JPH01282176A - 成形品の安定化法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、いわゆる酸化物超伝導体の作用、特にマイス
ナー効果なる名称で知られている超伝導体が超伝導とな
る温度で示す磁力線排除効果に伴う磁石或は超伝導体の
浮上効果を安定して発揮できる成形品の安定化法に関す
る。

〔従来の技術〕

金属酸化物焼結体（以下セラミックスと云う）が液体窒
素の温度で示す超伝導が発表されて以来、このものの持
つ欠点も幾つか指摘され、実用化に当ってはその改良が
求められていることはよく知られている。

その一つには、セラミックス超伝導体が比較的不安定で
あって、特に高温、高湿度下では速やかにその超伝導性
並びにそれが示す効果が消失すること、また焼結体であ
ることからくる強度不足などがあげられる。

超伝導の示す大きな現象は、電気抵抗がゼロになること
からくる永久電流の発生とそれに伴う強磁場が得られる
可能性、並びにいわゆるマイスナー効果であると思われ
る。

本来、マイスナー効果は一定温度で磁場を下げても、一
定磁場で温度を下げても、超伝導状態に移れば伝導体内
の磁場はゼロになることを意味しており、これは電気抵
抗ゼロからは導けない独立した超伝導の基本的性質の一
つである。

一般には、結果として発現する磁石の浮上効果のみが華
々しく取上げられ、これがマイスナー効果として認識さ
れていることから、本発明でもこの慣例に従うこととす
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、従来のセラミックス超伝導体が焼結体である
が故に成形品の強度不足並びに室温、高湿度下での不安
定性である欠点を削除した、室温、高湿度下でも安定的
にマイスナー効果を持続することのできる成形品を提供
せんとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、前記課題を解決するために種々検討した
結果、 銅の酸化物を含む金属酸化物焼結体の成形品に、液状熱
可塑性樹脂を含浸、硬化させて焼結体中の空隙を硬化樹
脂で密封することにより、前記課題が解決されることを
知り、本発明に到達した。

〔作　　用〕

本発明では、セラミックス単独でな（、セラミックスに
熱可塑性樹脂を含浸、硬化させる手段を採用することに
よって、セラミックスの空隙部分（一般に２０〜３５％
存在すると云われている）に樹脂相が存在する二相構造
となるが、セラミックスのマイスナー効果を阻害しない
という知見に基づくものである。併せて、本発明の成形
品においては、セラミックス超伝導体が硬化樹脂により
外界と遮断されるため室温での不安定性が改善されると
共に、硬化樹脂の使用により成形品の強度も改善される
という利点がある。

本発明で使用可能なセラミックスは、銅の酸化物を必須
成分として含む金属酸化物を焼成して得られる液体水素
の沸点即ち約２０＠に以上の温度で超伝導を示す、いわ
ゆる高温超伝導体を可能にする種類のものである。

銅の酸化物は必須成分であるが、それ以外の金属酸化物
としては、周期律表第■族アルカリ土類金属、第■族希
土類金属、並びにビスマス、タリウムなどの酸化物があ
げられる。

代表的な組合せ例としては、 銅〜バリウム〜イツトリウム、 銅〜カルシウム〜ストロンチウム〜ビスマスなどの酸化
物焼結体の成形品があげられる。

セラミックス成形品は慣用の焼結手段を用いて特定形状
のものを得ることができる。

本発明で利用される液状熱可塑性樹脂としては、セラミ
ックスに液状で含浸できるものであれば、その種類、性
状に特に制限を加える必要はないが、セラミックスが湿
気を嫌うこと、並びに含浸する面からは極力粘度が低い
ことが望ましい。それらを考慮すると、モノマー又は溶
剤で粘度調整を容易に行える低重合度のシラツブ状重合
体が最適である。

液状熱可塑性樹脂の例としては、アクリル酸又はメタク
リル酸の炭素数１〜８のアルキルエステル、スチレン、
酢酸ビニル、アクリロニトリル、塩化ビニル、ブタジェ
ン、イソプレン、プロピレン、ブテンなどの不飽和化合
物を重合又は共重合して得られる低重合度の液状重合体
が代表的であるが、本発明においては重合体が単量体中
に溶解している液状樹脂の形態でも使用可能である。

それらのなかで、ポリメチルメタクリレートが操作性、
補強性などの点から好ましい。これら液状熱可塑性樹脂
は市販されており、その製造法も公知である。また、熱
硬化性樹脂のオリゴマーを配合して、液状熱可塑性樹脂
を変性することもできる。

セラミックス成形品への液状熱可塑性樹脂の含浸は、減
圧又は加圧下で実施することが好ましい。

〔実　施　例〕

以下、本発明の理解を助けるために、実施例を示す。文
中の部及び％は何れも重Ｈｋ基準で示されている。

実施例　１ フルウチ化学■製の直径約２０ｍｍ、厚さ約８ｍｍの銅
〜バリウム〜イツトリウムの金属酸化物（比率３：２：
１）焼結体を、同社製装置内で液体窒素にて冷却、付属
の磁石が約５ｍ＋ｓ浮上することを確認した後、室温に
戻した。

撹拌機、還流コンデンサー、温度計を付した５００ｃｃ
のセパラブルフラスコに、メチルメタクリレートモノマ
ー１００部及び過酸化ベンゾイル１部を仕込み、６０℃
で１時間反応すると、粘度約１ボイズの液状樹脂が得ら
れた。

１００ｃｃポリエチレン製ビーカー中に、５０ｃｃの前
記液状樹脂を入れ、その中に前記セラミックス焼結体を
含浸、直ちに５０〜８０Ｔｏｒｒの減圧下で細かい気泡
の発生が完全に終るまで含浸した。樹脂の含浸量は約３
０％であった。

含浸終了後、常圧にて取出し、両面をポリエステルフィ
ルムで覆った。これを８０℃で一夜加温して硬化を完了
させた。

黒色で、硬く均一な成形品（Ａ）が得られた。その一部
分を切断、研摩し、顕微鏡で観察した所、セラミックの
粒子相と樹脂相の二相からなることが確認された。

この成形品（Ａ）を、前記と同じ方法でマイスナー効果
をＤＩ定した所、約５ｍｍの高さに磁石が浮上した。

別に、フルウチ化学製の前記焼結体と本発明の成形品（
Ａ）を用意し、それぞれを４０℃、　９５９６のＲ，Ｈ
，のデシケータ−中で保存した所、１ケ月後には焼結体
の方はマイスナー効果が消失して、磁石浮上能力がみら
れなくなったのに反して、成形品（Ａ）は１ケ月後も以
前と変らぬ磁石浮上効果を示した。

実施例　２ 撹拌機、還流コンデンサー、温度計を付した５００ｃｃ
のセパラブルフラスコに、スチレンモノマー１００部、
過酸化ベンゾイル１部を仕込み、８０℃で２．５時間反
応すると粘度約３ポイズの液状樹脂が得られる。この樹
脂にスチレンモノマーを加えて混合し粘度約１ボイズの
液状樹脂を調整した。

１００ｃｃポリエチレン製ビーカー中に、５０ｃｃの前
記１ボイズに粘度調整した液状樹脂を入れ、その中に実
施例１と同じフルウチ化学■製セラミックス焼結体ペレ
ットを含浸させ、５０〜８０Ｔｏｒｒの減圧下で細い気
泡が発生しなくなるまで含浸した後取出し、両面をポリ
エステルフィルムで覆った。これを９０’Ｃに２４時間
加温して保持した。得られた成形品（Ｂ）の切断面はセ
ラミック相と樹脂相との二相であることが確認された。

この成形品（Ｂ）を前記と同じ方法でマイスナー効果を
測定したところ、約５■の高さに磁石が浮上した。別に
超電導セラミックスのペレットと成形品（Ｂ）の双方を
、４０℃、９５％Ｒ，Ｈ，のデシケータ−中に１ケ月保
持したところ、セラミックスベレットは液体窒素で冷却
しても磁石浮上効果を示さなかったのに反して、成形品
（Ｂ）は以前と変らない磁石浮上効果を示した。

〔発明の効果〕

本発明方法に止る成形品は、室温、高湿度でも優れたマ
イスナー効果を安定して保持することができ、しかも得
られた成形品の強度も改善されるので、多方面での使用
が期待される。

特許出願人　昭和高分子株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）銅の酸化物を含む金属酸化物焼結体の成形品に、
   液状熱可塑性樹脂を含浸、硬化させて、焼結体中の空隙
   を硬化樹脂で密封させることを特徴とする成形品の安定
   化法。
2. （２）成形品として銅〜バリウム〜イットリウム又は銅
   〜カルシウム〜ストロンチウム〜ビスマスからなる金属
   酸化物焼結体の成形品を使用することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の成形品の安定化法。
3. （３）液状熱可塑性樹脂としてポリメチルメタクリレー
   ト又はポリスチレンを使用することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の成形品の安定化法。