KR920000155B1 - 세라믹 소성체용 박리제 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

세라믹 소성체용 박리제

제1도는 박리제로서 금속산화물 분말을 사용하는 종래방법에 의해 소성된 후의 세라믹소성체의 불량상태를 나타내는 참고도.

제2도는 본 발명의 박리제를 프린팅하여 소성된 후의 세라믹소성체와 박리제의 배열상태를 나타내는 참고도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 세라믹소성체 2 : 금속산화물

3 : 박리제

본 발명은 세라믹기판등과 같은 전자응용용 세라믹등의 성형체 표면에 프린팅되어 소성시 세라믹성형체 사이의 부착을 방지시켜 주는 세라믹조성체용 박리제에 관한 것이다. 일반적으로 세라믹 소성체는 원료분말을 적절한 압력에 의해 일정한 형상으로 성형한 성형체를 전기로등의 소성로에 장입하여 일정한 온도 및 시간으로 소성하므로서 제조된다. 상기 전기로등의 소성로에서의 소성은 다수개의 성형체가 다층으로 적층된 상태로 행하여지므로 소성시 성형체의 부분적인 용융에 의해서 소성후 성형체는 국부적으로 접착 및/또는 변형을 하게된다.

따라서 종래에는, 소성온도에서도 안정한 상태를 유지하여 소성체와 반응하지 않는 Al₂O₃, ZrO₂등의 금속산화물분말을 소성전에 성형체 사이에 뿌려주므로서 소성후 소성체가 국부적으로 접착 및/또는 변형되는 것을 방지하여 왔다. 그러나, 제1도에 도시한 바와같이, 세라믹성형체(소성체)(1)사이에 뿌려지는 Al₂O₃, ZrO₂등의 금속산화물분말(2)은 쉽게 이탈되거나 국부적으로 뭉처져 실질적으로는, 소성후 소성체와 소성체가 접촉되거나 변형이 발생되어 소성체를 세라믹기판등과 같은 전자응용용 세라믹등으로 전혀 사용하지 못하게 되거나 또는 신뢰성이 떨어지는 문제점이었던 것이다.

본 발명은 상술한 바와같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 그 목적은, 금속산화물이 포함되어 있는 패스트(paste) 또는 슬러리(slurry)상의 박리제를 제조하여 이를 성형체의 표면에 붓 또는 고무롤러등으로 얇게 프린팅한 후 소성하므로서 소성후 소성체의 국부적인 접착 및 변형을 방지할 수 있는 세라믹 소성체용 박리제를 제공하고자 하는 데 있다.

이하, 첨부된 도면을 기초하여 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 본 발명은 세라믹성형체 표면에 프린팅되는 세라믹소성체용 박리제에 있어서, 순수(水) 100g에 대하여 2-6g의 유기바인더, 15-25g의 금속산화물, 및 1-3g의 분산제를 첨가하여 조성되는 세라믹소성체용 박리제에 관한 것이다.

상기 유인바인더로 폴리비닐알콜(polyvinylalcohol, PVA) 또는 메틸셀룰로우스(methyl cellulose)를 사용하는 것이 바람직하며, 분산제로는 아릴술폰산(aryl sulfonic acid)이 사용되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 금속산화물로는 세라믹성형체를 전기로등의 소성로에서 소성할 경우 소성온도에서 안정한 상태를 유지하여 성형체(소성체)와의 반응을 일으키지 않는 금속산화물이 사용되는데, 바람직한 금속산화물로는 Al₂O₃또는 ZrO₂등이다.

이하, 상기 박리제에 있어서 각 성분들의 수치한정이유에 대하여 설명한다. 상기 유기바인더는 용액에 적당한 점도를 부여하여 슬러리(slurry)상의 용액과 금속산화물의 부착성을 향상시키기위하여 첨가되는 성분으로서, 순수 100g에 대하여, 2g 이하로 첨가되는 경우에는 점도가 너무 낮아 슬러리상의 용액과 금속산화물의 부착성이 낮게되며, 6g 이상 첨가되는 경우에는 점도가 너무높아 금속산화물의 뭉침현상이 발생되므로, 상기 유기바인더의 첨가량은 2-6g이 가장 바람직한 것이다. 또한, 상기 금속산화물은 제2도에 나타난 바와같이 실질적으로 세라믹성형체를 분리하는 역활을 하는 성분으로서 순수 100g에 대하여, 15g 이하 첨가되는 경우에는 작업성이 나쁘게되며, 25g 이상 첨가되는 경우에는 금속산화물의 양이 너무많아 뭉침현상이 발생되므로, 금속산화물 첨가량은 15-25g이 바람직하다. 또한, 상기 분산제는 금속산화물간의 부착현상을 방지하기 위하여 첨가되는 성분으로서, 순수 100g에 대하여, 1g 이하로 첨가되는 경우에는 첨가효과가 없으며, 3g 이상으로 첨가되는 경우에는 기포발생으로 인한 작업성저하를 가져오므로 상기 분산제 첨가량은 1-3g이 바람직하다.

상기와 같은 성분범위를 갖는 본 발명의 박리제(액) 또는 교반이 가능한 용기내에 순수 및 유기바인더인 PVA(또는 메틸셀룰로우스(methylcellulose)를 넣어 완전히 용해시킨후 분산제인 아릴 술폰산을 넣어 혼합시키고 금속산화물을 넣어 교반시켜 용액내에 금속산화물이 원활하게 분산되도록 하므로서 제조된다. 한편, 제2도에 도시한 바와같이 상기와 같은 조성으로 제조된 본 발명의 박리제(3)를 붓 또는 고무롤러등으로 세라믹 성형체(소성체)(1)에 프린팅하고, 프린팅된 세라믹성형체를 전기로등의 소성로에 적층한 다음 소성공정이 행하여지게 된다. 이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.

[실시예]

100×100×0.8t(mm) 크기를 갖는 다수개의 후막용 알루미나 기판(96%의 Al₂O₃: 이하, “시편”이라 칭함)상에 하기 표 1의 조성을 갖는 박리제를 붓으로 프린팅한 다음 프린팅된 시편들을 소성로에 적층하여 180℃/hr의 승온속도로 승온하여 1600℃에서 2시간동안 소성한다음 180℃/hr로 상온까지 냉각하였다. 상기와 같이 소성된 시편에 대하여 불량율을 측정하고 그 결과치를 하기 표 1에 나타내었다.

[표 1]

상기 표 1에서,

상기 표 1에 나타난 바와같이, 본 발명에 부합되는 발명제(1-4)는 불량이 전혀 발생되지 않았으며, 비교재(a-c 및 e)의 경우에는 불량율이 3-5%, 비교제 d의 경우에는 5-7%이였으며, 박리제로서 Al₂O₃만을 사용한 종래제의 경우에는 10%의, 불량율이 발생되었다. 이와같이, 본 발명제(1-4)는 종래제 및 본 발명의 성분범위를 벗어나는 비교제(a-e)보다 우수한 세라믹소성체를 제조할 수 있는 것임을 알 수 있다.

상술한 바와같이, 본 발명은 적절한 유기바인더, 금속산화물 및 분산제를 순수에 적정량 첨가하고 금속산화물 용액내에서 원활하게 분산되도록 제조되는 박리제를 제공하여 소성전에 세라믹성형체 표면에 붓 또는 고무롤러등에 의해 상기 박리제를 프린팅하여 소성하므로서 휨 및/또는 부분접착이 발생되지 않는 우수한 소결체를 제조할 수 있을 뿐만 아니라 작업공정이 간단한 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 세라믹 성형체 표면에 Al₂O₃, ZrO₂의 금속산화물분말이 프린팅되는 세라믹소성체용 박리제에 있어서, 순수 100g에 대하여, 유기바인더로서 2-6g의 폴리비닐알콜(PVA) 또는 메틸셀룰로우스와, 금속산화물로서 15-25g의 Al₂O₃또는 ZrO₂와, 분산제로서 1-3g의 아릴술폰산을 첨가하여 조성된 박리제를 성형체에 붓 또는 고무롤러로 프린팅하는 것을 특징으로 하는 세라믹 소성체용 박리제.

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