JPS60210570A - セラミツク成形用組成物 - Google Patents

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】 本発明は、−次バインダーとして特定の樹脂を用いるこ
とにより、肉厚又は大型セラミック製品の量産化に適し
、脱脂工程でのワレ発生も無く、且つ成形くずの再刊用
可能なセラミック成形用組成物に関するものである。

従来からセラミック製品の量産化を目的として、セラミ
ック材料と一次バインダーから成るセラミック成形用組
成物が種々提案されている。例えば−次バインダーとし
てポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレンなどの
熱可塑性樹脂を用いた組成物とか、不飽和ポリエステル
樹脂などの熱硬化性樹脂を用いた組成物がある。前者は
成形性に優れ、量産化に適するが、脱脂工程でのへたり
、ふくれ、クラックなどのトラブルが生じ易い。後者は
成形作業性に劣る、成形くずの再利用ができないなどの
問題を有する為、工業的に有利とは言えない。

従って、本発明の目的は、成形性に優れ、脱脂工程での
トラブルが無く、成形くずの再利用も可能な、いわゆる
量産化に適したセラミック成形用組成物を提供すること
にある。

本発明者らは、鋭意研究の結果、−次バインダーとして
ポリシルセスキオキサンを用いることにより、上記問題
点が一挙に解決されることを見出し、本発明に至った。

これは、頬似化合物、ポリシロキサンの脱脂工程でのへ
たり、ふくれなどのトラブル多発を考え合せると、驚く
べき現象であるが、これはポリシルセスキオキサンの梯
子型構造に起因するものと推察される。

すなわち、本発明は、セラミック材料と一次バインダー
から成るセラミック成形用組成物において、−次バイン
ダーとしてポリシルセスキオキサンをセラミック材料１
００重量部に対し、３〜３０重量部用いることを特徴と
するセラミック成形用組成物を提供する。

本発明のセラミック材料としては、例えば、アルミナ、
ベリリア、マグネシア、ジルコニア、シリカ、チタニア
、トリア、ランタニア、ハフニア、ジルコン、ムライト
、コーディエライト、フォルステライト、ステアタイト
、チタン酸バリウム、フェライトなどの酸化物、炭化珪
素、炭化チタン、炭化タングステン、炭化ホウ素、炭化
ナトリウム、炭化ジルコニウム、炭化ニオブなどの炭化
物、窒化珪素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化チ
タンなどの窒化物、サイアロンなどの一種又は二種以上
であり、必要に応じて酸化カルシウム、炭酸カルシウム
、炭酸マグネシウム、イツトリア、酸化クロム、粘土な
どの、いわゆる焼結助剤を併用して使用される。

本発明で用いられるポリシルセスキオキサンはＲＩＳｉ
（ＯＲ２）３、〔式中のＲｊはアルキル基、アリール基
、アルケニル基、アルキニル基等の炭化水素基であり、
Ｒ２はアルキル基又はアリール基であり、Ｒ１、Ｒ２は
炭素数１〜２０である。〕、又はＲＩＳｉＣＩ３を原料
上ツマ−として縮合重合によって合成され、一般式（Ｒ
Ｉ　Ｓ　ｉ　Ｏｌ、□　ｎで表される。これらの化合物
としては、例えばポリメチルシルセスキオキサン、ポリ
フェニルシルセスキオキサンなどが挙げられる。

又、ポリシルセスキオキサンは、一般には梯子型の構造
未反応のＳ　１−０Ｒ２基が残存している梯子型以外の
構造、であっても、本発明に適用することができる。

本発明で用いられるポリシルセスキオキサンの分子量は
、特に限定されないが、作業性の点から４００〜１００
００００の範囲が好ましい。

本発明に於ては、ポリシルセスキオキサンは必要に応じ
て、溶剤溶液として用いる。これらの溶剤としては、ア
ルコール系、ケトン系、エステル系、芳香族系、ハロゲ
ン系等が通しており、例えばイソプロピルアルコール、
ベンゼン、アセトン及びトルエンなどが挙げられる。

本発明で用いる一次バインダーは、ポリシルセスキオキ
サンの外に、ポリシルセスキオキサンの一次バインダー
としての効果を損なわない範囲で、分散性、滑性、可塑
性、収縮防止、溶融粘度調整、離型性などを付与する各
種添加剤を併用することができる。これらの添加剤とし
ては、例えば流動パラフィン、天然パラフィン、マイク
ロワックス、ポリエチレンワックス、ステアリン酸、ラ
ウリン酸、ミリスチン酸、エルシルアミド、硬化牛脂ア
ミド、オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、バルミ
チン酸アミド、リノシンアミド、メチレンビスステアロ
アミド、エチレンビスステアロアミド、ブチルステアレ
ート、グリセロールモノステアレート、エチレングリコ
ールモノステアレート、ポリエチレングリコールモノス
テアレート、セチルアルコール、ミリスチルアルコール
、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステア
リン酸鉛、オクタデシルアミン、第一級牛脂アミン、タ
ーペン油、コーン油、メンヘーデン油、ペンテン油、松
根油、ヤシ油、ヒマシ油、水素添加ピーナツ油、軽油な
どのワックス、油脂、又はその誘導体、グリセリン、エ
チレングリコール、エチルアルコール、イソプロピルア
ルコール、セロソルブアセテート、パークロルエチレン
１．ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、ジオク
チルフタレートなどの溶剤、可塑剤類、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリエチレン・酢酸ビニル、塩素化ポ
リエチレン、ポリシロキサン、アクリル酸系ポリマー、
ポリスチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチ
レンなどの熱可塑性樹脂類、不飽和ポリエステル樹脂等
の熱硬化性樹脂類が挙げられる。これらの添加剤は、混
合、成形、脱脂の各工程を効率良く遂行させる為に加え
るものである。

本発明の組成物に於ては、−次バインダーとして用いる
ポリシルセスキオキサンはセラミック材料１００重量部
に対し、３〜３０重量部である。かかる量が３重量部未
満では、成形体の強度不足、脱脂工程でのへたり、ふ（
れ、亀裂等が生じ易く、逆に３０重量部を越えるとセラ
ミック材料の性質が変ってくる。又、本発明に於ては、
−次バインダーとしてポリシルセスキオキサンに、上記
添加剤を併用することが可能であり、その両者の合計量
は一次バインダー総量としてセラミック材料１００重量
部に対し５〜７０重量部、好ましくは１０〜５０重量部
である。−次バインダーの割合が少なすぎると成形性が
低下し、逆に多すぎると脱脂工程、焼結工程で、へたり
、ふくれ、亀裂が生じ易くなる。

セラミック材料と一次ハインダーとの混合よりなる本発
明の組成物は、通常の成形方法によって所望の形状に成
形され、脱脂、焼結してセラミック製品となる。この混
合には押出機、混合攪拌機、双腕式ニーグー、ロール、
−軸又は二軸混練機などが使用される。

本発明の組成物が適用される成形方法としては、射出成
形、トランスファー成形、圧縮成形、押出成形などがあ
る。

脱脂は一般には常温又は約８０℃からＯ〜３０℃／時間
の昇温速度範囲で３００〜８００℃まで昇温する。次に
８００〜１８００℃の範囲に於て、各セラミック材料の
特性に適した公知の方法で焼結される。

本発明による組成物は、バルブ、ノズル、熱交換器、ス
タッドピン、伸線用ローラー、スキッドボタンなどの工
業材料用セラミックス、電子材料用セラミックスなどの
外にも耐熱コーティング剤、接着剤など広範囲なセラミ
ック製品の製造に適用される。

以下実施例を示す。例中％および部は、すべて重量基準
である。

実施例１ 低ソーダアルミナＡＬ−４１（住人化学製アルミナ）９
５％、および炭酸マグネシウム５％からなるセラミック
材料１００部と、フェニルトリクロロシランを加水分解
し、次に高濃度、高温下で脱水して得た、相対粘度（２
％ベンゼン液）ηｒｅｌ−０，５のポリフェニルシルセ
スキオキサン４０％、ポリスチレン４０％、パラフィン
ワックス１０％、およびジブチルフタレート１０％から
なる一次バインダー２５部とを加熱混合し、粉砕して粉
末状組成物を得た。これを用い射出成形により、径２０
鶴、長さ８（ｔｉｎの棒状成形物とし、常温から６００
℃まで１０℃／時間の昇温速度で脱脂し、１６００℃に
て焼結したところ、良好なセラミック製品を得ることが
できた。

比較例１ 実施例１のポリフェニルシルセスキオキサン４０％をポ
リスチレンに替え、以下同様にして粉末組成物を作成し
、同寸法の成形物を得た。これを同条件で脱脂したとこ
ろ、成形品にふくれ及びクラックが発生した。

実施例２ 低ソーダアルミナＡＬ−４１９５％、炭酸マグネシウム
５％から成るセラミック材料１００部に対して、メチル
トリエトキシシランを脱エタノール反応により縮合重合
した相対粘度（１％ベンゼン液）ηｒｅｌ＝２のポリメ
チルシルセスキオキサン４０％、エタノール４０％、パ
ラフィンワックス１０％、ステアリン酸１０％から成る
一次バインダー２０部を混合粉砕し、粉末状組成物を得
た。圧縮成形により、１０鶴Ｘ　５　Ｑ　ｔｍ　Ｘ　５
　Ｑ鶴の試片を得、５０℃にて１時間加熱し、５０℃か
ら５００℃まで、昇温速度１０℃／時間で脱脂し、１６
００℃で焼結したところ、へたり、ふくれ、亀裂等の無
い良好なセラミック製品を得ることができた。

次に成形時に生じた成形くずを粉砕し、上記方法と同一
条件下で成形、脱脂、焼結したところ、上記と同じく良
好なセラミック製品を得ることができ、成形くずの再利
用が可能なことが判った。

代理人　弁理士　高　橋　勝　利 手続補正書（自発） 昭和５９年　５月２５′日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 セラミック成形用組成物 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 〒１７４　東京都板橋区坂下三丁目３５番５８号（２８
８）大日本インキ化学工業株式会社代表者　用　村　茂
　邦 ４、代理人 〒１０３　東京都中央区日本橋三丁目７番２０号大日本
インキ化学工業株式会社内 電話　東京（０３）　２７２−４５１１　（大代表）６
、［正の内容 （１１明細書第３頁下から１行目の 「ま５ｔ−０す、」を ’（；Ｓｔ　Ｏ九ｊと訂正する。

Ｉ！２゜ （２）同第６頁第５〜６行の「脱脂工程でのへたり、ふ
くれ、亀裂等」を 「成形性の低下」と訂正する。

（以　上）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. セラミック材料と一次バインダーから成るセラミック成
   形用組成物において、−次バインダーとしてポリシルセ
   スキオキサンをセラミック材料１００重量部に対し、３
   〜３０重量部用いることを特徴とするセラミック成形用
   組成物。