JPH02219603A - セラミックグリーンシートの積層方法 - 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］ 本発明はセラミックグリーンシートの積層方法に関する
。更に詳しくは熱可塑性の乏しいグリーンシートに適す
る積層方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来、複数枚のセラミックグリーンシートを積層する方
法として、熱可塑性の有機バインダを含むグリーンシー
トを複数枚重ね合わせた後、室温或いは必要に応じて加
熱し、２００〜５００　ｋｇ／ｃｍ″程度の高圧で熱圧
着している。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来の方法はプレス機のプレス面に応じてグリ
ーンシートを切断し、その切断されたシートを重ね合わ
せる必要があるため、積層の作業効率に劣る不具合があ
る。また従来の方法は高圧のため重ね合わせたグリーン
シートが圧着時にずれ易い問題点があり、またグリーン
シートに含まれる有機バインダに熱可塑性が無いか或い
は非常に少ない場合には、セラミックグリーンシートを
加熱しながら加圧してもグリーンシート同士の接着力が
十分でなく、従来の熱圧着の積層方法では積層できない
欠点があった。

本発明の目的は、積層の作業効率が高く、積層したとき
の位置ずれが生じに＜＜、また熱可塑性が無いか或いは
非常に少ない有機バインダを含むグリーンシートを積層
するに適したセラミックグリーンシートの積層方法を提
供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明は、一種又は二種以
上のアルコキシドを加水分解して得られたコロイドに有
機バインダを添加混合してセラミックスリップを調製し
、このスリップを成膜乾燥して成形された第１セラミッ
クグリーンシートをこのグリーンシートと同様に成形さ
れ、このグリーンシートと焼成収縮に大きな差異のない
第２セラミックグリーンシートに積層するセラミックグ
リーンシートの積層方法であって、第１セラミックグリ
ーンシートの片面に接着剤を塗工し、第２セラミックグ
リーンシートを前記接着剤を塗工した第１セラミックグ
リーンシートとともにプレス圧を５〜２０　ｋｇ／　ｃ
ｍ”に設定した一対のラミネートロールに通して前記第
１セラミックグリーンシートに前記第２セラミックグリ
ーンシートを積層し、この積層前又は積層後に前記第１
セラミックグリーンシートに塗工した接着剤を乾燥する
ことを特徴とする。

くセラミックグリーンシート〉 本発明のグリーンシートは、一種又は二種以上のアルコ
キシドを加水分解して得られたコロイドに有機バインダ
を添加混合してセラミックスリップを調製し、このスリ
ップを成膜乾燥して成形されたものである。このスリッ
プを構成するコロイド粒子は数１００〜数１０００人の
範囲の極めて微小な粒径を有するため、有機バインダは
これらの微粒子を結合させるため、結合力に富んだもの
が用いられ、例えばポリビニルアルコール、ポリビニル
ブチラール、メチルセルロース、ポリアクリル酸、ポリ
メタクリル酸等が挙げられる。

グリーンシートは水を分散媒とするセラミックスリップ
から作られた水系のもの以外に、水酸基を有するアルコ
ール等を分散媒とするセラミックスリップから作られた
非水系のものを含む。

く積層〉 本発明の積層は、プレス圧を５〜２０　ｋｇ／　ｃｍ２
に設定した一対のラミネートロールの間を複数枚のセラ
ミックグリーンシートを通すことにより行われる。プレ
ス圧を５ｋｇ／ｃｍ’未満にすると、接着が十分でなく
、２０　ｋｇ／　ｃｍ’を越えると、グリーンシートに
歪みを与える恐れがあるため、この範囲に設定される。

積層は、単一のグリーンシート同士を積層する以外に二
層以上のグリーンシートに単一もしくは二層以上のグリ
ーンシートを積層することもできる。これらのグリーン
シートは、焼成後の変形を防止するため、互いに焼成収
縮に大きな差異のないものであることが必要である。

また本発明は接着剤を塗工した後、積層する前に乾燥す
るドライラミネート法以外に、接着剤を塗工して積層し
た後に乾燥するウェットラミネート法を採用することが
できる。

〈接着剤〉 本発明の接着剤は、その溶剤がグリーンシートに吸収さ
れると、グリーンシートの引張強度が極端に低下し、シ
ートが破断したり、しわやうねりが発生するので、溶剤
がグリーンシートに吸収されるような接着剤は使用でき
ない。すなわち、水系のグリーンシートには非水系の接
着剤、例えばアクリル系樹脂、ブチラール系樹脂、ビニ
ール系樹脂等が用いられ、非水系のグリーンシートには
セルロース誘導体、アクリル系エマルジョン、酢酸ビニ
ルエマルジョン等が用いられる。

またドライラミネート法には乾燥後接着するタイプのも
のが用いられ、ウェットラミネート法には接着後乾燥す
るタイプのものが用いられる。この接着剤は塗工厚がド
ライラミネート法では３０〜１００μｍの範囲に、また
ウェットラミネート法ではこれより少ない５〜３０μｍ
の範囲になるように塗工される。これらの下限値より薄
いと塗膜の欠陥が発生しやすく、上限値を越えるとグリ
ーンシート同士の間隔が大きくなりすぎて、焼成後に積
層したグリーンシートが剥離する恐れがある。

く乾燥〉 本発明の乾燥は、グリーンシートの走行速度が１〜ａｍ
／分程度の遅い速度である場合には、特別に加熱する必
要はなく室温乾燥で足りるが、これより高速にする場合
には４０〜５０℃程度の温風乾燥することが望ましい。

く積層後の工程〉 積層されたグリーンシートは、必要に応じてカッティン
グ、巻き取りが行われ、更に所定の形状に打ち抜かれ、
或いはカッティングされた後、焼成されて所望の製品と
なる。

［発明の効果］ 以上述べたように、従来のセラミックグリーンシートの
積層方法はプレス加工によるバッチ操作であったものが
、本発明によればシートの状態で積層できるため、連続
生産が可能となり、積層の作業効率が高い。特に、熱圧
着によらないため、積層したときの位置ずれが生じにく
く、また熱可塑性が無いか或いは非常に少ない有機バイ
ンダを含むグリーンシートを積層することができる。

また従来のセラミックグリーンシートでは数１０００Å
以上の粒径のセラミックス粉体を含有するため、一対の
ラミネートロールによる積層では、接合界面におけるセ
ラミックス粒子同士の接触率が低く、焼結が不十分で積
層したシートが剥離する恐れがあったものが、本発明で
はグリーンシートを構成する粒子の径が極めて小さいた
め、焼結が良好で剥離しにくい利点がある。

更に従来のセラミックグリーンシートはバインダの粒子
結合力が十分に高くないため、シート状で引張ると伸び
やすく、本発明の方法を用いることができないが、本発
明のグリーンシートは粒径の微小の程度に応じて強度の
ある有機バインダを使用しているため、シート状に張設
して巻き取っても、伸びが小さく焼成後の変形を十分に
小さく押えることができる。

［実施例］ 次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。

〈実施例１〉 第１図に示すように、この例はドライラミネート法であ
る。第１０−ル１１には第１セラミックグリーンシート
１０が巻取られ、第２０−ル２１には第２セラミックグ
リーンシート２０が巻取られる。一対のコーティングロ
ール１２及び１３と一対のラミネートロール１４及び１
５の間には乾燥機１６が配置される。１７はグラビアロ
ールであって、接着剤槽１８の接着剤Ａをドクタブレー
ド１９によりコーティングロール１２に均一に塗布する
。接着剤Ａは酢酸エチルを溶剤とするアクリル系樹脂か
らなる。

この例ではセラミックグリーンシート１０及び２０はと
もに次の製法によって得られたグリーンシートである。

すなわち、アルミニウムイソプロポキシド［Ａｌ（ＣＩ
Ｈ，Ｏ）、］を加水分解してベーマイト［Ａ１００旧を
生成させ、これにｐＨ２〜４に調整した水を加えて解膠
することによって、安定な擬ベーマイトゾルを得る。ま
た一方、マグネシウムメトキシドを加水分解してブルー
サイドシルを得る。

この両者をモル比で、 Ａ１＊Ｏｓ　：　　ＭｇＯ＝　　９８　：　　２の割合
で混合して原料コロイドを調製する。

この原料コロイドに、親水性有機バインダとしてポリビ
ニルアルコールとポリ酢酸ビニルとの共重合体をコロイ
ドの分散相１００重回％に対して４０重量％添加混合し
た後、この原料コロイドを分散相１５重量％、有機バイ
ンダ６重量％及び分散媒である水７９重量％になるまで
濃縮してセラミックスリップを得る。

このセラミックスリップを移動担体である高密度ポリエ
チレンテープ上にドクターブレードキャスティングによ
り厚さ１．２ｍｍになるようにコーティングし、このポ
リエチレンテープを乾燥してセラミックスリップの分散
媒である水を脱離させて厚さ０．１ｍｍのグリーンシー
トを得る。

上記製法で作られた第１セラミックグリーンシート１０
を第１０−ル１１から巻き戻して一対のコーティングロ
ール１２及び１３の間を通し、更に３０℃に温度設定さ
れた乾燥機１６に２ｍ／分の速度で通す。一対のコーテ
ィングロール１２及び１３で接着剤Ａをグリーンシート
１０の片面に均一に塗工厚６０μｍで塗工する。

上記製法で作られた第２セラミックグリーンシート２０
を第２０−ル２１から巻き戻し、接着剤へを塗工した第
１セラミックグリーンシート１０とともにプレス圧を１
０　ｋｇ／　ｃｍ”に設定した一対のラミネートロール
１４及び１５に通して第１セラミックグリーンシート１
０に第セラミック２グリーンシート２０を積層する。積
層したグリーンシー）３０はロール３１に巻き取られる
。

なお、三層以上の積層グリーンシートを作る場合には、
ロール３１に巻き取ったグリーンシートを第１０−ル１
１又は第２０−ル２１のいずれか一方、又は双方にセッ
トし、上記積層操作を必要回数繰り返せばよい。

〈実施例２〉 第２図に示すように、この例はウェットラミネート法で
ある。第１図と同一符号は同一の構成部品を示す。この
例では一対のラミネートロール３２及び３３のうちロー
ル３２がコーティングロールの機能を兼ねる。

接着剤Ａはエタノールを溶剤とするブチラール系樹脂か
らなり、セラミックグリーンシート１０及び２０はとも
に次の製法によって得られたグリーンシートである。す
なわち実施例１で得られた擬ベーマイトゾルを原料コロ
イドとして、この擬ベーマイトゾルにポリビニルアルコ
ールをコロイドの分散相１００重量％に対して４０重量
％添加混合した後、固形分が１５重量％になるように濃
縮してセラミックスリップを得る。このセラミックスリ
ップを実施例１と同一方法で成膜乾燥し、厚さ０．１ｍ
ｍのグリーンシートを得る。

上記製法で作られた第１セラミックグリーンシート１０
を第１０−ル１１から巻き戻し、同時に第２０−ル２１
から第２セラミツクグリーンシー）２０を巻き戻してそ
れぞれ一対のラミネートロール３２及び３３の間を通し
、更にガイドロール３４を介して３０℃に温度設定され
た乾燥機１６に２ｍ／分の速度で通す。ロール１７がコ
ーティングロール３２上のグリーンシート１０の片面に
接着剤Ａを均一に塗工厚１０μｍで塗工し、一対のロー
ル３２及び３３が同時にグリーンシート１０にグリーン
シート２０を積層する。

接着剤が乾燥された積層グリーンシート３０はロール３
５及び３６で引き取られ、ロール３１に巻き取られる。

実施例１及び実施例２で得られた積層グリーンシート３
０は、積層前のグリーンシート１０及び２０が粒径数１
００〜数１０００人の原料コロイドから作られているた
め、プレス圧が低くても接合界面における粒子同士の接
触率が高く、後工程の焼成工程で十分に接着し、焼結状
態が良好で両シートは剥離しない。また上記有機バイン
ダはセラミックスリップを構成する微粒子の粒径に対応
して強い粒子結合力を有しているため１．積層中にグリ
ーンシート１０及び２０に無用の伸びを与えず、焼成後
の予期しない変形を防止する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例のセラミックグリーンシート積層
装置の構成図。 第２図は本発明の別の実施例のセラミックグリーンシー
ト積層装置の構成図。 Ａ：接着剤 １０：第１セラミックグリーンシート°、１４．１５，
３２，３３：ラミネートロール、１６：乾燥機、 ２０：第２セラミックグリーンシート、３０：積層セラ
ミックグリーンシート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）一種又は二種以上のアルコキシドを加水分解して得
   られたコロイドに有機バインダを添加混合してセラミッ
   クスリップを調製し、このスリップを成膜乾燥して成形
   された第１セラミックグリーンシートを前記第１セラミ
   ックグリーンシートと同様に成形され前記第１セラミッ
   クグリーンシートと焼成収縮に大きな差異のない第２セ
   ラミックグリーンシートに積層するセラミックグリーン
   シートの積層方法であって、 前記第１セラミックグリーンシートの片面に接着剤を塗
   工し、 前記第２セラミックグリーンシートを前記接着剤を塗工
   した第１セラミックグリーンシートとともにプレス圧を
   ５〜２０ｋｇ／ｃｍ＾２に設定した一対のラミネートロ
   ールに通して前記第１セラミックグリーンシートに前記
   第２セラミックグリーンシートを積層し、 この積層前又は積層後に前記第１セラミックグリーンシ
   ートに塗工した接着剤を乾燥する ことを特徴とするセラミックグリーンシートの積層方法
   。 ２）非水系のセラミックグリーンシートを水系の接着剤
   により積層する請求項１記載のセラミックグリーンシー
   トの積層方法。 ３）水系のセラミックグリーンシートを非水系の接着剤
   により積層する請求項１記載のセラミックグリーンシー
   トの積層方法。