JPH07267741A - Composition for slip casting - Google Patents

Composition for slip casting

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JPH07267741A
JPH07267741A JP6082520A JP8252094A JPH07267741A JP H07267741 A JPH07267741 A JP H07267741A JP 6082520 A JP6082520 A JP 6082520A JP 8252094 A JP8252094 A JP 8252094A JP H07267741 A JPH07267741 A JP H07267741A
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JP
Japan
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weight
binder
composition
slip casting
ceramic powder
Prior art date
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Pending
Application number
JP6082520A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Koizumi
淳 小泉
Yuji Miki
有治 三木
Naoki Ito
直紀 伊藤
Hiroshi Ichikawa
浩 市川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a compsn. for slip casting less liable to a change of viscosity or the inclusion of bubbles at the time of molding by mixing ceramic powder with an aq. polyurethane emulsion as a binder. CONSTITUTION:Ceramic powder such as silicon nitride powder is mixed with an aq. polyurethane emulsion as a binder to produce the objective compsn. for slip casting. The proper amt. of the emulsion used is 0.1-2 pts.wt. per 100 pts.wt. of the ceramic powder. The compsn. may further the blended with a sintering aid such as Y2O3, a dispersant, if necessary. The compsn. is molded by slip casting to produce a molding. Since the viscosity of the compsn. is not dependent on the amt. of the binder added, slip is easily produced and maintained, bubbles are not included at the time of molding and a high quality molding is obtd. High dimensional precision is attained because of a low green shrinkage.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、特に組成物の粘度が添
加するバインダーの量あるいは分散剤の種類に左右され
ず、バインダーの含有量が少なく、高強度で低収縮率の
成形体を作製するスリップキャスティング用組成物に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention produces a molded product having a high strength and a low shrinkage ratio, in which the viscosity of the composition is not affected by the amount of the binder to be added or the kind of the dispersant, and the binder content is small. The present invention relates to a slip casting composition.

【0002】[0002]

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】セラミ
ック成形体を製造する方法の代表的なもののひとつとし
て、スリップキャスト成形法がある。このスリップキャ
スト成形方法は、通常石膏等の吸収性を有する材料から
なる成形型を用い、この成形型のキャビティー内に注入
したスリップ(セラミック粉末の懸濁液)から水分を吸
収してスリップを固化することにより行われている。得
られた成形体は脱脂処理の後、焼成して最終セラミック
部材とされる。この方法は、一般に大型で比較的薄肉の
成形体や複雑な形状の成形体を製造するのに適してい
る。
2. Description of the Related Art A slip cast molding method is one of the typical methods for producing a ceramic molded body. This slip cast molding method usually uses a mold made of an absorbent material such as gypsum and absorbs water from the slip (ceramic powder suspension) injected into the cavity of this mold to form a slip. It is done by solidifying. The obtained molded body is degreased and then fired to obtain a final ceramic member. This method is generally suitable for producing a large-sized and relatively thin-walled molded product or a molded product having a complicated shape.

【0003】そのようなキャスト法や押し出し法により
成形体を作製した場合には、グリーンの乾燥強度を向上
させるために、つまり成形体を焼結するまで、セラミッ
ク粉末を乾燥した状態で結びつけておくためのマトリッ
クスとして、原料となるスラリーやスリップに有機物
(バインダー)を添加する提案がなされている。
When a molded body is produced by such a casting method or an extrusion method, the ceramic powder is bound in a dry state in order to improve the dry strength of the green, that is, until the molded body is sintered. As a matrix for this purpose, it has been proposed to add an organic substance (binder) to a slurry or slip as a raw material.

【0004】たとえば、押し出しテープ成形の場合に
は、一般には2.3〜13Pa・s という著しく高粘度の
スリップを用いており、有機バインダーとして水性ポリ
ウレタン(特開昭55−113665、特開昭58−190867)、疎
水変性されたポリウレタン(特開平2 −307861)等を用
いることが提案され、またキャスト法の場合には、有機
バインダーとしてヒマシ油とゼラチン(特開平4 −7734
9 )、パイロキシリン(特開平4 −77350 )、乾性油あ
るいはボイル油(特開平4 −77351 )、パラフィンワッ
クスとステアリン酸(特開平4 −77352 )、アクリル系
ポリマーあるいはそのエマルジョン(特開平4 −27016
5、特開平5 −69424 )等を用いることが提案されてい
る。
For example, in the case of extrusion tape molding, a slip having a remarkably high viscosity of 2.3 to 13 Pa · s is generally used, and an aqueous polyurethane (Japanese Patent Laid-Open Nos. 55-113665 and 58-58) is used as an organic binder. -190867), hydrophobically modified polyurethane (JP-A-2-307861) and the like have been proposed. In the case of the casting method, castor oil and gelatin are used as organic binders (JP-A-4-7734).
9), pyroxylline (JP-A-4-77350), drying oil or boil oil (JP-A-4-77351), paraffin wax and stearic acid (JP-A-4-77352), acrylic polymer or its emulsion (JP-A-4-27016).
5, JP-A-5-69424) and the like have been proposed.

【0005】しかし、このようなバインダー(粘結剤)
を用いてスリップキャスティング用組成物を作製する
と、(a) スリップの粘度が含有するバインダーの量に大
きく依存するため、工程管理が難しい、(b) バインダー
を変えた場合、スリップの粘度が分散剤の種類に依存す
るため、バインダーの種類に合わせて分散剤を変えなけ
ればならない、(c) 成形時に気泡を巻き込みやすい、
(d) グリーン強度の制御が困難である、(e) 成形体を乾
燥させると大きく収縮する、(f) 良好なグリーン強度を
得るためにはバインダーを多量に入れなけらばならず、
脱脂に時間を要する等の問題点があった。
However, such a binder (binder)
When a composition for slip casting is prepared by using, (a) the viscosity of the slip greatly depends on the amount of the binder contained, which makes it difficult to control the process. (B) When the binder is changed, the viscosity of the slip is a dispersant. It is necessary to change the dispersant according to the type of binder, as it depends on the type of (c) it is easy to entrap air bubbles during molding,
(d) It is difficult to control the green strength, (e) the molded article shrinks greatly when dried, (f) a large amount of binder must be added to obtain good green strength,
There was a problem that it took time to degrease.

【0006】したがって本発明の目的は、バインダーの
量及び分散剤の種類に粘度が依存せず、発泡しにくく、
成形体が高い強度を有し、バインダーの含有量が少ない
スリップキャスティング用組成物を提供することであ
る。
Therefore, the object of the present invention is that the viscosity does not depend on the amount of the binder and the kind of the dispersant, and it is difficult to foam.
It is an object of the present invention to provide a composition for slip casting in which a molded article has high strength and a low binder content.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】以上の目的に鑑み鋭意研
究の結果、本発明者等は、バインダーとして水性ポリウ
レタンエマルジョンを用いたスリップキャスティング用
組成物においては、(a) 組成物の粘度がバインダーの量
に依存しないこと、(b) 少量のバインダー量で高強度の
成形体が得られること、(c) 成形時の気泡の巻き込みが
ないこと、(d)バインダーの量と成形体の強度が比例す
ること、(e) 成形体のグリーン収縮率が小さいことを発
見し、本発明を完成した。
As a result of earnest research in view of the above object, the present inventors have found that in a composition for slip casting using an aqueous polyurethane emulsion as a binder, (a) the viscosity of the composition is the binder. (B) a high-strength molded product can be obtained with a small amount of binder, (c) no entrapment of bubbles during molding, and (d) the amount of binder and the strength of the molded product. The inventors have found that they are proportional to each other and (e) that the green shrinkage of the molded body is small, and completed the present invention.

【0008】すなわち、本発明のスリップキャスティン
グ用組成物は、セラミック粉末及びバインダーからなる
スリップキャスティング用組成物であって、前記バイン
ダーは水性ポリウレタンエマルジョンであることを特徴
とする。
That is, the composition for slip casting of the present invention is a composition for slip casting comprising ceramic powder and a binder, wherein the binder is an aqueous polyurethane emulsion.

【0009】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
スリップキャスティング用組成物は、(a) セラミック粉
末((1) 窒化珪素粉末及び(2) 焼結助剤からなる。)、
(b) バインダー、(c) 分散剤及び(d)水を混合して作製
する。これらの組成物及び成形体の作製方法について以
下に説明する。なお、特に記述がない場合は、各組成物
の配合量はセラミック粉末を100重量部としたときの
値である。
The present invention will be described in detail below. The composition for slip casting of the present invention comprises (a) ceramic powder (consisting of (1) silicon nitride powder and (2) sintering aid).
It is prepared by mixing (b) a binder, (c) a dispersant, and (d) water. The method for producing these compositions and molded articles will be described below. Unless otherwise specified, the compounding amount of each composition is a value when the ceramic powder is 100 parts by weight.

【0010】〔1〕組成物 (a) セラミック粉末 (1) 窒化珪素粉末 窒化珪素を主体とするセラミック粉末からセラミックス
を製造する場合、用いる窒化珪素粉末としてはα型及び
β型のいずれも使用することができる。また、その製造
法としては、Siの直接窒化法、シリカの還元・窒化法、
シリコンジイミドの熱分解法、SiH4 +NH3 +N2 の気
相反応法等がある。窒化珪素粉末は平均粒径が0.01〜3
μmのものが好ましく、より好ましくは0.1 〜 1.3μm
である。
[1] Composition (a) Ceramic Powder (1) Silicon Nitride Powder When a ceramic is produced from a ceramic powder mainly composed of silicon nitride, the silicon nitride powder used is either α type or β type. be able to. Further, as the manufacturing method thereof, a direct nitriding method of Si, a reduction / nitridation method of silica,
There are a thermal decomposition method of silicon diimide and a vapor phase reaction method of SiH 4 + NH 3 + N 2 . The silicon nitride powder has an average particle size of 0.01 to 3
μm is preferable, and more preferably 0.1 to 1.3 μm.
Is.

【0011】(2) 焼結助剤 窒化珪素はそれ自体では焼結しにくいため、通常は、焼
結助剤を添加して焼結される。本発明では、Al
2 3 、Y2 3 、Yb2 3 、HfO2 、AlN、M
gO及び周期律表のIIIa族元素の単体もしくは化合物な
どを焼結助剤成分として添加する。これらの焼結助剤の
粉末は、平均粒径が0.1 〜8μmのものが好ましく、よ
り好ましくは0.3 〜5μmである。
(2) Sintering aid Since silicon nitride is difficult to sinter by itself, it is usually sintered by adding a sintering aid. In the present invention, Al
2 O 3 , Y 2 O 3 , Yb 2 O 3 , HfO 2 , AlN, M
A simple substance or a compound of gO and a group IIIa element of the periodic table is added as a sintering aid component. The powder of these sintering aids preferably has an average particle size of 0.1 to 8 μm, more preferably 0.3 to 5 μm.

【0012】上記焼結助剤の配合量は、用いる焼結助剤
により異なるが、助剤を含めたセラミック粉末の総量を
100重量%として、0.5〜15重量%とするのが好
ましく、より好ましくは1から5重量%である。0.5
重量%未満であると、焼結体の緻密化が進行せず、15
重量%を超えると高温での強度が得られない。
The blending amount of the above-mentioned sintering aid varies depending on the sintering aid used, but is preferably 0.5 to 15% by weight, with the total amount of the ceramic powder including the auxiliary being 100% by weight, It is more preferably 1 to 5% by weight. 0.5
If it is less than 15% by weight, densification of the sintered body does not proceed, and
If it exceeds the weight%, the strength at high temperature cannot be obtained.

【0013】(b) バインダー 本発明においては、分子量5〜20万、カルボン酸基(−
COOH)、スルホン酸基(−SO3 Na)等の親水基
を有する水性ポリウレタンのエマルジョンを用いる。水
性ポリウレタンは0.1〜2重量部配合(エマルジョン
中の樹脂固形分重量)するのが好ましく、より好ましく
は0.5〜1.0重量部とする。0.1重量部未満であ
るとグリーン強度が十分でなく、2重量部を超えると、
着肉速度及び脱脂性が低下するとともに、焼結時の収縮
が大きくなり、焼成時に型へのはりつきも発生する。
(B) Binder In the present invention, a molecular weight of 5 to 200,000 and a carboxylic acid group (-
COOH), an aqueous polyurethane emulsion having a hydrophilic group such as a sulfonic acid group (—SO 3 Na) is used. The aqueous polyurethane is preferably blended in an amount of 0.1 to 2 parts by weight (weight of resin solid content in emulsion), and more preferably 0.5 to 1.0 part by weight. If it is less than 0.1 part by weight, the green strength is not sufficient, and if it exceeds 2 parts by weight,
The inking rate and the degreasing property decrease, the shrinkage during sintering becomes large, and sticking to the mold occurs during firing.

【0014】(c) 分散剤 セラミック粉末を均一に分散するために、界面活性剤と
して例えば4級アンモニウム塩(サンノプコ社製、SN
ディスパーサント7347C )、ポリカルボン酸系界面活性
剤(中京油脂製、セルナD-735)、無水マレイン酸系界面
活性剤(第一工業製薬製、セラモD-11)あるいはアンモ
ニア等を用いる。0.08〜0.28重量部(固形分重
量)配合するのが好ましく、より好ましくは0.16〜
0.2重量部とする。0.08重量部未満であるとセラ
ミック粉末の分散が不完全であり、0.28重量部を超
えるとスラリーの粘度が高すぎる。
(C) Dispersant In order to uniformly disperse the ceramic powder, for example, a quaternary ammonium salt (SN No., SN, manufactured by San Nopco Ltd.) is used as a surfactant.
Dispersant 7347C), polycarboxylic acid type surfactant (Chukyo Yushi and Serna D-735), maleic anhydride type surfactant (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ceramo D-11), ammonia or the like is used. It is preferable to add 0.08 to 0.28 parts by weight (weight of solid content), and more preferably 0.16 to
0.2 parts by weight. If it is less than 0.08 parts by weight, the dispersion of the ceramic powder is incomplete, and if it exceeds 0.28 parts by weight, the viscosity of the slurry is too high.

【0015】(d) 水 38〜45重量部配合するのが好ましく、より好ましく
は41〜43重量部である。38重量部未満であるとス
ラリーの粘度が高く、45重量部を超えると得られる組
成物の粘度が低く、また乾燥も困難になる。
(D) Water is preferably added in an amount of 38 to 45 parts by weight, more preferably 41 to 43 parts by weight. If it is less than 38 parts by weight, the viscosity of the slurry is high, and if it exceeds 45 parts by weight, the viscosity of the obtained composition is low and the drying becomes difficult.

【0016】〔2〕成形体の製造方法 上記の窒化珪素粉末、焼結助剤、分散剤及び水を、ボー
ルミル等を用いて、例えば20時間程度混練して均一に
混合する。得られた混合物にバインダーを添加して10
分程度撹拌し、スラリーを作製する。
[2] Method for producing molded body The above silicon nitride powder, sintering aid, dispersant, and water are kneaded in a ball mill or the like for about 20 hours to uniformly mix them. Add a binder to the resulting mixture to obtain 10
Stir for about a minute to prepare a slurry.

【0017】得られるスラリーの粘度は、0.3〜0.
7Pa・s が好ましく、より好ましくは0.4〜0.6Pa
・s である。粘度が0.3Pa・s 未満であると、着肉速
度が遅くなったり、成形体が詰まりすぎクラックが発生
したり、バリが発生し、0.7Pa・s を超えると、流動
性が悪く、ポアを含みやすくなり、脱泡性が悪くなり、
焼成体の収縮が大きくなる。
The viscosity of the obtained slurry is 0.3 to 0.
7 Pa · s is preferable, and 0.4 to 0.6 Pa is more preferable.
・ S. If the viscosity is less than 0.3 Pa · s, the inking rate will be slow, the molded body will be too clogged and cracks will occur, and burrs will occur. If it exceeds 0.7 Pa · s, the fluidity will be poor. It becomes easy to contain pores and the defoaming property deteriorates,
The shrinkage of the fired body increases.

【0018】次に得られた組成物を石膏のように吸水
性、透水性を有する材質からなる型に鋳込む。分散媒は
型を通って分散されるので、組成物は脱水される。その
後脱型し、十分に乾燥する。この脱水乾燥工程において
成形体には破損や亀裂の危険があるが、均一に分散した
バインダーにより補強されているため、破損や亀裂を十
分に防止することができる。以上の工程によりセラミッ
ク成形体が得られる。
Next, the obtained composition is cast into a mold made of a material having water absorbability and water permeability such as gypsum. The composition is dehydrated as the dispersion medium is dispersed through the mold. Then, it is removed from the mold and dried sufficiently. Although there is a risk of breakage and cracks in the molded body in this dehydration and drying step, since it is reinforced by the uniformly dispersed binder, breakage and cracks can be sufficiently prevented. A ceramic compact is obtained by the above steps.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明を具体的実施例によりさらに詳
細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。実施例1〜6 表1に示す組成のセラミック混合粉末を100重量部
と、表2に示す分散剤及び水とをボールミルで40時間
混合したものに、バインダー(水性ポリウレタンエマル
ジョン)を添加して10分間撹拌し、スリップキャステ
ィング用組成物を作製した。次に得られた組成物の粘度
を測定した。それぞれポリウレタンを0.3、1、1.
5重量部(固形分重量)添加したときの測定結果を比較
例と合わせて図1に示す。
EXAMPLES The present invention will now be described in more detail with reference to specific examples, but the present invention is not limited thereto. Examples 1 to 6 100 parts by weight of a ceramic mixed powder having a composition shown in Table 1, 40 parts of a dispersant and water shown in Table 2 were mixed in a ball mill for 40 hours, and a binder (aqueous polyurethane emulsion) was added to the mixture. The mixture was stirred for 1 minute to prepare a composition for slip casting. Next, the viscosity of the obtained composition was measured. Polyurethanes of 0.3, 1, 1.
The measurement result when 5 parts by weight (weight of solid content) was added is shown in FIG. 1 together with the comparative example.

【0020】次に得られた組成物を用いてスリップキャ
スト成形を行い、型内で1時間固化し、室温で48時間
乾燥したところ、ポアのない高品質の成形体が得られ
た。得られた成形体のグリーン強度及びグリーン収縮率
を測定した。グリーン収縮率は、成形体(100mm×
100mm×10mmt )を乾燥後、幅と奥行きのそれ
ぞれの方向の収縮率を平均して求めた線収縮率である。
グリーン強度の測定結果を図3(実施例1〜3、5及び
6)及び図4(実施例2)に、グリーン収縮率の測定結
果を図5(実施例2)に他の実施例及び比較例とともに
示す。
Next, slip casting was carried out using the composition obtained, solidified in the mold for 1 hour, and dried at room temperature for 48 hours to obtain a high quality molded product having no pores. The green strength and green shrinkage of the obtained molded body were measured. Green shrinkage rate is 100 mm x
It is a linear shrinkage obtained by averaging the shrinkage in each direction of width and depth after drying 100 mm × 10 mm t ).
The measurement result of the green strength is shown in FIG. 3 (Examples 1 to 5, 5 and 6) and FIG. 4 (Example 2), and the measurement result of the green shrinkage ratio is shown in FIG. 5 (Example 2). Shown with an example.

【0021】 表1 成分 平均粒径(μm) 配合量(重量%) Si3 4 0.4 96.5 Y2 3 5.0 2.5 Al2 3 0.4 1Table 1 Average particle size of component (μm) Blending amount (wt%) Si 3 N 4 0.4 96.5 Y 2 O 3 5.0 2.5 Al 2 O 3 0.4 1

【0022】 表2 バインダー 分散剤 配合量 配合量 水配合量 例NO. 種類 (重量部) (1) 種類 (重量部) (1) (重量部) (2) 実施例1 SF700 (3) 0.3 7347C(4) 0.18 42 実施例2 SF700 1.0 7347C 0.18 42 実施例3 SF700 1.1 7347C 0.18 42 実施例4 SF700 1.5 7347C 0.18 42 実施例5 SF700 1.8 7347C 0.18 42 実施例6 SF700 2.0 7347C 0.18 42 注(1) :セラミック粉末100重量部に対する樹脂固形
分重量で示した。 (2) :セラミック粉末100重量部に対する重量部。 (3) :スーパーフレックス700 (第一工業製薬社製、芳
香族系イソシアネート+エステル系ポリオール、親水
基:(-SO3 Na)) (4) :SNディスパーサント7347C(サンノプコ製、4級
アンモニウム塩)
Table 2 Binder dispersant compounding amount Compounding amount Water compounding amount Example NO. Type (weight part) (1) type (weight part) (1) (weight part) (2) Example 1 SF700 (3) 0.3 7347C (4) 0.18 42 Example 2 SF700 1.0 7347C 0.18 42 Example 3 SF700 1.1 7347C 0.18 42 Example 4 SF700 1.5 7347C 0.18 42 Example 5 SF700 1.8 7347C 0.18 42 Example 6 SF700 2.0 7347C 0.18 42 Note (1): The resin solid content is shown with respect to 100 parts by weight of the ceramic powder. (2): parts by weight based on 100 parts by weight of ceramic powder. (3): Superflex 700 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., aromatic isocyanate + ester polyol, hydrophilic group: (-SO 3 Na)) (4): SN Dispersant 7347C (San Nopco quaternary ammonium salt) )

【0023】実施例7〜18 実施例1と同じセラミック粉末を100重量部と、表3
に示す分散剤及び水とをボールミルで40時間混合した
ものに、表3に示すバインダー(水性ポリウレタンエマ
ルジョン)を添加して10分間撹拌し、スリップキャス
ティング用組成物を作製した。次に得られた組成物の粘
度を測定した。測定結果を図2に示す。
Examples 7 to 18 100 parts by weight of the same ceramic powder as in Example 1 are shown in Table 3.
The binder (aqueous polyurethane emulsion) shown in Table 3 was added to a mixture of the dispersant shown in 1 above and water with a ball mill for 40 hours, and the mixture was stirred for 10 minutes to prepare a slip casting composition. Next, the viscosity of the obtained composition was measured. The measurement results are shown in FIG.

【0024】 表3 バインダー 分散剤 配合量 配合量 水配合量 例NO. 種類 (重量部) (1) 種類 (重量部) (1) (重量部) (2) 実施例7 SF700 (3) 0.3 D735 (4) 0.14 42 実施例8 SF700 1.0 D735 0.14 42 実施例9 SF700 1.7 D735 0.14 42 実施例10 SF700 0.3 D114 (5) 0.18 42 実施例11 SF700 1.0 D114 0.18 42 実施例12 SF700 1.7 D114 0.18 42 実施例13 SF700 0.3 7347C (6) 0.18 42 実施例14 SF700 1.0 7347C 0.18 42 実施例15 SF700 1.7 7347C 0.18 42 実施例16 SF700 0.3 NH3 0.2 42 実施例17 SF700 1.0 NH3 0.2 42 実施例18 SF700 1.7 NH3 0.2 42 注(1) :セラミック粉末100重量部に対する固形分重
量で示した。 (2) :セラミック粉末100重量部に対する重量部。 (3) :スーパーフレックス700 (第一工業製薬社製、芳
香族系イソシアネート+エステル系ポリオール、親水
基:(-SO3 Na)) (4) :セルナD-735 (中京油脂製、ポリカルボン酸系) (5) :セラモD-114 (第一工業製薬、無水マレイン系) (6) :SNディスパーサント7347C(サンノプコ製、4級
アンモニウム塩)
Table 3 Binder dispersant compounding amount Compounding amount Water compounding amount Example NO. Type (weight part) (1) type (weight part) (1) (weight part) (2) Example 7 SF700 (3) 0.3 D735 (4) 0.14 42 Example 8 SF700 1.0 D735 0.14 42 Example 9 SF700 1.7 D735 0.14 42 Example 10 SF700 0.3 D114 (5) 0.18 42 Example 11 SF700 1.0 D114 0.18 42 Example 12 SF700 1.7 D114 0.18 42 Example 13 SF700 0.3 7347C (6) 0.18 42 Example 14 SF700 1.0 7347C 0.18 42 Example 15 SF700 1.7 7347C 0.18 42 Example 16 SF700 0.3 NH 3 0.2 42 Example 17 SF700 1.0 NH 3 0.2 42 Example 18 SF700 1.7 NH 3 0.2 42 Note (1): Shown as the weight of solid content relative to 100 parts by weight of ceramic powder. (2): parts by weight based on 100 parts by weight of ceramic powder. (3): Superflex 700 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., aromatic isocyanate + ester polyol, hydrophilic group: (-SO 3 Na)) (4): Serna D-735 (Chukyo Yushi, polycarboxylic acid) (5): Ceramo D-114 (Daiichi Kogyo Seiyaku, maleic anhydride) (6): SN Dispersant 7347C (San Nopco quaternary ammonium salt)

【0025】実施例19〜20 実施例1と同じセラミック混合粉末を100重量部と、
表4に示す分散剤及び水とをボールミルで40時間混合
したものに、表4に示すバインダー(水性ポリウレタン
エマルジョン)を添加して10分間撹拌し、スリップキ
ャスティング用組成物を作製した。
Examples 19 to 20 100 parts by weight of the same ceramic mixed powder as in Example 1,
The binder (aqueous polyurethane emulsion) shown in Table 4 was added to a mixture of the dispersant shown in Table 4 and water in a ball mill for 40 hours, and the mixture was stirred for 10 minutes to prepare a slip casting composition.

【0026】次に得られた組成物を用いてスリップキャ
スト成形を行い、実施例1と同様に型内で固化し、乾燥
したところ、ポアのない高品質の成形体が得られた。得
られた成形体のグリーン強度及びグリーン収縮率を測定
した。実施例19〜20のグリーン強度を実施例2及び
比較例5と合わせて図4に示す。また、実施例20のグ
リーン収縮率を実施例2及び比較例5と合わせて図5に
示す。
Next, slip casting was carried out using the obtained composition, which was solidified in a mold and dried in the same manner as in Example 1 to obtain a high quality molded product having no pores. The green strength and green shrinkage of the obtained molded body were measured. The green strengths of Examples 19 to 20 are shown in FIG. 4 together with those of Example 2 and Comparative Example 5. The green shrinkage of Example 20 is shown in FIG. 5 together with those of Example 2 and Comparative Example 5.

【0027】 表4 バインダー 分散剤 配合量 配合量 水配合量 例NO. 種類 (重量部) (1) 種類 (重量部) (1) (重量部) (2) 実施例19 SF410 (3) 1.0 7347C (4) 0.18 42 実施例20 SF126 (5) 1.0 7347C 0.18 42 注(1) :セラミック粉末100重量部に対する樹脂固形
分重量で示した。 (2) :セラミック粉末100重量部に対する重量部。 (3) :スーパーフレックス410 (第一工業製薬社製、脂
肪族系イソシアネート+カーボネート系ポリオール、親
水基:(-SO3 Na) ) (4) :SNディスパーサント7347C(サンノプコ製、4級
アンモニウム塩) (5) :スーパーフレックス126 (第一工業製薬社製、脂
肪族系イソシアネート+エステル・エーテル系ポリオー
ル、親水基:(-COOH) )
Table 4 Binder Dispersant Blending Amount Blending Amount Water Blending Example NO. Kind (weight part) (1) Kind (weight part) (1) (weight part) (2) Example 19 SF410 (3) 1.0 7347C (4) 0.18 42 Example 20 SF126 (5) 1.0 7347C 0.18 42 Note (1): Shown as the resin solid content weight relative to 100 parts by weight of ceramic powder. (2): parts by weight based on 100 parts by weight of ceramic powder. (3): Superflex 410 (manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., aliphatic isocyanate + carbonate polyol, hydrophilic group: (-SO 3 Na)) (4): SN Dispersant 7347C (manufactured by San Nopco, quaternary ammonium salt) ) (5): Superflex 126 (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd., aliphatic isocyanate + ester / ether polyol, hydrophilic group: (-COOH))

【0028】実施例21〜23 平均粒径0.4μmのAl2 3 粉末を100重量部
と、表5に示す分散剤及び水とをボールミルで40時間
混合したものに、表5に示すバインダー(水性ポリウレ
タンエマルジョン)を添加して10分間撹拌し、スリッ
プキャスティング用組成物を作製した。
Examples 21 to 23 100 parts by weight of Al 2 O 3 powder having an average particle size of 0.4 μm, a dispersant shown in Table 5 and water were mixed in a ball mill for 40 hours, and the binder shown in Table 5 was used. (Aqueous polyurethane emulsion) was added and stirred for 10 minutes to prepare a composition for slip casting.

【0029】次に得られた組成物を用いてスリップキャ
スト成形を行い、実施例1と同様に型内で固化し、乾燥
したところ、ポアのない高品質の成形体が得られた。得
られた成形体のグリーン強度を測定した。測定結果を他
の実施例及び比較例と合わせて図3に示す。
Next, slip casting was carried out using the obtained composition, which was solidified in a mold in the same manner as in Example 1 and dried to obtain a high quality molded product having no pores. The green strength of the obtained molded body was measured. The measurement results are shown in FIG. 3 together with other examples and comparative examples.

【0030】 表5 バインダー 分散剤 配合量 配合量 水配合量 例NO. 種類 (重量部) (1) 種類 (重量部) (1) (重量部) (2) 実施例21 SF700 (3) 0.3 D305 (4) 0.16 29 実施例22 SF700 1.0 D305 0.16 29 実施例23 SF700 1.7 D305 0.16 29 注(1) :セラミック粉末100重量部に対する樹脂固形
分重量で示した。 (2) :セラミック粉末100重量部に対する重量部。 (3) :スーパーフレックス700 (第一工業製薬社製、芳
香族系イソシアネート+エステル系ポリオール、親水
基:(-SO3 Na) ) (4) :セルナD305 (中京油脂社製、ポリカルボン酸
系)
Table 5 Binder dispersant compounding amount Compounding amount Water compounding amount Example NO. Type (weight part) (1) type (weight part) (1) (weight part) (2) Example 21 SF700 (3) 0.3 D305 (4) 0.16 29 Example 22 SF700 1.0 D305 0.16 29 Example 23 SF700 1.7 D305 0.16 29 Note (1): Shown by the resin solid content weight relative to 100 parts by weight of ceramic powder. (2): parts by weight based on 100 parts by weight of ceramic powder. (3): Superflex 700 (manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., aromatic isocyanate + ester polyol, hydrophilic group: (-SO 3 Na)) (4): Serna D305 (Chukyo Yushi Co., Ltd., polycarboxylic acid type) )

【0031】比較例1〜3 実施例1と同じセラミック混合粉末を100重量部と、
表6に示す分散剤及び水とをボールミルで40時間混合
したものに、表6に示すバインダー(PVA)を添加し
て10分間撹拌し、スリップキャスティング用組成物を
作製した。次に組成物の粘度を測定した。結果を実施例
1、2、4と合わせて図1に示す。
[0031]Comparative Examples 1-3  100 parts by weight of the same ceramic mixed powder as in Example 1,
Mix the dispersant shown in Table 6 and water with a ball mill for 40 hours.
The binder (PVA) shown in Table 6 was added to
And stir for 10 minutes to add the composition for slip casting.
It was made. Next, the viscosity of the composition was measured. Example results
It is shown in FIG. 1 together with 1, 2, and 4.

【0032】 表6 バインダー 分散剤 配合量 配合量 水配合量 例NO. 種類 (重量部) (1) 種類 (重量部) (1) (重量部) (2) 比較例1 PVA 0.3 7347C (3) 0.18 42 比較例2 PVA 1.0 7347C 0.18 42 比較例3 PVA 1.5 7347C 0.18 42 注(1) :セラミック粉末100重量部に対する樹脂固形
分重量で示した。 (2) :セラミック粉末100重量部に対する重量部。 (3) :SNディスパーサント7347C(サンノプコ製、4級
アンモニウム塩)
Table 6 Binder dispersant compounding amount Compounding amount Water compounding amount Example NO. Type (part by weight) (1) type (part by weight) (1) (part by weight) (2) Comparative Example 1 PVA 0.3 7347C (3) 0.18 42 Comparative Example 2 PVA 1.0 7347C 0.18 42 Comparative Example 3 PVA 1.5 7347C 0.18 42 Note (1): Shown by the resin solid content weight relative to 100 parts by weight of the ceramic powder. (2): parts by weight based on 100 parts by weight of ceramic powder. (3): SN Dispersant 7347C (made by San Nopco, quaternary ammonium salt)

【0033】比較例4〜7 実施例1と同じセラミック混合粉末を100重量部と、
表7に示す分散剤及び水とをボールミルで40時間混合
したものに、表7に示すバインダー(水性アクリルエマ
ルジョン)を添加して10分間撹拌し、スリップキャス
ティング用組成物を作製した。次に得られた組成物を用
いて成形体を作製し、実施例1と同様に固化乾燥し、得
られた成形体のグリーン強度を測定した。測定結果を実
施例1〜3、5、6及び21〜23と合わせて図3に示
す。
Comparative Examples 4 to 7 100 parts by weight of the same ceramic mixed powder as in Example 1,
The binder (aqueous acrylic emulsion) shown in Table 7 was added to a mixture of the dispersant shown in Table 7 and water in a ball mill for 40 hours, and the mixture was stirred for 10 minutes to prepare a composition for slip casting. Next, a molded body was produced using the obtained composition, solidified and dried in the same manner as in Example 1, and the green strength of the obtained molded body was measured. The measurement results are shown in FIG. 3 together with Examples 1 to 3, 5, 6 and 21 to 23.

【0034】 表7 バインダー 分散剤 配合量 配合量 水配合量 例NO. 種類 (重量部) (1) 種類 (重量部) (1) (重量部) (2) 比較例4 WA311 (3) 0.4 7347C(4) 0.9 42 比較例5 WA311 1.0 7347C 0.9 42 比較例6 WA311 1.3 7347C 0.9 42 比較例7 WA311 2.1 7347C 0.9 42 注(1) :セラミック粉末100重量部に対する樹脂固形
分重量で示した。 (2) :セラミック粉末100重量部に対する重量部。 (3) :バインドセラムWA311 (三井東圧化学製、水性ア
クリルエマルジョン) (4) :SNディスパーサント7347C(サンノプコ製、4級
アンモニウム塩)
Table 7binder Dispersant Mixing amount Mixing amount Water mixing amountExample NO. type (Part by weight) (1) Kind (Part by weight) (1) (part by weight) (2)  Comparative Example 4 WA311(3) 0.4 7347C(Four) 0.9 42 Comparative Example 5 WA311 1.0 7347C 0.9 42 Comparative Example 6 WA311 1.3 7347C 0.9 42 Comparative Example 7 WA311 2.1 7347C 0.9 42 Note (1): Resin solid based on 100 parts by weight of ceramic powder
The weight is shown. (2): parts by weight based on 100 parts by weight of ceramic powder. (3) : Bind Serum WA311 (Mitsui Toatsu Chemicals, water-based
Kuril emulsion (4): SN Dispersant 7347C (Made in San Nopco, 4th grade)
Ammonium salt)

【0035】図1から明らかなように、PVA水溶液を
添加した比較例の組成物はバインダーの添加量により粘
度が大きく変化したのに対し、本発明による組成物はバ
インダーの添加量による粘度変化が小さく、組成物の粘
度はバインダーの添加量に依存せず安定していた。
As is apparent from FIG. 1, the composition of the comparative example to which the PVA aqueous solution was added showed a large change in viscosity with the addition amount of the binder, whereas the composition according to the present invention showed a change in the viscosity with the addition amount of the binder. It was small and the viscosity of the composition was stable irrespective of the added amount of the binder.

【0036】図2から明らかなように、本発明による組
成物の分散剤の種類を変えても、粘度がバインダーの添
加量には依存しないという効果は保持された。
As is apparent from FIG. 2, even if the kind of the dispersant of the composition according to the present invention was changed, the effect that the viscosity did not depend on the added amount of the binder was maintained.

【0037】図3から明らかなように、本発明の組成物
による成形体は、アクリル系のバインダーを用いた従来
品による成形体よりも高いグリーン強度を示し、少量の
バインダーの添加で高いグリーン強度を得られた。ま
た、セラミック粉末の種類を変えても同様な効果が得ら
れた。
As is apparent from FIG. 3, the molded product of the composition of the present invention exhibits higher green strength than the molded product of the conventional product using the acrylic binder, and the high green strength can be obtained by adding a small amount of the binder. Was obtained. Moreover, the same effect was obtained even if the type of ceramic powder was changed.

【0038】図4から明らかなように、本発明の組成物
による成形体は、従来品による成形体よりも高いグリー
ン強度を有していた。
As is apparent from FIG. 4, the molded product of the composition of the present invention had higher green strength than the molded product of the conventional product.

【0039】図5から明らかなように、本発明の組成物
による成形体は、従来品による成形体よりも小さいグリ
ーン収縮率を有していた。
As is apparent from FIG. 5, the molded product of the composition of the present invention had a smaller green shrinkage ratio than the molded product of the conventional product.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のスリップ
キャスティング用組成物によれば、以下の効果が得られ
る。(a) 組成物の粘度がバインダーの添加量によらない
ため、スリップの作製及び保守が簡単である。(b) 組成
物の粘度が分散剤の種類によらないため、分散剤選択の
自由度が増す。(c) 成形時の気泡の巻き込みがなく高品
質の成形体が得られる。(d) バインダーの添加量とグリ
ーン強度が比例関係にあるため、グリーン強度の制御が
簡単にできる。(e) グリーン収縮率が小さいので、良好
な寸法精度が得られる。(f) バインダー量を少なくでき
るので、脱脂がしやすい。従って、本発明のスリップキ
ャスティング用組成物は、大型で比較的薄肉の成形体や
複雑な形状の成形体を製造するのに適している。
As described in detail above, according to the composition for slip casting of the present invention, the following effects can be obtained. (a) Since the viscosity of the composition does not depend on the amount of the binder added, the slip preparation and maintenance are easy. (b) Since the viscosity of the composition does not depend on the type of dispersant, the degree of freedom in selecting a dispersant increases. (c) A high-quality molded product can be obtained without entrapment of bubbles during molding. (d) Since the additive amount of the binder and the green strength are in a proportional relationship, the green strength can be easily controlled. (e) Since the green shrinkage rate is small, good dimensional accuracy can be obtained. (f) Since the amount of binder can be reduced, degreasing is easy. Therefore, the composition for slip casting of the present invention is suitable for producing a large-sized, relatively thin-walled molded product or a molded product having a complicated shape.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1、2と4及び比較例1〜3において、
バインダーの添加量とスリップキャスティング用組成物
の粘度との関係を示すグラフである。
FIG. 1 is a schematic diagram of Examples 1, 2 and 4 and Comparative Examples 1 to 3.
3 is a graph showing the relationship between the amount of binder added and the viscosity of the slip casting composition.

【図2】実施例7〜18において、分散剤ごとのバイン
ダーの添加量とスリップキャスティング用組成物の粘度
との関係を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the amount of binder added for each dispersant and the viscosity of the slip casting composition in Examples 7 to 18.

【図3】実施例1〜3、5、6、21〜23及び比較例
4、6、7において、バインダーの添加量とグリーン強
度の関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the amount of binder added and green strength in Examples 1 to 3, 5, 6, 21 to 23 and Comparative Examples 4, 6 and 7.

【図4】実施例2、19、21及び比較例5において、
バインダーの種類を変えた時(添加量は1重量部)のグ
リーン強度を比較したグラフである。
FIG. 4 shows the results of Examples 2, 19, 21 and Comparative Example 5,
It is the graph which compared the green strength when changing the kind of binder (the addition amount is 1 weight part).

【図5】実施例2、20及び比較例5において、バイン
ダーの種類を変えた時(添加量は1重量部)のグリーン
収縮率を比較したグラフである。
FIG. 5 is a graph comparing the green shrinkage rates in Examples 2 and 20 and Comparative Example 5 when the type of binder is changed (addition amount is 1 part by weight).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 市川 浩 埼玉県和光市中央一丁目4番1号 株式会 社本田技術研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroshi Ichikawa 1-4-1, Chuo, Wako-shi, Saitama Honda R & D Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 セラミック粉末及びバインダーからなる
スリップキャスティング用組成物であって、前記バイン
ダーは水性ポリウレタンエマルジョンであることを特徴
とするスリップキャスティング用組成物。
1. A slip casting composition comprising ceramic powder and a binder, wherein the binder is an aqueous polyurethane emulsion.
【請求項2】 請求項1に記載のスリップキャスティン
グ用組成物は、前記セラミック粉末を100重量部に対
し、0.1〜2重量部の前記水性ポリウレタンエマルジ
ョンを配合したことを特徴とするスリップキャスティン
グ用組成物。
2. The slip casting composition according to claim 1, wherein 0.1 to 2 parts by weight of the aqueous polyurethane emulsion is mixed with 100 parts by weight of the ceramic powder. Composition.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0727400A1 (en) * 1995-02-15 1996-08-21 Rohm And Haas Company Method for controlling viscosity in ceramic formulations
US7288222B2 (en) 2000-03-31 2007-10-30 Toto Ltd. Method of producing a carbide sintered compact

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EP0727400A1 (en) * 1995-02-15 1996-08-21 Rohm And Haas Company Method for controlling viscosity in ceramic formulations
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