JP2743297B2 - セラミック電子部品用乾式プレス成形体の製造方法 - Google Patents
セラミック電子部品用乾式プレス成形体の製造方法Info
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- JP2743297B2 JP2743297B2 JP4093926A JP9392692A JP2743297B2 JP 2743297 B2 JP2743297 B2 JP 2743297B2 JP 4093926 A JP4093926 A JP 4093926A JP 9392692 A JP9392692 A JP 9392692A JP 2743297 B2 JP2743297 B2 JP 2743297B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特にセラミックコンデ
ンサ等のセラミック電子部品を製造する際の中間部品の
セラミック成形体の製造方法に関する。
ンサ等のセラミック電子部品を製造する際の中間部品の
セラミック成形体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】セラミックコンデサ、セラミック抵抗体
等は回路基板に搭載される電子部品として広く用いられ
ている。このような部品はセラミック成形体の焼結体に
電極を設けたものであり、セラミック成形体はセラミッ
ク原料粉末、バインダー等から成形される。
等は回路基板に搭載される電子部品として広く用いられ
ている。このような部品はセラミック成形体の焼結体に
電極を設けたものであり、セラミック成形体はセラミッ
ク原料粉末、バインダー等から成形される。
【０００３】従来、セラミック成形体を製造するには、
セラミック材料粉末、バインダー用樹脂、溶剤等からな
るペーストを用いてシートを成形する湿式成形方法も行
われているが、セラミック材料粉末、バインダー用樹脂
等からなる造粒体を用いて成形する乾式プレス成形法
が、複雑な形状の成形体を得ようとする場合に電子部
品、機械部品の製造分野で一般的に広く用いられてい
る。
セラミック材料粉末、バインダー用樹脂、溶剤等からな
るペーストを用いてシートを成形する湿式成形方法も行
われているが、セラミック材料粉末、バインダー用樹脂
等からなる造粒体を用いて成形する乾式プレス成形法
が、複雑な形状の成形体を得ようとする場合に電子部
品、機械部品の製造分野で一般的に広く用いられてい
る。
【０００４】乾式プレス成型は、セラミック材料、バイ
ンダー用樹脂その他必要に応じて添加剤として可塑剤、
潤滑剤、分散剤、消泡剤、湿潤剤、帯電防止剤等を水や
有機溶剤等で十分に攪拌混合した後、スプレードライヤ
を用いて噴霧乾燥し、得られた造粒体を金型に入れて常
温加圧成形するものである。このようにして得られたセ
ラミック成形体は、サヤ詰め工程、脱バインダー処理工
程、焼結工程を経てセラミック焼結体とされるが、この
焼結体が得られるまでの過程でその取扱い中にクラック
が発生したり、欠けたりしないような形状が崩れない保
形性が必要とされる。
ンダー用樹脂その他必要に応じて添加剤として可塑剤、
潤滑剤、分散剤、消泡剤、湿潤剤、帯電防止剤等を水や
有機溶剤等で十分に攪拌混合した後、スプレードライヤ
を用いて噴霧乾燥し、得られた造粒体を金型に入れて常
温加圧成形するものである。このようにして得られたセ
ラミック成形体は、サヤ詰め工程、脱バインダー処理工
程、焼結工程を経てセラミック焼結体とされるが、この
焼結体が得られるまでの過程でその取扱い中にクラック
が発生したり、欠けたりしないような形状が崩れない保
形性が必要とされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】乾式プレス成型を行う
場合、金型からの離型性を良くするために、水分や有機
溶剤を成形体用材料組成物にほとんど含有させないの
で、その成形体中に含まれる水分や有機溶剤も１重量％
にも満たず、得られたセラミック成形体の形状を維持す
る機械的強度は、セラミック材料粉末をバインダー用樹
脂等により結合するその結合力によるところが多いが、
その結合力が弱い。また、例えば耐電圧の高いコンデン
サを得ようとする場合、セラミック材料の緻密な成形体
が必要であるので、成形時の加圧により潰れ易い造粒体
が求められ、この点でもセラミック材料粉末の結合力の
弱い成形体になる。従って、乾式プレス成形で得られた
セラミック成形体は、水や溶剤等を使用する湿式成形方
法により得られる成形体より保形力が小さい。
場合、金型からの離型性を良くするために、水分や有機
溶剤を成形体用材料組成物にほとんど含有させないの
で、その成形体中に含まれる水分や有機溶剤も１重量％
にも満たず、得られたセラミック成形体の形状を維持す
る機械的強度は、セラミック材料粉末をバインダー用樹
脂等により結合するその結合力によるところが多いが、
その結合力が弱い。また、例えば耐電圧の高いコンデン
サを得ようとする場合、セラミック材料の緻密な成形体
が必要であるので、成形時の加圧により潰れ易い造粒体
が求められ、この点でもセラミック材料粉末の結合力の
弱い成形体になる。従って、乾式プレス成形で得られた
セラミック成形体は、水や溶剤等を使用する湿式成形方
法により得られる成形体より保形力が小さい。
【０００６】乾式プレス成形体の保形性を維持する機械
的強度を高めるには、従来、 バインダー用樹脂の添
加量を増やす方法、 成形圧力を増加させる方法が取
られている。しかし、の方法ではセラミック材料粉末
の含有量が少なくなり、バインダー用樹脂は後の脱バイ
ンダー処理工程で加熱除去されるので、得られる成形体
の密度が低下するのみならず、脱バインダー処理に時間
がかかり、さらに成形体の焼結体はバインダー用樹脂の
抜けたあとの影響により反りやクラックが生じ易い等の
問題がある。また、の方法ではプレス機の大型化、金
型の摩耗、成形体を金型から取り出すときのはね返りに
よるクラックの発生等の問題がある。
的強度を高めるには、従来、 バインダー用樹脂の添
加量を増やす方法、 成形圧力を増加させる方法が取
られている。しかし、の方法ではセラミック材料粉末
の含有量が少なくなり、バインダー用樹脂は後の脱バイ
ンダー処理工程で加熱除去されるので、得られる成形体
の密度が低下するのみならず、脱バインダー処理に時間
がかかり、さらに成形体の焼結体はバインダー用樹脂の
抜けたあとの影響により反りやクラックが生じ易い等の
問題がある。また、の方法ではプレス機の大型化、金
型の摩耗、成形体を金型から取り出すときのはね返りに
よるクラックの発生等の問題がある。
【０００７】本発明の目的は、成形体中のバインダーの
含有量を増やすことなく、また、成形圧力を増加させる
ことなく、保形性のあるセラミック成形体を提供するこ
とにある。
含有量を増やすことなく、また、成形圧力を増加させる
ことなく、保形性のあるセラミック成形体を提供するこ
とにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、金属酸化物からなるセラミック電子部品
用セラミック材料と、熱可塑性有機バインダーを少なく
とも含有し、該熱可塑性有機バインダーとしてポリビニ
ルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エステ
ル、ポリビニルブチラール、メチルセルロース、カルボ
キシルメチルセルロース及びポリエチレングリコールか
らなる群より選択されるポリマーを少なくとも含有する
成形体用材料組成物を水やアルコール等の有機溶剤と混
合し、その混合物を噴霧乾燥することにより造粒した造
粒体を形成し、該造粒体を乾式プレス成形することによ
り成形体を製造する乾式プレス成形体の製造方法であっ
て、乾式プレス成形後の成形体を上記熱可塑性有機バイ
ンダーの熱可塑温度以上に加熱処理するセラミック電子
部品用乾式プレス成形体の製造方法を提供するものであ
る。
決するために、金属酸化物からなるセラミック電子部品
用セラミック材料と、熱可塑性有機バインダーを少なく
とも含有し、該熱可塑性有機バインダーとしてポリビニ
ルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エステ
ル、ポリビニルブチラール、メチルセルロース、カルボ
キシルメチルセルロース及びポリエチレングリコールか
らなる群より選択されるポリマーを少なくとも含有する
成形体用材料組成物を水やアルコール等の有機溶剤と混
合し、その混合物を噴霧乾燥することにより造粒した造
粒体を形成し、該造粒体を乾式プレス成形することによ
り成形体を製造する乾式プレス成形体の製造方法であっ
て、乾式プレス成形後の成形体を上記熱可塑性有機バイ
ンダーの熱可塑温度以上に加熱処理するセラミック電子
部品用乾式プレス成形体の製造方法を提供するものであ
る。
【０００９】
【００１０】本発明において、熱可塑性有機バインダー
としては、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポ
リアクリル酸エステル、ポリビニルブチラール（ＰＶ
Ｂ）、メチルセルロース（ＭＣ）、カルボキシルメチル
セルロース（ＣＭＣ）、ポリエチレングリコール（ＰＥ
Ｇ等）等が使用でき、ガラス転移温度（２次転移点）以
上で使用されることが好ましい。
としては、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポ
リアクリル酸エステル、ポリビニルブチラール（ＰＶ
Ｂ）、メチルセルロース（ＭＣ）、カルボキシルメチル
セルロース（ＣＭＣ）、ポリエチレングリコール（ＰＥ
Ｇ等）等が使用でき、ガラス転移温度（２次転移点）以
上で使用されることが好ましい。
【００１１】また、本発明においては、添加剤としてグ
リセリン、ステアリン酸、ステアリン酸塩等を添加して
も良い。また、その他上記「従来の技術」の項で挙げた
添加剤も使用できる。本発明において、熱可塑温度とは
樹脂のみの場合はそのガラス転移温度（２次転移点）に
相当するものであるが、樹脂が可塑剤等と併用される場
合には樹脂のみの場合のガラス転移点における分子挙動
と同様の分子挙動を起こす温度を指す。
リセリン、ステアリン酸、ステアリン酸塩等を添加して
も良い。また、その他上記「従来の技術」の項で挙げた
添加剤も使用できる。本発明において、熱可塑温度とは
樹脂のみの場合はそのガラス転移温度（２次転移点）に
相当するものであるが、樹脂が可塑剤等と併用される場
合には樹脂のみの場合のガラス転移点における分子挙動
と同様の分子挙動を起こす温度を指す。
【００１２】セラミック材料としては、通常のセラミッ
ク電子部品に使用される金属酸化物が挙げられ、化合物
の状態のものを単独又は二種以上混合して使用しても良
い。なお、金属酸化物は、アニオン又はカチオンでも良
く、さらに酸化物の特性を改善するために他の添加物を
加えたものでも良い。
ク電子部品に使用される金属酸化物が挙げられ、化合物
の状態のものを単独又は二種以上混合して使用しても良
い。なお、金属酸化物は、アニオン又はカチオンでも良
く、さらに酸化物の特性を改善するために他の添加物を
加えたものでも良い。
【００１３】本発明において、乾式プレス成形を行うに
は、例えばセラミック材料を熱可塑性有機バインダーそ
の他上記添加剤とともに水やアルコール等の有機溶剤と
混合したものをスプレードライヤーのような噴霧機で噴
霧乾燥することにより造粒した造粒体を使用することが
好ましい。この方法は噴霧乾燥造粒法である。
は、例えばセラミック材料を熱可塑性有機バインダーそ
の他上記添加剤とともに水やアルコール等の有機溶剤と
混合したものをスプレードライヤーのような噴霧機で噴
霧乾燥することにより造粒した造粒体を使用することが
好ましい。この方法は噴霧乾燥造粒法である。
【００１４】上記のセラミック材料にはフェライト粉末
も含まれる。
も含まれる。
【００１５】
【作用】セラミック成形体を熱可塑性有機バインダーの
熱可塑温度以上で加熱することにより、この熱可塑性有
機バインダーの分子運動が大きくなり、相互に絡みあい
が生じるので、セラミック材料粉末は相互によりよく結
合される。
熱可塑温度以上で加熱することにより、この熱可塑性有
機バインダーの分子運動が大きくなり、相互に絡みあい
が生じるので、セラミック材料粉末は相互によりよく結
合される。
【００１６】
【実施例】次に本発明の実施例を図１に基づいて説明す
る。チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ ３ ）１００重量部に
対し、熱可塑性有機バインダーとしてポリビニルアルコ
ール（ＰＶＡ：ケン化度８８．０％、重合度５００、信
越化学社製ＰＡ−５）３．０重量部を添加し、さらに水
を適量加えデスパーで攪拌後、スプレードライヤにより
噴霧乾燥し、造粒体を得た。なお、上記のＰＶＡのガラ
ス転移温度、溶融点は、それぞれ６５〜８５℃、１８０
〜２１０℃である。この得られた造粒体４ｇを乾式成形
プレス機を用いて加圧成形し、横１４ｍｍ、幅３０ｍ
ｍ、厚さ３ｍｍの板状の試験片を作製した。この得られ
た試験片を温風循環式乾燥機で７５℃、１時間加熱処理
し、１５時間放冷した後に抗折強度（支点間距離が２０
ｍｍの曲げ強度）を測定した結果を表１に示す。
る。チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ ３ ）１００重量部に
対し、熱可塑性有機バインダーとしてポリビニルアルコ
ール（ＰＶＡ：ケン化度８８．０％、重合度５００、信
越化学社製ＰＡ−５）３．０重量部を添加し、さらに水
を適量加えデスパーで攪拌後、スプレードライヤにより
噴霧乾燥し、造粒体を得た。なお、上記のＰＶＡのガラ
ス転移温度、溶融点は、それぞれ６５〜８５℃、１８０
〜２１０℃である。この得られた造粒体４ｇを乾式成形
プレス機を用いて加圧成形し、横１４ｍｍ、幅３０ｍ
ｍ、厚さ３ｍｍの板状の試験片を作製した。この得られ
た試験片を温風循環式乾燥機で７５℃、１時間加熱処理
し、１５時間放冷した後に抗折強度（支点間距離が２０
ｍｍの曲げ強度）を測定した結果を表１に示す。
【００１７】実施例２ 実施例１において、成形体の加熱処理を１００℃、１時
間にした以外は同様にして試験片を作製し、これについ
ても実施例１と同様に抗折強度を測定した結果を表１に
示す。
間にした以外は同様にして試験片を作製し、これについ
ても実施例１と同様に抗折強度を測定した結果を表１に
示す。
【００１８】実施例３ 実施例１において、成形体の加熱処理を２００℃、１時
間にした以外は同様にして試験片を作製し、これについ
ても実施例１と同様に抗折強度を測定した結果を表１に
示す。
間にした以外は同様にして試験片を作製し、これについ
ても実施例１と同様に抗折強度を測定した結果を表１に
示す。
【００１９】実施例４ 実施例１において、成形体の加熱処理を２５０℃、１時
間にした以外は同様にして試験片を作製し、これについ
ても実施例１と同様に抗折強度を測定した結果を表１に
示す。
間にした以外は同様にして試験片を作製し、これについ
ても実施例１と同様に抗折強度を測定した結果を表１に
示す。
【００２０】実施例５ 実施例１において、成形体の加熱処理を２００℃、５分
間にした以外は同様にして試験片を作製し、これについ
ても実施例１と同様に抗折強度を測定した結果を表１に
示す。
間にした以外は同様にして試験片を作製し、これについ
ても実施例１と同様に抗折強度を測定した結果を表１に
示す。
【００２１】実施例６ 実施例１において、成形体の加熱処理を２００℃、１５
時間にした以外は同様にして試験片を作製し、これにつ
いても実施例１と同様に抗折強度を測定した結果を表１
に示す。
時間にした以外は同様にして試験片を作製し、これにつ
いても実施例１と同様に抗折強度を測定した結果を表１
に示す。
【００２２】実施例７ 実施例１において、成形体の加熱処理を２５０℃、５分
間にした以外は同様にして試験片を作製し、これについ
ても実施例１と同様に抗折強度を測定した結果を表１に
示す。
間にした以外は同様にして試験片を作製し、これについ
ても実施例１と同様に抗折強度を測定した結果を表１に
示す。
【００２３】実施例８ 実施例１において、ＰＶＡの代わりにポリ酢酸ビニル
（ガラス転移温度７５〜９５ ℃）を用い、成形体の加
熱処理を２００℃、１時間にした以外は同様にして試験
片を作製し、これについても実施例１と同様に抗折強度
を測定した結果を表１に示す。
（ガラス転移温度７５〜９５ ℃）を用い、成形体の加
熱処理を２００℃、１時間にした以外は同様にして試験
片を作製し、これについても実施例１と同様に抗折強度
を測定した結果を表１に示す。
【００２４】実施例９ 実施例３において、ＰＶＡ ３．０重量部とともにステ
アリン酸０．５重量部を用いた以外は同様にして試験片
を作製し、これについても実施例１と同様に抗折強度を
測定した結果を表１に示す。
アリン酸０．５重量部を用いた以外は同様にして試験片
を作製し、これについても実施例１と同様に抗折強度を
測定した結果を表１に示す。
【００２５】比較例１ 実施例１において、成形体を５０℃、１時間加熱処理し
た以外は同様にして試験片を作製し、これについても実
施例１と同様に抗折強度を測定した結果を表１に示す。
た以外は同様にして試験片を作製し、これについても実
施例１と同様に抗折強度を測定した結果を表１に示す。
【００２６】比較例２ 実施例１において、成形体の加熱処理をしなかった以外
は同様にして試験片を作製し、これについても実施例１
と同様に抗折強度を測定した結果を表１に示す。
は同様にして試験片を作製し、これについても実施例１
と同様に抗折強度を測定した結果を表１に示す。
【００２７】比較例３ 実施例８において、成形体の加熱処理をしなかった以外
は同様にして試験片を作製し、これについても実施例１
と同様に抗折強度を測定した結果を表１に示す。
は同様にして試験片を作製し、これについても実施例１
と同様に抗折強度を測定した結果を表１に示す。
【００２８】比較例４ 実施例９において、成形体の加熱処理をしなかった以外
は同様にして試験片を作製し、これについても実施例１
と同様に抗折強度を測定した結果を表１に示す。
は同様にして試験片を作製し、これについても実施例１
と同様に抗折強度を測定した結果を表１に示す。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、セラミック電子部品用
セラミック材料、熱可塑性有機バインダーにそれぞれ金
属酸化物、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポ
リアクリル酸エステル、ポリビニルブチラール、メチル
セルロース、カルボキシルメチルセルロース及びポリエ
チレングリコールからなる群より選択されるポリマーを
使用し、しかもこれら成分を水やアルコール等の有機溶
剤と混合した後、噴霧乾燥により造粒し、その造粒体を
乾式プレス成形により成形した乾式プレス成形体を熱可
塑性有機バインダーの熱可塑温度以上で加熱処理したの
で、その成形体の保形強度が高まり、成形体に従来と同
じ量しか熱可塑性有機バインダーを含有させない場合で
も成形体の保形性を良くできる。このようにバインダー
量は従来と変わらないので、セラミック電子部品用中間
部品の成形体を製造する場合にも脱バインダー処理の困
難もなく、成形圧力も従来と同様にできるのでプレス機
の大型化、金型の摩耗等の問題も回避できる。このよう
に成形体の保形性が良いと、セラミック電子部品用の成
形体を製造する場合のサヤ詰め、脱バインダー処理等の
取扱い時におけるクラックやカケの発生を抑えることが
できる。また、ＮＣ（数値制御装置）等で加工する場合
でもクラックやカケの発生を抑制することができる。
セラミック材料、熱可塑性有機バインダーにそれぞれ金
属酸化物、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポ
リアクリル酸エステル、ポリビニルブチラール、メチル
セルロース、カルボキシルメチルセルロース及びポリエ
チレングリコールからなる群より選択されるポリマーを
使用し、しかもこれら成分を水やアルコール等の有機溶
剤と混合した後、噴霧乾燥により造粒し、その造粒体を
乾式プレス成形により成形した乾式プレス成形体を熱可
塑性有機バインダーの熱可塑温度以上で加熱処理したの
で、その成形体の保形強度が高まり、成形体に従来と同
じ量しか熱可塑性有機バインダーを含有させない場合で
も成形体の保形性を良くできる。このようにバインダー
量は従来と変わらないので、セラミック電子部品用中間
部品の成形体を製造する場合にも脱バインダー処理の困
難もなく、成形圧力も従来と同様にできるのでプレス機
の大型化、金型の摩耗等の問題も回避できる。このよう
に成形体の保形性が良いと、セラミック電子部品用の成
形体を製造する場合のサヤ詰め、脱バインダー処理等の
取扱い時におけるクラックやカケの発生を抑えることが
できる。また、ＮＣ（数値制御装置）等で加工する場合
でもクラックやカケの発生を抑制することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 金属酸化物からなるセラミック電子部品
用セラミック材料と、熱可塑性有機バインダーを少なく
とも含有し、該熱可塑性有機バインダーとしてポリビニ
ルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリル酸エステ
ル、ポリビニルブチラール、メチルセルロース、カルボ
キシルメチルセルロース及びポリエチレングリコールか
らなる群より選択されるポリマーを少なくとも含有する
成形体用材料組成物を水やアルコール等の有機溶剤と混
合し、その混合物を噴霧乾燥することにより造粒した造
粒体を形成し、該造粒体を乾式プレス成形することによ
り成形体を製造する乾式プレス成形体の製造方法であっ
て、乾式プレス成形後の成形体を上記熱可塑性有機バイ
ンダーの熱可塑温度以上に加熱処理するセラミック電子
部品用乾式プレス成形体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4093926A JP2743297B2 (ja) | 1992-03-02 | 1992-03-02 | セラミック電子部品用乾式プレス成形体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4093926A JP2743297B2 (ja) | 1992-03-02 | 1992-03-02 | セラミック電子部品用乾式プレス成形体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05245812A JPH05245812A (ja) | 1993-09-24 |
| JP2743297B2 true JP2743297B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=14096047
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4093926A Expired - Lifetime JP2743297B2 (ja) | 1992-03-02 | 1992-03-02 | セラミック電子部品用乾式プレス成形体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2743297B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2255965A1 (en) * | 2008-03-26 | 2010-12-01 | NGK Insulators, Ltd. | Droplet ejecting device and method for manufacturing droplet ejecting device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6141506A (ja) * | 1984-08-03 | 1986-02-27 | 三菱重工業株式会社 | 粉体の加圧成形方法 |
-
1992
- 1992-03-02 JP JP4093926A patent/JP2743297B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05245812A (ja) | 1993-09-24 |
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