JPH0475863B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0475863B2 JPH0475863B2 JP62109786A JP10978687A JPH0475863B2 JP H0475863 B2 JPH0475863 B2 JP H0475863B2 JP 62109786 A JP62109786 A JP 62109786A JP 10978687 A JP10978687 A JP 10978687A JP H0475863 B2 JPH0475863 B2 JP H0475863B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sheet
- ceramic
- fine particles
- spherical
- zirconia
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明は民生用または産業用エレクトロニクス
機器あるいはエレクトリツク機器等に利用される
セラミツクシート、工具、機械、部品等に用いら
れるセラミツクシートあるいは建築用材料、しや
音板、断熱板等に利用されるセラミツクシートの
製造方法に関するものである。 ［従来の技術およびその問題点］ セラミツクシート成形はセラミツク原料粉末と
有機バインダーおよび溶媒成分とから構成された
スラリーをドクターブレード法などによつておお
むね0.1〜１mm程度の厚さの成形体にし、これを
乾燥、焼成してシートとするものであり、グリー
ンシート成形のため各種のバインダー、可塑剤等
が検討されており、特開昭58−53408号、特開昭
58−190867号、特開昭59−121152号、特開昭59−
169970号、特開昭60−33251号、特開昭60−42268
号、特開昭60−90865号、特開昭61−83668号等に
開示されている。 しかしながら、セラミツクス粉末原料に関して
はほとんど検討されておらず、通常不定形粒子が
用いられており、ボールミル等によつて粉砕ある
いは混練されているが粒子形は不定形のままであ
る。 その結果、バインダーとのぬれが劣り、粒子の
すべりが悪いため、粒子とバインダーとが均一に
分散されにくくなり、また気泡をかみこみやすく
なる。従つて、ヒビ割れが生じ、また、ち密さに
劣り、シートとして十分な強度を有することがで
きず、焼成後にソリがはいりやすく、品質上大い
に問題となるものである。 特に、シートの厚さが0.1mmよりも薄いものは、
強度が劣るためほとんど製造されていない。 ［発明の目的］ 本発明のこのような問題点に鑑み、形状が球形
であるアルミナ球形微粒子あるいはジルコニア系
球形微粒子を使用することによつて、バインダー
との分散性が良好な、ち密で十分で強度を有し、
表面が平滑なセラミツクシートの製造方法を提供
しようとするものである。 特に、シートの厚さが0.1mm以下の極薄のシー
トを工業的に製造する方法を提供しようとするも
のである。 ［発明の構成］ セラミツク粉末に有機バインダー、溶媒および
必要に応じて分散剤、可塑剤、消泡剤等を添加し
所要時間混練して得るセラミツクスラリーをシー
ト状となし、これを固化、乾燥してグリーンシー
トを製造する方法において、セラミツク粉末が、
アルミナゾルまたはジルコニアゾルを界面活性剤
の存在下にＷ／Ｏ型エマルジヨンとし、次いでゲ
ル化させて球状ヒドロゲルを得、続いて加熱して
溶媒を系外を除去し、焼成することにより得られ
る単分散した平均粒径が0.2〜2μｍのアルミナ球
形微粒子またはジルコニア系球形微粒子であるこ
とを特徴とするセラミツクシートの製造方法。 つまり、用いられるセラミツク粒子が球形であ
ることによつてバインダーとのぬれ、分散性がよ
くなり、かつ粒子のすべりが良いため、シートに
する場合、シートの厚み方向に対して粒子の充填
の不均一がなくなり、最密充填となつて、気泡の
かみこみも極端に少なくなつた。そのため、ち密
で十分な強度を有するグリーンシートが得られる
もので、焼成後もソリやわれが少なく、品質上す
ぐれたものとなり、また、0.2〜2μｍの平均粒子
径を有する球形微粒子、好ましくは、0.2〜1μｍ
の球形微粒子を使用することによつて、厚さの
0.1mm以下、特に、50〜80μｍの極薄のシートが工
業的に有用に製造することが可能になつたのであ
る。 本発明に使用されるアルミナ球形微粒子は特願
昭62−42750号に、またジルコニア系球形微粒子
は特願昭62−40085号に開示されている如く、
各々のゾルを界面活性剤の存在下にＷ／Ｏ型ゾル
エマルジヨンとし、次いでゲル化させて球状ヒド
ロゲルを得、続いて加熱して溶媒を系外に除去す
ることによつて得ることができる。ジルコニアに
ついてはジルコニアゾルとイツトリウム、カルシ
ウムおよびマグネシウムからなる群から選択され
る少なくとも１種の元素のゾル等から同様にして
得たイツトリア、カルシアおよびマグネシアから
なる群から選択される少なくとも１種の酸化物に
よつて安定化されたものも用いられる。 その他、アルミニウム、あるいはジルコニウ
ム、アルコキシドから調製された球形微粒子金属
から製造した球形微粒子も用いることができる
が、非常に高価となり、実用上問題となる。 有機バインダーとしてはセラミツクス成形体用
バインダーとして一般的に使用されているアクリ
ル酸、メタクリル酸のエステル、アミド重合体、
共重合体およびエマルジヨンが用いられる。さら
にセルロース誘導体、ポリビニルアルコール、ポ
リビニルブチラール、水性ウレタン樹脂、ワツク
ス、スチレン−マレイン酸共重合体等も使用でき
る。 さらに適宜、分散剤、可塑剤、消包剤、増粘剤
等を用いることも可能である。 成形方法はドクターブレード法が一般的である
が、カレンダーロール法、リバースロール法によ
つても行なうことができる。 ［実施例］ 本発明を以下の実施例にて詳細に説明するが、
本実施例に限定されるものではない。 実施例 １ 特願昭62−42850号の実施例の記載に準じて製
造した平均粒子径0.7μｍの球形アルミナ微粒子
100部、アクリル酸エチルメタクリル酸等の共重
合体からなるアクリル系バインダー20部、分散剤
としてアクアリツクNL（日本触媒化学工業(株)社
製）0.2部および水として70部をボールミル中へ
仕込んで23.5時間混練りした。得られたスラリー
中へ消泡剤としてノブコ8034（サンノブコ社製）
を0.1部添加しさらに0.5時間ボールミル混練りし
た。 混練り後脱脂した200メツシユのステンレス製
の金網によつてスラリーを濾過し、40rpmの速度
でかくはんしながら熟成し、次いで真空ポンプで
脱泡して10ポイズの粘度に調整した。 このスラリーを0.15mmの隙間に調整したドクタ
ーブレードを用いてシート引きを行ない、30℃、
60℃、80℃と昇温させて乾燥せしめてグリーンシ
ートを得た。 実施例 ２ 特願昭62−40085号の実施例の記載に準じて製
造した３モル％のイツトリアを含有する平均粒子
径0.3μｍの球形ジルコニア微粒子100部にブチル
アクリレート、２ヒドロキシエチルアクリレート
等の共重合体からなるアクリル系バインダー30
部、分散剤としてアクアリツクNL（日本触媒化
学工業(株)製）0.8部およびトルエンとして60部を
ボールミル中へ仕込んで16時間混練りした。 混練り後脱脂した200メツシユのステンレス製
の金網によつて得られたスラリーを濾過し、
40rpmの速度でかくはんしながら熟成し、次いで
真空ポンプで脱泡して12ポイズの粘度に調整し
た。 このスラリーを0.15mmの隙間に調整したドクタ
ーブレード装置を用いてシート引きを行ない、30
℃、60℃と昇温させて乾燥せしめてグリーンシー
トを得た。 比較例 １ ３モル％のイツトリアを含有する平均粒子径
0.06μｍの不定形ジルコニア微粒子を使用した他
は実施例２と同様にしてグリーンシートを得た。 実施例 ３ 実施例１で得られたグリーンシートは1600℃
で、実施例２および比較例１で得られたグリーン
シートは1450℃で焼成してセラミツクシートを製
造した。 グリーンシートおよび焼成後のセラミツクシー
トの特性の第１表にまとめた。なおシートのソリ
量は50×50mm角の試験片の凹曲面の最大深さ
（mm）を求めることによつた。
機器あるいはエレクトリツク機器等に利用される
セラミツクシート、工具、機械、部品等に用いら
れるセラミツクシートあるいは建築用材料、しや
音板、断熱板等に利用されるセラミツクシートの
製造方法に関するものである。 ［従来の技術およびその問題点］ セラミツクシート成形はセラミツク原料粉末と
有機バインダーおよび溶媒成分とから構成された
スラリーをドクターブレード法などによつておお
むね0.1〜１mm程度の厚さの成形体にし、これを
乾燥、焼成してシートとするものであり、グリー
ンシート成形のため各種のバインダー、可塑剤等
が検討されており、特開昭58−53408号、特開昭
58−190867号、特開昭59−121152号、特開昭59−
169970号、特開昭60−33251号、特開昭60−42268
号、特開昭60−90865号、特開昭61−83668号等に
開示されている。 しかしながら、セラミツクス粉末原料に関して
はほとんど検討されておらず、通常不定形粒子が
用いられており、ボールミル等によつて粉砕ある
いは混練されているが粒子形は不定形のままであ
る。 その結果、バインダーとのぬれが劣り、粒子の
すべりが悪いため、粒子とバインダーとが均一に
分散されにくくなり、また気泡をかみこみやすく
なる。従つて、ヒビ割れが生じ、また、ち密さに
劣り、シートとして十分な強度を有することがで
きず、焼成後にソリがはいりやすく、品質上大い
に問題となるものである。 特に、シートの厚さが0.1mmよりも薄いものは、
強度が劣るためほとんど製造されていない。 ［発明の目的］ 本発明のこのような問題点に鑑み、形状が球形
であるアルミナ球形微粒子あるいはジルコニア系
球形微粒子を使用することによつて、バインダー
との分散性が良好な、ち密で十分で強度を有し、
表面が平滑なセラミツクシートの製造方法を提供
しようとするものである。 特に、シートの厚さが0.1mm以下の極薄のシー
トを工業的に製造する方法を提供しようとするも
のである。 ［発明の構成］ セラミツク粉末に有機バインダー、溶媒および
必要に応じて分散剤、可塑剤、消泡剤等を添加し
所要時間混練して得るセラミツクスラリーをシー
ト状となし、これを固化、乾燥してグリーンシー
トを製造する方法において、セラミツク粉末が、
アルミナゾルまたはジルコニアゾルを界面活性剤
の存在下にＷ／Ｏ型エマルジヨンとし、次いでゲ
ル化させて球状ヒドロゲルを得、続いて加熱して
溶媒を系外を除去し、焼成することにより得られ
る単分散した平均粒径が0.2〜2μｍのアルミナ球
形微粒子またはジルコニア系球形微粒子であるこ
とを特徴とするセラミツクシートの製造方法。 つまり、用いられるセラミツク粒子が球形であ
ることによつてバインダーとのぬれ、分散性がよ
くなり、かつ粒子のすべりが良いため、シートに
する場合、シートの厚み方向に対して粒子の充填
の不均一がなくなり、最密充填となつて、気泡の
かみこみも極端に少なくなつた。そのため、ち密
で十分な強度を有するグリーンシートが得られる
もので、焼成後もソリやわれが少なく、品質上す
ぐれたものとなり、また、0.2〜2μｍの平均粒子
径を有する球形微粒子、好ましくは、0.2〜1μｍ
の球形微粒子を使用することによつて、厚さの
0.1mm以下、特に、50〜80μｍの極薄のシートが工
業的に有用に製造することが可能になつたのであ
る。 本発明に使用されるアルミナ球形微粒子は特願
昭62−42750号に、またジルコニア系球形微粒子
は特願昭62−40085号に開示されている如く、
各々のゾルを界面活性剤の存在下にＷ／Ｏ型ゾル
エマルジヨンとし、次いでゲル化させて球状ヒド
ロゲルを得、続いて加熱して溶媒を系外に除去す
ることによつて得ることができる。ジルコニアに
ついてはジルコニアゾルとイツトリウム、カルシ
ウムおよびマグネシウムからなる群から選択され
る少なくとも１種の元素のゾル等から同様にして
得たイツトリア、カルシアおよびマグネシアから
なる群から選択される少なくとも１種の酸化物に
よつて安定化されたものも用いられる。 その他、アルミニウム、あるいはジルコニウ
ム、アルコキシドから調製された球形微粒子金属
から製造した球形微粒子も用いることができる
が、非常に高価となり、実用上問題となる。 有機バインダーとしてはセラミツクス成形体用
バインダーとして一般的に使用されているアクリ
ル酸、メタクリル酸のエステル、アミド重合体、
共重合体およびエマルジヨンが用いられる。さら
にセルロース誘導体、ポリビニルアルコール、ポ
リビニルブチラール、水性ウレタン樹脂、ワツク
ス、スチレン−マレイン酸共重合体等も使用でき
る。 さらに適宜、分散剤、可塑剤、消包剤、増粘剤
等を用いることも可能である。 成形方法はドクターブレード法が一般的である
が、カレンダーロール法、リバースロール法によ
つても行なうことができる。 ［実施例］ 本発明を以下の実施例にて詳細に説明するが、
本実施例に限定されるものではない。 実施例 １ 特願昭62−42850号の実施例の記載に準じて製
造した平均粒子径0.7μｍの球形アルミナ微粒子
100部、アクリル酸エチルメタクリル酸等の共重
合体からなるアクリル系バインダー20部、分散剤
としてアクアリツクNL（日本触媒化学工業(株)社
製）0.2部および水として70部をボールミル中へ
仕込んで23.5時間混練りした。得られたスラリー
中へ消泡剤としてノブコ8034（サンノブコ社製）
を0.1部添加しさらに0.5時間ボールミル混練りし
た。 混練り後脱脂した200メツシユのステンレス製
の金網によつてスラリーを濾過し、40rpmの速度
でかくはんしながら熟成し、次いで真空ポンプで
脱泡して10ポイズの粘度に調整した。 このスラリーを0.15mmの隙間に調整したドクタ
ーブレードを用いてシート引きを行ない、30℃、
60℃、80℃と昇温させて乾燥せしめてグリーンシ
ートを得た。 実施例 ２ 特願昭62−40085号の実施例の記載に準じて製
造した３モル％のイツトリアを含有する平均粒子
径0.3μｍの球形ジルコニア微粒子100部にブチル
アクリレート、２ヒドロキシエチルアクリレート
等の共重合体からなるアクリル系バインダー30
部、分散剤としてアクアリツクNL（日本触媒化
学工業(株)製）0.8部およびトルエンとして60部を
ボールミル中へ仕込んで16時間混練りした。 混練り後脱脂した200メツシユのステンレス製
の金網によつて得られたスラリーを濾過し、
40rpmの速度でかくはんしながら熟成し、次いで
真空ポンプで脱泡して12ポイズの粘度に調整し
た。 このスラリーを0.15mmの隙間に調整したドクタ
ーブレード装置を用いてシート引きを行ない、30
℃、60℃と昇温させて乾燥せしめてグリーンシー
トを得た。 比較例 １ ３モル％のイツトリアを含有する平均粒子径
0.06μｍの不定形ジルコニア微粒子を使用した他
は実施例２と同様にしてグリーンシートを得た。 実施例 ３ 実施例１で得られたグリーンシートは1600℃
で、実施例２および比較例１で得られたグリーン
シートは1450℃で焼成してセラミツクシートを製
造した。 グリーンシートおよび焼成後のセラミツクシー
トの特性の第１表にまとめた。なおシートのソリ
量は50×50mm角の試験片の凹曲面の最大深さ
（mm）を求めることによつた。
【表】
比較例 ２
ソルビタン脂肪酸エステルとポリオキシエチレ
ンソルビタン脂肪酸エステルとを、HLBを4.0と
なるように混合してクロロベンゼン200mlに溶か
した。また、塩化イツトリウム、オキシ塩化ジル
コニウムをY2O3、ZrO2としてそれぞれ３モル
％、97モル％となるように水に溶かし、ZrO2と
して2.0モル／リツトルの濃度とした水溶液を調
製した。上記のクロロベンゼン溶液を激しく攪拌
しながら、この水溶液50mlを滴下してＷ／Ｏ型エ
マルジヨンを得た。次いで、このエマルジヨンに
アンモニアガスを１リツトル／分で45分間吹き込
んだ。このようにして中和反応の完了したエマル
ジヨンを加熱蒸留し水分を除去した。沈殿物を濾
別した後150℃で１昼夜乾燥し、次いで700℃で２
時間焼成することにより、酸化イツトリウム含有
のジルコニアより成る平均径0.7μｍの球状粒子を
得た。 該粉体を用いて実施例２と同様にしてグリーン
シートを得た。 得られたグリーンシートおよびこれを焼成後の
セラミツクシートの各試験値を以下に示す。 グリーンシート 平滑度 高、強靭度 大、密度 3.35、焼成後
のセラミツクシート シート厚 104μｍ、密度 5.91、 ソリ量 0.14 表面粗さ（Ra）0.22μｍ
ンソルビタン脂肪酸エステルとを、HLBを4.0と
なるように混合してクロロベンゼン200mlに溶か
した。また、塩化イツトリウム、オキシ塩化ジル
コニウムをY2O3、ZrO2としてそれぞれ３モル
％、97モル％となるように水に溶かし、ZrO2と
して2.0モル／リツトルの濃度とした水溶液を調
製した。上記のクロロベンゼン溶液を激しく攪拌
しながら、この水溶液50mlを滴下してＷ／Ｏ型エ
マルジヨンを得た。次いで、このエマルジヨンに
アンモニアガスを１リツトル／分で45分間吹き込
んだ。このようにして中和反応の完了したエマル
ジヨンを加熱蒸留し水分を除去した。沈殿物を濾
別した後150℃で１昼夜乾燥し、次いで700℃で２
時間焼成することにより、酸化イツトリウム含有
のジルコニアより成る平均径0.7μｍの球状粒子を
得た。 該粉体を用いて実施例２と同様にしてグリーン
シートを得た。 得られたグリーンシートおよびこれを焼成後の
セラミツクシートの各試験値を以下に示す。 グリーンシート 平滑度 高、強靭度 大、密度 3.35、焼成後
のセラミツクシート シート厚 104μｍ、密度 5.91、 ソリ量 0.14 表面粗さ（Ra）0.22μｍ
Claims (1)
- １ セラミツク粉末に有機バインダー、溶媒およ
び必要に応じて分散剤、可塑剤、消泡剤等を添加
し所要時間混練して得るセラミツクスラリーをシ
ート状となし、これを固化、乾燥してグリーンシ
ートを製造する方法において、セラミツク粉末
が、アルミナゾルまたはジルコニアゾルを界面活
性剤の存在下にＷ／Ｏ型エマルジヨンとし、次い
でゲル化させて球状ヒドロゲルを得、続いて加熱
して溶媒を系外に除去することにより、単分散し
た平均粒径が0.2〜2μｍの微粒子であるアルミナ
球形微粒子またはジルコニア系球形微粒子である
ことを特徴とするセラミツクシートの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62109786A JPS63277546A (ja) | 1987-05-07 | 1987-05-07 | セラミックシ−トの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62109786A JPS63277546A (ja) | 1987-05-07 | 1987-05-07 | セラミックシ−トの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63277546A JPS63277546A (ja) | 1988-11-15 |
| JPH0475863B2 true JPH0475863B2 (ja) | 1992-12-02 |
Family
ID=14519183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62109786A Granted JPS63277546A (ja) | 1987-05-07 | 1987-05-07 | セラミックシ−トの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63277546A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH064504B2 (ja) * | 1988-12-24 | 1994-01-19 | 日本碍子株式会社 | セラミックス焼結体の製造方法 |
| WO1999055639A1 (fr) | 1998-04-10 | 1999-11-04 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Plaque ceramique et son procede de fabrication |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57111277A (en) * | 1980-12-29 | 1982-07-10 | Harima Refractories Co Ltd | Manufacture of alumina ceramic plate |
| JPS623016A (ja) * | 1985-06-26 | 1987-01-09 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | 導電性球形微粉末の製造方法 |
-
1987
- 1987-05-07 JP JP62109786A patent/JPS63277546A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63277546A (ja) | 1988-11-15 |
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