JP5344509B2 - 無機材料成形体 - Google Patents
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焼によって二酸化炭素や有害ガスが発生するため、地球温暖化や大気汚染の原因となる、ii)有機バインダーが燃焼する際に熱応力が作用し、焼結体にクラック(欠陥)が発生し、歩留まりが低下する、iii)有機バインダーが燃焼する分、焼成時間が延びる、といっ
た様々な課題が残されており、未だ十分に満足できるものではなかった。
前記(A):無機材料粒子の各々が、前記(B):架橋原子団によって相互に結合された構造を有する無機材料成形体。
本発明の無機材料成形体の製造方法の第1工程は、外部刺激に応答して結合反応が惹起される刺激応答性官能基と結合性官能基をそれぞれ有する無機材料粒子と架橋剤を含む混合物を、可塑剤を利用して所望の形状に成形して成形体前駆体を得る、成形体前駆体製造工程である。
表面に化学修飾された無機材料粒子、を用いる必要がある。「有機原子団」とは、炭素原子を構成原子として含む原子団を意味し、他の構造については特に限定はない。
−:Rはアルキル基)等が挙げられる。各々の官能基は同じ官能基であってもよいし、異なる官能基であってもよい。アルコキシ基の場合、水の存在により加水分解されてシラノール基(−SiO−)を生成し、そのシラノール基が水素結合によって無機材料粒子の表面水酸基に吸着される。このものを高温で加熱することにより、シラノール基と表面水酸基とが脱水縮合し、シラノール残基が無機材料粒子に対して共有結合によって結合される。
本発明の無機材料成形体の製造方法の第2工程は、成形体前駆体1に対して外部刺激を与え、刺激応答性官能基と結合性官能基との間の結合反応を利用して、無機材料粒子間を相互に結合する架橋原子団を形成させる工程である。
本発明の無機材料成形体の製造方法の第3工程は、成形体前駆体2を溶媒に浸漬・保持することで、成形体前駆体2の形状は保持しつつ可塑剤のみを溶出除去し、内部に含まれる有機物質を減少させる工程である。
燥した後に用いてもよい。乾燥の方法は特に限定されるものではなく、熱風乾燥、マイクロ波乾燥、誘電乾燥、減圧乾燥、真空乾燥、凍結乾燥等の従来公知の乾燥法等を用いることができる。
無機材料粒子としてシリカ粒子を用い、そのシリカ粒子に対して、結合性官能基としてアミノ基(−NH2)を有する修飾原子団を化学修飾することによって、その修飾原子団がシリカ粒子に対して共有結合によって結合された構造を有する結合性シリカ粒子を得た。
て、刺激応答性感応基として水溶性カルボジイミド中のカルボジイミド基を作用させ、成形体前駆体2を得た。
た。
刺激応答性官能基としてのカルボジイミド基を含む、水溶性カルボジイミドを用いずに、同量のポリビニルアルコールを添加したことを除いては、実施例1と同様にしてシリカ成形体前駆体2を得た。
実施例1のシリカ成形体前駆体2と比較例1のシリカ成形体前駆体2を水中に浸漬した。その結果、比較例1のシリカ成形体前駆体2は、水中でその構造が容易に崩壊し、水が白濁した。このため、成形体の形状を維持したまま有機物質を溶出除去させることは不可能であった。
Claims (2)
- (A):平均粒子径が1nm〜50μmの骨材粒子となる無機材料粒子と、(B):炭素原子を構成原子として含む有機原子団、及びグアニジン構造((−NH)2C=NH−)、イソウレア構造(−NHC(O−)=N−)及びカルバモイルアミド構造(−NHC(O−C(=O)−)=N−)の群から選択される少なくとも一種の官能基を含む架橋原子団と、を構成要素として備え、
前記(A):無機材料粒子の各々が、前記(B):架橋原子団によって相互に結合された構造を有する無機材料成形体。 - 前記(A):無機材料粒子が、酸化物系セラミックス、非酸化物系セラミックス、及び金属の群から選択される少なくとも一種の無機材料を含むものである請求項1に記載の無機材料成形体。
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