JPH08301941A - 無機質焼結体製造用バインダー及び無機質焼結体 - Google Patents

無機質焼結体製造用バインダー及び無機質焼結体

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JPH08301941A
JPH08301941A JP7105196A JP10519695A JPH08301941A JP H08301941 A JPH08301941 A JP H08301941A JP 7105196 A JP7105196 A JP 7105196A JP 10519695 A JP10519695 A JP 10519695A JP H08301941 A JPH08301941 A JP H08301941A
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JP
Japan
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binder
inorganic
copolymer
vinyl ether
sinter
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Pending
Application number
JP7105196A
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English (en)
Inventor
Toru Hirano
亨 平野
Hiroaki Shimizu
博昭 清水
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Denka Co Ltd
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 無機質焼結体の製造に関し、焼成焼結条件下
において穏やかに分解し、且つ焼結体内に未分解の炭化
物が残存しないバインダー及び該バインダーを用いて製
造した無機質焼結体を提供する。 【構成】 下記の一般式(I)で示されるアルキレング
リコールビニルエーテルと無水マレイン酸との共重合体
を含有することを特徴とする無機質焼結体製造用バイン
ダー及び該バインダーを用いて製造した無機質焼結体。
一般式(I) 【化1】 (式中のAは炭素数2〜4のアルキレン基、Rは水素ま
たは炭素数1〜4のアルキル基、nは1〜20の整数で
ある)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は無機質焼結体製造用のバ
インダーに関する。
【0002】
【従来の技術】各種焼結成形体の製造に際しては、フェ
ライト、アルミナ、シリカ、ジルコニア、ムライト、チ
タン酸バリウム等の無機質粉末をポリビニルアルコール
等の有機高分子バインダーと共に混合してグリーン成形
体を作製し、これを焼成してバインダーを分解飛散させ
ながら無機質粉末を焼成焼結させる方法が、広く行われ
ている。ところが、有機高分子バインダーを用いて成形
した通常のグリーン成形体を加熱すると、有機高分子バ
インダーの一部が分解焼失しないで焼結体内に炭化物と
して残存したり焼結工程で急激に分解飛散したりするた
め、成形体にクラックが生じたり反りや膨れが起こり、
更に焼結体中に残存した炭化物の存在やバインダーの急
激な分解飛散による空孔欠陥のために、緻密度が低下し
焼結体が脆弱になる等の問題があり、満足し得る有機高
分子バインダーは得られていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点を解決することを目的に、焼成焼結条件下にお
いて穏やかに分解飛散し、且つ焼結体内に未分解の炭化
物として残存することのない無機質焼結体製造用のバイ
ンダーの研究を行った結果、アルキレングリコールビニ
ルエーテルと無水マレイン酸との共重合体を含有するバ
インダーが、上記の目的を達成するものであるとの知見
を得た。
【0004】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、下記一
般式(I)で示されるアルキレングリコールビニルエー
テルと無水マレイン酸との共重合体を含有することを特
徴とする無機質焼結体製造用バインダー及び該バインダ
ーを用いて製造した無機質焼結体に関する。 一般式(I)
【化2】 (式中のAは炭素数2〜4のアルキレン基、Rは水素ま
たは炭素数1〜4のアルキル基、nは1〜20の整数で
ある)
【0005】本発明で用いられるアルキレングリコール
ビニルエーテルは、ポリアルキレングリコール及び/ま
たはアルキルポリアルキレングリコールビニルエーテル
である。このビニルエーテルとしては、エチレンオキサ
イド(EO)、プロピレンオキサイド(PO)、テトラ
メチレンオキサイド(TMO)などの炭素数2〜4のア
ルキレンオキサイド付加物のビニルエーテル体と、炭素
数4以下のアルコールの上記アルキレンオキサイド付加
物のビニルエーテル体が挙げられる。また、これらの1
種または2種以上の混合物であってもよい。このアルキ
レングリコールビニルエーテルのアルキル基の炭素数が
5以上になると疎水性となり、充分な水分散性が得られ
ない恐れがある。また、アルキレングリコールビニルエ
ーテルのアルキレンオキサイドの平均付加モル数は1〜
20モルの範囲で使用される。このアルキレンオキサイ
ドの平均付加モル数が20を越える場合には、焼成焼結
条件下で、急激な分解飛散が起こり、成形体にクラック
が生じたり反り膨れ等が起こるため好ましくない。
【0006】本発明で用いられるアルキレングリコール
ビニルエーテルは、公知の方法で製造できる。例えば、
アセチレンとポリアルキレングリコール及び/またはア
ルキルポリアルキレングリコールとのレッペ反応で得ら
れる。
【0007】本発明で用いられる無水マレイン酸には、
無水マレイン酸誘導体やα、β−不飽和カルボン酸、例
えば無水シトラコン酸、無水イタコン酸等が含まれてい
てもよい。
【0008】本発明で用いられるアルキレングリコール
ビニルエーテルと無水マレイン酸との共重合体の分子量
としては、GPCで測定した重量平均分子量がポリエチ
レングリコール換算で10000〜1000000が好
ましく、100000〜500000が更に好ましい。
該重量平均分子量が10000より小さい場合はバイン
ダーとしての結合力が低下し充分なグリーン成形性、保
型性が得られなくなり、また、1000000を越える
高分子量のものでは、バインダーとしての粘度の増加に
より加工性が低下する恐れがある。
【0009】本発明で使用される共重合体の製造方法に
は、公知の重合方法が適用できる。また、アルキレング
リコールビニルエーテルと無水マレイン酸の仕込比は、
任意に選ぶことが出来るが、無水マレイン酸の完全な反
応率を達成するためには、無水マレイン酸1モルに対し
て、アルキレングリコールビニルエーテルを1モル以上
使用することが好ましい。
【0010】重合操作は、ベンゾイルパーオキサイド、
アゾビスイソブチロニトリル等のラジカル開始剤を使用
し、通常ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン等のベン
ゼン誘導体、酢酸エチル、酢酸イソプロピル等のエステ
ル類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等
のケトン類、四塩化炭素、クロロホルム等の有機ハロゲ
ン化物などの溶媒中で、5〜150℃でラジカル共重合
を行う。また、溶媒を使用せずにアルキレングリコール
ビニルエーテルに無水マレイン酸を溶解させた後、上述
のラジカル開始剤によりバルク重合することも可能であ
る。なお、得られる共重合体の特性を変えない範囲で、
スチレン、αオレフィン等のオレフィン類、メチルビニ
ルエーテル、エチルビニルエーテル等のアルキルビニル
エーテル類などの単量体を共重合することも出来る。ま
た、得られる共重合体はアルカリ金属を除くアルカリ塩
として使用することもできる。アルカリ塩としては、ア
ンモニウム塩及び有機アミン塩が好ましい。
【0011】本発明の無機質焼結体製造用バインダーと
組み合わせて使用される無機質粉末の種類としては、特
に制限がなく、例えば、アルミナ、シリカ、ジルコニア
等の酸化物、フェライト、ムライト、チタン酸バリウム
等の複合酸化物が挙げられる。
【0012】本発明のバインダーを用いた無機質焼結体
の一般的な製造方法としては、まず上記のような無機質
粉末を本発明のバインダー及び適当な溶媒と共に均一に
混練し、次いで、必要に応じて脱泡した後、任意の形状
に成形してグリーン成形体を得る。成形法としては、プ
レス成形、押出成形等、慣用の方法を採用することが出
来る。更に、このグリーン成形体を加熱処理して、脱バ
インダーと焼成焼結を行う。
【0013】本発明のバインダーの使用量は、無機質粉
末の種類、グリーン成形体の加工性及び目的性状等によ
り適宜決めることが出来るが、無機質粉末100重量部
に対して本発明の共重合体成分換算で1〜30重量部が
適当である。この時、支障の無い範囲で、分散剤(グリ
セリン、ソルビタン等の多価アルコールのエステル、ア
ミン系分散剤等)、可塑剤(ポリエチレングリコール
等)、叉は焼結助剤(ガラス粉、マグネシア等)を適量
配合することも可能である。
【0014】
【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて更に詳細に
説明する。共重合体(1)の製造例 温度計、撹拌器、適下装置、窒素ガス導入管を備えたガ
ラス製オートクレーブに、メトキシトリエチレングリコ
ールビニルエーテル72gと無水マレイン酸40g及び
メチルエチルケトン448gを仕込み、窒素雰囲気下で
80℃に加熱した。これにアゾビスイソブチロニトリル
の1重量%メチルエチルケトン溶液からなる開始剤液を
100ml添加し、10時間重合反応を行った。この時
の重合率は100%であった。次いで減圧乾燥により溶
媒を除去し共重合体(1)を得た。この共重合体の重量
平均分子量は20万であった。
【0015】共重合体(2)〜(3)及び比較高分子
(1)の製造例 原料組成を変えて、共重合体(1)の製造例と同様に、
メトキシポリエチレングリコールビニルエーテルと無水
マレイン酸を仕込み、重合反応を行った。使用したメト
キシポリエチレングリコールビニルエーテルと得られた
共重合体の重量平均分子量を表1に示した。
【0016】
【表1】
【0017】(注)1)使用したメトキシポリエチレン
グリコールビニルエーテル1分子当たりの平均エチレン
オキサイド(EO)付加モル数。 2)東ソー社製GPCにより測定し、ポリエチレングリ
コール及びポリエチレンオキサイド換算分子量に基づき
算出した。 カラム :GPWP+G5000PW+G3000P
W カラム温度:40℃ 溶離液 :0.1N−NaCl水溶液 溶媒流量 :1.02ml/min 検出器 :示差屈折率計(RI)
【0018】実施例1 フェライト(西海工業社製、商品名:KMG−29)1
00重量部と共重合体(1)の10%水溶液10重量部
をメノー乳鉢に入れ均一に練った後、105℃×12時
間乾燥した。次いで、得られた乾燥固化物を細かく砕
き、試験用試料とし、熱天秤を用いて下記の測定条件で
熱分解曲線を求めた。この結果を図1に示す。
【0019】(測定条件) 昇温速度:10℃/分、600℃まで昇温 雰囲気 :Air中 図1から、加熱減量が20%から80%に達する加熱温
度は265℃から500℃であり、この間の平均減量速
度は、2.55%/分であった。また、600℃加熱終
了時において残渣は認められなかった。
【0020】実施例2 実施例1で使用した共重合体(1)を共重合体(2)に
変えた以外は、実施例1と同様に試料を調製して試験を
行った。この結果を図1に示す。加熱減量が20%から
80%に達する加熱温度は245℃から470℃であ
り、この間の平均減量速度は、2.67%/分であっ
た。また、600℃加熱終了時において残渣は認められ
なかった。
【0021】実施例3 実施例1で使用した共重合体(1)を共重合体(3)に
変えた以外は、実施例1と同様に試料を調製して試験を
行った。この結果を図1に示す。加熱減量が20%から
80%に達する加熱温度は305℃から440℃であ
り、この間の平均減量速度は、4.44%/分であっ
た。また、600℃加熱終了時において残渣は認められ
なかった。
【0022】比較例1 実施例1で使用した共重合体(1)を共重合体(4)に
変えた以外は、実施例1と同様に試料を調製して試験を
行った。この結果を図1に示す。加熱減量が20%から
80%に達する加熱温度は260℃から335℃であ
り、この間の平均減量速度は、8.00%/分と大きい
値を示した。なお、600℃加熱終了時において残渣は
認められなかった。
【0023】比較例2 実施例1で使用した共重合体(1)の代わりに、ポリビ
ニルアルコール(鹸化度88mol%、重合度120
0)を使用した以外は、実施例1と同様に試料を調製し
て試験を行った。この結果を同じく図1に示す。加熱減
量が20%から80%に達する加熱温度は265℃から
345℃であり、この間の平均減量速度は7.50%/
分と大きい値を示した。なお、600℃加熱終了時にお
いて残渣は認められなかった。
【0024】
【発明の効果】本発明の無機質焼結体製造用バインダー
を用いたグリーン成形体は、クラックの発生、反り、膨
れなどが無く、熱分解速度が穏やかであり、且つ焼結体
は炭化物の残存やバインダーの急激な分解飛散による空
孔欠陥などのない優れた性能を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1〜3及び比較例1〜2の熱分解曲線を
示す図である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09J 129/10 JCR C04B 35/00 108

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の一般式(I)で示されるアルキレ
    ングリコールビニルエーテルと無水マレイン酸との共重
    合体を含有することを特徴とする無機質焼結体製造用バ
    インダー。 一般式(I) 【化1】 (式中のAは炭素数2〜4のアルキレン基、Rは水素ま
    たは炭素数1〜4のアルキル基、nは1〜20の整数で
    ある)
  2. 【請求項2】 請求項1記載の無機質焼結体製造用バイ
    ンダーを用いて製造した無機質焼結体。
JP7105196A 1995-04-28 1995-04-28 無機質焼結体製造用バインダー及び無機質焼結体 Pending JPH08301941A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001025288A1 (en) * 1999-10-01 2001-04-12 Ballina Pty Ltd Radiation polymerisable compositions
JP2006249248A (ja) * 2005-03-10 2006-09-21 Sekisui Chem Co Ltd アクリル系低温焼成バインダー組成物
JP2006265362A (ja) * 2005-03-23 2006-10-05 Sekisui Chem Co Ltd アクリル系低温焼成バインダー
JP2018165231A (ja) * 2017-03-28 2018-10-25 積水化学工業株式会社 無機質焼結体製造用バインダー

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WO2001025288A1 (en) * 1999-10-01 2001-04-12 Ballina Pty Ltd Radiation polymerisable compositions
JP2006249248A (ja) * 2005-03-10 2006-09-21 Sekisui Chem Co Ltd アクリル系低温焼成バインダー組成物
JP2006265362A (ja) * 2005-03-23 2006-10-05 Sekisui Chem Co Ltd アクリル系低温焼成バインダー
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