JP2003238254A - セラミックスラリー - Google Patents

セラミックスラリー

Info

Publication number
JP2003238254A
JP2003238254A JP2002041084A JP2002041084A JP2003238254A JP 2003238254 A JP2003238254 A JP 2003238254A JP 2002041084 A JP2002041084 A JP 2002041084A JP 2002041084 A JP2002041084 A JP 2002041084A JP 2003238254 A JP2003238254 A JP 2003238254A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ceramic
boron
ceramic slurry
slurry
mol
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2002041084A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Koiwai
孝二 小岩井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koa Corp
Original Assignee
Koa Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koa Corp filed Critical Koa Corp
Priority to JP2002041084A priority Critical patent/JP2003238254A/ja
Publication of JP2003238254A publication Critical patent/JP2003238254A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Ceramic Capacitors (AREA)
  • Inorganic Insulating Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホウ素を含む酸化物セラミックスにおける成
形時のゲル化を抑制したセラミックスラリーを提供す
る。 【構成】 セラミックスラリーのセラミック粉末として
酸化ホウ素を使用し、樹脂バインダー中の水酸基をホウ
素に対して50mol%以下、有機溶剤中の水分量がホ
ウ素に対して10mol%以下となるように組成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、積層コン
デンサ、フィルタ等のセラミック部品に使用するセラミ
ックスラリーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】積層コンデンサ、フィルタ等のセラミッ
ク部品の内部電極には、従来より、銀パラジウム(Ag
−Pd)合金が用いられているが、Pdは高価であるた
め、Agの組成比を大きくすることで、部品のコストダ
ウンを図っている。
【0003】また、Agの融点はPdよりも低いため、
セラミック部品におけるAgの組成比が大きいほど、低
温で焼結できるセラミックスであることが望ましい。そ
こで、従来は、セラミック誘電体の焼結温度を下げるた
め、焼結助剤として酸化ホウ素(B23)を添加する方
法が採られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、酸化ホ
ウ素を含むセラミック粉末と、ポリビニルアルコールや
水酸基量の多いポリビニルブチラール等の樹脂と、水分
を含有する溶媒とを混合すると、酸化ホウ素が溶媒中の
水と反応してB(OH)4 -イオンが生成し、樹脂の側鎖に
ある水酸基と反応して、樹脂どうしを結び付けてスラリ
ーをゲル化させてしまう。そのため、最終的なシート形
成が困難になるという問題がある。
【0005】水系セラミックスラリーの製造方法とし
て、例えば、特開平7−187809号公報には、ホウ
素によるゲル化を抑制するため、セラミック粉末と樹脂
としてポリビニルアルコールを使用したセラミックスラ
リーが開示されている。この方法は、水系スラリーにお
いて、多価アルコールを添加してホウ酸と反応させ、樹
脂との反応を抑えるものである。
【0006】また、セラミックスラリーの製造に、粉末
としてH3BO3(ホウ酸)を使用した場合、以下の式
(1),(2)に示す反応が生じる。つまり、ホウ酸
は、空気中や溶剤中の水分と反応して樹脂を架橋し、ゲ
ル化の原因となるB(OH)4 -イオンを生成させるという
問題がある。
【0007】 H3BO3 + 2H2O → B(OH)4 - + H3++ …(1) B(OH)4 - + 4ROH → B(OR)4 - + 4H2O …(2) ここで、Rは、樹脂(ポリビニルブチラール)の主鎖を
表し、ROHは、樹脂の水酸基部分である。また、B
(OR)4 -は、ホウ素が樹脂どうしを結び付け(架橋
し)、ゲル化している状態を表している。
【0008】本発明は、上述した課題に鑑みなされたも
のであり、その目的とするところは、ホウ素を含む酸化
物セラミックスにおいて、成形時におけるゲル化を抑制
したセラミックスラリーを提供することである。
【0009】本発明の他の目的は、フィルム等の支持体
への付着性に優れたセラミックスラリーを提供すること
である。
【0010】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成し、上
述した課題を解決する一手段として、例えば、以下の構
成を備える。すなわち、酸化ホウ素(B23)を含むセ
ラミック粉末と、有機溶剤と、樹脂バインダーとを混合
してなるセラミックスラリーであって、上記有機溶剤中
の水分量がホウ素に対して10mol%以下であり、か
つ、上記樹脂バインダー中の水酸基がホウ素に対して5
0mol%以下であることを特徴とする。
【0011】例えば、上記セラミック粉末に含まれる酸
化ホウ素は、ホウ酸(H3BO3)を添加したセラミック
粉末を400℃以上の温度で加熱処理し、上記ホウ酸が
脱水してなる酸化ホウ素であることを特徴とする。
【0012】また、例えば、上記セラミック粉末の加熱
処理を、400℃以上1300℃以下の温度範囲で行う
ことを特徴とする。
【0013】さらに、例えば、上記樹脂バインダーは、
ポリビニルブチラールであることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に係る実施の形態例を詳細に説明する。なお、ここで
は、適宜、本発明に係る技術と従来技術とを比較しなが
ら、実施の形態例、および実施例について詳述する。
【0015】本実施の形態例に係るセラミックスラリー
は、酸化ホウ素を含むセラミック粉末、有機溶剤、およ
び樹脂バインダーを混合することによって生成される。
そこで、最初に各構成成分について順に説明する。
【0016】<粉 末>従来は、上述したように、セラ
ミックスラリーの製造に粉末成分としてH3BO3(ホウ
酸)を使用していた。それは、ホウ酸が粉末状で計量が
容易であり、組成ずれを小さくできるからである。
【0017】しかし、既に述べたように、ホウ酸には、
空気中や溶剤中の水分と反応して樹脂を架橋し、ゲル化
の原因となるB(OH)4 -イオンを生成させるという問題
がある。そのため、本実施の形態例では、セラミックス
ラリーの粉末として酸化ホウ素を使用する。これによっ
て、上記の式(1)で示される反応を抑制する。
【0018】なお、ホウ素をホウ酸として粉末に添加し
た後、スラリーにする前に、その粉体を400℃以上で
加熱すれば、以下の式(3)で示す反応が逆に進行して
脱水が行われ、酸化ホウ素が生成される。
【0019】 B23 + 3H2O → 2H3BO3 …(3)
【0020】加熱温度は、400℃以上であればよい
が、その上限については、セラミックスの焼成が始まる
温度以下であることが好ましい。結局、加熱温度は、セ
ラミックス粉末の種類に依存することになるが、概ね1
300℃以下であればよい。しかし、400℃以下の加
熱では、上記の式(3)で示す反応の逆反応が完全に進
行せず、粉末中に未反応のホウ酸が残ることになる。
【0021】<溶剤(有機溶剤)>有機溶剤には、もと
もと水分を含有しているものがあり、また、購入時に含
有していなくても、その保管状態によって空気中の水分
を吸収する等により、水が浸入しやすい。特に、アルコ
ール類は、水との相溶性があり、その傾向が顕著であ
る。スラリー全体に含まれる水分のほとんどは、溶剤に
由来するものである。
【0022】従来は、溶剤として安価で、コストメリッ
トがあるとして、95%メタ変性アルコールを使用して
いた。しかし、95%メタ変性アルコールには4%程度
の水が入っており、この水がホウ酸と反応する。すなわ
ち、溶剤(アルコール)中の水は、上記の式(1)に示
すようにホウ酸と反応する。また、酸化ホウ素であって
も、水が、式(3)で示す反応をしてホウ酸となり、そ
のホウ酸により、さらに、式(1)に示すようにB(O
H)4 -イオンが生成される。
【0023】溶剤中の水分量は、少ないほど好ましい
が、それを完全に除去するのは、技術的に困難を極め
る。そこで、本実施の形態例に係るセラミックスラリー
には、水分含有量の少ない、例えば、1−ブタノール、
イソプロピルアルコール、エタノール等のアルコールを
使用する。
【0024】許容される水分量は、ここでは、粉末であ
るホウ素との関係で求める。例えば、以下の式(4)で
示す条件を満たせば、ゲル化を防ぎ、成形時においてポ
リエチレンテレフタレート(PET)フィルムから剥が
れ落ちることを抑制できる。
【0025】 (スラリー中の水分量)/(ホウ素の物質量)×100 ≦ 10[mol% ] …(4) つまり、本実施の形態例に係るセラミックスラリーで
は、溶剤の水総量をホウ素物質量の10[mol%]以
下にする。
【0026】<樹 脂>有機溶剤系のセラミックスラリ
ーに一般的に用いられるポリビニルブチラール樹脂は、
側鎖としてブチラール基、アセチル基、水酸基を持って
おり(側鎖水酸基の総量が多い)、その割合、および重
合度が樹脂の性質を決めている。これらの基のうち、水
酸基は、上記の式(2)に示す反応を起こして、ホウ素
と結合する。
【0027】樹脂どうしがホウ素によって結び付けられ
る(つまり、樹脂を架橋する)結果、樹脂本来の性質で
ある、粉末どうしを結ぶ力、および粉末とPETフィル
ムを接着させる力が得られず、成形時にPETフィルム
から剥がれる現象が発生する。また、ホウ素が水と反応
してできたB(OR)4 -イオンは、樹脂を架橋してゲル化
を招き、PETフィルムへの付着を困難にしている。
【0028】樹脂中の水酸基の量は、少ないほど好まし
いが、水酸基の存在は、シートの性質(例えば、引張強
度等)に影響を与えるため、総合的に判断する必要があ
る。そこで、本実施の形態例では、ゲル化を抑制する観
点から許容される水酸基の量を、ホウ素との関係で求め
る。
【0029】具体的には、以下の式(5)で示す条件を
満たせば、ゲル化を防ぐことができ、PETフィルムか
らの剥がれを抑制できる。
【0030】 (スラリー中の水酸基量)/(ホウ素の物質量)×100 ≦ 50[mol %] …(5)
【0031】本実施の形態例においても、従来技術と同
様、ポリビニルブチラール樹脂を使用するが、上記の式
(5)を満たし、側鎖水酸基の総量を少なくするため、
(i)水酸基(側鎖水酸基)の少ない樹脂を選択する、
(ii)樹脂量を少なくして水酸基の量を減らす、とい
う方法を併用する。こうすることによって、水酸基量を
調整するが、具体的には、上記の式(5)に示すよう
に、樹脂中の水酸基の総量を、ホウ素物質量の50[m
ol%]以下にする。
【0032】なお、本実施の形態例に係るセラミックス
ラリーには、上述したセラミック粉末、有機溶剤、およ
び樹脂バインダー以外にも、構成成分として、必要に応
じて分散剤、カップリング剤等の添加剤を加えてもよ
い。
【0033】
【実施例】次に、本実施の形態例に係るセラミックスラ
リーの実施例について詳細に説明する。図1は、セラミ
ックスラリーの粉末、溶剤、樹脂等について、各実施例
と比較例とを対比して一覧表にしたものである。
【0034】<実施例1>実施例1に係るセラミックス
ラリーは、最初に、ポットに混合溶剤(トルエン:1−
ブタノール:メチルエチルケトン=4:3:3)を10
0重量部、フタル酸ベンジルn−ブチルを2重量部、水
酸基量25mol%のポリビニルブチラールを12重量
部、セラミック誘電体粉末を100重量部、およびB2
3を5重量部仕込み、所定時間(例えば、15時
間)、分散させた。
【0035】なお、実施例1では、スラリーにする前に
おける加熱処理は行っていない(図1の該当欄「加熱処
理」を参照のこと)。
【0036】このようにして得られたスラリーを、脱泡
処理した後、シリコン系離型処理を施したポリエチレン
テレフタレート(PET)フィルム上に、隙間100μ
mのドクターブレードに塗布して乾燥させた。その結
果、シートがフィルムに付着した。
【0037】<実施例2>実施例2に係るセラミックス
ラリーは、混合溶剤として(トルエン:イソプロピルア
ルコール:メチルエチルケトン=4:3:3)を100
重量部、水酸基量32mol%のポリビニルブチラール
を16重量部、およびB23を6重量部仕込んだ。その
他の条件は、実施例1と同様である。
【0038】そこで、実施例2に係るスラリーをPET
フィルム上に塗布したところ、得られたシートは、乾燥
後もフィルムに付着して剥離しなかった。
【0039】<実施例3>実施例3に係るセラミックス
ラリーは、あらかじめセラミック誘電体粉末を100重
量部、およびH3BO3を9重量部、混合して、400℃
で4時間、加熱した。また、加熱後のものを用いて、水
酸基量25mol%のポリビニルブチラールを18重量
部とした。
【0040】その他の条件は、上記の実施例1と同じで
ある。そして、スラリーをPETフィルム上に塗布した
ところ、得られたシートは、乾燥後もフィルムに付着し
ていた。
【0041】<比較例1>ホウ素をH3BO3として6重
量部添加し、水酸基量32mol%のポリビニルブチラ
ールを14重量部添加する。その他の条件は、上記の実
施例1と同様にして、スラリーをPETフィルム上に塗
布した。その結果、得られたシートは、乾燥後に反りが
生じて、フィルムに付着しなかった。
【0042】<比較例2>ホウ素をH3BO3として19
重量部、混合溶剤として、トルエン:95%メタ変性ア
ルコール:メチルエチルケトン=4:3:3を100重
量部添加する他は、上記の実施例1と同様である。スラ
リーをPETフィルム上に塗布し、結果として得られた
シートは、乾燥後に反りが生じて、フィルムに付着しな
かった。
【0043】<比較例3>混合溶剤として、トルエン:
95%メタ変性アルコール:メチルエチルケトン=4:
3:3を100重量部、水酸基量32mol%のポリビ
ニルブチラールを10重量部添加する。その他の条件
は、上記の実施例1と同様である。そこで、スラリーを
PETフィルム上に塗布したところ、得られたシート
は、乾燥後に反りが生じて、フィルムに付着しなかっ
た。
【0044】<比較例4>B23を4重量部、水酸基量
40mol%のポリビニルブチラールを20重量部添加
する。その他の条件は、上記の実施例1と同様である。
スラリーをPETフィルム上に塗布し、得られたシート
は、乾燥後に反りが生じて、フィルムに付着しなかっ
た。
【0045】<比較例5>セラミック誘電体粉末を10
0重量部と、ホウ素をH3BO3として12重量部を、あ
らかじめ混合して、400℃で加熱処理したものを用い
る。混合溶剤として、トルエン:イソプロピルアルコー
ル:メチルエチルケトン=4:3:3を100重量部、
水酸基量40mol%のポリビニルブチラールを28重
量部添加する。その他は、上記の実施例1と同様であ
り、スラリーをPETフィルム上に塗布した。得られた
シートは、乾燥後に反りが生じて、フィルムに付着しな
かった。
【0046】以上説明したように、本実施の形態例によ
れば、セラミックスラリーのセラミック粉末として酸化
ホウ素を使用し、樹脂バインダー中の水酸基をホウ素に
対して50mol%以下とし、かつ、有機溶剤中の水分
量がホウ素に対して10mol%以下となるように組成
することで、酸化ホウ素が樹脂を架橋する原因となる加
水分解物B(OH)4 -となるのを抑制することができる。
【0047】また、有機溶剤中の水分量を減らすこと
で、加水分解物と反応する樹脂の水酸基量が減るため、
スラリーのゲル化を防ぐことができる。
【0048】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成によ
れば、成形時におけるゲル化を抑制したセラミックスラ
リーを提供できる。
【0049】また、本発明の構成によれば、支持体への
付着性に優れたセラミックスラリーを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態例に係るセラミックスラリ
ーの粉末、溶剤、樹脂等について、各実施例と比較例を
対比して示す図である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酸化ホウ素(B23)を含むセラミック
    粉末と、有機溶剤と、樹脂バインダーとを混合してなる
    セラミックスラリーであって、前記有機溶剤中の水分量
    がホウ素に対して10mol%以下であり、かつ、前記
    樹脂バインダー中の水酸基がホウ素に対して50mol
    %以下であることを特徴とするセラミックスラリー。
  2. 【請求項2】 前記セラミック粉末に含まれる酸化ホウ
    素は、ホウ酸(H3BO3)を添加したセラミック粉末を
    400℃以上の温度で加熱処理し、前記ホウ酸が脱水し
    てなる酸化ホウ素であることを特徴とする請求項1記載
    のセラミックスラリー。
  3. 【請求項3】 前記セラミック粉末の加熱処理を、40
    0℃以上1300℃以下の温度で行うことを特徴とする
    請求項2記載のセラミックスラリー。
  4. 【請求項4】 前記樹脂バインダーは、ポリビニルブチ
    ラールであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれ
    かに記載のセラミックスラリー。
  5. 【請求項5】 前記有機溶剤としてトルエン、アルコー
    ル、およびケトンを4:3:3の組成比で混合したこと
    を特徴とする請求項4記載のセラミックスラリー。
  6. 【請求項6】 前記アルコールには、少なくとも1−ブ
    タノール、イソプロピルアルコール、およびエタノール
    のうちの一種が含まれることを特徴とする請求項5記載
    のセラミックスラリー。
JP2002041084A 2002-02-19 2002-02-19 セラミックスラリー Withdrawn JP2003238254A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002041084A JP2003238254A (ja) 2002-02-19 2002-02-19 セラミックスラリー

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002041084A JP2003238254A (ja) 2002-02-19 2002-02-19 セラミックスラリー

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003238254A true JP2003238254A (ja) 2003-08-27

Family

ID=27781593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002041084A Withdrawn JP2003238254A (ja) 2002-02-19 2002-02-19 セラミックスラリー

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003238254A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005139034A (ja) * 2003-11-07 2005-06-02 Murata Mfg Co Ltd セラミックグリーンシート用スラリー組成物およびその製造方法
JP2006332621A (ja) * 2005-04-26 2006-12-07 Sekisui Chem Co Ltd ポリビニルアセタール樹脂組成物
JP2014044084A (ja) * 2012-08-24 2014-03-13 Hitachi Powdered Metals Co Ltd 中性子吸収材および溶融燃料の処理方法
KR20170126957A (ko) 2015-03-10 2017-11-20 유니마테크 가부시키가이샤 함불소 붕산 pvb 컴퍼지트

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005139034A (ja) * 2003-11-07 2005-06-02 Murata Mfg Co Ltd セラミックグリーンシート用スラリー組成物およびその製造方法
JP4506150B2 (ja) * 2003-11-07 2010-07-21 株式会社村田製作所 セラミックグリーンシート用スラリー組成物の製造方法
JP2006332621A (ja) * 2005-04-26 2006-12-07 Sekisui Chem Co Ltd ポリビニルアセタール樹脂組成物
JP2014044084A (ja) * 2012-08-24 2014-03-13 Hitachi Powdered Metals Co Ltd 中性子吸収材および溶融燃料の処理方法
KR20170126957A (ko) 2015-03-10 2017-11-20 유니마테크 가부시키가이샤 함불소 붕산 pvb 컴퍼지트
US10562989B2 (en) 2015-03-10 2020-02-18 Unimatec Co., Ltd. Fluorine-containing boric acid PVB composite

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100766669B1 (ko) 세라믹 그린시트 제조를 위한 캐스팅 필름
KR100662160B1 (ko) 세라믹 그린 시트 제조용 공정 필름 및 그 필름의 제조방법
JP2015024945A (ja) 無機フィラー、およびこれを含む絶縁樹脂組成物、絶縁フィルム、プリプレグ、並びに印刷回路基板
JP2003238254A (ja) セラミックスラリー
JP2010121050A (ja) コア−シェル構造粒子、組成物、誘電体組成物およびキャパシタ
KR20060126437A (ko) 세라믹 그린 시트 제조용 공정 필름 및 그 제조 방법
CN115124351B (zh) 氮化铝多层用高温阻焊浆料及其制备方法
JPS62223057A (ja) セラミツクスグリ−ンシ−ト
KR100869224B1 (ko) 세라믹 조성물 및 그로부터 제조되는 세라믹 그린 시트
JP5465909B2 (ja) セラミック成形体の製造方法
JP2002255655A (ja) セラミック成形体およびセラミック電子部品
JP2003533596A (ja) スクリーン印刷による高密度セラミック厚膜の製造方法
JPS61146753A (ja) 回路基板用グリ−ンシ−トの製造方法
JP2004269325A (ja) セラミックペーストの製造方法、及びセラミックペーストを用いた積層型セラミック電子部品の製造方法
JPS6325260A (ja) セラミツクスグリ−ンシ−ト
RU2083529C1 (ru) Способ получения керамики с низкой диэлектрической проницаемостью
JP2006225228A (ja) スラリー組成物及びその製造方法
JPH0274555A (ja) セラミックグリーンシート
JPS62223056A (ja) セラミツクスグリ−ンシ−ト
JPS6265979A (ja) 窒化アルミニウム焼結板の製法
JP2704907B2 (ja) 被覆耐火粒子とその製造方法及びそれを使用した耐火物の製造方法
JPH0818232A (ja) ガラスセラミック基板
CN116621565A (zh) 一种陶瓷组合物、陶瓷基板及其制备方法和应用
JP2704906B2 (ja) 耐火物原料用被覆金属粒子とその製造方法及びそれを使用した耐火物の製造方法
JPS5850721A (ja) コイルの含浸固着方法

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20050510