(57)【要約】【課題】  バインダ添加後におけるスラリー粘度の上昇を低減し、安定したセラミックス濃度およびスラリー粘度を有するセラミックススラリーおよびその製造方法を提供すること。【解決手段】  セラミックス粉末、溶媒およびバインダを含有するセラミックススラリーを製造する方法であって、少なくとも前記セラミックス粉末と前記溶媒とを含む混合溶液に、前記バインダのうち少なくとも一部を固形粉末の状態で添加することを特徴とするセラミックススラリーの製造方法。【選択図】        図２
2006076833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックス粉末、溶媒およびバインダを含有するセラミックススラリーを製造する方法であって、
少なくとも前記セラミックス粉末と前記溶媒とを含む混合溶液に、前記バインダのうち少なくとも一部を固形粉末の状態で添加することを特徴とするセラミックススラリーの製造方法。
【請求項２】
前記セラミックススラリーに含有されることとなるバインダを全て固形粉末の状態で、前記混合溶液に添加する請求項１に記載のセラミックススラリーの製造方法。
【請求項３】
前記バインダを固形粉末の状態で添加する際、または添加した後に、前記混合溶液の温度を、前記バインダの前記溶媒への溶解温度以上の温度とする請求項１または２に記載のセラミックススラリーの製造方法。
【請求項４】
前記固形粉末の状態で添加されるバインダが、平均粒径５００μｍ以下の固形粉末である請求項１〜３のいずれかに記載のセラミックススラリーの製造方法。
【請求項５】
前記セラミックススラリーは、さらに分散剤を含有する請求項１〜４のいずれかに記載のセラミックススラリーの製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の方法により得られるセラミックススラリー。
【請求項７】
請求項６に記載のセラミックススラリーを乾燥することにより得られるセラミックス。
【請求項８】
請求項６に記載のセラミックススラリーを仮焼きすることにより得られるセラミックス。
【請求項９】
請求項７または８に記載のセラミックスを焼成することにより得られるセラミックス焼結体。
【請求項１０】
請求項６に記載のセラミックススラリーを焼成することにより得られるセラミックス焼結体。
【請求項１１】
請求項６に記載のセラミックススラリーを、薄膜状に成形することにより得られるセラミックスグリーンシート。
【請求項１２】
請求項１１に記載のグリーンシートを焼成することにより得られるセラミックスシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックススラリーおよびその製造方法、ならびに、このセラミックススラリーを使用して得られるセラミックス、セラミックス焼結体、セラミックスグリーンシートおよびセラミックスシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種電子部品に使用されているセラミックスの多くは、加圧造粒法や噴霧乾燥法などによる造粒工程、あるいは、ドクターブレード法などによるシート化工程を経て製造される。上記造粒工程あるいはシート化工程のいずれにおいても、まず、セラミックス粉末を溶液中に分散し、セラミックススラリーの状態で、造粒あるいはシート化する方法が一般的である。
【０００３】
セラミックススラリーは、通常、セラミックス粉末、溶媒、バインダを含み、必要に応じて、分散剤その他の添加物などが含有されている。このようなセラミックススラリーは、通常、以下の方法により製造される。まず、セラミック粉末と溶媒と必要に応じて分散剤などを添加して、バインダ添加前スラリーを得る。次いで、このバインダ添加前スラリーに、あらかじめ溶媒中にバインダを溶解させたバインダ溶液を添加し、混合することによりセラミックススラリーが得られる。
【０００４】
一方、このようなセラミックススラリーを使用して造粒あるいはシート化する際には、造粒やシート化を安定して行うために、スラリー中のセラミックス濃度およびスラリー粘度が一定になるように管理することが求められる。しかしながら、上述したセラミックススラリーの製造工程では、バインダ溶液添加前と比較して、バインダ溶液添加後において、スラリー粘度が大きく上昇してしまい、スラリー粘度の管理が困難になるという問題があった。
【０００５】
これに対して特許文献１に記載のセラミックススラリーの製造方法では、まず、溶媒中に、セラミック粉末を分散した溶液に、有機バインダの前駆体であるビニル単量体、および重合開始剤を添加する。そして、加熱等によりビニル単量体を共重合し、この共重合体でセラミック粉末を被覆することにより、セラミック粉末を芯物質として、マイクロカプセル化している。この文献記載の方法によると、有機バインダ（ビニル共重合体）の添加量を少量とすることができるため、スラリー粘度の上昇を抑えることができると考えられる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、溶液中にてビニル単量体を重合させるので、重合反応が常に均一に進行するように反応条件を制御することは極めて困難である。そのため、反応状態が不均一になってしまい、結果として、得られるスラリーの粘度も不安定なものになってしまう。特に、特許文献１で使用されているビニル重合体や重合開始剤は、一般に高い反応性を有するため、保存安定性に劣るという問題もあった。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１１２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、セラミックススラリーを製造する方法において、バインダ添加後におけるスラリー粘度の上昇を低減し、安定したセラミックス濃度およびスラリー粘度を有するセラミックススラリーの製造方法を提供することを目的とする。さらに、本発明においては、上記性質を有するセラミックススラリー、およびこのセラミックススラリーを使用して得られるセラミックス、セラミックス焼結体、セラミックスグリーンシートおよびセラミックスシートを提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者等は、セラミックススラリーの製造方法において、セラミックス粉末と溶媒とを含む混合溶液に、セラミックススラリーに含有されるバインダのうち少なくとも一部を、固形粉末の状態で添加することにより、上記目的を達成することができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
すなわち、本発明に係るセラミックススラリーの製造方法は、
セラミックス粉末、溶媒およびバインダを含有するセラミックススラリーを製造する方法であって、
少なくとも前記セラミックス粉末と前記溶媒とを含む混合溶液に、前記バインダのうち少なくとも一部を固形粉末の状態で添加することを特徴とする。
【００１１】
本発明においては、前記セラミックス粉末と前記溶媒とを含む混合溶液（スラリー）に、バインダを添加する際に、前記バインダのうち少なくとも一部を固形粉末の状態で添加する。そのため、バインダ添加時におけるスラリー粘度の上昇を低減させることができ、得られるセラミックススラリーのセラミックス濃度およびスラリー粘度を安定化させることができる。しかも、本発明によると、バインダ添加によるスラリー粘度の上昇を低減させることができるため、溶媒による希釈をしなくても、セラミックススラリーの低粘度化を図ることができる。すなわち、セラミックススラリーを高濃度かつ低粘度とすることができる。
【００１２】
さらに、本発明によると、セラミックススラリー中のセラミックス濃度およびスラリー粘度を安定化させることができるため、スラリー中におけるセラミックス粉末の分散状態を一定にすることができ、乾燥後におけるセラミックスの状態をほぼ均一とすることができる。
【００１３】
本発明のセラミックススラリーの製造方法において、好ましくは、
前記セラミックススラリーに含有されることとなるバインダを全て固形粉末の状態で、前記混合溶液に添加する。
【００１４】
本発明においては、前記バインダのうち少なくとも一部を固形粉末の状態で添加すれば良いが、好ましくは、前記バインダを全て固形粉末の状態で添加する。このようにすることにより、本発明の作用効果をさらに高めることができる。特に、バインダの添加を、バインダ溶液の状態ではなく、固形粉末の状態で行うため、バインダ添加に伴い、スラリー中の溶媒量が増加することが無いため、スラリー中のセラミックス濃度の管理が容易となる。
【００１５】
前記セラミックス粉末としては、各種酸化物、炭化物、窒化物などが挙げられ、具体的には、フェライト、アルミナ、ジルコニア、シリカおよびその他の誘電体などが例示され、その平均粒径は、５００μｍ以下であることが好ましい。さらに、前記セラミックス粉末は、複数の酸化物等を仮焼きし、粉砕することにより得られる粉末であっても良い。また、本発明により製造されるセラミックススラリーは、前記セラミックス粉末が、前記スラリー全体に対して、好ましくは、１０〜９５重量％の範囲で含有される。なお、本発明において、スラリーとは、少なくともセラミックス粉末と溶媒とを含有する溶液を意味し、バインダ添加前の溶液をも含む概念である。
【００１６】
本発明のセラミックススラリーの製造方法において、好ましくは、
前記バインダを固形粉末の状態で添加する際、または添加した後に、前記混合溶液の温度を、前記バインダの前記溶媒への溶解温度以上の温度とする。
【００１７】
前記バインダを溶解する際に、前記混合溶液の温度をそのバインダの溶解温度以上とすることにより、前記バインダを溶液中に良好に溶解することができる。本発明においては、前記混合溶液の温度を、前記バインダの溶解温度と同じ温度か、それ以上とすれば良く、その温度範囲は特に限定されないが、バインダの溶解温度より５〜５０℃程度高い温度とすることが好ましい。温度が低すぎると、バインダの溶解に時間を要したり、溶解が不十分となってしまう傾向にあり、一方、温度が高すぎると、溶媒が蒸発してしまい、スラリー中のセラミックス濃度の管理が困難になってしまう傾向にある。
【００１８】
本発明のセラミックススラリーの製造方法において、好ましくは、
前記固形粉末の状態で添加されるバインダが、平均粒径５００μｍ以下、より好ましくは１００〜３００μｍの固形粉末である。
【００１９】
前記バインダの平均粒径が大きすぎると、前記バインダが溶媒に溶解し難くなる傾向にあり、また、小さすぎるとバインダが凝集してしまい、同様に、溶解し難くなる傾向にある。なお、本発明において平均粒径とは、体積基準累積５０％径（Ｄ５０径）を意味し、レーザー回折法などの光散乱を利用した方法により測定することができる。
【００２０】
本発明のセラミックススラリーの製造方法において、前記セラミックススラリーは、さらに分散剤を含有することが好ましい。セラミックススラリーに分散剤を含有させることにより、スラリー中におけるセラミックス粉末の分散性を向上させることができる。前記分散剤としては、特に限定されず、使用するセラミックス粉末の種類に応じて、適宜選択すればよいが、たとえば、カルボン酸塩、スルホン酸塩などが挙げられる。なお、分散剤をスラリー中に添加する時期としては、前記バインダを、固形粉末状態で、スラリーに添加する前、あるいは添加した後のいずれでも良いが、好ましくは、前記バインダをスラリーに添加する前とする。
【００２１】
本発明のセラミックススラリーは上記いずれかの方法により得られる。
本発明のセラミックススラリーは、上記本発明の製造方法により製造されるため、スラリーの粘度が低減され、かつ、安定したセラミックス濃度およびスラリー粘度を有する。そのため、本発明のセラミックススラリーを使用することにより、安定して造粒やシート化を行うことができる。
【００２２】
本発明のセラミックスは、上記のセラミックススラリーを乾燥することにより得られる。
セラミックススラリーを乾燥する方法としては、特に限定されないが、たとえば、噴霧乾燥装置を使用した噴霧乾燥法などが挙げられる。なお、乾燥温度は、使用する溶媒に合わせて適宜選択すれば良い。
【００２３】
あるいは、本発明のセラミックスは、上記のセラミックススラリーを仮焼きすることにより得られる。
本発明においては、上記セラミックススラリーに含有される溶媒等を乾燥することなく、仮焼きしても良い。セラミックススラリーを、仮焼きすることにより得られるセラミックスは、必要に応じて粉砕し、その後、焼成することにより、セラミックス焼結体とすることができる。
【００２４】
本発明のセラミックス焼結体は、上記のセラミックスを焼成することにより得られる。
本発明においては、上記セラミックススラリーを乾燥し、得られたセラミックスを焼成することによりセラミックス焼結体を得ることができる。なお、焼成温度は、使用するセラミックス原料などに応じて適宜選択すれば良いが、通常、８００〜２０００℃程度である。また、焼成する前には、所望の形状に成形しておくことが好ましい。
【００２５】
あるいは、本発明のセラミックス焼結体は、上記のセラミックススラリーを、焼成することにより得られる。
本発明においては、上記セラミックススラリーに含有される溶媒等を乾燥することなく、焼成することにより、セラミックス焼結体を得ても良い。
【００２６】
本発明のセラミックスグリーンシートは、上記のセラミックススラリーを、薄膜状に成形することにより得られる。
本発明のセラミックスグリーンシートは、上記本発明のセラミックススラリーを使用して、ドクターブレード法や印刷法などにより、薄膜状に成形することにより得られる。なお、シート化する際には、必要に応じて支持シートを使用しても良い。
【００２７】
本発明のセラミックスシートは、上記のグリーンシートを焼成することにより得られる。
本発明においては、上記セラミックススラリーを薄膜状に成形し、得られたセラミックスグリーンシートを焼成することによりセラミックスシートを得ることができる。なお、焼成温度は、使用するセラミックス原料などに応じて適宜選択すれば良いが、通常、８００〜１５００℃程度である。
【００２８】
上記本発明のセラミックス焼結体あるいはセラミックスシートは、各種電子部品に使用される。このような電子部品としては、特に限定されないが、コイル、トランス、積層セラミックコンデンサ、圧電素子、チップインダクタ、チップバリスタ、チップサーミスタ、チップ抵抗、その他の表面実装（ＳＭＤ）チップ型電子部品が例示される。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によると、セラミックススラリーの製造方法において、バインダ添加前スラリーに、バインダを固形粉末の状態で添加するため、バインダ添加後におけるスラリー粘度の上昇を低減し、安定した粘度を有するセラミックススラリー、およびその製造方法を提供することができる。さらに、本発明では、このセラミックススラリーを使用して製造されるセラミックス、セラミックス焼結体、セラミックスグリーンシートおよびセラミックスシートを提供することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１（Ａ）は本発明の一実施形態に係るセラミックススラリーの製造方法を示す工程図、図１（Ｂ）は従来のセラミックススラリーの製造方法を示す工程図、
図２は本発明の実施例および比較例に係るフェライトスラリーのバインダ添加前後におけるスラリー粘度の測定結果を示すグラフ、
図３は本発明の実施例および比較例に係るフェライトスラリーのフェライト濃度とスラリー粘度との関係を示すグラフ、
図４は本発明の実施例および比較例に係るアルミナスラリーのバインダ添加前後におけるスラリー粘度の測定結果を示すグラフである。
【００３１】
セラミックススラリー
本発明に係るセラミックススラリーの製造方法について説明する前に、まず、本発明の製造方法により得られるセラミックススラリーについて説明する。
【００３２】
本実施形態のセラミックススラリーは、図１（Ａ）に示す工程を経て得られるスラリーであり、少なくともセラミックス粉末と、溶媒と、バインダとを含有する。
【００３３】
上記セラミックス粉末としては、各種酸化物、炭化物、窒化物などが挙げられ、具体的には、フェライト、アルミナ、ジルコニア、シリカおよびその他の誘電体などが例示される。また、本実施形態のセラミックススラリーに含有されるセラミックス粉末の平均粒径は、５００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５０μｍ以下である。
【００３４】
セラミックススラリー中におけるセラミックス粉末の含有量は、特に限定されないが、スラリー全体に対して、好ましくは１０〜９５重量％であり、より好ましくは６０〜８０重量％程度である。セラミックス粉末の含有量が多すぎるとスラリーの粘度が高くなりすぎる傾向にあり、一方、少なすぎると、溶媒の乾燥に要する熱量が増大し、製造コストが高くなってしまう。
【００３５】
上記溶媒としては、水や、種々の有機系の溶媒を使用することができ、用いるバインダの種類に合わせて適宜選択すれば良い。上記有機系の溶媒としては、たとえば、アルコール、アセトン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、トルエン、キシレン、酢酸エチル、ステアリン酸ブチルなどが例示される。
【００３６】
セラミックススラリー中における溶媒の含有量は、特に限定されないが、スラリー全体に対して、好ましくは１５〜５０重量％、より好ましくは２０〜４０重量％程度である。
【００３７】
上記バインダとしては、種々のバインダを使用することができ、たとえば、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリビニルアルコール、ポリオレフィン、ポリウレタン、ポリスチレン、または、これらの共重合体などが例示される。特に、本実施形態では、セラミックス粉末に対して、３．０重量％以下の添加量でも、焼成前の顆粒や成形体の形状を、十分に保持することができるバインダを使用することが好ましい。
【００３８】
また、セラミックススラリー中におけるバインダの含有量は、特に限定されないが、スラリー全体に対して、好ましくは０．１〜５重量％、より好ましくは０．５〜３重量％程度である。バインダの含有量が多すぎると、スラリー粘度が高くなってしまう傾向にあり好ましくない。一方、バインダの含有量が少なすぎると乾燥後の成形が困難となる傾向にある。
【００３９】
本実施形態のセラミックススラリーには、さらに、分散剤を含有していることが好ましい。分散剤としては、特に限定されず、使用するセラミックス粉末の種類に応じて、適宜選択すればよいが、たとえば、カルボン酸塩、スルホン酸塩などが挙げられる。分散剤の含有量は、スラリー全体に対して、好ましくは０．０１〜３重量％、より好ましくは０．１〜１．０重量％程度である。セラミックススラリーに分散剤を含有させることにより、スラリー中におけるセラミックス粉末の分散性を向上させることができる。
【００４０】
なお、本実施形態のセラミックススラリーには、上記分散剤以外にも、可塑剤、潤滑剤などから選択される添加物を、スラリー全体に対して０．１〜５重量％程度含有していても良い。上記可塑剤としては、フタル酸エステル、アジピン酸、燐酸エステル、グリセリン、グリコール、トリオールなどが例示され、また、上記潤滑剤としては、ワックス、ステアリン酸などが例示される。
【００４１】
セラミックススラリーの製造方法
次に、本発明に係るセラミックススラリーの製造方法について説明する。
図１（Ａ）に示すように、本発明の一実施形態に係るセラミックススラリーの製造方法においては、まず、セラミックス粉末と溶媒とを混合し、バインダ添加前スラリーとし、次いで、このバインダ添加前スラリーに、バインダを固形粉末の状態で添加して、混合することにより、セラミックススラリーを得る。
【００４２】
まず、バインダ添加前スラリーを製造するために、セラミックス粉末、溶媒および分散剤などの各種添加物を準備する。セラミックス粉末としては、上述した各種酸化物、炭化物、窒化物などが使用でき、必要に応じてこれらを仮焼きし、得られる仮焼き物を粉砕した粉末を使用しても良い。また、溶媒としては、上述した各種溶媒が使用でき、使用するバインダに合わせて適宜選択すれば良い。なお、本実施形態においては、バインダ添加前スラリー中に、分散剤を添加することが好ましい。バインダ添加前スラリーに分散剤を添加しておくことで、スラリー中のセラミックス粉末の分散性を向上させることができるからである。
【００４３】
次いで、準備したセラミックス粉末、溶媒および分散剤などの各種添加物を、所望の割合となるように調整し、調整したこれらの原料を混合し、バインダ添加前スラリーを作製する。
【００４４】
次いで、得られたバインダ添加前スラリーに、バインダを固形粉末の状態で添加し、バインダを添加したスラリーを、粉砕機などにより混合・粉砕し、バインダを溶媒に完全に溶解させることによりセラミックススラリーを得る。
【００４５】
本実施形態においては、バインダを固形粉末の状態で添加する点に最大の特徴を有しており、このようにすることにより、バインダ添加によるセラミックススラリーのスラリー粘度の上昇を抑制することができる。
従来のセラミックススラリーの製造方法においては、図１（Ｂ）に示すように、バインダ添加前スラリーに、バインダを添加する際には、バインダを溶媒に溶かすことにより得られるバインダ溶液の状態で添加していた。これに対して、本実施形態では、バインダを固形粉末の状態で添加する。そのため、従来と比較してバインダ添加前後におけるスラリー粘度の上昇を低く抑えることができる。
なお、この理由については必ずしも明らかではないが、上記バインダ溶液は粘性が非常に高く、この粘性の高いバインダ溶液をスラリー中に添加して、混合すると、スラリー中に気泡が混入してしまい、結果としてバインダ溶液添加後にスラリー粘度が上昇していたと考えられる。そして、これに対して、本実施形態では、バインダを固形粉末の状態で添加するため、従来のような問題を避けることができたと考えられる。
【００４６】
バインダ添加前スラリーに添加するバインダとしては、上述した各種バインダを使用することができる。また、本実施形態では、バインダは、好ましくは平均粒径５００μｍ以下、より好ましくは１００〜３００μｍの固形粉末の状態で添加する。バインダの平均粒径が大きすぎると、バインダが溶媒に溶解し難くなる傾向にあり、また、小さすぎると、バインダが凝集してしまい、同様に、溶解し難くなる傾向にある。なお、本実施形態において、平均粒径とは体積基準累積５０％径（Ｄ５０径）を意味する。
【００４７】
さらに、本実施形態では、バインダを添加する際、または添加した後に、上記スラリーの温度が、添加するバインダの溶媒に対する溶解温度よりも高い温度になるように、上記スラリーを加温する。スラリーを加温した状態で、バインダの溶解を行うことで、バインダを良好に溶解することができる。スラリーを加温する際の温度は、特に限定されないが、バインダの溶解温度より５〜５０℃程度高い温度とすることが好ましい。温度が低すぎると、バインダの溶解に時間を要したり、溶解が不十分となってしまう傾向にあり、一方、温度が高すぎると、溶媒が蒸発してしまい、スラリー中のセラミックス濃度の管理が困難になってしまう傾向にある。なお、バインダを添加した後にスラリーを加温する場合には、たとえば、スラリーを粉砕機により混合・粉砕する際に、上述の温度となるようにスラリーを加温する方法が採用できる。
【００４８】
なお、本実施形態では、セラミックススラリーに含有されることとなるバインダのうち、少なくとも一部を固形粉末の状態で添加すれば良く、たとえば、一部をバインダ溶液の状態で、添加し、残りを固形粉末の状態で添加しても良い。すなわち、添加するバインダのうちの一部を、バインダ溶液の状態で、あらかじめセラミックス粉末および溶媒と混合し、このスラリーに残りのバインダを固形粉末の状態で添加する工程を採用することもできる。
【００４９】
そして、上記にて得られたセラミックススラリーを、たとえば噴霧乾燥装置などを使用して乾燥・顆粒化することにより、乾燥状態のセラミックス顆粒とすることができる。さらに、このセラミックス顆粒を所定形状に成形して、成形体を８００〜２０００℃程度で、焼成することにより、セラミックス焼結体を得ることができる。
【００５０】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【００５１】
たとえば、上述した実施形態では、得られたセラミックススラリーを、一度、乾燥し、乾燥状態のセラミックスを得た後に焼成を行ったが、セラミックススラリーを乾燥工程を経ずに、仮焼きあるいは焼成しても良い。この場合においては、セラミックススラリーは、直接、仮焼炉あるいは焼成炉に投入される。
【００５２】
あるいは、ドクターブレード法や印刷法などにより、得られたセラミックススラリーを、支持シート上に塗布または印刷し、次いで、乾燥することによりセラミックスグリーンシートとしても良い。さらに、得られたグリーンシートを、支持シートから剥離し、たとえば、他のグリーンシート上に積層された状態で、焼成することにより、セラミックスシートとすることができる。なお、セラミックスシートを製造する際に使用するセラミックススラリーにおいては、通常、スラリーの粉砕は行わない。
【実施例】
【００５３】
以下、本発明を、さらに詳細な実施例に基づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。
【００５４】
実施例１
まず、セラミックス粉末として平均粒径１．０μｍのフェライト粉末を、溶媒としてイオン交換水を、分散剤としてポリカルボン酸アンモニウム塩を、それぞれ準備した。次いで、準備したフェライト粉末、イオン交換水およびポリカルボン酸アンモニウム塩を混合することにより、バインダ添加前スラリーを得た。なお、バインダ添加前スラリー中におけるフェライト濃度は、表１に示すように、スラリー全体に対して、７２．２重量％であった。また、得られたバインダ添加前スラリーについては、その一部をサンプリングし、後に説明する方法でスラリー粘度の測定を行った。
【００５５】
次いで、得られたバインダ添加前スラリーを４０℃に保った状態で、５００μｍで篩い分けしたポリビニルアルコール（（株）クラレ製ＰＶＡ２１７）を固形粉末の状態で添加し、その後、混合および濃度調整をすることにより実施例１のバインダ添加後のフェライトスラリーを得た。なお、ポリビニルアルコールの添加量は、フェライト粉末に対して０．６重量％とし、濃度調整には、イオン交換水を使用し、フェライト濃度が約６９重量％となるように行った。また、本実施例においてバインダとして使用したポリビニルアルコールの水に対する溶解温度は、約３０℃であった。バインダ添加後および濃度調整後における溶液中のフェライト濃度は、表１に示すように、溶液全体に対して、それぞれ、７１．２重量％、６９．７重量％であった。
【００５６】
次いで、得られたフェライトスラリーについて、バインダであるポリビニルアルコールの溶け残りの有無を確認したところ、ポリビニルアルコールの溶け残りは存在せず、完全に溶解していることが確認できた。その後、得られたバインダ添加後のフェライトスラリーについて、後に示す方法によりスラリー粘度の測定を行った。
【００５７】
比較例１
実施例１と同様の方法により、バインダ添加前スラリーを作製し、得られたバインダ添加前スラリーに、バインダとしてのポリビニルアルコールを、水溶液の状態で添加した以外は、実施例１と同様にして、バインダ添加後のフェライトスラリーを製造した。すなわち、比較例１においては、バインダをイオン交換水の１０重量％溶液の状態で、その添加量がフェライト粉末に対して０．６重量％となるように添加した。なお、比較例１においては、バインダ添加前、バインダ添加後および濃度調整後におけるスラリー中のフェライト濃度は、表１に示すように、スラリー全体に対して、それぞれ、７１．８重量％、６９．１重量％および６８．８重量％であった。
【００５８】
スラリー粘度の測定
上記にて得られた実施例１および比較例１のバインダ添加前スラリー、バインダ添加後のフェライトスラリーのそれぞれについて、Ｂ型粘度計を使用して、測定温度２５℃におけるスラリー粘度を測定することにより、バインダ添加前後におけるスラリー粘度の評価を行った。なお、スラリー粘度の測定は、剪断速度４６．５ｓｅｃ−１における粘度（剪断応力、単位はＰａ）を測定することにより行った。結果を図２に示す。
【００５９】
【表１】
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【００６０】
評価１
表１に、実施例１および比較例１のバインダ添加前、バインダ添加後および濃度調整後のスラリー中のフェライト濃度を、図２に、実施例１および比較例１のバインダ添加前後におけるスラリー粘度をそれぞれ示す。
【００６１】
図２より明らかなように、バインダを固形粉末の状態で添加した実施例１では、バインダを水溶液の状態で添加した比較例１と比較して、バインダ添加前後で、スラリー粘度の変化が非常に少ないことが確認できた。なお、表１に示すように、実施例１と比較例１とでは、粘度測定を行ったバインダ添加前のスラリーおよび濃度調整後のスラリーのフェライト濃度は、ほぼ同じ条件とした。特に、表１より、実施例１の濃度調整後のスラリーにおけるフェライト濃度は、比較例１のフェライト濃度よりも若干高かったにもかかわらず、実施例１のスラリー粘度は、比較例１のスラリー粘度よりも低くなる結果となった。
【００６２】
実施例２
バインダ添加後のフェライトスラリー中のフェライト濃度が、図３に示す各濃度となるようにした以外は、実施例１と同様にして実施例２の各フェライトスラリーを製造し、実施例１と同様の方法により、各濃度におけるバインダ添加後のフェライトスラリーのスラリー粘度を測定した。すなわち、実施例２においては、バインダとしてのポリビニルアルコールを固形粉末の状態で添加してフェライトスラリーを製造した。なお、実施例２においては、バインダとしてのポリビニルアルコールを添加する際のバインダ添加前スラリーの温度を、４０〜６０℃とした。各濃度におけるスラリー粘度を図３に示す。
【００６３】
比較例２
バインダ添加後のフェライトスラリー中のフェライト濃度が、図３に示す各濃度となるようにした以外は、比較例１と同様にして比較例２の各フェライトスラリーを製造し、実施例１と同様の方法により、各濃度におけるバインダ添加後のフェライトスラリーのスラリー粘度を測定した。すなわち、比較例２においては、バインダとしてのポリビニルアルコールを水溶液の状態で添加してフェライトスラリーを製造した。各濃度における粘度を、図３に示す。
【００６４】
評価２
図３に、実施例２および比較例２の各フェライト濃度におけるフェライトスラリーの粘度を示す。
図３より明らかなように、フェライト濃度が変化した場合においても、バインダを固形粉末の状態で添加した実施例２は、バインダを水溶液の状態で添加した比較例２と比較して、スラリー粘度が低くなる結果となることが確認できた。すなわち、フェライト濃度によらず、本発明の効果が得られ、特に、本発明によれば、スラリー中におけるフェライト濃度を高濃度とした場合においても、スラリー粘度を低く抑えることができることが確認できた。
【００６５】
実施例３
まず、実施例１と同様にして、バインダ添加前スラリーを作製した。バインダ添加前スラリーにおけるフェライト濃度は、表２に示すように、スラリー全体に対して７１．００重量％となるように調製した。次に、実施例１と同様にして、得られたバインダ添加前スラリーに、バインダとしてのポリビニルアルコールを固形粉末の状態で添加して、バインダ添加後のフェライトスラリーを得た。なお、本実施例では、ポリビニルアルコールの添加量は、フェライト粉末に対して１重量％とした。
【００６６】
得られたバインダ添加後のフェライトスラリーにおけるフェライト濃度を測定したところ、実施例３のフェライトスラリーのフェライト濃度は、スラリー全体対して、７１．００重量％であった。次いで、得られたフェライトスラリーにおけるフェライト濃度から、スラリーを乾燥するのに必要な熱量（単位は、ｃａｌ／ｇ）を、以下の方法により算出した。
【００６７】
スラリー乾燥に要する熱量の算出
本実施例においては、温度４０℃のフェライトスラリーを乾燥するために必要な熱量を、水の比熱を１．０ｃａｌ／ｇ・℃、フェライトの比熱を０．２６ｃａｌ／ｇ・℃とし、水の潜熱を５５１ｃａｌ／ｇとして計算した。なお、本実施例においては、水の蒸発は、８０℃より開始することを前提として熱量を算出した。結果を表２に示す。
【００６８】
比較例３〜５
バインダ添加前スラリーに、バインダとしてのポリビニルアルコールを、表２に示す各バインダ濃度（５〜４０重量％）の水溶液として添加した以外は、実施例３と同様にして、比較例３〜５のバインダ添加後のフェライトスラリーを得た。次いで、得られたバインダ添加後のフェライトスラリーについて、実施例３と同様にして、フェライト濃度の測定およびスラリー乾燥に必要な熱量を算出した。結果を表２に示す。
【００６９】
【表２】
2006076833.tif 000004
【００７０】
評価３
表２に、実施例３および比較例３〜５のバインダ溶液濃度、バインダ添加前後におけるスラリー中のフェライト濃度、フェライト濃度低下率、およびフェライト乾燥熱量を示す。なお、表２において、実施例３のバインダ溶液濃度を１００重量％としたが、バインダ１００重量％、すなわち、固形粉末の状態として添加したことを意味する。また、バインダ添加後のフェライト濃度は、バインダを除いたスラリー全体に対する重量％で算出した。また、表２において、フェライト濃度低下率とは、バインダ添加前に対するバインダ添加後におけるスラリー中のフェライト濃度の低下率を意味し、バインダ添加前のフェライト濃度をＡ［重量％］、バインダ添加後のフェライト濃度をＢ［重量％］とした場合に、下記式（１）により算出される。
フェライト濃度低下率［％］＝（Ａ−Ｂ）／Ａ×１００  …  （１）
【００７１】
表２に示すように、バインダ添加前スラリーに、バインダとしてのポリビニルアルコールを固形粉末の状態で添加した実施例３においては、バインダ添加時に溶媒を加えることがないので、スラリー中のフェライト濃度がバインダ添加前後において、ほとんど低下しない。そのため、バインダを水溶液として添加した比較例３〜５と比較して、バインダ添加後におけるスラリー中のフェライト濃度が高く（すなわち、溶媒が少ない）、スラリー中の溶媒を乾燥させるのに必要な熱量を低く抑えることができ、乾燥に要するエネルギーを削減できることが確認できた。
【００７２】
実施例４
セラミックス粉末として、フェライト粉末の代わりに平均粒径０．２μｍのアルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）粉末を使用した以外は、実施例１と同様にして、アルミナスラリーを製造し、実施例１と同様にして、バインダ添加前後のアルミナスラリー中のアルミナ濃度およびスラリー粘度を測定した。
【００７３】
比較例６
セラミックス粉末として、フェライト粉末の代わりに平均粒径０．２μｍのアルミナ（Ａｌ２  Ｏ３  ）粉末を使用した以外は、比較例１と同様にして、アルミナスラリーを製造し、比較例１と同様にして、バインダ添加前後のアルミナスラリー中のアルミナ濃度およびスラリー粘度を測定した。
【００７４】
【表３】
2006076833.tif 000005
【００７５】
評価４
表３に、実施例４および比較例６のバインダ添加前、バインダ添加後および濃度調整後のスラリー中のアルミナ濃度を、図４に、実施例４および比較例６のバインダ添加前後におけるスラリー粘度をそれぞれ示す。
【００７６】
図４より明らかなように、セラミックス粉末としてフェライト粉末の代わりにアルミナ粉末を使用した実施例４および比較例６でも、フェライト粉末を使用した場合と同様の傾向が得られることが確認できた。すなわち、アルミナ粉末を使用した場合においても、バインダ添加前スラリーにバインダを固形粉末の状態で添加することにより、スラリー粘度の上昇を抑えることができることが確認できた。なお、表３に示すように、実施例４と比較例６とでは、粘度測定を行ったバインダ添加前のスラリーおよび濃度調整後のスラリーのアルミナ濃度は、ほぼ同じ条件とした。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】図１（Ａ）は本発明の一実施形態に係るセラミックススラリーの製造方法を示す工程図、図１（Ｂ）は従来のセラミックススラリーの製造方法を示す工程図である。
【図２】図２は本発明の実施例および比較例に係るフェライトスラリーのバインダ添加前後におけるスラリー粘度の測定結果を示すグラフである。
【図３】図３は本発明の実施例および比較例に係るフェライトスラリーのフェライト濃度とスラリー粘度との関係を示すグラフである。
【図４】図４は本発明の実施例および比較例に係るアルミナスラリーのバインダ添加前後におけるスラリー粘度の測定結果を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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