JPS627663A - セラミツク形成用結合剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、アルミナのような無機粉末を焼成してセラミ
ックを形成する際に用いる結合剤に関するものである。

（従来の技術） アルミナのよう々無機粉末を焼成して得られるセラミッ
クは、集積回路等の基板として用いられる。従来、この
ようなセラミックは、次のようにして製造されていた。

まず、結合剤と可塑剤とを含む溶液にアルミナを分数さ
せて泥漿を作り、泥漿をポリエステルシート等の上にド
クターグレード等を用いて層状に塗布し、乾燥する。こ
のようＫして得られたシートは、生シートまたはグリー
ンシートと呼ばれる。このシートをロール状に巻いて保
管し、必要に応じて取出して型で打ち抜き、打ち抜き片
を焼成して結合剤を分解させるとともにアルミナを焼結
させ、セラミックとする。

上記の方法において、結合剤としては、セルロース系樹
脂、アクリル系樹脂またはポリビニルブチラール等が用
いられているが、無機粉末の分散性、シート成形時の成
形性、シート強度　　　゛等が良好な点でブチラール樹
脂が注目されている。

しかしながら最近、例えば、集積回路基板の表面平滑性
をより高めるために更に細かい無機粉体を原料として用
いる傾向にあることから、無機粉末の分散性のより良好
な樹脂が要求されている。さらにグリーンシートの抗張
力や耐摩耗性の向上が要求されている。

（解決しようとする問題点） 本発明の目的は上記従来のセラミック形成用結合剤の欠
点に鑑み、無機粉末の分散性や得られるグリーンシート
の抗張力・耐摩耗性等が良好なポリ、ビニルアセタール
系セラミック形成用結合剤を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明によるセラミック形成用結合剤は、ポリビニルア
セタールとして、異なるアルデヒドにて混合アセタール
化されたポリビニル混合アセタールを含むことを特徴の
一つとするものである。

一般に、ポリビニルアセタールは、ポリビニルアルコー
ルをアルデヒドにてアセタール化することによって得ら
れるが、本発明において、このアセタール化のために用
いられるポリビニルアルコールは、完全ケン化物でもよ
く、部分ケン化物であってもよい。しかし、好ましくは
ケン化度が９０〜１００％であるポリビニルアルコール
が用いられる。また、その重合度も何ら限定されるもの
ではないが、好ましくは２００〜２６００の範囲である
。

本発明においては、アルデヒドとして、ホルムアルデヒ
ド、アセトアルデヒド、グロビオンアルデヒド、アミル
アルデヒド、ヘキシルアルデヒド、ヘプチルアルデヒド
及びオクチルアルデヒドから選ばれる少なくとも２種の
アルデヒドと、プチルアルデヒドとが併用される。尚、
これらアルデヒドのうち、ホルムアルデヒド及びアセト
アルデヒドには、これらに変換し得るノ嘴うホルムアル
デヒド及びパラアセトアルデヒドを含むものとする。

本発明に用するポリビニル混合アセタールにおいて、低
級アルデヒＦ１特忙ホルムアルデヒドはその耐摩耗性を
改善し、プチルアルデヒドを含めて高級アルデヒドはそ
の溶剤への溶解性を高め、アセトアルデヒドはこれらの
中間的な性質を付与するのに役立つ。

そして上記アルデヒドの内プチルアルデヒドを必須とす
るのけ次の理由による。即ち、プチルアルデヒドはポリ
ビニル混合アセタールの可塑剤への相溶性を高めること
により無機粉末の分散性を高め（二次粒子となることが
無く）、並びにシート底形性を良好ならしめ、以って得
られるグリーンシートの抗張力等の物性を増大せしめる
からである。

他のアルデヒドとしてはホルムアルデヒド及びアセトア
ルデヒドが特に好ましく用いられる。

これらのポリビニル混合アセタールの全アセタール化度
は特に限定され々いが、一般に５０〜８０モル％、好ま
しくは６０〜７５モル％とされる。これは適宜量の残存
水酸基を保有せしめることにより無機粉末との分散性が
確保される為と思われる。しかし、単一のアルデヒドに
よるアセタール化度が５０モル％を越えるときは、得ら
れる結合剤が実質的に当該アルデヒドによる単一アセタ
ールの有する性質忙基づく特性を示すようになるので好
ましくない。従って、本発明による結合剤においては、
全アセタール化度が６０〜７５モル％の範囲内にあって
、且つ、それぞれのアルデヒドによるアセタール化度を
５〜５０モル％の範囲とするとき、特に、無機粉末の分
散性にすぐれると共に、溶剤へのルデヒドによる合計ア
セタール化度を朽ｌにモル％以上とし、プチルアルデヒ
ドによるアセタール化度をカスｒモル％以上とするのが
特に好ましい。

上記したような混合アセタールの調製方法は何ら限定さ
れない。例えば、ポリビニルアルコールのアセタール化
方法として、溶媒としてア／Ｌ／　コ−／Ｌ／　等ヲ用
いる溶媒系でのアセタール化や、溶媒として水を用いる
水系でのアセタール化が知られているが、何れの方法に
よってもよい。

上記ポリビニル混合アセタールは可塑剤と併用されて本
発明の結合剤となるが、可塑剤としてはフクル酸エステ
ル系、リン酸エステル系、脂肪酸エステル系、グリコー
ル誘導体等主としてポリビニルブチラールの可煩剤とし
て公知のものが広く用いられるがこれらに限定されるも
のではない。

又、上記ポリビニルアセタールと可塑剤との混合割合は
、重量比で１：α３〜１：Ｌ５とするのが好ましく、特
に１：α４〜１：ＬＯとするのが好ましい。

本発明のセラミック形成用結合剤を用いてセラミックを
作るには、一般に次のようにする。

まず、無機粉末（アルミナ、ジルフン、珪酸アルミニタ
ム、酸化チタン、チタン酸パリクム等）忙溶剤と本発明
の結合剤とを加え、混合、脱泡して泥漿状のセラミック
塗料を作る。これを、支持体（例えばポリエステルシー
ト）上に塗布し、適宜加熱して乾燥し、支持体から剥ぎ
取ってグリーンシートを得る。グリーンシートを適当な
形状に打ち抜き、必要に応じて回路、文字等を印刷して
積層圧着し、焼成してセラミックを得る。

（実施例） 以下において単に％とあるのは重量％を示すものとする
。

実施例Ｉ Ｋｌ　　ｉ合ポリビニルアセタールの合成５１七ノ鳴ラ
ブルフラスコに純水３４００Ｆ及びポリビニルアルコー
ル（平均重合度８００、ケン化度９５モル％）を３２０
ｆ入れ９０℃で２時間要して完全に溶解した後、次の要
領でアセタール化反応を行った。

液温を５０〜５５℃に冷却し触媒として塩酸（３５％）
を２４５ｙ投入した後、液温を５５〜５℃として、３５
％ホルムアルデヒド１０４２．９９％／曵ラアルうヒド
３１ｆ及び９９％ｎ−プチルアルデヒド１１３２を適宜
忙加え、白色粉末を析出させた。

次いで、反応系を４０〜６０℃として２〜５時間加熱熟
成した後、水洗・中和して、触媒及び木皮ｊ５残存アル
デヒドを除去し、乾燥して約３５０ｆの白色粉末状ポリ
ビニル混合アセターフｖｍ脂Ａを得た。

樹脂Ａの組成分析の結果は、全アセタール化度７Ｌ２モ
ル％であり、各混合アセタール化の比率ハホルマール化
、３０モル％、アセトアセタール化、１１モル％、ブチ
ラール化。

３１１Ｌ２モル％であった。

（ロ）　グリーンシートの製造 トルエン３０重量部、メチルエチルブト２１５重量部に
上記樹脂Ａを１０重量部加え撹拌溶解した後、可塑剤と
してジグチルフタレート５重量部を加え撹拌混合した。

こうして得た結合剤溶液に無機粉末としてアルミナ粉コ
末１００重量部を加え、ボールシルで４８時間混合して
アルミナ粉末を分数させ泥漿を作成した。

この泥漿をポリエステルフィルム上に厚さ１鱈になるよ
う忙キヤステングし、常温で３０分風乾してさらに熱風
乾燥器にて６０〜８０℃で１時間要して乾燥した。冷却
後、乾燥物をポリエステルフィルムから剥してグリーン
シートを得た。

このグリーンシートは表面光沢に優れていることからア
ルミナがよく分数されていること　　　゛が分かった。

又、弾性率が高く、柔軟性がす　　　）ぐれていること
が明らかにされた。

又、抗張力が大きくポリエステルフィルムからの＠離性
がよいことがわかった。更に％表面硬度も良好であった
。詳細な物性は第１表に示す通りであった。

実施例２ 無機粉末としてチタン酸パリクムを用いる以外は実施例
１と同様にしてグリーンシートを作成した。このシート
も表面光沢が良好であり、抗張力、弾性率、表面硬度等
は第１表の通りであった。

比較例１ （イ）樹脂の合成 ５１セ／（ラブルフラスコに純水２６５０Ｐ及び実施例
１で用いたポリビニルアルコール３２０ｙを入れ、９０
℃で２時間加熱し完全に溶解した。その後火の要領でブ
チラール化反応を行った。４０〜５０℃で触媒として塩
酸（３５％）５５ｆ！を投入した後、液温を２０〜３℃
としてｎ−プチルアルデヒ）″（９９％）４８９及び１
８４ｙを分割添加して白色粉末状樹脂を得た。さらに触
媒として塩酸を３１７２投入し反応系を３０〜４０℃に
て、５時間熟成した後、水性・中和、乾燥して白色粉末
状樹脂Ｂを約３５０Ｐ得た。

樹脂Ｂは、分析の結果ブチクール化度が７２１）モル％
のポリビニルブチラールであった。

（ワ）　グリーンシートの製造 結合剤用樹脂として樹脂Ｂを用いる以外は実施例１と同
様にしてグリーンシートを作成し物性を測定した。結果
はＩＩＩ表の通りであった。

比較例２ 無機粉末としてチタン酸パリクムを用いる以外は比較例
１と同様にグリーンシートを作成した。

物性はｇｇ１表の通りであった。

第　１！に 拳表面硬度の測定はＡ型のデエロメークーを用いて行っ
た。

（発明の効果） 本発明のセラミック形成用結合剤は、上述の通シの構成
になるものであり、特定のポリビニル混合アセタールの
有する特性のバランスによって、セラミック用の泥漿を
作る際に無機粉末の分散性がよい。そのため無機粉末が
一次粒子の形で細かく分数し、上記特性のバランスの良
すト相俟って、従来のポリビニルグチクール系結合剤を
用いた場合忙比して抗張力、弾性率、耐摩耗性等の物性
にすぐれたグリーンシートが得られる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオン
   アルデヒド、アミルアルデヒド、ヘキシルアルデヒド、
   ヘプチルアルデヒド及びオクチルアルデヒドから選ばれ
   る少なくとも２種のアルデヒドと、プチルアルデヒドと
   によって混合アセタール化されたポリビニル混合アセタ
   ールと可塑剤とが含有されてなることを特徴とするセラ
   ミック形成用結合剤。