JPH0764645B2 - Organic binder manufacturing method - Google Patents

Organic binder manufacturing method

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JPH0764645B2
JPH0764645B2 JP1271271A JP27127189A JPH0764645B2 JP H0764645 B2 JPH0764645 B2 JP H0764645B2 JP 1271271 A JP1271271 A JP 1271271A JP 27127189 A JP27127189 A JP 27127189A JP H0764645 B2 JPH0764645 B2 JP H0764645B2
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meth
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、セラミックス粉末や金属粉末などの無機粉末
を成形して焼成体をうる際に使用する有機バインダーの
製造法およびその製造法によってえられる有機バインダ
ーに関する。さらに詳しくは、無機粉末に混合して使用
することにより、射出成形や押出成形などの際の成形性
が良好で、そののち行なわれる脱脂、焼成などの工程で
の脱バインダー性が良好で、かつ欠陥や寸法バラツキな
どの少ない焼成体を歩留りよくうることのできる有機バ
インダーの製造法およびその製造法によってえられる有
機バインダーに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention provides a method for producing an organic binder used when forming an inorganic powder such as ceramic powder or metal powder to obtain a fired body, and a method for producing the same. Related organic binder. More specifically, by mixing with an inorganic powder, the moldability during injection molding, extrusion molding, etc. is good, and the debinding property in the subsequent steps such as degreasing and firing is good, and The present invention relates to a method for producing an organic binder capable of yielding a fired product having few defects and dimensional variations with good yield, and an organic binder obtained by the production method.

[従来の技術] 従来から無機粉末を有機バインダーを用いて成形してえ
られる成形体を焼成することにより、焼成体が製造され
ている。
[Prior Art] Conventionally, a fired body has been manufactured by firing a molded body obtained by molding an inorganic powder using an organic binder.

前記成形に使用される有機バインダーとしては、たとえ
ばワックス類や、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ
スチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、アクリル系
重合体などの重合体系バインダーなどがあげられる。
Examples of the organic binder used in the molding include waxes and polymer-based binders such as ethylene-vinyl acetate copolymer, polystyrene, polypropylene, polyethylene, and acrylic polymers.

しかし、成形性(流動特性、成形安定性など)、グリー
ン成形体強度、脱バインダー性、焼結時の保形性と残留
カーボン量などの諸特性の面から見ると、各バインダー
には一長一短がある。
However, in terms of various characteristics such as moldability (flow characteristics, molding stability, etc.), green molded body strength, debinding property, shape retention during sintering and residual carbon content, each binder has advantages and disadvantages. is there.

たとえばワックス類には、脱バインダー性は良好である
が、結晶性が高いため成形性に劣り、またグリーン成形
体強度が低いという欠点がある。
For example, waxes have a good debinding property, but have poor crystallinity due to high crystallinity, and have a drawback that the green molded product has low strength.

一方、重合体系バインダーは、一般に成形性に優れてい
るが、脱バインダー性に劣るという欠点がある。
On the other hand, polymer type binders are generally excellent in moldability, but have a drawback that they are inferior in debinding property.

各重合体系バインダーそれぞれの成形性について詳述す
ると下記のようになる。
The moldability of each polymer binder is described in detail below.

まず、ポリスチレンは、グリーン成形体強度に優れ、ジ
ェッティングを起こしにくいが、高融点のため流動性に
劣る。
First, polystyrene has excellent green molded body strength and is unlikely to cause jetting, but has a high melting point and thus has poor fluidity.

つぎに、エチレン−酢酸ビニル共重合体は、流動性が高
く、グリーン成形体に弾性を与えるが、脱バインダー時
にフクレ、クラックなどの欠陥が生じやすい。
Next, the ethylene-vinyl acetate copolymer has high fluidity and gives elasticity to the green molded body, but defects such as blisters and cracks are likely to occur at the time of debinding.

また、アクリル系重合体は、グリーン成形体強度は高い
が、離型性に劣るなどである。
Further, the acrylic polymer has a high green molded body strength but is inferior in releasability.

こうしたなかで、最近の複雑な形状で小型の成形品に適
するという要求に応じるべく、重合体系バインダーの中
では脱バインダー性の良好なアクリル系重合体を主体と
して、これに他の重合体との配合により、総合的にバラ
ンスのとれた混合系有機バインダーをうる検討がなされ
ている。
Among these, in order to meet the recent demands for small shaped articles with complicated shapes, among the polymer-based binders, an acrylic polymer with good debinding property is mainly used, and it is Studies are being made to obtain a comprehensively balanced mixed organic binder by blending.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、このような従来の重合体系バインダーを
混合した有機バインダーでは、各重合体の形態・軟化点
などが異なるほか、相互の溶解性(相溶性)が充分でな
いため、均一な混合物をえにくいという欠点がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in such an organic binder in which a conventional polymer-based binder is mixed, the morphology and softening point of each polymer are different, and mutual solubility (compatibility) is not sufficient. Therefore, there is a drawback that it is difficult to obtain a uniform mixture.

たとえば溶解性パラメーター(SP値、(Cal/c.
c.)1/2)で見ると、ポリスチレンは9.10、ポリエチレ
ンは7.90、ポリプロピレンは7.50、ポリメチルメタクリ
レートは9.25などであり、これらを混合した有機バイン
ダーではバインダー同士が均一に相溶しないため、無機
粉末と混合したばあいに混合物が不均一となり、流動性
が安定せず、成形条件の割り出しに時間がかかる、歩留
まりが低くなる、さらにえられる焼成体にソリ、クラッ
ク、ヒケなどの欠陥が生じやすい、製品の寸法精度、密
度などに悪影響を及ぼすなどの問題がある。
Solubility parameters (SP value, (Cal / c.
c.) 1/2 ), polystyrene is 9.10, polyethylene is 7.90, polypropylene is 7.50, polymethylmethacrylate is 9.25, etc. When mixed with powder, the mixture becomes inhomogeneous, the fluidity is not stable, it takes time to calculate the molding conditions, the yield is low, and defects such as warpage, cracks and sink marks occur in the obtained fired body. There are problems such as being easy to use and adversely affecting the dimensional accuracy and density of the product.

[課題を解決するための手段] 本発明は前記問題を解消する新規な有機バインダーをう
るためになされたものであり、無機粉末と有機バインダ
ーとからなる混合物を成形したのち脱バインダーし、焼
成して焼成体をうる際に用いる有機バインダーの製造法
であって、 (a)α−オレフィン重合体、 (b)(メタ)アクリル酸エステル単量体単独または
(メタ)アクリル酸エステル単量体およびスチレン系単
量体の混合物および (c)重合開始剤 からなる膨潤物を、分散剤を含む水系媒体中に分散させ
て懸濁重合することを特徴とする有機バインダーの製造
法および 前記製造法によってえられる有機バインダー に関する。
[Means for Solving the Problems] The present invention has been made in order to obtain a novel organic binder that solves the above problems. A mixture of an inorganic powder and an organic binder is molded, debindered, and fired. A method for producing an organic binder used to obtain a fired product, comprising: (a) an α-olefin polymer; (b) a (meth) acrylic acid ester monomer alone or a (meth) acrylic acid ester monomer; A method for producing an organic binder, which comprises swelling a mixture of styrene-based monomers and (c) a polymerization initiator in an aqueous medium containing a dispersant, and performing suspension polymerization, and the method for producing the same. Regarding organic binders that can be obtained.

[実施例] 本発明の方法においては、(a)成分であるα−オレフ
ィン重合体、(b)成分である(メタ)アクリル酸エス
テル単量体単独または(メタ)アクリル酸エステル単量
体およびスチレン系単量体の混合物、(c)成分である
重合開始剤ならびに要すれば使用される連鎖移動剤から
膨潤物が調製される。
Example In the method of the present invention, the α-olefin polymer as the component (a), the (meth) acrylic acid ester monomer alone as the component (b) or the (meth) acrylic acid ester monomer and A swollen product is prepared from a mixture of styrenic monomers, a polymerization initiator which is the component (c), and optionally a chain transfer agent used.

前記α−オレフィン重合体にはとくに限定はなく、一般
にα−オレフィン重合体とよばれているものであれば使
用しうるが、メルトインデックス(MI値)が0.1〜60程
度、さらには1〜20程度のものが、とくに溶解させて用
いるばあいの粘性挙動の点から好ましく、また成形時の
流動性、グリーン成形体の強度の点から好ましい。
The α-olefin polymer is not particularly limited, and may be used as long as it is generally called an α-olefin polymer, but the melt index (MI value) is about 0.1 to 60, further 1 to 20. Those having a certain degree are preferable from the viewpoint of viscous behavior particularly when they are used after being dissolved, and from the viewpoint of fluidity during molding and strength of the green molded body.

使用するα−オレフィン重合体に単量体を吸収させるこ
とにより前記重合体の膨潤物がえられるが、このばあ
い、単量体の含浸を容易にし、かつ均一な組成のバイン
ダーをうるなどのため、粒径分布が狭く、かつ16メッシ
ュパス程度以下に細かく粉砕したものであるのが好まし
い。また、えられる膨潤物は、使用した重合体粒子の形
状に近いものとなり、これが有機バインダーとして使用
されるため、有機バインダーとして適した粒子形状のも
のを用いるのが好ましい。
A swelling product of the polymer can be obtained by absorbing the monomer into the α-olefin polymer to be used. In this case, the impregnation of the monomer is facilitated, and a binder having a uniform composition is obtained. Therefore, it is preferable that the particles have a narrow particle size distribution and are finely pulverized to a size of about 16 mesh pass or less. Further, the obtained swollen product has a shape close to the shape of the polymer particles used, and this is used as an organic binder. Therefore, it is preferable to use a particle shape suitable for the organic binder.

前記α−オレフィン重合体の具体例としては、たとえば
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレンなど
があげられる。
Specific examples of the α-olefin polymer include polyethylene, polypropylene and polyisobutylene.

前記(メタ)アクリル酸エステル単量体にもとくに限定
はないが、成形時の流動性、グリーン成形体の強度、脱
バインダー性の点から炭素数が1〜8のアルコールと
(メタ)アクリル酸とからのエステルであるのが好まし
い。このような(メタ)アクリル酸エステル単量体の具
体例としては、たとえばアルキル基の炭素数が1〜8の
n−アルキル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メ
タ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、
t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル
(メタ)アクリレート、2−メトキシエチル(メタ)ア
クリレート、2−エトキシエチル(メタ)アクリレート
などがあげられる。これらのうちではとくにn−ブチル
(メタ)アクリレートのようなアルキル基の炭素数が1
〜4のn−アルキル(メタ)アクリレート、イソプロピ
ル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレ
ートが好ましい。これらは単独で用いてもよく、2種以
上併用してもよい。
The (meth) acrylic acid ester monomer is not particularly limited, but from the viewpoints of fluidity during molding, strength of the green molded body, and debinding property, an alcohol having 1 to 8 carbon atoms and (meth) acrylic acid. The esters from and are preferred. Specific examples of such a (meth) acrylic acid ester monomer include, for example, an n-alkyl (meth) acrylate whose alkyl group has 1 to 8 carbon atoms, isopropyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate,
Examples thereof include t-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, 2-methoxyethyl (meth) acrylate and 2-ethoxyethyl (meth) acrylate. Of these, the number of carbon atoms of the alkyl group such as n-butyl (meth) acrylate is 1
.About.4 n-alkyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate are preferable. These may be used alone or in combination of two or more.

前記スチレン系単量体の具体例としては、たとえばスチ
レン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ビニ
ルスチレンなどがあげられる。
Specific examples of the styrene-based monomer include styrene, α-methylstyrene, p-methylstyrene, vinylstyrene and the like.

これらは単独で用いてもよく、2種以上併用してもよ
い。
These may be used alone or in combination of two or more.

前記(メタ)アクリル酸エステル単量体とスチレン系単
量体とを混合して用いるばあいには、混合物中にしめる
スチレン系単量体の割合が80%(重量%、以下同様)以
下であるのが好ましい。混合物中にしめるスチレン系単
量体の割合が高くなるにしたがってえられる有機バイン
ダーの流動性がわるくなり、成形が困難となる。
When the (meth) acrylic acid ester monomer and the styrene-based monomer are mixed and used, the ratio of the styrene-based monomer contained in the mixture is 80% (% by weight or less). Is preferred. As the proportion of the styrene-based monomer contained in the mixture increases, the fluidity of the obtained organic binder becomes poor, and molding becomes difficult.

(a)成分と(b)成分との使用割合としては、(a)
成分/(b)成分が重量割合で5/95〜80/20程度である
のが好ましく、20/80〜70/30程度であるのがさらに好ま
しい。前記割合が5/95未満のばあいには、えられる有機
バインダーを用いて調製した無機粉末との混合物の流動
性が充分でなくなりやすく、成形不良をおこしやすくな
る。また80/20をこえるばあいには、加熱分解で脱バイ
ンダーするときに生じる成形体のフクレ現象が顕著にな
りやすく、成形体強度の低下がおこりやすく、また脱バ
インダーや取扱いが困難になりやすくなる。さらに
(a)成分の(b)成分による膨潤とか、(a)成分へ
の(b)成分の吸収が困難になりやすく、均一な懸濁重
合体をうることが困難になる傾向にある。
The usage ratio of the component (a) and the component (b) is (a)
The weight ratio of component / (b) component is preferably about 5/95 to 80/20, more preferably about 20/80 to 70/30. If the ratio is less than 5/95, the fluidity of the mixture with the inorganic powder prepared by using the obtained organic binder tends to be insufficient, and molding defects are likely to occur. On the other hand, if it exceeds 80/20, the blistering phenomenon of the molded body that occurs when debinding by heat decomposition tends to become noticeable, the strength of the molded body tends to decrease, and the binder removal and handling become difficult. Become. Furthermore, it tends to be difficult to swell the component (a) with the component (b) or to absorb the component (b) into the component (a), and it tends to be difficult to obtain a uniform suspension polymer.

前記重合開始剤の好ましい具体例としては、たとえばベ
ンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、
t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサネートなどの
有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス
ジメチルバレロニトリルなどのアゾ化合物などの油溶性
の重合開始剤などがあげられる。これらは単独で用いて
もよく、2種以上併用してもよい。
Specific preferred examples of the polymerization initiator include benzoyl peroxide, lauroyl peroxide,
Examples thereof include organic peroxides such as t-butylperoxy-2-ethylhexanate and oil-soluble polymerization initiators such as azo compounds such as azobisisobutyronitrile and azobisdimethylvaleronitrile. These may be used alone or in combination of two or more.

重合開始剤の使用量としては、(b)成分100部(重量
部、以下同様)に対して反応速度や分子量の調節などの
点から0.05〜1.5部であるのが好ましく、0.1〜0.6部で
あるのがさらに好ましい。
The amount of the polymerization initiator used is preferably 0.05 to 1.5 parts, more preferably 0.1 to 0.6 parts, relative to 100 parts (b) of the component (parts by weight, hereinafter the same) from the viewpoint of adjusting the reaction rate and the molecular weight. It is more preferable that there is.

前記要すれば使用される連鎖移動剤の好ましい具体例と
しては、たとえばn−ドデシルメルカプタン、t−オク
チルメルカプタンのようなメルカプト化合物、あるいは
α−メチルスチレン、α−メチルスチレン二量体などが
あげられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上併
用してもよい。
Preferred specific examples of the chain transfer agent optionally used include mercapto compounds such as n-dodecyl mercaptan and t-octyl mercaptan, or α-methylstyrene and α-methylstyrene dimer. . These may be used alone or in combination of two or more.

連鎖移動剤を使用するばあいの使用量としては、(b)
成分100部に対して分子量の調節の点から0.01〜1.0部で
あるのが好ましく、0.03〜0.5部であるのがさらに好ま
しい。
When a chain transfer agent is used, the amount used is (b)
From the viewpoint of controlling the molecular weight, it is preferably 0.01 to 1.0 part, more preferably 0.03 to 0.5 part, relative to 100 parts of the component.

本発明の製造法においては、前記(a)〜(c)成分お
よび要すれば使用される連鎖移動剤からなる膨潤物が、
分散剤を含む水系媒体中に分散せしめられ、懸濁重合せ
しめられる。
In the production method of the present invention, a swelling product composed of the components (a) to (c) and a chain transfer agent used if necessary,
It is dispersed in an aqueous medium containing a dispersant and suspension-polymerized.

前記分散剤の具体例としては、たとえばポリビニルアル
コール、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルピロ
リドンなどの水溶性有機高分子化合物やヒドロキシアパ
タイト、ピロリン酸マグネシウムなどの水難溶性の微粒
子がアニオン界面活性剤と併用して用いられる。これら
分散剤の使用量は、使用する水100部に対して0.1〜1部
であるのが好ましく、0.2〜0.5部であるのがさらに好ま
しい。
Specific examples of the dispersant include, for example, polyvinyl alcohol, hydroxyethyl cellulose, water-soluble organic polymer compounds such as polyvinylpyrrolidone, hydroxyapatite, and sparingly water-soluble fine particles such as magnesium pyrophosphate used in combination with an anionic surfactant. . The amount of these dispersants used is preferably 0.1 to 1 part, and more preferably 0.2 to 0.5 part, relative to 100 parts of water used.

前記分散剤を含む水系媒体に対する前記膨潤物の割合と
しては、水系媒体100部に対して膨潤物120〜30部が分散
懸濁液の安定性および生産性などの点から好ましく、10
0〜50部がさらに好ましい。
As the ratio of the swollen material to the aqueous medium containing the dispersant, 120 to 30 parts of the swollen material to 100 parts of the aqueous medium is preferable from the viewpoint of stability and productivity of the dispersion suspension, 10
0 to 50 parts is more preferable.

懸濁重合を行なう際の条件などにはとくに限定はなく、
通常行なわれている方法によればよい。たとえば重合反
応温度は、使用する重合開始剤の分解温度によって適切
な温度が決められるが、通常50〜130℃の範囲である。
There are no particular restrictions on the conditions for carrying out suspension polymerization,
The method usually used may be used. For example, the polymerization reaction temperature is usually in the range of 50 to 130 ° C, although an appropriate temperature is determined depending on the decomposition temperature of the polymerization initiator used.

このようにしてたとえば第1図に示すように(a)成分
に(b)成分が均一にミクロに分散した有機バインダー
がえられる。この有機バインダーは無機粉末を成形して
焼成体をうるのに好適に使用しうる。
Thus, for example, as shown in FIG. 1, an organic binder in which the component (b) is uniformly and microscopically dispersed in the component (a) is obtained. This organic binder can be suitably used for forming an inorganic powder to obtain a fired body.

なお、第1図は、本発明の製法で製造した有機バインダ
ーを溶媒でエッチングしたのちの状態を走査型電子顕微
鏡(1000倍)で観察し、有機バインダーの粒子の内部構
造をあらわすようにした電子顕微鏡写真である。
It should be noted that FIG. 1 is an electron showing the internal structure of the particles of the organic binder, which was observed with a scanning electron microscope (1000 times) after etching the organic binder manufactured by the method of the present invention with a solvent. It is a micrograph.

前記有機バインダーの対象とする無機粉末としては、平
均粒径0.1〜50μmの金属粉末やセラミックス粉末など
があげられ、その具体例としては、たとえば純鉄、鉄−
ニッケル、鉄−コバルト、ステンレススチールなどの鉄
合金、タングステン、アルミ合金、銅合金などの金属粉
末、アルミナ、ジルコニア、ムライト、チタン酸塩、フ
ェライトなどの酸化物系セラミックス、チッ化ケイ素、
チッ化アルミ、チッ化ホウ素などのチッ化物系セラミッ
クス、炭化ケイ素、炭化チタン、炭化タングステンなど
の炭化物系セラミックスなどの粉末のほか、チタンアル
ミ合金などの金属間化合物粉末、アパタイトなどのリン
酸塩類の粉末など、さらに1〜50体積%の範囲で金属ま
たは金属以外の無機質の繊維、ウィスカなどを含有する
粉末などもあげられる。
Examples of the inorganic powder as a target of the organic binder include metal powder and ceramic powder having an average particle size of 0.1 to 50 μm, and specific examples thereof include pure iron and iron-
Nickel, iron-cobalt, iron alloys such as stainless steel, tungsten, aluminum alloys, metal powders such as copper alloys, oxide-based ceramics such as alumina, zirconia, mullite, titanate and ferrite, silicon nitride,
In addition to powders of nitride ceramics such as aluminum nitride and boron nitride, carbide ceramics such as silicon carbide, titanium carbide and tungsten carbide, intermetallic compound powders such as titanium aluminum alloys and phosphates such as apatite. Powders, etc., and powders containing metal or inorganic fibers other than metal, whiskers, etc. in the range of 1 to 50% by volume are also included.

前記金属の繊維やウィスカとしては、たとえば鋼、ステ
ンレス、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、チタ
ン、ベリリウム、タングステン、モリブデン、ボロンな
どからの繊維やウィスカが、また前記金属以外の無機質
の繊維やウィスカとしては、たとえばアルミナ、ジルコ
ニア、炭化ケイ素、炭化ホウ素、窒化ケイ素、窒化ホウ
素、窒化アルミニウムなどからの繊維やウィスカがあげ
られる。
As the metal fibers and whiskers, for example, fibers and whiskers from steel, stainless steel, aluminum, magnesium, nickel, titanium, beryllium, tungsten, molybdenum, boron, etc., and as the inorganic fibers and whiskers other than the above metals, Examples thereof include fibers and whiskers made of alumina, zirconia, silicon carbide, boron carbide, silicon nitride, boron nitride, aluminum nitride and the like.

本発明の方法によりえられた有機バインダーは、まず前
記無機粉末と加圧ニーダーのような混練機で充分加熱混
練し、有機バインダー中に無機粉末を均一に分散させた
のち、適当な形状、たとえば粗粉砕物またはペレット形
状にされる。つぎに公知の成形機で所望の形状の成形体
にされたのち、通常、無機成形体より有機バインダーが
除去され、適した温度、雰囲気で焼成されることによ
り、所望の形状の焼成体がえられる。
The organic binder obtained by the method of the present invention is first sufficiently kneaded with the above inorganic powder and a kneader such as a pressure kneader to uniformly disperse the inorganic powder in the organic binder, and then a suitable shape, for example, It is roughly crushed or pelletized. Next, after a molded product having a desired shape is formed using a known molding machine, the organic binder is usually removed from the inorganic molded product, and the product is fired at an appropriate temperature and atmosphere to obtain a fired product having a desired shape. To be

つぎに本発明の製造法およびその製造法によってえられ
る有機バインダーを実施例に基づき説明する。
Next, the production method of the present invention and the organic binder obtained by the production method will be described based on Examples.

実施例1 5の反応器にn−ブチルメタクリレート(BMA)900g
およびn−ドデシルメルカプタン0.3gを加えて攪拌しな
がら75℃に昇温したのち、ポリエチレン(PE)(昭和電
工(株)製のショウレックスM−171)600gと重合開始
剤としてベンゾイルパーオキサイド3.6gとを加えて、膨
潤、分散させた。これに予め別に調合したイオン交換水
1840mlとポリビニルアルコール(PVA)の3%水溶液160
mlとからなる分散剤水溶液を加えて攪拌し、PE−BMA膨
潤分散液を懸濁させた。ついでチッ素置換したのち、80
℃で3時間、110℃で2時間反応させて重合させたの
ち、冷却して取り出し、洗浄、乾燥して粒径0.3〜1mmの
範囲にある白色球状粒子をえた。
Example 1 900 g of n-butyl methacrylate (BMA) in the reactor
And 0.3 g of n-dodecyl mercaptan were added and the temperature was raised to 75 ° C. with stirring, then 600 g of polyethylene (PE) (Showlex M-171 manufactured by Showa Denko KK) and 3.6 g of benzoyl peroxide as a polymerization initiator. And were added for swelling and dispersion. Ion-exchanged water prepared separately in advance
1840 ml and polyvinyl alcohol (PVA) 3% aqueous solution 160
A dispersant aqueous solution consisting of 10 ml and PE-BMA swelling dispersion liquid was suspended. Then, after substituting nitrogen, 80
Polymerization was carried out by reacting at 3 ° C. for 3 hours and 110 ° C. for 2 hours, cooled, taken out, washed and dried to obtain white spherical particles having a particle size of 0.3 to 1 mm.

実施例2 5の反応器にBMA600g、スチレン500gおよびn−ドデ
シルメルカプタン0.35gを加えて溶解したのち、攪拌し
ながらPE(ショウレックスM−171)400gを加えて75℃
に昇温し、膨潤、分散させ、さらにベンゾイルパーオキ
サイド4.4g、t−ブチルパーオキシベンゾエート0.25g
を加えて溶解した。これに予め別に調合したイオン交換
水1840mlとPVAの3%水溶液160mlとからなる80℃の分散
剤水溶液を加えて攪拌し、懸濁せしめた。ついで空間を
チッ素置換したのち、80℃で5時間、100℃で2時間反
応させて重合を完結させた。そのうち冷却し、水洗・乾
燥して、粒径0.3〜1.0mmの範囲にある白色球状粒子をえ
た。
Example 2 To the reactor of Example 5, 600 g of BMA, 500 g of styrene and 0.35 g of n-dodecyl mercaptan were added and dissolved, and then 400 g of PE (Shorex M-171) was added with stirring to 75 ° C.
The temperature is raised to swelling and dispersion, and then benzoyl peroxide 4.4 g, t-butyl peroxybenzoate 0.25 g
Was added and dissolved. To this, an aqueous dispersant solution at 80 ° C. composed of 1840 ml of ion-exchanged water and 160 ml of a 3% aqueous solution of PVA, which had been separately prepared in advance, was added and stirred to suspend. Then, the space was replaced with nitrogen, and the reaction was carried out at 80 ° C. for 5 hours and at 100 ° C. for 2 hours to complete the polymerization. After cooling, it was washed with water and dried to obtain white spherical particles having a particle size of 0.3 to 1.0 mm.

実施例3 5の反応器にBMA600gおよびn−ドデシルメルカプタ
ン0.3gを加えて攪拌しながら75℃に昇温したのち、ポリ
プロピレン(PP)(昭和電工(株)製のショウアロマー
FD230)900gと重合開始剤としてベンゾイルパーオキサ
イド3.0gとを加えて、膨潤、分散させた。これに予め別
に調合したイオン交換水1840mlとPVAの3%水溶液160ml
とからなる分散剤水溶液を加えて攪拌し、PP−BAM膨潤
分散液を懸濁させた。ついでチッ素置換したのち、80℃
で4時間、110℃で2時間反応させて重合させたのち冷
却し、取り出し、洗浄・乾燥して、粒径0.3〜1mmの範囲
にある球状粒子をえた。
Example 3.5 600 g of BMA and 0.3 g of n-dodecyl mercaptan were added to the reactor of Example 5, and the temperature was raised to 75 ° C. with stirring, followed by polypropylene (PP) (Show Allomer manufactured by Showa Denko KK).
FD230) (900 g) and benzoyl peroxide (3.0 g) as a polymerization initiator were added, and the mixture was swollen and dispersed. 1840 ml of ion-exchanged water and 160 ml of 3% aqueous solution of PVA prepared separately in advance.
An aqueous dispersant solution consisting of and was added and stirred to suspend the PP-BAM swelling dispersion. Then, after substituting nitrogen, 80 ℃
After 4 hours and 110 ° C for 2 hours to polymerize, the mixture was cooled, taken out, washed and dried to obtain spherical particles having a particle size of 0.3 to 1 mm.

比較例1 実施例1で用いたPE(ショウレックスM−171)60部お
よびポリブチルメタクリレート(分子量30万)90部をロ
ールを用いて140℃で30分間よく混練し、混合物をえ
た。
Comparative Example 1 60 parts of PE (Sholex M-171) used in Example 1 and 90 parts of polybutylmethacrylate (molecular weight 300,000) were well kneaded at 140 ° C. for 30 minutes to obtain a mixture.

比較例2 実施例2で用いたPE(ショウレックスM−171)40部、
ポリブチルメタクリレート(分子量30万)60部およびポ
リスチレン50部をロールを用いて150℃で30分間よく混
練し、混合物をえた。
Comparative Example 2 40 parts of PE (Sholex M-171) used in Example 2,
60 parts of polybutyl methacrylate (molecular weight 300,000) and 50 parts of polystyrene were well kneaded for 30 minutes at 150 ° C. using a roll to obtain a mixture.

実施例4 実施例1および2でえられた懸濁重合体と比較例1およ
び2でえられた単純混合品とについて溶媒エッチング法
(ヘキサンに2分間浸漬)により処理したものを走査型
電子顕微鏡(1000倍)により観察し、エッチングされた
ものの状態を観察することにより内部構造を観察した。
その結果をそれぞれの観察写真である第1図および第3
図ならびに第2図および第4図に示す。
Example 4 Scanning electron microscopes were obtained by subjecting the suspension polymers obtained in Examples 1 and 2 and the simple mixture obtained in Comparative Examples 1 and 2 to a solvent etching method (immersing in hexane for 2 minutes). The internal structure was observed by observing (1,000 times) and observing the state of the etched product.
The results are the observation photographs of FIGS. 1 and 3.
Shown in Figures and Figures 2 and 4.

第1図と第2図との比較からわかるように、PE−BMA懸
濁重合体(実施例1)ではPEが微細粒子として均一に分
散しており、単純混合品(比較例1)におけるPEの分散
状態とは顕著な差が認められる。
As can be seen from the comparison between FIG. 1 and FIG. 2, PE was uniformly dispersed as fine particles in the PE-BMA suspension polymer (Example 1), and PE in the simple mixture (Comparative Example 1) was obtained. A significant difference is recognized from the dispersed state of.

また、第3図と第4図との比較から、PE−BMA−スチレ
ン懸濁重合体(実施例2)と単純混合品(比較例2)と
についても同様の差異の認められることがわかる。
Further, from the comparison between FIG. 3 and FIG. 4, it can be seen that the PE-BMA-styrene suspension polymer (Example 2) and the simple mixture (Comparative Example 2) have the same difference.

つぎに実施例1〜3および比較例1〜2でえられた重合
体を無機粉末成形用バインダーとして使用したときの例
を示す。
Next, examples in which the polymers obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 are used as a binder for molding an inorganic powder will be shown.

実施例5 平均粒径0.4μmのアルミナ粉末(住友化学工業(株)
製のアルミナAES−11)100部に対して、実施例1、2、
3でえられた懸濁重合体、比較例1、2でえられた単純
混合品のそれぞれを16.0部用い、可塑剤としてジブチル
フタレート2部を加えて加圧式ニーダで150℃×1時間
混合したのち、卓上粉砕器で粉砕して成形材料とした。
Example 5 Alumina powder having an average particle size of 0.4 μm (Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
Made of alumina AES-11) of 100 parts,
16.0 parts of each of the suspension polymer obtained in 3 and the simple mixture obtained in Comparative Examples 1 and 2 was added with 2 parts of dibutyl phthalate as a plasticizer and mixed with a pressure kneader at 150 ° C. for 1 hour. After that, it was crushed with a table crusher to obtain a molding material.

これを用いて、成形温度130〜160℃、射出圧力500〜110
0kg/cm2の条件で成形し、直方体(厚さ4mm、幅5mm、長
さ50mm)の成形体をえた。
Using this, molding temperature 130-160 ℃, injection pressure 500-110
Molding was performed under the condition of 0 kg / cm 2 to obtain a rectangular parallelepiped (thickness 4 mm, width 5 mm, length 50 mm) molded body.

つぎにえられた成形体を5℃/時間の昇温速度で400℃
まで昇温させて脱バインダーしたのち、1620℃(昇温速
度100℃/時間)まで昇温し、1時間保持して焼成し
た。これらの焼成体について外観不良、かさ比重につい
ての評価を行なった。
The obtained molded product is heated to 400 ° C at a heating rate of 5 ° C / hour.
The temperature was raised to 1620 ° C (heating rate 100 ° C / hour) to remove the binder, and the temperature was maintained for 1 hour for firing. The fired bodies were evaluated for poor appearance and bulk specific gravity.

結果を第1表に示す。The results are shown in Table 1.

実施例6 実施例5と同じ方法で作製した比表面積7m2/gの部分安
定化ジルコニア粉末(第一稀元素化学工業(株)製のHS
Y−3.0)の成形体を1550℃(昇温100℃/時間)で1時
間保持して焼成させ、実施例5と同様の方法で評価し
た。結果を第1表に示す。
Example 6 Partially stabilized zirconia powder having a specific surface area of 7 m 2 / g produced by the same method as in Example 5 (HS manufactured by Daiichi Rare Element Chemical Industry Co., Ltd.)
The molded product of Y-3.0) was held at 1550 ° C. (temperature rise 100 ° C./hour) for 1 hour for firing, and evaluated in the same manner as in Example 5. The results are shown in Table 1.

[発明の効果] 本発明の方法によりえられる有機バインダーを使用すれ
ば、従来の混合系有機バインダーの使用では認められな
い優れた焼成体(たとえばソリ、クラック、ヒケなどが
生じず、かつ製品の寸法精度、密度などに優れた焼成
体)がえられる。したがって無機粉末の成形分野に大き
く寄与しうる。
[Effects of the Invention] When the organic binder obtained by the method of the present invention is used, an excellent fired body (for example, warpage, cracks, sink marks, etc.) which cannot be recognized by the use of the conventional mixed organic binder does not occur, and A fired body excellent in dimensional accuracy and density can be obtained. Therefore, it can greatly contribute to the field of molding of inorganic powder.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図〜第4図はそれぞれ実施例1、比較例1、実施例
2、比較例2でえられた有機バインダーを溶媒でエッチ
ングしたのちの状態を走査型電子顕微鏡(1000倍)で観
察し、有機バインダーの粒子の内部構造をあらわすよう
にした電子顕微鏡写真である。
1 to 4 show the states after etching the organic binders obtained in Example 1, Comparative Example 1, Example 2 and Comparative Example 2 with a solvent, respectively, and observing the states with a scanning electron microscope (1000 ×). 2 is an electron micrograph showing an internal structure of particles of an organic binder.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上杉 憲正 京都府京都市西京区樫原江ノ本町11番地 (56)参考文献 特開 昭57−185309(JP,A) 特開 昭62−235307(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Kensei Uesugi 11 No. 11 Enohonmachi, Kashihara, Nishikyo-ku, Kyoto (56) References JP-A-57-185309 (JP, A) JP-A-62-235307 (JP, A) )

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】無機粉末と有機バインダーとからなる混合
物を成形したのち脱バインダーし、焼成して焼成体をう
る際に用いる有機バインダーの製造法であって、 (a)α−オレフィン重合体、 (b)(メタ)アクリル酸エステル単量体単独または
(メタ)アクリル酸エステル単量体およびスチレン系単
量体の混合物および (c)重合開始剤 からなる膨潤物を、分散剤を含む水系媒体中に分散させ
て懸濁重合させることを特徴とする有機バインダーの製
造法。
1. A method for producing an organic binder used when a mixture comprising an inorganic powder and an organic binder is molded, debindered, and then fired to obtain a fired product, which comprises (a) an α-olefin polymer, A water-based medium containing a dispersant, (b) a (meth) acrylic acid ester monomer alone or a swollen product composed of a mixture of a (meth) acrylic acid ester monomer and a styrene-based monomer and (c) a polymerization initiator. A method for producing an organic binder, which comprises dispersing in an aqueous solution and polymerizing the suspension.
【請求項2】前記膨潤物がさらに連鎖移動剤を含有する
請求項1記載の製造法。
2. The method according to claim 1, wherein the swollen material further contains a chain transfer agent.
【請求項3】請求項1記載の製造法によってえられる有
機バインダー。
3. An organic binder obtained by the production method according to claim 1.
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