JPH04182359A - セラミック焼成用間挿シート - 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、焼成台との間に適用して表面平滑性に優れる
焼成体を歩留りよく得るためのセラミック焼成用間挿シ
ートに関する。

従来の技術及び課題 セラミック成形体の焼成処理において、表面平滑性に優
れる焼成体を得るためには、セラミック成形体と柵板等
の焼成台との間て傷やウネリなとが発生しないように措
置する必要がある。

従来、その措置としてアルミナやジルコニア等の粉末を
散布する方式、無機粉末を高分子系造膜材中に分散させ
てなるシートを間挿する方式、多段に積層して焼成する
際に最下段のものを犠牲にする捨て板方式が知られてい
た。

しかしながら、前記の散布方式やシート間挿方式では用
いた粉末が焼成体に結着する問題点、得られる焼成体が
表面平滑性に劣る問題点、用いた粉末の除去で粉塵が発
生ずる問題点等があった。

一方、捨て板方式では歩留りに劣り、焼成台の凹凸が反
映しやすくて二層目等にも傷やウネリが発生し、表面平
滑性に劣る問題点等があった。

従って本発明は、歩留りのよいシート間挿方式を活かし
つつ、結着問題を生じずに表面平滑性に優れる焼成体が
得られる間挿シートの開発を課題とする。

課題を解決するだめの手段 本発明は、処理対象のセラミック成形体の焼成時に間挿
シートも焼成させて無機粉末を捕獲する方式により上記
の課題を達成したものである。

すなわち本発明は、セラミック成形体を焼成する際にそ
れ自体も焼成されるグリーンシートの中又は／及び表面
にその焼成温度では溶融しない平均粒径５〜３００μｍ
の無機粉末を分散保有し、かつ片面にグリーンシートの
形成に用いた有機バインダよりも高温で熱分解する非溶
融１１で厚さが５０μＩｌ１以上のバリヤー層を有し、
他面における表面粗さが１０〜２００　ｒｔ　ｍである
ことを特徴とするセラミック焼成用間挿シートを提供す
るものである。

作用 グリーンシートに分散保有させた大粒の無機粉末にスペ
ーサとしての機能を発揮させつつ、セラミック成形体の
焼成時にグリーンシー）・を焼成させて大粒の無機粉末
を捕獲し、セラミック成形体の焼成体への結着を防止す
る。

また、間挿シートの片面に、グリーンシートの形成に用
いた有機バインダよりも高温で熱分解する非溶融性で厚
さが５０１４　ｍ以上のバリヤー層を設けて、焼成時に
グリーンシート中の液化した有機バインダがセラミック
成形体に原着することを防止し、かかる原着てセラミッ
ク成形体、ひいてはその焼成体が凹凸化したり、間挿シ
ーＩ・と融着することを予防する。

さらに、間挿シートの他面における表面粗さを１０〜２
００　ｔ、＋　ｍに制御してその凹凸か焼成体に反映し
ない範囲てクツション性をもだ七、焼成台の凹凸を吸収
させて表面平滑性に優れる焼成を可能にする。

実施例 本発明のセラミック焼成用間挿シートを図１、図２に例
示した。１がバリヤー層、２がグリーンシート、３が無
機粉末、２１が表面粗さ１０〜２００　ｕ　ｍの面であ
る。なお４は、面２１における表面粗さを形成するため
の有機粉末である。

バリヤー層は、グリーンシートの形成に用いた有機バイ
ンダよりも高温で熱分解し、かつ焼成時に流動しないよ
う非溶融性のものとされる。処理対象のセラミック成形
体が焼成時に液化流動する有機バインダを含有し、その
有機バインダか前記グリーンシートにおけるものよりも
高温で熱分解するものである場合には、必要に応じその
有機バインダよりも高温で熱分解するようにバリヤー層
を形成してもよい。バリヤー層の厚さは、５０ｔＪｍ以
上、就中８０＋Ｊｍ以上とされる。その厚さが５０１１
ｍ未満では液化した有機バインダの原着防止効果に乏し
い。バリヤー層の厚さの上限については特に限定はない
が、取扱い性などの点より一般には５００μｍ以下とさ
れる。バリヤー層の形成は適宜に行ってよい。その例と
しは、熱硬化性樹脂の如く焼成時に溶融せずに熱分解す
るポリマー粉末をグリーンシートの片面に散布して保有
させる方式、焼成時に無機質の残滓を発生しないセルロ
ースを成分とする紙をグリーンシートの片面にラミネー
トする方式などにより行うことができる。

グリーンシートは、処理対象のセラミック成形体を焼成
する際にそれ自体が焼成されるものとされる。従ってそ
の形成には、焼成可能な適宜なセラミック粉末が用いら
れる。一般にはアルミナ、ジルコニア、窒化アルミニウ
ム、窒化ケイ素、三酸化二チタン酸バリウム等の粉末が
用いられる。

粉末の平均粒径は０．０１〜１０μｍ、就中０．１〜５
　ｌｔｍが適当である。グリーンシート化に際しては焼
成性を高めるべく必要に応じマグネシア、カルシア、シ
リカの如き焼成助剤を処理対象のセラミック成形体に応
した適宜なものを配合してよい。

グリーンシートに分散保有させる平均粒径５〜３００μ
ｍの無機粉末としては、処理対象のセラミック成形体の
焼成温度では溶融しないものが用いられる。一般には、
前記のグリーンシートで例示した材質のものなとが用い
られ、焼成時に処理対象のセラミック成形体と反応しな
いよう適宜に選択使用される。無機粉末の好ましい平均
粒径は２０〜１１００ｕである。その使用量は、グリー
ンシート形成用のセラミック粉末１００重量部あたり２
〜２００重量部が適当である。使用量が２重量部未満で
はセラミック成形体との結着防止効果に乏しいし、２０
０重量部を超えると形成される間挿シートが焼結力に乏
しくなり、破損しやすくなる。

セラミック焼成用間挿シートの製造は例えば、１種又は
２種以上のグリーンシート形成用のセラミック粉末と有
機バインダ等との混合物をドクターブレード法等による
キャスティング方式、押出成形方式、ロール圧延方式な
との適宜な方式てシート化することにより行うことがで
きる。その場合、分散用の無機粉末は例えば、予め混合
物に配合して形成するシート中に分散保有させてもよい
しく図１）、未配合の形成シート上に散布して表面に保
有させてもよい（図２）。また前記の両方式を併用して
シートの中と表面に分散保有させてもよい。

前記の有機バインダとしては、ポリヒニルブチラール、
アクリル系ポリマ、スチレン系ポリマなとの、セラミッ
ク粉末をシート形態に保形てきるものが用いられる。有
機バインダの使用量は形成するシートの性状等に応し適
宜に決定されるが、一般にはグリーンシート形成用のセ
ラミック粉末１００重量部あたり５〜１００重量部であ
る。なお前記混合物の調製に際しては必要に応し、溶剤
、解こう刑ないし分散剤、可塑剤、湿潤剤、離型剤、消
泡剤なとの適宜な添加剤を配合してよい。

形成する間挿シートの厚さは、処理対象のセラミック成
形体に応し決定される。一般には、５０〜２０００１ｔ
ｍである。その厚さか薄ずぎると強度不足等で取扱い難
くなり、厚ずぎると得られる焼成体がウネルなとの変形
問題を生じやすくなる。

セラミック焼成用間挿シートのバリヤー層を設けない面
の表面粗さ１０〜２００　Ｉｊｍへの調節は適宜な方式
で行ってよい。例えば、発泡剤混入の間挿シートを成形
して発泡処理する方式、所定の凹凸を有する基材上にキ
ャスティングしてシート成形する方式、押出方式やロー
ル圧延方式等の任意な方式で形成した間挿シートに押し
型等を介して凹凸を付与する方式、間挿シート中や表面
に平均粒径５０〜５００１ＪＩＩＩの有機粉末を混入さ
せる方式なとがあけられる。ぞの場合に用いる有機粉末
としては、例えばポリエチレン粉末の如き樹脂粉末、就
中、熱硬化性樹脂粉末の如く焼成時に溶融せずに熱分解
するものが好ましく用いられる。

本発明のセラミック焼成用間挿シートは、例えば図３の
如くシート形態等に成形されたセラミック成形体５を焼
成するにあたり、該成形体５と焼成台７、就中、異物８
が付着したものや柵板の如き凹凸の大きい焼成台との間
に、間挿シート６の表面粗さを制御した側２１を焼成台
側として適用される。焼成条件は、処理対象のセラミッ
ク成形体に応じ適宜に決定してよい。焼成により図４に
例示の如く、バリヤー層や有機バインダ等の有機成分は
消失するなとし、処理対象のセラミック成形体と共に間
挿シートも焼成される。その際、／＜リヤー層１がグリ
ーンシート中、場合によってはセラミック成形体中の液
化した有機バインダの他側への原着を防止し、無機粉末
３がグリーンシートの焼成体９に捕獲されてセラミック
成形体への移着ないし結着が防止されつつスペーザ機能
を発揮し、かつ凹凸面が焼成台７の凹凸を吸収して焼成
体５１への反映を防止し、焼成体の表面を平滑に保つ。

実施例１ −　８　　＝ 平均粒径５０ＩＩｍの球状アルミナ２０部（重量部、以
下同し）、平均粒径１．５部ｍの活アルミナ４０部、平
均粒径３００　ｕｍのポリエチレン２０部、ポリ上ニル
ブチラール１６部、シリカ１部、マグネシア１部、ノ１
ルシ゛ア１部、及びヘンシルブチルフタレート１部をト
ルエンを用いて均一に混合し、その均一分散液をキャス
ティング法にて展開して厚さ３２０＋Ｊｍ。

片面における表面粗さ（Ｒ，ａ　　以下同じ）１７Ｑ４
＋ｎ＋のシートを形成し、その平滑な他面に厚さ３０μ
ｍのアクリル系粘着剤層を設けて、その」ユに平均粒径
２００μｍの架橋ポリスチレンを散布保持させて（Ｉｇ
／Ｊ＞バリヤー層を形成し、セラミック焼成用間挿シー
トを得た。

実施例２ 平均粒径７０μｍの球状アルミナ１０部、平均粒径１゜
５１４　ｍの活アルミリー４０部、平均粒径１００μｍ
の架橋ポリスチレン３０部、ポリ上ニルブチラール１６
部、シリツノ１部、マグネシア１部、ジノルシフ１部、
及びヘンシルブチルフタレート１部を用いて実施例１に
準し、厚さ２００μｍ１片面における表面粗さ６０部ｍ
のシートを形成し、その平滑な他面に厚さ３０ＩＩｍの
アクリル系粘着剤層を介して平均粒径１．００　ＩＩ　
ｍの架橋ポリスチレンを散布保持させて（］、　ｇ／ｎ
ｉ′）　／＜リヤー層を形成し、セラミック焼成用間挿
シートを得た。

実施例３ 平均粒径５０　ＩＪｍの球状アルミナ３０部、平均粒径
１゜５　ｒＪｍの活アルミナ４９部、ポリ上ニルブチラ
ール１６部、シリノア１部、マグネシア１部、カルシア
１部及びペンシルブチルフタレ−１・１部、並びにパラ
トルエンスルホニルヒドラシラｌ’　（発泡剤）１部を
トルエンを用いて均一に混合し、その均一分散液をキャ
スティング法にて展開後、１３０℃にて発泡さぜ厚さ２
２０１＋ｍ、片面における表面粗さ７０１１ｍのシート
を形成し、その平滑な他面に厚さ３０１１ｍのアクリル
系粘着剤層を介して平均粒径１００　（１ｍの架橋ポリ
スチレンを散布保持させて（Ｉｇ／Ｊ＞バリヤー層を形
成し、セラミック焼成用間挿シートを得た。

比較例１ 平均粒径５０　ｔｔ　ｍの球状アルミナ４０部、平均粒
径１゜５μｍの活アルミナ４０部、ポリ上ニルブチラー
ル１６部、シリラフ］部、マグネシア１部、カルシア１
部及びヘンジルブヂルフタレ−１・１部を用いて実施例
１に準し、厚さ２００μＩｎ　％片面における表面粗さ
５１＋ｍのセラミック焼成用間挿シート（バリヤー層無
し）を得た。

比較例２ 平均粒径５０　ＩＪｍの球状アルミリ−０，１部、平均
粒径１　、５　ｒｒ　ｍの活アルミナ５９．９部の配合
割合とし、バリヤー層を設けないほかは実施例１に準じ
、厚さ３２Ｑｊｕｎｓ片面における表面粗さ１．７０１
１ｍのセラミック焼成用間挿シーＩ・を得た。

比較例３ 平均粒径が３０部ｍの架橋ポリスチレンを用いてバリヤ
ー層を形成したほかは実施例１に準じてセラミック焼成
用間挿シートを得た。

評価試験 実施例、比較例で得たセラミック焼成用間挿シートを１
６　ｃｍ角に裁断し、これを１５　ｃｍ角で厚さ０．８
ｍｍのアルミナグリーンシート１２枚の積み重ね体にお
ける最下部と柵板との間に間挿して焼成した。

前記において、最下部の焼成体と柵板との融着の有無、
目的焼成体への無機粉末の結着の有無、目的焼成体の表
面平滑性を調へた。

結果を表に示した。

発明の効果 本発明の間挿シートは、処理対象のセラミック成形体を
焼成する際にグリーンシートも焼成されて無機粉末が捕
獲され、目的焼成体への結着が防止される。その結果、
結着した無機粉末の除去による粉塵等で環境を汚染する
ことがない。

また、間挿シートの片面に設けたバリヤー層による液化
有機バインダの原着防止効果で、焼成体の凹凸化や間挿
シートとの融着が防止され、かつ他面に付与した凹凸に
より焼成台の凹凸が相殺されて、表面平滑性に優れる焼
成体を歩留りよく得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図１、図２はそれぞれ他の実施例の断面図、図３（焼成
前）、図４（焼成後）は適用例の説明断面図である。 ６・セラミック焼成用間挿シート １：バリヤー層 ２ニゲリーンシート ３、無機粉末 ２］：表面粗さ１０〜２００１１ｍの面５：セラミック
成形体 ７：焼成台 特許出願人　　日東電工株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．セラミック成形体を焼成する際にそれ自体も焼成さ
   れるグリーンシートの中又は／及び表面にその焼成温度
   では溶融しない平均粒径５〜３００μｍの無機粉末を分
   散保有し、かつ片面にグリーンシートの形成に用いた有
   機バインダよりも高温で熱分解する非溶融性で厚さが５
   ０μｍ以上のバリヤー層を有し、他面における表面粗さ
   が１０〜２００μｍであることを特徴とするセラミック
   焼成用間挿シート。