JPH04265267A - セラミック成形用バインダ - Google Patents

セラミック成形用バインダ

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JPH04265267A
JPH04265267A JP3024451A JP2445191A JPH04265267A JP H04265267 A JPH04265267 A JP H04265267A JP 3024451 A JP3024451 A JP 3024451A JP 2445191 A JP2445191 A JP 2445191A JP H04265267 A JPH04265267 A JP H04265267A
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JP
Japan
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binder
ceramic
meth
butyl methacrylate
acrylic acid
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Pending
Application number
JP3024451A
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English (en)
Inventor
Takao Hosokawa
孝夫 細川
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Ceramic Capacitors (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

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】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明はセラミック成形用バイン
ダ、特に、セラミック粉末をシート状に成形した後、得
られたセラミックシートを積み重ねて圧着し、積層構造
を有するセラミック部品、例えば、積層コンデンサの製
造に有用なセラミック成形用バインダに関する。 【0002】 【従来の技術】従来、アルミナ、ジルコニア、チタン酸
バリウム、フェライトなどの粉末を用いてセラミック製
品を製造する場合、プレス成形、押し出し成形、ドクタ
ーブレード法など種種の成形法が採用されているが、い
づれの方法においても、バインダとしてポリビニルブチ
ラール樹脂やポリビニル酢酸などが用いられている。特
に、シート成形する場合には、強度が強くハンドリング
性の良いシートが得られるという利点があることから、
ポリビニルブチラール樹脂が汎用されている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポリビ
ニルブチラール樹脂は熱分解性が悪いため、脱バインダ
工程で熱分解あるいは燃焼が不十分となり、残留カーボ
ンが多く発生するという問題がある。特に、窒素ガスあ
るいは不活性ガスなどの還元性若しくは中性雰囲気での
脱バインダ処理では残留カーボンが多く、脱バインダ後
に焼成すると、セラミック製品に割れ、クラック、焼成
不足などの欠陥を生じる他、積層コンデンサを製造する
場合、電極間に浮き(デラミナーション)が発生したり
、電気的特性が損なわれるという問題があった。 【0004】また、プレス成形する場合、ポリビニルブ
チラール樹脂のガラス転移点が62℃と高いため、成形
圧力と成形温度を高くしなければならず、そのためプレ
ス設備に故障が頻発し、その寿命も短くなるという問題
があった。しかも、ポリビニルブチラール樹脂をバイン
ダとするプレス成形品は、プレス後の加工性が悪く、例
えば、板状のプレス成形品を押し切りで切ると、切断面
が切断状態ではなく割れた状態となってざらざらし、焼
成後の製品表面もざらざらした荒れた状態になるという
問題があった。 【0005】これらの問題を解決するため、バインダと
してアクリル系樹脂の使用を試みたが、ポリビニルブチ
ラール樹脂をバインダとするシートに比べてシート強度
が弱く、成形品のハンドリング性が悪く実用化できない
ことが明らかとなった。 【0006】従って、本発明は、脱バインダ処理後の残
留カーボンを少なくすると同時に、シート成形した場合
のハンドリング性が良く、緩やかな条件下でのプレス成
形を可能にし、かつ、加工性の良いセラミック成形体を
得ることができるセラミック成形用バインダを得ること
を課題とするものである。 【0007】 【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するための手段として、少なくともn−ブチルメタク
リレートを含む一種以上のメタ(ア)クリル酸エステル
を主成分とし、該メタ(ア)クリル酸エステルと0.1
〜5.0重量%の少なくとも一種の重合性カルボン酸と
を共重合させて得られるガラス転移点が50℃以下であ
る共重合体でセラミック成形用バインダを構成するよう
にしたものである。 【0008】前記メタ(ア)クリル酸エステルとしては
、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、
n−ブチルメタクリレート、i−ブチルメタクリレート
、sec−ブチルメタクリレート、tert−ブチルメ
タクリレート、メタクリル酸2−エチルヘキシルなど一
般式:CH2C(CH3)COOR(Rは炭素数6以下
のアルキル基である)で示されるメタクリル酸エステル
、およびアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリ
ル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシルなど一般式
:CH2CHCOOR(Rは炭素数6以下のアルキル基
である)で示されるアクリル酸エステルが挙げられる。 【0009】これらのメタ(ア)クリル酸エステルは、
単独であるいは併用することができるが、いづれの場合
もn−ブチルメタクリレートを必須成分とする。メタ(
ア)クリル酸エステルとしてn−ブチルメタクリレート
と少なくとも他の一種のメタ(ア)クリル酸エステルと
を併用する場合、前記共重合体を組成する原料モノマー
混合物中のn−ブチルメタクリレートの配合比を40重
量%以上とするのが好ましい。なお、n−ブチルメタク
リレートの代わりに、tert−ブチルメタクリレート
を使用することも可能であるが、熱分解性はn−ブチル
メタクリレートと同等であり、特別な利点がなく、コス
ト的観点からn−ブチルメタクリレートを使用するのが
好ましい。 【0010】また、前記重合性カルボン酸としては、メ
タクリル酸およびアクリル酸が代表的なものとして挙げ
られるが、これらに限定されるものではなく、任意のも
のを単独であるいは組み合わせて使用すれば良い。また
、前記メタ(ア)クリル酸エステルと重合性カルボン酸
との共重合体は、重量平均分子量が5〜12万であるの
が好ましい。 【0011】 【作用】共重合体の必須成分としてのn−ブチルメタク
リレートは、バインダの熱分解性を良くする、換言すれ
ば、残留炭素量を少なくするために使用される。その量
が40重量%以上としたのは、40重量%未満では十分
な効果が得られないからである。また、メタ(ア)クリ
ル酸エステルのアルキル基の炭素数が6を越えると、残
留炭素量が多くなるので、アルキル基の炭素数は6以下
が望ましい。 【0012】前記メタクリル酸エステルのみを重合若し
くは共重合させた場合、成形体、特にシート状成形体の
強度が十分に得られず、従って、ハンドリング性に劣る
が、メタクリル酸ブチルエステルに重合性カルボン酸を
共重合させると、その極性基が共重合体中に導入されて
、セラミック粉末と混合してスラリー化した場合に、酸
化物系セラミック粒子の表面に吸着し、セラミック粒子
の分散性を向上させると共に、成形後のシート強度を向
上させる。しかし、重合性カルボン酸の添加量が0.1
重量%未満では十分な添加効果が得られず、5.0重量
%を越えると、セラミックをスラリー化した場合に、粘
度が高くなり適正な粘度とするために多量の溶剤が必要
となる他、反応性の高いセラミック粉末の場合にはゲル
化する恐れがあるので、原料モノマー混合物中での重合
性カルボン酸の配合比を0.1〜5.0重量%とした。 【0013】共重合体のガラス転移点を50℃以下とし
たのは、成形体の圧着性を向上させるためである。即ち
、一般に、ガラス転移点を低くすると、シート強度が低
下してハンドリング性が低下するため実用的でなくなる
が、本発明に係るバインダはアクリル酸やメタクリル酸
を共重合させているため、その極性基が酸化物系セラミ
ック粒子の表面に吸着してシート強度を向上させるため
、ガラス転移点が低くても、ハンドリング性が低下する
ことがない。 【0014】以下、本発明の実施例について説明する。 【0015】 【実施例】(実施例1)n−ブチルメタクリレート70
重量%,メチルメタクリレート28.5重量%、メタク
リル酸1.5重量%を溶液重合させて、重量平均分子量
8.8万、ガラス転移点約40℃の3成分系共重合体を
得た。この共重合体をバインダとして用い、これをチタ
ン酸バリウム粉末および溶媒と共に表1に示す組成とな
るように配合し、ボールミルでスラリーを調製した。そ
の粘度は410cpsであった。 【0016】(比較例1)比較のため、市販のポリビニ
ルブチラール樹脂(ガラス転移点:62℃)をバインダ
として用い、これを実施例1と同様にセラミック粉末お
よび溶媒と配合して表1に示す組成のスラリーを調製し
た。その粘度は380cpsであった。 【0017】 【表1】                         実
施例            比較例  BaTiO3
       100重量部        100重
量部  バインダ              8  
〃              7  〃  DOP 
               2  〃      
        3  〃  トルエン       
     50  〃            30 
 〃  エタノール          10  〃 
           30  〃     【0018】各スラリーについて、分散安定性を比較す
るため、沈降安定性を調べたところ、本発明に係るバイ
ンダは従来のポリビニルブチラール樹脂と同等の沈降安
定性を示すことが確認された。また、各スラリーの流動
特性を調べたところ図1に示す結果が得られた。図1か
ら明らかなように、本発明に係る共重合体をバインダと
して用いたスラリーはニュウートニアンであり、ドクタ
ーブレード法やロール成形などによるシート成形に優れ
ていることが判る。 【0019】前記各スラリーをドクターブレード法で2
0μm厚のシートを成形し、グリーンシートのピンホー
ル数、強度、伸びおよび圧着性を調べた。それらの結果
を表2に示す。表2の結果から明らかなように、シート
性状については、実施例のもののシート強度は720g
f/mm2で、比較例のもののシート強度810gf/
mm2に比べて若干劣るが、十分実用レベルである。ち
なみに、メタクリル酸エステルのみの重合体をバインダ
として用いた場合、シート強度は100〜300gf/
mm2であるから、実施例1のバインダはシート強度が
著しく向上していることが判る。 【0020】また、グリーンシートのピンホール数は実
施例1のバインダを用いたものの方が比較例のものより
少ないことが判った。圧着性については、2枚のシート
を積み重ねて圧着した後、両シート間の剥離力により比
較したところ、シートを60℃、400kg/cm2の
条件下で1分間圧着した実施例のものと、シートを60
℃で2000kg/cm2の条件下で1分間圧着した比
較例のものとが同等の圧着性を示した。このことから、
実施例1のバインダはセラミックグリーンシートの圧着
性を著しく向上させることが判る。 【0021】これとは別に、各スラリーをプレス成形し
て3mm厚の板状成形体を得、これから5×5×3mm
のチップを切り出し、窒素雰囲気中400℃で3時間脱
バインダ処理を行い、脱バインダ後の残留カーボン率を
測定した。それらの結果を表2に示す。なお、板状成形
体を押し切りしたチップについて切断面を観測したとこ
ろ、実施例のものでは切断面がきれいに切断されている
のに対して、比較例のものでは切断面の凹凸が激しく、
割れた状態になっており、焼成後も同様であった。 【0022】 【表2】                          
       実施例            比較例
  シート強度(gf/mm2)     720  
          810  伸び(%)     
                 10.5    
        9.2  残留カーボン率(重量%)
          0.2            
1.1   【0023】表2の結果から明らかなように、実施例の
バインダを用いたものは脱バインダ処理後の残留カーボ
ン率が0.2%と従来のポリビニルブチラール樹脂を用
いた比較例のものに比べて約1/5に激減している。 【0024】(実施例2)n−ブチルメタクリレート5
0重量部、エチルメタクリレート48.5重量部、アク
リル酸1.5重量部を溶液重合させて、ガラス転移点約
40℃の共重合体を得た。この共重合体をバインダとし
て用い、実施例1と同様にしてセラミックスラリーを調
製した後、ドクターブレード法で20μm厚のシートを
成形し、その評価を行った。この場合、脱バインダ処理
後の残留カーボン量が0.5%で実施例1のものより若
干多いが、これは共重合体中のn−ブチルメタクリレー
トの配合比が実施例1のものより減少しているためであ
ると解される。他の特性については実施例1のものと同
様の結果が得られた。 【0025】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、次のような効果が得られる。即ち、(1)脱
バインダ処理後の残留カーボン量を1/3〜1/5以下
に低減させることができる、(2)従来のポリビニルブ
チラール樹脂をバインダとしたものと同等の圧着力がよ
り低い圧力で、具体的には、約1/5の圧力で得られ、
従って、プレス機の故障を少なくし、その寿命を長くす
ることができる、(3)強度が高くハンドリング性の良
いシートを製造することができる、および(4)加工性
の良いプレス成形物を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】  本発明の実施例1の共重合体をバインダと
して用いたスラリーと従来のポリビニルブチラール樹脂
をバインダとして用いたスラリーの流動特性を示す図で
ある。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  少なくともn−ブチルメタクリレート
    を含む一種以上のメタ(ア)クリル酸エステルを主成分
    とし、該メタ(ア)クリル酸エステルと0.1〜5.0
    重量%の少なくとも一種の重合性カルボン酸との共重合
    体からなり、ガラス転移点が50℃以下であるセラミッ
    ク成形用バインダ。
  2. 【請求項2】  前記メタ(ア)クリル酸エステルがn
    −ブチルメタクリレートと他の少なくとも一種のメタ(
    ア)クリル酸エステルとを含み、前記共重合体を組成す
    る原料モノマー混合物中のn−ブチルメタクリレートの
    配合比が40重量%以上である請求項1記載のセラミッ
    ク成形用バインダ。
  3. 【請求項3】  前記重合性カルボン酸がメタクリル酸
    およびアクリル酸の少なくとも一種である請求項1また
    は2記載のセラミック成形用バインダ。
JP3024451A 1991-02-19 1991-02-19 セラミック成形用バインダ Pending JPH04265267A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005205805A (ja) * 2004-01-23 2005-08-04 Daiichi Seramo Kk 粉末射出成形用組成物、及びその焼結体
JP2007022828A (ja) * 2005-07-13 2007-02-01 Tdk Corp セラミック塗料及び積層型電子部品の製造方法
WO2021149434A1 (ja) * 2020-01-22 2021-07-29 リンテック株式会社 粘着性組成物、粘着剤および粘着シート

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS605063A (ja) * 1983-06-07 1985-01-11 イ−・アイ・デユポン・ドウ・ヌム−ル・アンド・カンパニ− セラミツク組成物

Patent Citations (1)

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