JP2008194865A - シート状成形体その製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信媒体処理装置やＩＣタグなどの無線通信媒体に用いられるアンテナが、周囲の金属の影響を回避して通信距離を拡大できるアンテナと共に用いられる、セラミック特性に優れたセラミックス部材であって、更に耐衝撃性や耐久性に優れた粘着面を有するシート状成形体を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、粘着性を有するテープ１３と前記テープ１３上に相互に隣接して載置された、セラミック系材料を含む複数のブロック１５と、前記複数のブロック１５を保持する保護層１４を備え、少なくとも１つの前記ブロック１５は、ブロック１５の厚み方向にて、複数の嵩密度の異なるセラミック層１１，１２で構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＲＦ−ＩＤ、即ちＩＣカードやＩＣタグなどの無線通信媒体との通信を行う無線通信媒体処理装置に用いるアンテナ、あるいは無線通信媒体そのものに搭載されるアンテナなどにおいて、電磁誘導方式での通信性を向上させると共に、破損に強く、筺体等に設置しやすい粘着面を有するシート状成形体に関するものである。

従来、電磁誘導方式等による無線通信媒体との通信を行う無線通信処理装置や、無線通信媒体そのものに用いられるアンテナは、周囲にある金属の影響を受け、磁界が弱くなり、通信に必要な相互インダクタンスが不十分となって、通信距離が短くなったり、通信ができなくなるという障害があった。そこで、金属の影響を受けないように、アンテナと金属とをスペーサー等により離隔させたり、あるいは、軟磁性金属粉などによる磁性部材をアンテナに近接、あるいは当接させて設置し、アンテナの発する磁界を強化するなどの工夫がなされていた（例えば特許文献１参照）。
特開２０００−３１１８０６号公報

しかしながら、（特許文献１）に示されるフレキシブル状の複合磁性体は、金属系磁性粉体のセンダストや、パーマロイ等を使用するために、十分な形状に加工できる加工性を確保するためには、十分な量の有機材料を混合させる必要があり、このような有機材料が多く含まれたフレキシブル磁性体では、アンテナ近傍に配置しても、磁界強化が不十分であり、近年求められている無線通信媒体処理装置の通信距離拡張には不十分である問題があった。

また、金属系磁性粉体と有機材料とから構成されるフレキシブル磁性体は、平板状に成形加工された後、両面テープ等に貼り合わされる。その後、所定の形状に金型等で加工されるが、金属系磁性粉体により金型等が磨耗しやすく、焼結させたフェライトほどではないが、加工性が悪くなり、コスト高や、また薄い平板状加工品の破損への耐久性も未だ不十分である等の問題があった。

更に、加工性の悪さに加えて、絶縁抵抗が低くなるために、漏れ電流や外界からの電界の影響を受けやすく、アンテナや無線通信媒体処理装置の誤動作の原因となったりする問題もあった。

また、近年の無線通信媒体および無線通信媒体処理装置は小型化の一途を辿っており、上述したシート状成形体には小型化が強く求められている。シート状成形体を小型化するための典型的な手段として、シート状成形体を薄く成形する方法が挙げられる。

シート状成形体は、グリーンシート（セラミック系材料からなる粉体をバインダに添加して得られる泥状のスラリーを延ばして乾燥させたもの）を焼成して得られる。

薄いシート状成形体を得るためには、単純に、薄いグリーンシートを焼成すれば良い。しかし、グリーンシートを焼成するとセラミック粉体の焼成反応が起こるため、グリーンシートには、シートの形状を撓ませる力が発生する。結果、シート状成形体は、少なからず撓みを持った形状になってしまう。撓みを有したシート状成形体の品質は低下する。シート状成形体の撓みの度合いは、グリーンシートを薄くする程大きくなる傾向にあるため、グリーンシートの薄型化には限界が生じていた。

一方、シート状成形体を薄く成形すると、シート状成形体が生じさせる磁界が弱くなるため所望の磁界強度が得られないという問題が発生する。

（特許文献１）に示されるフレキシブル状の複合磁性体の磁界強度を増大せしめるためには、金属系磁性粉体の添加量を大きくする、複合磁性体の厚みを大きくするという２つの手段が考えられるが、いずれの方法も複合磁性体に含まれる金属系磁性粉体を増加させる。複合磁性体の金属系磁性粉体の量を増加させると、金型等の工作機械で所望の形状に加工する際の加工に要する力が増大し、また工作機械の磨耗が大きくなるため、生産性が下がるという問題が考えられる。

以上のように、シート状成形体には、小型化と磁界強度の問題を両立して解決することが困難であった。

本発明は、上記の問題に鑑み、電磁誘導方式を用いて通信を行うアンテナにおいて、その周囲の金属の影響を排除して、小型化と磁界強度を両立し、ＲＦＩＤ、ＲＦＩＤリーダ等の情報通信媒体の筐体に設置し易いシート状成形体及び、その製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、セラミック系材料からなる複数のセラミック層を積層してなるシートであって、第１の嵩密度を有する第１のセラミック層と、前記第１のセラミック層に隣接して積層される、第２の嵩密度を有する第２のセラミック層と、前記第２のセラミック層に隣接して積層される、第３の嵩密度を有する第３のセラミック層と、を備え、前記第１の嵩密度および前記第３の嵩密度は、前記第２の嵩密度よりも小さいシート状成形体である。

本発明のシート成形体は、第１および第３のセラミック層の嵩密度が第２のセラミック層が有する嵩密度よりも小さいため、シート状成形体を金型等の工作機械で所望の形状に加工する際の加工に要する力が低減し、また工作機械の磨耗が小さくなるため、生産性が向上するという効果を奏する。

本発明の請求項１に記載の発明は、セラミック系材料からなる複数のセラミック層を積層してなるシートであって、第１の嵩密度を有する第１のセラミック層と、前記第１のセラミック層に隣接して積層される、第２の嵩密度を有する第２のセラミック層と、前記第２のセラミック層に隣接して積層される、第３の嵩密度を有する第３のセラミック層と、を備え、前記第１の嵩密度および前記第３の嵩密度は、前記第２の嵩密度よりも小さいシート状成形体である。

請求項１に記載のシート成形体は、第１および第３のセラミック層の嵩密度が第２のセラミック層が有する嵩密度よりも小さいため、シート状成形体を金型等の工作機械で所望の形状に加工する際の加工に要する力が低減し、また工作機械の磨耗が小さくなるため、生産性が向上するという効果を奏する。

本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１記載のシート状成形体であって、前記第１の密度と前記第３の嵩密度は、等しいシート状成形体である。

請求項２に記載のシート成形体は、第１および第３のセラミック層の嵩密度が第２のセラミック層が有する嵩密度よりも小さいため、シート状成形体を金型等の工作機械で所望の形状に加工する際の加工に要する力が低減し、また工作機械の磨耗が小さくなるため、生産性が向上するという効果を奏する。

本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１記載のシート状成形体であって、前記セラミック系材料は、フェライト系材料であるシート状成形体である。

請求項３に記載のシート状成形体の構成によれば、セラミックス系材料がフェライト系材料であるため、絶縁抵抗が高く、高い透磁率を有するので、漏れ電流や外界からの電界の影響を受けにくく、アンテナや無線通信媒体処理装置の通信を確実にすることができる。例えば、ＲＦＩＤ、ＩＣタグ、電子タグ、ＩＣカードなどの無線通信媒体と、電磁誘導方式を用いて通信を行う場合に、周囲にある金属の影響を受けず、通信距離を拡張することができる。

本発明の請求項４に記載の発明は、請求項３記載のシート状成形体であって、前記フェライト系材料は、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトまたは、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトであるシート状成形体である。

請求項４に記載のシート状成形体の構成によれば、磁気特性を向上することができるので、通信距離をさらに拡張することができる。

本発明の請求項５に記載の発明は、請求項４記載のシート状成形体であって、前記Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトまたは、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトは、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＮｉＯ、ＣｕＯ、または、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＭｎＯ、ＣｕＯからなるシート状成形体である。

請求項５に記載のシート状成形体の構成によれば、嵩密度の調整が容易で、さらに嵩密度を比較的高く設定できるので絶縁抵抗値が２×１０¹¹Ω以上と高く、また高い透磁率を有するので、磁気特性を安定させることができる。

本発明の請求項６に記載の発明は、請求項１記載のシート状成形体であって、前記第１のセラミック層、第２のセラミック層、第３のセラミック層のうち、少なくとも一つは、ブロックにより構成されているシート状成形体である。

請求項６に記載のシート状成形体の構成によれば、第１のセラミック層、第２のセラミック層、第３のセラミック層のうち、少なくとも一つは、ブロックにより構成されているので、シート状成形体に柔軟性が確保できる。これにより、シート状成形体が外部応力や衝撃を受けた場合であってもシート状成形体が受けた応力を分散させることができるので、シート状成形体の耐衝撃性や耐久性を向上させることができる。

本発明の請求項７に記載の発明は、請求項６記載のシート状成形体であって、前記ブロックは、略三角板、略四角板、略多角板、略円板、略球形のいずれか一つの形状を有しているシート状成形体である。

請求項７に記載のシート状成形体の構成によれば、第１のセラミック層、第２のセラミック層、第３のセラミック層のうち、少なくとも一つは、略三角板、略四角板、略多角板、略円板、略球形のいずれか一つの形状を有したブロックにより構成されているので、シート状成形体に柔軟性が確保できる。これにより、シート状成形体が外部応力や衝撃を受けた場合であってもシート状成形体が受けた応力を分散させることができるので、シート状成形体の耐衝撃性や耐久性を向上させることができる。

また、この構成によれば、シート状成形体に柔軟性が確保できるので、筐体、アンテナ等の形状に対応した形状とすることができる。

本発明の請求項８に記載の発明は、請求項６記載のシート状成形体であって、前記第２のセラミック層の嵩密度が４．０ｇ/ｃｍ³以上であるシート状成形体である。

この構成によれば、ブロック自体の強度をさらに向上させることができる。

本発明の請求項９に記載の発明は、請求項１記載のシート状成形体であって、前記第１の嵩密度および第３の嵩密度が、前記第２嵩密度の０．３９から０．９４倍の範囲であるシート状成形体である。

この構成によれば、ブロックが受けた応力を分散させることができる。

本発明の請求項１０に記載の発明は、請求項１記載のシート状成形体であって、前記第２のセラミック層の厚さは、前記第１のセラミック層及び前記第３のセラミック層よりも薄いシート状成形体である。

請求項１０に記載のシート状成形体の構成によれば、嵩密度が最も大きな、即ち、磁性強度が最も大きな第２のセラミック層を、前記第１のセラミック層及び前記第３のセラミック層よりも薄く成形することで、所望の磁性強度を有した薄いシート状成形体を提供することが可能になる。

また、嵩密度が最も大きな第２のセラミック層を、前記第１のセラミック層及び前記第３のセラミック層よりも薄く成形しているので、シート状成形体を金型等の工作機械で所望の形状に加工する際の加工に要する力が低減し、また工作機械の磨耗が小さくなるため、生産性が向上するという効果を奏する。

本発明の請求項１１に記載の発明は、請求項１記載のシート状成形体であって、前記第２のセラミック層の厚さは、前記第１のセラミック層及び前記第２のセラミック層の厚さと等しいシート状成形体である。

請求項１１記載のシート状成形体によれば、シート状成形体を金型等の工作機械で所望の形状に加工する際の加工に要する力が低減し、また工作機械の磨耗が小さくなるため、生産性が向上するという効果を奏する。

本発明の請求項１２に記載の発明は、請求項１記載のシート状成形体であって、前記第２のセラミック層の厚さは、前記第１のセラミック層及び前記第３のセラミック層の厚さよりも厚いシート状成形体である。

請求項１２記載のシート状成形体によれば、シート状成形体を金型等の工作機械で所望の形状に加工する際の加工に要する力が低減し、また工作機械の磨耗が小さくなるため、生産性が向上するという効果を奏する。さらに、前記第２のセラミック層の厚さは、前記第１のセラミック層及び前記第３のセラミック層の厚さよりも厚いため、磁性強度を向上させることができる。

本発明の請求項１３に記載の発明は、前記第１のセラミック層及び前記第３のセラミック層の厚さが、前記第２のセラミック内層の厚みの０．４から３．０倍の範囲であるシート状成形体である。

請求項１３に記載のシート状成形体の構成によれば、シート状成形体を金型等の工作機械で所望の形状に加工する際の加工に要する力が低減し、また工作機械の磨耗が小さくなるため、生産性が向上するという効果を奏する。

本発明の請求項１４に記載の発明は、請求項１記載のシート状成形体であって、前記第１のセラミック層および第３のセラミック層の少なくとも一方に隣接する保護層が形成されているシート状成形体である。

請求項１４に記載のシート状成形体の構成によれば、保護層が前記第１のセラミック層および第３のセラミック層の少なくとも一方に隣接して形成されているため、前記第１のセラミック層、第２のセラミック層および第３のセラミック層を確実に保持することが可能となる。また、保護層に隣接するセラミック層を保護する効果が得られる。

本発明の請求項１５に記載の発明は、請求項１４記載のシート状成形体であって、前記保護層は、テープであるシート状成形体である。

請求項１５に記載のシート状成形体の構成によれば、保護層をテープで構成しているため、前記第１のセラミック層、第２のセラミック層および第３のセラミック層の保持およびセラミック層の保護を低コストで実現することが可能となる。

本発明の請求項１６に記載の発明は、請求項１４記載のシート状成形体であって、前記保護層は、樹脂であるシート状成形体である。

請求項１６に記載のシート状成形体の構成によれば、保護層を樹脂で構成しているため、前記第１のセラミック層、第２のセラミック層および第３のセラミック層の保持およびセラミック層の保護を低コストで実現することが可能となる。

本発明の請求項１７に記載の発明は、請求項１記載のシート状成形体であって、前記第１のセラミック層および第３のセラミック層の少なくとも一方に粘着部が設けられたシート状成形体である。

請求項１７に記載のシート状成形体の構成によれば、前記第１のセラミック層および第３のセラミック層の少なくとも一方に粘着部が設けられているので、ＲＦＩＤ、ＲＦＩＤリーダ等の情報通信媒体の筐体等に容易に接着できるので固定設置しやすくできる効果がある。

本発明の請求項１８に記載の発明は、セラミック系材料からなる第１のグリーンシートを形成し、所定の熱処理を施したセラミック系材料からなる第２のグリーンシートを複数形成し、前記第１のグリーンシートを、前記第２のグリーンシートの間に積層した積層体を形成し、前記積層体を焼成するシート状成形体の製造方法である。

請求項１８に記載のシート状成形体の製造方法によれば、セラミック系材料からなる第１のグリーンシートは、所定の熱処理を施したセラミック系材料からなる第２のグリーンシートの間に積層された後に焼成される。前記第２のグリーンシートは、予め所定の熱処理が施されたセラミック系材料から形成されているため、積層体として再度焼成される際には焼成反応を起こさない。第１のグリーンシートは、焼成反応を起こさない第２のグリーンシートの間に積層されて焼成されることで、焼成反応の際に生じる撓みが発生しにくくなる。したがって、第１のグリーンシートを薄く形成した場合でも、品質の良いシート状成形体を提供することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施例１）
図１は、本発明の実施の形態における粘着面を有するシート状成形体１０の断面図である。粘着面を有するシート状成形体１０は、両面粘着テープ１３、保護層１４、及びブロック状に加工された嵩密度の異なるセラミック層１１、１２を有している。ここで嵩密度の異なるセラミック層は、後述するフェライト材料からなる厚み６０μｍの比較的嵩密度が５．１ｇ/ｃｍ³と高いセラミック層１１と、厚み７０μｍの嵩密度が３．６ｇ/ｃｍ³と低い１２のセラミック層から構成されている。

両面粘着テープ１３、保護層１４は、柔軟性を有する材料で形成され、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などのプラスチックからなる。ＰＥＴ系のテープ材は、取り扱いが容易で、環境負荷物質などが含まれておらず環境汚染防止として有効な素材である。また、両面粘着テープ１３、保護層１４は、透明性もしくは遮光性のプラスチック、または、それらの組み合わせで構成することも可能である。こうすることで、紫外線などからセラミック層１１、１２を保護し、長期信頼性を向上させることができる。

嵩密度の異なるセラミック層１１、１２は、複数のブロック１５を有しており長方体に形成されている。このような構成において、複数のブロック１５を有するので、シート状成形体に柔軟性が確保できる。これにより、シート状成形体が外部応力や衝撃を受けた場合であってもブロックが受けた応力を分散させることができるので、耐衝撃性や耐久性を向上させることができる。また、ブロック同士がぶつかり合う場合に、複数の嵩密度の異なるセラミック層で構成されているので、応力が集中しないようにすることができるので、ブロックが容易に破損しないようにすることができる。また焼成時の応力を緩和することができるので、焼成収縮時の変形を小さくすることもできる。

また、複数のブロック１５は両面粘着テープ１３、保護層１４に挟まれて載置されるので、シート状成形体１０が曲げられた場合であっても、各ブロック１５を安定して両面粘着テープ１３上に載置することができ、シート状成形体１０の柔軟性を向上させることができる。さらに、ブロック１５は外部に露出されないので、外部応力や衝撃などから、複数のブロック１５を保護することができる。

ここで、ブロック１５を形成するセラミック層の内層１１の嵩密度は、最外層１２の嵩密度より大きいことが望ましく、ブロック自体の強度を向上させることができる。また、多方面からの応力が集中しないようにすることができるので、ブロック１５が受けた応力を十分に分散させることができる。さらに、ブロック１５を形成するセラミック層の内層１１の嵩密度が４．０ｇ/ｃｍ³以上であることが望ましく、４．０ｇ/ｃｍ³以下では、ブロック自体の強度が不十分である。

ブロック１５を形成するセラミック層の最外層１２の嵩密度は、内層１１の嵩密度よりも小さい。このように構成することで、シート状成形体を金型等の工作機械で所望の形状に加工する際の加工に要する力が低減し、また工作機械の磨耗が小さくなるため、シート状成形体の生産性が向上するという効果を奏する。

ここで、ブロック１５を形成するセラミック層の最外層１２の嵩密度が内層１１の嵩密度の０．３９から０．９４倍の範囲であることが望ましく、０．３９倍以下では、内層１１を十分に保持することができず、好ましくない。０．９４倍以上では、ブロック１５が受けた応力を十分に分散させることができないので、好ましくない。

ここで、ブロック１５を形成するセラミック層の内層１１の厚みは、最外層１２の厚みよりも小さいことが望ましい。嵩密度が最も大きな、即ち、磁性強度が最も大きな内層１１を、前記第１のセラミック層及び前記第３のセラミック層よりも薄く成形することで、所望の磁性強度を有した薄いシート状成形体を提供することが可能になる。

また、嵩密度が最も大きな内層１１を薄く成形しているので、シート状成形体を金型等の工作機械で所望の形状に加工する際の加工に要する力が低減し、また工作機械の磨耗が小さくなるため、生産性が向上する。

また、ブロック１５を形成するセラミック層の最外層１２の厚みが内層１１の厚みの０．４から３．０倍の範囲であっても構わない。０．４倍以下では、焼成時の応力を緩和できずに、好ましくない。３．０倍以上では、内層１１に対して最外層１２が厚くなりすぎて、ブロック１５の分割性が劣り、柔軟性を向上することができない。

なお、ブロック１５の形状として、長方体の場合について示したが、特にこれに限る必要はない。例えば、底面が略三角、略四角、略多角などの角柱や、略円柱、略球等の形状で構成してもよい。これにより、シート状成形体１０に十分に柔軟性が確保できるので、筐体、アンテナ等の形状に加工、対応でき、接着、固定設置できる。

ここで、ブロック１５を形成するセラミック層の最外層１２に樹脂を含浸させた構成にしてもよい。これによれば、ブロックを形成するセラミック層を保護することができるので、信頼性の向上ができ、さらに、樹脂を充分に含浸させることにより、保護層１４を必要としなくすることも可能である。

次いで、ブロック状に加工された嵩密度の異なるセラミック層１１、１２について詳細に説明する。セラミック層１１、１２は、フェライト材料からなる。フェライトとしては、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトまたは、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトなどがある。このようなフェライト材料を用いることで、安定した磁気特性を得ることができる。

Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトには、例えばＦｅ₂Ｏ₃・ＺｎＯ・ＮｉＯ・ＣｕＯがあり、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトには、例えばＦｅ₂Ｏ₃・ＺｎＯ・ＭｎＯ・ＣｕＯがある。このようなフェライトを用いることで、アンテナの通信距離を拡張することができる。Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトでは、具体的には、Ｆｅ₂Ｏ₃を４８．５モル％、ＺｎＯを２０．５５モル％、ＮｉＯを２０．５５モル％、ＣｕＯを１０．４０モル％の組成比で配合した粉体を使用する。

Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトのセラミック層１１は、上述した組成にてグリ−ンシートを作製し、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトのセラミック層１２は、上述した組成を９００℃にて３時間熱処理したものを粉砕して、グリーンシートを作製したもので、これら２種類のグリ−ンシートを交互に積層して、積層後、スリット加工して９００℃にて３時間焼成したものである。焼成体は、両面粘着テープ１３、保護テープからなる保護層１４を貼り付け、焼成体を複数のブロック１５に加工し、粘着面を有するシート状成形体１０とした。

この粘着面を有するシート状成形体１０のＬ値をインピーダンスアナライザー（商品名：４１９１ＡＲＦ、ＨＰ製）にて測定した。シート状成形体１０を縦２．０ｃｍ、横３．０ｃｍに加工して、周波数１３．５６ＭＨｚにおけるＬ値を測定した。（表１）は、周波数１３．５６ＭＨｚにおけるＬ値の測定結果である。

上述したシート状成形体１０のＬ値（５２０ｎＨ）は、（表１）に示すように従来の技術の一例である比較例のＬ値（４６０ｎＨ）より大きいことから、比較例よりも優れていることがわかる。この比較例である磁性部材を図４に示す。図４は、従来の技術における磁性部材の構造断面図である。この磁性部材は、センダストやパーマロイなどの扁平状金属系磁性粉体４１を有機結合材４２で練り固めたものである。

次いで、本実施の形態の粘着面を有するシート状成形体１０と同上の比較例との柔軟性について比較した。比較方法は、各比較片を９０度に折り曲げ、その繰り返しでの性状変化を調べた。（表２）は、９０度折り曲げ試験回数の比較結果である。

この（表２）から、本実施の形態に係る粘着面を有するシート状成形体１０は、比較例に比べ耐久性が優れていることがわかる。これは、シート状成形体が外部応力や衝撃を受けた場合であってもブロックが受けた応力を分散させることができるので、耐衝撃性や耐久性を向上させることができ、柔軟性が向上したためである。また、ブロック同士がぶつかり合う場合に、複数の嵩密度の異なるセラミック層で構成されているので、応力が集中しないようにできるので、ブロックが容易に破損しないためである。

（実施例２）
次に図２の粘着面を有するシート状成形体１０の製造方法について、詳細に説明する。

まず、第１の工程では、ブチラール樹脂等の樹脂とフタル酸系の可塑剤等と酢酸ブチル等の溶剤とを溶解させたビークルとセラミック粉体であるＦｅ₂Ｏ₃を４８．５モル％、ＺｎＯを２０．５５モル％、ＮｉＯを２０．５５モル％、ＣｕＯを１０．４０モル％からなるフェライト粉体とを混練してなる磁性体スラリーをＰＥＴ等のキャリアフィルムの上面にドクターブレード法等のシート成形方法により塗布し、その後連続して乾燥を行い、厚み１００μｍの第１のフェライト系グリーンシートを形成する。

第２の工程では、Ｆｅ₂Ｏ₃を４８．５モル％、ＺｎＯを２０．５５モル％、ＮｉＯを２０．５５モル％、ＣｕＯを１０．４０モル％からなるフェライト粉体を９００℃にて３時間熱処理し、このフェライト粉体を粉砕後、上述した方法にて８０μｍの第２のフェライト系グリーンシートを形成する。ここで、実施例２では、熱処理温度を９００℃にて３時間としたが、後述する本焼成温度と同等または、それ以上の温度の１０００℃程度にて熱処理することが望ましい。これらの温度で熱処理した粉体は容易に微粉砕することができ、均質なグリーンシートを作製することができる。

第３の工程では、第１のフェライト系グリーンシート１枚を内層として、第２のフェライト系グリーンシート２枚を外層とするように交互に積層し、加圧して積層シートを作製する。

第４の工程では、両刃のカッター刃にて、積層シートに深さ７０μｍのスリットを設ける。

第５の工程では、積層シートを金型にて所定の形状に加工後、平滑なアルミナ質基板
上にて、反応防止粉体をまぶすことなく、加工した積層シートを５枚積み重ねて９００℃にて３時間で同時焼成した。ここで、フェライト粉体を９００℃にて３時間熱処理した第２のフェライト系グリーンシート２枚を外層とすることで、積み重ね合わせても接触している外層同士が焼成反応しないので、大量に同時焼成することができるという効果もある。

第１のグリーンシートは、所定の熱処理を施したセラミック系材料からなる第２のグリーンシートの間に積層された後に焼成される。前記第２のグリーンシートは、予め所定の熱処理が施されたセラミック系材料から形成されているため、積層体として再度焼成される際には焼成反応を起こさない。第１のグリーンシートは、焼成反応を起こさない第２のグリーンシートの間に積層されて焼成されることで、焼成反応の際に生じる撓みが発生しにくくなる。したがって、第１のグリーンシートを薄く形成した場合でも、品質の良いシート状成形体を提供することが可能となる。

第６の工程では、図２に示すシート状成形体１０に、スリット面の反対面に厚み３０μｍの両面粘着テープ１３（商品名：７０５＃１２Ｂ寺岡製作所製）を貼り付け、スリットから分割してシート状成形体１０を複数のブロック１５とする。次に、両面粘着テープ１３の反対面に、保護層１４として保護テープ（商品名：６３１３Ｓ＃１２寺岡製作所製）（図２では斜視図をわかりやすくするために記載せず）を貼り付け、複数のブロック１５が脱落しないように保持し、所望の粘着面を有するシート状成形体１０が得られる。

（実施例３）
次に図３の粘着面を有するシート状成形体１０の製造方法について、詳細に説明する。

まず、第１の工程では、ブチラール樹脂等の樹脂とフタル酸系の可塑剤等と酢酸ブチル等の溶剤とを溶解させたビークルとセラミック粉体であるＦｅ₂Ｏ₃を４８．５モル％、ＺｎＯを２０．５５モル％、ＮｉＯを２０．５５モル％、ＣｕＯを１０．４０モル％からなるフェライト粉体とを混練してなる磁性体スラリーをＰＥＴ等のキャリアフィルムの上面にドクターブレード法等のシート成形方法により塗布し、その後連続して乾燥を行い、厚み３０μｍの第１のフェライト系グリーンシートを形成する。

第２の工程では、Ｆｅ₂Ｏ₃を４８．５５モル％、ＺｎＯを３３．４５モル％、ＮｉＯを９．５５モル％、ＣｕＯを８．４５モル％からなるフェライト粉体を９２０℃にて３時間熱処理し、このフェライト粉体を粉砕後、上述した方法にて２０μｍの第２のフェライト系グリーンシートを形成する。ここで、実施例３では、熱処理温度を９２０℃にて３時間としたが、後述する本焼成温度と同等または、それ以上の温度の１０００℃程度にて熱処理することが望ましい。これらの温度で熱処理した粉体は容易に微粉砕することができ、均質なグリーンシートを作製することができる。

第３の工程では、第１のフェライト系グリーンシート１枚を内層として、第２のフェライト系グリーンシート２枚を外層とするように交互に積層し、加圧して積層シートを作製する。

第４の工程では、積層シートを金型にて所定の形状に加工後、平滑なアルミナ質基板
上にて、反応防止粉体をまぶすことなく、加工した積層シートを８枚積み重ねて９００℃にて３時間で同時焼成する。ここで、フェライト粉体を９２０℃にて３時間熱処理した第２のフェライト系グリーンシート２枚を外層とすることで、積み重ね合わせても接触している外層同士が焼成反応しないので、大量に同時焼成することができる。

また、上述した３０μｍの第１のフェライト系グリーンシートを単体で焼成すると、焼成時の収縮により変形したり、反ったりする現象が生じ、さらに、積み重ね合わせて焼成すると、シート同士接触しているところが反応するので、積み重ね合わせて焼成することは到底できない。本実施例においては、フェライト粉体を９２０℃にて３時間熱処理した第２のフェライト系グリーンシート２枚を外層とすることで、内層の３０μｍの第１のフェライト系グリーンシートを保持する形で焼成されるので、嵩密度の異なるセラミック層により焼成収縮率が抑制され、変形したり、反ったりする現象が発生することなくフラットなシート状成形体を作製することができる効果もある。

第５の工程では、焼成したシート状成形体を、厚み１０μｍの両面粘着テープ１３（商品名：Ｎｏ５６０１、日東電工製）に貼り合わせ、両面粘着テープ１３を貼り合わせたシート状成形体の反対面に保護層１４として保護テープ（商品名：６３１３Ｓ＃１２寺岡製作所製）を貼り付け、両面粘着テープ１３と保護テープからなる保護層１４を貼り合わせたシート状成形体１０をローラー等により加圧破砕し、多角板の複数のブロック１５の集合体からなる、図３に示すような粘着面を有するシート状成形体１０を作製する。ここで、図３においては、シート状成形体の内部構造を分かりやすくするために、保護テープからなる保護層１４は、記載していない。

第６の工程では、両面粘着テープと保護テープを貼り合わせた粘着面を有するシート状成形体１０を所定の形状に金型を用いて加工し、所望の粘着面を有するシート状成形体１０が得られる。

以上より、粘着面を有するシート状成形体１０を上述した方法で製造することで、容易に、複数の嵩密度の異なるセラミック層を交互に形成することができ、セラミック系材料を含む複数のブロックを有するので、シート状成形体に柔軟性が確保できる。これにより、シート状成形体が外部応力や衝撃を受けた場合であってもブロックが受けた応力を分散させることができるので、耐衝撃性や耐久性を向上させることができる。また、ブロック同士がぶつかり合う場合に、複数の嵩密度の異なるセラミック層で構成されているので、多方面からの応力が集中しないようにすることができるので、ブロックを容易に破損しないようにすることができる。また焼成時の応力を緩和することができるので、焼成収縮時の変形を小さくすることもできる。また、焼成したフェライト質シートを両面粘着テープ上に載置したまま分割するので、焼成体の分割したブロックを１つづつテープ上に載置する必要が無くなり、粘着面を有するシート状成形体１０を容易に製造できる。

本発明に係るシート状成形体は、耐久性が高く、柔軟性を確保しながら、成形加工性に優れ、筐体等に接着、固定設置に対応できる用途に適用できる。

また、シート状成形体として、フェライトセラミックス系材料を使った場合、高い透磁率を有しながら、絶縁抵抗値が高くなるので、漏れ電流や外界からの電界の影響を受けにくく、アンテナや無線通信媒体処理装置の通信を確実にする用途に適用できる。

本発明の実施の形態における粘着面を有するシート状成形体の断面図 本発明の実施の形態における粘着面を有するシート状成形体の斜視図 本発明の実施の形態における粘着面を有するシート状成形体の斜視図 従来の技術における磁性部材の構造断面図

符号の説明

１１、１２ セラミック層
１３ 両面粘着テープ
１４ 保護層
１５ ブロック
４１ 扁平状金属系磁性粉体
４２ 有機結合材

Claims (18)

1. セラミック系材料からなる複数のセラミック層を積層してなるシートであって、
   第１の嵩密度を有する第１のセラミック層と、
   前記第１のセラミック層に隣接して積層される、第２の嵩密度を有する第２のセラミック層と、
   前記第２のセラミック層に隣接して積層される、第３の嵩密度を有する第３のセラミック層と、を備え、
   前記第１の嵩密度および前記第３の嵩密度は、前記第２の嵩密度よりも小さいシート状成形体。
2. 請求項１記載のシート状成形体であって、
   前記第１の密度と前記第３の嵩密度は、等しいシート状成形体。
3. 請求項１記載のシート状成形体であって、
   前記セラミック系材料は、フェライト系材料であるシート状成形体。
4. 請求項３記載のシート状成形体であって、
   前記フェライト系材料は、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトまたは、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトであるシート状成形体。
5. 請求項４記載のシート状成形体であって、
   前記Ｎｉ−Ｚｎ系フェライトまたは、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトは、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＮｉＯ、ＣｕＯ、または、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＭｎＯ、ＣｕＯからなるシート状成形体。
6. 請求項１記載のシート状成形体であって、
   前記第１のセラミック層、第２のセラミック層、第３のセラミック層のうち、少なくとも一つは、ブロックにより構成されているシート状成形体。
7. 請求項６記載のシート状成形体であって、
   前記ブロックは、略三角板、略四角板、略多角板、略円板、略球形のいずれか一つの形状を有しているシート状成形体。
8. 請求項６記載のシート状成形体であって、
   前記第２のセラミック層の嵩密度が４．０ｇ／ｃｍ³以上であるシート状成形体。
9. 請求項１記載のシート状成形体であって、
   前記第１の嵩密度および第３の嵩密度が、前記第２嵩密度の０．３９から０．９４倍の範囲であるシート状成形体。
10. 請求項１記載のシート状成形体であって、
    前記第２のセラミック層の厚さは、前記第１のセラミック層及び前記第３のセラミック層よりも薄いシート状成形体。
11. 請求項１記載のシート状成形体であって、
    前記第２のセラミック層の厚さは、前記第１のセラミック層及び前記第３のセラミック層の厚さと等しいシート状成形体。
12. 請求項１記載のシート状成形体であって、
    前記第２のセラミック層の厚さは、前記第１のセラミック層及び前記第３のセラミック層の厚さよりも厚いシート状成形体。
13. 請求項１記載のシート状成形体であって、
    前記第１のセラミック層及び前記第３のセラミック層の厚さが、前記第２のセラミック内層の厚みの０．４から３．０倍の範囲であるシート状成形体。
14. 請求項１記載のシート状成形体であって、
    前記第１のセラミック層および第３のセラミック層の少なくとも一方に隣接する保護層が形成されているシート状成形体。
15. 請求項１４記載のシート状成形体であって、
    前記保護層は、テープであるシート状成形体。
16. 請求項１４記載のシート状成形体であって、
    前記保護層は、樹脂により形成されているシート状成形体。
17. 請求項１記載のシート状成形体であって、
    前記第１のセラミック層および第３のセラミック層の少なくとも一方に粘着部が設けられたシート状成形体。
18. セラミック系材料からなる第１のグリーンシートを形成し、
    所定の熱処理を施したセラミック系材料からなる第２のグリーンシートを複数形成し、
    前記第１のグリーンシートを、前記第２のグリーンシートの間に積層した積層体を形成し、
    前記積層体を焼成するシート状成形体の製造方法。

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