JP2001139381A - セラミックス粘結剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原料無機粉体の分散性に優れ、溶剤の非使用
下でも成形物を得ることができ、得られる成形体は加工
性に優れ、微細加工に好適で、易分解性を有するセラミ
ックス粘結剤を提供する。 【解決手段】 （メタ）アクリル酸エステル単量体を含
むアクリルシラップからなるセラミックス粘結剤である
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックスを成
形する際に用いられるセラミックス粘結剤に関し、より
詳しくは、原料無機粉体の分散性に優れ、無溶剤でも成
形物が得られ、またこれを用いて得られる成形体は易分
解性を有するセラミックス粘結剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、セラミックス成形物を得るた
めには、セラミックスの原料である無機粉体と、セラミ
ックス粘結剤（バインダーとも呼称される）及び溶剤を
混合し、これらからなるスラリーをシート状に成形ある
いは鋳型に流し込み、所望の形状に成形した後、次いで
これを焼成するという方法により行われてきている。

【０００３】上記した従来に知られる方法では通常、有
機溶剤や水といった溶剤が用いられることが多く、これ
ら溶剤を用いた場合には、成形物の乾燥時における溶剤
の気散に伴って該成形物が収縮することになり、問題が
あった。また、有機溶剤を用いる場合は環境に悪影響を
与えることのないような対策も必要となる。

【０００４】そこで、セラミックス成形時における溶剤
の必要量を少なくしたり、又は無溶剤下で成形を行う方
法が近年紹介されつつあるが、溶剤の使用量を少なくし
た場合は、一般にスラリーとした際の粘度が大きくなっ
て操作が困難となり、ハンドリングに問題を生ずること
になりやすかった。この解決策として従来、金属アルコ
キシドから直接セラミックスを合成するゾルゲル法や、
あるいはゲルキャスト法等といった方法が紹介されてい
る。

【０００５】上記ゲルキャスト法においては、例えば特
開平１１−１７１６５１号公報にも紹介されているよう
に、水を含むスラリー中に水硬性ウレタンを添加した
後、このスラリーを型内に鋳込み、ゲル化させて成形体
を得ることを特徴としているが、そもそも溶剤として水
を含み、かつ昨今低温焼成が主流となりつつあるセラミ
ックス成形体からすれば、この方法ではウレタン系ポリ
マーの焼成後の残炭が多くなりやすく、得られるセラミ
ックス自体の物性を低下させてしまう恐れのあることか
ら、あまり好ましい方法とは言えないものである。

【０００６】また一方、Journal of American Ceramic
Society 74[3] 612-18(1991)及びCeramic bulletin vo
l.70, No 10 1641-1649(1991)には、アクリルアミド系
モノマーや酸、あるいは水酸基からなるアクリル系樹脂
を用いた例の記載はあるものの、これらはいずれの系も
溶剤として有機溶剤や水を使用しているものであり、更
には得られるセラミックス粘結剤の分解性も、あまり良
くないものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した従
来の欠点を解消する新規なセラミックス粘結剤を提供す
るものである。すなわち、本発明の目的とするところ
は、原料無機粉体の分散性に優れ、溶剤の非使用下にお
いても成形物を得ることができ、得られる成形体は加工
性に優れ、微細加工に好適で、更に易分解性を有するセ
ラミックス粘結剤を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者はかかる所望、
すなわち原料無機粉体の分散性に優れ、無溶剤でも成形
物を得ることができ、更に得られる成形体は加工性に優
れ、微細加工に好適で、かつ易分解性を有するセラミッ
クス粘結剤を開発すべく、鋭意検討した結果、アクリル
シラップからなるものが極めて有用であることを見出
し、本発明を完成するに至った。

【０００９】すなわち、本発明は、(1) （メタ）アクリ
ル酸エステル単量体（Ａ）を含むアクリルシラップから
なるセラミックス粘結剤であり、また、(2) （メタ）ア
クリル酸エステル単量体（Ａ）と共に、分子鎖中に不飽
和結合を２つ以上有する化合物（Ｂ）をも含むアクリル
シラップからなる上記(1) に記載のセラミックス粘結剤
であり、また、(3) アクリルシラップ中に更に、（メ
タ）アクリル酸エステル単量体の重合体（Ｃ）、又は
（メタ）アクリル酸エステル単量体と共に分子鎖中に不
飽和結合を２つ以上有する化合物の重合体（Ｄ）をも含
んでなる上記(1) 又は(2) に記載のセラミックス粘結剤
であり、また、(4) 更に、過酸化物（Ｅ）を含む上記
(1) 〜(3) のいずれかに記載のセラミックス粘結剤であ
り、また、(5) 更に、バナジウム化合物（Ｆ）を含む上
記(1) 〜(4) のいずれかに記載のセラミックス粘結剤で
あり、また、(6) 更に、ピルビン酸類（Ｇ）及び／又は
アスコルビン酸類（Ｈ）を含む上記(1) 〜(5) のいずれ
かに記載のセラミックス粘結剤であり、また、(7) 更
に、ワックス類（Ｉ）を含む上記(1) 〜(6) のいずれか
に記載のセラミックス粘結剤であり、また、(8) アクリ
ルシラップ中に含まれる（メタ）アクリル酸エステル単
量体（Ａ）が、官能基を有するものをも含むものである
上記(1) 〜(7) のいずれかに記載のセラミックス粘結剤
であり、また、(9) （メタ）アクリル酸エステル単量体
の重合体（Ｃ）、又は（メタ）アクリル酸エステル単量
体と共に分子鎖中に不飽和結合を２つ以上有する化合物
の重合体（Ｄ）中の（メタ）アクリル酸エステル単量体
が、官能基を有するものをも含むものである上記(3) 〜
(8) のいずれかに記載のセラミックス粘結剤であり、ま
た、(10)官能基が、水酸基、カルボキシル基、スルホン
酸基、リン酸基、アミノ基、アミド基、環状エーテル、
オキシエチレン鎖、オキシプロピレン鎖、アルコキシシ
ランの群から選ばれる１種以上である上記(8) 又は(9)
に記載のセラミックス粘結剤である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳しく説明する
が、（メタ）アクリルとはアクリル及びメタクリルの両
方を、同様に（メタ）アクリレートとはアクリレート及
びメタクリレートの両方を意味した記載である。また以
下において「部」及び「％」は全て質量基準である。

【００１１】本発明において、アクリルシラップとは、
少なくとも（メタ）アクリル酸エステル単量体（Ａ）を
含むものからなるものであって、常温において液状であ
るものをいう。

【００１２】ここで、（メタ）アクリル酸エステル単量
体（Ａ）とはアルキル置換（メタ）アクリル酸エステル
類であるものをいい、具体的には、（メタ）アクリル酸
メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル
酸プロピル、（メタ）アクリル酸ノルマルブチル、（メ
タ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ターシ
ャリブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、
（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸ステ
アリル、（メタ）アクリル酸ベンジル等が挙げられる。

【００１３】また、本発明においては、無機粉体の分散
性と焼成後の残炭性を考慮した場合、（メタ）アクリル
酸エステル単量体（Ａ）として、次に例示するような官
能基を有するものをも含む（メタ）アクリル酸エステル
単量体を用いることができる。官能基としては、水酸
基、カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基、アミノ
基、アミド基、環状エーテル、オキシエチレン鎖、オキ
シプロピレン鎖、アルコキシシラン等の無機粉体表面上
の水酸基、金属酸化物、金属原子等と相互作用しうる構
造や共有結合を形成しうる構造を有する（メタ）アクリ
ル酸エステル類が挙げられる。

【００１４】本発明においては、（メタ）アクリル酸エ
ステル単量体（Ａ）の含まれるアクリルシラップでも、
あるいは（メタ）アクリル酸エステル単量体及び官能基
を有する（メタ）アクリル酸エステル単量体を混合し、
そのままアクリルシラップとしてセラミックス粘結剤に
用いることが可能である。

【００１５】また本発明においては、上記（メタ）アク
リル酸エステル単量体（Ａ）と共に、分子鎖中に不飽和
結合を２つ以上有する化合物（Ｂ）をも含むアクリルシ
ラップとしてもよく、このようなアクリルシラップとし
た場合は、セラミックス粘結剤とした際に、その焼成前
における形状保持性をより良好とすることができ、特に
３次元架橋構造を付与させることが可能となる。

【００１６】分子鎖中に不飽和結合を２つ以上有する化
合物（Ｂ）としては、分子鎖中に２個以上の不飽和結合
を有する化合物のものであればよく、例として、ヨウ素
価を有する脂肪酸類や、多官能のアリルエーテル基を有
する化合物、多官能（メタ）アクリル酸エステル等が挙
げられる。具体的には、脂肪酸類としては、亜麻仁油脂
肪酸、ヤシ油脂肪酸、ひまし油脂肪酸、牛脂脂肪酸等の
植物油もしくは動物油由来の脂肪酸や油脂その物が挙げ
られ、多官能のアリルエーテル基を有する化合物として
は、トリメチロールプロパンジアリルエーテルやペンタ
エリスリトールトリアリルエーテルが挙げられ、多官能
（メタ）アクリル酸エステルとしては、アクリル基もし
くはメタアクリル基を分子鎖中に２つ以上有する化合物
として、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、
トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ビ
スフェノールＡのエチレンオキサイド及び／又はプロピ
レンオキサイドのジ（メタ）アクリルレート、ペンタエ
リスリトールテトラアクリレート等の多官能性の（メ
タ）アクリル酸エステル単量体が挙げられる。ここで、
分子鎖中に不飽和結合を２つ以上有する化合物（Ｂ）
は、残炭性を考慮すると、アクリルシラップ中に２０％
以下となる量で用いることが好ましい。

【００１７】ところで、本発明のセラミックス粘結剤に
よりフィルムやシート状の成形物として用いる際には、
これら成形物の強度及び伸びを付与するために、アクリ
ルシラップ中に（メタ）アクリル酸エステル単量体
（Ａ）のみではなく、更に（メタ）アクリル酸エステル
単量体の重合体（Ｃ）をも含有させたもの、あるいは
（メタ）アクリル酸エステル単量体と共に分子鎖中に不
飽和結合を２つ以上有する化合物の重合体（Ｄ）をも含
有させたものとすることがより好ましい。

【００１８】ここで、上記（メタ）アクリル酸エステル
単量体の重合体（Ｃ）、又は（メタ）アクリル酸エステ
ル単量体と共に分子鎖中に不飽和結合を２つ以上有する
化合物の重合体（Ｄ）中における（メタ）アクリル酸エ
ステル単量体は、官能基を有するものをも含むものを用
いることができる。官能基としては、水酸基、カルボキ
シル基、スルホン酸基、リン酸基、アミノ基、アミド
基、環状エーテル、オキシエチレン鎖、オキシプロピレ
ン鎖、アルコキシシラン等の無機粉体表面上の水酸基、
金属酸化物、金属原子等と相互作用しうる構造や共有結
合を形成しうる構造を有する（メタ）アクリル酸エステ
ル類が挙げられる。

【００１９】本発明において、官能基を有する（メタ）
アクリル酸エステル単量体の量としては、残炭性等の面
を考慮すると、アクリルシラップ中に５０％未満である
ことが好ましく、更には１〜４０％、更により好ましく
は５〜２０％の量である。

【００２０】また、上記したアクリルシラップの具体的
な製法としては、（メタ）アクリル酸エステル単量体
（Ａ）、官能基を有する（メタ）アクリル酸エステル単
量体、更には分子鎖中に不飽和結合を２つ以上有する化
合物を、常法により重合させた後、この重合体を（メ
タ）アクリル酸エステル単量体中に溶解して得てもよい
し、又は（メタ）アクリル酸エステル単量体を塊状重合
し、重合が完結する前に重合を強制終了させ、アクリル
シラップを得ることもできる。この塊状重合する際に、
重合触媒として、有機過酸化物やジアゾ化合物が用いら
れる。具体的には、（メタ）アクリル酸エステル単量体
を窒素下にて、攪拌、加熱、冷却設備を備えた反応槽に
て攪拌混合し、例えばアゾビスイソブチロニトリル等の
アゾ化合物、又はベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチ
ルパーオキシオクタノエート等の過酸化物等の重合触媒
を用い、５０〜１３０℃の温度で３〜２４時間、ラジカ
ル重合反応させることにより得ることができる。

【００２１】また、アクリルシラップ中に（メタ）アク
リル酸エステル単量体（Ａ）と、分子鎖中に不飽和結合
を２つ以上有する化合物の重合体（Ｄ）を用いる際に
は、これらの共重合体の合成時にゲル化を防ぐため、ラ
ジカル重合中に上記（Ｄ）の量が５％以下となるように
して反応させることが好ましく、更にはこの際にメルカ
プタン化合物やα−メチルスチレンダイマー等の連鎖移
動剤を併用して行うことが好ましい。

【００２２】本発明において、上記のようにして得られ
るアクリルシラップのその中における重合体の量は、ア
クリルシラップと無機粉体とから得られるスラリーの粘
度、及びハンドリング等を考慮すると、８０％以下であ
ることが好ましい。また、この際に得られるアクリル酸
エステル単量体からなる重合体の質量平均分子量は、ス
ラリーのハンドリングを考慮すると、６０万以下である
ことが、好ましい。

【００２３】次に、上記したアクリルシラップを硬化さ
せる方法につき説明すると、本発明におけるアクリルシ
ラップは、過酸化物（Ｅ）を用いラジカル重合により硬
化させても良いし、また電子線や紫外線、あるいは放射
線等のエネルギー線を用いて硬化させても良い。通常、
複雑な装置を必要としなく、常温から加熱下で硬化でき
る過酸化物を用いたラジカル重合系が簡便で産業的にも
低コストで有益である。

【００２４】上記の過酸化物（Ｅ）を用いた硬化方法に
ついて説明すると、具体的な過酸化物（Ｅ）としては、
ケトンパーオキサイド、パーオキシケタール、ハイドロ
パーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシル
パーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パーオキ
シエステルが例示できる。これらのうち硬化が短時間で
済むという点からハイドロパーオキサイドを用いること
が好ましく、更にはクメンハイドロパーオキサイドがよ
り好ましい。過酸化物（Ｅ）は、アクリルシラップの１
００部あたり０．５〜１．５部の量で含有させることが
好ましい。これが０．５部未満では、硬化時間が長くか
かり実用的でなく、また１．５部を越えてはアクリルシ
ラップの硬化物中で水素引き抜き反応の量が支配的とな
り、残炭の量が増加してくるようになることから好まし
くない。また、過酸化物（Ｅ）の使用方法としては、ア
クリルシラップに無機粉体を分散させたスラリーに過酸
化物（Ｅ）を添加すればよく、そして次いでこのスラリ
ーを加熱することにより、硬化物を得ることができる。

【００２５】また、常温で硬化させる場合はこのアクリ
ルシラップ、過酸化物（Ｅ）そして無機粉体からなるス
ラリーに、バナジウム化合物（Ｆ）とピルビン酸類
（Ｇ）もしくはアスコルビン酸類（Ｈ）をも加え、レド
ックス重合系にすることにより、常温にて硬化させるこ
とが可能となる。

【００２６】上記バナジウム化合物（Ｆ）としては、オ
クトエ酸バナジウム、バナジウムアセチルアセトナート
が例示できる。これらバナジウム化合物（Ｆ）は、残炭
性を考慮すると、アクリルシラップの１００部あたり
２．０部未満として用いることが好ましい。

【００２７】またピルビン酸類（Ｇ）としては、ピルビ
ン酸、ピルビン酸エチル、ピルビン酸メチル等のアルキ
ルエステル、ピルビン酸ナトリウム等のピルビン酸無機
塩類が、さらにアスコルビン酸類（Ｈ）としては、アス
コルビン酸、イソアスコルビン酸、L-アスコルビン酸パ
ルミチン酸エステル等のアスコルビン酸エステル類、ア
スコルビン酸ナトリウム等のアスコルビン酸の無機塩類
等が例示できる。これらピルビン酸類（Ｇ）やアスコル
ビン酸類（Ｈ）においても、アクリルシラップの１００
部あたり２．０部未満の範囲で用いることが好ましい。

【００２８】本発明において、上記した常温硬化により
スラリーを硬化させ、かつシート状に成形するような場
合は、更にワックス類（Ｉ）を添加することが好まし
い。すなわち、ワックス類（Ｉ）を添加することにより
シートの上面にワックスがブリードし、これにより空気
中の酸素によるラジカル重合阻害を防止することができ
るからである。ワックス類（Ｉ）としては、パラフィン
ワックス、ポリエチレンワックスやステアリン酸、１，
２−ヒドロキシステアリン酸等の高級脂肪酸等が挙げら
れ、このうちでもパラフィンワックスが好ましい。ワッ
クス類（Ｉ）は、アクリルシラップの１００部あたり
１．０部未満の範囲で用いることが好ましい。

【００２９】本発明のセラミックス粘結剤には、必要に
応じて次記の可塑剤や助剤を使用しても差し支えない。
すなわち可塑剤としてば例えば、ジオクチルアジペート
（ＤＯＡ）、ジイソデシルアジペート（ＤＩＤＡ）等の
脂肪族系可塑剤、ＤＯＰ（ジオクチルフタレート）、Ｄ
ＢＰ（ジブチルフタレート）等の芳香族系可塑剤が挙げ
られる。

【００３０】また助剤としては例えば、芳香族系炭化水
素、脂肪族系炭化水素、石油系溶剤、エステル類、ケト
ン類、エーテルエステル類、アルコール類等の溶剤が挙
げられ、分散付与剤としては例えば、シランカップラ
ー、チタンカップラー、アルミニウムカップラーが挙げ
られる。その他、消泡剤、焼結助剤、レベリング剤等を
必要に応じて使用することもできる。

【００３１】本発明のセラミックス粘結剤を用い成形物
を得るには、通常、アルミナ、シリカ、ジルコニア、ベ
リリア、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、
又は炭化珪素等のセラミックス原料である無機粉体に、
本発明のセラミックス粘結剤を３〜４０％、より好まし
くは５〜１５％添加し、ボールミル、サンドミル、アト
ライター、あるいはロールミル等の混練機により混練を
行い、スラリー状とする。このとき可塑剤、消泡剤、粘
結助剤、レベリング剤等の助剤を適宜混合使用してもよ
い。

【００３２】そしてでき上がったスラリーに、必要に応
じて、過酸化物、バナジウム化合物、ピルビン酸類及び
／又はアスコルビン酸類、ワックス類を添加した後、鋳
型に注形し、加熱することによりアクリルシラップがラ
ジカル重合し、成形体が得られる。またシート状成形
体、すなわちグリーンシートを得るには、離型可能なプ
ラスチックシート、あるいは金属シート等の基体に、膜
厚制御が可能な、例えばブレードコーター、ロールコー
ター、フローコーター等の塗布機で塗布し、常温ないし
は加熱することにより同様にラジカル重合させた後、基
体より離型することでグリーンテープを得ることができ
る。

【００３３】ラジカル重合させる方法としては、過酸化
物（Ｅ）を加える他に、エネルギー腺、例えば紫外線や
電子腺を用いることができる。

【００３４】得られた成形体やグリーンテープは、更に
切断、打ち抜き、積層し、また必要に応じ導体回路や重
量部品、端子等を挿入した後、印刷し、加熱炉によって
１０００〜２０００℃に焼成し、セラミックス重量部品
を製造することができる。

【００３５】

【実施例】以下、実施例及び比較例をあげて本発明をさ
らに詳細に説明する。なお、実施例及び比較例において
得られた硬化物の諸物性は、下記の方法により測定し
た。また、下記における部及び％は全て質量基準であ
る。

【００３６】［アクリルシラップの製造］ ［実験番号１］撹拌機、温度計、還流冷却機、滴下槽な
どを備えた製造装置に、イソブチルメタアクリレート４
７．０部、ノルマルブチルメタアクリレート４７．０
部、及び、メタアクリル酸１．０部を加え、混合しなが
ら９３℃に昇温し、これにアゾビスイソブチロニトリル
を０．３部加え、７時間反応させた。ここで、重合率２
６．３％に達したところで、室温に冷却し、次に分子鎖
中に不飽和結合を２つ以上有する化合物（Ｂ）としてジ
エチレングリコールジアクリレートを５．０部加え３０
分攪拌し、これにより（メタ）アクリル酸エステル単量
体（Ａ）７０％、（メタ）アクリル酸エステル単量体か
らなる重合体（Ｃ）２５％、及び分子鎖中に不飽和結合
を２つ以上有する化合物（Ｂ）５％からなるアクリルシ
ラップを得た。

【００３７】［実験番号２〜９、１１〜１３、２０〜２
２］表１及び表２の実験番号（２）〜（９）、実験番号
（１１）〜（１３）、実験番号（２０）〜（２２）に示
したように、（メタ）アクリル酸エステル単量体
（Ａ）、（メタ）アクリル酸エステル単量体からなる重
合体（Ｃ）、分子鎖中に不飽和結合を２つ以上有する化
合物（Ｂ）、重合開始剤を変更し、到達重合率すなわち
（メタ）アクリル酸エステル単量体からなる重合体
（Ｃ）の量比を調整した以外は、前記［実験番号１］に
従ってアクリルシラップを得た。

【００３８】［実験番号１０］撹拌機、温度計、還流冷
却機、滴下槽などを備えた製造装置に、表１及び表２の
実験番号（１０）に示す（メタ）アクリル酸エステル単
量体の混合物、ジエチレングリコールジアクリレートの
合計１００部を加え、更に、ｔ−ドデシルメルカプタン
０．１部を加え、９３℃に昇温し、アゾビスイソブチロ
ニトリルを０．３部加え、７時間反応させた。ここで、
重合率２６．０％に達したところで室温に冷却し、ジエ
チレングリコールジアクリレートを５．０部加え３０分
攪拌し、これにより（メタ）アクリル酸エステル単量体
（Ａ）６９％、（メタ）アクリル酸エステル単量体と共
に分子鎖中に不飽和結合を2つ以上有する化合物からな
る重合体（Ｃ）２５％、分子鎖中に不飽和結合を２つ以
上有する化合物（Ｂ）６％からなるアクリルシラップを
得た。

【００３９】［実験番号１４］撹拌機、温度計、還流冷
却機、滴下槽などを備えた製造装置に、２−エチルヘキ
シルメタアクリレート６４．０部及び、メタアクリル酸
１．０部を加え、混合しながら９３℃に昇温し、これに
アゾビスイソブチロニトリルを１．０部加え、７時間反
応させた。ここで、重合率２６．３％に達したところ
で、室温に冷却し、次にノルマルブチルメタアクリレー
ト３０．０部と分子鎖中に不飽和結合を２つ以上有する
化合物（Ｂ）としてジエチレングリコールジアクリレー
トを５．０部加え３０分攪拌し、これにより（メタ）ア
クリル酸エステル単量体（Ａ）５０％、（メタ）アクリ
ル酸エステル単量体からなる重合体（Ｃ）５０％、及び
分子鎖中に不飽和結合を２つ以上有する化合物（Ｂ）５
％からなるアクリルシラップを得た。

【００４０】［実験番号１５〜１９］撹拌機、温度計、
還流冷却機、滴下槽などを備えた製造装置に、表１及び
表２の実験番号（１５）〜（１９）に示したように、
（メタ）アクリル酸エステル単量体（Ａ）、分子鎖中に
不飽和結合を２つ以上有する化合物（Ｂ）を加え、攪拌
混合して、アクリルシラップを得た。

【００４１】［アルミナグリーンテープの製造］アルミ
ナ粉末（商品名ＡＬ−４５、昭和電工社）１００ｇに、
表１及び表２の実験番号（１）〜（２２）のアクリルシ
ラップを各々１００ｇ、及びジブチルフタレート３３．
３ｇを加え、磁気製ボールミルで４８時間分散を行いア
ルミナスラリーを得た。ここに、表１及び表２の実験番
号（１）〜（２２）に示す、クメンハイドロキシパーオ
キサイド、オクテン酸バナジウウム、ピルビン酸、アス
コルビン酸、パラフィンワックス等を加え１０分間室温
にて混合分散した後、本発明のセラミックス粘結剤を使
用したものからなる各アルミナスラリーを得、このアル
ミナスラリーを乾燥後の厚みが１８０μｍになるように
ドクターブレードでポリエステルシート上に塗布し、表
２の実験番号（１）〜（２２）に示す温度及び時間で乾
燥、硬化反応をさせ、次いでポリエステルシートから剥
離し、各実験番号に対応するアルミナグリーンテープを
得た。

【００４２】［グリーンテープの評価］上記の実験番号
（１）〜（２２）に対応するアルミスラリーに関し、分
散性、グリーン密度、グリーンテープの強度、熱分解性
（熱分解温度域及び残炭量）及び鋳型成形性を測定し
た。表１及び表２に示す同じ温度及び時間で、乾燥、硬
化反応し、得られた成形体の亀裂の有無を観察した。そ
の結果を表３に示す。 （１）分散性：得られたアルミナスラリーのチクソを２
５℃において、Ｂ型粘度計にて６回転／分と６０回転／
分にて測定し、チクソ性が１．００〜１．２０のものを
○、１．２１〜１．４０のものを△、１．４１以上のも
のを×とし、３段階で評価した。 （２）グリーン密度：成形体寸法と重量より求めた。 （３） 熱分解性：樹脂製造例の実験番号（１）〜（２
１）の樹脂を１０ｍｇアルミカップに入れ、示差熱天秤
にて、昇温速度２０℃／分、昇温温度域２０〜５００℃
にて測定を行い、分解温度域及び質量変化を測定した。
表３に分解温度域及び分解後の残炭量を示した。 ［鋳型成形性の評価］上記のスラリーを用いて、１５×
１５×３０mmの石膏型で固形鋳込み成形を行ない、表１
及び表２の実験番号（１）〜実験番号（２２）に示す同
じ温度及び時間で、乾燥、硬化反応し、得られた成形体
の亀裂の有無を観察した。その結果を表３に示した。

【００４３】比較例１〜４ 市販の水性ウレタン樹脂及び溶剤型アクリル樹脂を用い
て、実施例と同様にアルミナグリーンシートを得て、同
様に評価した。

【００４４】

【表１】

【００４５】

【表２】

【００４６】

【表３】

【００４７】［各結果の考察］以上の実施例及び比較例
から以下の事項が明らかである。すなわち、実験番号１
〜２２までの粘結剤を用いたアルミナのスラリーは、い
ずれも分散性の指標となるチクソは、１．４以下で良好
なスラリー特性を示した。一方、水性ウレタン樹脂から
なるスラリーは、ウレタン樹脂特有の構造粘性を有する
ために、チクソトロピーが高く、用途によっては、成形
性を向上するために、溶剤等の添加物を増やすことにな
る。

【００４８】次に、グリーン密度に関しては、実験番号
１〜２２までの粘結剤を用いたアルミナグリーンシート
は、比較例２〜４にあげた、従来の溶剤型アクリル樹脂
と遜色の無い、グリーン密度を示した。

【００４９】次に、粘結剤の脱バインダー性の指標とな
る熱分解温度域と残炭率を実施例１〜２２及び比較例と
比較すると、水性ウレタン樹脂からなる比較例１は、熱
分解温度域は５００℃以上になっても、セラミックスか
らなる電子部品の実用レベルである数千ｐｐｍ以下には
ならない。昨今の電子部品用のセラミックスの低温焼成
化には、実用的ではない。

【００５０】一方、実施例１〜２２までに示した本発明
のセラミックス粘結剤は、いずれもセラミックス用とし
て実用レベルの熱分解温度域と残炭率に有る事が分か
り、また、低温焼成用のバインダーとしても実用域に有
る。次に、鋳型成形した際の鋳型成形性に関しては、比
較例２〜３に挙げた溶剤型アクリル樹脂では、乾燥工程
で、セラミックス成形材表面に亀裂が生じた。一方、実
験番号１〜２２に挙げた粘結剤で選られたスラリーでは
同様な現象は生じなかった。

【００５１】

【発明の効果】本発明のセラミックス粘結剤組成物は、
無溶剤でセラミックス成形体を得られ、溶剤型アクリル
樹脂並みの分散性、グリーン密度、熱分解性を有し、電
子機器重量部品用ファインセラミックス粘結剤として用
いることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G030 PA21 4J002 AE032 BG031 BG071 EG047 EG048 EK006 EK016 EK036 EK046 EK066 EK086 EL068 FD146 4J100 AE77Q AL03P AL04P AL05P AL08P AL62Q AL63Q AL66Q BA03P BA03Q BA08P BA08Q BA16P BA29P BA56P BA64P BA77P BC43P BC45Q CA01 CA04 FA03 FA18 JA00

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （メタ）アクリル酸エステル単量体
   （Ａ）を含むアクリルシラップからなるセラミックス粘
   結剤。
2. 【請求項２】 （メタ）アクリル酸エステル単量体
   （Ａ）と共に、分子鎖中に不飽和結合を２つ以上有する
   化合物（Ｂ）をも含むアクリルシラップからなる請求項
   １に記載のセラミックス粘結剤。
3. 【請求項３】 アクリルシラップ中に更に、（メタ）ア
   クリル酸エステル単量体の重合体（Ｃ）、又は（メタ）
   アクリル酸エステル単量体と共に分子鎖中に不飽和結合
   を２つ以上有する化合物の重合体（Ｄ）をも含んでなる
   請求項１又は２に記載のセラミックス粘結剤。
4. 【請求項４】 更に、過酸化物（Ｅ）を含む請求項１〜
   ３のいずれかに記載のセラミックス粘結剤。
5. 【請求項５】 更に、バナジウム化合物（Ｆ）を含む請
   求項１〜４のいずれかに記載のセラミックス粘結剤。
6. 【請求項６】 更に、ピルビン酸類（Ｇ）及び／又はア
   スコルビン酸類（Ｈ）を含む請求項１〜５のいずれかに
   記載のセラミックス粘結剤。
7. 【請求項７】 更に、ワックス類（Ｉ）を含む請求項１
   〜６のいずれかに記載のセラミックス粘結剤。
8. 【請求項８】 アクリルシラップ中に含まれる（メタ）
   アクリル酸エステル単量体（Ａ）が、官能基を有するも
   のをも含むものである請求項１〜７のいずれかに記載の
   セラミックス粘結剤。
9. 【請求項９】 （メタ）アクリル酸エステル単量体の重
   合体（Ｃ）、又は（メタ）アクリル酸エステル単量体と
   共に分子鎖中に不飽和結合を２つ以上有する化合物の重
   合体（Ｄ）中の（メタ）アクリル酸エステル単量体が、
   官能基を有するものをも含むものである請求項３〜８の
   いずれかに記載のセラミックス粘結剤。
10. 【請求項１０】 官能基が、水酸基、カルボキシル基、
    スルホン酸基、リン酸基、アミノ基、アミド基、環状エ
    ーテル、オキシエチレン鎖、オキシプロピレン鎖、アル
    コキシシランの群から選ばれる１種以上である請求項８
    又は９に記載のセラミックス粘結剤。