JP2002535231A - 水性セラミック注型材料、前記注型材料の製造方法および前記注型材料の使用 - Google Patents
水性セラミック注型材料、前記注型材料の製造方法および前記注型材料の使用Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、ポリウレタンからなる結合剤を有する水性セラミック注型材料に関する。注型材料は1μmまでの厚さを有するきわめて薄いセラミックグリーンシートを製造するために適している。弾性率および引張り強さのようなグリーンシートの機械的特性は結合剤を用いて意図的に調整することができ、これによりグリーンシートのより安全な引き続く処理が可能である。この種のグリーンシートを用いて、例えば高い容量および低い構造高さを有する多層コンデンサを製造することができる。
Description
【0001】 本発明はセラミック粉末、水性分散媒体および結合剤を有するセラミック注型
材料(スリップ)に関する。この種の注型材料はWO94/07808号から公
知である。更に注型材料とともに注型材料の製造方法および注型材料の使用が記
載されている。
材料(スリップ)に関する。この種の注型材料はWO94/07808号から公
知である。更に注型材料とともに注型材料の製造方法および注型材料の使用が記
載されている。
【0002】 セラミック注型材料は、例えばセラミックグリーンシートを製造するために使
用される。生態的適合性の観点から水性分散媒体を有する注型材料が有利である
。WO94/07808号に記載され、セラミックグリーンシートを製造するた
めに適しているセラミック注型材料は、結合剤としてアクリル酸および/または
メタクリル酸のエステルのエマルジョンコポリマーを有する。
用される。生態的適合性の観点から水性分散媒体を有する注型材料が有利である
。WO94/07808号に記載され、セラミックグリーンシートを製造するた
めに適しているセラミック注型材料は、結合剤としてアクリル酸および/または
メタクリル酸のエステルのエマルジョンコポリマーを有する。
【0003】 セラミックグリーンシートはセラミック多層成形体、例えば多層コンデンサを
製造するために使用される。その際2個以上の、金属被覆されていてもよいグリ
ーンシートを互いに重ね合わせて積み重ね、貼り合わせ、結合剤を除去し、一緒
に焼結する。多層成形体の構造の大きさを減少するためにできるだけ薄いグリー
ンシートが使用される。多層コンデンサの場合は更に薄いグリーンシートを用い
てコンデンサの容量を高めることができる。
製造するために使用される。その際2個以上の、金属被覆されていてもよいグリ
ーンシートを互いに重ね合わせて積み重ね、貼り合わせ、結合剤を除去し、一緒
に焼結する。多層成形体の構造の大きさを減少するためにできるだけ薄いグリー
ンシートが使用される。多層コンデンサの場合は更に薄いグリーンシートを用い
てコンデンサの容量を高めることができる。
【0004】 グリーンシートのより安全な処理のために、グリーンシートの機械的特性とし
て、低い弾性率(高い柔軟性)および同時に相当する引張り強さが有利である。
て、低い弾性率(高い柔軟性)および同時に相当する引張り強さが有利である。
【0005】 本発明の課題は、薄いセラミックグリーンシートを製造することができ、更に
引き続く処理のために十分な弾性率および必要な引張り強さを有する、水性分散
媒体を有するセラミック注型材料を提供することである。
引き続く処理のために十分な弾性率および必要な引張り強さを有する、水性分散
媒体を有するセラミック注型材料を提供することである。
【0006】 前記課題を解決するために、本発明により、結合剤がポリウレタンを有するこ
とを特徴とする、セラミック粉末、水性分散媒体および結合剤を有するセラミッ
ク注型材料が提供される。
とを特徴とする、セラミック粉末、水性分散媒体および結合剤を有するセラミッ
ク注型材料が提供される。
【0007】 結合剤として、例えばポリウレタンフォーム、接着剤または塗料を製造するた
めに使用するポリウレタンが適している。
めに使用するポリウレタンが適している。
【0008】 ポリウレタン鎖はその分子構造に基づき高い柔軟性を有する。鎖の間の架橋に
より、ポリウレタンを用いて製造されるグリーンシートは、更にグリーンシート
の引き続く処理に適している引張り強さを有することができる。このようにして
所望の機械的特性を有し、従ってより安全に引き続き処理できるきわめて薄いグ
リーンシートを製造することが可能である。薄いグリーンシートは、特にそれだ
けで、すなわちプラスチックシートのような支持体を使用せずに処理することも
できる。例えばガラス転移温度を低下するために、ポリマー結合剤の柔らかい代
用物の配合によるグリーンシートの機械的特性の意図的な調整は必要でない。同
様に注型材料の添加剤として可塑剤を省くことができる。
より、ポリウレタンを用いて製造されるグリーンシートは、更にグリーンシート
の引き続く処理に適している引張り強さを有することができる。このようにして
所望の機械的特性を有し、従ってより安全に引き続き処理できるきわめて薄いグ
リーンシートを製造することが可能である。薄いグリーンシートは、特にそれだ
けで、すなわちプラスチックシートのような支持体を使用せずに処理することも
できる。例えばガラス転移温度を低下するために、ポリマー結合剤の柔らかい代
用物の配合によるグリーンシートの機械的特性の意図的な調整は必要でない。同
様に注型材料の添加剤として可塑剤を省くことができる。
【0009】 本発明の特別な構成において、結合剤はコポリマーを有する。例えば結合剤は
ポリアクリレートおよびポリウレタンからなるエマルジョンコポリマーである。
コポリマーの他の成分はセルロース、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコー
ルおよび/またはスチレンであってもよい。相当する官能基を有するモノマーに
より結合剤の所定の特性(例えば水中の結合剤の溶解度)を意図的に変動するこ
とができる。
ポリアクリレートおよびポリウレタンからなるエマルジョンコポリマーである。
コポリマーの他の成分はセルロース、ポリアクリルアミド、ポリビニルアルコー
ルおよび/またはスチレンであってもよい。相当する官能基を有するモノマーに
より結合剤の所定の特性(例えば水中の結合剤の溶解度)を意図的に変動するこ
とができる。
【0010】 本発明のもう1つの利点は、ポリウレタンからなる結合剤を他の結合剤と混合
できることである。この他の結合剤は特にポリアクリレートを有することができ
る。この場合に結合剤が類似したpH安定性を有する場合が特に有利である。
できることである。この他の結合剤は特にポリアクリレートを有することができ
る。この場合に結合剤が類似したpH安定性を有する場合が特に有利である。
【0011】 注型材料は特に10000〜120000g/モルの範囲の分子量を有する結
合剤を有する。
合剤を有する。
【0012】 結合剤は有利には20〜300nmの範囲の平均粒度を有する微小球の形で存
在し、その際ポリウレタンの場合は特に100nm未満の粒度が可能である。こ
の粒度は水中のポリウレタンの良好な溶解度を生じる。これにより注型材料の高
い安定性が保証される。固体成分は注型材料中に均一に分散してとどまり、すな
わち沈殿(重力により分離)しない。更に結合剤の小さい粒度によりセラミック
未加工成形体中の高い生密度を達成することができる。
在し、その際ポリウレタンの場合は特に100nm未満の粒度が可能である。こ
の粒度は水中のポリウレタンの良好な溶解度を生じる。これにより注型材料の高
い安定性が保証される。固体成分は注型材料中に均一に分散してとどまり、すな
わち沈殿(重力により分離)しない。更に結合剤の小さい粒度によりセラミック
未加工成形体中の高い生密度を達成することができる。
【0013】 特別な構成において注型材料は5〜10の範囲のpH値を有する。この範囲内
でポリウレタンは安定であり、すなわち例えば凝集物を形成する傾向を有しない
。ポリウレタンのための付加的な安定剤は必要でない。
でポリウレタンは安定であり、すなわち例えば凝集物を形成する傾向を有しない
。ポリウレタンのための付加的な安定剤は必要でない。
【0014】 注型材料のセラミック粉末は、ホウ素、炭素、酸素、硫黄、窒素、リチウム、
ナトリウム、カリウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウ
ム、バリウム、アルミニウム、ガリウム、インジウム、チタン、ジルコニウム、
ビスマスおよび/またはマンガンの群から選択される少なくとも1種の物質を有
する。特にセラミック粉末はチタン酸バリウムを有する。チタン酸バリウムは特
に多層コンデンサに誘電体として使用される。
ナトリウム、カリウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウ
ム、バリウム、アルミニウム、ガリウム、インジウム、チタン、ジルコニウム、
ビスマスおよび/またはマンガンの群から選択される少なくとも1種の物質を有
する。特にセラミック粉末はチタン酸バリウムを有する。チタン酸バリウムは特
に多層コンデンサに誘電体として使用される。
【0015】 課題を解決するために、セラミック粉末、水性分散媒体およびポリウレタンを
有する結合剤を有するセラミック注型材料の製造方法が提供される。そのために
セラミック粉末の水性分散液および結合剤の水性分散液を混合する。
有する結合剤を有するセラミック注型材料の製造方法が提供される。そのために
セラミック粉末の水性分散液および結合剤の水性分散液を混合する。
【0016】 ここに記載されるセラミック注型材料はセラミック未加工成形体、例えばグリ
ーンシートの製造に使用される。注型材料を用いて特に1〜30μmの範囲の厚
さを有するグリーンシートを製造することができる。
ーンシートの製造に使用される。注型材料を用いて特に1〜30μmの範囲の厚
さを有するグリーンシートを製造することができる。
【0017】 例えばセラミック粉末としてチタン酸バリウムを有する薄いグリーンシートは
高い容量および低い構造高さの多層コンデンサを製造するために使用することが
できる。
高い容量および低い構造高さの多層コンデンサを製造するために使用することが
できる。
【0018】 要約すると、以下の重要な利点はセラミック注型材料の結合剤としてのポリウ
レタンと結びついていると言うことができる。
レタンと結びついていると言うことができる。
【0019】 セラミック製造工程において水性分散媒体を有する注型材料を使用することが
できる。
できる。
【0020】 注型材料から製造されるセラミック未加工成形体の結合剤を除去する際にポリ
ウレタンの完全な残留物のない燃焼(脱炭)が行われる。
ウレタンの完全な残留物のない燃焼(脱炭)が行われる。
【0021】 ポリウレタンにおいてガラス転移温度Tgが注型材料の最低皮膜形成温度を上
回らないほど低い。これは引き続く処理のためのグリーンシートの良好な機械的
特性に関して有利である。
回らないほど低い。これは引き続く処理のためのグリーンシートの良好な機械的
特性に関して有利である。
【0022】 ポリウレタンは比較的高い水中の溶解度を有する。これは高い生密度を有する
安定な注型材料を生じる。
安定な注型材料を生じる。
【0023】 ポリウレタンは他の結合剤と容易に組み合わせることができる(多成分結合剤
)。
)。
【0024】 ポリウレタンのモノマーは容易に共重合することができる。これにより分子レ
ベルでの結合剤の特性を個々に調整することが可能である。
ベルでの結合剤の特性を個々に調整することが可能である。
【0025】 ポリウレタンからなる結合剤を有するセラミック注型材料を用いて、きわめて
薄いセラミックグリーンシートを製造することが可能である。グリーンシートは
グリーンシートの引き続く処理を可能にする機械的特性を有する(柔軟性と引張
り強さの組み合わせ)。
薄いセラミックグリーンシートを製造することが可能である。グリーンシートは
グリーンシートの引き続く処理を可能にする機械的特性を有する(柔軟性と引張
り強さの組み合わせ)。
【0026】 注型材料の製造を、実施例により詳細に説明する。同様にセラミックグリーン
シートの機械的特性が結合剤の組成によりどれだけ影響を受けるかを示す。
シートの機械的特性が結合剤の組成によりどれだけ影響を受けるかを示す。
【0027】 第1の実施例により、粉砕媒体として酸化ジルコニウム球(直径1mm)を有
するボールミル内で、平均粒度0.4μmを有するセラミック粉末1300g(
Y5V(登録商標)、Kyorix社、日本)を、ポリアクリル酸アンモニウム
12g(Byk154(登録商標)、Byk Chemie社)とともに水30
0ml中で1時間粉砕することにより分散する。この分散液に、脂肪族ポリエス
テル/ポリウレタンコポリマー(pH値7〜8.5)の40%水性分散液390
gを緩慢に撹拌して添加する。混合物を3時間撹拌することにより均一化し、そ
の際付加的に湿潤剤10g(SE−F(登録商標)、Air Products
)を導入する。均一化された注型材料を真空下でガス抜きする。注型材料の粘度
は約24mPasである。
するボールミル内で、平均粒度0.4μmを有するセラミック粉末1300g(
Y5V(登録商標)、Kyorix社、日本)を、ポリアクリル酸アンモニウム
12g(Byk154(登録商標)、Byk Chemie社)とともに水30
0ml中で1時間粉砕することにより分散する。この分散液に、脂肪族ポリエス
テル/ポリウレタンコポリマー(pH値7〜8.5)の40%水性分散液390
gを緩慢に撹拌して添加する。混合物を3時間撹拌することにより均一化し、そ
の際付加的に湿潤剤10g(SE−F(登録商標)、Air Products
)を導入する。均一化された注型材料を真空下でガス抜きする。注型材料の粘度
は約24mPasである。
【0028】 フィルム延伸フレームを使用して、相当する間隙幅をもってポリプロピレン支
持体フィルム上で延伸することにより、厚さ17μmのセラミックグリーンシー
トが得られる。このグリーンシートの弾性率は523.80MPaであり、最大
引張り強さは7.36MPaである。
持体フィルム上で延伸することにより、厚さ17μmのセラミックグリーンシー
トが得られる。このグリーンシートの弾性率は523.80MPaであり、最大
引張り強さは7.36MPaである。
【0029】 同様にして前記注型材料から、支持体フィルムから容易にはがすことができる
厚さ4μmのグリーンシートを製造することが可能である。
厚さ4μmのグリーンシートを製造することが可能である。
【0030】 他の実施例は第1実施例と異なり、結合剤としてポリエステル/ポリウレタン
コポリマーの代わりにポリウレタンおよびポリアクリレートの75:25混合物
(pH8.8〜9.2)を使用する。注型材料の最低皮膜形成温度は18℃であり
、粘度は0.5〜1Pasである。このようにして厚さ17μmのグリーンシー
トの引張り強さを10.4MPaに高めることが可能である。弾性率は930M
Paである。
コポリマーの代わりにポリウレタンおよびポリアクリレートの75:25混合物
(pH8.8〜9.2)を使用する。注型材料の最低皮膜形成温度は18℃であり
、粘度は0.5〜1Pasである。このようにして厚さ17μmのグリーンシー
トの引張り強さを10.4MPaに高めることが可能である。弾性率は930M
Paである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08K 3/00 C08L 75/04 3/24 C04B 35/00 108 C08L 33/08 D 75/04 G J Fターム(参考) 4F071 AA33 AA53 AB20 AE17 AE22 BA03 BA06 BB01 BC01 BC02 BC07 4G030 AA10 AA16 BA09 CA08 GA14 GA19 4G031 AA06 AA11 BA09 CA08 GA04 GA06 4J002 BG041 CK021 DE186 DK006 DM006 FD016 FD201 FD206 HA06
Claims (9)
- 【請求項1】 セラミック粉末、水性分散媒体および結合剤を有するセラミ
ック注型材料において、結合剤がポリウレタンを有することを特徴とするセラミ
ック注型材料。 - 【請求項2】 結合剤がコポリマーを有する請求項1記載の注型材料。
- 【請求項3】 結合剤がポリアクリレートを有する請求項1または2記載の
注型材料。 - 【請求項4】 結合剤が10000〜120000g/モルの範囲から選択
される分子量を有する請求項1から3までのいずれか1項記載の注型材料。 - 【請求項5】 結合剤が20〜300nmの範囲から選択される平均粒度を
有する微小球として存在する請求項1から4までのいずれか1項記載の注型材料
。 - 【請求項6】 5〜10の範囲のpH値を有する請求項1から5までのいず
れか1項記載の注型材料。 - 【請求項7】 セラミック粉末がチタン酸バリウムを有する請求項1から6
までのいずれか1項記載の注型材料。 - 【請求項8】 セラミック粉末、水性分散媒体およびポリウレタンを有する
結合剤を有するセラミック注型材料、特に請求項1から7までのいずれか1項記
載のセラミック注型材料を製造する方法において、セラミック粉末の水性分散液
および結合剤の水性分散液を混合することを特徴とする、セラミック注型材料を
製造する方法。 - 【請求項9】 セラミックグリーンシート、特に1〜30μmの範囲の厚さ
を有するセラミックグリーンシートを製造するための請求項1から7までのいず
れか1項記載のセラミック注型材料の使用。
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DE19902157 | 1999-01-20 | ||
DE19902157.0 | 1999-01-20 | ||
PCT/DE2000/000020 WO2000043328A1 (de) | 1999-01-20 | 2000-01-03 | Wässrige keramische giessmasse, verfahren zur herstellung der giessmasse und verwendung der giessmasse |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2000594748A Withdrawn JP2002535231A (ja) | 1999-01-20 | 2000-01-03 | 水性セラミック注型材料、前記注型材料の製造方法および前記注型材料の使用 |
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EP (1) | EP1152999A1 (ja) |
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WO (1) | WO2000043328A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003055053A (ja) * | 2001-08-07 | 2003-02-26 | Tdk Corp | セラミック塗料、セラミックグリーンシートの製造方法およびセラミック電子部品の製造方法 |
WO2009104703A1 (ja) * | 2008-02-19 | 2009-08-27 | 日本碍子株式会社 | セラミックグリーンシート、及びその製造方法 |
JP5622577B2 (ja) * | 2008-08-27 | 2014-11-12 | 日本碍子株式会社 | セラミックグリーン体、及びその製造方法 |
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DE60332087D1 (de) * | 2002-10-28 | 2010-05-27 | Murata Manufacturing Co | Ramischen kondensators |
CN106674847B (zh) * | 2016-11-21 | 2018-09-14 | 万峰 | 一种介电材料组合物 |
DE102017002487A1 (de) * | 2017-03-15 | 2018-09-20 | Pritidenta Gmbh | Pulvermetallurgisches verfahren zur herstellung eines rohlings |
CN109384949B (zh) * | 2018-10-22 | 2021-02-19 | 温州强润新材料科技有限公司 | 一种锂电池用复合聚合物隔膜的制备工艺 |
Family Cites Families (2)
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---|---|---|---|---|
DE4233518C1 (de) | 1992-10-06 | 1994-08-25 | Hoechst Ag | Wäßrige Gießmasse zur Herstellung von grünen Keramikfolien und daraus hergestellte Keramikformteile |
DE19615400C2 (de) | 1996-04-18 | 2001-02-15 | Univ Bayreuth Lehrstuhl Fuer K | Schlicker und seine Verwendung zur Herstellung keramischer Grünkörper und keramischer Gegenstände |
-
2000
- 2000-01-03 JP JP2000594748A patent/JP2002535231A/ja not_active Withdrawn
- 2000-01-03 WO PCT/DE2000/000020 patent/WO2000043328A1/de not_active Application Discontinuation
- 2000-01-03 US US09/857,787 patent/US6521686B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-01-03 EP EP00903495A patent/EP1152999A1/de not_active Withdrawn
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JP2003055053A (ja) * | 2001-08-07 | 2003-02-26 | Tdk Corp | セラミック塗料、セラミックグリーンシートの製造方法およびセラミック電子部品の製造方法 |
WO2009104703A1 (ja) * | 2008-02-19 | 2009-08-27 | 日本碍子株式会社 | セラミックグリーンシート、及びその製造方法 |
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