JP4343421B2

JP4343421B2 - セラミック薄板の生成形体の成形方法及び成形装置

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Publication number: JP4343421B2
Application number: JP2000378764A
Authority: JP
Inventors: 明大森; 建記柏原
Original assignee: Kikusui Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Kikusui Kagaku Kogyo KK
Priority date: 2000-12-13
Filing date: 2000-12-13
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2020-12-13
Also published as: JP2002179468A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はセラミック薄板、セラミック薄板の生成形体の成形方法及び成形装置に関し、更に詳しくは、均一な厚さで非常に薄く大面積に一体焼成され、しかも焼成時の反りがなく優れた強度性を示すセラミック薄板と、このようなセラミック薄板を有効に実現することができる生成形体（グリーンボディと称される未焼成の成形体）の成形方法及び成形装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、半導体業界や液晶業界等において、薄膜形成やエッチング工程での耐食性や熱伝導性の観点から、大面積で非常に薄いセラミック薄板の提供が要求されている。又、より小面積のセラミック基板等を使用する場合でも、大面積の薄いセラミック薄板を焼成して、これをカッティングすることにより多数枚取りを図ることは、生産性の面で非常に有利である。
【０００３】
従来、上記のようなセラミック薄板又はその生成形体の成形方法として、次のような種々の成形法が行われている。
【０００４】
即ち、いわゆる乾式成形法としては、固定型の凹部キャビティに原料のドライパウダーを収容しておき、該凹部キャビティに強力な加圧を伴ってプレス型を進入させることによりドライパウダーを固結させる金型プレス法がある。他にも、原料のドライパウダーをゴム製の成形袋内に封入した後に加圧水槽内へ投入し、全方向からの強力な水圧を加えてドライパウダーを固結させるラバープレス法等がある。
【０００５】
又、いわゆる湿式成形法としては、スラリー状のセラミック原料をベルトコンベア上で搬送しながらドクターブレードを用いて薄板状に成形して行くドクターブレード成形法や、坏土状のセラミック原料を押出し孔を設けた口金から薄板状に押出す押出し成形法等がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の金型プレス法やラバープレス法等の乾式成形法では、強力な加圧を要求されるプレス装置や加圧装置が大掛かりなものとなり、著しくコストアップする恐れがある。ラバープレス法では、通常、更に薄板形状への切削加工を要すると言う成形工程上の不具合もある。そして大面積のセラミック薄板を成形しようとすると、これに応じてプレス装置や加圧装置を大型化せねばならないため、コスト面や設備面から現実的には困難である。
【０００７】
一方、上記のドクターブレード成形法や押出し成形法等の湿式成形法では、成形後に焼成工程を要するとは言え、乾式成形法のような強力な加圧を要求されないため、成形コスト面で有利である。
【０００８】
しかし上記した従来の湿式成形法では、セラミックスラリーがドクターブレードとの摩擦下に搬送されながら、あるいは坏土が口金との摩擦下に押出しを受けながら成形されるので、原料密度の不均一を生じ易い。生成形体における原料密度の不均一は、焼成薄板における強度（弾性）の低下の原因となる。
【０００９】
更に、ドクターブレード成形法では非常に薄くかつ均一な厚さに成形することが技術的に困難又は煩雑である。生成形体における厚みの不均一は、焼成薄板における強度（弾性）の低下の一因となる。又、押出し成形法では、非常に薄い押出し孔から押出し得る坏土の調製が困難であると言う不具合もあった。
【００１０】
そこで本発明は以上の不具合を解消し、均一な厚さで非常に薄く大面積に一体焼成され、しかも焼成後に優れた強度（弾性）を示すセラミック薄板と、焼成によってこのようなセラミック薄板を有効に実現することができる生成形体の成形方法及び成形装置とを提供することを、解決すべき課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
(第１発明の構成)
上記課題を解決するための本願第１発明（請求項１に記載の発明）の構成は、セラミック粉末と、加熱により硬化又はゲル化するバインダーと、溶媒とを含むセラミックスラリーを焼成してなるセラミック粉末の焼成体であって、以下の（１）及び（２）の条件を併せ備える焼成体である、セラミック薄板である。
（１）３ｍｍ以下の均一な厚さと、２０００ｃｍ^２以上の面積とを有する平坦な板状である。
（２）相互間隔を５０ｃｍとした２つの支点でセラミック薄板を支持した状態において、前記２支点の中間点を厚さ方向へ３ｃｍ撓ませた場合に、折れ又は割れを生じないと言う曲げ弾性を備える。
【００１２】
(第２発明の構成)
上記課題を解決するための本願第２発明（請求項２に記載の発明）の構成は、前記第１発明に係るセラミック薄板が窒化物系，炭化物系又は酸化物系のセラミック粉末の焼成体である、セラミック薄板である。
【００１３】
（第３発明の構成）
上記課題を解決するための本願第３発明（請求項３に記載の発明）の構成は、軟質材からなる成形袋に硬化又はゲル化可能なバインダーを含んだセラミックスラリーの必要量を収納し、前記セラミックスラリーを脱気してから１対の平坦な成形面間で成形袋ごと薄板状に成形し、次いでセラミックスラリーを硬化又はゲル化させる、セラミック薄板の生成形体の成形方法である。
【００１４】
（第４発明の構成）
上記課題を解決するための本願第４発明（請求項４に記載の発明）の構成は、前記第３発明に係るセラミックスラリーの脱気工程において、セラミックスラリーを成形袋ごと脱気装置へ導入して脱気を行う、セラミック薄板の生成形体の成形方法である。
【００１５】
（第５発明の構成）
上記課題を解決するための本願第５発明（請求項５に記載の発明）の構成は、前記第３発明又は第４発明に係る成形袋を構成している軟質材が、ＰＰ，ＰＥ又はＰＥＴである、セラミック薄板の生成形体の成形方法である。
【００１６】
（第６発明の構成）
上記課題を解決するための本願第６発明（請求項６に記載の発明）の構成は、硬質材料からなる１対の薄い平坦なプレート間を開口部を除いて軟質材で連結してなる成形袋に、硬化又はゲル化可能なバインダーを含んだセラミックスラリーの必要量を収納し、前記セラミックスラリーを脱気してから１対の成形面間で成形袋ごと薄板状に成形し、セラミックスラリーを硬化又はゲル化させた後に成形袋を除去する、セラミック薄板の生成形体の成形方法である。
【００１７】
(第７発明の構成)
上記課題を解決するための本願第７発明（請求項７に記載の発明）の構成は、１対の略平行で平坦な成形面をそれぞれ有する１対の対向する成形型を備え、これらの成形型の少なくとも一方は他方に対して進退動作可能であり、これらの成形型の少なくとも一方の成形面はその裏面と成形型本体との間に設けた弾性部材によって、他方の成形面に対して正確に平行な状態となるための傾動が可能なように支持され、かつ、前記１対の成形面間には成形面間隔調整用の薄板状スペーサを介在させ得る構成とした、セラミック薄板の生成形体の成形装置である。
【００１８】
（第８発明の構成）
上記課題を解決するための本願第８発明（請求項８に記載の発明）の構成は、前記第７発明に係る１対の成形型には成形面加熱用のヒータを設けた、セラミック薄板の生成形体の成形装置である。
【００１９】
（第９発明の構成）
上記課題を解決するための本願第９発明（請求項９に記載の発明）の構成は、前記第７発明又は第８発明に係る１対の成形型における１対の成形面の構成部分のみを、成形装置に対して一体的に着脱可能とした、セラミック薄板の生成形体の成形装置である。
【００２０】
（第１０発明の構成）
上記課題を解決するための本願第１０発明（請求項１０に記載の発明）の構成は、前記第７発明〜第９発明のいずれかに係る成形装置における対向する成形面の中間上部には、成形袋懸架用のラック装置を備えている、セラミック薄板の生成形体の成形装置である。
【００２１】
【発明の作用・効果】
（第１発明の作用・効果）
３ｍｍ以下と言う非常に薄い均一な厚さと、２０００ｃｍ^２以上と言う極めて大きな面積とを有するセラミック薄板を製造することは、従来の成形方法では、コスト面や設備面から現実的には困難である。又、あえてコスト等を無視して製造したとしても、厚さが不均一であったり、生成形体における原料密度が不均一であったりするために、第１発明の前記（２）の条件を満たす曲げ弾性を備えることは困難であった。
【００２２】
本発明においては、第３発明〜第６発明に係る成形方法、あるいは第７発明〜第１０発明に係る成形装置を利用してセラミック薄板の生成形体を成形し、この生成形体を適宜な条件で焼成することにより、第１発明に係るセラミック薄板を製造可能とした。
【００２３】
第１発明のセラミック薄板により、例えば半導体業界や液晶業界等において強く要求されている大面積で非常に薄く曲げ弾性の優れた（即ち、割れや折れの生じ難い）セラミック薄板が提供される。より小面積のセラミック基板等の要求に対しても、第１発明に係る大面積のセラミック薄板をカッティングして多数枚取りを図ることにより、生産性の面で非常に有利である。セラミック薄板は、このようなカッティングの際にも割れ難い。
【００２４】
（第２発明の作用・効果）
上記第１発明に係るセラミック薄板としては、汎用材である窒化物系，炭化物系又は酸化物系のセラミックからなるものが好ましい。
【００２５】
（第３発明の作用・効果）
第３発明のセラミック薄板の生成形体の成形方法は、非常に薄い均一な厚みと大きな面積とを持ち、しかも曲げ弾性の優れたセラミック薄板を焼成できる生成形体を成形するにつき、画期的な改善を含んでいる。
【００２６】
即ち、第３発明の生成形体の成形方法では、セラミックスラリーを軟質材からなる成形袋に収納し、１対の平坦な成形面間で成形袋ごと薄板状に成形する。
【００２７】
そのため、前記乾式成形法のような高価あるいは大掛かりなプレス装置や加圧装置は不要である。大面積の生成形体を成形するためには、成形袋のサイズ，成形袋へのセラミックスラリーの収容量及び１対の成形面の面積を調整するだけで良い。
【００２８】
生成形体を非常に薄く成形するためには、成形時における１対の成形面の間隔を調整するだけで良い。非常に薄い生成形体の厚みの均一性に関しては、１対の平坦な成形面を用いると言う成形原理上、部分的な凹凸に基づく厚みの不均一を生ずることはあり得ない。厚み勾配に基づく全体的な厚みの不均一を防止するには、成形時における１対の成形面の平行度を調整するだけで良い。上記した１対の成形面の間隔や平行度の調整は技術的に特に困難なものではない。従って、非常に薄い大面積の生成形体を均一な厚みを以て容易に成形することができる。
【００２９】
第３発明の方法は、カテゴリーとしては湿式成形法に属するが、前記従来の湿式成形法に比較すれば、セラミックスラリーが成形袋の中で展延されて薄板形状となるので、焼成後の強度不足の原因となる原料密度の不均一が起きない。又、前記押出し成形法の場合のような坏土調製上の困難がないし、薄い生成形体を均一な厚みで成形する上での、前記ドクターブレード成形法のような技術的な困難又は煩雑さがない。従って、焼成後のセラミック薄板の強度不足を生じない生成形体を容易に成形することができる。
【００３０】
なお、成形前にセラミックスラリーを脱気することにより、生成形体における気泡の混入を有効に防止できる。又、セラミックスラリーの硬化又はゲル化により生成形体を硬化させた後、成形袋は焼成前に除去しても良いし、成形袋ごと焼成して成形袋を焼滅させても良い。
【００３１】
（第４発明の作用・効果）
成形袋に収納したセラミックスラリーを脱気するに当たり、例えば吸気パイプ等を成形袋に挿入して成形袋の内容物のみを脱気する方法と、成形袋ごと脱気装置へ導入して成形袋の内部と外部とを同等に脱気する方法とがあり得る。
【００３２】
そして前者の方法によると、脱気に伴う袋の収縮により成形袋が褶曲し（シワが寄り）、この褶曲が生成形体の成形に影響する場合もあり得る。従って、第４発明のように、後者の方法によってセラミックスラリーの脱気工程を行うことが特に好ましい。
【００３３】
（第５発明の作用・効果）
成形袋を構成する軟質材の種類は任意であるが、特にプラスチックが好ましく、とりわけ、セラミックスラリー硬化時の加熱に対する耐熱性、袋を構成するフィルムの厚み精度、離型性等の点から、第５発明のようにＰＰ，ＰＥ又はＰＥＴが好ましい。
【００３４】
（第６発明の作用・効果）
セラミック薄板の生成形体の成形方法としては、第６発明の成形方法も好ましい。この成形方法は、硬質材料からなる１対の薄い平坦なプレート間を開口部を除いて軟質材で連結してなる成形袋を用いる点を除いては、基本的に上記第３発明〜第５発明の成形方法と同様である。
【００３５】
第６発明の成形方法によれば、成形袋を構成する１対の薄い平坦なプレートが第３発明〜第５発明の成形方法における１対の平坦な成形面と同様に機能する。従って、生成形体における厚みの均一性（局部的な凹凸を生じないこと）は成形袋の１対のプレートによって確保されるので、１対の成形面が必ずしも平坦である必要はない。反面、セラミックスラリーの硬化又はゲル化により生成形体を硬化させた後、成形袋ごと焼成して成形袋を焼滅させることは困難であり、成形袋を焼成前に除去する必要がある。
【００３６】
（第７発明の作用・効果）
第７発明に係るセラミック薄板の生成形体の成形装置を利用することにより、上記各種の成形方法を簡易に実行することができる。
【００３７】
即ち、セラミックスラリーの必要量を収納し脱気した成形袋を、１対の成形型の成形面間に導入する。そして成形したい生成形体の厚さを考慮して、成形面間の両端部（成形袋と重複しない部位）に必要な厚さの成形面間隔調整用の薄板状スペーサを介在させる。この薄板状スペーサは、各種の厚さのものを予め準備しておいた方が良い。
【００３８】
例えば、前記第３発明〜第５発明の成形方法において、生成形体を２ｍｍの厚さに成形したい場合、成形袋を構成するフィルムの厚さが５０μｍであるとすると、生成形体の表裏面におけるフィルムの合計厚さ１００μｍを加算した２．１ｍｍの厚さの薄板状スペーサを介在させれば良い。また例えば、前記第６発明の成形方法において生成形体を２ｍｍの厚さに成形したい場合、成形袋の１対のプレートの厚さが３ｍｍであるとすると、生成形体の表裏面におけるプレートの合計厚さ６ｍｍを加算した８ｍｍの厚さの薄板状スペーサを介在させれば良い。
【００３９】
次いで１対の成形型を薄板状スペーサによって停止するまで接近させる。この時、仮に成形型の１対の成形面が元々は完全に平行ではないとしても、少なくとも一方の成形面はその裏面に設けた弾性部材によって傾動可能に支持されているので、薄板状スペーサの作用により１対の成形面は完全に平行になる。従って生成形体の厚さの均一性が確保される。
【００４０】
（第８発明の作用・効果）
セラミック薄板の生成形体の成形装置には、その１対の成形型に生成形体を硬化又はゲル化させるための成形面加熱用のヒータを設けることが好ましい。但し、このようなヒータが成形型にビルトインされていなくても任意の手段により生成形体を加熱・硬化させることは可能であるから、上記ヒータを設けることは必須ではない。
【００４１】
（第９発明の作用・効果）
第７発明又は第８発明に係る成形装置において、１対の成形型における１対の成形面の構成部分のみを、いわば一種の着脱式キットとして、成形装置に対して一体的に着脱可能とすることも、好ましい。
【００４２】
この場合、生成形体の成形完了後、成形袋を中間に挟んだ状態のまま着脱式キットを一体的に取外し、別途に準備しておいた未成形のスラリー入り成形袋を中間に挟んだ着脱式キットを取付けると言う工程設計が可能となる。従って、比較的迅速に行い得る成形工程と、プロセス進行の律速段階となり勝ちな生成形体の硬化又はゲル化工程とを分離できる。その結果、成形工程を迅速に多数回行いつつ、同時に成形完了後の多数の着脱式キットを次々に加熱槽等に投入して生成形体の硬化又はゲル化を行うと言う工程の効率化が可能となる。
【００４３】
（第１０発明の作用・効果）
第１０発明のように、成形装置における対向する成形面の中間上部に成形袋懸架用のラック装置を設けることにより、生成形体の成形時において成形袋を確実かつ迅速に成形面の中間部に保持することができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
次に、第１発明〜第１０発明の実施の形態について説明する。以下において単に「本発明」と言うときは、第１発明〜第１０発明を一括して呼んでいる。
【００４５】
〔セラミック薄板〕
本発明に係るセラミック薄板は、３ｍｍ以下の厚さと、２０００ｃｍ^２以上の面積とを有する焼成された平坦な板状体である。なお、セラミック薄板におけるｃｍ^２単位の面積値がｍｍ単位の厚さ値の５００倍以上であることも好ましいが、必ずしもこのような基準に限定されない。又、本発明に係るセラミック薄板は均一な厚さを有するが、要求される厚さの均一度はセラミック薄板の用途によって異なる。従って厚さの均一度は必ずしも一律に規定できないが、例えば、セラミック薄板の最大厚部分と最小厚部分との厚さの差が１０％以下であることが好ましい。
【００４６】
又、本発明に係るセラミック薄板は、相互間隔を５０ｃｍとした２つの支点でセラミック薄板を支持した状態において、２支点の中間点を厚さ方向へ３ｃｍ撓ませた場合に折れ又は割れを生じないと言う曲げ弾性を備える。
【００４７】
セラミック薄板を構成するセラミック材の種類は限定されないが、窒化物系，炭化物系又は酸化物系のセラミックからなるものが、特に好ましい。
【００４８】
セラミック薄板の用途は限定されない。１，２の代表的用途例として、半導体業界や液晶業界等に向けた大面積セラミック薄板の用途、カッティングすることにより多数枚取りを図ることを前提とする小面積のセラミック基板の用途、各種焼成治具用の薄板材料の用途等を例示することができる。
【００４９】
〔セラミックスラリー〕
本発明で用いるセラミックスラリーは、少なくとも、主成分たるセラミック粉末と、加熱により硬化又はゲル化するバインダーと、流動性を持たせるための溶媒とを含む。発明の目的を阻害しない限りにおいて、通常のセラミックスラリーに配合されることがある他の任意の成分を含むことができる。焼成後にはバインダーと溶媒は消失している。
【００５０】
セラミック粉末の種類は限定されないが、好ましくは窒化物系，炭化物系又は酸化物系セラミックの原料となるセラミック粉末が用いられる。具体的に好ましいセラミック粉末として、窒化物系の窒化ホウ素，窒化アルミニウム，窒化珪素，窒化チタン等が例示される。炭化物系の炭化珪素，炭化チタン，炭化ホウ素，タングステンカーバイド等も例示される。酸化物系の酸化アルミニウム，酸化ジルコニウム，酸化珪素，酸化マグネシウム，酸化イットリウム，酸化バリウム，酸化銅，酸化バナジウム，酸化鉄等も例示される。その他にも、上記各種のセラミック粉末の混合物、固溶物の他、金属粉末等も利用できる。
【００５１】
バインダーの種類も限定されない。好ましくは、熱硬化性のバインダーとしては、エポキシ樹脂，ポリエステル樹脂，フェノール樹脂，メラミン樹脂，ポリイミド樹脂，シアン酸エステル樹脂，ジアリルフタレート樹脂，シリコーン樹脂，イソシアネート樹脂やこれらの変性樹脂又はこれらをエマルション化したもの、熱ゲル化性のバインダーとしては、タンパク質，デンプン等を、それぞれ使用することができる。
【００５２】
溶媒の種類も限定されない。好ましくは、熱硬化性の樹脂には芳香族溶媒，志望族溶媒の混合物を用いれば良く、エステル，ケトン系溶剤を加えても良い。エマルション，タンパク質，デンプン等には水を溶媒とすれば良く、セラミック粉末の湿潤，分散を良くするための界面活性剤を用いることもできる。
【００５３】
〔成形袋〕
成形袋には、軟質材からなるもの（第３発明において用いる）と、１対の薄い平坦なプレート間を開口部を除いて軟質材で連結してなるもの（第６発明において用いる）とがある。上記軟質材の種類は限定されないが、透明で柔軟な材料が好ましく、前記した理由から、特にＰＰ，ＰＥ又はＰＥＴが好ましい。成形袋は上方が開口し、かつ成形型の成形面の面積よりも大きな袋体であることが好ましい。このような成形袋を用いることで、成形が不完全となり易い袋の端部の部分を切除することができる。
【００５４】
第３発明において用いる成形袋の形態は任意であるが、好ましくはフィルムを方形に折返した厚さのない袋形態とされる。フィルムの厚さも任意であるが、例えば１００〜５００μｍ程度の厚さとすることができる。第６発明において用いる成形袋を構成する１対の薄い平坦なプレートとしては、例えばステンレス製やアルミニウム製のものを使用できる。
【００５５】
〔生成形体の成形装置〕
生成形体の成形装置は、１対の対向する成形型を備え、成形型の一方又は双方が、対向する成形型に対して進退動作可能となっている。一方又は双方の成形型を進退動作させる機構としては、公知の任意の機構を採用すれば良く、何ら限定されない。
【００５６】
これらの１対の成形型はそれぞれ平坦な成形面を備えており、該１対の成形面は互いに略平行となるように構成されている。そして１対の成形面の一方又は双方が、その裏面と成形型本体との間に設けた弾性部材によって、弾性的に傾動可能なように支持されている。この弾性部材による支持機構のため、及びスペーサを用いることにより、１対の成形面が成形時において正確に平行な状態となる。スペーサの形態は限定されないが、少なくとも厚さが正確に規定されており、成形時において１対の成形面間に介在させ得る形状を備える。
【００５７】
前記１対の成形型には、その成形面の裏側に成形面加熱用のヒータを設けることが好ましい。ヒータの機構は公知の任意のものを採用できる。又、成形装置には、対向する成形面の中間位置の上部に、成形袋懸架用のラック装置を備えることも好ましい。ラック装置の機構は、成形袋を必要な位置（成形時における１対の成形面の中間位置）に必要な方向（１対の成形面と平行な方向）沿いに懸架できるものであれば、公知の任意の機構のものを採用できる。
【００５８】
又、成形装置における１対の成形面の構成部分のみを、着脱式キットとして成形装置に対し一体的に着脱可能とすることも、好ましい。その着脱式キットの機構は限定されない。例えば、成形面と成形型との着脱機構に関しては、成形面を構成する部材が成形型に対してフックを用いた係止機構により簡単に着脱できる機構、あるいは、成形面を構成する部材の裏面に設けた水平方向のレールを成形型に設けた水平方向のガイド溝に嵌合可能とし、成形面を水平移動させることによりレールとガイド溝とを嵌合させ又はその嵌合を解除して、成形面を成形型から簡単に着脱できる機構、等を例示できる。又、１対の成形面を一体的に着脱可能とする機構に関しては、例えば、成形位置にある１対の成形面をボルト−ナットで互いに締め付けて一体化する機構、等を例示できる。
【００５９】
〔生成形体の成形方法〕
本発明に係る生成形体の成形方法は、以下の第１工程〜第４工程を含むものである。
【００６０】
第１工程：第３発明又は第６発明に係る成形袋に必要量の前記セラミックスラリーを収納する。この工程では、セラミックスラリーが気泡を巻込んで成形袋に収納されないように注意して収納させることが好ましい。
【００６１】
第２工程：成形袋に収納されたセラミックスラリーを脱気する。この工程は、例えば成形袋の開口部を吸引ブロアー等の任意の吸気手段に連絡させることによっても実行できるが、成形袋におけるシワの発生を防止するためには、成形袋ごと脱気装置へ導入して脱気を行うことが好ましい。
【００６２】
第３工程：脱気した成形袋を成形装置へ導入して、生成形体の成形を行う。この工程では、脱気後の成形袋の開口部を直ちに密封して成形装置へ導入することも好ましい。成形袋の成形装置への導入は、例えば前記した成形袋懸架用のラック装置を利用して行うことができる。成形工程においては、１対の成形面間に前記スペーサを介在させ、１対の成形型を互いに押付けることにより、スペーサによって規定された所定の均一な厚さに生成形体が成形される。
【００６３】
第４工程：成形袋中で成形された生成形体を加熱して、バインダーの硬化又はゲル化により生成形体を硬化又はゲル化させる。この工程は、成形型のヒータを利用して行うこともできるが、１対の成形面の構成部分のみを着脱式キットとして着脱させる場合には、成形袋を中間に挟んだ状態のまま一体的に着脱式キットを取外して、加熱槽に投入しても良い。
【００６４】
〔生成形体の焼成〕
以上の工程により成形された生成形体は、所定の適正な条件で焼成されることにより、非常に薄く大面積で、しかも曲げ弾性の優れたセラミック薄板となる。第３発明に係る成形袋を用いた場合には、焼成によって成形袋が消滅するので、成形袋ごと焼成炉に投入しても良い。第６発明に係る成形袋を用いた場合には、成形袋を除去してから生成形体を焼成炉に投入するのが良い。この成形袋の除去は、例えば成形袋における１対の平坦なプレート間を連結した軟質材をカッター等で切ってプレートを生成形体より剥がすことにより、行える。
【００６５】
【実施例】
次に、本発明の一実施例を説明する。本発明の範囲は、下記の実施例によって制約されるものではない。
【００６６】
（実施例１：成形装置）
本実施例に係る生成形体の成形装置１において、機台２上両端部には、１対の平行なレール３が固定されている。１対の対向する成形型４，４’が、その基板部５，５’に設けた車輪６，６’によってレール３上に設置され、従って成形型４，４’はレール３に沿って移動可能である。
【００６７】
成形型４，４’の基板部５，５’における互いに対向する端部側には、それぞれ成形面支持板７，７’がほぼ垂直に立設され、基板部５と成形面支持板７の間、及び基板部５’と成形面支持板７’の間はリブ８，８’によって補強されている。前記１対の成形面支持板７，７’には、それぞれ平坦な板状の成形面部材９，９’が互いに対向するように、かつ互いに略平行に固定されている。
【００６８】
なお、図示はしないが、成形面部材９，９’を弾性部材を介して成形面支持板７，７’に取付けても良い。例えば、成形面支持板７と成形面部材９とを、それらの上下左右の４隅部においてコイルスプリングを介して取付けた構成とし、成形面支持板７’と成形面部材９’との間も同様に構成することができる。これにより、１対の成形面部材９，９’は、成形時において互いに完全に平行となるように傾動することが許される。
【００６９】
一方、成形型４，４’の前記基板部５，５’の中央部には、前記レール３と平行な単一の軸線方向に沿ってネジ孔１０が設けられている。成形型４の基板部５に設けたネジ孔１０と、成形型４’の基板部５’に設けたネジ孔１０とは、ネジ溝の切削方向が互いに逆である。そしてこれらのネジ孔１０には、それぞれのネジ溝方向に対応するネジ山を有する１本の駆動ネジ１１が螺合されている。
【００７０】
上記の駆動ネジ１１は、機台２上の一端に設けた適宜な機構の駆動部１２（その詳細な構成の図示及び説明は省略する）に連結され、該駆動部１２のハンドル１３を回転させると駆動ネジ１１が回転するようになっている。そしてハンドル１３は、時計回り方向にも、反時計回り方向にも回転させることができる。従って、ハンドル１３を時計回り方向又は反時計回り方向に回転させることにより、１対の成形型４，４’は互いに接近又は離隔する方向へ相対移動する。
【００７１】
前記１対の成形面部材９，９’の中間部上方には、図示省略の適当な支持手段により、ラック装置１４が架設されている。ラック装置１４は２枚のラック板１５，１５’を備え、これらのラック板１５，１５’はネジ１６により互いに緊密に締着させることができる。
【００７２】
ラック板１５，１５’の両端部には環状のアーム１７が挿通され、これらの環状のアーム１７は開環できる構造となっていて、金属製で均一な所定の厚さを持った細長い板状のスペーサ１８の通し孔１９に前記アーム１７を挿通することにより、アーム１７にスペーサ１８を吊下げることができる。又、図２及び図３に示すように、生成形体の成形時には、前記２枚のラック板１５，１５’間にセラミックスラリーを収納した成形袋２０の上端開口部を挟着して、成形袋２０を１対の成形面部材９，９’間に懸架することができる。
【００７３】
（実施例２：生成形体の成形）
生成形体の成形装置１を用いた場合におけるセラミック薄板の生成形体の成形方法を説明する。
【００７４】
まず、成形袋２０に所定のセラミックスラリーを必要量収納し、その脱気工程を行う。次に、図２に示すように、成形袋２０の上端開口部をラック装置１４のラック板１５，１５’によって緊密に挟着して１対の成形面部材９，９’間に懸架させる。
【００７５】
同時に、予定される生成形体の成形厚さに応じて選択された所定の厚さのスペーサ１８をラック装置１４の両端の環状のアーム１７に取付け、これらの１対のスペーサ１８も１対の成形面部材９，９’間に吊下げる。
【００７６】
次に、ハンドル１３を所定方向へ回転させ、１対の成形型４，４’を互いに接近動作させる。この時、１対の成形面部材９，９’はスペーサ１８によって停止するまで接近動作し、成形袋２０中のセラミックスラリーが所定の均一な厚さと大きな面積を持つ生成形体に成形される。
【００７７】
その後は、前記したように生成形体を硬化させる工程と、これをセラミック薄板に焼成する工程とを行うのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る生成形体の成形装置の正面図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線矢視図である。
【図３】ラック装置部分の分解斜視である。
【符号の説明】
１生成形体の成形装置
３レール
４，４’ 成形型
７，７’ 成形面支持板
９，９’ 成形面部材
１０ネジ孔
１１駆動ネジ
１３ハンドル
１４ラック装置
１５，１５’ ラック板
１８スペーサ
２０成形袋

Claims

軟質材からなる成形袋に硬化又はゲル化可能なバインダーを含んだセラミックスラリーの必要量を収納し、前記セラミックスラリーを脱気してから１対の平坦な成形面間で成形袋ごと薄板状に成形し、次いでセラミックスラリーを硬化又はゲル化させることを特徴とするセラミック薄板の生成形体の成形方法。
前記セラミックスラリーの脱気工程において、セラミックスラリーを成形袋ごと脱気装置へ導入して脱気を行うことを特徴とする請求項１に記載のセラミック薄板の生成形体の成形方法。
前記成形袋を構成している軟質材が、ＰＰ（ポリプロピレン），ＰＥ（ポリエチレン）又はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のセラミック薄板の生成形体の成形方法。
硬質材料からなる１対の薄い平坦なプレート間を成形袋の開口部を除いて軟質材で連結してなる成形袋に、硬化又はゲル化可能なバインダーを含んだセラミックスラリーの必要量を収納し、前記セラミックスラリーを脱気してから１対の成形面間で成形袋ごと薄板状に成形し、セラミックスラリーを硬化又はゲル化させた後に成形袋を除去することを特徴とするセラミック薄板の生成形体の成形方法。
請求項１〜請求項４のいずれかに記載のセラミック薄板の生成形体の成形方法に用いる成型装置であって、１対の略平行で平坦な成形面をそれぞれ有する１対の対向する成形型を備え、これらの成形型の少なくとも一方は他方に対して進退動作可能であり、これらの成形型の少なくとも一方の成形面はその裏面と成形型本体との間に設けた弾性部材によって、他方の成形面に対して正確に平行な状態となるための傾動が可能なように支持され、かつ、前記１対の成形面間には成形面間隔調整用の薄板状スペーサを介在させ得る構成としたことを特徴とするセラミック薄板の生成形体の成形装置。
前記１対の成形型には成形面加熱用のヒータを設けたことを特徴とする請求項５に記載のセラミック薄板の生成形体の成形装置。
前記１対の成形型における１対の成形面の構成部分のみを、成形装置に対して一体的に着脱可能としたことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のセラミック薄板の生成形体の成形装置。
前記成形装置における対向する成形面の中間上部には、成形袋懸架用のラック装置を備えていることを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれかに記載のセラミック薄板の生成形体の成形装置。