JPH0369554A - セラミック粉末成形材及びその成形体並びに有機高分子の製造方法 - Google Patents
セラミック粉末成形材及びその成形体並びに有機高分子の製造方法Info
- Publication number
- JPH0369554A JPH0369554A JP1207585A JP20758589A JPH0369554A JP H0369554 A JPH0369554 A JP H0369554A JP 1207585 A JP1207585 A JP 1207585A JP 20758589 A JP20758589 A JP 20758589A JP H0369554 A JPH0369554 A JP H0369554A
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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。
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、低温焼成性に優れるセラミック粉末成形材、
及びその成形体、並びに分子鎖中に一○〇−基を有する
有機高分子の製造方法に関する。
及びその成形体、並びに分子鎖中に一○〇−基を有する
有機高分子の製造方法に関する。
従来の技術及び課題
従来、セラミック粉末を有機高分子からなるバインダで
保形するようにしたセラミック粉末成形材において、４
００〜６００℃程度の低温で焼成処理する場合にも用い
ることができる有機高分子としては、ニトロセルロース
、ポリα−メチルスチレン、ポリプロピレンカーボネー
ト、ポリメタクリレートなどが知られていた。
保形するようにしたセラミック粉末成形材において、４
００〜６００℃程度の低温で焼成処理する場合にも用い
ることができる有機高分子としては、ニトロセルロース
、ポリα−メチルスチレン、ポリプロピレンカーボネー
ト、ポリメタクリレートなどが知られていた。
しかしながら、それらの有機高分子で保形したセラミッ
ク粉末の成形体は、強度不足で実用に供せなかったり、
焼成処理した場合にその焼成過程で被焼成体に脹れやヒ
ビ割れなどが発生し、得られる焼成体に変形や割れが生
しる問題点があった。
ク粉末の成形体は、強度不足で実用に供せなかったり、
焼成処理した場合にその焼成過程で被焼成体に脹れやヒ
ビ割れなどが発生し、得られる焼成体に変形や割れが生
しる問題点があった。
殊に昇温速度が高い場合、前記の問題点が顕著となる。
課題を解決するための手段
本発明者らは、前記の課題を克服し、低温焼成が可能な
セラミック粉末成形材を開発するために鋭意研究を重ね
た結果、分子鎖中に一〇−〇−基を導入した有機高分子
をバインダに用いることによりその目的を達成できるこ
とを見出し、本発明をなすに至った。
セラミック粉末成形材を開発するために鋭意研究を重ね
た結果、分子鎖中に一〇−〇−基を導入した有機高分子
をバインダに用いることによりその目的を達成できるこ
とを見出し、本発明をなすに至った。
すなわち本発明は、分子鎖中に一〇−〇−基を導入して
なる有機高分子によりセラミック粉末を保形するように
してなることを特徴とするセラミック粉末成形材、及び
前記のセラミック粉末成形材からなることを特徴とする
成形体、並びにラジカル重合性モノマを、その反応系に
酸素カスを供給しつつラジカル重合させて、分子鎖中に
一〇−〇−基を導入することを特徴とする有機高分子の
製造方法を提供するものである。
なる有機高分子によりセラミック粉末を保形するように
してなることを特徴とするセラミック粉末成形材、及び
前記のセラミック粉末成形材からなることを特徴とする
成形体、並びにラジカル重合性モノマを、その反応系に
酸素カスを供給しつつラジカル重合させて、分子鎖中に
一〇−〇−基を導入することを特徴とする有機高分子の
製造方法を提供するものである。
作用
分子鎖中に一〇−〇−基を導入してなる有機高分子をバ
インダに用いることにより、保形力等の機械的強度を実
質的に低下させることなく、当該有機高分子の低温側よ
り徐々に熱分解する新たな性質の付加に基づき、低温焼
成性が向上し、焼成過程での被焼成体の脹れやヒヒ割れ
を有効に防止することができる。
インダに用いることにより、保形力等の機械的強度を実
質的に低下させることなく、当該有機高分子の低温側よ
り徐々に熱分解する新たな性質の付加に基づき、低温焼
成性が向上し、焼成過程での被焼成体の脹れやヒヒ割れ
を有効に防止することができる。
発明の構成要素の例示
本発明のセラミック粉末成形材は、セラミック粉末を有
機高分子で保形するようにしたものである。
機高分子で保形するようにしたものである。
用いるセラミック粉末については特に限定はなく、公知
物のいずれも用いることができる。一般には、カラス、
アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素
、ジルコニア、チタニア、三酸化二チタン酸バリウムな
どからなる粉末が用いられる。低温焼成性を活かす点よ
りは低温、就中１０００℃以下で焼成処理できるセラミ
ック粉末、例えばＰｂＯＸＢ２０３ 、ＳｉＯ２、Ｃｄ
Ｏ，ΔＩ２Ｏ３、Ｌｉ２０％ Ｚｎ０ＸＢａ○、Ｃｕｂ
ＸＣａ○、ＴａＯ２、Ｖ２Ｏ５、Ｍｇ０ＸＡＳ２ Ｏ５
、Ｂｉ２Ｏ３、ＰｂＦ２などを成分とする軟化点が約３
００℃から約９００℃のガラス粉末が有利に用いられる
。セラミック粉末の粒度は、目的とする焼成体の用途に
応し適宜に決定してよい。一般には、６００μｍ以下、
就中３００μｍ以下の粉末が用いられる。
物のいずれも用いることができる。一般には、カラス、
アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素
、ジルコニア、チタニア、三酸化二チタン酸バリウムな
どからなる粉末が用いられる。低温焼成性を活かす点よ
りは低温、就中１０００℃以下で焼成処理できるセラミ
ック粉末、例えばＰｂＯＸＢ２０３ 、ＳｉＯ２、Ｃｄ
Ｏ，ΔＩ２Ｏ３、Ｌｉ２０％ Ｚｎ０ＸＢａ○、Ｃｕｂ
ＸＣａ○、ＴａＯ２、Ｖ２Ｏ５、Ｍｇ０ＸＡＳ２ Ｏ５
、Ｂｉ２Ｏ３、ＰｂＦ２などを成分とする軟化点が約３
００℃から約９００℃のガラス粉末が有利に用いられる
。セラミック粉末の粒度は、目的とする焼成体の用途に
応し適宜に決定してよい。一般には、６００μｍ以下、
就中３００μｍ以下の粉末が用いられる。
セラミック粉末を保形するための有機高分子としては、
分子鎖中に一〇−〇−基を導入してなるものが用いられ
る。有機高分子を構成するモノマの種類については特に
限定はなく、低温焼成性の点よりはメチルメタクリレー
ト、ブチルメタクリレートの如きメタクリレート類、メ
チルアクリレート、ブチルアクリレートの如きアクリレ
ート類、側鎖にカルボン酸誘導基を有するアクリル酸誘
導体やメタクリル酸誘導体の如き化合物、スチレン、ス
チレン誘導体などが好ましく用いられ、６００℃以下の
焼成処理では就中メタクリレート類が好ましく用いられ
る。
分子鎖中に一〇−〇−基を導入してなるものが用いられ
る。有機高分子を構成するモノマの種類については特に
限定はなく、低温焼成性の点よりはメチルメタクリレー
ト、ブチルメタクリレートの如きメタクリレート類、メ
チルアクリレート、ブチルアクリレートの如きアクリレ
ート類、側鎖にカルボン酸誘導基を有するアクリル酸誘
導体やメタクリル酸誘導体の如き化合物、スチレン、ス
チレン誘導体などが好ましく用いられ、６００℃以下の
焼成処理では就中メタクリレート類が好ましく用いられ
る。
分子鎖中に一〇−〇−基を有する有機高分子の製造は例
えば、前記したビニル基含有モノマなどのラジカル重合
性モノマの１種又は２種以上を、必要に応じトルエン等
の溶剤に溶解させ、アゾビスイソブチロニトリルの如き
ラジカル重合触媒の存在下、その反応系に酸素ガスを拭
き込むなどして供給しつつラジカル重合させる方法など
、モノマの重合段階で酸素を供給する方法があげられる
。
えば、前記したビニル基含有モノマなどのラジカル重合
性モノマの１種又は２種以上を、必要に応じトルエン等
の溶剤に溶解させ、アゾビスイソブチロニトリルの如き
ラジカル重合触媒の存在下、その反応系に酸素ガスを拭
き込むなどして供給しつつラジカル重合させる方法など
、モノマの重合段階で酸素を供給する方法があげられる
。
モノマの重合段階で酸素を供給することにより、分子鎖
中に１個又は２個以上の一〇−〇−基が通例ランダムな
位置に導入される。
中に１個又は２個以上の一〇−〇−基が通例ランダムな
位置に導入される。
セラミック粉末成形材の調製は、１種又は２種以上のセ
ラミック粉末と有機高分子を適宜に混合することにより
行うことができる。その調製に際しては目的とする成形
材の性状等に応じ例えば、ポリカルボン酸やそのエステ
ル、魚油、界面活性剤等からなる解こう刑ないし分散剤
、アニオン系界面活性剤等からなる湿潤剤、グリセリン
、グリコール類、ペトリオール、フタル酸エステル、植
物油、鉱物油等からなる可塑剤、樹脂、ワックス、シリ
コン系化合物等からなる離型剤などの添加剤や、溶剤、
上記した従来の有機高分子などを適宜に用いてよい。従
って、セラミック粉末成形材は例えば、鋳込み成形やド
クターブレード成形の如き常温流動成形が可能なように
スラリー状に調製してもよいし、押出成形や射出成形の
如き加熱流動成形が可能なように固形状に調製してもよ
い。
ラミック粉末と有機高分子を適宜に混合することにより
行うことができる。その調製に際しては目的とする成形
材の性状等に応じ例えば、ポリカルボン酸やそのエステ
ル、魚油、界面活性剤等からなる解こう刑ないし分散剤
、アニオン系界面活性剤等からなる湿潤剤、グリセリン
、グリコール類、ペトリオール、フタル酸エステル、植
物油、鉱物油等からなる可塑剤、樹脂、ワックス、シリ
コン系化合物等からなる離型剤などの添加剤や、溶剤、
上記した従来の有機高分子などを適宜に用いてよい。従
って、セラミック粉末成形材は例えば、鋳込み成形やド
クターブレード成形の如き常温流動成形が可能なように
スラリー状に調製してもよいし、押出成形や射出成形の
如き加熱流動成形が可能なように固形状に調製してもよ
い。
各成分の使用量は、成形材の性状、セラミック粉末の比
重や粒度などにより適宜に決定される。
重や粒度などにより適宜に決定される。
一般にはセラミック粉末１００重量部あたり、バインダ
としての有機高分子ｌ〜３０重量部、その他の添加剤等
の有機成分０．０１〜ｌＯ重量部、就中０．０５〜１重
量部である。
としての有機高分子ｌ〜３０重量部、その他の添加剤等
の有機成分０．０１〜ｌＯ重量部、就中０．０５〜１重
量部である。
前記から明らかなように、セラミック粉末成形材の成形
形態や、その成形方法は任意てあり、所望形態の成形体
としてよい。グリーンシートなとの薄葉体は、ドクター
ブレード方式や押出方式により効率よく成形することが
できる。また球体や楔形体なとは射出成形方式により効
率よく成形することができる。さらに鋳込み成形方式等
で複雑な形状の成形体の成形も可能である。
形態や、その成形方法は任意てあり、所望形態の成形体
としてよい。グリーンシートなとの薄葉体は、ドクター
ブレード方式や押出方式により効率よく成形することが
できる。また球体や楔形体なとは射出成形方式により効
率よく成形することができる。さらに鋳込み成形方式等
で複雑な形状の成形体の成形も可能である。
形成した成形体の焼成処理は、従来の焼成温度や焼成雰
囲気等に準じるなと、用いたセラミック粉末等に応じ適
宜に決定してよい。−膜内な焼成条件は、昇温速度１０
０°Ｃ／分以下、就中３〜５０°Ｃ／分、焼成温度２５
０〜２０００℃、焼成時間５００以下、就中２００時間
以下なとである。セラミック粉末成形材からなる成形体
を焼成処理することにより、成形体中の有機高分子等の
有機成分が熱分解するなどして消失し、セラミック粉末
が一体化した焼成体が形成される。
囲気等に準じるなと、用いたセラミック粉末等に応じ適
宜に決定してよい。−膜内な焼成条件は、昇温速度１０
０°Ｃ／分以下、就中３〜５０°Ｃ／分、焼成温度２５
０〜２０００℃、焼成時間５００以下、就中２００時間
以下なとである。セラミック粉末成形材からなる成形体
を焼成処理することにより、成形体中の有機高分子等の
有機成分が熱分解するなどして消失し、セラミック粉末
が一体化した焼成体が形成される。
発明の効果
本発明によれば、セラミック粉末のバインダとして分子
鎖中に一〇−〇−基を有する有機高分子を用いたので、
その熱分解温度を下げることができて、より低温側より
徐々に熱分解させることができ、焼成過程における脹れ
やヒビ割れ等を有効に防止することができる。従って焼
成温度が低い場合にも焼成体に変形や割れが生しること
を防止することができ、また大きい昇温速度で効率的に
焼成処理することができる。
鎖中に一〇−〇−基を有する有機高分子を用いたので、
その熱分解温度を下げることができて、より低温側より
徐々に熱分解させることができ、焼成過程における脹れ
やヒビ割れ等を有効に防止することができる。従って焼
成温度が低い場合にも焼成体に変形や割れが生しること
を防止することができ、また大きい昇温速度で効率的に
焼成処理することができる。
実施例
実施例１
メチルメタクリレート１５１．７６部（重量部、以下間
し）にアゾビスイソブチロニトリル０．５２部を添加し
、酸素カスの吹き込み下に５０℃で７５時間重合させた
のち、その反応液を大量のメタノール中に注いで沈殿物
を分離し、そのメタノール溶液を減圧乾燥して高粘度の
液体１４．３４部を得た。
し）にアゾビスイソブチロニトリル０．５２部を添加し
、酸素カスの吹き込み下に５０℃で７５時間重合させた
のち、その反応液を大量のメタノール中に注いで沈殿物
を分離し、そのメタノール溶液を減圧乾燥して高粘度の
液体１４．３４部を得た。
前記液体の一部を重クロロホルムに溶解させ、この溶液
を用いてＮＭＲ分析したところ、合成された有機高分子
の分子鎖中に一〇−〇−基の存在が認められた。
を用いてＮＭＲ分析したところ、合成された有機高分子
の分子鎖中に一〇−〇−基の存在が認められた。
次に前記で得た有機高分子７部と、軟化点４９０℃のＰ
ｂＯ−Ｂ２Ｏ３系カラス粉末１００部をトルエン２４部
及びｎ−ブタノール６部を用いてボールミルで２４時間
混合し、ペースト状のスラリーからなるセラミック粉末
成形材を調製した。
ｂＯ−Ｂ２Ｏ３系カラス粉末１００部をトルエン２４部
及びｎ−ブタノール６部を用いてボールミルで２４時間
混合し、ペースト状のスラリーからなるセラミック粉末
成形材を調製した。
ついでそれをカラス板上に展開して乾燥させ、厚さ４０
０ ＋１ｍのグリーンシートを得、これを１０℃／分の
速度で昇温して４８０℃とし、この温度を２０分間維持
した後５５０℃に昇温し、この温度を２０分間維持して
焼成処理した。
０ ＋１ｍのグリーンシートを得、これを１０℃／分の
速度で昇温して４８０℃とし、この温度を２０分間維持
した後５５０℃に昇温し、この温度を２０分間維持して
焼成処理した。
前記により脹れやヒビ割れがなく、外観良好な厚さ２２
０μｍでその均一性に優れるカラス焼成体を得た。
０μｍでその均一性に優れるカラス焼成体を得た。
比較例１
分子鎖中に一〇−〇−基を有しないポリメチルメタクリ
レートを用いたほかは、実施例■に準してセラミック粉
末成形材を調製し、これを用いて厚さ４００μｍのグリ
ーンシートを形威し、それを焼成処理した。
レートを用いたほかは、実施例■に準してセラミック粉
末成形材を調製し、これを用いて厚さ４００μｍのグリ
ーンシートを形威し、それを焼成処理した。
前記により得られたカラス焼成体には、多数の脹れやヒ
ビ割れが認められ、外観不良て厚さのバラツキも大きか
った。
ビ割れが認められ、外観不良て厚さのバラツキも大きか
った。
実施例２
イソブチルメタクリレート１５０．１２部、及びアゾヒ
スイソブチロニトリル０．５６部を用いて実施例１に準
し、分子鎖中に一〇−〇−基を有する有機高分子１０．
７９部を得、これを用いてセラミック粉末成形材を調製
し、それを用いて厚さ４００ Ｌｌ ｍのグリーンシー
トを形成し、それを焼成処理した。
スイソブチロニトリル０．５６部を用いて実施例１に準
し、分子鎖中に一〇−〇−基を有する有機高分子１０．
７９部を得、これを用いてセラミック粉末成形材を調製
し、それを用いて厚さ４００ Ｌｌ ｍのグリーンシー
トを形成し、それを焼成処理した。
前記により脹れやヒビ割れがなく、外観良好な厚さ１７
０μｍでその均一性に優れるカラス焼成体を得た。
０μｍでその均一性に優れるカラス焼成体を得た。
比較例２
分子鎖中に一〇−〇−基を有しないポリイソブチルメタ
クリレートを用いたほかは、実施例２に準じてセラミッ
ク粉末成形材を調製し、これを用いて厚さ４００μｍの
グリーンシートを形威し、それを懲戒処理した。
クリレートを用いたほかは、実施例２に準じてセラミッ
ク粉末成形材を調製し、これを用いて厚さ４００μｍの
グリーンシートを形威し、それを懲戒処理した。
前記により得られたガラス焼成体には、多数の脹れやヒ
ビ割れが認められ、外観不良で厚さのバラツキも大きか
った。
ビ割れが認められ、外観不良で厚さのバラツキも大きか
った。
実施例３
実施例１て得た分子鎖中に一〇−〇−基を有する有機高
分子７部と、軟化点９２０°ＣのＣａＯ−３ｉＯ２・Ａ
ｌ２Ｏ３系ガラス粉末１００部をトルエン３部を用いて
ボールミルで２４時間混合し、ペースト状のスラリーか
らなるセラミック粉末成形材を調製した。
分子７部と、軟化点９２０°ＣのＣａＯ−３ｉＯ２・Ａ
ｌ２Ｏ３系ガラス粉末１００部をトルエン３部を用いて
ボールミルで２４時間混合し、ペースト状のスラリーか
らなるセラミック粉末成形材を調製した。
ついでそれをガラス板上に展開して乾燥させ、厚さ４０
０μｍのグリーンシートを得、これを１０°Ｃ／分の速
度で昇温し、９００℃に１０分間保持して懲戒処理した
。
０μｍのグリーンシートを得、これを１０°Ｃ／分の速
度で昇温し、９００℃に１０分間保持して懲戒処理した
。
前記により脹れやヒビ割れがなく、外観良好な厚さ２４
０ｕｍでその均一性に優れるガラス焼成体を得た。
０ｕｍでその均一性に優れるガラス焼成体を得た。
比較例３
分子鎖中に一〇−〇−基を有しないポリメチルメタクリ
レートを用いたほかは、実施例３に準してセラミック粉
末成形材を調製し、これを用いて厚さ４００μｍのグリ
ーンシートを形威し、それを懲戒処理した。
レートを用いたほかは、実施例３に準してセラミック粉
末成形材を調製し、これを用いて厚さ４００μｍのグリ
ーンシートを形威し、それを懲戒処理した。
前記により得られたガラス焼成体には、多数の脹れやヒ
ビ割れが認められ、外観不良で厚さのバラツキも大きか
った。
ビ割れが認められ、外観不良で厚さのバラツキも大きか
った。
Claims (3)
- １． 分子鎖中に−Ｏ−Ｏ−基を導入してなる有機高分
子によりセラミック粉末を保形するようにしてなること
を特徴とするセラミック粉末成形材。 - ２． 請求項１に記載のセラミック粉末成形材からなる
ことを特徴とする成形体。 - ３． ラジカル重合性モノマを、その反応系に酸素ガス
を供給しつつラジカル重合させて、分子鎖中に−Ｏ−Ｏ
−基を導入することを特徴とする有機高分子の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1207585A JPH0369554A (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | セラミック粉末成形材及びその成形体並びに有機高分子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1207585A JPH0369554A (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | セラミック粉末成形材及びその成形体並びに有機高分子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0369554A true JPH0369554A (ja) | 1991-03-25 |
Family
ID=16542201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1207585A Pending JPH0369554A (ja) | 1989-08-09 | 1989-08-09 | セラミック粉末成形材及びその成形体並びに有機高分子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0369554A (ja) |
-
1989
- 1989-08-09 JP JP1207585A patent/JPH0369554A/ja active Pending
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