JPH0718148A

JPH0718148A - 水によって清浄化できる厚膜ペースト組成物

Info

Publication number: JPH0718148A
Application number: JP6132664A
Authority: JP
Inventors: William Harvey Morrison Jr; ウイリアム・ハーベー・モリソン・ジユニア
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1993-06-16
Filing date: 1994-06-15
Publication date: 1995-01-20
Anticipated expiration: 2012-08-06
Also published as: DE69431173T2; DE69431173D1; JP2638479B2; EP0630031B1; KR100327524B1; CN1087475C; EP0630031A3; EP0630031A2; TW335496B; KR950000819A; CN1100836A

Abstract

(57)【要約】【目的】水によって清浄化できる厚膜ペースト組成物
の提供。【構成】この厚膜ペースト組成物は、(ａ)有機溶媒と
(ｂ)固形の有機ポリマーとを含む有機ベヒクル中に分散
された微細化された無機粒子からなり、しかも(ｉ) 上
記ポリマーが有機ベヒクル中に溶解されており、そして
ペースト組成物全体の１〜５重量％にあたり、そして(i
i) 有機溶媒が３０℃、１気圧で水より少くとも２倍遅
い蒸発速度を有し、そして(iii) ペースト組成物全体が
水で清浄化できるものであるこを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の分野】本発明は改良された厚膜ペースト組成
物、特に水で清浄化できそして厚膜印刷のためのレオロ
ジー特性が良好であるような組成物に関する。

【０００２】

【発明の背景】基材に一つまたはそれ以上の無機膜の薄
層を付加するために厚膜技術を採用することは、マイク
ロ電子回路および自動車の窓のデフロスターの製造を含
めた各種の工業的応用において重要である。この薄層
は、スクリーン印刷機を用いて厚膜ペーストを基材に印
刷し、低い温度（２００℃より低い温度）において層を
乾燥して揮発性溶媒を除去し、次いで他のすべての非無
機成分を除去しそして無機成分を稠密化するために高い
温度（６００℃より高い温度）で層を加熱して他のすべ
ての非無機成分を除去しそして無機成分を稠密化するこ
とによりつくられる。厚膜マイクロ電子回路は、通常ア
ルミナである基材に導体および誘電体の層を施すことに
より製造される。導体の各層は導体を充填された誘電性
層内の小孔（バイア）を通じて互いに連絡している。印
刷されそして乾燥されたそれぞれの層を別々に加熱する
かわりに、いくつかの層を印刷し乾燥し次いでこれらの
層を一緒に加熱することもできる。この方法は同時焼成
と称される。各層を別々に加熱する例は、自動車の窓の
デフロスターの技術にみることができる。典型的にはガ
ラス基材上にスクリーン印刷された導体の細線（trac
e）を加熱し、次いで装飾的なエナメルが印刷されそし
て加熱される。

【０００３】厚膜ペーストはベヒクル液相中の無機粒子
の分散物である。このベヒクル相は主としてポリマー、
溶媒および種々の他の添加剤を含有する。無機粒子は導
電性（例えば金、銀、銅）、誘電性（例えばガラス、耐
熱性酸化物）または電気抵抗性（例えばＲｕＯ₂パイロ
クロール）であってよい。厚膜ペースト中のポリマー
は、少なくとも適切な印刷レオロジー特性を与え、加熱
前の基材への乾燥した印刷物の接着性を良好にしそし
て、加熱前の取扱い中に割れたりまたは小片に砕けない
ように、未加熱の構成物に十分な強度を与えるという機
能を果たす。

【０００４】今日、厚膜工業では、政府の規制に合格し
かつ塩素化有機溶媒を使用しない装置を開発する必要が
ある。回路製造業者はまた、より低い価格の回路をより
多量に製造するために、より速い印刷速度を必要とす
る。より小さい空間内に一層多くの機能を取り入れおよ
び／または回路の一層高い伝達速度を達成することがで
きるように、新規な電子回路は、一層微細な特徴（feat
ure）を有するように設計されてきている。厚膜技術を
用いてこのような新規な回路を製造するには、誘電性ペ
ーストはより小さいバイア（導電性層の間の通路）を印
刷せねばならずまた導電性ペーストは一層細い線を印刷
せねばならない。厚膜ペーストの新世代の製品はこのよ
うに一層高い分離度で印刷される必要があるが、また上
記した市場の要求に応えるように一層速い印刷速度で印
刷される必要がある。環境に対する安全性が問題であ
り、従って新世代のペーストにおいては溶媒の代わりに
水での清浄可能性が追求される特性である。厚膜ペース
トの印刷上の性能は、主に有機ベヒクルによって制御さ
れている。厚膜ペーストはそれがスクリーンを迅速に通
過しそして過度の粘稠性（これはスクリーンのスナップ
バックを遅らせる）を生ずることなく基材を濡らすこと
を可能とするために、印刷工程に際して剪断減粘性（剪
断率の増大とともに粘度が減少する）でなければならな
いが、一旦ペーストが基材上に施されるならば、ペース
トの粘度が回復する速さは、線およびバイアのような微
細な特徴の分離度の低下を避けるのに十分に急速であ
り、かつ平坦化するのに十分に緩慢でなければならな
い。単独のポリマーとしてエチルセルロースを用いて製
造される厚膜ペーストは、その粘度回復速さが比較的緩
慢なため、高速度印刷と高分離度との双方を必要とする
応用には処方できない。

【０００５】厚膜ペースト中に最も普通に使用されるポ
リマーはエチルセルロースである。ポリマーによりペー
ストに付与されるレオロジー特性によって印刷が著るし
く支配されるので、エチルセルロースを使用する場合、
印刷を変更する可能性は制限される。ほとんどのペース
トは剪断減粘性（剪断の増大とともに粘度が低下する）
である。印刷工程によって惹起される剪断の後のペース
ト粘度の回復の速さは、エチルセルロースを含有するペ
ーストの場合狭い範囲に限られる。このペーストによっ
て微細な特徴の分離度を達成するには、ペーストの粘度
を高い水準に保たねばならない。この範囲の粘度をもつ
ペーストは、それがスクリーンを効率的に速く通過する
ほどには粘度が十分に低くならないので、高速度で印刷
することはできない。このペーストはまた粘稠となり、
印刷速度が大きい場合は特に、印刷された部分にスクリ
ーンを粘着する傾向がある。このペーストの粘度回復の
速さが、平衡時粘度とは無関係に制御されるならば、高
分離度の高速印刷ペーストを処方する際に許容範囲を一
層広くすることができる。本発明で採用するのに適した
高速印刷のレオロジー条件は、１９９１年８月１３日に
出願され、最近許可された「スクリーン印刷可能な厚膜
ペースト処方物」と題する米国特許出願０７／７４４,
４４１中に記載されており、また参照により本明細書中
に組み入れられている。

【０００６】厚膜ペーストの製造および使用に際して
は、残留する厚膜ペーストを除去するために装置（例え
ば混合、分散および分配の装置、ならびにスクリーン印
刷機およびスクリーン）で清浄化せねばならない。最も
一般的に使用されるポリマーおよび溶媒は水にあまり溶
けないので清浄化工程には有機溶媒を使用せねばならな
い。環境にとっては水が最も好ましい清浄化溶媒であろ
う。水で清浄化可能である厚膜ペーストのためのベヒク
ル（ポリマー、溶媒、他の有機添加剤）を選択するに
は、厚膜ポリマーについて上述した他の要求もすべて満
足せねばならない。特にレオロジー特性は、現行の厚膜
ペーストと大体同じでなければならない。これには平衡
時粘度と粘度回復の速さとの双方が含まれる。ペースト
はまた、あまり急速に乾き切ってはならない。もしそう
でないならば、ペーストは回路の特徴を作成するのに使
用するスクリーンの孔を閉塞し、回路の故障につながる
空隙領域を生じる恐れがある。スクリーン印刷機へ供給
した後のペーストの蒸発速度を低下させるための環境
を、工学的方法（例えば圧力および温度）によって制御
することはできるが、これは製造業者にとってかなりの
費用増加となる。一層好ましい方途は、厚膜ペーストの
蒸発速度が、有機溶媒で清浄化可能な現行の材料のそれ
と大体同じであるように蒸発速度を制御することであ
る。

【０００７】

【先行技術】JacobsはU.S. 4,872,928において、低分子
量の水溶性有機活性化剤およびポリエチレングリコール
溶媒と配合したハンダ粉末から実質的になる水で清浄化
可能なハンダペーストおよびこのペーストを使用する電
子回路を清浄化する方法の両者を教示している。この清
浄化の方法は、ペースト製造装置またはスクリーンの清
浄化ではなく、完成した電子回路板からハンダを除去す
ることに関する。Jacobsの発明においては、この発明の
ペースト組成物を用いて、電子素子がハンダ付けされて
いる電子回路基板において、残留する無駄になったハン
ダを除去するために高温（例えば１５０〜２００℃）の
水を噴射することによりこのペースト組成物を洗浄する
ことが説明されている。

【０００８】NebeらのU.S. 5,032,478は、微細化された
金および無機バインダーの粒子、有機ポリマーバインダ
ー、光反応開始系、光硬化性モノマーおよび有機媒体を
含む、現像可能な感光性金導電体の水性組成物を教示し
ており、この組成物における改良は好適とされる有機ポ
リマーバインダーの性質にある。Nebeらは、少くとも１
５重量％の酸性コモノマーを含みそして５０,０００以
下の分子量を有するコポリマーまたはインターポリマー
であるポリマーバインダーを選択することが重要である
ことを教示している。ポリマーバインダーに関するこれ
らの制限に加えて、この文献は化学放射線によって選択
的に像形成された回路パターンの現像されない部分か
ら、乾燥したペーストを除去するための清浄化方法を教
示しており、この方法は０.８重量％の炭酸ナトリウム
を含有するpHが１０より大きいアルカリ水溶液の使用を
必要とする。

【０００９】

【発明の概要】本発明は(ａ)有機溶媒と(ｂ)固形の有機
ポリマーとを含む有機ベヒクル中に分散された微細化さ
れた無機粒子からなり、しかも(ｉ) 上記ポリマーが有
機ベヒクル中に溶解されており、そしてペースト組成物
全体の１〜５重量％にあたり、そして(ii) 有機溶媒が
３０℃、１気圧で水より少くとも２倍遅い蒸発速度を有
し、そして(iii) ペースト組成物全体が水で清浄化で
きる厚膜ペースト組成物に関する。

【００１０】

【発明の詳述】Ａ. 微細化された無機粒子本発明は、微細化されたすべてのタイプの無機粒子を利
用するスクリーン印刷可能な厚膜ペーストにおいて効果
的に用いることができる。すなわち、本発明の粒子成分
は、導電性、電気抵抗性、誘電性の物質または不活性の
シリカおよび顔料であってよい。これらの粒子の電気的
機能そのものは、印刷性、収縮および割れに関する問題
を克服しようとする本発明の能力に影響を与えない。従
って本発明は、電気抵抗物質が金属酸化物である厚膜抵
抗体ペースト、導電性物質が卑金属または貴金属である
導電性ペースト、ならびにガラス、ガラス−セラミック
スおよびＢａＴｉＯ₃のような種々の酸化物、などの誘
電性物質に適用できる。好適な導電性金属にはＰｄ、Ａ
ｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｎｉならびにこれらの混合物お
よび合金が含まれる。また、本発明はエナメルのような
電気的に機能しないペーストにも適用される。例えば自
動車のエナメルは主として装飾用であるが、窓を車体に
接着するために用いられるエラストマーまたはポリマー
のガスケットに対する紫外線の照射を遮断するのに特別
に有用である。

【００１１】厚膜技術に熟達する者にとっては、このよ
うな無機物質そのものと同じく無機物質の前駆体も使用
可能であることが理解されよう。この意味で用いる場
合、「前駆体」という用語は、ペーストの加熱条件下に
曝される時に転化される、あるいは電気的機能が別な仕
方で変化される、無機物質とは異なる物質をいう。この
無機物質の粒子寸法分布そのものは、本発明の有効性に
関して重要ではない。しかしながら実際には、粒子寸法
が０.１〜１０ミクロン、望ましくは０.５〜５ミクロン
の範囲にあるのが好ましい。

【００１２】Ｂ. 有機ベヒクル１. 一般論：有機ベヒクルの主な目的は、組成物の微細
化された粒子を、それがセラミックまたはその他の基材
に容易に施されうるような形に分散することである。従
って有機ベヒクルは何にもまして、十分な安定度をもっ
て粒子がその中に分散可能であるベヒクルでなければな
らない。第２に、有機ベヒクルのレオロジー特性は、そ
れによって良好な施用特性が分散物に与えられるような
特性でなければならない。

【００１３】ほとんどの厚膜組成物のための有機ベヒク
ルは、典型的には溶媒中のポリマー溶液であり、またし
ばしばポリマーとレオロジー増進のためのチキソトロー
プ剤とをともに含有する溶媒溶液である。場合により、
可塑化剤、乳化剤、湿潤剤および分散助剤のような溶解
される別な物質を添加してよい。本発明において、清浄
化工程に際して水を添加する場合、ベヒクル中に含まれ
る不溶性成分の分散または乳濁化を容易にしてペースト
処方物の水による清浄性を高めるために、場合により界
面活性剤をベヒクルに添加できる。本発明のポリマーは
有機ベヒクル中に可溶であり、またペースト組成物の水
による清浄性を高めるために、水中に５％より多く可溶
であるのが好ましい。本明細書中で用いる場合、「可
溶」とは、溶解され、分散されあるいは乳濁化されるこ
とを意味する。

【００１４】ほとんどの厚膜組成物はスクリーン印刷に
よって基材に施される。従ってこの組成物は、それがス
クリーンを容易に通過することができるように適切な粘
度をもたねばならない。加えて、この組成物は、それが
スクリーンを通過した後、迅速に固まりそれによって良
好な分離度が得られるように、チキソトロープ性でなけ
ればならない。高速印刷に好適な厚膜組成物の場合、ペ
ーストの緩和（relaxation）速度定数（ｋ_r）は０.０１
〜０.１そして望ましくは０.０２５〜０.０５である。
０.０２５というペーストのｋ_r値は、急速にスクリーン
印刷されるほとんどのペーストについて最適であると考
えられ、一方、０.０４というｋ_r値は分離度が極めて高
い適用において使用されるほとんどのペーストについて
最適であると考えられる。有機ベヒクルは、粒子および
基材に対する好適な湿潤性、良好な乾燥速度、粗っぽい
取扱いに耐えるのに十分な乾燥膜強度および残留有機物
を十分に燃焼除去することを含む良好な加熱特性が得ら
れるように処方されるのが好ましい。加熱された組成物
の外観が満足できることもまた重要である。

【００１５】２. 溶媒：本発明にとって好適な溶媒は、
ポリマーを溶解しまた印刷条件下で水よりも少くとも２
倍遅い蒸発速度を有しなければならない。溶媒の蒸発速
度が一層速いと、ペーストがスクリーン上に薄膜として
存在する際に、ペーストが乾燥してペーストのスクリー
ン上の存続時間が不十分になるであろう。印刷中にペー
スト組成物から溶媒が蒸発すると、ペーストのレオロジ
ーが変化し、印刷適性に良くない影響を与え、そして最
悪の場合、スクリーンの閉塞が惹起される。さらに、ペ
ースト組成物の水による清浄性を高めるために、溶媒は
水中に２０％より多く可溶であるのが好ましい。以下に
あげるものはこのような特性を有している；グリセロー
ル、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ブチルカルビトールアセテ
ート、２−メチルペンタンジオール、トリエタノールア
ミン、エチレングリコール、２−エトキシエタノール、
２−ブトキシエタノール、２−ブトキシエチルアセテー
ト、Ｎ−メチルピロリドンおよびアミンまたはヒドロキ
シアミン。それぞれの適用にとって所望の粘度および揮
発性に対する要求を満足するために、これらのおよびそ
の他の溶媒の様々な組合わせが処方される。

【００１６】３. 樹脂成分：本発明のポリマーは、蒸気
圧が低い水溶性有機溶媒中での良好な溶解度をもたねば
ならず、また、ペースト組成物の水での清浄性を発揮す
るために水に可溶であるのが好ましい。この樹脂はpHお
よびイオン性化合物に対する感受性を有してはならな
い。特に、ポリマーは、水での清浄化に際してペースト
組成物中に存在しうる通常の陰イオンおよび／または陽
イオンによって沈殿、塩または凝結剤を形成して、ポリ
マーを凝集させてはならない。樹脂は、５〜８のpHの範
囲では、清浄水のpHに対して感受性をもたないのが好ま
しい。本発明の組成物中で使用するのに好ましいポリマ
ーはポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）ポリマーである。
分子量が極めて低いものから極めて高いものにまでわた
るいくつかの粘度等級のＰＶＰを本発明で利用できる。
ＰＶＰは単独でまたはポリサッカライドと配合して使用
してもよい。好ましいポリサッカライドはデラウェア州
WilmingtonのAqualonから入手できるヒドロキシプロピ
ルセルロースである。

【００１７】４. 他のベヒクル組成物：一般的に使用さ
れているチキソトロープ剤の中には、水素化ヒマシ油お
よびその誘導体がある。任意の懸濁液に固有の剪断減粘
性と組合わせた溶媒／樹脂特性はチキソトロープ性に関
して単独でも好適であるため、当然ながら、チキソトロ
ープ剤を含ませることは必ずしも必要ではない。例え
ば、ＰＶＰおよびヒドロキシプロピルセルロースを、場
合によりFloinducer^R 15のような流動性調整剤と組合わ
せて使用して、ペーストに適切なレオロジー特性を付与
し適切に印刷することができる。Floinducer^R 15は西バ
ージニア州HuntingtonのRaybo Chemical Co. によって
発売されている。

【００１８】分散物中の有機ベヒクルと粒子との比は著
しく変化してよく、これは分散物を施す方法および使用
する有機ベヒクルの種類に依存する。良好な被覆を得る
ために、分散物は通常、６０〜９０重量％の粒子と４０
〜１０重量％の有機ベヒクルとを含有し、これらの重量
百分率は合計で１００％となる。このような分散物は半
液体様の粘稠性を通常有し、また普通は「ペースト」と
称される。

【００１９】ペーストは、３連ロールミル上で製造する
のが便利である。ペーストの粘度は、ブルックフィール
ド粘度計を用い、剪断率を低く、中程にそして高くして
室温で測定する場合、典型的には以下の範囲を有する：

【表１】使用する有機ベヒクルの量は所望とする処方物の最終的
粘度および印刷の厚さによって主として決まる。

【００２０】試験に関する説明Ａ．粘度緩和試験：Rheometrics Fluid Spectrometer 8
400モデルを用いて粘度緩和試験を行った。半径２５ミ
リの平行板からなる器具を使用した。ペーストに１０秒
^-1の剪断応力を５秒間かけ次いで剪断応力を０.１秒^-1
に減少しそして３００秒まで応力を測定した。データを
カーブフィットしそして二つのパラメータｋおよびＢ_i
を決定するために擬一次の動力学的表式：

【００２１】

【数１】（式中、Ｂは時刻ｔに観察される応力であり、Ｂ_iはダ
イン／cm²で表示される、時刻無限大における平衡応力
であり、ｋ_rは秒^-1で表示される緩和速度定数である）
を用いた。

【００２２】Ｂ. 印刷試験：一辺４.５cmの正方形の誘
電性厚膜ペーストを加熱後の厚さが約２０μｍであるよ
うに印刷した。このパターンは４００μｍのバイア約２
６０個、２２５μｍのバイア２００個および１２５μｍ
のバイア２４０個を有した。バイアの面積と寸法とを測
定するために、画像分析と光学的顕微鏡検査とを行っ
た。次に、この部品の一部をベルト炉内で８５０℃に加
熱し、そして４００μｍのバイアの寸法を再び測定し
た。加熱の前および後の寸法を比較した。４.５cm×４.
５cmの正方形の誘電性厚膜ペーストを、加熱後の厚さが
約２０μｍであるように印刷した。パターンは中実の正
方形であった。スクイージーの速度を１cm／秒刻みで増
大し、部品がスクリーンに粘着するか、あるいはペース
トが部品から離れるかを肉眼で観察した。誘電性厚膜ペ
ーストの約１３.５cm×１０cmの印刷物を、加熱後の厚
さが約２０μｍであるように印刷した。乾燥されている
が加熱はされていない部品の中央の５cm×５cmの領域に
対して、バックライトを用いる光学顕微鏡を用いて、約
５０倍の倍率において小さなピンホール（２５μｍ以上
の）についての検査をした。ピンホールの数をかぞえ
た。

【００２３】導体の種々の線およびパッドを有する約１
６５cm×８cmの複雑な部品を印刷した。選択した領域の
上に、誘電体を印刷し、そして部品を同時焼成した。約
５０倍の倍率の光学顕微鏡を用いて、導電体の上にある
誘電体中の割れの存在について検査した。誘電体中に割
れがどれくらい多く観察されるか、そして割れがどのく
らい大きいかによって、部品を優秀、良、可または劣悪
として評価した。試験用パターンは２５０μｍの線と線
間隔、１２５μｍの線と線間隔並びに１２５μｍの線と
２５０μｍの線間隔を有しこれを導体の印刷の評価のた
めに用いた。このパターン上には、印刷の方向に平行な
線と垂直な線の両者があった。光学顕微鏡を使用して印
刷された線の巾を測定した。乾燥した印刷物と加熱した
印刷物をともに測定した。試験用の基材は５cm×５cmで
あった。

【００２４】Ｃ. 水による清浄性の試験：スクリーン印
刷機上に取り付けられた、２インチ×２インチのパター
ンを有する３２５メッシュのスクリーンにペーストを供
給した。約１０回印刷した後、スクリーンから余剰のペ
ーストを除去した。スクリーンを印刷機から取り外し、
そして実験室用の標準的な手に持つ水ボトルを絞って供
給される水によってスクリーンを清浄化した。ペースト
をスクリーンから完全に除去した後、倍率が１０倍の立
体顕微鏡によってスクリーンを検査した。残留物によっ
て閉塞しているまたは部分的に埋まっているスクリーン
の開孔の数をかぞえた。スクリーンエマルジョンとスク
リーンの針金との間の境界面に何らかの残留物が存在し
ているかを調べた。残留ペーストがスクリーンの開孔中
に何ら認められないならば、そのペーストは水による清
浄性があると判断した。

【００２５】

【実施例】試料の調製極めて低い分子量から極めて高い分子量にわたるいくつ
かの粘度等級で入手できるポリビニルピロリドンを、In
ternational Specialty Polymers（ペンシルバニア州，
ウォリントン）から粉末として得た。予め秤量した溶媒
の入った容器に、円板ミルを用いて高速撹拌しながらこ
のポリマー粉末を入れた。次に３０分間にわたって、ま
たは透明溶液が得られるまで連続的に撹拌しながら試料
を７０℃に加熱した。有機ベヒクル（ベヒクル、溶媒、
流動性調整剤および／または界面活性剤）をまず約１分
間予備的に混合することによってペーストを調製した。
このベヒクルに無機粉末（銀、ガラスフリット、酸化物
および／または無機充填材）を１５分間にわたって少量
ずつ逐次添加した。完全に混合した後、毎分約１５００
回転で１０分間ペーストを撹拌し、次いでロール混合し
た。

【００２６】実施例１〜５印刷適性を調べるために、有機ベヒクル中のＰＶＰポリ
マーの量を変えて一連の５つの銀ペーストを調製した。
これらのペーストは７１重量％の銀、４重量％のガラス
フリットおよび２５重量％の有機ベヒクルを含有した。
ベヒクルはＫ−９０等級（粘度平均分子量が６３０,０
００である）ポリビニルピロリドンをそれぞれ１、５、
９、１３および１７重量％含有しそして、残りはButyl
Carbitolの名で発売のジエチレングリコールのモノブチ
ルエーテルであった。ＰＶＰをそれぞれ０.２５重量％
および１.２５重量％含有するペースト１および２は、
それらの粘着性が高くその結果スクリーンの粘着が起り
またペーストの基材への移動が不十分になるので、劣悪
な印刷性を示した。ペースト３、４および５では許容可
能な印刷性能が得られた。しかしながら、ＰＶＰを４.
２５％含有するペースト５は、印刷され８５０℃で加熱
される場合、稠密な焼成膜が得られなかった。すべての
ペーストは、分散／混合装置およびスクリーン印刷機か
ら水道水によって容易に除去された。

【００２７】実施例６６１重量％のガラス、１６重量％の無機酸化物および２
３重量％の有機ベヒクルを含有する誘電性ペーストを調
製した。有機ベヒクルはＫ−９０等級のＰＶＰ１０％
と、Butyl Carbitolの商品名で発売のジエチレングリコ
ールのモノブチルエーテル９０％とを含有した。誘電性
ペースト中の全部のポリマーの濃度は２.３重量％であ
った。ペーストは良好に印刷され、そして装置から水道
水によって容易に除去された。

【００２８】実施例７〜９５０重量％の銀、２.５重量％のガラスフリット、１重
量％の酸化物および４６.５重量％の有機ベヒクルを含
有する銀ペーストを調製した。有機ベヒクルはＰＶＰ
（Ｋ−９０等級）７重量％、Aqualon（デラウェア州Wil
mington）からKlucel GF等級として入手できるヒドロキ
シプロピルセルロース（ＨＰＣ）１.３重量％およびBut
yl Carbitolの商品名で発売のジエチレングリコールの
モノブチルエーテル９１.７重量％を含有した。ペース
ト中の全部のポリマーの濃度は４重量％より低かった。
ＨＰＣは良好な燃焼除去ができなくなるような水準まで
ＰＶＰを増加させることなくペーストを増粘するのに役
立つポリマーレオロジー調節剤である。すべてのペース
トの水による清浄性は良好であった。試料 PVP／HPC，重量比ｋ_r（秒^-1）７８.０００.０２８５.３３０.００７５９２.５００.０３８

【００２９】実施例１０〜１８ペースト組成物の緩和定数ｋ_rが高速スクリーン印刷に
とって好ましい範囲内０.０１〜０.１にあるようにスク
リーン印刷に必要なレオロジー特性を調整するために、
Raybo Chemical Co.（西バージニア州、Huntington）に
よって提供される流動性調節剤（ＦＭ）、Floinducer 1
5を種々の水準で含む、ジエチレングリコールのモノブ
チルエーテル中に溶解されたＰＶＰ（Ｋ−９０等級）か
らなる有機ベヒクルを用いて、一連の銀ペースト（表
２）と誘電性ペースト（表３）を調製した。銀組成物は
実施例１〜５に記載のものと同じ無機成分を有する一
方、誘電性組成物は実施例６におけるのと同じであっ
た。ペースト１１の清浄性は水のpHを変化させて試験し
た。試験した清浄溶液は脱イオン水、水道水、酢酸を１
％含有する酸性水溶液および炭酸ナトリウムを１％含有
する塩基性水溶液であった。すべての場合、ペーストは
スクリーンから水によって清浄化できた。ペーストは、
酸性のおよび塩基性の溶液を用いる場合、水道水または
脱イオン水をそのまま用いる場合と比べてある程度容易
に清浄化された。

【００３０】

【表２】

【００３１】

【表３】

【００３２】実施例１９〜２２８１.５重量％の銀、３.８重量％のガラスフリットおよ
び１４.７重量％の有機ベヒクルを含有し、大豆レシチ
ン界面活性剤（インディアナ州 Ft. WayneのCentral So
ya）をさまざまな水準で含む一連の銀ペーストを調製し
た。ベヒクルはＰＶＰ（Ｋ−９０等級）とFloinducer^R
15とを１対１の比率で含有した。界面活性剤の添加によ
り緩和速度定数ｋ_rが増大した。

【００３３】

【表４】

【００３４】実施例２３１５.０重量％のＰＶＰ（Ｋ−９０等級）、２.８重量％
のＨＰＣ（Klucel GF等級）および８２.８重量％のジエ
チレングリコールのモノブチルエーテルからなるポリマ
ー溶液を用いてエナメルペーストをつくった。このペー
ストは１１重量％の有機ベヒクル、１４重量％のジエチ
レングリコールのモノブチルエーテル、３３重量％のク
ロム酸化銅黒色顔料および４２重量％のガラスフリット
を含有した。このペーストは良好な印刷特性を有しまた
水で容易に清浄化された。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 (ａ)有機溶媒と(ｂ)固形の有機ポリマー
とを含む有機ベヒクル中に分散された微細化された無機
粒子からなり、しかも(ｉ) 上記ポリマーが有機ベヒク
ル中に溶解されており、そしてペースト組成物全体の１
〜５重量％にあたり、そして(ii) 有機溶媒が３０℃、
１気圧で水より少くとも２倍遅い蒸発速度を有し、そし
て(iii) ペースト組成物全体が水で清浄化できる厚膜ペ
ースト組成物。
【請求項２】ペースト組成物全体の緩和速度定数ｋ_r
が０.０１〜０.１である、請求項１記載の組成物。
【請求項３】ポリマーが組成物全体の２〜４重量％で
ある、請求項１記載の組成物。
【請求項４】ポリマーがポリビニルピロリドンであ
る、請求項１記載の組成物。
【請求項５】ポリマーがポリビニルピロリドンと水溶
性ポリサッカライドとの配合物である、請求項１記載の
組成物。
【請求項６】ポリサッカライドがヒドロキシプロピル
セルロースである、請求項５記載の組成物。
【請求項７】粒子が導電性金属である、請求項１記載
の組成物。
【請求項８】粒子が電気抵抗性の酸化物である、請求
項１記載の組成物。
【請求項９】粒子が誘電体である、請求項１記載の組
成物。
【請求項１０】有機溶媒がモノ−、ジ−、トリ−もし
くはテトラエチレングリコールもしくはプロピレングリ
コールまたはこれらの混合物からなる、請求項１記載の
組成物。
【請求項１１】有機溶媒がエチル、プロピルもしくは
ブチルもしくはエーテルアセテートまたはこれらの混合
物を含む、トリ−またはジエーテルあるいはモノヒドロ
キシエーテルからなる、請求項１記載の組成物。
【請求項１２】有機溶媒がアミンもしくはヒドロキシ
アミンまたはこれらの混合物からなる、請求項１記載の
組成物。
【請求項１３】有機ベヒクルが流れ調整剤をさらに含
む、請求項１記載の組成物。
【請求項１４】有機ベヒクルが界面活性剤をさらに含
む、請求項１記載の組成物。