JP2994089B2 - セラミック焼成用間挿シート - Google Patents

セラミック焼成用間挿シート

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洋三 大石
和洋 田尻
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミック成形体を焼
成する際に結着防止等を目的として介在させるためのシ
ートであり、形成焼成体を容易に個別回収することがで
きるセラミック焼成用間挿シートに関する。
【0002】
【従来の技術】セラミック成形体の焼成処理において
は、セラミック成形体同士や、セラミック成形体とその
焼成台の間などで結着して焼成体の個別回収が不能とな
らないよう、またセラミック成形体の表面に印刷された
電極パターンが焼成台等との摩擦で断線することがない
ように措置する必要がある。その措置として、アルミナ
や窒化アルミニウム等の無機粉末を散布する方法では形
成焼成体に結着する問題や粉塵問題、散布ムラによる形
成焼成体のソリやウネリ等の凹凸化問題などがあるた
め、シートを間挿する方法が提案されている。
【0003】従来、その間挿シートとしては、無機粉末
を高分子系造膜材中に分散含有させたものが知られてい
た(特公昭60−8991号公報)。しかしながら、焼
成により無機粉末が前記散布方法の場合と同様に形成焼
成体に結着する問題点があつた。この結着問題は、大気
中以外の雰囲気で焼成する場合に、脱バインダー性に劣
るためか特に多発する。かかる結着問題が生じると、サ
ンドブラスト等で形成焼成体を処理して結着した無機粉
末を除去する必要があり、形成焼成体の表面平滑性を害
したり、電極パターンが削除されたりする難点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、窒素や真
空、あるいは還元等の大気以外の雰囲気で焼成した場合
にも、当該結着問題を発生しにくい間挿シートの開発を
課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、セラミック成
形体を焼成する際に介在させるためのシートであり、前
記セラミック成形体を焼成する際に焼成される無機粉末
を有機バインダーで保形してなるベースシートの中又は
/及び表面に、そのベースシートを形成する無機粉末よ
りも大粒の無機粉末と有機粉末を分散保有し、その大粒
の無機粉末が前記セラミック成形体の焼成温度では溶融
しないものであることを特徴とするセラミック焼成用間
挿シートを提供するものである。
【0006】
【作用】上記構成のシートとすることにより、大粒の無
機粉末と有機粉末がスペーサーとして機能する。またセ
ラミック成形体の焼成時にベースシートも焼成され、有
機バインダーや大粒の有機粉末は熱分解等により消失
し、大粒の無機粉末がベースシートの焼成体に捕獲さ
れ、セラミック成形体の焼成体に結着することが防止さ
れる。
【0007】
【発明の構成要素の例示】本発明のセラミック焼成用間
挿シートは、ベースシートを形成する無機粉末と、スペ
ーサーとして機能する大粒の無機粉末と有機粉末を用い
たものである。図1にそのセラミック焼成用間挿シート
を例示した。1がベースシート、2が大粒の無機粉末、
3が大粒の有機粉末である。
【0008】ベースシートを形成する無機粉末として
は、セラミック成形体を焼成する際に焼成されるものが
用いられる。一般には、アルミナ、ジルコニア、窒化ア
ルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、三酸化二チタン
酸バリウムなどからなる粉末が用いられる。
【0009】ベースシートの形成には小粒の無機粉末が
好ましく用いられる。就中、平均粒径に基づいて0.0
1〜10μm、特に0.08〜5μmが適当である。ベー
スシートの形成に際しては焼結性を高めるべく必要に応
じてマグネシア、カルシア、シリカ、イットリアの如き
焼結助剤などを配合してよい。その配合物は処理対象の
セラミック成形体に応じて適宜に決定される。
【0010】無機粉末を保形してベースシートとするた
めの有機バインダーとしては、適宜なものを用いてよ
い。一般には、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチ
ラール、アクリル系ポリマー、オレフィン系ポリマー、
エステル系ポリマー、スチレン系ポリマーの如きセラミ
ックグリーンシートの形成に常用のポリマー類、ブチル
ゴム、イソプレンゴム、スチレン・イソプレン・スチレ
ン共重合体ゴムの如きゴム類などが用いられる。有機バ
インダーの使用量は、形成するベースシートの強度等の
性状などに応じ適宜に決定してよい。一般には、ベース
シート形成用の無機粉末100重量部あたり7〜200
0重量部が用いられる。
【0011】大粒の無機粉末としては、処理対象のセラ
ミック成形体の焼成温度では溶融しないものが用いられ
る。その種類については特に限定はなく、一般には前記
のベースシートで例示したものなどが用いられる。大粒
の無機粉末の粒径としては、平均粒径に基づき10〜3
00μm、就中20〜100μmが適当である。その粒径
が10μm未満では、セラミック成形体の焼成体との結
着防止効果に乏しい場合があり、300μmを超えると
セラミック成形体の焼成体にウネリ等が発生しやすくな
る。
【0012】大粒の無機粉末の使用量は、ベースシート
形成用の無機粉末100重量部あたり2〜200重量
部、就中5〜150重量部が適当である。その使用量が
2重量部未満ではセラミック成形体の焼成体との結着防
止効果に乏しい場合があり、200重量部を超えると形
成間挿シートが柔軟性に乏しくて破損しやすくなる。
【0013】大粒の有機粉末としては、焼成時にセラミ
ック成形体やベースシート中の有機バインダーよりも2
0〜600℃高温で、溶融軟化せずに分解、ないし燃焼
するものが好ましく用いられる。就中、キシレン樹脂、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレンの如き硬
化樹脂からなる粉末が好ましく用いられる。
【0014】大粒の有機粉末の粒径としては、平均粒径
に基づき20〜500μm、就中50〜300μmが適当
である。大粒の無機粉末よりも50〜200μm大きい
ものが好ましく用いられる。大粒の有機粉末の使用量
は、ベースシート形成用の無機粉末100重量部あたり
2〜200重量部、就中5〜150重量部が適当であ
る。その使用量が2重量部未満では有機バインダーが溶
融軟化した際に間隙不足を招いてセラミック成形体の焼
成体との結着防止効果に乏しい場合があり、200重量
部を超えると形成間挿シートが柔軟性に乏しくて破損し
やすくなる。
【0015】本発明のセラミック焼成用間挿シートは、
ベースシートの中又は/及び表面に大粒の無機粉末と有
機粉末を分散保有させたものであり、セラミック成形体
を焼成する際にそのセラミック成形体が他のセラミック
成形体や焼成台等と結着しないように必要な箇所に介在
させるものである。
【0016】本発明のセラミック焼成用間挿シートの形
成方法としては例えば、1種又は2種以上の無機粉末と
有機バインダーの混合物を、ドクターブレード法等のキ
ャスティング方式や押出成形方式、ロール圧延方式等の
適宜な方式でシート化してベースシートを得、そのベー
スシートに大粒の無機粉末と有機粉末を散布して分散保
有させる方法、大粒の無機粉末と有機粉末の混合物を有
機バインダー等を介してシート化したものを、前記のベ
ースシートに圧着方式や接着剤方式等でラミネートする
方法などの、主に表面に大粒の無機粉末と有機粉末を分
散保有するものを得る方法があげられる。
【0017】また、前記のベースシート形成用の混合物
に予め大粒の無機粉末と有機粉末を混合し、それをシー
ト化する方法などの、主にシート中に大粒の無機粉末と
有機粉末を分散保有するものを得る方法もあげられる。
さらに、前記の方法を併用してシートの中と表面に大粒
の無機粉末と有機粉末を分散保有するものを得る方法な
どもあげられ、セラミック焼成用間挿シートの形成は適
宜に行ってよい。
【0018】セラミック焼成用間挿シートの厚さは、処
理対象のセラミック成形体に応じて適宜に決定され、一
般には50〜700μmとされる。間挿シートの厚さが
薄すぎると強度不足等で取扱性に乏しいものとなる。な
お、ベースシートないし間挿シートの形成に際しては、
必要に応じ溶剤、解こう剤ないし分散剤、可塑剤、湿潤
剤、離型剤、消泡剤などの適宜な添加剤を配合してよ
い。
【0019】本発明のセラミック焼成用間挿シートは例
えば、シート形態などに成形されたセラミック成形体と
その焼成台との間、焼成台上に配列されたセラミック成
形体の間、セラミック成形体の積層間、セラミック成形
体の積層体の配列間など、適宜な箇所に介在させること
ができる。
【0020】セラミック焼成用間挿シートにセラミック
成形体等への接着力が要求される場合には、必要に応じ
粘着層を付設するなどして接着力、ないしセラミック成
形体間等の接着固定力を付与してもよい。
【0021】本発明のセラミック焼成用間挿シートを適
用してなるセラミック成形体の焼成処理は、そのセラミ
ック成形体に応じ適宜に決定してよい。焼成雰囲気は、
大気のほか例えば、窒素雰囲気、真空雰囲気、還元雰囲
気など任意である。
【0022】焼成により、セラミック焼成用間挿シート
中の有機バインダーはガス化して大粒の無機粉末と有機
粉末により形成された空間を介して逃散し、そののち大
粒の有機粉末がガス化して大粒の無機粉末により形成さ
れた空間を介し逃散して、セラミック成形体と共に、ベ
ースシートが大粒の無機粉末の捕獲下に焼成される。こ
れにより、スペーサーとしての大粒の無機粉末がセラミ
ック成形体の焼成体に移着ないし結着することが防止さ
れると共に、大粒の無機粉末の介在でセラミック成形体
の焼成体間等の結着も防止され、形成焼成体の個別回収
が達成される。
【0023】
【発明の効果】本発明のセラミック焼成用間挿シートに
よれば、ベースシートの焼成体にスペーサとしての大粒
の無機粉末を捕獲させることができ、酸化や還元等の種
々の焼成雰囲気においてスペーサ粒子の結着を生じるこ
となくセラミック成形体を焼成でき、形成焼成体を容易
に個別回収することができる。従って、結着無機粉末の
除去作業が不要となり、その除去作業で電極パターンを
損傷することを回避でき、表面平滑性や寸法精度に優れ
る目的焼成体を安定して形成することができる。
【0024】
【実施例】
実施例1 平均粒径50μmの球状アルミナ粉末25部(重量部、
以下同じ)、平均粒径200μmの硬化ポリエチレン粉
末25部、平均粒径1.5μmの活アルミナ粉末40部、
ポリビニルブチラール9部、シリカ0.2部、マグネシ
ア0.5部、及びカルシア0.3部をベンジルブチルフタ
レート1部を含むトルエンを用いて均一に混合し、その
均一分散液をキャスティング法にて展開し、乾燥させて
厚さ350μmのセラミック焼成用間挿シートを得た。
【0025】実施例2 平均粒径50μmの球状アルミナ粉末10部、平均粒径
1.5μmの活アルミナ粉末80部、ポリビニルブチラー
ル8部、シリカ0.4部、マグネシア1部、及びカルシ
ア0.6部をベンジルブチルフタレート1部を含むトル
エンを用いて均一に混合し、その均一分散液をキャステ
ィング法にて展開し、乾燥させて厚さ250μmのシー
トを得、その表面に硬化ポリエチレン粉末含有の厚さ2
00μmのシートを感熱圧着方式で積層してセラミック
焼成用間挿シートを得た。なお、前記の硬化ポリエチレ
ン粉末含有シートは、平均粒径は200μmの硬化ポリ
エチレン粉末25部、アクリル系ポリマー75部をトル
エンを用いて均一に混合し、その均一分散液をキャステ
ィング法にて展開し、乾燥させて形成したものである。
【0026】実施例3 平均粒径1.5μmの活アルミナ粉末50部、ポリビニル
ブチラール9部、シリカ0.2部、マグネシア0.5部、
及びカルシア0.3部をベンジルブチルフタレート1部
を含むトルエンを用いて均一に混合し、その均一分散液
をキャスティング法にて展開し、その展開層の乾燥処理
前に表面に、平均粒径50μmの球状アルミナ粉末25
部と、平均粒径200μmの硬化ポリエチレン25部を
散布し、厚さ400μmのセラミック焼成用間挿シート
を得た。
【0027】比較例1 硬化ポリエチレン粉末を用いないほかは実施例1に準じ
て間挿シートを得た。
【0028】比較例2 球状アルミナ粉末を用いないほかは実施例1に準じて間
挿シートを得た。
【0029】比較例3 活アルミナ粉末を用いないほかは実施例1に準じて間挿
シートを得た。
【0030】評価試験 実施例、比較例で得た(セラミック焼成用)間挿シート
を15cm角に裁断し、これを表面にタングステンペース
トにより電極パターンが印刷された厚さ10mmで10cm
角のアルミナグリーンシート5枚の積み重ね体における
層間と最下部に介在させて還元雰囲気中で焼成した。
【0031】前記で得られたアルミナ焼成シートについ
て、シート間結着の有無(個別回収性)、無機粉末の結
着(大粒体の移着)の有無、電極パターンの傷等の損傷
の有無、寸法安定性(冷却により収縮したものの寸法精
度)、表面平滑性を調べた。
【0032】前記の結果を表1に示した。
【表1】
【0033】なお、実施例のセラミック焼成用間挿シー
トはいずれも良好な取扱性を有して、間挿作業時等に破
損することはなかった。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の断面図である。
【符号の説明】
1:ベースシート 2:大粒の無機粉末 3:大粒の有機粉末
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久米 克也 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号 日 東電工株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−50369(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C04B 35/64

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セラミック成形体を焼成する際に介在さ
    せるためのシートであり、前記セラミック成形体を焼成
    する際に焼成される無機粉末を有機バインダーで保形し
    てなるベースシートの中又は/及び表面に、そのベース
    シートを形成する無機粉末よりも大粒の無機粉末と有機
    粉末を分散保有し、その大粒の無機粉末が前記セラミッ
    ク成形体の焼成温度では溶融しないものであることを特
    徴とするセラミック焼成用間挿シート。
JP3168687A 1991-06-12 1991-06-12 セラミック焼成用間挿シート Expired - Fee Related JP2994089B2 (ja)

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