(57)【要約】【課題】チキソ性及び糸曳性に優れ、粘着性を低減させたため、スクリーン印刷性が良好でかつ低温焼成が可能な焼結性無機微粒子分散ペースト組成物を提供する。【解決手段】ＧＰＣ測定におけるポリスチレン換算数平均分子量が３万以下のポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアルキレンエーテル、水酸基を３個以上有する有機化合物、無機微粒子、及び、有機溶剤を含有する焼結性無機微粒子分散ペースト組成物であって、前記ポリメチルメタクリレート樹脂の含有量が５〜２５重量％であり、前記水酸基を３個以上有する有機化合物の含有量が０．１〜１０重量％である焼結性無機微粒子分散ペースト組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＧＰＣ測定におけるポリスチレン換算数平均分子量が３万以下のポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアルキレンエーテル、水酸基を３個以上有する有機化合物、無機微粒子、及び、有機溶剤を含有する焼結性無機微粒子分散ペースト組成物であって、
前記ポリメチルメタクリレート樹脂の含有量が５〜２５重量％であり、前記水酸基を３個以上有する有機化合物の含有量が０．１〜１０重量％である
ことを特徴とする焼結性無機微粒子分散ペースト組成物。
【請求項２】
ポリアルキレンエーテルの含有量が、０．５〜４０重量％であることを特徴とする請求項１記載の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物。
【請求項３】
ポリアルキレンエーテルは、ＧＰＣ測定におけるポリスチレン換算数平均分子量が１万以下のエチレングリコール−プロピレングリコール共重合体であることを特徴とする請求項１又は２記載の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物。
【請求項４】
ポリアルキレンエーテルは、ＧＰＣ測定におけるポリスチレン換算数平均分子量が２０００以下のテトラエチレングリコール−プロピレングリコール共重合体であることを特徴とする請求項１又は２記載の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物。
【請求項５】
ポリアルキレンエーテルは、ＧＰＣ測定におけるポリスチレン換算数平均分子量が４０００以下のポリプロピレングリコールであることを特徴とする請求項１又は２記載の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物。
【請求項６】
無機微粒子は、金属、ガラス、珪素化合物、カーボンブラック及び金属錯体からなる群より選択される少なくとも１種からなるものであることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物。
【請求項７】
無機微粒子の含有量が、１０〜６０重量％であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物。
【請求項８】
更に、メチルメタクリレート樹脂からなる有機架橋微粒子を０．１〜２０重量％含有することを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物。
【請求項９】
２３℃においてＢ型粘度計を用いプローブ回転数を３０ｒｐｍに設定して測定した時の粘度が５０Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チキソ性、糸曳性に優れ、粘着性を低減させることでスクリーン印刷性に適応し、かつ、低温焼成が可能な焼結性無機微粒子分散ペースト組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、導電性粉末、セラミック粉末等の無機微粒子を樹脂バインダーに分散させたペースト組成物が、様々な形状の焼結体を得るために用いられている。
ペースト組成物は、例えば、スクリーン印刷法、ドクターブレード等を用いた塗布法、シート状に加工するためのキャスティング法等により所定の形状に加工した後、焼成することで必要な形状の焼結体とすることができる。なかでも、スクリーン印刷法は、特に大量生産に適した方法である。
【０００３】
良好にスクリーン印刷を行うためには、ペースト組成物は、いわゆるチキソトロピー性（以下、「チキソ性」と表記を省略する）を有することが好ましい。なお、チキソ性とは、例えば、回転粘度計で粘度を評価した場合、回転数が高くなる（歪速度が高い変位）と粘性が低くなり、回転数が低くなる（歪速度が低い変位）と粘性が高くなる性質である。スクリーン印刷に用いられるペースト組成物では、塗工の際には粘度が充分に低く塗工が容易である。一方、塗工後に静置して乾燥させる際には粘度が充分に高く自然流延してしまわないという性質が求められる。
【０００４】
現在、スクリーン印刷用バインダー樹脂にはエチルセルロースが用いられている。スクリーン印刷によって基板にペースト組成物を印刷したのち、基材を加熱、焼成し、ペースト中のバインダー組成物を熱分解し、先にペースト中に分散させた無機成分層を得るというプロセスを考慮した場合、エチルセルロース樹脂は熱分解性が悪いため、熱分解させるのに高温で焼成する必要があった。
【０００５】
このような問題に対し、特許文献１には、熱分解性の良好なアクリル樹脂を用いたペースト組成物が開示されている。しかし、アクリル樹脂は、粘着性が強いため糸曳性が悪いものであった。スクリーン印刷装置を用いてペースト組成物を印刷する作業を長時間連続して行った場合には、スクリーンから基材に落ちきらずにスクリーン印刷版の裏面にペースト組成物が付着してしまう現象が発生するといった問題点があり、粘着性が高いペーストでは前述の現象が発生するたびに印刷版を清掃するために装置を停止せねばならず生産効率が極端に悪くなってしまう問題があった。
【０００６】
また、例えば、特許文献２には、アクリル樹脂とポリエーテル樹脂とを含有し、アクリル樹脂の粘着性と糸曳性とを緩和した無機粉末含有ペーストが開示されている。しかしながら、特許文献２に開示の無機粉末含有ペーストは、アクリル樹脂が光反応性を持たせるために熱分解性の悪い水酸基及び／又はカルボキシル基を持つ構造であったため、低温での焼成が困難であるという問題があった。
【特許文献１】特開２０００−１０４０５３号公報
【特許文献２】特開２００５−１７９１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記現状に鑑み、チキソ性、糸曳性に優れ、粘着性を低減させることでスクリーン印刷性に適応し、かつ、低温焼成が可能な焼結性無機微粒子分散ペースト組成物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】
【０００８】
本発明は、ＧＰＣ測定におけるポリスチレン換算数平均分子量が３万以下のポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアルキレンエーテル、水酸基を３個以上有する有機化合物、無機微粒子、及び、有機溶剤を含有する焼結性無機微粒子分散ペースト組成物であって、上記ポリメチルメタクリレート樹脂の含有量が５〜２５重量％であり、上記水酸基を３個以上有する有機化合物の含有量が０．１〜１０重量％である焼結性無機微粒子分散ペースト組成物である。
以下に本発明を詳述する。
【０００９】
本発明者らは、これまでに水酸基（ＯＨ基）、カルボキシル基（ＣＯＯＨ基）、アミノ基（ＮＨ２基）、アミド基（ＮＨＣ（Ｏ）基）、ニトリル基（ＣＮ基）等の水素結合性官能基を有する（メタ）アクリル樹脂からなるバインダーと、グリセリン等の水酸基を３個以上有する有機化合物との混合溶液に無機微粒子を分散させてなるペースト組成物を開発した。
このような本発明者らが先に開発したペースト組成物は、水素結合性官能基を有する（メタ）アクリル樹脂からなるバインダーとグリセリン等の水酸基を３個以上有する有機化合物とが水素結合のネットワークを形成することから、高いチキソ性を示すものであった。
しかし、本発明者らが先に開発したペースト組成物は、高いチキソ性を発現するものの、粘着性が発現し、糸曳性に劣り、スクリーン印刷を行った場合にスクリーン印刷版の裏面にペースト組成物が付着してしまうことがあった。
そこで、更に鋭意検討の結果、所定の分子量のメチルメタクリレート樹脂とポリアルキレンエーテルとをバインダーとし、このようなバインダー、極少量の水酸基を３個以上有する有機化合物、無機微粒子、及び、有機溶剤を含有するペースト組成物は、アクリル由来の粘着性、糸曳性を低減し、かつ、低温分解性やスクリーン印刷に適するチキソ性に優れることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物は、ポリメチルメタクリレート樹脂及びポリアルキレンエーテルを含有する。上記ポリメチルメタクリレート樹脂及びポリアルキレンエーテルは、本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物におけるバインダーである。このようなバインダーを含有する本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物は、スクリーン印刷に適するチキソ性を維持しながら、糸曳性及び粘着性を改善することができる。
【００１１】
すなわち、上記バインダーと後述する水酸基を３個以上有する有機化合物と有機溶剤とからなるアクリルビヒクルは、水酸基を３個以上有する有機化合物と有機溶剤との間で水素結合ネットワークを形成することとなり、粘度を高めることができる。
上記水素結合によって粘度を高めたアクリルビヒクルは、任意の微粒子を添加することにより歪み速度に応じて粘度が変化するいわゆるチキソトロピックな粘度特性（チキソ性とする）を示す。これは粘度測定時に系に歪みが掛かった際、水素結合した系中を微粒子が移動し、その移動する速度に応じて、切断される水素結合の数が変化するためと考えられる。微粒子を添加したアクリルビヒクルのチキソ性は、アクリルビヒクル粘度と添加する微粒子の量とに依存する。
上述したように、スクリーン印刷において用いるインク（ここでは焼結性無機微粒子分散ペースト組成物）は、チキソ性を有する方が印刷適性に優れる。この理由は、高速度の歪みで低粘度を示せば、スクリーン型版から基材への転写性に優れ、低速度（静置状態）の歪みで高粘度を示せば、印刷時のスキージの移動以外でスクリーンから基材へのインクの落下が防げる以外に印刷後の形状維持に優れ、取り扱い性が向上するためである。
【００１２】
また、通常、アクリル樹脂を含有するインクの糸曳性及び粘着性は、該インクのアクリル樹脂含有量に大きく依存しており、アクリル樹脂の含有量が多いと糸曳が激しく、スクリーン印刷時にスクリーン背面にインクが付着しやすいものであった。しかし、インクの粘度もアクリル樹脂の含有量に依存しているため、アクリル樹脂の含有量を低減すると、インク粘度が極端に低下してしまい、スクリーン印刷後静置して乾燥させる際に自然流延してしまうことがあった。
これに対して本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物は、バインダーとしてポリメチルメタクリレート樹脂とポリアルキレンエーテルとを含有する。上記ポリメチルメタクリレートは、メタクリレート系樹脂の中で最もガラス転移温度（Ｔｇ）が高く、本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物における含有量を低減することができる。なお、メタクリレート系樹脂において、置換基長鎖を持つポリマー、例えば、ラウリルメタクリレート等は、置換基の大きさに応じてＴｇが低下するため、焼結性無機微粒子分散ペーストへ多量添加する必要があり、熱分解させたときには、より大きな分解物が出るため、後述する無機微粒子表面に吸着されやすい。また、上記ポリアルキレンエーテルは、上記ポリメチルメタクリレート樹脂に起因する糸曳性及び粘着性を緩和する効果を有し、更に、アルキレンエーテルの水素結合効果にて上記ポリメチルメタクリレート樹脂の含有量が少ない場合でも、本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物を高粘度に保つことができる。
【００１３】
上記ポリメチルメタクリレート樹脂は、４００℃未満で解重合し分解するものである。すなわち、従来無機微粒子分散ペースト組成物に用いられていたカルボキシル基を有するポリメタクリル酸や水酸基を有するポリヒドロキシエチルメタクリレート等と比較して優れた熱分解性を有し、分解時に煤を出しにくい物質である。
このようなポリメチルメタクリレート樹脂は、ＧＰＣ測定におけるポリスチレン換算数平均分子量の上限が３万である。３万を超えると、ポリメチルメタクリレート樹脂と後述するポリアルキレンエーテルとの相互作用性が強くなり、得られる焼結性無機微粒子分散ペースト組成物の粘着性が高くなり、糸曳性が緩和できず、スクリーン印刷性が劣ることとなる。好ましい上限は２．５万である。好ましい下限は特に限定されないが、粘度を高くするという目的を考慮すると５０００であることが好ましい。
【００１４】
本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物全体に対して、上記ポリメチルメタクリレート樹脂の含有量の下限は５重量％、上限は２５重量％である。５重量％未満であると、本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物の粘度を高くすることができなくなり、２５重量％を超えると、本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物の粘着性が高くなり、後述するポリアルキレンエーテルを添加しても、スクリーン印刷における糸曳性及び粘着性を緩和することができない。好ましい下限は１０重量％であり、好ましい上限は２０重量％である。
【００１５】
上記ポリメチルメタクリレート樹脂の重合方法としては特に限定されず、通常の（メタ）アクリルモノマーの重合に用いられる方法が挙げられ、例えば、フリーラジカル重合法、リビングラジカル重合法、イニファーター重合法、アニオン重合法、リビングアニオン重合法等が挙げられる。
【００１６】
上記ポリメチルメタクリレート樹脂を重合する際には、側鎖にポリアルキレンオキサイド基を持つメタクリレートモノマーを少量添加してもよい。上記ポリメチルメタクリレートとともに、側鎖にポリアルキレンオキサイド基を持つメタクリレートモノマーとメチルメタクリレートモノマーとの共重合体が得られ、このような共重合体をバインダーとして含有する本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物は、バインダー成分の熱分解性が更に改善され、より低温分解性に優れたものとなる。
【００１７】
上記側鎖にポリアルキレンオキサイド基を持つメタクリレートモノマーとしては特に限定されず、例えば、ポリメチレングリコール、ポリアセタール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリトリメチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリブチレングリコールの（メタ）アクリル酸エステル等が挙げられる。なかでも、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート、ポリテトラメチレングリコールモノメタクリレートが好適に用いられ、更に、ポリプロピレングリコールモノメタクリレートは、より低温で分解するため好適である。
【００１８】
上記ポリアルキレンエーテルは、３００℃未満で熱分解するポリマーである。
このようなポリアルキレンエーテルは、極性が高いほど上記ポリメチルメタクリレート樹脂との相溶性が良好となり、例えば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリテトラメチレングリコール（ＰＴＭＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）等が好適に用いられるが、ポリエチレングリコールは結晶性を有し、常温で固体であるため、より相溶性が良好である結晶性を有さないものがより好適に用いられる。例えば、ＧＰＣ測定におけるポリスチレン換算数平均分子量が１万以下のエチレングリコール−プロピレングリコール共重合体が好適に用いられる。分子量が１万を超えると、粘着力及び糸曳性の緩和が悪くなることがある。
上記エチレングリコール−プロピレングリコール共重合体中のエチレングリコールの組成比としては特に限定されないが、常温で液状とするためには、エチレングリコール組成比が５０重量％以下であることが好ましい。
【００１９】
また、上記ポリアルキレンエーテルとしては、上記エチレングリコール−プロピレングリコール共重合体の他に、ＧＰＣ測定におけるポリスチレン換算数平均分子量が２０００以下のテトラメチレングリコール−プロピレングリコール共重合体も好適に用いられる。
ポリテトラメチレングリコールは極性が低く、上記ポリメチルメタクリレート樹脂との相溶性は低いが、プロピレングリコールと共重合化することにより、相溶性が向上し、共重合体の分子量が２０００以下のテトラメチレングリコール−プロピレングリコール共重合体が好適に用いられる。
上記テトラメチレングリコール−プロピレングリコール共重合体中のテトラエチレングリコールの組成比としては特に限定されないが、アクリル樹脂との相溶性を考慮すると、テトラエチレングリコールの組成比は５０重量％以下であることが好ましい。
【００２０】
また、上記ポリアルキレンエーテルとしては、ＧＰＣ測定におけるポリスチレン換算数平均分子量が４０００以下のポリプロピレングリコールも好適に用いられる。分子量が４０００以下であれば、上記ポリメチルメタクリレート樹脂との相溶性を良好に保つことが可能である。
【００２１】
上記ポリアルキレンエーテルの含有量としては特に限定されないが、本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物全体に対して好ましい下限は０．５重量％、好ましい上限は４０重量％である。０．５重量％未満であると、上記ポリメチルメタクリレート樹脂に起因する粘着性、糸曳性が緩和できないことがあり、４０重量％を超えると、本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物の貯蔵安定性の悪化や、酸素を多く含有するため焼成の際に煤が発生しやすく、低温で分解できなくなる可能性がある。
【００２２】
本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物は、水酸基を３個以上有する有機化合物を含有する。
上記水酸基を３個以上有する有機化合物は、本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物のチキソ性を向上させる目的で添加される成分である。
【００２３】
上記水酸基を３個以上有する有機化合物としては特に限定されず、例えば、グリセリン、ジグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、メソ−エリスリトール、Ｌ−スレイトール、Ｄ−スレイトール、ＤＬ−スレイトール、２−ヒドロキシメチル−１，３−プロパンジオール、１，１，１−トリヒドロキシメチルエタン、１，２，４−ブタントリオール、１，２，６−ヘキサントリオール等が挙げられる。
なかでも、常温で液状である有機化合物が好適に用いられ、更に、グリセリンはチキソ性の発現に優れるため、好適である。
【００２４】
本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物全体に対する上記水酸基を３個以上有する有機化合物の含有量の下限は０．１重量％、上限は１０重量％である。０．１重量％未満であると、本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物に充分なチキソ性が得られず、１０重量％を超えると、本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物の貯蔵安定性の悪化や、酸素を多く含有するため焼成の際に煤が発生しやすく、低温で分解できなくなる。好ましい下限は０．２重量％、好ましい上限は５重量％である。
【００２５】
本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物は、無機微粒子を含有する。
上記無機微粒子としては特に限定されないが、金属、ガラス、珪素化合物、カーボンブラック及び金属錯体からなる群より選択される少なくとも１種を原料とするものが好適に用いられる。
具体的には、例えば、銅、銀、ニッケル、パラジウム、アルミナ、ジルコニア、酸化チタン、チタン酸バリウム、窒化アルミナ、窒化ケイ素、窒化ホウ素、ケイ酸塩ガラス、鉛ガラス、ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２系無機ガラス、ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２系無機ガラス、ＬｉＯ２・Ａｌ２Ｏ３・ＳｉＯ２系無機ガラスの低融点ガラス、珪素化合物、種々のカーボンブラック、金属錯体等が挙げられる。
【００２６】
上記無機微粒子の添加量としては特に限定されないが、本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物全体に対して、好ましい下限は１０重量％、好ましい上限は６０重量％である。６０重量％を超えると、無機微粒子を均一に分散させることが困難となることがある。
【００２７】
本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物は、更に、メチルメタクリレートからなる有機架橋微粒子を含有することが好ましい。
上記メチルメタクリレートからなる有機架橋微粒子は、本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物のチキソ性と糸曳性とを向上させる目的で添加される。
上記グリセリン等の水酸基を３個以上有する有機化合物の添加で本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物のチキソ性を向上させようとすると、多量の水酸基を３個以上有する有機化合物が必要となり、上述したように分解性や貯蔵安定性等が問題となる。また、上記有機架橋微粒子を少量添加することで、糸切れの基点をつくる作用によりスクリーン印刷時の本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物の糸曳性を改善することが可能となる。
このように、本発明においては、上記メチルメタクリレートからなる有機架橋微粒子と上記水酸基を３個以上有する有機化合物とを併用することにより、粘着性を抑えながら増粘させ、チキソ性と糸曳性とを向上させるとともに、低温分解が可能な焼結性無機微粒子分散ペースト組成物を作製することができる。
【００２８】
上記メチルメタクリレートからなる有機架橋微粒子の原料モノマーの官能基数、製造プロセス等は特に限定されないが、架橋を行ったものが好適に用いられる。バインダーに用いる溶媒の種類によっては、ポリメチルメタクリレートからなる有機架橋微粒子を膨潤させる働きを持つものも有り、架橋を導入することによってそれらに起因するバインダー物性の変化を抑えることが可能である。
【００２９】
上記メチルメタクリレートからなる有機架橋微粒子の含有量としては特に限定されないが、本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物全体に対して好ましい下限は０．１重量％、好ましい上限は２０重量％である。０．１重量％未満であると、チキソ性、糸曳性を向上させるほどの効果が得られず、２０重量％を超えると、ペースト粘度が高くなりすぎ、スクリーン印刷性が低下することがある。より好ましい下限は０．５重量％、より好ましい上限は１０重量％である。
【００３０】
上記メチルメタクリレートからなる有機架橋微粒子の粒径としては特に限定されないが、好ましい下限は１μｍ、好ましい上限は１０μｍである。１μｍ未満であると、ペースト伸張時に糸切れの基点として働かないことがあり、１０μｍを超えると、スクリーン印刷のメッシュに詰まる等の現象が発生することがある。より好ましい上限は７μｍである。
【００３１】
本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物は、有機溶剤を含有する。
上記有機溶剤としては特に限定されないが、３００℃未満で蒸発する溶媒であることが好ましく、例えば、ターピネオール、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、イソホロン、乳酸ブチル、ジオクチルフタレート、ジオクチルアジペート、ベンジルアルコール、フェニルプロピレングリコール、クレゾール等が挙げられる。なかでもポリメチルメタクリレート樹脂の溶解性が良好なターピネオール、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート等は好適に用いられる。これらの有機溶剤は、単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００３２】
上記有機溶剤の配合量としては特に限定されないが、上記ポリメチルメタクリレート樹脂のＧＰＣ測定におけるポリスチレン換算数平均分子量が２．５万以下である場合には、上記ポリメチルメタクリレート樹脂とポリアルキレンエーテルとからなるバインダー及び水酸基を３個以上有する有機化合物１００重量部に対して、好ましい下限は２０重量部、好ましい上限は５０重量部である。２０重量部未満であると、粘着性が強くなり糸曳性が悪化してしまうことかあり、５０重量部を超えると、本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物の粘度が低くなることで、スクリーン印刷性に問題が生じてしまうことがある。
【００３３】
本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物の製造方法としては特に限定されず、上述したポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアルキレンエーテル、水酸基を３個以上有する有機化合物、無機微粒子、及び、必要に応じて添加されるメチルメタクリレートからなる有機架橋微粒子、有機溶剤等を従来公知の攪拌方法、具体的には例えば、３本ロール等で攪拌を行えばよい。
【００３４】
本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物は、２３℃においてＢ型粘度計を用いプローブ回転数を３０ｒｐｍに設定して測定した時の粘度が５０Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。５０Ｐａ・ｓを超えると、スクリーン印刷性に劣ることがある。
【００３５】
本発明の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物は、４００℃未満で解重合し分解するポリメチルメタクリレート樹脂、３００℃未満で熱分解するポリアルキレンエーテルをバインダーとして含有するため、低温焼成が可能となる。ここで、低温焼成とは、バインダー初期重量の９９．５％重量が失われる焼成温度が低温であることを意味し、本明細書においては窒素置換等をしない通常の空気雰囲気下で、焼成温度が２５０〜４００℃である場合を低温焼成と定義する。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、チキソ性、糸曳性に優れ、粘着性を低減させることでスクリーン印刷性に適応し、かつ、低温焼成が可能な無機微粒子分散ペースト組成物を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【００３８】
（実施例１）
攪拌機、冷却器、温度計、及び、窒素ガス導入口を備えた２Ｌセパラブルフラスコに、メチルメタクリレート（ＭＭＡ）１００重量部、及び、連鎖移動剤ドデシルメルカプタン（ＤＤＭ）と、有機溶剤としてテルピネオール５０重量部とを混合し、モノマー混合液を得た。
【００３９】
得られたモノマー混合液を、窒素ガスを用いて２０分間バブリングすることにより溶存酸素を除去した後、セパラブルフラスコ系内を窒素ガスで置換し攪拌しながら還流に達するまでに昇温した。還流後、重合開始剤を酢酸エチルで希釈した溶液を加えた。また重合中に重合開始剤を含む酢酸エチル溶液を数回添加した。
【００４０】
重合開始から７時間後、室温まで冷却し重合を終了させた。これにより、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のテルピネオール溶液を得た。得られたＰＭＭＡについて、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる分析を行ったところ、ポリスチレン換算による数平均分子量は表１のとおりであった。なお、ポリスチレン換算数平均分子量の測定には、カラムとしてＳＨＯＫＯ社製カラムＬＦ−８０４を用いた。得られたＰＭＭＡ組成物を少量アルミカップに取り、２００℃、１０分間加熱し、溶媒を除去し、ＰＭＭＡ組成物のポリマー分率を評価したところ６５％であった。
ポリアルキレンエーテルとしてポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール共重合体（ＰＥＧ−ＰＰＧ：ＰＥＧ組成比２５重量％、数平均分子量５７００）、水酸基を３個以上有する有機化合物としてグリセリンを用い、ＰＭＭＡを含むテルピネオール溶液に対し、表１に記載した配合を行い、高速分散機で分散させてアクリル系バインダーを作製した。
無機微粒子として、ガラス粉末（東罐マテリアルテクノロジー社製、ＡＢＸ１６９Ｆ：融点４６４℃、粒子径２．５μｍ）を用い、高速撹拌機にて撹拌後、３本ロールミルにてなめらかになるまで混練し、焼結性無機微粒子分散ペースト組成物を作製した。
【００４１】
（実施例２）
ポリアルキレンエーテルとしてポリテトラメチレングリコール−ポリプロピレングリコール共重合体（ＰＴＭＧ−ＰＰＧ：ＰＴＭＧ組成比５０重量％、数平均分子量１０００）を用いたこと以外は実施例１と同様にして表１に記載した配合を行い、焼結性無機微粒子分散ペースト組成物を作製した。
【００４２】
（実施例３）
ポリアルキレンエーテルとしてポリプロピレングリコール（数平均分子量１５００）を用いたこと以外は実施例１と同様にして表１に記載した配合を行い、焼結性無機微粒子分散ペースト組成物を作製した。
【００４３】
（実施例４）
実施例１と同様の重合方法にて連鎖移動剤の添加量を調整し、表１記載の数平均分子量が３万であるＰＭＭＡを得た。
得られたＰＭＭＡとポリアルキレンエーテルとしてポリプロピレングリコール（数平均分子量１０００）とを用いたこと以外は実施例１と同様にして表１に記載した配合を行い、焼結性無機微粒子分散ペースト組成物を作製した。
【００４４】
（実施例５）
実施例１と同様にして得られたＰＭＭＡに架橋アクリル微粒子（平均粒径２．２μｍ）、ポリアルキレンエーテルとしてポリプロピレングリコール（数平均分子量１５００）を用いたこと以外は実施例１と同様にして表１に記載した配合を行い、焼結性無機微粒子分散ペースト組成物を作製した。
【００４５】
（比較例１）
実施例１と同様の方法で表１記載のＰＭＭＡを得た。ポリアルキレンエーテルを用いなかったこと以外は実施例１と同様にして表１に記載した配合を行い、焼結性無機微粒子分散ペースト組成物を作製した。
【００４６】
（比較例２）
実施例１と同様の重合方法にて連鎖移動剤の添加量を調整し、表１記載の数平均分子量が１０万であるＰＭＭＡを得た。
得られたＰＭＭＡとポリアルキレンエーテルとしてポリプロピレングリコール（数平均分子量１５００）とを用いたこと以外は実施例１と同様にして表１に記載した配合を行い、焼結性無機微粒子分散ペースト組成物を作製した。
【００４７】
（比較例３）
ポリアルキレンエーテルとしてポリプロピレングリコール（数平均分子量１５００）を用いたこと以外は実施例１と同様にして表１に記載した配合を行い、焼結性無機微粒子分散ペースト組成物を作製した。
【００４８】
（比較例４）
実施例１と同様の重合方法にて連鎖移動剤の添加量を調整し、表１記載の数平均分子量が３万であるＰＭＭＡを得た。
得られたＰＭＭＡとポリアルキレンエーテルとしてポリプロピレングリコール（数平均分子量１５００）とを用いたこと以外は実施例１と同様にして表１に記載した配合を行い、焼結性無機微粒子分散ペースト組成物を作製した。
【００４９】
（比較例５）
ＭＭＡに代えてラウリルメタクリレートを用いて重合体を作製し、作製した重合体と、ポリアルキレンエーテルとしてポリプロピレングリコール（数平均分子量１５００）とを用いたこと以外は実施例１と同様にして焼結性無機微粒子分散ペースト組成物を作製した。
【００５０】
【表１】
2007224363.tif 000002
【００５１】
（評価）
実施例１〜５及び比較例１〜５で得られた焼結性無機微粒子分散ペースト組成物について以下の評価を行った。結果を表２に示した。
【００５２】
（１）スクリーン印刷性（粘度比法（チキソ性評価法））
作製直後及び２３℃１ヶ月貯蔵した後の焼結性無機微粒子分散ペースト組成物をＢ型粘度計（ＢＲＯＯＫ  ＦＩＥＬＤ社製、ＤＶＩＩ＋Ｐｒｏ） を利用して常温で、回転数５ｒｐｍと３０ｒｐｍとについてそれぞれ粘度を測定した。得られた粘度から粘度比（５ｒｐｍでの粘度／３０ｒｐｍでの粘度）を求めた。１．５以上をスクリーン印刷性に優れるものといえる。
【００５３】
（２）スクリーン印刷性（糸曳性評価法）
先端が鋭利な直径２．６ｍｍのステンレス製ピックを焼結性無機微粒子分散ペースト組成物へ１０ｍｍの深さに刺し５００ｍｍ／ｍｉｎの一定速度で垂直に引き上げる。
ステンレスピックに付着したペースト組成物が延伸され、ペースト組成物と延糸が切れた後、ピックの上昇を止め、ペースト組成物の伸び（糸曳）の長さを安定させる。
ステンレスピックを９０度寝かせ先端からの長さを評価する。糸曳の長さが１０ｍｍ以下はスクリーン印刷性に優れるものといえる。
【００５４】
（３）スクリーン印刷性（粘着性評価）
２６ｍｍ×７６ｍｍのスライドグラス上にアプリケータを用いて０．５ミルの均一厚みに焼結性無機微粒子分散ペースト組成物を塗布し、厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムを貼り合わせ、２３℃恒温室に３時間養生した。オリエンテック社製、変角剥離治具を用いて剥離角度３０°にてピール試験を行い、剥離にかかる荷重を評価し、粘着性を評価した。
粘着性が２０（ｇｆ／ｍ）以下であれば粘着性が充分小さいと判断できる。
【００５５】
（４）分解温度（ＴＧ・ＤＴＡ評価）
焼結性無機微粒子分散ペースト組成物のガラス粉末を加える前のビヒクル組成物を熱分解装置（ＴＡインスツルメンツ社製：ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓＳＤＴ２９６０）を用いて空気雰囲気下にて昇温温度１０℃／ｍｉｎで６００℃まで加熱し、完全に熱分解が終了する温度を測定した。分解終了温度が４００℃以下のものを良好と判断した。
【００５６】
【表２】
2007224363.tif 000003
【００５７】
実施例１〜５では高いチキソ性とともに糸曳性が改善され、粘着力の低い結果が得られたが、比較例１においてはポリアルキレンエーテルを添加しなかったため、糸曳性が悪く、粘着力も高かった。また、比較例２においてはポリメチルメタクリレート樹脂の分子量を高めた結果、ポリメチルメタクリレート樹脂の含有量を低減させ、ポリアルキレンエーテルを添加しても糸曳性や粘着力を低減させることはできなかった。比較例３においてはポリメチルメタクリレート樹脂の含有量を高めすぎたものは、ポリアルキレンエーテルを添加しても糸曳性や粘着性を緩和することができなかった。比較例４においてはグリセリンの含有量を高め、焼結性無機微粒子分散ペースト組成物のチキソ性を高めたが、ポリアルキレンエーテルを添加しても糸曳性や粘着性を緩和することができなかった。比較例５においてはポリラウリルメタクリレート樹脂を用いたが、充分な粘度を得るためには、多量の樹脂の添加が必要であった。そのため、糸曳性や粘着力は緩和せず、熱分解温度も高かった。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明によれば、チキソ性及び糸曳性、粘着に優れるため、スクリーン印刷性が良好でかつ低温焼成が可能な焼結性無機微粒子分散ペースト組成物を提供することができる。