JP2006299130A - 無機粉末含有熱分解性感圧接着シート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱分解性感圧接着樹脂として異なる2種以上の炭素数1〜20で構成されるアルキルメタクリレートの共重合体、または異なる2種以上の炭素数1〜20で構成されるアルキルメタクリレートと(メタ)アクリル酸との共重合体およびガラスフリット、アルミナ粉末、銀粉末、酸化銀粉末、銅粉末、インジウム錫オキサイド粉末、金粉末およびハンダ粉末からなる群より選ばれる焼結性を有する無機粉末とを含む無機粉末含有熱分解性感圧接着シートを用いて焼結体を形成する。
【選択図】なし
Description
しかしながら、焼結性ガラス含有樹脂は、焼結性ガラスをつなぎとめる樹脂分として少量用いられる程度であり、薄いシート状に形成すると壊れやすくなる。そのため、焼結性ガラス含有樹脂を隔壁形成に用いる点で、まだまだ満足のいくものではなかった。
そのため、焼結性ガラス含有樹脂から、高さのある隔壁を形成しようとすると、乾燥時にクラックが生じて崩れてしまったり、形成した隔壁が変形して正しい形状にならないといった問題点があった。
そこで、本発明は、上記問題点を解決することを目的とし、良好な焼結体、特に、プラズマディスプレイの隔壁などの高さのある焼結体を形成することができる無機粉末含有熱分解性感圧接着シートを提供することを主目的とする。
〔1〕 熱分解性感圧接着樹脂と焼結性を有する無機粉末とを含む無機粉末含有熱分解性感圧接着シートであって、焼結体を形成するために用いられることを特徴とする無機粉末含有熱分解性感圧接着シート、
〔2〕 熱分解性感圧接着樹脂が(メタ)アクリル系樹脂である前記〔1〕に記載の無機粉末含有熱分解性感圧接着シート、
〔3〕 (メタ)アクリル系樹脂が、異なる2種以上の炭素数1〜20で構成されるアルキルメタクリレートの共重合体、または異なる2種以上の炭素数1〜20で構成されるアルキルメタクリレートと(メタ)アクリル酸との共重合体からなる前記〔2〕に記載の無機粉末含有熱分解性感圧接着シート、
〔4〕 (メタ)アクリル系樹脂が、メチルメタクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレートおよび(メタ)アクリル酸から任意に選択された組み合わせよりなる共重合体からなる前記〔2〕に記載の無機粉末含有熱分解性感圧接着シート、
〔5〕 熱分解性感圧接着樹脂と焼結性を有する無機粉末との組成割合が、55〜30体積%:45〜70体積%であることを特徴とする前記〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の無機粉末含有熱分解性感圧接着シート、
〔6〕 焼結性を有する無機粉末が、ガラスフリット、アルミナ粉末、銀粉末、酸化銀粉末、銅粉末、インジウム錫オキサイド粉末、金粉末およびハンダ粉末からなる群より選ばれる1種または2種以上である前記〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の無機粉末含有熱分解性感圧接着シート、
〔7〕 熱分解性感圧接着樹脂と、焼結性を有する無機粉末と、揮発性溶剤とを含有していることを特徴とする、熱分解性感圧接着シート形成用の揮発性溶剤含有樹脂粘性液、
〔8〕 熱分解性感圧接着樹脂が、(メタ)アクリル系樹脂である前記〔7〕に記載の揮発性溶剤含有樹脂粘性液、
〔9〕 (メタ)アクリル系樹脂が、異なる2種以上の炭素数1〜20で構成されるアルキルメタクリレートの共重合体、または異なる2種以上の炭素数1〜20で構成されるアルキルメタクリレートと(メタ)アクリル酸との共重合体からなる前記〔8〕に記載の揮発性溶剤含有樹脂粘性液、および
〔10〕 (メタ)アクリル系樹脂が、メチルメタクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレートおよび(メタ)アクリル酸から任意に選択された組み合わせよりなる共重合体からなる前記〔8〕に記載の揮発性溶剤含有樹脂粘性液、
に関する。
前記熱分解性感圧接着樹脂は、熱分解性を有する感圧接着樹脂であれば特に限定されない。熱分解性感圧接着樹脂としては、具体的には、例えば、(メタ)アクリル系樹脂、ウレタン樹脂、ポリエーテル樹脂、ゴム系樹脂、シリコーン系樹脂、アセタール系樹脂、ポリエステル系樹脂などが挙げられ、これらの樹脂を複数種類組み合わせて熱分解性感圧接着樹脂として用いてもよい。本発明では、熱分解性感圧接着樹脂として、分解性および感圧接着性のバランスに優れる(メタ)アクリル系樹脂を好適に用いることができる。
また、感圧接着性を発現しやすくするという観点から、動的粘弾性におけるtanδのピーク温度が−100℃〜50℃である熱分解性感圧接着樹脂が好ましく、−80℃〜30℃である熱分解性感圧接着樹脂がより好ましい。前記tanδのピーク温度が常用温度を超える場合には、本発明の無機粉末含有感圧接着シートの製造において、第3成分として後記する非揮発性液状有機化合物を併用するのがよい。
前記(メタ)アクリル系樹脂は、通常、(メタ)アクリレートモノマーの単独重合体または共重合体で構成され、これらの重合体または共重合体は、(メタ)アクリレートモノマーを常法に従い重合または共重合することにより得られる。前記(メタ)アクリレートモノマーとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、5−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシ−3−メチルブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキサンジメタノールモノ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールモノ(メタ)アクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、3−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイロキシプロピルジメトキシシラン、3−メタクリロイロキシプロピルイソシアネート、2−[(メタ)アクリロイルオキシ]エチル−2−ヒドロキシエチル−フタル酸、2−[(メタ)アクリロイルオキシ]エチル−2−ヒドロキシプロピル−フタル酸などが挙げられ、また、下記式(1)〜(18)で示される化合物なども挙げられるが、中でも、炭素数1〜20で構成されるアルキル(メタ)アクリレートが好ましく、炭素数1〜20で構成されるアルキルメタクリレートがより好ましい。
本発明で用いる無機粉末は、焼結性を有する無機粉末であれば特に限定されない。焼結性を有する無機粉末の種類としては、具体的には、例えば、硼珪酸鉛ガラス、鉛ガラス、CaO・Al2O3・SiO2系無機ガラス、MgO・Al2O3・SiO2系無機ガラス、Li2O・Al2O3・SiO2系無機ガラスの低融点ガラス;ZnS:Ag,Al、ZnS:Cu,Al、Y2O2S:Eu、(SrCaBaMg)5(PO4)3Cl:Eu、LaPO4:Ce,Tb、Y2O3:Eu、Ca10(PO4)6FCl:Sb,Mn、BaMgAl10O17:Eu、Zn2SiO4:Mn、(Y,Gd)BO3:Eu、CaWO4、Gd2O2S:Tb、(Y,Sr)TaO4:Nb等の蛍光体;アルミ、金、白金、銀、銅、ニッケル、パラジウム等の金属;酸化銀、アルミナ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、インジウム錫オキサイド、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等の金属酸化物、ハンダなどが挙げられる。また、前記無機粉末は、ガラスフリット、アルミナ粉末、銀粉末、酸化銀粉末、銅粉末、インジウム錫オキサイド(ITO)粉末、金粉末およびハンダ粉末から選ばれる1種または2種以上の粉末であるのが好ましく、ガラスフリット、アルミナ粉末または銀粉末であるのがより好ましい。
前記熱分解性感圧接着樹脂および前記無機粉末以外の他の第3成分としては、例えば、非揮発性液状有機化合物、揮発性溶剤、架橋剤、粘着付与樹脂などが挙げられる。
本発明の無機粉末含有熱分解性感圧接着シートは、粘着性を高めることができ、シートのもろさを改善できることから、非揮発性液状有機化合物をさらに含有することが好ましい。非揮発性液状有機化合物の含有量は、熱分解性感圧接着樹脂100重量部に対して5〜200重量部が好ましく、より好ましくは10〜100重量部であり、さらに好ましくは20〜80重量部である。
前記の非揮発性液状有機化合物とは、1気圧での沸点が、250℃以上の液状有機化合物で、室温で実質的に揮発しない化合物である。このような化合物としては、具体的には、例えば、ジオクチルアジペート、アセチルリシノレート、ジオクチルフタレート、ポリアクリル酸アルキルエステルオリゴマー、ポリプロピレングリコール、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などが挙げられる。
本発明の無機粉末含有熱分解性感圧接着シートには、揮発性溶剤がさらに含まれていてもよく、揮発性溶剤を用いる場合には、前記熱分解性感圧接着樹脂および前記無機粉末に揮発性溶剤を加えて混合した後、キャスティング法により無機粉末含有熱分解性感圧接着シートを形成することが望ましい。これにより前記無機粉末を高濃度に含有する無機粉末含有熱分解性感圧接着シートを容易に形成できる。
前記熱分解性感圧接着樹脂は、本発明の目的を阻害しない限り、あらかじめ水酸基、カルボキシル基、イソシアネート基、エポキシ基などの架橋性官能基を導入した前記樹脂を架橋剤で架橋させたものも前記熱分解性感圧接着樹脂に包含される。架橋剤で架橋されたもの(架橋樹脂)は、シートを形成させる際に、前記熱分解性感圧接着樹脂以外にも第3成分として架橋剤を用いることにより生成させることができ、かかる架橋樹脂とすることで、シートのもろさを改善、および感圧接着性を調整できる。架橋剤は、熱分解性感圧接着樹脂に存在する官能基により適宜に選択される。
また、熱分解性感圧接着樹脂中に存在する官能基が、エポキシ基である場合には、架橋剤としては一分子中にカルボキシル基およびアミノ基から選ばれる1種または2種の基を2個以上有する化合物などが挙げられる。
また、本発明の無機粉末含有熱分解性感圧接着シートは、粘着性を改善するために粘着付与樹脂を含有していてもよい。
粘着付与樹脂としては、具体的には、例えば、C5やC9系粘着付与樹脂、クマロンインデン樹脂系粘着付与樹脂、キシレン系樹脂系粘着付与樹脂、ロジンエステル系粘着付与樹脂、水添ロジンエステル系粘着付与樹脂、テルペンフェノール系粘着付与樹脂などが挙げられる。
本発明の無機粉末含有熱分解性感圧接着シートにおける前記熱分解性感圧接着樹脂と前記無機粉末との組成割合は55〜30体積%:45〜70体積%であるのが好ましい。また、無機粉末含有熱分解性感圧接着シート中の前記熱分解性感圧接着樹脂の組成割合が30〜55体積%であり、かつ前記無機粉末の組成割合が45〜70体積%であると、無機粉末含有熱分解性感圧接着シートが脆くなりにくく、取り扱いやすくなる。なお、前記体積%(V)は、真比重をdとし、さらに重量をwとして、下記数式により求められる。
[数1]
V=w/d
本発明の無機粉末含有熱分解性感圧接着シートは、焼成によって良好な焼結体を形成することができるため、焼結体形成用シート(例えば、隔壁形成用シート、蛍光体形成用シート、配線や電極などを形成するための導電体形成用シート、誘電体などを形成するためのセラミックス焼結体形成用シートや積層セラミックス基板用シートなど)として利用され得る。
なお、本発明の無機粉末含有熱分解性感圧接着シートを焼成する際の焼成温度は、無機粉末含有熱分解性感圧接着シートの組成などによって異なるため、一概には言えないが、通常、250〜1800℃である。
(A)熱分解性感圧接着樹脂の調製
〔配合原料〕
2−エチルヘキシルメタクリレート(EHMA) 89.5重量部
メチルメタクリレート(MMA) 10重量部
メタクリル酸 0.5重量部
アゾビスイソブチロニトリル(AIBN) 3重量部
上記(A)で得られたトルエン溶液にガラスフリットを、熱分解性感圧接着樹脂固形分40体積%に対してガラスフリット60体積%となるようにして加え、ニーダを用いて混合した。得られた混合物は粘性のある揮発性溶剤含有樹脂粘性液となった。
上記(B)で得られた揮発性溶剤含有樹脂粘性液を、厚さ75μmポリエチレンテレフタレートシートの上に、乾燥後厚みが100μmとなるように塗布した。得られた塗布物を加熱炉に入れ、110℃、10分間乾燥させた。これにより、ポリエチレンテレフタレートシートの上に、厚さ20μmの無機粉末含有熱分解性感圧接着シート(1)を得た。
また、ポリエチレンテレフタレートシートに代えて、シリコーン離型処理されたポリエチレンテレフタレートシートを用いたこと以外、前記と同様にして、シリコーン離型処理されたポリエチレンテレフタレートシートの上に、無機粉末含有熱分解性感圧接着シート(2)を得た。
ガラスフリットの代わりにアルミナ粉末を用いたこと以外、実施例1と同様にして無機粉末含有熱分解性感圧接着シートを得た。
ガラスフリットの代わりに銀粉末を用いたこと以外、実施例1と同様にして無機粉末含有熱分解性感圧接着シートを得た。
熱分解性感圧接着樹脂を含むトルエン溶液に代えて、エチルセルロース(粘度100cps)10gとトルエン90gとの混合液を用いたこと以外、実施例1と同様にして無機粉末含有熱分解性感圧接着シートを得た。
粘着力の測定
実施例1〜3および比較例で得られた、無機粉末含有熱分解性感圧接着シート(1)を表面に有している厚さ75μmポリエチレンテレフタレートシートを、幅25mmの短冊状にカットし、短冊状物を鋼板(SUS板)の上に貼付した後、30分間養生した。養生後、JIS Z 0237に準拠して180°ピール剥離強度を測定した(剥離速度300mm/分)。結果を表1に示す。
収縮クラックの観察
実施例1〜3および比較例で得られた、無機粉末含有熱分解性感圧接着シート(2)を表面に有しているシリコーン離型処理されたポリエチレンテレフタレートシートを用いて、常法に従い、ガラス板の上に無機粉末含有熱分解性感圧接着シートを転写した。ついで、転写体を加熱炉に入れ、室温から20℃/分で400℃まで加熱して焼成した。得られた焼結体を観察してクラックの有無を観察した。結果を表1に示す。
変形やクラックの観察
シリコーン離型処理されたポリエチレンテレフタレートシートの上に、実施例1〜3および比較例の(B)で得られた揮発性溶剤含有樹脂粘性液を用いて、スクリーン印刷装置により、線幅200μmの直線状のストライプ模様を印刷して乾燥させることにより、細幅の無機粉末含有熱分解性感圧接着シートを形成させた。このような細幅の無機粉末含有熱分解性感圧接着シートを15枚作成した。
細幅の無機粉末含有熱分解性感圧接着シートをガラス板に次々と転写していき、ガラス基板上に細幅シートが5層積層されたストライプ模様の隔壁形状の未焼結成型体を作成した。この未焼結成型体を焼成炉にて400℃で焼成して取り出した。得られた焼結体を観察した。結果を表1に示す。
Claims (10)
- 熱分解性感圧接着樹脂と焼結性を有する無機粉末とを含む無機粉末含有熱分解性感圧接着シートであって、焼結体を形成するために用いられることを特徴とする無機粉末含有熱分解性感圧接着シート。
- 熱分解性感圧接着樹脂が(メタ)アクリル系樹脂である請求項1に記載の無機粉末含有熱分解性感圧接着シート。
- (メタ)アクリル系樹脂が、異なる2種以上の炭素数1〜20で構成されるアルキルメタクリレートの共重合体、または異なる2種以上の炭素数1〜20で構成されるアルキルメタクリレートと(メタ)アクリル酸との共重合体からなる請求項2に記載の無機粉末含有熱分解性感圧接着シート。
- (メタ)アクリル系樹脂が、メチルメタクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレートおよび(メタ)アクリル酸から任意に選択された組み合わせよりなる共重合体からなる請求項2に記載の無機粉末含有熱分解性感圧接着シート。
- 熱分解性感圧接着樹脂と焼結性を有する無機粉末との組成割合が、55〜30体積%:45〜70体積%であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の無機粉末含有熱分解性感圧接着シート。
- 焼結性を有する無機粉末が、ガラスフリット、アルミナ粉末、銀粉末、酸化銀粉末、銅粉末、インジウム錫オキサイド粉末、金粉末およびハンダ粉末からなる群より選ばれる1種または2種以上である請求項1〜5のいずれかに記載の無機粉末含有熱分解性感圧接着シート。
- 熱分解性感圧接着樹脂と、焼結性を有する無機粉末と、揮発性溶剤とを含有していることを特徴とする、熱分解性感圧接着シート形成用の揮発性溶剤含有樹脂粘性液。
- 熱分解性感圧接着樹脂が、(メタ)アクリル系樹脂である請求項7に記載の揮発性溶剤含有樹脂粘性液。
- (メタ)アクリル系樹脂が、異なる2種以上の炭素数1〜20で構成されるアルキルメタクリレートの共重合体、または異なる2種以上の炭素数1〜20で構成されるアルキルメタクリレートと(メタ)アクリル酸との共重合体からなる請求項8に記載の揮発性溶剤含有樹脂粘性液。
- (メタ)アクリル系樹脂が、メチルメタクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレートおよび(メタ)アクリル酸から任意に選択された組み合わせよりなる共重合体からなる請求項8に記載の揮発性溶剤含有樹脂粘性液。
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