JPH03252345A - セラミックスラリー分散用ビーズ及びセラミックスラリーの製法 - 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、セラミック電子部品を製造する際のセラミッ
ク原料粉末のセラミックスラリ−を得るのに用いるスラ
リー分散用ビーズ及びこれを用いたセラミックスラリ−
の製法に関する。

〔従来の技術〕

セラミックコンデンサのような電子部品にセラミンク体
は広く用いられているが、最古その電気特性を向上する
とともに、そのバラツキを一段と少なくしたものが求め
られている。この特性の向上及びバラツキの減少は、セ
ラミ７り体の組成を厳密にコントロールすることによっ
て可能となる。

一般に電子部品用セラミック体は、例えばＢａＴｉＯ３
，５ｒＴｉ０３　　等のチタン酸塩にＴｉＯ２，５ｉ０
２、Ｂｉ２Ｏ３等の酸化物を水等とともに加え、湿式混
合、分散を行ってセラミックスラリ−を１周製し、この
スラリーを脱水乾燥後仮焼し、所定の金属原子組成比の
チタンＭ塩とし、この後、水溶性樹脂、アルコール、水
等からなりその固形分を燃焼可能なバインダーと混合し
、成形した後、バインダーを焼失させ、約１２００〜１
４００℃で本焼成し、焼結体のセラミック体を得る。あ
るいは、上記スラリーを脱水乾燥したものを上記バイン
ダーと混合して造粒し、ついで成形し、徐々に１３５０
℃位まで昇温させてこの温度で焼成し、焼結体のセラミ
ック体を得る。

この一連の工程でセラミックスラリ−を調製するときに
、その分散手段のセラミック原料粉末と接触する部分が
摩耗し、その摩耗した材料ができあがったセラミックス
ラリ−中に混入し、最終的に得られるセラミック体の例
えば金属チタン酸塩の金属組成比を当初設計した配合値
と異ならせることが多い。そのため、この分散手段に何
を用いるかは極めて重要なことである。

この分散を行う分散機として古くからボールミルが知ら
れている。これは円筒あるいは球状の容器の中にセラミ
ック原料粉末、水又はその他の分散媒を硬質のボールと
ともに入れ、容器全体を所定時間回転させて、ボール同
士やボールの容器内壁に対する摩擦によりセラミック原
料粉末を粉砕し、水等に分散させようとするものである
。その際、ボールの材質として摩耗し難く、かつ摩耗し
てその材料がセラミックスラリ−に混入しても、得られ
るセラミック体の組成比に影響が少ないものが選択され
る０例えば天然石（シリカを主成分とする）、メノウ石
、アルミナ磁器ボール、５ｉＣ１Ｓ４３Ｎ、４等の非酸
化物ボールが用いられている。

ところが、最近、例えばセラミックコンデンサ等もコン
パクトで高性能のものが求められ、そのためにはセラミ
ック製品もその組織が緻密であることが要求され、セラ
ミクスラリ−を調製する際も分散性の向上が求められる
とともに生産性を向上させるために、連続生産システム
としてビーズミルを使用することが多くなってきた。ビ
ーズミルは、円筒型容器の中に回転板を複数枚離間して
取付けた回転軸を設け、さらに円筒容器内の空間の５０
〜７０％に直径０．５〜５■のビーズを入れ、これにセ
ラミックスラリ−の原料を投入して上記回転軸を高速回
転させ、ビーズ同士の摩擦及びビーズと容器内壁との摩
擦により分散を行うものである。このビーズミルによれ
ば、短時間で分散効率を良くし、高分散性のセラミック
スラリ−を連続的に得ることができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、ビーズミルの高分散性の主な要因である
ビーズ同士の摩擦及びビーズと容器内壁との摩擦は、例
えばアルミナビーズを使用すると、ビーズを摩耗させ、
その摩耗した材料が不純物としてセラミックスラリ−に
混入し、上記した如くセラミック体の組成を変化させる
。これはガラスピーズ、チタニアビーズを用いてもなお
満足するセラミック体が得られていない。現在、ｖ２０
３部分安定ジルコニアを成分としたジルコニアビーズが
最も耐摩耗性に優れ、使用されるようになってきた。し
かし、これは非常に高価であり、例えばアルミナビーズ
に比較して約５〜ＩＯ倍はコスト高になる。

本発明の目的は、焼結体のセラミック体の組成への不純
物混入の影響を少なくするとともに、安価に提供できる
セラミックスラリ−分散用ビーズ及びこれを用いたセラ
ミックスラリ−の製法を提供することにある。

（課題を解決するための手段〕 本発明は、上記課題を解決するために、セラミック原料
をスラリー化する際に用いるスラリー分散用ビーズに分
子量１〜１００万のポリスチレン樹脂にて形成したビー
ズを含有することを特徴とするセラミックスラリ−分散
用ビーズを提供するものである。また、このセラミック
スラリ−分散用ビーズを用いてセラミックスラリ−を製
造するセラミックスラリ−の製法を提供するものである
。

〔作用〕

セラミックスラリ−製造の際にポリスチレン樹脂からな
るビーズを用いると、このビーズが摩耗してその材料が
セラミックスラリ−に混入しても有機物であるので後の
仮焼あるいは焼成の工程で焼失され、得られる焼結体の
セラミック体の組成に影響を及ぼさない。

（実施例〕 次に本発明の詳細な説明する。

実施例１ 高純度ＢａＴｉＯ３を主原料としてこのＢａＴｉＯ３１
モルに対し、Ｂｉ２Ｏ３０，００２モル、ＴｉＯ２０，
００４モル及び５ｉ０２０．０２モルを正確に秤量し、
これに総桧体重量の１．５倍の水を加え、ボールやビー
ズを使用しない攪拌羽根投げ込み型バッチ式混合攪拌機
により混合（粗分散）を行った。

次にこの粗分散物をポリスチレン樹脂（分子量３０万）
からなるビーズを用いたビーズミルにて下記条件により
分散処理を行ってセラミックスラリ−を得た。

ビーズミル内容ｉｉ１：５４’ ビーズミル回転数：毎分８００回転 ビーズ投入量：　３．５　Ｎ ビーズ径：　１．５　ｍ スラリー吐出量：毎分２１ なお、ビーズは溶融状態の樹脂を加圧ノズルより吹き出
し、急冷させる、いわそるスプレー製造方式により成形
した。

この後通常のセラミック焼成体の製造方法と同様に湿式
篩、脱水乾燥工程を経て、水、ポリビニアルコール樹脂
からなるバインダーと播潰機等により混合して造粒し、
所定形状に成形後１３５０℃の大気雰囲気のトンネル型
電気炉で約１５時間焼成し、焼結体のＢａＴｉＯ３半導
体セラミック体を製造した。

このようにして得られた半導体セラミック体の両面にＩ
ｎ−Ｇａ合金を擦り付けて電極を形成し、測定用試料と
した。この試料について抵抗値を測定（２５℃）し、そ
の比抵抗を算出してその結果を下記表に不１゜ 比較例１ 実施例１において、ビーズミルを使用する代わりに、通
富、ＢａＴｉＯ３半導体抵抗（ＰＴｃｔ−ミスタ）製造
の際に原料の湿式午後方法として用いられるメノウ玉石
によるホールミルを使用した以外は同様にしてセラミッ
クスラリ−を得た。

このセラミックスラリ−についても実施例１と同様に処
理してＢａＴｉＯ３半導体セラミック体を製造し、実施
例１と同様に比抵抗を算出しその結果を下表に示す。

比較例２〜５ 実施例１において、ビーズの材質を下表のそれぞれの欄
に記載されたものを用いた以外は同様にしてセラミック
スラリ−を得、これから実施例１と同様に半導体セラミ
ック体を得、その比抵抗を算出した結果を下表に示す。

上記表から明らかのように、実施例１のビーズを使用し
たものから得られた半導体セラミック体の比抵抗は他の
ものより小さいことがわかる。これはセラミックスラリ
−の乾燥粉末をバインダーとともに造粒、成形した後焼
成する工程で、ビーズの摩耗した材料がセラミックスラ
リ−に混入していたとしてもバインダーとともに低温帯
（２００〜５００℃）で焼失し、セラミック焼成体に残
留しないため、抵抗値を高めることがないためと考えら
れる。

上記はポリスチレン樹脂からなるビーズを用いたが、メ
タクリル酸のメチル、エチル、イソプロピル等のメタク
リル酸アルキルエステルの単独重合体又は２種以上の共
重合体、メククリル酸アルキル、アクリル酸アルキル、
アクリル酸等の内の２種以上を含む共重合体のアクリル
系樹脂からなるビーズを併用しても良い。この際アクリ
ル系樹脂の分子量は１〜１００万か好ましい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ポリスチレン樹脂のビーズを含有する
ビーズを用いてセラミック原料粉末の分散体であるセラ
ミックスラリ−を得るようにしたので、このビーズの摩
耗した材料がこのスラリーに混入しても後の焼成工程で
これが焼失し、あとに残らないのでセラミック焼成体に
おける不純物の混入が少なく、例えば半導体セラミック
体の比抵抗を高くならないようにできるとともに、安定
な比抵抗を得ることができる。また、ジルコニアビーズ
に比べて安価で、コスト的にも優れ、その経済効果も大
きい。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミック原料をスラリー化する際に用いる分散
   用ビーズに分子量１〜１００万のポリスチレン樹脂にて
   形成したビーズを含有することを特徴とするセラミック
   スラリー分散用ビーズ。
2. （２）請求項１記載のセラミックスラリー分散用ビーズ
   を用いてセラミックスラリーを製造することを特徴とす
   るセラミックスラリーの製法。