JPS61263627A - セラミツクス原料粉体用分散剤 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、セラミックス原料粉体用分散剤又はセラミッ
クス原料を湿式粉砕して粉末化するための分散剤に関す
るものである。

（従来の技術） セラミックス製品の製造には、プレス成形法、テープ成
形法、押出成形法、射出成形法、鋳込成形法、などが夫
々の用途に適用されている。最近では自動車部品などに
射出成形法、鋳込成形法が注目されているが、前者は大
型製品の製造や脱脂工程時間の長さなどに問題を残して
おり、後者は溶剤系において適当な分散剤が見当たらず
、大量の溶剤を必要とするなどの問題がある。なおその
他の成型手段であるプレス成形法やテープ成形法におい
ても有機溶剤系の分散媒を用いることがあるが、効果的
な分散剤は見出されていない。

また、セラミックス原料粉体をサブミクロンオーダーに
まで微粉砕したい場合には、乾式粉砕では到達粒度に限
界がある。従って、特に超微粒子化を目的とする場合に
は、殆ど湿式粉砕法が採用されている。

この湿式粉砕法では、被処理原料をボールミル、ディス
クミル又はコロイドミル等の粉砕装置に適用するのに適
当な粘度にまで下げるため、多量の有機溶剤が使用され
る。因に、ここで有機溶剤が使用されるのは、有機溶剤
が水と違って粉体や焼結助剤と反応し難いため、焼成体
の強度や密度に影響する恐れが少ないという理由に甚く
ものであるが、従来普通に使用される粉体用分散剤では
、スラリーの粘度を低下させるのが困難で、このため多
量の溶剤を使用しなければならず、それだけ粉砕能率が
低下するのみならず、溶剤の回収も困難でコストが高く
つき、その上、労働衛生的にも問題を生じるなどの欠点
があった。

（発明の目的） 本発明は、ポリエチレンイミンを有効成分とする新規な
セラミックス原料粉体用分散剤を提供することにより、
上記諸問題点を解決することを目的としている。

（問題点解決のための手段） 本発明の要旨は、ポリエチレンイミンを有効成分とする
セラミックス原料粉体用分散剤に存する。敷桁すれば１
本発明はセラミックス原料粉体を有機溶剤中に分散させ
るため又はセラミックス原料を有機溶剤中に懸濁して粉
砕するに際し、分散質となるセラミックス原料を分散媒
である有機溶剤中に良好に分散させるための分散剤に関
するものである。

本発明の分散剤により分散されることができるセラミッ
クス原料粉体としては、例えば窒化ケイ素、炭化ケイ素
、炭素、サイアロン、窒化アルミニウム、酸化アルミニ
ウム、酸化ジルコニウム、窒化ホウ素、窒化チタン、炭
化チタン、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化カルシ
ウムなどを例示することができるが、勿論これらに限ら
れるものではない、かつそれらの粒度範囲も、径数百ミ
クロン程度の粗粒子から一ナノメータ一単位の超微粒子
に至るまで広範に分布していることができる。

本発明分散剤の対象となる有機溶剤は、セラミックスの
製造工程における粉砕や鋳込成形などで通常使用されて
いるものであれば何でもよく、具体的には、メタノール
、エタノール、インプロパツール等のアルコール系溶剤
、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤、ジクロ
ロエチレン、トリクロロエチレン等のハロゲン系溶剤、
ベンゼン、トルエン、各種キシレン類の如き炭化水素系
溶剤、アセトン、メチルエチルケトンのようなケトン系
溶剤、エチルエーテルのようなエーテル系溶剤等が例示
される。

本発明の主体であるポリエチレンイミンは、例えばエチ
レンイミンの開環重合等により得られ、分子量３００〜
！０００００．殊に８００〜１ｏｏｏｏの範囲のものが
良い結果をもたらす、その適当な使用量は、対象セラミ
ックス粉体１００部に対して０゜０１〜５部、好ましく
は０．１〜２．０部である。この際の溶剤量は、溶剤の
種類及び対象粉体の粒径や比表面積等の要因により多少
相違するが１通常、粉体１００部に対して１０〜７０部
の使用量で１００Ｏｃｐｓ以下のスラリーを与える。

本発明の分散剤を使用したセラミックス原料粉体の粉砕
及び／又はスラリーの調製に際しては、大規模にはカー
ボランダム製のローターやディスクを用いた連続型ミル
の使用が好適であるが、バッチ式で実施するにはボール
ミルによるのが便利である。特に小規模的には、磁製ポ
ット中にアルミナポールなどを数十個入れ、セラミック
ス原料粉体又はセラミックス原料、有機溶剤、分散剤等
を投入し、常温付近で２〜４８時間、振盪、混合を行な
う、また別のやり方として、ボールミル等で予め粉砕し
た原料を分散剤と有機溶剤と共にホモミキサーに入れ、
高速で攪拌、混合するか又はさらに好ましくは、ホモジ
ナイザーを通して均質化する方法もある。

以上、本発明分散剤を有機有溶剤を用いてスラリー化す
る方法について記述したが、本発明の実施態様は勿論こ
れに限られる訳ではなく、有機溶剤中に本発明分散剤を
溶解又は分散させてセラミックス原料調製用の分散媒を
調製すること及びセラミックス粉末を本発明分散剤と混
ぜ合わせて易溶剤分散性のセラミックス粉末を得ること
も発明の実施態様中に包含される。なお、本発明者は別
途にポリエチレンイミンがセラミックス原料の粉砕助剤
としても役立つことを発見しているが、ここに得られた
セラミックス原料粉体とポリエチレンイミンとの混合物
は、当然に本発明の一実施態様に他ならない。

（実施例） 以下、実施例を掲げ発明実施の態様及び発明の具体的効
果について説明するが、例示は当然説明用のものであっ
て１発明精神の限定を意味するものではないことを留意
されるべきである。

実」ｕｌｌ 内容量０．８１の磁製ポットに２０ｍｍφのアルミナボ
ール３０個を入れ、さらにα型含有率７０％以上の窒化
ケイ素（平均粒径ｌ＃Ｊｍ）１００ｇ、エチルアルコー
ル２５ｇ及びポリエチレンイミン（平均分子量１２００
）　０．５　ｇを投入後、蓋を閉め、５０ｒｐｍの速度
でポットを振盪させ、３時間後におけるスラリー粘度を
Ｅ型粘度計で測定した。

罠直±ユニ１ 上記窒化ケイ素の代りに各種セラミックス原料粉体を使
用し、実施例１と同様に分散試験を行なった。結果を実
施例１のそれと併せて下表−１に示す。

（＞Ａ下＃匂） Ｘ１ｊＣし二足 実施例１のエタノールを各種溶剤に変更した以外は同側
と同様に分散試験を行なった。結果を下表−２に示す。

（以下余白） 塩鬼ｍヱＡ セラミックス原料粉体に、分散剤を添加せずに溶剤だけ
を添加して、スラリー粘度を約５００　ｃｐｓとするの
に必要な溶剤量を測定した。結果を下表−３に示す、　
・ 表−３ （効果） 本発明に係る分散剤は、セラミックス原料粉体の分散性
を高めるのに有効である。このため、本発明の分散剤は
、一義的にセラミックス原料・粉体を比較的少量の溶剤
を用いて低粘度のスラリー化するのを可能とし、ひいて
はセラミックス原料の粉砕効率を高め、或は溶剤の使用
量を減少させることにより経済的並びに環境衛生的に寄
与し、さらには、鋳込成形時などにおけるスラリーの流
動安定性を改良しうるなど、セラミックス生産技術上多
大の貢献を果たす、なお、セラミックス成形体の密度が
上がり、このため焼結セラミックス製品の強度上昇を期
待できるのも重要な附随的効果の一つである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリエチレンイミンを有効成分とするセラミック
   ス原料粉体用分散剤。