特許ウォッチ

公開番号2025149683
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-08
出願番号2024050480
出願日2024-03-26
発明の名称水性ゾル組成物、その製造方法及び絶縁膜の製造方法
出願人ナミックス株式会社
代理人弁理士法人津国
主分類B01J 13/00 20060101AFI20251001BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】絶縁性及び柔軟性が高い無機-有機複合体薄膜を比較的低温での加熱にて形成することができる、水性ゾル組成物を提供する。
【解決手段】本発明の水性ゾル組成物は、(A)特定の絶縁性無機粒子、(B)特定のノニオン型又はカチオン型親水性樹脂、(C)ジカルボン酸、(D)水性媒体を含む。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記成分（Ａ）～（Ｄ）：
（Ａ）水中における等電点がｐＨ５以上であり、かつ水中における平均粒径が５００ｎｍ未満である、絶縁性無機粒子
（Ｂ）アクリル樹脂、エポキシ樹脂及びウレタン樹脂からなる群より選択される少なくとも１種を含むノニオン型又はカチオン型親水性樹脂
（Ｃ）ジカルボン酸
（Ｄ）水性媒体
を含む、水性ゾル組成物。
続きを表示（約 840 文字）【請求項２】
前記成分（Ａ）が、チタニア、アルミナ、ジルコニア、酸化亜鉛、酸化鉄、これらの複合酸化物、及びこれらの水和物からなる群より選択される少なくとも１種を含む、請求項１に記載の水性ゾル組成物。
【請求項３】
前記成分（Ａ）が、アルミナ又はアルミナ水和物を含む、請求項１又は２に記載の水性ゾル組成物。
【請求項４】
前記水性ゾル組成物１００質量部に対する、前記成分（Ａ）の含有量が、１～１０質量部である、請求項１～３のいずれか１項に記載の水性ゾル組成物。
【請求項５】
前記水性ゾル組成物１００質量部に対する、前記成分（Ｂ）の含有量が、１～１０質量部である、請求項１～４のいずれか１項に記載の水性ゾル組成物。
【請求項６】
前記成分（Ｃ）が水溶性である、請求項１～５のいずれか１項に記載の水性ゾル組成物。
【請求項７】
前記成分（Ｃ）が、少なくとも１種の、ｐＫａ２が６．５以下であるジカルボン酸を含む、請求項１～６のいずれか１項に記載の水性ゾル組成物。
【請求項８】
前記成分（Ｃ）が、シュウ酸、イタコン酸、グルタル酸、コハク酸、シトラコン酸、マレイン酸、マロン酸、リンゴ酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸及びオキサロ酢酸からなる群より選択される少なくとも１種である、請求項１～７のいずれか１項に記載の水性ゾル組成物。
【請求項９】
前記水性ゾル組成物１００質量部に対する、前記成分（Ｃ）の含有量が、０．０１～１質量部である、請求項１～８のいずれか１項に記載の水性ゾル組成物。
【請求項１０】
前記水性ゾル組成物１００質量部に対する、前記成分（Ｄ）の含有量が、７０～９９質量部である、請求項１～９のいずれか１項に記載の水性ゾル組成物。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、絶縁膜を形成するための水性ゾル組成物、その製造方法及びそのような絶縁膜の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
絶縁コーティングによって形成される絶縁膜は、電子機器の信頼性向上等において重要である。電子機器を構成する多くの電子部品の中には、インダクタや抵抗器等、特に絶縁性の高い絶縁膜を必要とするものがある。そのため、そのような絶縁膜を形成しうるコーティング剤が望まれている。加えて、近年の電子機器の高性能化に伴い、電子部品の小型化・低背化が進んでいることに鑑みて、絶縁膜の厚みの減少が望まれるようになり、これを可能にするコーティング剤が求められている。
【０００３】
このような電子部品用の絶縁膜としては、エポキシ、ＰＥＴ、ポリイミド、ポリアミドなどの樹脂、金属酸化物等で形成された薄膜が用いられている。金属酸化物の薄膜は、比較的薄くても高い絶縁性を示す。金属酸化物の薄膜を形成する方法の例としては、ＰＶＤ法やＣＶＤ法等の気相プロセス、及びゾル－ゲル法、電気泳動法等の液相プロセスを挙げることができる。これらのうちゾル－ゲル法には、全工程を常圧で行うことができ、且つ工程数も少なくて済むというメリットがある。
【０００４】
また昨今は、電子部品の製造においても環境負荷の低減が強く求められるようになってきている。この観点から、電子部品製造の各工程において、揮発性が高く、人体にとって有害な有機溶媒の使用の回避又は低減が望まれている。そのため、絶縁コーティングに用いるコーティング剤は、水性コーティング剤であることが好ましい。
【０００５】
電子部品用の絶縁膜としての金属酸化物薄膜の形成に用いられる水性コーティング剤は、当該分野において知られている。
特許文献１には、成膜性、緻密性、ガスバリア性、熱安定性、電気絶縁性、防汚性、帯電防止性、等に優れたアルミナ薄膜をゾル－ゲル法にて形成できるコーティング組成物として、アルミニウムアルコキシドの加水分解で得られるアルミナゾルであって、短径１～１０ｎｍ、長径１００～１００００ｎｍおよびアスペクト比（長径／短径）３０～５０００で規定される繊維状または針状のアルミナ水和物粒子又はアルミナ粒子を含むものと、該アルミナ水和物粒子又はアルミナ粒子１００質量部に対して５～２０００質量部のアルコキシシラン化合物とを含有することを特徴とするコーティング組成物が開示されている。
【０００６】
特許文献２には、絶縁性及び硬度が高いアルミナ系複合薄膜を、ゾル－ゲル法で比較的低温度の熱処理にて製造することができるコーティング組成物として、（Ａ）アルミナ水和物を含むアルミナゾル、（Ｂ）アルコキシシラン化合物、（Ｃ）多価有機酸、（Ｄ）溶媒を含み、（Ａ）アルミナゾル中のアルミナ水和物の量が、３～１１質量％である、アルミナ系複合ゾル組成物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１３－２１６７６０号公報
国際公開第２０２２／１２３９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
電子部品用の絶縁膜には、上記した高い絶縁性に加え、基材との密着性が必然的に要求される。さらに、電子部品の用途によっては、この絶縁膜に柔軟性が求められる場合がある。そのような用途のうち主要なものの例として、ウェアラブル機器を挙げることができる。ウェアラブル機器を構成する電子部品は、応力による変形の可能性がある。この電子部品上に形成される絶縁膜は、そのような変形に追従するための柔軟性を有する必要がある。
【０００９】
しかし、従来の水性コーティング剤は、高い絶縁性及び基材との高い密着性に加え、適度な柔軟性を有する絶縁膜を与えるものではなかった。
特許文献１に記載のコーティング組成物は、低い粘度を有する。このことは絶縁膜の厚みの減少に有利ではあるが、得られる絶縁膜が過度に薄くなり、絶縁膜の絶縁性、機械的強度等が不十分となる恐れがある。
【００１０】
特許文献２に記載のコーティング組成物は、高硬度で、基材との密着性及び緻密性に優れた金属酸化物薄膜を与える。この組成物は高硬度薄膜を与えるため、応力による変形、例えば小さな曲率半径（Ｒ）での屈曲の可能性がある基材への適用には適していない。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許