DE3536428C2 - - Google Patents

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Tsugio Yokohama Kanagawa Jp Honda
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine neue Keramik-Formgebungszusammensetzung, die durch Mischen einer Harzemulsion mit einem Schlicker, der eine Masse für Töpferware oder Steingut oder ein keramisches Material als Hauptbestandteil enthält, hergestellt worden ist.
Spezieller betrifft die Erfindung eine Keramik-Formgebungszusammensetzung, bei der eine Harzemulsion zu einer Masse für Töpferware oder Steingut oder einer keramischen Masse oder einem keramischen Material hinzugegeben wird (der Ausdruck "keramisches Material" bezeichnet, wie er hier verwendet wird, ein sogenanntes neues keramisches Material wie Aluminiumoxid oder Tonerde, Zirkoniumdioxid oder Zirkonerde, Siliziumdioxid oder Silika, Ferrit, Siliziumcarbid, Siliziumnitrid oder Sialon). Aus dieser Keramik-Formgebungszusammensetzung können Keramikprodukte ausgeformt werden, die dann entweder zu zusammengesetzten Teilen miteinander verbunden werden oder aber direkt zum Endprodukt gebrannt werden.
Bei Schlickergießverfahren für die Formgebung von Keramik sind Gießprodukte bisher hergestellt worden, indem geeignete Mengen Wasser, Verflüssigungsmittel und dergleichen zu Massen hinzugegeben wurden, um Schlicker herzustellen, die Schlicker in hygroskopische Formen wie z. B. Gipsformen gegossen wurden, um so Ablagerungen von keramischen Teilchen auf den Formwänden aufgrund der Absorption von Wasser durch die Form abzulagern, und die Gießprodukte nach der Fertigstellung des Aufbaues der keramischen Teilchen von ihren entsprechenden Formen abgelöst wurden. Diese Gießprodukte oder Formlinge werden danach zu keramischen Produkten weiterverarbeitet über Verfahrensschritte wie Trocknen, Biskuitbrand oder Versprühen, Glasieren und Brennen. Wenn Schlickergießen vorgenommen wird, müssen die Gießprodukte mechanische Festigkeit von solch einem Grad aufweisen, daß sie während ihrer Endaufbereitung und ihres Transports erfolgreich gehandhabt werden können. Es ist auch unerläßlich, daß sie leicht aus ihren jeweiligen Formen gelöst werden können.
Wenn Schlickergießen mit einer Masse für Töpferware oder Steingut durchgeführt wird, war es herkömmlich üblich, diverse Tone in einer großen Menge zu inkorporieren, um so mechanische Festigkeit zu erzielen, die zur Durchführung der Schlickergießarbeit erforderlich ist. Es war jedoch noch notwendig, die gegossenen Produkte, die durch Gießen derartiger Massen erhalten worden waren, dem Biskuitbrand zu unterwerfen, so daß sie ausreichende mechanische Festigkeit erhielten. Zusätzlich macht es die Verwendung von Ton schwierig, hochqualitatives Porzellan mit solch einem durchscheinenden Aussehen wie weißes Porzellan herzustellen. Ein noch schwierigeres Problem erhob sich auch durch die Erschöpfung von Ton-Vorräten mit guter Qualität. Unter diesen Umständen bestand eine starke Nachfrage nach der Entwicklung eines Festigkeitsverbesserers, der Gießprodukten ausreichende mechanische Festigkeit verleihen kann, ohne daß Ton oder Tonerde in großen Mengen verwendet werden muß.
Andererseits wird erwartet, daß neue keramische Produkte nützliche Anwendung auf industriellen Gebieten aufgrund ihrer überragenden mechanischen Festigkeit, Wärmebeständigkeit, Abrieb- und Gebrauchsbeständigkeit und dergleichen finden, obgleich herkömmliche Porzellanprodukte keineswegs auf solchen industriellen Gebieten einsetzbar waren. Unter den gegenwärtigen Umständen kann jedoch kaum gesagt werden, daß ihre Anwendungen so fortgeschritten sind, wie es erwartet wurde. Als einer der Hauptgründe für die begrenzten Anwendungen von neuen Keramikprodukten können Schwierigkeiten in ihrer Formgebung und bei ihrer Weiterverarbeitung genannt werden.
Für die Formgebung von Porzellanprodukten kann eine Vielzahl von Formgebungsverfahren angewendet werden, einschließlich des obengenannten Schlickergießverfahrens. Die Anwendung derartiger Formgebungsverfahren ermöglicht es, selbst Produkte mit verzweigten Konfigurationen leicht herzustellen. Im Falle neuer Keramiken muß sich ihre Formgebung auf Blattbildung, Extrudieren oder Strangpressen, Formpressen oder dergleichen beschränken. Deshalb war es noch nicht leicht, Produkte mit verzweigten oder komplizierten Konfigurationen zu erhalten. Mit anderen Worten, diese Formgebungsverfahren waren nur in der Lage, Produkte mit einfachen Konfigurationen wie z. B. plattenartige Produkte, rohrartige Produkte und dergleichen zu liefern. Es ist somit möglich, Produkte mit komplizierten Konfigurationen aus neuen Keramikmaterialien unter der Voraussetzung auszuformen, daß Schlickergießen bei ihnen angewendet werden kann. Es war jedoch unmöglich, gegossene Produkte mit ausreichender Festigkeit auszuformen, wenn übliche Massen so angewendet wurden, wie sie waren. Es bestand deshalb eine starke Nachfrage nach der Entwicklung eines Festigkeitsverbesserers, der den gegossenen Produkten ausreichende mechanische Festigkeiten verleihen kann, so daß sie während ihrer Endbearbeitung und ihres Transports erfolgreich gehandhabt werden können.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben ausgedehnte Untersuchungen im Hinblick auf die Lösung dieser Probleme durchgeführt. Als Folge davon haben sie gefunden, daß die Verwendung einer Harzemulsion als eines Festigkeitsverbesserers die mechanische Festigkeit eines gegossenen Produktes oder der Gußware verbessern kann, ob nun eine Masse für Töpferware oder Steingut verwendet wird oder eine keramische Masse oder ein keramisches Material angewendet werden soll.
Durch das genannte Verfahren ist es möglich geworden, neue keramische Produkte mit verschiedenartigen Konfigurationen außer plattenartigen und rohrartigen Produkten zu erhalten. Um Gießprodukte oder Gußware mit noch komplexeren Konfigurationen zu erhalten, kann erwogen werden, zwei oder mehr Gießprodukte oder Formenteilstücke getrennt als Einzelteile durch das angegebene Verfahren auszuformen, sie mit einem Bindemittel miteinander zu verbinden und dann die so verbunden zusammengesetzten Gießprodukte zu brennen. Es war jedoch unmöglich, das gewünschte Produkt durch Verwendung von irgendeinem der herkömmlichen bekannten Adhäsions- oder Klebemittel zu erhalten, da solche Adhäsions- oder Klebemittel sich beim Brennen zersetzen und die verbunden zusammengesetzten Gießprodukte an ihren Verbindungsflächen voneinander getrennt werden.
Bei den Untersuchungen der Erfinder wurde jedoch auch gefunden, daß ein gewünschtes Produkt aus neuer Keramik mit irgendeiner gewünschten Form erhalten werden kann, ohne daß die besagte Trennung erfolgt, indem die vorgenannten Gießprodukte oder Teilstücke mit einem Verbindungsmedium verbunden werden, das aus einem Keramikmaterial und einer Harzemulsion zusammengesetzt ist, anstatt daß herkömmlicherweise bekannte Adhäsions- oder Klebemittel (oder bekannte Garnierungsmittel) verwendet werden, und dann die so erhaltene Gußware gebrannt wird.
Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Schlickerzusammensetzung zu schaffen, mit der ein Gießprodukt geformt werden kann, das verbesserte Formentrenncharakteristiken und mechanische Festigkeit in solch einem Grad aufweist, daß seine Endbearbeitung erfolgreich durchgeführt werden kann, ohne daß es dem Biskuitbrand unterworfen werden muß, wobei weiterhin keine große Menge an Tonerde- oder Tonbestandteil als Masse für Töpferware oder Steingut beim Gießen des Schlickers erforderlich ist.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch eine Keramik-Formgebungszusammensetzung gelöst, wie sie im Patentanspruch 1 angegeben ist.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 angegeben.
Die folgenden Gesichtspunkte spielen bei der Erfindung eine Rolle:
  • 1. Die Keramik-Formgebungszusammensetzung wird durch Mischen eienr Harzemulsion der angegebenen Zusammensetzung mit einem Schlicker gebildet, der eine Masse für Töpferware oder Steingut oder ein keramisches Material als Hauptbestandteil enthält.
  • 2. Zum Ausformen von Keramik, wird die vorgenannte Schlickerzusammensetzung dem Schlickergießen unterworfen.
  • 3. Beim Verarbeiten eines keramischen Gießproduktes werden im wesentlichen die folgenden aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte vorgenommen:
    • a) Mischen einer Harzemulsion mit einem Schlicker, der ein keramisches Material als einen Hauptbestandteil enthält, um dadurch eine Schlickerzusammensetzung herzustellen;
    • b) Ausformen von zwei oder mehr Gießprodukten aus der Schlickerzusammensetzung nach einem Schlickergießverfahren, wobei die Gießprodukte die gleichen oder unterschiedliche Konfigurationen aufweisen und so zueinander passen, daß die Gießprodukte wenigstens ein Set aus Paßflächen aufweisen, die miteinander verbunden werden können;
    • c) Aufbringen eines Verbindungsmediums (einer "Garnierung"), das ein keramisches Material und eine Harzemulsion als Grundbestandteile enthält, auf wenigstens eine der Paßflächen der Gießprodukte (d. h. der Formenteilstücke);
    • d) Zusammensetzung und Verbinden der Paßflächen der Gießprodukte, um so die Gießprodukte zu einem zusammengesetzten Gießprodukt zu verbinden, und
    • e) Brennen des zusammengesetzt verbundenen Gießproduktes.
Obgleich durch das Schlickergießverfahren dieser Erfindung Produkte mit relativ verzweigten Konfigurationen aus neuer Keramik hergestellt werden können, können Produkte mit irgendwelchen gewünschten verzweigten Konfigurationen aus neuer Keramik nach dem Schlickergießverfahren dieser Erfindung dann erhalten werden, wenn das Verfahren für die Weiterverarbeitung von Gießprodukten angewendet wird, das solche aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte umfaßt, wie sie unter Punkt 3 angegeben sind.
Unter dem Ausdruck "eine Masse für Töpferware oder Steingut" wird hier eine Masse verstanden, die herkömmlicherweise und routinemäßig als eine Masse für Töpferware und Steingut verwendet worden ist, wobei diese Masse Feldspat, siliziumdioxidhaltige Tonminerale, Kieselgestein, Töpferwaren-Ton, Kaolin und/oder Ton als ihren Hauptbestandteil oder ihre Hauptbestandteile enthält.
Andererseits bezeichnet der Ausdruck "ein keramisches Material", wie er hier verwendet wird, Rohmaterialien für Keramik, einschließlich Metalloxide wie Aluminiumoxid, Zirkoniumoxid, Ferrit, Siliziumdioxid, Berylliumoxid, Magnesiumoxid, Titandioxid, Calciumoxid und Zinkoxid, Karbide wie Siliziumkarbid und Borkabid, Nitride wie Siliziumnitrid, Aluminiumnitrid und Bornitrid, Boride wie Aluminiumborid, die Silikate, Aluminate und Zirkonate von verschiedenen Metallen, Titanate wie Bariumtitanat und Strontiumtitanat, feste Lösungen wie Sialon und Mischungen derselben.
Der Ausdruck "eine Harzemulsion" bezeichnet z. B. Emulsionen von Acrylharzen, die (Meth)acrylsäureesterharze, (Meth)acrylsäureester-vinylacetatharze, (Meth)acrylsäureester-Styrolharze oder (Meth)acrylsäureester-vinylchloridharze als Hauptbestandteile enthalten, Emulsionen von Vinylacetatharzen, die Vinylacetatharze als Hauptbestandteile enthalten, Emulsionen von Äthylencopolymeren, die Äthylen-acrylsäureesterharze oder Äthylen-vinylchloridharz als Hauptbestandteile enthalten, synthetischer-Gummi- Emulsionen, die Styrol-butadienharz, Methylmethacrylatbutadienharz oder Acrylnitril-butadienharz als Hauptbestandteile enthalten, natürlicher-Gummi-Emulsionen usw. Von diesen Harzemulsionen sind Emulsionen von Acrylharzen geeignet.
Die Menge der Harzemulsion, die zu der Masse für Töpferware oder Steingut oder keramische Materialien hinzugegeben werden soll, kann in Abhängigkeit von dem Typ der Masse oder dem keramischen Material, ihrer Teilchengröße und Teilchengrößeverteilung, dem Typ der Harzemulsion, dem Typ des auszuformenden keramischen Produktes usw. variieren. Sie kann deshalb nicht alles überdeckend spezifiziert angegeben werden. Es ist jedoch im allgemeinen geeignet, die Harzemulsion in einer Menge von etwa 0,1 bis 20 Gewichtsteilen als Feststoff in der Emulsion pro 100 Gewichtsteile der trockenen Masse oder des keramischen Materials hinzuzugeben.
Harzemulsionen, die bei der praktischen Durchführung dieser Erfindung anwendbar sind, können durch ein Emulsionspolymerisationsverfahren hergestellt werden, das an sich technisch bekannt ist. Und zwar können sie jeweils hergestellt werden, indem Wasser oder ein gemischtes Lösungsmittel aus Wasser und einem mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel wie z. B. einem Alkohol oder Aceton als ein Medium verwendet wird, das entsprechende Monomer, wenn notwendig durch Zugabe eines oberflächenaktiven Mittels, gleichmäßig in dem Medium dispergiert wird und dann das Monomer der Emulsionspolymerisation in Anwesenheit eines wasserlöslichen Radikal-Polymerisationsinitiators und, wenn es gewünscht wird, eines Molekulargewichtregulationsmittels und anderer chemischer Zusatzstoffe, unterworfen wird.
Es ist möglich, als Polymerisationsinitiator einen üblichen Radikal-Polymerisationsinitiator wie z. B. ein Peroxid, einen Redox-Katalysator, Persulfatsalz oder eine Azo-Verbindung zu verwenden.
Wenn das oberflächenaktive Mittel erreicht wird, kann dies irgendein anionisches, kationisches, nicht-ionisches oder amphoterisches oberflächenaktives Mittel oder eine Mischung aus irgendeiner Kombination derartiger oberflächenaktiver Mittel sein.
Als Molekulargewichtregulationsmittel können ein Mercaptan wie z. B. tertiäres Dodecylmercaptan oder normales Dodecylmercaptan, Tetrachlorkohlenstoff, Isopropylalkohol oder dergleichen verwendet werden.
Die Polymerisation wird im allgemeinen bei 40 bis -90°C in einem Reaktor durchgeführt, von dem Sauerstoff entfernt worden ist. Das Monomer, das oberflächenaktive Mittel, das Molekulargewichtreguliermittel, der Polymerisationsinitiator und andere gewünschte chemische Zusatzstoffe können insgesamt zu dem Reaktionsmedium beim Beginn hinzugegeben werden. Alternativ dazu können ihre Teilportionen oder ihr gesamter Anteil in Portionen nach Beginn der Reaktion hinzugegeben werden. Es ist auch möglich, die Betriebsbedingungen wie Temperatur und Rührbedingungen im Verlauf der Reaktion zu ändern, wenn es gewünscht wird. Die Polymerisationsreaktion kann entweder kontinuierlich oder chargenweise durchgeführt werden.
Die Schlickerzusammensetzung dieser Erfindung, die durch Zugabe der Harzemulsion zu der Masse für Töpferware oder Steingut oder dem keramischen Material hergestellt wird, ist äußerst stabil und besitzt eine niedrige Viskosität und gute Fließfähigkeit, mit anderen Worten, sie besitzt hervorragende Formbarkeit. Produkte, die aus der Schlickerzusammensetzung gebildet werden, haben hervorragende mechanische Festigkeit.
In den Schlicker, der für die Zubereitung der Keramik- Formgebungszusammensetzung dieser Erfindung verwendet wird und die Masse für Töpferware oder Steingut oder keramisches Material als Hauptbestandteil enthält, kann möglicherweise außer der vorstehend beschriebenen Masse oder dem keramischen Material ein oder mehrere Verflüssigungsmittel, Sintermittel, andere keramische Materialien als die vorstehend genannten Materialien, Zusatzstoffe und dergleichen inkorporiert werden, wenn es gewünscht wird.
Beispiele für das Verflüssigungsmittel umfassen anorganische Verflüssigungsmittel wie Wasserglas, Natriumcarbonat und Phosphatsalze wie z. B. Natriumphosphat und Natriumtripolyphosphat, und organische Verflüssigungsmittel wie z. B. Natriumpolyacrylat, Naphthalinsulfonsäure- Formaldehydkondensationsprodukt und Natriumligninsulfonat. Ihr Gehalt kann im allgemeinen 0,02 bis 2,0 Gewichtsteile als Feststoffe pro 100 Gewichtsteile der trockenen Masse oder des keramischen Materials sein.
Beispiele für Sintermittel umfassen Magnesiumoxid, Bor, die Oxide von Seltene Erde Metallen wie Yttrium und Lanthan usw. Ihr Gehalt kann 0,01 bis 5,0 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile der trockenen Masse oder des keramischen Materials betragen.
Als weitere Zusatzstoffe, die andere als die vorstehend genannten sind, können Trennmittel wie z. B. Kalziumstearat, Zinkstearat und Wachsemulsionen, pH-Modifikationsmittel, einschließlich Ammoniak, organische Amine wie Triäthanolamin, und organische Säuren wie Oxalsäure und Ameisensäure und Entschäumungsmittel wie Entschäumungsmittel auf Siliconbasis und Polyätherbasis genannt werden. Ihr Gehalt kann jeweils 0,01 bis 10 Gewichtsteile als Feststoffe pro 100 Gewichtsteile der trockenen Masse oder des keramischen Materials sein. Daneben kann auch ein Netzmittel, ein Ionen-Reinigungsmittel wie z. B. Chelatmittel, ein Weichmacher und/oder dergleichen verwendet werden, wenn es notwendig ist.
In der Keramik-Formgebungszusammensetzung dieser Erfindung beträgt die Masse für Töpferware oder Steingut oder keramisches Material 40 bis 85 Gewichtsteile als Feststoff pro 100 Gewichtsteile der Keramik-Formgebungszusammensetzung.
Jedes Gießprodukt (d. h. jede Gußware), das mit der Zusammensetzung dieser Erfindung ausgeformt worden ist, besitzt ausreichende Grünfestigkeit, so daß es gut seine Handhabung und spätere Weiterverarbeitung, so wie es ist, überstehen kann, d. h. ohne daß irgendein Biskuitbrennverfahrensschritt nötig wäre. Deshalb kann es glasiert und zu einem keramischen Gießprodukt, so wie es ist, ohne irgendeinen Biskuitbrennschritt gebrannt werden. Wenn es notwendig ist, kann es glasiert und gebrannt werden, nachdem das Gießprodukt gefärbt worden ist und dann dem Glasieren und dem Dekorbrand unterworfen worden ist. Zusammensetzungen dieser Erfindung können hervorragende Ergebnisse liefern, nicht nur wenn sie durch Schlickergießverfahren ausgeformt werden, sondern auch wenn sie durch Extrudierverfahren, Überdrehverfahren, Eindrehverfahren, Töpferdrehscheibe-Verfahren und dergleichen ausgeformt werden.
Wie vorstehend bereits erwähnt wurde, kann die vorliegende Erfindung die folgenden hervorragenden Vorteile liefern:
  • 1) Der Verfahrensschritt des Biskuitbrennens kann weggelassen werden.
  • 2) Nachbearbeitungen sind leicht durchführbar.
  • 3) Wenn eine Masse für Töpferware oder Steingut verwendet wird, kann die Tonerde oder Ton-Komponente entweder ganz weggelassen oder reduziert werden.
  • 4) Die Erfindung gestattet die Anwendung des Schlickergießens auf Keramikmaterialien, wobei Produkte aus neuer Keramik von ziemlich komplizierten verzweigten Konfigurationen erhalten werden können.
  • 5) Die Erfindung liefert Gießprodukte (Gußware) mit verbesserter Grünfestigkeit.
Um ein Produkt aus neuer Keramik mit gewünschten verzweigten Konfigurationen nach der vorliegenden Erfindung zu erhalten, ist es notwendig, das Verarbeitungsverfahren anzuwenden, das die aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte A bis E, wie sie oben erwähnt wurden, enthält. Von diesen aufeinanderfolgenden Schritten sind die Schritte A und B genau die gleichen wie die entsprechenden Schritte, die vorstehend in Verbindung mit keramischen Materialien beschrieben wurden. Deshalb werden der Schritt C und die nachfolgenden Verfahrensschritte im folgenden im einzelnen beschrieben.
In diesem Falle werden zwei oder mehr gegossene Produkte aus neuer Keramik, die durch die Verfahrensschritte A und B hergestellt worden sind, an ihren Passflächen, die miteinander verbunden werden sollen, mit einem Verbindungsmedium in dem Verfahrensschritt C versehen. In dem Verfahrensschritt D werden sie zu einem vereinigten zusammengesetzten Gießprodukt miteinander verbunden. Wenn das Verbindungsmedium, das in dem Verfahrensschritt C verwendet wird, ein anderes ist als dasjenige, das bei der praktischen Durchführung dieser Erfindung brauchbar ist, wird die Festigkeit der verbundenen Teile ungenügend sein, und dies auch nach ihrem Brennen. Das entstehende Produkt würde sich deshalb an der Vereinigungsstelle oder der Naht trennen, wenn das Produkt im Gebrauch ist.
Bei der vorliegenden Erfindung enthält das Verbindungsmedium ein keramisches Material und eine Harzemulsion wie die Grundbestandteile.
Beispiele für das keramische Material, aus denen das Verbindungsmedium aufgebaut werden kann, können die gleichen neuen keramischen Materialien umfassen wie diejenigen, die oben bereits beschrieben wurden. Es kann irgendein derartiges neues keramisches Material verwendet werden. Obgleich es nicht absolut notwendig ist, das gleiche neue keramische Material zu verwenden, wie es in dem Verfahrensschritt A verwendet worden ist, wird es bevorzugt, das gleiche neue keramische Material zu verwenden. Keramische Materialien können im allgemeinen feine keramische Materialien mit Teilchengrößen von nur etwa 100 Å und relativ grobe keramische Materialien mit so großen Korngrößen wie etwa 5 mm enthalten. Im Falle derartig grober keramischer Materialien ist es zu bevorzugen, sie nach dem Mahlen auf eine gewünschte Teilchengröße zu verwenden.
Beispiele für die Harzemulsion, die der andere Bestandteil des Verbindungsmediums ist, umfassen die gleichen Harzemulsionen wie diejenigen, die oben beschrieben wurden. Es kann irgendeine derartige Emulsion verwendet werden. Es ist nicht absolut notwendig, die gleiche Harzemulsion wie diejenige, die in dem Verfahrensschritt A verwendet worden ist, zu verwenden, aber auch hier wieder wird es bevorzugt, eine Emulsion aus einem Acrylharz zu verwenden. Es können auch zwei oder mehr Harzemulsionen verschiedener Arten in Kombination verwendet werden.
Das Bindemittel enthält ein keramisches Material und eine Harzemulsion, wie vorstehend angegeben. Vor ihrem Aufbringen kann es in einem Dispergierungsmittel dispergiert werden, wenn dies gewünscht wird. Wasser wird als Dispergierungsmedium bevorzugt.
Die Menge der Harzemulsion, die zu dem keramischen Material hinzugegeben werden soll, kann in Abhängigkeit von dem Typ des keramischen Materials, dem Typ des Harzes, dem Typ eines keramischen Gießproduktes, das hergestellt werden soll, usw. variieren. Deshalb kann es nicht alles überstreichend spezifiziert angegeben werden. Es ist im allgemeinen jedoch geeignet, die Harzemulsion in einer Menge von etwa 0,1 bis 20 Gewichtsteile der Feststoffe in der Emulsion pro 100 Gewichtsteile des trockenen keramischen Materials hinzuzugeben.
Der bevorzugte Anteil des keramischen Materials in dem Verbindungsmedium kann von 20 bis 90 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des Verbindungsmediums reichen.
Das so erhaltene Verbindungsmedium wird auf die Oberflächen, die miteinander verbunden werden sollen, der gegossenen Produkte, d. h. der Formenteilstücke, die durch die Verfahrensschritte A und B erhalten worden sind, aufgebracht. Hierbei wird es bevorzugt, die Oberflächen der Gießprodukte, deren Oberflächen miteinander verbunden werden sollen, mit dem gleichen Dispergierungsmedium, das in das Verbindungsmedium inkorporiert worden ist, vor dem Aufbringen des Verbindungsmediums auf die Oberflächen anzufeuchten. Wenn die Oberflächen, die miteinander verbunden werden sollen, nicht mit dem Dispergierungsmedium angefeuchtet werden, wird verursacht, daß das Dispergierungsmedium des Verbindungsmediums in die Gießprodukte hineintritt. Als Folge davon wird das Endprodukt, das nach seinem Brennen erhalten werden soll, verringerte Bindungsfestigkeit aufweisen. Das Bindemedium kann auf beide zu verbindende Oberflächen aufgebracht werden. Es treten jedoch keine Probleme oder Nachteile auf, wenn dieses nur auf eine der miteinander zu verbindenden Oberflächen aufgebracht wird. Obgleich keine spezielle Beschränkung für die Menge des aufzubringenden Verbindungsmediums besteht, kann es im allgemeinen 0,1 mm bis 5 mm als Schichtdicke besitzen. Es wird bevorzugt, das Verbindungsmedium so gleichmäßig wie möglich auf die Oberflächen aufzubringen. Als Beispiel für das Auftragverfahren sei angegeben, daß es auf eine übliche Weise z. B. mit einem Spachtel oder einer Kelle oder ähnlichem aufgetragen werden kann. Die Gießprodukte mit dem auf ihren Oberflächen, die miteinander verbunden werden sollen, aufgetragenen Verbindungsmedium werden in dem Verfahrensschritt D an diesen Oberflächen miteinander verbunden. Ihr Brennen wird dann in dem Verfahrensschritt E unter Bedingungen durchgeführt, die dem verwendeten keramischen Material entsprechen, um dadurch das gewünschte keramische Produkt zu liefern. Als Brennbedingungen für den Verfahrensschritt E kann die Brenntemperatur im allgemeinen von 1000 bis 2500°C reichen, die Brenndauer kann üblicherweise 0,1 bis 200 Stunden sein, und die Brennatmosphäre ist üblicherweise Luft. Es entstehen jedoch keine Probleme oder Nachteile, selbst wenn ein inertes Gas wie Stickstoff als Brennatmosphäre verwendet wird.
Im Unterschied zu herkömmlichem Porzellan ist es schwierig, neue Keramiken auszuformen, wie bereits vorstehend angegeben wurde. Aufgrund des Fehlens irgendeines geeigneten Bindemittels für neue Keramik besitzen nämlich ausgeformte Produkte vor ihrem Brennen geringe Festigkeit. Es muß nicht extra bemerkt werden, daß es praktisch unmöglich bei Verfahren dem Stand der Technik war, zwei oder mehr Gießprodukte miteinander zu verbinden und dann die so vereinten Gießprodukte zu brennen, wenn die verschiedenen Eigenschaften, die für neue Keramiken erforderlich waren, voran die mechanische Festigkeit, in Betracht gezogen wurden.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es möglich geworden, Gießprodukte mit verbesserter Grünfestigkeit durch Schlickergießen herzustellen, was auf die Einverleibung einer Harzemulsion in einen Schlicker zurückzuführen ist, der ein keramisches Material als Hauptbestandteil enthält. Weiterhin ist es durch Verbinden von zwei oder mehr Gießprodukten mit einem spezifischen Verbindungsmedium möglich geworden, nach dem Brennen ein Produkt aus neuer Keramik zu erhalten, das komplizierte verzweigte Konfigurationen besitzt, ohne daß irgendwelche Eigenschaften, voran die mechanische Festigkeit, verschlechtert wurden.
Wenn Schlickergießen mit der Keramik-Formgebungszusammensetzung dieser Erfindung in einer Gipsform durchgeführt wird, sind die Formtrenncharakteristiken der Zusammensetzung kritische Eigenschaften, die letztlich bestimmen, ob das Schlickergießen mit Erfolg durchgeführt werden kann oder nicht. Hierbei bezieht sich der Ausdruck "Formtrenncharakteristiken" auf solche Eigenschaften wie ob ein Gießprodukt leicht von seiner entsprechenden Gipsform oder dergleichen abgetrennt werden kann und ob das Gießprodukt Risse oder Deformation bei seinem Abtrennen von der entsprechenden Form ausbildet.
Für gute Formtrenncharakteristiken wird es als notwendig erachtet, daß die Haftfestigkeit zwischen einer Form und ihrem entsprechenden Gießprodukt schwach ist, die Festigkeit des Schlickergießproduktes bei seinem Abtrennen von der Form, und zwar seine Naßfestigkeit hinreichend hoch ist und das Gießprodukt eine Trockenfestigkeit von solch einem Maß aufweist, daß es seine Handhabung während seiner Fertigstellung und seinem Transport nach seiner Trennung aus der Form und sein nachfolgendes Trocknen durchstehen kann.
Die Formtrenneigenschaften sind mit den folgenden zwei Parametern korreliert. Der erste Parameter ist die Grünfestigkeit eines Schlickergießproduktes. Der zweite Parameter ist die Haftfestigkeit an der Zwischenschicht zwischen der Form und dem keramischen Material, und zwar die Kraft, die erforderlich ist, um das Schlickergießprodukt von der Formoberfläche abzutrennen (die hier im folgenden als "Formtrennfestigkeit" bezeichnet wird). Es ist bekannt, daß diese Formtrennfestigkeit beträchtlich in Abhängigkeit von dem Typ und der Menge eines Verflüssigungsmittels, das zu der Masse hinzugegeben werden soll, variiert. Es ist auch bekannt, daß die Wanddicke einer Gipsform bis zu einem größeren Ausmaß abnimmt, und zwar die Gipsform unterliegt stärkerer Verschlechterung beim Abtrennen ihres entsprechenden Gießproduktes, wenn ein Schlicker mit besseren Formtrenneigenschaften verwendet wird. Mit anderen Worten, die Lebensdauer einer Gipsform nimmt ab, wenn die Formtrenneigenschaften eines Schlickers besser werden. Als ein Grund für diese Tendenz kann erwogen werden, daß der Verflüssigungsmittelbestandteil in dem Schlicker mit der Gipsform an ihrer Zwischenschicht reagiert und das Reaktionsprodukt dazu dient, um die Zwischenschichthaftfestigkeit abzuschwächen, aber die Oberflächenschicht der Gipsform wird durch die Reaktion zerstört.
Um dieses vorstehend beschriebene Problem zu lösen, ist vorgeschlagen worden, Emulsionen auf Wachsbasis in Massen für Töpferware oder Steingut und keramische Materialien zu inkorporieren. Der Einsatz derartiger Emulsionen war jedoch noch ungenügend als ein Verfahren zum Lösen des vorstehend beschriebenen Problems.
Als ein Verfahren zur Verbesserung der Grünfestigkeit von Gießprodukten ist eine Vielzahl von Untersuchungen durchgeführt worden, einschließlich der Zugabe von wasserlöslichen Substanzen mit hohem Molekulargewicht wie z. B. natürliche wasserlösliche hochmolekulare Substanzen, z. B. Akaziengummi und Natriumalginat, halbsynthetische wasserlösliche hochmolekulare Substanzen, z. B. Methylzellulose, Hydroxyäthylzellulose, Hydroxypropylmethylzellulose und Carboxymethylzellulose, und synthetische wasserlösliche hochmolekulare Substanzen, z. B. Polyvinylalkohol und wasserlösliche Acrylpolymere. Da eine wasserlösliche Substanz mit hohem Molekulargewicht zusammen mit der Bewegung von Wasser aufgrund der ihr innewohnenden Eigenschaft weggespült wird, bewegen sich die wasserlöslichen hochmolekularen Substanzen zusammen mit dem Wasser in der Oberflächenschicht einer Gipsform, wenn Schlickergießen durchgeführt wird. Auf diese Weise wird die Formoberfläche verschlechtert oder die feine poröse Struktur der Formoberfläche wird verstopft. Aus diesen Gründen wird die Lebensdauer der Form verkürzt.
Während des Schlickergießens oder des nachfolgenden Trocknungsschrittes des entstandenen Gießproduktes bewegt sich Wasser zu der Oberfläche des Gießproduktes. Somit wird Wasser von der Oberfläche des Produktes in die entsprechende Gipsform hinein absorbiert, wenn der Schlickerguß durchgeführt wird. In dem Trocknungsschritt kann Wasser verdampfen und verdampft von der Oberfläche des Gießproduktes. Da sich die wasserlösliche hochmolekulare Substanz zusammen mit dem Wasser bewegt, wie vorstehend angegeben wurde, wird die wasserlösliche hochmolekulare Substanz lokal in der Nachbarschaft der Oberfläche des Gießproduktes aufgebaut, während fast keine wasserlösliche hochmolekulare Substanz um die Mitte des Gießproduktes vorhanden ist. Als Folge davon wird das Gießprodukt nur nahe seiner Oberfläche hart. Aufgrund dieser Ungleichmäßigkeit in der Festigkeit gibt es eine mögliche Gefahr, daß Keramikprodukte Spannung erzeugen können und so Verwindungen oder Risse als Folge ihres Brennens oder ihres Sinterns entwickeln.
Es ist jedoch gefunden worden, daß dann, wenn eine wäßrige Emulsion von einem spezifischen Copolymer, das zusammengesetzt war aus:
  • A) 0,1 bis 15 Gew.-% einer carboxylhaltigen Monomereinheit und/oder
  • B) 0,1 bis 5 Gew.-% einer substituierten oder nicht-substituierten carbamoylhaltigen Monomereinheit, die durch die folgende allgemeine Formel dargestellt wird, worin R₁ und R₂ gleich oder verschieden sein können und jeweils für sich ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bezeichnen und R₃ ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine Hydroxymethylen- oder Alkoxymethylengruppe bezeichnet, die durch die folgende allgemeine Formel:CH₂OR₄dargestellt wird, worin R₄ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bezeichnet, und
  • C) 85 bis 99,9 Gew.-% eines oder mehrerer anderer Monomereinheiten, die mit dem in A) und/oder B) vorstehend angegebenen Monomer copolymerisierbar ist,
als eine Harzemulsion bei der Zubereitung einer Keramik- Formgebungszusammensetzung, die für den Einsatz beim Schlickerguß geeignet ist, zu dem Schlicker, der eine Masse für Töpferware oder Steingut oder keramisches Material als Hauptbestandteil enthält, gemäß der Erfindung hinzugegeben wird, der Einsatz der wäßrigen Harzemulsion nicht nur in der Lage war, die mechanische Festigkeit des Gießkörpers oder Formlings zu verbessern, sondern auch erstaunlicherweise seine Formtrenneigenschaften zu verbessern und so die Lebensdauer der Gipsform zu verlängern.
Als bevorzugte Beispiele für das carboxylhaltige Monomer (hier im folgenden als "das Monomer A" bezeichnet) unter den Monomereinheiten, die das oben beschriebene spezifische Copolymer aufbauen, können Acrylsäure, Methacrylsäure, Itaconsäure, Crotonsäure, Furmarsäure und Maleinsäure und Monoalkylester von Itaconsäure und Maleinsäure genannt werden. Von den aufbauenden Einheiten des Copolymers kann der Anteil des Monomers 0,1 bis 15 Gew.-% oder vorzugsweise 2 bis 10 Gew.-% betragen. Wenn sein Anteil 15 Gew.-% übersteigt, wird die Viskosität eines Schlickers zu hoch, seine Fließfähigkeit wird verschlechtert und er wird nicht in der Lage sein, gute Gießprodukte zu bilden, wenn die entstehende wäßrige Emulsion zu dem Schlicker hinzugegeben wird. Andererseits werden jegliche Anteile, die kleiner als 0,1 Gew.-% sind, nicht die Bildung von Gießprodukten mit ausreichender Grünfestigkeit gestatten.
Als bevorzugte Beispiele für das substituierte oder nicht substituierte Carbamoyl enthaltende Monomer (hier im folgenden als "das Monomer B" bezeichnet) können von den Monomereinheiten, die das oben angegebene spezifische Copolymer aufbauen, Acrylamid, Methacrylamid, Dimethyl(meth)acrylamid, N-Methylol(meth)acrylamid, Methoxymethylol(meth)acrylamid, Butoxymethylol(meth)acrylamid und dergleichen genannt werden. Von den aufbauenden Einheiten des Copolymers kann der Anteil dieses Monomeren 0,1 bis 5 Gew.-% oder vorzugsweise 0,5 bis 4 Gew.-% betragen. Wenn seine Menge 5 Gew.-% übersteigt, wird die Viskosität eines Schlickers hoch werden und seine Viskosität wird im Verlauf der Zeit weiter ansteigen, was zur verschlechterten Fließfähigkeit führt, wenn die entstehende wäßrige Emulsion zu dem Schlicker hinzugegeben wird. Es wird auf diese Weise unmöglich, gute Gießprodukte stabil auszuformen. Wenn andererseits seine Menge kleiner als 0,1 Gew.-% ist, wird es unmöglich, Gießprodukte mit ausreichender Grünfestigkeit zu bilden.
Wenn das Monomer A und das Monomer B in Kombination als aufbauende Monomereinheiten für ein Copolymer verwendet werden, muß der gesamte Anteil dieser beiden Monomere 0,1 bis 15 Gew.-% der aufbauenden oder Bestandteil-Monomere des Copolymeren sein, und die Anteile der jeweiligen Monomere müssen innerhalb der oben angegebenen jeweiligen Bereiche liegen.
Als das Monomer (das hier im folgenden als "das Monomer C" bezeichnet wird), das mit dem Monomer A und/oder dem Monomer B copolymerisierbar ist, kann ein hydroxylhaltiges Monomer verwendet werden. Beispiele für solch ein hydroxylhaltiges Monomer umfassen 2-Hydroxyäthylacrylat, 2-Hydroxyäthylmethacrylat, Hydroxypropylmethacrylat usw. Wenn solch ein Monomer als eine Bestandteileinheit in einer Menge von 0,2 bis 10 Gew.-% in dem Copolymer verwendet wird, wird die Viskosität eines Schlickers gesenkt und gute Fließfähigkeit und lang andauernde Stabilität in der Viskosität können erhalten werden (d. h. die Viskosität wird nicht ansteigen, selbst nicht im Verlauf der Zeit), wenn das entstehende Copolymer zu dem Schlicker hinzugegeben wird. Wenn es in Mengen verwendet wird, die größer als 10 Gew.-% sind, werden die Formtrenncharakteristiken beim Schlickergießen gesenkt und die Gipsform wird verstopft, was zu einer Verringerung der Lebensdauer der Gipsform führt. Es wird deshalb nicht bevorzugt, das Monomer C in Mengen zu verwenden, die außerhalb des vorstehend angegebenen Bereiches liegen.
Es ist möglich, als das Monomer C neben den oben beschriebenen Verbindungen z. B. Acrylsäureester wie z. B. Methylacrylat, Äthylacrylat, n-Butylacrylat, 2-Äthylhexylacrylat, Octylacrylat, Methoxyäthylacrylat, Butoxyäthylacrylat, Cyclohexylacrylat und Furfurylacrylat; Methacrylsäureester wie z. B. Methylmethacrylat, Äthylmethacrylat, Butylmethacrylat, Methoxyäthylmethacrylat, Äthoxymethacrylat, Butoxyäthylmethacrylat und Benzylmethacrylat; aromatische Vinylmonomere wie Styrol, α-Methylstyrol und Para-methylstyrol; Vinylester wie z. B. Vinylacetat und Vinylpropionat; Nitrile wie z. B. Acrylnitril und Methacrylnitril und außerdem Vinylchlorid, Äthylen, Butadien und dergleichen zu verwenden.
Die wäßrige Emulsion des spezifischen Copolymeren ist eine Emulsion von einem Copolymer, die das Monomer C als Hauptbestandteilseinheit enthält, wie oben beschrieben wurde. Als eine bevorzugte wäßrige Emulsion kann eine wäßrige Emulsion von einem Copolymer erwähnt werden, die durch Bewirken von Copolymerisation insbesondere unter Verwendung als Monomer C eines Acrylsäureesters, einer Styrol-Acrylsäureester-Mischung, einer Styrol-Butadien-Mischung, einer Methylmethacrylat-Butadien-Mischung oder einer Styrol-Methylmethacrylat-Butadien-Mischung erhalten wird.
Wenn ein oberflächenaktives Mittel in die wäßrige Emulsion von dem spezifischen Copolymer inkorporiert wird, ist seine Menge vorzugsweise unterhalb 1,0 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Gewicht der Monomeren, begrenzt. Das Polymerteilchen der Emulsion kann 0,05 bis 0,6 µm sein, wobei der Bereich von 0,1 bis 0,25 µm insbesondere bevorzugt ist. Wenn die Menge des oberflächenaktiven Mittels 1 Gew.-% übersteigt oder die Teilchengröße der Emulsion größer als 0,6 µm wird, wird die Viskosität eines Schlickers gesenkt, aber solche Wirkungen wie hervorragende Formtrenncharakteristiken des entstehenden Gießproduktes und verlängerte Lebensdauer der Gipsform werden sich nicht vollständig entwickeln, wenn die entstehende wäßrige Emulsion zu dem Schlicker hinzugegeben wird. Wenn andererseits die Teilchengröße der Emulsion kleiner als 0,05 µm ist, kann ein Schlicker, der die entstehende wäßrige Emulsion enthält, die hinzugegeben wird, eine höhere Viskosität besitzen und seine Fließfähigkeit kann somit verringert werden.
Die Keramik-Formgebungszusammensetzung, die durch die Zugabe der wäßrigen Emulsion von dem spezifischen Copolymer zu einem Schlicker, der eine Masse für Töpferware oder Steingut oder ein keramisches Material als seinen Hauptbestandteil enthält, hergestellt wird, ist äußerst stabil und besitzt niedrige Viskosität und gute Fließfähigkeit, mit anderen Worten, besitzt hervorragende Formgebungseigenschaften. Entstehende ausgeformte oder gegossene Produkte besitzen hervorragende mechanische Festigkeit. Darüber hinaus werden, wenn diese Zusammensetzung in der Form eines Schlickers verwendet wird, die Formtrenncharakteristiken besonders verbessert beim Durchführen des Schlickergießens, und gleichzeitig kann die Lebensdauer der Gipsform für das Schlickergießen bis zu einem signifikanten Ausmaß verlängert werden.
Die vorstehend beschriebenen hervorragenden Wirkungen der Zusammensetzung, bei der von der wäßrigen Emulsion des spezifischen Copolymeren Gebrauch gemacht wird, können der Tatsache zugeschrieben werden, daß in der Zusammensetzung eine gewisse Art von Wechselwirkung zwischen den anorganischen Teilchen der Masse für Töpferware oder Steingut oder dem keramischen Material und den Copolymertröpfchen der wäßrigen Emulsion entwickelt wird und als eine Folge davon, die Copolymerteilchen auf den anorganischen Teilchen adsorbiert werden.
Diese Erklärung ergibt sich durch die folgenden zwei Phänomene.
Erstes Phänomen: Zu der obigen Zusammensetzung, d. h. dem Schlicker, wurde Wasser hinzugegeben, um seine Feststoffkonzentration auf etwa 50 bis 70% zu verdünnen. Als der so verdünnte Schlicker 3 Tage bis 1 Woche stehen gelassen worden war, wurde eine farblose und klare Wasserschicht als eine überstehende Schicht gebildet. Die Wasserschicht enthielt fast kein Teilchen der Emulsion. Es wird angenommen, daß die Polymerteilchen der Emulsion auf den anorganischen Teilchen adsorbiert waren und so veranlaßt wurden, zusammen mit den anorganischen Teilchen auszufallen bzw. sich abzusetzen. Andererseits wurde ein ähnlicher Schlicker hergestellt, indem eine wäßrige Emulsion von einem Copolymeren verwendet wurde, die eine andere als die wäßrige Emulsion des spezifischen Copolymeren war, nämlich eine wäßrige Emulsion von einem Homopolymeren oder Copolymeren, das nicht das Monomer A und/oder Monomer B als seine aufbauende Monomereinheit oder Monomereinheiten enthielt. Es wurde ein ähnlicher Test an dem Schlicker durchgeführt. Eine Wasserschicht, die sich als eine überstehende Flüssigkeit bildete, indem der Schlicker stehen gelassen worden war, wurde wolkig und nicht klar. Sie enthielt eine wesentliche Menge an Polymerteilchen der Emulsion.
Zweites Phänomen: Die Zusammensetzung, bei der die wäßrige Emulsion mit dem spezifischen Copolymer verwendet worden war, wurde in einer Filterpresse komprimiert. Es wurde praktisch farbloses und klares Wasser herausgedrückt. Das so erhaltene Wasser enthielt keine Polymerteilchen der Emulsion. Andererseits wurde ein ähnlicher Schlicker hergestellt, indem eine wäßrige Emulsion von einem Copolymer verwendet wurde, die eine andere als die wäßrige Emulsion des spezifischen Copolymeren war, nämlich eine wäßrige Emulsion von einem Homopolymer oder Copolymer, das nicht das Monomer A und/oder Monomer B als seine aufbauende Monomereinheit oder -einheiten enthielt. Als die Schlickerzusammensetzung in der Filterpresse gedrückt wurde, wurde wolkiges und unklares Wasser herausgedrückt, das eine wesentliche Menge an Polymerteilchen der Emulsion enthielt.
Wie durch die oben beschriebenen Phänomene nahegelegt wird, können Carboxylgruppen und/oder Alkoxymethylengruppen, die in Polymerteilchen enthalten sind, als eine Ursache für das Adsorptionsphänomen von Polymerteilchen an anorganischen Teilchen dienen, obgleich es nicht vollständig klar ist, von welchem Mechanismus die induzierte Wechselwirkung zwischen den anorganischen Teilchen der Masse für Töpferware oder Steingut oder des keramischen Materials und den Tröpfchen des spezifischen Copolymeren der wäßrigen Emulsion abhängt.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden spezieller durch die folgenden Beispiele beschrieben. Zu bemerken ist, daß die folgenden Beispiele nur einen kleinen Teil der vorliegenden Erfindung erläutern können.
In den Beispielen bezeichnen alle Angaben von "%" und "Teil" und "Teilen" Gewichts-% und Gewichtsteil oder Gewichtsteile.
Beispiel 1
Zu einer Töpferwarenmasse mit niedrigem Tongehalt als einer Masse für Töpferware oder Steingut wurde Wasserglas in einer Menge von 0,41%, bezogen auf trockene Feststoffe der Masse, hinzugegeben, woraufhin eine weitere Zugabe von Wasser, Mischen und Rühren mit dem Wasser folgte, um einen Schlicker mit einem Feststoffgehalt von 68,4% zu erhalten. Zu Portionen von dem Schlicker wurden jeweils Harzemulsionen A (eine Acrylharzemulsion, die ein Copolymer enthielt, das von Styrol und 2-Äthylhexylacrylat als seiner Hauptmonomerkomponente erhalten worden war; Feststoffgehalt: 43%), B (eine carboxylmodifizierte Acrylharzemulsion, die ein Copolymer enthielt, das von Styrol und 2-Äthylhexylacrylat als seinem Hauptmonomerbestandteil erhalten worden war; Feststoffgehalt: 43%), C (eine synthetische Gummi-Emulsion, die ein Copolymer enthielt, das von Styrol, Methylmethacrylat und Butadien als ihrem Hauptmonomerbestandteil erhalten worden war; Feststoffgehalt: 43%) und D (eine Vinylacetatharzemulsion, die Polyvinylacetat als ihren Hauptbestandteil enthielt; Feststoffgehalt: 43%) hinzugegeben, wie es in Tabelle 1 gezeigt ist. Die entstandenen Mischungen wurden gemischt und gerührt, um homogene Schlicker zu erhalten.
Die Schlicker wurden jeweils in Gipsformen gegossen, von denen jede 90 mm lang, 20 mm breit und 5 mm dick war. Nachdem die Schlicker stehen gelassen worden waren, bis eine Ablagerung von Keramikteilchen auf den entsprechenden Formoberflächen aufgebaut worden war, wurden die so gegossenen Produkte, die "Gußware", von den Gipsformen entfernt. Danach wurden sie jeweils bei Raumtemperatur und 110°C getrocknet, wodurch Gießprodukte erhalten wurden, deren Trockenbiegefestigkeit in Tabelle 1 angegeben ist. Die Gießprodukte wurden dann gebrannt, wodurch hervorragende Keramikprodukte erhalten wurden. Zu bemerken ist, daß die Biegefestigkeit mittels eines "Tensilon UTM-III- 500" gemessen wurde.
Tabelle 1
Weiterhin wurde eine Portion des Schlickers dem Schlickergießen ohne Zugabe von irgendeiner Harzemulsion unterworfen. Das entstandene Gießprodukt wurde bei 800°C biskuitgebrannt. Die Biegefestigkeit des biskuit-gebrannten Produktes war 3,6 N/mm².
Beispiel 2
Zu einer tonhaltigen Masse als einer Masse für Töpferware oder Steingut wurde Wasserglas in einer Menge von 0,26%, bezogen auf trockene Feststoffe der Masse, hinzugegeben, woraufhin eine weitere Zugabe von Wasser, Mischen und Rühren mit Wasser folgte, um einen Schlicker mit einem Feststoffgehalt von 69,1% zu erhalten. Zu Portionen von dem Schlicker wurde jeweils die Harzemulsion A hinzugegeben, die in Beispiel 1 verwendet wurde, wie es in Tabelle 2 gezeigt ist, um Gießmassen auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 zu erhalten. Sie wurden dann getrocknet, wodurch Gießprodukte mit den Trockenbiegefestigkeiten erhalten wurden, die in Tabelle 2 angegeben sind. Es war möglich, hervorragende Keramikprodukte durch Brennen der Gießprodukte zu erhalten.
Tabelle 2
Außerdem wurde eine Portion des Schlickers dem Schlickergießen ohne Zugabe von irgendeiner Harzemulsion unterworfen. Das entstandene Gießprodukt wurde bei 800°C biskuitgebrannt. Die Trockenbiegefestigkeit des biskuit-gebrannten Produktes betrug 4,1 N/mm².
Beispiel 3
Fünf Kilogramm Aluminiumoxidpulver und 5 kg Aluminiumoxidpulver wurden abgewogen, um 10 kg einer Aluminiumoxidpulvermischung zu erhalten. Zu der Aluminiumoxidpulvermischung wurden 60 g eines Verflüssigungsmittels und Wasser hinzugegeben. Die entstandene Mischung wurde dann gerührt, um einen Schlicker mit einem Feststoffgehalt von 81,4% zu erhalten.
Zu Portionen des Schlickers wurden die Harzemulsionen A, B, C und D, die in Beispiel 1 verwendet worden waren, und eine Harzemulsion E (eine Acrylharzemulsion, die ein Polymer enthielt, das von n-Butylmethacrylat als seinem Hauptmonomerbestandteil erhalten worden war; Feststoffgehalt: 43%) jeweils hinzugegeben, wie es in Tabelle 3 angegeben ist. Unter Anwendung der Verfahren von Beispiel 1 wurden Gießprodukte erhalten und dann getrocknet, wobei Gießprodukte erhalten wurden, die die in Tabelle 3 angegebenen Trockenbiegefestigkeiten besaßen. Es war möglich, hervorragende Keramikprodukte durch Brennen dieser Gießprodukte herzustellen.
Tabelle 3
Beispiel 4
Zu Siliziumdioxid-Masse (siliziumdioxidhaltiges Gestein) wurde ein Verflüssigungsmittel in einer Menge von 0,6%, bezogen auf die trockenen Feststoffe des keramischen Materials, hinzugegeben. Zu der entstandenen Mischung wurde weiterhin Wasser hinzugegeben, woraufhin Rühren zu einem Schlicker mit einem Feststoffgehalt von 68,9% folgte. Zu Portionen des Schlickers wurden jeweils die Harzemulsionen B, C und D, die in Beispiel 1 verwendet worden waren, hinzugegeben, wie es in Tabelle 4 angegeben worden ist. Unter Nacharbeitung der Verfahren von Beispiel 1 wurden Gießprodukte erhalten. Diese wurden dann getrocknet, wobei Gießprodukte mit Biegefestigkeiten erhalten wurden, wie sie in Tabelle 4 angegeben sind.
Tabelle 4
Beispiel 5
Zu 10 kg Zirkonerde oder Zirkoniumdioxid wurden 200 g eines Verflüssigungsmittels und Wasser hinzugegeben, um einen Schlicker mit einem Feststoffgehalt von 71,4% zu erhalten. Zu Portionen dieses Schlickers wurden jeweils Harzemulsionen A und D, die in Beispiel 1 verwendet worden waren, hinzugegeben, wie es in Tabelle 5 gezeigt ist. Unter Nacharbeitung der Verfahren von Beispiel 1 wurden Gießprodukte erhalten. Diese wurden dann getrocknet, wobei Gießprodukte erhalten wurden, die die in Tabelle 5 angegebenen Trockenbiegefestigkeiten aufwiesen. Es war möglich, hervorragende Keramikprodukte durch Brennen dieser Gießprodukte zu erhalten.
Tabelle 5
Beispiel 6
Zu 1000 g Siliziumkarbidpulver in β-Form wurden 3 g Boroxid, 3 g eines Verflüssigungsmittels (Ammoniumsalz von einem Styrol-Monoester von Maleinsäure-Copolymer), 10 g einer 70%igen wäßrigen Lösung von Monoäthylamin und Wasser hinzugegeben, um einen Schlicker mit einem Feststoffgehalt von 65% zu erhalten.
Zu dem Schlicker wurde die Harzemulsion A, die in Beispiel 1 verwendet worden war, hinzugegeben, wie es in Tabelle 6 angegeben ist. Unter Nacharbeitung der Verfahren von Beispiel 1 wurde ein Gießprodukt erhalten. Es wurde dann getrocknet, wodurch ein Gießprodukt mit der in Tabelle 6 angegebenen Trockenbiegefestigkeit erhalten wurde.
Tabelle 6
Beispiel 7
Es wurde ein Gießprodukt auf die gleiche Weise wie in Beispiel 6 mit der Ausnahme erhalten, daß bei der Herstellung eines Schlickers 100 g einer Emulsion von einem Phenolharz (molares Verhältnis von Formaldehyd zu Phenol: 2; Feststoffgehalt: 50%) zugegeben wurden. Danach wurde er bei 2120°C gesintert, wodurch ein gesintertes Produkt mit einer Dichte erhalten wurde, die äquivalent 98% seiner theoretischen Dichte war.
Beispiel 8
Zu 1000 g Rouge wurden 20 g eines Verflüssigungsmittels und Wasser hinzugegeben. Die entstandene Mischung wurde dann gerührt, um einen Schlicker mit einem Feststoffgehalt von 70% zu erhalten.
Zu Portionen von dem Schlicker wurden dann die Harzemulsionen A, C und D, die in Beispiel 1 verwendet worden waren, hinzugegeben, wie es in Tabelle 7 angegeben ist.
Unter Nacharbeitung der Verfahren von Beispiel 1 wurden Gießprodukte erhalten. Diese wurden dann getrocknet, wodurch Gießprodukte erhalten wurden, die die in Tabelle 7 angegebenen Trockenbiegefestigkeiten aufwiesen.
Tabelle 7
Beispiel 9
Unter Nacharbeitung des gleichen Herstellungsverfahrens, wie es in Beispiel 3 beschrieben ist, wurde ein Schlicker mit einem Feststoffgehalt von 81,4% erhalten, indem die gleichen Ausgangsmaterialien verwendet wurden, die in Beispiel 3 beschrieben sind.
Zu dem Schlicker wurde eine Acrylharzemulsion F, die nach dem unten beschriebenen Herstellungsverfahren hergestellt worden war, in einer Menge von 3%, bezogen auf das trockene keramische Material, hinzugegeben. Die entstandene Mischung wurde gerührt, um einen homogenen Schlicker zu erhalten. Dieser Schlicker wurde in eine Gipsform gegossen und dann dort 0,5 Stunden stehen gelassen, so daß bewirkt wurde, daß sich eine Ablagerung von keramischen Teilchen auf der Formenwand niederschlug. Das entstandene Gießprodukt wurde danach von der Form abgetrennt und 1 Stunde lang bei 110°C getrocknet, wodurch ein ungebranntes Grün- Gießprodukt für ein Tassenteil erhalten wurde. Das Gießprodukt besaß ausreichende Grünfestigkeit.
Auf die gleiche Weise wurde ein ungebranntes Grün-Gießprodukt für den dazu passenden Henkelabschnitt erhalten. Das Tassenformteil und das Henkelformteil wurden beide an den Oberflächen, an denen sie miteinander verbunden werden sollten, mit Wasser angefeuchtet. Sofort danach wurde der oben angegebene Schlicker auf die Oberflächen mit einem Spachtel aufgebracht. Dann wurden die Teile zusammengesetzt. Danach wurde das so zusammengesetzt verbundene Produkt bei 110°C 30 Minuten lang getrocknet, worauf es 4 Stunden lang bei 1700°C gebrannt wurde. Es wurde eine Kaffeetasse auf Aluminiumdioxid-Basis erhalten. Die Bindungsfestigkeit zwischen dem Henkelteil und dem Tassenteil der Kaffeetasse war hoch. Die Tasse besaß extrem große Schlagfestigkeit.
Herstellung der Acrylharzemulsion F
In einen 5-l-Halskolben, der mit einem Rührwerk, einem Thermometer, einem Rückflußkondensator, einem Tropftrichter und einer Stickstoffzuführungsleitung ausgestattet war, wurden 500 Teile Wasser und 4 Teile eines anionischen Emulgierungsmittels gegeben. Die innere Temperatur des Systems wurde auf 80°C erhöht, bei der 5 Teile Kaliumpersulfat hinzugegeben wurden. Der Inhalt wurde gerührt, bis das Kaliumpersulfat gelöst war.
Danach wurde eine flüssige Mischung, die aus 240 Teilen Methylmethacrylat, 740 Teilen Äthylacrylat, 20 Teilen Hydroxyäthylmethacrylat, 1 Teil eines anionischen Emulgierungsmittels und 500 Teilen Wasser bestand, tropfenweise über 4 Stunden von dem Tropftrichter hinzugegeben. Nach Fertigstellung der tropfenweisen Zugabe wurde der Inhalt auf der Temperatur von 80°C weitere 3 Stunden gehalten. Dann wurde er abgekühlt. Als die Innentemperatur unter 30°C gesunken war, wurde wäßriges Ammoniak hinzugegeben, um den pH auf 9 einzustellen. Danach wurde Wasser hinzugegeben, wodurch die Acrylharzemulsion erhalten wurde, die einen Feststoffgehalt von 42% besaß.
Vergleichsbeispiel 1
Es wurde versucht, eine Tasse auf die gleiche Weise wie in Beispiel 9 herzustellen, mit der Ausnahme, daß ein Schlicker verwendet wurde, dem kein Verflüssigungsmittel und organisches Bindemittel zugegeben worden war. Die Tasse trennte sich an ihren Verbindungsstellen. Es war auf diese Weise unmöglich, irgendein zufriedenstellendes gebranntes Produkt zu erhalten.
Beispiel 10
Unter Nacharbeitung des gleichen Herstellungsverfahrens, wie es in Beispiel 4 beschrieben ist, wurde ein Schlicker mit einem Feststoffgehalt von 68,9% erhalten, indem die gleichen Ausgangsmaterialien wie diejenigen, die in Beispiel 4 beschrieben worden sind, verwendet wurden.
Zu dem Schlicker wurde eine Acrylharzemulsion G, die nach dem nachfolgend beschriebenen Herstellungsverfahren hergestellt worden war, in einer Menge von 3%, bezogen auf das absolut trockene keramische Material, hinzugegeben. Die entstandene Mischung wurde gerührt, bis ein homogener Schlicker erhalten worden war. Danach wurden Gießprodukte auf die gleiche Weise wie in Beispiel 9 hergestellt. Sie wurden zusammengesetzt miteinander verbunden und dann gebrannt. Es wurde eine Kaffeetasse erhalten, die eine hohe Bindungsfestigkeit zwischen ihrem Henkelteil und dem Tassenteil besaß und extrem hohe Schlagfestigkeit aufwies.
Herstellung der Acrylharzemulsion G
Unter Nacharbeitung der gleichen Verfahren, wie sie beim Herstellen der Acrylharzemulsion F verwendet wurden, mit der Ausnahme, daß die Zusammensetzung der Monomeren auf 500 Teile Styrol und 500 Teile 2-Äthylhexylacrylat geändert wurde, wurde die Acrylharzemulsion G erhalten.
Beispiel 11
Es wurde eine Kaffeetasse auf die gleiche Weise wie in Beispiel 10 hergestellt mit der Ausnahme, daß eine synthetische-Gummi-Harzemulsion H, die durch das nachfolgend beschriebene Herstellungsverfahren hergestellt worden war, als eine Harzemulsion verwendet wurde. Diese Kaffeetasse besaß hohe Bindungsfestigkeit zwischen ihrem Henkelteil und dem Tassenteil und wies extrem hohe Schlagfestigkeit auf.
Herstellung der synthetischen-Gummi-Harzemulsion H
In einen Polymerisationsdrucktank, der aus rostfreiem Stahl hergestellt war und mit einem Rührwerk und Thermometer ausgestattet war, wurden 1000 Teile Wasser, 10 Teile Natriumdodecylbenzolsulfonat, 7 Teile Kaliumpersulfat, 480 Teile Styrol, 200 Teile Methylmethacrylat, 300 Teile Butadien und 20 Teile Acrylsäure gegeben. Nachdem der Inhalt 12 Stunden lang auf 70°C gehalten worden war, wurde er abgekühlt. Als die Innentemperatur unter 30°C gesunken war, wurde wäßriges Ammoniak hinzugegeben, um den pH auf 9 einzustellen, woraufhin eine Zugabe von Wasser folgte, um die synthetische-Gummi-Harzemulsion H mit einem Feststoffgehalt von 42% zu erhalten.
Beispiel 12
Unter Nacharbeitung des gleichen Herstellungsverfahrens, wie es in Beispiel 5 beschrieben ist, wurde ein Schlicker mit einem Feststoffgehalt von 71,4% erhalten, indem die gleichen Ausgangsmaterialien verwendet wurden, wie sie in Beispiel 5 beschrieben worden sind.
Zu dem Schlicker wurde die Acrylharzemulsion F in einer Menge von 3%, bezogen auf das absolut trockene keramische Material, hinzugegeben. Die entstandene Mischung wurde gerührt, um einen homogenen Schlicker zu erhalten. Danach wurden Gießprodukte auf die gleiche Weise wie in Beispiel 9 hergestellt. Sie wurden zusammengesetzt miteinander verbunden und dann bei 1550°C 3 Stunden lang gebrannt. Eine Kaffeetasse mit hoher Bindungsfestigkeit zwischen ihrem Henkelteil und ihrem Tassenteil und mit extrem großer Schlagfestigkeit wurde erhalten.
Beispiel 13
Unter Nacharbeitung des gleichen Herstellungsverfahrens, wie es in Beispiel 6 beschrieben worden ist, wurde ein Schlicker mit einem Feststoffgehalt von 65% hergestellt, indem die gleichen Ausgangsmaterialien verwendet wurden, wie sie in Beispiel 6 beschrieben worden sind.
Zu dem Schlicker wurden die Acrylharzemulsion G in einer Menge von 3%, bezogen auf das absolut trockene keramische Material, und 100 g einer Phenolharzemulsion (molares Verhältnis von Formaldehyd zu Phenol: 2; Feststoffgehalt: 50%) hinzugegeben. Die entstandene Mischung wurde gerührt, um einen homogenen Schlicker zu erhalten. Danach wurden Gießprodukte auf die gleiche Weise wie in Beispiel 9 hergestellt. Sie wurden zusammengesetzt miteinander verbunden und dann bei 2150°C 15 Minuten lang gebrannt. Es wurde eine Kaffeetasse mit hoher Bindungsfestigkeit zwischen ihrem Henkelteil und ihrem Tassenteil und mit extrem großer Schlagfestigkeit erhalten.
Beispiel 14
Unter Nacharbeitung des gleichen Herstellungsverfahrens, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist, wurde ein Schlicker mit einem Feststoffgehalt von 68,4% hergestellt, indem die gleichen Ausgangsmaterialien verwendet wurden, wie sie in Beispiel 1 beschrieben sind. Zu Portionen des Schlickers wurden jeweils wäßrige Emulsionen (Feststoffgehalt: 43%) von Copolymeren hinzugegeben, die als ihre Aufbaueinheiten die Monomere enthielten, die in Tabelle 8(1) bis Tabelle 8(2) angegeben sind, wobei dort auch ihre jeweiligen Anteile angegeben sind. Die entstandenen Mischungen wurden gerührt, um homogene Schlicker zu erhalten.
Die Schlicker wurden jeweils in Gipsformen, von denen jede 90 mm lang, 20 mm breit und 5 mm dick war, gegossen. Nachdem sich Ablagerungen von Keramikteilchen auf den entsprechenden Formwänden aufbauen konnten, wurden die entstandenen Gießprodukte von ihren jeweiligen Formen getrennt. Beim Abtrennen der Gießprodukte wurde jedes Gießprodukt daraufhin untersucht, ob es gute Formtrenncharakteristiken entwickelte und ob das jeweils so abgetrennte Gießprodukt gute Formbeständigkeitscharakteristiken besaß (das heißt, ob es keine Trennschnitte oder Risse besaß oder Deformation unterlag). Nachdem sie bei Raumtemperatur zum Trocknen stehen gelassen worden waren, wurden ihre Festigkeiten gemessen. Bezüglich ihrer Festigkeit wurde ihre Biegungsfestigkeit unter Verwendung eines "Tensilon UTM-III-500" gemessen. Die so erhaltenen Gießprodukte wurden dann gebrannt, um Keramikprodukte herzustellen. In dem Fall, daß die Keramikprodukte jeweils von Gießprodukten erhalten worden waren, die von Zusammensetzungen herrührten, die durch Zugabe von wäßrigen Emulsionen von Copolymeren hergestellt worden waren, in denen die Anteile ihrer jeweiligen in Tabelle 8 angegebenen Monomere in den entsprechenden Verhältnisbereichen, die auf den Seiten bis der vorliegenden Beschreibung spezifiziert sind, lagen, waren alle Keramikprodukte hervorragend.
Als Bewertungsverfahren für die Lebensdauer der jeweiligen Gipsform wurde die Lebensdauer aufgrund des folgenden über 5 Stufen reichenden Systems auf der Basis der oberen Grenze der Anzahl von erfolgreichen Schlickergießoperationen für den entsprechenden Schlicker beurteilt.
Hervorragend:100mal und mehr Gut:70 bis 99mal Annehmbar:69 bis 40mal Schlecht:39 bis 20mal Unannehmbar:19mal und weniger.
Bei jeder Bewertung wurde die obere Grenze der Anzahl der erfolgreichen Schlickergießoperationen dadurch bestimmt, daß in paralleler Betrachtung die Formtrenncharakteristiken von Gießprodukten bei ihrem Trennen von der Form, die Formbeständigkeitscharakteristiken der Gießprodukte nach ihrer Trennung aus der Form und das Ausmaß der Rauhigkeit der Oberfläche der Gipsform nach dem Trennvorgang in Betracht gezogen wurde. Die Formbeständigkeitscharakteristiken wurden visuell bestimmt in Abhängigkeit davon, ob die Gießprodukte Trennschnitte oder Risse, Deformation und dergleichen enthielten, die sich möglicherweise bei ihrem Abtrennen von ihrer jeweiligen Form entwickelt hatten.
Die Bewertungsergebnisse sind in der Tabelle 9 zusammengestellt, in denen A Beispiele angibt, bei denen von wäßrigen Emulsionen der oben beschriebenen spezifischen Copolymere Gebrauch gemacht wurde, während B Beispiele angibt, bei denen wäßrige Emulsionen von Copolymeren verwendet wurden, die nicht die oben beschriebenen Anteilbereiche für Monomere erfüllten. In Tabelle 8 ist die Menge des oberflächenaktiven Mittels, das in jeder wäßrigen Emulsion enthalten war, die zu dem entsprechenden Schlicker hinzugegeben worden war, ausgedrückt pro 100 Gewichtsteile der gesamten Menge der Monomere, die zum Erhalten des entsprechenden Copolymeren verwendet worden waren. Die mittlere Tröpfchengröße jeder einzelnen Emulsion ist ebenfalls angegeben.
Tabelle 9
In den vorstehenden Beispielen wurde die Herstellung der in Tabelle 8 beschriebenen wäßrigen Emulsionen durchgeführt, indem Emulsionspolymerisation an Reaktionsmischungen durchgeführt wurde, die durch Verwendung von anionischen oberflächenaktiven Mitteln in Übereinstimmung mit einer üblichen Reaktionsmischung für Emulsionspolymerisation erhalten worden waren. Die Steuerung der Tröpfchengröße der einzelnen Emulsion wurde auf eine übliche Weise bewirkt, indem nämlich die Konzentration des entsprechenden oberflächenaktiven Mittels beim Beginn der Polymerisationsreaktion eingestellt wurde.
Beispiel 15
Unter Verwendung von verschiedenen Töpfermassen als Massen für Töpferwaren oder Steingut wurde Wasserglas in einer Menge von 0,26%, bezogen auf die trockenen Feststoffe der Massen, hinzugegeben, woraufhin weitere Zugabe von Wasser folgte. Die entstandene Mischung wurde jeweils gerührt, um Schlicker zu erhalten, die einen Feststoffgehalt von 69,1% besaßen. Zu jedem dieser Schlicker wurde eine wäßrige Emulsion (Feststoffgehalt: 43%) mit einer Zusammensetzung, wie sie in (5) von Tabelle 8 in Beispiel 14 angegeben ist, in einer Menge von 3%, bezogen auf das absolut trockene Gewicht der Masse, hinzugegeben. Unter Nacharbeitung des Verfahrens von Beispiel 14 wurden Gießprodukte erhalten. Sie wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 14 bewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 10 angegeben.
Tabelle 10
Beispiel 16
Nach dem gleichen Herstellungsverfahren, wie es in Beispiel 3 beschrieben ist, wurde ein Schlicker mit einem Feststoffgehalt von 81,4% hergestellt, indem die gleichen Ausgangsmaterialien verwendet wurden, die in Beispiel 3 beschrieben sind. Zu Portionen von dem Schlicker wurden jeweils die wäßrigen Emulsionen (Feststoffgehalt: 43%) der Zusammensetzungen hinzugegeben, die jeweils in (1) bis (43) von Beispiel 14 angegeben sind, und zwar jeweils in einer Menge von 3%, bezogen auf die absolut getrocknete Aluminiumoxidpulvermischung. Die Schlicker wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 14 dem Schlickergießen unterworfen. Sie wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 14 bewertet mit der Ausnahme, daß in dem vorliegenden Beispiel die Trockenbiegefestigkeit jedes einzelnen Gießproduktes gemessen wurde, nachdem es bei 110°C getrocknet worden war, und die Trockenbiegefestigkeit wurde so angegeben. Ergebnisse sind in der Tabelle 11 angegeben, in denen A auch wieder Beispiele angibt, bei denen von wäßrigen Emulsionen von den oben beschriebenen spezifischen Copolymeren Gebrauch gemacht wurde, während B wieder Beispiele angibt, bei denen wäßrige Emulsionen von Copolymeren eingesetzt wurden, die nicht die oben beschriebenen Anteilbereiche für Monomere erfüllten.
Tabelle 11
Beispiel 17
Unter Verwendung von Silikamasse oder Siliziumdioxid, Zirkonerde oder Zirkoniumdioxid und Siliziumkarbid in b-Form als keramische Materialien wurden Schlicker auf die nachstehend beschriebene Weise hergestellt, die für die Verwendung beim Schlickergießen geeignet waren. Zu jedem der Schlicker wurde die wäßrige Emulsion (Feststoffgehalt: 43%) der Zusammensetzung, die in (5) von Beispiel 14 angegeben ist, in einer Menge von 3%, bezogen auf das trockene keramische Material, hinzugegeben. Die so hergestellten Schlicker wurden dem Schlickergießen auf die gleiche Weise wie in Beispiel 16 unterworfen. Die Ergebnisse ihrer Bewertung, die auf die gleiche Weise wie in Beispiel 16 durchgeführt wurde, sind in Tabelle 12 angegeben.
Herstellungsverfahren für Schlicker für Schlickergießen (a) Silikamasse oder Siliziumdioxid (siliziumdioxidhaltiges Gestein)
Zu der Silikamasse oder dem Siliziumdioxid (dem siliziumdioxidhaltigen Gestein oder Sediment) wurde ein Verflüssigungsmittel in einer Menge von 0,6%, bezogen auf die trockenen Feststoffe des keramischen Materials, hinzugegeben. Es wurde auch Wasser hinzugegeben.
Die entstandene Mischung wurde gerührt, um einen Schlicker mit einem Feststoffgehalt von 68,9% zu erhalten.
(b) Zirkonerde oder Zirkoniumdioxid
Zu 10 kg Zirkoniumdioxid wurden 200 g eines Verflüssigungsmittels und Wasser hinzugegeben. Die entstandene Mischung wurde gerührt, um einen Schlicker mit einem Feststoffgehalt von 71,4% zu erhalten.
(c) Siliziumkarbid in β-Form
Zu 1000 g Siliziumkarbid in β-Form wurden 3 g Boroxid, 5 g eines Verflüssigungsmittels, 10 g einer 10%igen wäßrigen Lösung von Monoäthylamin und Wasser hinzugegeben. Die entstandene Mischung wurde gerührt, wobei ein Schlicker mit einem Feststoffgehalt von 65% erhalten wurde.
Tabelle 12
Wie in den Beispielen 14 bis 17 gezeigt worden ist, können durch das Durchführen des Schlickergießens mit Schlickerzusammensetzungen, denen wäßrige Emulsionen von derartigen spezifischen Copolymeren zugegeben worden sind, Gießprodukte erhalten werden, die verbesserte Trockenfestigkeit besitzen. Darüber hinaus zeigen die Gießprodukte, wenn sie von ihren jeweiligen Formen getrennt werden, hervorragende Formentrennungscharakteristiken und Formenbeständigkeitscharakteristiken auf. Es ist auf diese Weise möglich, die Ausbeute der Gießprodukte um ein signifikantes Ausmaß zu verbessern und gleichzeitig die Lebensdauer der jeweiligen Gipsformen zu verlängern. Es ist deshalb möglich, hervorragende Gießprodukte mit einem hohen Grad an Wirtschaftlichkeit herzustellen, wenn sie durch das Schlickergießen gemäß dem Gießverfahren dieser Erfindung erzeugt werden.

Claims (3)

1. Keramik-Formgebungszusammensetzung, die durch Mischen einer Harzemulsion mit einem Schlicker, der eine Masse für Töpferware oder Steingut oder ein keramisches Material als Hauptbestandteil enthält, hergestellt worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Harzemulsion eine wäßrige Emulsion von einem Copolymer ist, das aus:
  • A) 0,1 bis 15 Gew.-% einer carboxylhaltigen Monomereinheit und/oder
  • B) 0,1 bis 5 Gew.-% einer substituierten oder nicht-substituierten carbamoylhaltigen Monomereinheit, die durch die folgende allgemeine Formel dargestellt wird: worin R₁ und R₂ gleich oder verschieden sein können und jeweils für sich ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bezeichnen und R₃ ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine Hydroxymethylen- oder Alkoxymethylengruppe bezeichnet, die durch die folgende allgemeine Formel:CH₂OR₄dargestellt wird, worin R₄ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bezeichnet, und
  • C) 85 bis 99,9 Gew.-% einer oder mehrerer anderer Monomereinheiten, die mit dem in A) und/ oder B) vorstehend spezifizierten Monomer copolymerisierbar ist, besteht.
2. Keramik-Formgebungszusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der anderen Monomere ein hydroxylgruppenhaltiges Monomer ist.
3. Keramik-Formgebungszusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Emulsion eine mittlere Tröpfchenteilchengröße von 0,05 bis 0,6 µm aufweist.
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