JPH03500023A - 粉砕方法 - 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】 粉　砕　方　法 この発明は、セラミック粉体を粉砕するための方法に関する。

技術的に進歩した用途においてジルコニアのようなセラミック材料を使用するこ とが近年増加するにつれて、細かい純粋なセラミック粉体の製造に少なからぬ関 心が寄せられている。材料を粉砕して細かくする技術はよく知られており、当該 技術分野にとって公知のいずれの都合のよい方法も使用することができる。粉砕 プロセスにおいて好適なレオロジーを維持するためには、分散剤を用いることを 欠くことができない。より効果的でありそれゆえにより広く使用される分散剤の 中に、有機化合物があり、そのような化合物のクラスの一つがアミン類、例えば トリエタノールアミンや２−アミノ、２−メチルプロパツール（ＡＭＰ）のよう なものである。

そのようなアミン類を利用する方法で、市場に即座に受け入れられることが分っ ている細かなセラミック粉体が生産されている。しかしながら、それらは、主と して残留有機種が粒子の表面に付着しているため、全ての用途について適してい るわけではない。セラミック物品の多くの製造業者は、彼らが使用することにな っているセラミック粉体が少しのそのような有機残留物も完全になければよいの にと思っている。

これは、従来は、別のもっと意にかなう種を粒子表面へ選択的に吸着させて有機 種を置換するか、あるいは粉体を適当な高温にさらす（セラミック粉体そのもの はこの処理により影響を受けない）ことによって有機残留物を焼き尽くすかする ことによってのみ達成可能であった。ところが、焼く方法は再分散させるのがよ り困難である粉体を与える。これらの追加の過程はまた、最終製品の値段を上昇 させる。

今や、セラミック粉体を粉砕して有機種のない細かな粉体を得ることが可能であ る、ということが見いだされた。従って、本発明によれば、セラミック粉体を粉 砕するための方法であって、該粉体を、アンモニア及び最高１００℃の沸点を有 するアルキルアミンのうちの少なくとも一つから選択されている、効率的な粉砕 を可能にするのに十分なだけの量で存在している分散剤の存在下において、粉砕 媒体へさらすことを含んでいる方法が提供される。

本発明は、アンモニア及び低分子量アルキルアミンは分散剤であると標準的には 考えられないという点で驚くべきものである。「アルキルアミン」とは、もちろ んながら、式ＮＲ’Ｒ”Ｒ’の化合物であって、Ｒ’、Ｒ’及びＲ３が水素及び Ｃ３〜Ｃ４アルキル基から選択され、Ｒ’、Ｒ２及びＲ３′□のうちの少なくと も一つがＣ，−Ｃ，アルキル基であるものを意味する。非常に揮発性であり（粉 砕された粒子上に少しの残留物も残らないように）、安価であり且つ比較的無毒 性であるばかりでなく、これらのセラミック系において驚くべきほど高い分散及 び湿潤能力をも示すアンモニアが、特に好ましい。このように、アンモニアが好 ましい物質であるが、メチルアミンやエチルアミンのようなアルキルアミンを使 用シてもよい。これらの分散剤のうちの１種又は２種以上の組み合わせを用いる ことは、可能であり且つ差支えない。

この発明において使用するためのセラミック粉体は、高級セラミツル造に用いら れるセラミック粉体のいずれをも包含する。これらには、ジルコニア（純粋なも の、あるいは例えばイツトリア、マグネシア又はシリカで改質されたもの）、イ ツトリア、アルミナ、窒化ケイ素及び炭化ケイ素、並びにそのようなセラミック 粉体の混合物が含められる。

セラミック粉体の粉砕を実施する装置は、そのような目的に適したいずれの装置 でもよい。それは例えば、ボールミル、撹拌媒体ミル（アトリッターのようなも の）、サンドグラインダー又はビーズミルでよい。殊に好ましい装置はアトリッ ター、操作の様式が収納容器の壁の崩壊を実質上少しも引き起こさず従って完成 品の汚染の原因とならない比較的低エネルギーの装置である。

粉砕のために用いられる媒体は、セラミック粉体の粉砕に適したいずれの媒体で もよく、例えばイツ）　ＩＪアで改質されたジルコニア、ステアタイト又は鋼で よい。殊に好ましい態様においては、撹拌媒体ミルにおいて粒度０．８　”３． ０　ｍｍの細かい粉砕媒体を組み合わせ、媒体の量が平均の離隔（ｓｔａｎｄｏ ｆｆ）距離が５０〜９０μであるようなものであるのｐ（、殊に好ましい。この ような組み合わせは、同時係属オーストラリア国特許出願２３７７０／８８号明 細書に記載されていて、この発明の実施上殊に良好な結果を与える。

分散剤は、効率的な粉砕を可能にするのに十分なだけの量で、すなわち、粉砕装 置の内容物が適当に流動性の状態のままであり且つ粉砕が合理的な速度で進行す るような量で、加えられる。これは、眼で容易に確められ、内容物が濃厚なペー スト状のコンシスチンシーでありそして容易に流動しない場合にはより多くの分 散剤が必要とされる。これは水溶液の形で（分散剤がアンモニアもしくはメチル アミンのようなガスである場合には）、あるいは分散剤が標準的な温度で液体で ある場合には直接加えられる。

粉砕が完了したならば、粉砕されたセラミック粉体は当該技術分野にとって公知 の任意の適当な手段で回収することができる。分散剤は蒸発し、任意の用途に使 用する用意のできた、有機物のない細かなセラミック粉体が残る。

以下に掲げる例により本発明を更に例示する。

例１ セラミック粉体の調製。

イツトリアで改質された表面積５．　Ｑ　ｒｒ？ｇ−１のジルコニア粉体を、イ ツトリアで改質された０、８＋ｎｍのジルコニア粉体（例えば日本国のシネガワ 社）を使ってアトリッターの水中で摩砕した。水酸化アンモニウムをジルコニア による重量に対して２％ＮＨ，の割合で加え、これにより６０％の粉体投入量（ 粉体と水とを合わせた混合物中の粉体の重量百分率）・での粉砕が可能になった 。

４時間の粉砕後に、「ミクロトラック（Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ）」（商標）粒度分 析器（例えばＬｅｅｄｓ　ａｎｄ　Ｎｏｒｔｈｒｕｐ）で測定された粒度測定値 から、粒子の５０％は０．２５７−未満の大きさであることが示され、またカッ プとボブセルを使用する「ボーリン（Ｂｏｈｌｉｎ）」（商標）ＶＯＲ流動計で 測定した粘度は、３０〜３００Ｓ−１の範囲の剪断速度にわたって６．８ｍＰａ −５であった。

例２ アンモニアを省略することの効果を示す比較例。

例１を返復したけれども、水酸化アンモニウムを省略した。

５時間の摩砕後において５０％の粒度を０．２５７−未満に低下させるであろう 適当に低い粘度を維持するためには、粉体投入量は３０％よりも多くすることが できない、ということが分った。

最終の摩砕粉体分散液の粘度は５ＩＩＰａ−５であった。

この粉体を乾燥させて、非常に流動性の乏しいペーストが得られるまでパレット ナイフで粉体を混練しながら水を加えた。水の吸収量は２６．４重量％であるこ とが分った。

次いで、このペーストへ１０％アンモニア溶液を加え、モして混練を続けた。流 動性の乏しいペーストは解凝（ｄｅｆ　１ｏｃｃｕｌａｔｅ）　して、粘度７ｍ Ｐａ−５の流動性分散液を与えた。必要とされるアンモニアの量は、ジルコニア 固形分を基準として０．１２％ＮＨ＊であった。

例３ セラミック粉体の調製。

表面積２３ｒｎ”ｇ−’の共沈したＴｉＯｘ　Ｚｒ０２（等モルコ粉体を、例１ 及び例２で使用したイツトリアで改質された０、　８　ｍｍのジルコニア媒体を 使って水中で摩砕した。水酸化アンモニウムを粉体重量に対して１％ＮＨｓの割 合で加え、これにより６５％の粉体膜大量（粉体と水とを合わせた混合物中の粉 体の重量百分率）での粉砕が可能になった。

２０分の粉砕後に、例１で説明したとおりに粒度を測定して、粒子の５０％は０ ．７５−未満の大きさであることが分った。この分散液の粘度は低かった。

国際調査報告

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．アンモニア及び最高１００℃の沸点を有するアルキルアミンのうちの少なく とも一つから選択されている、効率的な粉砕を可能にするのに十分なだけの量の 分散剤の存在下において、セラミック粉体を粉砕媒体にさらすことを含む、セラ ミック粉体を粉砕するための方法。
2. ２．前記分散剤がメチルアミン及びエチルアミンより選択される、請求の範囲第 １項記載の方法。
3. ３．前記分散剤がアンモニアである、請求の範囲第１項記載の方法。
4. ４．粉砕がアトリッターでもって実施される、請求の範囲第１項から第３項まで のいずれか１項に記載の方法。
5. ５．粉砕が直径０．８〜３．０蜘の粉砕媒体を使用して実施される、請求の範囲 第１項から第４項までのいずれか１項に記載の方法。
6. ６．存在している粉砕媒体の量が平均の離隔（ｓｔａｎｄ−ｏｆｆ）距離が５０ 〜９０μｍであるようなものである、請求の範囲第１項から第５項までのいずれ か１項に記載の方法。
7. ７．請求の範囲第１項から第６項までのいずれか１項の方法により製造されたセ ラミック粉体。