JPS60231458A - セラミツク誘電体の製造方法 - 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】 （発明の属する技術分野） 本発明は緻密で焼結密度が大きく、焼成収縮が安定した
セラミック誘電体の製造方法に関する。

最近の工業材料は種々の機能性が要求され、セラミック
誘電体の分野においても焼結体の緻筐化。

寸法安矩性が強く要求されるようになってきている。

（従来技術とその問題点） このようなセラミック誘電体の製造方法としては、セラ
ミック誘電体原料粉末と有機結合剤との混合体であるセ
ラミック誘電体用グリーンシート（以下グリーンシート
という）を所定の形状に成形後、焼成する方法が広く使
用されるようになりつつある。

すなわちセラミック誘電体原料粉末として例えばチタン
酸バリウムにチタン酸塩、錫酸環、ジルコン酸塩の１種
又はそれらの混合物を添加したものをボールミルで十分
均一に混合し、これに有機結合剤、可塑剤、溶剤などを
適量加え更に混合しセラミック誘電体用スリップ（以下
スリップという）を作る。このスリップをドクターブレ
ード法で０，１〜１．４ｍ程度の厚さの板状としグリー
ンシートを所定の形状に成形した後所定の温度で焼結し
てセラミック誘電体としている。しかし従来の方法で製
造したスリップを用いたセラミック誘電体は以下に示す
ような問題点があった。

通常スリップはセラミック誘電体原料粉末を水と共にボ
ールミル等で湿式粉砕し、水分を乾燥して除去した後有
機結合剤、溶剤等を加えてボールミル等で均一に混合し
て得ている。

しかし、この方法によるとセラミック誘電体原料の粉砕
混合後の乾燥工程において、１次粒子が再凝集をおこす
。またかりに乾式粉砕でありても粉砕した１次粒子が小
さいほど凝集しやすく、凝集したセラミック誘電体原料
に有機結合剤、可塑剤、溶剤等を加え混合してもセラミ
ック誘電体原料粉末が単・−粒子に解粒できず、１次粒
子の状態で均一に分散させることは極めて困難である。

したがって通常は部分的に弱い凝集を起こしたままグリ
ーンシートをつくシ焼成している。したがって得られる
セラミック誘電体の焼結密度が小さく。

表面は親水性かあり、水やアルコール系には非常に濡れ
やすくトリクロールエチレン、トルエン等には稲れにく
い。また一般的にグリーンシートに使用される有機結合
剤であるブチラール樹脂にはアルコール系溶剤は良溶媒
であることを見い出し。

溶剤に有機結合剤を加えた溶液の粘度がセラミック誘′
亀体原料粉末の解粒を妨げない程度以下となる葉でかつ
解粒した粒子が直接接触するのを妨げる童の有機結合剤
を添加、＆合してセラミック誘電体原料粉末が単一粒子
になるまで十分に解粒し。

粒子表面に有機結合剤の薄い皮膜をつけたスリップをつ
くり、さらに溶剤を乾燥して除去すれば粒子表面に有機
結合剤の薄い皮膜が被覆される。その後テープ成形及び
パンチングに必要なソート特性を付与するのに賛する量
の溶剤、有機結合剤及び可塑剤を徐加、混合したところ
セラミック誘電体原料を１次粒子にまで十分にそして均
一に分散したスリップか得られ、このスリップふ成形、
焼成したところ緻密で焼結＠度が大きく、焼成収縮率が
安定したセラミック誘電体が得られることを確認した。

本発明はセラミック誘電体原料粉末、有機結合剤、溶剤
及び可塑剤を混合、焼成するセラミック誘電体において
、溶剤に有機結合剤を加えた溶液の粘度がセラミック誘
電体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童の有機結合
剤を添加、混合してセラミック誘電体原料粉末が単一粒
子になるまで解粒し、その後乾燥して溶剤を除去し９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溶剤、有機結合剤及び可塑剤を添
加、混合した後成形、焼成するセラミック誘電体の製造
方法に関する。

（材料例） なお本発明においてセラミック誘電体原料粉末としては
特に制限はなく２例えばチタン酸バリウム粉末にチタン
酸塩、錫酸塩、ジルコン酸塩等の１種又はそれらの混合
物を添加したものが用いられる。有機結合剤にはブチラ
ール樹脂、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ｆルコール等カ用いられる。

溶剤に有機結合剤を加えた溶液の粘度は最大２０Ｐ（ボ
イズ）であることが好ましく、ＩＰ〜３Ｐの範凹であれ
ばさらに好ましい。また有機結合剤の添加量はセラミッ
ク誘電体原料粉末１００重１部に対し０．５〜２０重紮
部であることが好ましく０８〜１．８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
るのに要する有機結合剤及び可塑剤の添加量については
セラミック誘電体原料粉末１００重量部に対し有機結合
剤３．０〜６６重量部、可塑剤２．１〜３．９重量部で
あることが好ましく、有機結合剤４．０〜５．６重量部
、可塑剤２．６〜３．４重量部であればさらに好ましい
。

本発明において成形する方法としてテープ成形。

プレス成形、イコミ成形、押出成形等かあり特に制限は
ないがテープ成形で成形することが好ましい。また焼成
は通常公知の方法で行なうものとし平均粒径０．８μｍ
のチタン酸バリウム粉末１００重量部に対し有機結合剤
としてブチラール樹脂１．２Ｎ量部、溶剤としてエタノ
ールを４０重量部秤量しこれらをホールミルにて１２時
間混合してセラミック誘電体原料粉末を単一粒子まで十
分解粒した混合スリップ囚を得た。

次に前記混合スリップ囚から溶剤を乾燥して除去し有機
結合剤によって被覆されたセラミック誘電体用１次粒子
を得た。さらにセラミック誘電体用１次粒子１０１．２
重量部に対し有機結合剤としてブチラール樹脂４．８重
量部、可塑剤としてプチルベンジルフタレー）３．０重
量部、溶剤としてエタノールとトリクロールエチレンと
の共沸混合物４０．０重旬二部を加えボールミルにて１
２時間混合を行ない混合スリップ（Ｂｌを得た。その後
、混合スリップＣＢｌｋテープ成形法によりキャリヤー
フィルム上に０．９５ｍｍの厚さに成形し、乾燥後キャ
リヤーフィルムから刺離してグリーンシー）−（ｒ得た
。

次にこのグリーン７−トを９５Ｘ９５ｎｍの寸法に切断
しジルコニア質耐火物セッター上にのせ電気炉で温ｉ１
，４００℃で１時間焼成しセラミック誘電体を得た。得
られたセラミック誘電体は焼結密度は５．６０　ｇ／ｃ
ｍ’　、焼成収縮率は２９．０±０．１であった。

これに対し比較例として前記実施例で使用したものと同
じセラミック誘電体原料粉末１００重量部、結合剤とし
てブチラール樹脂６０重量部、可塑剤トしてブチルベン
ジルフタレート３重量部及び溶剤としてエタノールとト
リクロールエチレンとの共沸混合物４０重量部を加えボ
ールミルにて２４時ｍｊ混合を行ない前記実施例と同様
の工程を経てセラミック誘電体を製造したものは、焼結
密度は５．５０　ｇ／ｃｍ’　、焼成収縮率は３０，４
±０．６％がセラミック誘電体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
るのを妨げる量の有機結合剤を冷加、混脅してセラミッ
ク誘電体原料粉末が単一粒子になるまで解粒し、での後
乾燥して溶剤全除去し９次いで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溶剤、有機結
合剤及び可塑剤會添加、混合した後成形、焼成するので
緻密で焼結密度が大きく、焼成収縮率が安定したセラミ
ック誘電体を製造することができる。

第１頁の続き ０発　明　者　上　山　守 日立市東町４丁目１旙１号　日立化成工業株式会社茨城
研究所内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　セラミック誘電体原料粉末、有機結合剤。 溶剤及び可塑剤を混合、焼成するセラミック誘電体にお
   いて、溶剤に有機結合剤を加えた溶液の粘度がセラミッ
   ク誘電体原料粉末の解粒を妨げない程度以下となる倉で
   、かつ解粒した粒子が直接接触するのを妨げる量の有機
   結合剤を添加、混合してセラミック誘電体原料粉末か単
   一粒子になるまで解粒し、その後乾燥して溶剤を除去し
   １次いでテープ成形及びパンチングに必要なノート特性
   を付与するのに要する量の溶剤、有機結合剤及び可塑剤
   を添加、混合した後成形、焼成することを特徴とするセ
   ラミック誘電体の製造方法。