〜成形用有機添加剤からの増補改訂版〜

2005年9月
発行B5版
約400頁

■刊行主旨■
セラミックスの製造途上で必要とされますが、焼成体には残存しない、各種助剤の働きについて注目されています。粉体を要求される形状に形成し、焼成する一連の製造行程では、まず、微粉末の顆粒化又はスラリー化が始まりで、結合剤や解膠剤が必要です。次の形成行程では、これらの適当なフロー性、滑り性、離型性が求められ、成形体には生強度、才法制度、切削性なども必要とされます。さらに脱脂行程では、それまで慟いていた助剤が昇温に伴いスムーズに分解や燃焼して、完全に除去されることも不可欠です。以上を制御する鍵は添加助剤の使い方にあります.この多様な働きをする助剤について第一戦の研究者はもとより、広く産業界から原稿を頂きわかりやすくまとめております。
　本書は、旧版以降これまでに月刊「マテリアルインテグレーション」で紹介された助剤に関する記事を中心に新しく加え、再編集致しました.本書によって助剤に関する知見を積み重ねて頂ければ幸甚です。

第1章総論
第1節ニューセラミックス成形技術
　1粉体の表面活性
　2水和構造
　3二重水扱構造
　4懸濁系の流動特性
　5粉体系の圧密特性
　6 GIP圧密
　7乾式圧密並びにCIP圧密の限界
　8シヤーづカットの問題
　9微細化の効果(1)セラミックスの脆性の改善
　10微細化の効果(2)マシーナブルセラミックス
　11微細化の効果(3)土器における効果
　12エピローグ
第2章成形用有機添加剤の基礎
第1節有徳添加剤の概要
　1結合剤
　　1.1水系結合剤
　　1.2非水系結合剤
　　1.3熱可塑性結合剤
　2可塑剤
　3分散剤
　4潤滑剤
　5その他
　　5.1湿潤剤
　　5.2消泡剤
　6特許の概要
　　6.1菊枝製造
　　6.2押出、塑性成形
　　6.3射出成形
　　6.4鋳工成形
　　6.5シート成形
　　6.6光学的成形
第2節」焼結粉末期成形剤の特性
　1はじめに
　2高分子分散剤の作用機構
　3脱脂過程と変形発生の機構
　4塑剤による圧力分散作用
　5おわりに
第3節ビオポリー:天然に見出された
　　有効なバインダー
　1はじめに
　2粘土の有機物
　3カードラン
　4ビオポリー
　　4.1ピオポリーPの分析値倒
　　4.2ビオポリー水分敬遠の粘性挙動
　　4.3ビオポリーの保水陛
　　4.4熱分解-TG-DTA曲線
　5ビオポり-を用いた成形
　　5.1押出成形
　　5.2ローラ一成形
　　5.3湿式フレス成形
　6おわりに
第4節バイオポリマー「ビオボリーP」を用いた
　　　セラミックス成形例
　1はじめに
　2「ピオポリーP」の開発経緯
　2.1天然粘土中の有機物の抽出
　2.2土壌微生物と多種類
　2.3多糖類の可塑性付与効果
3バイオバインダー「ビオポリーP」について
　3.1由来
　3.2一般的性質
　3.3応用範囲
4「ビオポリーP」を月いた成形例
　4.1アルミナの練土でロクロ成形
　4.2湿式プレス成形法への応用
　4.3水系ドクタープ匹ド成形法への応用
　4.4押出し成形法への応用/その他応用例
5おわりに
第3章押出成形
第1節セラミック押出成形用バインダー
　1緒言
　2メテルセルロースとその特徴
　3メテルセルロースの保水性機能
　4メテルセルロースの潤滑性と保形性
　5乾燥中のクラック発生防止機能
　6メテルセルロースの機能発現のメカニズム
　7おわりに
第2節セラミックス押出成形の基礎と新しい応用
　1はじめに
　2工程と成形挙動
　　2.1原料調製と評イ面
　　2.2装置および工程
　　2.3ペーストのレオロジーと成形挙動
　　2.4成形体の欠陥
　3新しい応用
　　3.1粒子配向品の成形
　　3.2積層品の成形
　　3.3凝集粒子の解砕
　　3.4その他
　4おわりに
第3節押出成形、射出成形坏土の混練と
　　　そのレオロジー的解析
　1はじめに
　2粉体一高分子系の混線
　　2.1混絞・|生評価装置
　　2.2粒子濃度の影響
　　2.3可塑剤添加量の影響
　3粉体一高分子系のレオロジー的性質
　　3.1レオロジー測定装置
　4温度の影響
　　4.1可塑剤添加量の影響
　5おわりに
第4章射出成形
第1節ニューセうミックスの射出成形法
　1はじめに
　2成形プロセス
　3使用粉体
　4バインダ類
　5混練
　6組成物(コンパウンド)の流動性と成形性
　7成形機と成形条件
8金型
9脱脂
　9.1常任脱脂
　9.2加圧脱脂
　9.3減圧脱脂
　9.4抽出脱脂
　9.5触媒化学反応脱脂
　9.6真空脱脂
　9.7超臨界ガス脱脂
　9.8欠陥と脱脂機構
10焼結
11非破壊検査
12応用製品
第2節粉末冶金の立場から
　　　セラミックス射出を見る
　1まえがき
　2粉末冶金とセうミックスの相違
　3 0DSと金属間化合物と射出成形
　4粉末を用いた射出成形
　　4.1結合剤
　　4.2射出原料の製作
　　4.3射出成形事例(プいド形状〕
　5脱脂及び焼結
　6おわりに
第3節高圧射出成形法における
　　　バインダーの選び方
　1はじめに
　2バインダの種類
　3バインダ類の選択方法
　　3.1成形面からみたバインダ類の選択
　　3.2脱脂工程からみたバインダの選択
第4節ジルコニアの射出成形
　1はじめに
　2セラミック粉休の射出成形プロセス
　3ジルコニア粉末における抽出脱脂の
　　効果及び実例
　　3.1実験方法
　　3.2結果及び考察
第5節吸水性高分子のセラミックス成形への応用
　1はじめに
　2吸水性高分子
　3セラミックスの成形への応用
　4おわりに
第6節ファインセラミックス射出成形技術の
　　　品質工学的アプローテ
　1はじめに
　2実験の目的
　3実験の計画
　　3.1制御因子
　　3.2信号因子
　　3.3誤差因子
　4実験用金型
　5データ解析
　　5.1折折の考え方
　6焼結品の寸法の解析
　　6.1焼結品才法の最適条件の推定
　7確認実験
　8まとめ
第5章シート法成形
第1節積層セラミック技術グリーンシート法
　1はじめに
　2積層セラミックコンデンサ
　　2.1構造
　　2.2プロセス
　3グリーンシート法応用例
　　3.1積層チップバリスタ
　　3.2積層セラミックアクテエータ
　　3.3多層セラミック基板
　　3.4複合基板
　4おわりに
第2節ドクターブレード゛法
　1はじめに
　2積層形電子セラミック部品
　3シート成形技術
　　3.1セラミックコン于ンサの製造方法プロセス
　　3.2厚膜成形技術の分類
　　3.3ドクタープ匹ドを用いたシート成形機の構造
　　3.4ドクタープし-ドの構造
　　3.5積層セラミックコンデンサに要求されるシート性状
　4シート成膜状態に影響を及ぼす因子
　　4.1塗料粘度の影響
　　4.2塗料とシートの性状の関係
　　4.3キャスト条件の影響
　5おわりに
第3節ドクターブレ-ド法による
　　　グリーンシートの成形方法
　1はじめに
　2成形機の装置の構成
　3各部の構造
　　3.1 PETフィルム巻出
　　3.2塗工部
　　3.3乾」燥部
　　3.4フィルム巻取
　　3.5製品スリッター巻取(又はカッター積載)
　4おわりに
第4節シート法におけるバインダーの選び方
　1はじめに
　2シート加工の概要
　3有機バインダーの接着と強度
　4粉休の凝集と分散
　5シート加工の原理
　6有機バインダーを分解飛散
　フおわりに
第6章スリップキャスト成形
第1節セラミックスのスリップキャスト成形
　1はじめに
　2スリップキャスト成形によるセラミックスの作製
　3スリッブキャスト成形の新しい展開
　4おわりに
第2節水溶液中におけるセラミック粉体
　　　の界面化学
　1はじめに
　2表面反応と帯電機構
　3等零点(等酸点)から離れたpH域で
　4最近のzeta 一電位測定法と界面反応
　　4.1電気泳動法
　　4.2流動電位法
　　4.3超音波振動電位法
　5おわりに
第3節水で形を作る一鋳込泥漿における
　　　分散剤と水のバランスと流動性-
　1緒言
　2アルミナ、ジルコニアの鋳込成形
　3鋳込泥漿の濃厚化の極限、泥漿の水は
　　流動性を保ちつつどこまで滅らせるか
　4流動点に極小を与える分散剤濃度における
　　泥漿の流動性
　5結論
第4節真空・加圧鋳込成形法を用いた
　　　高密度・高強度アルミナ焼結体の作製
　1はじめに
　2高純度アルミナ泥漿の訓整と問題点
　　2.1高純度アルミナ原料粉体
　　2.2泥漿鋳込型材
　　2.3泥漿の調整と問題点
　　2.4分散剤と結合剤
　3真空・加圧鋳込成形
　　3.1真空・加圧鋳込成形装置と
　　　　多孔質型の特徴
　　3.2真空・加圧鋳込成形用高純度
　　　　アルミナ泥漿
　　3.3泥漿の圧力と着肉速度
　4成形体及び焼結体の機械的特性
　　4.1成形体と焼総体
　　4.2低温焼成による高強度化
　　4.3高温強度
　5おわりに
第5節セラミックスの粒子配列制御技術
　1はじめに
　2固一波系粒子配列制御技術(固一浪分散系
　　を利用したセラミックスの配列制御技術)
　3固一波系粒子配列制御技術
　　(気相法を利用した超微粒子の調整
　　と配列・配向制御技術の開発)
　　3.1ナノ粒子の粒子制御技術
　　3.2エアロゾルデボジション法(AD法)に
　　　　よるマテリアル・インテグレーション技術
　　3.3スパッタリング法による酸化物
　　　　強誘電体膜の作製
　4マイクロ波・ミリ波材料の開発(粒子配列制
　　したマイクロ波・ミリ波吸収材料の作製と評価)
　5おわりに
第6節大型セラミックスのプロセス技術
　1はじめに
　2浸透Vプロセス成形法の概要
　　2.1成形原理
　　2.2主な主張
　3浸透Vフロセス成形法の開発経緯
　　3.1スラリーの選定
　　3.2型材の選定
　　3.3浸透Vフロセス法で製作した
　　　　アルミナ材の物性
　　3.4大型セラミックスの製作
　4今後の展開について
　　4.1適用材質範囲の拡大
　　4.2要求形状,寸法への対応
第7節成形への糖アルコール製剤の利用例
　1はじめに
　2セラミック成形助剤
　3セラミック成形助剤・PGシリーズの利用例
　　3.1湿式タイル
　　3.2泥漿鋳込みの成形
　4ニューセラミックスの成形助剤・FCシリーズ
　　の利用例
　　4.1低ソーダアルミナの泥漿鋳込みの成形
　　4.2高純度アルミナの高圧真空鋳込みの
　　　　泥漿試験
　　4.3プレス成形用アルミナ顆粒粉調整
　5おわりに
第7章スプレードライヤー造粒
第1節スプ匹ドライヤー造粒とバインダー
　1はじめに
　2有機添加剤の種類
　3添加剤の選定フロセス
　4おわりに
第2節分散剤の役割と選び方
　1はじめに
　2分散剤の役割
　3分散剤の選び方
第3節スフレ一造粉粉による
　　　Nd-Fe-B磁石の新しい成形技術
　1はじめに
　2磁石中の酸素量のコントロール
　　2.1磁石中に許容される酸素量
　　2.2スラリー中での原料の酸化抑制
　　2.3水素雰囲気での脱バインダー
　3超小型Nd-Fe-B磁石の成形
　　3.1スプレー造粒粉の配向性
　　3.2スプレー造粒粉による成形体の寸法制度
　4ニアネツトシェイプ成形への挑戦
第8章低環境負荷型焼結技術に
　　　　　関する研究開発
　1はじめに
　2研究展開
　3低エネルギー型焼結技術の研究開発
　　3.1電磁場を利用したセラミックスの
　　　　プロセス技術の構築
　　3.2急速昇温型遠心焼結装置の研究開発
　4環境調和型プロセス技術の研究開発
　　4.1低環境負荷型バインダの開発
　　4.2低環境負荷型バインダによる多孔質
　　　　セラミックスの開発
　　4.3鋳込成形体の不純物除去技術及び
　　　　その組織に開する研究
　　4.4高配列孔を有した多孔体セラミックス
　　　　の研究開発
　5焼結基盤技術の研究開発
　　5.1焼結反応過程解新手法の研究開発
6結論
第9章測定・評価型
第1節新規成形体評価法
　　　一成形法設計実現に向けた
　1緒言
　2成形圧力が成形体構造に及ぼす影響
　3成形体中の欠陥の焼成時の振舞い
　4焼結体中の欠陥とそのHIP処理による変化
第2節　脱バインダ過程の解析に有効な
　　　　ダイナミック熱天秤
　1はじめに
　2セラミックス、MINの脱バインダの問題点
　3従来の等速昇温TG-DTAの問題点
　4ダイナミック熱天秤の概要と特長
　5ダイナミック熱天秤による脱バインダ測定例
　　5.1急激な発熱・分解を伴うアルミナ試料
　　　　の脱バインダコントロール
　　5.2発生ガスによる熱天秤のダイナミック
　　　　温度制御
　6おわりに
第10章各社の成型用有機添加剤
　　　　　　への取り組み
第1節ポリビニルアセタール樹脂系
　　　セラミックバインダー
　1はじめに
　2ボリビニルアセタール樹脂の概要
　3ボリビニルアセタール樹脂
　　(有機溶剤系:商品名エスレックB)
　4水溶性ポリビニルアセタール樹脂
　　(水系:商品名エスレックKW)
　5おわりに
第2節セラミックス用バインダー「メトローズ」
第3節スプレードライヤー
　1スプレードライヤーの原理と特徴
　2スプレードライヤーの形式
　　2.1遠心式
　　2.2噴射式