(57)【要約】【課題】塊状物の発生を低減することにより、ろ過工程を効果的に行うことで、セラミックグリーンシートのピンホールの発生を未然に防止し、かつ、均一なシート厚みを得ることができるセラミックスラリーの製造方法を得る。【解決手段】有機バインダを有機溶媒中に溶解させたバインダ溶液をフィルタを用いてろ過し（第１のろ過工程）、その後、第１のろ過工程を経たバインダ溶液をセラミック粉末と有機溶媒とを混合させた溶液に混合させ、フィルタを用いてろ過する（第２のろ過工程）。第１のろ過工程でバインダ未溶解物がほぼ完全に除去され、第２のろ過工程でセラミック粉末の未分散物がほぼ完全に除去される。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機バインダを有機溶媒中に溶解させたバインダ溶液をフィルタを用いてろ過する第１のろ過工程と、
前記第１のろ過工程を経たバインダ溶液をセラミック粉末と有機溶媒とを混合させた溶液に混合させ、フィルタを用いてろ過する第２のろ過工程と、
を備えたことを特徴とするセラミックスラリーの製造方法。
【請求項２】
前記第１のろ過工程で用いられるフィルタの目開きは、前記第２のろ過工程で用いられるフィルタの目開きと同一又は２倍以下であることを特徴とする請求項１記載のセラミックスラリーの製造方法。
【請求項３】
前記第１及び第２のろ過工程で用いられるフィルタの目開きは、共に２〜８μｍであることを特徴とする請求項２記載のセラミックスラリーの製造方法。
【請求項４】
前記第１のろ過工程で用いられるフィルタの目開きは４〜１６μｍであり、前記第２のろ過工程で用いられるフィルタの目開きは２〜８μｍであることを特徴とする請求項２記載のセラミックスラリーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セラミックスラリーの製造方法、特に、コンデンサ、インダクタ、ＬＣフィルタ、ノイズフィルタ、高周波モジュール等の電子部品を構成するセラミックシートの原料となるセラミックスラリーの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術と課題】
近年、所定の内部電極等が形成されたセラミックグリーンシートを積層することにより構成された積層コンデンサ、積層インダクタ、積層ＬＣフィルタ、積層ノイズフィルタ、積層モジュール部品等の積層電子部品は、小型化、高性能化が要求され、それに伴ってセラミックグリーンシートも薄型化が図られている。
【０００３】
前記薄型のセラミックグリーンシートを得るためには、通常、セラミック粉末を有機バインダと有機溶剤とからなるビヒクルに混合してなるセラミックスラリーをドクターブレード法やダイコータ法等によりシート状に成形している。
【０００４】
ここで、このセラミックスラリーに有機バインダの未溶解物やセラミック粉末の未分散物（以下、これらを塊状物と称する）が残っていると、乾燥後のセラミックグリーンシートにピンホールが発生したり、均一なシート厚みが得られない。そこで、通常、セラミックスラリーは塊状物を除去するためにフィルタでろ過を行っている。
【０００５】
しかしながら、セラミックスラリーはセラミック粉末を含んでいるため固形分濃度が高く、ろ過に用いられるフィルタに目詰まりが発生しやすい。また、目詰まりが発生しないような目開きの粗いフィルタ、例えば、目開きが５０μｍのフィルタでセラミックスラリーをろ過すると、本発明者らの実験によると、製作したセラミックグリーンシートにおいて、塊状物は最大径２０〜３０μｍのものが１０ｃｍ角当たり約５．５個存在していた。
【０００６】
そこで、目開き５０μｍのフィルタでろ過した後に、目開き５μｍのフィルタでろ過する２段ろ過を試みたが、固形分濃度の高さは変わらないため、５μｍのフィルタで目詰まりが発生し、ろ過が不可能となった。塊状物を確実に除去するために、塊状物の大きさに合わせて、例えば、目開きが５０μｍ、２５μｍ、５μｍのフィルタでのろ過を順次行うことは有効であるが、ろ過工程を３段階あるいはそれ以上に分けることは、セラミックスラリーの製造に長時間を要することになり、必ずしも好ましい方法ではない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、塊状物の発生を低減することにより、ろ過工程を効果的に行うことで、セラミックグリーンシートのピンホールの発生を未然に防止し、かつ、均一なシート厚みを得ることができるセラミックスラリーの製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用】
以上の目的を達成するため、本発明に係るセラミックスラリーの製造方法は、有機バインダを有機溶媒中に溶解させたバインダ溶液をフィルタを用いてろ過する第１のろ過工程と、該第１のろ過工程を経たバインダ溶液をセラミック粉末と有機溶媒とを混合させた溶液に混合させ、フィルタを用いてろ過する第２のろ過工程とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
以上の構成からなるセラミックスラリーの製造方法において、第１のろ過工程を経ることにより、有機バインダ未溶解物（塊状物）は予めほぼ完全に除去されると共に、第２のろ過工程を経ることにより、セラミック粉末の未分散物（塊状物）はほぼ完全に除去される。即ち、バインダ溶液（ビヒクル）の状態での有機バインダはセラミック粉末を含まないために固形分濃度が低く、分散性が良好であり、この状態ではバインダ未溶解物はそれほど存在せず、存在しても第１のろ過工程でほぼ完全に除去される。そして、第２のろ過工程では、前記分散性の良好なバインダ溶液中にセラミック粉末と有機溶媒を混合させるため、従来のようにバインダ未溶解物によりセラミック粉末の分散性が阻害されることを防止できる。よって、本発明に係る製造方法は、従来の方法に比べてセラミック粉末の分散性が良好であるため、セラミック粉末の未分散物が減少し、フィルタの目詰まりが低減されて、ろ過工程を効率的に行うことができる。
【００１０】
本発明に係るセラミックスラリーの製造方法において、第１のろ過工程で用いられるフィルタの目開きは、前記第２のろ過工程で用いられるフィルタの目開きと同一又は２倍以下であることが好ましい。例えば、第１及び第２のろ過工程で用いられるフィルタの目開きは、共に２〜８μｍであってもよく、あるいは、第１のろ過工程で用いられるフィルタの目開きは４〜１６μｍであり、第２のろ過工程で用いられるフィルタの目開きは２〜８μｍであってもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るセラミックスラリーの製造方法の実施形態について説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
本発明に係るセラミックスラリーの製造方法の第１実施形態は、粉末状の有機バインダを有機溶媒及び可塑剤中に溶解させたバインダ溶液を目開き５μｍのフィルタを用いてろ過し（第１のろ過工程）、該第１のろ過工程を経たバインダ溶液をセラミック粉末と有機溶媒と分散剤とを混合させた溶液に混合し、かつ、帯電防止剤を添加して混合し、目開き５μｍのフィルタを用いてろ過する（第２のろ過工程）ことにより、セラミックスラリーを得る。
【００１３】
バインダ溶液（ビヒクル）とセラミック粉末の具体的な成分と組成比は以下の表１，２に示すとおりでありる。
【００１４】
表１はバインダ溶液の成分と組成比を示し、有機バインダ、可塑剤、有機溶媒をそれぞれの重量比の範囲内で、全体が１００ｗｔ％になるように選択し、混合する。第１のろ過工程は、このように混合されたバインダ溶液に対して行われる。粉末状の有機バインダは有機溶媒中での分散性が良好であり、この状態でバインダ未溶解物はそれほど存在せず、存在していても目開き５μｍのフィルタを用いた第１のろ過工程でほぼ完全に除去される。
【００１５】
前記バインダ溶液では、有機溶媒と可塑剤を先に混合して、あまり粘度を上げないようにし、その後、少量ずつ有機バインダを混合するようにして、有機バインダが溶けやすいようにしている（第１の混合方法）。それ以外に、有機バインダ、可塑剤、有機溶媒の三つを同時に混合してもよいし（第２の混合方法）、有機バインダに有機溶媒を混合し、その後、可塑剤を混合してもよい（第３の混合方法）。第２、第３の混合方法は第１の混合方法に比べて若干バインダ未溶解物は生成されやすいが、第１のろ過工程によりほぼ完全に除去される。なお、混合順序については前記三つの方法に限定されない。
【００１６】
表２はセラミック粉末の成分と組成比を示し、この組成比（重量比）は仮焼後の酸化物の状態で示している。従って、各成分をそれぞれの数値内で、全体が１００ｗｔ％になるように選択する。セラミック粉末の粉砕後の粒径は１．２〜２．０μｍである。
【００１７】
前記セラミック粉末に対して以下の表３に示す分散剤、有機溶媒が添加されて混合され（１次調合）、さらに、前記第１のろ過工程を経たバインダ溶液と帯電防止剤とが混合される（２次調合）。ここで、バインダ溶液中の有機バインダ／可塑剤の対セラミック粉末比率は、ブチラール系樹脂１２．０〜９．２ｗｔ％、ジオクチルフタレート４．０〜６．０ｗｔ％となる。前記１次調合、２次調合は混合効率の大きな混合機、例えば、バスケットミルを用いることが好ましい。そして、１次調合、２次調合を終えたセラミックスラリーに対して目開き５μｍのフィルタを用いて第２のろ過工程が行われる。
【００１８】
【表１】
2004017445.tif 000002
【００１９】
【表２】
2004017445.tif 000003
【００２０】
【表３】
2004017445.tif 000004
【００２１】
本発明者らによる第１実施形態での実験によれば、前記成分及び組成比で第１のろ過工程、第２のろ過工程を経て製造したセラミックスラリーを用いて製作したグリーンシートにおいて、１０ｃｍ角当たり、バインダ未溶解物は０個、セラミック粉末の未分散物は最大径６μｍのものが平均０．３個存在していたのみであった。
【００２２】
即ち、本第１実施形態において、第１のろ過工程を経ることのよりバインダ未溶解物は完全に除去され、また、第２のろ過工程をへることによりセラミック粉末の未分散物はほぼ完全除去されたことになる。
【００２３】
（第２実施形態）
本発明に係るセラミックスラリーの製造方法の第２実施形態は、前記第１実施形態と同じ成分、組成比の材料を用いて同じ方法でセラミックスラリーを得た。異なるのは、第１のろ過工程に目開き１０μｍのフィルタを用いる点にあり、第２のろ過工程では前記第１実施形態と同様に目開き５μｍのフィルタを用いる。
【００２４】
本発明者らによる第２実施形態での実験によれば、前記成分及び組成比で第１のろ過工程、第２のろ過工程を経て製造したセラミックスラリーを用いて製作したグリーンシートにおいて、１０ｃｍ角当たり、バインダ未溶解物は最大径８μｍのものが平均０．２個、セラミック粉末の未分散物は最大径６μｍのものが平均０．４個存在していたのみであった。
【００２５】
即ち、本第２実施形態において、第１のろ過工程を経ることによりバインダ未溶解物はほぼ完全に除去され、また、第２のろ過工程をへることによりセラミック粉末の未分散物はほぼ完全除去されたことになる。
【００２６】
（他の実施形態）
なお、本発明に係るセラミックスラリーの製造方法は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。
【００２７】
例えば、バインダ溶液、セラミック粉末の成分や組成比は前記表１，２，３に限定するものではなく、任意である。また、混合機もバスケットミル以外に、ビーズミル、ボールミル等種々のものを使用することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、まず、有機バインダを有機溶媒中に溶解させたバインダ溶液をフィルタを用いてろ過するため、有機バインダは分散性よく溶解し、バインダ未溶解物をほぼ確実に除去することができる。その後、このバインダ溶液をセラミック粉末と有機溶媒とを混合させた溶液に混合させ、フィルタを用いてろ過するようにしたため、セラミック粉末の分散性が良好となり、その未分散物が減少し、フィルタの目詰まりを生じることなく、セラミック粉末の未分散物をほぼ完全に除去することができ、ろ過工程を効率的に行うことができる。従って、セラミックグリーンシートのピンホールの発生を未然に防止し、かつ、均一なシート厚みを得ることができる。