JPH03252346A - 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Ｇま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号のような電子部品にセラミック体
は広く用いられているが、最近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
ラミック体の組成を厳密にコントロールすることによっ
て＋＝Ｊ能となる。

一般に電子部品用セラミック体は、例えばＢａＴｉＯ３
，５ｒＴｉＪ　　等のナタン［［にＴｉＯ２，５ｔｏ２
、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−を調製し、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
ン酸塩とし、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、バインターを焼失させ、約１２００〜１４０
０℃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。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、５ｉＣ１Ｓｉ３Ｎ４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
ミックスラリ−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５
０〜７０％に直径０．５〜５ｆｉのピースを入れ、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厩〕

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、ナ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、ｙ２ｏ
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〜ｌＯ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１〜１００万のアクリルニトリル−スチレン共重合
体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−製造の際にアクリルニトリル−スチ
レン共重合体の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、旧２０３０．００２モル、ＴｉＯ２０，０
０４％ル及び５ｉ０２０．０２モルを正確に秤量し、こ
れに総粉体重量の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アクリルニトリル−スチレン共重合
体樹脂（分子量４０万）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。

ビーズミル内容積：５１ ビーズミル回転数：毎分８００回転 ビーズ投入量：　３．５　ｆ ビーズ径：１．５削 スラリー吐出量：毎分２１ なお、ビーズは熔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摺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示す。

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
常、ＢａＴｉＯ３半導体抵抗（ＰＴＣサーミスタ）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
によるボ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。

上記はアクリルニトリル−スチレン共重合体樹脂からな
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の単独重合体又
は２種以上の共重合体、メタクリル酸アルキル、アクリ
ル酸アルキル、アクリル酸等の内２種以上含む共重合体
のアクリル系樹脂からなるビーズを上記アクリルニトリ
ル−スチレン共重合体樹脂のビーズに併用しても良い。

また、アクリルニトリル−スチレン共重合体樹脂からな
るビーズあるいは上記アクリル系樹脂のビーズにポリス
チレン樹脂のビーズを併用しても良い。また、これら３
種のビーズを併用しても良い。

これらの樹脂はその分子量が１〜１００万であることが
好ましい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、アクリルニトリル−スチレン共重合体
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・ノ夕焼成体における不純物の混入が少な（
、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。

平成２年２月２８日

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１〜１００万のアクリルニトリル−ス
   チレン共重合体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。