KR20080070362A - 세라믹 조성물 및 그로부터 제조되는 세라믹 그린 시트 - Google Patents

세라믹 조성물 및 그로부터 제조되는 세라믹 그린 시트 Download PDF

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KR20080070362A
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Abstract

본 발명의 세라믹 조성물은 세라믹 분말과 아크릴 코폴리머를 포함하는 바인더를 포함하여 이루어진다. 보다 구체적으로는, 적은 양의 아크릴 코폴리머 바인더로 세라믹 분말을 충분히 결합시킴으로써, 세라믹 분말의 조성 비율을 현저히 높인 세라믹 조성물에 대한 것이다. 또한, 본 발명에 따른 세라믹 조성물로부터 제조되는 그린 시트는 두께 균일성이 우수하고, 높은 비율의 세라믹 성분을 포함하므로 한층 우수한 물성을 나타낼 수 있다.
세라믹 조성물, 그린 시트, 아크릴 코폴리머

Description

세라믹 조성물 및 그로부터 제조되는 세라믹 그린 시트{Ceramic Composition and Ceramic Green Sheet made therefrom}
본 발명은 세라믹 조성물 및 그로부터 제조되는 세라믹 그린 시트에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 세라믹 분말로부터 슬러리 조성물을 제조하는데 사용되는 바인더의 개선에 대한 것이다.
다층 세라믹 전자 부품들을 제조하는데 사용되는 세라믹 그린 시트들은 두껍게 만들어지는 것이 요구되는 경우도 있으나, 일반적으로 얇게 만들어지는 것이 요구된다. 그리고, 이러한 세라믹 그린 시트들은 두께가 얇을수록, 두께 편차가 작은 것이 중요하다. 그러나, 일반적으로 바인더를 첨가한 세라믹 조성물은 높은 점성을 가지므로, 세라믹 분말에 대하여 낮은 유동성을 나타내어 균일한 세라믹 그린 시트를 얻기가 어렵다. 이에 따른 그린 시트는 두께 불균일에 의한 저항 편차를 나타내므로, 제품의 특성을 저하시킨다. 또한, 각각의 시트를 적층하여 모듈 또는 수동 소자 내장형 기판을 형성하는 경우, 각 시트의 두께 편차가 전체 두께의 편차 로 작용하여 모듈 성능 또는 수동 소자의 작동이 설계한 것과 다른 특성을 나타낸다.
한편, 종래에 그린 시트용 세라믹 조성물의 제조에 가장 많이 사용되고 있는 폴리비닐계의 바인더는 폴리머의 구조가 복잡하며, 최종 제품을 생산하기 위해 거쳐야 하는 번아웃(burnout) 공정에서 온도를 450℃ 이상으로 높여야 하는 단점이 있다. 또한, 종래와 같이 바인더를 분말 형태로 사용하게 되는 경우에는 혼합과정에서 바인더 성분이 충분히 용해되지 않아 다시 혼합 과정을 반복하여야 하는 공정상의 어려움이 발생하게 된다.
그리고 상기의 세라믹 조성물을 제조할 때, 사용되는 세라믹 분말의 특성에 따라 바인더를 과량으로 투입하여야 하는 경우가 발생한다. 바인더가 과량으로 투입되는 경우에는 최종적으로 제조되는 그린 시트에 적절한 물성을 부여하기 위해 다른 유기물이 더욱 첨가되어야 한다. 이에 따라, 전체 세라믹 조성물에서 세라믹 분말의 양이 상대적으로 적어지게 되어 제품의 특성이 저하된다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로,
세라믹 분말 및 바인더를 포함하여 이루어지는 세라믹 조성물에 있어서, 아크릴 코폴리머를 포함하는 바인더를 사용하여 기존의 바인더와는 달리 400℃ 이하 에서 번아웃 공정이 가능하고, 세라믹 조성물에 포함되는 유기물질의 양을 최소화하여 높은 비율의 세라믹 성분을 포함하는 세라믹 조성물 및 그로부터 제조되는 두께가 균일한 세라믹 그린 시트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
세라믹 분말 및 바인더를 포함하여 이루어지는 세라믹 조성물에 있어서,
상기 바인더는 메타 메틸 아크릴기(Metha-methyl acrylate), 에틸 아크릴기(ethyl acrylate), 에틸 메타 아크릴기(ethyl metha acrylate), 부틸 메타 아크릴기(butyl acrylate), 부틸 아크릴기(butyl acrylate) 및 메타 아크릴기(metha acrylate)로 이루어진 군에서 2종 이상이 선택되어 공중합된 아크릴 코폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 조성물을 제공한다.
또한, 상기 세라믹 조성물의 총 100 중량부에 대하여 세라믹 분말을 40 내지 70 중량부, 바인더를 2 내지 8 중량부로 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 세라믹 조성물을 제공한다.
또한, 상기 세라믹 조성물은 에탄올(ethanol), 톨루엔(toluene), 자일렌 (Xylene), 메틸에틸케톤(MEK), 메탄올(methanol), 이소프로판올(isopropanol), 싸이클로헥산(cyclohexane) 및 아세톤(acetone)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 용매를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 조성물을 제공한다.
또한, 분산제를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 세라믹 조성물을 제공한다.
또한, 프탈레이트(phthalate)계 가소제, 글리콜 (glycol)계 가소제 또는 글리세린(glycerine) 가소제를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 세라믹 조성물을 제공한다.
또한, 상기 바인더는 에탄올(ethanol), 톨루엔(toluene), 자일렌(Xylene), 메틸에틸케톤(MEK), 메탄올(methanol), 이소프로판올(isopropanol), 싸이클로헥산(cyclohexane) 및 아세톤(acetone) 중에서 선택되는 1종 이상의 용매 에 용해된 바인더 용액의 형태로 포함되는 것을 특징으로 하는 세라믹 조성물을 제공한다.
또한, 상기 바인더 용액의 총 100 중량부에 대하여 상기 바인더는 30 내지 60 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 세라믹 조성물을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 세라믹 조성물에 의해 형성되는 세라믹 그린 시트를 제공한다.
또한, 두께가 20㎛ 내지 100㎛인 것을 특징으로 하는 세라믹 그린 시트를 제공한다.
또한, 상기 세라믹 그린 시트의 두께 편차가 4% 미만인 것을 특징으로 하는 세라믹 그린 시트를 제공한다.
또한, 상기 세라믹 그린 시트의 밀도가 세라믹 분말 밀도의 55% 이상인 것을 특징으로 하는 세라믹 그린 시트를 제공한다.
이하 본 발명에 따른 세라믹 조성물의 구성에 대하여 보다 상세히 설명한다.
세라믹 조성물의 구성 성분은 다음과 같다.
첫번째로, 본 발명은 주원료인 세라믹 분말을 포함한다. 본 발명에 따른 세라믹 조성물의 총 100 중량부에 대하여 세라믹 분말이 40 내지 70 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 세라믹 조성물 내의 세라믹 분말 함량이 높을수록 최종 제품의 특성이 우수할 것이나, 세라믹 분말의 함량이 너무 높으면 세라믹 조성물의 합성 또는 그에 따라 제작된 그린 시트의 물성이 저하되어 공정 적용성이 떨어진다.
두번째로, 상기 세라믹 분말들을 균일하게 결합시키기 위하여 바인더가 포함 된다. 바인더는 그린 시트의 물성을 좌우하는 주요 성분이므로, 바인더의 선택은 그린 시트의 제조시 매우 중요한 부분이다. 본 발명은 종래 기술의 단점을 극복하기 위하여 용액 상태의 아크릴 코폴리머를 바인더로 사용할 수 있다. 그리고, 상기 바인더는 메타 메틸 아크릴기(Metha-methyl acrylate), 에틸 아크릴기(ethyl acrylate), 에틸 메타 아크릴기(ethyl metha acrylate), 부틸 메타 아크릴기(butyl acrylate), 부틸 아크릴기(butyl acrylate) 및 메타 아크릴기(metha acrylate)로 이루어진 군에서 2종 이상이 선택되어 공중합된 아크릴 코폴리머를 포함하는 것이 바람직하다.
보다 바람직하게는 유리전이온도가 서로 다른 아크릴기를 조합하여 바인더의 유리전이온도(Tg)를 조절하는 것이다. 예를 들어, 유리전이온도가 약 100℃인 메타 메틸 아크릴기(MMA)와 유리전이온도가 약 -22℃인 에틸 아크릴기(EA)를 중합하여 유리전이온도가 10℃인 아크릴 코폴리머를 만들 수 있고, 유리전이온도가 약 75℃인 에틸 메타 아크릴기(EMA)와 유리전이온도가 약 -10℃인 메타 아크릴기(MA)를 중합하여 유리전이온도가 40℃인 아크릴 코폴리머를 만들 수 있다. 또한, 상기 아크릴 코폴리머의 분자량은 10만 이상이 바람직하고, 20만 이상인 것이 보다 바람직하다. 그리고, 상기 바인더를 용액 상태로 사용하는 경우, 바인더 용액 내의 아크릴 코폴리머, 즉 고형분은 바인더 용액의 총 100 중량부에 대하여 30 내지 60 중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 40 내지 50 중량부로 포함되는 것이 보다 바람직하다.
상기 아크릴 코폴리머는 높은 분자량을 가지지만 긴 체인 구조를 가지고 있어, 상대적으로 적은 양으로도 많은 양의 세라믹 분말을 결합시킬 수 있다. 이는 종래에 사용되는 복잡한 분자 구조를 가지는 폴리비닐계 바인더와 대비되는 것이다. 또한, 상기 아크릴 코폴리머를 용매에 용해시킨 용액상 바인더로 사용하는 경우, 분말 형태의 바인더를 사용함으로써 불충분한 용매의 양, 밀링 미디어(milling media)의 부족, 혼합 시간의 부족 등으로 인해 발생할 수 있는 조성물 내의 불균일 혼합을 방지할 수 있다.
상기 본 발명에 따른 바인더 용액은 그린 시트 제작 공정에서 휘발이 용이하게 되는 용매를 포함하는 것이 바람직하며, 상기 용매는 끓는 점이 130℃ 미만인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 바인더 용액에 포함되는 용매는 에탄올(ethanol), 톨루엔(toluene), 자일렌(Xylene), 메틸에틸케톤(MEK), 메탄올(methanol), 이소프로판올(isopropanol), 싸이클로헥산(cyclohexane) 또는 아세톤(acetone)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 용매인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 본 발명에 따른 바인더 용액은 세라믹 조성물의 총 100 중량부에 대하여 5 내지 20 중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명의 바인더는 세라믹 조성물의 총 100 중량부에 대하여 2 내지 8 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 세라믹 조성물 내의 바인더의 함량이 낮을수록 최종 제품의 특성이 우수해진다. 상기 바인더가 세라믹 조성물의 총 100 중량부에 대하여 2 중량부 미만으로 포함되는 경우에는 세라믹 분말을 제대로 결합시키지 못하여 그린 시트의 제조를 어렵게 할 뿐만 아니라, 그린 시트의 물성 저하로 공정 적용성이 매우 떨어지게 된다. 또한, 상기 바인더가 8 중량부를 초과하여 포함되는 경우에는 상기 세라믹 조성물의 점도를 지나치게 높이고 그린 밀도(Green body density)를 떨어뜨릴 뿐 아니라, 소결 시간이 길어지고, 승온률을 낮추어야 하는 등 소결 공정에서의 제어가 어려워지게 된다.
세번째로, 상기 세라믹 분말과 바인더가 균일하게 혼합되도록 용매가 포함될 수 있다. 본 발명의 용매 선택 기준으로 상기 바인더와 균질한 혼합물을 형성할 수 있는지와 그린 시트 제조를 위한 건조 공정시 150℃ 이하에서 휘발될 수 있는지가 고려된다. 150℃ 이상에서 휘발되는 용매가 사용되는 경우에는 해당 온도에서 낮은 분자량을 갖는 아크릴 코폴리머 성분이 분해되어 그린 시트의 특성 저하를 초래하게 된다. 상기 기준에 따라 본 발명의 세라믹 조성물에 첨가될 수 있는 용매는 에탄올(ethanol), 톨루엔(toluene), 자일렌(Xylene), 메틸에틸케톤(MEK), 메탄올(methanol), 이소프로판올(isopropanol), 싸이클로헥산(cyclohexane) 또는 아세톤(acetone)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 용매인 것이 바람직하다. 그리고, 이러한 본 발명의 용매는 세라믹 조성물의 총 100 중량부에 대하여 22 내지 68 중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
네번째 성분으로 가소제가 포함될 수 있다. 가소제는 바인더의 특성을 변형 시켜주는 것으로, 바인더의 경도를 완화시켜 그린 시트의 유연성과 작업성을 높이기 위해 첨가된다. 본 발명에 따른 가소제로는 바인더와의 화학적 특성을 고려하여 프탈레이트(phthalate)계 가소제, 글리콜(glycol)계 가소제 또는 글리세린(glycerine) 가소제 등이 사용되는 것이 바람직하다. 상기 가소제는 본 발명의 세라믹 조성물 총 100 중량부에 대하여 1 내지 5 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 가소제는 세라믹 조성물 내에 적게 포함될수록 유리하지만, 1 중량부 미만으로 너무 적게 포함되면 그린 시트의 물성이 저하될 수 있다.
한편, 아크릴 코폴리머를 2종 이상의 아크릴기로 조합하여 바인더의 유리전이온도(Tg)를 낮게 조절함으로써, 가소제가 첨가되지 않고도 상온에서 쉽게 부서지지 않고 가소성이 부여된 그린 시트를 제작할 수 있다. 그러나, 그린 시트의 인장 강도 특성과 그린 시트의 밀도를 높이기 위해서는 유리전이온도(Tg)가 높고 일정량의 가소제가 첨가되는 것이 보다 바람직하다.
다섯번째 성분으로 분산제가 포함될 수 있다. 분산제는 세라믹 분말 입자를 세라믹 조성물 전체에 고르게 분산시켜 점도를 낮추고 혼합도를 증가시키며, 닥터블레이드(doctor blade) 등의 작업시 운반 필름과 그린 시트 간의 릴리즈 특성을 향상시키기 위하여 사용될 수 있다. 본 발명에서 사용되는 성분들의 특성에 따라 적정한 분산제를 선택할 수 있다. 상기 분산제는 세라믹 조성물 총 100 중량부에 대하여 0.1 내지 3 중량부로 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 상기 세라믹 조성물의 점도값이 가장 적게 나오는 양으로 포함되는 것이다.
상기한 성분들을 포함하는 본 발명의 세라믹 조성물을 제조하는 방법은 다음과 같다.
우선, 세라믹 분말, 용매, 분산제를 혼합하고, 세라믹 분말의 입도를 감소시키기 위하여 볼 밀링 등에 의한 밀링 과정을 거친다. 그리고 아크릴 코폴리머 바인더, 가소제 등을 첨가하여 2차 밀링 과정을 거친다. 상기와 같이 두 단계의 분쇄 및 혼합 과정을 수행하는 이유는 세라믹 원료의 분산 효과를 최대한 높이고, 밀링 시간의 증가에 따라 바인더의 분자 수가 감소하여 결합효과가 떨어지는 것을 방지하기 위한 것이다. 한편, 본 발명은 용액 상의 아크릴 코폴리머를 바인더로 사용하므로 종래에 비해 적은 양의 용매 및 밀링 미디어만으로도 단시간 내에 충분히 혼합할 수 있다.
즉, 종래의 경우 밀링에 의한 혼합 시간을 보통 24시간 정도 수행하여야 하고, 그 이후에도 혼합 과정에서 바인더 등이 다 녹지 않아 각 성분이 균일하게 혼합되지 않은 경우 다시 과정을 반복하여야 하는 문제점이 있었으나, 본 발명에 따른 세라믹 조성물 및 제조방법을 사용할 경우, 약 8시간 정도로도 충분한 혼합이 이루어질 수 있다.
상기 제조된 세라믹 조성물은 응집 덩어리와 세라믹 조성물 내의 기포를 제거하기 위한 교반 과정 및 탈포 과정 등을 거친 후, 닥터 블레이드 성형기에서 필요한 두께로 그린 시트를 성형하고 번아웃 및 소성 공정 등을 거쳐 최종적인 그린 시트를 얻을 수 있다.
상기 제조된 세라믹 조성물로부터 얇은 판상의 그린 시트를 제조하기 위해서 사용되는 방법은 닥터블레이드법(doctor blade method)이다. 닥터블레이드법에 의한 세라믹 성형 공정은 미세한 세라믹 분말을 수계 또는 비수계 용매와 바인더, 가소제, 분산제, 소포제, 계면활성제 등을 적정비로 혼합하여 세라믹 조성물을 제조한 후, 움직이는 칼날 또는 움직이는 운반 필름 위에 일정한 두께로 목적하는 바에 따라 성형하는 방법으로, 테이프 캐스팅(tape casting), 연속 테이프 캐스팅 (continuous tape casting), 나이프 캐스팅(knife casting) 등의 이름으로도 불리워지며, 다양한 세라믹스 제조 분야에 널리 응용되는 방법 중의 하나이다.
상기와 같이 본 발명에 따른 세라믹 조성물로부터 제조되는 세라믹 그린 시트는 100㎛이하의 두께에서 4% 미만의 두께 편차를 나타내므로 두께 균일성이 우수하며, 높은 비율의 세라믹 성분을 포함함으로써, 우수한 물성을 나타낸다.
본 발명의 세라믹 조성물은 저밀도 MLCC, 칩 저항, 칩 인덕터, LTCC, 칩 안테나 등 세라믹 그린 시트의 제조를 필요로 하는 어떠한 분야에든 활용이 가능하 다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 실시예로 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
[실시예]
세라믹 조성물의 혼합을 위하여, HDPE(High Density Polyethylene) 타입의 나일젠 병을 준비하였고, 밀링 미디어(Milling media)는 세라믹 분말의 특성을 고려하여 지르코늄 볼(zirconia ball)을 준비하였다.
그리고 먼저, A, B 및 C의 세 가지 타입의 아크릴 코폴리머를 조합하였다. 타입 A는 EA(Ethyl Acrylate)와 MMA(Methyl Metha Acrylate)를 조합하여 이루어진 아크릴 코폴리머이고, 타입 B는 MA(Metha Acrylate)와 MMA(Methyl Metha Acrylate)를 조합하여 이루어진 아크릴 코폴리머이며, 타입 C는 MA(Metha Acrylate)와 EMA(Ethyl Metha Acrylate)를 조합하여 이루어진 아크릴 코폴리머이다.
세 개의 나일젠 병에 세라믹 분말의 밀도를 고려하여 나일젠 병의 1/3 부피로 지르코늄 볼을 각각 채웠다. 그리고 세라믹 조성물의 총 100 중량부에 대하여 세라믹 분말 51 중량부와 용매인 에탄올을 38, 38 및 39 중량부로 각각 투입하였다.
30분간 50rpm으로 천천히 혼합하여 세라믹 분말이 충분히 분산된 후, 톨루엔 에 A, B 및 C의 세 가지 타입으로 조합시킨 아크릴 코폴리머를 용매에 녹인 바인더용액능 각각 투입하였다. 이때, 바인더 용액은 세라믹 조성물 총 100 중량부에 대하여 각각 10 중량부로 첨가시켰다. 그리고, 바인더의 유리전이온도가 상대적으로 높은 타입 C의 조성물에는 가소제인 벤질부틸프탈레이트(BenzylButyl Phthalate)를 세라믹 조성물 총 100 중량부에 대하여 1 중량부로 투입하였다. 상기 혼합된 조성물들을 24시간 동안 150rpm으로 충분히 혼합시켰다.
하기의 표 1은 아크릴 코폴리머를 포함하는 바인더의 타입별 특성을 나타내는 것이다.
[표 1: 아크릴 코폴리머를 포함하여 이루어진 바인더의 특성]
아크릴 코폴리머 바인더 타입 A B C
유리전이온도(Tg)(℃) 10 17.5 40
분자량(Mw) 210,000 240,000 250,000
바인더용액 내의 고형분(중량%) 40 40 40
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 타입 A, B 및 C의 아크릴 코폴리머를 포함하여 이루어진 바인더 용액 내의 아크릴 코폴리머는 바인더의 총 100 중량부에 대하여 각각 40 중량부로 포함되어 있음을 알 수 있다. 그리고, 각 타입의 바인더의 유리전이온도는 각각 10, 17.5 및 40℃로, 타입 C의 바인더의 유리전이온도가 가장 높았다.
[표 2: 세라믹 조성물의 조성비]
세라믹 조성물 타입별 조성(중량부) A B C
세라믹 분말 51 51 51
40%의 바인더 용액 10 10 10
용매 39 39 38
가소제 0 0 1
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 각 타입의 바인더를 포함하는 각각의 세라믹 조성물은 총 100 중량부에 대하여 세라믹 분말을 51 중량부, 바인더 용액을 10 중량부로 포함하여 이루어졌다. 한편, 유리전이온도가 상대적으로 높은 타입 C의 조성물은 총 100 중량부에 대하여 가소제 1 중량부를 더 포함하였다.
상기의 세라믹 조성물을 이용하여 제조된 세라믹 그린 시트의 두께 균일성과 밀도 특성 값을 측정하여 하기 표 3 및 표 4에 나타내었다.
[표 3: 그린 시트의 두께 균일성]
조성물 타입 A B C
두께(㎛) 30 30 30
두께 편차(㎛) ±1.1 ±0.8 ±0.6
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 각 타입의 세라믹 조성물을 이용하여 제조된 세라믹 그린 시트들의 두께는 30㎛로 동일하였다. 한편, 상기 제 조된 그린 시트들의 두께 편차는 각 타입별로 미세한 차이를 나타내었으며, 보다 구체적으로는 타입 A는 ±1.1, 타입 B는 ±0.8, 그리고 타입 C는 ±0.6의 두께 편차를 나타내었다. 이러한 각각의 두께 편차는 상기 그린 시트 두께의 4% 미만에 불과하고, 이는 본 발명에 따른 세라믹 조성물이 그린 시트 두께의 균일성에 현저한 효과를 나타냄을 의미한다. 특히, 유리전이온도(Tg)가 높은 바인더와 가소제가 포함된 타입 C의 세라믹 조성물을 이용하여 제조된 그린 시트는 두께 균일성이 현저히 우수하였다.
[표 4: 그린 시트의 밀도 특성 값]
조성물 타입 A B C
세라믹 분말 밀도(g/cm3) 1.68 1.75 1.84
세라믹 분말 밀도 대비 그린 시트의 밀도비율(%) 55.8 58 61
상기 표 4에 나타낸 바와 같이, 세라믹 분말 밀도 대비 A, B 및 C 타입의 그린 시트의 밀도 비율은 각각 55.8%, 58% 및 61%이었다. 특히, 상기 타입 C의 그린 시트의 경우 밀도가 약 1.12g/cm3로, 세라믹 분말 밀도 1.84g/cm3의 61%에 달했다. 상기와 같이, 세라믹 분말 밀도에 대한 본 발명에 따른 그린 시트의 밀도 비율은 전부 55% 이상이었고, 이는 그린 시트의 적층 공정 및 소결 공정에서 여러 가지 장점을 가진다. 그린 시트의 밀도가 낮으면, 소결 공정시 크랙이 생성될 수 있고, 또는 휨이 발생할 수 있으며, 소결 후에는 강도 또는 자체 밀도가 낮아 전기적 특성이 저하될 수도 있다.
즉, 상기 표 4에 나타낸 세라믹 분말 밀도 대비 그린 시트의 밀도 비율은 상기 본 발명에 따른 그린 시트들이 높은 비율의 세라믹 성분을 포함함으로써, 우수한 물성을 나타낼 수 있음을 의미한다.
이상과 같이 본 발명을 바람직한 실시예에 따라 설명하였으나, 본 발명은 설명된 실시예에 의한 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
본 발명에 따른 세라믹 조성물은 바인더로 사용된 아크릴 코폴리머의 특성에 의하여, 종래의 바인더에 비해 적은 양의 바인더로도 세라믹 분말의 충분한 결합이 이루어지도록 할 수 있다. 이에 따라 세라믹 조성물 및 그로부터 제조되는 그린 시트에서 세라믹 분말의 조성 비율을 현저히 높일 수 있었다. 또한, 그린 시트의 제조를 위한 번아웃 공정도 400℃ 이하의 낮은 온도에서 수행할 수 있었다. 그리고, 종래의 분말 형태가 아닌 액상의 바인더를 사용함으로써, 종래에 비해 바인더의 혼합을 보다 용이하게 하여 조성물의 혼합 과정을 간소화시킬 수 있었다.
또한, 본 발명의 세라믹 조성물로부터 제조되는 그린 시트는 두께가 얇으면서도 두께 균일성이 우수하고, 제작된 그린 시트의 밀도가 커서 높은 비율의 세라믹 성분을 포함하므로 한층 우수한 물성을 나타낼 수 있었다.

Claims (11)

  1. 세라믹 분말 및 바인더를 포함하여 이루어지는 세라믹 조성물에 있어서,
    상기 바인더는 메타 메틸 아크릴기(Metha-methyl acrylate), 에틸 아크릴기(ethyl acrylate), 에틸 메타 아크릴기(ethyl metha acrylate), 부틸 메타 아크릴기(butyl acrylate), 부틸 아크릴기(butyl acrylate) 및 메타 아크릴기(metha acrylate)로 이루어진 군에서 2종 이상이 선택되어 공중합된 아크릴 코폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 세라믹 조성물의 총 100 중량부에 대하여 세라믹 분말을 40 내지 70 중량부, 바인더를 2 내지 8 중량부로 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 세라믹 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 에탄올(ethanol), 톨루엔(toluene), 자일렌(Xylene), 메틸에틸케톤(MEK), 메탄올(methanol), 이소프로판올(isopropanol), 싸이클로헥산(cyclohexane) 및 아세톤(acetone)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 용매를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세라믹 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 분산제를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 세라믹 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 프탈레이트(phthalate)계 가소제, 글리콜(glycol)계 가소제 또는 글리세린(glycerine) 가소제를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 세라믹 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 바인더는 에탄올(ethanol), 톨루엔(toluene), 자일렌(Xylene), 메틸에틸케톤(MEK), 메탄올(methanol), 이소프로판올(isopropanol), 싸이클로헥산(cyclohexane) 및 아세톤(acetone) 중에서 선택되는 1종 이상의 용매 에 용해된 바인더 용액의 형태로 포함되는 것을 특징으로 하는 세라믹 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 바인더 용액의 총 100 중량부에 대하여 상기 바인더는 30 내지 60 중량부로 포함되는 것을 특징으로 하는 세라믹 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 세라믹 조성물로부터 제조되는 세라믹 그린 시트.
  9. 제8항에 있어서, 상기 세라믹 그린 시트는 두께가 20㎛ 내지 100㎛인 것을 특징으로 하는 세라믹 그린 시트.
  10. 제8항에 있어서, 상기 세라믹 그린 시트의 두께 편차가 4% 미만인 것을 특징으로 하는 세라믹 그린 시트.
  11. 제8항에 있어서, 상기 세라믹 그린 시트의 밀도가 세라믹 분말 밀도의 55% 이상인 것을 특징으로 하는 세라믹 그린 시트.
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