JPS61101451A - Water-soluble ceramic binder - Google Patents
Water-soluble ceramic binderInfo
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- JPS61101451A JPS61101451A JP59222389A JP22238984A JPS61101451A JP S61101451 A JPS61101451 A JP S61101451A JP 59222389 A JP59222389 A JP 59222389A JP 22238984 A JP22238984 A JP 22238984A JP S61101451 A JPS61101451 A JP S61101451A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、セラミックスの成形に使用する水溶性有機結
合剤に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a water-soluble organic binder used for molding ceramics.
[従来の技術、とその間1点1
アルミナ、シリカ、マグネシア、ペリアなどのセラミッ
クスの成形法のひとつに、セラミックス微粉と溶媒を混
合し、スラリー状となして、たとえばドクターブレード
などによりシート引きし、これを加熱乾燥しセラミック
スシート(生シート、グリーンシート)を得るシート成
形法がある。このようにして得られたシートは、その後
打ち抜きなどにより所望の形状となした後に焼成される
のであるために、打ち抜きや焼成時の形状を保持させる
べく有機結合剤が使用される。[Conventional technology and one point in between] One of the methods for molding ceramics such as alumina, silica, magnesia, and peria is to mix fine ceramic powder and a solvent, form a slurry, and draw it into a sheet using a doctor blade, for example. There is a sheet forming method that heats and dries this to obtain a ceramic sheet (green sheet, green sheet). Since the sheet thus obtained is then punched into a desired shape and then fired, an organic binder is used to maintain the shape during punching and firing.
たとえば、従来のシート成形法においては、ブチラール
樹脂、酢酸ビニル樹脂などの有機結合剤を、メチルエチ
ルケトン、酢酸ブチル、酢酸エチル、トルエン、アルコ
ールな゛どの有機溶媒に溶解させ、これをセラミックス
微粉末と長時間混合してスラリー状となし、スラリー内
の空気を脱泡してから一定の厚みをもったブレードでキ
ャリアフィルム上にシート状にシート引きし、これを加
熱乾燥しセラミックスシートとする方法が採用されてい
る。For example, in the conventional sheet molding method, an organic binder such as butyral resin or vinyl acetate resin is dissolved in an organic solvent such as methyl ethyl ketone, butyl acetate, ethyl acetate, toluene, or alcohol. The method used is to mix the slurry for a period of time to form a slurry, defoam the air in the slurry, then draw it into a sheet onto a carrier film using a blade with a certain thickness, which is then heated and dried to form a ceramic sheet. has been done.
しかし、この有m溶媒を用いる方法では(1)有機溶媒
の人体衛生上に与える害、(2)可燃性の有i溶媒を用
いることによる爆発などの危険および<3>8A価な有
機溶媒を用いることによる経済性などの点で問題があっ
た。However, this method using a flammable solvent poses (1) harm to human health due to the organic solvent, (2) dangers such as explosion due to the use of a flammable solvent, and <3> an 8A-valent organic solvent. There were problems in terms of economy and other aspects of its use.
そこで、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニルなどの
水溶性有機結合剤や、結合剤としてのポリアクリル酸エ
ステル、エチレンと有1i1fの共重合体などの水性エ
マルシコンを用いるなどの方法が提案されている。Therefore, methods have been proposed in which a water-soluble organic binder such as polyvinyl alcohol or polyvinyl acetate is used, or a water-based emulsion such as a polyacrylic ester or a copolymer of ethylene and 1i1f is used as a binder.
しかしこれら提案された方法においては、水を溶媒とし
て用いるために、前記(1)、(2)。However, in these proposed methods, since water is used as a solvent, the above-mentioned (1) and (2).
(3)の問題は解決されたものの、完全なものとは云い
がたく、セラミックス微粉末と長時間混合する段階で、
水の存在のためセラミックス微粉末がスラリー中で凝集
しやすくなり、スラリーの粘性がニュートニアン流動か
ら著しくはずれ、スラリーの流動性および、セラミック
スの分散性が悪く高密度かつ平滑な表面を有するシート
が得にくく、また柔軟性を有し、機械強度が大きいシー
トが得られにくい等、すべての問題が解決されたとはい
いがたい。Although the problem (3) has been solved, it is far from perfect, and during the long-term mixing stage with fine ceramic powder,
Due to the presence of water, ceramic fine powder tends to aggregate in the slurry, and the viscosity of the slurry deviates significantly from Newtonian flow, resulting in a sheet with a high density and smooth surface due to poor fluidity of the slurry and poor ceramic dispersibility. It cannot be said that all the problems have been solved, as it is difficult to obtain sheets that are flexible and have high mechanical strength.
すなわち、セラミックスシート成形については、上記(
1)、(2)、<3>の課題に加え(4) 乾燥後のセ
ラミックスシート表面が平滑であること
(5) 成形されたシートが圧着的層成形、テープ巻取
のため適度の柔軟性と機械的強度を有すること
(6) 成形されたシートが再度スラリーに容易にもど
ること
などが要求される。In other words, regarding ceramic sheet molding, the above (
In addition to the issues in 1), (2), and <3>, (4) The surface of the ceramic sheet after drying should be smooth. (5) The formed sheet should have appropriate flexibility due to pressure layer forming and tape winding. (6) It is required that the formed sheet can be easily converted back into slurry.
ところが、エマルジョン型の有機結合剤では、スラリー
に再生することが困難であるので、シート成形には適さ
ない。However, emulsion-type organic binders are difficult to regenerate into slurry, so they are not suitable for sheet molding.
また、水溶性有機結合剤を用いて、水を溶媒として成形
するならば、再生も可能であるので好ましい。Further, it is preferable to mold the molded product using a water-soluble organic binder and water as a solvent, since it is possible to reproduce the molded product.
しかるに、水溶性有機結合剤として多用されているアク
リル酸などのカルボン酸を含む重合体は、水酸化ナトリ
ウムや水酸化カリウムなどのアルカリやアンモニウムで
カルボン酸基(カルボキシル基)を中和し、水溶化させ
ているが、このような中和によっては、柔軟性のあるシ
ートが得られないという欠点があった。However, polymers containing carboxylic acids such as acrylic acid, which are often used as water-soluble organic binders, become water-soluble by neutralizing the carboxylic acid groups (carboxyl groups) with alkali or ammonium such as sodium hydroxide or potassium hydroxide. However, such neutralization has the disadvantage that a flexible sheet cannot be obtained.
本発明の目的は上述の事情に鑑み、水を溶媒として使用
でき、かつ、′lk集体を含まない平滑な表面を有し、
すぐれた柔軟性と機械的強度を持つセラミックスシート
が得られる水溶性有機結合剤を提供するにある。In view of the above-mentioned circumstances, the object of the present invention is to use water as a solvent and have a smooth surface free from 'lk aggregates.
An object of the present invention is to provide a water-soluble organic binder from which a ceramic sheet having excellent flexibility and mechanical strength can be obtained.
[問題点を解決するための手段]
すなわち、本発明は、(、l下記式(I)で表わされる
ヒドロキシ基を有するアクリル酸およびメタアクリル酸
エステルから選ばれる少なくとも1種のα−β−不飽和
カルボン酸エステル1〜54モル%、(B)アクリル酸
およびメタアクリル酸からなるα、β−不飽和カルボン
酸の少なくとも1種5〜45モル%および(C)下記式
(I)および(I[[)で表わされるビニル化合物の少
なくとも1種94〜1モル%を共重合させてつくられた
共重合体であって、かつ該共重合体に含まれるカルボキ
シル基の少なくとも85モル%が、その有する3個の置
換基に含まれる炭素原子の合計が6〜9である第3級ア
ミンで中和されてなることを特徴とする水溶性セラミッ
クス結合剤に関する。[Means for Solving the Problems] That is, the present invention provides at least one α-β-union selected from acrylic acid and methacrylic ester having a hydroxy group represented by the following formula (I). 1 to 54 mol% of a saturated carboxylic acid ester, (B) 5 to 45 mol% of at least one α,β-unsaturated carboxylic acid consisting of acrylic acid and methacrylic acid, and (C) 5 to 45 mol% of at least one of the following formulas (I) and (I A copolymer produced by copolymerizing 94 to 1 mol% of at least one vinyl compound represented by [[], and at least 85 mol% of the carboxyl groups contained in the copolymer are The present invention relates to a water-soluble ceramic binder which is neutralized with a tertiary amine whose three substituents have a total of 6 to 9 carbon atoms.
一般式(1) 一般式(II) 一般式(II) 次に本発明をさらに説明する。General formula (1) General formula (II) General formula (II) Next, the present invention will be further explained.
本発明の(A)の前記式(I)で表わされるα、β−不
飽和カルボン酸エステルは、たとえば、2−ヒドロキシ
エチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタアクリ
レート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒ
ドロキシ基Oとルメタアクリレートなどであり、これら
は、単独でも混合されていてもよい。このヒドロキシ基
を有するアクリル酸またはメタアクリル酸エステルは、
共重合体中に1〜54モル%共重合されてなる。The α,β-unsaturated carboxylic acid ester represented by the formula (I) of (A) of the present invention is, for example, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxy These include group O and lumeta acrylate, and these may be used alone or in combination. This acrylic acid or methacrylic acid ester having a hydroxy group is
It is copolymerized in a copolymer with a content of 1 to 54 mol%.
また本発明の共重合体中には(B)アクリル酸またはメ
タアクリル酸が5〜45モル%共重合される。アクリル
酸またはメタアクリル酸は混合して共重合されていても
よい。Further, in the copolymer of the present invention, 5 to 45 mol% of (B) acrylic acid or methacrylic acid is copolymerized. Acrylic acid or methacrylic acid may be mixed and copolymerized.
前記(A)および(8)のモノマーと共重合すべきモノ
マーのひとつは、(C)の前記式(n)で表わされるア
クリレートまたはメタアクリレートであるビニル化合物
である。One of the monomers to be copolymerized with the monomers (A) and (8) above is a vinyl compound (C) which is an acrylate or methacrylate represented by the above formula (n).
このアクリレートまたはメタアクリレートはアクリル酸
またはメタアクリル酸とC〜018のモノアルコールと
のエステルである。このような アルコールとしてはメ
タノール、エタノール、イソプロパツール、n−プロパ
ツール、5ec−ブタノール、1so−ブタノール、n
−ブタノール、1SO−アミルアルコール、n−アミル
アルコール、1so−ヘキシルアルコール、n−ヘキシ
ルアルコール、2−エチルヘキシルアルコール、オクチ
ルアルコール、オクタデシルアルコールなどのフルカン
モノオールなとである。これらアクリレートまたはメタ
アクリレートは各々単独でも、また混合されていてもよ
い。The acrylate or methacrylate is an ester of acrylic acid or methacrylic acid and a C-018 monoalcohol. Such alcohols include methanol, ethanol, isopropanol, n-propanol, 5ec-butanol, 1so-butanol, n-propanol,
-Flucan monools such as -butanol, 1SO-amyl alcohol, n-amyl alcohol, 1so-hexyl alcohol, n-hexyl alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, octyl alcohol, and octadecyl alcohol. These acrylates or methacrylates may be used alone or in combination.
さらに、また、もう一つの共重合さすべきモノマーは(
C)の前記式(I[[)であられされるビニル化合物で
ある。このビニル化合物は、スチレン、α−メチルスチ
レン、β−メチルスチレン、α−エチルスチレン、β−
エチルスチレン、α、β−ジメチルメチ1ノン、ビニル
トルエン、エチルスチレン、ビニルキシレンなどのスチ
レン、またはスチレンにメチル基あるいはエチル基が置
換したビニル化合物である。これらビニル化合物は各々
単独モも混合されていてもよい。Furthermore, another monomer to be copolymerized is (
C) is a vinyl compound represented by the above formula (I[[). This vinyl compound includes styrene, α-methylstyrene, β-methylstyrene, α-ethylstyrene, β-
It is styrene such as ethylstyrene, α,β-dimethylmethyone, vinyltoluene, ethylstyrene, and vinylxylene, or a vinyl compound in which styrene is substituted with a methyl group or an ethyl group. These vinyl compounds may be used alone or as a mixture.
本発明においては、(A)としての前記(I)式のヒド
ロキシ基を有するα、B不飽和カルボン酸エステルを1
〜54モル%共重合させることが必要である。In the present invention, the α,B unsaturated carboxylic acid ester having a hydroxy group of the formula (I) as (A) is
It is necessary to copolymerize ~54 mol%.
ヒドロキシル基を有するα、β不飽和カルボン酸エステ
ルの共重合が1モル%未満では、セラミックスシート成
形体の曙械強度が満足するものとはならない場合がある
。一方、54モル%を越える場合は、強度が大きくなり
過ぎセラミックスシートのテープ巻取りの際キレンが生
じ易くなる。If the amount of copolymerization of the α,β unsaturated carboxylic acid ester having a hydroxyl group is less than 1 mol %, the ceramic sheet molded product may not have satisfactory mechanical strength at dawn. On the other hand, if it exceeds 54 mol%, the strength becomes too high and cracks are likely to occur when the ceramic sheet is wound with a tape.
本発明においては、前記(B)のα、β−不飽和カルボ
ン酸を5〜45モル%、共重合させることが必要である
。In the present invention, it is necessary to copolymerize 5 to 45 mol% of the α,β-unsaturated carboxylic acid (B).
α、β−不飽和カルボン酸の重合割合が5モル%未満で
はセラミックス結合剤が完全な水溶性にならず均一なス
ラリーを得る事がむずhXL、、いと共に一度成形した
セラミックスシート成形体を再度スラリーに再生する場
合均一なスラリーへもどらない。又45モルパーセント
を越える場合はセラミックス結合剤のイオン性が増し、
セラミックス微粉末と長時間粉砕混合する段階でセラミ
ックス微粉体同志の凝集が生じ均一なスラリーを得る事
ができなくなると共にセラミックスシート成形体の柔軟
性がまったくなくなるので好ましくない。If the polymerization ratio of α, β-unsaturated carboxylic acid is less than 5 mol%, the ceramic binder will not become completely water-soluble and it will be difficult to obtain a uniform slurry. When regenerating into slurry, it does not return to a uniform slurry. Moreover, if it exceeds 45 mol%, the ionicity of the ceramic binder increases,
At the stage of pulverizing and mixing with the ceramic fine powder for a long time, the fine ceramic powder coagulates with each other, making it impossible to obtain a uniform slurry, and the flexibility of the ceramic sheet molded body is completely lost, which is not preferable.
さらに、本発明の共重合体は(C)として前記式(II
)または(III)式で表わされるビニル化合物を94
〜1モル%共重合させてなるものである。Furthermore, the copolymer of the present invention has the formula (II) as (C).
) or (III) a vinyl compound represented by formula (94)
It is obtained by copolymerizing ~1 mol%.
本発明の共重合体は、前記(A>のヒドロキシ基を有す
るα、β−不飽和カルボン酸エステル、(B)のα、β
−不飽和カルボン酸および(C)のビニル化合物を常法
に従い重合開始剤により共重合することにより得られる
。The copolymer of the present invention comprises the above-mentioned (A> α, β-unsaturated carboxylic acid ester having a hydroxy group), (B) α, β-unsaturated carboxylic acid ester,
- Obtained by copolymerizing an unsaturated carboxylic acid and the vinyl compound (C) using a polymerization initiator according to a conventional method.
これら原料の共重合は、常法の重合法を適宜選択できる
が、共重合の進行に従い粘度が増加すること、共重合に
よって発生する重合熱の除去等を考慮し、重合溶媒を使
用する方が好ましい。これら溶媒は適宜選択してよいが
メタノール、エタノール、1so−プロパツール、n−
プロパツール等の低級アルコール、アセトン、メチルエ
チルケトン、メチル−1so−ブチルケトン、ジエチル
ケトン等の低級ケトン、酢酸メチル、酢酸エチル等の低
級エステル、及び1,4−ジオキサン、1.3−ジオキ
サン、テトラヒト0フラン等の環状エーテル等のように
それ自身水溶性のものが有機結合剤の使用形態を考える
とより好ましい。すなわちスラリーとするセラミックス
微粉末との混合において上記水溶性溶媒の場合、重合溶
媒、結合剤が完全に均一に混合されるため、重合溶媒を
あらかじめ除去することなく使用できる。For the copolymerization of these raw materials, conventional polymerization methods can be selected as appropriate, but it is better to use a polymerization solvent in consideration of the fact that the viscosity increases as the copolymerization progresses, and that the heat of polymerization generated by copolymerization needs to be removed. preferable. These solvents may be selected as appropriate, including methanol, ethanol, 1so-propanol, n-
Lower alcohols such as propatool, lower ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl-1so-butyl ketone, diethyl ketone, lower esters such as methyl acetate, ethyl acetate, and 1,4-dioxane, 1,3-dioxane, tetrahydrofuran. Considering the usage form of the organic binder, it is more preferable to use one that is itself water-soluble, such as cyclic ethers such as cyclic ethers. That is, in the case of the above-mentioned water-soluble solvent being mixed with ceramic fine powder to form a slurry, the polymerization solvent and the binder are mixed completely and uniformly, so that the polymerization solvent can be used without removing the polymerization solvent in advance.
重合開始剤は通常使用されるいわゆるラジカル重合開始
剤であればよい。例えばメチルエチルケトンパーオキシ
ド、メチルシクロヘキサノンパーオキシド等のケトンパ
ーオキシド、1.1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シ
クロヘキサン、2.2−ビス(t−ブチルパーオキシ)
ブタン等のパーオキシケタール、t−ブチルヒドロパー
オキシド、キュメンヒトOパーオキシド等のヒドロパー
オキシド、ジ−t−ブチルパーオキシド、t−ブチル−
キュミルパーオキシド、ジ−キュミルパーオキシド等の
ジアルキルパーオキシド、アセデルパーオキシド、ベン
ゾイルパーオキシド等のジアシルパーオキシドなどの過
酸化物の外、アゾビスイソブチロニトリル等も使用でき
る。The polymerization initiator may be any commonly used so-called radical polymerization initiator. For example, ketone peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide and methylcyclohexanone peroxide, 1.1-bis(t-butylperoxy)cyclohexane, 2.2-bis(t-butylperoxy)
Peroxy ketals such as butane, hydroperoxides such as t-butyl hydroperoxide, cumenethyl O peroxide, di-t-butyl peroxide, t-butyl-
In addition to peroxides such as dialkyl peroxides such as cumyl peroxide and di-cumyl peroxide, and diacyl peroxides such as acedel peroxide and benzoyl peroxide, azobisisobutyronitrile and the like can also be used.
重合は、常温〜150℃の温度であれば適宜選択できる
が重合溶媒の沸点以下で行なうのが加圧等の必要がない
ため工業的には好ましい。又重合操作は原料と必要に応
じて使用する溶媒をあらかじめ重合反応器に仕込み、徐
々に重合開始剤を添加する方法や、溶媒のみ重合反応器
に仕込み、原料と重合開始剤とを徐々に添加する方法等
で行ないうる。重合時間は重合温度、開始剤濃度による
が通常は6時間〜30時間で充分である。Polymerization can be carried out at any temperature from room temperature to 150°C, but it is industrially preferable to carry out the polymerization at a temperature below the boiling point of the polymerization solvent since there is no need for pressurization. In addition, the polymerization operation can be carried out by charging the raw materials and the solvent to be used as necessary into a polymerization reactor in advance and gradually adding the polymerization initiator, or by charging only the solvent into the polymerization reactor and gradually adding the raw materials and polymerization initiator. This can be done using the following methods. The polymerization time depends on the polymerization temperature and initiator concentration, but usually 6 to 30 hours is sufficient.
上述の如くして共重合体を得て、次に第3級アミンで中
和し、水溶化させる。A copolymer is obtained as described above and then neutralized with a tertiary amine to make it water-soluble.
処理するアミンはその有する3個の置換基中に含まれる
炭素数の合計が6以上9以下の第3級アミンである。こ
れらアミンはトリエチルアミン、ジエチルブチルアミン
、ジメチルへキシルアミンの様に単なるアルキルアミン
の外、トリエタノールアミン、トリイソプロパノールア
ミンの様にヒドロキシアルキルアミンのごとくアルキル
基に水酸基の導入されたものも使用できる。これらアミ
ンで中和処理することによって本発明のセラミックス結
合剤がえられる。上記炭素数の合計が5以下の場合得ら
れたセラミックス結合剤のアミン臭が強く事実上使用で
きないこともあり、また乾燥によって得られるセラミッ
クスシート成形体が巻取りに耐えうる柔軟性を持たない
。又10以上の場合、得られたセラミックス結合剤の水
溶性が劣り粉砕・混合に於いて均一なスラリーとなりに
くくなる。The amine to be treated is a tertiary amine in which the total number of carbon atoms contained in its three substituents is 6 or more and 9 or less. These amines may include simple alkylamines such as triethylamine, diethylbutylamine, and dimethylhexylamine, as well as those in which a hydroxyl group is introduced into an alkyl group such as hydroxyalkylamines such as triethanolamine and triisopropanolamine. The ceramic binder of the present invention can be obtained by neutralizing with these amines. If the total number of carbon atoms is 5 or less, the resulting ceramic binder may have a strong amine odor and may be practically unusable, and the ceramic sheet molded product obtained by drying may not have the flexibility to withstand winding. If it is more than 10, the water solubility of the obtained ceramic binder will be poor and it will be difficult to form a uniform slurry during pulverization and mixing.
中和に使用するアミンは樹脂中に存在するカルボン酸基
の85モル%以上中和する事が重要である。カルボン酸
基が15モル%を越えて残存する場合はセラミックス成
形体が完全に同化しまったく柔軟性を示さず、シート成
形にはまったく適さなくなる。中和の工程で、アミンを
大過剰に使用しても何ら障害になる事はないが、実用す
るうえでは経済性、操作性、アミン特有の臭気等からお
のずと限界がある。したがって実用上アミンの使用量は
所望のカルボン酸基の中和当聞の1.2当量以下が好ま
しい。中和処理は得られた樹脂溶液に対し所定量のアミ
ンを添加する事によって容易に行ないつる。通常は重合
温度で30分〜3時間で完全に中和処理を行ないうる。It is important that the amine used for neutralization neutralizes 85 mol% or more of the carboxylic acid groups present in the resin. If more than 15 mol % of the carboxylic acid groups remain, the ceramic molded product will be completely assimilated and exhibit no flexibility, making it completely unsuitable for sheet molding. Although there is no problem in using a large excess of amine in the neutralization process, there are limits to its practical use due to economic efficiency, operability, odor peculiar to amines, etc. Therefore, in practice, the amount of amine used is preferably 1.2 equivalents or less for neutralizing the desired carboxylic acid group. Neutralization can be easily carried out by adding a predetermined amount of amine to the resulting resin solution. Normally, complete neutralization can be carried out in 30 minutes to 3 hours at the polymerization temperature.
本発明の結合剤はそれ単独でも充分その性能を発揮する
ものであるが、エチレングリコール、ジエチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール
、グリセリン等の高沸点水溶性ポリオールを、水溶性可
塑剤として添加して、得られたセラミックスシート成形
体の柔軟性を変化させる事も可能である。Although the binder of the present invention exhibits its performance sufficiently by itself, it can be used by adding a high boiling point water-soluble polyol such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, or glycerin as a water-soluble plasticizer. It is also possible to change the flexibility of the obtained ceramic sheet molded body.
本発明のアミン中和してなる共重合体は、アルミナ、シ
リカ、マグネシア、ベリアあるいはこれらの混合物など
のセラミックスの成形、たとえば、シート成形、スラリ
ーによる鋳込成形、プレス成型および押出成型などの際
の結合剤(バインダー)として好適である。特に、再生
が要求されるシートの成形に好適な結合剤である。The amine-neutralized copolymer of the present invention is suitable for molding ceramics such as alumina, silica, magnesia, berea, or mixtures thereof, such as sheet molding, slurry casting, press molding, and extrusion molding. It is suitable as a binder for In particular, it is a suitable binder for forming sheets that require recycling.
[発明の効果]
本発明の結合剤を、セラミックスの成形、特にシート成
形に使用すると、表面平滑で柔軟性があり、かつ高密度
で機械的強度の優れたセラミックスのグリーンシートが
得られる。[Effects of the Invention] When the binder of the present invention is used in ceramic molding, particularly in sheet molding, a ceramic green sheet with a smooth surface, flexibility, high density, and excellent mechanical strength can be obtained.
また、得られたグリーンシートは再生が十分に可能であ
るので歩留りの向上にもなるので好ましい。In addition, the obtained green sheets can be sufficiently recycled, which improves the yield, which is preferable.
[実施例] 以下、実施例にしたがって本発明を説明する。[Example] Hereinafter, the present invention will be explained according to Examples.
以下に記載の部はいずれもM組部を示す。All the sections described below indicate the M group section.
実施例 1
沸騰するイソプロピルアルコール(112,5部)に、
2−とドロキシエチルメタクリレート(7部)、n−ブ
チルアクリレート(66,1部)、メタクリル酸(28
,1部)、スチレン(11,25部)およびパーオキサ
イド(0,1部) [商品名パーブチルO1日本油脂社
Ili]の混合物を2時間にわたり滴下する。滴下終了
後も同じ温度で5時間攪拌を続ける。反応 液を室温に
冷やした後トリエタノールアミン(48,7部)を加え
中和する。しかる後、この溶液から減圧下イソプロピル
アルコールを留出させ、水溶性の樹脂が得られる。Example 1 In boiling isopropyl alcohol (112.5 parts),
2- and droxyethyl methacrylate (7 parts), n-butyl acrylate (66,1 part), methacrylic acid (28
, 1 part), styrene (11.25 parts) and peroxide (0.1 part) [trade name Perbutyl O1 NOF Ili] was added dropwise over 2 hours. After completion of the dropwise addition, stirring was continued at the same temperature for 5 hours. After cooling the reaction solution to room temperature, triethanolamine (48.7 parts) was added to neutralize it. Thereafter, isopropyl alcohol is distilled out from this solution under reduced pressure to obtain a water-soluble resin.
アルミナ粉末100部[住友アルミニウム製練n製、商
品名AM−211に対し、上記樹脂4部、イオン交換水
45部を加え、ボールミルにて約10II間混練してス
ラリーとし、しかる後脱泡処・理をした。To 100 parts of alumina powder [manufactured by Sumitomo Aluminum Refining Co., Ltd., trade name: AM-211], 4 parts of the above resin and 45 parts of ion-exchanged water were added, kneaded in a ball mill for about 10 seconds to form a slurry, and then defoamed.・I made sense.
該スラリーからドクターブレード法により混線物シート
を作り、これを2時間自然乾燥した後、110℃で2時
間乾燥し、表面の平滑なシートを得た。A mixed wire sheet was made from the slurry by a doctor blade method, and this was naturally dried for 2 hours, and then dried at 110° C. for 2 hours to obtain a sheet with a smooth surface.
また、このグリーンシートの機械的強度をJIS−に7
113に準拠して測定したところ82.5g/#Ill
+”であった。In addition, the mechanical strength of this green sheet is JIS-7.
82.5g/#Ill when measured according to 113
+” was.
このシートは打ち抜き可能な弾性を有し、密度を測定し
たところ2.58であった。This sheet had elasticity that allowed it to be punched out, and its density was measured to be 2.58.
さらに上記で得られたシート50部に対し、イオン交換
水23部を加え、ボールミルにて約8時D!XI混練し
て再びスラリーとし、脱泡処理後、上記の方法でシート
を作った。このシートも表面が平滑でかつ同様な柔軟性
を持つものであった。密度は2.55でシートの再生が
可能である事が明らかとなった。Further, 23 parts of ion-exchanged water was added to 50 parts of the sheet obtained above, and the mixture was milled in a ball mill at about 8:00 D! XI kneading was performed to obtain a slurry again, and after defoaming treatment, a sheet was produced by the above method. This sheet also had a smooth surface and similar flexibility. It became clear that the sheet could be recycled with a density of 2.55.
友i亘−1
実施例1と同様にして水溶性樹脂を得た。但し重合溶媒
であるイソプロピルアルコールを除去せず、下記の処方
でアルミナ粉末との混線操作を行った。Tomoi Wataru-1 A water-soluble resin was obtained in the same manner as in Example 1. However, the polymerization solvent, isopropyl alcohol, was not removed, and the mixing operation with alumina powder was performed using the following recipe.
アルミナ粉末 100部
上記樹脂溶液 7部(樹脂分として4.1部)
イオン交換水 45部
を実施例1と同様にして混練しシートを作ったところ、
密度2.61の同様に平滑で柔軟なシートを得た。A sheet was prepared by kneading 100 parts of alumina powder, 7 parts of the above resin solution (4.1 parts as resin content), and 45 parts of ion-exchanged water in the same manner as in Example 1.
A similarly smooth and flexible sheet with a density of 2.61 was obtained.
実施例 3〜6
表1に示す反応溶媒、α、β−不飽和カルボン酸エステ
ル、α、β−不飽和カルボン酸、ビニル化合物により実
施例1と同様にセラミックス結合剤を合成し、中和後セ
ラミックスシートの評価を行なった。いずれの場合でも
、再生可能な平滑柔軟であり、強度の大きいシートが得
られた。評価結果は同じく表1に示す。Examples 3 to 6 A ceramic binder was synthesized in the same manner as in Example 1 using the reaction solvent shown in Table 1, α, β-unsaturated carboxylic acid ester, α, β-unsaturated carboxylic acid, and vinyl compound, and after neutralization. Ceramic sheets were evaluated. In either case, a recyclable, smooth, flexible, and strong sheet was obtained. The evaluation results are also shown in Table 1.
比較例 1
2−ヒトOキシエチルメタクリレートを除く以外は実施
例1と同様にして、共重合、中和し、該樹脂を用いてシ
ートを作成し平滑で柔軟なシート、が得られたが、その
機械的強度は35g/1111 であって、機械的強
度が不足していた。Comparative Example 1 A smooth and flexible sheet was obtained by copolymerizing and neutralizing the resin in the same manner as in Example 1 except for excluding 2-human O-oxyethyl methacrylate. Its mechanical strength was 35 g/1111, which was insufficient.
比較例 2
n−ブチルアクリレートの代わりに、2−ヒドロキシプ
ロピルメタクリレート(66,1部)を用いたほかは実
施1例1と同様に共重合、中和後、該樹脂を用いてスラ
リーを作成したが、均一なスラリーにならなかった。ま
た、該スラリーから得られたシートもまた、均一なもの
ではなhlつた。Comparative Example 2 A slurry was prepared using the resin after copolymerization and neutralization in the same manner as in Example 1, except that 2-hydroxypropyl methacrylate (66, 1 part) was used instead of n-butyl acrylate. However, it did not result in a uniform slurry. Furthermore, the sheet obtained from the slurry was also not uniform.
L1五−ユ
実施例3においてアクリル酸の伍を3部とし実施例1と
同様に共重合をした後、6.2部のトリエタノールアミ
ンで中和したが、該樹脂は水に不溶性の樹脂だった。In Example 3, 3 parts of acrylic acid was used and copolymerization was carried out in the same manner as in Example 1, and then neutralized with 6.2 parts of triethanolamine. was.
比較例 4
実施例4においてトリイソプロパノールアミンの量を3
5部にする以外は実施例4に従って共重合、中和後、該
樹脂を用いてシートを作成したが、柔軟性に乏しく容易
に割れた。Comparative Example 4 In Example 4, the amount of triisopropanolamine was changed to 3
After copolymerization and neutralization according to Example 4 except that the resin was used in an amount of 5 parts, a sheet was prepared using the resin, but it had poor flexibility and easily cracked.
特許出願人 日本石油化学株式会社手続補正書
昭和59年12月6日
昭和59年特許願第222389号
2、発明の名称
水溶性セラミックス結合剤
3、 補正をする者
事件との関係 出願人
氏名(名称) 日本石油化学株式会社4、代理人
住所 東京都港区南青山−丁目1番1号5、補正命令の
日付(自発)・
7、補正の内容
(11明細書第3頁15行及び同第16頁下から2行の
「ペリア」を「ベリリア」と補正する。Patent applicant Nippon Petrochemical Co., Ltd. Procedural amendment December 6, 1980 Patent application No. 222389 of 1982 2 Name of the invention Water-soluble ceramic binder 3 Person making the amendment Relationship to the case Applicant name ( Name) Nippon Petrochemical Co., Ltd. 4, Agent Address: 5-1-1 Minami Aoyama-chome, Minato-ku, Tokyo Date of amendment order (voluntary) 7. Contents of amendment (11 Specification, page 3, line 15; "Peria" in the second line from the bottom of page 16 is corrected to "Beryria."
(2) 同第3頁18行の「ドクターブレード」を「
ドクターブレード」と補正する。(2) "Doctor Blade" on page 3, line 18 of the same page is replaced with "
"Doctor Blade," he corrected.
(3)同第6頁1行の「圧着的層成形」を「圧着積層成
形」と補正する。(3) "Pressure layer molding" on page 6, line 1 is corrected to "pressure lamination molding."
(41同第6頁+6行の「ア/モニウム」を「アンモニ
アjと補正する。(Correct "ammonium" on page 6 + line 6 of 41 to "ammonium j."
(5)同第7頁9行の「α−β−不飽和カルヂン酸エス
テル」frTα、β−不飽和カルz 7 @ x ステ
ル」と補正する。(5) Correct it to "α-β-unsaturated cardic acid ester frTα, β-unsaturated calz 7 @ x ster" on page 7, line 9.
(6) 同第11頁7〜8行及び10〜11行の「α
、!不飽和カルがン酸エステル」ヲ「α、β−不飽和不
飽和カルエン酸エステル正する。(6) “α” on page 11, lines 7-8 and 10-11
,! Unsaturated carbenoic acid ester" and "α,β-unsaturated unsaturated carbenoic acid ester" are corrected.
(7)同第15頁最下行の「同化」を「固化」と補正す
る。(7) "Assimilation" in the bottom line of page 15 is corrected to "solidification."
以上that's all
Claims (3)
キル基] で表わされるヒドロキシル基含有アクリル酸およびメタ
アクリル酸エステルから選ばれる少なくとも1種のα,
β−不飽和カルボン酸エステルを1〜54モル% (B)アクリル酸およびメアタクリル酸からなるα,β
−不飽和カルボン酸の少なくとも1種を 5〜45モル% および (C)下記式(II)または(III) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(II) [R_3:Hまたはメチル R_4C_1〜C_1_8のアルキル基] ▲数式、化学式、表等があります▼・・・(III) [R_5〜R_7:H、メチルまたはエチル基であり、
かつ合計の炭素数が2以下、 nは0〜2の整数] で表わされるビニル化合物の少なくとも1種を94〜1
モル% 共重合させてつくられた共重合体であって、かつ該共重
合体中に含まれるカルボキシル基の少なくとも85モル
%が、その有する3個の置換基の合計の炭素数が6〜9
である第3級アミンで中和されてなることを特徴とする
水溶性セラミックス結合剤。(1) (A) Represented by the following general formula (I) ▲Mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼...(I) [R_1: H or methyl R_2: C_2 to C_4 alkyl group having a hydroxyl group] At least one α selected from hydroxyl group-containing acrylic acid and methacrylic ester,
1 to 54 mol% β-unsaturated carboxylic acid ester (B) α, β consisting of acrylic acid and methacrylic acid
- 5 to 45 mol% of at least one unsaturated carboxylic acid and (C) the following formula (II) or (III) ▲ Numerical formula, chemical formula, table, etc. are available ▼... (II) [R_3: H or methyl R_4Alkyl group of C_1 to C_1_8] ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼...(III) [R_5 to R_7: H, methyl or ethyl group,
and the total number of carbon atoms is 2 or less, n is an integer of 0 to 2] At least one vinyl compound represented by 94 to 1
Mol% A copolymer produced by copolymerization, in which at least 85 mol% of the carboxyl groups contained in the copolymer have three substituents with a total carbon number of 6 to 9.
A water-soluble ceramic binder characterized by being neutralized with a tertiary amine.
、α−メチルスチレン、ビニルトルエンであることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の水溶性セラミック
ス結合剤。(2) The water-soluble ceramic binder according to claim 1, wherein the vinyl compound of general formula (III) is styrene, α-methylstyrene, or vinyltoluene.
ヘキシルアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロ
パノールアミンであることを特徴とする特許請求の範囲
第1項および第2項のいずれか一つに記載の水溶性セラ
ミックス結合剤。(3) The water-soluble material according to any one of claims 1 and 2, wherein the tertiary amine is triethylamine, dimethylhexylamine, triethanolamine, or triisopropanolamine. Ceramic binder.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59222389A JPS61101451A (en) | 1984-10-23 | 1984-10-23 | Water-soluble ceramic binder |
KR1019850001667A KR920000160B1 (en) | 1984-03-15 | 1985-03-15 | A preparing method of water-soluble copolymer bind for the ceramic |
US07/168,863 US4836966A (en) | 1984-03-15 | 1988-03-16 | Binder for ceramics |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59222389A JPS61101451A (en) | 1984-10-23 | 1984-10-23 | Water-soluble ceramic binder |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61101451A true JPS61101451A (en) | 1986-05-20 |
JPH0470266B2 JPH0470266B2 (en) | 1992-11-10 |
Family
ID=16781594
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59222389A Granted JPS61101451A (en) | 1984-03-15 | 1984-10-23 | Water-soluble ceramic binder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61101451A (en) |
-
1984
- 1984-10-23 JP JP59222389A patent/JPS61101451A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0470266B2 (en) | 1992-11-10 |
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