JP4275251B2 - セラミックス成形用バインダー - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は新規なセラミックス成形用バインダーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
セラミックスの成形、特に押出し成形においては、坏土に十分な可塑性、粘着性および潤滑性を与えるために水溶性高分子からなる成形用バインダーが必要であるが、この高分子として現在はメチルセルロース（ＭＣ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）などの各種セルロースエーテル類が広く用いられている。
しかしセルロースエーテル類には、脱脂時の発熱が急激で発熱量も多く、成形体が脱脂時に損傷し易いという問題があった。また脱脂後に炭化した残滓や無機塩類が残り易い（残炭率が高い）ことも問題であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、脱脂時の発熱が緩慢で発熱量も少なく、また残炭率も低い、セルロースエーテル類に替わる新しいセラミックス成形用バインダーを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記の問題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、櫛形疎水性ジオールを疎水基とする新規な可溶性ポリウレタンからなるセラミックス成形用バインダーを見出し、本発明を完成した。
本発明は、化学式１（化６）
【０００５】
【化６】
で表される繰り返し単位（１）と、化学式２（化７）
【０００６】
【化７】
で表される繰り返し単位（２）からなり、繰り返し単位（１）のモル比率が０．５以上０．９９以下であり、繰り返し単位（２）のモル比率が０．０１以上０．５以下であり、ＧＰＣにより測定された重量平均分子量が１０，０００から１，０００，０００の範囲にある高分子からなるセラミックス成形用バインダーである。
【０００７】
ただし、ＡはＨＯ−Ａ−ＯＨが少なくとも両末端に水酸基を有しかつ数平均分子量が４００〜１００，０００の水溶性ポリオキシアルキレンポリオール（化合物Ａ）である２価基であり、ＢはＯＣＮ−Ｂ−ＮＣＯが全炭素数が３〜１８のポリイソシアナート類よりなる群から選ばれたポリイソシアナート化合物（化合物Ｂ）である２価基であり、ＤはＨＯ−Ｄ−ＯＨが化学式３（化８）
【０００８】
【化８】
（ただし、Ｒ1は炭素数が１〜２０の炭化水素基である。またＲ2およびＲ3は炭素数が４〜２１の炭化水素基である。また該炭化水素基Ｒ1、Ｒ2およびＲ3中の水素の一部ないし全部はフッ素、塩素、臭素ないし沃素で置換されていてもよく、Ｒ2とＲ3は同じでも異なっていてもよい。またＹおよびＹ’は水素、メチル基ないしＣＨ2Ｃｌ基であり、ＹとＹ’は同じでも異なっていてもよい。またＺおよびＺ’は酸素、硫黄ないしＣＨ２基であり、ＺとＺ’は同じでも異なっていてもよい。またｎはＺが酸素の場合は０〜１５の整数であり、Ｚが硫黄ないしＣＨ2基の場合は０である。またｎ’はＺ’が酸素の場合は０〜１５の整数であり、Ｚ’が硫黄ないしＣＨ2基の場合は０であり、ｎとｎ’は同じでも異なっていてもよい）ないし化学式４（化９）
【０００９】
【化９】
（ただし、Ｒ4は炭素数が１〜２０の炭化水素基である。またＲ5およびＲ6は炭素数が４〜２１の炭化水素基である。また該炭化水素基Ｒ4、Ｒ5およびＲ6中の水素の一部ないし全部はフッ素、塩素、臭素ないし沃素で置換されていてもよく、Ｒ5とＲ6は同じでも異なっていてもよい。またＹ、Ｙ’およびＹ”は水素、メチル基ないしＣＨ2Ｃｌ基であり、ＹとＹ’は同じでも異なっていてもよい。またＺおよびＺ’は酸素、硫黄ないしＣＨ2基であり、ＺとＺ’は同じでも異なっていてもよい。またＲ7は炭素数が２〜４のアルキレン基であり、ｋは０〜１５の整数である。またｎはＺが酸素の場合は０〜１５の整数であり、Ｚが硫黄ないしＣＨ2基の場合は０である。またｎ’はＺ’が酸素の場合は０〜１５の整数であり、Ｚ’が硫黄ないしＣＨ2基の場合は０であり、ｎとｎ’は同じでも異なっていてもよい）ないし化学式５（化１０）
【００１０】
【化１０】
（ただし、Ｒ8およびＲ9はＲ8とＲ9の炭素数の合計が２〜２０の炭化水素基である。またＲ10およびＲ11は炭素数が４〜２１の炭化水素基である。また該炭化水素基Ｒ8、Ｒ9、Ｒ10およびＲ11の水素の一部ないし全部はフッ素、塩素、臭素ないし沃素で置換されていてもよい。Ｒ8とＲ9は同じでも異なっていてもよい。Ｒ10とＲ11は同じでも異なっていてもよい。またＲ12は炭素数が２〜７のアルキレン基である。またＹおよびＹ’は水素、メチル基ないしＣＨ2Ｃｌ基であり、ＹとＹ’は同じでも異なっていてもよい。またＺおよびＺ’は酸素、硫黄ないしＣＨ2基であり、ＺとＺ’は同じでも異なっていてもよい。またｎはＺが酸素の場合は０〜１５の整数であり、Ｚが硫黄ないしＣＨ2基の場合は０である。またｎ’はＺ’が酸素の場合は０〜１５の整数であり、Ｚ’が硫黄ないしＣＨ2基の場合は０であり、ｎとｎ’は同じでも異なっていてもよい）で表わされる櫛形疎水性ジオール（化合物Ｄ）である２価基である。
【００１１】
また本発明は、化合物Ａが数平均分子量１，０００〜２０，０００のポリエチレングリコールであり、化合物Ｂが鎖状脂肪族ジイソシアナートないし環状脂肪族ジイソシアナートである該高分子からなるセラミックス成形用バインダーである。
また本発明は、化合物Ｂがヘキサメチレンジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート、水素化トリレンジイソシアナート、水素化キシリレンジイソシアナートまたはノルボルネンジイソシアナートである該高分子からなるセラミックス成形用バインダーである。
また本発明は、該高分子からなるセラミックス押出し成形用バインダーである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられる高分子は、水溶性ポリオキシアルキレンポリオールと櫛形疎水性ジオールをポリイソシアナートで連結して得られる櫛形疎水基を有するポリウレタンである。本発明で用いられる水溶性ポリオキシアルキレンポリオール（化合物Ａ）は、少なくとも高分子鎖の両末端に水酸基を有するアルキレンオキサイド重合体である。ただし水酸基を３個以上有するポリオキシアルキレンポリオールを用いると、製品の水への溶解性が低下しやすい。従って高分子鎖の両末端に１級水酸基を有するポリアルキレングリコールを用いることがより好ましい。
【００１３】
単量体のアルキレンオキサイドとしてはエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、エピクロロヒドリンなどがあるが、水や極性溶剤への溶性を高めるためにはエチレンオキサイドの含有率が４０重量％以上あることがより好ましい。更に好ましくはエチレンオキサイドの重合物（ポリエチレングリコール。以下ＰＥＧと略記する）を用いることである。
【００１４】
該化合物Ａの分子量は数平均分子量で４００〜１００，０００のものが好ましい。より好ましくは１，０００〜２０，０００である。分子量が４００未満では粘着性の低い製品が得られ易く、バインダーに用いるには不適当である。また分子量が１００，０００より大きくなると溶解性の低い製品が得られ易い。分子量が１，０００〜２０，０００の範囲で、十分な可塑性、粘着性と溶解性を示す製品が最も得られ易い。
【００１５】
本発明で用いられるポリイソシアナート化合物（化合物Ｂ）は、鎖状脂肪族ポリイソシアナート類、環状脂肪族ポリイソシアナート類および芳香族ポリイソシアナートよりなる群から選ばれた全炭素数が（ＮＣＯ基の炭素を含めて）３〜１８のポリイソシアナート化合物である。ポリイソシアナート類の全炭素数が１８より大きいとポリウレタンの溶解性が低下し易い。
ただし分子内にＮＣＯ基３個以上有するポリイソシアナート類を用いると、製品の水への溶解性が低下しやすい。従って分子内にＮＣＯ基を２個有するジイソシアナート類を用いることがより好ましい。
【００１６】
ジイソシアナート類として芳香族ジイソシアナート類、鎖状脂肪族ジイソシアナート類、環状脂肪族ジイソシアナート類などがあるが、鎖状脂肪族ジイソシアナート類および環状脂肪族ジイソシアナート類は芳香族ジイソシアナートと比較して脱脂時の残炭率が低く、バインダーとしてより優れている。
従って、全炭素数が３〜１８の鎖状および環状脂肪族ジイソシアナート類を用いることがより好ましい。更に好ましくはヘキサメチレンジイソシアナート（通称ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアナート（通称ＩＰＤＩ）、水素化トリレンジイソシアナート（通称ＨＴＤＩ）、水素化キシリレンジイソシアナート（通称ＨＸＤＩ）またはノルボルネンジイソシアナート（通称ＮＢＤＩ）を用いることである。特に好ましくはＨＤＩを用いることである。
【００１７】
鎖状脂肪族ジイソシアナート類は、ＮＣＯ基の間を直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基で繋いだ構造をもつジイソシアナート化合物であり、具体例としては、メチレンジイソシアナート、エチレンジイソシアナート、トリメチレンジイソシアナート、１−メチルエチレンジイソシアナート、テトラメチレンジイソシアナート、ペンタメチレンジイソシアナート、２−メチルブタン−１，４−ジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート（ＨＤＩ）、ヘプタメチレンジイソシアナート、２，２’−ジメチルペンタン−１，５−ジイソシアナート、リジンジイソシアナートメチルエステル（ＬＤＩ）、オクタメチレンジイソシアナート、２，５−ジメチルヘキサン−１，６−ジイソシアナート、２，２，４−トリメチルペンタン−１，５−ジイソシアナート、ノナメチルジイソシアナート、２，４，４−トリメチルヘキサン−１，６−ジイソシアナート、デカメチレンジイソシアナート、ウンデカメチレンジイソシアナート、ドデカメチレンジイソシアナート、トリデカメチレンジイソシアナート、テトラデカメチレンジイソシアナート、ペンタデカメチレンジイソシアナート、ヘキサデカメチレンジイソシアナート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアナートなどが挙げられる。
【００１８】
環状脂肪族ジイソシアナート類は、ＮＣＯ基の間を繋ぐアルキレン基が環状構造をもつジイソシアナート化合物であり、具体例としては、シクロヘキサン−１，２−ジイソシアナート、シクロヘキサン−１，３−ジイソシアナート、シクロヘキサン−１，４−ジイソシアナート、１−メチルシクロヘキサン−２，４−ジイソシアナート、１−メチルシクロヘキサン−２，６−ジイソシアナート、１−エチルシクロヘキサン−２，４−ジイソシアナート、４，５−ジメチルシクロヘキサン−１，３−ジイソシアナート、１，２−ジメチルシクロヘキサン−ω，ω’−ジイソシアナート、１，４−ジメチルシクロヘキサン−ω，ω’−ジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート（ＩＰＤＩ）、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアナート、ジシクロヘキシルメチルメタン−４，４’−ジイソシアナート、ジシクロヘキシルジメチルメタン−４，４’−ジイソシアナート、２，２’−ジメチルジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアナート、３，３’−ジメチルジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアナート、４，４’−メチレン−ビス（イソシアナトシクロヘキサン）、イソプロピリデンビス（４−シクロヘキシルイソシアナート）（ＩＰＣＩ）、１，３−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、水素化トリレンジイソシアナート（ＨＴＤＩ）、水素化４，４’−ジフェニルメタンジイソシアナート（ＨＭＤＩ）、水素化キシリレンジイソシアナート（ＨＸＤＩ）、ノルボルネンジイソシアナート（ＮＢＤＩ）などが挙げられる。
【００１９】
芳香族ジイソシアナート類は、ＮＣＯ基の間をフェニレン基、アルキル置換フェニレン基およびアラルキレン基などの芳香族基ないし芳香族基を含有する炭化水素基で繋いだジイソシアナート化合物であり、具体例としては、１，３−および１，４−フェニレンジイソシアナート、１−メチル−２，４−フェニレンジイソシアナート（２，４−ＴＤＩ）、１−メチル−２，６−フェニレンジイソシアナート（２，６−ＴＤＩ）、１−メチル−２，５−フェニレンジイソシアナート、１−メチル−３，５−フェニレンジイソシアナート、１−エチル−２，４−フェニレンジイソシアナート、１−イソプロピル−２，４−フェニレンジイソシアナート、１，３−ジメチル−２，４−フェニレンジイソシアナート、１，３−ジメチル−４，６−フェニレンジイソシアナート、１，４−ジメチル−２，５−フェニレンジイソシアナート、ｍ−キシレンジイソシアナート、ジエチルベンゼンジイソシアナート、ジイソプロピルベンゼンジイソシアナート、１−メチル−３，５−ジエチルベンゼン−２，４−ジイソシアナート、３−メチル−１，５−ジエチルベンゼン−２，４−ジイソシアナート、１，３，５−トリエチルベンゼン−２，４−ジイソシアナート、ナフタリン−１，４−ジイソシアナート、ナフタリン−１，５−ジイソシアナート、１−メチルナフタリン−１，５−ジイソシアナート、ナフタリン−２，６−ジイソシアナート、ナフタリン−２，７−ジイソシアナート、１，１−ジナフチル−２，２’−ジイソシアナート、ビフェニル−２，４’−ジイソシアナート、ビフェニル−４，４’−ジイソシアナート、１，３−ビス（１−イソシアナト−１−メチルエチル）ベンゼン、３，３’−ジメチルビフェニル−４，４’−ジイソシアナート、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアナート（ＭＤＩ）、ジフェニルメタン−２，２’−ジイソシアナート、ジフェニルメタン−２，４’−ジイソシアナート、キシリレンジイソシアナート（ＸＤＩ）などが挙げられる。
【００２０】
その他のポリイソシアナートとしては１，６，１１−ウンデカトリイソシアナート、１，８−ジイソシアナート−４−イソシアナートメチルオクタン、１，３，６−ヘキサメチレントリイソシアナートなどが挙げられる。
【００２１】
本発明で用いられる櫛形疎水性ジオール（化合物Ｄ）は、該化学式３、該化学式４ないし該化学式５で表わせれる、２級水酸基を分子内に２個有しかつ疎水鎖を分子内に３本以上有する疎水性のジオール類である。
この疎水性ジオール類は１級アミン類に各種オキシラン化合物（オキシラン環を有する化合物）を付加させることにより得ることができる。アミン類のアミノ基とオキシラン化合物の付加反応は活性が高く、無触媒でも十分反応が進行するほどである。
【００２２】
より具体的に説明すると、１級アミン類としては１級の鎖状ないし環状アルキルアミン類、１級の鎖状ないし環状アルケニルアミン類、１級のアラルキルアミン類、１級のジアルキルアミノアルキルアミン類、１級のＮ−ベンジルアミノピロリジン類、１級のＮ−アミノアルキルモルホリン類、１級のアリールアミン類、１級のアミノピリジン類、１級のアミノアルキルピリジン類、１級のアルキルオキシアルキルアミン類、１級アルケニルオキシアルキルアミン類、１級のアリールオキシアルキルアミン類、１級のアラルキルオキシアルキルアミン類のなどを例として挙げることができる。
【００２３】
１級鎖状アルキルアミン類の例としては、メチルアミン、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、イソプロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、ｔｅｒ−ブチルアミン、ｓｅｃ−ブチルアミン、ｎ−ペンチルアミン、ｎ−ヘキシルアミン、ｎ−ヘプチルアミン、２−アミノヘプタン、ｎ−オクチルアミン、イソオクチルアミン、２−アミノオクタン、２−エチルヘキシルアミン、２−アミノ−６−メチルヘプタン、ノニルアミン、イソノニルアミン、１，４−ジメチルヘプチルアミン、３−アミノノナン、２−アミノ−６−エチルヘプタン、ｎ−デシルアミン、ｎ−ウンデシルアミン、２−アミノウンデカン、６−アミノウンデカン、ｎ−ドデシルアミン、ｎ−トリデシルアミン、２−アミノトリデカン、ｎ−テトラデシルアミン、２−アミノテトラデカン、ｎ−ペンタデシルアミン、８−アミノペンタデカン、ｎ−ヘキサデシルアミン、ｎ−ヘプタデシルアミン、ｎ−オクタデシルアミン、ｎ−ノナデシルアミン、２−アミノノナデカンなどの鎖状アルキルアミン類などが挙げられる。
【００２４】
１級鎖状アルケニルアミン類の例としてはアリルアミン、オレイルアミンなどが挙げられる。
１級環状アルキルアミン類の例としては、シクロヘキシルアミン、シクロヘプチルアミン、２−メチルシクロヘキシルアミン、３−メチルシクロヘキシルアミン、４−メチルシクロヘキシルアミン、アミノメチルシクロヘキサン、シクロオクチルアミン、２,３−ジメチルシクロヘキシルアミン、３，３，５−トリメチルシクロヘキシルアミン、４−ter−ブチルシクロヘキシルアミン、１−シクロペンチル−２−アミノプロパン、１−アミノインダン、シクロドデシルアミン、ｏ−アミノビシクロヘキシル、３−アミノスピロ［５，５］ウンデカン、ボルニルアミン、１−アダマンタンアミン、２−アミノノルボルナン、１−アダマンタンメチルアミンなどが挙げられる。
【００２５】
１級環状アルケニルアミン類の例としてはジヒドロアビエチルアミン、２−（１−シクロヘキセニル）エチルアミンなどが挙げられる。
１級のアラルキルアミン類の例としてはベンジルアミン、フェネチルアミン、ｐ−メトキシフェネチルアミン、α−フェニルエチルアミン、１−メトキシ−３−フェニルプロピルアミン、Ｎ−アミノプロピルアニリンなどが挙げられる。
【００２６】
１級ジアルキルアミノアルキルアミン類の例としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−１，３−プロパンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ジブチルアミノプロピルアミン、１−ジメチルアミノ−２−プロピルアミン、Ｎ２，Ｎ２−ジメチル−１，２−プロパンジアミン、４−ジメチルアミノブチルアミン、１−ジメチルアミノエチル−２−アミノプロパン、Ｎ，Ｎ−ジメチルネオペンタンジアミン、１−ジエチルアミノ−２−プロピルアミン、６−ジメチルアミノヘキシルアミン、２−ジ−ｎ−プロピルアミノエチルアミン、Ｎ−エチル−Ｎ−ブチルエチレンジアミン、７−ヂエチルアミノヘプチルアミン、Ｎ１，Ｎ１−ジ−ｎ−プロピル−１，２−プロパンジアミン、Ｎ’，Ｎ’−ジ−ｎ−プロパンジアミン、５−ジエチルアミノペンチルアミン、２−アミノ−５−ジエチルアミノペンタン、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルエチレンジアミン、２−ジイソブチルアミノエチルアミン、４−ジイソプロピルアミノブチルアミン、７−ジエチルアミノヘプチルアミン、３−（ジ−ｎ−ブチルアミノ）プロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジイソブチル−１，６−ヘキサンジアミン、３−ジオクチルアミノプロピルアミン、３−ジデシルアミノプロピルアミン、１−（２−アミノエチル）ピペリジン、３−ピペリジノプロピルアミン、４−ピロリジノブチルアミン、Ｎ−アミノエチル−４−ピペコリン、３−アミノトロパン、５−ピロリジノアミルアミン、Ｎ−アミノプロピル−４−ピペコリン、１−（３−アミノプロピル）−２−ピペコリン、１−アザ−ビシクロ［２．２．２］オクト−３−イルアミン、１−ベンジル−３−アミノピロリジン、Ｎ１−エチル−Ｎ１−フェニルプロパン−１，３−ジアミンなどが挙げられる。
【００２７】
１級のＮ−ベンジルアミノピロリジン類の例としては、Ｎ−ベンジル−３−アミノピロリジン、Ｎ−ベンジル−２−メチル−３−アミノピロリジンなどが挙げられる。
１級のＮ−アミノアルキルモルホリン類の例としては、Ｎ−アミノエチルモルホリン、Ｎ−アミノプロピルモルホリンなどが挙げられる。
【００２８】
１級のアリールアミン類の例としては、アニリン、２−クロロアニリン、２，３−ジクロロアニリン、２，４−ジブロモアニリン、２，４，６−トリブロモアニリン、ｏ−トルイジン、２−クロロ−４−メチルアニリン、２，３−ジメチルアニリン、２，４−ジメチルアニリン、２，５−ジメチルアニリン、２−エチルアニリン、２−イソプロピルアニリン、４−ｔｅｒｔ−ブチルアニリン、ｐ−デシルアニリン、ｐ−ドデシルアニリン、ｐ−テトラデシルアニリン、４−シクロヘキシルアニリン、２−アミノビフェニル、１−ナフチルアミン、５−アミノインダン、１−アミノナフタセン、６−アミノクリセン、１−アミノピレンなどが挙げられる。
【００２９】
１級のアミノピリジン類の例としては、２−アミノ−３−メチルピリジン、２−アミノ−４−メチルピリジン、２−アミノ−６−メチルピリジン、２−アミノ−４−エチルピリジン、２−アミノ−４−プロピルピリジン、２−アミノ−４，６−ジメチルピリジン、２−アミノ−３−ニトロピリジンなどが挙げられる。
【００３０】
１級のアミノアルキルピリジン類の例としては、２−アミノメチルピリジン、３−アミノメチルピリジン、４−アミノメチルピリジン、３−アミノメチル−６−クロロピリジンなどが挙げられる。
また１級のアルキルオキシアルキルアミン類としては、２−アルコキシエチルアミン類、３−アルコキシプロピルアミン類、４−アルコキシブチルアミン類、アルケニルオキシアルキルアミン類、アラルキルオキシアルキルアミン類、アリールオキシアルキルアミン類、アルコール−アルキレンオキシド付加物のアミノアルキルエーテル類、フェノール／アルキル置換フェノール−アルキレンオキシド付加物のアミノアルキルエーテル類などが挙げられる。
【００３１】
２−アルコキシエチルアミン類としては、２−メトキシエチルアミン、２−エトキシエチルアミン、２−プロポキシエチルアミン、２−イソプロポキシエチルアミン、２−ブトキシエチルアミン、２−（イソブトキシ）エチルアミン、２−（ｔｅｒ−ブトキシ）エチルアミン、２−ペンチルオキシエチルアミン、２−ヘキシルオキシエチルアミン、２−ヘプチルオキシエチルアミン、２−オクチルオキシエチルアミン、２−（２−エチルヘキシルオキシ）エチルアミン、２−（α−ブチルオクチルオキシ）エチルアミン、２−デシルオキシエチルアミン、２−ドデシルオキシエチルアミン、２−テトラデシルオキシエチルアミン、２−ペンタデシルオキシエチルアミン、２−ヘキサデシルオキシエチルアミン、２−ヘプタデシルオキシエチルアミン、２−オクタデシルオキシエチルアミン、２−ノナデシルエチルアミン、２−エイコシルエチルアミンなどが挙げられる。
【００３２】
３−アルコキシプロピルアミン類の例としては、３−メトキシプロピルアミン、３−エトキシプロピルアミン、３−プロポキシプロピルアミン、３−イソプロポキシプロピルアミン、３−ブトキシプロピルアミン、３−（イソブトキシ）プロピルアミン、３−（ｔｅｒ−ブトキシ）プロピルアミン、３−ペンチルオキシプロピルアミン、３−ヘキシルオキシプロピルアミン、３−ヘプチルオキシプロピルアミン、３−オクチルオキシプロピルアミン、３−（２−エチルヘキシルオキシ）プロピルアミン、３−（α−ブチルオクチルオキシ）プロピルアミン、３−デシルオキシプロピルアミン、３−ドデシルオキシプロピルアミン、３−、３−テトラデシルオキシプロピルアミン、３−ペンタデシルオキシプロピルアミン、３−ヘキサデシルオキシプロピルアミン、３−ヘプタデシルオキシプロピルアミン、３−オクタデシルオキシプロピルアミン、３−ノナデシルプロピルアミン、３−エイコシルプロピルアミンなどが挙げられる。
【００３３】
４−アルコキシブチルアミン類の例としては、４−メトキシブチルアミン、４−エトキシブチルアミン、４−プロポキシブチルアミン、４−イソプロポキシブチルアミン、４−ブトキシブチルアミン、４−（イソブトキシ）ブチルアミン、４−（ｔｅｒ−ブトキシ）ブチルアミン、４−ペンチルオキシブチルアミン、４−ヘキシルオキシブチルアミン、４−ヘプチルオキシブチルアミン、４−オクチルオキシブチルアミン、４−（２−エチルヘキシルオキシ）ブチルアミン、４−（α−ブチルオクチルオキシ）ブチルアミン、４−デシルオキシブチルアミン、４−ドデシルオキシブチルアミン、４−テトラデシルオキシブチルアミン、４−ペンタデシルオキシブチルアミン、４−ヘキサデシルオキシブチルアミン、４−ヘプタデシルオキシブチルアミン、４−オクタデシルオキシブチルアミン、４−ノナデシルブチルアミン、４−エイコシルブチルアミン、４−（２，４−ジ−ｔｅｒ−アミルフェノキシ）ブチルアミンなどが挙げられる。
【００３４】
アルケニルオキシアルキルアミン類の例としては、３−ビニルプロピルアミン、２−アリルオキシエチルアミン、３−オレイルオキシプロピルアミンなどが例として挙げられる。
アラルキルオキシアルキルアミン類の例としては、２−ベンジルオキシエチルアミン、３−フェネチルオキシプロピルアミンなどが例として挙げられる。
アリールオキシアルキルアミン類としては、２−フェニルオキシエチルアミン、３−（ｐ−ノニルフェニルオキシ）プロピルアミンなどが例として挙げられる。
【００３５】
その他のアミン類としてはアルコール類やフェノール類のアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加物、プロピレンオキサイド付加物、エピクロロヒドリン付加物など）のアミノアルカノールエーテル類が挙げられる。
アルコール−エチレンオキサイド付加物のアミノアルカノールエーテルの例としては、２−［２−（ドデシルオキシ）エトキシ］エチルアミン、３，６，９−トリオキサペンタデシルアミンなどが挙げられる。
【００３６】
同様にアルコール類やフェノール類のプロピレンオキサイド付加物、プロピレンオキサイド／エチレンオキサイド付加物、エピクロロヒドリン付加物の各々のアミノアルカノールエーテル類を用いることも可能である。付加数ｋは１〜１５程度が適当である。
【００３７】
その他の１級アミン類としては、２−アミノメチルピラジン、２−アミノピラジン、スルファレンなどのピラジン類などが挙げられる。
またオキシラン化合物としては各種グリシジルエーテル類や１，２−エポキシアルカン類、１，２−エポキシアルケン類、グリシジルスルフィド類などを用いることが可能である。
グリシジルエーテル類としては、アルキルグリシジルエーテル類、アルケニルグリシジルエーテル類、アラルキルグリシジルエーテル類、アリールグリシジルエーテル類などを例として挙げることができる。
【００３８】
アルキルグリシジルエーテル類の例としては、ｎ−ブチルグリシジルエーテル、ｓｅｃ−ブチルグリシジルエーテル、ｔｅｒ−ブチルグリシジルエーテル、グリシジルペンチルエーテル、グリシジルヘキシルエーテル、グリシジルオクチルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、２−メチルオクチルグリシジルエーテル、グリシジルノニルエーテル、デシルグリシジルエーテル、ドデシルグリシジルエーテル、グリシジルラウリルエーテル、グリシジルトリデシルエーテル、グリシジルテトラデシルエーテル、グリシジルペンタデシルエーテル、グリシジルヘキサデシルエーテル、グリシジルステアリルエーテル、３−（２−（パーフルオロヘキシル）エトキシ）−１，２−エポキシプロパン、３−（３−パーフルオロオクチル−２−イオドプロポキシ）−１，２−エポキシプロパンなどが挙げられる。
【００３９】
アルケニルグリシジルエーテル類の例としては、アリルグリシジルエーテル、オレイルグリシジルエーテルなどが挙げられる。
アラルキルグリシジルエーテル類の例としては、ベンジルグリシジルエーテル、フェネチルグリシジルエーテルなどが挙げられる。
アリールグリシジルエーテル類の例としては、フェニルグリシジルエーテル、４−ｔｅｒ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、２−エチルフェニルグリシジルエーテル、４−エチルフェニルグリシジルエーテル、２−メチルフェニルグリシジルエーテル、グリシジル−４−ノニルフェニルエーテル、グリシジル−３−（ペンタデカジエニル）フェニルエーテル、２−ビスフェニルグリシジルエーテル、ベンジルグリシジルエーテル、α−ナフチルグリシジルエーテル、ジブロモフェニルグリシジルエーテルなどが挙げられる。
【００４０】
その他のグリシジルエーテル類としてはアルコール類やフェノール類のアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加物、プロピレンオキサイド付加物、エピクロロヒドリン付加物など）のグリシジルエーテル類が挙げられる。
エチレンオキサイド付加物のグリシジルエーテルの例としては、２−エチルヘキシルアルコール−エチレンオキサイド付加物のグリシジルエーテル、ラウリルアルコール−エチレンオキサイド付加物のグリシジルエーテル、４−ｔｅｒ−ブチルフェノール−エチレンオキサイド付加物のグリシジルエーテルやノニルフェノール−エチレンオキサイド付加物のグリシジルエーテル類などが挙げられる。
【００４１】
同様にアルコール類やフェノール類のプロピレンオキサイド付加物、プロピレンオキサイド／エチレンオキサイド付加物、エピクロロヒドリン付加物の各々のグリシジルエーテル類を用いることも可能である。工業薬品のグリシジルエーテル類には通常はエピクロロヒドリン付加物のグリシジルエーテル類が副生成物として含まれているが、そのような純度の低い原料も用いることができる。付加数ｎは１〜１５程度が適当である。付加数が１５を超えるとポリウレタンの水溶液粘度が低下し易い。
【００４２】
また１，２−エポキシアルカン類や１，２−エポキシアルケン類の例としては、１，２−エポキシヘキサン、１，２−エポキシヘプタン、１，２−エポキシオクタン、１，２−エポキシノナン、１，２−エポキシデカン、１，２−エポキシドデカン、１，２−エポキシテトラデカン、１，２−エポキシヘキサデカン、１，２−エポキシオクタデカン、１，２−エポキシエイコサン、１，２−エポキシ−７−オクテン、１，２−エポキシ−９−デセンなどが挙げられる。
【００４３】
その他のオキシラン化合物としては２−エチルヘキシルグリシジルスルフィド、デシルグリシジルスルフィドなどのアルキルグリシジルチオエーテル（アルキルグリシジルスルフィド）類や、ｐ−ノニルフェニルグリシジルスルフィドなどのアリールグリシジルチオエーテル（アリールグリシジルスルフィド）類が挙げられる。
上記のアミン類とオキシラン化合物類を、アミン１分子にオキシラン化合物２分子の割合で反応させることにより化合物Ｄを得ることができる。化学式６に反応式を表す（化１１）。
【００４４】
【化１１】
（ただしＲa、Ｒb、Ｒcは該化学式３〜５の各置換基に対応する。）
反応はオキシラン化合物として１，２−エポキシアルカン類、１，２−エポキシアルケン類、グリシジルスルフィド類を用いた場合と比較して、グリシジルエーテル類を用いた場合により容易である。グリシジルエーテル類のアミン類との反応性が高いためと思われる。
【００４５】
化合物Ｄは分子内に３〜４本の疎水鎖（化学式３中のＲ1、Ｒ2およびＲ3あるいは化学式４中のＲ4、Ｒ5およびＲ6あるいは化学式５中のＲ8、Ｒ9、Ｒ10およびＲ11）を有するが、これらの疎水鎖が互いに近接していることにより、ポリウレタンに適度な疎水性を付与する効果がある。バインダーに用いた時に坏土に適度な可塑性、粘結性を与えるのはこの適度な疎水性であると推察される。各疎水鎖の炭素数はポリウレタンに適当な疎水性を付与しうる長さが必要である。
【００４６】
アミン類の疎水鎖の炭素数は１以上２０以下が好ましい。置換基Ｒ1ないしＲ4の炭素数が２０を超えるアミン類を用いるとポリウレタンの溶解性が低下することがある。同様に置換基Ｒ8とＲ9の炭素数の合計が２０を超えるアミン類を用いるとポリウレタンの溶解性が低下することがある。
【００４７】
グリシジルエーテル類の疎水鎖（化学式３中のＲ2およびＲ3あるいは化学式４中のＲ5およびＲ6あるいは化学式５中のＲ10およびＲ11）の炭素数は４以上２１以下が好ましい。炭素数が４未満のグリシジルエーテルを用いるとポリウレタンの疎水性が充分に高くならないことがある。炭素数が２１を超えるグリシジルエーテルを用いるとポリウレタンの溶解性が低下することがある。より好ましくは炭素数が４〜１８の直鎖状ないし分岐鎖状アルキル基を疎水基として有するアルキルグリシジルエーテル類、ないし炭素数が６〜１８の芳香族基またはアルキル置換芳香族基を疎水基として有するアリールグリシジルエーテル類である。
【００４８】
同様の理由により１，２−エポキシアルカン、１，２−エポキシアルケン、アルキルグリシジルチオエーテル、アリールグリシジルチオエーテルの疎水基の炭素数は４以上２１以下が好ましい。
以下に櫛形疎水性ジオールの製造方法を説明するが、本発明に用いる櫛形疎水性ジオールの合成方法はこの例に限定されるものではない。
【００４９】
攪拌装置、原料導入機構、温度制御機構を有する反応容器に、原料のアミン類とオキシラン化合物類を仕込み、所定の反応温度において撹拌しながら反応させる。
反応は無溶媒で行うことができるが、ＤＭＦなどの一般的な溶媒を用いてもよい。
原料の導入は、アミン類とオキシラン化合物類を一括して仕込んでもよいし、どちらか一方を反応容器に仕込み、他方を連続的ないし段階的に導入してもよい。
【００５０】
反応温度は室温〜１６０℃程度、より好ましくは６０℃〜１２０℃程度が適当である。
反応時間は、反応温度等にも依るが、０．５〜１０時間程度である。
また常法によりＯＨ価を求めることができる。
櫛形疎水基を有する可溶性ポリウレタンは、化学式７（化１２）
【００５１】
【化１２】
に表すように、ポリアルキレングリコール（化合物Ａ）および櫛状疎水性ジオール（化合物Ｄ）の２個の水酸基とジイソシアナート化合物（化合物Ｂ）の２個のＮＣＯ基の反応により合成される。繰り返し単位（１）のモル比率が（１−ｘ）でかつ繰り返し単位（２）のモル比率がｘである可溶性ポリウレタンは、化合物Ａと化合物Ｄのモル比率が（１−ｘ）：ｘの比率で反応させることにより得られる。
【００５２】
以下に可溶性ポリウレタンの製造方法を例を挙げて説明するが、勿論本発明は以下の製造方法に限定されるものではない。
攪拌装置、原料導入機構、温度制御機構を有する反応容器内を不活性ガスで置換する。ポリアルキレングリコールを反応容器へ仕込む。場合によっては溶媒を仕込む。
【００５３】
反応容器を設定された反応温度に制御しつつ触媒を加える。容器内を攪拌しつつジイソシアナート化合物、櫛形疎水性ジオールを反応容器へ導入する。導入方法は特に限定するものではない。連続的に導入しても断続的に導入してもよい。またジイソシアナート化合物と櫛形疎水性ジオールは、同時に導入しても、ジイソシアナート化合物の導入後に櫛形疎水性ジオールを導入しても、櫛形疎水性ジオールの導入後にジイソシアナート化合物を導入してもよい。
【００５４】
触媒は必ずしも反応前にポリアルキレングリコールに添加する必要はなく、ポリアルキレングリコールにジイソシアナート化合物や櫛形疎水性ジオールを加えた後に触媒を加え、反応を開始することも可能である。または、ジイソシアナート化合物や櫛形疎水性ジオールに予め触媒を添加しておき、これらをポリアルキレングリコールに加え反応させることも可能である。
【００５５】
反応に用いられる触媒は特に限定するものではなく、有機金属化合物、金属塩、３級アミン、その他の塩基触媒や酸触媒などの、一般にイソシアナート類とポリオール類の反応に用いられる公知の触媒を用いることができる。例を挙げれば、ジブチル錫ジラウレート（以下ＤＢＴＤＬと略す）、ジブチル錫ジ（ドデシルチオラート）、第一錫オクタノエート、フェニル水銀アセテート、亜鉛オクトエート、鉛オクトエート、亜鉛ナフテナート、鉛ナフテナート、トリエチルアミン（ＴＥＡ）、テトラメチルブタンジアミン（ＴＭＢＤＡ）、Ｎ−エチルモルホリン（ＮＥＭ）、１，４−ジアザ［２．２．２］ビシクロオクタン（ＤＡＢＣＯ）、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン（ＤＢＵ）、Ｎ，Ｎ‘−ジメチル−１，４−ジアザシクロヘキサン（ＤＭＰ）などがある。
【００５６】
反応に用いる触媒の量は、反応温度や触媒の種類によっても異なり特に限定するものではないが、ポリアルキレングリコールの１モル当たり０．０００１〜０．１モル、より好ましくは０．００１〜０．１モル程度で十分である。
反応は無溶媒で行うこともできるが、生成物の溶融粘度を下げるために溶媒を用いて反応させることもできる。溶媒としては、四塩化炭素、ジクロロメタン、クロロホルム、トリクレンなどのハロゲン系溶剤や、キシレン、トルエン、ベンゼンなどの芳香族系溶剤や、デカン、オクタン、ヘプタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ペンタンなどの飽和炭化水素系溶剤や、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル系溶剤や、ジエチルケトン、メチルエチルケトン、ジメチルケトンなどのケトン系溶剤や、酢酸エチル、酢酸メチルなどのエステル系溶剤、などの活性水素を持たない溶剤が有効に用いられる。
ただし溶媒を用いないことは、脱溶剤の工程が不用となるので製造コストの点で有利であり、また環境汚染の恐れが少ないのでより好ましい。
【００５７】
反応に用いるジイソシアナート化合物の量は、ポリアルキレングリコールと櫛形疎水性ジオールの各々のモル数の合計が１モルに対して、ジイソシアナート化合物のモル数（ＮＣＯ／ＯＨ）が０．７〜１．３モル、より好ましくは０．８〜１．２モルである。０．７未満または１．３を超えると生成物の平均分子量が小さく、バインダーとしての能力が十分でない。
【００５８】
ただし、ポリアルキレングリコールや櫛形疎水性ジオールに水分が含まれる場合には、上述のジイソシアナート化合物の量は、水分によりジイソシアナートが分解する分だけ余分に用いる必要がある。従って、十分に乾燥した原料を用いることがより好ましい。できれば原料に含まれる水分は５，０００ｐｐｍ以下が好ましい。より好ましくは１，０００ｐｐｍ以下、更に好ましくは２００ｐｐｍ以下である。
【００５９】
反応に用いる櫛形疎水性ジオールの量は、ポリアルキレングリコールの分子量や櫛形疎水性ジオールの疎水基の炭素数によっても異なるが、櫛形疎水性ジオールのモル数がポリアルキレングリコールの１モル当たり０．０１〜１モル（ｘが０．０１〜０．５）が適当である。０．０１モル未満では十分な疎水性の効果が表われないことがある。また１モルを超えて反応させることは溶解性を低下させる場合があるので好ましくない。なお、（）内の数値は該化学式７中のｘの値を表している。
【００６０】
反応温度は用いる触媒の種類や量などによっても異なるが、５０〜１８０℃が適当である。より好ましくは６０〜１５０℃、さらに好ましくは８０〜１２０℃の範囲である。反応温度が５０℃未満では反応速度が遅く経済的でない。また１８０℃を超えると生成物が熱分解することがある。
反応時間は用いる触媒の種類や量、反応温度などにより異なり特に限定するものではないが、１分〜１０時間程度で十分である。
反応圧力は特に限定されない。常圧、減圧ないし加圧状態で反応させることができる。より好ましくは常圧ないし弱加圧状態で反応させる。
以下に本発明により得られる可溶性ポリウレタンの特性を記す。
【００６１】
本発明にはＧＰＣにより測定された重量平均分子量がおよそ１万から１００万の範囲の高分子が適している。より好ましくは重量平均分子量が１万〜５０万のポリウレタンである。ＧＰＣはクロロホルム溶液を用い、標準ポリスチレンにより分子量を校正した。重量平均分子量が１万未満では可塑性や粘結性が十分でなく、バインダーとして適さないことが多い。また重量平均分子量が１００万を超えると粘結性が強くなりすぎ、やはりバインダーとして適さないことがある。
【００６２】
これらのポリウレタンは水や、エタノール等の極性有機溶媒に容易に溶解できる。
これらの可溶性ポリウレタンをセラミックス成形用バインダーとして用いるには、目的に応じてその他の常用の成分を加えた組成物とする。例えば、各種界面活性剤、プロピレングリコール、流動パラフィン、グリセリン、エタノールアミン、ワックスエマルション、ステアリン酸およびその塩類、アルコール類、消泡剤などである。
【００６３】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって説明するが、勿論本発明はこの実施例に限られるものではない。
（櫛形疎水性ジオールの合成例）
実施例１
５００ｍｌの丸底フラスコにマグネチックスターラー、温度計および滴下ロートを設置し、２−エチルヘキシルアミン（関東化学）６４．６ｇを仕込み、フラスコ内を窒素で置換した。オイルバスでフラスコを６０℃に加熱し、攪拌しながら、滴下ロートから２−エチルヘキシルグリシジルエーテル（ナガセ化成工業、デナコールＥＸ−１２１、エポキシ価１８８）１８８．０ｇを４０分かけて滴下した。滴下終了後、オイルバスの温度を８０℃に上げて、フラスコを１０時間加熱した。続いて、オイルバスの温度を１２０℃に上げて、真空ポンプを用いて、３ｍｍＨｇの真空度で少量の未反応物を減圧留去した。２−エチルヘキシルアミン１モルに対して２−エチルヘキシルグリシジルエーテルが２モルの比率で付加した櫛形疎水性ジオール１（ＯＨ価からの平均分子量４９０）を収率９８％で得た。
【００６４】
実施例２
ｎ−ブチルアミン（東京化成）１モルに対してｎ−ブチルグリシジルエーテル（東京化成）を２モルの比率で付加して、櫛形疎水性ジオール２を合成した。
【００６５】
実施例３
ｎ−ブチルアミン１モルに対して２−エチルヘキシルグリシジルエーテルを２モルの比率で付加して、櫛形疎水性ジオール３を合成した。
【００６６】
実施例４
ドデシルアミン（関東化学）１モルに対して２−エチルヘキシルグリシジルエーテルを２モルの比率で付加して、櫛形疎水性ジオール４を合成した。
【００６７】
実施例５
ｎ−オクチルアミン（東京化成）１モルに対してドデシルグリシジルエーテル（アルドリッチ社製ドデシル／テトラデシルグリシジルエーテルを蒸留精製したもの）を２モルの比率で付加して、櫛形疎水性ジオール５を合成した。
【００６８】
実施例６
ｎ−オクタデシルアミン（関東化学）１モルに対してｎ−オクチルグリシジルエーテル（Ｐ＆Ｂ）を２モルの比率で付加して、櫛形疎水性ジオール６を合成した。
【００６９】
実施例７
ｎ−ブチルアミン１モルに対してオクタデシルグリシジルエーテル（日本油脂、エピオールＳＫ）を２モルの比率で付加して、櫛形疎水性ジオール７を合成した。
【００７０】
実施例８
３−［（２−エチルヘキシル）オキシ］−１−プロピルアミン（広栄化学）１モルに対して２−エチルヘキシルグリシジルエーテルを２モルの比率で付加して、櫛形疎水性ジオール８を合成した。
【００７１】
実施例９
ジブチルアミノプロピルアミン（広栄化学）１モルに対して２−エチルヘキシルグリシジルエーテルを２モルの比率で付加して、櫛形疎水性ジオール９を合成した。
表１に結果を纏めた。
【００７２】
【表１】
（可溶性ポリウレタンの合成例）
以下に実施例１の疎水性ジオールを用いた可溶性ポリウレタンの合成例を示すが、勿論本発明は以下の例に限定されるものではない。
【００７３】
実施例１０
５００ｍｌのＳＵＳ製セパラブルフラスコに市販のＰＥＧ＃６０００（純正化学、数平均分子量８、７００）を１００ｇ仕込み、窒素シール下で１５０℃にて溶融した。これを攪拌しながら減圧下（３ｍｍＨｇ）で３時間乾燥した。残留する水分は２００ｐｐｍであった。８０℃まで温度を下げ、フラスコ内を攪拌しながら、実施例１で得た櫛形疎水性ジオール１を１．００ｇ、ヘキサメチレンジイソシアナート（東京化成）を２．２８ｇ仕込んだ。触媒としてＤＢＴＤＬを０．０１ｇ添加すると、１０分程で急激に増粘した。攪拌を止めて、さらに２時間反応させた。
反応終了後に生成物をフラスコから取り出し、小片に裁断後放冷した。これを液体窒素で冷却し、電動ミルで粒径１ｍｍ（１６メッシュ）以下に粉砕した。
ＧＰＣにより測定された重量平均分子量は５０万であった。
【００７４】
実施例１１〜２０
櫛形疎水性ジオール２〜９を用いた他のポリウレタンの合成例を示す。ＨＤＩのモル数はＰＥＧと櫛形疎水性ジオールの各々のモル数の合計の１．００倍になるように（ＮＣＯ／ＯＨ＝１．００）、ＨＤＩの量を選んだ。結果を表２に纏めた。
【００７５】
【表２】
表２の中で、「ＰＥＧの分子量」はＯＨ価（ＯＨＶ）から求めたＰＥＧの数平均分子量である。
【００７６】
また「疎水性ジオール／ＰＥＧ」はＰＥＧに対する疎水性ジオールの重量比を百分率で表わしたものである。「繰返単位の係数ｘ」は該化学式７で表した繰り返し単位の係数ｘである。
また「重量平均分子量」は単分散のポリスチレンを標準としてＧＰＣの測定により求めた値である。溶媒はクロロホルムを用いた。
ｘが０．０１〜０．５、重量平均分子量が１万〜１００万の範囲の可溶性ポリウレタンが得られている。
【００７７】
（セラミックスの押出し成形）
セラミックス成形用バインダーの例としてアルミナの坏土に本発明のバインダーを調合した例を示す。また比較例としてヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）をバインダーに用いた例を示す。
試験に用いた組成は以下の通りである。
アルミナ １００重量部
グリセリン ２重量部
バインダー 表３の所定量
水 ２０重量部
従来品のバインダーとしてはＨＰＭＣ（メトローズ６０ＳＨ−４０００）を用いた。
【００７８】
これらの組成物を真空押出成形機（宮崎鉄工製ＦＭ−３０形）で、幅２ｃｍ厚さ１ｃｍの板状に押出し、成形性を評価した。○は押出しがスムーズで表面形状が良好、△は表面形状がやや荒れている、×は表面形状が荒れているか押出しが不能であったことを示す。
【００７９】
またこの成形品を空気中５００℃で仮焼成した。この際、テストピース２０本中１本もヒビ割れがなかった場合を○、１〜２本ヒビ割れした場合を△、３本以上ヒビ割れした場合を×で表した。
結果を表３に纏めた。
【００８０】
【表３】
本発明のバインダーは坏土の成形性においては従来のバインダーとほぼ同等であり、焼成工程において製品の歩留まりを大きく改善している。
【００８１】
（バインダーの熱分析）
焼成工程における製品の歩留まり向上は、バインダーの熱分解挙動と関連する。そこでバインダーの熱分解挙動をＴＧＡ（熱天秤）とＤＴＡ（示差熱分析）で評価した。図１にＴＧＡの測定結果を、図２にＤＴＡの測定結果を示す。
【図１】
図１の（ａ）は本発明のバインダー、（ｂ）は従来品であるヒドロキシプロピルメチルセルロースのＴＧＡの結果である。測定は空気中、昇温速度１０℃／分で行った。また表４に５００℃での残炭率と分解開始温度として５％重量減少温度（Ｔｄ５）を示した。なお表４には窒素中の測定結果も示した。
【００８２】
【表４】
本発明のバインダーは従来品より低温で分解し始め、残炭率も低く、より効率的に脱脂できることを示している。
【００８３】
【図２】
図２の（ａ）は本発明のバインダー、（ｂ）は従来品であるヒドロキシプロピルメチルセルロースのＤＴＡの結果である。測定は空気中、昇温速度１０℃／分で行った。またＤＴＡ曲線の面積値は発熱量に比例するが、本発明のバインダーの発熱量は従来品（ＨＰＭＣ）の６８％であった。
【００８４】
本発明のバインダーは従来品より発熱が緩慢で相対的な発熱量も低く、脱脂工程（仮焼成工程）での成形品への熱歪みの発生が小さいことが解る。
これらの試験から、本発明のバインダーは熱分解挙動が従来のバインダーより温和であり、成形体の焼成時歩留まり向上、生産性向上に貢献することが解る。発熱が緩慢で発熱量が少ないことで焼成時の成形体の温度分布が小さくなり、破損が避けられる。また焼成時の昇温速度を増すことができ、生産性が向上する。
【００８５】
本発明のバインダーは適用できるセラミックスに特に限定はなく、アルミナ以外にチタン酸バリウム、ジルコニア、炭化珪素、窒化珪素、その他ファインセラミックス一般に広く用いることができる。
また本発明のバインダーは適用できる成形方法も広く、押出し成形以外にシート成形、テープ成形、プレス成形にも適している。また熱可塑性の樹脂なので射出成形にも用いることができる。どの場合も焼成時の発熱が温和なことが従来品と比較して特に優れている。
【００８６】
本発明のバインダーの燃焼時の発熱が特に温和で残炭率も少ないことの理由は必ずしも明らかではないが、ウレタン結合が熱分解し易いこと、ポリマーの元素構成に酸素が多く含まれており酸化熱の発生が少ないこと、分子が炭化し易い環構造を持たないことなどによると推察される。
【００８７】
【発明の効果】
本発明によって生産性が高いセラミックス成形用バインダーが利用できるようになった。
【図面の簡単な説明】
バインダーの熱分解挙動をＴＧＡ（熱天秤）とＤＴＡ（示差熱分析）で測定した結果を示す。
【図１】 ＴＧＡの測定結果
（ａ）の図は、本発明のバインダー
（ｂ）の図は、従来品であるヒドロキシプロピルメチルセルロース
【図２】 ＤＴＡの測定結果
（ａ）の図は、本発明のバインダー
（ｂ）の図は、従来品であるヒドロキシプロピルメチルセルロース
【発明の属する技術分野】
本発明は新規なセラミックス成形用バインダーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
セラミックスの成形、特に押出し成形においては、坏土に十分な可塑性、粘着性および潤滑性を与えるために水溶性高分子からなる成形用バインダーが必要であるが、この高分子として現在はメチルセルロース（ＭＣ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）などの各種セルロースエーテル類が広く用いられている。
しかしセルロースエーテル類には、脱脂時の発熱が急激で発熱量も多く、成形体が脱脂時に損傷し易いという問題があった。また脱脂後に炭化した残滓や無機塩類が残り易い（残炭率が高い）ことも問題であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、脱脂時の発熱が緩慢で発熱量も少なく、また残炭率も低い、セルロースエーテル類に替わる新しいセラミックス成形用バインダーを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記の問題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、櫛形疎水性ジオールを疎水基とする新規な可溶性ポリウレタンからなるセラミックス成形用バインダーを見出し、本発明を完成した。
本発明は、化学式１（化６）
【０００５】
【化６】
【０００６】
【化７】
【０００７】
ただし、ＡはＨＯ−Ａ−ＯＨが少なくとも両末端に水酸基を有しかつ数平均分子量が４００〜１００，０００の水溶性ポリオキシアルキレンポリオール（化合物Ａ）である２価基であり、ＢはＯＣＮ−Ｂ−ＮＣＯが全炭素数が３〜１８のポリイソシアナート類よりなる群から選ばれたポリイソシアナート化合物（化合物Ｂ）である２価基であり、ＤはＨＯ−Ｄ−ＯＨが化学式３（化８）
【０００８】
【化８】
【０００９】
【化９】
【００１０】
【化１０】
【００１１】
また本発明は、化合物Ａが数平均分子量１，０００〜２０，０００のポリエチレングリコールであり、化合物Ｂが鎖状脂肪族ジイソシアナートないし環状脂肪族ジイソシアナートである該高分子からなるセラミックス成形用バインダーである。
また本発明は、化合物Ｂがヘキサメチレンジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート、水素化トリレンジイソシアナート、水素化キシリレンジイソシアナートまたはノルボルネンジイソシアナートである該高分子からなるセラミックス成形用バインダーである。
また本発明は、該高分子からなるセラミックス押出し成形用バインダーである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に用いられる高分子は、水溶性ポリオキシアルキレンポリオールと櫛形疎水性ジオールをポリイソシアナートで連結して得られる櫛形疎水基を有するポリウレタンである。本発明で用いられる水溶性ポリオキシアルキレンポリオール（化合物Ａ）は、少なくとも高分子鎖の両末端に水酸基を有するアルキレンオキサイド重合体である。ただし水酸基を３個以上有するポリオキシアルキレンポリオールを用いると、製品の水への溶解性が低下しやすい。従って高分子鎖の両末端に１級水酸基を有するポリアルキレングリコールを用いることがより好ましい。
【００１３】
単量体のアルキレンオキサイドとしてはエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、エピクロロヒドリンなどがあるが、水や極性溶剤への溶性を高めるためにはエチレンオキサイドの含有率が４０重量％以上あることがより好ましい。更に好ましくはエチレンオキサイドの重合物（ポリエチレングリコール。以下ＰＥＧと略記する）を用いることである。
【００１４】
該化合物Ａの分子量は数平均分子量で４００〜１００，０００のものが好ましい。より好ましくは１，０００〜２０，０００である。分子量が４００未満では粘着性の低い製品が得られ易く、バインダーに用いるには不適当である。また分子量が１００，０００より大きくなると溶解性の低い製品が得られ易い。分子量が１，０００〜２０，０００の範囲で、十分な可塑性、粘着性と溶解性を示す製品が最も得られ易い。
【００１５】
本発明で用いられるポリイソシアナート化合物（化合物Ｂ）は、鎖状脂肪族ポリイソシアナート類、環状脂肪族ポリイソシアナート類および芳香族ポリイソシアナートよりなる群から選ばれた全炭素数が（ＮＣＯ基の炭素を含めて）３〜１８のポリイソシアナート化合物である。ポリイソシアナート類の全炭素数が１８より大きいとポリウレタンの溶解性が低下し易い。
ただし分子内にＮＣＯ基３個以上有するポリイソシアナート類を用いると、製品の水への溶解性が低下しやすい。従って分子内にＮＣＯ基を２個有するジイソシアナート類を用いることがより好ましい。
【００１６】
ジイソシアナート類として芳香族ジイソシアナート類、鎖状脂肪族ジイソシアナート類、環状脂肪族ジイソシアナート類などがあるが、鎖状脂肪族ジイソシアナート類および環状脂肪族ジイソシアナート類は芳香族ジイソシアナートと比較して脱脂時の残炭率が低く、バインダーとしてより優れている。
従って、全炭素数が３〜１８の鎖状および環状脂肪族ジイソシアナート類を用いることがより好ましい。更に好ましくはヘキサメチレンジイソシアナート（通称ＨＤＩ）、イソホロンジイソシアナート（通称ＩＰＤＩ）、水素化トリレンジイソシアナート（通称ＨＴＤＩ）、水素化キシリレンジイソシアナート（通称ＨＸＤＩ）またはノルボルネンジイソシアナート（通称ＮＢＤＩ）を用いることである。特に好ましくはＨＤＩを用いることである。
【００１７】
鎖状脂肪族ジイソシアナート類は、ＮＣＯ基の間を直鎖もしくは分岐鎖のアルキレン基で繋いだ構造をもつジイソシアナート化合物であり、具体例としては、メチレンジイソシアナート、エチレンジイソシアナート、トリメチレンジイソシアナート、１−メチルエチレンジイソシアナート、テトラメチレンジイソシアナート、ペンタメチレンジイソシアナート、２−メチルブタン−１，４−ジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート（ＨＤＩ）、ヘプタメチレンジイソシアナート、２，２’−ジメチルペンタン−１，５−ジイソシアナート、リジンジイソシアナートメチルエステル（ＬＤＩ）、オクタメチレンジイソシアナート、２，５−ジメチルヘキサン−１，６−ジイソシアナート、２，２，４−トリメチルペンタン−１，５−ジイソシアナート、ノナメチルジイソシアナート、２，４，４−トリメチルヘキサン−１，６−ジイソシアナート、デカメチレンジイソシアナート、ウンデカメチレンジイソシアナート、ドデカメチレンジイソシアナート、トリデカメチレンジイソシアナート、テトラデカメチレンジイソシアナート、ペンタデカメチレンジイソシアナート、ヘキサデカメチレンジイソシアナート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアナートなどが挙げられる。
【００１８】
環状脂肪族ジイソシアナート類は、ＮＣＯ基の間を繋ぐアルキレン基が環状構造をもつジイソシアナート化合物であり、具体例としては、シクロヘキサン−１，２−ジイソシアナート、シクロヘキサン−１，３−ジイソシアナート、シクロヘキサン−１，４−ジイソシアナート、１−メチルシクロヘキサン−２，４−ジイソシアナート、１−メチルシクロヘキサン−２，６−ジイソシアナート、１−エチルシクロヘキサン−２，４−ジイソシアナート、４，５−ジメチルシクロヘキサン−１，３−ジイソシアナート、１，２−ジメチルシクロヘキサン−ω，ω’−ジイソシアナート、１，４−ジメチルシクロヘキサン−ω，ω’−ジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート（ＩＰＤＩ）、ジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアナート、ジシクロヘキシルメチルメタン−４，４’−ジイソシアナート、ジシクロヘキシルジメチルメタン−４，４’−ジイソシアナート、２，２’−ジメチルジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアナート、３，３’−ジメチルジシクロヘキシルメタン−４，４’−ジイソシアナート、４，４’−メチレン−ビス（イソシアナトシクロヘキサン）、イソプロピリデンビス（４−シクロヘキシルイソシアナート）（ＩＰＣＩ）、１，３−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン、水素化トリレンジイソシアナート（ＨＴＤＩ）、水素化４，４’−ジフェニルメタンジイソシアナート（ＨＭＤＩ）、水素化キシリレンジイソシアナート（ＨＸＤＩ）、ノルボルネンジイソシアナート（ＮＢＤＩ）などが挙げられる。
【００１９】
芳香族ジイソシアナート類は、ＮＣＯ基の間をフェニレン基、アルキル置換フェニレン基およびアラルキレン基などの芳香族基ないし芳香族基を含有する炭化水素基で繋いだジイソシアナート化合物であり、具体例としては、１，３−および１，４−フェニレンジイソシアナート、１−メチル−２，４−フェニレンジイソシアナート（２，４−ＴＤＩ）、１−メチル−２，６−フェニレンジイソシアナート（２，６−ＴＤＩ）、１−メチル−２，５−フェニレンジイソシアナート、１−メチル−３，５−フェニレンジイソシアナート、１−エチル−２，４−フェニレンジイソシアナート、１−イソプロピル−２，４−フェニレンジイソシアナート、１，３−ジメチル−２，４−フェニレンジイソシアナート、１，３−ジメチル−４，６−フェニレンジイソシアナート、１，４−ジメチル−２，５−フェニレンジイソシアナート、ｍ−キシレンジイソシアナート、ジエチルベンゼンジイソシアナート、ジイソプロピルベンゼンジイソシアナート、１−メチル−３，５−ジエチルベンゼン−２，４−ジイソシアナート、３−メチル−１，５−ジエチルベンゼン−２，４−ジイソシアナート、１，３，５−トリエチルベンゼン−２，４−ジイソシアナート、ナフタリン−１，４−ジイソシアナート、ナフタリン−１，５−ジイソシアナート、１−メチルナフタリン−１，５−ジイソシアナート、ナフタリン−２，６−ジイソシアナート、ナフタリン−２，７−ジイソシアナート、１，１−ジナフチル−２，２’−ジイソシアナート、ビフェニル−２，４’−ジイソシアナート、ビフェニル−４，４’−ジイソシアナート、１，３−ビス（１−イソシアナト−１−メチルエチル）ベンゼン、３，３’−ジメチルビフェニル−４，４’−ジイソシアナート、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアナート（ＭＤＩ）、ジフェニルメタン−２，２’−ジイソシアナート、ジフェニルメタン−２，４’−ジイソシアナート、キシリレンジイソシアナート（ＸＤＩ）などが挙げられる。
【００２０】
その他のポリイソシアナートとしては１，６，１１−ウンデカトリイソシアナート、１，８−ジイソシアナート−４−イソシアナートメチルオクタン、１，３，６−ヘキサメチレントリイソシアナートなどが挙げられる。
【００２１】
本発明で用いられる櫛形疎水性ジオール（化合物Ｄ）は、該化学式３、該化学式４ないし該化学式５で表わせれる、２級水酸基を分子内に２個有しかつ疎水鎖を分子内に３本以上有する疎水性のジオール類である。
この疎水性ジオール類は１級アミン類に各種オキシラン化合物（オキシラン環を有する化合物）を付加させることにより得ることができる。アミン類のアミノ基とオキシラン化合物の付加反応は活性が高く、無触媒でも十分反応が進行するほどである。
【００２２】
より具体的に説明すると、１級アミン類としては１級の鎖状ないし環状アルキルアミン類、１級の鎖状ないし環状アルケニルアミン類、１級のアラルキルアミン類、１級のジアルキルアミノアルキルアミン類、１級のＮ−ベンジルアミノピロリジン類、１級のＮ−アミノアルキルモルホリン類、１級のアリールアミン類、１級のアミノピリジン類、１級のアミノアルキルピリジン類、１級のアルキルオキシアルキルアミン類、１級アルケニルオキシアルキルアミン類、１級のアリールオキシアルキルアミン類、１級のアラルキルオキシアルキルアミン類のなどを例として挙げることができる。
【００２３】
１級鎖状アルキルアミン類の例としては、メチルアミン、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、イソプロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、ｔｅｒ−ブチルアミン、ｓｅｃ−ブチルアミン、ｎ−ペンチルアミン、ｎ−ヘキシルアミン、ｎ−ヘプチルアミン、２−アミノヘプタン、ｎ−オクチルアミン、イソオクチルアミン、２−アミノオクタン、２−エチルヘキシルアミン、２−アミノ−６−メチルヘプタン、ノニルアミン、イソノニルアミン、１，４−ジメチルヘプチルアミン、３−アミノノナン、２−アミノ−６−エチルヘプタン、ｎ−デシルアミン、ｎ−ウンデシルアミン、２−アミノウンデカン、６−アミノウンデカン、ｎ−ドデシルアミン、ｎ−トリデシルアミン、２−アミノトリデカン、ｎ−テトラデシルアミン、２−アミノテトラデカン、ｎ−ペンタデシルアミン、８−アミノペンタデカン、ｎ−ヘキサデシルアミン、ｎ−ヘプタデシルアミン、ｎ−オクタデシルアミン、ｎ−ノナデシルアミン、２−アミノノナデカンなどの鎖状アルキルアミン類などが挙げられる。
【００２４】
１級鎖状アルケニルアミン類の例としてはアリルアミン、オレイルアミンなどが挙げられる。
１級環状アルキルアミン類の例としては、シクロヘキシルアミン、シクロヘプチルアミン、２−メチルシクロヘキシルアミン、３−メチルシクロヘキシルアミン、４−メチルシクロヘキシルアミン、アミノメチルシクロヘキサン、シクロオクチルアミン、２,３−ジメチルシクロヘキシルアミン、３，３，５−トリメチルシクロヘキシルアミン、４−ter−ブチルシクロヘキシルアミン、１−シクロペンチル−２−アミノプロパン、１−アミノインダン、シクロドデシルアミン、ｏ−アミノビシクロヘキシル、３−アミノスピロ［５，５］ウンデカン、ボルニルアミン、１−アダマンタンアミン、２−アミノノルボルナン、１−アダマンタンメチルアミンなどが挙げられる。
【００２５】
１級環状アルケニルアミン類の例としてはジヒドロアビエチルアミン、２−（１−シクロヘキセニル）エチルアミンなどが挙げられる。
１級のアラルキルアミン類の例としてはベンジルアミン、フェネチルアミン、ｐ−メトキシフェネチルアミン、α−フェニルエチルアミン、１−メトキシ−３−フェニルプロピルアミン、Ｎ−アミノプロピルアニリンなどが挙げられる。
【００２６】
１級ジアルキルアミノアルキルアミン類の例としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−１，３−プロパンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−１，３−プロパンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ジブチルアミノプロピルアミン、１−ジメチルアミノ−２−プロピルアミン、Ｎ２，Ｎ２−ジメチル−１，２−プロパンジアミン、４−ジメチルアミノブチルアミン、１−ジメチルアミノエチル−２−アミノプロパン、Ｎ，Ｎ−ジメチルネオペンタンジアミン、１−ジエチルアミノ−２−プロピルアミン、６−ジメチルアミノヘキシルアミン、２−ジ−ｎ−プロピルアミノエチルアミン、Ｎ−エチル−Ｎ−ブチルエチレンジアミン、７−ヂエチルアミノヘプチルアミン、Ｎ１，Ｎ１−ジ−ｎ−プロピル−１，２−プロパンジアミン、Ｎ’，Ｎ’−ジ−ｎ−プロパンジアミン、５−ジエチルアミノペンチルアミン、２−アミノ−５−ジエチルアミノペンタン、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルエチレンジアミン、２−ジイソブチルアミノエチルアミン、４−ジイソプロピルアミノブチルアミン、７−ジエチルアミノヘプチルアミン、３−（ジ−ｎ−ブチルアミノ）プロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジイソブチル−１，６−ヘキサンジアミン、３−ジオクチルアミノプロピルアミン、３−ジデシルアミノプロピルアミン、１−（２−アミノエチル）ピペリジン、３−ピペリジノプロピルアミン、４−ピロリジノブチルアミン、Ｎ−アミノエチル−４−ピペコリン、３−アミノトロパン、５−ピロリジノアミルアミン、Ｎ−アミノプロピル−４−ピペコリン、１−（３−アミノプロピル）−２−ピペコリン、１−アザ−ビシクロ［２．２．２］オクト−３−イルアミン、１−ベンジル−３−アミノピロリジン、Ｎ１−エチル−Ｎ１−フェニルプロパン−１，３−ジアミンなどが挙げられる。
【００２７】
１級のＮ−ベンジルアミノピロリジン類の例としては、Ｎ−ベンジル−３−アミノピロリジン、Ｎ−ベンジル−２−メチル−３−アミノピロリジンなどが挙げられる。
１級のＮ−アミノアルキルモルホリン類の例としては、Ｎ−アミノエチルモルホリン、Ｎ−アミノプロピルモルホリンなどが挙げられる。
【００２８】
１級のアリールアミン類の例としては、アニリン、２−クロロアニリン、２，３−ジクロロアニリン、２，４−ジブロモアニリン、２，４，６−トリブロモアニリン、ｏ−トルイジン、２−クロロ−４−メチルアニリン、２，３−ジメチルアニリン、２，４−ジメチルアニリン、２，５−ジメチルアニリン、２−エチルアニリン、２−イソプロピルアニリン、４−ｔｅｒｔ−ブチルアニリン、ｐ−デシルアニリン、ｐ−ドデシルアニリン、ｐ−テトラデシルアニリン、４−シクロヘキシルアニリン、２−アミノビフェニル、１−ナフチルアミン、５−アミノインダン、１−アミノナフタセン、６−アミノクリセン、１−アミノピレンなどが挙げられる。
【００２９】
１級のアミノピリジン類の例としては、２−アミノ−３−メチルピリジン、２−アミノ−４−メチルピリジン、２−アミノ−６−メチルピリジン、２−アミノ−４−エチルピリジン、２−アミノ−４−プロピルピリジン、２−アミノ−４，６−ジメチルピリジン、２−アミノ−３−ニトロピリジンなどが挙げられる。
【００３０】
１級のアミノアルキルピリジン類の例としては、２−アミノメチルピリジン、３−アミノメチルピリジン、４−アミノメチルピリジン、３−アミノメチル−６−クロロピリジンなどが挙げられる。
また１級のアルキルオキシアルキルアミン類としては、２−アルコキシエチルアミン類、３−アルコキシプロピルアミン類、４−アルコキシブチルアミン類、アルケニルオキシアルキルアミン類、アラルキルオキシアルキルアミン類、アリールオキシアルキルアミン類、アルコール−アルキレンオキシド付加物のアミノアルキルエーテル類、フェノール／アルキル置換フェノール−アルキレンオキシド付加物のアミノアルキルエーテル類などが挙げられる。
【００３１】
２−アルコキシエチルアミン類としては、２−メトキシエチルアミン、２−エトキシエチルアミン、２−プロポキシエチルアミン、２−イソプロポキシエチルアミン、２−ブトキシエチルアミン、２−（イソブトキシ）エチルアミン、２−（ｔｅｒ−ブトキシ）エチルアミン、２−ペンチルオキシエチルアミン、２−ヘキシルオキシエチルアミン、２−ヘプチルオキシエチルアミン、２−オクチルオキシエチルアミン、２−（２−エチルヘキシルオキシ）エチルアミン、２−（α−ブチルオクチルオキシ）エチルアミン、２−デシルオキシエチルアミン、２−ドデシルオキシエチルアミン、２−テトラデシルオキシエチルアミン、２−ペンタデシルオキシエチルアミン、２−ヘキサデシルオキシエチルアミン、２−ヘプタデシルオキシエチルアミン、２−オクタデシルオキシエチルアミン、２−ノナデシルエチルアミン、２−エイコシルエチルアミンなどが挙げられる。
【００３２】
３−アルコキシプロピルアミン類の例としては、３−メトキシプロピルアミン、３−エトキシプロピルアミン、３−プロポキシプロピルアミン、３−イソプロポキシプロピルアミン、３−ブトキシプロピルアミン、３−（イソブトキシ）プロピルアミン、３−（ｔｅｒ−ブトキシ）プロピルアミン、３−ペンチルオキシプロピルアミン、３−ヘキシルオキシプロピルアミン、３−ヘプチルオキシプロピルアミン、３−オクチルオキシプロピルアミン、３−（２−エチルヘキシルオキシ）プロピルアミン、３−（α−ブチルオクチルオキシ）プロピルアミン、３−デシルオキシプロピルアミン、３−ドデシルオキシプロピルアミン、３−、３−テトラデシルオキシプロピルアミン、３−ペンタデシルオキシプロピルアミン、３−ヘキサデシルオキシプロピルアミン、３−ヘプタデシルオキシプロピルアミン、３−オクタデシルオキシプロピルアミン、３−ノナデシルプロピルアミン、３−エイコシルプロピルアミンなどが挙げられる。
【００３３】
４−アルコキシブチルアミン類の例としては、４−メトキシブチルアミン、４−エトキシブチルアミン、４−プロポキシブチルアミン、４−イソプロポキシブチルアミン、４−ブトキシブチルアミン、４−（イソブトキシ）ブチルアミン、４−（ｔｅｒ−ブトキシ）ブチルアミン、４−ペンチルオキシブチルアミン、４−ヘキシルオキシブチルアミン、４−ヘプチルオキシブチルアミン、４−オクチルオキシブチルアミン、４−（２−エチルヘキシルオキシ）ブチルアミン、４−（α−ブチルオクチルオキシ）ブチルアミン、４−デシルオキシブチルアミン、４−ドデシルオキシブチルアミン、４−テトラデシルオキシブチルアミン、４−ペンタデシルオキシブチルアミン、４−ヘキサデシルオキシブチルアミン、４−ヘプタデシルオキシブチルアミン、４−オクタデシルオキシブチルアミン、４−ノナデシルブチルアミン、４−エイコシルブチルアミン、４−（２，４−ジ−ｔｅｒ−アミルフェノキシ）ブチルアミンなどが挙げられる。
【００３４】
アルケニルオキシアルキルアミン類の例としては、３−ビニルプロピルアミン、２−アリルオキシエチルアミン、３−オレイルオキシプロピルアミンなどが例として挙げられる。
アラルキルオキシアルキルアミン類の例としては、２−ベンジルオキシエチルアミン、３−フェネチルオキシプロピルアミンなどが例として挙げられる。
アリールオキシアルキルアミン類としては、２−フェニルオキシエチルアミン、３−（ｐ−ノニルフェニルオキシ）プロピルアミンなどが例として挙げられる。
【００３５】
その他のアミン類としてはアルコール類やフェノール類のアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加物、プロピレンオキサイド付加物、エピクロロヒドリン付加物など）のアミノアルカノールエーテル類が挙げられる。
アルコール−エチレンオキサイド付加物のアミノアルカノールエーテルの例としては、２−［２−（ドデシルオキシ）エトキシ］エチルアミン、３，６，９−トリオキサペンタデシルアミンなどが挙げられる。
【００３６】
同様にアルコール類やフェノール類のプロピレンオキサイド付加物、プロピレンオキサイド／エチレンオキサイド付加物、エピクロロヒドリン付加物の各々のアミノアルカノールエーテル類を用いることも可能である。付加数ｋは１〜１５程度が適当である。
【００３７】
その他の１級アミン類としては、２−アミノメチルピラジン、２−アミノピラジン、スルファレンなどのピラジン類などが挙げられる。
またオキシラン化合物としては各種グリシジルエーテル類や１，２−エポキシアルカン類、１，２−エポキシアルケン類、グリシジルスルフィド類などを用いることが可能である。
グリシジルエーテル類としては、アルキルグリシジルエーテル類、アルケニルグリシジルエーテル類、アラルキルグリシジルエーテル類、アリールグリシジルエーテル類などを例として挙げることができる。
【００３８】
アルキルグリシジルエーテル類の例としては、ｎ−ブチルグリシジルエーテル、ｓｅｃ−ブチルグリシジルエーテル、ｔｅｒ−ブチルグリシジルエーテル、グリシジルペンチルエーテル、グリシジルヘキシルエーテル、グリシジルオクチルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、２−メチルオクチルグリシジルエーテル、グリシジルノニルエーテル、デシルグリシジルエーテル、ドデシルグリシジルエーテル、グリシジルラウリルエーテル、グリシジルトリデシルエーテル、グリシジルテトラデシルエーテル、グリシジルペンタデシルエーテル、グリシジルヘキサデシルエーテル、グリシジルステアリルエーテル、３−（２−（パーフルオロヘキシル）エトキシ）−１，２−エポキシプロパン、３−（３−パーフルオロオクチル−２−イオドプロポキシ）−１，２−エポキシプロパンなどが挙げられる。
【００３９】
アルケニルグリシジルエーテル類の例としては、アリルグリシジルエーテル、オレイルグリシジルエーテルなどが挙げられる。
アラルキルグリシジルエーテル類の例としては、ベンジルグリシジルエーテル、フェネチルグリシジルエーテルなどが挙げられる。
アリールグリシジルエーテル類の例としては、フェニルグリシジルエーテル、４−ｔｅｒ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、２−エチルフェニルグリシジルエーテル、４−エチルフェニルグリシジルエーテル、２−メチルフェニルグリシジルエーテル、グリシジル−４−ノニルフェニルエーテル、グリシジル−３−（ペンタデカジエニル）フェニルエーテル、２−ビスフェニルグリシジルエーテル、ベンジルグリシジルエーテル、α−ナフチルグリシジルエーテル、ジブロモフェニルグリシジルエーテルなどが挙げられる。
【００４０】
その他のグリシジルエーテル類としてはアルコール類やフェノール類のアルキレンオキサイド付加物（エチレンオキサイド付加物、プロピレンオキサイド付加物、エピクロロヒドリン付加物など）のグリシジルエーテル類が挙げられる。
エチレンオキサイド付加物のグリシジルエーテルの例としては、２−エチルヘキシルアルコール−エチレンオキサイド付加物のグリシジルエーテル、ラウリルアルコール−エチレンオキサイド付加物のグリシジルエーテル、４−ｔｅｒ−ブチルフェノール−エチレンオキサイド付加物のグリシジルエーテルやノニルフェノール−エチレンオキサイド付加物のグリシジルエーテル類などが挙げられる。
【００４１】
同様にアルコール類やフェノール類のプロピレンオキサイド付加物、プロピレンオキサイド／エチレンオキサイド付加物、エピクロロヒドリン付加物の各々のグリシジルエーテル類を用いることも可能である。工業薬品のグリシジルエーテル類には通常はエピクロロヒドリン付加物のグリシジルエーテル類が副生成物として含まれているが、そのような純度の低い原料も用いることができる。付加数ｎは１〜１５程度が適当である。付加数が１５を超えるとポリウレタンの水溶液粘度が低下し易い。
【００４２】
また１，２−エポキシアルカン類や１，２−エポキシアルケン類の例としては、１，２−エポキシヘキサン、１，２−エポキシヘプタン、１，２−エポキシオクタン、１，２−エポキシノナン、１，２−エポキシデカン、１，２−エポキシドデカン、１，２−エポキシテトラデカン、１，２−エポキシヘキサデカン、１，２−エポキシオクタデカン、１，２−エポキシエイコサン、１，２−エポキシ−７−オクテン、１，２−エポキシ−９−デセンなどが挙げられる。
【００４３】
その他のオキシラン化合物としては２−エチルヘキシルグリシジルスルフィド、デシルグリシジルスルフィドなどのアルキルグリシジルチオエーテル（アルキルグリシジルスルフィド）類や、ｐ−ノニルフェニルグリシジルスルフィドなどのアリールグリシジルチオエーテル（アリールグリシジルスルフィド）類が挙げられる。
上記のアミン類とオキシラン化合物類を、アミン１分子にオキシラン化合物２分子の割合で反応させることにより化合物Ｄを得ることができる。化学式６に反応式を表す（化１１）。
【００４４】
【化１１】
反応はオキシラン化合物として１，２−エポキシアルカン類、１，２−エポキシアルケン類、グリシジルスルフィド類を用いた場合と比較して、グリシジルエーテル類を用いた場合により容易である。グリシジルエーテル類のアミン類との反応性が高いためと思われる。
【００４５】
化合物Ｄは分子内に３〜４本の疎水鎖（化学式３中のＲ1、Ｒ2およびＲ3あるいは化学式４中のＲ4、Ｒ5およびＲ6あるいは化学式５中のＲ8、Ｒ9、Ｒ10およびＲ11）を有するが、これらの疎水鎖が互いに近接していることにより、ポリウレタンに適度な疎水性を付与する効果がある。バインダーに用いた時に坏土に適度な可塑性、粘結性を与えるのはこの適度な疎水性であると推察される。各疎水鎖の炭素数はポリウレタンに適当な疎水性を付与しうる長さが必要である。
【００４６】
アミン類の疎水鎖の炭素数は１以上２０以下が好ましい。置換基Ｒ1ないしＲ4の炭素数が２０を超えるアミン類を用いるとポリウレタンの溶解性が低下することがある。同様に置換基Ｒ8とＲ9の炭素数の合計が２０を超えるアミン類を用いるとポリウレタンの溶解性が低下することがある。
【００４７】
グリシジルエーテル類の疎水鎖（化学式３中のＲ2およびＲ3あるいは化学式４中のＲ5およびＲ6あるいは化学式５中のＲ10およびＲ11）の炭素数は４以上２１以下が好ましい。炭素数が４未満のグリシジルエーテルを用いるとポリウレタンの疎水性が充分に高くならないことがある。炭素数が２１を超えるグリシジルエーテルを用いるとポリウレタンの溶解性が低下することがある。より好ましくは炭素数が４〜１８の直鎖状ないし分岐鎖状アルキル基を疎水基として有するアルキルグリシジルエーテル類、ないし炭素数が６〜１８の芳香族基またはアルキル置換芳香族基を疎水基として有するアリールグリシジルエーテル類である。
【００４８】
同様の理由により１，２−エポキシアルカン、１，２−エポキシアルケン、アルキルグリシジルチオエーテル、アリールグリシジルチオエーテルの疎水基の炭素数は４以上２１以下が好ましい。
以下に櫛形疎水性ジオールの製造方法を説明するが、本発明に用いる櫛形疎水性ジオールの合成方法はこの例に限定されるものではない。
【００４９】
攪拌装置、原料導入機構、温度制御機構を有する反応容器に、原料のアミン類とオキシラン化合物類を仕込み、所定の反応温度において撹拌しながら反応させる。
反応は無溶媒で行うことができるが、ＤＭＦなどの一般的な溶媒を用いてもよい。
原料の導入は、アミン類とオキシラン化合物類を一括して仕込んでもよいし、どちらか一方を反応容器に仕込み、他方を連続的ないし段階的に導入してもよい。
【００５０】
反応温度は室温〜１６０℃程度、より好ましくは６０℃〜１２０℃程度が適当である。
反応時間は、反応温度等にも依るが、０．５〜１０時間程度である。
また常法によりＯＨ価を求めることができる。
櫛形疎水基を有する可溶性ポリウレタンは、化学式７（化１２）
【００５１】
【化１２】
【００５２】
以下に可溶性ポリウレタンの製造方法を例を挙げて説明するが、勿論本発明は以下の製造方法に限定されるものではない。
攪拌装置、原料導入機構、温度制御機構を有する反応容器内を不活性ガスで置換する。ポリアルキレングリコールを反応容器へ仕込む。場合によっては溶媒を仕込む。
【００５３】
反応容器を設定された反応温度に制御しつつ触媒を加える。容器内を攪拌しつつジイソシアナート化合物、櫛形疎水性ジオールを反応容器へ導入する。導入方法は特に限定するものではない。連続的に導入しても断続的に導入してもよい。またジイソシアナート化合物と櫛形疎水性ジオールは、同時に導入しても、ジイソシアナート化合物の導入後に櫛形疎水性ジオールを導入しても、櫛形疎水性ジオールの導入後にジイソシアナート化合物を導入してもよい。
【００５４】
触媒は必ずしも反応前にポリアルキレングリコールに添加する必要はなく、ポリアルキレングリコールにジイソシアナート化合物や櫛形疎水性ジオールを加えた後に触媒を加え、反応を開始することも可能である。または、ジイソシアナート化合物や櫛形疎水性ジオールに予め触媒を添加しておき、これらをポリアルキレングリコールに加え反応させることも可能である。
【００５５】
反応に用いられる触媒は特に限定するものではなく、有機金属化合物、金属塩、３級アミン、その他の塩基触媒や酸触媒などの、一般にイソシアナート類とポリオール類の反応に用いられる公知の触媒を用いることができる。例を挙げれば、ジブチル錫ジラウレート（以下ＤＢＴＤＬと略す）、ジブチル錫ジ（ドデシルチオラート）、第一錫オクタノエート、フェニル水銀アセテート、亜鉛オクトエート、鉛オクトエート、亜鉛ナフテナート、鉛ナフテナート、トリエチルアミン（ＴＥＡ）、テトラメチルブタンジアミン（ＴＭＢＤＡ）、Ｎ−エチルモルホリン（ＮＥＭ）、１，４−ジアザ［２．２．２］ビシクロオクタン（ＤＡＢＣＯ）、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］−７−ウンデセン（ＤＢＵ）、Ｎ，Ｎ‘−ジメチル−１，４−ジアザシクロヘキサン（ＤＭＰ）などがある。
【００５６】
反応に用いる触媒の量は、反応温度や触媒の種類によっても異なり特に限定するものではないが、ポリアルキレングリコールの１モル当たり０．０００１〜０．１モル、より好ましくは０．００１〜０．１モル程度で十分である。
反応は無溶媒で行うこともできるが、生成物の溶融粘度を下げるために溶媒を用いて反応させることもできる。溶媒としては、四塩化炭素、ジクロロメタン、クロロホルム、トリクレンなどのハロゲン系溶剤や、キシレン、トルエン、ベンゼンなどの芳香族系溶剤や、デカン、オクタン、ヘプタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ペンタンなどの飽和炭化水素系溶剤や、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル系溶剤や、ジエチルケトン、メチルエチルケトン、ジメチルケトンなどのケトン系溶剤や、酢酸エチル、酢酸メチルなどのエステル系溶剤、などの活性水素を持たない溶剤が有効に用いられる。
ただし溶媒を用いないことは、脱溶剤の工程が不用となるので製造コストの点で有利であり、また環境汚染の恐れが少ないのでより好ましい。
【００５７】
反応に用いるジイソシアナート化合物の量は、ポリアルキレングリコールと櫛形疎水性ジオールの各々のモル数の合計が１モルに対して、ジイソシアナート化合物のモル数（ＮＣＯ／ＯＨ）が０．７〜１．３モル、より好ましくは０．８〜１．２モルである。０．７未満または１．３を超えると生成物の平均分子量が小さく、バインダーとしての能力が十分でない。
【００５８】
ただし、ポリアルキレングリコールや櫛形疎水性ジオールに水分が含まれる場合には、上述のジイソシアナート化合物の量は、水分によりジイソシアナートが分解する分だけ余分に用いる必要がある。従って、十分に乾燥した原料を用いることがより好ましい。できれば原料に含まれる水分は５，０００ｐｐｍ以下が好ましい。より好ましくは１，０００ｐｐｍ以下、更に好ましくは２００ｐｐｍ以下である。
【００５９】
反応に用いる櫛形疎水性ジオールの量は、ポリアルキレングリコールの分子量や櫛形疎水性ジオールの疎水基の炭素数によっても異なるが、櫛形疎水性ジオールのモル数がポリアルキレングリコールの１モル当たり０．０１〜１モル（ｘが０．０１〜０．５）が適当である。０．０１モル未満では十分な疎水性の効果が表われないことがある。また１モルを超えて反応させることは溶解性を低下させる場合があるので好ましくない。なお、（）内の数値は該化学式７中のｘの値を表している。
【００６０】
反応温度は用いる触媒の種類や量などによっても異なるが、５０〜１８０℃が適当である。より好ましくは６０〜１５０℃、さらに好ましくは８０〜１２０℃の範囲である。反応温度が５０℃未満では反応速度が遅く経済的でない。また１８０℃を超えると生成物が熱分解することがある。
反応時間は用いる触媒の種類や量、反応温度などにより異なり特に限定するものではないが、１分〜１０時間程度で十分である。
反応圧力は特に限定されない。常圧、減圧ないし加圧状態で反応させることができる。より好ましくは常圧ないし弱加圧状態で反応させる。
以下に本発明により得られる可溶性ポリウレタンの特性を記す。
【００６１】
本発明にはＧＰＣにより測定された重量平均分子量がおよそ１万から１００万の範囲の高分子が適している。より好ましくは重量平均分子量が１万〜５０万のポリウレタンである。ＧＰＣはクロロホルム溶液を用い、標準ポリスチレンにより分子量を校正した。重量平均分子量が１万未満では可塑性や粘結性が十分でなく、バインダーとして適さないことが多い。また重量平均分子量が１００万を超えると粘結性が強くなりすぎ、やはりバインダーとして適さないことがある。
【００６２】
これらのポリウレタンは水や、エタノール等の極性有機溶媒に容易に溶解できる。
これらの可溶性ポリウレタンをセラミックス成形用バインダーとして用いるには、目的に応じてその他の常用の成分を加えた組成物とする。例えば、各種界面活性剤、プロピレングリコール、流動パラフィン、グリセリン、エタノールアミン、ワックスエマルション、ステアリン酸およびその塩類、アルコール類、消泡剤などである。
【００６３】
【実施例】
以下、本発明を実施例によって説明するが、勿論本発明はこの実施例に限られるものではない。
（櫛形疎水性ジオールの合成例）
実施例１
５００ｍｌの丸底フラスコにマグネチックスターラー、温度計および滴下ロートを設置し、２−エチルヘキシルアミン（関東化学）６４．６ｇを仕込み、フラスコ内を窒素で置換した。オイルバスでフラスコを６０℃に加熱し、攪拌しながら、滴下ロートから２−エチルヘキシルグリシジルエーテル（ナガセ化成工業、デナコールＥＸ−１２１、エポキシ価１８８）１８８．０ｇを４０分かけて滴下した。滴下終了後、オイルバスの温度を８０℃に上げて、フラスコを１０時間加熱した。続いて、オイルバスの温度を１２０℃に上げて、真空ポンプを用いて、３ｍｍＨｇの真空度で少量の未反応物を減圧留去した。２−エチルヘキシルアミン１モルに対して２−エチルヘキシルグリシジルエーテルが２モルの比率で付加した櫛形疎水性ジオール１（ＯＨ価からの平均分子量４９０）を収率９８％で得た。
【００６４】
実施例２
ｎ−ブチルアミン（東京化成）１モルに対してｎ−ブチルグリシジルエーテル（東京化成）を２モルの比率で付加して、櫛形疎水性ジオール２を合成した。
【００６５】
実施例３
ｎ−ブチルアミン１モルに対して２−エチルヘキシルグリシジルエーテルを２モルの比率で付加して、櫛形疎水性ジオール３を合成した。
【００６６】
実施例４
ドデシルアミン（関東化学）１モルに対して２−エチルヘキシルグリシジルエーテルを２モルの比率で付加して、櫛形疎水性ジオール４を合成した。
【００６７】
実施例５
ｎ−オクチルアミン（東京化成）１モルに対してドデシルグリシジルエーテル（アルドリッチ社製ドデシル／テトラデシルグリシジルエーテルを蒸留精製したもの）を２モルの比率で付加して、櫛形疎水性ジオール５を合成した。
【００６８】
実施例６
ｎ−オクタデシルアミン（関東化学）１モルに対してｎ−オクチルグリシジルエーテル（Ｐ＆Ｂ）を２モルの比率で付加して、櫛形疎水性ジオール６を合成した。
【００６９】
実施例７
ｎ−ブチルアミン１モルに対してオクタデシルグリシジルエーテル（日本油脂、エピオールＳＫ）を２モルの比率で付加して、櫛形疎水性ジオール７を合成した。
【００７０】
実施例８
３−［（２−エチルヘキシル）オキシ］−１−プロピルアミン（広栄化学）１モルに対して２−エチルヘキシルグリシジルエーテルを２モルの比率で付加して、櫛形疎水性ジオール８を合成した。
【００７１】
実施例９
ジブチルアミノプロピルアミン（広栄化学）１モルに対して２−エチルヘキシルグリシジルエーテルを２モルの比率で付加して、櫛形疎水性ジオール９を合成した。
表１に結果を纏めた。
【００７２】
【表１】
以下に実施例１の疎水性ジオールを用いた可溶性ポリウレタンの合成例を示すが、勿論本発明は以下の例に限定されるものではない。
【００７３】
実施例１０
５００ｍｌのＳＵＳ製セパラブルフラスコに市販のＰＥＧ＃６０００（純正化学、数平均分子量８、７００）を１００ｇ仕込み、窒素シール下で１５０℃にて溶融した。これを攪拌しながら減圧下（３ｍｍＨｇ）で３時間乾燥した。残留する水分は２００ｐｐｍであった。８０℃まで温度を下げ、フラスコ内を攪拌しながら、実施例１で得た櫛形疎水性ジオール１を１．００ｇ、ヘキサメチレンジイソシアナート（東京化成）を２．２８ｇ仕込んだ。触媒としてＤＢＴＤＬを０．０１ｇ添加すると、１０分程で急激に増粘した。攪拌を止めて、さらに２時間反応させた。
反応終了後に生成物をフラスコから取り出し、小片に裁断後放冷した。これを液体窒素で冷却し、電動ミルで粒径１ｍｍ（１６メッシュ）以下に粉砕した。
ＧＰＣにより測定された重量平均分子量は５０万であった。
【００７４】
実施例１１〜２０
櫛形疎水性ジオール２〜９を用いた他のポリウレタンの合成例を示す。ＨＤＩのモル数はＰＥＧと櫛形疎水性ジオールの各々のモル数の合計の１．００倍になるように（ＮＣＯ／ＯＨ＝１．００）、ＨＤＩの量を選んだ。結果を表２に纏めた。
【００７５】
【表２】
【００７６】
また「疎水性ジオール／ＰＥＧ」はＰＥＧに対する疎水性ジオールの重量比を百分率で表わしたものである。「繰返単位の係数ｘ」は該化学式７で表した繰り返し単位の係数ｘである。
また「重量平均分子量」は単分散のポリスチレンを標準としてＧＰＣの測定により求めた値である。溶媒はクロロホルムを用いた。
ｘが０．０１〜０．５、重量平均分子量が１万〜１００万の範囲の可溶性ポリウレタンが得られている。
【００７７】
（セラミックスの押出し成形）
セラミックス成形用バインダーの例としてアルミナの坏土に本発明のバインダーを調合した例を示す。また比較例としてヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）をバインダーに用いた例を示す。
試験に用いた組成は以下の通りである。
アルミナ １００重量部
グリセリン ２重量部
バインダー 表３の所定量
水 ２０重量部
従来品のバインダーとしてはＨＰＭＣ（メトローズ６０ＳＨ−４０００）を用いた。
【００７８】
これらの組成物を真空押出成形機（宮崎鉄工製ＦＭ−３０形）で、幅２ｃｍ厚さ１ｃｍの板状に押出し、成形性を評価した。○は押出しがスムーズで表面形状が良好、△は表面形状がやや荒れている、×は表面形状が荒れているか押出しが不能であったことを示す。
【００７９】
またこの成形品を空気中５００℃で仮焼成した。この際、テストピース２０本中１本もヒビ割れがなかった場合を○、１〜２本ヒビ割れした場合を△、３本以上ヒビ割れした場合を×で表した。
結果を表３に纏めた。
【００８０】
【表３】
【００８１】
（バインダーの熱分析）
焼成工程における製品の歩留まり向上は、バインダーの熱分解挙動と関連する。そこでバインダーの熱分解挙動をＴＧＡ（熱天秤）とＤＴＡ（示差熱分析）で評価した。図１にＴＧＡの測定結果を、図２にＤＴＡの測定結果を示す。
【図１】
図１の（ａ）は本発明のバインダー、（ｂ）は従来品であるヒドロキシプロピルメチルセルロースのＴＧＡの結果である。測定は空気中、昇温速度１０℃／分で行った。また表４に５００℃での残炭率と分解開始温度として５％重量減少温度（Ｔｄ５）を示した。なお表４には窒素中の測定結果も示した。
【００８２】
【表４】
【００８３】
【図２】
図２の（ａ）は本発明のバインダー、（ｂ）は従来品であるヒドロキシプロピルメチルセルロースのＤＴＡの結果である。測定は空気中、昇温速度１０℃／分で行った。またＤＴＡ曲線の面積値は発熱量に比例するが、本発明のバインダーの発熱量は従来品（ＨＰＭＣ）の６８％であった。
【００８４】
本発明のバインダーは従来品より発熱が緩慢で相対的な発熱量も低く、脱脂工程（仮焼成工程）での成形品への熱歪みの発生が小さいことが解る。
これらの試験から、本発明のバインダーは熱分解挙動が従来のバインダーより温和であり、成形体の焼成時歩留まり向上、生産性向上に貢献することが解る。発熱が緩慢で発熱量が少ないことで焼成時の成形体の温度分布が小さくなり、破損が避けられる。また焼成時の昇温速度を増すことができ、生産性が向上する。
【００８５】
本発明のバインダーは適用できるセラミックスに特に限定はなく、アルミナ以外にチタン酸バリウム、ジルコニア、炭化珪素、窒化珪素、その他ファインセラミックス一般に広く用いることができる。
また本発明のバインダーは適用できる成形方法も広く、押出し成形以外にシート成形、テープ成形、プレス成形にも適している。また熱可塑性の樹脂なので射出成形にも用いることができる。どの場合も焼成時の発熱が温和なことが従来品と比較して特に優れている。
【００８６】
本発明のバインダーの燃焼時の発熱が特に温和で残炭率も少ないことの理由は必ずしも明らかではないが、ウレタン結合が熱分解し易いこと、ポリマーの元素構成に酸素が多く含まれており酸化熱の発生が少ないこと、分子が炭化し易い環構造を持たないことなどによると推察される。
【００８７】
【発明の効果】
本発明によって生産性が高いセラミックス成形用バインダーが利用できるようになった。
【図面の簡単な説明】
バインダーの熱分解挙動をＴＧＡ（熱天秤）とＤＴＡ（示差熱分析）で測定した結果を示す。
【図１】 ＴＧＡの測定結果
（ａ）の図は、本発明のバインダー
（ｂ）の図は、従来品であるヒドロキシプロピルメチルセルロース
【図２】 ＤＴＡの測定結果
（ａ）の図は、本発明のバインダー
（ｂ）の図は、従来品であるヒドロキシプロピルメチルセルロース
Claims (4)
- 化学式１（化１）
前記化合物Ａが数平均分子量１，０００〜２０，０００のポリエチレングリコールである。 - 化合物Ｂが鎖状脂肪族ジイソシアナートないし環状脂肪族ジイソシアナートである請求項１に記載の高分子からなるセラミックス成形用バインダー。
- 化合物Ｂがヘキサメチレンジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート、水素化トリレンジイソシアナート、水素化キシリレンジイソシアナートまたはノルボルネンジイソシアナートである請求項１または２に記載の高分子からなるセラミックス成形用バインダー。
- 請求項１〜３のいずれか１項に記載の高分子からなるセラミックス押出し成形用バインダー。
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