JP2814120B2 - Forming method of ceramic green sheet - Google Patents
Forming method of ceramic green sheetInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はドクターブレード法によるセラミックグリー
ンシートの成形方法に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for forming a ceramic green sheet by a doctor blade method.
セラミックスの成形方法としては、粉末プレス法、押
出法、ロール法、ドクターブレード法等があった。この
中で、肉厚が薄く、広い面積の板状セラミックスを得る
ためには、ドクターブレード法によりグリーンシートを
成形し、所望の形状に切断して、焼成することが一般的
であった。As a method for forming ceramics, there were a powder pressing method, an extrusion method, a roll method, a doctor blade method and the like. Among them, in order to obtain a plate ceramic having a small thickness and a large area, it has been general to form a green sheet by a doctor blade method, cut the green sheet into a desired shape, and fire it.
このドクターブレード法は、第３図に概略を示すよう
に、キャリアフィルム21上にドクターブレード22によっ
て一定厚みのセラミックスラリー23を塗布した後、乾燥
機24内で乾燥させることによってセラミックグリーンシ
ート25を得るものであった。In this doctor blade method, as schematically shown in FIG. 3, a ceramic slurry 23 having a certain thickness is coated on a carrier film 21 by a doctor blade 22 and then dried in a drier 24 to form a ceramic green sheet 25. It was gaining.
また、ドクターブレード法では幅1000mm程度の広いグ
リーンシートが容易に得られるが、厚みについては、平
滑面を得るためにスラリー粘度を500〜20,000cps程度に
調整することから、グリーンシートの最大厚みは1.5mm
が限界であった。そこで、より厚みの大きいグリーンシ
ートを得るために、ドクターブレード法により積層する
ことが行われていた（たとえば、特公昭61−51545号、
特開昭63−9505号、特開平１−221202号公報参照）。In addition, a wide green sheet with a width of about 1000 mm can be easily obtained by the doctor blade method, but the thickness of the green sheet is adjusted to about 500 to 20,000 cps in order to obtain a smooth surface. 1.5mm
Was the limit. Therefore, in order to obtain a green sheet having a larger thickness, lamination was performed by a doctor blade method (for example, Japanese Patent Publication No. 61-51545,
See JP-A-63-9505 and JP-A-1-221202).
これは、第６図に概略を示すように、キャリアフィル
ム21上にドクターブレード22よりセラミックスラリー23
を塗布した後、乾燥機24で乾燥し、さらにこの上にドク
ターブレード25より再度セラミックスラリー26を塗布し
た後、乾燥機27で乾燥し、２層が一体化されたセラミッ
クグリーンシート28を得るようにしたものであった。As shown schematically in FIG. 6, a ceramic slurry 23 is placed on a carrier film 21 by a doctor blade 22.
After drying, the slurry is dried by a dryer 24, and the ceramic slurry 26 is again coated thereon by a doctor blade 25, and then dried by a dryer 27 to obtain a ceramic green sheet 28 in which two layers are integrated. It was what was done.
第３図に示すドクターブレード法において、セラミッ
クスラリー中の溶剤を蒸発させる乾燥工程では、第４図
に示すように表面層25aの乾燥が内部よりも速いため、
スラリー中のコロイド状粒子は溶剤の蒸発につれて表面
層へ移動してゆき密度を高めてゆく。逆に、キャリアフ
ィルム21に接する下層25bの溶剤は、表面層25aの密度が
高まるにつれて、表面層25aに移動しにくくなり、残留
するため下層25bは密度が低くなってしまう。In the doctor blade method shown in FIG. 3, in the drying step of evaporating the solvent in the ceramic slurry, the drying of the surface layer 25a is faster than that of the inside as shown in FIG.
The colloidal particles in the slurry move to the surface layer as the solvent evaporates and increase the density. Conversely, as the density of the surface layer 25a increases, the solvent of the lower layer 25b in contact with the carrier film 21 becomes difficult to move to the surface layer 25a, and remains, so that the density of the lower layer 25b decreases.
したがって、こうして得られたセラミックグリーンシ
ート25を焼成すると、上記のような密度差のため、第５
図に示すように、焼成体Ｓにソリが発生していた。Therefore, when the ceramic green sheet 25 obtained in this way is fired, the fifth
As shown in the figure, warpage occurred in the fired body S.
また、第６図のようにドクターブレード法で積層した
場合でも、第７図に示すように、セラミックグリーンシ
ート28の各層は同じ方向に密度差を有しているため、こ
のセラミックグリーンシート28を焼成するとソリが発生
することは避けられなかった。Also, even when the ceramic green sheets 28 are laminated by the doctor blade method as shown in FIG. 6, since the respective layers of the ceramic green sheets 28 have a density difference in the same direction as shown in FIG. It was inevitable that warping would occur when firing.
特にセラミックグリーンシート25,28の厚みを大きく
するほどソリ量も大きくなるため、ドクターブレード法
で積層して厚みを1.5mm以上としても、焼成時のソリが
大きすぎて使いものにならなかった。Particularly, as the thickness of the ceramic green sheets 25 and 28 increases, the amount of warp increases, so even if the thickness is set to 1.5 mm or more by laminating by the doctor blade method, the warp during firing is too large to be usable.
上記に鑑みて本発明は、キャリアフィルム上にセラミ
ックスラリーを塗布、乾燥して第１のセラミックグリー
ンシート層を形成した後、この第１のセラミックグリー
ンシート層のキャリアフィルムと接していた面の上に、
新たにセラミックスラリーを塗布、乾燥して第２のセラ
ミックグリーンシート層を一体的に形成することによっ
て、セラミックグリーンシートを得るようにしたもので
ある。In view of the above, the present invention provides a method of forming a first ceramic green sheet layer by applying a ceramic slurry on a carrier film and drying the slurry, and then forming a first ceramic green sheet layer on the surface of the first ceramic green sheet layer which is in contact with the carrier film. To
A ceramic green sheet is obtained by newly applying a ceramic slurry and drying to integrally form a second ceramic green sheet layer.
本発明の成形方法によって得られたセラミックグリー
ンシートは、厚み方向の密度分布が正反対となった２つ
のセラミックグリーンシート層からなるため、焼成時の
ソリが相殺され、全体としてソリのない肉厚のセラミッ
クグリーンシートを得ることができる。Since the ceramic green sheet obtained by the molding method of the present invention is composed of two ceramic green sheet layers whose density distributions in the thickness direction are opposite to each other, warpage at the time of firing is cancelled, and the thickness of the whole has no warp. A ceramic green sheet can be obtained.
以下本発明の実施例を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
第１図に成形装置の概略を示すように、まず、キャリ
アフィルム１上にドクターブレード２よりセラミックス
ラリー３を塗布した後、乾燥機４で乾燥して第１のセラ
ミックグリーンシート層５を形成する。次に、この第１
のセラミックグリーンシート層５をキャリアフィルム１
より分離して裏返し、上方のエンドレスキャリアフィル
ム６に導く。ここで、上記第１のセラミックグリーンシ
ート層５のキャリアフィルム１と接していた下面5a上
に、新たなドクターブレード７よりセラミックスラリー
８を塗布し、乾燥機４で乾燥することによって第２のセ
ラミックグリーンシート層９が一体的に形成され、セラ
ミックグリーンシート10となる。As shown schematically in FIG. 1, a ceramic slurry 3 is first applied to a carrier film 1 from a doctor blade 2 and then dried by a dryer 4 to form a first ceramic green sheet layer 5. . Next, this first
Of ceramic green sheet layer 5 of carrier film 1
It is further separated and turned over, and is guided to the endless carrier film 6 above. Here, a ceramic slurry 8 is applied from a new doctor blade 7 on the lower surface 5a of the first ceramic green sheet layer 5 which is in contact with the carrier film 1 and dried by the drier 4, whereby the second ceramic green sheet layer 5 is dried. The green sheet layer 9 is integrally formed to form the ceramic green sheet 10.
このようにして得られたセラミックグリーンシート10
は、第１のセラミックグリーンシート層５を裏返して、
その下面5aに第２のセラミックグリーンシート層９を形
成していることから、第２図に示すように２つのセラミ
ックグリーンシート層5,9の厚み方向の密度分布が逆と
なっている。したがって、このセラミックグリーンシー
ト10を焼成すると、互いのソリ方向が相殺されて、全体
としてのソリをなくすことができる。Ceramic green sheet 10 thus obtained
Turns the first ceramic green sheet layer 5 over,
Since the second ceramic green sheet layer 9 is formed on the lower surface 5a, the density distribution in the thickness direction of the two ceramic green sheet layers 5, 9 is reversed as shown in FIG. Therefore, when the ceramic green sheets 10 are fired, the warping directions of the ceramic green sheets 10 cancel each other, and the warpage can be eliminated as a whole.
また、さらに厚みの大きいセラミックグリーンシート
を得るためには、上記セラミックグリーンシート10をキ
ャリアフィルム１上に載置し、上面にセラミックスラリ
ー３を塗布、乾燥して新たに第１のセラミックグリーン
シート層５を形成した後、セラミックグリーンシート10
を裏返し、下面側にセラミックスラリー８を塗布、乾燥
して第２のセラミックグリーンシート層９を形成すれば
よい。この工程を何度もくり返すことによって、焼成時
にソリの生じない、肉厚のセラミックグリーンシートを
容易に得ることができる。Further, in order to obtain a ceramic green sheet having a larger thickness, the ceramic green sheet 10 is placed on the carrier film 1, a ceramic slurry 3 is applied on the upper surface, and dried to form a first ceramic green sheet layer. After forming 5, ceramic green sheet 10
, The ceramic slurry 8 may be applied to the lower surface side and dried to form the second ceramic green sheet layer 9. By repeating this process many times, it is possible to easily obtain a thick ceramic green sheet free from warpage during firing.
さらに、第１図に示す成形装置は、一つの乾燥機４
で、２回の乾燥工程を同時に行なうことができるため、
極めて効率的で、装置を小型にすることができる。Further, the forming apparatus shown in FIG.
Since two drying steps can be performed simultaneously,
It is very efficient and can reduce the size of the device.
なお、ソリを防止するためには、別々に成形した２つ
のセラミックグリーンシートを逆向きに圧着する方法も
あるが、本発明の成形方法によれば、圧着工程は必要な
く、セラミックグリーンシート表面の平滑性を優れたも
のとし、歪なども生じないなどの優れた効果がある。In order to prevent warpage, there is a method in which two separately formed ceramic green sheets are pressure-bonded in the opposite direction. However, according to the forming method of the present invention, a pressure-bonding step is not required, and the surface of the ceramic green sheet is not required. It has excellent effects such as excellent smoothness and no distortion.
実験例 セラミック原料として、平均粒径２μｍ、Al2O396％
で残部がSiO2,MgO,CaOなどからなるものを用い、アクリ
ル樹脂、分散剤、メチルアルコールを加えたものを、ア
ルミナ製ボールミルに入れ、原料の約２倍の量のアルミ
ナボールを用いて18時間混合した後、真空脱泡装置で気
泡を取り、セラミックスラリーを得た。これを用いて本
発明の成形方法で厚み0.5mmのセラミックグリーンシー
トを得た。Experimental example Ceramic material, average particle size 2μm, Al 2 O 3 96%
The remainder is made of SiO 2 , MgO, CaO, etc., and an acrylic resin, a dispersant, and methyl alcohol are added to a ball mill made of alumina. After mixing for an hour, bubbles were removed with a vacuum defoaming device to obtain a ceramic slurry. Using this, a ceramic green sheet having a thickness of 0.5 mm was obtained by the molding method of the present invention.
比較例として、同じセラミック原料を用いて、第３図
に示す従来の成形方法により同じ厚みのセラミックグリ
ーンシートを得た。As a comparative example, a ceramic green sheet having the same thickness was obtained by the conventional molding method shown in FIG. 3 using the same ceramic raw material.
これらのセラミックグリーンシートを焼成後の大きさ
が50mm×50mmとなるように切断して、荷重をかけずにア
ルミナ製セッター上に載置し、大気中1580℃の温度で焼
成した。このようにして得られた各々20個の焼成体につ
いて、第５図に示すｘの値を測定して、その平均値をソ
リ量とした。結果は第１表の通りである。These ceramic green sheets were cut to a size of 50 mm × 50 mm after firing, placed on an alumina setter without applying a load, and fired at a temperature of 1580 ° C. in the atmosphere. The value of x shown in FIG. 5 was measured for each of the 20 fired bodies thus obtained, and the average was taken as the amount of warpage. The results are shown in Table 1.
第１表に示すように、比較例では焼成体のソリ量が0.
5mmと大きかったのに対し、本発明実施例No.1〜４はい
ずれも焼成体のソリ量が、50mm当たり0.1mm以下と、極
めて優れた結果であった。 As shown in Table 1, in the comparative example, the amount of warpage of the fired body was 0.
While it was as large as 5 mm, in Examples Nos. 1 to 4 of the present invention, the amount of warpage of the fired body was 0.1 mm or less per 50 mm, which was an extremely excellent result.
叙上のように、本発明によれば、ドクターブレード法
によるセラミックグリーンシートの成形方法において、
キャリアフィルム上にセラミックスラリーを塗布、乾燥
して第１のセラミックグリーンシート層を形成した後、
この第１のセラミックグリーンシート層のキャリアフィ
ルムと接していた面に、新たにセラミックスラリーを塗
布、乾燥して第２のセラミックグリーンシート層を一体
的に形成することによって、焼結時にソリの発生しない
肉厚のセラミックグリーンシートを、極めて容易に得る
ことができる。As described above, according to the present invention, in a method for forming a ceramic green sheet by a doctor blade method,
After applying a ceramic slurry on a carrier film and drying to form a first ceramic green sheet layer,
By applying a new ceramic slurry to the surface of the first ceramic green sheet layer which was in contact with the carrier film and drying it to integrally form the second ceramic green sheet layer, warpage was generated during sintering. A very thin ceramic green sheet can be obtained very easily.
第１図は本発明のセラミックグリーンシート成形方法を
行なうための装置を示す概略図、第２図は本発明により
成形したセラミックグリーンシートを示す断面図であ
る。 第３図は従来のセラミックグリーンシート成形装置を示
す概略図、第４図は第３図に示す装置で成形したセラミ
ックグリーンシートを示す断面図である。第５図は焼成
体のソリを示す断面図である。 第６図は従来の積層によるセラミックグリーンシート成
形装置を示す概略図、第７図は第６図に示す装置で成形
したセラミックグリーンシートを示す断面図である。 １……キャリアフィルム 2,7……ドクターブレード 3,8……セラミックスラリー ４……乾燥機 ５……第１のセラミックグリーンシート層 ６……エンドレスキャリアフィルム ９……第２のセラミックグリーンシート層 10……セラミックグリーンシートFIG. 1 is a schematic view showing an apparatus for performing the method for forming a ceramic green sheet of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view showing a ceramic green sheet formed by the present invention. FIG. 3 is a schematic view showing a conventional ceramic green sheet forming apparatus, and FIG. 4 is a sectional view showing a ceramic green sheet formed by the apparatus shown in FIG. FIG. 5 is a sectional view showing a warp of the fired body. FIG. 6 is a schematic view showing a conventional ceramic green sheet forming apparatus by lamination, and FIG. 7 is a sectional view showing a ceramic green sheet formed by the apparatus shown in FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Carrier film 2,7 ... Doctor blade 3,8 ... Ceramic slurry 4 ... Dryer 5 ... First ceramic green sheet layer 6 ... Endless carrier film 9 ... Second ceramic green sheet layer 10 …… Ceramic green sheet
Claims (1)
を塗布、乾燥して第１のセラミックグリーンシート層を
形成した後、該第１のセラミックグリーンシート層のキ
ャリアフィルムと接していた面にセラミックスラリーを
塗布、乾燥して第２のセラミックグリーンシート層を一
体的に形成することを特徴とするセラミックグリーンシ
ートの成形方法。A ceramic slurry is applied on a carrier film and dried to form a first ceramic green sheet layer. Then, the ceramic slurry is applied to a surface of the first ceramic green sheet layer which is in contact with the carrier film. And forming a second ceramic green sheet layer integrally by drying.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1312734A JP2814120B2 (en) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | Forming method of ceramic green sheet |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP1312734A JP2814120B2 (en) | 1989-11-30 | 1989-11-30 | Forming method of ceramic green sheet |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03169602A JPH03169602A (en) | 1991-07-23 |
| JP2814120B2 true JP2814120B2 (en) | 1998-10-22 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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