JP2002255655A - Ceramic compact and ceramic electronic parts - Google Patents

Ceramic compact and ceramic electronic parts

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JP2002255655A
JP2002255655A JP2001219964A JP2001219964A JP2002255655A JP 2002255655 A JP2002255655 A JP 2002255655A JP 2001219964 A JP2001219964 A JP 2001219964A JP 2001219964 A JP2001219964 A JP 2001219964A JP 2002255655 A JP2002255655 A JP 2002255655A
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Japan
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ceramic
organic binder
polyurethane resin
molded body
ceramic molded
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JP2001219964A
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Atsushi Hirano
篤 平野
Tomoya Yokoyama
智哉 横山
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ceramic compact in which the content of an organic binder is low, and the heating and removal of the organic binder can be performed in a short time, and ceramic electronic parts using the ceramic compact. SOLUTION: The ceramic compact is produced by using ceramic slurry containing ceramic powder and an organic vehicle as an emulsion consisting of an organic binder consisting of a polyurethane resin and a solvent. When the ceramic slurry is produced by using a water-containing solvent, as the organic binder, an anionic polyurethane resin, or a nonionic polyurethane resin, or an anionic/nonionic polyurethane resin is used.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック粉末
と、有機バインダと溶媒とからなる有機ビヒクルと、を
含有してなるセラミックスラリーを用いて成形されたセ
ラミック成形体、およびこれを用いたセラミック電子部
品に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic compact formed using a ceramic slurry containing a ceramic powder, an organic vehicle comprising an organic binder and a solvent, and a ceramic electronic device using the same. It concerns parts.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、セラミック成形体、特にセラミッ
クグリーンシートは、例えばセラミック粉末と、有機バ
インダと溶媒とからなる有機ビヒクルと、の混合物から
なるセラミックスラリーを、ドクターブレード法等の手
法を用いてキャリアテープ上に所定の厚さで塗布し、こ
れを乾燥させることで溶媒を揮発除去させて成形されて
いた。従来のセラミック成形体に用いられる有機バイン
ダとしては、例えば熱可塑性樹脂が挙げられ、代表的な
ものとしてアクリル樹脂やポリビニルアルコール(PV
A)が挙げられる。セラミック成形体の製造方法として
は、シート成形のほか、鋳込み成形、射出成形、押出し
成形、厚膜印刷成形等が挙げられる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a ceramic molded body, especially a ceramic green sheet, is prepared by, for example, using a ceramic slurry, which is a mixture of a ceramic powder and an organic vehicle comprising an organic binder and a solvent, by a doctor blade method or the like. It was formed by applying a predetermined thickness on a carrier tape and drying it to remove the solvent by volatilization. As an organic binder used for a conventional ceramic molded body, for example, a thermoplastic resin can be cited, and a typical example is an acrylic resin or polyvinyl alcohol (PV).
A). Examples of the method for producing the ceramic molded body include, besides sheet molding, casting, injection molding, extrusion molding, thick film printing molding, and the like.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】セラミックスラリー中
の有機バインダは、セラミック粉末の表面に吸着し、シ
ート成形された後の乾燥時に凝集して保形性を与えるも
のであるが、目標とする強度や伸びを有するセラミック
成形体を得るため、すなわち十分な吸着ならびに凝集を
生じさせるために、一般にセラミック粉末100重量部
に対して10〜15重量部の有機バインダを必要とす
る。そのため、有機バインダを加熱除去するのに時間を
要するとともに、セラミック成形体の焼結に伴う収縮が
大きいため変形や反りが生じ易いという問題があった。
The organic binder in the ceramic slurry is adsorbed on the surface of the ceramic powder and agglomerates at the time of drying after forming the sheet to give shape retention. In order to obtain a ceramic molded body having high elongation or elongation, that is, to cause sufficient adsorption and aggregation, generally, 10 to 15 parts by weight of an organic binder is required for 100 parts by weight of the ceramic powder. For this reason, there is a problem that it takes time to heat and remove the organic binder, and deformation and warping are likely to occur due to a large shrinkage accompanying sintering of the ceramic molded body.

【0004】本発明の目的は、上述の問題点を解消すべ
くなされたもので、有機バインダの含有量が少なく、有
機バインダの加熱除去が短時間で済むセラミック成形
体、ならびにこれを用いたセラミック電子部品を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a ceramic molded body having a low content of an organic binder and requiring only a short time to remove the organic binder by heating, and a ceramic using the same. To provide electronic components.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のセラミック成形体は、セラミック粉末と、
ポリウレタン樹脂からなる有機バインダと溶媒とからな
るエマルジョンである有機ビヒクルと、を含有してなる
セラミックスラリーを用いて成形されたことを特徴とす
る。
Means for Solving the Problems To achieve the above object, a ceramic compact of the present invention comprises a ceramic powder,
It is characterized by being molded using a ceramic slurry containing an organic vehicle which is an emulsion comprising an organic binder comprising a polyurethane resin and a solvent.

【0006】また、本発明のセラミック成形体は、上述
したセラミック成形体であって、有機バインダの平均粒
径は300nm以下であることを特徴とする。
Further, a ceramic molded body of the present invention is the above-mentioned ceramic molded body, wherein the average particle size of the organic binder is 300 nm or less.

【0007】また、本発明のセラミック成形体は、上述
したセラミック成形体であって、セラミックスラリー中
における有機バインダの含有量は、セラミック粉末10
0重量部に対して8重量部以下であることを特徴とす
る。
The ceramic compact of the present invention is the above-described ceramic compact, wherein the content of the organic binder in the ceramic slurry is 10% or less.
The amount is not more than 8 parts by weight with respect to 0 parts by weight.

【0008】また、本発明のセラミック成形体は、上述
したセラミック成形体であって、セラミックスラリー
は、さらに架橋剤を含有することを特徴とする。
[0008] The ceramic molded article of the present invention is the above-mentioned ceramic molded article, wherein the ceramic slurry further contains a crosslinking agent.

【0009】また、本発明のセラミック成形体は、上述
したセラミック成形体であって、セラミックスラリー中
における溶媒は水を含有することを特徴とする。
Further, a ceramic molded body of the present invention is the above-mentioned ceramic molded body, wherein the solvent in the ceramic slurry contains water.

【0010】さらに、水を含有する溶媒を用いる場合、
有機バインダは、アニオン性のポリウレタン樹脂、また
は、ノニオン性のポリウレタン樹脂、あるいは、アニオ
ン/ノニオン性のポリウレタン樹脂の何れかからなるこ
とを特徴とする。
Further, when a solvent containing water is used,
The organic binder is made of an anionic polyurethane resin, a nonionic polyurethane resin, or an anionic / nonionic polyurethane resin.

【0011】また、本発明のセラミック成形体は、上述
したセラミック成形体であって、セラミックスラリーを
用いてシート成形されたセラミックグリーンシートであ
ることを特徴とする。
Further, the ceramic molded body of the present invention is the above-mentioned ceramic molded body, characterized in that it is a ceramic green sheet formed into a sheet using a ceramic slurry.

【0012】本発明のセラミック電子部品は、セラミッ
ク素体と、セラミック素体に接するように形成された外
部電極と、を備え、セラミック素体は、上述した本発明
のセラミック成形体が焼成されてなることを特徴とす
る。
A ceramic electronic component according to the present invention includes a ceramic body and external electrodes formed so as to be in contact with the ceramic body. The ceramic body is formed by firing the above-described ceramic molded body of the present invention. It is characterized by becoming.

【0013】また、本発明のセラミック電子部品は、複
数のセラミック層が積層されてなるセラミック素体と、
前記セラミック素体に接するように形成された外部電極
と、を備え、セラミック層は、上述した本発明のセラミ
ック成形体が焼成されてなることを特徴とする。
[0013] Further, a ceramic electronic component according to the present invention includes a ceramic body in which a plurality of ceramic layers are laminated;
An external electrode formed so as to be in contact with the ceramic body, wherein the ceramic layer is formed by firing the above-mentioned ceramic molded body of the present invention.

【0014】本発明のセラミック成形体は、セラミック
粉末と、ポリウレタン樹脂からなる有機バインダと溶媒
とからなるエマルジョンである有機ビヒクルと、を含有
してなるセラミックスラリーを用いて成形されたもので
あり、セラミックスラリー中の有機バインダの含有量を
少量化することができ、余剰の有機バインダが凝集した
塊状物が少なく、なおかつ優れた引張り強度および伸び
を備えている。このセラミック成形体を焼成してセラミ
ック電子部品を製造する場合に、有機バインダの加熱除
去が短時間で済む。また、セラミック成形体の焼結に伴
う収縮が小さくなり、変形や反りの少ないセラミック電
子部品を提供することができる。
The ceramic compact of the present invention is formed by using a ceramic slurry containing ceramic powder, an organic vehicle which is an emulsion comprising an organic binder comprising a polyurethane resin and a solvent, and The content of the organic binder in the ceramic slurry can be reduced, the amount of the aggregate of the excess organic binder is small, and the ceramic slurry has excellent tensile strength and elongation. When the ceramic molded body is fired to produce a ceramic electronic component, the organic binder can be removed by heating in a short time. Further, shrinkage due to sintering of the ceramic molded body is reduced, and a ceramic electronic component with less deformation and warpage can be provided.

【0015】また、本発明のセラミック成形体は、上述
のセラミックスラリー中における有機バインダの平均粒
径が、300nm以下であることにより、従来より優れ
た引張り強度ならびに伸びを備え、なおかつ有機バイン
ダ含有量をより少量化することができる。
Further, the ceramic molded body of the present invention has excellent tensile strength and elongation as compared with the conventional one, and the organic binder content, because the average particle size of the organic binder in the above-mentioned ceramic slurry is 300 nm or less. Can be further reduced.

【0016】また、本発明のセラミック成形体は、上述
のセラミックスラリー中における有機バインダの含有量
が、セラミック粉末100重量部に対して8重量部以下
であることにより、従来より少ない有機バインダ含有量
でありながら、優れた引張り強度ならびに伸びを備え
る。
Further, in the ceramic compact of the present invention, the content of the organic binder in the above-mentioned ceramic slurry is 8 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the ceramic powder, so that the organic binder content is smaller than that of the conventional ceramic slurry. But with excellent tensile strength and elongation.

【0017】また、本発明のセラミック成形体は、上述
のセラミックスラリーがさらに架橋剤を含有することに
より、従来より少ない有機バインダ含有量でありなが
ら、さらに優れた引張り強度ならびに伸びを備える。
Further, the ceramic molded article of the present invention has more excellent tensile strength and elongation while having a smaller organic binder content than before, because the ceramic slurry further contains a crosslinking agent.

【0018】また、上述のセラミックスラリー中におけ
る溶媒として、水を含有するものを用いる場合、有機バ
インダとして、アニオン性のポリウレタン樹脂、また
は、ノニオン性のポリウレタン樹脂、あるいは、アニオ
ン/ノニオン性のポリウレタン樹脂を用いることができ
る。
When a water-containing solvent is used as the solvent in the ceramic slurry, an anionic polyurethane resin, a nonionic polyurethane resin, or an anionic / nonionic polyurethane resin is used as an organic binder. Can be used.

【0019】このうち、アニオン性のポリウレタン樹脂
は、ノニオン性またはアニオン/ノニオン性のポリウレ
タン樹脂に比べて、多数の種類があるので、バインダと
して採用するポリウレタン樹脂を選定する際の自由度が
高い。そして、作製するセラミック成形体の伸び、引張
り強度等の特性を所望の値にするため、最適なポリウレ
タン樹脂を選定することができる。
Among these, there are many types of anionic polyurethane resins as compared with nonionic or anionic / nonionic polyurethane resins, so that the degree of freedom in selecting a polyurethane resin to be used as a binder is high. Then, an optimal polyurethane resin can be selected in order to obtain desired properties such as elongation and tensile strength of the ceramic molded body to be produced.

【0020】また、ノニオン性のポリウレタン樹脂を用
いた場合、セラミックスラリー中のセラミック粉末から
溶出する金属イオンと親水基とが反応することはない。
また、アニオン/ノニオン性のポリウレタン樹脂を用い
た場合、溶出する金属イオンと親水基との反応の程度は
低い。したがって、ノニオン性のポリウレタン樹脂、ま
たは、アニオン/ノニオン性のポリウレタン樹脂を用い
た場合には、溶出する金属イオンと親水基との反応を防
ぐための添加剤を加える必要がない。また、強度を得る
ために有機バインダを過剰に添加する必要がない。これ
により、セラミック成形体の密度低下を防止することが
できる。さらに、セラミック成形体を焼成して得られる
セラミック素体のポアの増加,ポア径の拡大を防止する
ことができる。
When a nonionic polyurethane resin is used, the metal ions eluted from the ceramic powder in the ceramic slurry do not react with the hydrophilic groups.
When an anionic / nonionic polyurethane resin is used, the degree of reaction between the eluted metal ion and the hydrophilic group is low. Therefore, when a nonionic polyurethane resin or an anionic / nonionic polyurethane resin is used, it is not necessary to add an additive for preventing the reaction between the eluted metal ion and the hydrophilic group. Further, it is not necessary to add an organic binder excessively in order to obtain strength. Thereby, it is possible to prevent a decrease in the density of the ceramic molded body. Further, it is possible to prevent an increase in pores and an increase in pore diameter of the ceramic body obtained by firing the ceramic molded body.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】本発明のセラミック成形体は、ポ
リウレタン樹脂からなる有機バインダと溶媒とからなる
エマルジョンである有機ビヒクルを用いることを要す
る。なお、本発明において、「エマルジョン」とは、
「液体の中に、それに溶けない別の液体が細かい滴にな
って分散したもの」全般をさすものと定義し、いわゆる
コロイダルディスパーションを含むものとする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The ceramic molded article of the present invention requires the use of an organic vehicle which is an emulsion composed of an organic binder composed of a polyurethane resin and a solvent. In the present invention, "emulsion"
It is generally defined as "a liquid in which another liquid that does not dissolve in the form of fine droplets is dispersed" and includes so-called colloidal dispersion.

【0022】本発明のセラミック成形体における有機ビ
ヒクルとしてポリウレタン樹脂エマルジョンを選択した
理由は、大別して以下の3点が挙げられる。第1に、ポ
リウレタン樹脂はウレタン結合を有し、ウレタン結合部
のN−HとC=Oとの間、ならびにウレタン結合部のN
−Hとポリオール部のOの間で水素結合するため、分子
凝集力が優れる。
The reasons for selecting the polyurethane resin emulsion as the organic vehicle in the ceramic molded article of the present invention are roughly classified into the following three points. First, the polyurethane resin has a urethane bond, and the urethane bond between N—H and C = O, and the N of the urethane bond
Since hydrogen bonds are formed between -H and O in the polyol portion, the molecular cohesion is excellent.

【0023】第2に、ポリウレタン樹脂はセグメント構
造を有し、ハードセグメント部で強度を発現し、ソフト
セグメント部で柔軟性を発現しており、これらの組み合
わせにより、目的とする強度と伸びを満足するセラミッ
ク成形体が得られる。
Second, the polyurethane resin has a segment structure, exhibits strength in the hard segment portion and exhibits flexibility in the soft segment portion, and satisfies the desired strength and elongation by combining these. The resulting ceramic molded body is obtained.

【0024】第3に、エマルジョンは分子量が大きく、
溶液型の有機バインダよりも造膜性に優れ、粘度も低く
分散性に優れる。このようなポリウレタン樹脂エマルジ
ョンが備える特徴により、セラミックスラリー中の含有
量が少量であっても、加工性に富む強度ならびに伸びを
備えるセラミック成形体が得られる。
Third, the emulsion has a high molecular weight,
It has better film forming properties, lower viscosity and better dispersibility than the solution type organic binder. Due to the characteristics of such a polyurethane resin emulsion, a ceramic molded body having excellent workability and elongation can be obtained even if the content in the ceramic slurry is small.

【0025】また、有機バインダとして、アニオン性の
ポリウレタン樹脂、または、ノニオン性のポリウレタン
樹脂、あるいは、アニオン/ノニオン性のポリウレタン
樹脂を用いることができる。ここで、本発明において、
「アニオン/ノニオン性」のポリウレタン樹脂とは、ア
ニオン性の親水基およびノニオン性の親水基の双方が付
与されたポリウレタン樹脂である。
As the organic binder, an anionic polyurethane resin, a nonionic polyurethane resin, or an anionic / nonionic polyurethane resin can be used. Here, in the present invention,
The “anionic / nonionic” polyurethane resin is a polyurethane resin to which both an anionic hydrophilic group and a nonionic hydrophilic group are provided.

【0026】アニオン性のポリウレタン樹脂を用いた場
合、この樹脂と溶媒とからなるポリウレタン樹脂エマル
ジョンが凝集し、セラミックスラリーのゲル化または高
粘度化が生じる場合がある。これは、セラミックスラリ
ー中のセラミック粉末から溶出する金属イオンとアニオ
ン性のポリウレタン樹脂中のアニオン性基が反応するた
めと考えられる。このような反応を防ぐには、セラミッ
クスラリー中に3級アミン,炭酸アルカリ,炭酸水素ア
ルカリ等の添加剤を添加すればよい。
When an anionic polyurethane resin is used, a polyurethane resin emulsion composed of the resin and a solvent may aggregate to cause gelation or high viscosity of the ceramic slurry. This is presumably because metal ions eluted from the ceramic powder in the ceramic slurry react with anionic groups in the anionic polyurethane resin. In order to prevent such a reaction, an additive such as a tertiary amine, an alkali carbonate or an alkali hydrogen carbonate may be added to the ceramic slurry.

【0027】また、ノニオン性のポリウレタン樹脂を用
いた場合は、ノニオン性の親水基が付与されており、セ
ラミック粉末から溶出する金属イオンと反応しない。さ
らに、アニオン/ノニオン性のポリウレタン樹脂を用い
た場合は、アニオン性の親水基とノニオン性の親水基の
双方が付与されており、アニオン性のポリウレタン樹脂
と比べて反応の程度が低い。
When a nonionic polyurethane resin is used, a nonionic hydrophilic group is provided and does not react with metal ions eluted from the ceramic powder. Furthermore, when an anionic / nonionic polyurethane resin is used, both an anionic hydrophilic group and a nonionic hydrophilic group are provided, and the degree of reaction is lower than that of the anionic polyurethane resin.

【0028】また、本発明のセラミック成形体における
有機バインダ、すなわちポリウレタン樹脂の平均粒径は
300nm以下であることが好ましい。有機バインダの
平均粒径が小さいほど、同じ重量含有してなるセラミッ
ク成形体の相対密度,引張り強度,伸びは高くなるが、
有機バインダの平均粒径が300nm以下である場合、
同じ含有量あたりの引張り強度ならびに伸びの改善効果
が顕著となる。なお、より好ましくは、有機バインダの
平均粒径は200nm以下であり、特に好ましくは10
0nm以下である。
The average particle size of the organic binder, that is, the polyurethane resin in the ceramic molded body of the present invention is preferably 300 nm or less. The smaller the average particle size of the organic binder, the higher the relative density, tensile strength, and elongation of the ceramic molded body containing the same weight.
When the average particle size of the organic binder is 300 nm or less,
The effect of improving the tensile strength and elongation for the same content becomes remarkable. The average particle size of the organic binder is more preferably 200 nm or less, and particularly preferably 10 nm.
0 nm or less.

【0029】また、従来の有機バインダであるアクリル
樹脂等を用いた場合に10〜15重量部必要であるのに
対して、本発明のセラミック成形体の場合は、有機バイ
ンダの含有量を減らしても同等あるいはそれ以上の相対
密度,引張り強度,伸びが得られることから、本発明の
セラミック成形体のセラミックスラリー中における有機
バインダの含有量は、セラミック粉末100重量部に対
して8重量部以下であることが好ましい。ここで、有機
バインダの含有量とセラミック成形体の引張り強度,伸
びは略比例関係にある。
In the case of using a conventional organic binder such as an acrylic resin, 10 to 15 parts by weight is required, whereas in the case of the ceramic molded article of the present invention, the content of the organic binder is reduced. Since the relative density, tensile strength, and elongation of the ceramic molded body of the present invention are equal to or greater than the above, the content of the organic binder in the ceramic slurry of the ceramic molded body of the present invention is 8 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the ceramic powder. Preferably, there is. Here, the content of the organic binder and the tensile strength and elongation of the ceramic molded body are in a substantially proportional relationship.

【0030】また、上述したように有機バインダの平均
粒径が小さいほど、セラミック成形体の相対密度,引張
り強度,伸びが高くなる。例えば、セラミック成形体の
厚みが0.2mm前後と比較的厚い単板型のセラミック
電子部品の場合、有機バインダの平均粒径が300nm
前後であれば有機バインダの含有量は5〜7重量部が好
ましく、平均粒径が200nm前後であれば含有量は4
〜6重量部が好ましく、平均粒径が100nm前後であ
れば含有量は3〜5重量部が好ましく、平均粒径が10
0nmを下回る場合であれば含有量は、1〜3重量部が
好ましい。
As described above, the smaller the average particle size of the organic binder, the higher the relative density, tensile strength and elongation of the ceramic molded body. For example, in the case of a single-plate type ceramic electronic component in which the thickness of the ceramic molded body is relatively thick, about 0.2 mm, the average particle size of the organic binder is 300 nm.
The content of the organic binder is preferably 5 to 7 parts by weight if it is around, and the content is 4 if the average particle size is around 200 nm.
If the average particle size is around 100 nm, the content is preferably 3 to 5 parts by weight, and the average particle size is 10 to 10 parts by weight.
If it is less than 0 nm, the content is preferably 1 to 3 parts by weight.

【0031】また、本発明のセラミック成形体の製造方
法において、セラミックスラリー中の有機バインダ含有
量を増加させずにセラミック成形体の強度を向上させる
ために、セラミックスラリー中にさらに架橋剤を含有さ
せることが好ましい。ポリウレタン樹脂からなる有機バ
インダと溶媒とからなるエマルジョンである有機ビヒク
ルを用いる本発明の場合、ポリウレタン樹脂エマルジョ
ン中の官能基間で架橋構造が形成されるため、セラミッ
ク成形体の強度が向上する。架橋剤としては、特に限定
はしないが、ポリイソシアネートが好ましく、特に溶媒
として水溶液を用いる場合、水分散性ポリイソシアネー
トが好ましい。
In the method for producing a ceramic molded body of the present invention, a crosslinking agent is further contained in the ceramic slurry in order to improve the strength of the ceramic molded body without increasing the content of the organic binder in the ceramic slurry. Is preferred. In the case of the present invention using an organic vehicle which is an emulsion composed of an organic binder composed of a polyurethane resin and a solvent, a crosslinked structure is formed between functional groups in the polyurethane resin emulsion, so that the strength of the ceramic molded body is improved. The crosslinking agent is not particularly limited, but is preferably a polyisocyanate. In particular, when an aqueous solution is used as a solvent, a water-dispersible polyisocyanate is preferred.

【0032】また、本発明のセラミック成形体として
は、セラミックスラリーを用いてシート成形したセラミ
ックグリーンシートが挙げられるが、本発明はこれに限
定されることなく、例えば、鋳込み成形、射出成形、押
出し成形、厚膜印刷成形などによって成形されたセラミ
ック成形体であっても構わない。
Examples of the ceramic molded body of the present invention include ceramic green sheets formed by using a ceramic slurry to form a sheet. However, the present invention is not limited thereto, and includes, for example, casting, injection molding, and extrusion. It may be a ceramic molded body formed by molding, thick film printing molding, or the like.

【0033】本発明のセラミック電子部品の実施形態に
ついて、図1に基づいて詳細に説明する。すなわち、セ
ラミック電子部品1は、セラミック素体2と、電極3,
3と、はんだ4,4と、リード端子5,5と、外装樹脂
6とから構成される。
An embodiment of the ceramic electronic component of the present invention will be described in detail with reference to FIG. That is, the ceramic electronic component 1 includes the ceramic body 2, the electrodes 3,
3, solder 4, 4; lead terminals 5, 5;

【0034】セラミック素体2は、セラミックスラリー
をシート成形した本発明のセラミック成形体を焼成した
円板型の焼結体からなる。電極3,3は、セラミック素
体2の両主面に形成された一対の電極膜からなる。はん
だ4,4は、電極3,3とリード端子5,5をそれぞれ
電気的かつ機械的に接合するように電極3,3上に形成
されている。外装樹脂6は、セラミック素体2と電極
3,3とはんだ4,4を覆うように形成されている。
The ceramic body 2 is a disc-shaped sintered body obtained by firing a ceramic molded body of the present invention, which is formed by sheet-forming a ceramic slurry. The electrodes 3, 3 are composed of a pair of electrode films formed on both main surfaces of the ceramic body 2. The solders 4, 4 are formed on the electrodes 3, 3 so as to electrically and mechanically join the electrodes 3, 3 and the lead terminals 5, 5, respectively. The exterior resin 6 is formed so as to cover the ceramic body 2, the electrodes 3, 3 and the solders 4, 4.

【0035】セラミック素体2は、例えば誘電体、絶縁
体、半導体、圧電体、磁性体として機能する材料からな
るものを適宜用いることができる。なお、図1に示した
セラミック素体2の形状は円板型であるが、セラミック
素体2の形状は特に円板型に限定されることなく、電極
3,3を形成するのに十分な面を備えるのであれば、例
えば角板型等を適宜用いることができる。
As the ceramic body 2, for example, a material made of a material functioning as a dielectric, an insulator, a semiconductor, a piezoelectric, or a magnetic material can be appropriately used. Although the shape of the ceramic body 2 shown in FIG. 1 is a disk shape, the shape of the ceramic body 2 is not particularly limited to a disk shape, and is sufficient to form the electrodes 3 and 3. If a surface is provided, for example, a square plate type or the like can be appropriately used.

【0036】電極3,3は、セラミック素体2の両主面
に形成された電極膜であり、例えば、無電解Niメッキ
により形成される場合、メッキ浴中の還元剤成分の種類
によりNi/P,Ni/BあるいはNi/Ag合金等の
層として膜形成されている。なお、外部電極の形状なら
びに大きさは、本発明の実施形態に限定されることな
く、例えば、セラミック素体2の両主面の全体に形成、
あるいは任意の形状のギャップ幅を取って形成すること
ができ、何れの場合においても本発明の効果が得られ
る。また、外部電極の層数は、本発明の実施形態に限定
されることなく、例えば、第1層の外部電極上にさらに
第2層の外部電極を形成してもよく、さらには、その上
に電極を適宜形成しても構わない。
The electrodes 3 and 3 are electrode films formed on both main surfaces of the ceramic body 2. For example, when formed by electroless Ni plating, Ni / Ni 3 depends on the type of the reducing agent component in the plating bath. The film is formed as a layer of P, Ni / B or Ni / Ag alloy or the like. The shape and size of the external electrode are not limited to the embodiment of the present invention.
Alternatively, it can be formed by taking a gap width of an arbitrary shape, and the effect of the present invention can be obtained in any case. In addition, the number of layers of the external electrode is not limited to the embodiment of the present invention. For example, an external electrode of the second layer may be further formed on the external electrode of the first layer. An electrode may be formed as appropriate.

【0037】はんだ4,4の材質、形状ならびに大きさ
は、本発明の実施形態に限定されることなく、例えば、
電極3,3の全体に形成、または電極3,3上の任意の
一部分であってもよく、何れの場合であっても構わな
い。
The material, shape and size of the solders 4 and 4 are not limited to the embodiment of the present invention.
It may be formed on the entirety of the electrodes 3 or 3 or may be an arbitrary part on the electrodes 3 and 3, whichever case.

【0038】リード端子5,5の材質、形状ならびに大
きさは、本発明の実施形態に限定されることなく、例え
ば、Cu、Fe、Ni、Au等からなる金属線を芯材と
して、必要に応じて金属線の表面にSn、Cu、Pd、
Au、Sn−Cu、Sn−Ag、Sn−Ag−Cuメッ
キを施したリード端子等を適宜用いることができる。
The material, shape and size of the lead terminals 5 and 5 are not limited to the embodiment of the present invention. For example, a metal wire made of Cu, Fe, Ni, Au or the like may be used as a core material. Accordingly, Sn, Cu, Pd,
Au, Sn-Cu, Sn-Ag, a lead terminal plated with Sn-Ag-Cu, or the like can be used as appropriate.

【0039】外装樹脂6は、例えば、エポキシ樹脂、シ
リコン樹脂等が挙げられるが、特にこれらに限定される
ことなく、絶縁性、耐湿性、耐衝撃性、耐熱性等に優れ
るものであれば代表的な樹脂を適宜用いることができ
る。なお、外装樹脂6は必ずしも備えている必要はな
く、また何層形成されていても構わない。
The exterior resin 6 includes, for example, epoxy resin, silicone resin, etc., but is not particularly limited thereto. Representative resins having excellent insulation properties, moisture resistance, impact resistance, heat resistance, and the like can be used. A suitable resin can be used as appropriate. Note that the exterior resin 6 does not necessarily need to be provided, and any number of layers may be formed.

【0040】本発明のセラミック電子部品の他の実施形
態について、図2に基づいて詳細に説明する。すなわ
ち、セラミック電子部品11は、セラミック素体12
と、内部電極13,13と、外部電極14,14と、め
っき膜15,15とから構成される。
Another embodiment of the ceramic electronic component of the present invention will be described in detail with reference to FIG. That is, the ceramic electronic component 11 is
, Internal electrodes 13, 13, external electrodes 14, 14, and plating films 15, 15.

【0041】セラミック素体12は、BaTiO3を主
成分とする誘電体材料からなるセラミックスラリーをシ
ート成形した本発明のセラミック成形体を所定のサイズ
にカットした生のセラミック層が複数積層された生のセ
ラミック素体が焼成されてなる。
The ceramic body 12 is formed by laminating a plurality of green ceramic layers obtained by cutting a ceramic molded body of the present invention, which is formed by sheet-forming a ceramic slurry made of a dielectric material containing BaTiO 3 as a main component, into a predetermined size. Is fired.

【0042】内部電極13,13は、セラミック素体1
2内のセラミック層12a間にあって、複数の生のセラ
ミック層上に導電性ペーストが印刷され、生のセラミッ
ク層とともに積層されてなる生のセラミック素体と同時
焼成されてなり、内部電極13,13のそれぞれの端縁
は、セラミック素体12の何れかの端面に露出するよう
に形成されている。
The internal electrodes 13 and 13 are made of ceramic body 1
A conductive paste is printed on a plurality of green ceramic layers between the ceramic layers 12a in the inner layer 2 and is fired simultaneously with a green ceramic body laminated with the green ceramic layers to form the internal electrodes 13 and 13. Are formed so as to be exposed at any end face of the ceramic body 12.

【0043】外部電極14,14は、セラミック素体1
2の端面に露出した内部電極13,13の一端と電気的
かつ機械的に接合されるように、導電性ペーストがセラ
ミック素体12の端面に塗布され焼付けられてなる。
The external electrodes 14 and 14 are
A conductive paste is applied to the end face of the ceramic body 12 and baked so as to be electrically and mechanically joined to one end of each of the internal electrodes 13, 13 exposed on the end face of the ceramic element 12.

【0044】めっき膜15,15は、例えば、SnやN
i等の無電解めっきや、はんだめっき等からなり、外部
電極14,14上に少なくとも1層形成されてなる。
The plating films 15 are made of, for example, Sn or N
At least one layer is formed on the external electrodes 14 and 14 by electroless plating such as i or solder plating.

【0045】なお、本発明のセラミック電子部品のセラ
ミック素体12の材料は、上述の実施形態に限定される
ことなく、例えばCaTiO3,MgTiO3等、その他
の誘電体材料や、絶縁体、磁性体、圧電体、半導体材料
でも構わない。また、本発明のセラミック素体12にお
けるセラミック層の積層数は、上述の実施形態に限定さ
れることなく、何層積層されても構わない。また、本発
明のセラミック電子部品の内部電極13の枚数は、上述
の実施形態に限定されない。
The material of the ceramic body 12 of the ceramic electronic component of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be any other dielectric material such as CaTiO 3 and MgTiO 3 , an insulator, a magnetic material, and the like. A body, a piezoelectric body, or a semiconductor material may be used. Further, the number of stacked ceramic layers in the ceramic body 12 of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and any number of stacked layers may be used. Further, the number of internal electrodes 13 of the ceramic electronic component of the present invention is not limited to the above embodiment.

【0046】[0046]

【実施例】〔アニオン性のポリウレタン樹脂を用いた実
施例〕セラミック材料としてチタン酸バリウム粉末を用
い、有機バインダとしてアニオン性のポリウレタン樹脂
を用いてセラミック成形体を作製した実施例を説明す
る。
[Embodiment] [Example using anionic polyurethane resin] An example in which barium titanate powder is used as a ceramic material and an anionic polyurethane resin is used as an organic binder to form a ceramic molded body will be described.

【0047】ここで、チタン酸バリウム粉末からなるセ
ラミック材料に、アニオン性のポリウレタン樹脂からな
る有機バインダを組み合わせたのは、次のような背景に
よる。すなわち、一般に、チタン酸バリウム粉末を用い
て作製したセラミックスラリーから溶出する金属イオン
は比較的少量である。このため、アニオン性のポリウレ
タン樹脂中のアニオン性基と、溶出した金属イオンとが
反応し、セラミックスラリーがゲル化または高粘度化す
る恐れがない。したがって、チタン酸バリウム粉末を用
いたセラミックスラリーの作製において、有機バインダ
としてポリウレタン樹脂を用いる場合、通常、アニオン
性のポリウレタン樹脂が採用される。
The reason why the ceramic material made of barium titanate powder is combined with the organic binder made of an anionic polyurethane resin is as follows. That is, generally, relatively small amounts of metal ions elute from a ceramic slurry prepared using barium titanate powder. Therefore, the anionic group in the anionic polyurethane resin reacts with the eluted metal ions, and there is no possibility that the ceramic slurry gels or has a high viscosity. Therefore, when a polyurethane resin is used as an organic binder in the preparation of a ceramic slurry using barium titanate powder, an anionic polyurethane resin is usually employed.

【0048】セラミック材料としてチタン酸バリウム粉
末と、実施例1〜5の有機ビヒクルとして平均粒径が1
00〜500nmであるアニオン性のポリウレタン樹脂
30重量%と水溶媒70重量%とからなるアニオン性の
ポリウレタン樹脂エマルジョンと、比較例1の有機ビヒ
クルとして平均粒径が1000nmである酢酸ビニル樹
脂50重量%と水溶媒50重量%とからなる酢酸ビニル
樹脂エマルジョンと、比較例2の有機ビヒクルとして平
均粒径が100nmであるアクリル樹脂30重量%と水
溶媒70重量%とからなるアクリル樹脂エマルジョン
と、原料を均一に分散させるための分散剤と、脱泡性を
向上させるための消泡剤とを準備した。
Barium titanate powder as a ceramic material, and an average particle size of 1 as an organic vehicle in Examples 1 to 5
Anionic polyurethane resin emulsion composed of 30% by weight of an anionic polyurethane resin having a thickness of 100 to 500 nm and 70% by weight of an aqueous solvent, and 50% by weight of a vinyl acetate resin having an average particle diameter of 1000 nm as an organic vehicle of Comparative Example 1 And a vinyl acetate resin emulsion comprising 50% by weight of a water solvent, an acrylic resin emulsion comprising 30% by weight of an acrylic resin having an average particle diameter of 100 nm as an organic vehicle of Comparative Example 2 and 70% by weight of an aqueous solvent, A dispersant for uniformly dispersing and an antifoaming agent for improving the defoaming property were prepared.

【0049】次いで、チタン酸バリウム粉末100重量
部と、表1に示す含有量の実施例1〜5ならびに比較例
1,2の各種樹脂エマルジョンと、水溶媒20重量部
と、分散剤1重量部と、消泡剤0.5重量部とを配合し
た後、ボールミルを用いて2時間混合・解砕してセラミ
ックスラリーを得、これを脱泡した後、ドクターブレー
ドを用いてシート成形しこれを乾燥させて、厚み0.2
mmの実施例1〜5ならびに比較例1,2のセラミック
成形体を作製した。
Next, 100 parts by weight of barium titanate powder, various resin emulsions of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 having the contents shown in Table 1, 20 parts by weight of an aqueous solvent, and 1 part by weight of a dispersant And 0.5 parts by weight of an antifoaming agent, and then mixed and crushed for 2 hours using a ball mill to obtain a ceramic slurry, which was then defoamed and then formed into a sheet using a doctor blade. Dry to a thickness of 0.2
Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 were manufactured.

【0050】そこで、実施例1〜5ならびに比較例1,
2のセラミック成形体について、相対密度(%),引張
り強度(MPa),伸び(%)を測定し、これらを表1
〜3にそれぞれ示した。また、表1〜3に基づいて、有
機バインダの含有量とセラミック成形体の相対密度との
関係を図3にグラフで示した。また、有機バインダの含
有量とセラミック成形体の引張り強度との関係を図4に
グラフで示した。さらに、有機バインダの含有量とセラ
ミック成形体の伸びとの関係を図5にグラフで示した。
Therefore, Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2
The relative density (%), tensile strength (MPa) and elongation (%) of the ceramic molded body of No. 2 were measured.
To 3 respectively. In addition, based on Tables 1 to 3, the relationship between the content of the organic binder and the relative density of the ceramic molded body is shown in a graph in FIG. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the content of the organic binder and the tensile strength of the ceramic molded body. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the content of the organic binder and the elongation of the ceramic molded body.

【0051】なお、相対密度は、セラミック成形体をシ
ート打ち抜き機を用いて76.0×58.4mmに打ち
抜き、金型寸法ならびに厚み寸法および脱脂体重量から
相対密度(%)を求めた。なお、理論密度は、粉末真比
重5.83g/cm3とした。
The relative density was obtained by punching a ceramic molded body into a sheet having a size of 76.0 × 58.4 mm using a sheet punching machine, and calculating the relative density (%) from the dimensions and thickness of the mold and the weight of the degreased body. The theoretical density was 5.83 g / cm 3 of the true density of the powder.

【0052】また、引張り強度ならびに伸びは、セラミ
ック成形体をシート打ち抜き機を用いて40.0×1
2.0mmの「I」型形状(中央部幅2mm,凹部長さ
30mm,凹部R5mm)に打ち抜き、この試験片をオ
リエンテック社製の引張り強度試験機テンシロンUCT
−1Tを用いて測定した。なお、試験時のクロスヘッド
速度は5.0mm/min、測定温度は室温25℃とし
た。
The tensile strength and elongation were measured at 40.0 × 1 using a sheet punching machine.
A 2.0 mm “I” shape (center width 2 mm, recess length 30 mm, recess R5 mm) was punched out, and the test piece was subjected to a tensile strength tester Tensilon UCT manufactured by Orientec.
It measured using -1T. The crosshead speed during the test was 5.0 mm / min, and the measurement temperature was room temperature 25 ° C.

【0053】[0053]

【表1】 [Table 1]

【0054】表1ならびに図3から明らかなように、セ
ラミックスラリー中の有機バインダの含有量とセラミッ
ク成形体の相対密度は、略反比例することが分かる。ま
た、有機バインダの平均粒径が異なる実施例1〜5を比
較すると、平均粒径の小さい有機バインダを用いたセラ
ミック成形体であるほど、相対密度が高くなることが分
かる。
As is clear from Table 1 and FIG. 3, it is understood that the content of the organic binder in the ceramic slurry and the relative density of the ceramic compact are substantially inversely proportional. Further, comparing Examples 1 to 5 in which the average particle size of the organic binder is different, it can be seen that the relative density increases as the ceramic molded body uses the organic binder having the smaller average particle size.

【0055】また、有機バインダの含有量が同じである
場合、実施例1〜5のセラミック成形体の相対密度は、
同じ粒径の比較例2のセラミック成形体の相対密度と比
べて若干高く、比較例1のセラミック成形体の相対密度
と比較すると、約20%程度高いことが分かる。したが
って、有機バインダとして、アニオン性のポリウレタン
樹脂やアクリル樹脂を用いた場合の方が、酢酸ビニル樹
脂を用いた場合より、高密度のセラミック成形体が得ら
れると言える。
When the content of the organic binder is the same, the relative densities of the ceramic molded bodies of Examples 1 to 5 are as follows:
It can be seen that the density is slightly higher than the relative density of the ceramic molded body of Comparative Example 2 having the same particle size, and about 20% higher than the relative density of the ceramic molded body of Comparative Example 1. Therefore, it can be said that when an anionic polyurethane resin or an acrylic resin is used as the organic binder, a higher-density ceramic molded body can be obtained than when a vinyl acetate resin is used.

【0056】[0056]

【表2】 [Table 2]

【0057】表2ならびに図4から明らかなように、セ
ラミックスラリー中の有機バインダの含有量とセラミッ
ク成形体の引張り強度は、略比例することが分かる。ま
た、有機バインダの平均粒径が異なる実施例1〜5を比
較すると、平均粒径の小さい有機バインダを用いたセラ
ミック成形体であるほど、引張り強度が高くなることが
分かる。
As is clear from Table 2 and FIG. 4, it is understood that the content of the organic binder in the ceramic slurry and the tensile strength of the ceramic molded body are substantially proportional. In addition, comparing Examples 1 to 5 in which the average particle diameter of the organic binder is different, it can be seen that the tensile strength becomes higher as the ceramic molded body uses the organic binder having a smaller average particle diameter.

【0058】また、有機バインダの含有量が同じである
場合、実施例1〜5のセラミック成形体の引張り強度
は、比較例1,2のセラミック成形体の引張り強度と比
べて高く優れることが分かる。したがって、同じ引張り
強度を得るためには、有機バインダとしてアニオン性の
ポリウレタン樹脂を用いた場合の方が、有機バインダの
酢酸ビニル樹脂やアクリル樹脂を用いた場合より、含有
量が少なくて済むと言える。
When the content of the organic binder is the same, the tensile strengths of the ceramic molded bodies of Examples 1 to 5 are higher and superior to those of Comparative Examples 1 and 2. . Therefore, in order to obtain the same tensile strength, it can be said that the content is smaller when the anionic polyurethane resin is used as the organic binder than when the vinyl acetate resin or the acrylic resin of the organic binder is used. .

【0059】[0059]

【表3】 [Table 3]

【0060】表3ならびに図5から明らかなように、セ
ラミックスラリー中の有機バインダの含有量とセラミッ
ク成形体の伸びは、略比例することが分かる。また、有
機バインダの平均粒径が異なる実施例1〜5を比較する
と、平均粒径の小さい有機バインダを用いたセラミック
成形体であるほど、伸びが高くなることが分かる。
As is clear from Table 3 and FIG. 5, it is understood that the content of the organic binder in the ceramic slurry and the elongation of the ceramic molded body are substantially proportional. Also, comparing Examples 1 to 5 in which the average particle size of the organic binder is different, it can be seen that the elongation increases as the ceramic molded body uses the organic binder having a smaller average particle size.

【0061】また、有機バインダの含有量が同じである
場合、実施例1〜5のセラミック成形体の伸びは、比較
例1,2のセラミック成形体の伸びと比べて高いことが
分かる。したがって、同じ伸びを得るためには、有機バ
インダとしてアニオン性のポリウレタン樹脂を用いた場
合の方が、有機バインダの酢酸ビニル樹脂やアクリル樹
脂を用いた場合より、含有量が少なくて済むと言える。
When the content of the organic binder is the same, it can be seen that the elongation of the ceramic molded bodies of Examples 1 to 5 is higher than the elongation of the ceramic molded bodies of Comparative Examples 1 and 2. Therefore, in order to obtain the same elongation, it can be said that the content is smaller when an anionic polyurethane resin is used as the organic binder than when a vinyl acetate resin or an acrylic resin of the organic binder is used.

【0062】ここで、引張り強度が2.30MPaであ
る実施例1のセラミック成形体を研磨したものの顕微鏡
写真を図6に示す。また、引張り強度が同じ2.30M
Paである比較例1のセラミック成形体を研磨したもの
の顕微鏡写真を図7に示す。図6、図7に、それぞれ矢
印で示した部分が有機バインダである。なお、実施例1
および比較例1のセラミック成形体で、有機バインダの
含有量は、それぞれ4重量部、13重量部であり、有機
バインダの平均粒径は、それぞれ100nm,1000
nmである。
FIG. 6 shows a micrograph of a polished ceramic molded body of Example 1 having a tensile strength of 2.30 MPa. Also, the same tensile strength of 2.30M
FIG. 7 shows a microphotograph of a polished ceramic molded body of Comparative Example 1 with Pa. 6 and 7, the portions indicated by arrows are organic binders. Example 1
And in the ceramic molded body of Comparative Example 1, the content of the organic binder was 4 parts by weight and 13 parts by weight, respectively, and the average particle diameter of the organic binder was 100 nm and 1000 parts, respectively.
nm.

【0063】図6と図7を比較すると、図7(比較例
1)より図6(実施例1)の方が、セラミック成形体を
構成するセラミック材料が緻密である。これは、有機ビ
ヒクルとして凝集性に優れたポリウレタン樹脂エマルジ
ョンを用いたこと、および、微粒の有機バインダを用い
たことによるものと考えられる。
When FIG. 6 and FIG. 7 are compared, FIG. 6 (Comparative Example 1) shows that the ceramic material constituting the ceramic molded body is denser in FIG. 6 (Example 1) than in FIG. 7 (Comparative Example 1). This is presumably because the polyurethane resin emulsion having excellent cohesiveness was used as the organic vehicle, and the fine organic binder was used.

【0064】次いで、実施例1のセラミック成形体を8
0.0×60.0mmにカットした試料を、表4に示し
た昇温速度で50〜600℃まで昇温することにより脱
脂し、セラミック脱脂体を得た。このセラミック脱脂体
中に残存する残留炭素量を測定し、これを表4に示し
た。
Next, the ceramic compact of Example 1 was replaced with 8
The sample cut to 0.0 × 60.0 mm was degreased by raising the temperature to 50 to 600 ° C. at the temperature raising rate shown in Table 4 to obtain a degreased ceramic body. The amount of residual carbon remaining in the ceramic degreased body was measured and is shown in Table 4.

【0065】[0065]

【表4】 [Table 4]

【0066】表4から明らかなように、セラミックスラ
リー中における有機バインダであるアニオン性のポリウ
レタン樹脂の含有量が、セラミック粉末100重量部に
対して8重量部以下であれば、昇温速度が2.29℃/
minであっても残留炭素量は0.01重量%以下であ
り、十分に脱脂されていることが分かる。これに対し
て、含有量が8重量部を上回ると、脱脂性の改善効果が
小さくなることが分かる。
As is clear from Table 4, when the content of the anionic polyurethane resin as the organic binder in the ceramic slurry is 8 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the ceramic powder, the temperature rising rate is 2 parts. 29 ° C /
Even in the case of min, the residual carbon amount is 0.01% by weight or less, which indicates that the carbon is sufficiently degreased. On the other hand, when the content exceeds 8 parts by weight, the effect of improving the degreasing property is reduced.

【0067】次いで、架橋剤を含有させたセラミックス
ラリーを用いてセラミック成形体を作製した。すなわ
ち、上述した実施例1〜5のセラミックスラリーを用
い、さらに架橋剤として水分散性ポリイソシアネートを
準備し、これをアニオン性のポリウレタン樹脂100重
量%に対して10重量%添加した、実施例6〜10のセ
ラミックスラリーを準備し、これを上述した実施例1〜
5と同様にシート成形して、実施例6〜10のセラミッ
ク成形体を作製した。
Next, a ceramic molded body was produced using a ceramic slurry containing a crosslinking agent. That is, using the ceramic slurries of Examples 1 to 5 described above, water-dispersible polyisocyanate was further prepared as a crosslinking agent, and 10% by weight of this was added to 100% by weight of an anionic polyurethane resin. Prepare ceramic slurries of No. 10 to No. 10, and apply them to Examples 1 to
Sheet molding was performed in the same manner as in No. 5 to produce ceramic molded bodies of Examples 6 to 10.

【0068】そこで、実施例6〜10のセラミック成形
体について、相対密度(%),引張り強度(MPa),
伸び(%)を測定し、表5〜7にそれぞれ示した。ま
た、表5〜7に基づいて、有機バインダの含有量とセラ
ミック成形体の相対密度との関係を図8に示した。ま
た、有機バインダの含有量とセラミック成形体の引張り
強度との関係を図9に示した。さらに、有機バインダの
含有量とセラミック成形体の伸びとの関係を図10に示
した。なお、相対密度,引張り強度,伸びの測定は、上
述した実施例1〜5ならびに比較例1,2と同様の方法
により実施した。
Therefore, the relative density (%), tensile strength (MPa),
The elongation (%) was measured and shown in Tables 5 to 7, respectively. FIG. 8 shows the relationship between the content of the organic binder and the relative density of the ceramic molded body based on Tables 5 to 7. FIG. 9 shows the relationship between the content of the organic binder and the tensile strength of the ceramic molded body. FIG. 10 shows the relationship between the content of the organic binder and the elongation of the ceramic molded body. The relative density, tensile strength, and elongation were measured in the same manner as in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 described above.

【0069】また、比較例1,2のセラミック成形体に
ついても同様に、上述した測定結果に基づいて、有機バ
インダの含有量とセラミック成形体の相対密度との関係
を図8に併せて示した。また、有機バインダの含有量と
セラミック成形体の引張り強度との関係を図9に併せて
示した。さらに、有機バインダの含有量とセラミック成
形体の伸びとの関係を図10に併せて示した。
Similarly, the relationship between the content of the organic binder and the relative density of the ceramic molded body was also shown in FIG. 8 based on the above measurement results for the ceramic molded bodies of Comparative Examples 1 and 2. . FIG. 9 also shows the relationship between the content of the organic binder and the tensile strength of the ceramic molded body. FIG. 10 also shows the relationship between the content of the organic binder and the elongation of the ceramic molded body.

【0070】[0070]

【表5】 [Table 5]

【0071】表5ならびに図8から明らかなように、架
橋剤を含有する場合であっても、セラミックスラリー中
の有機バインダの含有量とセラミック成形体の相対密度
は、略反比例することが分かる。また、有機バインダの
平均粒径が異なる実施例6〜10を比較すると、平均粒
径の小さい有機バインダを用いたセラミック成形体であ
るほど、相対密度が高くなることが分かる。
As is apparent from Table 5 and FIG. 8, even when the crosslinking agent is contained, the content of the organic binder in the ceramic slurry and the relative density of the ceramic molded body are substantially inversely proportional. In addition, comparing Examples 6 to 10 in which the average particle size of the organic binder is different, it can be seen that the relative density increases as the ceramic molded body uses the organic binder having the smaller average particle size.

【0072】また、有機バインダの含有量が同じである
場合、実施例6〜10のセラミック成形体の相対密度
は、比較例2のセラミック成形体の相対密度と略同等で
あり、比較例1のセラミック成形体の相対密度と比較す
ると、約20%程度高いことが分かる。したがって、有
機バインダとしてアニオン性のポリウレタン樹脂やアク
リル樹脂を用いた場合の方が、酢酸ビニル樹脂を用いた
場合より、高密度のセラミック成形体が得られると言え
る。
When the content of the organic binder is the same, the relative densities of the ceramic molded bodies of Examples 6 to 10 are substantially equal to the relative density of the ceramic molded body of Comparative Example 2, and It can be seen that when compared with the relative density of the ceramic molded body, it is about 20% higher. Therefore, it can be said that when an anionic polyurethane resin or an acrylic resin is used as the organic binder, a higher-density ceramic molded body can be obtained than when a vinyl acetate resin is used.

【0073】また、表1ならびに図3に示したように、
実施例1〜5の架橋剤を含有しないセラミック成形体の
相対密度は、表5ならびに図8に示した実施例6〜10
の架橋剤を含有するセラミック成形体の相対密度と比べ
て、若干ながら密度が高いことが分かる。これは、架橋
剤を含むと架橋により乾燥収縮が阻害される分だけ密度
が若干低下するからである。
Further, as shown in Table 1 and FIG.
The relative densities of the ceramic moldings containing no crosslinking agent in Examples 1 to 5 are shown in Table 5 and Examples 6 to 10 shown in FIG.
It can be seen that the density is slightly higher than the relative density of the ceramic compact containing the crosslinking agent. This is because when a crosslinking agent is contained, the density is slightly reduced by the amount that drying shrinkage is inhibited by crosslinking.

【0074】[0074]

【表6】 [Table 6]

【0075】表6ならびに図9から明らかなように、架
橋剤を含有する場合であっても、セラミックスラリー中
の有機バインダの含有量とセラミック成形体の引張り強
度は、略比例することが分かる。また、有機バインダの
平均粒径が異なる実施例6〜10を比較すると、平均粒
径の小さい有機バインダを用いたセラミック成形体であ
るほど、引張り強度が高くなることが分かる。
As is clear from Table 6 and FIG. 9, even when the crosslinking agent is contained, the content of the organic binder in the ceramic slurry and the tensile strength of the ceramic molded body are approximately proportional. In addition, comparing Examples 6 to 10 in which the average particle size of the organic binder is different, it can be seen that the tensile strength becomes higher as the ceramic molded body uses an organic binder having a smaller average particle size.

【0076】また、有機バインダの含有量が同じである
場合、実施例6〜10のセラミック成形体の引張り強度
は、比較例1,2のセラミック成形体の引張り強度と比
べて高く優れることが分かる。したがって、同じ引張り
強度を得るためには、有機バインダとしてアニオン性の
ポリウレタン樹脂を用いた場合の方が、有機バインダの
酢酸ビニル樹脂やアクリル樹脂を用いた場合より、含有
量が少なくて済むと言える。
When the content of the organic binder is the same, the tensile strengths of the ceramic molded bodies of Examples 6 to 10 are higher and superior to those of Comparative Examples 1 and 2. . Therefore, in order to obtain the same tensile strength, it can be said that the content is smaller when the anionic polyurethane resin is used as the organic binder than when the vinyl acetate resin or the acrylic resin of the organic binder is used. .

【0077】また、表2ならびに図4に示した実施例1
〜5の架橋剤を含有しないセラミック成形体の引張り強
度と、表6ならびに図9に示した実施例6〜10の架橋
剤を含有するセラミック成形体の引張り強度を比較する
と、有機バインダの含有量が5重量部前後で、20〜5
0%程度の強度向上が見られる。これは、有機ビヒクル
であるアニオン性のポリウレタン樹脂エマルジョンの官
能基間で架橋構造が形成されるためである。
Further, Example 1 shown in Table 2 and FIG.
When the tensile strengths of the ceramic moldings containing no crosslinking agent of Examples 5 to 10 are compared with the tensile strengths of the ceramic moldings containing the crosslinking agents of Examples 6 to 10 shown in Table 6 and FIG. Is around 5 parts by weight and 20-5
About 0% strength improvement is observed. This is because a crosslinked structure is formed between the functional groups of the anionic polyurethane resin emulsion which is an organic vehicle.

【0078】[0078]

【表7】 [Table 7]

【0079】表7ならびに図10から明らかなように、
架橋剤を含有する場合であっても、セラミックスラリー
中の有機バインダの含有量とセラミック成形体の伸び
は、略比例することが分かる。また、有機バインダの平
均粒径が異なる実施例6〜10を比較すると、平均粒径
の小さい有機バインダを用いたセラミック成形体である
ほど、伸びが高くなることが分かる。
As is clear from Table 7 and FIG.
It can be seen that even when a crosslinking agent is contained, the content of the organic binder in the ceramic slurry and the elongation of the ceramic molded body are substantially proportional. In addition, comparing Examples 6 to 10 in which the average particle size of the organic binder is different, it can be seen that the elongation increases as the ceramic molded body uses the organic binder having a smaller average particle size.

【0080】また、有機バインダの含有量が同じである
場合、実施例6〜10のセラミック成形体の伸びは、比
較例1,2のセラミック成形体の伸びと比較して高く優
れることが分かる。したがって、同じ伸びを得るために
は、有機バインダとしてアニオン性のポリウレタン樹脂
を用いた場合の方が、有機バインダとして酢酸ビニル樹
脂やアクリル樹脂を用いた場合より、含有量が少なくて
済むと言える。
Further, when the content of the organic binder is the same, the elongation of the ceramic molded bodies of Examples 6 to 10 is higher and superior than the elongation of the ceramic molded bodies of Comparative Examples 1 and 2. Therefore, in order to obtain the same elongation, it can be said that the content is smaller when an anionic polyurethane resin is used as the organic binder than when a vinyl acetate resin or an acrylic resin is used as the organic binder.

【0081】また、表3ならびに図5に示した実施例1
〜5の架橋剤を含有しないセラミック成形体の伸びと、
表7ならびに図10に示した実施例6〜10の架橋剤を
含有するセラミック成形体の伸びを比較すると、有機バ
インダの含有量が5重量部前後で、10〜25%程度の
伸び向上が見られる。 〔ノニオン性のポリウレタン樹脂を用いた実施例〕セラ
ミック材料としてチタン酸ジルコン酸鉛粉末を用い、有
機バインダとしてノニオン性のポリウレタン樹脂を用い
てセラミック成形体を作製した実施例を説明する。
Further, Example 1 shown in Table 3 and FIG.
Elongation of the ceramic molded body containing no crosslinker of ~ 5;
Comparing the elongation of the ceramic moldings containing the cross-linking agents of Examples 6 to 10 shown in Table 7 and FIG. 10, when the content of the organic binder was about 5 parts by weight, the elongation improvement of about 10 to 25% was found. Can be [Embodiment Using Nonionic Polyurethane Resin] An embodiment in which a ceramic molded body is manufactured by using lead zirconate titanate powder as a ceramic material and using a nonionic polyurethane resin as an organic binder will be described.

【0082】ここで、チタン酸ジルコン酸鉛粉末からな
るセラミック材料に、ノニオン性のポリウレタン樹脂か
らなる有機バインダを組み合わせたのは、次のような背
景による。すなわち、一般に、チタン酸ジルコン酸鉛粉
末を用いて作製したセラミックスラリーからは比較的多
量の金属イオンが溶出する。そこで、有機バインダとし
てポリウレタン樹脂を用いる場合、通常、セラミックス
ラリーから溶出する金属イオンと反応することのないノ
ニオン性の親水基が付与されてなるノニオン性のポリウ
レタン樹脂が採用される。
Here, the combination of a ceramic material composed of lead zirconate titanate powder and an organic binder composed of nonionic polyurethane resin is based on the following background. That is, generally, a relatively large amount of metal ions are eluted from a ceramic slurry prepared using lead zirconate titanate powder. Therefore, when a polyurethane resin is used as the organic binder, a nonionic polyurethane resin to which a nonionic hydrophilic group which does not react with metal ions eluted from the ceramic slurry is usually employed.

【0083】セラミック材料としてチタン酸ジルコン酸
鉛粉末と、有機ビヒクルとして実施例11〜15ならび
に比較例3の各種樹脂エマルジョンと、分散剤と、消泡
剤とを準備した。上記の各種ポリウレタン樹脂エマルジ
ョンは、具体的には次のとおりである。すなわち、実施
例11〜15においては、平均粒径が100〜500n
mであるノニオン性のポリウレタン樹脂30重量%と水
溶媒70重量%とからなるノニオン性のポリウレタン樹
脂エマルジョンである。また、比較例3においては、平
均粒径が100nmであるアクリル樹脂30重量%と水
溶媒70重量%とからなるアクリル樹脂エマルジョンで
ある。
A lead zirconate titanate powder as a ceramic material, various resin emulsions of Examples 11 to 15 and Comparative Example 3, an organic vehicle, a dispersant, and an antifoaming agent were prepared. The above-mentioned various polyurethane resin emulsions are specifically as follows. That is, in Examples 11 to 15, the average particle size was 100 to 500 n.
m is a nonionic polyurethane resin emulsion comprising 30% by weight of a nonionic polyurethane resin and 70% by weight of a water solvent. Comparative Example 3 is an acrylic resin emulsion composed of 30% by weight of an acrylic resin having an average particle diameter of 100 nm and 70% by weight of an aqueous solvent.

【0084】次いで、チタン酸ジルコン酸鉛粉末100
重量部と、表8に示す含有量の実施例11〜15ならび
に比較例3の各種樹脂エマルジョンと、水溶媒20重量
部と、分散剤1重量部と、消泡剤0.5重量部とを配合
した後、ボールミルを用いて24時間、混合・解砕して
セラミックスラリーを得た。これらのセラミックスラリ
ーを脱泡した後、ドクターブレードを用いてシート成形
し、乾燥させて、厚み0.2mmの実施例11〜15な
らびに比較例3のセラミック成形体を作製した。 ここ
で、セラミック成形体について、相対密度(%),引張
り強度(MPa),伸び(%)を測定し、表8〜10に
それぞれ示した。また、セラミック成形体を焼成してセ
ラミック素体を得た。このセラミック素体について、ポ
ア面積率(%),最大ポア径(μm)を測定し、表1
1,12にそれぞれ示した。
Next, lead zirconate titanate powder 100
Parts by weight, the various resin emulsions of Examples 11 to 15 and Comparative Example 3 having the contents shown in Table 8, 20 parts by weight of an aqueous solvent, 1 part by weight of a dispersant, and 0.5 part by weight of an antifoaming agent After blending, the mixture was mixed and crushed for 24 hours using a ball mill to obtain a ceramic slurry. After defoaming these ceramic slurries, sheets were formed using a doctor blade and dried to produce ceramic formed bodies of Examples 11 to 15 and Comparative Example 3 having a thickness of 0.2 mm. Here, the relative density (%), tensile strength (MPa), and elongation (%) of the ceramic molded body were measured and are shown in Tables 8 to 10, respectively. The ceramic body was fired to obtain a ceramic body. The pore area ratio (%) and the maximum pore diameter (μm) of this ceramic body were measured.
1 and 12 respectively.

【0085】ここで、相対密度,引張り強度ならびに伸
びは、上述の実施例1〜10ならびに比較例1,2と同
様の方法により実施した。なお、相対密度の算出に用い
た理論密度は、粉末真比重8.0g/cm3とした。
The relative density, tensile strength and elongation were determined in the same manner as in Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 and 2. The theoretical density used for calculating the relative density was 8.0 g / cm 3 of the true specific gravity of the powder.

【0086】また、ポア面積率ならびに最大ポア径は、
ムサシノ電子製の精密試料研磨装置MA−300を用い
て鏡面加工を施した焼結体表面をニコン社製のメジャー
スコープUM−2に接続したNIRECO社製のリアル
タイムイメージアナライザを用い、倍率を50倍にして
測定した。なお、本実施例において、ポア面積率とは、
視野内においてポアの占める比率であり、最大ポア径は
視野内における最も大きなポアの直径である。
The pore area ratio and the maximum pore diameter are as follows:
Using a real-time image analyzer manufactured by NIRECO, in which the surface of the sintered body subjected to mirror finishing using a precision sample polishing apparatus MA-300 manufactured by Musashino Electronics was connected to a measure scope UM-2 manufactured by Nikon, and a magnification of 50 times was used. Was measured. In the present embodiment, the pore area ratio is
The ratio of the pores in the field of view, and the maximum pore diameter is the diameter of the largest pore in the field of view.

【0087】[0087]

【表8】 [Table 8]

【0088】表8はセラミック成形体の相対密度を示し
たものである。この表8から明らかなように、セラミッ
クスラリー中の有機バインダの含有量とセラミック成形
体の相対密度は、略反比例することが分かる。また、有
機バインダの平均粒径が異なる実施例11〜15を相互
に比較すると、平均粒径の小さい有機バインダを用いる
ほど、相対密度が高くなることが分かる。また、有機バ
インダの含有量が同じである場合、実施例11のセラミ
ック成形体の相対密度は、平均粒径の値が同じである比
較例3のセラミック成形体の相対密度と比べると高くな
ることが分かる。したがって、有機バインダとしてノニ
オン性のポリウレタン樹脂エマルジョンを用いた場合の
方が、アクリル樹脂エマルジョンを用いた場合より、高
密度なセラミック成形体が得られると言える。
Table 8 shows the relative density of the ceramic compact. As is apparent from Table 8, the content of the organic binder in the ceramic slurry and the relative density of the ceramic molded body are substantially inversely proportional. Further, when Examples 11 to 15 having different average particle diameters of the organic binder are compared with each other, it can be seen that the relative density increases as the organic binder having a smaller average particle diameter is used. Further, when the content of the organic binder is the same, the relative density of the ceramic molded body of Example 11 is higher than the relative density of the ceramic molded body of Comparative Example 3 having the same average particle diameter value. I understand. Therefore, it can be said that when a nonionic polyurethane resin emulsion is used as the organic binder, a higher density ceramic molded body can be obtained than when an acrylic resin emulsion is used.

【0089】[0089]

【表9】 [Table 9]

【0090】表9はセラミック成形体の引張り強度を示
したものである。この表9から明らかなように、セラミ
ックスラリー中の有機バインダの含有量とセラミック成
形体の引張り強度は、略比例する。また、有機バインダ
の平均粒径が異なる実施例11〜15を相互に比較する
と、平均粒径の小さい有機バインダを用いるほど、引張
り強度が高くなることが分かる。また、有機バインダの
含有量が同じである場合、実施例11のセラミック成形
体の引張り強度は、平均粒径の値が同じである比較例3
のセラミック成形体の引張り強度と比べると高くなるこ
とが分かる。したがって、同じ引張り強度を得るために
は、有機バインダとしてノニオン性のポリウレタン樹脂
エマルジョンを用いた場合の方が、アクリル樹脂エマル
ジョンを用いた場合より、有機バインダの含有量は少な
くて済むと言える。
Table 9 shows the tensile strength of the ceramic compact. As is clear from Table 9, the content of the organic binder in the ceramic slurry and the tensile strength of the ceramic molded body are substantially proportional. Further, when Examples 11 to 15 having different average particle diameters of the organic binder are compared with each other, it can be seen that the tensile strength increases as the organic binder having a smaller average particle diameter is used. When the content of the organic binder was the same, the tensile strength of the ceramic molded body of Example 11 was the same as that of Comparative Example 3 in which the average particle size was the same.
It can be seen that the tensile strength becomes higher as compared with the tensile strength of the ceramic molded body. Therefore, in order to obtain the same tensile strength, it can be said that the content of the organic binder is smaller when the nonionic polyurethane resin emulsion is used as the organic binder than when the acrylic resin emulsion is used.

【0091】[0091]

【表10】 [Table 10]

【0092】表10はセラミック成形体の伸びを示した
ものである。この表10から明らかなように、セラミッ
クスラリー中の有機バインダの含有量とセラミック成形
体の伸びは、略比例する。また、有機バインダの平均粒
径が異なる実施例11〜15を相互に比較すると、平均
粒径の小さい有機バインダを用いるほど、伸びが高くな
ることが分かる。また、有機バインダの含有量が同じで
ある場合、実施例11のセラミック成形体の伸びは、平
均粒径の値が同じである比較例3のセラミック成形体の
伸びと比べると高くなることが分かる。したがって、同
じ伸びを得るためには、有機バインダとしてノニオン性
のポリウレタン樹脂エマルジョンを用いた場合の方が、
アクリル樹脂エマルジョンを用いた場合と比べて、有機
バインダの含有量は少なくて済むと言える。
Table 10 shows the elongation of the ceramic molded body. As is apparent from Table 10, the content of the organic binder in the ceramic slurry and the elongation of the ceramic molded body are substantially proportional. Further, when Examples 11 to 15 having different average particle diameters of the organic binder are compared with each other, it is understood that the elongation increases as the organic binder having a smaller average particle diameter is used. In addition, when the content of the organic binder is the same, the elongation of the ceramic molded body of Example 11 is higher than the elongation of the ceramic molded body of Comparative Example 3 having the same average particle diameter value. . Therefore, in order to obtain the same elongation, it is better to use a nonionic polyurethane resin emulsion as the organic binder,
It can be said that the content of the organic binder can be reduced as compared with the case of using the acrylic resin emulsion.

【0093】[0093]

【表11】 [Table 11]

【0094】表11はセラミック素体のポア面積率を示
したものである。この表11から明らかなように、セラ
ミックスラリー中の有機バインダの含有量とセラミック
素体のポア面積率は、略比例する。また、有機バインダ
の平均粒径が異なる実施例11〜15を相互に比較する
と、平均粒径の小さい有機バインダを用いるほど、ポア
面積率は小さくなることが分かる。また、有機バインダ
の含有量が同じである場合、実施例11のセラミック素
体のポア面積率は、平均粒径の値が同じである比較例3
のセラミック素体のポア面積率と比べると小さいことが
分かる。したがって、有機バインダとしてノニオン性の
ポリウレタン樹脂エマルジョンを用いた場合の方が、ア
クリル樹脂エマルジョンを用いた場合よりポア面積率が
小さくなると言える。
Table 11 shows the pore area ratio of the ceramic body. As is apparent from Table 11, the content of the organic binder in the ceramic slurry and the pore area ratio of the ceramic body are substantially proportional. Further, when Examples 11 to 15 having different average particle diameters of the organic binder are compared with each other, it can be seen that the pore area ratio becomes smaller as the organic binder having a smaller average particle diameter is used. Further, when the content of the organic binder is the same, the pore area ratio of the ceramic body of Example 11 is the same as that of Comparative Example 3 in which the value of the average particle size is the same.
It can be seen that it is smaller than the pore area ratio of the ceramic body. Therefore, it can be said that the pore area ratio is smaller when the nonionic polyurethane resin emulsion is used as the organic binder than when the acrylic resin emulsion is used.

【0095】[0095]

【表12】 [Table 12]

【0096】表12はセラミック素体の最大ポア径を示
したものである。この表12から明らかなように、セラ
ミックスラリー中の有機バインダの含有量とセラミック
素体の最大ポア径は、略比例する。また、有機バインダ
の平均粒径が異なる実施例11〜15を相互に比較する
と、平均粒径の小さい有機バインダを用いるほど、最大
ポア径は小さくなることが分かる。また、有機バインダ
の含有量が同じである場合、実施例11のセラミック素
体の最大ポア径は、平均粒径の値が同じである比較例3
のセラミック素体の最大ポア径と比べると小さいことが
分かる。したがって、有機バインダーとしてノニオン性
のポリウレタン樹脂エマルジョンを用いた場合の方が、
アクリル樹脂エマルジョンを用いた場合より、最大ポア
径が小さくなると言える。
Table 12 shows the maximum pore diameter of the ceramic body. As is clear from Table 12, the content of the organic binder in the ceramic slurry and the maximum pore diameter of the ceramic body are substantially proportional. Further, when Examples 11 to 15 having different average particle diameters of the organic binder are compared with each other, it can be seen that the maximum pore diameter becomes smaller as the organic binder having a smaller average particle diameter is used. When the content of the organic binder is the same, the maximum pore size of the ceramic body of Example 11 is the same as that of Comparative Example 3 in which the average particle size is the same.
It can be seen that the pore size is smaller than the maximum pore diameter of the ceramic body. Therefore, when a nonionic polyurethane resin emulsion is used as the organic binder,
It can be said that the maximum pore diameter is smaller than when an acrylic resin emulsion is used.

【0097】次いで、実施例11ならびに比較例3のセ
ラミック成形体を80.0×60.0mmにカットした
試料を、表13に示した昇温速度で50〜600℃まで
昇温することにより脱脂し、セラミック脱脂体を得た。
このセラミック脱脂体中に残存する残留炭素量を測定
し、表13にそれぞれ示した。
Next, a sample obtained by cutting the ceramic molded bodies of Example 11 and Comparative Example 3 to 80.0 × 60.0 mm was degreased by raising the temperature to 50 to 600 ° C. at the heating rate shown in Table 13. Then, a ceramic degreased body was obtained.
The amount of residual carbon remaining in the ceramic degreased body was measured and is shown in Table 13.

【0098】[0098]

【表13】 [Table 13]

【0099】表13から明らかなように、セラミックス
ラリー中の有機バインダの含有量が、セラミック粉末1
00重量部に対して8重量部以下であれば、昇温速度が
2.29℃/minと比較的低いものであっても、十分
に脱脂され、0.01重量%以下の残留炭素量となる。
これに対して、有機バインダの含有量が、セラミック粉
末100重量部に対して8重量部を上回ると、脱脂性の
改善効果が小さくなることが分かる。なお、有機バイン
ダとしてノニオン性のポリウレタン樹脂エマルジョンを
用いた実施例11と、アクリル樹脂エマルジョンを用い
た比較例3では脱脂性に大差はなく、脱脂性は有機バイ
ンダの含有量により略決定されることが分かる。
As is clear from Table 13, the content of the organic binder in the ceramic slurry was
If it is 8 parts by weight or less with respect to 00 parts by weight, even if the temperature rise rate is relatively low at 2.29 ° C./min, it is sufficiently degreased, and the residual carbon amount of 0.01% by weight or less Become.
On the other hand, when the content of the organic binder exceeds 8 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ceramic powder, the effect of improving the degreasing property is reduced. Note that there is no significant difference in the degreasing property between Example 11 using the nonionic polyurethane resin emulsion as the organic binder and Comparative Example 3 using the acrylic resin emulsion, and the degreasing property is substantially determined by the content of the organic binder. I understand.

【0100】次いで、上述の実施例11〜15のセラミ
ックスラリーに、さらに架橋剤を添加し、実施例16〜
20のセラミックスラリーを作製した。架橋剤として水
分散性ポリイソシアネートを用い、ノニオン性のポリウ
レタン樹脂エマルジョンの固形分100重量%に対して
10重量%添加した。これらのセラミックスラリーを上
述の実施例11〜15と同様にシ−ト成形し、セラミッ
ク成形体を作製した。ここで、実施例16〜20のセラ
ミック成形体について、相対密度(%),引張り強度
(MPa),伸び(%)を測定し、表14〜16にそれ
ぞれ示した。さらに、セラミック素体について、ポア面
積率(%),最大ポア径(μm)を測定し、表17,1
8にそれぞれ示した。なお、成形体の相対密度,引張り
強度,伸びならびに焼結体のポア面積率,最大ポア径の
測定は、上述の実施例11〜15ならびに比較例3と同
様の方法により実施した。また、比較例3のセラミック
成形体ならびに焼結体の相対密度(%),引張り強度
(MPa),伸び(%),ポア面積率(%),最大ポア
径(μm)について、前掲の表8〜12の値を表14〜
18に併記した。
Next, a crosslinking agent was further added to the ceramic slurries of Examples 11 to 15 described above.
Twenty ceramic slurries were prepared. A water-dispersible polyisocyanate was used as a crosslinking agent, and 10% by weight was added to 100% by weight of the solid content of the nonionic polyurethane resin emulsion. These ceramic slurries were subjected to sheet molding in the same manner as in Examples 11 to 15 to produce ceramic molded bodies. Here, relative densities (%), tensile strengths (MPa), and elongations (%) of the ceramic molded bodies of Examples 16 to 20 were measured, and are shown in Tables 14 to 16, respectively. Further, the pore area ratio (%) and the maximum pore diameter (μm) of the ceramic body were measured.
8 are shown. The measurement of the relative density, tensile strength, elongation, pore area ratio, and maximum pore diameter of the sintered body was performed in the same manner as in Examples 11 to 15 and Comparative Example 3. Table 8 shows the relative density (%), tensile strength (MPa), elongation (%), pore area ratio (%), and maximum pore diameter (μm) of the ceramic molded body and the sintered body of Comparative Example 3. Table 14
18

【0101】[0101]

【表14】 [Table 14]

【0102】表14から明らかなように、架橋剤を含有
する場合であっても、セラミックスラリー中の有機バイ
ンダの含有量とセラミック成形体の相対密度は、略反比
例する。また、表8に示した架橋剤を含有しない実施例
11〜15のセラミック成形体の相対密度に比べて、表
14に示した架橋剤を含有する実施例16〜20のセラ
ミック成形体の相対密度の方が、若干ながら低いことが
分かる。これは、架橋剤を含有する場合、架橋により乾
燥収縮が阻害される分だけ密度が低下するからである。
As is clear from Table 14, even when the crosslinking agent is contained, the content of the organic binder in the ceramic slurry and the relative density of the ceramic molded body are substantially inversely proportional. Further, as compared with the relative densities of the ceramic molded bodies of Examples 11 to 15 not containing the crosslinking agent shown in Table 8, the relative densities of the ceramic molded bodies of Examples 16 to 20 containing the crosslinking agent shown in Table 14 Is slightly lower. This is because, when a crosslinking agent is contained, the density is reduced by an amount corresponding to inhibition of drying shrinkage by crosslinking.

【0103】[0103]

【表15】 [Table 15]

【0104】表15から明らかなように、架橋剤を含有
する場合であっても、セラミックスラリー中の有機バイ
ンダの含有量とセラミック成形体の引張り強度は、略比
例する。また、表9に示した架橋剤を含有しない実施例
11〜15のセラミック成形体の引張り強度と、表15
に示した架橋剤を含有する実施例16〜20のセラミッ
ク成形体の引張り強度を比較すると、架橋剤を含有する
方が高いことが分かる。これは、ポリウレタン樹脂エマ
ルジョンの官能基間で架橋構造が形成されるためであ
る。
As is clear from Table 15, even when the crosslinking agent is contained, the content of the organic binder in the ceramic slurry and the tensile strength of the ceramic molded body are substantially proportional. Further, the tensile strengths of the ceramic molded bodies of Examples 11 to 15 containing no crosslinking agent shown in Table 9 and Table 15
Comparing the tensile strengths of the ceramic molded bodies of Examples 16 to 20 containing the cross-linking agent shown in Table 2, it can be seen that the one containing the cross-linking agent is higher. This is because a crosslinked structure is formed between the functional groups of the polyurethane resin emulsion.

【0105】[0105]

【表16】 [Table 16]

【0106】表16から明らかなように、架橋剤を含有
する場合であっても、セラミックスラリー中の有機バイ
ンダの含有量とセラミック成形体の伸びは、略比例す
る。また、表10に示した架橋剤を含有しない実施例1
1〜15のセラミック成形体の伸びと、表16に示した
架橋剤を含有する実施例16〜20のセラミック成形体
の伸びを比較すると、架橋剤を含有する方が大きいこと
が分かる。これは、上述のようにポリウレタン樹脂エマ
ルジョンの官能基間で架橋構造が形成されるためであ
る。
As is clear from Table 16, even when the crosslinking agent is contained, the content of the organic binder in the ceramic slurry and the elongation of the ceramic molded body are substantially proportional. Example 1 containing no crosslinking agent shown in Table 10
Comparing the elongation of the ceramic molded bodies of Nos. 1 to 15 with the elongation of the ceramic molded bodies of Examples 16 to 20 containing the cross-linking agent shown in Table 16, it is understood that the one containing the cross-linking agent is larger. This is because a crosslinked structure is formed between the functional groups of the polyurethane resin emulsion as described above.

【0107】[0107]

【表17】 [Table 17]

【0108】表17はセラミック素体のポア面積率を示
したものである。この表17から明らかなように、架橋
剤を含有する場合であっても、セラミックスラリー中の
有機バインダの含有量とセラミック素体のポア面積率
は、略比例する。また、表11に示した架橋剤を含有し
ない実施例11〜15のセラミック素体のポア面積率に
比べて、表17に示した架橋剤を含有する実施例16〜
20のセラミック素体のポア面積率の方が、若干ながら
大きいことが分かる。これは、架橋剤を含むと架橋によ
りセラミック粒子間の距離が大きくなるからである。
Table 17 shows the pore area ratio of the ceramic body. As is clear from Table 17, even when the crosslinking agent is contained, the content of the organic binder in the ceramic slurry and the pore area ratio of the ceramic body are substantially proportional. Further, in comparison with the pore area ratios of the ceramic bodies of Examples 11 to 15 which do not contain the crosslinking agent shown in Table 11, Examples 16 to which contain the crosslinking agent shown in Table 17
It can be seen that the pore area ratio of the 20 ceramic bodies was slightly larger. This is because if a crosslinking agent is included, the distance between the ceramic particles increases due to crosslinking.

【0109】[0109]

【表18】 [Table 18]

【0110】表18はセラミック素体の最大ポア径を示
したものである。この表18から明らかなように、架橋
剤を含有する場合であっても、セラミックスラリー中の
有機バインダの含有量とセラミック素体の最大ポア径
は、略比例する。また、表12に示した架橋剤を含有し
ない実施例11〜15のセラミック素体の最大ポア径に
比べて、表18に示した架橋剤を含有する実施例16〜
20のセラミック素体の最大ポア径の方が、若干ながら
大きいことが分かる。これは、架橋剤を含むと架橋によ
りセラミック粒子間の距離が大きくなるからである。 〔アニオン性、ノニオン性、アニオン/ノニオン性の各
ポリウレタン樹脂のそれぞれを用いた実施例〕セラミッ
ク材料としてチタン酸ジルコン酸鉛粉末と、有機ビヒク
ルとして実施例21〜26の各種ポリウレタン樹脂エマ
ルジョンと、分散剤と、消泡剤とを準備した。上記の各
種ポリウレタン樹脂エマルジョンは、具体的には次のと
おりである。すなわち、実施例21,22では、平均粒
径が100nmであるノニオン性のポリウレタン樹脂3
0重量%と水溶媒70重量%とからなるノニオン性のポ
リウレタン樹脂エマルジョンを用いた。また、実施例2
3,24では、平均粒径が100nmであるアニオン/
ノニオン性のポリウレタン樹脂30重量%と水溶媒70
重量%とからなるアニオン/ノニオン性のポリウレタン
樹脂エマルジョンを用いた。また、実施例25,26で
は、平均粒径が100nmであるアニオン性のポリウレ
タン樹脂30重量%と水溶媒70重量%とからなるアニ
オン性のポリウレタン樹脂エマルジョンを用いた。
Table 18 shows the maximum pore diameter of the ceramic body. As is apparent from Table 18, even when the crosslinking agent is contained, the content of the organic binder in the ceramic slurry and the maximum pore diameter of the ceramic body are substantially proportional. Further, as compared with the maximum pore diameters of the ceramic bodies of Examples 11 to 15 which do not contain the crosslinking agent shown in Table 12, Examples 16 to which contain the crosslinking agent shown in Table 18
It can be seen that the maximum pore diameter of the 20 ceramic bodies was slightly larger. This is because if a crosslinking agent is included, the distance between the ceramic particles increases due to crosslinking. [Examples using each of anionic, nonionic and anionic / nonionic polyurethane resins] Lead titanate zirconate powder as a ceramic material, and various polyurethane resin emulsions of Examples 21 to 26 as an organic vehicle, and dispersion. An agent and an antifoaming agent were prepared. The above-mentioned various polyurethane resin emulsions are specifically as follows. That is, in Examples 21 and 22, the nonionic polyurethane resin 3 having an average particle size of 100 nm was used.
A nonionic polyurethane resin emulsion consisting of 0% by weight and 70% by weight of a water solvent was used. Example 2
In Nos. 3 and 24, the anion having an average particle size of 100 nm /
Nonionic polyurethane resin 30% by weight and water solvent 70
% Of an anionic / nonionic polyurethane resin emulsion. In Examples 25 and 26, an anionic polyurethane resin emulsion composed of 30% by weight of an anionic polyurethane resin having an average particle diameter of 100 nm and 70% by weight of an aqueous solvent was used.

【0111】ここで、本実施例において、「アニオン/
ノニオン性」のポリウレタン樹脂エマルジョンとは、ア
ニオン性のカルボキシル基およびノニオン性のエーテル
基の双方が、ポリウレタン樹脂に付与されて自己乳化し
たものである。なお、自己乳化したものに限らず、例え
ば、カルボキシル基が付与されたポリウレタン樹脂に、
さらに界面活性剤が付与され、強制乳化されたものを用
いてもよい。
Here, in the present embodiment, “anion /
The “nonionic” polyurethane resin emulsion is one in which both anionic carboxyl groups and nonionic ether groups are imparted to the polyurethane resin and self-emulsified. Not only self-emulsifying but also, for example, a polyurethane resin having a carboxyl group,
Further, a surfactant to which a surfactant is applied and emulsified by force may be used.

【0112】次いで、チタン酸ジルコン酸鉛粉末100
重量部と、実施例21〜26のポリウレタン樹脂エマル
ジョン5重量部と、水溶媒20重量部と、分散剤1重量
部と、消泡剤0.5重量部とを配合した後、ボールミル
を用いて2時間および24時間混合・解砕して、セラミ
ックスラリーをそれぞれ得た。これらのセラミックスラ
リーを脱泡した後、ドクターブレードを用いてシート成
形し、乾燥させて、厚み0.2mmの実施例21〜26
のセラミック成形体をそれぞれ作製した。
Next, lead zirconate titanate powder 100
Parts by weight, 5 parts by weight of the polyurethane resin emulsion of Examples 21 to 26, 20 parts by weight of an aqueous solvent, 1 part by weight of a dispersant, and 0.5 part by weight of an antifoaming agent, and then using a ball mill. After mixing and crushing for 2 hours and 24 hours, ceramic slurries were obtained. After defoaming these ceramic slurries, sheets were formed using a doctor blade and dried to obtain a 0.2 mm-thick Example 21-26.
Were formed respectively.

【0113】次いで、実施例21〜26のセラミック成
形体を80.0×60.0mmにカットして生のセラミ
ック素体を作製し、焼成して、実施例21〜26のセラ
ミック素体をそれぞれ得た。
Next, the ceramic molded bodies of Examples 21 to 26 were cut into 80.0 × 60.0 mm to produce a green ceramic body, which was fired, and the ceramic bodies of Examples 21 to 26 were respectively obtained. Obtained.

【0114】そして、実施例21〜26の各セラミック
スラリーについて、原料平均粒径と金属イオン溶出量を
測定した。また、各セラミック成形体について相対密
度,引張り強度,伸びを測定した。さらに、各セラミッ
ク素体についてポア面積と最大ポア径を測定して、表1
9にそれぞれ示した。
Then, for each of the ceramic slurries of Examples 21 to 26, the average particle size of the raw materials and the elution amount of metal ions were measured. The relative density, tensile strength, and elongation of each ceramic molded body were measured. Further, the pore area and the maximum pore diameter of each ceramic body were measured, and Table 1 was obtained.
9 respectively.

【0115】ここで、原料平均粒径は、堀場製作所製の
レーザー回析/散乱式粒度分布測定装置を用いて測定し
た。また、金属イオン溶出量の測定においては、遠心分
離機を用いて分離させたセラミックスラリーの上澄み液
を採取し、誘導結合プラズマ発光分光装置にて、特に溶
出量が多いと思われるPbイオン量を測定した。また、
相対密度,引張り強度,伸び,ポア面積ならびに最大ポ
ア径の測定は、上述の実施例11〜15と同様の方法に
より実施した。
Here, the average particle size of the raw material was measured using a laser diffraction / scattering type particle size distribution analyzer manufactured by Horiba, Ltd. In the measurement of the metal ion elution amount, the supernatant of the ceramic slurry separated using a centrifugal separator was collected, and the amount of Pb ions considered to be particularly high in the elution amount was measured using an inductively coupled plasma emission spectrometer. It was measured. Also,
The relative density, tensile strength, elongation, pore area, and maximum pore diameter were measured in the same manner as in Examples 11 to 15 described above.

【0116】[0116]

【表19】 [Table 19]

【0117】表19から明らかなように、原料平均粒径
が同じ800nmである実施例21,23,25のセラ
ミックスラリーは、金属溶出量が何れも200ppmで
一致している。また、原料平均粒径が同じ500nmで
ある実施例22,24,26のセラミックスラリーは、
金属溶出量が何れも1500ppmで一致している。ま
た、有機バインダとしてノニオン性のポリウレタン樹脂
を用いた実施例21,22のセラミック成形体は、相対
密度がそれぞれ64.3%,64.5%である。また、
アニオン/ノニオン性のポリウレタン樹脂を用いた実施
例23,24のセラミック成形体は、相対密度がそれぞ
れ64.2%,64.0%である。これに対して、アニ
オン性のポリウレタン樹脂を用いた実施例25,26の
セラミック成形体は、相対密度がそれぞれ64.0%,
61.0%である。したがって、実施例25,26のセ
ラミック成形体は、実施例21〜24のセラミック成形
体と比べて、相対密度について僅かながら低いことが分
かる。
As is clear from Table 19, the ceramic slurries of Examples 21, 23 and 25 having the same raw material average particle diameter of 800 nm have the same metal elution amount of 200 ppm. Further, the ceramic slurries of Examples 22, 24 and 26 having the same raw material average particle diameter of 500 nm are as follows:
All the metal elution amounts are consistent at 1500 ppm. Further, the ceramic molded bodies of Examples 21 and 22 using the nonionic polyurethane resin as the organic binder have relative densities of 64.3% and 64.5%, respectively. Also,
The ceramic molded bodies of Examples 23 and 24 using an anionic / nonionic polyurethane resin have relative densities of 64.2% and 64.0%, respectively. On the other hand, the ceramic molded bodies of Examples 25 and 26 using an anionic polyurethane resin had relative densities of 64.0% and 44.0%, respectively.
61.0%. Therefore, it can be seen that the ceramic molded bodies of Examples 25 and 26 are slightly lower in relative density than the ceramic molded bodies of Examples 21 to 24.

【0118】また、引張り強度および伸びについては、
実施例21〜24のセラミック成形体がそれぞれ2.6
〜3.4MPa,19.8〜22.5%であるのに対し
て、実施例25,26のセラミック成形体は、それぞれ
2.8MPa,1.8MPa,20.0%,14.0%
である。したがって、実施例25,26のセラミック成
形体は、実施例21〜24のセラミック成形体に比べ
て、引張り強度および伸びが低いことが分かる。
The tensile strength and elongation are as follows:
Each of the ceramic molded bodies of Examples 21 to 24 was 2.6.
Whereas the ceramic molded bodies of Examples 25 and 26 were 2.8 MPa, 1.8 MPa, 20.0%, and 14.0%, respectively.
It is. Therefore, it is understood that the ceramic molded bodies of Examples 25 and 26 have lower tensile strength and elongation than the ceramic molded bodies of Examples 21 to 24.

【0119】また、セラミック素体のポア面積率ならび
に最大ポア径については、実施例21〜24のセラミッ
ク素体がそれぞれ0.23〜0.30%,2.4〜3.
3μmであるのに対して、実施例25,26のセラミッ
ク素体は、それぞれ0.30%,0.95%,3.2μ
m,4.4μmである。したがって、実施例25,26
のセラミック素体は、実施例21〜24のセラミック素
体に比べて、ポア面積率ならびに最大ポア径の双方が大
きいことが分かる。
Regarding the pore area ratio and the maximum pore diameter of the ceramic body, the ceramic bodies of Examples 21 to 24 were 0.23 to 0.30% and 2.4 to 3%, respectively.
In contrast to 3 μm, the ceramic bodies of Examples 25 and 26 were 0.30%, 0.95%, and 3.2 μm, respectively.
m, 4.4 μm. Therefore, Examples 25 and 26
It can be seen that the ceramic body of Example 2 has a larger pore area ratio and a larger maximum pore diameter than the ceramic bodies of Examples 21 to 24.

【0120】なお、特筆すべきは、有機バインダとして
ノニオン性のポリウレタン樹脂を用いた実施例22(金
属溶出量は1500ppm)は、同じ有機バインダを用
いた金属溶出量の比較的少ない実施例21(金属溶出量
は200ppm)に比べて、セラミック成形体の相対密
度,引張り強度,伸び,セラミック素体のポア面積率,
および最大ポア径の何れにおいても向上していることで
ある。すなわち、実施例22は実施例21と比べて、相
対密度が0.2ポイント、引張り強度が0.2ポイン
ト、伸びが0.5ポイント、ポア面積率が0.04ポイ
ント、最大ポア径が0.4ポイント向上している。これ
らの数値を実施例21に対する実施例22の向上率に換
算すると、それぞれ0.3%,6.3%,2.3%,1
4.8%,14.3%向上していることとなる。これ
は、実施例22の原料平均粒径が実施例21と比較して
小さいことによる効果が現れたものであり、金属の溶出
に起因するセラミック成形体の相対密度,引張り強度,
伸びの低下ならびにセラミック素体のポアの増加,ポア
径の拡大が生じていないことを示している。
It should be noted that in Example 22 using a nonionic polyurethane resin as the organic binder (the metal elution amount was 1500 ppm), Example 21 (the metal elution amount was relatively small) using the same organic binder was used. The relative density, tensile strength, elongation, pore area ratio of the ceramic body,
And the maximum pore diameter is improved. That is, in Example 22, the relative density was 0.2 points, the tensile strength was 0.2 points, the elongation was 0.5 points, the pore area ratio was 0.04 points, and the maximum pore diameter was 0, as compared with Example 21. .4 points higher. When these numerical values are converted into the improvement rates of Example 22 with respect to Example 21, they are 0.3%, 6.3%, 2.3%, and 1%, respectively.
This means that they are improved by 4.8% and 14.3%. This is due to the fact that the average particle diameter of the raw material of Example 22 is smaller than that of Example 21. The relative density, tensile strength,
This indicates that no decrease in elongation, no increase in the pores of the ceramic body, and no increase in the pore diameter have occurred.

【0121】これに対して、有機バインダとしてアニオ
ン/ノニオン性のポリウレタン樹脂を用いた実施例24
(金属溶出量は1500ppm)は、同じ有機バインダ
を用いた金属溶出量の比較的少ない実施例23(金属溶
出量は200ppm)と比べて、セラミック成形体の相
対密度,引張り強度,伸び、およびセラミック素体のポ
ア面積率,最大ポア径の何れにおいても低下している。
すなわち、実施例24は実施例23と比べて、相対密度
が0.2ポイント、引張り強度が0.4ポイント、伸び
が1.7ポイント、ポア面積率が0.02ポイント、最
大ポア径が0.2ポイント低下している。これらの数値
を実施例23に対する実施例24の低下率に換算する
と、それぞれ0.3%,13.3%,7.9%,7.1
%,6.5%低下していることとなる。
On the other hand, Example 24 using an anionic / nonionic polyurethane resin as an organic binder was used.
(The metal elution amount is 1500 ppm), the relative density, the tensile strength, the elongation, and the ceramic of the ceramic molded body are lower than those of Example 23 (the metal elution amount is 200 ppm) using the same organic binder and the metal elution amount is relatively small. Both the pore area ratio of the element body and the maximum pore diameter decrease.
That is, Example 24 has a relative density of 0.2 points, a tensile strength of 0.4 points, an elongation of 1.7 points, a pore area ratio of 0.02 points, and a maximum pore diameter of 0 as compared with Example 23. .2 points lower. When these numerical values are converted into reduction rates of Example 24 with respect to Example 23, they are 0.3%, 13.3%, 7.9%, and 7.1, respectively.
%, 6.5%.

【0122】また、有機バインダとしてアニオン性のポ
リウレタン樹脂を用いた実施例26(金属溶出量は15
00ppm)は、同じ有機バインダを用いた金属溶出量
の比較的少ない実施例25(金属溶出量は200pp
m)に比べて、セラミック成形体の相対密度,引張り強
度,伸び,セラミック素体のポア面積率,および最大ポ
ア径の何れにおいても低下している。すなわち、実施例
26は実施例25と比べて、相対密度が3.0ポイン
ト、引張り強度が1.0ポイント、伸びが6.0ポイン
ト、ポア面積率が0.65ポイント、最大ポア径が1.
2ポイント低下している。これらの数値を実施例25に
対する実施例26の低下率に換算すると、それぞれ4.
7%,35.7%,30.0%,216.7%,37.
5%低下していることとなる。
In Example 26 using an anionic polyurethane resin as the organic binder (the metal elution amount was 15%).
00 ppm) is the value of Example 25 (metal leaching amount of 200 pp) having a relatively small metal leaching amount using the same organic binder.
In comparison with m), the relative density, tensile strength, elongation, pore area ratio and maximum pore diameter of the ceramic body are all lower. That is, in Example 26, as compared with Example 25, the relative density was 3.0 points, the tensile strength was 1.0 point, the elongation was 6.0 points, the pore area ratio was 0.65 points, and the maximum pore diameter was 1 point. .
Two points down. When these numerical values are converted into the reduction rate of the example 26 with respect to the example 25, respectively,
7%, 35.7%, 30.0%, 216.7%, 37.
This means that it has decreased by 5%.

【0123】上述のとおり、実施例25に対する実施例
26の低下率は、実施例23に対する実施例24の低下
率と比べて明らかに大きい。これは、実施例26の原料
平均粒径が実施例25と比べて小さいことによる効果以
上に、金属の溶出による影響が大きいことを示してい
る。
As described above, the reduction rate of Example 26 with respect to Example 25 is clearly larger than the reduction rate of Example 24 with respect to Example 23. This indicates that the effect of metal elution is greater than the effect of the average material particle diameter of Example 26 being smaller than that of Example 25.

【0124】[0124]

【発明の効果】以上のように本発明のセラミック成形体
は、セラミック粉末と、ポリウレタン樹脂からなる有機
バインダと溶媒とからなるエマルジョンである有機ビヒ
クルと、を含有してなるセラミックスラリーを用いて成
形されたことを特徴とすることで、セラミックスラリー
中の有機バインダ含有量を少量化することができ、余剰
の有機バインダが凝集した塊状物が少なく、なおかつ優
れた引張り強度ならびに伸びを備え、これを焼成してセ
ラミック電子部品を製造する場合に、有機バインダの加
熱除去が短時間で済み、セラミック成形体の焼結に伴う
収縮が小さく、変形や反りの少ないセラミック電子部品
を提供することができる。
As described above, the ceramic molded article of the present invention is formed using a ceramic slurry containing ceramic powder and an organic vehicle which is an emulsion comprising an organic binder composed of a polyurethane resin and a solvent. By being characterized by having been performed, the organic binder content in the ceramic slurry can be reduced, the amount of excess organic binder agglomerated is small, and the material has excellent tensile strength and elongation. When a ceramic electronic component is manufactured by firing, it is possible to provide a ceramic electronic component which requires only a short time to remove the organic binder by heating, has a small shrinkage due to sintering of the ceramic molded body, and has little deformation and warpage.

【0125】また、本発明のセラミック成形体は、上述
のセラミックスラリー中における有機バインダの平均粒
径が、300nm以下であることにより、従来より優れ
た引張り強度ならびに伸びを備え、なおかつ有機バイン
ダ含有量をより少量化することができる。
Further, the ceramic molded body of the present invention has excellent tensile strength and elongation as compared with the conventional one, and the organic binder content, because the average particle size of the organic binder in the above-mentioned ceramic slurry is 300 nm or less. Can be further reduced.

【0126】また、本発明のセラミック成形体は、上述
のセラミックスラリー中における有機バインダの含有量
が、セラミック粉末100重量部に対して8重量部以下
であることにより、従来より少ない有機バインダ含有量
でありながら、優れた引張り強度ならびに伸びを備え
る。
Further, in the ceramic molded body of the present invention, since the content of the organic binder in the above-mentioned ceramic slurry is 8 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the ceramic powder, the organic binder content is smaller than that of the conventional ceramic slurry. But with excellent tensile strength and elongation.

【0127】また、本発明のセラミック成形体は、上述
のセラミックスラリーがさらに架橋剤を含有することに
より、従来より少ない有機バインダ含有量でありなが
ら、さらに優れた引張り強度ならびに伸びを備える。
Further, the ceramic molded article of the present invention has more excellent tensile strength and elongation while having a smaller organic binder content than before, because the above-mentioned ceramic slurry further contains a crosslinking agent.

【0128】また、本発明のセラミック成形体において
は、アニオン性のポリウレタン樹脂、または、ノニオン
性のポリウレタン樹脂、あるいは、アニオン/ノニオン
性のポリウレタン樹脂の何れかからなる有機バインダを
用いることができる。
Further, in the ceramic molded body of the present invention, an organic binder made of any of an anionic polyurethane resin, a nonionic polyurethane resin, and an anionic / nonionic polyurethane resin can be used.

【0129】このうち、アニオン性のポリウレタン樹脂
は、ノニオン性またはアニオン/ノニオン性のポリウレ
タン樹脂に比べて、多数の種類があるので、バインダと
して採用するポリウレタン樹脂を選定する際の自由度が
高い。そして、作製するセラミック成形体の伸び、引張
り強度等の特性を所望の値にするため、最適なポリウレ
タン樹脂を選定することができる。
Among these, there are many types of anionic polyurethane resins as compared with nonionic or anionic / nonionic polyurethane resins, so that the degree of freedom in selecting a polyurethane resin to be used as a binder is high. Then, an optimal polyurethane resin can be selected in order to obtain desired properties such as elongation and tensile strength of the ceramic molded body to be produced.

【0130】また、ノニオン性のポリウレタン樹脂を用
いた場合、セラミックスラリー中のセラミック粉末から
溶出する金属イオンと親水基とが反応することはない。
また、アニオン/ノニオン性のポリウレタン樹脂を用い
た場合、溶出する金属イオンと親水基とが反応する程度
は低い。したがって、ノニオン性のポリウレタン樹脂、
または、アニオン/ノニオン性のポリウレタン樹脂を用
いた場合には、溶出する金属イオンと親水基との反応を
防ぐための添加剤を加える必要がない。また、強度を得
るために有機バインダを過剰に添加する必要がない。こ
れにより、セラミック成形体の密度低下を防止すること
ができる。さらに、セラミック成形体を焼成して得られ
るセラミック素体のポアの増加,ポアの径の拡大を防止
することができる。
When a nonionic polyurethane resin is used, the metal ions eluted from the ceramic powder in the ceramic slurry do not react with the hydrophilic groups.
When an anionic / nonionic polyurethane resin is used, the degree of reaction between the eluted metal ion and the hydrophilic group is low. Therefore, nonionic polyurethane resin,
Alternatively, when an anionic / nonionic polyurethane resin is used, it is not necessary to add an additive for preventing the reaction between the eluted metal ion and the hydrophilic group. Further, it is not necessary to add an organic binder excessively in order to obtain strength. Thereby, it is possible to prevent a decrease in the density of the ceramic molded body. Further, it is possible to prevent an increase in pores and an increase in the diameter of the pores of the ceramic body obtained by firing the ceramic molded body.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る一つの実施形態のセラミック電子
部品の概略図である。
FIG. 1 is a schematic view of a ceramic electronic component according to one embodiment of the present invention.

【図2】本発明に係る他の実施形態のセラミック電子部
品の断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a ceramic electronic component according to another embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例1〜5ならびに比較例1,2に
ついて、有機バインダの含有量とセラミック成形体の相
対密度との関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the content of an organic binder and the relative density of a ceramic molded body in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 of the present invention.

【図4】本発明の実施例1〜5ならびに比較例1,2に
ついて、有機バインダの含有量とセラミック成形体の引
張り強度との関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the content of an organic binder and the tensile strength of a ceramic molded body in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 of the present invention.

【図5】本発明の実施例1〜5ならびに比較例1,2に
ついて、有機バインダの含有量とセラミック成形体の伸
びとの関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the content of an organic binder and the elongation of a ceramic molded body in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 of the present invention.

【図6】有機バインダとしてポリウレタン樹脂エマルジ
ョンを用いた、本発明に係る一つの実施形態のセラミッ
ク成形体における有機バインダの存在状態を示した顕微
鏡写真である。
FIG. 6 is a photomicrograph showing the presence of an organic binder in a ceramic molded body according to one embodiment of the present invention using a polyurethane resin emulsion as an organic binder.

【図7】有機バインダとして酢酸ビニル樹脂を用いた、
従来のセラミック成形体における有機バインダの存在状
態を示した顕微鏡写真である。
FIG. 7 shows the use of a vinyl acetate resin as an organic binder.
It is a microscope photograph which showed the existing state of the organic binder in the conventional ceramic molded object.

【図8】本発明の実施例6〜10ならびに比較例1,2
について、有機バインダの含有量とセラミック成形体の
相対密度との関係を示すグラフである。
FIG. 8 shows Examples 6 to 10 and Comparative Examples 1 and 2 of the present invention.
3 is a graph showing the relationship between the content of an organic binder and the relative density of a ceramic molded body.

【図9】本発明の実施例6〜10ならびに比較例1,2
について、有機バインダの含有量とセラミック成形体の
引張り強度との関係を示すグラフである。
FIG. 9 shows Examples 6 to 10 of the present invention and Comparative Examples 1 and 2.
4 is a graph showing the relationship between the content of an organic binder and the tensile strength of a ceramic molded body for the present invention.

【図10】本発明の実施例6〜10ならびに比較例1,
2について、有機バインダの含有量とセラミック成形体
の伸びとの関係を示すグラフである。
FIG. 10 shows Examples 6 to 10 of the present invention and Comparative Examples 1 and 2.
2 is a graph showing the relationship between the content of an organic binder and the elongation of a ceramic molded body for No. 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 セラミック電子部品 2 セラミック素体 3 電極 4 はんだ 11 セラミック電子部品 12 セラミック素体 12a セラミック層 14 外部電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ceramic electronic component 2 Ceramic body 3 Electrode 4 Solder 11 Ceramic electronic component 12 Ceramic body 12a Ceramic layer 14 External electrode

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 セラミック粉末と、ポリウレタン樹脂か
らなる有機バインダと溶媒とからなるエマルジョンであ
る有機ビヒクルと、を含有してなるセラミックスラリー
を用いて成形されたことを特徴とする、セラミック成形
体。
1. A ceramic formed body formed by using a ceramic slurry containing ceramic powder, an organic vehicle which is an emulsion comprising an organic binder made of a polyurethane resin and a solvent, and a ceramic slurry.
【請求項2】 前記有機バインダの平均粒径は、300
nm以下であることを特徴とする、請求項1に記載のセ
ラミック成形体。
2. The organic binder has an average particle size of 300.
The ceramic molded body according to claim 1, wherein the thickness is equal to or less than nm.
【請求項3】 前記セラミックスラリー中における有機
バインダの含有量は、セラミック粉末100重量部に対
して8重量部以下であることを特徴とする、請求項1ま
たは2に記載のセラミック成形体。
3. The ceramic compact according to claim 1, wherein the content of the organic binder in the ceramic slurry is 8 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the ceramic powder.
【請求項4】 前記セラミックスラリーは、さらに架橋
剤を含有することを特徴とする、請求項1〜3の何れか
に記載のセラミック成形体。
4. The ceramic molded body according to claim 1, wherein the ceramic slurry further contains a crosslinking agent.
【請求項5】 前記セラミックスラリー中における溶媒
は、水を含有することを特徴とする、請求項1〜4の何
れかに記載のセラミック成形体。
5. The ceramic formed body according to claim 1, wherein the solvent in the ceramic slurry contains water.
【請求項6】 前記有機バインダは、アニオン性のポリ
ウレタン樹脂、または、ノニオン性のポリウレタン樹
脂、あるいは、アニオン/ノニオン性のポリウレタン樹
脂の何れかからなることを特徴とする、請求項5に記載
のセラミック成形体。
6. The organic binder according to claim 5, wherein the organic binder is made of an anionic polyurethane resin, a nonionic polyurethane resin, or an anionic / nonionic polyurethane resin. Ceramic molded body.
【請求項7】 前記セラミック成形体は、前記セラミッ
クスラリーを用いてシート成形されたセラミックグリー
ンシートであることを特徴とする、請求項1〜6の何れ
かに記載のセラミック成形体。
7. The ceramic formed body according to claim 1, wherein the ceramic formed body is a ceramic green sheet formed by using the ceramic slurry to form a sheet.
【請求項8】 セラミック素体と、前記セラミック素体
に接するように形成された外部電極と、を備えるセラミ
ック電子部品であって、 前記セラミック素体は、請求項1〜7の何れかに記載の
セラミック成形体が焼成されてなることを特徴とする、
セラミック電子部品。
8. A ceramic electronic component comprising: a ceramic body; and an external electrode formed so as to be in contact with the ceramic body, wherein the ceramic body is any one of claims 1 to 7. Characterized by being fired ceramic molded body,
Ceramic electronic components.
【請求項9】 複数のセラミック層が積層されてなるセ
ラミック素体と、前記セラミック素体に接するように形
成された外部電極と、を備えるセラミック電子部品であ
って、 前記セラミック層は、請求項1〜7の何れかに記載のセ
ラミック成形体が焼成されてなることを特徴とする、セ
ラミック電子部品。
9. A ceramic electronic component comprising: a ceramic body in which a plurality of ceramic layers are stacked; and an external electrode formed so as to be in contact with the ceramic body. A ceramic electronic component, wherein the ceramic molded body according to any one of 1 to 7 is fired.
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