JPH059232A

JPH059232A - 水溶性有機バインダー

Info

Publication number: JPH059232A
Application number: JP16047391A
Authority: JP
Inventors: Fusaji Shoji; 房次庄子; Masaaki Sato; 正昭佐藤; Hideo Togawa; 英男外川; Ataru Yokono; 中横野; Takashi Amano; 高志天野
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 1991-07-01
Filing date: 1991-07-01
Publication date: 1993-01-19
Anticipated expiration: 2015-08-28
Also published as: JP3080691B2

Abstract

(57)【要約】【目的】セラミックス成形用バインダーとして、グリ
ーンシートの柔軟性、成形性、分散性、伸び、強度等の
諸特性において優れたものが得られる水溶性有機バイン
ダーを提供する。【構成】一般式（Ｉ）で示される化合物及び一般式
（II）で示される化合物の中から選ばれる少なくとも１
種の化合物を１０〜６０重量％と、一般式（III）で示
される化合物及び一般式（IV）で示される化合物の中か
ら選ばれる少なくとも１種の化合物を１０〜６０重量％
と、含窒素複素環を有する水溶性エチレン性不飽和単量
体を２０〜７０重量％を配合して、共重合させてなるこ
とを特徴とする水溶性有機バインダー。（式中、Ｒ¹，Ｒ³，Ｒ⁵，Ｒ⁶は、水素原子またはメチル
基、Ｒ²は炭素数１〜６のアルキル基、Ｒ⁴は分岐あるい
はオキシラン基を有する場合も含む炭素数１〜１５のア
ルキル基、Ｒ⁷，Ｒ⁸は炭素数２〜４のそれぞれ異なるア
ルキレン基、ｎは２〜４の整数、ｋ，ｍは１以上の整数
である。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低公害および省資源の
観点からアルミナ等のいわゆるセラミックスを成形する
際に、すなわちセラミックス前駆体であるグリーンシー
トを製造するために用いられる有機系バインダーに関す
るものであり、特に水系の優れたセラミック用有機系バ
インダーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】（イ）従来、セラミック用バインダーと
して、一般にブチラール樹脂等の有機バインダーが用い
られ、このバインダーをアルコール、ケトン、塩素系溶
剤、芳香族系溶剤等の有機系溶剤に溶解し、または分散
し、これをセラミック微粉末と混合し、ボールミル等で
長時間混練、分散し、スリップ状となし、脱泡後、ドク
ターブレード法やリバースコーター法で一定の厚みのシ
ートをキャスティングして、加熱乾燥させてテープ状の
グリーンシートを成形する方法等が採用されている。ま
た、セラミック用水溶性バインダーとして、メチルセル
ローズ、ヒドロキシメチルセルローズ、ポリビニルアル
コールが特開昭５６−８８８６８号等で知られている。

【０００３】さらに（ロ）水溶性アクリル酸エステル系
バインダーとして特公平１−５３２３３号、特公平１−
４４６６８号、特開平１−２８６９５５号が知られてい
る。しかし、カルボキシル基を有する（メタ）アクリル
共重合体、すなわち（メタ）アクリル酸を共重合させた
（メタ）アクリル共重合体にアンモニア、トリメチルア
ミン等のトリアルキルアミン、ジメチルアミノアルコー
ル、モノエタノールアミン等のアミン類で中和（ｐＨ）
調整している。

【０００４】（ハ）水酸基非含有メタクリル酸エステル
と、水酸基含有メタクリル酸エステルと、アクリル酸エ
ステルとの共重合体からなるセラミック形成用結合剤と
して特開昭５８−１６７４７１号が知られている。

【０００５】（ニ）（メタ）アクリル酸アルキルエステ
ルおよび（メタ）アクリル酸アルコキシアルキルエステ
ルとアミノ基含有モノマとこれらと共重合可能でかつカ
ルボキシル基を含有しないモノマとを共重合させて得ら
れたセラミック成形バインダーとして特開昭６１−１６
３１６３号が知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、
（イ）、（ハ）のバインダーは有機溶剤としてブチルア
ルコール、イソプロピルアルコール、トリクロロエチレ
ン、トルエン等が用いられているが、引火による爆発
性、火災の危険性、成形時、乾燥時の臭気、蒸発ガスに
よる環境汚染、人体への有害性の公害問題等があり、さ
らには防爆設備、廃ガス処理設備、溶剤回収設備等の設
置が必要であり、多くの問題がある。特に（イ）の場
合、熱分解性が悪く、脱バインダー後に残存するカーボ
ン、アルカリ金属等の灰分のためにセラミックシート特
性が悪い等の問題がある。（ロ）の場合はカルボキシル
基を有する（メタ）アクリル共重合体にアンモニア、ト
リメチルアミン等のトリアルキルアミン、ジメチルアミ
ノアルコール等のジアルキルアミノアルキルアルコール
等のアミン類で中和（ｐＨ）調整しているので、耐熱性
が悪く、共重合体が低温でも分解する等の問題がある。
（ニ）の場合は、アミノ基を有する（メタ）アクリル酸
エステル系共重合体は塩基性ポリマであるためセラミッ
ク微粉末の分散性がよくない（二次凝集が起こりやす
い）等の問題がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
鋭意検討した結果、アルコキシアルキル（メタ）アクリ
レート、アルコキシ（ポリ）アルキレングリコール（メ
タ）アクリレートおよび／またはアルキル（メタ）アク
リレートに、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレー
ト、（ポリ）アルキレングリコール（メタ）アクリレー
トおよび／または繰り返し単位に２種のアルキレングリ
コール基を有するポリアルキレングリコール（メタ）ア
クリレートと、さらに含窒素複素環を有する水溶性エチ
レン性不飽和単量体を配合し、これらを共重合して得ら
れるポリマが、セラミックス用の水溶性有機バインダー
として望ましい特性を兼ね備えており、水溶性バインダ
ーとして有用であることを見出し、本発明に到達したも
のである。

【０００８】すなわち、本発明は、成分（１）として、
一般式（Ｉ）で示される化合物および一般式（II）で示
される化合物の中から選ばれる少なくとも１種の化合物
を１０〜６０重量％と、

【０００９】

【化５】

【００１０】（一般式（Ｉ）中、Ｒ¹は水素原子または
メチル基、Ｒ²は炭素数１〜６のアルキル基またはフェ
ニル基であり、ｎは２〜４の整数、ｋは１以上の整数で
ある。）

【００１１】

【化６】

【００１２】（一般式（II）中、Ｒ³は水素原子または
メチル基、Ｒ⁴は、分岐あるいはオキシラン基（エポキ
シ基）を有する場合も含む炭素数１〜１５のアルキル基
である。）成分（２）として、一般式（III）で示され
る化合物および一般式（IV）で示される化合物の中から
選ばれる少なくとも１種の化合物を１０〜６０重量％
と、

【００１３】

【化７】

【００１４】（一般式（III）中、Ｒ⁵は水素原子または
メチル基であり、ｎは２〜４の整数、ｋは１以上の整数
である。）

【００１５】

【化８】

【００１６】（一般式（IV）中、Ｒ⁶は水素原子または
メチル基、Ｒ⁷、Ｒ⁸は、炭素数２〜４のそれぞれ異なる
アルキレン基、ｋ、ｍはいずれも１以上の整数であ
る。）成分（３）として、含窒素複素環を有する水溶性
エチレン性不飽和単量体を２０〜７０重量％を配合し
て、共重合させてなることを特徴とする水溶性有機バイ
ンダーに関する。

【００１７】成分（１）で示される化合物は、バインダ
ー特性改質剤である（メタ）アクリル系単量体であり、
そのポリマはグリーンシートの引っ張り強さを向上さ
せ、セラミックスの成形性を高める上で効果が期待でき
るが、水に不溶性であるために、これのみでは、水溶性
の有機バインダーとして用いることができない。一方成
分（２）で示されるヒドロキシアルキル（メタ）アクリ
レート、（ポリ）アルキレングリコール（メタ）アクリ
レートおよび繰り返し単位に２種のアルキレングリコー
ル基を有するポリアルキレングリコール（メタ）アクリ
レートから選ばれる１種以上の親水性系不飽和単量体と
成分（３）で示される含窒素複素環を有する水溶性不飽
和単量体のホモポリマは低温（５０〜１５０℃）で熱分
解しにくく、水に可溶性か一部可溶性である。本発明者
は、上記成分（１）の化合物と、成分（２）および成分
（３）の化合物の共重合体が、水に可溶性で、且つガラ
ス転移温度が−１０〜１００℃であって、可撓性が良い
ものであり、従って、セラミックス用有機バインダーと
して有用であることを見出すに至った。

【００１８】本発明において、成分（１）として用いら
れる一般式（Ｉ）

【００１９】

【化９】

【００２０】（一般式（Ｉ）中、Ｒ¹は水素原子または
メチル基、Ｒ²は炭素数１〜６のアルキル基またはフェ
ニル基であり、ｎは２〜４の整数、ｋは１以上の整数で
ある。）で示される化合物としては、例えば、メトキシ
エチルメタクリレート、メトキシプロピル（イソプロピ
ル）メタクリレート、メトキシブチル（イソブチル）メ
タクリレート、メトキシエチルアクリレート、メトキシ
プロピル（イソプロピル）アクリレート、メトキシブチ
ル（イソブチル）アクリレート等のメトキシアルキル
（メタ）アクリレート、エトキシエチルメタクリレー
ト、エトキシプロピル（イソプロピル）メタクリレー
ト、エトキシブチル（イソブチル）メタクリレート、エ
トキシメチルアクリレート、エトキシエチルアクリレー
ト、エトキシプロピル（イソプロピル）アクリレート、
エトキシブチル（イソブチル）アクリレート等のエトキ
シアルキル（メタ）アクリレート、ブトキシエチルメタ
クリレート、ブトキシエチルアクリレート等のブトキシ
アルキル（メタ）アクリレート、メトキシジエチレング
リコールメタクリレート、メトキシジエチレングリコー
ルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールメタ
クリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレ
ート等のメトキシ（ポリ）アルキレングリコール（メ
タ）アクリレート、エトキシジエチレングリコールメタ
クリレート、エトキシジエチレングリコールアクリレー
ト、エトキシトリエチレングリコールメタクリレート、
エトキシトリエチレングリコールアクリレート等のエト
キシ（ポリ）アルキレングリコール（メタ）アクリレー
ト、フェノキシアルキル（メタ）アクリレート、フェノ
キシ（ポリ）アルキレングリコール（メタ）アクリレー
ト、メトキシジプロピレングリコールメタクリレート、
メトキシジプロピレングリコールアクリレート、エトキ
シジプロピレングリコールメタクリレート、エトキシジ
プロピレングリコールアクリレート等のアルコキシ（ポ
リ）プロピレングリコール（メタ）アクリレート等が挙
げられる。

【００２１】成分（１）として、上記一般式（Ｉ）で示
される化合物と併用またはその代りに用いられる一般式
（II）

【００２２】

【化１０】

【００２３】（但し、Ｒ³は水素原子またはメチル基、
Ｒ⁴は、分岐あるいはオキシラン基（エポキシ基）を有
する場合も含む炭素数１〜１５のアルキル基である。）
で示される化合物としては、例えば、メチルメタクリレ
ート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレ
ート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリ
レート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ
−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、
ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、２
−エチルヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシル
アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート、グリ
シジルアクリレート、グリシジルメタクリレート等が挙
げられ、これらから選ばれた少なくとも１種が用いられ
る。このような化合物は、全共重合単量体１００重量％
中、１０〜６０重量％の範囲の比率で用いる。１０重量
％未満の少ない比率で用いるとグリーンシートの伸びお
よび強度が低く実用に供しない等により高密度で平滑な
グリーンシートが得られず、６０重量％を超えると親水
の低下による水溶性バインダーとしての性能が低下す
る。

【００２４】成分（２）として一般式（III）

【００２５】

【化１１】

【００２６】（但し、Ｒ⁵は水素原子またはメチル基、
ｎは２〜４の整数、ｋは１以上の整数である。）で示さ
れる化合物としては、例えば、２−ヒドロキシエチルア
クリレート、３−ヒドロキシプロピルアクリレート、２
−ヒドロキシプロピルアクリレート、４−ヒドロキシブ
チルアクリレート、３−ヒドロキシブチルアクリレー
ト、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、３−ヒドロ
キシプロピルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピル
メタクリレート、４−ヒドロキシブチルメタクリレー
ト、３−ヒドロキシブチルメタクリレート、ポリエチレ
ングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレ
ングリコールモノ（メタ）アクリレート等が挙げられ、
これらから選ばれた少なくとも１種が用いられる。

【００２７】また、成分（２）として上記一般式（II
I）で示される化合物と併用またはその代りに用いられ
る一般式（IV）

【００２８】

【化１２】

【００２９】（但し、Ｒ⁶は水素原子またはメチル基、
Ｒ⁷、Ｒ⁸は、炭素数２〜４のそれぞれ異なるアルキレン
基、ｋ、ｍはいずれも１以上の整数である。）で示され
る化合物として、例えば、ポリエチレングリコールポリ
プロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリ
プロピレングリコールポリテトラエチレングリコールモ
ノ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールポリ
テトラエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート等
が挙げられ、これらから選ばれた少なくとも１種が用い
られる。このような化合物は、全共重合単量体１００重
量％中、１０〜６０重量％の範囲の比率で用いる。１０
重量％未満の少ない比率で用いると親水の低下、６０重
量％を超えると吸湿性が多くなる等により高密度で平滑
なグリーンシートが得られず、水溶性バインダーとして
の性能が低下する。

【００３０】成分（３）としての含窒素複素環を有する
水溶性エチレン性不飽和単量体としては、例えば、Ｎ−
ビニル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−３−メチル−２
−ピロリドン、Ｎ−ビニル−５−メチル−２−ピロリド
ン等のＮ−メチル−２−ピロリドン系単量体、Ｎ−ビニ
ル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−５−メチルオキサゾ
リドン、Ｎ−ビニルカプロラクタム等が挙げられ、これ
らから選ばれた少なくとも１種が用いられる。これらの
うちで、Ｎ−ビニル−２−ピロリドンが好ましい。この
ような化合物は、全共重合単量体１００重量％中、２０
〜７０重量％の範囲の比率で用いる。２０重量％未満の
少ない比率で用いると親水の低下、セラミック微粉末の
分散性の低下等により水溶性バインダーとしての性能が
低下する。７０重量％以上を超える比率では可撓性の低
下等により水溶性有機バインダーとしての性能が低下す
る。

【００３１】また、成分（１）〜（３）に加えて、これ
らと共重合可能な不飽和単量体を成分（４）として配合
してもよい。例えば、アクリルアミド等の含窒素を有す
る水溶性エチレン性不飽和単量体、スチレン、ビニルト
ルエン等のスチレン系単量体、酢酸ビニル等のビニルエ
ステル、アクリロニトリル等が挙げられ、これらから選
ばれた少なくとも１種が用いられる。必要に応じて、例
えば、水溶性エチレン性不飽和単量体として、例えば、
アクリルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−
メチロールメタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリ
ルアミド、ジメチルアミノエチルメタクリレート等の含
窒素を有する水溶性エチレン性不飽和単量体を共重合さ
せても良い。このような化合物は、全共重合単量体１０
０重量％中、０〜７０重量％の範囲の比率で用いる。７
０重量％以上を超える比率では分解性の低下、水溶性の
低下、可撓性の低下等で水溶性バインダーとしての性能
が低下する。

【００３２】成分（１）〜（３）および任意的に添加さ
れる成分（４）の共重合は、３０〜１２０℃の温度範囲
で且つ重合触媒の存在下に行なうことができる。重合触
媒としてはベンゾイルパーオキサイド、ターシャリーブ
チルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、クメン
ヒドロパーオキサイド等の過酸化物、アゾビスイソブチ
ロニトリル等のアゾ化合物、過硫酸カリウム、過硫酸ナ
トリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、過酸化水
素、ｔ−ブチルヒドロパーオキサイド等の水溶性系触媒
を使用することができる。その使用量は単量体総量に対
して０．１〜５重量％が好ましい。また、必要に応じ
て、例えばメルカブタン、四塩化炭素等の分子量調整剤
を使用することもできる。

【００３３】重合に際して用いられる重合溶剤として
は、水、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブ
チルアルコール等のアルコール、メチルセロソルブ、エ
チルセロソルブ等のエチレングリコール誘導体、メチル
カルビトール、エチルカルビトール等のジエチレングリ
コール誘導体等の水溶性系有機溶剤を使用することがで
きる。

【００３４】本発明により得られるセラミック用有機バ
インダーは、水に溶解して使用されるが、この場合、水
溶性バインダーの濃度は２０〜６０重量％が好ましく、
特に３０〜６０重量％が好ましい。バインダーの濃度が
低すぎるとセラミック原料との混合した後、シート状に
することが容易ではない。水溶性バインダーの濃度が高
すぎると粘度が高くなりすぎ作業性が劣る。また、水媒
体中には、水溶性有機溶剤が含まれていてもよく、水／
水溶性有機溶剤は１００／０〜５０／５０、好ましくは
１００／０〜７０／３０になるように調整する。水溶性
有機溶剤が多すぎると、省資源、低公害の特徴が低下す
る。なお、低粘度化、発泡防止等のためには、アルコー
ル系溶剤を水性媒体中、０〜３０重量％混合するのが好
ましい。

【００３５】上記のようにして得られるポリマは、分子
量が５０，０００〜５００，０００の範囲程度であり、
ガラス転移温度が−１０〜１００℃の範囲、伸びが５〜
１００％の範囲のものが得られる。

【００３６】

【作用】本発明は、成分（１）として、バインダー特性
改質剤であるアルコキシアルキル（メタ）アクリレー
ト、アルコキシ（ポリ）アルキレングリコール（メタ）
アクリレートおよび／またはアルキル（メタ）アクリレ
ートを、成分（２）として、ヒドロキシアルキル（メ
タ）アクリレート、（ポリ）アルキレングリコール（メ
タ）アクリレートおよび／または繰り返し単位に２種の
アルキレングリコール基を有するポリアルキレングリコ
ール（メタ）アクリレートを、さらに成分（３）として
含窒素複素環を有する水溶性エチレン性不飽和単量体を
配合し、これらを共重合して得られるポリマは、水溶性
であるので、非水溶性有機溶剤を全くまたは多量の水溶
性系有機溶剤を使用することなく、セラミック微粉末結
合用のバインダーとして用いることができる。また、ガ
ラス転移温度が−１０〜１００℃の範囲、伸びが５〜１
００％の範囲であるため、セラミック微粉末間の結合に
おいては、その機能を発揮し、グリーンシートの諸特
性、すなわち、柔軟性、成形性、分散性、表面状態にお
いて優れたものが得られる。

【００３７】

【実施例】つぎに、実施例により本発明を詳述するが、
本発明はこれに限定されるものではない。

【００３８】実施例においてバインダー、生シートの各
特性は以下のように評価した。

【００３９】（ポリマの水に対する溶解性） ○：ポリマが水溶液に均一に溶けていること。

【００４０】△：ポリマが水溶液に溶けているが、若干
濁っていること。

【００４１】×：ポリマが水溶液に溶けずに水と分離し
ていること。

【００４２】（成形性） ○：マイラシートでのグリーンシートの剥離が良く、割
れ（脆さ）ないこと。

【００４３】△：グリーンシートに触れると若干割れや
すいこと。

【００４４】×：グリーンシートに触れると割れやす
く、グリーンシートにならないこと。

【００４５】（柔軟性） ○：得られたグリーンシートを手で折り曲げることがで
きること。

【００４６】△：得られたグリーンシートを手で折り曲
げると若干割れやすいこと。

【００４７】×：得られたグリーンシートを手で折り曲
げると簡単に割れること。

【００４８】（分散性） ○：グリーンシート中のセラミック微粒子の分散状態で
二次凝集が少ないこと。

【００４９】△：グリーンシート中のセラミック微粒子
の分散状態で二次凝集が若干多いこと。

【００５０】×：グリーンシート中のセラミック微粒子
の分散状態で二次凝集が多いこと。

【００５１】また実施例で用いたモノマおよび重合開始
剤の略号は以下のようにした。

【００５２】ＭＥＡＡ：メトキシエチルアクリレートＨＥＡＡ：２−ヒドロキシエチルアクリレートＮＶＰ：Ｎ−ビニル−２−ピロリドンＥＤＥＡＡ：エトキシジエチレングリコールモノアクリ
レートＢＡＡ：ｎ−ブチルアクリレートＰＥＡＡ：ポリエチレングリコールモノアクリレート（日本油脂（株）社製商品名；ＡＥ−３５０、ｎ＝６〜
８）ＥＨＡＡ：２−エチルヘキシルアクリレートＨＰＡＡ：２−ヒドロキシプロピルアクリレートＭＤＥＡＡ：メトキシジエチレングリコールアクリレー
トＥＥＡＡ：エトキシエチルアクリレートＰＰＡＡ：ポリプロピレングリコールモノアクリレートＰＰＭＡ：ポリプロピレングリコールモノメタクリレー
ト（日本油脂（株）社製商品名；ＰＰ−２００、ｎ＝９）ＭＰＡＡ：メトキシプロピルアクリレートＭＴＡＡ：メトキシトリエチレングリコールモノアクリ
レート（新中村化学工業（株）社製商品名；ＡＭ−３０Ｇ）ＨＥＭＡ：２−ヒドロキシエチルメタクリレートＭＰＥＡＡ：メトキシポリエチレングリコールモノアク
リレート（新中村化学工業（株）社製商品名；ＡＭ−９０Ｇ）ＨＰＡＡ：ヒドロキシプロピルアクリレートＨＰＭＡ：ヒドロキシプロピルメタクリレートＭＭＡ：メチルメタクリレートＰＥＭＡ：ポリエチレングリコールモノメタクリレート（日本油脂（株）社製商品名；ＰＥ−９０）ＭＰＥＭＡ：メトキシポリエチレンメタクリレート（新中村化学工業（株）社製商品名；ＡＭ−９０Ｇ、ｎ
＝９）ＭＡＡ：メタクリル酸ＥＡＡ：エチルアクリレートＰＥＭＡ：ポリエチレングリコールモノメタクリレート（日本油脂（株）社製商品名；ＰＥ−２００、ｍ＝４〜
５）ＩＰＡ：イソプロピルアルコールｎＢＡ：ｎ−ブチルアルコールＰＭ：プロピレングリコールモノメチルエーテルＫＰＳ：過硫酸カリウムＢＨＰＯ：ｔ−ブチルハイドロパーオキサイドＡＩＢＮ：アゾビスイソブチロニトリル［実施例１］（水溶性バインダーの合成）かきまぜ機、温度計、還流
コンデンサ、滴下ロートおよび窒素ガス導入管を備え付
けた５００ｍｌの４つ口フラスコにイオン交換水１５０
ｇを仕込み、窒素ガス導入管より窒素ガスを導入し、重
合反応器内を窒素雰囲気にした。次にＮ−ビニル−２−
ピロリドン６０重量％、メトキシエチルアクリレート２
０重量％およびヒドロキシエチルアクリレート２０重量
％からなる混合モノマ１００ｇと重合開始剤として過硫
酸カリウム２ｇの混合溶液を均一に混合し、滴下ロート
に仕込んだ。フラスコ容器内の液温を約８０℃に調整し
ながら混合溶液を２時間から３時間かけて滴下した。さ
らに滴下完了後、重合温度９０℃に昇温し、反応を３時
間し続けた。固形分濃度４０重量％の水溶性バインダー
を得た。

【００５３】（グリーンシートの作成）アルミナ粉末を
主成分として全体の組成としてはＡｌ₂Ｏ₃９１重量％、
ＳｉＯ₂６重量％、ＭｇＯ３重量％の成分を有する粒径
５ミクロン以下のセラミック粉末１００重量部、固形分
濃度４０重量％の水溶性バインダー３０重量部、シリコ
ン系消泡剤数滴を加えあわせ、アルミナ製内張り容器、
アルミナ製ボールを用いたボールミルにて５時間混合を
行なった。このようにしてスラリー状の混合物を作成し
た後、さらにこの混合物から減圧で空気を脱泡する。こ
のように調整して作成した均一なスラリー混合液の粘度
を調整して５，０００〜１０，０００ｃｐｓとし、ドク
ターブレード型キャスティ装置を用い、キャリアマイラ
ーフィルム上に塗布して１２０℃で乾燥させてグリーン
シートを作成した。シートの諸特性は、成形性、柔軟
性、分散製ともに良好であった。

【００５４】［実施例２〜１０］（水溶性バインダーの合成）モノマ、重合開始剤、溶媒
および反応条件を表１に示すごとく替えたほかは実施例
１と同様にして実験を行ない、水溶性バインダーがそれ
ぞれ得られた。

【００５５】（グリーンシートの作成）水溶性バインダ
ーを替えたほかは実施例１と同様にして実験を行ない、
グリーンシートを作成し、その諸特性を表１に示した。

【００５６】［実施例１１〜１６］（水溶性バインダーの合成）モノマ、重合開始剤、溶媒
および反応条件を表２に示すごとく替えたほかは実施例
１と同様にして実験を行ない、水溶性バインダーがそれ
ぞれ得られた。

【００５７】（グリーンシートの作成）アルミナ粉末を
主成分として全体の組成としてはＡｌ₂Ｏ₃５６重量％、
ＳｉＯ₂４３重量％、ＭｇＯ１重量％の成分を有する粒
径５ミクロン以下のセラミック粉末１００重量部、固形
分濃度４０重量％の各水溶性バインダー３０重量部、シ
リコン系消泡剤数滴を加えあわせ、アルミナ製内張り容
器、アルミナ製ボールを用いたボールミルにて５時間混
合を行なった。以下実施例１と同様の方法でグリーンシ
ートを作成し、その諸特性を表２に示した。

【００５８】［比較例１〜４］（水溶性バインダーの合成）モノマ、重合開始剤、溶媒
および反応条件を表２に示すごとく替えたほかは実施例
１と同様にして実験を行ない、水溶性バインダーがそれ
ぞれ得られた。

【００５９】（グリーンシートの作成）アルミナ粉末を
主成分として全体の組成としてはＡｌ₂Ｏ₃５６重量％、
ＳｉＯ₂４３重量％、ＭｇＯ１重量％の成分を有する粒
径５ミクロン以下のセラミック粉末１００重量部、固形
分濃度４０重量％の各水溶性バインダー３０重量部、イ
オン交換水３０重量部、シリコン系消泡剤数滴を加えあ
わせ、アルミナ製内張り容器、アルミナ製ボールを用い
たボールミルにて５時間混合を行なった。以下実施例１
と同様の方法でグリーンシートを作成し、その諸特性を
表２に示した。なお、比較例３、４では重合反応後、そ
れぞれジメチルアミノアルコールでｐＨ７．０に調整
し、またアンモニア水でｐＨ８．０に調整した。

【００６０】

【表１】

【００６１】

【表２】

【００６２】

【発明の効果】本発明により得られる水溶性有機バイン
ダーの水溶液は、非水溶性有機溶剤を全くまたはほとん
ど使用することなく、セラミックの分散性、表面の平滑
性、密度、伸びおよび強度において優れたセラミックグ
リーンシートを生成することができ、低公害、省資源の
観点から有利である。特にドクターブレード法におい
て、有機溶媒系から安全で衛生的な水系への移行が可能
であり、また熱分解性の改良等優れた特性を兼ね備えた
ものであって、セラミック用バインダーとして有用であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者外川英男神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者横野中神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者天野高志茨城県鹿島郡波崎町大字砂山５番地の１日立化成工業株式会社鹿島工場内

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】成分（１）として、一般式（Ｉ）で示され
る化合物および一般式（II）で示される化合物の中から
選ばれる少なくとも１種の化合物を１０〜６０重量％
と、【化１】（一般式（Ｉ）中、Ｒ¹は水素原子またはメチル基、Ｒ²
は炭素数１〜６のアルキル基またはフェニル基であり、
ｎは２〜４の整数、ｋは１以上の整数である。）【化２】（一般式（II）中、Ｒ³は水素原子またはメチル基、Ｒ⁴
は、分岐あるいはオキシラン基（エポキシ基）を有する
場合も含む炭素数１〜１５のアルキル基である。）成分（２）として、一般式（III）で示される化合物お
よび一般式（IV）で示される化合物の中から選ばれる少
なくとも１種の化合物を１０〜６０重量％と、【化３】（一般式（III）中、Ｒ⁵は水素原子またはメチル基であ
り、ｎは２〜４の整数、ｋは１以上の整数である。）【化４】（一般式（IV）中、Ｒ⁶は水素原子またはメチル基、
Ｒ⁷、Ｒ⁸は、炭素数２〜４のそれぞれ異なるアルキレン
基、ｋ、ｍはいずれも１以上の整数である。）成分（３）として、含窒素複素環を有する水溶性エチレ
ン性不飽和単量体を２０〜７０重量％を配合して、共重
合させてなることを特徴とする水溶性有機バインダー。