JPH01320271A - 融着防止用粉末およびその製造方法 - 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、セラミックスを焼成する際に用いる織前防止
用粉末およびその製造方法に関する。

（従来の技術） 磁器コンデンサの索体として用いられる板状磁器いわゆ
る焼結体は、セラミックス材料粉末に有機バインダを添
加して板状の未焼成成形体を作成した後、該成形体を焼
成用鞘内に複数枚積み重ねて収容し、これをトンネル型
焼成炉内で温度１２００〜１３５０℃での熱処理を施す
方法によって得られる。

そして未焼成成形体に熱処理を施す際、積み重ねられた
未焼成成形体が互いに接している部分で融着するのを防
止するために、例えば未焼成成形体と、ＺｒＯ２粉末と
を同一容器内に収容し、容器に振動を与えて両者を撹拌
混合させることによって静電気を発生させ、該静電気に
より未焼成成形体の表面にＺｒＯ２粉末を付着させ、該
未焼成成形体を焼成用鞘内に積み重ねた後、熱処理を施
す方法、また特開昭５４−１３８６９０号公報に開示さ
れているように、各未焼成成形体間に焼成されるセラミ
ックス成形体の主成分と同じ材質を主成分とする材料粉
末（以下共生地粉末と称する）を介在させて焼成する方
法が知られている。

（発明が解決しようとする課ａ） しかしながら、前者の場合は、熱処理の高温度によって
未焼成成形体とＺｒＯ□が反応しやすくなり、その結果
ｚ「０２粉末を介して焼結体同士が融着し、熱処理後に
積み重ねられた焼結体を個々に分離したとき焼結体の表
面にコバ欠けが出来たり、或いは焼結体の表面にＺｒＯ
□の反応痕が生じたりして製品の歩留りが低いという問
題がある。

また後者の場合は、未焼成成形体と共生地粉末とを容器
内に入れ、該容器に振動を与えても、共生地粉末は帯電
しにくいため未焼成成形体に付着しないので未焼成成形
体が互いに接触した状態で熱処理が施されるため焼成後
の焼結体に融着が生じ、個々に分層したときに該焼結体
表面にコバ欠けが出来て製品の歩留りが低いという問題
がある。このコバ欠けを避けるために、焼成用鞘内に未
焼成成形体を順次積み重ねる度毎に共生地粉末を未焼成
成形体上に散布し、該未焼成成形体を所定数積み重ねた
後焼成する方法が採用されているが、共生地粉末の散布
と未焼成成形体の積み重ねを交互に行うために多くの時
間を要し作業効率が著しく悪いという問題がある。

本発明は、かかる問題を解消し、未焼成成形体によく付
着し、焼成役得られる焼結体の製品の歩留りの高い融着
防止用粉末およびその製造方法を提供することをその目
的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明の融着防止用粉末は、セラミックスの未焼成成形
体を焼成処理して焼結体を得る際に用いる融着防止用粉
末であって、ＺｒＯ２を主成分とする主層の外周に、焼
成される未焼成成形体の主成分と同じ材質を主成分とす
る材料の囲繞層を形成せしめたことを特徴とする。

また、前記囲繞層に帯電性樹脂の被覆層を形成せしめて
帯電性を高めるようにしてもよい。

本発明の融着防止用粉末の製造方法は、焼成されるセラ
ミックス成形体の主成分と同じ材質を主成分とする材料
粉末と、ｚ「０２粉末とを混合して混合物を作成し、該
混合物に温度１４００℃以上の熱処理を施して熱処理物
を作成し、該熱処理物に粉砕処理を施すことを特徴とす
る。

また表面に帯電性樹脂の被覆層を備えた融着防止用粉末
の製造方法は、焼成されるセラミックス成形体の主成分
と同じ材質を主成分とする材料粉末と、ｚ「０２粉末と
を混合して混合物を作成し、該混合物に温度１４００℃
以上の熱処理を施して熱処理物を作成し、該熱処理物に
粉砕処理を施して粉末を作成し、該粉末に帯電性樹脂を
混合し、温度１００〜３００　’Ｃの熱処理を施すこと
を特徴とする。

本発明で用いるｚ「０２粉末としては、ＺｒＯ□を主成
分とし、その粒径は４４〜１４９μＩＩＩ（１００メツ
シュ通過３２５メツシュ残）程度とする。

また焼成されるセラミックス成形体および該成形体と同
じ材質の材料粉末は、特に特定成分のものに限定される
ものではないが、例えばチタン酸バリウム、酸化チタン
、酸化ビスマスを主成分とするもの、或いはチタン酸ス
トロンチウム、チタン酸カルシウム、二酸化マンガン、
セリウムを主成分とするものが挙げられ、その粒径は４
４〜１４９μｆｆ１（１００メツシュ通過３２５メツシ
ュ残）程度とする。

また帯電性樹脂としては、クマロン系樹脂、アクリル系
樹脂、スチレン系樹脂、ビニル系樹脂が挙げられ、その
中でも帯電性が良く、未焼成成形体によく付着しやすい
クマロン系樹脂が好ましい。

また焼成されるセラミックス成形体の主成分と同じ材質
を主成分とする材料粉末と、ＺｒＯ２粉末を混合して作
成された混合物の熱処理は、セラミックス成形体の材質
に応じて適宜選択すればよいが、一般には空気中で温度
［４００℃以上、好ましくはセラミックスの未焼成成形
体の焼成温度より約１５０℃以上高い温度とし、また処
理時間３〜１０時間程度とする。

またＺｒＯ□粉末と共生地粉末の熱処理物の粉砕は、例
えばボールミルのような粉砕機を用い、乾式法を用いる
場合には１〜５時間程度行う。

また前記熱処理と、その後の粉砕処理により作成された
焼成されるセラミックス成形体の主成分と同じ材質を主
成分とする材料と、ＺｒＯ□から成る粉末と、帯電性樹
脂の混合物の熱処理は混合する帯電性樹脂の種類に応じ
て適宜選択すればよいが、一般には該粉末と該樹脂とを
混合しながら空気中で温度１００〜３００℃、時間３〜
２０分程度とする。

（作　用） 融右防ｒ）−用粉末のＺｒＯ２を主成分とする主層はそ
の外周に焼成される未焼成成形体の主成分と同じ材質を
主成分とする材料の囲繞層が形成されていることにより
、未焼成成形体を焼成する際、これら成形体間に介在さ
れる融着防止用粉末は該成形体と反応しにくい。

また前記囲繞層の上に帯電性樹脂の被覆層が形成されて
いることにより、該融着防止用粉末の表面の静電気によ
る帯電性が向上する。

融着防止用粉末の製造方法においては、焼成されるセラ
ミックス成形体の主成分と同じ材質を主成分とする材料
粉末と、ＺｒＯ２粉末とを混合して混合物を作成し、該
混合物に温度１４００℃以上の熱処理を施して熱処理物
を作成し、該熱処理物に粉砕処理を施すことにより、Ｚ
ｒＯ□を主成分とする主層の外周に未焼成成形体の主成
分と同じ材質を主成分とする材料の囲繞層が形成する。

またＺｒＯ２を主成分とする主層の外周に未焼成成形体
の主成分と同じ材質を主成分とする材料の囲繞層が形成
された粉末に、更に帯電性樹脂を混合し、温度１００〜
３００℃の熱処理を施すことにより、該粉末の表面に静
電気による帯電性が向上する被覆層が形成する。

（実施例） 本発明の具体的実施例を比較例と共に説明する。

実施例１ まずチタン酸バリウム、酸化チタン、酸化ビスマスの組
成比が５：２：３から成る材料粉末を用意し、何機バイ
ンダーを混合してセラミックスの未焼成成形体（以下成
形体Ａと称する）を調整し、更に上記材料粉末を１４５
０’ｃで５時間焼成した後、ボールミルで３時間乾式粉
砕して平均粒径１００μｍの粉末（以下共生地粉末Ａと
称する）を調整した。またこれとは別個にＺｒＯ□の平
均粒径１００μｍの粉末を２整した。

次に共生地粉末ＡとＺｒＯ２粉末を第１表に示す混合比
になるように秤量し、均一に混合して混合物を作成した
。この混合物を空気中で温度１４５０℃で５時間の熱処
理を施して熱処理物を得た。この熱処理物をボールミル
で３時間乾式粉砕してＺｒＯ□の主層の外周に共生地粉
末Ａの囲繞層が形成された融着防止用粉末を作成した。

次に作成された融着防止用粉末と前記成形体Ａとを同一
容器内に収容して振動機で撹拌混合した後、余剰の融着
防止用粉末をふるい落とし、成形体Ａを観察して融着防
止用粉末の付着性を調べたところ、第１表に示す結果が
得られた。

また融着防止用粉末が付むされた成形体Ａを焼成用鞘内
に２０枚積み重ね、該鞘を１０個台板上に積載してトン
ネル型焼成炉内で各成形体Ａに温度１３５０℃で１０時
間の焼成処理を施して焼結体を作成し、焼結体の製品歩
留り（％）を調べたところ、第１表に示す結果が得られ
た。

実施例２，３ 共生地粉末ＡとＺｒＯ２粉末の混合を第１表に示す混合
比とした以外は実施例１と同一方法で融着防止用粉末を
作成し、これを実施例２．３とした。実施例２および３
の融着防止用粉末を用いて実施例１と同一方法で各融着
防止用粉末の付着性と、各焼結体の製品歩留りを調べた
ところ、第１表に示す結果が得られた。

実施例４，５．８ チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、二酸化
マンガン、セリウムの組成比が６＝３二〇、５：０．５
から成る材料粉末を用意し、有機バインダーを混合して
セラミックスの未焼成成形体（以下成形体Ｂと称する）
を調整し、更に上記材料粉末を１４５０℃で５時間焼成
した後、ボールミルで３時間乾式粉砕して得られた平均
粒径１００ｊＩ１１の粉末（以下共生地粉末Ｂと称する
）を用い、共生地粉末Ｂとｚ「０２粉末の混合を第１表
に示す混合比とした以外は実施例１と同一方法で融着防
止用粉末を作成し、これを実施例４，５．０とした。ま
た実施例４，５．８の融着防止用粉末を付着させる成形
体を前記成形体Ｂとし、各成形体Ｂに施す焼成を温度１
３００℃で８時間とした以外は実施例１と同一方法で各
融着防止用粉末の付着性と、各焼結体の製品歩留りを調
べたところ、第１表に示す結果が得られた。

比較例１ 融着防止用粉末としてＺｒＯ２粉末単独粉末（熱処理な
し）を用いた以外は実施例１と同一方法で融着防止用粉
末の付着性と、焼結体の製品歩留りを調べたところ、第
１表に示す結果が得られた。

比較例２ 融着防止用粉末として共生地粉末Ａ単独粉末（熱処理な
し）を用いた以外は実施例と同一方法で融着防止用粉末
の付着性と、焼結体の製品歩留りを調べたところ、第１
表に示す結果が得られた。

比較例３ 融着防止用粉末として共生地粉末ＡとＺｒＯ２粉末の混
合を第１表に示す混合比とした粉末（混合のみで熱処理
なし）を用いた以外は実施例１と同一方法で融む防止用
粉末の付着性と、焼結体の製品歩留りを調べたところ、
第１表に示す結果が得られた。

比較例４ 融着防止用粉末としてｚ「０２単独粉末（熱処理なし）
を用い、該粉末を付着させる成形体を前記成形体Ｂとし
、また成形体Ｂに施す焼成を温度１３００℃で８時間と
した以外は実施例１と同一方法で融着防止用粉末の付着
性と、焼結体の製品歩留りを調べたところ、第１表に示
す結果が得られた。

比較例５ 融着防止用粉末として共生地粉末Ｂ単独粉末（熱処理な
し）を用い、該粉末を付むさせる成形体を前記成形体Ｂ
とし、また成形体Ｂに施す焼成を温度１３００℃で８時
間とした以外は実施例１と同一方法で融着防止用粉末の
付着性と、焼結体の製品歩留りを調べたところ、第１表
に示す結果が得られた。

比較例６ 融着防止用粉末として共生地粉末ＡとＺ「０２粉末の混
合を第１表に示す混合比とした粉末（混合のみで熱処理
なし）を用い、該粉末を付着させる成形体を前記成形体
Ｂとし、また成形体Ｂに施す焼成を温度１３００℃で８
時間とした以外は実施例１と同一方法で融着防止用粉末
の付着性と、焼結体の製品歩留りを調べたところ、第１
表に示す結果が得られた。

第１表 ◎　非常に良好、　０　良好、　Δ　やや不良、　ｘ　
不良第１表から明らかなように、本発明の実施例１，２
，３，４，５．６の方法によって得られた各融着防止用
粉末はセラミックスの未焼成成形体への付着性は良好で
あり、また各融着防止用粉末を用いて焼成された焼結体
の製品歩留りが高かった。

これに対して融着防止用粉末をＺｒＯ２単独粉末とした
比較例１および４はセラミックスの未焼成成形体への付
着性は良かったが、該融着防止用粉末を用いて焼成され
た焼結体の製品歩留りは極めて悪かった。また融着防止
用粉末を共生地粉末へ単独粉末とした比較例２、共生地
粉末Ｂ単独とした比較例５、熱処理を施さなかった共生
地粉末ＡとＺｒＯ２粉末から成る混合粉末とした比較例
３、熱処理を施さなかった共生地粉末ＢとＺｒＯ２粉末
から成る混合粉末とした比較例６はセラミックスの未焼
成成形体への付着性が悪く、また該融着防止用粉末を用
いて焼成された焼結体の製品歩留りも極めて悪かった。

実施例７ 前記実施例１と同一方法で成形体Ａ、共生地粉末Ａおよ
びＺｒＯ２粉末を調整した。

次に共生地粉末ＡとＺｒＯ２粉末を第２表に示す混合比
になるように秤量し、均一に混合して混合物を作成した
。この混合物を空気中で温度１４５０℃で５時間の熱処
理を施し、得られた熱処理物をボールミルで３時間乾式
粉砕して粉末を得た。

続いてこの粉末にスチレン、クマロン、インデンの組成
比が２：Ｉニアから成るクマロン樹脂を混合しながら空
気中で温度２５０℃で５分間の熱処理を施してＺｒＯ２
の主層の外周に共生地Ａの囲繞層と、樹脂の被覆層から
成る二重層が形成された融着防止用粉末を作成した。

次に作成された融着防止用粉末を前記成形体Ａとを同一
容器内に収容して振動機で撹拌混合した後、余剰の融着
防止用粉末をふるい落とし、成形体Ａを観察して融着防
止用粉末の付着性を調べたところ、Ｔ”、２表に示す結
果が得られた。

また融着防止用粉末が付若された成形体Ａを焼成用鞘内
に２０枚積み重ね、該鞘を１０個台板上に積載してトン
ネル型焼成炉内で各成形体Ａに温度１３５０℃で１０時
間の焼成処理を施して焼結体を作成し、焼結体の製品歩
留り（％）を調べたところ、第２表に示す結果が得られ
た。

実施例８．９ 共生地粉末ＡとＺｒＯ２粉末を第２表に示す混合比で混
合した以外は実施例７と同一方法で融着防止用粉末を作
成し、これを実施例８，９とした。

実施例８および９の融着防止用粉末を用いて実施例７と
同一方法で各融着防止用粉末の付着性と、各焼結体の製
品歩留りを調べたところ、第２表に示す結果が得られた
。

実施例１０．１１．１２ 前記実施例４，５．６と同一方法で調整して得られた成
形体Ｂおよび共生地粉末Ｂを用い、共生地粉末ＢとＺｒ
Ｏ２粉末を第２表に示す混合比で混合した以外は実施例
７と同一方法で融着防止用粉末を作成し、これを実施例
＋０．１１．１２とした。

また実施例ｔｏ、１１．１２の融着防止用粉末を付むさ
せる未焼成成形体を前記成形体Ｂとし、谷底形体Ｂに施
す焼成を温度１３００℃で８時間とした以外は実施例７
と同一方法で各融着防止用粉末の付着性と、各焼結体の
製品歩留りを調べたところ、第２表に示す結果が得られ
た。

比較例７ 融着防止用粉末としてＺｒＯ２粉末（熱処理なし）にク
マロン樹脂の被覆層（熱処理温度２５０’Ｃ）を形成し
た粉末を用いた以外は実施例７と同一方法で融着防止用
粉末の付着性と、焼結体の製品歩留りを調べたところ、
第２表に示す結果が得られた。

比較例８ 融む防止用粉末として共生地粉末Ａ粉末（熱処理なし）
にクマロン樹脂の被覆層（熱処理温度２５０℃）を形成
した粉末を用いた以外は実施例７と同一方法で融着防止
用粉末の付着性と、焼結体の製品歩留りを調べたところ
、第２表に示す結果が得られた。

比較例９ 融若防ＩＪ房目粉末としてＺｒＯ２粉末（熱処理なし）
にクマロン樹脂の被覆層（熱処理温度２５０℃）を形成
した粉末を用い、該粉末を付着させる未焼成成形体を前
記成形体Ｂとし、また成形体Ｂに施す焼成を温度１３０
０℃で８時間とした以外は実施例７と同一方法で融着防
止用粉末の付着性と、焼結体の製品歩留りを調べたとこ
ろ、第２表に示す結果が得られた。

比較例ＩＯ 融着防止用粉末として共生地粉末Ｂ粉末（熱処理なし）
にクマロン樹脂の被覆層（熱処理温度２５０℃）を形成
した粉末を用い、該粉末を付着させる未焼成成形体を前
記成形体Ｂとし、また成形体Ｂに施す焼成を温度１３０
０℃で８時間とした以外は実施例７と同一方法で融着防
止用粉末の付着性と、焼結体の製品歩留りを調べたとこ
ろ、第２表に示す結果が得られた。

第２表 第２表から明らかなように、本発明の実施例７．８．９
．ｌＯ，１１，Ｉ２の方法によって得られた各融着防止
用粉末はセラミックスの未焼成成形体への付着性は良好
であり１．また各融着防止用粉末を用いて焼成された焼
結体の製品歩留りが高かった。これに対して融着防止用
粉末をＺｒＯ２粉末に樹脂被覆層を形成した粉末とした
比較例７および９はセラミックスの未焼成成形体への付
着性は良かったが、該融着防止用粉末を用いて焼成され
た焼結体の製品歩留りは極めて悪かった。

また融着防止用粉末を共生地粉末Ａに樹脂被覆層を形成
した粉末とした比較例８、共生地粉末Ｂに樹脂被覆層を
形成した粉末とした比較例１Ｏは、セラミックスの未焼
成成形体への付着性が゛悪く、また該融着防止用粉末を
用いて焼成された焼結体の製品歩留りも極めて悪かった
。

（発明の効果） このように本発明融着防止用粉末は、ｚ「０２を主成分
とする主層の外周に、焼成される未焼成成形体の主成分
と同じ材質を主成分とする材料の囲繞層が形成されてい
るので、セラミックスの未焼成成形体に対して優れた付
着性を有し、また未焼成成形体を焼成する際、該粉末が
未焼成成形体と反応しにくいため焼成後の焼結体の製品
歩留りが極めて高い等の効果を有する。

また前記囲繞層の上に帯電性樹脂の被覆層を形成すると
きは、融着防止用粉末の表面の帯電性が向上するためセ
ラミックスの未焼成成形体への付着性が更に高まる効果
がある。

また本発明融着防止用粉末の製造方法によるときは、焼
成されるセラミックス成形体の主成分と同じ材質を主成
分とする材料粉末と、Ｚ「０２とを混合して混合物を作
成して、該混合物に温度１４００℃以上の熱処理を施し
て熱処理物を作成し、該熱処理物に粉砕処理を施すよう
にしたので、熱処理と粉砕によってｚ「０２を主成分と
する主層の外周に未焼成成形体の主成分と同じ材質を主
成分とする材料の囲繞層が形成された融む防止用粉末を
極めて簡単に製造することが出来る効果をＨする。

またＺｒＯ２を主成分とする主層の外周に未焼成成形体
の主成分と同じ材質を主成分とする材料の囲繞層が形成
された粉末に、更に帯電性樹脂を混合し、温度１００〜
３００℃の熱処理を施すようにすれば、ＺｒＯ２の主層
の外周に未焼成成形体材料の囲繞層と、樹脂の被覆層か
ら成る二重層を備えた最前防止用粉末を極めて簡ｉｐに
製造することが出来る効果がある。

特　許　出　願　人　　太陽誘電株式会社代　　　　　
理　　　　　人　　　北　　　村　　　欣　　　−、、
ＩＪ：、”、二゛・＼外３名″

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．セラミックスの未焼成成形体を焼成処理して焼結体
   を得る際に用いる融着防止用粉末であって、ＺｒＯ＿２
   を主成分とする主層の外周に、焼成される未焼成成形体
   の主成分と同じ材質を主成分とする材料の囲繞層を形成
   せしめたことを特徴とする融着防止用粉末。
2. ２．前記囲繞層に帯電性樹脂の被覆層を形成せしめたこ
   とを特徴とする請求項第１項記載の融着防止用粉末。
3. ３．焼成されるセラミックス成形体の主成分と同じ材質
   を主成分とする材料粉末と、ＺｒＯ＿２粉末とを混合し
   て混合物を作成し、該混合物に温度１４００℃以上の熱
   処理を施して熱処理物を作成し、該熱処理物に粉砕処理
   を施すことを特徴とする融着防止用粉末の製造方法。
4. ４．焼成されるセラミックス成形体の主成分と同じ材質
   を主成分とする材料粉末と、ＺｒＯ＿２粉末とを混合し
   て混合物を作成し、該混合物に温度１４００℃以上の熱
   処理を施して熱処理物を作成し、該熱処理物に粉砕処理
   を施して粉末を作成し、該粉末に帯電性樹脂を混合し、
   温度１００〜３００℃の熱処理を施すことを特徴とする
   融着防止用粉末の製造方法。