JPS6110074A - セラミツクス焼成用の離型シ−ト材 - Google Patents
セラミツクス焼成用の離型シ−ト材Info
- Publication number
- JPS6110074A JPS6110074A JP12749884A JP12749884A JPS6110074A JP S6110074 A JPS6110074 A JP S6110074A JP 12749884 A JP12749884 A JP 12749884A JP 12749884 A JP12749884 A JP 12749884A JP S6110074 A JPS6110074 A JP S6110074A
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- Japan
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- release sheet
- powder
- sinter
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の技術分野）
本発明はセラミックスの焼結に係り、特に焼結中のセラ
ミックス成形体の周囲との結合を防止するのに好適な離
型シート材に関するものである。
ミックス成形体の周囲との結合を防止するのに好適な離
型シート材に関するものである。
（従来技術と問題点）
セラミックスの焼結には１０００〜３０００ （℃）の
高温が必要なため、従来よりその焼成炉の構成材として
セラミックス、黒鉛等が使用されているが、焼成中のセ
ラミックス粉末は活性であシ、炉の構成材と反応して結
合を生じることがある。また焼成工程の効率向上のため
にセラミックス成形体を電ねて焼成する場合、成形体が
互いに反応し結合してしまうことがおる。従って、例え
ば５ｉＣ９Ｓｉ３Ｎ、寺の鰺焼結性材料の焼結法として
よく用いられるホットプレスでは、次の方法でセラミッ
クス成形体と周囲の材料との結合を防止している。
高温が必要なため、従来よりその焼成炉の構成材として
セラミックス、黒鉛等が使用されているが、焼成中のセ
ラミックス粉末は活性であシ、炉の構成材と反応して結
合を生じることがある。また焼成工程の効率向上のため
にセラミックス成形体を電ねて焼成する場合、成形体が
互いに反応し結合してしまうことがおる。従って、例え
ば５ｉＣ９Ｓｉ３Ｎ、寺の鰺焼結性材料の焼結法として
よく用いられるホットプレスでは、次の方法でセラミッ
クス成形体と周囲の材料との結合を防止している。
１）第１図（ａ）、 （ｂ）に示すように、黒鉛ダイス
１と、黒鉛ダイス１の上下に挿入される上パンチ２、下
バンチ３によシセラミックス成形体４がプレス成形され
る除に、このセラミックス成形体４が蝋鉛ダイス１．上
下のパンチ２゜３に直接接触しないように黒鉛からなる
スリーブ５．スペーサ６．７を介在させ、成形体と結合
したスリーブ５、スペーサ６．７は焼成恢に除去する。
１と、黒鉛ダイス１の上下に挿入される上パンチ２、下
バンチ３によシセラミックス成形体４がプレス成形され
る除に、このセラミックス成形体４が蝋鉛ダイス１．上
下のパンチ２゜３に直接接触しないように黒鉛からなる
スリーブ５．スペーサ６．７を介在させ、成形体と結合
したスリーブ５、スペーサ６．７は焼成恢に除去する。
２）第２図にボすように焼結するセラミックス成形体４
と周囲が接する箇所に、成形体４の焼成条件で焼結し難
い無機材料８を介在させる。
と周囲が接する箇所に、成形体４の焼成条件で焼結し難
い無機材料８を介在させる。
しかし乍らこれらの方法には以下のような欠点がある。
即ち、上記１）の場合、成形体に結合した中間材の除去
が困難である。例えば結合した黒鉛を鹸化雰囲気中で加
熱し焼却する方法では、セラミックス焼成体の酸化、燃
料費によるコスト増大等の問題が生じる。また機械加工
で結合した黒鉛を研削して除く方法では、多量に生成す
る研削粉によって砥石の目詰りが生じ、研削速度が著し
くおち研削に非常に時間がかかるとか、作業環境が悪化
する等の問題がある。
が困難である。例えば結合した黒鉛を鹸化雰囲気中で加
熱し焼却する方法では、セラミックス焼成体の酸化、燃
料費によるコスト増大等の問題が生じる。また機械加工
で結合した黒鉛を研削して除く方法では、多量に生成す
る研削粉によって砥石の目詰りが生じ、研削速度が著し
くおち研削に非常に時間がかかるとか、作業環境が悪化
する等の問題がある。
上記２）の場合は、粉末状の難焼結性材料８を成形体４
の下部及び周囲に敷きつめるとか、スリラー状にして塗
布する方法が用いられるが、このような方法では離型に
必要な厚さの均一な難焼結性粉末層を形成するのは困難
であり、粉末層が離型に不充分な厚みの部分は周囲の材
料と結合を生じる。また必要以上に厚い粉末層を形成さ
せることは、焼成後の難焼結性粉末の処理、コストの上
昇の面で不通であ）、脣にホットプレスでは焼成時の圧
力伝達が不均一となＣ，ｍ２１７に示す如く成形体４に
変形が生じて問題となる。
の下部及び周囲に敷きつめるとか、スリラー状にして塗
布する方法が用いられるが、このような方法では離型に
必要な厚さの均一な難焼結性粉末層を形成するのは困難
であり、粉末層が離型に不充分な厚みの部分は周囲の材
料と結合を生じる。また必要以上に厚い粉末層を形成さ
せることは、焼成後の難焼結性粉末の処理、コストの上
昇の面で不通であ）、脣にホットプレスでは焼成時の圧
力伝達が不均一となＣ，ｍ２１７に示す如く成形体４に
変形が生じて問題となる。
（発明の目的）
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、焼結するセ
ラミックス粉末の成形体が周囲の材料と結合しないよう
にする離型シート材の提供を目的としている。
ラミックス粉末の成形体が周囲の材料と結合しないよう
にする離型シート材の提供を目的としている。
（発明の携成）
上記目的を達成するため、本発明は、少なくとも３００
（℃）以上で粉末となり、厚さが０．０５〜１．００１
：ｍ：ｌの範囲で均一な難焼結性の離型粉末層を形成す
るシート材を特徴としている。
（℃）以上で粉末となり、厚さが０．０５〜１．００１
：ｍ：ｌの範囲で均一な難焼結性の離型粉末層を形成す
るシート材を特徴としている。
（発明の実施例）
以下に本発明の実施例を図面及び表に基づ−・て説明す
る。
る。
第１表は本発明によるＳｉＣホットプレス焼結用の窒化
ホウ素離型シート材の原料組成を示したもので、この離
型シートの製造においては、まず難焼結性でろる平均粒
径２０Ｃμｍ〕の窒化ホウ素粉末ｘｏｏ（ｇ）に、熱可
塑性の有機結合剤であるポリビニルブチラールを１２（
：ｇ）、可塑剤であるブチルフタリルアクリル酸ブチル
ｋ ６ ［ｇ：） 、解膠剤のグリセリンを２〔ｇ〕加
え、ブタノール等の有機分散媒と共にボールミルで２４
時間混合攪拌して均一なスリラーとする。
ホウ素離型シート材の原料組成を示したもので、この離
型シートの製造においては、まず難焼結性でろる平均粒
径２０Ｃμｍ〕の窒化ホウ素粉末ｘｏｏ（ｇ）に、熱可
塑性の有機結合剤であるポリビニルブチラールを１２（
：ｇ）、可塑剤であるブチルフタリルアクリル酸ブチル
ｋ ６ ［ｇ：） 、解膠剤のグリセリンを２〔ｇ〕加
え、ブタノール等の有機分散媒と共にボールミルで２４
時間混合攪拌して均一なスリラーとする。
第１表
このスリラーをシリコン油で離型処理を施したポリエス
テルシート上にドクターブレード法で均一の厚さに伸し
た後、乾燥して離型シート材を得る。
テルシート上にドクターブレード法で均一の厚さに伸し
た後、乾燥して離型シート材を得る。
この離型シート材を用いてセラミックスを焼結させる場
合を示すのが第３−であシ、従来と同様に１黒始ダイス
１の中に上バンチ２．下バンチ３を挿入してセラミック
スＢ７−ｘｏｏｏ〜３０００ ［’Ｃ〕の中でプレス成
形するのであるが、この際、上バンチ２．下バンチ３と
セラミックス成形体４の間に上記離型シート材ケ介在延
せる。
合を示すのが第３−であシ、従来と同様に１黒始ダイス
１の中に上バンチ２．下バンチ３を挿入してセラミック
スＢ７−ｘｏｏｏ〜３０００ ［’Ｃ〕の中でプレス成
形するのであるが、この際、上バンチ２．下バンチ３と
セラミックス成形体４の間に上記離型シート材ケ介在延
せる。
この成形時において、本実施例では有機結合材としてポ
リビニルブチラールを用いておシ、このポリビニルブチ
ラールは第４図に示す如く３００〔℃〕付近から急速に
分解蒸発するため、離型シート材は３００（Ｃ）以上に
なると軟木状に還っていくのでりる。
リビニルブチラールを用いておシ、このポリビニルブチ
ラールは第４図に示す如く３００〔℃〕付近から急速に
分解蒸発するため、離型シート材は３００（Ｃ）以上に
なると軟木状に還っていくのでりる。
従って、焼成後は第５図に示すように、上下のバンチ２
，３の面上、及びセラミックス成形体４の上下面に難焼
結仕紛禾層１０が残るだけでめり、この初末鳩１０の味
云は非常に容易で必る。
，３の面上、及びセラミックス成形体４の上下面に難焼
結仕紛禾層１０が残るだけでめり、この初末鳩１０の味
云は非常に容易で必る。
尚、本実施例では離型性材料として疲化ホウ素を用いた
が、分子の結合力が強く自己焼結性の小さな窒化物及び
灰化物でわれはいずれも離型シート用原料として使用司
能でろシ、本発明は原料の種類を限冗するものではない
。
が、分子の結合力が強く自己焼結性の小さな窒化物及び
灰化物でわれはいずれも離型シート用原料として使用司
能でろシ、本発明は原料の種類を限冗するものではない
。
また粒径については、薄い膜を作る関係上、粒径が小芒
い方か望ましいか、１０〔μｍ〕よりも小さくなると自
己焼結性が現われるため、必１しも良い離型性が得られ
るとは限らす、史に価格も者しく増大するので、本発明
では平均粒径か１０（μｍ３以上の原料を用いるものと
した。一方粒往が大きいものではシートの可撓性、可塑
性１曲げ延性等に問題か生じ、史に後述のようにシート
の許容膜厚が最小１００〔μｍ〕でりるため、最大平均
粒径は１００〔μｍ〕とする必安か少る。このような理
由から、本発明では粒征を１０〜１００［μｍ〕とする
のが好ましい。
い方か望ましいか、１０〔μｍ〕よりも小さくなると自
己焼結性が現われるため、必１しも良い離型性が得られ
るとは限らす、史に価格も者しく増大するので、本発明
では平均粒径か１０（μｍ３以上の原料を用いるものと
した。一方粒往が大きいものではシートの可撓性、可塑
性１曲げ延性等に問題か生じ、史に後述のようにシート
の許容膜厚が最小１００〔μｍ〕でりるため、最大平均
粒径は１００〔μｍ〕とする必安か少る。このような理
由から、本発明では粒征を１０〜１００［μｍ〕とする
のが好ましい。
添加剤の極類については、前述の実施例に限られるもの
ではなく、シートに光分なｐ」撓性と強度葡与える熱可
塑性樹脂を主成分とする結合剤と、シートに粘着性を与
える可塑剤でわれはよく、更にスリラーが均一になるよ
うな解蔭却］であれはよい。
ではなく、シートに光分なｐ」撓性と強度葡与える熱可
塑性樹脂を主成分とする結合剤と、シートに粘着性を与
える可塑剤でわれはよく、更にスリラーが均一になるよ
うな解蔭却］であれはよい。
一方その組成については、絡加物の添加１か多い場合、
焼成時に発生する分解生成物の鴛も多くなり、こｎが睨
成中の成形体に ｍ＜影響を与える可能性がめるので、
添加前は少ない方が望ましいが、シートか光分な強度と
げ撓性を持つためには、必要最小垣があり、その組成祉
離型性材料が８２〜８８［ｗｊ％〕、結合剤が８〜１２
〔ｗｔ％〕、可塑剤が４〜６〔Ｗ【％〕、また解膠剤は
５〔ｗｔ％〕以下の範囲にあることが適当である。
焼成時に発生する分解生成物の鴛も多くなり、こｎが睨
成中の成形体に ｍ＜影響を与える可能性がめるので、
添加前は少ない方が望ましいが、シートか光分な強度と
げ撓性を持つためには、必要最小垣があり、その組成祉
離型性材料が８２〜８８［ｗｊ％〕、結合剤が８〜１２
〔ｗｔ％〕、可塑剤が４〜６〔Ｗ【％〕、また解膠剤は
５〔ｗｔ％〕以下の範囲にあることが適当である。
史にシートの膜厚については、０．０７〜０．３（ａｍ
）の膜厚のシートを製作し、８ｉＣのホットプレスにこ
れを用いて、膜厚と囁苑性Ｖ関係を調べた。その結果を
示すのか第２表で６Ｄ、この表かられかるように、光分
な離型性を有する最小膜厚は０．１〔閣〕 でりり、こ
れよシ薄い膜厚のシートでは充に離型しない。他方膜厚
が厚すぎる場合には、昇温中にシートか流動して′ｏＶ
：、出する恐れかあり、また圧力の伝達が悪くなシ焼成
体に変形を生じる可能性が少るので、本発明では最太換
厚を０ 、５ ［ｍ ］程度とするりか好ましい。
）の膜厚のシートを製作し、８ｉＣのホットプレスにこ
れを用いて、膜厚と囁苑性Ｖ関係を調べた。その結果を
示すのか第２表で６Ｄ、この表かられかるように、光分
な離型性を有する最小膜厚は０．１〔閣〕 でりり、こ
れよシ薄い膜厚のシートでは充に離型しない。他方膜厚
が厚すぎる場合には、昇温中にシートか流動して′ｏＶ
：、出する恐れかあり、また圧力の伝達が悪くなシ焼成
体に変形を生じる可能性が少るので、本発明では最太換
厚を０ 、５ ［ｍ ］程度とするりか好ましい。
第２表
× ：接合してはずれない。
△ ：１部接合部がある。
○◎：完全に離型する。
（発明の効果）
本発明によれば、焼成するセラミックス成形体とその周
囲の材料との闇に離型シートを挿入するだけで、ｍ型に
必要な厚さ葡持っ離型性粉末の層を形成するので、成形
体と周囲の材料との離型全容易にかつ確実に行うことが
でき、第６図にボすように、従来の焼却、研削等により
熟知をセラミックス成形体から分離するのに比べ、その
作朶時間を太−に短縮できる。
囲の材料との闇に離型シートを挿入するだけで、ｍ型に
必要な厚さ葡持っ離型性粉末の層を形成するので、成形
体と周囲の材料との離型全容易にかつ確実に行うことが
でき、第６図にボすように、従来の焼却、研削等により
熟知をセラミックス成形体から分離するのに比べ、その
作朶時間を太−に短縮できる。
また＝１ｍシートは可撓性がめるため、切断が容易であ
り、必要形状にナイフ、はさみ等の簡単な用具葡用いて
正確に且つ容易に切断できる。更に、結合剤に熱可炭性
側脂を主成分としたものを用いるから、９０〜１５０［
℃］に加熱すれはシートは軟か（なり、複軸形状のセラ
ミックス成形体にもシート１ｖｆｉ着させることができ
るので、複銀な形状の成形体でも容易にがつ確実にｍ型
できる。
り、必要形状にナイフ、はさみ等の簡単な用具葡用いて
正確に且つ容易に切断できる。更に、結合剤に熱可炭性
側脂を主成分としたものを用いるから、９０〜１５０［
℃］に加熱すれはシートは軟か（なり、複軸形状のセラ
ミックス成形体にもシート１ｖｆｉ着させることができ
るので、複銀な形状の成形体でも容易にがつ確実にｍ型
できる。
第１図は従来のホットプレスでの焼成で行われてきたセ
ラミックス成形体の成形方法金示すもので、（ａ）は部
品の分解腑視図、（ｂ）は焼成時の要部断面図、第２図
は他の従来例における焼成時の要部断面図、第３図は不
発明における焼成時の要部断面図、第４図は本発明実施
例に用いた有機結合剤の温枇による基量変化を示す図１
、第５図は本発明における焼成後の離型状態を示す図、
第６図は本発明による作業時間の短縮効果を従来例と比
軟して示す図でおる。 ７１ 目 （θ） ｔｂ）頓
妓 介介
ラミックス成形体の成形方法金示すもので、（ａ）は部
品の分解腑視図、（ｂ）は焼成時の要部断面図、第２図
は他の従来例における焼成時の要部断面図、第３図は不
発明における焼成時の要部断面図、第４図は本発明実施
例に用いた有機結合剤の温枇による基量変化を示す図１
、第５図は本発明における焼成後の離型状態を示す図、
第６図は本発明による作業時間の短縮効果を従来例と比
軟して示す図でおる。 ７１ 目 （θ） ｔｂ）頓
妓 介介
Claims (5)
- （１）少なくとも約３００〔℃〕以上で粉末となり、厚
さが約０．０５〜１．００〔ｍｍ〕の範囲で均一な難焼
結性の離型粉末層を形成することを特徴とするセラミッ
クス焼成用の離型シート材。 - （２）窒化ホウ素をはじめとする難焼結性の無機材料粉
末、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコール等の
熱可塑性樹脂を主成分とする結合剤、ブチルフタリルア
クリン酸ブチル、ポリエチレングリコール等の可塑剤、
または前記無機材料粉末、結合剤、可塑剤にグリセリン
、アクタデシルアミン等の解膠剤を添加したことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のセラミックス焼成用
の離型シート材。 - （３）前記難焼結性の無機材料粉末にＳｉＣ等の炭化物
、ＢＮ等の窒化物、及びＺｒＢ＿２等のホウ化物を用い
ることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のセラミ
ックス焼成用の離型シート材。 - （４）前記難焼結性の無機材料粉末の粒径が１０〜１０
０〔μｍ〕の範囲であることを特徴とする特許請求の範
囲第２項又は第３項記載のセラミックス焼成用の離型シ
ート材。 - （５）前記結合剤の添加量が８〜１２〔ｗｔ％〕、可塑
剤の添加量が４〜６（ｗｔ％〕、解膠剤の添加量が５〔
ｗｔ％〕以下であることを特徴とする特許請求の範囲第
２項又は第３項又は第４項記載のセラミックス焼成用の
離型シート材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12749884A JPS6110074A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | セラミツクス焼成用の離型シ−ト材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12749884A JPS6110074A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | セラミツクス焼成用の離型シ−ト材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6110074A true JPS6110074A (ja) | 1986-01-17 |
Family
ID=14961454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12749884A Pending JPS6110074A (ja) | 1984-06-22 | 1984-06-22 | セラミツクス焼成用の離型シ−ト材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6110074A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS645978A (en) * | 1987-06-27 | 1989-01-10 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Releasing sheet |
| JPS6418979A (en) * | 1987-07-14 | 1989-01-23 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Sheet for mold release |
| JPH025449A (ja) * | 1988-01-27 | 1990-01-10 | W R Grace & Co | 電子基板及び多層セラミック電子基板用の緻密なセラミック薄板の熱圧縮 |
| US5028650A (en) * | 1988-01-27 | 1991-07-02 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Boron nitride sheets |
| JPH08210436A (ja) * | 1995-02-06 | 1996-08-20 | Oyo Kagaku Kenkyukai:Kk | 制振構造体，制振材用素材，制振材およびその製造方法 |
| JP2010264598A (ja) * | 2009-05-12 | 2010-11-25 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 成形型、その製造方法、複雑形状の中空セラミック製品、およびそのような製品を製造する方法 |
-
1984
- 1984-06-22 JP JP12749884A patent/JPS6110074A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS645978A (en) * | 1987-06-27 | 1989-01-10 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Releasing sheet |
| JPS6418979A (en) * | 1987-07-14 | 1989-01-23 | Denki Kagaku Kogyo Kk | Sheet for mold release |
| JPH025449A (ja) * | 1988-01-27 | 1990-01-10 | W R Grace & Co | 電子基板及び多層セラミック電子基板用の緻密なセラミック薄板の熱圧縮 |
| US5028650A (en) * | 1988-01-27 | 1991-07-02 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Boron nitride sheets |
| JPH08210436A (ja) * | 1995-02-06 | 1996-08-20 | Oyo Kagaku Kenkyukai:Kk | 制振構造体，制振材用素材，制振材およびその製造方法 |
| JP2010264598A (ja) * | 2009-05-12 | 2010-11-25 | National Institute Of Advanced Industrial Science & Technology | 成形型、その製造方法、複雑形状の中空セラミック製品、およびそのような製品を製造する方法 |
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