JPS62246857A - セラミツクス成形用バインダ− - Google Patents
セラミツクス成形用バインダ−Info
- Publication number
- JPS62246857A JPS62246857A JP61091772A JP9177286A JPS62246857A JP S62246857 A JPS62246857 A JP S62246857A JP 61091772 A JP61091772 A JP 61091772A JP 9177286 A JP9177286 A JP 9177286A JP S62246857 A JPS62246857 A JP S62246857A
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- JP
- Japan
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- molecular weight
- binder
- group
- parts
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (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。
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〕
この発明はセラミックス成形用バインダーに関し、更に
詳しくは圧電体、誘電体、絶縁体等のセラミックス板を
作製するために必要なグリーンシートの製造に用いる有
機質バインダーに関するものである。
詳しくは圧電体、誘電体、絶縁体等のセラミックス板を
作製するために必要なグリーンシートの製造に用いる有
機質バインダーに関するものである。
セラミックスのグリーンシートはセラミックス粉体を溶
媒、分散剤、有機バインダー、可塑剤、消泡剤等の添加
剤を含む水または非水系の溶液中に懸濁させたスラリー
を、ドクターブレード等の手段により、キャリアフィル
ム上に展開、乾燥させて製造される。このようにして得
られたシートは必要に応じて導体ペーストを印刷し、積
層、機械加工した後、焼成される。このグリーンシート
に要求される特性はシートの寸法安定性、機械的性質、
焼成時の収縮率が小さいこと、反りが生じないこと等、
多岐にわたるが、これ等のうち多くはスラリーの分散性
を向上させることにより改善されるものが多い、即ちス
ラリー中に於いて、セラミックス粉体が一次粒子まで解
膠されていることが望ましい。そのためには、分散剤の
選択、ボールミル条件以外に有機バインダーの選択が重
要となる。
媒、分散剤、有機バインダー、可塑剤、消泡剤等の添加
剤を含む水または非水系の溶液中に懸濁させたスラリー
を、ドクターブレード等の手段により、キャリアフィル
ム上に展開、乾燥させて製造される。このようにして得
られたシートは必要に応じて導体ペーストを印刷し、積
層、機械加工した後、焼成される。このグリーンシート
に要求される特性はシートの寸法安定性、機械的性質、
焼成時の収縮率が小さいこと、反りが生じないこと等、
多岐にわたるが、これ等のうち多くはスラリーの分散性
を向上させることにより改善されるものが多い、即ちス
ラリー中に於いて、セラミックス粉体が一次粒子まで解
膠されていることが望ましい。そのためには、分散剤の
選択、ボールミル条件以外に有機バインダーの選択が重
要となる。
従来、上記の方法に於ける有機バインダーとしてはエチ
ルセルローズ等のセルロース系樹脂、ポリビニルブチラ
ール等のブチラール系樹脂、ブチルメタクリレート等の
アクリル系樹脂が用いられて来た。
ルセルローズ等のセルロース系樹脂、ポリビニルブチラ
ール等のブチラール系樹脂、ブチルメタクリレート等の
アクリル系樹脂が用いられて来た。
しかしながら、これ等のバインダーではグリーンシート
の乾燥時にクランクが入りやす（、またスラリーの分散
性が不十分で、グリーンシート中でのセラミックス粉末
の充填密度が低いため、焼成時の収縮が大きいという欠
点を存していた。
の乾燥時にクランクが入りやす（、またスラリーの分散
性が不十分で、グリーンシート中でのセラミックス粉末
の充填密度が低いため、焼成時の収縮が大きいという欠
点を存していた。
したがって、この発明が解決しようとする問題点は、上
記従来のバインダーに於ける各難点を解消することであ
る。
記従来のバインダーに於ける各難点を解消することであ
る。
この問題点は、分子量が３００，０００以上のものを少
なくとも６０重量％含有する重量平均分子量が３００．
０００以上のアクリル樹脂と分子量が２００，０００以
下のものを少なくとも７０重量％含有する重量平均分子
１２００，０００以下のアクリル樹脂とを組み合わせて
なるセラミックス成形用バインダーをグリーンシート製
造用バインダーとして使用することによって達成され、
更に好ましくは、そのアクリル樹脂としてカルボキシル
基、アミノ基、アミド基及びヒドロキシル基のうち少な
くとも１種類の官能基を持っモノマーと、特に好ましく
は、カルボキシル基またはアミノ基及びアミド基の少な
くとも１種を有する七ツマ−と官能基を含有しないアク
リル酸エステルとメタクリル酸エステルのうち少なくと
も１Ｍ類との共重合体である樹脂を用いることにより解
決され、このバインダーを使用することによりクランク
が生じず、かつかさ密度の高いグリーンシートが得られ
るものである。
なくとも６０重量％含有する重量平均分子量が３００．
０００以上のアクリル樹脂と分子量が２００，０００以
下のものを少なくとも７０重量％含有する重量平均分子
１２００，０００以下のアクリル樹脂とを組み合わせて
なるセラミックス成形用バインダーをグリーンシート製
造用バインダーとして使用することによって達成され、
更に好ましくは、そのアクリル樹脂としてカルボキシル
基、アミノ基、アミド基及びヒドロキシル基のうち少な
くとも１種類の官能基を持っモノマーと、特に好ましく
は、カルボキシル基またはアミノ基及びアミド基の少な
くとも１種を有する七ツマ−と官能基を含有しないアク
リル酸エステルとメタクリル酸エステルのうち少なくと
も１Ｍ類との共重合体である樹脂を用いることにより解
決され、このバインダーを使用することによりクランク
が生じず、かつかさ密度の高いグリーンシートが得られ
るものである。
〔発明６作用並びに構成〕
本発明に於けるセラミックスはアルミナ、ジルコニア、
ベリリア、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、ホウケイ酸
ガラス等の従来この種分野に於いて使用されて来た各種
公知のものが使用される。
ベリリア、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、ホウケイ酸
ガラス等の従来この種分野に於いて使用されて来た各種
公知のものが使用される。
本発明に於いては、アクリル樹脂としては上記の通り特
定範囲の高分子量物と同じく低分子量物とを混合して用
いることを必須とし、これにより成形時に於けるクラン
クを防止しつつスラリーの分散性を向上出来る。即ち、
高分子量物はクランクの防止、低分子量物はスラリーの
分散性向上に対して寄与する。したがって、従来のよう
な単純な分子量分布を持つバインダーと比較してクラッ
クが入り難く、かつ良好なグリーンシートが得られる。
定範囲の高分子量物と同じく低分子量物とを混合して用
いることを必須とし、これにより成形時に於けるクラン
クを防止しつつスラリーの分散性を向上出来る。即ち、
高分子量物はクランクの防止、低分子量物はスラリーの
分散性向上に対して寄与する。したがって、従来のよう
な単純な分子量分布を持つバインダーと比較してクラッ
クが入り難く、かつ良好なグリーンシートが得られる。
そのためには、高分子量物として分子量３０万以上のも
のを６０重量％以上含有する重量平均分子１３００，０
００以上のもの、低分子量物として分子［２００，００
０以下のものを少なくとも７０重量％含有する重量平均
分子１２００゜０００以下のものとを併用する。ここで
高分子量物と低分子量物の混合は予め行っていても良い
が、低分子量物とセラミックス粉と溶剤でまず混合分散
を行い、その後に高分子量物を添加し混合を行う方法を
用いると分散の良好なスラリーが得られるので好ましい
ものである。
のを６０重量％以上含有する重量平均分子１３００，０
００以上のもの、低分子量物として分子［２００，００
０以下のものを少なくとも７０重量％含有する重量平均
分子１２００゜０００以下のものとを併用する。ここで
高分子量物と低分子量物の混合は予め行っていても良い
が、低分子量物とセラミックス粉と溶剤でまず混合分散
を行い、その後に高分子量物を添加し混合を行う方法を
用いると分散の良好なスラリーが得られるので好ましい
ものである。
高分子量物と低分子量物の混合比はそれぞれの分子量、
化学組成により異なるが、少なくとも７５：２５〜２５
ニア５の範囲にあることが好ましく、６０：４０〜４０
：６０範囲にあるのがより好ましいものである。ここで
、低分子量物の比率を増加させると、スラリーの分散性
は良くなるが、成形時にクランクが入りやすい、一方、
高分子量物を増加させるとクラックは防止されるが、分
散性が悪くなり、スラリー粘度が増加し取り扱いも困難
となる。このような分子量を持つポリマーは通常の乳化
重合法、塊状重合法、溶液重合法により容易に得ること
が出来る。
化学組成により異なるが、少なくとも７５：２５〜２５
ニア５の範囲にあることが好ましく、６０：４０〜４０
：６０範囲にあるのがより好ましいものである。ここで
、低分子量物の比率を増加させると、スラリーの分散性
は良くなるが、成形時にクランクが入りやすい、一方、
高分子量物を増加させるとクラックは防止されるが、分
散性が悪くなり、スラリー粘度が増加し取り扱いも困難
となる。このような分子量を持つポリマーは通常の乳化
重合法、塊状重合法、溶液重合法により容易に得ること
が出来る。
アクリル樹脂は非極性成分として官能基を持たないメタ
クリル酸エステル、アクリル酸エステルのうち少なくと
も１種類と極性成分としてカルボキシル基、アミノ基、
アミド基、ヒドロキシル基のうち少なくとも１ｐｉＩＪ
ｉの官能基を持った七ツマ−との共重合体を用いること
が好ましい、特に官能基としてヒドロキシル基以外の基
を有するものが好ましい。官能基を持たないメタクリル
酸エステルとしては、メチルメタクリレート、エチルメ
タクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチル
メタクリレート、２−エチルへキシルメタクリレート等
があげられ、アクリル酸エステルとしてはメチルアクリ
レート、エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート
、２−エチルへキシルアクリレート等があげられる。一
方カルボキシル基を含をするモノマーとしてはアクリル
酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸等、アミノ
基を含有するモノマーとしてはジメチルメタクリレート
、ジエチルアミノエチルメククリレート、４−ビニルピ
リジン等、アミド基を含有するモノマーとしてはアクリ
ルアミド等、ヒドロキン基を含有する七ツマ−としては
２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ｎ−メチロール
アクリルアミド等があげられる。この共重合体の極性成
分と非極性成分の比はモル比で５０：５０から９９．５
：０．５の範囲にあることが好ましい。共重合する官能
基は用いるセラミックス粉体によって通したものを選択
して使用することが好ましい０例えば、カルボキシル基
はアルミナのような中性の粉体に対して極めて好適であ
り、カルシアとかマグネシアのようなアルカリ性の粉体
に対しては反応する可能性があるので出来るだけ使用し
ないことが好ましい。
クリル酸エステル、アクリル酸エステルのうち少なくと
も１種類と極性成分としてカルボキシル基、アミノ基、
アミド基、ヒドロキシル基のうち少なくとも１ｐｉＩＪ
ｉの官能基を持った七ツマ−との共重合体を用いること
が好ましい、特に官能基としてヒドロキシル基以外の基
を有するものが好ましい。官能基を持たないメタクリル
酸エステルとしては、メチルメタクリレート、エチルメ
タクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチル
メタクリレート、２−エチルへキシルメタクリレート等
があげられ、アクリル酸エステルとしてはメチルアクリ
レート、エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート
、２−エチルへキシルアクリレート等があげられる。一
方カルボキシル基を含をするモノマーとしてはアクリル
酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸等、アミノ
基を含有するモノマーとしてはジメチルメタクリレート
、ジエチルアミノエチルメククリレート、４−ビニルピ
リジン等、アミド基を含有するモノマーとしてはアクリ
ルアミド等、ヒドロキン基を含有する七ツマ−としては
２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ｎ−メチロール
アクリルアミド等があげられる。この共重合体の極性成
分と非極性成分の比はモル比で５０：５０から９９．５
：０．５の範囲にあることが好ましい。共重合する官能
基は用いるセラミックス粉体によって通したものを選択
して使用することが好ましい０例えば、カルボキシル基
はアルミナのような中性の粉体に対して極めて好適であ
り、カルシアとかマグネシアのようなアルカリ性の粉体
に対しては反応する可能性があるので出来るだけ使用し
ないことが好ましい。
また高分子量物に共重合する官能基と低分子量物に共重
合する官能基の量、種類は異なっていてもよいが、例え
ばカルボキシル基とアミン基のように反応性の高いもの
同志の組合せは、時としてスラリーがゲル化する場合が
あり、同じ官能基同志を組み合わせることが好ましい。
合する官能基の量、種類は異なっていてもよいが、例え
ばカルボキシル基とアミン基のように反応性の高いもの
同志の組合せは、時としてスラリーがゲル化する場合が
あり、同じ官能基同志を組み合わせることが好ましい。
以上のように、この発明のセラミックス成形用バインダ
ーは、クランク防止に有効な高分子量物とセラミックス
粉の分散に対して有効な低分子量成分から構成されてい
るため、従来のような単純な分子璧分布を持つバインダ
ーと比較して成形時にクラックが入り難く、かつセラミ
ックス粉の分散性が良好で密度の高いグリーンシートを
得ることが出来る。
ーは、クランク防止に有効な高分子量物とセラミックス
粉の分散に対して有効な低分子量成分から構成されてい
るため、従来のような単純な分子璧分布を持つバインダ
ーと比較して成形時にクラックが入り難く、かつセラミ
ックス粉の分散性が良好で密度の高いグリーンシートを
得ることが出来る。
〔実施例〕
次に、実施例によりこの発明をさらに詳細に説明する。
但し部とあるは重量部を示す。
実施例１
（アクリル樹脂の製造）
撹拌機付きガラス製フラスコを用いエチルアクリレート
１）３部、メチルメタクリレート３８部、アクリル酸７
部、酢酸エチル３５５部、過酸化ベンゾイル０．３部の
組成で、窒素気流中、７０℃で５時間反応させた。ゲル
パーミェーションクロマトグラフィー（以下ＧＰＣとい
う）により分子量を測定した所、得られた樹脂の重量平
均分子量は５３０．０００であった（以下バインダーＡ
と略する）。
１）３部、メチルメタクリレート３８部、アクリル酸７
部、酢酸エチル３５５部、過酸化ベンゾイル０．３部の
組成で、窒素気流中、７０℃で５時間反応させた。ゲル
パーミェーションクロマトグラフィー（以下ＧＰＣとい
う）により分子量を測定した所、得られた樹脂の重量平
均分子量は５３０．０００であった（以下バインダーＡ
と略する）。
また、これとは別にフラスコにエチルアクリレート１６
３部、メチルメタクリレート５４部、アクリル酸７部、
酢酸エチル５２５部、アブビスイソブチロニトリル（以
下ＡＴＢＮという）０．９部を仕込み７０℃で１２時間
反応させた。ＧＰＣにより、得られた樹脂の重量平均分
子量は１７０゜ＯＯＯであった（以下バインダーＢと略
する）。
３部、メチルメタクリレート５４部、アクリル酸７部、
酢酸エチル５２５部、アブビスイソブチロニトリル（以
下ＡＴＢＮという）０．９部を仕込み７０℃で１２時間
反応させた。ＧＰＣにより、得られた樹脂の重量平均分
子量は１７０゜ＯＯＯであった（以下バインダーＢと略
する）。
（セラミックスグリーンシートの製造）重量でアルミナ
粉９２部、タルク５部、酸化クロム２部、酸化チタン１
部、オレイン酸モノオレエート２部、トルエン２４部、
メチルエチルケトン１６部をボールミルに入れて２４時
間分散させた。
粉９２部、タルク５部、酸化クロム２部、酸化チタン１
部、オレイン酸モノオレエート２部、トルエン２４部、
メチルエチルケトン１６部をボールミルに入れて２４時
間分散させた。
次いで、これに上記のバインダーＡ４部、バインダー８
４部を加えさらに４時間ボールミルにより混合した。得
られたスラリーを減圧税泡した後、ポリエステルフィル
ム上にナイフコーターを用いてキャスティングし、風乾
後８０℃で１時間乾燥させ、厚み０．６１のシートとし
た。乾燥時にクラックが入るようなことはなく、得られ
たグリーンシートのかさ比重は２．３２であった。
４部を加えさらに４時間ボールミルにより混合した。得
られたスラリーを減圧税泡した後、ポリエステルフィル
ム上にナイフコーターを用いてキャスティングし、風乾
後８０℃で１時間乾燥させ、厚み０．６１のシートとし
た。乾燥時にクラックが入るようなことはなく、得られ
たグリーンシートのかさ比重は２．３２であった。
一方バインダーとしてＡのみを８部加えた場合には乾燥
時にクラックが生じ、Ｂのみを８部加えた場合はクラン
クは生じなかったが、かさ密度が２．０２と低かった。
時にクラックが生じ、Ｂのみを８部加えた場合はクラン
クは生じなかったが、かさ密度が２．０２と低かった。
（以上）
Claims (4)
- （１）分子量が３００，０００以上のものを少なくとも
６０重量％含有する重量平均分子量が３００，０００以
上のアクリル樹脂と分子量が２００，０００以下のもの
を少なくとも７０重量％含有する重量平均分子量２００
，０００以下のアクリル樹脂とを組み合わせてなるセラ
ミックス成形用バインダー。 - （２）アクリル樹脂がカルボキシル基、アミノ基、アミ
ド基、ヒドロキシル基のうち少なくとも１種類の官能基
を持つモノマーと、官能基を含有しないアクリル酸エス
テルとメタクリル酸エステルのうち少なくとも１種類と
の共重合体である特許請求の範囲第１項記載のセラミッ
クス成形用バインダー。 - （３）上記官能基を持つモノマーが、カルボキシル基、
アミノ基及びアミド基の少なくとも１種類の官能基を持
つものである特許請求の範囲第２項に記載のセラミック
ス成形用バインダー。 - （４）官能基を持つモノマーの添加量が０．５〜５０モ
ル％の範囲である特許請求の範囲第１項記載のセラミッ
クス成形用バインダー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61091772A JPS62246857A (ja) | 1986-04-21 | 1986-04-21 | セラミツクス成形用バインダ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61091772A JPS62246857A (ja) | 1986-04-21 | 1986-04-21 | セラミツクス成形用バインダ− |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62246857A true JPS62246857A (ja) | 1987-10-28 |
Family
ID=14035867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61091772A Pending JPS62246857A (ja) | 1986-04-21 | 1986-04-21 | セラミツクス成形用バインダ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62246857A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01197350A (ja) * | 1988-01-29 | 1989-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | セラミック多層基板用グリーンシート材 |
| WO2000042622A1 (fr) * | 1999-01-14 | 2000-07-20 | Soken Chemical & Engineering Co., Ltd. | Composition de resine pour la formation de couches dielectriques et film pour la formation de couches dielectriques |
-
1986
- 1986-04-21 JP JP61091772A patent/JPS62246857A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01197350A (ja) * | 1988-01-29 | 1989-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | セラミック多層基板用グリーンシート材 |
| WO2000042622A1 (fr) * | 1999-01-14 | 2000-07-20 | Soken Chemical & Engineering Co., Ltd. | Composition de resine pour la formation de couches dielectriques et film pour la formation de couches dielectriques |
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