JPH01107093A

JPH01107093A - セラミック焼成用スペーサ

Info

Publication number: JPH01107093A
Application number: JP26360187A
Authority: JP
Inventors: Osamu Kubo; 修久保; Toyohiko Mizuno; 水野　豊彦; Akitaro Endo; 遠藤　明太郎
Original assignee: Daifuku Seishi Kk
Current assignee: Daifuku Seishi Kk
Priority date: 1987-10-19
Filing date: 1987-10-19
Publication date: 1989-04-24

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】発明の目的（産業上の利用分野）本発明は複数個のセラミック材料を焼成する際それらの
間に介在させるスペーサに関するものである。

（従来の技術）従来、セラミック焼成用スペーサとしては、次のような
ものが知られている。

１つのものは離形粉を含有したフィルム上に、テープキ
ャスティング法により生のセラミックシートを積層形成
したものがある（特開昭５８−９９１６３号公＠）。

別のものとして、可燃性の紙又は有機樹脂系シートの表
面にセラミック粉体を均一分散状態で付着させたものが
ある（特開昭５’ｌ−１２２２８２号公報）。

また、別のものとして可燃性シートの表面に高融点のセ
ラミック粉体とカーボン粉を含むコーティング層を形成
したものがある（特開昭６２−４９１８８号公報）。

その他のものとして、離型粉を内部に均一分散させた紙
又は有機樹脂系シートがある。

（発明が解決しようとする問題点）上記従来の特開昭５８−９９１６３号公報心こ記載のセ
ラミック焼成用スペーサは、離型粉が摩耗作用の大きい
アルミナやジルコニア等の粉末であるために、生産性の
高い製膜法であるスリット状口金からの押出し法が口金
の摩耗により採用困難であり、一方溶剤を含有する接着
剤を用いるフィルムキャスティング法等の生産性の低い
方法を採用するときはキャスト装置の摩耗の難点の他に
、さらに設備上又はコスト上不利となるという問題点が
ある。

また、特開昭５７−１２２２８２号公報に記載のものも
、離型粉を有機樹脂シート上に均一層を形成するように
付着させるためには、上記と同様の問題点がある。

また、特開昭６２−４９１８８号公報に記載のものは、
その実施例に記載のように、可燃性シートの表面に多量
のカーボン粉を少量の有機バインダーと混合溶解した液
中に離型粉を加えた塗布液を塗布するために、塗布機の
摩耗による困難と液の流動性状による塗布膜性状管理の
難点があり、安定した品質を達成することは難しいとい
う問題点がある。

さらに、前記その他のものは、上記生産性やコストの問
題は解決されるものの、セラミックシートと紙との間の
焼成時における収縮率の差異が問題となる。即ち、紙は
一般に４００℃以下で熱分解し、その初期に大きな収縮
を生ずるため、セラミックシートとスペーサの積層枚数
が多くその下部に位置する大きな重量負荷がかかるスペ
ーサの場合には上記収縮は無視できるが、その上部に位
置する重量負荷の小さいスペーサの場合には上記収縮が
大きくなってセラミックシートの端部はスペーサがなく
なってセラミックシート同志が接触して融着するという
問題点がある。

発明の構成（問題点を解決するための手段）本発明は上記問題点を解決するために、炭素繊維とフィ
ブリル化繊維とからなり、炭素繊維の配合割合が１０重
量％以上である紙の表面にセラミック粉末を付着させる
という構成を採用している。

（作用）上記構成を採用したことにより、炭素繊維とフィブリル
化繊維とからなる紙の表面にセラミック粉末を付着させ
たセラミック焼成用スペーサが、複数枚の未焼成のセラ
ミック基板の間に挟まれ焼成された後、セラミック基板
はその端部においても相互に融着することがない。

〔実施例〕

以下に本発明を具体化した実施例を比較例とともに第１
図及び第２図を用いて説明する。

本発明のセラミック焼成用スペーサは、前記のように炭
素繊維とフィブリル化繊維とからなり、炭素繊維の配合
割合が１０重量％以上（１００重量％未満）である紙の
表面にセラミック粉末を付着させたものである。炭素繊
維の配合割合が１０重量％未満の場合には、セラミック
焼成用スペーサの収縮率が大きくなり、セラミック基板
の焼成後にセラミック基板同志が特にその端部において
融着し、不適当である。

炭素繊維は有機繊維を焼成して製造されるもので、アク
リル系、ピッチ系等のものがある。例えば、アクリロニ
トリル系繊維、ピッチ系繊維を酸化処理工程を経て不活
性雰囲気中で８００〜１６００℃で焼成し炭化すること
によって得られる。

さらに、高温で処理して黒鉛化したものも使用できる。

この炭素繊維は炭素粉末に比べて紙に抄きやすく、抄紙
に際してパルプと同様に取扱うことができる。また、炭
素粉末と異なり抄紙工程において各部を汚染することが
ない。

フィブリル化繊維は叩解によってセルロース繊維を微細
な原繊維まで分裂させたもの、フィブリル化繊維として
製造されたポリオレフィン繊維等があげられる。

セルロース繊維は、製紙用セルロース繊維であれば使用
できるが、灰分、塩素等のハロゲン、硫酸根、リン酸根
等の陰イオンになる無機質の含有量の少ないものが好適
である。

ポリオレフィン繊維としては、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレンと酢
酸ビニル又はアクリル酸との共重合体等の単体繊維や複
合繊維がある。また、組成や粒度を選択すれば無機質の
充填剤を配合することもできる。これらのフィブリル化
繊維として具体的には例えば、ポリエチレンから得られ
るものとして三井石油化学株式会社製商品名［５ＷＰＪ
があげられ、ポリプロピレンから得られるものとしてバ
ーキュレス社製の商品名「パルペックス」があげられる
。

本発明において離型粉として配合されるセラミック粉末
としては、アルミナ、ジルコニア、シリカ、マグネシア
等があげられ、焼成に供するセラミックよりも高融点で
形状も融着し難いもの即ち表面の形状は鋭利な角のない
ものがよい。例えば、電融アルミナの粉砕品等はボール
ミル等の手段で粒子の角を鈍化したものがよい。また、
粒径は一般に１０〜２００μｍの範囲が好適であり、２
０〜７０μｍの範囲がさらに好適である。１０μｍ未満
の場合には、セラミック焼成用スペーサがセラミックに
融着しやすく、２００μｍを超えるとセラミック表面に
傷をつける傾向がある。

本発明のセラミック焼成用スペーサには、抄紙用添加剤
として通常使用されているものが適用されるが、灰分や
焼成しても容易に揮発しない陰イオンとなる無機質を含
むものは避けるのが望ましい。

本発明のセラミック焼成用スペーサの製造方法は、原料
となる炭素繊維、フィブリル化繊維及び必要に応じて通
常の製紙用添加剤を加えた水性スラリーを調製し、抄紙
機に流送して抄網上に湿紙を形成し、それを乾燥させる
ことによって紙を形成した後、その紙の表面に接着剤を
用いて離型粉としてのセラミック粉末を付着させること
により行われる。上記接着剤としては、セラミック基板
の焼成後に同セラミック基板に悪影響を及ぼすことなく
焼失するものであればよく、エポキシ系樹脂接着剤、ウ
レタン系樹脂接着剤、アクリル系樹脂接着剤等適宜選択
使用される。

（実施例１，２及び比較例１，２）本実施例のセラミック焼成用スペーサを次のようにして
調製した。

まず、紙の試料として常法により得られた次の４種類の
ものを用意した。

Ａ（比較例１）：針葉樹晒クラフトパルプ紙　　１００重量％Ｂ（比較例
２）：針葉樹晒クラフトパルプ　　　　５０重量％フィブリル
化ポリエチレン繊維　５０重量％Ｃ（実施例１）：針葉樹晒クラフトパルプ　　　　５０重量％フィブリル
化ポリエチレン繊維　２５重量％ピッチ系炭素繊維　　
　　　　　２５重量％Ｄ（実施例２）針葉樹晒クラフトパルプ　　　　７０重重量ピッチ系炭
素繊維　　　　　　　３０重量％次に、上記４種類の紙
にデンプンを用いて軽い目止め処理をした後、接着剤と
してダイマー酸ポリアミド樹脂を硬化剤とするエポキシ
樹脂を使用し、平均粒子径５０μｍの球形状アルミナ粉
末を厚さ６０μｍの層となるように付着させた。そして
、第１図に示すように、紙１上に接着剤２によってアル
ミナ粉末３が付着されたもの２枚をアルミナ粉末３の非
付着面同志に対しデンプン糊を用いて貼り合わせること
によってセラミック焼成用スペーサ４を得た。

このセラミック焼成用スペーサ４を未焼成アルミナ基板
と同一の寸法に裁断し、第２図に示すように未焼成のア
ルミナ基板５の間に挟み、敷粉としてアルミナ粉末６を
敷いたセンター７の上に載置した。そして、１６００℃
のオーブン中で３時間焼成した。

焼成後、アルミナ基板５をオーブンから取り出し、アル
ミナ基板５同志の剥がれ具合をみた。

その結果、実施例１及び２のセラミック焼成用スペーサ
は、アルミナ基板５間に融着は認められなかった。その
理由は、前記のようにアルミナ粉末３を付着させた２枚
の紙１がアルミナ粉末３の非付着面同志を貼り合わせた
ことにより、第２図に示すようにアルミナ粉末３側がア
ルミナ基板５と接触するためアルミナ基板５同志が融着
せず、また紙１に不純物が含まれていても祇１自体がア
ルミナ基板５と接触していないので、アルミナ基板５が
汚染されることがない。さらに、アルミナ粉末３が上下
２層となっており、焼成時に紙１が焼失後、上部のアル
ミナ粉末３層が下方に落ち下部のアルミナ粉末３層と一
体となってアルミナ粉末３層が密となりアルミナ基板５
間の融着防止が一層有効に行われる。

それに対し比較例１及び２のセラミック焼成用スペーサ
は焼成後に、上下のアルミナ基板５の端部間が融着して
いた。

（実施例３〜８及び比較例３〜５）炭素繊維としてピンチ系炭素繊維（引張弾性率３、５　
ｔｏｎ／ｍｍ２．、径１３μｍ、長さ６ｍｍ）、フィブ
リル化繊維としてセルロース繊維〔ショソパリグラー濾
水度（ＪＩＳＰ８１２１）１６°の針葉樹晒クラフトパ
ルプ（ＮＢＫＰ）　）、ポリエチレン繊維（三井石油化
学株式会社製商品名「ＳＷＰ」Ｅ４００）の２種を使用
し、これらを表−１の配合割合で配合し、さらにこれに
対してジアルデヒドデンプンを２重量％加えて混合スラ
リーを調製した。このスラリーを手抄器（ＪＩＳＰ８２
０９）によってシート化し、重さ５０ｇ／ｃＪの紙を抄
造した。

この紙を基板として前記実施例１．２と同様にしてその
表面にアルミナ粉末を付着させた。このようにして得ら
れた片面にのみアルミナ粉末が付着された紙と、それら
をアルミナ粉末の非付着面同志を貼り合わせたものの双
方について前記実施例１，２と同様に焼成試験を行った
。その結果を表−１に示す。

表−１上記表−１から明らかなように、各実施例における炭素
繊維を１０重量％以上含有し、表面にアルミナ粉末を付
着させたセラミック焼成用スペーサは、焼成後のアルミ
ナ基板間の融着かないか又はカッター刃で容易に剥がれ
るものであった。

一方、各比較例における炭素繊維を含有しないセラミッ
ク焼成用スペーサは焼成後のアルミナ基板間に融着が見
られた。

発明の効果本発明のセラミック焼成用スペーサは、焼成時に大きな
収縮を生ずることがないので、セラミック基板同志が融
着することがない上に、通常の抄紙機が使用できるので
、生産性よく低コストで得られるという優れた効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のセラミック焼成用スペーサを
示す断面図、第２図はアルミナ基板間にセラミック焼成
用スペーサを介在させた状態を示す断面図である。１・・・紙、２・・・接着剤、３・・・セラミック粉末
としてのアルミナ粉末、４・・・セラミック焼成用スペ
ーサ、５・・・アルミナ基板

Claims

【特許請求の範囲】１、炭素繊維とフィブリル化繊維とからなり、炭素繊維
の配合割合が１０重量％以上である紙（１）の表面にセ
ラミック粉末（３）を付着させたことを特徴とするセラ
ミック焼成用スペーサ。２、セラミック粉末（３）が接着剤（２）によって表面
に付着された紙（１）の非付着面同志が貼り合わされた
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のセラミ
ック焼成用スペーサ。３、セラミック粉末（３）の粒径が１０〜２００μｍで
ある特許請求の範囲第１項に記載のセラミック焼成用ス
ペーサ。