JPH0479983B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、セラミツク焼結体の製造方法に関
し、詳しくは脱脂工程において、短時間に完全に
脱脂が行なわれるようにしたセラミツク焼結体の
製造方法に関する。 従来、複雑な形状で、かつ寸法精度の優れたセ
ラミツク製品の製造方法としては、射出成形法、
押出し成形法、乾式あるいは湿式プレス法、ラバ
ープレス法などの一般的によく知られている成形
法により、あらかじめ成形した成形体を焼結する
方法、すなわち常圧焼結法あるいは反応焼結法が
有利である。 上記成形体を製造するに際しては、セラミツク
原料粉末にバインダーを添加して均一になるよう
に混練し、成形体とすることが行なわれている。 ついで、この成形体を予備焼成して、成形体中
に含まれる有機バインダーを酸化分解、解重合、
燃焼等により揮散させる、いわゆる脱脂工程を経
てその後焼成することにより、セラミツク製品が
得られる。 しかしながらバインダーの選択によつては、こ
れら成形品の焼成中や脱脂工程において、成形品
からバインダーが流出したり、又、表面にしみ出
したりして原料粉体の形状がバラバラにくずれる
ことがある。特に脱脂処理を非酸化性雰囲気中で
行つた場合、成形品が部分的に膨れたり亀裂が入
つたり、不均等な収縮焼結体ができるということ
があつた。また酸化性雰囲気中でも昇温速度が速
すぎると同様な不良品ができるという問題があつ
た。 本発明者らは、上記問題点につき種々の検討を
行なつた結果、バインダーとして特定の樹脂を用
いることによつて解決できることを見い出し、本
発明を完成した。 本発明の目的は、良好なセラミツク焼結体の製
造方法を提供することにある。 すなわち本発明は、セラミツク原料粉体に有機
バインダーを添加して均一に混合したのち、成形
して得られた成形体を脱脂、焼成するセラミツク
焼結体の製造方法において、前記バインダーとし
て、α−メチルスチレンオリゴマーを用いること
を特徴とするセラミツク焼結体の製造方法に関す
る。 本発明で、バインダーとして用いるα−メチル
スチレンオリゴマーとは、α−メチルスチレン及
びその核置換誘導体の分子量5000以上の高重合体
と２〜８量体の混合物より成る重合体及び共重合
体である。 ここに云う核置換誘導体とは具体的に示すと、
ｐ−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、ｐ−シア
ノ−α−メチルスチレン、ｐ−メトキシ−α−メ
チルスチレン、ｍ−メトキシ−α−メチルスチレ
ン、ｍ−ヒドロキシ−α−メチルスチレン、ｍ−
シアノ−α−メチルスチレンなどである。 そしてこのα−メチルスチレンオリゴマーとし
ては、分析すれば、分子量が４万近傍に中心をも
つ高分子量部と、分子量が360付近に中心をもつ
低分子量部よりなり、その割合は重量比で約10：
１であり、このものは数平均分子量が約950と算
出されたものを例示することが出来る。なおこの
ものは後記実施例−１に用いている。 α−メチルスチレンオリゴマーの軟化点温度は
２量体〜８量体の量を調整することにより任意に
変えることができ、セラミツク原料粉体に最適な
成形方法にあわせて、室温以下から250℃までの
軟化点温度を選択することが可能である。 本発明によれば脱脂工程が酸化性雰囲気中、非
酸化性雰囲気中にかかわらず完全に脱脂を行うこ
とができ、亀裂や膨れのない良好な焼結体を得る
ことができる。また脱脂に要する時間を短縮する
ことが可能となり、エネルギーコスト的に有利で
ある。 通常、非酸化物セラミツク成形体の脱脂処理
は、非酸化性雰囲気中で行なわれることから、本
発明は、セラミツク原料が非酸化物である場合
に、特に有効である。 以下に本発明を実施例に基づいてさらに詳しく
説明する。 実施例 １ アルミナ粉末に、有機バインダーとして、α−
メチルスチレンオリゴマー（数平均分子量950、
軟化点温度130℃）を10％添加したものを、直径
30mm高さ10mmの円柱状に圧縮成形した。 次にこの成形体を空気中で常温から400℃まで
120分間で昇温して脱脂を行なつた。 以上のように脱脂した成形体について亀裂や膨
れなどについて、10個の試料について調べたが、
成形体の形状に異常のあるものは認められなかつ
た。 さらに、これらの成形体を1600℃に加熱して焼
結処理を行なつたが脱脂後と同様に成形体の形状
に異常のあるものは認められなかつた。 実施例 ２ セラミツク原料粉体として、窒化珪素を用い、
α−メチルスチレンオリゴマーの添加量を20％と
し常法により混練後、射出成形して３×３×５cm
の成形品を成形した。脱脂工程はアルゴン気流中
で実施例１と同様にして行なつた。 以上のように脱脂した10個の試料について亀裂
や膨れなどの発生状態について調べたが、成形体
の形状に異常のあるものは認められなかつた。 さらに、これらの成形体を窒素気流中で1760℃
に加熱して焼結処理を行なつた。 焼結後の製品についても脱脂後と同様形状に異
常のあるものは認められなかつた。 比較例 １ 有機バインダーとしてポリスチレンを用いた以
外は実施例１と同様にして、成形、脱脂を行なつ
たところ、10個の試料のうち９個に亀裂と膨れが
生じた。また、同様に成形した試料10個につい
て、脱脂工程の昇温時間を30時間としたが、その
うち４個の試料に亀裂や表面の崩解が見られた。 比較例 ２ 有機バインダーとしてパラフインとポリプロピ
レンの等量混合物を用いて、実施例２と同様にし
て成形した。脱脂工程は、ポリプロピレンの分解
温度が高いため400℃まで昇温後さらに１時間か
けて500℃まで昇温した。以上のように脱脂して、
成形体10個中９個に異常が認められた。 この欠陥のあるものを破壊して観察した結果バ
インダーの炭化したものが発見された。 比較例 ３ 実施例１で用いたα−メチルスチレンオリゴマ
ーをトルエンに溶解（５ｇ／100mlトルエン）し
た後、メタノール中（ポリマー１ｇ／１となる
ように使用）に投じてポリ−α−メチルスチレン
のみを析出せて、濾過乾燥してポリ−α−メチル
スチレン（数平均分量2200）を得た。 このポリ−α−メチルスチレンを用いた他は実
施例１と同様にしたところ成形物はバラバラでハ
ンドリングできなかつた。 比較例 ４ 比較例３で得られたポリ−α−メチルスチレン
とジブチルフタレートを６：４で混合したものを
バインダーとして用いた他は実施例１と同様にし
たところ、圧縮成形によつて成形物は得られた。 この成形物を用いて同様に脱脂したところ、10
個に１個亀裂が入つたものがあり、さらに焼成し
たものは灰色に着色しており、脱脂が充分でなか
つた。これに対し、実施例１の焼結物は白色であ
り脱脂が完全であつた。 参考実験例 実施例１，２のα−メチルスチレンオリゴマー
と比較例１のポリスチレン比較例２のｎ−パラフ
イン、ポリプロピレンの分解性を比較するため
に、熱重量測定（TG）曲線を測定した。また、
これらの樹脂の500℃における分解ガス中に含ま
れる高沸成分の割合を測定した。以上の結果を図
面及び次の表に示した。

【表】 図面から本発明の重合体は他の樹脂に比較して
格段に揮発分解温度が低く、脱脂に要する時間を
短縮することが可能であることがわかる。 また表に示したようにポリスチレン、ポリプロ
ピレン、ｎ−パラフインの分解ガス中に含まれる
高沸成分の割合がかなり多いのに対し、本発明の
重合体の分解ガス中に含まれる高沸成分の割合は
０である。このことと実施例１，２比較例１，２
の結果から、樹脂の分解ガス中に高沸成分が存在
すると、不良な成形体が得られることがわかる。
本発明の重合体を用いれば脱脂処理を行うのが酸
化性雰囲気中であつても非酸化性雰囲気中であつ
ても良好な成形体を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は、参考実験の結果、不活性ガス気流中の
TG曲線を示したものである。縦軸は重量減少率
を百分率単位で表わし、横軸は温度を℃の単位で
表わしたものである。 符号はそれぞれ、１α…メチルスチレンオリゴ
マー、２ポリスチレン、３ポリプロピレン、４ｎ
…パラフインにおける結果を表わす。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ セラミツク原料粉体に有機バインダーを添加
   して、均一に混合したのち、成形して得られた成
   形体を脱脂、焼成するセラミツク焼結体の製造方
   法において、前記バインダーとして、α−メチル
   スチレンオリゴマーを用いることを特徴とするセ
   ラミツク焼結体の製造方法。