JPH0417603A

JPH0417603A - スリップキャスティング製法

Info

Publication number: JPH0417603A
Application number: JP11902690A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Kuwabara; 光雄桑原; Mitsuhiro Funaki; 光弘船木
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1990-05-09
Filing date: 1990-05-09
Publication date: 1992-01-22
Anticipated expiration: 2013-09-03
Also published as: JP2792714B2

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】［産業上の利用分野コ本発明は成形型用離型剤に関し、−層詳細には多孔性素
材からなる成形型のキャビティにスラリーを注入して成
形体を得るスリップキャスティング製法において、スラ
リー中の粉粒体成分が成形型を構成する粒子間隔および
気孔に流入することを阻止させて成形体の着肉速度、離
型性が向上するとともに、併せて成形体の成形性を改良
させた成形型用離型剤に関する。

［従来の技術］一般に、金属粉末、セラミック粉末等からなる成形体の
成形に際し、所謂、スリップキャスティング製法が採用
されている。すなわち、この製法によれば、まず、金属
粉末、セラミック粉末等からなる原料の粉粒体を溶媒中
に混合、均質分散させ、懸濁液状のスラリーを得る。次
に、前記スラリーを石膏あるいは３次元連続気孔を有す
る有機ポリマー等の多孔性素材からなる成形型のキャビ
ティに注入する。そして、スラリー中の液状成分を前記
成形型の粒子間隙や気孔に吸収させる。換言すれば、ス
ラリー中の液分を除去することにより、金属粉末成形体
、セラミック粉末成形体等を固化して成形する方法であ
る。

［発明が解決しようとする課題］然しなから、近年の整粒技術の革新により、原料として
の粉粒体のファイン化が顕著になっている。換言するな
らば、成形体の高密度化、表面粗さの向上等を目的とし
て原料としての粉粒体の粒径の微細化が図られ、多孔性
素材からなる成形型の粒子間隙、あるいは気孔の径より
も微細な粒径を有する原料としての粉粒体が用いられる
に至っている。その結果、前記成形型の粒子間隙、気孔
等に微細な粉粒体が侵入し、これらに目詰まりを生じ、
スラリーの液状成分の成形型への拡散、排出を極度に遅
延化させ、それに伴い、成形体の外表面部と内部に大き
な密度差を生じ、乾燥あるいは次工程における焼成の工
程においてクラックや変形を生じ、所望の成形体を得る
ことが極めて難しくなっている。

さらには、着肉の遅れ、および型への噛み込みのため、
表面粗さが低下するという不都合も露呈している。

そこで、これらの不都合を克服すべく、前記成形型の表
面に潤沢剤としてステアリン酸化合物を塗布する方法が
用いられているが、その効果はスラリーの流動性を確保
するに止まり、最終的に健全な成形体を得るには至って
いない。

従って、本発明の目的は、多孔性素材からなる成形型の
表面に、有機成分を含有し、且つ拡散、排出するスラリ
ーの液状成分と反応系を構成することのない薄膜を形成
することにより、スラリーの液状成分のみを成形型へ拡
散、排出させて、健全な成形体を得ることが可能な成形
型用離型剤を提供することにある。

［課題を解決するための手段］前記の課題を解決するために、本発明は多孔性素材から
なる成形型のキャビティにスラリーを注入して成形体を
得るスリップキャスティング製法に用いる成形型用離型
剤であって、前記離型剤はアルギン酸アンモニウム、ポ
リビニルアルコール、メチルセルロース、ポリビニル酢
酸、アクリル樹脂エマルジョンのうち少なくとも１種以
上の有機成分を含有することを特徴とする。

［作用］前記のように構成される本発明に係る成形型用離型剤で
は、懸濁性水剤であるスラリーの懸濁性成分、すなわち
原料としての粉粒体の通過を阻止し、液状成分のみを通
過させることができ、拡散し排出され、且つスラリーの
液状成分との間に反応系を構成することがない有機成分
からなる薄膜を多孔性素材からなる成形型の表面に形成
する。これによって、成形型の粒子間隙、気孔の目詰ま
りを阻止することができる。

しかも、成形体の外表面部と内部に大きな密度差が生じ
ることを回避することが可能であるために、乾燥あるい
は焼成の工程等においてクラックや変形を生じることな
く所望の成形体を得ることができる。また、着肉の遅れ
、および型への噛み込みのだ約の表面粗さの低下を回避
することができる。さらにまた、目詰まりを阻止するこ
とにより、同一の成形体を用いて行われる成形において
一度目と二度目以降の成形時間が略等しくなるために、
品質が一定な成形体を得ることができる。

［実施例］次に、本発明に係る成形型用離型剤について好適な実施
例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明す
る。

実験例１．２．３．４第１図において、参照符号１０は本発明に係る成形型用
離型剤を用いた着肉速度試験を行うための実験装置であ
る。当該実験装置１０は基本的には石膏台１２と前記石
膏台１２上に固着させたパイレックスガラス製の円筒１
４から構成されている。なお、石膏台１２は特級石膏を
用い、この特級石膏に水の添加量が６５容量％となるよ
うに混合した後、厚さ３０ｍｍ、−辺が１５０ｍｍ、他
辺が１２０胚の形状に成形し、成形後７０℃で８時間乾
燥した。なお、円筒１４の下部開口部、すなわち石膏台
１２と接する円筒１４の内側には本発明に係る離型剤か
らなる薄膜１６が形成されている。この薄膜成分にアル
ギン酸アンモニウムを用いた場合を実験例１、ポリビニ
ルアルコールを用いたものを実験例２、メチルセルロー
スを用いたものを実験例３、アクリル樹脂エマルジョン
を用いたものを実験例４とし、比較例１としてステアリ
ン酸アンモニウムを塗着したものを用いた。

薄膜１６の形成に際しては、前記実験例１から４の有機
成分からなる夫々の薄膜成分を１０μｍ以下となるよう
塗布した後、２４時間風乾し、試験材とした。

以上のように構成される実験装置１０を用い、平均粒径
０．８μｍの窒化ケイ素粉末９０重量部、平均粒径０．
４μｍの酸化イツトリウム５重量部、平均粒径０．６μ
ｍの酸化アルミニウム粉末５重量部からなる原料として
の粉粒体１００重量部に対し、精製水３０重量部を加え
、ボールミルを用いて４８時間混合し、スラリーを得た
。前記方法によって得たスラリーを実験装置１０の円筒
１４の中に高さが１５０Ｍとなるように参照符号１８で
示す点線位置まで注入した。そして、実験例１．２．３
．４および比較例１の各々の場合において、１分後、５
分後、１０分後、２０分後、３０分後、６０分後の着肉
厚さの測定を行った。第３図にその関係を示す。なお、
着肉厚さの測定に際しては、直径が２　ｍｍで重さ４０
ｇの鋼製針２２を中央部に刺し、成形体の着肉厚さを測
定した。

第３図の表から理解されるように、ステアリン酸アンモ
ニウムを塗布した比較例１においては、石膏の粒子間隙
および気孔に原料としての粉粒体成分の目詰まりが生ず
るまでの期間、すなわち最初の１分間までは着肉厚さの
形成は他の実験例１乃至４に比しても大きいが、それ以
降の着肉速度は鈍化し、６０分後でも６闘にしか達しな
かった。これに対し、薄膜１６を形成した実験例１乃至
実験例４のどの場合においても、全試験期間を通し着肉
速度の鈍化は起こらず、６０分後の着肉厚さは比較例１
に比して５．３倍から９．７倍になった。

このことより、有機成分からなり、排出されるスラリー
の液状成分と反応系を構成しない薄膜を形成することに
より、スラリーの液状成分のみが石膏の粒子間隙および
気孔に拡散されたことが理解されよう。

実験例５次に、第２図に示される成形型３０を用い、成形型の成
形性試験を行った。成形型３０は基本的には上型３４と
下型３６とから構成され、その内部にキャビティ３２ａ
、３２ｂ１および前記キャビティ３２ａにスラリーを注
入するスラリー注入ゲート３８を有する。なお、前記成
形型３０は重量比で石膏１００に対し、水を６５容量％
含有する石膏混濁液を乾燥したものを用いた。

そして、以上により構成される成形型３０の内部表面に
、酢酸ビニルポリマー１ｇ、アセトン８６ｇ１エチルソ
ルブ２ｇ１フタル酸ジブチル１ｇ１アルコール１ｇを混
合した酢酸ビニル塗布液を刷毛を用いて塗布し、２４時
間風乾することにより薄膜４０を形成したものを実験例
５の試験材として用いた。また、比較例２として前記成
形型３０になにも塗布しなかったものを用いた。

以上の各々の試験材に平均粒径２０μｍの金属ケイ素粉
末１００重量部、モル比で６０：４０の混合比からなり
エタノール・イソブタノール混液２５重量部をボールミ
ルにて８時間混合してスラリーを得、前記スラリーを真
空脱泡した後、０．２　ｋｇ　ｆ　／　ｃｍ２の加圧力
で加圧注入した。

そして、第３図すに示す結果を得た。無塗布の成形型を
使用した比較例２は、４時間、８時間、２４時間の各々
の時点において加圧を止め、離型したが、４時間、８時
間のものは固化が充分でなく、２４時間のもののみ成形
体が得られた。

しかし、前記成形体は、中央部に縦および横方向のクラ
ックを生じており、健全な成形体とは言えない。

また、酢酸ビニルよりなる薄膜を形成した実験例５では
５分、１０分、１５分、２０分、３０分、の各々の時点
において加圧を中止し、離型したところ、３０分の場合
を除いて健全な成形体が得られた。なお、３０分の場合
においては乾燥が進行し過ぎ、若干の亀裂が観察された
。

また、成形を行った後の成形型を各々観察したところ、
比較例２ではスラリー流人面が全て黒色に変化していた
。このことにより、石膏の粒子間隙および気孔への粉粒
体による目詰まりが生じたことが判定できる。

これに対し、酢酸ビニルからなる薄膜４０を形成した実
験例５においては、成形型３０は全ての場合において何
ら変化を生ぜず、型の洗浄後、繰り返し同様の方法にお
いて成形を行った。

その結果、３０回以上にわたって健全な成形体を得るこ
とができた。なお、実験例５においては、酢酸ビニルに
よる薄膜は離型時にフィルム状の形状を有して成形体と
ともに離型した。

以上の結果より、酢酸ビニルからなる薄膜を形成し、粉
粒体の成形を行うことによって液状成分のみが薄膜を通
過し、石膏粒子の間隙および気孔の目詰まりを阻止する
ことにより、液状成分の拡散および排出速度が著しく向
上するとともに成形体の離型が容易に行われ、また、成
形型の耐久性を著しく向上できることが判明した。

［発明の効果］本発明の成形型用離型剤によれば、スリップキャスティ
ング製法に用いる多孔性素材からなる成形型の表面に、
有機成分を含有し、分散され、あるいは排出される液状
成分との間に反応系を構成しない薄膜を形成する。これ
によって、スラリー中の微細な粉粒体原料による成形型
を構成する粒子間隙および孔部への目詰まりを阻止し、
液状成分のみを迅速に成形型内へ分散、排出することが
できる。従って、成形体と成形型との離型性を著しく向
上することができ、高品質の成形体を迅速に得られると
ともに、成形型の耐久性を著しく向上させることができ
るので、生産コストの低減化を図る効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る成形型用離型剤の着肉厚試験の概
略説明図、第２図は本発明に係る成形型用離型剤の成形体の成形性
試験の概略説明図、第３図ａは本発明に係る成形型用離型剤の着肉厚試験を
表す表、第３図すは本発明に係る成形型用離型剤の成形体完成試
験を表す表である。３２ａ、３２ｂ・・・キャビティ３４・・・上型３６・・・下型３８・・・スラリー注大ゲート４０・・・薄膜（酢酸ビニルからなる）１０・・・実験
装置１４・・・円筒１６・・・薄膜２２・・・鋼製針３０・・・成形型

Claims

【特許請求の範囲】

（１）多孔性素材からなる成形型のキャビティにスラリ
ーを注入して成形体を得るスリップキャスティング製法
に用いる成形型用離型剤であって、前記離型剤はアルギ
ン酸アンモニウム、ポリビニルアルコール、メチルセル
ロース、ポリビニル酢酸、アクリル樹脂エマルジョンの
うち少なくとも１種以上の有機成分を含有することを特
徴とする成形型用離型剤。