JPS61163163A - Ceramic forming binder - Google Patents

Ceramic forming binder

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JPS61163163A
JPS61163163A JP60004086A JP408685A JPS61163163A JP S61163163 A JPS61163163 A JP S61163163A JP 60004086 A JP60004086 A JP 60004086A JP 408685 A JP408685 A JP 408685A JP S61163163 A JPS61163163 A JP S61163163A
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JP
Japan
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parts
binder
meth
acrylate
molding
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JP60004086A
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坪井 啓史
竹原 秀敏
中川 陽一
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Nippon Shokubai Co Ltd
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Nippon Shokubai Co Ltd
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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】 本発明は、アルミナ、チタン酸バリウム、フェライト等
のいわゆるセラミックスを成形する際に用いられるバイ
ンダーに関するものであり、特に有機溶剤を用いない水
系のセラミックス成形用バインダーに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a binder used for molding so-called ceramics such as alumina, barium titanate, ferrite, etc., and particularly to a water-based binder for molding ceramics that does not use an organic solvent.

セラミックスの成形法には乾式プレス法、テープ成形法
、押出成形法等があるが、これらの成形法に用いられる
バインダーには多くの欠点がある。
Ceramic molding methods include dry pressing, tape molding, and extrusion molding, but the binders used in these molding methods have many drawbacks.

乾式プレス成形法は、アルミナ等のセラミックス粉体を
水、消泡剤、バインダー、可塑剤等と混合して調製した
スラリーをスプレードライすることによって顆粒化した
セラミックス組成物を金型に充填してプレス成形する方
法である。この成形法において使用されるバインダーと
しては、一般にポリビニルアルコール、メチルセルロー
ス、カルボキシメチルセルロースのNa塩が使用されて
いる。しかしながら、これらのバインダーを使用して得
られる顆粒体は堅く、そのためプレス圧を高くしなけれ
ばならず、金型の摩耗が大きくなり金型の寿命が短くプ
レス機も大型化するという設備上の問題があり、また複
雑な形状の成形を行うことも困難である。グリセリンや
ポリエチレングリコールのような可塑剤をバインダーと
併用することによって顆粒体を若干柔かくしてプレス圧
を下げることは可能であるが、バインダー以外の有礪物
が増加することにより焼成前のバインダー除去工程であ
る脱バインダーの際の収縮が大きくなり、フクレ、歪な
どの変形やワレが生じたり、結合力が低下して機械的強
度が弱くなり、好ましくない。
In the dry press molding method, a mold is filled with a ceramic composition that is granulated by spray drying a slurry prepared by mixing ceramic powder such as alumina with water, an antifoaming agent, a binder, a plasticizer, etc. This is a press molding method. As the binder used in this molding method, polyvinyl alcohol, methyl cellulose, and Na salt of carboxymethyl cellulose are generally used. However, the granules obtained using these binders are hard, and therefore the press pressure must be increased, resulting in equipment problems such as increased die wear, shortened die life, and larger press machines. There are problems and it is also difficult to mold complex shapes. By using a plasticizer such as glycerin or polyethylene glycol in combination with a binder, it is possible to soften the granules slightly and reduce the pressing pressure, but this increases the amount of solids other than the binder, making it difficult to remove the binder before firing. When removing the binder, the shrinkage becomes large, causing deformation such as blistering and distortion, and cracking, and the bonding force decreases, resulting in weak mechanical strength, which is undesirable.

さらに、成形後の貯蔵中に可塑剤が表面にブリージング
したり揮発して脆くなる原因ともなる。また、ポリビニ
ルアルコール、メチルセルロース、カルボキシメチルセ
ルロースのNa塩は熱分解性が悪く、脱バインダ一工程
で分解もしくは燃焼除去できないカーボンやNaのよう
なアルカリ金属等を含む灰分が多く残存し、焼成工程に
おけるフクレ、ワレ、キレツなどの変形の原因となり、
1C基板、ICパッケージ等の電子部品として用いられ
た場合には電気絶縁性などの電気的特性が損なわれる原
因となっている。ざらに、これらのバインダーは吸湿性
が大きく、プレス成形後の吸湿により機械的強度が低下
して、脱バインダー前の保管や取扱い中に破損する原因
となっている。
Furthermore, during storage after molding, the plasticizer may bleed onto the surface or volatilize, causing brittleness. In addition, the Na salts of polyvinyl alcohol, methylcellulose, and carboxymethylcellulose have poor thermal decomposition properties, and a large amount of ash remains, including carbon and alkali metals such as Na, which cannot be decomposed or burned out in a single debinding step, resulting in blistering during the firing process. , causing deformation such as cracks and cracks.
When used as electronic components such as 1C substrates and IC packages, it causes loss of electrical properties such as electrical insulation. In general, these binders are highly hygroscopic, and mechanical strength decreases due to moisture absorption after press molding, causing breakage during storage or handling before binder removal.

テープ成形法は、セラミックス粉体を有機溶剤、分散剤
、可塑剤、有機溶剤系バインダー等と混合して調製した
スラリーをキャリヤーフィルム上にドクターブレード等
で厚みを調整してキャスティングし、乾燥してテープ状
のグリーンシートに成形する方法である。
In the tape molding method, a slurry prepared by mixing ceramic powder with an organic solvent, a dispersant, a plasticizer, an organic solvent binder, etc. is cast onto a carrier film with the thickness adjusted using a doctor blade, etc., and then dried. This is a method of forming into a tape-shaped green sheet.

有機溶剤としてはトルエン、トリクロロエチレン、イソ
プロピルアルコール、エチルアルコール等が用いられる
が、引火による爆発や火災の危険性、成形時の臭気、人
体への有毒性、乾燥時の蒸発有機ガスの公害問題等多く
の問題点がある。さらに、防爆設備、廃ガス処理設備、
溶剤回収設備などの設置も必要となる。有機溶剤系バイ
ンダーとしては一般にポリビニルブチラールが用いられ
ているが、熱分解性が悪く、脱バインダー後に残存する
カーボン、Na分等の灰分のためにプレス成形用バイン
ダーと同様の問題が生じている。また、フタル酸エステ
ル等の可塑剤を使用しなければならず、成形後の貯蔵中
の可塑剤の表面へのブリージングや揮発により成形品が
脆くなる原因となる。
Toluene, trichloroethylene, isopropyl alcohol, ethyl alcohol, etc. are used as organic solvents, but there are many problems such as the risk of explosion or fire due to ignition, odor during molding, toxicity to the human body, and pollution caused by evaporated organic gas during drying. There is a problem with this. In addition, explosion-proof equipment, waste gas treatment equipment,
It will also be necessary to install solvent recovery equipment. Polyvinyl butyral is generally used as an organic solvent-based binder, but it has poor thermal decomposition properties and has the same problems as binders for press molding due to ash content such as carbon and Na remaining after binder removal. In addition, a plasticizer such as a phthalate ester must be used, and the molded product becomes brittle due to breathing or volatilization of the plasticizer on the surface during storage after molding.

押出成形法は、セラミックス粉体と水、分散剤、滑剤、
バインダー、可塑剤等を混合して、押出成形機により押
出し成形する方法である。バインダーとしては、一般に
メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリ
ビニルアルコールが用いられているが、熱分解性が悪く
、脱バインダー後に残存するカーボン、Na分等のため
にプレス成形用バインダーと同様の問題が生じている。
The extrusion molding method uses ceramic powder, water, dispersant, lubricant,
This is a method in which a binder, a plasticizer, etc. are mixed and the mixture is extruded using an extrusion molding machine. Methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and polyvinyl alcohol are generally used as binders, but they have poor thermal decomposition properties, and the same problems as binders for press molding occur due to residual carbon and Na content after binder removal. .

本発明者はかかる現状に鑑み、プレス成形法、テープ成
形法、押出成形法等におけるバインダーの有するこれら
の問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、炭素数1
〜20個のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸アル
キルエステル及び炭素数1〜4個のアルキレン基を有し
、炭素数1〜4個のアルキル基を有する(メタ)アクリ
ル酸アルコキシアルキルエステルからなる群より選ばれ
た少なくとも1種のモノマー40〜95重厘%とアミノ
基含有モノマー5〜60重量%とこれらと共重合可能で
かつカルボキシル基を有しないモノマー0〜55重量%
(但し、モノマー全体の合計は100重量%である。)
とを共重合させて得られた水系セラミックス成形用バイ
ンダーがかかる要求を満たすバインダーであることを見
出し、本発明を完成するにいたった。
In view of the current situation, the present inventor has conducted extensive research to solve these problems of binders in press molding methods, tape molding methods, extrusion molding methods, etc., and has found that
Consists of a (meth)acrylic acid alkyl ester having ~20 alkyl groups and a (meth)acrylic acid alkoxyalkyl ester having an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms and having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. 40 to 95% by weight of at least one monomer selected from the group, 5 to 60% by weight of an amino group-containing monomer, and 0 to 55% by weight of a monomer copolymerizable with these and having no carboxyl group.
(However, the total of all monomers is 100% by weight.)
It was discovered that a water-based ceramic molding binder obtained by copolymerizing the above-described materials satisfies these requirements, and the present invention was completed.

すなわち本発明は、プレス成形法ではプレス圧の減少、
成形性、吸湿性の改良、熱分解性の改良:テープ成形法
では溶剤系から安全で衛生的な水系への移行、熱分解性
の改良;押出成形法では熱分解性の改良、成形性の改良
をそれぞれもたらすセラミックス成形用バインダーを提
供することを目的とするものである。
In other words, the present invention reduces the press pressure in the press molding method,
Improved moldability, hygroscopicity, and thermal decomposition: In the tape molding method, the transition from a solvent-based system to a safe and hygienic water-based system improved thermal decomposition; in the extrusion molding method, improved thermal decomposability and improved moldability It is an object of the present invention to provide a binder for forming ceramics, each of which brings about improvements.

尚、以下の記載において、(メタ)アクリレートはアク
リレートおよび/またはメタクリレートを表わすものと
する。
In addition, in the following description, (meth)acrylate shall represent acrylate and/or methacrylate.

本発明に用いられる炭素数1〜20個のアルキル基を有
する(メタ)アクリル酸アルキルエステルとしては、例
えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アク
リレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n−ブ
チル(メタ〉アクリレート、イソブチル(メタ)アクリ
レート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エ
チルヘキシル(メタ)アクリレート、n−ドデシル(メ
タ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等
を用いることができる。炭素数1〜4個のアルキレン基
を有し、炭素数1〜4個のアルキル基を有する(メタ)
アクリル酸アルコキシアルキルエステルとしては、例え
ばメトキシメチル(メタ)アクリレート、メトキシエチ
ル(メタ)アクリレート、エトキシメチル(メタ)アク
リレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、エト
キシブチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メ
タ)アクリレート等を用いることができる。
Examples of the (meth)acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms used in the present invention include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, isopropyl (meth)acrylate, and n-butyl (meth)acrylate. > Acrylate, isobutyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, n-dodecyl (meth)acrylate, stearyl (meth)acrylate, etc. can be used. Contains an alkylene group and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms (meth)
Examples of acrylic acid alkoxyalkyl esters include methoxymethyl (meth)acrylate, methoxyethyl (meth)acrylate, ethoxymethyl (meth)acrylate, ethoxyethyl (meth)acrylate, ethoxybutyl (meth)acrylate, butoxyethyl (meth)acrylate etc. can be used.

このような炭素数1〜20個のアルキル基を有する(メ
タ)アクリル酸アルキルエステル及び炭素数1〜4個の
アルキレン基を有し、炭素数1〜4個のアルキル基を有
する(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステルか
らなる群より選ばれた少なくとも1種のモノマーは、全
共重合モノマーi oo重量%中、40〜95重量%の
範囲の比率で用いなければならない。40重世%未満の
少ない比率では熱分解性が低下したり、堅くなってプレ
ス圧が上がったり、バインダーとしての結合力が低下し
たりする。95重量%を超える比率では親水性が低下し
、セラミックス粉体へのぬれや吸着量が低下してバイン
ダーとしての結合力が低下したり、テープ成形法におい
てはシートにクラックがはいる等して成形ができなくな
ったりする。
Such (meth)acrylic acid alkyl esters having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and (meth)acrylic acid having an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms At least one monomer selected from the group consisting of acid alkoxyalkyl esters must be used in a proportion ranging from 40 to 95% by weight of the total copolymerized monomer ioo weight%. If the ratio is low, less than 40%, the thermal decomposition property will be reduced, the press pressure will increase due to the hardness, and the binding strength as a binder will be reduced. If the ratio exceeds 95% by weight, the hydrophilicity decreases, the amount of wetting and adsorption to ceramic powder decreases, the binding strength as a binder decreases, and the sheet may crack in the tape molding method. Molding may become impossible.

アミノ基含有モノマーとしては、例えばアミノエチル(
メタ〉アクリレート、アミノエチル(メタ)アクリルア
ミド、アリルアミンのような1級アミンのモノマーやN
−メチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N−フェ
ニルアミノエチル(メタ)アクリレートのような2級ア
ミンのモノマーやN、N−ジメチルアミンエチル(メタ
)アクリレート、N、N−ジメチルアミノエチル(メタ
)アクリルアミド、N−ビニル−2−ピロリドン、N−
ビニルピロリジンのような3級アミンのモノマーやN、
N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレートやジア
リルアミン等のハロゲン化アルキル、硫酸ジメチル等で
4級化された4級化物などを用いることができ、それら
の一種あるいは二種以上を併用して用いることができる
。また、1級アミン、2級アミンおよび3級アミンのモ
ノマーは予め硫酸、塩酸、酢酸、シュウ酸等の無機ある
いは有機の酸で中和して用いてもよい。
Examples of amino group-containing monomers include aminoethyl (
Primary amine monomers such as methacrylate, aminoethyl (meth)acrylamide, allylamine, and N
- Secondary amine monomers such as methylaminoethyl (meth)acrylate, N-phenylaminoethyl (meth)acrylate, N,N-dimethylamine ethyl (meth)acrylate, N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylamide , N-vinyl-2-pyrrolidone, N-
Tertiary amine monomers such as vinylpyrrolidine, N,
Alkyl halides such as N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate and diallylamine, quaternized products quaternized with dimethyl sulfate, etc. can be used, and one or more of these can be used in combination. can. Moreover, the monomers of primary amine, secondary amine, and tertiary amine may be used after being neutralized in advance with an inorganic or organic acid such as sulfuric acid, hydrochloric acid, acetic acid, or oxalic acid.

このようなアミノ基含有モノマーは、全共重合上ツマー
100重量%中、5〜60重量%の範囲の比率で用いな
ければならない。5重量%未満の少ない比率では親水性
が低下し、セラミックス粉体へのぬれや吸Wffiが低
下してバインダーとしての結合力が低下する。60重母
%を超える比率では熱分解性が低下したり、堅くなって
プレス圧が上がったり、バインダーとしての結合力が低
下したすする。また吸湿性も増大する。
Such amino group-containing monomers must be used in a proportion ranging from 5 to 60% by weight based on 100% by weight of the total copolymerized monomer. If the ratio is less than 5% by weight, the hydrophilicity decreases, the wettability to ceramic powder and Wffi decrease, and the binding strength as a binder decreases. If the ratio exceeds 60% by weight, the thermal decomposition property will be lowered, the press pressure will increase due to hardness, and the binding strength as a binder will be lowered. Hygroscopicity also increases.

これらと共重合可能でかつカルボキシル基を有しないモ
ノマ−としては、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)
アクリルアミド、N−メチロール(メタ)アクリルアミ
ド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリ
シジル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)ア
クリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリ
レート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート
、スチレン、α−メチルスチレン、酢酸ビニル、塩化ビ
ニル、エチレン等を用いることができる。
Monomers that can be copolymerized with these and do not have a carboxyl group include (meth)acrylonitrile, (meth)
Acrylamide, N-methylol (meth)acrylamide, 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, glycerol (meth)acrylate, polypropylene glycol (meth)acrylate, polyethylene glycol (meth)acrylate, styrene, α-methyl Styrene, vinyl acetate, vinyl chloride, ethylene, etc. can be used.

このような共重合可能でかつカルボキシル基を有しない
モノマーは必要に応じて用いられるもので、全共重合上
ツマー100重量%中、0〜55重量%の比率である。
Such a copolymerizable monomer having no carboxyl group is used as necessary, and is present in a proportion of 0 to 55% by weight based on 100% by weight of the total copolymerizable monomer.

55重量%を超える比率では、(メタ)アクリル酸アル
キルエステル及び(メタ)アクリル酸アルコキシアルキ
ルエステルからなる群より選ばれた少なくとも1種のモ
ノマーやアミノ基含有モノマーの比率が、前者では40
重量%未満となり、後者では5重量%未満となリ、前述
のような不都合が生じる。本発明の水系セラミックス成
形バインダーを得るための重合方法は特に制限はなく、
従来公知の重合方法を用いることができる。
When the ratio exceeds 55% by weight, the ratio of at least one monomer selected from the group consisting of (meth)acrylic acid alkyl ester and (meth)acrylic acid alkoxyalkyl ester and the amino group-containing monomer is 40% by weight.
In the latter case, the amount is less than 5% by weight, and the above-mentioned disadvantages occur. The polymerization method for obtaining the water-based ceramic molding binder of the present invention is not particularly limited;
Conventionally known polymerization methods can be used.

このようにして得られる本発明のセラミックス成形バイ
ンダーはそのままバインダーとして用いてもよく、ある
いはアミノ基含有モノマーとして1級アミン、2級アミ
ンまたは3級アミンのモノマーが用いられた場合には塩
酸、硫酸のような無機酸や酢酸、シュウ酸のような有機
酸で中和したり、ハロゲン化アルキル、硫酸ジメチル等
で四級化して用いてもよい。
The ceramic molding binder of the present invention thus obtained may be used as a binder as it is, or if a primary amine, secondary amine or tertiary amine monomer is used as the amino group-containing monomer, hydrochloric acid, sulfuric acid, etc. It may be used after being neutralized with an inorganic acid such as or an organic acid such as acetic acid or oxalic acid, or quaternized with an alkyl halide, dimethyl sulfate, or the like.

本発明のセラミックス成形バインダーはプレス成形法で
はプレス圧の減少、成形性、吸湿性の改良;テープ成形
法では溶剤系から安全で衛生的な水系への移行、熱分解
性の改良;押出成形法においては熱分解性、成形性の改
良をそれぞれ達成することができるものである。
The ceramic molding binder of the present invention reduces press pressure, improves moldability, and moisture absorption in press molding; transitions from solvent-based to safe and sanitary water-based, and improves thermal decomposition properties in tape molding; extrusion molding In this case, improvements in thermal decomposability and moldability can be achieved.

本発明を実施例により更に詳しく説明するが、本発明は
これらの実施例に限定されるものではない。なお、実施
例中の部は全て重量部を、%は全て重量%を示すものと
する。
The present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. In addition, all parts in the examples indicate parts by weight, and all percentages indicate weight %.

実施例 1 (バインダーの合成) 撹拌機、温度計、冷却管、窒素導入管、混合モノマー滴
下ロートおよび重合開始剤滴下ロートを備えたセパラブ
ルフラスコに蒸留水170部および乳化剤としてポリオ
キシエチレンノニルフェニルエーテル(HLB  18
.2、花王石鹸■製)5部を仕込み、窒素導入管より窒
素を導入しフラスコ内を窒素雰囲気にした。次に混合モ
ノマー滴下ロートへn−ドデシルメタクリレート55部
、エチルアクリレート20部、酢酸ビニル10部および
ジメチルアミノエチルアクリレート15部の混合上ツマ
ー100部を仕込み、重合開始剤滴下ロートへ2%過硫
酸アンモニウム水溶液20部を仕込んだ。80℃にフラ
スコの内温を調節しながら混合上ツマ−及び重合開始剤
を2時間かけて滴下し、ざらに80℃で1時間加熱後冷
却し、酢酸で中和し固型分濃度35%のセラミックス成
形用バインダーを得た。このバインダーについて灰分及
びNa分を測定し、その結果を第1表に示した。
Example 1 (Synthesis of binder) In a separable flask equipped with a stirrer, thermometer, cooling tube, nitrogen introduction tube, mixing monomer dropping funnel, and polymerization initiator dropping funnel, 170 parts of distilled water and polyoxyethylene nonylphenyl as an emulsifier were added. Ether (HLB 18
.. 2. (manufactured by Kao Soap ■) was charged, and nitrogen was introduced from the nitrogen introduction tube to create a nitrogen atmosphere inside the flask. Next, 100 parts of a mixed monomer containing 55 parts of n-dodecyl methacrylate, 20 parts of ethyl acrylate, 10 parts of vinyl acetate, and 15 parts of dimethylaminoethyl acrylate were charged into the mixing monomer dropping funnel, and a 2% aqueous ammonium persulfate solution was added to the polymerization initiator dropping funnel. I made 20 copies. While adjusting the internal temperature of the flask to 80°C, add the additive and polymerization initiator dropwise to the mixture over 2 hours, heat roughly at 80°C for 1 hour, cool, and neutralize with acetic acid to obtain a solid content concentration of 35%. A binder for ceramic molding was obtained. The ash content and Na content of this binder were measured and the results are shown in Table 1.

灰分は、白金ルツボ中に乾燥したバインダーを入れ、6
50℃の電気炉中で空気雰囲気下2時間で灰化させ、そ
の重量を測定した。
For the ash content, put a dry binder in a platinum crucible and
It was incinerated in an electric furnace at 50° C. in an air atmosphere for 2 hours, and its weight was measured.

Na分は、上記灰分の1部を鉱酸で溶解し、原子吸光光
度計により測定した。
The Na content was measured by dissolving a part of the above ash with mineral acid and using an atomic absorption spectrophotometer.

実施例 2 (セラミックスの成形) アルミナ(AL−160SG、平均粒径0.4μ、昭和
軽金属■製)100部、蒸留水40部、分散剤(アクア
リンクNL、日本触媒化学工業i製)0、2部及び実施
例1で得られた固型分濃度35%のセラミックス成形用
バインダー20部をボールミルで24時間混合し、得ら
れたスラリーをスプレードライして平均粒子径100μ
の顆粒を得た。
Example 2 (Molding of ceramics) 100 parts of alumina (AL-160SG, average particle size 0.4μ, manufactured by Showa Light Metal), 40 parts of distilled water, 0 dispersant (Aqualink NL, manufactured by Nippon Shokubai Kagaku Kogyo I), 2 parts and 20 parts of the ceramic molding binder with a solid content concentration of 35% obtained in Example 1 were mixed in a ball mill for 24 hours, and the resulting slurry was spray-dried to an average particle size of 100 μm.
granules were obtained.

この顆粒を金型へ充填し、500に9/ci11000
 Kg / ci、1500Kq/cIAの各プレス圧
でプレスし、厚み311II11巾10.w、長さ30
調の成形品を得た。金型からの離型性および成形品の表
面平滑性は良好であった。これらの成形品の生密度、抗
折強度、吸湿性を測定し、その結果を第1表に示した。
Fill this granule into a mold, 500 to 9/ci11000
Kg/ci and 1500Kq/cIA press pressure to obtain a thickness of 311II and a width of 10. w, length 30
A molded product with a similar shape was obtained. The releasability from the mold and the surface smoothness of the molded product were good. The green density, bending strength, and hygroscopicity of these molded articles were measured, and the results are shown in Table 1.

抗折強度は、インストロン強度試験l111102型を
用い、スパン巾20票、ヘッドスピード0.50部分で
測定した。
The bending strength was measured using an Instron strength test model 111102 at a span width of 20 and a head speed of 0.50.

吸湿性の評価は、プレス圧1000Kg/Cdで得られ
た成形品を20℃、65%RHで24時間加湿後の重量
増加率およびさらに20℃、95%RHで24時間加湿
した時の重量増加率を測定して行った。
The evaluation of hygroscopicity was based on the weight increase rate after humidifying a molded product obtained at a press pressure of 1000 Kg/Cd at 20°C and 65% RH for 24 hours, and the weight increase when it was further humidified at 20°C and 95% RH for 24 hours. The rate was measured.

比較例 1 アルミナ(AL−1608G)100部に対してバイン
ダーとしてポリビニルアルコール(GL−05、日本合
成化学■製)7部を用いた以外は実施例2と同様にして
成形し、得られた成形品について、生密度、抗折強度、
吸湿性を測定した。
Comparative Example 1 Molding was carried out in the same manner as in Example 2, except that 7 parts of polyvinyl alcohol (GL-05, manufactured by Nippon Gosei Kagaku ■) was used as a binder for 100 parts of alumina (AL-1608G). Regarding the product, green density, bending strength,
Hygroscopicity was measured.

なお、ポリビニルアルコールの灰分、Na分も測定した
。灰分、Na分は実施例1のセラミックス成形用バイン
ダーに比べてかなり多い。またプレス圧も同程度の生密
度を得るのに実施例2に比べて高くしなければならなか
った。さらに同程度の生密度における抗折強度は低く、
吸湿性は高くなっていた。これらの結果を第1表に示し
た。
Incidentally, the ash content and Na content of polyvinyl alcohol were also measured. The ash content and Na content are considerably higher than those of the ceramic molding binder of Example 1. In addition, the press pressure had to be higher than in Example 2 to obtain the same green density. Furthermore, the bending strength at the same green density is low;
Hygroscopicity was high. These results are shown in Table 1.

比較例 2 n−ドデシルメタクリレート15部、エチルアクリレー
ト5部、酢酸ビニル10部及びジメチルアミノエチルア
クリレート70部からなる混合モノマー100部を用い
た以外は実施例1及び実施例2と同様にして重合及び成
形を行い、得られたバインダーの灰分、Na分及び成形
品の生密度、抗折強度、吸湿性を測定し、それらの結果
を第1表に示した。実施例1に比べて灰分が多く、実施
例2に比べて吸湿性は高く、またプレス圧も高く、抗折
強度は低かった。
Comparative Example 2 Polymerization and polymerization were carried out in the same manner as in Example 1 and Example 2, except that 100 parts of a mixed monomer consisting of 15 parts of n-dodecyl methacrylate, 5 parts of ethyl acrylate, 10 parts of vinyl acetate, and 70 parts of dimethylaminoethyl acrylate were used. The molding was carried out, and the ash content and Na content of the obtained binder, as well as the green density, bending strength, and hygroscopicity of the molded product were measured, and the results are shown in Table 1. The ash content was higher than in Example 1, the hygroscopicity was higher than in Example 2, the pressing pressure was also higher, and the bending strength was lower.

実施例 3 (バインダーの合成) 実施例1と同様の装置で重合を行った。フラスコにまず
蒸留水105部及びポリオキシエチレンノニルフェニル
エーテル(HLB  16.0、三洋化成工業■製)2
部を仕込んだ。次に混合モノマー滴下ロートヘメチルア
クリレート70部、2−メトキシエチルアクリレート1
5部及びジメチルアミノエチルメタクリレート15部か
らなる混合上ツマー100部を仕込み、重合開始剤滴下
ロートへ2%t−ブチルヒドロパーオキシド水溶液を2
0部仕込んだ。80℃にフラスコの内温を調節しながら
混合モノマー及び重合開始剤をそれぞれ2時間かけて滴
下し、さらに80℃で1時間加熱後冷却し、固型分濃度
45%のセラミックス成形用バインダーを得た。このバ
インダーの灰分及びNa分を第2表に示した。
Example 3 (Synthesis of binder) Polymerization was carried out using the same apparatus as in Example 1. First, add 105 parts of distilled water and 2 parts of polyoxyethylene nonylphenyl ether (HLB 16.0, manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) to a flask.
I prepared a section. Next, the mixed monomer was added dropwise into the funnel; 70 parts of methyl acrylate, 1 part of 2-methoxyethyl acrylate.
5 parts of dimethylaminoethyl methacrylate and 15 parts of dimethylaminoethyl methacrylate.
I have prepared 0 copies. While adjusting the internal temperature of the flask to 80°C, the mixed monomer and polymerization initiator were each added dropwise over 2 hours, heated at 80°C for 1 hour, and then cooled to obtain a binder for ceramic molding with a solid content concentration of 45%. Ta. The ash content and Na content of this binder are shown in Table 2.

実施例 4 (セラミックスの成形) アルミナ(AL−1603G)98部、MgO2部、蒸
留水40部、分散剤(アクアリンクNL)0、2部及び
実施例3で得られた固型分濃度45%のセラミックス成
形用バインダー30部をボールミルで24時間混合し、
得られたスラリーを減圧脱泡後シリコン塗布離型紙上に
厚み1.5mでキャスティングした。次に、60℃より
昇温速度1℃/分で120℃まで昇温加熱し、含水率0
.1%以下まで乾燥してテープ状の柔軟なグリーンシー
トを作成した。シートの生密度及び引張物性を測定した
Example 4 (Molding of ceramics) 98 parts of alumina (AL-1603G), 2 parts of MgO, 40 parts of distilled water, 0 or 2 parts of dispersant (Aqualink NL), and the solid content concentration obtained in Example 3: 45% 30 parts of a ceramic molding binder were mixed in a ball mill for 24 hours,
The obtained slurry was degassed under reduced pressure and then cast to a thickness of 1.5 m on silicone-coated release paper. Next, the temperature was increased from 60°C to 120°C at a temperature increase rate of 1°C/min, and the moisture content was 0.
.. A tape-shaped flexible green sheet was created by drying to 1% or less. The green density and tensile properties of the sheet were measured.

引張物性はシートをダンベル3号形(JISK6301
 )に打抜き、引張速度0.5 rx /分で引張り、
破壊時の伸びと強度を測定した。これらの結果を第2表
に示した。
The tensile properties of the sheet were determined using dumbbell type 3 (JISK6301
), pulled at a pulling speed of 0.5 rx/min,
The elongation and strength at break were measured. These results are shown in Table 2.

比較例 3 アルミナ(AL−1603G)98部、MgO2部、バ
インダーとしてポリビニルブチラール(3000K、電
気化学工業(株製)13.5部、可塑剤としてn−オク
チルフタレート5部、分散剤としてグリセリルトリオレ
エート0.5部及び溶媒としてトリクロロエチレン40
部とエチルアルコール20部をボールミルで24時間混
合し、実施例4と同様にしてグリーンシートを作成し、
生密度と引張物性を測定した。またポリビニルブチラー
ルの灰分とNa分も測定した。これらの結果を第2表に
示した。灰分、Na分共に実施例3のセラミックス成形
用バインダーに比べてかなり多かった。
Comparative Example 3 98 parts of alumina (AL-1603G), 2 parts of MgO, 13.5 parts of polyvinyl butyral (3000K, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) as a binder, 5 parts of n-octyl phthalate as a plasticizer, and glyceryl trioleate as a dispersant. 0.5 part and trichlorethylene 40 as solvent
and 20 parts of ethyl alcohol were mixed in a ball mill for 24 hours, and a green sheet was prepared in the same manner as in Example 4.
Green density and tensile properties were measured. The ash content and Na content of polyvinyl butyral were also measured. These results are shown in Table 2. Both the ash content and the Na content were considerably higher than that of the ceramic molding binder of Example 3.

比較例 4 メチルアクリレート80部、2−メトキシエチルアクリ
レート18部及びジメチルアミノエチルメタクリレート
2部からなる混合モノマー100部を用いた以外は実施
例3と同様にして重合を行い、得られたセラミックス成
形用バインダーを用いて実施例4と同様にしてグリーン
シートを得ようとしたが、乾燥によりシートにクラック
がはいった。
Comparative Example 4 Polymerization was carried out in the same manner as in Example 3, except that 100 parts of a mixed monomer consisting of 80 parts of methyl acrylate, 18 parts of 2-methoxyethyl acrylate, and 2 parts of dimethylaminoethyl methacrylate was used, and the obtained ceramic molding material was An attempt was made to obtain a green sheet using a binder in the same manner as in Example 4, but the sheet developed cracks due to drying.

実施例 5 (バインダーの合成) 実施例1と同様の装置で重合を行った。セパラブルフラ
スコに蒸留水400部を仕込み、混合モノマー滴下ロー
トにメチルアクリレート45部、ポリエチレングリコー
ルモノメタクリレート(PE−350、日本油脂■製)
45部、ジメチルアミンエチルメタクリレートの硫酸ジ
メチル4級化物10部からなる混合上ツマー100部を
仕込み、重合開始剤滴下ロートに5%過1a1アンモニ
ウム水溶液20部を仕込んだ。次に75°Cにフラスコ
の内温を調節しながら混合モノマー及び重合開始剤をそ
れぞれ2時間かけて滴下し、さらに30分間80℃で加
熱後冷却し、固型分濃度20%のセラミックス成形用バ
インダーを得た。このバインダーの灰分及びNa分を第
3表に示した。
Example 5 (Synthesis of binder) Polymerization was carried out using the same apparatus as in Example 1. Pour 400 parts of distilled water into a separable flask, add 45 parts of methyl acrylate and polyethylene glycol monomethacrylate (PE-350, manufactured by NOF ■) to a mixing monomer dropping funnel.
45 parts of dimethylamine ethyl methacrylate, and 100 parts of a mixed slurry consisting of 10 parts of dimethyl sulfate quaternized dimethylamine ethyl methacrylate were charged, and a polymerization initiator dropping funnel was charged with 20 parts of a 5% 1a1 ammonium aqueous solution. Next, while adjusting the internal temperature of the flask to 75°C, the mixed monomer and polymerization initiator were added dropwise over 2 hours each, heated at 80°C for an additional 30 minutes, and then cooled. Got the binder. The ash content and Na content of this binder are shown in Table 3.

実施例 6 (セラミックスの成形) チタン酸バリウム(KYORIX  A、共立窯業原料
■製)100部、蒸留水40部、分散剤(アクアリック
N L ) 0.2部、滑剤としてステアリン酸2部及
び実施例5で得られた固型分濃度20%のセラミックス
成形用バインダー15部を万能混合撹拌機(SDMV型
、三英製作所製)で混合した。次に混合物をコンティニ
ュアスニーダ−(栗本鐵工所製)で直径約5Mの棒状に
押出した。
Example 6 (Molding of ceramics) 100 parts of barium titanate (KYORIX A, manufactured by Kyoritsu Ceramic Materials ■), 40 parts of distilled water, 0.2 parts of dispersant (Aqualic NL), 2 parts of stearic acid as a lubricant, and 15 parts of the ceramic molding binder obtained in Example 5 and having a solid content concentration of 20% were mixed using a universal mixer (SDMV type, manufactured by Sanei Seisakusho). Next, the mixture was extruded into a rod shape with a diameter of about 5M using a continuous kneader (manufactured by Kurimoto Iron Works).

得られた押出成形品を60℃より昇温速度1℃/分で1
20℃まで昇温加熱し、さらに30分間120℃で加熱
して含水率0.1%以下まで乾燥した。
The obtained extruded product was heated from 60°C at a heating rate of 1°C/min.
The temperature was raised to 20° C., and then heated at 120° C. for 30 minutes to dry to a moisture content of 0.1% or less.

乾燥後切断して上下の円形平面をサンドペーパーで研磨
して長さ10#のシリンダー状にして、長さ方向の圧壊
強度を測定した。その結果を第3表に示した。尚、圧壊
強度は本屋式硬度計(水屋製作所製)により測定した。
After drying, it was cut and the upper and lower circular planes were polished with sandpaper to form a cylinder with a length of 10 #, and the crushing strength in the longitudinal direction was measured. The results are shown in Table 3. The crushing strength was measured using a Honya type hardness meter (manufactured by Mizuya Seisakusho).

比較例 5 チタン酸バリウム(KYORIX  A>100部に対
してバインダーとしてメチルセルロース(マーボローズ
M−6001松本油脂製薬@J製)3部を用いて実施例
6と同様にして押出成形を行ったのち圧壊強度を測定し
た。また、メチルセルロースの灰分、Na分についても
測定し、それらの結果を第3表に示した。実施例5のセ
ラミックス成形用バインダーに比べて灰分、Na分共に
多かった。
Comparative Example 5 Extrusion molding was performed in the same manner as in Example 6 using 3 parts of methyl cellulose (Marboros M-6001 manufactured by Matsumoto Yushi Seiyaku @ J) as a binder to barium titanate (KYORIX A > 100 parts), and then crushed. The strength was measured.The ash content and Na content of methyl cellulose were also measured, and the results are shown in Table 3. Compared to the ceramic molding binder of Example 5, both the ash content and Na content were higher.

比較例 6 メチルアクリレート25部、ポリエチレングリコールモ
ノメタクリレート(PE−350、日本油脂■製)73
部及びジメチルアミノエチルメタクリレートの硫酸ジメ
チル4級化物2部からなる混合上ツマー100部を用い
た以外は実施例5と同様に重合を行い、セラミックス成
形用バインダーを得て、押出成形に用いた。また、この
バインダーの灰分、Na分及び成形品の圧壊強度を測定
した。結果は第3表に示した。実施例6に比べて圧壊強
度の低いものであった。
Comparative Example 6 25 parts of methyl acrylate, polyethylene glycol monomethacrylate (PE-350, manufactured by NOF ■) 73
Polymerization was carried out in the same manner as in Example 5, except that 100 parts of a mixture of 1 part and 2 parts of dimethyl sulfate quaternized dimethylaminoethyl methacrylate was used to obtain a binder for molding ceramics, which was used for extrusion molding. In addition, the ash content and Na content of this binder and the crushing strength of the molded product were measured. The results are shown in Table 3. The crushing strength was lower than that of Example 6.

第    1    表 ■ I−/、t 1′。Chapter 1 Table ■ I-/, t 1′.

ブ 第    2    表 [ニー ■ 11“Bu Table 2 [knee ■ 11"

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、炭素数1〜20個のアルキル基を有する(メタ)ア
クリル酸アルキルエステル及び 炭素数1〜4個のアルキレン基を有し、炭 素数1〜4個のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸
アルコキシアルキルエステルか らなる群より選ばれた少なくとも1種のモ ノマー40〜95重量%とアミノ基含有モ ノマー5〜60重量%とこれらと共重合可 能でかつカルボキシル基を有しないモノマ ー0〜55重量%(但し、モノマー全体の 合計は100重量%である。)とを共重合 させて得られたセラミックス成形バインダ ー。
[Scope of Claims] 1. (Meth)acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms; 40 to 95% by weight of at least one monomer selected from the group consisting of (meth)acrylic acid alkoxyalkyl esters, 5 to 60% by weight of amino group-containing monomers, and a monomer copolymerizable with these and having no carboxyl group. A ceramic molding binder obtained by copolymerizing 0 to 55% by weight (however, the total of all monomers is 100% by weight).
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