JP2000210922A - セラミックシ―トの製造方法および装置 - Google Patents
セラミックシ―トの製造方法および装置Info
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- JP2000210922A JP2000210922A JP11017085A JP1708599A JP2000210922A JP 2000210922 A JP2000210922 A JP 2000210922A JP 11017085 A JP11017085 A JP 11017085A JP 1708599 A JP1708599 A JP 1708599A JP 2000210922 A JP2000210922 A JP 2000210922A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 連続焼成により長尺のセラミックシートを製
造できる可撓性セラミックシートの製造方法および装置
を提供する。 【解決手段】 無端ベルト２８上に載置された長手状未
焼成シート１２が無端ベルト２８と共に焼成炉２４を連
続的に通過させられるに際して、その長手状未焼成シー
ト１２のうち焼成炉２４の入口直前に対応する部分に常
時たるみＴ１が形成されるようになっていることから、
焼成炉２４内の長手方向において中央部よりも入口側、
たとえば焼成温度プロファイルの５００℃付近において
有機繊維の消失や無機結合剤の反応或いは溶融によって
未焼成シート１２に収縮が発生してその張力が発生しよ
うとしても、上記たるみＴ１の存在によってその張力の
発生が軽減され、或いはその収縮分だけ未焼成シート１
２が無端ベルト２８の搬送速度よりも早い速度で焼成炉
２４内へ向かって移動させられるので、セラミックシー
トの亀裂や切断の発生が好適に防止される。
造できる可撓性セラミックシートの製造方法および装置
を提供する。 【解決手段】 無端ベルト２８上に載置された長手状未
焼成シート１２が無端ベルト２８と共に焼成炉２４を連
続的に通過させられるに際して、その長手状未焼成シー
ト１２のうち焼成炉２４の入口直前に対応する部分に常
時たるみＴ１が形成されるようになっていることから、
焼成炉２４内の長手方向において中央部よりも入口側、
たとえば焼成温度プロファイルの５００℃付近において
有機繊維の消失や無機結合剤の反応或いは溶融によって
未焼成シート１２に収縮が発生してその張力が発生しよ
うとしても、上記たるみＴ１の存在によってその張力の
発生が軽減され、或いはその収縮分だけ未焼成シート１
２が無端ベルト２８の搬送速度よりも早い速度で焼成炉
２４内へ向かって移動させられるので、セラミックシー
トの亀裂や切断の発生が好適に防止される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無機繊維が結合さ
れた可撓性を有するセラミックシートの製造方法および
装置に関するものである。
れた可撓性を有するセラミックシートの製造方法および
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】たとえば３００℃以上の高温においても
電気絶縁性や耐薬品性を備えた可撓性シートとして、ア
ルミナ繊維、シリカ繊維、ガラス繊維などの無機質繊維
をその接触点で結合させた可撓性セラミックシートが知
られている。たとえば、特願平９−３６５９１０号、特
願平１０−２２７２９号に記載されたセラミックシート
がそれである。これらの可撓性セラミックシートは、柔
軟性を有しているにも拘らず、取扱いに充分な強度を備
えるとともに、厚みが１００μｍ以下と極めて薄く製造
され得るので、電池やキャパシタにおいて電極のセパレ
ータなどとして用いられる場合には、小型且つ軽量とな
るとともに、熱容量が低下して衝撃性が向上するなどの
利点がある。
電気絶縁性や耐薬品性を備えた可撓性シートとして、ア
ルミナ繊維、シリカ繊維、ガラス繊維などの無機質繊維
をその接触点で結合させた可撓性セラミックシートが知
られている。たとえば、特願平９−３６５９１０号、特
願平１０−２２７２９号に記載されたセラミックシート
がそれである。これらの可撓性セラミックシートは、柔
軟性を有しているにも拘らず、取扱いに充分な強度を備
えるとともに、厚みが１００μｍ以下と極めて薄く製造
され得るので、電池やキャパシタにおいて電極のセパレ
ータなどとして用いられる場合には、小型且つ軽量とな
るとともに、熱容量が低下して衝撃性が向上するなどの
利点がある。
【０００３】ところで、上記のような可撓性セラミック
シートは、たとえば非晶質のシリカ繊維を含む無機質繊
維と、その無機質繊維の結晶化を抑制するとともにそれ
ら無機質繊維を結合する結晶化抑制剤（無機結合剤）
と、植物繊維などの有機結合剤とを含む材料からシート
状に薄く成形された未焼成シートを、１２００〜１４０
０℃程度の温度で焼成することにより製造される。
シートは、たとえば非晶質のシリカ繊維を含む無機質繊
維と、その無機質繊維の結晶化を抑制するとともにそれ
ら無機質繊維を結合する結晶化抑制剤（無機結合剤）
と、植物繊維などの有機結合剤とを含む材料からシート
状に薄く成形された未焼成シートを、１２００〜１４０
０℃程度の温度で焼成することにより製造される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、生産効
率が高く且つ焼成のばらつきの少ない連続焼成法を適用
し、ローラに巻き取られた未焼成シートを搬送体上に連
続的に供給するとともに、搬送体により焼成炉を通過し
て搬送されたセラミックシートを連続的に巻き取ること
により、上記未焼成シートを連続的に焼成しようとする
と、有機結合剤の焼失や焼成収縮によってセラミックシ
ートに亀裂や切断が発生するという問題があった。
率が高く且つ焼成のばらつきの少ない連続焼成法を適用
し、ローラに巻き取られた未焼成シートを搬送体上に連
続的に供給するとともに、搬送体により焼成炉を通過し
て搬送されたセラミックシートを連続的に巻き取ること
により、上記未焼成シートを連続的に焼成しようとする
と、有機結合剤の焼失や焼成収縮によってセラミックシ
ートに亀裂や切断が発生するという問題があった。
【０００５】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その目的とするところは、連続焼成により
長尺のセラミックシートを製造できる可撓性セラミック
シートの製造方法および装置を提供することにある。
ものであり、その目的とするところは、連続焼成により
長尺のセラミックシートを製造できる可撓性セラミック
シートの製造方法および装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための第１の手段】本発明者等は、以
上の事情を背景として種々検討を重ねた結果、比較的小
さな未焼成シートの焼成時には亀裂や切断が発生し難い
という事実から、焼成時における未焼成シートの収縮に
より発生する張力を可及的に小さくすると上記亀裂や切
断が発生し難くなるのではないかという点に着目し、連
続焼成時において連続的に焼成炉内へ送入する長手状未
焼成シートの摺動抵抗などを減らしてその張力を小さく
することにより積極的に送り込むようにすると、その長
手状未焼成シートの亀裂や切断が発生し難くなった。焼
成炉内において長手状未焼成シートの有機結合剤の消失
や収縮が発生する部位は、焼成炉の入口に近い数百度程
度の領域であるから、入口側において長手状未焼成シー
トの張力を小さくすることが効果的であると考えられ
る。本発明はこのような知見に基づいて為されたもので
ある。
上の事情を背景として種々検討を重ねた結果、比較的小
さな未焼成シートの焼成時には亀裂や切断が発生し難い
という事実から、焼成時における未焼成シートの収縮に
より発生する張力を可及的に小さくすると上記亀裂や切
断が発生し難くなるのではないかという点に着目し、連
続焼成時において連続的に焼成炉内へ送入する長手状未
焼成シートの摺動抵抗などを減らしてその張力を小さく
することにより積極的に送り込むようにすると、その長
手状未焼成シートの亀裂や切断が発生し難くなった。焼
成炉内において長手状未焼成シートの有機結合剤の消失
や収縮が発生する部位は、焼成炉の入口に近い数百度程
度の領域であるから、入口側において長手状未焼成シー
トの張力を小さくすることが効果的であると考えられ
る。本発明はこのような知見に基づいて為されたもので
ある。
【０００７】すなわち、本発明方法の要旨とするところ
は、無機質繊維、無機結合剤、および有機結合剤を含む
長手状未焼成シートを連続焼成することによりその無機
質繊維が結合された可撓性を有する長手状セラミックシ
ートの製造方法であって、搬送体上に載置された前記長
手状未焼成シートをその搬送体と共に焼成炉を連続的に
通過させるに際して、その長手状未焼成シートをその焼
成炉の入口内へ向かってその搬送体の搬送速度よりも早
い速度で移動させることにある。
は、無機質繊維、無機結合剤、および有機結合剤を含む
長手状未焼成シートを連続焼成することによりその無機
質繊維が結合された可撓性を有する長手状セラミックシ
ートの製造方法であって、搬送体上に載置された前記長
手状未焼成シートをその搬送体と共に焼成炉を連続的に
通過させるに際して、その長手状未焼成シートをその焼
成炉の入口内へ向かってその搬送体の搬送速度よりも早
い速度で移動させることにある。
【０００８】
【第１発明の効果】このようにすれば、搬送体上に載置
された長手状未焼成シートをその搬送体と共に焼成炉を
連続的に通過させるに際して、その長手状未焼成シート
がその搬送体の搬送速度よりも早い速度で焼成炉の入口
内へ向かって積極的に移動させられるので、焼成炉内に
おける長手状未焼成シートの有機結合剤の焼失や焼成収
縮によって張力が発生しようとしても、上記焼成炉入口
側の搬送体上にある長手状未焼成シートがその搬送体の
搬送速度よりも早い速度で移動させられてその張力が軽
減されるので、セラミックシートの亀裂や切断の発生が
好適に防止される。
された長手状未焼成シートをその搬送体と共に焼成炉を
連続的に通過させるに際して、その長手状未焼成シート
がその搬送体の搬送速度よりも早い速度で焼成炉の入口
内へ向かって積極的に移動させられるので、焼成炉内に
おける長手状未焼成シートの有機結合剤の焼失や焼成収
縮によって張力が発生しようとしても、上記焼成炉入口
側の搬送体上にある長手状未焼成シートがその搬送体の
搬送速度よりも早い速度で移動させられてその張力が軽
減されるので、セラミックシートの亀裂や切断の発生が
好適に防止される。
【０００９】
【課題を解決するための第２の手段】また、前記目的を
達成するための方法発明の要旨とするところは、無機質
繊維、無機結合剤、および有機結合剤を含む長手状未焼
成シートを連続焼成することによりその無機質繊維が結
合された可撓性を有する長手状セラミックシートの製造
方法であって、搬送体上に載置された前記長手状未焼成
シートをその搬送体と共に焼成炉を連続的に通過させる
に際して、その長手状未焼成シートのうちその焼成炉の
入口直前に対応する部分にたるみを設けることにある。
達成するための方法発明の要旨とするところは、無機質
繊維、無機結合剤、および有機結合剤を含む長手状未焼
成シートを連続焼成することによりその無機質繊維が結
合された可撓性を有する長手状セラミックシートの製造
方法であって、搬送体上に載置された前記長手状未焼成
シートをその搬送体と共に焼成炉を連続的に通過させる
に際して、その長手状未焼成シートのうちその焼成炉の
入口直前に対応する部分にたるみを設けることにある。
【００１０】
【第２発明の効果】このようにすれば、搬送体上に載置
された長手状未焼成シートをその搬送体と共に焼成炉を
連続的に通過させるに際して、長手状未焼成シートのう
ちその焼成炉の入口直前に対応する部分にたるみが設け
られてその未焼成シートの張力が可及的に小さくされる
ことから、焼成炉内における長手状未焼成シートの有機
結合剤の焼失や焼成収縮によって張力が発生しようとし
ても、上記焼成炉入口側の搬送体上にある長手状未焼成
シートの移動が許容されてその張力が軽減されるので、
セラミックシートの亀裂や切断の発生が好適に防止され
る。
された長手状未焼成シートをその搬送体と共に焼成炉を
連続的に通過させるに際して、長手状未焼成シートのう
ちその焼成炉の入口直前に対応する部分にたるみが設け
られてその未焼成シートの張力が可及的に小さくされる
ことから、焼成炉内における長手状未焼成シートの有機
結合剤の焼失や焼成収縮によって張力が発生しようとし
ても、上記焼成炉入口側の搬送体上にある長手状未焼成
シートの移動が許容されてその張力が軽減されるので、
セラミックシートの亀裂や切断の発生が好適に防止され
る。
【００１１】
【課題を解決するための第３の手段】また、上記発明方
法を好適に実施するための装置発明の要旨とするところ
は、無機質繊維、無機結合剤、および有機結合剤を含む
長手状未焼成シートを連続焼成することによりその無機
質繊維が結合された可撓性を有する長手状セラミックシ
ートの製造装置であって、(a) トンネル型焼成炉と、そ
のトンネル型焼成炉を通して前記長手状未焼成シートを
搬送する搬送体とを備えた焼成装置と、(b) 前記長手状
未焼成シートが巻回された第１ロールを備え、その第１
ロールから引き出された長手状未焼成シートに所定のた
るみを形成しつつ前記搬送体上に送り込むシート送込装
置とを、含むことにある。
法を好適に実施するための装置発明の要旨とするところ
は、無機質繊維、無機結合剤、および有機結合剤を含む
長手状未焼成シートを連続焼成することによりその無機
質繊維が結合された可撓性を有する長手状セラミックシ
ートの製造装置であって、(a) トンネル型焼成炉と、そ
のトンネル型焼成炉を通して前記長手状未焼成シートを
搬送する搬送体とを備えた焼成装置と、(b) 前記長手状
未焼成シートが巻回された第１ロールを備え、その第１
ロールから引き出された長手状未焼成シートに所定のた
るみを形成しつつ前記搬送体上に送り込むシート送込装
置とを、含むことにある。
【００１２】
【第３発明の効果】このようにすれば、第１ロールから
引き出された長手状未焼成シートは、シート送込装置に
より所定のたるみが形成されつつ焼成装置の搬送体上に
送り込まれることから、焼成炉入口側の搬送体上の長手
状未焼成シートの張力が可及的に小さくされるので、焼
成炉内における長手状未焼成シートの有機結合剤の焼失
や焼成収縮によって張力が発生しようとしても、上記焼
成炉入口側の搬送体上の長手状未焼成シートの移動が許
容されてその張力が軽減されるので、セラミックシート
の亀裂や切断の発生が好適に防止される。
引き出された長手状未焼成シートは、シート送込装置に
より所定のたるみが形成されつつ焼成装置の搬送体上に
送り込まれることから、焼成炉入口側の搬送体上の長手
状未焼成シートの張力が可及的に小さくされるので、焼
成炉内における長手状未焼成シートの有機結合剤の焼失
や焼成収縮によって張力が発生しようとしても、上記焼
成炉入口側の搬送体上の長手状未焼成シートの移動が許
容されてその張力が軽減されるので、セラミックシート
の亀裂や切断の発生が好適に防止される。
【００１３】
【発明の他の態様】ここで、好適には、第１発明および
第２発明において、搬送体上に載置された前記長手状未
焼成シートをその搬送体と共に焼成炉を連続的に通過さ
せるに際して、その長手状未焼成シートのうちその焼成
炉の出口直後に対応する部分にたるみを設けることにあ
る。このようにすれば、焼成炉出口側の搬送体上にある
長手状未焼成シートの張力も可及的に小さくされるの
で、セラミックシートの亀裂や切断の発生が一層好適に
防止される。
第２発明において、搬送体上に載置された前記長手状未
焼成シートをその搬送体と共に焼成炉を連続的に通過さ
せるに際して、その長手状未焼成シートのうちその焼成
炉の出口直後に対応する部分にたるみを設けることにあ
る。このようにすれば、焼成炉出口側の搬送体上にある
長手状未焼成シートの張力も可及的に小さくされるの
で、セラミックシートの亀裂や切断の発生が一層好適に
防止される。
【００１４】また、好適には、第３発明において、前記
セラミックシートを巻き取るための第２ロールを備え、
前記焼成炉から搬出されたセラミックシートすなわちそ
の焼成炉の出口から前記第２ロールまでの間のセラミッ
クシートに、所定のたるみを形成しつつそのセラミック
シートを上記第２ロールに連続的に巻き取るシート巻取
装置を、さらに含むものである。このようにすれば、焼
成炉出口側の搬送体上にある長手状未焼成シートの張力
も可及的に小さくされるので、セラミックシートの亀裂
や切断の発生が一層好適に防止される。
セラミックシートを巻き取るための第２ロールを備え、
前記焼成炉から搬出されたセラミックシートすなわちそ
の焼成炉の出口から前記第２ロールまでの間のセラミッ
クシートに、所定のたるみを形成しつつそのセラミック
シートを上記第２ロールに連続的に巻き取るシート巻取
装置を、さらに含むものである。このようにすれば、焼
成炉出口側の搬送体上にある長手状未焼成シートの張力
も可及的に小さくされるので、セラミックシートの亀裂
や切断の発生が一層好適に防止される。
【００１５】
【発明の好適な実施の形態】以下、本発明の一実施例を
図面に基づいて詳細に説明する。
図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】図１のセラミックシート１０は、１００μ
ｍ程度の比較的薄い厚みを有するとともに、数μm φ程
度の無機繊維が無機結合剤によって結合されることによ
り可撓性と、たとえば６０体積％以上の気孔率および
０．１５g/cm3 以下の嵩密度とを有し、量産性や均質性
を高めるために連続焼成および巻取りが可能な長手状と
されている。このセラミックシート１０は、無機繊維の
相互の近接点付近が無機結合剤によって結合されるた
め、焼成後においても全体として可撓性を備えていると
考えられている。
ｍ程度の比較的薄い厚みを有するとともに、数μm φ程
度の無機繊維が無機結合剤によって結合されることによ
り可撓性と、たとえば６０体積％以上の気孔率および
０．１５g/cm3 以下の嵩密度とを有し、量産性や均質性
を高めるために連続焼成および巻取りが可能な長手状と
されている。このセラミックシート１０は、無機繊維の
相互の近接点付近が無機結合剤によって結合されるた
め、焼成後においても全体として可撓性を備えていると
考えられている。
【００１７】図２は、上記セラミックシート１０の製造
工程を説明する図である。図２において、原料調合工程
１４では、上記セラミックシート１０の原料となる無機
繊維および無機結合剤と、成形時の結合剤および気孔形
成剤として機能する有機繊維とが予め設定された調合比
で水中で混合され、分散液とされる。
工程を説明する図である。図２において、原料調合工程
１４では、上記セラミックシート１０の原料となる無機
繊維および無機結合剤と、成形時の結合剤および気孔形
成剤として機能する有機繊維とが予め設定された調合比
で水中で混合され、分散液とされる。
【００１８】上記無機繊維は、たとえば、Ｘ線回折によ
り結晶が確認できないために実質的に非結晶質と認めら
れる非結晶質シリカ繊維、またはその非晶質シリカ繊維
および多孔質のアルミナ繊維を主成分とし、必要に応じ
て、アルミノシリケート繊維、アルミノボロシリケート
繊維のような、非晶質シリカ繊維を補強することができ
る無機質補強繊維を含む。また、上記無機結合剤は、好
ましくは上記無機繊維との反応生成物を含有するもので
あり、たとえば窒化ホウ素の粉末、ジルコニウムの窒化
物、硝酸塩、炭酸塩、および硼化物の粉末、イットリウ
ムの窒化物、硝酸塩、炭酸塩、および硼化物の粉末、バ
ナジウムの窒化物、硝酸塩、炭酸塩、および硼化物の粉
末、ランタニド系元素の窒化物、硝酸塩、炭酸塩、およ
び硼化物の粉末のうちから選択された１または２以上の
ものである。この無機結合剤は、上記無機質繊維の全重
量に対してたとえば３〜５０％程度の割合で添加され
る。
り結晶が確認できないために実質的に非結晶質と認めら
れる非結晶質シリカ繊維、またはその非晶質シリカ繊維
および多孔質のアルミナ繊維を主成分とし、必要に応じ
て、アルミノシリケート繊維、アルミノボロシリケート
繊維のような、非晶質シリカ繊維を補強することができ
る無機質補強繊維を含む。また、上記無機結合剤は、好
ましくは上記無機繊維との反応生成物を含有するもので
あり、たとえば窒化ホウ素の粉末、ジルコニウムの窒化
物、硝酸塩、炭酸塩、および硼化物の粉末、イットリウ
ムの窒化物、硝酸塩、炭酸塩、および硼化物の粉末、バ
ナジウムの窒化物、硝酸塩、炭酸塩、および硼化物の粉
末、ランタニド系元素の窒化物、硝酸塩、炭酸塩、およ
び硼化物の粉末のうちから選択された１または２以上の
ものである。この無機結合剤は、上記無機質繊維の全重
量に対してたとえば３〜５０％程度の割合で添加され
る。
【００１９】また、上記有機繊維は、針葉樹、広葉樹な
どの樹木から得られる木材パルプ、みつまた、こうぞな
どの和紙用繊維、麻、綿などの植物繊維、ビニロン、ナ
イロン、アクリル、ポリエステル、ＰＶＡなどの合成繊
維であり、無機質繊維と無機結合剤（たとえば窒化ホウ
素）の全重量に対して５〜４０％程度添加される。この
混合比は、焼成後のセラミックシート１０の空隙率と未
焼成シート１２の強度とから設定される。通常、上記有
機繊維の平均径は無機質繊維のそれよりも１／２以下と
される。
どの樹木から得られる木材パルプ、みつまた、こうぞな
どの和紙用繊維、麻、綿などの植物繊維、ビニロン、ナ
イロン、アクリル、ポリエステル、ＰＶＡなどの合成繊
維であり、無機質繊維と無機結合剤（たとえば窒化ホウ
素）の全重量に対して５〜４０％程度添加される。この
混合比は、焼成後のセラミックシート１０の空隙率と未
焼成シート１２の強度とから設定される。通常、上記有
機繊維の平均径は無機質繊維のそれよりも１／２以下と
される。
【００２０】続く成形工程１６では、原料調合工程１４
で得られた分散液から紙を抄くためのよく知られた湿式
抄紙法またはそれに類似する方法を用いて、厚みが１０
０μｍ程度のシート状成形体の成形が連続的に行われ、
長手状の未焼成シート１２が得られる。たとえば、帯
状、円形状、角形状の濾過網、濾過布若しくは濾過板な
どのような濾過媒体の上に分散液を流して均一の厚みを
有したシート状に成形した後、減圧或いは挟圧などによ
り濾過媒体を通して脱水させることにより上記シート状
成形体が得られるのである。次いで、乾燥工程１８で
は、その長手状の未焼成シート１２がたとえば８０乃至
１１０℃程度の温度で乾燥された後にロール状に巻回さ
れる。
で得られた分散液から紙を抄くためのよく知られた湿式
抄紙法またはそれに類似する方法を用いて、厚みが１０
０μｍ程度のシート状成形体の成形が連続的に行われ、
長手状の未焼成シート１２が得られる。たとえば、帯
状、円形状、角形状の濾過網、濾過布若しくは濾過板な
どのような濾過媒体の上に分散液を流して均一の厚みを
有したシート状に成形した後、減圧或いは挟圧などによ
り濾過媒体を通して脱水させることにより上記シート状
成形体が得られるのである。次いで、乾燥工程１８で
は、その長手状の未焼成シート１２がたとえば８０乃至
１１０℃程度の温度で乾燥された後にロール状に巻回さ
れる。
【００２１】そして、焼成工程２０では、図３に示す焼
成装置２２を用いて、たとえば１２００〜１４００℃程
度の温度、好適には１２５０〜１３５０℃の範囲の最高
温度で１０〜６０分間、好適には２０〜４０分の間未焼
成シート１２が連続的に焼成され、長手状のセラミック
シート１０が得られる。上記焼成装置２２は、トンネル
型の加熱機すなわち焼成炉２４と、その焼成炉２４内を
水平方向に貫通し、且つ駆動装置２６によって一定の速
度で連続的に駆動される耐熱金属或いは無機材料製の無
端ベルト２８と、上記未焼成シート１２が巻回された未
焼成シートロール３０を備え、その未焼成シートロール
３０から引き出された長手状未焼成シート１２に所定の
たるみＴ１を形成しつつ上記無端ベルト２８上に連続的
に送り込むシート送込装置３２と、焼成炉２４の出口か
ら搬出されるセラミックシート１０を巻き取るためのセ
ラミックシートロール３４を備え、上記焼成炉２４から
搬出されたセラミックシート１０にたるみＴ２を形成し
つつそのセラミックシート１０をセラミックシートロー
ル３４に連続的に巻き取るシート巻取装置３６とを、備
えている。
成装置２２を用いて、たとえば１２００〜１４００℃程
度の温度、好適には１２５０〜１３５０℃の範囲の最高
温度で１０〜６０分間、好適には２０〜４０分の間未焼
成シート１２が連続的に焼成され、長手状のセラミック
シート１０が得られる。上記焼成装置２２は、トンネル
型の加熱機すなわち焼成炉２４と、その焼成炉２４内を
水平方向に貫通し、且つ駆動装置２６によって一定の速
度で連続的に駆動される耐熱金属或いは無機材料製の無
端ベルト２８と、上記未焼成シート１２が巻回された未
焼成シートロール３０を備え、その未焼成シートロール
３０から引き出された長手状未焼成シート１２に所定の
たるみＴ１を形成しつつ上記無端ベルト２８上に連続的
に送り込むシート送込装置３２と、焼成炉２４の出口か
ら搬出されるセラミックシート１０を巻き取るためのセ
ラミックシートロール３４を備え、上記焼成炉２４から
搬出されたセラミックシート１０にたるみＴ２を形成し
つつそのセラミックシート１０をセラミックシートロー
ル３４に連続的に巻き取るシート巻取装置３６とを、備
えている。
【００２２】上記シート送込装置３２は、図４に詳しく
示すように、未焼成シートロール３０と焼成炉２４の入
口側の無端ベルト２８との間に設けられた中間ローラ４
０と、それら未焼成シートロール３０および中間ローラ
４０を駆動する駆動モータ４２および４４と、焼成炉２
４の入口側の無端ベルト２８と中間ローラ４０との間に
形成されたたるみ（直線ではなく回曲した形状部分）Ｔ
１の大きさを検出するための１対の光電センサ４６ｕお
よび４６ｄを備えたたるみセンサ４８と、そのたるみセ
ンサ４８からの信号に基づいて上記駆動モータ４２およ
び４４を制御することによりたるみＴ１を一定の大きさ
となるように形成する入口側たるみ制御装置５０とを備
えている。
示すように、未焼成シートロール３０と焼成炉２４の入
口側の無端ベルト２８との間に設けられた中間ローラ４
０と、それら未焼成シートロール３０および中間ローラ
４０を駆動する駆動モータ４２および４４と、焼成炉２
４の入口側の無端ベルト２８と中間ローラ４０との間に
形成されたたるみ（直線ではなく回曲した形状部分）Ｔ
１の大きさを検出するための１対の光電センサ４６ｕお
よび４６ｄを備えたたるみセンサ４８と、そのたるみセ
ンサ４８からの信号に基づいて上記駆動モータ４２およ
び４４を制御することによりたるみＴ１を一定の大きさ
となるように形成する入口側たるみ制御装置５０とを備
えている。
【００２３】すなわち、入口側たるみ制御装置５０によ
り、未焼成シートロール３０から引き出されて焼成炉２
４の入口側の無端ベルト２８上に送り込まれる未焼成シ
ート１２が上記１対の光電センサ４６ｕおよび４６ｄの
間となるように駆動モータ４２の回転が制御されるとと
もに、中間ローラ４０の周速が未焼成シート１２の周速
と同様となるように駆動モータ４４の回転が制御される
ことにより、無端ベルト２８上に載置された長手状未焼
成シート１２が無端ベルト２８と共に焼成炉２４を連続
的に通過させられるに際して、その長手状未焼成シート
１２のうち焼成炉２４の入口直前に対応する部分に常時
たるみＴ１が形成されるようになっている。これによ
り、焼成炉２４内の長手方向において中央部よりも入口
側、たとえば焼成温度プロファイルの５００℃付近にお
いて有機繊維の消失や無機結合剤の反応或いは溶融によ
って未焼成シート１２に収縮が発生してその張力が発生
しようとしても、上記たるみＴ１の存在によってその張
力の発生が軽減され、その収縮分だけ未焼成シート１２
が無端ベルト２８の搬送速度よりも早い速度で焼成炉２
４内へ向かって移動させられる。
り、未焼成シートロール３０から引き出されて焼成炉２
４の入口側の無端ベルト２８上に送り込まれる未焼成シ
ート１２が上記１対の光電センサ４６ｕおよび４６ｄの
間となるように駆動モータ４２の回転が制御されるとと
もに、中間ローラ４０の周速が未焼成シート１２の周速
と同様となるように駆動モータ４４の回転が制御される
ことにより、無端ベルト２８上に載置された長手状未焼
成シート１２が無端ベルト２８と共に焼成炉２４を連続
的に通過させられるに際して、その長手状未焼成シート
１２のうち焼成炉２４の入口直前に対応する部分に常時
たるみＴ１が形成されるようになっている。これによ
り、焼成炉２４内の長手方向において中央部よりも入口
側、たとえば焼成温度プロファイルの５００℃付近にお
いて有機繊維の消失や無機結合剤の反応或いは溶融によ
って未焼成シート１２に収縮が発生してその張力が発生
しようとしても、上記たるみＴ１の存在によってその張
力の発生が軽減され、その収縮分だけ未焼成シート１２
が無端ベルト２８の搬送速度よりも早い速度で焼成炉２
４内へ向かって移動させられる。
【００２４】また、シート巻取装置３６は、図５に詳し
く示すように、セラミックシートロール３４と焼成炉２
４の出口側の無端ベルト２８との間に設けられた中間ロ
ーラ６０と、それらセラミックシートロール３４および
中間ローラ６０を駆動する駆動モータ６２および６４
と、焼成炉２４の出口側の無端ベルト２８と中間ローラ
６０との間に形成されたたるみＴ２の大きさを検出する
ための１対の光電センサ６６ｕおよび６６ｄを備えたた
るみセンサ６８と、そのたるみセンサ６８からの信号に
基づいて上記駆動モータ６２および６４を制御すること
によりたるみＴ２を一定の大きさとなるように形成する
出口側たるみ制御装置７０とを備えている。
く示すように、セラミックシートロール３４と焼成炉２
４の出口側の無端ベルト２８との間に設けられた中間ロ
ーラ６０と、それらセラミックシートロール３４および
中間ローラ６０を駆動する駆動モータ６２および６４
と、焼成炉２４の出口側の無端ベルト２８と中間ローラ
６０との間に形成されたたるみＴ２の大きさを検出する
ための１対の光電センサ６６ｕおよび６６ｄを備えたた
るみセンサ６８と、そのたるみセンサ６８からの信号に
基づいて上記駆動モータ６２および６４を制御すること
によりたるみＴ２を一定の大きさとなるように形成する
出口側たるみ制御装置７０とを備えている。
【００２５】すなわち、出口側たるみ制御装置７０によ
り、焼成炉２４の出口側の無端ベルト２８上から搬出さ
れるセラミックシート１０が上記１対の光電センサ６６
ｕおよび６６ｄの間となるように駆動モータ６２の回転
が制御されるとともに、中間ローラ６０の周速がセラミ
ックシートロール３４の周速と同様となるように駆動モ
ータ６４の回転が制御されることにより、常時たるみＴ
２が形成されるようになっている。これにより、焼成炉
２４内の長手方向において中央部よりも入口側、たとえ
ば焼成温度プロファイルの５００℃付近において有機繊
維の消失や無機結合剤の反応或いは溶融によって未焼成
シート１２に収縮が発生してその張力が発生しようとし
ても、上記たるみＴ２の存在によってその張力の発生が
軽減され得る。
り、焼成炉２４の出口側の無端ベルト２８上から搬出さ
れるセラミックシート１０が上記１対の光電センサ６６
ｕおよび６６ｄの間となるように駆動モータ６２の回転
が制御されるとともに、中間ローラ６０の周速がセラミ
ックシートロール３４の周速と同様となるように駆動モ
ータ６４の回転が制御されることにより、常時たるみＴ
２が形成されるようになっている。これにより、焼成炉
２４内の長手方向において中央部よりも入口側、たとえ
ば焼成温度プロファイルの５００℃付近において有機繊
維の消失や無機結合剤の反応或いは溶融によって未焼成
シート１２に収縮が発生してその張力が発生しようとし
ても、上記たるみＴ２の存在によってその張力の発生が
軽減され得る。
【００２６】上述のように、本実施例によれば、無端ベ
ルト２８上に載置された長手状未焼成シート１２が無端
ベルト２８と共に焼成炉２４を連続的に通過させられる
に際して、その長手状未焼成シート１２のうち焼成炉２
４の入口直前に対応する部分に常時たるみＴ１が形成さ
れるようになっていることから、焼成炉２４内の長手方
向において中央部よりも入口側、たとえば焼成温度プロ
ファイルの５００℃付近において有機繊維の消失や無機
結合剤の反応或いは溶融によって未焼成シート１２に収
縮が発生してその張力が発生しようとしても、上記たる
みＴ１の存在によってその張力の発生が軽減され、或い
はその収縮分だけ未焼成シート１２が無端ベルト２８の
搬送速度よりも早い速度で焼成炉２４内へ向かって移動
させられるので、セラミックシートの亀裂や切断の発生
が好適に防止される。
ルト２８上に載置された長手状未焼成シート１２が無端
ベルト２８と共に焼成炉２４を連続的に通過させられる
に際して、その長手状未焼成シート１２のうち焼成炉２
４の入口直前に対応する部分に常時たるみＴ１が形成さ
れるようになっていることから、焼成炉２４内の長手方
向において中央部よりも入口側、たとえば焼成温度プロ
ファイルの５００℃付近において有機繊維の消失や無機
結合剤の反応或いは溶融によって未焼成シート１２に収
縮が発生してその張力が発生しようとしても、上記たる
みＴ１の存在によってその張力の発生が軽減され、或い
はその収縮分だけ未焼成シート１２が無端ベルト２８の
搬送速度よりも早い速度で焼成炉２４内へ向かって移動
させられるので、セラミックシートの亀裂や切断の発生
が好適に防止される。
【００２７】すなわち、未焼成シートロール（第１ロー
ル）３０から引き出された長手状未焼成シート１２は、
シート送込装置３２により所定のたるみＴ１が形成され
つつ焼成装置２２の無端ベルト（搬送体）２８上に送り
込まれることから、焼成炉２４の入口側の無端ベルト２
８上の未焼成シート１２の張力が可及的に小さくされる
ので、焼成炉２４内における未焼成シート１２の有機結
合剤の焼失や焼成収縮によって張力が発生しようとして
も、上記焼成炉２４の入口側の無端ベルト２８上の未焼
成シート１２の移動が許容されてその張力が軽減される
ので、セラミックシート１０の亀裂や切断の発生が好適
に防止されるのである。
ル）３０から引き出された長手状未焼成シート１２は、
シート送込装置３２により所定のたるみＴ１が形成され
つつ焼成装置２２の無端ベルト（搬送体）２８上に送り
込まれることから、焼成炉２４の入口側の無端ベルト２
８上の未焼成シート１２の張力が可及的に小さくされる
ので、焼成炉２４内における未焼成シート１２の有機結
合剤の焼失や焼成収縮によって張力が発生しようとして
も、上記焼成炉２４の入口側の無端ベルト２８上の未焼
成シート１２の移動が許容されてその張力が軽減される
ので、セラミックシート１０の亀裂や切断の発生が好適
に防止されるのである。
【００２８】また、本実施例によれば、セラミックシー
トロール３４を備えたシート巻取装置３６が設けられ、
そのシート巻取装置３６により、焼成炉２４から搬出さ
れたセラミックシート１０すなわちその焼成炉２４の出
口からセラミックシートロール（第２ロール）３４まで
の間のセラミックシート１０に、所定のたるみＴ２を形
成しつつそのセラミックシート１０がセラミックシート
ロール３４に連続的に巻き取られるので、焼成炉２４の
出口側の無端ベルト２８上にあるセラミックシート１０
の張力も可及的に小さくされるので、セラミックシート
１０の亀裂や切断の発生が一層好適に防止される。
トロール３４を備えたシート巻取装置３６が設けられ、
そのシート巻取装置３６により、焼成炉２４から搬出さ
れたセラミックシート１０すなわちその焼成炉２４の出
口からセラミックシートロール（第２ロール）３４まで
の間のセラミックシート１０に、所定のたるみＴ２を形
成しつつそのセラミックシート１０がセラミックシート
ロール３４に連続的に巻き取られるので、焼成炉２４の
出口側の無端ベルト２８上にあるセラミックシート１０
の張力も可及的に小さくされるので、セラミックシート
１０の亀裂や切断の発生が一層好適に防止される。
【００２９】本発明者等の実験によれば、無機質繊維と
して非晶質シリカ繊維を５４ｇ、アルミナ繊維を１３．
３ｇ、無機結合剤として窒化ホウ素を２．０ｇ、有機結
合剤としてパルプを２９．５ｇを、１２５０ｇのイオン
交換水に分散されるという割合で分散液を作成し、その
分散液から湿式抄紙法を用いて、幅が１００mm、長さが
１０ｍ、厚さが６０μｍとなるように未焼成シート１２
を成形し、１００℃で乾燥し、全行程の４０％が最高温
度域とされた前述の図３の焼成装置２２で１３００℃に
て焼成し、６０φの円筒状ロール３４に巻き取った場合
に、亀裂および切断の全くないセラミックシート１０が
得られた。また、無端ベルト２８に代えて、搬送用の複
数本のセラミックローラが配設された焼成炉（ローラハ
ースキルン）が用いられて場合でも、同様の結果が得ら
れた。しかし、焼成炉２４の入口側においてシート送込
装置３２がたるみＴ１を形成しないことのみが相違し、
他は同様の条件で焼成を行った場合には、亀裂や切断が
発生してセラミックシート１０の長尺体を得ることがで
きなかった。
して非晶質シリカ繊維を５４ｇ、アルミナ繊維を１３．
３ｇ、無機結合剤として窒化ホウ素を２．０ｇ、有機結
合剤としてパルプを２９．５ｇを、１２５０ｇのイオン
交換水に分散されるという割合で分散液を作成し、その
分散液から湿式抄紙法を用いて、幅が１００mm、長さが
１０ｍ、厚さが６０μｍとなるように未焼成シート１２
を成形し、１００℃で乾燥し、全行程の４０％が最高温
度域とされた前述の図３の焼成装置２２で１３００℃に
て焼成し、６０φの円筒状ロール３４に巻き取った場合
に、亀裂および切断の全くないセラミックシート１０が
得られた。また、無端ベルト２８に代えて、搬送用の複
数本のセラミックローラが配設された焼成炉（ローラハ
ースキルン）が用いられて場合でも、同様の結果が得ら
れた。しかし、焼成炉２４の入口側においてシート送込
装置３２がたるみＴ１を形成しないことのみが相違し、
他は同様の条件で焼成を行った場合には、亀裂や切断が
発生してセラミックシート１０の長尺体を得ることがで
きなかった。
【００３０】以上、本発明の一実施例を図面を用いて説
明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。
明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。
【００３１】たとえば、前述の実施例のシート巻取装置
３６は、焼成炉２４の出口においてセラミックシート１
０にたるみＴ２を常時形成しつつそのセラミックシート
１０をセラミックシートロール３４に巻き取るように構
成されたいたが、必ずしもそのたるみＴ２を形成するも
のでなくてもよい。
３６は、焼成炉２４の出口においてセラミックシート１
０にたるみＴ２を常時形成しつつそのセラミックシート
１０をセラミックシートロール３４に巻き取るように構
成されたいたが、必ずしもそのたるみＴ２を形成するも
のでなくてもよい。
【００３２】また、前述の実施例では、焼成炉２４を通
過するように未焼成シート１２或いはセラミックシート
１０を搬送する搬送体として、無端ベルト２８が設けら
れていたが、それぞれ回転駆動されるセラミックロー
ラ、プッシャによって逐次押しこまれるセッターなどの
他の窯道具が用いられてもよい。
過するように未焼成シート１２或いはセラミックシート
１０を搬送する搬送体として、無端ベルト２８が設けら
れていたが、それぞれ回転駆動されるセラミックロー
ラ、プッシャによって逐次押しこまれるセッターなどの
他の窯道具が用いられてもよい。
【００３３】なお、上述したのはあくまでも本発明の一
実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲にお
いて種々の変更が加えられ得るものである。
実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲にお
いて種々の変更が加えられ得るものである。
【図１】本発明の一実施例のセラミックシートを示す斜
視図である。
視図である。
【図２】図１のセラミックシートの製造工程を説明する
工程図である。
工程図である。
【図３】図１の焼成工程に用いられる焼成装置の構成を
説明する図である。
説明する図である。
【図４】図３の焼成装置に用いられているシート送込装
置の構成を詳細に説明する図である。
置の構成を詳細に説明する図である。
【図５】図３の焼成装置に用いられているシート巻取装
置の構成を詳細に説明する図である。
置の構成を詳細に説明する図である。
１０：セラミックシート １２：未焼成シート ２２：焼成装置 ２４：焼成炉 ２８：無端ベルト（搬送体） ３０：未焼成シートロール（第１ロール） ３２：シート送込装置 ３４：セラミックシートロール（第２ロール） ３６：シート巻取装置
フロントページの続き (72)発明者 矢野 賢司 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目１番36 号 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 内 Ｆターム(参考） 4G055 AA08 AC01 BA14
Claims (4)
- 【請求項１】 無機質繊維、無機結合剤、および有機結
合剤を含む長手状未焼成シートを連続焼成することによ
り該無機質繊維が結合された可撓性を有する長手状セラ
ミックシートの製造方法であって、 搬送体上に載置された前記長手状未焼成シートを該搬送
体と共に焼成炉を連続的に通過させるに際して、該長手
状未焼成シートを該焼成炉の入口内へ向かって該搬送体
の搬送速度よりも早い速度で移動させることを特徴とす
るセラミックシートの製造方法。 - 【請求項２】 無機質繊維、無機結合剤、および有機結
合剤を含む長手状未焼成シートを連続焼成することによ
り該無機質繊維が結合された可撓性を有する長手状セラ
ミックシートの製造方法であって、 搬送体上に載置された前記長手状未焼成シートを該搬送
体と共に焼成炉を連続的に通過させるに際して、該長手
状未焼成シートのうち該焼成炉の入口直前に対応する部
分にたるみを設けることを特徴とするセラミックシート
の製造方法。 - 【請求項３】 無機質繊維、無機結合剤、および有機結
合剤を含む長手状未焼成シートを連続焼成することによ
り該無機質繊維が結合された可撓性を有する長手状セラ
ミックシートの製造装置であって、 トンネル型焼成炉と、該トンネル型焼成炉を通して前記
長手状未焼成シートを搬送する搬送体とを備えた焼成装
置と、 前記長手状未焼成シートが巻回された第１ロールを備
え、該第１ロールから引き出された長手状未焼成シート
に所定のたるみを形成しつつ前記搬送体上に送り込むシ
ート送込装置と、 を、含むことを特徴とする長手状セラミックシートの製
造装置。 - 【請求項４】 前記セラミックシートを巻き取るための
第２ロールを備え、前記焼成炉から搬出されたセラミッ
クシートに所定のたるみを形成しつつそのセラミックシ
ートを該第２ロールに連続的に巻き取るシート巻取装置
をさらに含むものである請求項３の長手状セラミックシ
ートの製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11017085A JP2000210922A (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | セラミックシ―トの製造方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11017085A JP2000210922A (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | セラミックシ―トの製造方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000210922A true JP2000210922A (ja) | 2000-08-02 |
Family
ID=11934156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11017085A Pending JP2000210922A (ja) | 1999-01-26 | 1999-01-26 | セラミックシ―トの製造方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000210922A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018526308A (ja) * | 2015-06-29 | 2018-09-13 | コーニング インコーポレイテッド | 製造ライン、プロセス及び焼結済み物品 |
| JP2020514215A (ja) * | 2016-12-21 | 2020-05-21 | コーニング インコーポレイテッド | 焼結システム及び焼結済み物品 |
| US10875212B2 (en) | 2015-06-29 | 2020-12-29 | Corning Incorporated | Manufacturing line, process, and sintered article |
| US11351697B2 (en) | 2015-06-29 | 2022-06-07 | Corning Incorporated | Manufacturing system, process, article, and furnace |
| US20230074514A1 (en) * | 2016-01-26 | 2023-03-09 | Corning Incorporated | System, process and related sintered article |
-
1999
- 1999-01-26 JP JP11017085A patent/JP2000210922A/ja active Pending
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11351697B2 (en) | 2015-06-29 | 2022-06-07 | Corning Incorporated | Manufacturing system, process, article, and furnace |
| US10875212B2 (en) | 2015-06-29 | 2020-12-29 | Corning Incorporated | Manufacturing line, process, and sintered article |
| US11577427B2 (en) | 2015-06-29 | 2023-02-14 | Corning Incorporated | Manufacturing system, process, article, and furnace |
| US10967539B2 (en) | 2015-06-29 | 2021-04-06 | Corning Incorporated | Manufacturing line, process, and sintered article |
| JP2021104925A (ja) * | 2015-06-29 | 2021-07-26 | コーニング インコーポレイテッド | 製造ライン、プロセス及び焼結済み物品 |
| CN113370366A (zh) * | 2015-06-29 | 2021-09-10 | 康宁股份有限公司 | 生产线、方法、以及烧结制品 |
| US11148321B2 (en) | 2015-06-29 | 2021-10-19 | Corning Incorporated | Polycrystalline waveguide |
| JP7029559B2 (ja) | 2015-06-29 | 2022-03-03 | コーニング インコーポレイテッド | 製造ライン、プロセス及び焼結済み物品 |
| JP2018526308A (ja) * | 2015-06-29 | 2018-09-13 | コーニング インコーポレイテッド | 製造ライン、プロセス及び焼結済み物品 |
| US11953264B2 (en) | 2015-06-29 | 2024-04-09 | Corning Incorporated | Manufacturing line, process, and sintered article |
| US11919196B2 (en) | 2015-06-29 | 2024-03-05 | Corning Incorporated | Manufacturing system, process, article, and furnace |
| CN113370366B (zh) * | 2015-06-29 | 2023-12-29 | 康宁股份有限公司 | 生产线、方法、以及烧结制品 |
| JP2022065125A (ja) * | 2015-06-29 | 2022-04-26 | コーニング インコーポレイテッド | セラミックテープを製造するプロセス |
| US11629915B2 (en) | 2015-06-29 | 2023-04-18 | Corning Incorporated | Method of manufacturing ceramic tape |
| US11745385B2 (en) | 2015-06-29 | 2023-09-05 | Corning Incorporated | Manufacturing system, process, article, and furnace |
| US11768032B2 (en) | 2015-06-29 | 2023-09-26 | Corning Incorporated | Method of manufacturing ceramic tape |
| JP7343633B2 (ja) | 2015-06-29 | 2023-09-12 | コーニング インコーポレイテッド | セラミックテープを製造するプロセス |
| US11746022B2 (en) * | 2016-01-26 | 2023-09-05 | Corning Incorporated | System, process and related sintered article |
| US11952285B2 (en) | 2016-01-26 | 2024-04-09 | Corning Incorporated | System, process and related sintered article |
| US20230074514A1 (en) * | 2016-01-26 | 2023-03-09 | Corning Incorporated | System, process and related sintered article |
| JP2020514215A (ja) * | 2016-12-21 | 2020-05-21 | コーニング インコーポレイテッド | 焼結システム及び焼結済み物品 |
| JP7068309B2 (ja) | 2016-12-21 | 2022-05-16 | コーニング インコーポレイテッド | 焼結システム及び焼結済み物品 |
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