JPS621808B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は混合において歩留りよく、しかも焼成
収縮率の安定したセラミツクグリーンシート（以
下グリーンシートという）を得るためのセラミツ
ク泥漿（以下スリツプという）の製造方法に関す
るものである。 一般にグリーンシートはアルミナ及び焼結助剤
をバインダー、可塑剤、溶剤、分散剤とからなる
ビヒクルに分散させスリツプとし、それをポリエ
ステルフイルム上に注形し、溶剤を乾燥すること
によつてつくられる。一方セラミツク基板はグリ
ーンシートを所定の形状にパンチ成形後焼成して
作られ、基板寸法は焼成時の収縮率によつて決ま
る。したがつて寸法精度を向上させるためには焼
成収縮率を常に一定にしなければならない。また
焼成収縮率とグリーンシートの嵩密度とは相関関
係があり、グリーンシートの嵩密度すなわちセラ
ミツク原料粉末粒子のつまり具合（充填率）を一
定にすることが焼成収縮率を一定にするために重
要である。 従来はセラミツク原料粉末とバインダー、可塑
剤、溶剤等を一緒にまとめてボールミル混合機に
入れ一度に混合するようにしている。しかしなが
らこの混合方法ではスリツプの粘度が高いため凝
集したセラミツク原料粉末の粒子が単一粒子に解
粒できずバインダー、可塑剤等が粒子全体に良好
に分散されずグリーンシートの嵩密度がばらつく
原因になつている。またセラミツク原料粉末を溶
剤中であらかじめ分散し（第１工程）、その後バ
インダー、可塑剤等を投入する（第２工程）方法
があるが、この方法では第１工程で疑似凝集がお
こり易い。従つてこのような方法でボールミルを
連続的に繰返し使用するとグリーンシートの焼成
収縮率にばらつきが生じる。 本発明は上記の欠点のないスリツプの製造方法
を提供することを目的とするものである。 本発明者らは上記の欠点について種々検討した
結果、溶剤にバインダー及び可塑剤を加えた溶液
の粘度がセラミツク原料粉末の解粒を妨げない程
度以下となる量でかつ解粒した粒子が直接接触す
るのを妨げる量のバインダー及び可塑剤を添加、
混合してセラミツク原料粉末が単一粒子になるま
で解粒し、次いでテープ成形及びパンチングに必
要なシート特性を付与するのに要する量のバイン
ダー及び可塑剤を添加、混合したスリツプを用い
ればグリーンシートの嵩密度のばらつきが少な
く、またボールミルを連続的に繰返し使用しても
グリーンシートの焼成収縮率のばらつきの少ない
スリツプが得られることを確認した。 本発明はセラミツク原料粉末、溶剤、バインダ
ー及び可塑剤の混合物を容器中で混合するセラミ
ツク泥漿の製造方法において、溶剤にバインダー
及び可塑剤を加えた溶液の粘度がセラミツク原料
粉末の解粒を妨げない程度以下となる量でかつ解
粒した粒子が直接接触するのを妨げる量のバイン
ダー及び可塑剤を添加、混合してセラミツク原料
粉末が単一粒子になるまで解粒し、次いでテープ
成形及びパンチングに必要なシート特性を付与す
るのに要する量のバインダー及び可塑剤を添加、
混合するスリツプの製造方法に関する。 なお本発明においてセラミツク原料粉末にはア
ルミナ、ガラス、フリツト等が用いられ、必要に
応じこの他にマグネシア、カルシア、シリカ、ジ
ルコニア等が用いられる。バインダーにはポリビ
ニルブチラール、アクリル樹脂、酢酸ビニルの共
重合体、ポリビニルアルコール、塩化ビニル、メ
タアクリレート等が用いられる。可塑剤には
DOP、DBP等のフタル酸エステル、トリエチレ
ングリコール、ポリアルキレングリコール等のグ
リコールエステルが用いられる。溶剤にはトリク
ロールエチレン、ブタノール、エチルアルコー
ル、メチルアルコール等が用いられる。 溶剤にバインダー及び可塑剤を加えた溶液の粘
度は最大20P（ポイズ）であることが好ましく、
1P〜3Pの範囲であればさらに好ましい。またバ
インダー及び可塑剤の添加量はセラミツク原料粉
末100重量部に対しバインダー0.5〜2.0重量部、
可塑剤0.25〜1.0重量部であることが好ましく、
バインダー0.8〜1.8重量部、可塑剤0.4〜0.9重量
部であればさらに好ましい。 テープ成形及びパンチングに必要なシート特性
を付与するのに要するバインダー及び可塑剤の添
加量についてはセラミツク原料粉末100重量部に
対しバインダー3.0〜6.6重量部、可塑剤1.5〜3.3
重量部であることが好ましく、バインダー4.0〜
5.6重量部、可塑剤2.0〜2.8重量部であればさらに
好ましい。 以下実施例により本発明を説明する。 第１工程として第１表に示す成分を配合し、ボ
ールミルで30時間混合してα−アルミナ及びガラ
スフリツトを単一粒子まで十分解粒し、解粒した
単一粒子の表面に均一な被膜を形成した。

【表】 次に第２工程として前記で得られた混合物にポ
リビニルブチラール4.8重量部及びフタル酸エス
テル2.4重量部を追加添加し24時間混合してスリ
ツプを得た。その後スリツプをボールミル内壁、
玉石等に付着分としてボールミル中に20％残し、
残りの80％で通常公知の方法により第１回目のグ
リーンシートを得た。 次に第２回目のグリーンシートを得るため前記
のボールミル中の残存スリツプ28.36重量部にト
リクロールエチレンとメタノールの共沸混合物
32.0重量部を加えて１時間混合し、さらに前記と
同様のα−アルミナ76.8重量部およびガラスフリ
ツト3.2重量部を添加し30時間混合してα−アル
ミナ及びガラスフリツトを単一粒子まで解粒し、
解粒した単一粒子の表面に均一な被膜を形成し
た。 次に前記で得られた混合物にポリビニルブチラ
ール48.0重量部及びフタル酸エステル24.0重量部
を添加し24時間混合して第２回目のスリツプを得
た。その後スリツプをボールミル内壁、玉石等に
付着分としてボールミル中に20％残し80％で通常
公知の方法により第２回目のグリーンシートを得
た。 以下前記と同様の方法で第３回目及び第４回目
のグリーンシートを得た。 以上の実施例で得られたグリーンシートを水素
雰囲気中、温度1550℃で１時間焼成した。その結
果焼成収縮率は第１回目が15.50％、第２回目が
15.52％、第３回目が15.51％、第４回目が15.55％
でありボールミルを連続的に使用したにもかかわ
らずばらつきの少ないことが確認された。 これに対し比較例としてα−アルミナ及びガラ
スフリツトを分散剤及び溶剤中であらかじめ分散
し、その後バインダー及び可塑剤を投入して得ら
れたスリツプの残存物を残したまま次回の配合を
したスリツプからグリーンシートを得、それを実
施例と同様の方法で焼成した結果、その焼成収縮
率は第１回目が16.00％、第２回目が15.23％、第
３回目が16.52％、第４回目が15.05％と大きくば
らついた。 なお本発明の実施例ではセラミツク基板用スリ
ツプについて説明したがテープ成形用スリツプに
関しても同様の効果が得られる。また本発明の実
施例ではボールミルにて混合したものについて説
明したが擂潰機その他の混合法等によつても同様
の効果が得られる。 本発明は溶剤にバインダー及び可塑剤を加えた
溶液の粘度がセラミツク原料粉末の解粒を妨げな
い程度以下となる量でかつ解粒した粒子が直接接
触するのを妨げる量のバインダー及び可塑剤を添
加、混合してセラミツク原料粉末が単一粒子にな
るまで解粒し、次いでテープ成形及びパンチング
に必要なシート特性を付与するのに要する量のバ
インダー及び可塑剤を添加、混合するので、グリ
ーンシートの嵩密度のばらつきが少なく、またボ
ールミル等の混合機を連続的に繰返し使用しても
グリーンシートの焼成収縮率のばらつきの少ない
スリツプを製造することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ セラミツク原料粉末、溶剤、バインダー及び
   可塑剤の混合物を容器中で混合するセラミツク泥
   漿の製造方法において、溶剤にバインダー及び可
   塑剤を加えた溶液の粘度がセラミツク原料粉末の
   解粒を妨げない程度以下となる量でかつ解粒した
   粒子が直接接触するのを妨げる量のバインダー及
   び可塑剤を添加、混合してセラミツク原料粉末が
   単一粒子になるまで解粒し、次いでテープ成形及
   びパンチングに必要なシート特性を付与するのに
   要する量のバインダー及び可塑剤を添加、混合す
   ることを特徴とするセラミツク泥漿の製造方法。