JP3236381B2 - リン酸塩系無機絶縁材料およびこれを用いたリン酸塩系無機絶縁成形物の製造方法 - Google Patents
リン酸塩系無機絶縁材料およびこれを用いたリン酸塩系無機絶縁成形物の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電気絶縁性に優れ、
かつ１５０〜３００℃の低温で硬化するリン酸塩系無機
絶縁材料およびこれを用いた高緻密性のリン酸塩系無機
絶縁成形物の製造方法に関するものである。
かつ１５０〜３００℃の低温で硬化するリン酸塩系無機
絶縁材料およびこれを用いた高緻密性のリン酸塩系無機
絶縁成形物の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】金属リン酸塩化合物は、リン酸カルシウ
ム系焼結体に代表されるように、生体に対する無毒性、
骨との結合性など優れた生体親和性を有するため、生体
硬組織代替材料（人口骨、人口歯、人口関節等）として
用いることが提案されている。また、その高緻密性を理
由してＩＣパッケージ基板としても利用が考えられてい
る。
ム系焼結体に代表されるように、生体に対する無毒性、
骨との結合性など優れた生体親和性を有するため、生体
硬組織代替材料（人口骨、人口歯、人口関節等）として
用いることが提案されている。また、その高緻密性を理
由してＩＣパッケージ基板としても利用が考えられてい
る。
【０００３】そして、このようなリン酸カルシウム系焼
結体を製造する方法としては、例えば特公平１−３８０
７０号公報におけるように、カルシウム／リン原子比
（Ｃａ／Ｐ比）が１．４〜１．７５のカルシウムのリン
酸塩を主体とする粉末を１２５０〜１４００℃の高温で
焼成する方法が知られている。
結体を製造する方法としては、例えば特公平１−３８０
７０号公報におけるように、カルシウム／リン原子比
（Ｃａ／Ｐ比）が１．４〜１．７５のカルシウムのリン
酸塩を主体とする粉末を１２５０〜１４００℃の高温で
焼成する方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来金属リン酸塩化合
物を製造する場合は、以上のような６００℃以上（例え
ば１２５０〜１４００℃）の高温で焼成していたため、
作業性が悪く、製造コストが高かった。また高温のため
焼成による収縮が大きく、形状制御が難しいという問題
点があった。
物を製造する場合は、以上のような６００℃以上（例え
ば１２５０〜１４００℃）の高温で焼成していたため、
作業性が悪く、製造コストが高かった。また高温のため
焼成による収縮が大きく、形状制御が難しいという問題
点があった。
【０００５】この発明は上記問題点を解消するためにな
されたもので、１５０〜３００℃の低温でも加熱硬化す
ることができ、形状制御が容易で、かつ成形物も緻密で
耐熱性・耐水性に優れたものになるリン酸塩系無機絶縁
材料およびこれを用いたリン酸塩系無機絶縁成形物の製
造方法を提供することを目的とする。
されたもので、１５０〜３００℃の低温でも加熱硬化す
ることができ、形状制御が容易で、かつ成形物も緻密で
耐熱性・耐水性に優れたものになるリン酸塩系無機絶縁
材料およびこれを用いたリン酸塩系無機絶縁成形物の製
造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１〜２の発明に係
るリン酸塩系無機絶縁材料は、アルミニウム／リン原子
比が０．５〜１．０のアルミニウムのリン酸塩８０〜９
５重量％と、アルカリ土類金属酸化物と他の酸化物との
複合酸化物及び亜鉛族金属酸化物と他の酸化物との複合
酸化物からなる群より選ばれる少なくとも１種を５〜２
０重量％含むものである。
るリン酸塩系無機絶縁材料は、アルミニウム／リン原子
比が０．５〜１．０のアルミニウムのリン酸塩８０〜９
５重量％と、アルカリ土類金属酸化物と他の酸化物との
複合酸化物及び亜鉛族金属酸化物と他の酸化物との複合
酸化物からなる群より選ばれる少なくとも１種を５〜２
０重量％含むものである。
【０００７】また請求項３の発明に係るリン酸塩系無機
絶縁成形物の製造方法は、請求項１のリン酸塩系無機絶
縁材料のスラリーを形成する工程と、前記スラリーを１
５０〜３００℃に加熱して成形を施す工程を含むリン酸
塩系無機絶縁成形物の製造方法を提供する。
絶縁成形物の製造方法は、請求項１のリン酸塩系無機絶
縁材料のスラリーを形成する工程と、前記スラリーを１
５０〜３００℃に加熱して成形を施す工程を含むリン酸
塩系無機絶縁成形物の製造方法を提供する。
【０００８】
【作用】請求項１〜２の発明に係るリン酸塩系無機絶縁
材料は、その組成により１５０〜３００℃という低温で
も加熱・硬化することができる。
材料は、その組成により１５０〜３００℃という低温で
も加熱・硬化することができる。
【０００９】よって、請求項３の発明により、このリン
酸塩系無機絶縁材料をまずスラリー（粘稠な溶液）に
し、ついでこのスラリーを１５０〜３００℃で加熱する
ことにより、十分固化・乾燥した緻密性のよい成形物を
得ることができる。そして、こうして得られるリン酸塩
系無機絶縁成形物は電気絶縁性が良好であることが分っ
た。
酸塩系無機絶縁材料をまずスラリー（粘稠な溶液）に
し、ついでこのスラリーを１５０〜３００℃で加熱する
ことにより、十分固化・乾燥した緻密性のよい成形物を
得ることができる。そして、こうして得られるリン酸塩
系無機絶縁成形物は電気絶縁性が良好であることが分っ
た。
【００１０】
実施例１．広さ５０mm×３０mm、厚さ１mmの銅板を希塩
酸で処理し、水洗後脱脂処理をする。そして、この銅板
に水酸化アルミニウムとその２倍のモル比のリン酸（Ａ
ｌ／Ｐ原子比は０．５となる）を計８５重量％、また副
成分としてウォラストナイト（Ｃａ０・ＳｉＯ2 ）を１
５重量％含有するリン酸塩スラリーを塗布する。次に、
このスラリー塗布銅板を常温で１日放置し、さらに６０
℃で１２時間保つ。その後この銅板を乾燥器で１０℃／
hrの割合で２５０℃まで昇温し、３時間この温度に保持
してから乾燥器の電源を切る。そして、乾燥器内で放冷
して金属リン酸塩膜の試料を得る。
酸で処理し、水洗後脱脂処理をする。そして、この銅板
に水酸化アルミニウムとその２倍のモル比のリン酸（Ａ
ｌ／Ｐ原子比は０．５となる）を計８５重量％、また副
成分としてウォラストナイト（Ｃａ０・ＳｉＯ2 ）を１
５重量％含有するリン酸塩スラリーを塗布する。次に、
このスラリー塗布銅板を常温で１日放置し、さらに６０
℃で１２時間保つ。その後この銅板を乾燥器で１０℃／
hrの割合で２５０℃まで昇温し、３時間この温度に保持
してから乾燥器の電源を切る。そして、乾燥器内で放冷
して金属リン酸塩膜の試料を得る。
【００１１】こうして銅板上に得られた金属リン酸塩膜
は、その膜質を観察するとともに、絶縁抵抗をピコアン
メータ（ＹＨＰ製４１４０Ｂ）で測定した。結果を下記
表１に示す。
は、その膜質を観察するとともに、絶縁抵抗をピコアン
メータ（ＹＨＰ製４１４０Ｂ）で測定した。結果を下記
表１に示す。
【００１２】実施例２． 実施例１と副成分以外は同じ組成にし、副成分として炭
酸カルシウム（カルサイト；ＣａＣＯ3 ）を１５重量％
（実施例１と同じ）含有する材料を用意する。そして、
材料に含まれるリン酸と同重量の水を加えたスラリーか
ら、実施例１と同様の処理により試料を作製した。この
試料についても実施例１と同じく膜質と電気抵抗を調べ
た。得られた結果を併せて表１に示す。
酸カルシウム（カルサイト；ＣａＣＯ3 ）を１５重量％
（実施例１と同じ）含有する材料を用意する。そして、
材料に含まれるリン酸と同重量の水を加えたスラリーか
ら、実施例１と同様の処理により試料を作製した。この
試料についても実施例１と同じく膜質と電気抵抗を調べ
た。得られた結果を併せて表１に示す。
【００１３】実施例３．実施例１，２と副成分以外は同
じ組成にし、副成分としてウィレマイト（２Ｚｎ０・Ｓ
ｉＯ2 ）を１５重量％（実施例１，２と同じ）含有する
材料を用意する。そして、材料に含まれるリン酸と同重
量の水を加えたスラリーから、実施例１，２と同様の処
理により試料を作製した。この試料についても実施例
１，２と同じく膜質と電気抵抗を調べた。得られた結果
を併せて表１に示す。
じ組成にし、副成分としてウィレマイト（２Ｚｎ０・Ｓ
ｉＯ2 ）を１５重量％（実施例１，２と同じ）含有する
材料を用意する。そして、材料に含まれるリン酸と同重
量の水を加えたスラリーから、実施例１，２と同様の処
理により試料を作製した。この試料についても実施例
１，２と同じく膜質と電気抵抗を調べた。得られた結果
を併せて表１に示す。
【００１４】さて、この他に比較例１，２として、実施
例１〜３と副成分以外は同じ組成にし、副成分としてそ
れぞれコージライト（２Ｍｇ０・Ａｌ2 Ｏ3 ・５ＳｉＯ
2 ）およびムライト（３Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 ）を１
５重量％（実施例１〜３と同じ）含有する材料を用意す
る。そして、材料に含まれるリン酸と同重量の水を加え
たスラリーから、実施例１〜３と同様の処理により試料
を作製した。この試料についても実施例１〜３と同じく
膜質と電気抵抗を調べた。得られた結果を併せて表１に
示す。
例１〜３と副成分以外は同じ組成にし、副成分としてそ
れぞれコージライト（２Ｍｇ０・Ａｌ2 Ｏ3 ・５ＳｉＯ
2 ）およびムライト（３Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 ）を１
５重量％（実施例１〜３と同じ）含有する材料を用意す
る。そして、材料に含まれるリン酸と同重量の水を加え
たスラリーから、実施例１〜３と同様の処理により試料
を作製した。この試料についても実施例１〜３と同じく
膜質と電気抵抗を調べた。得られた結果を併せて表１に
示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】この表から、本発明の成分を含む実施例１
〜３の試料はいずれも、２５０℃の低温による焼成で
も、硬化・成形後の膜質が良好（十分に固化・乾燥して
高緻密性）で、かつ電気絶縁性にも優れていることが分
る。しかし、比較例１と２の試料はいずれも膜に多数の
クラックが生じ、電気抵抗の測定はできなかった。
〜３の試料はいずれも、２５０℃の低温による焼成で
も、硬化・成形後の膜質が良好（十分に固化・乾燥して
高緻密性）で、かつ電気絶縁性にも優れていることが分
る。しかし、比較例１と２の試料はいずれも膜に多数の
クラックが生じ、電気抵抗の測定はできなかった。
【００１７】なお、この発明は上記実施例に限定される
ものではない。この発明のリン酸塩系無機材料における
主成分としてのアルミニウムのリン酸塩は、アルミニウ
ム／リン原子比は、０．５〜１．０である。これはＡｌ
／Ｐ原子比が０．５未満だと、３００℃までの温度範囲
では湿潤状態のままで十分な固化・乾燥がなされず、他
方１．０を超えると、成形後、加熱硬化の際にクラック
が発生し、機械強度も通常の取扱いができないほど低下
するためである。好ましいＡｌ／Ｐ原子比の範囲は０．
５〜０．６７である。
ものではない。この発明のリン酸塩系無機材料における
主成分としてのアルミニウムのリン酸塩は、アルミニウ
ム／リン原子比は、０．５〜１．０である。これはＡｌ
／Ｐ原子比が０．５未満だと、３００℃までの温度範囲
では湿潤状態のままで十分な固化・乾燥がなされず、他
方１．０を超えると、成形後、加熱硬化の際にクラック
が発生し、機械強度も通常の取扱いができないほど低下
するためである。好ましいＡｌ／Ｐ原子比の範囲は０．
５〜０．６７である。
【００１８】また、この発明の材料における副成分であ
る酸化物・炭酸化物の濃度は５〜２０重量％、である。
５重量％未満では、主成分が空気中の水分を吸収して材
料に耐水性が付与されなくなり、他方２０重量％を超え
ると、副成分とリン酸との反応が急激で成形作業を行い
にくくなるからである。好ましい酸化物・炭酸化物の濃
度は１０〜１５重量％である。
る酸化物・炭酸化物の濃度は５〜２０重量％、である。
５重量％未満では、主成分が空気中の水分を吸収して材
料に耐水性が付与されなくなり、他方２０重量％を超え
ると、副成分とリン酸との反応が急激で成形作業を行い
にくくなるからである。好ましい酸化物・炭酸化物の濃
度は１０〜１５重量％である。
【００１９】さらに、成形後の加熱温度は１５０〜３０
０℃である。これは、１５０℃未満では材料が十分に乾
燥されないため緻密性に劣り、耐水性・電気絶縁性が発
揮されないであり、他方３００℃を超えるのでは、作業
性の向上・製造コストの低減という本発明の目的が達成
されないからである。なお、好ましい加熱温度は２２０
〜２６０℃である。また加熱時間は３〜６時間が好まし
い。
０℃である。これは、１５０℃未満では材料が十分に乾
燥されないため緻密性に劣り、耐水性・電気絶縁性が発
揮されないであり、他方３００℃を超えるのでは、作業
性の向上・製造コストの低減という本発明の目的が達成
されないからである。なお、好ましい加熱温度は２２０
〜２６０℃である。また加熱時間は３〜６時間が好まし
い。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、１５
０〜３００℃の低温でも加熱・硬化することができるリ
ン酸塩系無機絶縁材料が得られ、このリン酸塩系無機絶
縁材料のスラリーを１５０〜３００℃で加熱することに
より、低コストでかつ作業性よく、複雑形状品をつくっ
たり、基材への膜を形成することができる。そして、高
緻密性（耐水性・耐熱性）で電気絶縁性のよい成形物を
得ることができる。
０〜３００℃の低温でも加熱・硬化することができるリ
ン酸塩系無機絶縁材料が得られ、このリン酸塩系無機絶
縁材料のスラリーを１５０〜３００℃で加熱することに
より、低コストでかつ作業性よく、複雑形状品をつくっ
たり、基材への膜を形成することができる。そして、高
緻密性（耐水性・耐熱性）で電気絶縁性のよい成形物を
得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C01B 25/45 C04B 35/447 ＣＡ（ＳＴＮ)
Claims (3)
- 【請求項１】 アルミニウム／リン原子比が０．５〜
１．０のアルミニウムのリン酸塩８０〜９５重量％と、
アルカリ土類金属酸化物と他の酸化物との複合酸化物及
び亜鉛族金属酸化物と他の酸化物との複合酸化物からな
る群より選ばれる少なくとも１種を５〜２０重量％含む
リン酸塩系無機絶縁材料。 - 【請求項２】 前記アルカリ土類金属酸化物と他の酸化
物との複合酸化物および亜鉛族金属酸化物と他の酸化物
との複合酸化物がそれぞれウォラストナイト（Ｃａ０・
ＳｉＯ2 ）およびウィレマイト（２Ｚｎ０・ＳｉＯ2 ）
を含む請求項１記載のリン酸塩系無機絶縁材料。 - 【請求項３】 請求項１のリン酸塩系無機絶縁材料のス
ラリーを形成する工程と、前記スラリーを１５０〜３０
０℃に加熱して成形を施す工程を含むリン酸塩系無機絶
縁成形物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35109392A JP3236381B2 (ja) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | リン酸塩系無機絶縁材料およびこれを用いたリン酸塩系無機絶縁成形物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35109392A JP3236381B2 (ja) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | リン酸塩系無機絶縁材料およびこれを用いたリン酸塩系無機絶縁成形物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06171916A JPH06171916A (ja) | 1994-06-21 |
| JP3236381B2 true JP3236381B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=18415001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35109392A Expired - Fee Related JP3236381B2 (ja) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | リン酸塩系無機絶縁材料およびこれを用いたリン酸塩系無機絶縁成形物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3236381B2 (ja) |
-
1992
- 1992-12-07 JP JP35109392A patent/JP3236381B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06171916A (ja) | 1994-06-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |