JPH0331661B2

JPH0331661B2 -

Info

Publication number: JPH0331661B2
Application number: JP61033639A
Authority: JP
Inventors: Shigekazu Toyonishi; Hiroshi Noguchi
Original assignee: YUNICHIKA CHEMICAL
Current assignee: YUNICHIKA CHEMICAL
Priority date: 1986-02-18
Filing date: 1986-02-18
Publication date: 1991-05-08
Also published as: JPS62191458A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、鋳込み成形により、セラミツクス成
形体を製造する方法に関するものである。（従来の技術）従来、セラミツクス成形体を製造するには種々
の方法が採用されている。鋳込み成形もその中の
一つで、セラミツクス原料とバインダーとを含み
水性スラリーを石膏型等の多孔体の型に流し込
み、脱水成形した後、型から脱着し乾燥すること
によりセラミツクス成形体とする方法である。鋳込み成形は、伝統的なセラミツクス成形方法
であり、古くから行われていた。しかし、他の成
形方法に比べ生産性や成形体の寸法精度が劣るた
め、フアインセラミツクスの分野ではあまり採用
されていなかつた。ところが、スラリーを流し込
む多孔体の型さえあれば、高価な設備や機器を必
要とせず、しかも、複雑な形状のものや大型の製
品が製造できることから、フアインセラミツクス
の分野においてもこの方法が見直されるようにな
り、今後、大きな伸びが期待される成形方法とい
える。通常、鋳込み成形用のバインダーとしては、水
溶性のポリビニルアルコール（以下PVAと略記
する。）やデンプンが使用されている。そして、
水性スラリーを多孔体の型に流し込んだときの脱
水性が、型からの脱着及び乾燥工程における作業
性に大きな影響を及ぼし、さらにセラミツクス成
形体の性能及び製品歩留りを左右する。上記従来
技術は、「セラミツクス成形用バインダー」（経営
開発センター出版部）に記載の通りである。（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、このような従来法では、水溶性
のバインダーを使用していたので、水性スラリー
を多孔体の型に流し込んで鋳込み成形したとき、
脱水と同時に型へバインダーが移動して、バイン
ダーによる型の目詰りが起こり、スラリーの脱水
速度が急激に低下するため、成形時間が長くな
り、型から脱着する際の離形性も悪くなるといつ
た問題があつた。さらに、バインダーの移動によ
り、成形体内部におけるバインダーの分布が非常
に不均一になるので、乾燥工程におけるそりやヒ
ビ割れの原因となつて、セラミツクス成形体の性
能及び製品歩留まりが低下するといつた問題があ
つた。しかも、バインダーによる目詰まりのた
め、多孔体の型の寿命が著しく低下するといつた
問題があつた。したがつて本発明の目的は、セラミツクス原料
とバインダーとを含む水性スラリーから、バイン
ダーが型へ移動せず、バインダーが、成形体内部
へ均一に分布して、乾燥工程においてそりやヒビ
割れが発生せず、また強度の高いセラミツクス成
形体を効率良く製造しうる方法を提供することに
ある。（問題点を解決するための手段）本発明者らは、このような問題を解決するため
に鋭意研究を重ねた結果、バインダーとして平均
重合度50〜2000、平均ケン化度２〜75モル％のポ
リ酢酸ビニルの部分ケン化物を用いることによ
り、上記のごとき目的を達成しうることを見出
し、本発明に到達した。すなわち、本発明は、(A)セラミツクス原料100
重量部と、(B)平均重合度50〜2000、平均ケン化度
２〜75モル％のポリ酢酸ビニルの部分ケン化物
0.2〜10重量部とを含む水性スラリーを鋳込み成
形することを特徴とするセラミツクス成形体の製
造方法を要旨とするものである。本発明に用いられるセラミツクス原料として
は、アルミナ、ジルコニア、フエライト等の酸化
物系、炭化珪素等の非酸化物系のものがあげられ
るが、必ずしもこれらに限られるものではない。本発明においてバインダーとして用いられるポ
リ酢酸ビニルの部分ケン化物は、平均重合度50〜
2000、平均ケン化度２〜75モル％のものである。
ポリ酢酸ビニルの部分ケン化物の平均重合度が50
未満の場合は、得られるセラミツクス成形体の強
度が弱く、一方、2000を越えるとバインダーが均
一に乳化分散することが困難となる。また、平均
ケン化度が２モル％未満の場合は、バインダーを
スラリー中に均一に分散することが困難となり、
一方、75モル％を越えると水溶性になり、脱水の
際、水と共にバインダーが多孔体の型に移動する
ようになる。ポリ酢酸ビニルの部分ケン化物は未
変性に限定されるものではなく、本発明の効果を
損なわない範囲で、たとえばアルキルビニルエー
テル、ヒドロキシビニルエーテル、酢酸アリル、
アミド、ビニルシラン等で変性されたものであつ
てもよい。さらに、平均重合度や平均ケン化度が
異なるもの等を２種以上混合したものであつても
よい。本発明は、セラミツクス原料と、上記のごとき
ポリ酢酸ビニルの部分ケン化物とを含む水性スラ
リーを用いて鋳込み成形するものであるが、この
ような水性スラリーは、たとえば以下のようにし
て調製することができる。すなわち、セラミツク
ス原料100重量部と、平均重合度50〜2000、好ま
しくは100〜1000、平均ケン化度２〜75モル％、
好ましくは10〜65モル％のポリ酢酸ビニルの部分
ケン化物の粉末0.2〜10重量部、好ましくは0.5〜
５重量部と、水とを混合し、ボールミルやニーダ
ー等の混合機で所要時間混練すればよい。ポリ酢
酸ビニルの部分ケン化物は予め乳化分散し、溶液
としたものを用いてもよい。水の量は特に限定さ
れるものではないが、スラリーの安定性あるいは
脱水性の点から見て、セラミツクス原料100重量
部に対して15〜100重量部が好ましい。また、本
発明に用いられる水性スラリーは、必要に応じて
ポリカルボン酸アンモニウム、ポリアクリル酸オ
リゴマーあるいはそのアンモニウム塩等の分散
剤、グリセリン、グライコール類、ペトリオール
類等の可塑剤あるいは他の添加剤を加えたもので
あつてもさしつかえない。本発明においては、上記のようにして得られた
水性スラリーを多孔体の型に流し込み、鋳込み成
形すればよい。鋳込み成形には公知の装置及び方
法を適宜選択して採用すればよい。水性スラリーを用いて鋳込み成形する際、脱水
が進んでもバインダーが型に移動せず、型の目詰
りは起こらないため、脱水速度の低下はほとんど
なく、短時間で容易に型から脱着できるようにな
り、しかも、成形体内部におけるバインダーの分
布が均一で乾燥工程におけるそりやヒビ割れが発
生せず、その結果、強度の高いセラミツクス成形
体を効率良く得ることができ、製品の不良率が著
しく減少する理由は明らかでないが、おそらくバ
インダーとしてのポリ酢酸ビニルの部分ケン化物
が水に完溶せず、その大部分が水性スラリー中に
乳化分散しているため、バインダーは移動せず
に、水のみが多孔体の型に移動し脱水が進み、そ
のためにもバインダーによる型の目詰まりは起こ
らず、全量バインダーとして成形体内に均一に分
布するためと考えられる。（実施例）次に、実施例をあげて本発明をさらに具体的に
説明する。実施例１アルミナ（平均粒径0.6μ）100重量部と、平均
重合度180、平均ケン化度35モル％のポリ酢酸ビ
ニル樹脂の部分ケン化物２重量部と、水44重量部
をボールミルで24時間混練し、水性スラリーを得
た。このスラリーの粘度は30℃で420cpsであつ
た。得られたスラリーを10mmφ×100mmの石膏型
に流し込み、成形体を作成したところ、30分で容
易に脱型できるようになつた。このとき石膏への
バインダーの稼動は全く起こらなかつた。このも
のを更に、105℃で１時間乾燥したところそりや
ヒビ割れ等の発生は認められず、密度が2.253
ｇ／cm³で、強度が34.8Kg／cm²のアルミナ成形体が
得られた。実施例２〜10 表１に示す種々のセラミツクス粉末及びポリ酢
酸ビニル樹脂の部分ケン化物を表１に示す割合で
用い、実施例１と同様にしてセラミツクス成形体
の作成を行つた。結果を表１に示した。比較例１アルミナ（平均粒径0.6μ）100重量部に水62重
量部を加え、ボールミルで22時間混練した後、平
均重合度600、平均ケン化物88モル％のPVA20％
の水溶液を10重量部加え、更に、２時間混練して
水性スラリーを得た。このスラリーの粘度は30℃
で560cpsであつた。得られたスラリーを用いて実
施例１と同様にして成形体を作成したところ、脱
型できるようになるまでに１時間かかつた。また
このときにはバインダーは石膏型にかなり移動し
ていた。このものを、更に、105℃で１時間乾燥
したところ、そりが発生し、円柱の中心部が細く
変形した。得られたアルミナ成形体の密度は、
2.087ｇ／cm³で強度は28.3Kg／cm²であつた。比較例２アルミナ（平均粒径0.6μ）100重量部と、平均
重合度180、平均ケン化度１モル％のポリ酢酸ビ
ニル樹脂の部分ケン化物２重量部と、水44重量部
とをボールミルに入れ、24時間混練し、水性スラ
リーを作成したが未分散のバインダーが多量に残
つた。このスラリーの粘度は30℃で320cpsであつ
た。このスラリーを用いて実施例１と同様にして
成形体を作成したところ、非常にもろい成形体し
か得られなかつた。比較例３平均重合度180、平均ケン化度35モル％のポリ
酢酸ビニル樹脂の部分ケン化物にかえて、平均重
合度180、平均ケン化度80モル％のポリ酢酸ビニ
ル樹脂の部分ケン化物を用いた以外は実施例１と
同様にしてセラミツクス成形体の作成を行つた。
結果を表１に示した。比較例４平均重合度180、平均ケン化度35モル％のポリ
酢酸ビニル樹脂の部分ケン化物にかえて平均重合
度30、平均ケン化度55モル％のポリ酢酸ビニル樹
脂の部分ケン化物を用いた以外は実施例１と同様
にしてセラミツクス成形体の作成を行つた。結果
を表１に示した。比較例５アルミナ（平均粒径0.6μ）100重量部に水62重
量部を加えボールミルで22時間混練した後、デン
プンの20％水溶液を10重量部加え、更に、２時間
混練して水性スラリーを得た。このスラリーの粘
度は30℃で470cpsであつた。得られたスラリーを
用いて実施例１と同様にして成形体を作成したと
ころ、脱型までに45分を要し、石膏型へのバイン
ダーの移動も認められた。更に、この成形体を
105℃で１時間乾燥したところ、そりが発生し、
得られたアルミナ成形体の密度は2.053ｇ／cm³で、
強度は13.8Kg／cm²と低いものであつた。

【表】

【表】（発明の効果）本発明によると、型へのバインダーの移動が起
こらず、成形体内部のバインダーの分布が均一に
なるので、型からの脱却が容易で、かつ乾燥によ
りそりやヒビ割れを発生しないセラミツクス成形
体を能率良く得ることができる。しかも、得られ
たセラミツクス成形体の密度及び強度は高い。さ
らに、バインダーによる目詰まりがないため、多
孔体の型の寿命が著しく延びるなどセラミツクス
成形体の製造方法として工業的に極めて有効であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

１ (A)セラミツクス原料100重量部と、(B)平均重
合度50〜2000、平均ケン化度２〜75モル％のポリ
酢酸ビニルの部分ケン化物0.2〜10重量部とを含
む水性スラリーを鋳込み成形することを特徴とす
るセラミツクス成形体の製造方法。