JPH01282266A - 組成物 - 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、しかも所望形状に成形可
能な組成物並びにそれから得られる成形体に関する。

〔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
ることからくる形状、大きさなどの成形上の制限さらに
は強度不足などかあげられる。

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
が故に所望の形状に自由に成形できない欠点並びに室温
、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と共に
所望形状の成形体に成形可能な組成物並びにその成形体
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、 （Ａ）　　銅の酸化物を含む金属酸化物焼結体の粉砕物
と （Ｂ）　　液状熱可塑性樹脂とを混合してなる組成物か
ら得られる成形体が前記課題を解決することを知り、本
発明に到達した。

〔作　　用〕

本発明は、このマイスナー効果が連続した焼結体のみな
らず、セラミックス超伝導体を粉砕し、これを液状熱可
塑性樹脂と混線、成形、硬化してセラミックス粒子が独
立して硬化樹脂中に存在していても、マイスナー効果が
発現することを見出した所に基づくものである。併せて
、本発明の成形体においては、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、熱可塑性樹脂が粉砕物の空隙に密
に充填されて硬化されるので、マイスナー効果が優れる
と共に強度の優れた成形体が、所望形状に容易に成形出
来る利点がある。

セラミックス超伝導体を粉砕し、これをポリマーと混練
した後フィルムなどに成形してから焼成して、ポリマー
を燃焼させて除き、薄いセラミックス焼結体を得る方法
は公知である。この場合、得られた焼結体にはポリマー
は残されておらず、セラミックスのみである。フィルム
のように薄い成形物であれば、焼成してポリマーを除く
ことも可能であるが、肉厚、大形の成形品ともなれば、
実際問題としてポリマーを完全に除去することは不可能
であり、かかる方法では実用化が困難であった。

本発明の組成物から得られる成形体は、かかる連続した
セラミック焼結体と異なり、独立したセラミック粉末と
硬化樹脂相との二つの相からなる不連続の成形体である
ので、マイスナー効果の点から焼結体に比べて劣ると思
われるのに反し、本発明の成形体が焼結体より優れたマ
イスナー効果を発揮することは実に驚くべきことである
。その理由の詳細は不明であるが、本発明の成形体では
焼結体における空隙がなく、空隙が硬化樹脂で密封され
ていることにその主因があると考えられる。

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
物焼結体があげられる。

セラミックスは慣用の粉砕手段により粉砕して使用され
るが、その粒度には特に制限を加える必要はない。しか
し、あまり粗粒では空隙が多量に残る可能性があり、ま
た成形性にも問題があるので、−膜内に云って、２０〜
４００メツシュ程度のものでなるべく均一な粒度分布を
もつものが取扱上から便利である。

本発明で利用される液状熱可塑性樹脂は、セラミックス
の粉砕物と混合、成形可能なものであれば、その種類、
性状に特に制限を加える必要はなく、使用時に液状であ
れば利用可能である。

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。

セラミックス粉砕物と液状熱可塑性樹脂との混合割合は
、広い範囲で可能であり、例えば粉砕物の割合が３０〜
９５重量％の範囲である。マイスナー効果と強度の優れ
た成形体を得るためには、粉砕物の割合が５０〜８５重
量％の範囲が最適である。

セラミックス粉砕物と液状熱可塑性樹脂との混合は、ロ
ール、ミキサーなどの慣用手段で充分であり、パテ、注
型、成形材料、コーティング等の必要な利用形態とした
後、所望の形状に賦形され硬化される。その際、液状熱
可塑性樹脂はセラミックス粉砕物の空隙を密封するよう
に、充分な混合と成形時の密充填が必要である。

［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％は何れも重量基準で示されている。

実施例　１ フルウチ化学■製の直径的２０ｍ１、厚さ約８１１Ｉｌ
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５ｍｍ浮上することを確認した後、室
温に戻し、乳鉢で粉砕して４０メツシユバスのセラミッ
クス粉砕物を得た。

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、過酸化ベンゾイル１部を仕込み、６０℃で
１．５時間反応すると、粘度約４ボイズの液状樹脂が得
られた。

前記粉砕物に液状樹脂を少量づつ加えなから混練を行い
、パテ化した。粉砕物に対する樹脂の割合は３６％であ
った。

このパテを、直径２０ｕ１厚さ８ａｎのポリエチレン製
型内にヘラづけして均一に成形し、８０℃で一夜加温し
て硬化を完了させた。

黒色で、硬く均一な成形体（＾）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）目と樹脂相の二相からなることが確認された。

この成形体（Ａ）を、同様にして作製した後、前記と同
じ方法でマイスナー効果を測定した所、約１０ｍｍ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体（
Ａ）を用意し、それぞれを４０℃、９５％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、成形体（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ボイズの液状樹脂が得られた。実施例
１で用いたセラミックスの粉砕物に液状樹脂を少量ずつ
加えなから混練を行い、パテ化した。粉砕物に対する樹
脂の割合は４０％であった。

このパテを、直径２０市、厚さ８報のポリエチレン製型
内にヘラづけして均一に成形し、９０℃に２４時間加温
して保持した。

得られた成形体（Ｂ）を、液体窒素で冷却し、磁石浮上
効果を測定した。磁石は約７ｍ＋＊浮上し、マイスナー
効果が確認された。

この成形体（Ｂ）を、９５％！？、Ｈ，，４０℃のデシ
ケータ−中に保存したが、１ケ月後もはり同様のマイス
ナー効果が認められた。

〔発明の効果〕

本発明の組成物から得られる成形体は、優れたマイスナ
ー効果を有し且つ室温、高湿度でもその効果を安定して
保持することができると共に、所望の形状が容易に得ら
れ、しかも得られた成形体の強度も高く、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 (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）（Ａ）銅の酸化物を含む金属酸化物焼結体の粉砕
   物と、 （Ｂ）液状熱可塑性樹脂、 とを混合してなる組成物。
2. （２）粉砕物が銅〜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
   物焼結体の粉砕物である特許請求の範囲第１項に記載の
   組成物。
3. （３）液状熱可塑性樹脂がポリメチルメタクリレート又
   はポリスチレンである特許請求の範囲第１項に記載の組
   成物。
4. （４）（Ａ）銅の酸化物を含む金属酸化物焼結体の粉砕
   物と、 （Ｂ）液状熱可塑性樹脂とを混合してなる組成物を、 所望形状に成形した後、硬化してなる成形体。