JPH0620532B2 - 炭化ケイ素又は窒化ケイ素の水スラリー - Google Patents
炭化ケイ素又は窒化ケイ素の水スラリーInfo
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- JPH0620532B2 JPH0620532B2 JP59258555A JP25855584A JPH0620532B2 JP H0620532 B2 JPH0620532 B2 JP H0620532B2 JP 59258555 A JP59258555 A JP 59258555A JP 25855584 A JP25855584 A JP 25855584A JP H0620532 B2 JPH0620532 B2 JP H0620532B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、４０〜８０重量％の炭化ケイ素又は窒化ケイ
素を含有する高濃度水スラリーに関するものである。
素を含有する高濃度水スラリーに関するものである。
一般に、セラミックス粉体を材質の面から分類すると、
アルミナ、ジルコニア等に代表される酸化物系セラミッ
クス粉体と炭化ケイ素、窒化ケイ素等に代表される非酸
化物系セラミックス粉体に大別できる。従来よりセラミ
ックス焼結体は、ほとんどが酸化物系セラミックスであ
ったが、最近、非酸化物系セラミックスの高強度、高硬
度、耐熱性、低密度、高熱伝導性等酸化物系セラミック
スが有していない種々の特徴が見い出され、特に構造材
用や半導体用などのセラミック原料として非酸化物系セ
ラミックス粉体が注目されている。
アルミナ、ジルコニア等に代表される酸化物系セラミッ
クス粉体と炭化ケイ素、窒化ケイ素等に代表される非酸
化物系セラミックス粉体に大別できる。従来よりセラミ
ックス焼結体は、ほとんどが酸化物系セラミックスであ
ったが、最近、非酸化物系セラミックスの高強度、高硬
度、耐熱性、低密度、高熱伝導性等酸化物系セラミック
スが有していない種々の特徴が見い出され、特に構造材
用や半導体用などのセラミック原料として非酸化物系セ
ラミックス粉体が注目されている。
非酸化物系セラミックス粉体をセラミックス原料に用い
る場合、(i)粉体を１次粒子にまで分散させて、焼結密
度を上げたい、(ii)構成原子が共有結合に近い結合をし
ており焼結しにくいので、種々の焼結助剤と焼結前に均
一混合したい、という理由から、一度溶媒中に非酸化物
系セラミックス粉体を分散した後、乾燥し再び粉体とし
てセラミックス原料に用いている。
る場合、(i)粉体を１次粒子にまで分散させて、焼結密
度を上げたい、(ii)構成原子が共有結合に近い結合をし
ており焼結しにくいので、種々の焼結助剤と焼結前に均
一混合したい、という理由から、一度溶媒中に非酸化物
系セラミックス粉体を分散した後、乾燥し再び粉体とし
てセラミックス原料に用いている。
又、(i)分散媒として用いる溶媒量を減少したい、(ii)
同じ溶媒量でスラリー粘度を低下したい等のコスト上及
び使用方法上の理由から特に非酸化物系セラミックス粉
体の分散性が良好で、高濃度で良好な流動性のあるスラ
リーを与える分散剤が強く要望されている。
同じ溶媒量でスラリー粘度を低下したい等のコスト上及
び使用方法上の理由から特に非酸化物系セラミックス粉
体の分散性が良好で、高濃度で良好な流動性のあるスラ
リーを与える分散剤が強く要望されている。
ところで、このような非酸化物系セラミックス粉体用分
散剤に関しては、すでに、分散剤としてアミノ基を有す
る有機物質、スルホン酸基を有する有機物質、カルボン
酸基を有する有機物質、アルミン酸塩、リン酸塩、ケイ
酸塩などを用いて炭化ケイ素微粉と焼結助剤等とともに
特定の条件下で焼結して炭化ケイ素焼結体を得る技術が
知られている（特開昭５８−１６７４７５号、同５７−
１９６７６８号、同５７−１９６７６９号）。しかしな
がら、この技術を炭化ケイ素以外のセラミックス粉体に
応用した場合には、効果が十分とはいえない。
散剤に関しては、すでに、分散剤としてアミノ基を有す
る有機物質、スルホン酸基を有する有機物質、カルボン
酸基を有する有機物質、アルミン酸塩、リン酸塩、ケイ
酸塩などを用いて炭化ケイ素微粉と焼結助剤等とともに
特定の条件下で焼結して炭化ケイ素焼結体を得る技術が
知られている（特開昭５８−１６７４７５号、同５７−
１９６７６８号、同５７−１９６７６９号）。しかしな
がら、この技術を炭化ケイ素以外のセラミックス粉体に
応用した場合には、効果が十分とはいえない。
従って、本発明は炭化ケイ素又は窒化ケイ素を多量に含
有するにもかかわらず、スラリー粘度が非常に低く、か
つ分散性の良好な水スラリーを提供することを目的とす
る。
有するにもかかわらず、スラリー粘度が非常に低く、か
つ分散性の良好な水スラリーを提供することを目的とす
る。
本発明は、特定のポリアルキレンオキシド構造を有する
ポリアルキレンイミンのアルキレンオキシド付加体を用
いると、炭化ケイ素又は窒化ケイ素を多量に含む水スラ
リーに対して、すぐれた分散性と流動性とを付与できる
との知見に基づいてなされたものである。
ポリアルキレンイミンのアルキレンオキシド付加体を用
いると、炭化ケイ素又は窒化ケイ素を多量に含む水スラ
リーに対して、すぐれた分散性と流動性とを付与できる
との知見に基づいてなされたものである。
従って、本発明は、ポリアルキレンイミンのアルキレン
オキシド付加体であって、アルキレンオキシドの５０重
量％以上が酸化エチレンであるポリアルキレンイミン誘
導体、４０〜８０重量％の炭化ケイ素又は窒化ケイ素及
び水を含有することを特徴とする炭化ケイ素又は窒化ケ
イ素の水スラリーを提供するものである。
オキシド付加体であって、アルキレンオキシドの５０重
量％以上が酸化エチレンであるポリアルキレンイミン誘
導体、４０〜８０重量％の炭化ケイ素又は窒化ケイ素及
び水を含有することを特徴とする炭化ケイ素又は窒化ケ
イ素の水スラリーを提供するものである。
本発明で用いる分散質は、炭化ケイ素又は窒化ケイ素で
ある。炭化ケイ素又は窒化ケイ素の粉体としては、粒径
１μ以下のものが好ましいが、これらに限定されず、製
造方法、結晶状態、純度（化学組成）、粒子形態、粒子
径および比表面積にかかわりなく、あらゆるものが使用
可能である。
ある。炭化ケイ素又は窒化ケイ素の粉体としては、粒径
１μ以下のものが好ましいが、これらに限定されず、製
造方法、結晶状態、純度（化学組成）、粒子形態、粒子
径および比表面積にかかわりなく、あらゆるものが使用
可能である。
本発明で用いるポリアルキレンイミンのアルキレンオキ
シド付加体におけるポリアルキレンイミン部分として
は、(1)低級アルキレンイミンのホモポリマー、(2)２種
以上の低級アルキレンイミンのコポリマー及び(3)アル
コール類、ポリオール類、フェノール類、アミン類、チ
オール類、カルボン酸類などの活性水素を１個以上有す
る化合物を開始剤とした低級アルキレンイミンの１種又
は２種以上との付加重合体があげられる。そして、この
ような低級アルキレンイミンの重合は、公知の方法によ
り容易に行うことができる。又、低級アルキレンイミン
の共重合体及び活性水素を１個以上有する化合物を開始
剤とした２種以上の低級アルキレンイミンの付加重合体
は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共
重合体のいずれでもよく、特に限定されない。
シド付加体におけるポリアルキレンイミン部分として
は、(1)低級アルキレンイミンのホモポリマー、(2)２種
以上の低級アルキレンイミンのコポリマー及び(3)アル
コール類、ポリオール類、フェノール類、アミン類、チ
オール類、カルボン酸類などの活性水素を１個以上有す
る化合物を開始剤とした低級アルキレンイミンの１種又
は２種以上との付加重合体があげられる。そして、この
ような低級アルキレンイミンの重合は、公知の方法によ
り容易に行うことができる。又、低級アルキレンイミン
の共重合体及び活性水素を１個以上有する化合物を開始
剤とした２種以上の低級アルキレンイミンの付加重合体
は、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共
重合体のいずれでもよく、特に限定されない。
上記アルキレンイミンとしては、アルキレン基の炭素数
が２〜６、好ましくは２〜３が使用される。そして、そ
のうちでも１，２−アルキレンイミン（アジリジン）お
よび１，３−アルキレン（アセチリン）が好ましく、具
体的にはエチレンイミン、１，２−プロピレンイミン、
１，３−プロピレンイミン、１−メチルアジリジン、
２，２−ジメチルアジリジン等が例示されるが、特に、
工業的にはエチレンイミン、プロプレンイミンが適当で
ある。尚、上記ポリアルキレンイミンとしては種々の重
合度のものが使用可能であるが、通常分子量２００〜２
０万のものが用いられる。
が２〜６、好ましくは２〜３が使用される。そして、そ
のうちでも１，２−アルキレンイミン（アジリジン）お
よび１，３−アルキレン（アセチリン）が好ましく、具
体的にはエチレンイミン、１，２−プロピレンイミン、
１，３−プロピレンイミン、１−メチルアジリジン、
２，２−ジメチルアジリジン等が例示されるが、特に、
工業的にはエチレンイミン、プロプレンイミンが適当で
ある。尚、上記ポリアルキレンイミンとしては種々の重
合度のものが使用可能であるが、通常分子量２００〜２
０万のものが用いられる。
本発明で用いるポリアルキレンイミンのアルキレンオキ
シド付加体は、上記ポリアルキレンイミン又は下記
（Ｉ）群のポリアルキレンイミンにアルキレンオキシド
を付加して得た下記（II）群又は（III）群に示す化合
物である。
シド付加体は、上記ポリアルキレンイミン又は下記
（Ｉ）群のポリアルキレンイミンにアルキレンオキシド
を付加して得た下記（II）群又は（III）群に示す化合
物である。
（Ｉ）群 上記ポリアルキレンイミンの活性水素に対して(a)アル
デヒド類、ケトン類を反応させたもの、(b)アルキルハ
ライドとの反応生成物、(c)アクリルアミド、アクリロ
ニトリルのような活性二重結合をもつ化合物との反応生
成物、(d)イソシアネート類、チオシアネート類との反
応生成物、(e)エポキシ化合物、エピハロヒドリン類と
の反応生成物、(f)カルボン酸、酸無水物、酸ハライド
等との反応生成物、(g)シアナマイト類、グァニジン
類、尿素類等との反応生成物である。
デヒド類、ケトン類を反応させたもの、(b)アルキルハ
ライドとの反応生成物、(c)アクリルアミド、アクリロ
ニトリルのような活性二重結合をもつ化合物との反応生
成物、(d)イソシアネート類、チオシアネート類との反
応生成物、(e)エポキシ化合物、エピハロヒドリン類と
の反応生成物、(f)カルボン酸、酸無水物、酸ハライド
等との反応生成物、(g)シアナマイト類、グァニジン
類、尿素類等との反応生成物である。
（II）群 上記ポリアルキレンイミン又は上記（Ｉ）群の化合物の
活性水素に１種又は２種以上のアルキレンオキシドを付
加させた化合物。ここで使用するアルキレンオキシドと
しては、炭素数２以上のものが望ましく、具体的には、
エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキ
シド、炭素数６〜２０個の２−オレフィンオキサイド、
スチレンオキサイドの１種又は２種以上の混合物である
が、炭素数２〜４個のアルキレンオキシドが好ましい。
特に、本発明で用いる分散剤が性能を発揮するために
は、水に溶解することが必要条件であるので、このポリ
アルキレンイミン誘導体中のアルキレンオキシドの５０
重量％以上は酸化エチレンである。又、構造について
は、特に限定されるものではなく、ランダム構造、ブロ
ック構造、グラフト構造のいずれであってもよい。
活性水素に１種又は２種以上のアルキレンオキシドを付
加させた化合物。ここで使用するアルキレンオキシドと
しては、炭素数２以上のものが望ましく、具体的には、
エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキ
シド、炭素数６〜２０個の２−オレフィンオキサイド、
スチレンオキサイドの１種又は２種以上の混合物である
が、炭素数２〜４個のアルキレンオキシドが好ましい。
特に、本発明で用いる分散剤が性能を発揮するために
は、水に溶解することが必要条件であるので、このポリ
アルキレンイミン誘導体中のアルキレンオキシドの５０
重量％以上は酸化エチレンである。又、構造について
は、特に限定されるものではなく、ランダム構造、ブロ
ック構造、グラフト構造のいずれであってもよい。
ポリアルキレンイミンへの付加する炭素数２個以上のア
ルキレンオキシドの付加モル数は特に限定されない。
（II）群の化合物は特に水に対してすぐれた分散性を有
するので好ましい。
ルキレンオキシドの付加モル数は特に限定されない。
（II）群の化合物は特に水に対してすぐれた分散性を有
するので好ましい。
（III）群 上記（II）群の化合物中の水酸基を変性したもの、つま
り分子中に含まれる一部又は全部の末端水酸基とエピハ
ロヒドリンとの反応物又は脂肪酸とのエステル化物およ
び末端水酸基のカルボキシアルキル化物、硫酸化物、リ
ン酸化物、ホウ酸化物およびその塩である。さらに、上
記（II）群の化合物中に含まれる一部又は全部の窒素原
子のカチオン化物および無機、有機酸中和物も含まれ
る。
り分子中に含まれる一部又は全部の末端水酸基とエピハ
ロヒドリンとの反応物又は脂肪酸とのエステル化物およ
び末端水酸基のカルボキシアルキル化物、硫酸化物、リ
ン酸化物、ホウ酸化物およびその塩である。さらに、上
記（II）群の化合物中に含まれる一部又は全部の窒素原
子のカチオン化物および無機、有機酸中和物も含まれ
る。
第（III）群の化合物は、その親水性及び親油性のバラ
ンスを調整しやすいので好ましい。本発明に用いるポリ
アルキレンイミン誘導体としては、種々の分子量をとる
ことができるが、５００〜１００万の範囲のものが好ま
しい。
ンスを調整しやすいので好ましい。本発明に用いるポリ
アルキレンイミン誘導体としては、種々の分子量をとる
ことができるが、５００〜１００万の範囲のものが好ま
しい。
本発明のスラリーは、通常炭化ケイ素又は窒化ケイ素を
含有する水に上記ポリアルキルイミンのアルキレンオキ
シド付加体を添加して得られる。そして、スラリー中の
炭化ケイ素又は窒化ケイ素の濃度は４０〜８０％、好ま
しくは４０〜７５％となるようにされる。又本発明の分
散剤は、セラミックスに対して、任意の割合で配合でき
るが、通常0.1〜５％、好ましくは0.2〜３％の範囲で配
合される。
含有する水に上記ポリアルキルイミンのアルキレンオキ
シド付加体を添加して得られる。そして、スラリー中の
炭化ケイ素又は窒化ケイ素の濃度は４０〜８０％、好ま
しくは４０〜７５％となるようにされる。又本発明の分
散剤は、セラミックスに対して、任意の割合で配合でき
るが、通常0.1〜５％、好ましくは0.2〜３％の範囲で配
合される。
本発明のポリアルキレンイミン誘導体を含有する水スラ
リーには、本発明の効果を損なわない限り任意の他の有
機化合物成分を併用して使用することができる。任意の
他の有機化合物成分の例として、界面活性剤やファイン
セラミックス製造時に用いるバインダー、可塑剤、潤滑
剤等を挙げることができるが、これに限定されるもので
はない。さらに、焼結助剤としてベリリウム、アルミニ
ウム、炭素、ホウ素、窒素等を含有する化合物を添加し
たり、特長のある機能を発現させるべく種々の助剤を添
加することができる。
リーには、本発明の効果を損なわない限り任意の他の有
機化合物成分を併用して使用することができる。任意の
他の有機化合物成分の例として、界面活性剤やファイン
セラミックス製造時に用いるバインダー、可塑剤、潤滑
剤等を挙げることができるが、これに限定されるもので
はない。さらに、焼結助剤としてベリリウム、アルミニ
ウム、炭素、ホウ素、窒素等を含有する化合物を添加し
たり、特長のある機能を発現させるべく種々の助剤を添
加することができる。
本発明の炭化ケイ素又は窒化ケイ素の水スラリーを製造
する場合、炭化ケイ素又は窒化ケイ素の分散媒としての
水、分散剤等の各成分の添加方法や順序あるいは混合、
分散を行うための分散方法、分散機の種類及び分散条件
は、本発明の分散剤の性能が損なわれない限り任意の方
法で行なうことができる。
する場合、炭化ケイ素又は窒化ケイ素の分散媒としての
水、分散剤等の各成分の添加方法や順序あるいは混合、
分散を行うための分散方法、分散機の種類及び分散条件
は、本発明の分散剤の性能が損なわれない限り任意の方
法で行なうことができる。
本発明の炭化ケイ素又は窒化ケイ素の水スラリーは、す
ぐれた分散性と流動性を有する。特に、従来はスラリー
中の分散質の濃度が５０％前後又はそれ以下とされるこ
とが多かったが、本発明で用いた分散剤によれば、４０
〜８０％の範囲で従来よりもスラリー粘度が非常に低
く、かつ分散性の良好なスラリーを得ることができるの
で、より経済的である。つまり、従来不可能であった７
０％以上という高濃度でもスラリー化が可能となったと
いう利点がある。
ぐれた分散性と流動性を有する。特に、従来はスラリー
中の分散質の濃度が５０％前後又はそれ以下とされるこ
とが多かったが、本発明で用いた分散剤によれば、４０
〜８０％の範囲で従来よりもスラリー粘度が非常に低
く、かつ分散性の良好なスラリーを得ることができるの
で、より経済的である。つまり、従来不可能であった７
０％以上という高濃度でもスラリー化が可能となったと
いう利点がある。
従って本発明のスラリーは研磨材、耐熱塗料、プラスチ
ック充てん材等にみられる炭化ケイ素、窒化ケイ素の分
散が重要である分野においても有用である。
ック充てん材等にみられる炭化ケイ素、窒化ケイ素の分
散が重要である分野においても有用である。
次に、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれ
に限定されるものではない。なお、実施例に示した
「部」及び「％」はいずれも重量基準である。
に限定されるものではない。なお、実施例に示した
「部」及び「％」はいずれも重量基準である。
表−１に示す各種分散剤を溶解した水と炭化ケイ素又は
窒化ケイ素の粉体１００部をボールミル中に投入し１０
時間混練して所望の粉体スラリーを得た。そのスラリー
を２５℃で３０分間放置後、ＢＬ型粘度計（東京計器
（株）製）を用いてスラリーの粘度を測定した。
窒化ケイ素の粉体１００部をボールミル中に投入し１０
時間混練して所望の粉体スラリーを得た。そのスラリー
を２５℃で３０分間放置後、ＢＬ型粘度計（東京計器
（株）製）を用いてスラリーの粘度を測定した。
分散剤の種類とその添加量、分散媒の種類と量及びスラ
リー粘度とを表−２に示す。又、比較例として分散剤を
添加しない場合のスラリー粘度、及び本発明品以外のス
ラリー粘度もあわせて表−２に示した。
リー粘度とを表−２に示す。又、比較例として分散剤を
添加しない場合のスラリー粘度、及び本発明品以外のス
ラリー粘度もあわせて表−２に示した。
Claims (1)
- 【請求項１】ポリアルキレンイミンのアルキレンオキシ
ド付加体であって、アルキレンオキシドの５０重量％以
上が酸化エチレンであるポリアルキレンイミン誘導体、
４０〜８０重量％の炭化ケイ素又は窒化ケイ素及び水を
含有することを特徴とする炭化ケイ素又は窒化ケイ素の
水スラリー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59258555A JPH0620532B2 (ja) | 1984-12-07 | 1984-12-07 | 炭化ケイ素又は窒化ケイ素の水スラリー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59258555A JPH0620532B2 (ja) | 1984-12-07 | 1984-12-07 | 炭化ケイ素又は窒化ケイ素の水スラリー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61136429A JPS61136429A (ja) | 1986-06-24 |
| JPH0620532B2 true JPH0620532B2 (ja) | 1994-03-23 |
Family
ID=17321852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59258555A Expired - Lifetime JPH0620532B2 (ja) | 1984-12-07 | 1984-12-07 | 炭化ケイ素又は窒化ケイ素の水スラリー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0620532B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0644984B2 (ja) * | 1988-10-04 | 1994-06-15 | 第一工業製薬株式会社 | 微粉末の非水系分散剤 |
| JP5646892B2 (ja) * | 2010-07-01 | 2014-12-24 | 旭化成株式会社 | 二酸化炭素吸収剤及びそれを用いた二酸化炭素の分離方法 |
| WO2019168065A1 (ja) * | 2018-03-02 | 2019-09-06 | 味の素株式会社 | セラミックス製造用分散剤 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1596281A (en) * | 1977-02-21 | 1981-08-26 | Ici Ltd | Dispersions |
| JPS5919530A (ja) * | 1982-07-26 | 1984-02-01 | Kao Corp | 微粉末の水系分散安定剤 |
| JPS6161625A (ja) * | 1984-09-03 | 1986-03-29 | Nippon Oil & Fats Co Ltd | 無機粉末用油中分散剤 |
-
1984
- 1984-12-07 JP JP59258555A patent/JPH0620532B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61136429A (ja) | 1986-06-24 |
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