JPH0234562A - 導電性炭化珪素シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は炭化珪素前駆体ポリマーの単独、または炭化珪
素前駆体ポリマーを主成分とする組成物を原料として、
シート状に成形し熱処理及び焼成した炭化珪素よりなる
シート状成形体を、導電性材料として使用する際に、端
部の通電をよくし端部での発熱を小さくするため、端部
の肉厚を大きくした導電性炭化珪素シートを製造する方
法に関するものである。

［従来技術］ 炭化珪素（シリコンカーバイド）からなるシートもしく
は棒状体に通電し発熱として使用することは知られてい
る。又、このような発熱体は、通常炭化珪素の粉末を適
当なバインダーで固め、成形した後、焼結するという方
法により製造されている。

上記のような製造方法の場合は、発熱体の端部に、アル
ミ等の金属を混合して成形した後焼結することにより、
端部の電気抵抗を小さくする方法をとることが出来る。

しかし、このような従来方法によって製造した炭化珪素
成形体は、強度が小さいため、肉厚が小さく、且つ実用
的な成形体を作ることはできない。このため、炭化珪素
前駆体ポリマーの単独、または炭化珪素前駆体ポリマー
を主成分とする組成物を原料として、加熱溶融もしくは
溶媒により溶解し、シート状に成形する方法があるが、
このような方法の場合、端部の電気抵抗を小さくするた
めに、アルミ等の金属を混合して成形することは困難で
ある。一方、端部の電気抵抗を小さくするため、端部の
肉厚を大きくする方法が考えられるが、炭化珪素前駆体
ポリマーの成形体（グリーンシート）は強度が小さく脆
いため、通常の方法で端部のみ肉厚を大きくすることは
困難である。

［発明の目的］ 本発明は、従来、炭化珪素材料では達成し得なかった厚
さ数ミリメートル以下の、薄くて丈夫でかつ端部の電気
抵抗の小さいシート状発熱体となる炭化珪素シートを製
造する方法を提供しようとするものである。更に詳しく
は、端部のみを肉厚として端部の電気抵抗を低下せしめ
たシート状発熱体として好適な炭化珪素系シートを製造
する方法を提供しようとするものである。

［発明の構成］ 本発明者らは、前述の目的を達成すべく鋭意研究の結果
、炭化珪素前駆体ポリマーの単独、または炭化珪素前駆
体ポリマーを主成分とする組成物を原料として成形した
成形物は強度が小さく脆いが、加熱により再溶融するこ
と及びこの成形体を熱処理することにより、強度が大き
くなり可撓性がでてくるが、もはや熱処理前の溶融温度
に加熱しても溶融することはないことに着目して、本発
明に到った。

すなわち、本発明は、炭化珪素前駆体ポリマーの単独、
または炭化珪素前駆体ポリマーを主成分とする組成物を
原料として成形したシート状の成形物を熱処理した後、
このシートを目的とする形状に切断し、強度の大きい可
撓性のあるシートとなし、このシートの端部に、適当な
形状の熱処理してないシートと熱処理したシートとを、
任意の枚数交互に重ね合わせた優、加熱して熱処理して
ないシートを溶融し、必要に応じて加圧し、これらを接
合して、端部のみ肉厚の大きいシート状成形物とした後
、これを熱処理、焼成して、端部の電気抵抗が発熱部の
電気抵抗より小さいシート状発熱体として好適な導電性
炭化珪素（シリコンカーバイド）シートを製造する方法
である。

本発明の方法において用いられる炭化珪素前駆体ポリマ
ーとしては、ポリカルボシラン、ポリシラスチレン、ポ
リカルボシラスチレン共重合体等の有機珪素ポリマーが
用いられる。なかでも、平均分子［１１０００以上、カ
ルボシラン結合とシラスチレン結合との割合が３／７〜
７／３のポリカルボシラスチレン共重合体は成形性が良
く且つ炭化珪素シートとした時の物性が良好であるため
特に好適である。これらの有機珪素ポリマーには、分子
内にＢ、Ｔｉ　、Ｚｒ等の金属を含んでもよい。

本発明方法では、かかる炭化珪素前駆体ポリマーに対し
等重量以下の割合で第２成分を混合することができる。

前記第２成分としては、炭素微粉末、炭化珪素微粉末等
の無機微粉末の他、ポリビニルアルコール、ポリビニル
ブチラール、高級脂肪酸、メチルセルローズ、カルボキ
シメチルセルローズ、ポリブタジェン等の焼成時に分解
するかまたは炭化する有機物質を用いることができる。

炭素微粉末または焼成時に炭素化する有様物質の混入に
より、シートの導電性を一段と向上することができる。

前記シートの形状としては、平面状またはシートを加工
して立体的な形状も含まれると共に、その用途に応じて
一部を切り扱いた形状の物も含まれる。また、端部の積
層枚数は、所望の電気抵抗となるように任意に選定でき
るが、通常は、架橋不融化したシートの両端部に、架橋
不融化していないシートを積層し、さらに該シートの上
に架橋不融化したシートを積層するのが好ましい。

［発明の効果１ 以上の如き本発明方法によれば、端部のみが肉厚で電気
抵抗の小さい炭化珪素系シートを製造することができ、
得られたシートは発熱体用シートして好適に用いられる
。

［実施例］ 以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

これらの実施例は本発明を説明するものであって、本発
明はこれらの実施例によって何ら限定されるものではな
い。

実施例１ 炭化珪素前駆体である軟化点２２０℃のポリカルボシラ
スチレン共重合体を加熱溶融した後、２５ＸＯ０２ａｍ
の長方形断面を有するスリットより押出して薄い炭化珪
素前駆体シートを成形した。このシートを空気中で加熱
し架橋不融化し、幅２５Ｊ１ｍ、厚さ０．２ａｍ、長さ
　１００ｊＩＩＩのシートを得た。このシートの端部に
、幅２５１１１．厚さ０．２ｊ＋ａ＋、長さ３０顯の架
橋不融化したシート及び、同一形状のシートを第１図に
示すように重ね、重ね合わせた部分に０．５Ｋｙ　／　
ｃｄの圧力を負荷し、２２５℃の温度に加熱した。

なお、第１図において、１は発熱体となる架橋不融化し
た炭化珪素前駆体シートであり、２は端子部を形成する
架橋不融化する前の炭化珪素前駆体シートであり、３は
端子部を形成する架橋不融化した炭化珪素前駆体シート
である。このシート状成形体を、再び架橋不融化した後
、不活性ガス雰囲気中で焼成して第２図に示すような幅
２０ｍ、全長８０ＪＩＩＩＩ、中央部の厚さ０．１８ａ
ｍ、端部の厚さ０．５４　ｔｍの炭化珪素（シリコンカ
ーバイド）のシート状成形体を得た。

又、このシート状成形体の端部をエツチング処理して成
形体表面の電気的絶縁層を除去した後、第３図に示すよ
うな方法で通電したところ、電圧３０ボルトで電流は１
．８アンペア流れ、シート状成形体の中央部は約８００
℃に発熱したが、端部の温度は３００℃以下であった。

なお、第３図において、４はシート状発熱体、５及び５
′は金属端子、６は電圧可変式の交流電源、７は電線で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例の一態様を示す概略
図であり、第３図は本発明の効果を確認するためのテス
ト方法の概略図である。 １．３・・・・・・架橋不融化した炭化珪素前駆体シー
ト２・・・・・・架橋不融化してない炭化珪素前駆体シ
ート４・・・・・・炭化珪素シート状成形体５．５′・
・・・・・金属端子 ６・・・・・・交流電源 ７・・・・・・電線 特許出願人　帝　人　株　式　会　礼 式　　理　　人　　弁理士　　前　　１）　純　　博才
２図 ↑３恥

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）炭化珪素前駆体ポリマーをそれ単独でまたは第２
   成分と混合してシート状に成形し、熱処理して架橋不融
   化した後、焼成して導電性のシート状成形体を製造する
   方法において、架橋不融化したシートの端部に、架橋不
   融化していないシートと架橋不融化したシートを交互に
   重ね合わせて積層し、端部に積層した架橋不融化してい
   ないシートを溶融して各シートを接合することにより、
   端部のみを厚肉とすることを特徴とする導電性炭化珪素
   シートの製造方法。
2. （２）炭化珪素前駆体ポリマーがポリカルボシラン，ポ
   リシラスチレン，ポリカルボシラスチレン共重合体もし
   くはそれらの混合物であることを特徴とする請求項（１
   ）記載の製造方法。