JP2000159557A - セラミック組成物 - Google Patents
セラミック組成物Info
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- JP2000159557A JP2000159557A JP10335786A JP33578698A JP2000159557A JP 2000159557 A JP2000159557 A JP 2000159557A JP 10335786 A JP10335786 A JP 10335786A JP 33578698 A JP33578698 A JP 33578698A JP 2000159557 A JP2000159557 A JP 2000159557A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ゲルキャスティング成形によって、キレの入
りにくい中間成形体を与えるセラミック組成物を提供す
る。 【解決手段】 本発明のセラミック組成物は、該成形用
モノマーを成形型中で重合させて中間成形体を得るため
の組成物であって、セラミック粉末、成形用モノマーお
よび水を含み、上記成形用モノマーは単官能モノマーお
よび多官能モノマーからなり、該多官能モノマーは比重
０．９〜１．１かつ分子量２２０以下の非水溶性多官能
モノマーからなることを特徴とする。上記セラミック粉
末に対する上記成形用モノマーの含有量は２〜９重量％
とすることが好ましく、上記成形用モノマーにおける上
記単官能モノマーと上記多官能モノマーとのモル比は９
５：５〜９９：１の範囲とすることが好ましい。
りにくい中間成形体を与えるセラミック組成物を提供す
る。 【解決手段】 本発明のセラミック組成物は、該成形用
モノマーを成形型中で重合させて中間成形体を得るため
の組成物であって、セラミック粉末、成形用モノマーお
よび水を含み、上記成形用モノマーは単官能モノマーお
よび多官能モノマーからなり、該多官能モノマーは比重
０．９〜１．１かつ分子量２２０以下の非水溶性多官能
モノマーからなることを特徴とする。上記セラミック粉
末に対する上記成形用モノマーの含有量は２〜９重量％
とすることが好ましく、上記成形用モノマーにおける上
記単官能モノマーと上記多官能モノマーとのモル比は９
５：５〜９９：１の範囲とすることが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はセラミック組成物に
関し、詳しくは、セラミック粉末および成形用モノマー
を含む泥漿を成形型に流し込み、該成形型中で該成形用
モノマーを重合させて中間成形体を得る段階を経てセラ
ミックスを製造するためのセラミック組成物に関する。
関し、詳しくは、セラミック粉末および成形用モノマー
を含む泥漿を成形型に流し込み、該成形型中で該成形用
モノマーを重合させて中間成形体を得る段階を経てセラ
ミックスを製造するためのセラミック組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】セラミックスは、機械的特性、耐熱性お
よび耐磨耗性等に優れていることから、様々な部材への
適用が試みられている。しかしながら、焼結後のセラミ
ックスは研削性などの加工性に乏しいため、最終加工に
よるコスト高が問題となっている。そこで、成形の段階
で最終形状とし、焼結後の加工を不要とするニアネット
成形は、セラミックス分野において重要な技術となって
いる。このニアネット成形としては、石膏型を用いた鋳
込み成形や、金型を用いた射出成形などが行われてい
る。
よび耐磨耗性等に優れていることから、様々な部材への
適用が試みられている。しかしながら、焼結後のセラミ
ックスは研削性などの加工性に乏しいため、最終加工に
よるコスト高が問題となっている。そこで、成形の段階
で最終形状とし、焼結後の加工を不要とするニアネット
成形は、セラミックス分野において重要な技術となって
いる。このニアネット成形としては、石膏型を用いた鋳
込み成形や、金型を用いた射出成形などが行われてい
る。
【０００３】しかし、石膏型を用いた鋳込み成形におい
ては、型材質としての石膏は安価であるものの、成形と
同時に乾燥による収縮が起こるため、複雑形状の成形に
限界があり、また肉厚形状の成形も困難である。一方、
金型を用いた射出成形は、まず金型が高価であり、また
射出成形用の組成物は一般にバインダーを多く含むため
脱脂に長時間を要する。さらに、射出成形用の組成物は
一般に高粘度であるため、金型に組成物を射出する際、
既に射出された組成物と新たに射出された組成物とが一
体化しにくいことから、いわゆるウェルドラインが生じ
て欠陥が生成しやすい。
ては、型材質としての石膏は安価であるものの、成形と
同時に乾燥による収縮が起こるため、複雑形状の成形に
限界があり、また肉厚形状の成形も困難である。一方、
金型を用いた射出成形は、まず金型が高価であり、また
射出成形用の組成物は一般にバインダーを多く含むため
脱脂に長時間を要する。さらに、射出成形用の組成物は
一般に高粘度であるため、金型に組成物を射出する際、
既に射出された組成物と新たに射出された組成物とが一
体化しにくいことから、いわゆるウェルドラインが生じ
て欠陥が生成しやすい。
【０００４】上記課題に対しては様々な対策が講じられ
てきた。例えば特開昭６１−１０４７７号公報には、ゲ
ル化剤としてのポリビニルアルコールを射出成形用組成
物に添加し、射出成形後に金型温度を高温にすることに
よりポリビニルアルコールをゲル化させて、ウェルドラ
インのない成形体を得る方法が開示されている。また、
特開平８−７３２７２号公報には、セラミック粉末を含
む泥漿に、ポリエチレングリコールジビニルエーテル、
ポリイソプレングリコールジビニルエーテル、ヘキサン
ジビニルエーテルなどの多官能ポリビニルエーテルを加
え、この泥漿の鋳込み後に上記多官能ポリビニルエーテ
ルを加熱硬化させることにより、鋳込みでありながら肉
厚品の成形が可能となることが開示されている。
てきた。例えば特開昭６１−１０４７７号公報には、ゲ
ル化剤としてのポリビニルアルコールを射出成形用組成
物に添加し、射出成形後に金型温度を高温にすることに
よりポリビニルアルコールをゲル化させて、ウェルドラ
インのない成形体を得る方法が開示されている。また、
特開平８−７３２７２号公報には、セラミック粉末を含
む泥漿に、ポリエチレングリコールジビニルエーテル、
ポリイソプレングリコールジビニルエーテル、ヘキサン
ジビニルエーテルなどの多官能ポリビニルエーテルを加
え、この泥漿の鋳込み後に上記多官能ポリビニルエーテ
ルを加熱硬化させることにより、鋳込みでありながら肉
厚品の成形が可能となることが開示されている。
【０００５】また、上記二つの公知技術では成形助剤と
していずれもポリマーを用いているが、近年、モノマー
の重合反応を利用して成形する技術、いわゆるゲルキャ
スティング成形が提案されている。例えば、米国特許第
５０２８３６２号に記載の発明は、セラミック粉末を含
む泥漿中に単官能モノマーおよび多官能モノマーを分散
させ、成形型内においてこれらのモノマーをゲル状に重
合させて中間成形体を得た後、これを乾燥させてセラミ
ック成形体を得ることを特徴としている。この中間成形
体においては、上記モノマーから生成したゲル状のポリ
マーがバインダーとしての役割を担う。この技術によれ
ば、モノマーが泥漿中に均一分散しているので、このモ
ノマーの重合により生成したポリマーが凝集することな
く、セラミック粉末の周囲を理想的に覆うことが可能で
あり、これにより欠陥のない成形体を得ることができる
とされている。
していずれもポリマーを用いているが、近年、モノマー
の重合反応を利用して成形する技術、いわゆるゲルキャ
スティング成形が提案されている。例えば、米国特許第
５０２８３６２号に記載の発明は、セラミック粉末を含
む泥漿中に単官能モノマーおよび多官能モノマーを分散
させ、成形型内においてこれらのモノマーをゲル状に重
合させて中間成形体を得た後、これを乾燥させてセラミ
ック成形体を得ることを特徴としている。この中間成形
体においては、上記モノマーから生成したゲル状のポリ
マーがバインダーとしての役割を担う。この技術によれ
ば、モノマーが泥漿中に均一分散しているので、このモ
ノマーの重合により生成したポリマーが凝集することな
く、セラミック粉末の周囲を理想的に覆うことが可能で
あり、これにより欠陥のない成形体を得ることができる
とされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のゲルキ
ャスティング成形法によると、分散媒である水を含む中
間成形体は寒天状で脆いものであり、このため中間成形
体のエッジ部分にキレが入りやすいという問題があっ
た。本発明の目的は、ゲルキャスティング成形用の組成
物であって、キレの入りにくい中間成形体を与えるセラ
ミック組成物を提供することにある。
ャスティング成形法によると、分散媒である水を含む中
間成形体は寒天状で脆いものであり、このため中間成形
体のエッジ部分にキレが入りやすいという問題があっ
た。本発明の目的は、ゲルキャスティング成形用の組成
物であって、キレの入りにくい中間成形体を与えるセラ
ミック組成物を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】従来より高分子化学の分
野においては、単官能モノマーと多官能モノマーとを共
重合させることにより、３次元編目構造の高分子すなわ
ちゲルを生成させることが一般的に行われ、高吸水性ポ
リマーなどがこの技術により製造されている。ゲルキャ
スティング成形は、上記の技術をセラミック粉末の成形
に利用したものであり、得られる中間成形体の機械的性
質はゲルの機械的性質に大きく影響される。
野においては、単官能モノマーと多官能モノマーとを共
重合させることにより、３次元編目構造の高分子すなわ
ちゲルを生成させることが一般的に行われ、高吸水性ポ
リマーなどがこの技術により製造されている。ゲルキャ
スティング成形は、上記の技術をセラミック粉末の成形
に利用したものであり、得られる中間成形体の機械的性
質はゲルの機械的性質に大きく影響される。
【０００８】ゲルの機械的性質は、基本的には架橋成分
である多官能モノマーの添加量などを変化させることな
どにより制御可能である。すなわち、多官能モノマーの
添加量が少なくなればゲルの柔軟性が増し、キレの入り
にくい中間成形体が得られる。逆に、多官能モノマーの
添加量が多くなるとゲルの堅牢性が向上し、中間成形体
が変形しにくいものとなる。しかし一方、柔軟性が高く
なれば中間成形体が変形しやすくなり、また堅牢性が高
くなれば中間成形体が脆くなってキレが入りやすくな
る。このように、多官能モノマーの添加量を増減する方
法によっては、柔軟性と堅牢性のいずれにも優れた中間
成形体を得ることは困難であった。
である多官能モノマーの添加量などを変化させることな
どにより制御可能である。すなわち、多官能モノマーの
添加量が少なくなればゲルの柔軟性が増し、キレの入り
にくい中間成形体が得られる。逆に、多官能モノマーの
添加量が多くなるとゲルの堅牢性が向上し、中間成形体
が変形しにくいものとなる。しかし一方、柔軟性が高く
なれば中間成形体が変形しやすくなり、また堅牢性が高
くなれば中間成形体が脆くなってキレが入りやすくな
る。このように、多官能モノマーの添加量を増減する方
法によっては、柔軟性と堅牢性のいずれにも優れた中間
成形体を得ることは困難であった。
【０００９】本発明者は、ゲルにおける架橋成分である
多官能モノマーの種類、特にその水への溶解性および分
散性に着目することにより、柔軟性と堅牢性とのバラン
スに優れたゲルを生成させることが可能となり、これに
よりキレの入りにくい中間成形体が得られることを見出
した。
多官能モノマーの種類、特にその水への溶解性および分
散性に着目することにより、柔軟性と堅牢性とのバラン
スに優れたゲルを生成させることが可能となり、これに
よりキレの入りにくい中間成形体が得られることを見出
した。
【００１０】すなわち、本願の請求項１記載のセラミッ
ク組成物は、セラミック粉末、成形用モノマーおよび水
を含み、該成形用モノマーを成形型中で重合させて中間
成形体を得るための組成物であって、上記成形用モノマ
ーは単官能モノマーおよび多官能モノマーからなり、該
多官能モノマーは比重０．９〜１．１かつ分子量２２０
以下の非水溶性多官能モノマーからなることを特徴とす
る。
ク組成物は、セラミック粉末、成形用モノマーおよび水
を含み、該成形用モノマーを成形型中で重合させて中間
成形体を得るための組成物であって、上記成形用モノマ
ーは単官能モノマーおよび多官能モノマーからなり、該
多官能モノマーは比重０．９〜１．１かつ分子量２２０
以下の非水溶性多官能モノマーからなることを特徴とす
る。
【００１１】上記非水溶性多官能モノマーは、請求項２
記載のように、エチレングリコールまたはジエチレング
リコールのビニルエーテル、エチレングリコールまたは
ジエチレングリコールのアリルエーテル、エチレングリ
コールのアクリル酸エステル、および、エチレングリコ
ールのメタクリル酸エステルから選択される一種または
二種以上の化合物であることが好ましい。
記載のように、エチレングリコールまたはジエチレング
リコールのビニルエーテル、エチレングリコールまたは
ジエチレングリコールのアリルエーテル、エチレングリ
コールのアクリル酸エステル、および、エチレングリコ
ールのメタクリル酸エステルから選択される一種または
二種以上の化合物であることが好ましい。
【００１２】また、請求項３記載のセラミック組成物
は、請求項１または２記載の組成物において、上記セラ
ミック粉末に対する上記成形用モノマーの含有量は２〜
９重量％であり、上記成形用モノマーにおける上記単官
能モノマーと上記多官能モノマーとのモル比は９５：５
〜９９：１の範囲であることを特徴とする。
は、請求項１または２記載の組成物において、上記セラ
ミック粉末に対する上記成形用モノマーの含有量は２〜
９重量％であり、上記成形用モノマーにおける上記単官
能モノマーと上記多官能モノマーとのモル比は９５：５
〜９９：１の範囲であることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】（１）単官能モノマーについて 本発明の組成物における成形用モノマーは、単官能モノ
マーと多官能モノマーとからなる。この単官能モノマー
としては、従来のゲルキャスティング成形において用い
られる水溶性単官能モノマーなどを使用することがで
き、具体例としてはアクリルアミド、メタクリルアミ
ド、アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリルおよ
びマレイン酸などが挙げられる。これらのうち、一種の
みを用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。本発
明の組成物における単官能モノマーとしては、中性の化
合物であることから、アクリルアミドまたはメタクリル
アミドが好ましく使用される。
マーと多官能モノマーとからなる。この単官能モノマー
としては、従来のゲルキャスティング成形において用い
られる水溶性単官能モノマーなどを使用することがで
き、具体例としてはアクリルアミド、メタクリルアミ
ド、アクリル酸、メタクリル酸、アクリロニトリルおよ
びマレイン酸などが挙げられる。これらのうち、一種の
みを用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。本発
明の組成物における単官能モノマーとしては、中性の化
合物であることから、アクリルアミドまたはメタクリル
アミドが好ましく使用される。
【００１４】（２）非水溶性多官能モノマーについて 従来、ゲルキャスティング成形用のモノマーとしては、
単官能モノマーおよび多官能モノマーのいずれとして
も、泥漿中に均一に分散させやすいことから、水溶性の
モノマーが好ましく使用されていた。これに対して本発
明では、成形用モノマーの必須成分として、比重０．９
〜１．１かつ分子量２２０以下（より好ましくは２００
以下）の「非水溶性」の多官能モノマーを用いる。非水
溶性多官能モノマーの比重および分子量がいずれも上記
範囲内である場合には、このモノマーを水中にある程度
分散させることができるので、ゲルが均一に生成された
中間成形体を得ることが可能である。そして、この非水
溶性多官能モノマーをゲルの架橋成分とすることによ
り、柔軟性と堅牢性とのいずれにも優れた中間成形体が
得られる。なお、非水溶性多官能モノマーの比重が０．
９未満であるかあるいは１．１を超える場合には、分散
媒としての水との比重差が大きくなるため水と分離しや
すくなる。また、非水溶性多官能モノマーの分子量が２
２０を超えると、このモノマーの極性が低くなるため水
への分散性が不足する。
単官能モノマーおよび多官能モノマーのいずれとして
も、泥漿中に均一に分散させやすいことから、水溶性の
モノマーが好ましく使用されていた。これに対して本発
明では、成形用モノマーの必須成分として、比重０．９
〜１．１かつ分子量２２０以下（より好ましくは２００
以下）の「非水溶性」の多官能モノマーを用いる。非水
溶性多官能モノマーの比重および分子量がいずれも上記
範囲内である場合には、このモノマーを水中にある程度
分散させることができるので、ゲルが均一に生成された
中間成形体を得ることが可能である。そして、この非水
溶性多官能モノマーをゲルの架橋成分とすることによ
り、柔軟性と堅牢性とのいずれにも優れた中間成形体が
得られる。なお、非水溶性多官能モノマーの比重が０．
９未満であるかあるいは１．１を超える場合には、分散
媒としての水との比重差が大きくなるため水と分離しや
すくなる。また、非水溶性多官能モノマーの分子量が２
２０を超えると、このモノマーの極性が低くなるため水
への分散性が不足する。
【００１５】上記比重および分子量を有する非水溶性多
官能モノマーとしては、請求項２に示す化合物などが好
ましく使用される。また、使用する非水溶性多官能モノ
マーは２官能でもよく３官能以上でもよいが、柔軟性と
堅牢性とのバランスの点で２官能のモノマーが好まし
い。このうち、水への分散性がよいことから、エチレン
グリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジ
ビニルエーテル、エチレングリコールジアリルエーテ
ル、ジエチレングリコールジアリルエーテル、エチレン
グリコールジアクリレート、およびエチレングリコール
ジメタクリレートから選択される一種または二種以上を
用いることが特に好ましい。なお、本明細書において
「非水溶性」とは、常温の水に対して実質的に溶解しな
いことをいう。
官能モノマーとしては、請求項２に示す化合物などが好
ましく使用される。また、使用する非水溶性多官能モノ
マーは２官能でもよく３官能以上でもよいが、柔軟性と
堅牢性とのバランスの点で２官能のモノマーが好まし
い。このうち、水への分散性がよいことから、エチレン
グリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジ
ビニルエーテル、エチレングリコールジアリルエーテ
ル、ジエチレングリコールジアリルエーテル、エチレン
グリコールジアクリレート、およびエチレングリコール
ジメタクリレートから選択される一種または二種以上を
用いることが特に好ましい。なお、本明細書において
「非水溶性」とは、常温の水に対して実質的に溶解しな
いことをいう。
【００１６】（４）その他の成分および各成分の配合割
合について 本発明の組成物に使用するセラミック粉末の種類は特に
限定されず、例えば、アルミナ、ジルコニア、窒化珪
素、炭化珪素などから選択される一種または二種以上の
粉末を使用することができる。本発明の組成物における
成形用モノマーの含有量は、このセラミック粉末に対し
て２〜９重量％（より好ましくは３〜７重量％）とする
ことが好ましい。成形用モノマーの含有量が上記範囲未
満では、中間成形体の堅牢性が不十分となって形状精度
が低下する場合がある。また、中間成形体を乾燥させて
得られたセラミック成形体の強度が低くなるためハンド
リング上の問題が生じやすい。一方、成形用モノマーの
含有量が上記範囲を超えると、特に肉厚形状に成形する
場合には脱脂性が低下し、仮焼時に割れが発生しやすく
なるため好ましくない。
合について 本発明の組成物に使用するセラミック粉末の種類は特に
限定されず、例えば、アルミナ、ジルコニア、窒化珪
素、炭化珪素などから選択される一種または二種以上の
粉末を使用することができる。本発明の組成物における
成形用モノマーの含有量は、このセラミック粉末に対し
て２〜９重量％（より好ましくは３〜７重量％）とする
ことが好ましい。成形用モノマーの含有量が上記範囲未
満では、中間成形体の堅牢性が不十分となって形状精度
が低下する場合がある。また、中間成形体を乾燥させて
得られたセラミック成形体の強度が低くなるためハンド
リング上の問題が生じやすい。一方、成形用モノマーの
含有量が上記範囲を超えると、特に肉厚形状に成形する
場合には脱脂性が低下し、仮焼時に割れが発生しやすく
なるため好ましくない。
【００１７】また、成形用モノマーにおける単官能モノ
マーと多官能モノマーとのモル比は９５：５〜９９：１
の範囲とすることが好ましく、９０：１０〜９９：１の
範囲とすることがより好ましい。多官能モノマーの割合
が上記範囲未満であると、中間成形体の堅牢性が不十分
となって形状精度が低下する場合がある。一方、多官能
モノマーの割合が上記範囲を超えると、中間成形体が脆
くなってキレが入りやすくなるため好ましくない。
マーと多官能モノマーとのモル比は９５：５〜９９：１
の範囲とすることが好ましく、９０：１０〜９９：１の
範囲とすることがより好ましい。多官能モノマーの割合
が上記範囲未満であると、中間成形体の堅牢性が不十分
となって形状精度が低下する場合がある。一方、多官能
モノマーの割合が上記範囲を超えると、中間成形体が脆
くなってキレが入りやすくなるため好ましくない。
【００１８】本発明の組成物に含まれる水分量は極力少
量にすることが好ましく、組成物全体の重量に対する水
分量は通常１０〜３０重量％程度である。一方、鋳込み
用泥漿としてはある程度の流動性が必要となるので、流
動性を高めるために通常は分散剤などが使用される。こ
の分散剤としては、セラミック粉末の分散剤として従来
用いられているものを使用すればよく、具体的にはポリ
カルボン酸、ポリアクリル酸等のアンモニウム塩などが
好ましく用いられる。分散剤の使用量は特に限定されな
いが、通常はセラミック粉末全体の重量に対してその有
効成分が０．０１〜１０．０重量％となる範囲である。
量にすることが好ましく、組成物全体の重量に対する水
分量は通常１０〜３０重量％程度である。一方、鋳込み
用泥漿としてはある程度の流動性が必要となるので、流
動性を高めるために通常は分散剤などが使用される。こ
の分散剤としては、セラミック粉末の分散剤として従来
用いられているものを使用すればよく、具体的にはポリ
カルボン酸、ポリアクリル酸等のアンモニウム塩などが
好ましく用いられる。分散剤の使用量は特に限定されな
いが、通常はセラミック粉末全体の重量に対してその有
効成分が０．０１〜１０．０重量％となる範囲である。
【００１９】本発明の組成物から中間成形体を得る際に
は、この組成物に重合開始剤および触媒を添加混合した
泥漿を成形型中に流し込み、次いで窒素雰囲気などの嫌
気性雰囲気とすることにより泥漿に含まれる成形用モノ
マーを成形型中で重合させた後に脱型するなどの方法に
よればよい。上記重合開始剤および触媒としては、従来
のゲルキャスティング成形において用いられるものを使
用すればよく、好ましい重合開始剤としてはペルオキソ
硫酸アンモニウムが、好ましい触媒としてはテトラメチ
ルエチレンジアミンが例示される。重合開始剤および触
媒の使用量は特に限定されないが、通常は組成物全体に
含まれる全水分量に対して重合開始剤０．１〜１．０重
量％、触媒１．０〜１０．０重量％の範囲である。な
お、成形型中の組成物を外から加熱する場合には触媒を
省略することも可能である。
は、この組成物に重合開始剤および触媒を添加混合した
泥漿を成形型中に流し込み、次いで窒素雰囲気などの嫌
気性雰囲気とすることにより泥漿に含まれる成形用モノ
マーを成形型中で重合させた後に脱型するなどの方法に
よればよい。上記重合開始剤および触媒としては、従来
のゲルキャスティング成形において用いられるものを使
用すればよく、好ましい重合開始剤としてはペルオキソ
硫酸アンモニウムが、好ましい触媒としてはテトラメチ
ルエチレンジアミンが例示される。重合開始剤および触
媒の使用量は特に限定されないが、通常は組成物全体に
含まれる全水分量に対して重合開始剤０．１〜１．０重
量％、触媒１．０〜１０．０重量％の範囲である。な
お、成形型中の組成物を外から加熱する場合には触媒を
省略することも可能である。
【００２０】
【実施例】以下、実施例および比較例により本発明をさ
らに具体的に説明する。なお、以下の実施例において使
用する多官能モノマーの略号とその分子量、比重、およ
び水に対する溶解性を表１に示す。
らに具体的に説明する。なお、以下の実施例において使
用する多官能モノマーの略号とその分子量、比重、およ
び水に対する溶解性を表１に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】（試験例１）純水６９ｍｌに対し、分散剤
（サンノプコ株式会社製、商品名「ＳＮディスパーサン
ト７３４７Ｃ」、有効成分２０重量％）２．３３ｇ（セ
ラミック粉末に対して有効成分量で０．２重量％）を添
加し、さらに表２に示す種類および量の成形用モノマー
と、重合触媒としてのテトラメチルエチレンジアミン
０．２ｇと、セラミック粉末としての窒化珪素原料粉末
（粒径０．８μｍ）２３２．８８ｇとを加えて、泥漿が
流動するようになるまでテフロン（登録商標）製攪拌棒
により十分に混ぜ合わせた。さらに、φ１０ｍｍの窒化
珪素製ボールを用いたボールミルにて１６時間混合し
た。その後、泥漿のみをガラス製ビーカーに取り出して
１０分間脱泡し、重合開始剤としてのペルオキソ硫酸ア
ンモニウム０．０２３ｇを加えて攪拌棒にて静かに攪拌
した。この泥漿をφ５０ｍｍ×高さ３０ｍｍのステンレ
ス製成形型に流し込み、窒素雰囲気のチャンバー中に常
温で一時間静置して成形用モノマーを重合させた後、脱
型して中間成形体を得た。この中間成形体につき、重合
状態、保形性およびキレの発生状態を目視により確認し
た。その結果を表３に示す。なお、保形性に関しては、
中間成形体を指圧で押したときに元の形に戻る場合を
○、戻らない場合を×として表した。
（サンノプコ株式会社製、商品名「ＳＮディスパーサン
ト７３４７Ｃ」、有効成分２０重量％）２．３３ｇ（セ
ラミック粉末に対して有効成分量で０．２重量％）を添
加し、さらに表２に示す種類および量の成形用モノマー
と、重合触媒としてのテトラメチルエチレンジアミン
０．２ｇと、セラミック粉末としての窒化珪素原料粉末
（粒径０．８μｍ）２３２．８８ｇとを加えて、泥漿が
流動するようになるまでテフロン（登録商標）製攪拌棒
により十分に混ぜ合わせた。さらに、φ１０ｍｍの窒化
珪素製ボールを用いたボールミルにて１６時間混合し
た。その後、泥漿のみをガラス製ビーカーに取り出して
１０分間脱泡し、重合開始剤としてのペルオキソ硫酸ア
ンモニウム０．０２３ｇを加えて攪拌棒にて静かに攪拌
した。この泥漿をφ５０ｍｍ×高さ３０ｍｍのステンレ
ス製成形型に流し込み、窒素雰囲気のチャンバー中に常
温で一時間静置して成形用モノマーを重合させた後、脱
型して中間成形体を得た。この中間成形体につき、重合
状態、保形性およびキレの発生状態を目視により確認し
た。その結果を表３に示す。なお、保形性に関しては、
中間成形体を指圧で押したときに元の形に戻る場合を
○、戻らない場合を×として表した。
【００２３】
【表２】
【００２４】
【表３】
【００２５】表３から判るように、多官能モノマーとし
て比重０．９〜１．１かつ分子量２２０以下の非水溶性
モノマー一種類を用いた実施例１〜３、および、多官能
モノマーとして二種類の非水溶性モノマーを併用した実
施例４の組成物によると、重合性および保形性のいずれ
も良好であり、かつキレのない健全な中間成形体が得ら
れた。一方、多官能モノマーとして分子量が２２０を超
える非水溶性モノマーを用いた比較例１の組成物は、重
合はするものの中間成形体の保形性が不十分であった。
また、多官能モノマーとして分子量および比重がいずれ
も本発明範囲外である非水溶性モノマーを用いた比較例
２および３の組成物は、このモノマーの水分散性が低い
ため上記条件では重合させることができなかった。そし
て、多官能モノマーとして水溶性モノマーのみを用いた
比較例４の組成物は、重合性および保形性は良好であっ
たが、中間成形体が脆いために脱型時にキレが発生し、
ハンドリング性の点で問題があった。
て比重０．９〜１．１かつ分子量２２０以下の非水溶性
モノマー一種類を用いた実施例１〜３、および、多官能
モノマーとして二種類の非水溶性モノマーを併用した実
施例４の組成物によると、重合性および保形性のいずれ
も良好であり、かつキレのない健全な中間成形体が得ら
れた。一方、多官能モノマーとして分子量が２２０を超
える非水溶性モノマーを用いた比較例１の組成物は、重
合はするものの中間成形体の保形性が不十分であった。
また、多官能モノマーとして分子量および比重がいずれ
も本発明範囲外である非水溶性モノマーを用いた比較例
２および３の組成物は、このモノマーの水分散性が低い
ため上記条件では重合させることができなかった。そし
て、多官能モノマーとして水溶性モノマーのみを用いた
比較例４の組成物は、重合性および保形性は良好であっ
たが、中間成形体が脆いために脱型時にキレが発生し、
ハンドリング性の点で問題があった。
【００２６】（試験例２）成形用モノマーの種類および
添加量を表４に示すとおりとした以外は試験例１と同様
にして、各組成物からそれぞれ二個の中間成形体を作製
した。得られた中間成形体のうち各一個については、目
視によりキレの発生状況を確認した後、堅牢性を評価す
るために先端鋼球φ２．５ｍｍの粘土硬度計により破壊
荷重を測定した。また、残る一個の中間成形体をエタノ
ールに２４時間浸して脱水した後、２４時間減圧乾燥し
てセラミック成形体を得た。このセラミック成形体を窒
素雰囲気中で６００℃×２時間脱脂し、次いで大気中で
６００℃×４時間仮焼した後、この成形体の割れ発生状
況を調べ、また脱脂性を評価するために成形体中に含ま
れる残炭量を分析した。これらの結果を表５に示す。
添加量を表４に示すとおりとした以外は試験例１と同様
にして、各組成物からそれぞれ二個の中間成形体を作製
した。得られた中間成形体のうち各一個については、目
視によりキレの発生状況を確認した後、堅牢性を評価す
るために先端鋼球φ２．５ｍｍの粘土硬度計により破壊
荷重を測定した。また、残る一個の中間成形体をエタノ
ールに２４時間浸して脱水した後、２４時間減圧乾燥し
てセラミック成形体を得た。このセラミック成形体を窒
素雰囲気中で６００℃×２時間脱脂し、次いで大気中で
６００℃×４時間仮焼した後、この成形体の割れ発生状
況を調べ、また脱脂性を評価するために成形体中に含ま
れる残炭量を分析した。これらの結果を表５に示す。
【００２７】
【表４】
【００２８】
【表５】
【００２９】表５から明らかなように、実施例５〜１１
の組成物によると、キレや割れなどの欠陥のない、セラ
ミック粉末の成形体として好適な成形体を得ることがで
きる。すなわち、ゲル形成成分としての成形用モノマー
の含有量がセラミック粉末に対して２〜９重量％であ
り、単官能モノマーと多官能モノマーとのモル比が４
０：６０〜９９：１の範囲にあり、この多官能モノマー
が、比重０．９〜１．１かつ分子量２２０以下の非水溶
性多官能モノマーからなる場合には、柔軟性および堅牢
性のいずれにも優れ、しかも仮焼時における脱脂性がよ
く割れが発生しにくい中間成形体が得られる。
の組成物によると、キレや割れなどの欠陥のない、セラ
ミック粉末の成形体として好適な成形体を得ることがで
きる。すなわち、ゲル形成成分としての成形用モノマー
の含有量がセラミック粉末に対して２〜９重量％であ
り、単官能モノマーと多官能モノマーとのモル比が４
０：６０〜９９：１の範囲にあり、この多官能モノマー
が、比重０．９〜１．１かつ分子量２２０以下の非水溶
性多官能モノマーからなる場合には、柔軟性および堅牢
性のいずれにも優れ、しかも仮焼時における脱脂性がよ
く割れが発生しにくい中間成形体が得られる。
【００３０】なお、本発明においては、前記具体的実施
例に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の
範囲内で種々変更した実施例とすることができる。
例に示すものに限られず、目的、用途に応じて本発明の
範囲内で種々変更した実施例とすることができる。
【００３１】
【発明の効果】本発明の組成物は、ゲルキャスティング
成形用として好適なセラミック組成物であって、成形用
モノマーのうちの多官能モノマーとして所定の非水溶性
モノマーを用いる。本発明の組成物から得られる中間成
形体は、柔軟性と堅牢性とを兼ね備えており、このため
キレがなく形状精度にも優れる。
成形用として好適なセラミック組成物であって、成形用
モノマーのうちの多官能モノマーとして所定の非水溶性
モノマーを用いる。本発明の組成物から得られる中間成
形体は、柔軟性と堅牢性とを兼ね備えており、このため
キレがなく形状精度にも優れる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） //(Ｃ０４Ｂ 26/10 14:36） (72)発明者 島森 融 名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特殊 陶業株式会社内 Ｆターム(参考） 4J011 CA02 CA10 GA05 GB07 PA07 PA13 PA30 PA37 PB06 PB18 PB19 PB22 PB30 PC02 PC08
Claims (3)
- 【請求項１】 セラミック粉末、成形用モノマーおよび
水を含み、該成形用モノマーを成形型中で重合させて中
間成形体を得るための組成物であって、 上記成形用モノマーは単官能モノマーおよび多官能モノ
マーからなり、該多官能モノマーは比重０．９〜１．１
かつ分子量２２０以下の非水溶性多官能モノマーからな
ることを特徴とするセラミック組成物。 - 【請求項２】 上記非水溶性多官能モノマーは、エチレ
ングリコールまたはジエチレングリコールのビニルエー
テル、エチレングリコールまたはジエチレングリコール
のアリルエーテル、エチレングリコールのアクリル酸エ
ステル、および、エチレングリコールのメタクリル酸エ
ステルから選択される一種または二種以上の化合物であ
る請求項１記載のセラミック組成物。 - 【請求項３】 上記セラミック粉末に対する上記成形用
モノマーの含有量は２〜９重量％であり、上記成形用モ
ノマーにおける上記単官能モノマーと上記多官能モノマ
ーとのモル比は９５：５〜９９：１の範囲である請求項
１または２記載のセラミック組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33578698A JP3933329B2 (ja) | 1998-11-26 | 1998-11-26 | セラミック組成物、並びにセラミック成形体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33578698A JP3933329B2 (ja) | 1998-11-26 | 1998-11-26 | セラミック組成物、並びにセラミック成形体及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000159557A true JP2000159557A (ja) | 2000-06-13 |
| JP3933329B2 JP3933329B2 (ja) | 2007-06-20 |
Family
ID=18292435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33578698A Expired - Fee Related JP3933329B2 (ja) | 1998-11-26 | 1998-11-26 | セラミック組成物、並びにセラミック成形体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3933329B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016079345A (ja) * | 2014-10-21 | 2016-05-16 | 株式会社クラレ | ビニルアセタール系重合体樹脂組成物並びにそれを用いたフィルム、セラミックグリーンシート及び積層体 |
-
1998
- 1998-11-26 JP JP33578698A patent/JP3933329B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016079345A (ja) * | 2014-10-21 | 2016-05-16 | 株式会社クラレ | ビニルアセタール系重合体樹脂組成物並びにそれを用いたフィルム、セラミックグリーンシート及び積層体 |
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|---|---|
| JP3933329B2 (ja) | 2007-06-20 |
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