JPH06191921A - セラミックス成形用スラリの分散安定化法 - Google Patents

セラミックス成形用スラリの分散安定化法

Info

Publication number
JPH06191921A
JPH06191921A JP4343786A JP34378692A JPH06191921A JP H06191921 A JPH06191921 A JP H06191921A JP 4343786 A JP4343786 A JP 4343786A JP 34378692 A JP34378692 A JP 34378692A JP H06191921 A JPH06191921 A JP H06191921A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slurry
ceramic powder
dispersant
ceramics
adsorbed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4343786A
Other languages
English (en)
Inventor
Tatsuya Kawahara
竜也 川原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP4343786A priority Critical patent/JPH06191921A/ja
Publication of JPH06191921A publication Critical patent/JPH06191921A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】静置安定性に優れたスラリの粘度のバラツキを
小さくし、成形を確実に容易に行い得るセラミックス成
形用スラリの分散安定化法を提供する。 【構成・作用】分散剤がポリオキシプロピレンアルキル
エーテルと無水マレイン酸との共重合物であるとき、表
面にSi−OH基1個当たり水分子が1〜2個予め吸着
されたセラミック粉末を採用する。吸着される側のセラ
ミック粉末の表面に予め水分子を吸着させておき、セラ
ミック粉末の表面で分散剤の無水酸の部分を加水分解し
て2個のカルボキシル基にすると同時に吸着させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミックス成形用ス
ラリの分散安定化法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、複雑な形状のセラミックス製品を
成形する場合は、セラミック粉末に高分子またはワック
スなどの熱可塑性物質をバインダーとして混合して射出
成形する方法があり、これが実用化されている。また、
セラミック粉末を水に分散させ、ゲル化剤等の固化剤で
固化させる方法も提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記有機バイ
ンダーを用いる射出成形法では、高粘度の材料を高圧で
金型内に射出注入するために、成形体に関しては流動性
が不十分であることでジェッティングが発生しやすい等
の不具合がある。また、水系固化成形では、水の除去
(乾燥)中に成形体が割れやすい等の不具合がある。
【0004】そこで、本出願人は、先の提案(特願平3
−334402号)において、セラミック粉末、有機溶
剤、分散剤及び固化剤からなるセラミックス成形用スラ
リを低圧で所定の型内に注入し、固化してセラミックス
成形体を得るセラミックス成形方法を提案した。この成
形方法によれば、材料の流動性が高められ、成形して脱
型後に成形体形状を保持でき、かつ成形体からの脱脂が
容易となる。そして、かかる成形方法において、分散剤
としてポリオキシプロピレンアルキルエーテルと無水マ
レイン酸との共重合物を採用したスラリを採用すれば、
スラリが静置安定性に優れ、成形が容易であるという優
れた効果を発揮しうる。
【0005】しかしながら、上記提案の成形方法におい
て、分散剤としてポリオキシプロピレンアルキルエーテ
ルと無水マレイン酸との共重合物を採用したスラリで
は、スラリ粘度にバラツキが生じやすく、成形性を損な
うこともある。本発明は、上記した従来の実情に鑑みて
なされたものであって、静置安定性に優れたスラリの粘
度のバラツキを小さくし、成形を確実に容易に行い得る
セラミックス成形用スラリの分散安定化法を提供するこ
とを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のセラミックス成
形用スラリの分散安定化法は、セラミック粉末、有機溶
剤、分散剤及び固化剤からなるセラミックス成形用スラ
リを低圧で所定の型内に注入し、固化してセラミックス
成形体を得るセラミックス成形方法におけるセラミック
ス成形用スラリの分散安定化法であって、前記分散剤が
ポリオキシプロピレンアルキルエーテルと無水マレイン
酸との共重合物であるとき、前記セラミック粉末は表面
にシラノール基1個当たり水分子が1〜2個予め吸着さ
れたものであることを特徴とする。
【0007】
【作用】分散剤には、図1(A)に示すブロック重合タ
イプの分散剤と、図1(B)に示すグラフト重合タイプ
の分散剤とがあることが知られている。ブロック重合タ
イプの分散剤及びグラフト重合タイプの分散剤は、いず
れもループRやテールTという側鎖が他のものと反発し
あって分散効果を発揮すると考えられている。
【0008】ここに、ポリオキシプロピレンアルキルエ
ーテルと無水マレイン酸との共重合物(以下、PM共重
合物という。)は、図2に示す構造式を有し、唯一側鎖
を密にもつグラフト重合タイプの高分子である。なお、
PM共重合物は、図2に示すように、ポリオキシプロピ
レンアルキルエーテルと無水マレイン酸とスチレンとの
共重合物であってもよい。このため、このPM共重合物
は、分散剤として用いられることにより、セラミック粉
末間の安定的な反発をもたらし、凝集を防ぐことから、
図3に示すように、同一粉体濃度において、最も静置安
定性にすぐれ、成形時のメリットが大きいと考えられ
る。
【0009】しかしながら、このPM共重合物を用いて
同一組成のスラリを調製しても、スラリ粘度に大きなバ
ラツキを生じてしまう。これは、PM共重合物(図2参
照)におけるセラミック粉末表面への吸着基である無水
酸の部分(O=COC=O基)と、セラミック粉末表面
上の官能基であるシラノール基(Si−OH基)との吸
着力が大気の湿度等により影響を受けやすく不十分にな
りやすいためであると考えられる。
【0010】そこで、本発明者は、PM共重合物のセラ
ミック粉末への吸着力を向上させるためには、無水酸の
部分を予め加水分解して2個のカルボキシル基(COO
H基)にすることを案出した。しかしながら、このPM
共重合物は、そのほとんどが疎水基であるため、たとえ
PM共重合物自体に予め加湿等の処理を行ってもほとん
ど吸水せず、また無理に化学的に加水分解を行おうした
場合には他の部分が分解してしまうため、セラミック粉
末表面との吸着力を確実に高める効果が期待できない。
このため、図4に示すように、同一粉体濃度において
も、スラリの粘度にバラツキが生じやすく、スラリ粘度
が極端に高くなれば成形性を損なうこともある。
【0011】そこで、本発明では、図5(A)に示すよ
うに、吸着される側のセラミック粉末の表面に予め表面
のSi−OH基1個当たり1〜2個の水分子(H2 O)
を吸着させておき、図5(B)に示すように、セラミッ
ク粉末の表面でPM共重合物の無水酸の部分を加水分解
して2個のカルボキシル基(COOH基)にすると同時
に吸着させようとするものである。
【0012】
【実施例】以下、本発明を具体化した実施例を比較例と
ともに図面を参照しつつ説明する。 (実施例)セラミック粉末として下記のものを用意し
た。
【0013】 Si3 4 粉末(粒径0.1〜1μm、平均粒径0.5μm)100重量部 Y2 3 粉末(粒径0.1〜1μm、平均粒径0.8μm) 5重量部 Al2 3 粉末(粒径0.1〜1μm、平均粒径0.3μm) 5重量部 次に、上記セラミック粉末を40℃、70%の恒温恒湿
器内でパレット上に浅く広げ、48時間加湿処理を行っ
た。この時のH2 O吸着量を主原料であるSi 3 4
末に関して測定したところ、Si−OH基1ケ当たり、
1.5ケに相当するものであった(この計算は、加熱減
量法によるH2 O吸着量測定、BET式比表面積測定及
びSi3 4 粉末の表面官能基密度の文献値に基づ
く。)。
【0014】上記処理粉末に対し、下記の配合で溶媒と
分散剤とを混合し、ボールミルによって湿式混粉を行っ
た。 溶媒:工業ガソリン 50重量部 分散剤:PM共重合物(日本油脂製、マリアリム) 5重量部 処理粉末 45重量部 上記で得られたスラリに下記ゲル化剤を添加し、80℃
で加熱溶解した後、エバポレータによって10000c
pまで濃縮を行った。この時の粉体濃度は51体積(v
ol)%であった。
【0015】 ゲル化剤:12ヒドロキシステアリン酸 7.5重量部 この濃縮スラリを40℃に温調した金型に2kg/cm
2 で注入し、3分後に脱型して、5mm×7mm×45
mmの角柱状のセラミックス成形体を得た。得られたセ
ラミックス成形体を60℃×10時間で乾燥した後、2
0℃/時間で450℃まで昇温後、3時間保持して有機
分を除去し、さらにN2 中1800℃で焼成してセラミ
ックス焼結体を得た。
【0016】このセラミックス焼結体をJISで定めら
れた4点曲げ試験法で評価したところ、平均強度115
0MPa(n=20)であった。 (比較例(従来法))上記実施例と同一配合のセラミッ
ク粉末を原料袋開封直後に混粉を行い、加湿処理工程を
除いて実施例と同一の工程でスラリを作製し、1000
0cpまで濃縮を行った。この時の粉体濃度は49vo
l%であった。さらに、実施例と同一条件で成形、脱
脂、焼成を行って得たセラミックス焼結体について、同
様の4点曲げ試験を行ったところ、平均強度980MP
a(n=20)であった。 (評価)したがって、比較例に対し、実施例ではセラミ
ックス焼結体の強度が向上していることがわかる。これ
は、セラミック粉末の加湿処理に伴うPM共重合物の分
散機能向上により、成形時の粉末充填密度が向上したた
めと、セラミック粉末相互の凝集が解消され、主材であ
るSi3 4 粉末と焼結助剤であるY2 3 粉末及びA
2 3 粉末とが相互に均一に分散されたためとによる
結果と考えられる。 (試験1)次に、実施例と同様な手順で作製したA〜E
の複数ロットのスラリを実施例と同一粉体濃度(51v
ol%)まで濃縮し、各濃縮スラリの粘度を測定した。
これにより、各ロットのスラリの粘度のバラツキを評価
した。結果を図6に示す。
【0017】図6より、A〜Eロット毎にほとんどバラ
ツキが見られず、従来と比べて安定的に高分散なスラリ
が得られたことがわかる。この結果、これまでは毎ロッ
ト成形条件のあわせ込みの調整が不可欠であったが、本
発明の分散安定化法を導入することで、この調整が不要
となり、工数低減及び調整のための無駄なスラリの消費
の解消が実現できることもわかる。 (試験2)図7は、セラミック粉末としての前記Si3
4 粉末に恒温恒湿器又はオートクレーブを行いて水を
吸着させ、その後分散剤としての前記PM共重合体を用
いて工業ガソリンに分散させることにより、スラリ化し
た場合の粘度を調査したものである。横軸はセラミック
粉末の比表面積及び表面官能基の面積当たりの数と、水
の吸着量とから算出した表面官能基1ケ当たりの水分子
数である。
【0018】図7から、水分子の吸着量が表面官能基1
ケ当たり1〜2分子の範囲で最もスラリ粘度が低下して
おり、水分子吸着による分散剤の吸着向上及びそれに伴
うスラリの高分散化が実現していることがわかる。ここ
で、水分子数が多すぎた場合にもスラリ粘度が増大して
いるのは、過多な水分子がスラリ中でセラミック粉末表
面より解離し、分散剤と共にエマルジョンを形成して有
効分散数を低減させているためと考えられる。理論的に
は表面官能基1ケ当たり0.5ケの水分子で十分である
はずだが、実際に機能させるためには、それよりもある
程度多めに吸着させる必要があるようである。
【0019】ところで、実はセラミック粉末の表面は親
水性であるため、何も処理せずに放置しておいてもある
程度の大気中の水分を吸着するため、吸着水による分散
剤官能基の加水分解はこれまでにも部分的に自然に行わ
れていたと考えられる。しかしながら、これではセラミ
ック粉末の周囲の環境に大きく依存していたことから、
スラリの粘度にバラツキが生じていたと思われる。した
がって、理想的に水吸着を行わせるためには、セラミッ
ク粉末に予め何らかの加湿処理を人為的に行っておく必
要性がある。
【0020】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の分散安定
化法では、特許請求の範囲記載の構成を採用しているた
め、静置安定性に優れたスラリの粘度のバラツキを小さ
くすることができる。このため、成形時のセラミック粉
末の充填密度が向上し、セラミック粉末相互の凝集が解
消され、焼結助剤が均一に分散されやすいことから、高
強度のセラミックス焼結体が得られる。
【0021】また、これまで必要であったロット毎に成
形条件のあわせ込みの調整が不要となり、工数低減及び
調整のための無駄なスラリの消費を解消することができ
る。したがって、この分散安定化法により分散を安定化
させたスラリを用いて、セラミックス成形体を成形すれ
ば、成形を確実に容易に行なうことが可能となる。ま
た、この分散安定化法により分散を安定化させたスラリ
を用いて、セラミックス成形体を成形すれば、好適なス
ラリの流動性の下、成形体形状を脱型後に保持可能であ
り、かつ成形体からの脱脂も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)はブロック重合タイプの分散剤を示す模
式図である。(B)はグラフト重合タイプの分散剤を示
す模式図である。
【図2】ポリオキシプロピレンアルキルエーテルと無水
マレイン酸との共重合物(PM共重合物)の構造式であ
る。
【図3】ブロック重合タイプの分散剤とPM共重合物と
による静置時間とスラリ粘度との関係を示すグラフであ
る。
【図4】従来法において、複数ロットとスラリ粘度との
関係を示すグラフである。
【図5】(A)はPM共重合物の無水酸の部分と、水分
子を吸着したセラミック粉末表面上のシラノール基とを
示す構造式である。(B)はPM共重合物の無水酸の部
分が水分子によって加水分解して2個のカルボキシル基
になり、同時にセラミック粉末表面上のシラノール基に
吸着する状態を示す構造式である。
【図6】試験1において、複数ロットとスラリ粘度との
関係を示すグラフである。
【図7】シラノール基1ケ当たりの水分子数とスラリ粘
度との関係を示すグラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】セラミック粉末、有機溶剤、分散剤及び固
    化剤からなるセラミックス成形用スラリを低圧で所定の
    型内に注入し、固化してセラミックス成形体を得るセラ
    ミックス成形方法におけるセラミックス成形用スラリの
    分散安定化法であって、 前記分散剤がポリオキシプロピレンアルキルエーテルと
    無水マレイン酸との共重合物であるとき、前記セラミッ
    ク粉末は表面にシラノール基1個当たり水分子が1〜2
    個予め吸着されたものであることを特徴とするセラミッ
    クス成形用スラリの分散安定化法。
JP4343786A 1992-12-24 1992-12-24 セラミックス成形用スラリの分散安定化法 Pending JPH06191921A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4343786A JPH06191921A (ja) 1992-12-24 1992-12-24 セラミックス成形用スラリの分散安定化法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4343786A JPH06191921A (ja) 1992-12-24 1992-12-24 セラミックス成形用スラリの分散安定化法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06191921A true JPH06191921A (ja) 1994-07-12

Family

ID=18364230

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4343786A Pending JPH06191921A (ja) 1992-12-24 1992-12-24 セラミックス成形用スラリの分散安定化法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06191921A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004143247A (ja) * 2002-10-23 2004-05-20 Jsr Corp 光硬化性液状組成物、立体形状物及びこれらの製造方法
WO2004067475A1 (ja) * 2003-01-29 2004-08-12 Tdk Corporation グリーンシート用塗料とその製造方法、グリーンシートとその製造方法、及び電子部品の製造方法
JP2007291393A (ja) * 2007-04-24 2007-11-08 Jsr Corp 光硬化性液状組成物、立体形状物及びこれらの製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004143247A (ja) * 2002-10-23 2004-05-20 Jsr Corp 光硬化性液状組成物、立体形状物及びこれらの製造方法
WO2004067475A1 (ja) * 2003-01-29 2004-08-12 Tdk Corporation グリーンシート用塗料とその製造方法、グリーンシートとその製造方法、及び電子部品の製造方法
KR100720795B1 (ko) * 2003-01-29 2007-05-23 티디케이가부시기가이샤 그린 시트용 도료와 그 제조방법, 그린 시트와 그제조방법, 전자부품 및 그 제조방법
US7632369B2 (en) 2003-01-29 2009-12-15 Tdk Corporation Green sheet slurry, green sheet, production method of green sheet slurry, production method of green sheet, and production method of electronic device
JP2007291393A (ja) * 2007-04-24 2007-11-08 Jsr Corp 光硬化性液状組成物、立体形状物及びこれらの製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0428719A4 (en) Method of forming shaped components from mixtures of thermosetting binders and powders having a desired chemistry
CN1262517C (zh) 用作催化剂载体的多孔陶瓷基体
US5340532A (en) Method for forming ceramic powders by temperature induced flocculation
JP4014256B2 (ja) 粉体成形方法
KR100472425B1 (ko) 알루미나 분말 성형체의 제조방법
US5922272A (en) Manufacture of ceramic articles
JP4047956B2 (ja) 炭化ケイ素粉末の成形方法
EP0991609B1 (de) Formgebungsmethode für keramiken und metalle in wässrigen systemen mittels temperaturänderung
JP2001278673A (ja) 水溶媒系湿式成形用硬化性樹脂
JP2000211979A (ja) シリカ多孔体の製造方法
JP3463885B2 (ja) セラミック多孔体及びその製造方法
US20050095416A1 (en) Inorganic porous materials containing dispersed particles
JPH02296717A (ja) 改善された処理特性を有する酸化アルミニウム粉末、その製造法及びその使用
KR100380757B1 (ko) 내마모성이 개선된 징크 티타네이트계 탈황제와 그 제조방법
JPH0219430A (ja) 金属多孔質体の製造法
KR20000065268A (ko) 원심성형에 의한 세라믹 튜브 제조 방법 및 제조된 세라믹 튜브
JPH0848568A (ja) セラミック焼結体の製造方法
KR100530104B1 (ko) 고상폐기물을 재활용한 세라믹 다공체의 제조방법
JP3036830B2 (ja) サイアロンの鋳込み成形法
KR100426121B1 (ko) 실리카질 슬리브 성형용 조성물 및 이로부터 실리카질슬리브를 제조하는 방법
JPH05330893A (ja) セラミックス粉体用分散剤及びセラミックス焼結体の 製造方法
JPH0597523A (ja) 窒化アルミニウム焼結体の製造方法
JPH11171651A (ja) セラミック成形体の製造方法
JPH01141865A (ja) セラミックス粉末の造粒方法
JPH06305811A (ja) 二ホウ化チタン系セラミックスの鋳込成形方法