、デラミネーションと呼ばれる層間剥離が発生したり、積層セラミックコンデンサの端部で誘電層及び又は導電層の変形が生じて平面とならず、信頼性や性能が低下したりするという問題があった。
【０００６】
特に、バインダー樹脂としてエチルセルロースを用いた場合、ポリビニルアセタール樹脂等を原料とするセラミックグリーンシートとの接着性に劣り、耐アルカリ性も低いことから、デラミネーションの問題を改善できなかった。また、エチルセルロースは熱分解性が低いことから、脱脂処理をしても焼成後にカーボン成分が残留し、電気特性を損なうという問題もあった。
【０００７】
また、バインダー樹脂としてポリビニルブチラール樹脂等のポリビニルアセタール樹脂を用いた場合も、スクリーン印刷等によりペーストを印刷する際に、糸引きや目詰まりといった問題を生じ、結果的に版離れが悪くなったり、厚み精度が落ちたりして、パターンを鮮明に描画できず、結果的に生産歩留まりを低下させるという欠点があった。
【０００８】
これに対して、特許文献３には、セラミックペーストのバインダー樹脂としてセルロースエステルとポリビニルブチラール樹脂との混合物を用いる方法が開示されている。しかしながら、使用する有機溶剤の種類によっては、セルロースエステルとポリビニルブチラールとが充分に混合せず、セラミックペーストの保存安定性が低下するという問題が新たに生じていた。
【特許文献１】特公平３−３５７６２号公報
【特許文献２】特公平４−４９７６６号公報
【特許文献３】特許３７６７３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記現状に鑑み、電子部品用途に用いた場合、接着性及び印刷性に優れるとともに、高い保存安定性を有する樹脂組成物、該樹脂組成物を用いた導電ペースト及びセラミックペーストを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、無機粉末、ポリビニルアセタール樹脂、セルロース誘導体及び有機溶剤を含有する樹脂組成物であって、前記ポリビニルアセタール樹脂は、ケン化度が８０モル％以上のポリビニルアルコールをブチルアルデヒド及びアセトアルデヒドでアセタール化してなり、アセタール化度が６５〜８０モル％、アセトアルデヒドでアセタール化された部分が５〜７５モル％であり、前記ポリビニルアセタール樹脂とセルロース誘導体との比率は、１０：９０〜９０：１０である樹脂組成物である。
以下、本発明につき詳細に説明する。
【００１１】
本発明者らは、鋭意検討の結果、バインダー樹脂として、ポリビニルアセタール樹脂及びセルロース誘導体を含有する樹脂組成物において、所定の特性を有するポリビニルアセタール樹脂を用いることによって、ポリビニルアセタール樹脂とセルロース誘導体との混合性を大幅に改善することができ、電子部品用途に用いた場合に、接着性及び印刷性に優れるとともに、高い保存安定性を有する樹脂組成物が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１２】
本発明の樹脂組成物は、無機粉末、ポリビニルアセタール樹脂、セルロース誘導体及び有機溶剤を含有する。
【００１３】
上記無機粉末としては特に限定されず、例えば、金属粉体、導電粉末、セラミック粉末、ガラス粉末等が挙げられる。
【００１４】
上記無機粉末として導電粉末を用いる場合、本発明の樹脂組成物は導電ペーストとして使用することができる。
上記導電粉末としては充分な導電性を示すもの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、これらの合金等からなる粉末が挙げられる。これらの導電粉末は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１５】
上記導電粉末を用いる場合の上記ポリビニルアセタール樹脂の含有量としては特に限定されないが、上記導電粉末１００重量部に対して好ましい下限は３重量部、好ましい上限は２５重量部である。３重量部未満であると、導電ペーストの成膜性能が低下することがあり、２５重量部を超えると、脱脂、焼成後にカーボン成分が残留しやすくなる。より好ましい下限は５重量部、より好ましい上限は１５重量部である。
【００１６】
上記無機粉末としてセラミック粉末を用いる場合、本発明の樹脂組成物はセラミックペーストとして使用することができる。
上記セラミック粉末としては特に限定されず、例えば、アルミナ、ジルコニア、ケイ酸アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、チタン酸バリウム、マグネシア、サイアロン、スピネムルライト、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等からなる粉末が挙げられる。なかでも、用いるセラミックグリーンシートに含有されるセラミック粉末と同一の成分からなることが好ましい。これらのセラミック粉末は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００１７】
上記セラミック粉末を用いる場合の上記ポリビニルアセタール樹脂の含有量としては特に限定されないが、上記セラミック粉末１００重量部に対して好ましい下限は１重量部、好ましい上限は５０重量部である。１重量部未満であると、セラミックペーストの成膜性能が低下することがあり、５０重量部を超えると、脱脂、焼成後にカーボン成分が残留しやすくなる。より好ましい下限は３重量部、より好ましい上限は３０重量部である。
【００１８】
上記無機粉末としてガラス粉末を用いる場合、本発明の樹脂組成物はガラスペーストとして使用することができる。
上記ガラス粉末としては特に限定されず、例えば、酸化鉛−酸化ホウ素−酸化ケイ素−酸化カルシウム系ガラス、酸化亜鉛−酸化ホウ素−酸化ケイ素系ガラス、酸化鉛−酸化亜鉛−酸化ホウ素−酸化ケイ素系ガラス等が挙げられる。これらのガラス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、本発明の目的を損なわない範囲で、酸化アルミニウム等を併用してもよい。
【００１９】
上記無機粉末としてガラス粉末を用いる場合の上記ポリビニルアセタール樹脂の含有量としては特に限定されないが、上記ガラス粉末１００重量部に対して好ましい下限は２重量部、好ましい上限は４０重量部である。２重量部未満であると、ガラス粉末を確実に結着することができないことがあり、４０重量部を超えると、脱脂・焼成後にカーボン成分が残留しやすくなる。より好ましい下限は４重量部、より好ましい上限は２５重量部である。
【００２０】
本発明の樹脂組成物は、バインダー樹脂としてポリビニルアセタール樹脂及びセルロース誘導体を含有する。
【００２１】
上記ポリビニルアセタール樹脂は、ケン化度が８０モル％以上のポリビニルアルコールをブチルアルデヒド及びアセトアルデヒドでアセタール化してなるものである。８０モル％未満であると、水溶性が悪化するためアセタール化が困難になり、また、水酸基量が少なくなるためアセタール化自体が困難になる。好ましい下限は８５モル％である。
【００２２】
上記ポリビニルアルコールは、アセタール化する際のポリビニルアルコールのケン化度が８０モル％以上であれば、上記ポリビニルアルコールを単独で使用してもよく、又は、ケン化度８０モル％以上のポリビニルアルコールとケン化度８０モル％未満のポリビニルアルコールを混合して、ケン化度を８０モル％以上に調整してから使用してもよい。
【００２３】
上記ポリビニルアルコールの重合度の好ましい下限は３００、好ましい上限は２４００である。３００未満であると、塗工ペーストとしたときに充分な強度を有する塗膜が得られず、クラック等が入り易くなることがある。２４００を超えると、水溶性が低下したり、水溶液の粘度が高くなり過ぎたりするためアセタール化が困難となることがある。
【００２４】
上記ポリビニルアルコールは、本発明の効果を損なわない範囲で、エチレン性不飽和単量体を共重合したものであってもよい。上記エチレン性不飽和単量体としては特に限定されず、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、（無水）フタル酸、（無水）マレイン酸、（無水）イタコン酸、アクリロニトリルメタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、トリメチル−（３−アクリルアミド−３−ジメチルプロピル）−アンモニウムクロリド、アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、及びそのナトリウム塩、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、Ｎ−ビニルピロリドン、塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ビニルスルホン酸ナトリウム、アリルスルホン酸ナトリウム等が挙げられる。また、チオール酢酸、メルカプトプロピオン酸等のチオール化合物の存在下で、酢酸ビニル等のビニルエステル系単量体とエチレンを共重合し、それをケン化することによって得られる末端変性ポリビニルアルコールも用いることができる。
【００２５】
上記ポリビニルアセタール樹脂は、変性ポリビニルアルコールをアセタール化した変性ポリビニルアセタール樹脂であることが好ましい。
上記変性ポリビニルアルコールのエチレン単位の含有量の好ましい下限は１モル％、好ましい上限は２０モル％である。１モル％未満であると、得られる塗工ペーストの無機粉末の分散性が低下したり、印刷性が低下したりする。２０モル％を超えると、上記変性ポリビニルアルコールの水溶性が低下するため、アセタール化反応が困難になったり、得られた変性ポリビニルアセタール樹脂の有機溶剤への溶解性が低下するため、塗工ペースト作製に支障が出たり、経時粘度安定性が悪化したりすることがある。
【００２６】
上記ポリビニルアルコールは、エチレンのみによって変性されたものが好ましい。エチレンのみによって変性された変性ポリビニルアルコールは、水溶性に優れ、得られる変性ポリビニルアセタール樹脂を有機溶剤に溶解した溶液は、経時粘度安定性に優れる。エチレン以外の共単量体により上記変性ポリビニルアルコールを更に変性する場合には、上記共単量体の含有量の好ましい上限は２．０モル％である。２．０モル％を超えると、水溶性が悪化し、得られる変性ポリビニルアセタール樹脂を有機溶剤に溶解した溶液の経時粘度安定性に劣ることがある。
【００２７】
上記変性ポリビニルアルコールは、エチレン単位含有量が１〜２０モル％であることが好ましいが、エチレン単位含有量が上記範囲であれば、上記変性ポリビニルアルコールを単独で使用してもよく、又は、２種以上の変性ポリビニルアルコールを混合して使用したり、変性ポリビニルアルコールと未変性ポリビニルアルコールを混合して使用したりして、最終的に得られる変性ポリビニルアセタール樹脂のエチレン単位含有量が１〜２０モル％となるようにしてもよい。
【００２８】
本発明では、上記ポリビニルアルコールをブチルアルデヒド及びアセトアルデヒドでアセタール化してなるものを用いる。アセタール化において、上記ブチルアルデヒド及びアセトアルデヒドを用いることで、アセタール化反応を簡便に行うことができ、また、得られるポリビニルアセタール樹脂の溶剤溶解性も良いものとなる。
【００２９】
上記ポリビニルアセタール樹脂のアセタール化度の下限は６５モル％、上限は８０モル％である。６５モル％未満であると、得られるポリビニルアセタール樹脂が水溶性となり、有機溶剤に不溶となるため、ポリビニルアセタール樹脂組成物作製の支障となったり、本発明のポリビニルアセタール樹脂組成物のゲル化が過度に進行するため、得られる塗工ペーストの塗工性が低下したりすることがある。８０モル％を超えると、残存水酸基が少なくなり、ポリビニルアセタール樹脂の強靱性が損なわれ、ポリビニルアセタール樹脂組成物を用いて得られる塗工ペーストの印刷時の塗膜強度が低下したり、ゲル化が進行せず、増粘効果が得られなかったりすることがある。
なお、本明細書において、アセタール化度とは、ポリビニルアルコール又は変性ポリビニルアルコールの水酸基数のうち、アセタール化された水酸基数の割合のことであり、アセタール化度の計算方法としては、ポリビニルアセタール樹脂のアセタール基が２個の水酸基からアセタール化されて形成されていることから、アセタール化された２個の水酸基を数える方法を採用してアセタール化度のモル％を算出する。
【００３０】
上記ポリビニルアセタール樹脂は、アセトアルデヒドでアセタール化された部分の割合の下限が５モル％、上限が７５モル％である。５モル％未満であると、導電ペースト、セラミックペーストに使用される溶剤への溶解性が低下し、セルロース誘導体と混合して使用した際に、ペーストが分離しやすくなる。７５モル％を超えると、ポリビニルアセタール樹脂の極性が高くなりすぎて、セルロース誘導体との装用しなくなる。
【００３１】
本発明の樹脂組成物において、上記ポリビニルアセタール樹脂の含有量の好ましい下限は全バインダー樹脂量に対して、２０重量％、好ましい上限は８０重量％である。２０重量％未満であると、セラミックグリーンシートとの接着性が不充分となることがあり、８０重量％を超えると、粘度が高くなりすぎたり、塗工性が低下したりして、取扱性が悪くなることがある。
【００３２】
上記ポリビニルアセタール樹脂の製造方法としては特に限定されず、例えば、上記ポリビニルアルコール又は上記変性ポリビニルアルコールを水に溶解し、塩酸等の酸触媒の存在下で、上記アセタール化度となるようにアルデヒドを添加しアセタール化した後、水酸化ナトリウム等のアルカリで中和し、水洗、乾燥を行う方法が挙げられる。
【００３３】
上記セルロース誘導体としては、例えば、酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酪酸セルロース、酢酪酸セルロース、硝酸セルロース、硫酸セルロース、リン酸セルロース等のセルロースエステル；メチルセルロース、エチルセルロース、ベンジルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース等のセルロースエーテル等が挙げられる。
【００３４】
本発明の樹脂組成物において、上記セルロース誘導体の含有量の好ましい下限は２０重量％、好ましい上限は８０重量％である。２０重量％未満であると、印刷性が低下することがあり、８０重量％を超えると、セラミックグリーンシートとの接着性が不充分となることがある。
【００３５】
上記ポリビニルアセタール樹脂とセルロースエーテルとの混合比は１０：９０〜９０：１０である。混合比を上記範囲内とすることで、ポリビニルアセタール樹脂とセルロース誘導体との混合性を大幅に改善することができ、高い保存安定性を有する樹脂組成物とすることができる。
【００３６】
本発明の効果を損なわない範囲で、上記ポリビニルアセタール樹脂及びセルロース誘導体以外に、アクリル系樹脂等をバインダー樹脂に混合してもよい。上記混合樹脂とする場合、バインダー樹脂全体に占める上記ポリビニルアセタール樹脂の含有量の好ましい下限は３０重量％である。３０重量％未満であると、充分な溶液粘度が得られないことがある。
【００３７】
本発明の樹脂組成物は、有機溶剤を含有する。
上記有機溶剤としては特に限定されず、一般的に塗工ペーストに用いられる有機溶剤を使用することができるが、例えば、炭素数６〜１８の芳香族炭化水素類、炭素数５〜２４の脂肪族炭化水素類、炭素数１〜２０の炭化水素と１以上の水酸基とからなるアルコール類、炭素数１〜２０の炭化水素と１以上のカルボン酸基とからなる酸類、炭素数１〜１８の炭化水素基が１以上のエステル結合で結合されてなるエステル類、炭素数１〜１８の炭化水素基が１以上のエーテル結合で結合されてなるエーテル類、及び、炭素数１〜１８の炭化水素基が１以上のケトン結合で結合されてなるケトン類のうちの少なくとも１種が挙げられる。
【００３８】
具体的には、例えば、テルピネオール、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、テルピネオールアセテート等のテルピネオール及びその誘導体、トルエン、キシレン、イソノナン、イソオクタン、ミネラルスピリッツ等の脂肪族又は芳香族炭化水素と上記テルピネオール及びその誘導体の混合溶剤、エタノール、ブタノール、イソオクチルアルコール等のアルコール類と上記芳香族又は脂肪族炭化水素との混合溶剤、ヘキサン酸エチル、ヘキサン酸ブチル、酢酸ブチル、酢酸オクチル、酢酸２−エチルヘキシル、エチレングリコール、ブチレングリコール、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、メチルエチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、エチルセルソルブ、ブチルセルソルブ、ブチルセルソルブアセテート、ブチルカルビトールアセテート等が好ましい。これらの有機溶剤は単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００３９】
本発明の樹脂組成物の製造方法としては特に限定されず、例えば、上記ポリビニルアセタール樹脂及びセルロース誘導体を上記有機溶剤に溶解した後、上記無機粉末を添加する方法、上記ポリビニルアセタール樹脂、セルロース誘導体及び無機粉末を混合した後、上記有機溶剤に投入、撹拌、溶解し、分散させる方法等が挙げられる。
【００４０】
本発明において、上記無機粉末として導電粉末を用いる場合、積層型電子部品に用いる塗工ペーストを製造することができる。このような導電ペーストもまた、本発明の１つである。得られた導電ペーストは、接着性に優れ、デラミネーションを防止することができ、積層セラミックコンデンサの製造に好適に用いられる。
【００４１】
本発明において、上記無機粉末としてセラミック粉末を用いる場合、セラミックペーストを製造することができる。このようなセラミックペーストもまた、本発明の１つである。得られたセラミックペーストは、接着性に優れ、デラミネーションを防止することができ、積層セラミックコンデンサ等の製造に好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００４２】
本発明では、バインダー樹脂として、ポリビニルアセタール樹脂とセルロース誘導体とを併用することで、接着性及び印刷性に優れるものとなり、電子部品用途に用いた場合に、デラミネーションや印刷時の糸引きや目詰まりを効果的に防止することができる。
また、所定の特性を有するポリビニルアセタール樹脂を用いることによって、ポリビニルアセタール樹脂とセルロース誘導体との混合性を大幅に改善することができ、高い保存安定性を有する樹脂組成物を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【００４４】
（実施例１）
（変性ポリビニルアセタール樹脂の合成）
重合度１７００、エチレン含有量１０モル％、ケン化度９５モル％のポリビニルアルコール３００ｇを純水２９００ｇに加え、９０℃で約２時間攪拌し溶解した。この溶液を２８℃に冷却し、濃度３５重量％の塩酸２５０ｇとブチルアルデヒド１８３ｇ、アセトアルデヒド２４ｇとを添加し、更に７℃に冷却、保持してアセタール化反応を行い、反応生成物を析出させた。その後、溶液を３５℃で４時間保持して反応を完了させ、中和、水洗及び乾燥工程を行い、変性ポリビニルアセタール樹脂の白色粉末を得た。
【００４５】
得られたポリビニルアセタール樹脂をＤＭＳＯ−ｄ６（ジメチルスルホキサイド）に溶解し、１３Ｃ−ＮＭＲ（核磁気共鳴スペクトル）を用いてアセタール化度を測定したところ、アセタール化度は７６モル％であった。また、アセトアルデヒドでアセタール化された部分は１２モル％であった。
【００４６】
（導電ペーストの作製）
導電粉末としてのニッケル粉末（２０２０ＳＳ、三井金属社製）１００重量部、得られた変性ポリビニルアセタール樹脂２重量部、エチルセルロース（Ａｌｄｒｉｃｈ社製、粘度１００ｃＰ）３重量部、溶剤としてジヒドロターピニルアセテート（日本テルペン社製）６０重量部を混合した後、３本ロールで混練して導電ペーストを得た。
【００４７】
（セラミックペーストの作製）
セラミック粉末としてのチタン酸バリウム（ＢＴ−０３、平均粒子径０．３μｍ、堺化学工業社製）１００重量部、得られた変性ポリビニルアセタール樹脂組成物２重量部、エチルセルロース（Ａｌｄｒｉｃｈ社製、粘度１００ｃＰ）３重量部、及び溶剤としてジヒドロターピニルアセテート（日本テルペン社製）６０重量部を混合した後、ボールミルで４８時間混練してセラミックペーストを得た。
【００４８】
（比較例１）
実施例１の（変性ポリビニルアセタール樹脂の合成）において、重合度１７００、エチレン含有量１０モル％、ケン化度９８モル％の変性ポリビニルアルコール１９３ｇ、及び、ｎ−ブチルアルデヒド１３５ｇを用いた以外は実施例１と同様にして、導電ペースト及びセラミックペーストを得た。
【００４９】
（比較例２）
導電ペースト及びセラミックペーストの作製において、バインダー樹脂としてエチルセルロース（Ａｌｄｒｉｃｈ社製、粘度１００ｃＰ）を５重量部用いた以外は実施例１と同様にして導電ペースト及びセラミックペーストを得た。
【００５０】
（評価）
得られた導電ペースト及びセラミックペーストについて、以下の評価を行った。
【００５１】
（導電ペースト、セラミックペーストの保存安定性評価）
実施例及び比較例にて得られた導電ペースト及びセラミックペーストを、２０℃で１週間静置し、溶媒の分離を目視にて確認した。
その結果、比較例の導電ペースト及びセラミックペーストでは溶剤の分離が確認されたが、実施例の導電ペースト及びセラミックペーストでは確認できなかった。
【００５２】
（導電ペースト、セラミックペーストの表面平滑性）
実施例及び比較例にて得られた導電ペースト及びセラミックペーストを、乾燥後の膜厚が１０μｍとなるようにポリエチレンテレフタレート上に塗工し、乾燥した。乾燥後の塗膜の表面を顕微鏡で観察した。
その結果、実施例の導電ペースト及びセラミックペーストを用いた場合は塗膜の表面は平滑であった。一方、比較例の導電ペースト及びセラミックペーストを用いた場合は、表面に凹凸が観察された。
【００５３】
（導電ペースト、セラミックペーストの接着性）
下記の方法で作製したセラミックグリーンシートを用いて接着性の評価を行った。
ポリビニルブチラール樹脂（積水化学工業製、エスレックＢ「ＢＭ−Ｓ」、重合度８００）１０重量部を、トルエン３０重量部とエタノール１５重量部との混合溶剤に加え、攪拌溶解し、更に、可塑剤としてジブチルフタレート３重量部を加え、攪拌溶解した。得られた樹脂溶液に、セラミック粉末としてチタン酸バリウム（堺化学工業製「ＢＴ−０３（平均粒径０．３μｍ）」）１００重量部を加え、ボールミルで４８時間混合してセラミックスラリー組成物を得た。得られたスラリー組成物を、離型処理したポリエステルフィルム上に、乾燥後の厚みが約５μｍになるように塗布し、常温で１時間風乾し、熱風乾燥機、８０℃で３時間、続いて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。
【００５４】
得られたセラミックグリーンシートを５ｃｍ角の大きさに切断し、これに導電ペースト又はセラミックペーストをスクリーン印刷したものを１００枚積重ね、温度７０℃、圧力１５０ｋｇ／ｃｍ２、１０分間の熱圧着条件で圧着して、セラミックグリーンシート積層体を得た。
得られたセラミックグリーンシート積層体を窒素雰囲気で、昇温速度３℃／分で４５０℃まで昇温し、５時間保持後、更に昇温速度５℃／分で１３５０℃まで昇温し、１０時間保持してセラミック焼結体を得た。この焼結体を常温まで冷却した後、半分に割り、ちょうど５０層付近のシートの状態を電子顕微鏡で観察し、セラミック層と導電層とのデラミネーションの有無観察し、以下の基準により接着性を評価した。
実施例及び比較例１では、デラミネーションが確認できなかったが、比較例２ではデラミネーションが確認された。
以上のことから、本発明の樹脂組成物を用いることで、接着性にも保存安定性にも優れた導電ペースト、セラミックペーストが作製できることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明によれば、電子部品用途に用いた場合、接着性及び印刷性に優れるとともに、高い保存安定性を有する樹脂組成物、該樹脂組成物を用いた導電ペースト及びセラミックペーストを提供することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機粉末、ポリビニルアセタール樹脂、セルロース誘導体及び有機溶剤を含有する樹脂組成物であって、
前記ポリビニルアセタール樹脂は、ケン化度が８０モル％以上のポリビニルアルコールをブチルアルデヒド及びアセトアルデヒドでアセタール化してなり、アセタール化度が６５〜８０モル％、アセトアルデヒドでアセタール化された部分が５〜７５モル％であり、
前記ポリビニルアセタール樹脂とセルロース誘導体との混合比は１０：９０〜９０：１０である
ことを特徴とする樹脂組成物。
【請求項２】
ケン化度が８０モル％以上のポリビニルアルコールは、エチレン単位含有量が１〜２０モル％の変性ポリビニルアルコールであることを特徴とする請求項１記載の樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１又は２記載の樹脂組成物を用いてなることを特徴とする導電ペースト。
【請求項４】
請求項１又は２記載の樹脂組成物を用いてなることを特徴とするセラミックペースト。
【請求項１】
無機粉末、ポリビニルアセタール樹脂、セルロース誘導体及び有機溶剤を含有する樹脂組成物であって、
前記ポリビニルアセタール樹脂は、ケン化度が８０モル％以上のポリビニルアルコールをブチルアルデヒド及びアセトアルデヒドでアセタール化してなり、アセタール化度が６５〜８０モル％、アセトアルデヒドでアセタール化された部分が５〜７５モル％であり、
前記ポリビニルアセタール樹脂とセルロース誘導体との混合比は１０：９０〜９０：１０である
ことを特徴とする樹脂組成物。
【請求項２】
ケン化度が８０モル％以上のポリビニルアルコールは、エチレン単位含有量が１〜２０モル％の変性ポリビニルアルコールであることを特徴とする請求項１記載の樹脂組成物。
【請求項３】
請求項１又は２記載の樹脂組成物を用いてなることを特徴とする導電ペースト。
【請求項４】
請求項１又は２記載の樹脂組成物を用いてなることを特徴とするセラミックペースト。
【公開番号】特開２００８−２８５５８９（Ｐ２００８−２８５５８９Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３１９８５（Ｐ２００７−１３１９８５）
【出願日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
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