JPS6168146A - 磁製電子部品用粉体原料の製造法 - 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】 本発明は、磁製電子部品用の超微粒子粉体原料及び混合
原料の高分散体を製造する場合において、磁製電子部品
用の粗粒原料の粒又は粉体を、乾式又は湿式で超微粉砕
又は高分散させる時に使用するボール・ミル。

サンド・ミル、サンド・グラインダー等の微粉砕・高分
散機容器が等辺等角の内側面を有し、かつ容器の材質が
ビッカース硬度において１，５００以上の硬さを有する
多角形筒状容器を使用し、ボール、ビーズ等の粉砕媒体
の材質もこれと同等の硬度を有する素材を使用して、超
微粒子粉体原料若しくは混合原料の高分散体を製造する
方法に関する。

更に具体的に述れば、前記微粉砕・高分散機の容器の内
側面の形状を等辺等角の多角形にする方法により。

従来容器における単純円形の内面で発生する方向性のあ
る粉砕媒体と被粉砕物の流れを不定な流れにし、粉砕媒
体と被粉砕物との接触の機会を増大させて超微粉砕効果
、高分散・混線効果を高める事と、材質がピンカース硬
度において１，５００以上の硬さを有する事により、微
粉砕・高分散機の容器、撹拌部分及び粉砕媒体の磨耗損
傷による不純物の混入を避け、極めて素材の硬度が高く
、不純物の混入を嫌う磁！１２電子部品用粉体原料を製
造する方法に関するものである。

従来のこの種の磁製電子部品用の超微粒子粉体原料の製
法は、化学的に合成するか、又は特定の微粉砕機を使用
して長時間掛けて微粉砕と分散とを増大させているが、
前者は価格的に高価であり、後者には被粉砕物に部分的
な微粉砕効果と分散効果が生じたり、不純物の混入が生
じて後処理が必要になる欠点があった。

特に従来の湿式粉砕・分散機として容器を固定し内部を
攪拌する方式においては、磁製電子部品用粉体原料の製
造のために攪拌翼、攪拌板等の形状を改良させるとか、
材質を超硬金属にするとか１合成樹脂皮膜をコートする
とかの手段がとられ、更に粉砕媒体を条件に応じて交換
使用する方法が一般的にとられている。

一方、ボール・ミルに関しては、従来のポット形式以外
には振動方式が採用されているが、その形態は変らず、
前記と同様な方法がとられている。

しかし、実際には磁製電子部品用粉体原料の硬度の方が
容器等の材質より高いために、微粉砕効果と分散・混線
効果とを高めると処理時間が長時間となり、機体や粉砕
媒体の耐性上から発熱や不純物の混入現象が生じてしま
、い、充分に粉砕されず被粉砕物の品質が劣る。

これは粉砕媒体にスティール、特殊ガラス、プリント石
等が使われた場合に１機体や粉砕媒体自体が磨耗や損傷
する事により不純物の混入現象が発生するためである１
機体や粉砕媒体が金属の場合には酸処理により混入金属
の分離が可能でも、粉砕媒体が無機物の場合には分離が
極めて難しくなり、混合する金属粉、金属酸化物により
製品の特性が変化してしまう。

本発明は、従来の上記の方法とはまったく異なり。

微粉砕・高分散機の容器を等辺等角にする事と、容器材
質の硬度を限定する事により、磁製電子部品用粉体原料
の硬度に耐え、更に複雑な流体運動のもとに短時間で超
微粒子粉体原料及び混合原料の高分散体を製造すること
ができるようにしたものである。

さらに、一般的に、誘電体等の磁製電子部品の出発原料
は１粒子内部まで反応を完全に進行させる時、高温で仮
焼する事が望ましいが、仮焼した場合に原料粒子間に強
い結合が生じて粉砕が困難になり、高活性な微粒子の調
整に限度があった。

しかし１本発明では１等辺等角の多角形容器の微粉砕・
高分散機を利用する事により、仮焼によって生成反応さ
れた金属酸化物等の固溶体の超微粉砕及び均一分散・混
線を可能にし、製品の安定性と性能の向上。

更には後述する実施例に示すように、焼結温度の低下に
寄与するものであるから、製造コストを低減化すること
ができる。

本発明においては、材質について、ピンカース硬度を１
，５００以上にしである。一般的には、耐水、耐酸、耐
アルカリ性の上からクロム合金（特にスティンレス・ス
ティール）が用いられているが磨耗性の問題があり、特
に硬度の高い磁製電子部品用粉体原料（代表的には金Ｊ
ｉＡ酸化物等）により磨耗され、クロム等の金属やガラ
ス等の異物が粉体原料中に混入すると着色するばかりで
なく１品質低下や特性が変化する。

そこで磨耗を防止するために、材質のビッカース硬度を
１，５００以上に設定したものである。

以下、従来法による製品と本製法による製品との対比試
験の結果を、実施例について示す。

実施例−１゜ 上記により金属酸化物の単体及び固溶体の粉砕粒径を比
較した結果を１表−１に示す、なお、粉砕前の平均粒径
は、重版材料メーカーの分析値に基く。

微粉砕後の粒径は、自記粒度計、電子顕微鏡及び映像解
析により確認した。

粉砕条件：ｌＩ１方式 粉砕時間＝２０分 本発明の粉砕処理機（Ａ） 形状二等辺等角筒体 材Ｉｘ：容器、攪拌板、粉砕媒体ともにアルミナセラミ
ック製 従来の粉砕処理機（Ｂ） 形状：直円筒体 材質：容器、攪拌板はＳＵＳ製 粉砕媒体は硬質ガラス製 これによって明らかなように、従来機（Ｂ）によって得
られた製品には、微粉砕効果が呪ね九でいない上に着色
現象も多く、焼結後の試作Ｓ地の着色も赤黒くなった。

これに対して本発明機（Ａ）によって得られた製品には
顕著な微粉砕効果があり１着色現象はない６従末法によ
るこのような着色現象は、粉砕媒体としてのガラスピー
ズ自体の磨耗損傷、及びガラスピーズ自体の損傷による
破片と被粉砕物による容器と攪拌板の磨耗損傷による金
属粉の混入によるものとみもれる。

又、容器内面を合成樹脂で処理した場合には、金属粉の
混入を防止することができるが、著しい発熱現象を生じ
ることが多く、特に分散・混練段階で樹脂を入れた時に
発熱により樹脂の劣化現象を発生させる恐れがあるし、
かつ有機溶剤系の混線・分散には使用出来な本発明では
、容器、粉砕媒体を前述した硬度に設定しているので、
これらの問題点が解決され、！ｌ！理なく製造されるの
である。

実施例−２ 磁器コンデンサーの焼結条件及び電気特性の比較の試料
として、一般市販の磁器！ｓ電体単原料（未微粉砕処理
品）のみを特定の配合率に基いて配合したものと、この
単原料を実施例−１における本製法で微粉砕処理して同
じ配合率に基いて配合したものと。

さらに例−１における従来法で粉砕処理して同様に配合
したものとを、それぞれ別個に焼結した。

試作（Ａ）　　チタン酸バリウム系高誘電率材料（ＺＳ
Ｖ相当）の結果は、表−２に記載する。

試料＆１〜４　本製品の微粉砕処理品 試料Ｎα５〜８　従来品（未処理品） 試料ＮＱ９〜１２　実施例−１における従来機（Ｂ）の
粉砕処理品 試作（Ｂ）　　チタン酸バリウム系高誘電率材料（ＺＳ
ｔＴ相当）の結果は、表−３に記載する。

試料＆１３〜１５　本ｇ！５法の微粉砕処理品試料高１
６〜１８　従来品（未処理品）結果は、表−３に記載す
る。

試作試料の形状：２０．６ｍφＸ１．５−Ｔ本製法によ
り超微粉砕処理された製品は、従来品に比へ、＃ｌｌ緒
温度が、１．２５０’Ｃ−１，３２０℃Ｆ１幅の広い温
度Ｉｆｆ囚で充分実用に供する結果を得た。すなおち、
これは従来の市販材料のｔａＵ指示温度より、約７０℃
低温でｌａＭＭ正温度になる事を示すものである。

しかも、それぞれの温度で焼結された磁器コンデンサー
の誘電率は、１４．５４０〜１４，８８０　（室温）の
範囲にあり、１１度変化に影響されていない極めて均一
な結果が得られた。

誘電正接（Ｔａｎδ）の場合については、１．２５０℃
〜ｉ、３２０’Ｃの間の温度間で、従来品の試料番号＆
７．８．１７及び１８に示すＴａｎδの値は、温度依存
性測定で＋８５℃に於いて３．７％〜１０．３％の値を
示し、実用に供しない、エムに対し、本製法による試料
番号　＆３，４．１４及び１５の微粉砕品は、＋８５℃
の温度で０．１５％〜０．４％以内で極めて安定で、製
造管理に大きく寄与するものである。

又、焼結体の表面を顕微鏡観察した結果１Ｍ料を超微粉
砕する事と均一に分散させる効果により、均一化された
諸腔子が異常な粒成長を防ぎ、最大成長粒径が平均成長
粒径の二倍以下の均一な粒度分布に収まっている事が確
認された。

更に、焼結試料の切断研磨面において、従来品原料と本
発明の微粉砕原料より成るそれぞれの焼結誘電体の内部
気孔の数を比べると１本発明の焼結誘電体の方が著しく
減少している二とがが確認された。このことは、特別に
化学合成された活性原料を使用しなくても、一般市販材
料を処理使用する事で緻密焼結体の製造が可能となるこ
とを示しており、この効果は計りしれな何記二、直の確
認されたことは、前述の測定数値の裏付といえるもので
ある。

実施例−１における従来機（Ｂ）によって処理された原
料を使用した試料では１表−２のごとく、未処理の一般
市販材料と比べても粉砕効果はなく１分散効果は多少あ
るようであるが、不純物の混入による変動がが認められ
る。すなわち、実験数値が示すように、！ｌ誘電正接Ｔ
ａｎδ）の増大、誘電率の低下、温度安定性の悪化が生
じている。これは、焼結助剤として酸化珪素（Ｓ　ｉ　
Ｏｓ　）を０．４重量％以上添加した場合の焼結助剤の
効果実験数値に近似しており、明らかにガラス中の酸化
珪素（ｓｉｏ、）分及び金属粉等の不純物の混入と認め
ることができる。

なお、酸化アルミニウム（ＡＩ、０１　）も焼結助剤と
して使用され、単独で添加する場合には磁器結晶粒子が
著しく粗くなり、その結晶性や電気的特性を悪くするが
、これは添加量が０．１重量％以上になると影響するこ
とが実験的に確認されている。しかし１本発明の実施例
の数値には、アルミナ（酸化アルミニウム）セラミック
製の微粉砕機を使用しているのに影響はまったく認めら
れない、これは、材質をビッカース硬度をｉ、ｓｏｏ以
上に設定した効果である。

以上のごとく１本発明のＩＩ法によれば、きわめて純度
の高い超微粒子のａｉ器電電子部品用粉体原料短時間で
製造する効果がある。又１本１１法によって得られた原
料を使用して′ｍ！ｌ１１誘電体を焼結する場合に、そ
の焼結温度を低下させることができ、かつその内部気孔
をきわめて減少させ得る効果があり、結果的に電気特性
を向上させる効果になるものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁製電子部品用の超微粒子粉体原料及び混合原料の高分
   散体の製造において、粗原料の粒又は粉体を、乾式又は
   湿式方式の内側面が等辺等角であり、かつ容器の材質が
   ビッカース硬度において１，５００以上の硬さを有する
   容器内に入れ、粉砕媒体の材質及び必要により攪拌部分
   の材質も同等の硬度の素材を用いて微粉砕し、かつ高分
   散体にする事を特徴とする磁製電子部品用粉体原料の製
   造方法。