JP2015033814A - Water pressure bag - Google Patents

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河合 広文
Hirofumi Kawai
広文 河合
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To develop a water pressure bag that enables inexpensive and easy manufacture of a ceramic component, by developing an inexpensive water pressure bag free from wrinkles in a plastic film without using an expensive jig in manufacturing a ceramic green component.SOLUTION: In a water pressure bag, the four sides of two films including a front film (1) and a back film (2) are sealed. In at least one of the two films, tensile elongation is 500 percent or more both in a machine direction and in a transverse direction, and residual strain after elongation is 110 percent or less.

Description

本発明は、セラミックス碍子、セラミックスホルダーなどのセラミックス部品の製造で、グリーン成形品を成形・加圧し、焼成する時に使用される静水圧プレス法に用いられる水圧袋に関する。   The present invention relates to a hydraulic bag used in an isostatic pressing method used when a green molded product is molded, pressed and fired in the manufacture of ceramic parts such as ceramic insulators and ceramic holders.

従来のセラミックス部品製造は、セラミックス誘電体の原料粉末をバインダなどと混合してペースト状にし、射出成形やプレスで形状に固め、乾燥させる。これをグリーン成形品と呼び、このグリーン成形品を炉で焼成し、最終的なセラミック部品を作成していた。しかし、射出成形やプレス成形するには、高価な金型が必要であり、しかも、硬質のセラミックスが入ったペーストを成形するので、パーティング部分の磨耗、破損が頻繁に発生し、金型の寿命は低いものであった。
ところで、このグリーン成形品がシート状で、そのシートと内部電極とを積層し、圧着する時、プラスチックフィルムで表裏から挟み、温水によって熱と水圧力を掛けて圧着することが、セラミックス電子部品の積層体の製造で用いられてきた。
In conventional ceramic component manufacturing, ceramic dielectric material powder is mixed with a binder or the like to make a paste, solidified by injection molding or pressing, and dried. This was called a green molded product, and this green molded product was fired in a furnace to produce a final ceramic part. However, for injection molding and press molding, an expensive mold is required, and a paste containing hard ceramics is molded. The lifetime was low.
By the way, when this green molded product is in the form of a sheet, the sheet and the internal electrode are laminated and crimped, it is sandwiched from the front and back with a plastic film, and is crimped by applying heat and water pressure with hot water. It has been used in the manufacture of laminates.

例えば、特許文献1では、図2で示すように、セラミックスグリーンシート7の周囲に形成された位置決め穴に対応する位置に保持穴821を有する上薄板8、下薄板81の間に、セラミックスグリーンシート7を積み重ねると共に、該セラミックグリーンシートと上下薄板を該位置決め穴と穴を介して固定部材で固定する工程と、該上下薄板に固定された複数の積み重ねたセラミックスグリーンシート7をプラスチックフィルム10で挟んで真空パックする工程と、該真空パックされたセラミックスグリーンシート7を静水圧プレスする工程を有することを特徴とするグリーンシート積層体の製造方法を提案している。そして、セラミックスグリーンシート7と上下薄板を該位置決め穴と穴を介して固定部材で固定する固定部材として、枠状の上治具83と下治具82を使用することも合わせて提案している。   For example, in Patent Document 1, as shown in FIG. 2, a ceramic green sheet is interposed between an upper thin plate 8 and a lower thin plate 81 each having a holding hole 821 at a position corresponding to a positioning hole formed around the ceramic green sheet 7. 7, the ceramic green sheets and the upper and lower thin plates are fixed with fixing members through the positioning holes and holes, and a plurality of stacked ceramic green sheets 7 fixed to the upper and lower thin plates are sandwiched between the plastic films 10. Proposed a method for producing a green sheet laminate, comprising the steps of vacuum packing and hydrostatic pressing the ceramic green sheet 7 packed in vacuum. Further, it is also proposed to use a frame-shaped upper jig 83 and lower jig 82 as a fixing member for fixing the ceramic green sheet 7 and the upper and lower thin plates with the fixing member through the positioning holes. .

このような積層セラミックス電子部品の製造では、上下薄板を使用し、グリーンを保持しているので、水圧袋は多少シワ101が生じても、大きな問題にはならない。
しかし、平面ではない形状を持った成形品では、その形状を出すのに、シワ101が生じた場合には、そのまま製品表面にシワが発生したり、形状がいびつになってゆがみ、次工程の仕上げに時間が多量に掛かってしまう問題が発生するほか、ゆがみが成形品の密度を一定に保てず、強度のバラツキが部分的に生ずるなど、問題もあった。
In the manufacture of such multilayer ceramic electronic parts, since the upper and lower thin plates are used and the green is held, even if the wrinkle 101 is somewhat generated in the hydraulic bag, it does not become a big problem.
However, in the case of a molded product having a non-planar shape, if the wrinkle 101 is generated to produce the shape, wrinkles are generated on the product surface as it is, or the shape is distorted and distorted. In addition to the problem that a large amount of time is required for finishing, there is a problem that the density of the molded product cannot be kept constant due to the distortion, resulting in partial variations in strength.

特許文献2では、セラミックスで製造されるスパークプラグについて、それを製造する方法として、ゴム型を使用し、それを静水圧プレスして成形し、それを焼成する方法が記載されている。
このスパークプラグは、中間成形品であるグリーンを製造するのに、キャビティのコア部分を通常の金型に、キャビティの外形部分にグリーン形状のゴム型を合わせて使用したハイブリッド型になっている。ゴム型部分は、それを作る高価な金型が必要なだけではなく、ゴムが水圧で押される時には、ゴムの厚みが成形品に微妙に影響し、ひずみが生じやすい問題が発生する。
このひずみを正確にゴム型にフィードバックしてグリーンを設計することは非常に難しく、そのため、ゴム型の価格はより高価にならざるを得なかった。
特に部分的な肉厚の変化している形状のキャビティにおいては、肉厚部と薄肉部、また、中心部分と周囲との密度が一定にならず、中央に巣ができて、強度が低下する問題が発生する問題が起きやすく、品質保証上、大きなネックになってしまっていた。
Patent Document 2 describes a method of manufacturing a spark plug made of ceramics by using a rubber mold, molding it by hydrostatic pressing, and firing it.
This spark plug is a hybrid type that uses a cavity core part in a normal mold and a green rubber mold in an outer part of the cavity in order to manufacture an intermediate molded green. The rubber mold part not only requires an expensive mold for making it, but also when the rubber is pressed with water pressure, the thickness of the rubber slightly affects the molded product, causing a problem that distortion tends to occur.
It is very difficult to design a green by accurately feeding back this strain to the rubber mold, so the price of the rubber mold has to be higher.
In particular, in a cavity with a partially varying thickness, the density of the thick part and thin part, and the density between the central part and the periphery are not constant, and a nest is formed in the center, resulting in a decrease in strength. Problems are likely to occur, which has become a major bottleneck in quality assurance.

特開平8−195326号公報JP-A-8-195326 特許第4547098号公報Japanese Patent No. 4547098

上記問題に鑑みて、セラミックスグリーン部品の製造において、高価な治具を用いず、安価でかつ、プラスチックフィルムにシワが入らない水圧袋を開発して、セラミック電子部品を安価で、容易に製造できるようにするための水圧袋を開発することが本発明の課題である。   In view of the above problems, ceramic electronic parts can be manufactured easily and inexpensively by developing a hydraulic bag that is inexpensive and does not wrinkle plastic films in the manufacture of ceramic green parts. It is an object of the present invention to develop a hydraulic bag for doing so.

本発明の請求項1の水圧袋は、表裏2枚のフィルムの四方をシールする水圧袋において、少なくとも一方のフィルムの引張伸度が縦方向、横方向共に500パーセント以上で、かつ、引っ張り後の残留歪が110パーセント以下であることを特徴とする水圧袋である。   The hydraulic bag according to claim 1 of the present invention is a hydraulic bag that seals the four sides of two front and back films, and the tensile elongation of at least one of the films is 500% or more in both the vertical and horizontal directions, and after being pulled. The hydraulic bag is characterized by having a residual strain of 110% or less.

本発明の請求項2の水圧袋は、表裏2枚のフィルムの少なくとも一方のフィルムが、ウレタン樹脂で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の水圧袋である。   The hydraulic bag according to claim 2 of the present invention is the hydraulic bag according to claim 1, wherein at least one of the two front and back films is formed of urethane resin.

本発明の水圧袋は、ゴム型を使用せずに、安価にセラミックスのグリーンを製造するための水圧袋で、作業性を向上しつつ、フィルムにシワが発生せず、したがってセラミックス部品の密度差が生じにくい、安定した製品の生産が可能である。しかも、製品としての水圧袋は安価で大量に生産できるので、水圧袋にセラミックスグリーンをそのまま、製品を水圧袋から取り出さずに焼成が可能である。そのため、セラミックスグリーンを触らずに水圧袋のシール部を持って移動し、生産が可能なので、グリーンの途中での破損が生じず、生産性が高いなどのメリットがある。   The hydraulic bag of the present invention is a hydraulic bag for producing ceramic green at a low cost without using a rubber mold, and improves workability and does not cause wrinkles on the film. It is possible to produce a stable product that is less prone to occur. In addition, since the hydraulic bags as products can be produced in a large amount at a low cost, it is possible to perform firing without removing the product from the hydraulic bags as it is with ceramic green as it is. Therefore, the ceramic green can be moved and produced without touching the ceramic green, so that there is an advantage that the green is not damaged and the productivity is high.

本発明の水圧袋でグリーンを成形した使用形態を示した実施例の断面図である。It is sectional drawing of the Example which showed the usage pattern which shape | molded green with the hydraulic bag of this invention. 従来の水圧袋で積層されるセラミックスグリーンシートの実施例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the Example of the ceramic green sheet laminated | stacked by the conventional hydraulic bag. 本発明の水圧袋を使用して加圧する静水圧プレス機の断面構想図である。It is a cross-sectional conceptual diagram of the hydrostatic press which pressurizes using the hydraulic bag of this invention. 本発明の水圧袋を使用した実施例のグリーンを成形する前の状態断面図と、グリーンを成形した状態の断面図、および、グリーンを焼成した実施例の断面図、および、グリーンを成形する前の内部部分拡大図とグリーンの内部部分拡大図と、焼成した製品の内部部分拡大図である。Cross-sectional view before forming green of the embodiment using the hydraulic bag of the present invention, cross-sectional view of the state of forming the green, cross-sectional view of the embodiment of firing the green, and before forming the green FIG. 3 is an enlarged view of the inner part of the green, an enlarged view of the inner part of the green, and an enlarged view of the inner part of the fired product. 真空圧空成形して、本発明の水圧袋を使用した表フィルムのキャビティを製造する工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of manufacturing the cavity of the surface film which uses vacuum-pressure forming and uses the hydraulic bag of this invention. 真空成形して、本発明の水圧袋を使用した裏フィルムのコアを製造する工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of vacuum-forming and manufacturing the core of the back film which uses the hydraulic bag of this invention. 表フィルムと裏フィルムを成形後、合わせて、キャビティを形成している状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which put together after forming a front film and a back film, and forms the cavity.

以下、従来の水圧袋の使用形態と、本発明の水圧袋における実施形態について、図を用いて詳細に説明する。
図1は本発明の水圧袋を使用した実施形態の断面図である。
表側フィルム1と裏側フィルム2は、それぞれ、キャビ、コアそれぞれの形状を成形して合わせて製品の形状を持つように製造されていて、その表側フィルム1と裏側フィルム2の間にセラミックスグリーン素材3が挟まれている。
このセラミックスグリーン素材3は、セラミックス成分に、セラミックス成分を繋ぎ止めると共に、高温で焼成した時には昇華してしまうような樹脂成分によるバインダーが混合された混合粉末である。
このセラミックスグリーン素材3を、予め、形状に合わせて計量し、表フィルム1のキャビティ内部に挿入する。
さらに、表フィルム1に、裏フィルム2を位置決めして挿入し、超音波などで振動させて、裏フィルム2のコア部分がセラミックスグリーン素材3の中に完全に入り込むようにする。
そして、表フィルム1と裏フィルム2の間にあるセラミックスグリーン素材3も合わせて脱気し、その状態で表フィルム1と裏フィルム2のキャビティ周囲41を融着する。
Hereinafter, the usage form of the conventional hydraulic bag and the embodiment in the hydraulic bag of this invention are demonstrated in detail using figures.
FIG. 1 is a sectional view of an embodiment using a hydraulic bag of the present invention.
The front-side film 1 and the back-side film 2 are manufactured so as to have the shape of the product by molding the shapes of the mold and the core, respectively, and the ceramic green material 3 between the front-side film 1 and the back-side film 2. Is sandwiched.
The ceramic green material 3 is a mixed powder in which a ceramic component is bonded to a ceramic component and a binder based on a resin component that sublimes when fired at a high temperature.
The ceramic green material 3 is weighed in advance according to the shape and inserted into the cavity of the surface film 1.
Further, the back film 2 is positioned and inserted into the front film 1 and is vibrated with ultrasonic waves or the like so that the core portion of the back film 2 completely enters the ceramic green material 3.
Then, the ceramic green material 3 between the front film 1 and the back film 2 is also degassed, and in this state, the cavity periphery 41 of the front film 1 and the back film 2 is fused.

図3は、脱気したセラミックグリーン素材3を表フィルム1と裏フィルム2で挟んである水圧袋を、静水圧プレス機6内部に入れて、加圧、加熱している状態を示している。
静水圧プレス機6の作業空間は、通常、円筒状の容器になっていて、両端にある円盤状の一方の押圧板61を押し込んで、内部に圧力を掛ける構造になっている。
静水圧プレス機6の内部は、水などの液体62で満たされているので、パスカルの原理により、密閉容器中の流体は、その容器の形に関係なく、ある一点に受けた単位面積当りの圧力をそのままの強さで、流体の他のすべての部分に伝えるので、水圧袋は、すべての方向から圧力が均一に掛かる。
また、静水圧プレス機の内部に満たされている水または液体は、バインダーと呼ばれる樹脂成分の軟化点以上の温度に加熱されている。そのため、セラミックスグリーン素材3の内、バインダーと呼ばれる樹脂成分が溶融、または、軟化して、セラミックスの粉末に流動性を与え、粉末同士の隙間が縮小し、セラミックス同士、および樹脂成分が完全にくっついて、一体化してくる。
この時の圧力は水圧袋が破損しない程度で、できるだけ高い圧力が好ましい。また、加熱する作業空間に注入する液体の温度は、バインダーの軟化点以上の温度が必要であるが、沸点以上にはならないようにする必要がある。但し、高圧状態では、沸騰する温度は上昇するので、この加熱可能な温度は、使用する圧力によって変化させることができる。
FIG. 3 shows a state in which a hydrostatic bag in which the degassed ceramic green material 3 is sandwiched between the front film 1 and the back film 2 is placed in the hydrostatic press 6 and pressurized and heated.
The working space of the hydrostatic press 6 is usually a cylindrical container, and has a structure in which one disk-shaped pressing plate 61 at both ends is pressed to apply pressure to the inside.
Since the interior of the hydrostatic press 6 is filled with a liquid 62 such as water, according to Pascal's principle, the fluid in the sealed container per unit area received at a certain point regardless of the shape of the container. Since the pressure is transmitted as it is to all other parts of the fluid, the hydraulic bag applies pressure uniformly from all directions.
In addition, the water or liquid filled in the hydrostatic press is heated to a temperature equal to or higher than the softening point of a resin component called a binder. Therefore, in the ceramic green material 3, a resin component called a binder is melted or softened to give fluidity to the ceramic powder, the gap between the powders is reduced, and the ceramics and the resin component are completely adhered to each other. And come together.
The pressure at this time is as high as possible as long as the hydraulic bag is not damaged. Further, the temperature of the liquid injected into the working space to be heated needs to be higher than the softening point of the binder, but it is necessary not to exceed the boiling point. However, since the boiling temperature rises in a high pressure state, the heatable temperature can be changed depending on the pressure used.

図4−1、図4−2は静水圧プレスで加熱、加圧される前の表フィルム1、裏フィルム2の間に成形品より大きめに形成されたキャビティに入れられた、セラミックスグリーン素材3の状態である。
セラミックスグリーン素材3のセラミックス粉末31同士やバインダー32との間には隙間があり、バインダーは、その隙間よりも少ない量しか配合していない。
図4−3、図4−4は静水圧プレスで加熱、加圧され、形状を持たされたセラミックスグリーン5の状態である。
セラミックスの粉末31とセラミックスの粉末31との間にはバインダー32があって、接着剤のような役目をして、密着させている。加圧された分、バインダー32が動くが、静水圧プレスの内部では均等に圧力が掛かり、均等に圧縮され、大きさはわずかに縮小し、セラミックスの粉末31とセラミックスの粉末31、セラミックスの粉末31とバインダー32の間で密着し、この状態では多少脆くもあるが、しっかりした形状に成形される。
このセラミックスグリーン5は、水圧袋に入った状態であるが、そのまま、さらに高温度の焼成炉に入れ、高温で焼成される。
このセラミックスグリーン5は、高温で長時間加熱され、焼成されると、セラミックス粉末とセラミックス粉末との間にあったバインダー32と呼ばれる樹脂成分は、徐々に気化
したり、分解してガスになって蒸発し、セラミックスの粉末31の間から無くなる。
バインダー32がなくなり、高温に加熱されたセラミックスの粉末31同士は、結晶系の配列に沿って局部的に密着し始め、セラミックスの粉末31同士の接合部分は形状が変化し、図4−5、図4−6のように、セラミックスの粉末31同士の間にあった隙間が少なくなって、形状はそのままだが、全体的に縮小してセラミックス焼成品51ができあがる。
当然、水圧袋は樹脂成分で出来ているので、焼成工程の始めに溶融し、融けて、気化してしまう。
もちろん、セラミックスグリーン5が成形されると、一定の硬さのある形状になるので、焼成前に、水圧袋を切って外してもかまわない。
FIGS. 4-1 and FIGS. 4-2 are ceramic green materials 3 placed in a cavity formed larger than the molded product between the front film 1 and the back film 2 before being heated and pressed by an isostatic press. It is a state.
There are gaps between the ceramic powders 31 of the ceramic green material 3 and the binder 32, and the binder is blended in an amount smaller than the gap.
FIGS. 4-3 and 4-4 show the state of the ceramic green 5 which is heated and pressurized by an isostatic press and has a shape.
There is a binder 32 between the ceramic powder 31 and the ceramic powder 31, which serves as an adhesive and adheres. The binder 32 moves as much as the pressure is applied, but the pressure is uniformly applied inside the hydrostatic press, the pressure is evenly compressed, the size is slightly reduced, the ceramic powder 31, the ceramic powder 31, and the ceramic powder. It adheres between 31 and the binder 32, and although it is somewhat brittle in this state, it is molded into a firm shape.
Although this ceramic green 5 is in a state of being in a hydraulic bag, it is placed in a higher-temperature firing furnace as it is and fired at a high temperature.
When the ceramic green 5 is heated at a high temperature for a long time and fired, a resin component called a binder 32 between the ceramic powder and the ceramic powder is gradually vaporized or decomposed into a gas and evaporated. It disappears between the ceramic powder 31.
The ceramic powders 31 that have been heated to a high temperature without the binder 32 start to come into close contact with each other along the crystal arrangement, and the shape of the joining portion between the ceramic powders 31 changes, FIGS. As shown in FIG. 4-6, the gaps between the ceramic powders 31 are reduced, and the shape remains as it is, but the ceramic sintered product 51 is completed by being reduced as a whole.
Naturally, since the hydraulic bag is made of a resin component, it melts at the beginning of the firing step, melts and vaporizes.
Of course, when the ceramic green 5 is molded, the shape has a certain hardness, so the hydraulic bag may be cut off before firing.

図5−1、図5−2、図5−3は、水圧袋の表フィルム1の形状を成形している模式図である。
表フィルムは、真空成形でも得られるが、真空圧空成形すると、より成形性が増して、球に近いものでも作ることができる。
図5−1では、表フィルム1が枠11によって周囲を固定する。さらに、表フィルム1の加工面がヒータ12で加熱し、軟化点以上、融点未満に温度調整する。表フィルム1の材質によっては、常温で伸びるので、加熱は必要でない場合もある。
図5−2では、軟化点以上に加熱され、伸びやすくなった表フィルム1を枠11ごと吸引板14に固定した表側キャビ形状のモデル型13にかぶせ、表フィルム1が冷えない内に圧空カバー15を枠11の周囲まで移動させ、外気を遮断する。
吸引板14に設けた吸引孔141から、表側キャビ形状のモデル型13や吸引板14と表フィルム1の内側との間の空気を、真空ポンプで吸引する。
また、圧空カバー15に設けた圧空孔151から、表フィルム1の表側に対して、加圧空気で均一に加圧する。
このように、表フィルム1は、表裏の圧力差によって、セラミックスグリーン形状の外側の形状が作られる。この時、凹凸部分を複数、あるいは成形形状の周囲に設けることのよって、裏フィルム2との位置合わせが、容易にできるようにしておくことが好ましい。
図5では、成形形状の周囲に段差を設けて、対応した図にしているが、突起と凹部をそれぞれ2箇所以上に設けてもかまわない。
5-1, FIG. 5-2, and FIG. 5-3 are schematic views illustrating the shape of the surface film 1 of the hydraulic bag.
The surface film can also be obtained by vacuum forming, but when vacuum / pressure forming is performed, the formability is further increased and a film close to a sphere can be formed.
In FIG. 5A, the periphery of the surface film 1 is fixed by the frame 11. Furthermore, the processed surface of the surface film 1 is heated by the heater 12, and the temperature is adjusted to be higher than the softening point and lower than the melting point. Depending on the material of the surface film 1, it may be stretched at room temperature, so that heating may not be necessary.
In FIG. 5-2, the front film 1 heated to the softening point or more and easily stretched is placed on the front mold model 13 fixed to the suction plate 14 together with the frame 11, and the compressed air cover is formed while the front film 1 is not cooled. 15 is moved to the periphery of the frame 11 to block outside air.
From the suction hole 141 provided in the suction plate 14, air between the front mold model 13 or the suction plate 14 and the inside of the front film 1 is sucked by a vacuum pump.
Further, the compressed air is uniformly pressurized with pressurized air from the compressed air holes 151 provided in the compressed air cover 15 to the front side of the front film 1.
Thus, the front film 1 has a ceramic green outer shape due to the pressure difference between the front and back surfaces. At this time, it is preferable that alignment with the back film 2 can be easily performed by providing a plurality of concave and convex portions or around the molded shape.
In FIG. 5, a step is provided around the molded shape to correspond to the figure, but a protrusion and a recess may be provided at two or more locations.

図6は、裏フィルム2のコア形状を真空成形で製造している工程を示している。
簡単な形状は、フィルムを加熱後、このように、真空成形型21で吸引し、成形する。もちろん、プラグ22でフィルムを部分的に押して、肉厚を均等にすることは、通常の真空成形と同じである。
また、形状が真空成形では得られないような複雑な形であったり、きつい勾配のある形が必要な場合には、表フィルム1と同じように、裏フィルム2も真空圧空成形で製造してもかまわない。
FIG. 6 shows a process of manufacturing the core shape of the back film 2 by vacuum forming.
As for the simple shape, after the film is heated, it is sucked with the vacuum forming die 21 and formed. Of course, pressing the film partially with the plug 22 to equalize the thickness is the same as in normal vacuum forming.
Also, if the shape is a complicated shape that cannot be obtained by vacuum forming or a shape with a tight gradient is required, the back film 2 can also be manufactured by vacuum / pressure forming like the front film 1. It doesn't matter.

図7は、キャビ形状に成形された表フィルム1と、コア形状に成形された裏フィルム2をセラミックスグリーン形状の周囲に設けられた凸部16、凹部23同士を嵌合した状態を示している。
表フィルム1と裏フィルム2の間に設けられた空間が、セラミックスグリーン5が成形されるキャビティ4になる。
FIG. 7 shows a state in which the front film 1 formed in the mold shape and the back film 2 formed in the core shape are fitted to the convex portions 16 and the concave portions 23 provided around the ceramic green shape. .
A space provided between the front film 1 and the back film 2 becomes a cavity 4 in which the ceramic green 5 is molded.

本発明の水圧袋に用いられる表フィルム1と裏フィルム2は、できるだけ延伸できる素材であることが好ましい。
セラミックスでできた碍子キャップのような成形では、融着する面から急速に立ち上がるように成形できることが求められる。
そこで、本発明者は、各種フィルムを試験し、表フィルムや裏フィルムに必要な仕様を試
験した。その結果、フィルムの流れ方向においても、流れに直角方向であっても、共に、引張伸度が500パーセント以上あり、かつ、200パーセント以上の引張伸度を加えた状態における残留ひずみが110パーセント以下であり、この規格が必要なことを発見した。
そして、そのようなフィルムとして、50ミクロンメーターの厚みをもつウレタンがあてはまることを突き止めた。
特に、接着剤で貼り合わせたフィルムを、表フィルム1や裏フィルム2の成形で用いると、引張伸度が120パーセントを超えた成形が行われると、層間剥離を発生したり、歪みが生じてしまう問題が発生する。
また、表フィルム1や裏フィルム2の成形残留ひずみが110パーセントを超えると、セラミックスグリーンの成形時に、残留ひずみによって、変形してしまうことがある。
このウレタンフィルムを作成するには、カレンダー成形、または、ポリエチレンフィルム等を使用してキャスト成形する方法で製造される。
The front film 1 and the back film 2 used in the hydraulic bag of the present invention are preferably materials that can be stretched as much as possible.
In molding like a ceramic cap made of ceramics, it is required that the ceramic cap can be molded so as to rise rapidly from the surface to be fused.
Therefore, the inventor tested various films and tested specifications necessary for the front film and the back film. As a result, in both the film flow direction and the direction perpendicular to the flow, the tensile elongation is 500% or more and the residual strain in the state where the tensile elongation of 200% or more is applied is 110% or less. And found that this standard is necessary.
And as such a film, it discovered that urethane with a thickness of 50 micrometer applied.
In particular, when a film bonded with an adhesive is used for forming the front film 1 or the back film 2, if the tensile elongation exceeds 120%, delamination occurs or distortion occurs. Problem occurs.
Moreover, when the shaping | molding residual distortion of the surface film 1 or the back film 2 exceeds 110 percent, it may deform | transform by the residual distortion at the time of shaping | molding of ceramic green.
In order to produce this urethane film, it is manufactured by a method of calendar molding or cast molding using a polyethylene film or the like.

以下に本発明の実施例、比較例について説明する。
表1は、本発明の水圧袋で、実施例、および、比較例に使用したフィルムの構成である。比較例1は延伸ポリアミドフィルムと直鎖状低密度ポリエチレンフィルムの間に接着剤を塗布し、ドライラミネート機で貼り合わせたものである。
また、比較例2は延伸ポリプロピレンフィルムと直鎖状低密度ポリエチレンフィルムをエクストルーダーラミネート機で、溶融ポリエチレンによって、直に貼り合わして製造している。
比較例3、比較例4は、それぞれ、単体でフィルム状に押し出したものである。
Examples of the present invention and comparative examples will be described below.
Table 1 shows the hydraulic bags of the present invention and the structures of the films used in Examples and Comparative Examples. In Comparative Example 1, an adhesive was applied between a stretched polyamide film and a linear low-density polyethylene film, and bonded together with a dry laminating machine.
In Comparative Example 2, a stretched polypropylene film and a linear low-density polyethylene film are directly bonded to each other by molten polyethylene using an extruder laminating machine.
Comparative Example 3 and Comparative Example 4 are each extruded as a single film.

Figure 2015033814
表1で示した実施例、比較例用フィルムで、縦・横共120mmの大きさに用意した評価用フィルムを使用し、図5で示したセラミックスキャップの表側キャビ形状のモデル型13を使用して成形した。
また、その実施例、比較例のフィルムを流れ方向と流れに直角の幅方向に、15mm幅で切断した短冊を用意し、それぞれ、70℃で引張り試験を実施し、引張伸度を測定し、評価した。
Figure 2015033814
Using the evaluation film prepared in the size of 120 mm in both the vertical and horizontal directions in the example and comparative film shown in Table 1, the model mold 13 having the front side of the ceramic cap shown in FIG. 5 is used. And molded.
In addition, strips obtained by cutting the films of the examples and comparative examples in the flow direction and the width direction perpendicular to the flow in a width of 15 mm were prepared, respectively, a tensile test was performed at 70 ° C., and the tensile elongation was measured. evaluated.

Figure 2015033814
また、その評価の中で、良かった実施例、比較例4について、引張り長さと残留歪の違いを確認した。
Figure 2015033814
Further, in the evaluation, the difference between the tensile length and the residual strain was confirmed for the good example and the comparative example 4.

Figure 2015033814
実施例の評価結果は、成形性、生産性が高く、引張伸度が大きく、フィルム成形の流れ方向と幅方向と引張伸度も均一で、自然な伸びが観測され、実際の成形でも良好なセラミックスの成形と焼成ができた。
比較例の評価結果は、接着剤でドライラミネーションした比較例1と、エクストルーダーラミネートした比較例2は、どちらも、延伸フィルムを使用しているので、フィルムが形状に追従できず、引張方向の向きにおける違いがひずみとなって、しわが入り、バリ、形状のムラ、グリーンの成形不良による収率の低下が著しくなり、仕上げ工程に時間が掛かる問題も発生した。
特に接着剤で貼り合わせた比較例1では、引張伸度が120パーセントを越えると、層間剥離を発生したり、歪みが生じてしまう問題が発生した。
Figure 2015033814
The evaluation results of the examples show that the moldability and productivity are high, the tensile elongation is large, the film forming flow direction, the width direction and the tensile elongation are uniform, natural elongation is observed, and the actual forming is also good. Ceramics could be molded and fired.
The evaluation results of the comparative examples are that both Comparative Example 1 dry-laminated with an adhesive and Comparative Example 2 laminated with an extruder use a stretched film, so the film cannot follow the shape, and the tensile direction Differences in orientation became distortions, wrinkles, burrs, uneven shape, and a significant decrease in yield due to poor green molding, resulting in the problem that the finishing process took time.
In particular, in Comparative Example 1 bonded with an adhesive, when the tensile elongation exceeded 120 percent, problems such as delamination or distortion occurred.

また、比較例3のアイオノマー樹脂フィルムは、フィルム成形の流れ方向と幅方向との引張伸度が著しく違っていて、その為、部分的にシワが発生する問題と、ピンホールが発
生しやすく、成形不良が多かった。
さらに、比較例4のエチレンーメチルメタクリレート共重合体フィルムは、成形性は良好だったが、ピンホールが発生しやすいと共に、セラミックスグリーン素材3を入れて、静水圧プレスする時に、残っていた残留歪によって、変形してしまう問題が発生した。
残留歪が110パーセント以上ある場合、この変形の問題が発生してしまうので、実際には、比較例4のエチレンーメチルメタクリレート共重合体フィルムは、180パーセント以上の引張りはできないと考えられ、このような成形には不適正と判断された。
In addition, the ionomer resin film of Comparative Example 3 has remarkably different tensile elongations in the film forming flow direction and the width direction, and therefore, the problem of partial wrinkles and pinholes are likely to occur. There were many molding defects.
Furthermore, although the ethylene-methyl methacrylate copolymer film of Comparative Example 4 had good moldability, it was easy to generate pinholes, and when the ceramic green material 3 was inserted and hydrostatically pressed, the remaining residue There was a problem of deformation due to distortion.
When the residual strain is 110% or more, this deformation problem occurs. In fact, it is considered that the ethylene-methyl methacrylate copolymer film of Comparative Example 4 cannot be pulled by 180% or more. It was judged to be inappropriate for such molding.

本発明の水圧袋は以上の様なもので、成形して形成された水圧袋を使用して静水圧プレスでセラミックスグリーン成形を行い、安定してセラミックスに焼成できる水圧袋である。この水圧袋を使用した場合、大きな寸法のセラミックス成形まではできないが、安価なモデル型を用いてすばやく生産できるので、設備費用が安く、生産性が高く、不良の発生が少なく、早期立ち上げが可能な水圧袋である。
さらに、形状によっては、高価なウレタンフィルムは一方のみで、単純で平面に近い形状部分には、安価な比較例1〜4のフィルムも使用でき、臨機応変に対応できるのも、本発明のメリットである。
The hydraulic bag of the present invention is as described above, and is a hydraulic bag that can be stably fired into ceramics by performing ceramic green molding with a hydrostatic pressure press using the molded hydraulic bag. When this hydraulic bag is used, it is not possible to mold ceramics with large dimensions, but because it can be quickly produced using an inexpensive model mold, the equipment cost is low, the productivity is high, the occurrence of defects is low, and early start-up is possible. It is a possible hydraulic bag.
Further, depending on the shape, there is only one expensive urethane film, and the simple and nearly flat shape portion can also use the inexpensive films of Comparative Examples 1 to 4 and can respond flexibly to the advantages of the present invention. It is.

1・・・・・・・・・表フィルム
10・・・・・・・・プラスチックフィルム
101・・・・・・・シワ
11・・・・・・・・枠
12・・・・・・・・ヒータ
13・・・・・・・・表側キャビ形状のモデル型
14・・・・・・・・吸引板
141・・・・・・・吸引孔
15・・・・・・・・圧空カバー
151・・・・・・・圧空孔
16・・・・・・・・凸部
2・・・・・・・・・裏フィルム
21・・・・・・・・真空成形型
22・・・・・・・・プラグ
23・・・・・・・・凹部
3・・・・・・・・・セラミックスグリーン素材
31・・・・・・・・セラミックスの粉末
32・・・・・・・・バインダー
4・・・・・・・・・キャビティ周囲
5・・・・・・・・・セラミックスグリーン
51・・・・・・・・セラミックス焼成品
6・・・・・・・・・静水圧プレス機
61・・・・・・・・押圧板
62・・・・・・・・液体
7・・・・・・・・・セラミックスグリーンシート
8・・・・・・・・・上薄板
81・・・・・・・・下薄板
82・・・・・・・・下治具
821・・・・・・・保持穴
83・・・・・・・・上治具
1 ..... front film 10 ..... plastic film 101 ..... wrinkle 11 ..... frame 12 ... · Heater 13 ······ Cavity-shaped model 14 ·····························································・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Pressurized hole 16 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Projection 2 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Back film 21 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Vacuum mold 22 ・ ・ ・... Plug 23 ......... Recess 3 ... Ceramic green material 31 ... Ceramic powder 32 ... Binder 4 · · · · · · Around the cavity 5 · · · · · · ceramic green 51 · · · · · · fired ceramics 6 · · ·・ ・ Hydrostatic press 61 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Press plate 62 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Liquid 7 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Ceramic green sheet 8 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・Upper thin plate 81 ... Lower thin plate 82 ... Lower jig 821 ... Holding hole 83 ... Upper jig

Claims (2)

表裏2枚のフィルムの四方をシールする水圧袋において、少なくとも一方のフィルムの引張伸度が縦方向、横方向共に500パーセント以上で、かつ、引っ張り後の残留歪が110パーセント以下であることを特徴とする水圧袋。   In a hydraulic bag that seals four sides of two front and back films, the tensile elongation of at least one of the films is 500% or more in both the machine direction and the transverse direction, and the residual strain after stretching is 110% or less. A hydraulic bag. 表裏2枚のフィルムの少なくとも一方のフィルムが、ウレタン樹脂で形成されていることを特徴とする請求項1に記載の水圧袋。   The hydraulic bag according to claim 1, wherein at least one of the two front and back films is made of urethane resin.
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