JPH0717461B2 - 水性セラミツクバインダー - Google Patents
水性セラミツクバインダーInfo
- Publication number
- JPH0717461B2 JPH0717461B2 JP2304716A JP30471690A JPH0717461B2 JP H0717461 B2 JPH0717461 B2 JP H0717461B2 JP 2304716 A JP2304716 A JP 2304716A JP 30471690 A JP30471690 A JP 30471690A JP H0717461 B2 JPH0717461 B2 JP H0717461B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- green sheet
- boiling point
- ceramic
- binder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は水性セラミツクバインダーに関し、詳しくは、
グリーンシートの調製に際して、泥漿物が脱泡性にすぐ
れ、容易に増粘させることができる水溶性セラミツクバ
インダーに関する。
グリーンシートの調製に際して、泥漿物が脱泡性にすぐ
れ、容易に増粘させることができる水溶性セラミツクバ
インダーに関する。
（従来の技術） セラミツク回路基板は、通常、アルミナ、ジルコニア、
ケイ酸アルミニウム、酸化チタン等のようなセラミツク
粉末をバインダー樹脂と可塑剤とを含む溶液に加え、混
合、脱泡し、泥漿物を調製し、これをポリエステルフイ
ルムのような適宜の支持体上に塗布し、加熱乾燥させた
後、支持体を剥離してグリーンシートを得、次いで、こ
れを適宜の形状に打抜き、必要に応じて、回路、文字等
を印刷し、積層圧着し、焼成し、バインダーを分解させ
て製造されている。
ケイ酸アルミニウム、酸化チタン等のようなセラミツク
粉末をバインダー樹脂と可塑剤とを含む溶液に加え、混
合、脱泡し、泥漿物を調製し、これをポリエステルフイ
ルムのような適宜の支持体上に塗布し、加熱乾燥させた
後、支持体を剥離してグリーンシートを得、次いで、こ
れを適宜の形状に打抜き、必要に応じて、回路、文字等
を印刷し、積層圧着し、焼成し、バインダーを分解させ
て製造されている。
上記セラミツクバインダーにおけるバインダー樹脂とし
ては、従来、エチルセルロース等のセルロース系樹脂、
ポリビニルブチラール樹脂等のブチラール樹脂が用いら
れており、従つて、溶剤としては、これらを溶解する有
機溶剤が用いられている。しかし、近年、環境汚染や毒
性の観点から、セラミツクバインダーにも水を溶剤とす
るものが要求されるに至つている。
ては、従来、エチルセルロース等のセルロース系樹脂、
ポリビニルブチラール樹脂等のブチラール樹脂が用いら
れており、従つて、溶剤としては、これらを溶解する有
機溶剤が用いられている。しかし、近年、環境汚染や毒
性の観点から、セラミツクバインダーにも水を溶剤とす
るものが要求されるに至つている。
このような水性セラミツクバインダーとしては、従来、
バインダー樹脂としてポリビニルアルコールを用いるも
のが知られている。しかし、このような従来の水性セラ
ミツクバインダーを用いると、セラミツク粉末とバイン
ダー樹脂と可塑剤とを含む混合物から泥漿物を調製する
際に、混合物が脱泡し難い。このような問題を解決する
ために、混合物に消泡剤を加える手法も採用されている
が、泥漿物が増粘するにつれて、表面張力を低下させる
という消泡剤の効果が減殺され、結局、泥漿物を調製す
る際の脱泡の困難製は、十分に解決されていない。
バインダー樹脂としてポリビニルアルコールを用いるも
のが知られている。しかし、このような従来の水性セラ
ミツクバインダーを用いると、セラミツク粉末とバイン
ダー樹脂と可塑剤とを含む混合物から泥漿物を調製する
際に、混合物が脱泡し難い。このような問題を解決する
ために、混合物に消泡剤を加える手法も採用されている
が、泥漿物が増粘するにつれて、表面張力を低下させる
という消泡剤の効果が減殺され、結局、泥漿物を調製す
る際の脱泡の困難製は、十分に解決されていない。
更に、上記したような従来の水性セラミツクバインダー
には、得られるグリーンシートのハンドリング性と後加
工性を高めるために、可塑剤としてエチレングリコール
を配合してなるものが知られている。
には、得られるグリーンシートのハンドリング性と後加
工性を高めるために、可塑剤としてエチレングリコール
を配合してなるものが知られている。
しかしながら、セラミツク回路基板の高集積化が進展す
るにつれて、グリーンシートを所定形状に賦形し、それ
ぞれに所定の回路を印刷した後、数枚乃至数十枚を重
ね、熱融着して一体化し、これを焼成して、ハイブリッ
ド回路基板とすることが求められている。
るにつれて、グリーンシートを所定形状に賦形し、それ
ぞれに所定の回路を印刷した後、数枚乃至数十枚を重
ね、熱融着して一体化し、これを焼成して、ハイブリッ
ド回路基板とすることが求められている。
前述したような従来の水性セラミツクバインダーは、グ
リーンシートの熱融着性を必要としない一般用途向けの
セラミツク回路基板の製造には、通常、支障なく用いら
れるが、ハイブリツド回路基板の製造のためには、グリ
ーンシートの熱融着性に劣るので、用いるには適さな
い。
リーンシートの熱融着性を必要としない一般用途向けの
セラミツク回路基板の製造には、通常、支障なく用いら
れるが、ハイブリツド回路基板の製造のためには、グリ
ーンシートの熱融着性に劣るので、用いるには適さな
い。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は、従来の水性セラミツクバインダーにおける上
記した問題を解決するためになされたものであつて、グ
リーンシートの調製に際して、泥漿物が脱泡性にすぐ
れ、容易に増粘させることができる水溶性セラミツクバ
インダーを提供することを目的とする。
記した問題を解決するためになされたものであつて、グ
リーンシートの調製に際して、泥漿物が脱泡性にすぐ
れ、容易に増粘させることができる水溶性セラミツクバ
インダーを提供することを目的とする。
更に、本発明は、得られるグリーンシートにすぐれた熱
融着性を与える水性セラミツクバインダーを提供するこ
とを目的とする。
融着性を与える水性セラミツクバインダーを提供するこ
とを目的とする。
（課題を解決するための手段） 本発明による水性セラミツクバインダーは、セラミツク
粉末と水溶性ポリビニルアセタール樹脂と可塑剤を主成
分として含有し、溶剤が水と沸点100℃以下であるアル
コール類との混合物であることを特徴とする。
粉末と水溶性ポリビニルアセタール樹脂と可塑剤を主成
分として含有し、溶剤が水と沸点100℃以下であるアル
コール類との混合物であることを特徴とする。
本発明においてバインダー樹脂として用いる水溶性ポリ
ビニルアセタール樹脂は、ポリビニルアルコールに酸触
媒の存在下にアルデヒドの適量を反応させることによつ
て得られる。用いるポリビニルアルコールは、重合度が
300〜2000、ケン化度が75〜99.8モル％であるものが好
ましく、更に、アセタール化度については、例えば、ブ
チラール化度は５〜15モル％、アセトアセタール化度は
10〜50モル％程度が好ましい。また、２種以上のアルデ
ヒドにてアセタール化された樹脂であつても、水溶性を
有するものであれば、本発明においてバインダー樹脂と
して用いることができる。
ビニルアセタール樹脂は、ポリビニルアルコールに酸触
媒の存在下にアルデヒドの適量を反応させることによつ
て得られる。用いるポリビニルアルコールは、重合度が
300〜2000、ケン化度が75〜99.8モル％であるものが好
ましく、更に、アセタール化度については、例えば、ブ
チラール化度は５〜15モル％、アセトアセタール化度は
10〜50モル％程度が好ましい。また、２種以上のアルデ
ヒドにてアセタール化された樹脂であつても、水溶性を
有するものであれば、本発明においてバインダー樹脂と
して用いることができる。
本発明によるセラミツクバインダーにおいては、溶剤と
して水と沸点100℃以下のアルコール類との混合物が用
いられる。このようなアルコール類としては、例えば、
メチルアルコール（沸点63.9℃）、エチルアルコール
（沸点78.7℃）、イソプロピルアルコール（沸点82.9
℃）等を挙げることができる。
して水と沸点100℃以下のアルコール類との混合物が用
いられる。このようなアルコール類としては、例えば、
メチルアルコール（沸点63.9℃）、エチルアルコール
（沸点78.7℃）、イソプロピルアルコール（沸点82.9
℃）等を挙げることができる。
セラミツク粉末としては、従来より知られているものが
適宜に用いられる。このようなセラミツク粉末として
は、例えば、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、サイ
アロン、スピネル、ムライト、結晶化ガラス、炭化ケイ
素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の粉末、MgO-SiO2
‐CaO系、B2O3‐SiO2系、PbO-B2O3‐SiO2系、CaO-SiO2
‐MgO-B2O3系、PbO--SiO2‐B2O3‐CaO系等のガラスフリ
ットを挙げることができる。
適宜に用いられる。このようなセラミツク粉末として
は、例えば、アルミナ、ジルコニア、マグネシア、サイ
アロン、スピネル、ムライト、結晶化ガラス、炭化ケイ
素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の粉末、MgO-SiO2
‐CaO系、B2O3‐SiO2系、PbO-B2O3‐SiO2系、CaO-SiO2
‐MgO-B2O3系、PbO--SiO2‐B2O3‐CaO系等のガラスフリ
ットを挙げることができる。
また、可塑剤としては水溶性ポリビニルアセタール樹脂
との相溶性がよく、しかも揮発性の小さいものが実用上
適当であり、沸点230℃以上の多価アルコール類が好ま
しく用いられる。このような多価アルコール類として
は、例えば、ジエチレングリコール（沸点245℃）、ト
リエチレングリコール（沸点278℃）、グリセリン（沸
点290℃）、ヘキサメチレングリコール（沸点250℃）等
が挙げることができる。これらのなかでは、可塑化効果
にもすぐれるグリセリンが特に好ましく用いられる。
との相溶性がよく、しかも揮発性の小さいものが実用上
適当であり、沸点230℃以上の多価アルコール類が好ま
しく用いられる。このような多価アルコール類として
は、例えば、ジエチレングリコール（沸点245℃）、ト
リエチレングリコール（沸点278℃）、グリセリン（沸
点290℃）、ヘキサメチレングリコール（沸点250℃）等
が挙げることができる。これらのなかでは、可塑化効果
にもすぐれるグリセリンが特に好ましく用いられる。
本発明によるセラミツクバインダーは、セラミツク粉末
100重量部に対して、通常、ポリビニルアセタール樹脂
が５〜15重量部の範囲となるように用いられ、また、可
塑剤は、ポリビニルアセタール樹脂100重量部に対して1
0〜60重量部、好ましくは20〜40重量部の範囲となるよ
うに用いられる。溶剤である水及びアルコールの量は、
特に、限定されるものではなく、得られる泥漿物が適度
の混練性をもてばよいが、通常、セラミツク粉末100重
量部に対して、50〜200重量部の範囲で用いられる。ま
た、水とアルコールとの割合は、重量比にて10:70〜65:
15の範囲が好適である。
100重量部に対して、通常、ポリビニルアセタール樹脂
が５〜15重量部の範囲となるように用いられ、また、可
塑剤は、ポリビニルアセタール樹脂100重量部に対して1
0〜60重量部、好ましくは20〜40重量部の範囲となるよ
うに用いられる。溶剤である水及びアルコールの量は、
特に、限定されるものではなく、得られる泥漿物が適度
の混練性をもてばよいが、通常、セラミツク粉末100重
量部に対して、50〜200重量部の範囲で用いられる。ま
た、水とアルコールとの割合は、重量比にて10:70〜65:
15の範囲が好適である。
本発明によるセラミツクバインダーは、従来のものと同
様にして、例えば、セラミツク回路基板の製造に用いら
れる。即ち、セラミツク粉末をバインダー樹脂と可塑剤
とを含む水−アルコール溶液に加え、混合、脱泡し、泥
漿物を調製し、これを支持体上に塗布し、加熱乾燥させ
た後、支持体を剥離してグリーンシートを得、次いで、
これを適宜の形状に打抜き、必要に応じて、回路、文字
等を印刷し、必要に応じて、複数枚を重ね、熱融着して
一体化し、これを焼成して、ハイブリツド回路基板を得
る。
様にして、例えば、セラミツク回路基板の製造に用いら
れる。即ち、セラミツク粉末をバインダー樹脂と可塑剤
とを含む水−アルコール溶液に加え、混合、脱泡し、泥
漿物を調製し、これを支持体上に塗布し、加熱乾燥させ
た後、支持体を剥離してグリーンシートを得、次いで、
これを適宜の形状に打抜き、必要に応じて、回路、文字
等を印刷し、必要に応じて、複数枚を重ね、熱融着して
一体化し、これを焼成して、ハイブリツド回路基板を得
る。
（発明の効果） 溶剤として水とｎ−ブチルアルコール（沸点117.7℃）
を用いても、脱泡性は改善されない。その理由は、セラ
ミツク粉末とバインダー樹脂と可塑剤と上記溶剤とを混
合し、増粘させる過程において、水が優先的に揮散する
ために、脱泡性が改善されないとみられる。
を用いても、脱泡性は改善されない。その理由は、セラ
ミツク粉末とバインダー樹脂と可塑剤と上記溶剤とを混
合し、増粘させる過程において、水が優先的に揮散する
ために、脱泡性が改善されないとみられる。
これに対して、本発明に従つて、沸点が100℃以下のア
ルコール類を水と共に溶剤として用いるときは、このア
ルコール類が水よりも低沸点であるために、水よりも優
先して揮散し、混合物からの溶剤の揮散を容易にするの
みならず、脱泡促進剤として作用するので、脱泡性にす
ぐれるものとみられる。
ルコール類を水と共に溶剤として用いるときは、このア
ルコール類が水よりも低沸点であるために、水よりも優
先して揮散し、混合物からの溶剤の揮散を容易にするの
みならず、脱泡促進剤として作用するので、脱泡性にす
ぐれるものとみられる。
また、バインダー樹脂として水溶性ポリビニルアセター
ル樹脂を用いるとき、可塑剤としてのエチレングリコー
ルの配合量を増大しても、グリーンシートの可撓性は増
すが、熱融着性は改善されない。その理由は、泥漿を支
持体上に塗布し、乾燥させるときに水と共にエチレング
リコールが共沸等によつて揮散し、特にグリーンシート
の表面上での量が低減するために、熱融着性が改善され
ないとみられる。
ル樹脂を用いるとき、可塑剤としてのエチレングリコー
ルの配合量を増大しても、グリーンシートの可撓性は増
すが、熱融着性は改善されない。その理由は、泥漿を支
持体上に塗布し、乾燥させるときに水と共にエチレング
リコールが共沸等によつて揮散し、特にグリーンシート
の表面上での量が低減するために、熱融着性が改善され
ないとみられる。
これに対して、本発明に従つて、沸点が230℃以上のグ
リコール類を可塑剤として用いるときは、泥漿物の真空
脱泡時や水乾燥時にも可塑剤がグリーンシート表面に有
効に残存し、その結果として、すぐれた熱融着性を有す
るグリーンシートを得ることができるものとみられる。
リコール類を可塑剤として用いるときは、泥漿物の真空
脱泡時や水乾燥時にも可塑剤がグリーンシート表面に有
効に残存し、その結果として、すぐれた熱融着性を有す
るグリーンシートを得ることができるものとみられる。
（実施例） 実施例１ 水80gとエチルアルコール60gとからなる溶液に水溶性ポ
リビニルアセタール樹脂（重合度500、ケン化度88モル
％、ブチラール化度10モル％）20gを溶解させ、これに
可塑剤としてグリセリン（沸点290℃）4gとアルミナ粉
末200gとを加え、ボールミルにて約15時間混合した。
リビニルアセタール樹脂（重合度500、ケン化度88モル
％、ブチラール化度10モル％）20gを溶解させ、これに
可塑剤としてグリセリン（沸点290℃）4gとアルミナ粉
末200gとを加え、ボールミルにて約15時間混合した。
得られた泥漿物を撹拌下、5mmHgの減圧下に脱泡しなが
ら、10ポイズの粘度に調整した後、これを離型処理した
ポリエステルフイルム上に厚さ約0.5mm程度に塗布し、
１日間風乾した後、110℃のギヤーオーブン中で約３時
間乾燥させ、厚さ約0.15mmのグリーンシートを得た。
ら、10ポイズの粘度に調整した後、これを離型処理した
ポリエステルフイルム上に厚さ約0.5mm程度に塗布し、
１日間風乾した後、110℃のギヤーオーブン中で約３時
間乾燥させ、厚さ約0.15mmのグリーンシートを得た。
得られたグリーンシートには、泥漿物中への気泡の巻き
込みによる凹みがほとんど認められなかつた。
込みによる凹みがほとんど認められなかつた。
実施例２ 溶剤として水45gとエチルアルコール95gとからなる溶液
を用いると共に、水溶性ポリビニルアセタール樹脂（重
合度800、ケン化度95モル％、ブチラール化度８モル
％）20gを用いた以外は、実施例１と同様にして、厚さ
約0.2mmのグリーンシートを得た。
を用いると共に、水溶性ポリビニルアセタール樹脂（重
合度800、ケン化度95モル％、ブチラール化度８モル
％）20gを用いた以外は、実施例１と同様にして、厚さ
約0.2mmのグリーンシートを得た。
得られたグリーンシートには、泥漿物中への気泡の巻き
込みによる凹みがほとんど認められなかつた。
込みによる凹みがほとんど認められなかつた。
実施例３ 溶剤として水70gとメチルアルコール70gとからなる溶液
を用いると共に、水溶性ポリビニルアセタール樹脂（重
合度1800、ケン化度88モル％、アセトアセタール化度15
モル％）20gを用いた以外は、実施例１と同様にして、
厚さ約0.2mmのグリーンシートを得た。
を用いると共に、水溶性ポリビニルアセタール樹脂（重
合度1800、ケン化度88モル％、アセトアセタール化度15
モル％）20gを用いた以外は、実施例１と同様にして、
厚さ約0.2mmのグリーンシートを得た。
得られたグリーンシートには、泥漿物中への気泡の巻き
込みによる凹みがほとんど認められなかつた。
込みによる凹みがほとんど認められなかつた。
実施例４ 溶剤として水80gとイソプロピルアルコール60gとからな
る溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして、厚さ約
0.15mmのグリーンシートを得た。
る溶液を用いた以外は、実施例１と同様にして、厚さ約
0.15mmのグリーンシートを得た。
得られたグリーンシートには、泥漿物中への気泡の巻き
込みによる凹みがわずかに認められただけであつた。
込みによる凹みがわずかに認められただけであつた。
比較例１ 水140gに水溶性ポリビニルアセタール樹脂（重合度50
0、ケン化度88モル％、ブチラール化度10モル％）20gを
溶解させ、これに可塑剤としてグリセリン（沸点290
℃）4gとアルミナ粉末200gとを加え、ボールミルにて約
15時間混合した。
0、ケン化度88モル％、ブチラール化度10モル％）20gを
溶解させ、これに可塑剤としてグリセリン（沸点290
℃）4gとアルミナ粉末200gとを加え、ボールミルにて約
15時間混合した。
得られた泥漿物を撹拌下、5mmHgの減圧下においたとこ
ろ、粘度の上昇と共に泥漿物に多数の気泡の巻き込みを
生じて、常圧下に戻しても、気泡が残存していた。
ろ、粘度の上昇と共に泥漿物に多数の気泡の巻き込みを
生じて、常圧下に戻しても、気泡が残存していた。
この泥漿物を用いて、実施例１と同様にしてグリーンシ
ートを調製したところ、得られたグリーンシートには、
泥漿物中への気泡の巻き込みによる凹みが多数認められ
た。
ートを調製したところ、得られたグリーンシートには、
泥漿物中への気泡の巻き込みによる凹みが多数認められ
た。
比較例２ 可塑剤としてエチレングリコール（沸点197℃）4gを用
いた以外は、比較例１と同様にして厚さ約0.15mmのグリ
ーンシートを得た。
いた以外は、比較例１と同様にして厚さ約0.15mmのグリ
ーンシートを得た。
得られたグリンシートには、泥漿物中への気泡の巻き込
みによる凹みが多数認められた。
みによる凹みが多数認められた。
以上のようにして得られたそれぞれのグリーンシートに
ついて強伸度測定、熱融着性測定及び表面状態評価を行
つた。結果を第１表に示す。
ついて強伸度測定、熱融着性測定及び表面状態評価を行
つた。結果を第１表に示す。
試験方法は以下のとおりである。
強伸度測定 グリーンシートよりJIS K6301による２号ダンベルにて
打ち抜いて試験片（標線間20mm）を作成し、一晩23℃、
50％RHにて状態調節を行つた後、オートグラフにて引張
り速度100mm/分で測定し、破断強度及び破断伸びを評価
した。
打ち抜いて試験片（標線間20mm）を作成し、一晩23℃、
50％RHにて状態調節を行つた後、オートグラフにて引張
り速度100mm/分で測定し、破断強度及び破断伸びを評価
した。
熱融着性測定 グリーンシートより50mm角の試験片を切出し、10枚重ね
た後、100℃にて100Kg/cm2の圧力をかけ、10分間プレス
成形を行つた後、手で割り、断面の目視観察を行い、積
層面が見えない場合を○、明らかに見える場合を×とし
て評価した。
た後、100℃にて100Kg/cm2の圧力をかけ、10分間プレス
成形を行つた後、手で割り、断面の目視観察を行い、積
層面が見えない場合を○、明らかに見える場合を×とし
て評価した。
表面状態評価 グリーンシートより100mm角の試験片を切出し、その表
面の凹みの状態を目視にて観察を行なつた。尚、評価は
◎がほとんど凹みなし、○がわ ずかに凹みあり、×が多数の凹みあり、の３段階とし
た。
面の凹みの状態を目視にて観察を行なつた。尚、評価は
◎がほとんど凹みなし、○がわ ずかに凹みあり、×が多数の凹みあり、の３段階とし
た。
Claims (1)
- 【請求項１】セラミツク粉末と水溶性ポリビニルアセタ
ール樹脂と可塑剤を主成分として含有し、溶剤が水と沸
点100℃以下であるアルコール類との混合物であること
を特徴とする水性セラミツクバインダー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2304716A JPH0717461B2 (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | 水性セラミツクバインダー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2304716A JPH0717461B2 (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | 水性セラミツクバインダー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04175261A JPH04175261A (ja) | 1992-06-23 |
| JPH0717461B2 true JPH0717461B2 (ja) | 1995-03-01 |
Family
ID=17936353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2304716A Expired - Lifetime JPH0717461B2 (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | 水性セラミツクバインダー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0717461B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040260020A1 (en) | 2001-09-21 | 2004-12-23 | Yoshitaka Miyake | Modified polyvinyl acetal resin |
| CN119039015A (zh) * | 2024-10-30 | 2024-11-29 | 浙江德斯泰新材料股份有限公司 | 一种陶瓷用粘结剂以及电子陶瓷元器件 |
-
1990
- 1990-11-09 JP JP2304716A patent/JPH0717461B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04175261A (ja) | 1992-06-23 |
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