JPS6183669A - セラミツクグリ−ン体用バインダ− - Google Patents
セラミツクグリ−ン体用バインダ−Info
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- JPS6183669A JPS6183669A JP59204579A JP20457984A JPS6183669A JP S6183669 A JPS6183669 A JP S6183669A JP 59204579 A JP59204579 A JP 59204579A JP 20457984 A JP20457984 A JP 20457984A JP S6183669 A JPS6183669 A JP S6183669A
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- pva
- polymerization
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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】
A産業上の利用分野
本発明はセツミツクグリーン体用バインダーに関し、更
に詳しくは、末端に反応性の硅素基を有する特定のポリ
ビニルアルコール からなることを特徴とするセツミツクグリーン体用バイ
ンダーに関する。
に詳しくは、末端に反応性の硅素基を有する特定のポリ
ビニルアルコール からなることを特徴とするセツミツクグリーン体用バイ
ンダーに関する。
そして、本発明のセツミツクグリーン体用バインダーを
用いて得られる、高強度、高密度、高均質性のセツミツ
クグリーン体を焼成することにより、高強度、高密度、
妬均質性のセラミック成形体が得られる。
用いて得られる、高強度、高密度、高均質性のセツミツ
クグリーン体を焼成することにより、高強度、高密度、
妬均質性のセラミック成形体が得られる。
Lよ来の技術
セラミックスは近年その浸れた諸特性金生かして電子材
料、磁性材料、光学材料、高温材料等幅広い用途に用い
られてきているが、その多大な可能性の故、物性、形状
等の様々の面からセラミックスに対する要望、例えば、
よりdVBで均質な製品、複雑な形状をしたものさらに
は大型の製品等には匝めで強いものがある。
料、磁性材料、光学材料、高温材料等幅広い用途に用い
られてきているが、その多大な可能性の故、物性、形状
等の様々の面からセラミックスに対する要望、例えば、
よりdVBで均質な製品、複雑な形状をしたものさらに
は大型の製品等には匝めで強いものがある。
これらの要望の実現のために原料セラミック粉体の面と
成形用バインダーの両面から桟々の検討がなされている
が、セツミツクグリーン体についてみてみると上記の如
き要望を冥現するためには、高強度で高度の加工性を有
し、かつ、有機バインダー含量の少ないセツミツクグリ
ーン体が必要となってくる。
成形用バインダーの両面から桟々の検討がなされている
が、セツミツクグリーン体についてみてみると上記の如
き要望を冥現するためには、高強度で高度の加工性を有
し、かつ、有機バインダー含量の少ないセツミツクグリ
ーン体が必要となってくる。
従来セツミツクグリーン体用バインダーとしては種々の
重合体が用いられている。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等のセルロース誘導体
、(メタ)アクリμ酸エステル類を主体とした重合体、
ポリビニ〃ブチラー中等がその主たるものである。しか
し、これらの有機バインダーを使用する場合、常に (
1)脱バインダー操作における問題 (2)不純物等の
混入の問題 (3)寸法精度の問題 に対して注意が必
要であり、特に使用量が増えてくるとセラミックス成形
体の物性上程々の好ましからざる問題がでてぐる、しか
し、より高強度でよシ高度の加工性を有するセツミツク
グリーン体を得る場合、これまでに使用されている前記
の有機バインダーを用いる限シは使用量を増加するほか
はなく、得られるセラミックス成形体の性質に多大の悪
影響を与えることになり、低添加量で高強度、高密度、
高均質性のセツミツクグリーン体を与えるセツミツクグ
リーン坏用バインダーが強く要求されているのが現状で
ろる。
重合体が用いられている。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等のセルロース誘導体
、(メタ)アクリμ酸エステル類を主体とした重合体、
ポリビニ〃ブチラー中等がその主たるものである。しか
し、これらの有機バインダーを使用する場合、常に (
1)脱バインダー操作における問題 (2)不純物等の
混入の問題 (3)寸法精度の問題 に対して注意が必
要であり、特に使用量が増えてくるとセラミックス成形
体の物性上程々の好ましからざる問題がでてぐる、しか
し、より高強度でよシ高度の加工性を有するセツミツク
グリーン体を得る場合、これまでに使用されている前記
の有機バインダーを用いる限シは使用量を増加するほか
はなく、得られるセラミックス成形体の性質に多大の悪
影響を与えることになり、低添加量で高強度、高密度、
高均質性のセツミツクグリーン体を与えるセツミツクグ
リーン坏用バインダーが強く要求されているのが現状で
ろる。
C発明が解決しようとする問題点
本発明は上記した従来の有機バインダーを用いたセツミ
ツクグリーン体”にくらべ高強度、高密度、高均質性で
かつ有機バインダー含量の少ないセツミツクグリーン体
が得られるセツミツクグリーン体用バインダーを提供し
ようとするものでろる。
ツクグリーン体”にくらべ高強度、高密度、高均質性で
かつ有機バインダー含量の少ないセツミツクグリーン体
が得られるセツミツクグリーン体用バインダーを提供し
ようとするものでろる。
D問題点を解決するだめの手段
本発明者らは上記の点について鋭意検討した結果、末一
端に反応性硅素基を有するポリビニル1ルコール系夏合
体(以下PVA系重合渾と略記する。)からなるバイン
ダーをセツミツクグリーン体用バインダーとして低’f
?A加址で高強度、高密度、高均質性のセツミツクグリ
ーン体が得らCることを見出し、本発明き完成するに到
りたものである。
端に反応性硅素基を有するポリビニル1ルコール系夏合
体(以下PVA系重合渾と略記する。)からなるバイン
ダーをセツミツクグリーン体用バインダーとして低’f
?A加址で高強度、高密度、高均質性のセツミツクグリ
ーン体が得らCることを見出し、本発明き完成するに到
りたものである。
本発明で用いられる末端に反応性硅素基を有するPVA
糸菫糸体合体ては、下記(1)式で示されるシリlし基
を、加水分解した反応性の硅素基を末端に有するI’V
A系重合体をすべて包含するものである。
糸菫糸体合体ては、下記(1)式で示されるシリlし基
を、加水分解した反応性の硅素基を末端に有するI’V
A系重合体をすべて包含するものである。
〔ただし、R+は炭素数1〜20の炭化水素基、より好
ましくは炭素数1〜10の炭化水素基であり、凡2は炭
素数1〜20のアルコキシ基、アシロキシ基、フェノキ
シ基またはアルキルフェノキシ基、(アシロキシ基、ア
シロキシ基、フェノキシ基、アルキルフェノキシ基は酸
系を含有する置、換基を有していても良い。)nは1〜
3の整数である。〕 nは3または2が好ましく、特に3のものが硅素基の反
応性が大きく好ましい。
ましくは炭素数1〜10の炭化水素基であり、凡2は炭
素数1〜20のアルコキシ基、アシロキシ基、フェノキ
シ基またはアルキルフェノキシ基、(アシロキシ基、ア
シロキシ基、フェノキシ基、アルキルフェノキシ基は酸
系を含有する置、換基を有していても良い。)nは1〜
3の整数である。〕 nは3または2が好ましく、特に3のものが硅素基の反
応性が大きく好ましい。
上記シリル基金アルカリ、酸あるいは水のみで加水分解
することによりアルコキシ基、アシロキン基、フェノキ
シ基、アルキルフェノキシ基は、比較的容易にOH−基
、OM(afはアルカリ金属ちるいはアンモニウム基な
ど)となり、反応性の硅素基となる。
することによりアルコキシ基、アシロキン基、フェノキ
シ基、アルキルフェノキシ基は、比較的容易にOH−基
、OM(afはアルカリ金属ちるいはアンモニウム基な
ど)となり、反応性の硅素基となる。
ここでPVA主鎖と反応性硅素基の結合は特に制限はな
いが、加水分解や加熱によ9分解し難い基であることが
望ましい。
いが、加水分解や加熱によ9分解し難い基であることが
望ましい。
本発明の末端に反応性硅素基を有するPVAある。なお
本発明で言う水溶注とは完全に水に溶解するもの以外に
一部不溶物を含むが水に労政できる水分散性のものも包
含する。、しかし、本発明の効果をより効率よく発揮さ
せるためにはビニルアルコール単位が50モル%以上、
好ましくは70モル%以上含む重合体が霞ましい。
本発明で言う水溶注とは完全に水に溶解するもの以外に
一部不溶物を含むが水に労政できる水分散性のものも包
含する。、しかし、本発明の効果をより効率よく発揮さ
せるためにはビニルアルコール単位が50モル%以上、
好ましくは70モル%以上含む重合体が霞ましい。
ビニルアルコール単位以外の成分単位については重合体
が水溶注もしくは水分散性であれば特に制限はない。例
えばビニルエステル単位、エチレン、プロピレン等のオ
レフィン単位、アクリル酸、メタクリ/L/酸、または
その塩、アミド、エステル等のビニル単位等が挙げられ
る。
が水溶注もしくは水分散性であれば特に制限はない。例
えばビニルエステル単位、エチレン、プロピレン等のオ
レフィン単位、アクリル酸、メタクリ/L/酸、または
その塩、アミド、エステル等のビニル単位等が挙げられ
る。
本発明の末端に反応性の硅素基を有するPVA系重合体
の重合度は種々のものを用いることができる。ただし無
機物スラリーの粘度が低い方がよく、この点から重合度
は2,000以下、〔水溶液系の極限粘度を測定し、後
出式より求めた重合度(後出式;30℃の水中での相対
粘度をηrel 、重合度をP、測定溶液の粘度をC!
O//)とすると、 (yl〕= 2483 X 」L■杜 るのが好ましぐ、1000以下が更に好ましい。
の重合度は種々のものを用いることができる。ただし無
機物スラリーの粘度が低い方がよく、この点から重合度
は2,000以下、〔水溶液系の極限粘度を測定し、後
出式より求めた重合度(後出式;30℃の水中での相対
粘度をηrel 、重合度をP、測定溶液の粘度をC!
O//)とすると、 (yl〕= 2483 X 」L■杜 るのが好ましぐ、1000以下が更に好ましい。
下限としては50以上が好ましい。
本発明の末端に反応性の硅素基を存するPVA系重合体
の製造法としては、シリル基を加水分解した反応性の硅
素基が分子末端に導入された1’VA系重合体かえられ
る方法であれば制限はない。例えば、加水分解により本
発明の反応性の硅素基を与えるシリル基を含有するチオ
ール化合物共存’FK酢酸ビニル等のビニルエステル類
をラジカ/L/重合し、見られる末端にシリ/l/基ヲ
有スるrt?I)酢酸ビニル等ポリビニルエステル類を
けん化し、ビニルエステル単位のけん化と同時にシVt
V基を加水分解する方法、bるいはチオ酢酸共存下に酢
・酸・ビニル等のビニルエステル類をラジカル重合し、
えられるポリ酢酸ビニル等のポリビニルエステ/し頬を
けん化することにより見られる末端にIiS基を有する
PVA系重合体にンリル基を有するビニル七ツマ−1例
えばビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシ
プロピ!レトリメトキシシランなトを附加反応させメト
キシシIJ )し基を加水分解し硅素基とする方法でも
製造することができる。
の製造法としては、シリル基を加水分解した反応性の硅
素基が分子末端に導入された1’VA系重合体かえられ
る方法であれば制限はない。例えば、加水分解により本
発明の反応性の硅素基を与えるシリル基を含有するチオ
ール化合物共存’FK酢酸ビニル等のビニルエステル類
をラジカ/L/重合し、見られる末端にシリ/l/基ヲ
有スるrt?I)酢酸ビニル等ポリビニルエステル類を
けん化し、ビニルエステル単位のけん化と同時にシVt
V基を加水分解する方法、bるいはチオ酢酸共存下に酢
・酸・ビニル等のビニルエステル類をラジカル重合し、
えられるポリ酢酸ビニル等のポリビニルエステ/し頬を
けん化することにより見られる末端にIiS基を有する
PVA系重合体にンリル基を有するビニル七ツマ−1例
えばビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシ
プロピ!レトリメトキシシランなトを附加反応させメト
キシシIJ )し基を加水分解し硅素基とする方法でも
製造することができる。
特に前者の製造方法が簡便で好ましいが、末端にシIJ
/し基を効率よく導入するためには重合系中のシIJ
/し基を有するチオール化合物のビニルエステルモノ
マーに対する濃度をできるだけ一定に保持することが望
ましい。該チオール化金物の連鎖移動定数が大きいため
、例えば該チオール化合物とビニルエステルモノマーヲ
混合し、そのまま該チオール化合物を後添加することな
くバッチ重合すると、該チオール化合物が急激に消費さ
れ、なくなってしまい、重合¥が進むに従い末端にシI
J /し基を含まないポリビニフレエステルが多量に副
生ずる。従ってこれをけん化したPvA糸ボ糸体合体い
ても末端に反応性の硅素基を有しないPVA系重合体が
多量に混入したPVA系重合体しかえられず好ましくな
い。従って、末端に効率よく硅素基が導入されたPVA
系重合体をえるためには重合中に消費されるシIJ )
し基含有チオール化合物を後添加により補給し、ビニル
エステルモノマーに対するg&を一定に保持することが
好ましい。
/し基を効率よく導入するためには重合系中のシIJ
/し基を有するチオール化合物のビニルエステルモノ
マーに対する濃度をできるだけ一定に保持することが望
ましい。該チオール化金物の連鎖移動定数が大きいため
、例えば該チオール化合物とビニルエステルモノマーヲ
混合し、そのまま該チオール化合物を後添加することな
くバッチ重合すると、該チオール化合物が急激に消費さ
れ、なくなってしまい、重合¥が進むに従い末端にシI
J /し基を含まないポリビニフレエステルが多量に副
生ずる。従ってこれをけん化したPvA糸ボ糸体合体い
ても末端に反応性の硅素基を有しないPVA系重合体が
多量に混入したPVA系重合体しかえられず好ましくな
い。従って、末端に効率よく硅素基が導入されたPVA
系重合体をえるためには重合中に消費されるシIJ )
し基含有チオール化合物を後添加により補給し、ビニル
エステルモノマーに対するg&を一定に保持することが
好ましい。
また、連続直合法Vこより一定の該チオール化合物とビ
ニルエステル し直合溶液金連続的に抜き取る方法も重合系中の該チオ
ール濃度全一定に保持することができ、末端にンl)
)し基を効率よく導入できるので好ましい。
ニルエステル し直合溶液金連続的に抜き取る方法も重合系中の該チオ
ール濃度全一定に保持することができ、末端にンl)
)し基を効率よく導入できるので好ましい。
末端にンIJ )し基を有するチオール化合物としては
に18基及び (R’)3−n −si−(凡2)τ1 〔凡1は炭素数1〜20の炭
化水素基、より好ましくは炭素数1〜10の炭化水素基
、R2は炭素a1〜20のアルコキシ基、アルコキシ基
、フェノ−?シ基6るいは7pキ〃フエノキシ基、(こ
こでアlレコキンル基、アシロキシル基、フェノキシ基
、アルキルフェノキシ基は酸素を含有する置候基を符し
ていてもよい)nは1〜3の整数。〕を含む化合物が使
用さnる。
に18基及び (R’)3−n −si−(凡2)τ1 〔凡1は炭素数1〜20の炭
化水素基、より好ましくは炭素数1〜10の炭化水素基
、R2は炭素a1〜20のアルコキシ基、アルコキシ基
、フェノ−?シ基6るいは7pキ〃フエノキシ基、(こ
こでアlレコキンル基、アシロキシル基、フェノキシ基
、アルキルフェノキシ基は酸素を含有する置候基を符し
ていてもよい)nは1〜3の整数。〕を含む化合物が使
用さnる。
例えば、3−(1−リメトモンシリlし)−プロピルメ
ルカプタン、3− (1−リエトキシシリ/L/)プ
ロヒルメルカプタン、 2 − ()リメトキシンリ
ル)エチルメルカプタン −メチルンリル)−プロヒルメルカプタン、3−(モノ
メトギシージメチルンリ/I/)−プロピルメルカプタ
ン等が挙ケラルる。
ルカプタン、3− (1−リエトキシシリ/L/)プ
ロヒルメルカプタン、 2 − ()リメトキシンリ
ル)エチルメルカプタン −メチルンリル)−プロヒルメルカプタン、3−(モノ
メトギシージメチルンリ/I/)−プロピルメルカプタ
ン等が挙ケラルる。
ビニフレエステルの重合は通常のラジカ/l/砿合開始
剤を用いて行なわれる。重合に歿しては直金糸の粘度を
下げる目的で適当な溶媒を用いることができる。
剤を用いて行なわれる。重合に歿しては直金糸の粘度を
下げる目的で適当な溶媒を用いることができる。
重合温度、時間は適宜選択することができる。
重合終了後未重合の残存ビニルエステフレモノマーを分
離除去した後、えられた末端にシリル基を有するポリビ
ニルエステルを常法によりけん化する。通常メタノール
等のアIレコーp中、塩基性ろるいは酸性触媒を加えけ
ん化する方法が好ましい。ビニ〃エステル単位のけん化
度は触媒量、けん化時間、1M度等のけん化条件を適宜
に硅素基を有するPVA系重合体がえられる。
離除去した後、えられた末端にシリル基を有するポリビ
ニルエステルを常法によりけん化する。通常メタノール
等のアIレコーp中、塩基性ろるいは酸性触媒を加えけ
ん化する方法が好ましい。ビニ〃エステル単位のけん化
度は触媒量、けん化時間、1M度等のけん化条件を適宜
に硅素基を有するPVA系重合体がえられる。
この分解の割合はア〃カリi’i−多くすると大となる
。
。
な2.ビニルエステpの重合時に共重合可能な不飽和単
量体を共存共重合させ、けん化することにより末端に反
応性の硅素基金有するPVA糸共重合体をえることかで
さる。例えば、エチレン、プロピレン、グチレン、α−
ヘキセン等のオレフィン、(メタ)アクリlし殴、クロ
トン酸、(無水)マレイン酸、ツマ/’d、イタコン酸
等の不飽和酸、およびそのアルカリエステル、アルカリ
塩、(メタ)アクリルアミド、N、N−ジメチルアクリ
ルアミド、アルキルビニルエーテル、2−アクリルアミ
ド−2−メチルプロパンスルホン酸等のスルホン酸含有
単量体及びそのアルカリ塩、ト リメチル−2−(1
−(メタ)アクリルアミド−1,1−ジメチルエチル)
アンモニウムクロリド等のカチオン性単址体があげらn
る。
量体を共存共重合させ、けん化することにより末端に反
応性の硅素基金有するPVA糸共重合体をえることかで
さる。例えば、エチレン、プロピレン、グチレン、α−
ヘキセン等のオレフィン、(メタ)アクリlし殴、クロ
トン酸、(無水)マレイン酸、ツマ/’d、イタコン酸
等の不飽和酸、およびそのアルカリエステル、アルカリ
塩、(メタ)アクリルアミド、N、N−ジメチルアクリ
ルアミド、アルキルビニルエーテル、2−アクリルアミ
ド−2−メチルプロパンスルホン酸等のスルホン酸含有
単量体及びそのアルカリ塩、ト リメチル−2−(1
−(メタ)アクリルアミド−1,1−ジメチルエチル)
アンモニウムクロリド等のカチオン性単址体があげらn
る。
サラに、ビニルトリメトキシシラン、アリルトリエトキ
ンシラン等のシリル基官有不飽刊単電体を少墓共重合す
ることも出来る。しかし、この場合は得られるPVA系
重合体の水溶性が阻害されず、水溶液粘度の1件がない
程度の共重合量にすることが好ましい。
ンシラン等のシリル基官有不飽刊単電体を少墓共重合す
ることも出来る。しかし、この場合は得られるPVA系
重合体の水溶性が阻害されず、水溶液粘度の1件がない
程度の共重合量にすることが好ましい。
本発明の末端に反応性の硅素基金有するPVA系重合体
(以降末端硅素、変性PVAと略記する)がセツミツク
グリーン体用バインダーとして適用された場合、そのバ
インダー特性が発揮される成形方法としてはプレス成形
、押し出し成形、テープ成形、泥漿鋳込成形等の、水系
混錬物を成形工程として持つ成形方法があげられる。こ
こで言う水系混錬物とは、無機原料粉末と、水と該末端
硅素変性L’VAからなるセツミツクグリーン体用バイ
ンダーからなり、必要に応じて解膠剤・可塑剤・潤滑剤
等が添加された系である。また、末端硅素父性P、VA
の溶解rc問題となら々い程度の有機浴謀が存在しても
よい。
(以降末端硅素、変性PVAと略記する)がセツミツク
グリーン体用バインダーとして適用された場合、そのバ
インダー特性が発揮される成形方法としてはプレス成形
、押し出し成形、テープ成形、泥漿鋳込成形等の、水系
混錬物を成形工程として持つ成形方法があげられる。こ
こで言う水系混錬物とは、無機原料粉末と、水と該末端
硅素変性L’VAからなるセツミツクグリーン体用バイ
ンダーからなり、必要に応じて解膠剤・可塑剤・潤滑剤
等が添加された系である。また、末端硅素父性P、VA
の溶解rc問題となら々い程度の有機浴謀が存在しても
よい。
本発明において使用される末端硅素父性PVAをセラミ
ック粉体に使用する場合、セラミック粉体の種類、成形
方法、成形物の形状等によりその適当な添加址は異なる
が、セラミック粉体100重を部に対し本発明の末端硅
素変性PVAからなるセツミツクグリーン体用バインダ
ーを、0.1〜20重量部好1しくは0.2〜15屯盾
部の範囲で使用することで効果を発揮する。
ック粉体に使用する場合、セラミック粉体の種類、成形
方法、成形物の形状等によりその適当な添加址は異なる
が、セラミック粉体100重を部に対し本発明の末端硅
素変性PVAからなるセツミツクグリーン体用バインダ
ーを、0.1〜20重量部好1しくは0.2〜15屯盾
部の範囲で使用することで効果を発揮する。
本発明は上記末端硅素父性PVAからなるセツミツクグ
リーン体用バインダー特性いることに特徴があるが、こ
の場合該末端硅索父注PvAr単独でバインダーとして
使用することも、また通常のPVAの如き他の公知のバ
インダーと併用することも可能である。特に通常のPv
Aと併用する場合、低合度200以下の末端硅素父性P
VAで効果が太さい。゛また。この場合の成形方法とし
て、末端硅素父性P■λと通常1’VAをブレンドして
同時にセラミック粉体に座角することによってももちろ
ん効果は発揮ざ几るが、まず末端硅素変性tJVAを添
加し、(いわゆる前処理)後に通常のt’VAを添加す
る方法によると極めて少量の末端硅素父性ビVAのγ、
1S /J!+によって大きい効果が得ろ几る。
リーン体用バインダー特性いることに特徴があるが、こ
の場合該末端硅索父注PvAr単独でバインダーとして
使用することも、また通常のPVAの如き他の公知のバ
インダーと併用することも可能である。特に通常のPv
Aと併用する場合、低合度200以下の末端硅素父性P
VAで効果が太さい。゛また。この場合の成形方法とし
て、末端硅素父性P■λと通常1’VAをブレンドして
同時にセラミック粉体に座角することによってももちろ
ん効果は発揮ざ几るが、まず末端硅素変性tJVAを添
加し、(いわゆる前処理)後に通常のt’VAを添加す
る方法によると極めて少量の末端硅素父性ビVAのγ、
1S /J!+によって大きい効果が得ろ几る。
さbK:解1謬剤・可塑剤・潤滑剤号とも併用可能であ
り、解膠剤・可搬剤・ン閉滑剤、池のバインダーの例を
あげると以rの妬くである。
り、解膠剤・可搬剤・ン閉滑剤、池のバインダーの例を
あげると以rの妬くである。
例えば無機解膠?l11としては、前団ソーダ、苛注ソ
ーダ、クエン酸ソーダ、リノーtvnンーダ等、有機物
解膠剤としては、アミン類、ピリジン、ピペリジン、ポ
リアクリル酸の金属4ろるいはアンモニウム塩、ポリオ
キシエチレンノニルフェノールエーテル等である。
ーダ、クエン酸ソーダ、リノーtvnンーダ等、有機物
解膠剤としては、アミン類、ピリジン、ピペリジン、ポ
リアクリル酸の金属4ろるいはアンモニウム塩、ポリオ
キシエチレンノニルフェノールエーテル等である。
一方、可盟剤としては例えばグリコ−A/傾、ポリエチ
レングリコール、グリセリン、トリオ−/I/類等が使
用される。
レングリコール、グリセリン、トリオ−/I/類等が使
用される。
また、潤滑剤としては通常用いらnるもので、例えばみ
つろう、木ろう等天然ワックス、パラフィンワックス、
マイクロクリスタリンワックス、低分子ポリエチレン及
びその誘導体等合成ワックス、ステアリン酸、ラウリン
酸等脂肪酸、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸
カルシウム等脂肪酸の金属塩、オレイン酸アミド、ステ
アリン酸アミド等脂肪酸アミド、ポリエチレングリコー
ル等でこれらが水系分散体になっていても艮い。
つろう、木ろう等天然ワックス、パラフィンワックス、
マイクロクリスタリンワックス、低分子ポリエチレン及
びその誘導体等合成ワックス、ステアリン酸、ラウリン
酸等脂肪酸、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸
カルシウム等脂肪酸の金属塩、オレイン酸アミド、ステ
アリン酸アミド等脂肪酸アミド、ポリエチレングリコー
ル等でこれらが水系分散体になっていても艮い。
ま定地のバインダーとしては1例えば滅紛類、糖類およ
びそれらの誘導体、ゴム類、可溶注蛋白質傾、セルロー
ス誘導体、合成水溶性誦分子トシてPvA、ポリビニル
ピロリドン、ポリアクリtvvアミド、イソブチレン−
無水マレイン収共重合体、アクリル酸、メタクリルdb
−よびぞれらのエステル化物の単独あるいは共直合物等
、水系分散体としてエチレン、プロピレン等のすレフイ
ン、ブタジェン、イソプレン等のジオレフィン、酢酸ビ
ニル等ビニルエステル、ラウリルビニルエーテル等ビニ
ルエーテル、アクリル酸、メタクリル酸およびセnらの
エステル、スチレン等率蓋体の一層または二種以上から
なるポリマーの水系分散体等を用いることができる。
びそれらの誘導体、ゴム類、可溶注蛋白質傾、セルロー
ス誘導体、合成水溶性誦分子トシてPvA、ポリビニル
ピロリドン、ポリアクリtvvアミド、イソブチレン−
無水マレイン収共重合体、アクリル酸、メタクリルdb
−よびぞれらのエステル化物の単独あるいは共直合物等
、水系分散体としてエチレン、プロピレン等のすレフイ
ン、ブタジェン、イソプレン等のジオレフィン、酢酸ビ
ニル等ビニルエステル、ラウリルビニルエーテル等ビニ
ルエーテル、アクリル酸、メタクリル酸およびセnらの
エステル、スチレン等率蓋体の一層または二種以上から
なるポリマーの水系分散体等を用いることができる。
本発明の末端硅素変性PVAからなるセツミツクグリー
ン体用バインダーが適用されるセラミック粉末としては
、セラミック製造に使用されうる金属または非金属の酸
化物または非酸化物の粉末があげられる。またこれらの
粉末の組成は単一組成、化合物の状態のものを単独筐た
は混合して使用してもさしつかえない。なお金属の酸化
物または非酸化物の構成元素はカチオンまたはアニオン
ともに単元素でもあるいは複数の元素から成り立ってい
てもより、すらに酸化物または非酸化物の特性を改良す
るために加えられる添加物を含む糸についても本発明に
使用することができる。
ン体用バインダーが適用されるセラミック粉末としては
、セラミック製造に使用されうる金属または非金属の酸
化物または非酸化物の粉末があげられる。またこれらの
粉末の組成は単一組成、化合物の状態のものを単独筐た
は混合して使用してもさしつかえない。なお金属の酸化
物または非酸化物の構成元素はカチオンまたはアニオン
ともに単元素でもあるいは複数の元素から成り立ってい
てもより、すらに酸化物または非酸化物の特性を改良す
るために加えられる添加物を含む糸についても本発明に
使用することができる。
具体的にはLi、 L %Be、 Mg、 B 、 A
I、 Si、Ou。
I、 Si、Ou。
Ca、 Sr、 Ha、 Zn、 Cd、 Ga、
In、ランタニド、アクチニド、Ti、 Zr、 R
f%Bi%”1%Nb、 Ta%W、 Mn、Fe、
co、Ni等の酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、硫
化物等があげられる。また通常dd化物と称せられる複
数の金属元素金倉む酸化物粉末の具体的なものを結晶構
造から分類すると、ペロプスカイト型構造をとるものと
して、NaN+o03 、8rZrOg、Pb Zr
05.8rTi05 ; &ZrO3、PbTiO3、
jkxTi05、等が、スビネIし型h′4造をとるも
のとしてbfgAJ t Us、ZnAl2O4、Co
Al2O,、NiA12tJ4.31gFe2U4等が
、イルメナイト型構造をとるものとしては、&1gTi
0.、MnTi0.、Fe’l’i05 等が、ガーネ
7)型構造をとるものとしてはGd3Ga5O12、Y
5Fe50,2 等があげられる。
In、ランタニド、アクチニド、Ti、 Zr、 R
f%Bi%”1%Nb、 Ta%W、 Mn、Fe、
co、Ni等の酸化物、炭化物、窒化物、ホウ化物、硫
化物等があげられる。また通常dd化物と称せられる複
数の金属元素金倉む酸化物粉末の具体的なものを結晶構
造から分類すると、ペロプスカイト型構造をとるものと
して、NaN+o03 、8rZrOg、Pb Zr
05.8rTi05 ; &ZrO3、PbTiO3、
jkxTi05、等が、スビネIし型h′4造をとるも
のとしてbfgAJ t Us、ZnAl2O4、Co
Al2O,、NiA12tJ4.31gFe2U4等が
、イルメナイト型構造をとるものとしては、&1gTi
0.、MnTi0.、Fe’l’i05 等が、ガーネ
7)型構造をとるものとしてはGd3Ga5O12、Y
5Fe50,2 等があげられる。
本発明に用いられる末端硅素父性PvAからなるセツミ
ツクグリーン体用バインダーは上記セラミック粉末の粒
径および形状によらずせ効であるが、粉末が微細lこな
るにつtして造粒上の問題が重要となることかb特に2
a tt以下の平均粒子径を有する粉体に対してその
有効性がより一層発揮される。
ツクグリーン体用バインダーは上記セラミック粉末の粒
径および形状によらずせ効であるが、粉末が微細lこな
るにつtして造粒上の問題が重要となることかb特に2
a tt以下の平均粒子径を有する粉体に対してその
有効性がより一層発揮される。
これらのセラミック粉末のうち、酸化物粉末とりわけ電
子材料、磁性材料、光学材料、趙温材料等全製造するt
めの金MM化物粉末に対して本発明で用いられる末端硅
素変性t’VAからなるセツミツクグリーン体用バイン
ダーが好適に使用さnる。
子材料、磁性材料、光学材料、趙温材料等全製造するt
めの金MM化物粉末に対して本発明で用いられる末端硅
素変性t’VAからなるセツミツクグリーン体用バイン
ダーが好適に使用さnる。
本発明の末端に反応性の硅素基?有するL’VA糸瓜合
体かしなるセツミツクグリーン体用バインダーを用いて
セラミック成形体ヲ装造する場合には、従来からのバイ
ンダーを用いる場合に比して丁記の特写の効果かめる。
体かしなるセツミツクグリーン体用バインダーを用いて
セラミック成形体ヲ装造する場合には、従来からのバイ
ンダーを用いる場合に比して丁記の特写の効果かめる。
(1)バインダー量が少なくて、高強度で加工性のすぐ
れたグリーン体が得られる。
れたグリーン体が得られる。
(2) 従来のPVAよりも重合度の低いl’VA系
重合体で高強度のグリーン体が得られる。
重合体で高強度のグリーン体が得られる。
(3)シたがってスラリーの粘度が低く高濃度化できる
ため、乾燥時間が短縮できてコストの低減がはかれる。
ため、乾燥時間が短縮できてコストの低減がはかれる。
+4) 末端に反応性の硅素基を有するPVA系重合
体は単独で用いてももちろん効果があるが、他のバイン
ダーとりわけ通常のPVAと併用する場合1重合度の小
さい該木端硅素変性PVA系重合体を前処理の形で使用
すると極めて少量で大きな効果が得られる。
体は単独で用いてももちろん効果があるが、他のバイン
ダーとりわけ通常のPVAと併用する場合1重合度の小
さい該木端硅素変性PVA系重合体を前処理の形で使用
すると極めて少量で大きな効果が得られる。
これらの特有の効果が発現する理由は十分には解明さn
ていないが、いずれも末端に硅素基を有するPVA系重
合体の特異な反応性によると思われる。すなわち (1
)末端の反応性硅素基が81、AI等の元素を含有する
多くの無機物と相互作用を有すること、および (2)
末端の反応性硅素基は水中では解離しあまり反応してい
ないが、乾燥等により水分が除去されるに従いPvAの
水酸基と反応し、又は珪素基同志の反応が運行し高分子
化架橋するものと考えら汎る。この特異な反応性により
末端に反応性の硅素基金有するPVA系重合体と無機粉
体との相互作用の結果、粉体の分散性が向上し、さらに
乾燥後の高分子化架橋によりグリーン体の強度が大きく
なるものと予想される。
ていないが、いずれも末端に硅素基を有するPVA系重
合体の特異な反応性によると思われる。すなわち (1
)末端の反応性硅素基が81、AI等の元素を含有する
多くの無機物と相互作用を有すること、および (2)
末端の反応性硅素基は水中では解離しあまり反応してい
ないが、乾燥等により水分が除去されるに従いPvAの
水酸基と反応し、又は珪素基同志の反応が運行し高分子
化架橋するものと考えら汎る。この特異な反応性により
末端に反応性の硅素基金有するPVA系重合体と無機粉
体との相互作用の結果、粉体の分散性が向上し、さらに
乾燥後の高分子化架橋によりグリーン体の強度が大きく
なるものと予想される。
ちなみにPvAの分子内に存在する反応性硅素基も末端
の反応性硅素基に限らず、同様の効果を有することが期
待できるが、たとえば分子内にランダムに反応性の硅素
基が存在する場合、本発明の末端の反応性硅素基に比べ
てPVA系重合体の水溶性の低下あるいは水浴液粘度上
昇が大キく、さらにはスラリーの粘度が昼すぎ゛る。
の反応性硅素基に限らず、同様の効果を有することが期
待できるが、たとえば分子内にランダムに反応性の硅素
基が存在する場合、本発明の末端の反応性硅素基に比べ
てPVA系重合体の水溶性の低下あるいは水浴液粘度上
昇が大キく、さらにはスラリーの粘度が昼すぎ゛る。
ゲル化しやすい等の現象がみられ、本発明で得られる効
果を達成することはできない。すなわち不発明のように
末端に反応性硅素基を有するPVA系重合体を用いるこ
とによってはじめて前記の如き優nた効果が得られるも
のである。
果を達成することはできない。すなわち不発明のように
末端に反応性硅素基を有するPVA系重合体を用いるこ
とによってはじめて前記の如き優nた効果が得られるも
のである。
このようにして得られるセツミツクグリーン体を通常の
条件で焼成することにより強度などの優nた磁器などの
セラミック成形体が得られる。
条件で焼成することにより強度などの優nた磁器などの
セラミック成形体が得られる。
以下に本発明について実施側音6げて説明するが、本発
明はこれに何ら限定さnるものではない。なお部および
%は特に限定しない限り重量部及び重量%全意味する。
明はこれに何ら限定さnるものではない。なお部および
%は特に限定しない限り重量部及び重量%全意味する。
攪拌機、温度計、チッ素ガス導入管、還流冷却器および
チオール化合物添加装置を付した反応容器中に酢酸ビニ
ル2400部、メタノ−/L1500部を仕込み、攪拌
しながら系内をチッ素置換した後、内温を60℃まで上
げた。この糸に3−(1−IJメトキシシリlし)プロ
ピルメ々カプタン2.48 t 加え(千オールの初期
添加と称することにする。)、さらに2.2′−アゲビ
スイソブチロニトリル0.87部をメクノール100部
に溶解した溶液を添加し重合を開始した。重合開始後3
時間にわたって連続的に3−()リメトキシシリル)プ
ロピルメルカプタン27部(チオールの後添加と称する
ことにする。)を溶解したメタノ−)v溶液80部を添
加した。3時間重合を継続した後、■合を停止した。こ
の時点に2ける系内固形分濃度は40.9%(重合率5
1.0%)でめった。
チオール化合物添加装置を付した反応容器中に酢酸ビニ
ル2400部、メタノ−/L1500部を仕込み、攪拌
しながら系内をチッ素置換した後、内温を60℃まで上
げた。この糸に3−(1−IJメトキシシリlし)プロ
ピルメ々カプタン2.48 t 加え(千オールの初期
添加と称することにする。)、さらに2.2′−アゲビ
スイソブチロニトリル0.87部をメクノール100部
に溶解した溶液を添加し重合を開始した。重合開始後3
時間にわたって連続的に3−()リメトキシシリル)プ
ロピルメルカプタン27部(チオールの後添加と称する
ことにする。)を溶解したメタノ−)v溶液80部を添
加した。3時間重合を継続した後、■合を停止した。こ
の時点に2ける系内固形分濃度は40.9%(重合率5
1.0%)でめった。
メタノ−/L/蒸気の導入により未反応の酢酸ビニル単
址体乞追い出した後、シIJ 7し基を木端に有するポ
リ酢酸ビニルの40%メタノール溶液を得た。
址体乞追い出した後、シIJ 7し基を木端に有するポ
リ酢酸ビニルの40%メタノール溶液を得た。
この直合体のメタノール溶液を40’Cで撹拌しながら
、この中に酢酸ビニル単位に対して5モlし%の水酸化
ナトリウムを溶解したメタノール浴液企添加してケン化
反応を行なった。得られた白色ゲ)vを粉砕し、メタノ
ールで十分洗浄した後、乾燥して末端に反応性の硅素基
金有するPVA系重合体を得た。得らnたPVAの末端
の反応性硅素基の構造を重水中で核6!i気共鳴スベク
l−/し分析したところCjH3−1)−8iのメチル
基は認のら几ず8合81 又はNa→81になってい
ることがわかった。得られたPVAは1%水溶液のVO
℃における相対粘度(ηrel )が1.26(重合度
216(後日の式より算出)〕でろり、$=ビニル単位
のケン化度は99.2モ)V%であった。この重合体を
重合体(ト)とする。
、この中に酢酸ビニル単位に対して5モlし%の水酸化
ナトリウムを溶解したメタノール浴液企添加してケン化
反応を行なった。得られた白色ゲ)vを粉砕し、メタノ
ールで十分洗浄した後、乾燥して末端に反応性の硅素基
金有するPVA系重合体を得た。得らnたPVAの末端
の反応性硅素基の構造を重水中で核6!i気共鳴スベク
l−/し分析したところCjH3−1)−8iのメチル
基は認のら几ず8合81 又はNa→81になってい
ることがわかった。得られたPVAは1%水溶液のVO
℃における相対粘度(ηrel )が1.26(重合度
216(後日の式より算出)〕でろり、$=ビニル単位
のケン化度は99.2モ)V%であった。この重合体を
重合体(ト)とする。
以下この方法と同様にしてチオールの添77L] 量を
変えて各種重合度の重合体の)及び重合体to)を合成
した。
変えて各種重合度の重合体の)及び重合体to)を合成
した。
また比較として、末端に硅素基のないPVAを、チオー
ルとして2−メルカプトエタノ−Iしを用いて合成し重
合体Φ)〜重合体(F)を得た。重合条件、および得ら
nたPVA系重合体の性質を表1に示す。
ルとして2−メルカプトエタノ−Iしを用いて合成し重
合体Φ)〜重合体(F)を得た。重合条件、および得ら
nたPVA系重合体の性質を表1に示す。
表1
実施例1
アルミナ(99,8部縄度)100部、水50部、ポリ
アクリル酸アンモニウム塩解こう剤0部3部をボールミ
ルで90時間粉砕した後、バインダーとして末端に反応
性の硅素基を有するPVλ系血合体四の水溶液を固形分
換算で2部添加し粉体と均一に混合した。
アクリル酸アンモニウム塩解こう剤0部3部をボールミ
ルで90時間粉砕した後、バインダーとして末端に反応
性の硅素基を有するPVλ系血合体四の水溶液を固形分
換算で2部添加し粉体と均一に混合した。
このスラリーから顆粒(粒径100±20.+z)を調
整し%rl】20m、 畏さ1100b、厚さ10m、
の直方体を金型で加圧(1,2)ン/・1)してグリー
ン体を成形した。評価結果を表2に示す。
整し%rl】20m、 畏さ1100b、厚さ10m、
の直方体を金型で加圧(1,2)ン/・1)してグリー
ン体を成形した。評価結果を表2に示す。
比較例1
バインダーとして重合体(ホ)のかわりに献金体p)を
用いた以外は実施例1と同イ求にして試験し力。
用いた以外は実施例1と同イ求にして試験し力。
評価結果を表2に示す。
(イ)離型性;成形物の金型からの離型性を三段階で評
価した。
価した。
(○);全く問題ない (△)墨ややとれにくい (×
);とれにくい (ロ)グリーン成形体強度; 三点曲げ試験を行ない、
グリーン成形体が折れるに必要なエ ネルギーをS−Sカーブから求め、 相対値で示したもの。
);とれにくい (ロ)グリーン成形体強度; 三点曲げ試験を行ない、
グリーン成形体が折れるに必要なエ ネルギーをS−Sカーブから求め、 相対値で示したもの。
(ハ)加工性;ナイフによるカッティング、ドリルによ
る孔開けを行ない、その91易度 を評イ曲した。
る孔開けを行ない、その91易度 を評イ曲した。
(○)9谷易に加工できる
(△);加工が困難である
(×);加工が非常に難しい
実施例2及び実施例3
バインダーを変える以外は実施例1と同様にして試験し
た。評価結果を表3に示す。
た。評価結果を表3に示す。
比較例2
バインダーとして重合体(F)を用いる以外は実施例1
と同様に試験した。評価結果を表3に示す。
と同様に試験した。評価結果を表3に示す。
表3
に)スラリー粘度;B型粘度計で20℃で測定し、相対
値で示した。
値で示した。
(離型性、グリーン成形体強度、加工性については表2
に同じ。) 実施例4 アルミナ(99,8%純度)100部、水50部、ポリ
アクリル酸アンモニウム↓1解こう剤C1,3部をボー
/レミルで90時間粉砕した後、まず木端に反応性の硅
素基金有する重合体(C)の水溶面を固形分換算で0.
1部添加し粉体と充分に均一になるまで混合した。続い
てPVA−205(を閑りラレ製 重合度500、けん
化度88モlし%)の水浴液を固形分換算で1.9部添
加しざらに充分に混合した。
に同じ。) 実施例4 アルミナ(99,8%純度)100部、水50部、ポリ
アクリル酸アンモニウム↓1解こう剤C1,3部をボー
/レミルで90時間粉砕した後、まず木端に反応性の硅
素基金有する重合体(C)の水溶面を固形分換算で0.
1部添加し粉体と充分に均一になるまで混合した。続い
てPVA−205(を閑りラレ製 重合度500、けん
化度88モlし%)の水浴液を固形分換算で1.9部添
加しざらに充分に混合した。
このスラリーから顆粒(粒条100±20μ)を調整し
、巾20電、長さ100■、厚さ10m、の直方体を金
型で加圧(1,21−ン/i)シてグリーン体を成形し
た。評価結果を表4に示す。
、巾20電、長さ100■、厚さ10m、の直方体を金
型で加圧(1,21−ン/i)シてグリーン体を成形し
た。評価結果を表4に示す。
比較例3
重合体0を重合体に)にする以外は実施例4と同様にし
て試験した。評価結果を表4に示す。
て試験した。評価結果を表4に示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)下記〔 I 〕式で示されるシリル基を、加水分解し
た反応性硅素基を分子末端に含有するポリビニルアルコ
ール系重合体からなることを特徴とするセツミツクグリ
ーン体用バインダー。 ▲数式、化学式、表等があります▼〔 I 〕 〔ただし、R^1は岸素数1〜20の炭化水素基、R^
2は炭素数1〜20のアルコキシ基、アシロキシ基、フ
ェノキシ基またはアルキルフェノキシ基、(ここでアル
コキシ基、アシロキシ基、フェノキシ基、アルキルフェ
ノキシ基は酸素を含有する置換基を有していてもよい。 )より選ばれる基であり、nは1〜3の整数である。〕
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59204579A JPS6183669A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | セラミツクグリ−ン体用バインダ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59204579A JPS6183669A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | セラミツクグリ−ン体用バインダ− |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6183669A true JPS6183669A (ja) | 1986-04-28 |
Family
ID=16492803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59204579A Pending JPS6183669A (ja) | 1984-09-28 | 1984-09-28 | セラミツクグリ−ン体用バインダ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6183669A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9471099B2 (en) | 2011-12-02 | 2016-10-18 | Ricoh Company, Ltd. | Container, image forming apparatus, and electronic device |
-
1984
- 1984-09-28 JP JP59204579A patent/JPS6183669A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9471099B2 (en) | 2011-12-02 | 2016-10-18 | Ricoh Company, Ltd. | Container, image forming apparatus, and electronic device |
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