JP2664084B2 - セラミックコーティング用組成物 - Google Patents
セラミックコーティング用組成物Info
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- JP2664084B2 JP2664084B2 JP1022570A JP2257089A JP2664084B2 JP 2664084 B2 JP2664084 B2 JP 2664084B2 JP 1022570 A JP1022570 A JP 1022570A JP 2257089 A JP2257089 A JP 2257089A JP 2664084 B2 JP2664084 B2 JP 2664084B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5053—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials non-oxide ceramics
- C04B41/5062—Borides, Nitrides or Silicides
- C04B41/5064—Boron nitride
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、セラミツクの焼成、例えば酸化物、窒化
物、炭化物の焼成の際に用いる該セラミツクより高融点
の治具の表面部に、離型用、汚染防止用、焼成雰囲気制
御用等の目的で使用されるセラミツクコーテイング用組
成物に関する。
物、炭化物の焼成の際に用いる該セラミツクより高融点
の治具の表面部に、離型用、汚染防止用、焼成雰囲気制
御用等の目的で使用されるセラミツクコーテイング用組
成物に関する。
焼成形状が薄板で代表されるAl2O3,AlN、SiC、2MgO・
SiO2等の基板や切削用チツプ等の焼成は生産性を考慮
し、段積みでなされている。その場合、容器に入れるこ
ともあるし、場合によつてはそのまま焼成されることも
あるが、何れにしても容器、スペーサー、セツター等の
治具を必要とし、焼成後の離型は勿論のこと良品のセラ
ミツクを得る為に、高融点セラミツク例えば窒化硼素粉
の塗布がなされている（特公昭60−50731号公報等）。
SiO2等の基板や切削用チツプ等の焼成は生産性を考慮
し、段積みでなされている。その場合、容器に入れるこ
ともあるし、場合によつてはそのまま焼成されることも
あるが、何れにしても容器、スペーサー、セツター等の
治具を必要とし、焼成後の離型は勿論のこと良品のセラ
ミツクを得る為に、高融点セラミツク例えば窒化硼素粉
の塗布がなされている（特公昭60−50731号公報等）。
しかし、窒化硼素粉は高価であるので、それに代替さ
れるセラミツク粉末が望まれていた。
れるセラミツク粉末が望まれていた。
以上の問題点を解決するために、本発明者らは種々検
討した結果、特定粒径の窒化物又は炭化物の高融点化合
物の粉末と窒化硼素粉末とを特定割合で含有してなるコ
ーテイング材をスペーサー、セツター等の治具に塗布す
ることにより、密着性、潤滑性及び離型性が非常にすぐ
れることを見い出し、本発明を完成した。
討した結果、特定粒径の窒化物又は炭化物の高融点化合
物の粉末と窒化硼素粉末とを特定割合で含有してなるコ
ーテイング材をスペーサー、セツター等の治具に塗布す
ることにより、密着性、潤滑性及び離型性が非常にすぐ
れることを見い出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、（Ｂ）成分100重量部に対し
（Ａ）成分５〜100重量部を含有してなることを特徴と
するセラミツクコーテイング用組成物である。
（Ａ）成分５〜100重量部を含有してなることを特徴と
するセラミツクコーテイング用組成物である。
（Ａ）成分：最大粒径105μｍ以下、平均粒径２μｍ以
上で融点又は分解温度が2000℃以上である窒化硼素以外
の窒化物及び炭化物から選ばれた１種以上の高融点化合
物粉末70〜98重量％と、平均粒径15μｍ以下の窒化硼素
とからなるセラミツク粉末。
上で融点又は分解温度が2000℃以上である窒化硼素以外
の窒化物及び炭化物から選ばれた１種以上の高融点化合
物粉末70〜98重量％と、平均粒径15μｍ以下の窒化硼素
とからなるセラミツク粉末。
（Ｂ）成分：（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計に対し10重
量％以下（０を含む）の有機結合剤を含んでなる有機溶
剤。
量％以下（０を含む）の有機結合剤を含んでなる有機溶
剤。
以下、さらに詳しく説明すると、本発明は、高融点化
合物粉末と窒化硼素粉末とを特定割合で有機結合剤可溶
の有機溶剤に分散させてなるセラミツクコーテイング用
組成物である。
合物粉末と窒化硼素粉末とを特定割合で有機結合剤可溶
の有機溶剤に分散させてなるセラミツクコーテイング用
組成物である。
まず、（Ａ）成分のセラミツク粉末について説明す
る。
る。
（Ａ）成分を構成する高融点化合物粉末の具体例とし
ては、B4C,NbC,SiC,TaC,TiC,VC,WC,W2C,ZrC等の炭化物
及びAlN,NbN,TaN,TiN,VN,ZrN等の窒化物があげられ、本
発明では、これらの１種又は２種以上が使用される。好
ましいものはAlNとSiCである。
ては、B4C,NbC,SiC,TaC,TiC,VC,WC,W2C,ZrC等の炭化物
及びAlN,NbN,TaN,TiN,VN,ZrN等の窒化物があげられ、本
発明では、これらの１種又は２種以上が使用される。好
ましいものはAlNとSiCである。
高融点化合物粉末は融点又は分解温度が2000℃以上の
炭化物、窒化物である。それ以外の化合物であつては、
焼成時にそれ自身の焼結が起こり、セツター、スペーサ
ー等の治具との密着力が低下し剥離したり製品と反応し
たりする。高融点化合物粉末の粒径としては、猖獗を考
慮するならば大きいものが好ましいが、平滑性の付与と
スプレー方式による塗布の点から最大粒径105μｍ以下
で平均粒径２μｍ以上とする。
炭化物、窒化物である。それ以外の化合物であつては、
焼成時にそれ自身の焼結が起こり、セツター、スペーサ
ー等の治具との密着力が低下し剥離したり製品と反応し
たりする。高融点化合物粉末の粒径としては、猖獗を考
慮するならば大きいものが好ましいが、平滑性の付与と
スプレー方式による塗布の点から最大粒径105μｍ以下
で平均粒径２μｍ以上とする。
一方、（Ａ）成分の他の構成成分である窒化硼素（B
N）粉末は、例えば本発明のセラミツクコーテイング用
組成物を貯蔵した場合のように、沈降してしまつた高融
点化合物粉末を使用時に振盪等をすることによつて容易
に再分散させるために、すなわち、沈降パツキングの解
膠助剤として機能させるために使用するものである。こ
のようなBN粉末の機能は、BN粉末の表面電位が高融点化
合物粉末よりも10倍程度高いことに着目したものであり
本発明者が初めて見い出したものである。BN粉末の粒径
としては、微粉でかつ粒度分布の狭いほうがこの機能は
大となるが、平均粒径としては15μｍ以下は必要であ
る。また、その割合は（Ａ）成分中に２〜30重量％含む
量であり、２重量％未満では解膠助剤としての働きが小
さく、30重量％をこえてもその働きは向上せず返つてBN
粉末の割合が多くなつて所期の目的に反することとな
る。
N）粉末は、例えば本発明のセラミツクコーテイング用
組成物を貯蔵した場合のように、沈降してしまつた高融
点化合物粉末を使用時に振盪等をすることによつて容易
に再分散させるために、すなわち、沈降パツキングの解
膠助剤として機能させるために使用するものである。こ
のようなBN粉末の機能は、BN粉末の表面電位が高融点化
合物粉末よりも10倍程度高いことに着目したものであり
本発明者が初めて見い出したものである。BN粉末の粒径
としては、微粉でかつ粒度分布の狭いほうがこの機能は
大となるが、平均粒径としては15μｍ以下は必要であ
る。また、その割合は（Ａ）成分中に２〜30重量％含む
量であり、２重量％未満では解膠助剤としての働きが小
さく、30重量％をこえてもその働きは向上せず返つてBN
粉末の割合が多くなつて所期の目的に反することとな
る。
次に（Ｂ）成分について説明する。
（Ｂ）成分は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計に対し
10重量％以下（０を含む）の有機結合剤を含んでなる有
機溶剤である。有機結合剤としては、ポリビニルブチラ
ール、ポリイソブチルアクリレート、ポリブチルメタア
クリレート、メチルメタアクリレートのポリマー又はモ
ノマー、エチルアクリレートのポリマー又はモノマー等
のブチラール系、アクリル系及びこれらの共重合体が好
適である。有機結合剤には、ジオクチルフタレート等の
可塑剤やトリオレイン等の分散剤を有機結合剤に対し５
重量％以下で加えることもできる。有機結合剤の使用量
は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計に対し10重量％以下
（０を含む）であり、それをこえる量では塗膜の密着力
は向上せず、反つて熱分解時に発生するガス量が多くな
り塗膜がふくれヒビ割れが発生するようになる。有機結
合剤は密着力を要しない用途の場合には必ずしも必要と
しない。一方、有機溶剤としては、上記有機結合剤を可
溶できるもので低沸点のものが好ましく、具体的には、
メタノール、エタノール等のアルコール類やトルエン、
キシレン、クロロセンなどである。
10重量％以下（０を含む）の有機結合剤を含んでなる有
機溶剤である。有機結合剤としては、ポリビニルブチラ
ール、ポリイソブチルアクリレート、ポリブチルメタア
クリレート、メチルメタアクリレートのポリマー又はモ
ノマー、エチルアクリレートのポリマー又はモノマー等
のブチラール系、アクリル系及びこれらの共重合体が好
適である。有機結合剤には、ジオクチルフタレート等の
可塑剤やトリオレイン等の分散剤を有機結合剤に対し５
重量％以下で加えることもできる。有機結合剤の使用量
は、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計に対し10重量％以下
（０を含む）であり、それをこえる量では塗膜の密着力
は向上せず、反つて熱分解時に発生するガス量が多くな
り塗膜がふくれヒビ割れが発生するようになる。有機結
合剤は密着力を要しない用途の場合には必ずしも必要と
しない。一方、有機溶剤としては、上記有機結合剤を可
溶できるもので低沸点のものが好ましく、具体的には、
メタノール、エタノール等のアルコール類やトルエン、
キシレン、クロロセンなどである。
（Ａ）成分と（Ｂ）成分の割合は、（Ｂ）成分100重
量部に対し（Ａ）成分５〜100重量部である。（Ａ）成
分が５重量部未満では塗膜が薄く密着力が低下し、また
100重量部をこえると平滑性が悪くなりスプレー方式に
よる塗布も困難となる。（Ａ）成分と（Ｂ）成分の混合
には、通常の混合・撹拌機を用い、混合時間としては数
時間程度である。
量部に対し（Ａ）成分５〜100重量部である。（Ａ）成
分が５重量部未満では塗膜が薄く密着力が低下し、また
100重量部をこえると平滑性が悪くなりスプレー方式に
よる塗布も困難となる。（Ａ）成分と（Ｂ）成分の混合
には、通常の混合・撹拌機を用い、混合時間としては数
時間程度である。
本発明のセラミツクコーテイング用組成物を使用する
には、これをAl2O3,AlN、SiC等の高温基材に適当な手
段、例えば刷毛塗り、スプレー等の塗布手段により塗布
し、常温で乾燥すればよく、特別の手段を必要としない
ので現場等で容易に使用可能である。塗布量としては、
20mm程度までは可能である。
には、これをAl2O3,AlN、SiC等の高温基材に適当な手
段、例えば刷毛塗り、スプレー等の塗布手段により塗布
し、常温で乾燥すればよく、特別の手段を必要としない
ので現場等で容易に使用可能である。塗布量としては、
20mm程度までは可能である。
以下、実施例と比較例をあげてさらに具体的に説明す
る。
る。
実施例１ 第１表に示す105μｍ下のセラミツク粉末（AlN,TiN,Z
rN,SiCの平均粒径はそれぞれ5.5、1.8、3,2、2,2μｍ）
と105μｍ下のBE粉末（平均粒径10μｍ）の混合粉末を4
gとエタノール6gを均一に混合し試験管に入れた。次い
で、第１表に示す時間を放置した後、試験管の反転を繰
り返し行い、セラミツク粉末（ａ）成分が試験管の底に
堆積しなくなるまでの回数を測定した。その結果を第１
表に示す。
rN,SiCの平均粒径はそれぞれ5.5、1.8、3,2、2,2μｍ）
と105μｍ下のBE粉末（平均粒径10μｍ）の混合粉末を4
gとエタノール6gを均一に混合し試験管に入れた。次い
で、第１表に示す時間を放置した後、試験管の反転を繰
り返し行い、セラミツク粉末（ａ）成分が試験管の底に
堆積しなくなるまでの回数を測定した。その結果を第１
表に示す。
実施例２ 第２表に示すように、高融点化合物粉末、BN粉末及び
有機結合剤としてのポリビニルブチラールと有機溶剤と
してのエタノールを種々の割合で混合してコーテイング
剤を調合し、それをフロンガスを用いたスプレーにより
AlN基材（基材Ａ）とSiC基材（基材Ｂ）に塗布した後、
５枚重ねで1800℃×1Hr焼成し、基材への密着性と焼成
後の剥離性を測定した。焼成雰囲気は、基材Ａでは窒素
ガス、基材Ｂではアルゴンガスとした。その結果を第３
表に示す。
有機結合剤としてのポリビニルブチラールと有機溶剤と
してのエタノールを種々の割合で混合してコーテイング
剤を調合し、それをフロンガスを用いたスプレーにより
AlN基材（基材Ａ）とSiC基材（基材Ｂ）に塗布した後、
５枚重ねで1800℃×1Hr焼成し、基材への密着性と焼成
後の剥離性を測定した。焼成雰囲気は、基材Ａでは窒素
ガス、基材Ｂではアルゴンガスとした。その結果を第３
表に示す。
なお、物性測定は以下のとおりである。
（１）平均粒径：レーザ回折法（マイクロトラツクSPA
型）による。
型）による。
（２）噴霧性 ○…噴霧に全く異常が認められなかつたもの ×…噴霧できないか又は閉塞が生じたもの （３）基材との密着性及び焼成後の剥離性 ○…塗膜並びに剥離に全く異常が認められなかつたもの ×…塗膜にヒビ割れが生じたもの −…未実施 〔発明の効果〕 本発明のセラミツクコーテイング用組成物をセラミツ
クの焼成の際に治具及び被焼成物自体に塗布しておけ
ば、焼成後の剥離性は勿論のこと治具からの汚染及び焼
成雰囲気制御等にも効果がある。本発明のセラミツクコ
ーテイング用組成物は、従来品のように、高価な窒化硼
素粉末の使用量を著しく軽減して上記効果を発揮させる
ことができるという点で画期的なものである。
クの焼成の際に治具及び被焼成物自体に塗布しておけ
ば、焼成後の剥離性は勿論のこと治具からの汚染及び焼
成雰囲気制御等にも効果がある。本発明のセラミツクコ
ーテイング用組成物は、従来品のように、高価な窒化硼
素粉末の使用量を著しく軽減して上記効果を発揮させる
ことができるという点で画期的なものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 玉木 昭平 福岡県大牟田市新開町１ 電気化学工業 株式会社大牟田工場内 審査官 米田 健志
Claims (1)
- 【請求項１】（Ｂ）成分100重量部に対し（Ａ）成分５
〜100重量部を含有してなることを特徴とするセラミツ
クコーテイング用組成物。 （Ａ）成分：最大粒径105μｍ以下、平均粒径２μｍ以
上で融点又は分解温度が2000℃以上である窒化硼素以外
の窒化物及び炭化物から選ばれた１種以上の高融点化合
物粉末70〜98重量％と、平均粒径15μｍ以下の窒化硼素
とからなるセラミツク粉末。 （Ｂ）成分：（Ａ）成分と（Ｂ）成分の合計に対し10重
量％以下（０を含む）の有機結合剤を含んでなる有機溶
剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1022570A JP2664084B2 (ja) | 1989-02-02 | 1989-02-02 | セラミックコーティング用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1022570A JP2664084B2 (ja) | 1989-02-02 | 1989-02-02 | セラミックコーティング用組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02204381A JPH02204381A (ja) | 1990-08-14 |
| JP2664084B2 true JP2664084B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=12086535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1022570A Expired - Fee Related JP2664084B2 (ja) | 1989-02-02 | 1989-02-02 | セラミックコーティング用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2664084B2 (ja) |
-
1989
- 1989-02-02 JP JP1022570A patent/JP2664084B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02204381A (ja) | 1990-08-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |