JPH10259062A - 誘電体材料成形用バインダー - Google Patents
誘電体材料成形用バインダーInfo
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Landscapes
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】コンデンサをグリーンシートの積層により製造
する場合、グリーンシートの接着性が良好であって、加
圧接着時のグリーンシートが圧壊せず、引張強度も高い
ものが得られるバインダーを提供する。 【解決手段】バインダーが、炭素数１〜６のアルキルメ
タクリレートと、炭素数１〜６のアルキルアクリレート
と、脂肪酸とを単量体とするコポリマーからなる。この
バインダーとして用いるコポリマーは、数平均分子量Ｍ
Nが１５０００〜２２００００、重量平均分子量ＭWが７
５０００〜８０００００である。また、数平均分子量Ｍ
Nに対する重量平均分子量ＭWの比ＭW／ＭNが２．０〜
６．７である。
する場合、グリーンシートの接着性が良好であって、加
圧接着時のグリーンシートが圧壊せず、引張強度も高い
ものが得られるバインダーを提供する。 【解決手段】バインダーが、炭素数１〜６のアルキルメ
タクリレートと、炭素数１〜６のアルキルアクリレート
と、脂肪酸とを単量体とするコポリマーからなる。この
バインダーとして用いるコポリマーは、数平均分子量Ｍ
Nが１５０００〜２２００００、重量平均分子量ＭWが７
５０００〜８０００００である。また、数平均分子量Ｍ
Nに対する重量平均分子量ＭWの比ＭW／ＭNが２．０〜
６．７である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、積層コンデンサ等を製
造するため、誘電体材料を含むグリーンシートを脱脂、
焼成してセラミックシートを作る場合に使用する誘電体
材料成形用バインダーに関する。
造するため、誘電体材料を含むグリーンシートを脱脂、
焼成してセラミックシートを作る場合に使用する誘電体
材料成形用バインダーに関する。
【０００２】
【従来の技術】積層セラミックコンデンサは、表面に電
極を印刷したセラミックグリーンシートを積み重ねて焼
成することにより製造される。コンデンサの各端縁部に
交互に露出するように形成された内部電極は、露出端部
の導電物質にて被覆されて全ての層の内部電極が接続さ
れる。これによってコンデンサの並列接続群が形成され
る。グリーンシートは、セラミック粒子に対し、有機溶
剤と有機ポリマーでなるバインダーを加え、さらに必要
に応じて可塑剤を加え混合して作られるスラリーをポリ
エステルフィルムまたはステンホィール等の支持体に塗
布して得られる。
極を印刷したセラミックグリーンシートを積み重ねて焼
成することにより製造される。コンデンサの各端縁部に
交互に露出するように形成された内部電極は、露出端部
の導電物質にて被覆されて全ての層の内部電極が接続さ
れる。これによってコンデンサの並列接続群が形成され
る。グリーンシートは、セラミック粒子に対し、有機溶
剤と有機ポリマーでなるバインダーを加え、さらに必要
に応じて可塑剤を加え混合して作られるスラリーをポリ
エステルフィルムまたはステンホィール等の支持体に塗
布して得られる。
【０００３】前記グリーンシートの厚みは従来のドクタ
ーブレード方式であれば、ブレードの隙間並びに支持体
への塗布速さによって調整される。従来、グリーンシー
トのバインダーとして、特許第２５００８０８等にも記
載のように、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセテ
ート、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチ
ルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルヒ
ドロキシエチルセルロース、ポリスチレン、ポリビニル
ピロリドン、ポリアミド、ポリエチレンオキサイド、ポ
リプロピレンオキサイド、ポリアクリルアミド、ポリア
クリレート、ポリメタクリレート、アクリレートとメタ
クリレートのコポリマー等が使用されている。
ーブレード方式であれば、ブレードの隙間並びに支持体
への塗布速さによって調整される。従来、グリーンシー
トのバインダーとして、特許第２５００８０８等にも記
載のように、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセテ
ート、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチ
ルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルヒ
ドロキシエチルセルロース、ポリスチレン、ポリビニル
ピロリドン、ポリアミド、ポリエチレンオキサイド、ポ
リプロピレンオキサイド、ポリアクリルアミド、ポリア
クリレート、ポリメタクリレート、アクリレートとメタ
クリレートのコポリマー等が使用されている。
【０００４】このようなポリマーからなるバインダーを
混合して作られるスラリーの粘度は、グリーンシートの
成形装置の技術的理由から、４０〜３０００ｃｐｓ（ブ
ルックフィールド粘度計：ＮＯ．１スピンドル／ＮＯ．
２スピンドル、１００ｒｐｍ／５０ｒｐｍ、２５℃）の
範囲にある。
混合して作られるスラリーの粘度は、グリーンシートの
成形装置の技術的理由から、４０〜３０００ｃｐｓ（ブ
ルックフィールド粘度計：ＮＯ．１スピンドル／ＮＯ．
２スピンドル、１００ｒｐｍ／５０ｒｐｍ、２５℃）の
範囲にある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】スラリーはその粘度が
上記粘度範囲内におさまるように、最も高い含有量のセ
ラミックと、最も低い含有量のバインダーであること
が、脱バインダー処理を容易にする等の点で好ましい。
上記粘度範囲内におさまるように、最も高い含有量のセ
ラミックと、最も低い含有量のバインダーであること
が、脱バインダー処理を容易にする等の点で好ましい。
【０００６】また、バインダーは、グリーンシートとし
て成形された際に、薄いグリーンシートでありながら、
複数枚積層し、加熱下で加圧接着が良好であること、そ
の際に、グリーンシートが圧壊しないこと、グリーンシ
ートの引張強度が高いこと、乾燥後支持体からのグリー
ンシートの剥離性が良好であることなどが要求される。
て成形された際に、薄いグリーンシートでありながら、
複数枚積層し、加熱下で加圧接着が良好であること、そ
の際に、グリーンシートが圧壊しないこと、グリーンシ
ートの引張強度が高いこと、乾燥後支持体からのグリー
ンシートの剥離性が良好であることなどが要求される。
【０００７】従来のバインダーのそのままでは、これら
の要求を十分に満たすことができず、高強度のグリーン
シートを得るには分子量を高くせざるを得ず、粘度が高
過ぎたり、加熱加圧接着性が劣る等の問題が生じる。ま
た、適当な粘度にするには、分子量を低くせざるを得な
いが、非常に脆いグリーンシートになってしまう。
の要求を十分に満たすことができず、高強度のグリーン
シートを得るには分子量を高くせざるを得ず、粘度が高
過ぎたり、加熱加圧接着性が劣る等の問題が生じる。ま
た、適当な粘度にするには、分子量を低くせざるを得な
いが、非常に脆いグリーンシートになってしまう。
【０００８】本発明は、上記問題点に鑑み、グリーンシ
ートの接着性が良好であって、加圧接着時のグリーンシ
ートが圧壊せず、引張強度も高いものが得られるバイン
ダーを提供することを目的とする。
ートの接着性が良好であって、加圧接着時のグリーンシ
ートが圧壊せず、引張強度も高いものが得られるバイン
ダーを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、セラミック粒
子に対し、有機溶媒と共に混合してグリーンシート形成
用のスラリーを作る誘電体材料成形用バインダーであっ
て、単量体が、炭素数１〜６のアルキルメタクリレート
と、炭素数１〜６のアルキルアクリレートと、脂肪酸と
からなり、数平均分子量ＭNが１５０００〜２２０００
０、重量平均分子量ＭWが７５０００〜８０００００で
あり、かつ数平均分子量ＭNに対する重量平均分子量ＭW
の比ＭW／ＭNが２．０〜６．７のコポリマーであること
を特徴とする（請求項１）。
子に対し、有機溶媒と共に混合してグリーンシート形成
用のスラリーを作る誘電体材料成形用バインダーであっ
て、単量体が、炭素数１〜６のアルキルメタクリレート
と、炭素数１〜６のアルキルアクリレートと、脂肪酸と
からなり、数平均分子量ＭNが１５０００〜２２０００
０、重量平均分子量ＭWが７５０００〜８０００００で
あり、かつ数平均分子量ＭNに対する重量平均分子量ＭW
の比ＭW／ＭNが２．０〜６．７のコポリマーであること
を特徴とする（請求項１）。
【００１０】本発明において、数平均分子量が１５００
０未満となるか、あるいは重量平均分子量が７５０００
未満であると、グリーンシートの引張強度が低下し、グ
リーンシートが壊れやすくなる。一方、数平均分子量が
２２００００を超えるかあるいは重量平均分子量が８０
００００を超えると、引張強度は増大するものの、グリ
ーンシートの接着性が悪くなる。
０未満となるか、あるいは重量平均分子量が７５０００
未満であると、グリーンシートの引張強度が低下し、グ
リーンシートが壊れやすくなる。一方、数平均分子量が
２２００００を超えるかあるいは重量平均分子量が８０
００００を超えると、引張強度は増大するものの、グリ
ーンシートの接着性が悪くなる。
【００１１】また、数平均分子量ＭNに対する重量平均
分子量ＭWの比ＭW／ＭNが２．０未満であると、引張強
度が弱くなり、また、この比ＭW／ＭNが６．７が以下で
あれば引張強度や圧破壊強度が確保できる。
分子量ＭWの比ＭW／ＭNが２．０未満であると、引張強
度が弱くなり、また、この比ＭW／ＭNが６．７が以下で
あれば引張強度や圧破壊強度が確保できる。
【００１２】アルキルメタクリレートやアルキルアクリ
レートとしては、炭素数は１〜６程度のものが、前記の
数平均分子量や重量平均分子量を得る上で好適である。
特に好ましくは、前記バインダーは、メチルメタクリレ
ート５５〜９０重量％と、ブチルアクリレート１０〜４
５重量％と、残部のアクリル酸とからなるものとするこ
とがより好ましい（請求項２）。なお、有機酸として
は、アクリル酸以外にマレイン酸やイタコン酸等を用い
ることができる。
レートとしては、炭素数は１〜６程度のものが、前記の
数平均分子量や重量平均分子量を得る上で好適である。
特に好ましくは、前記バインダーは、メチルメタクリレ
ート５５〜９０重量％と、ブチルアクリレート１０〜４
５重量％と、残部のアクリル酸とからなるものとするこ
とがより好ましい（請求項２）。なお、有機酸として
は、アクリル酸以外にマレイン酸やイタコン酸等を用い
ることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】表１に示す成分からなる塗料をボ
ールミル容器に入れ、ジルコニアボールと共に１２時間
混合してグリーンシート作製用のセラミック入り組成物
を製造した。この場合の有機ポリマーの単量体組成の割
合は表２に示す通りとした。（以下余白）
ールミル容器に入れ、ジルコニアボールと共に１２時間
混合してグリーンシート作製用のセラミック入り組成物
を製造した。この場合の有機ポリマーの単量体組成の割
合は表２に示す通りとした。（以下余白）
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】このセラミック組成物から、厚さ３０μｍ
のグリーンシートを作製して９０℃で３分乾燥後、５０
ｍｍ×５０ｍｍの基板に切り出し、２５℃、４０℃にお
いて、それぞれ２５ｋｇ／ｃｍ2、５０ｋｇ／ｃｍ2と圧
力を変えて加熱加圧成形して積層物を得た。
のグリーンシートを作製して９０℃で３分乾燥後、５０
ｍｍ×５０ｍｍの基板に切り出し、２５℃、４０℃にお
いて、それぞれ２５ｋｇ／ｃｍ2、５０ｋｇ／ｃｍ2と圧
力を変えて加熱加圧成形して積層物を得た。
【００１７】表２において、試料１〜３、５、６が比較
例であり、試料４、７が本発明による実施例である。表
２において、○印は接着性良好で完全に一体化した積層
体が得られることを示し、△印は接着性がほぼ良好で各
シートがほぼ完全に接着することを示し、×印は接着不
良で積層体とならないことを示す。
例であり、試料４、７が本発明による実施例である。表
２において、○印は接着性良好で完全に一体化した積層
体が得られることを示し、△印は接着性がほぼ良好で各
シートがほぼ完全に接着することを示し、×印は接着不
良で積層体とならないことを示す。
【００１８】また、比較例に相当する試料ＮＯ．１、２
の組成は、アルキルメタクリレート単独（ブチルメタク
リレート、メチルメタクリレート）ではあまり良好な接
着性が得られない。
の組成は、アルキルメタクリレート単独（ブチルメタク
リレート、メチルメタクリレート）ではあまり良好な接
着性が得られない。
【００１９】また、試料ＮＯ．３、５の比較例と、本発
明の実施例である試料ＮＯ．４、７との対比から分かる
ように、ブチルアクリレートとメチルメタクリレートと
だけでコポリマーを作るよりも、これらに脂肪酸である
アクリル酸を加えることにより、さらに良好な接着性が
得られることが分かる。
明の実施例である試料ＮＯ．４、７との対比から分かる
ように、ブチルアクリレートとメチルメタクリレートと
だけでコポリマーを作るよりも、これらに脂肪酸である
アクリル酸を加えることにより、さらに良好な接着性が
得られることが分かる。
【００２０】また、メチルメタクリレート５５〜９０重
量％、ブチルアクリレート１０〜４５重量％と残部アク
リル酸からなるコポリマーが接着性が良好であることが
分かる。
量％、ブチルアクリレート１０〜４５重量％と残部アク
リル酸からなるコポリマーが接着性が良好であることが
分かる。
【００２１】次に、ポリマー組成を試料ＮＯ．４、すな
わちブチルアクリレート１４重量％、アクリル酸１重量
％、メチルメタクリレート８５重量％の組成とし、分子
量を表３の試料ＮＯ．８〜１４に示すように変えた有機
ポリマーを使用して、表１の成分塗料を作製した。その
グリーンシートの加熱加圧接着性を表３に示す。
わちブチルアクリレート１４重量％、アクリル酸１重量
％、メチルメタクリレート８５重量％の組成とし、分子
量を表３の試料ＮＯ．８〜１４に示すように変えた有機
ポリマーを使用して、表１の成分塗料を作製した。その
グリーンシートの加熱加圧接着性を表３に示す。
【００２２】また、試料ＮＯ．８〜１４のグリーンシー
トを１０ｍｍ×１０ｍｍの基板に切り出し、グリーンシ
ートの引張強度および圧破壊強度を測定した。なお、圧
破壊強度は、積層物作製のための加熱加圧成形時にグリ
ーンシートが圧破壊するかどうかにより調べた。この結
果も表３に示す。
トを１０ｍｍ×１０ｍｍの基板に切り出し、グリーンシ
ートの引張強度および圧破壊強度を測定した。なお、圧
破壊強度は、積層物作製のための加熱加圧成形時にグリ
ーンシートが圧破壊するかどうかにより調べた。この結
果も表３に示す。
【００２３】
【表３】
【００２４】表３から分かるように、数平均分子量ＭN
が小さい程引張強度が低下する傾向があり、試料ＮＯ．
８〜１４に示す１５０００以上の数平均分子量ＭNであ
れば、９．８ｋｇｆ／ｃｍ2以上の引張強度が得れれ
る。一方、試料ＮＯ．１４に示すように、数平均分子量
ＭNが２４００００になると、積層における接着性が悪
化するので、数平均分子量ＭNは２２００００以下とす
ることが好ましい。
が小さい程引張強度が低下する傾向があり、試料ＮＯ．
８〜１４に示す１５０００以上の数平均分子量ＭNであ
れば、９．８ｋｇｆ／ｃｍ2以上の引張強度が得れれ
る。一方、試料ＮＯ．１４に示すように、数平均分子量
ＭNが２４００００になると、積層における接着性が悪
化するので、数平均分子量ＭNは２２００００以下とす
ることが好ましい。
【００２５】また、試料ＮＯ．８、９の対比から分かる
ように、重量平均分子量ＭWが７５０００ＭW以上である
と、圧破壊強度が確保され、グリーンシートが壊れない
が、重量平均分子量ＭWが７５０００未満になると、圧
破壊強度が小さくなる。一方、試料ＮＯ．１３、１４か
ら分かるように、重量平均分子量ＭWが８０００００を
超えると、引張強度は増大するものの、グリーンシート
の接着性が悪くなる。
ように、重量平均分子量ＭWが７５０００ＭW以上である
と、圧破壊強度が確保され、グリーンシートが壊れない
が、重量平均分子量ＭWが７５０００未満になると、圧
破壊強度が小さくなる。一方、試料ＮＯ．１３、１４か
ら分かるように、重量平均分子量ＭWが８０００００を
超えると、引張強度は増大するものの、グリーンシート
の接着性が悪くなる。
【００２６】また、試料ＮＯ．９に示すように、数平均
分子量ＭNに対する重量平均分子量ＭWの比ＭW／ＭNが
２．０未満であると、引張強度が弱くなり、また、試料
ＮＯ．１１に示すように、比ＭW ／ＭNが最大６．７で
あっても引張強度が確保できることが確かめられた。
分子量ＭNに対する重量平均分子量ＭWの比ＭW／ＭNが
２．０未満であると、引張強度が弱くなり、また、試料
ＮＯ．１１に示すように、比ＭW ／ＭNが最大６．７で
あっても引張強度が確保できることが確かめられた。
【００２７】
【発明の効果】本発明のバインダーによれば、複数枚グ
リーンシートを積層し、加熱圧着して積層する場合、接
着性が良好で、しかも加圧接着時にグリーンシートが圧
壊せず、また、引張強度も高いことから、高い品質のコ
ンデンサを高い歩留で生産することができる。
リーンシートを積層し、加熱圧着して積層する場合、接
着性が良好で、しかも加圧接着時にグリーンシートが圧
壊せず、また、引張強度も高いことから、高い品質のコ
ンデンサを高い歩留で生産することができる。
Claims (2)
- 【請求項１】セラミック粒子に対し、有機溶媒と共に混
合してグリーンシート形成用のスラリーを作る誘電体材
料成形用バインダーであって、 単量体が、炭素数１〜６のアルキルメタクリレートと、
炭素数１〜６のアルキルアクリレートと、脂肪酸とから
なり、 数平均分子量ＭNが１５０００〜２２００００、重量平
均分子量ＭWが７５０００〜８０００００であり、かつ
数平均分子量ＭNに対する重量平均分子量ＭWの比ＭW／
ＭNが２．０〜６．７のコポリマーであることを特徴と
する誘電体材料成形用バインダー。 - 【請求項２】請求項１において、 前記バインダーのコポリマーが、メチルメタクリレート
５５〜９０重量％と、ブチルアクリレート１０〜４５重
量％と、残部のアクリル酸とからなることを特徴とする
誘電体材料成形用バインダー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06362097A JP3743588B2 (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 誘電体材料成形用バインダー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06362097A JP3743588B2 (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 誘電体材料成形用バインダー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10259062A true JPH10259062A (ja) | 1998-09-29 |
| JP3743588B2 JP3743588B2 (ja) | 2006-02-08 |
Family
ID=13234559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06362097A Expired - Fee Related JP3743588B2 (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 誘電体材料成形用バインダー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3743588B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006527154A (ja) * | 2003-06-10 | 2006-11-30 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | セラミックデバイス用のセラミックグリーンシートの製造方法 |
| US7713896B2 (en) | 2004-04-14 | 2010-05-11 | Robert Bosch Gmbh | Method for producing ceramic green compacts for ceramic components |
-
1997
- 1997-03-17 JP JP06362097A patent/JP3743588B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006527154A (ja) * | 2003-06-10 | 2006-11-30 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | セラミックデバイス用のセラミックグリーンシートの製造方法 |
| US7713896B2 (en) | 2004-04-14 | 2010-05-11 | Robert Bosch Gmbh | Method for producing ceramic green compacts for ceramic components |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3743588B2 (ja) | 2006-02-08 |
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