JPS6270256A - セラミツクス製造用熱溶融性バインダ− - Google Patents

セラミツクス製造用熱溶融性バインダ−

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JPS6270256A
JPS6270256A JP60211590A JP21159085A JPS6270256A JP S6270256 A JPS6270256 A JP S6270256A JP 60211590 A JP60211590 A JP 60211590A JP 21159085 A JP21159085 A JP 21159085A JP S6270256 A JPS6270256 A JP S6270256A
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vinyl
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卓 田中
寿昭 佐藤
均 丸山
山内 淳之介
岡谷 卓司
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Kuraray 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。

Description

【発明の詳細な説明】 A、産業上の利用分野 本発明はセラミックス製造用熱溶融性バインダーに関す
るものである。
通常セラミックスの製造に際しては、粉粒状の無機固体
とバインダーとを混合して成形し、グリーン成形体を得
、ついでこれを加熱してバインダーを分解除去した後、
焼結(焼成)して固体成型品を製造する方法が行われて
いる。グリーン成形体には一般に高い機械的強度と寸法
精度が要求されるとともに複雑な形状のものでも高い生
産性をもって製造できることが望まれている。
B、従来の技術 セラミックヌグリーン成形体の製造には種々の方法、v
jえばブレス成形・泥漿鋳込み成形・テープ成形・押出
し成形・射出成形等が行われている。
これらの成形方法の中で射出成形は複雑な形状の成形品
の成形性と生産性を共に満足する。
ところで、従来ポリビニルアルコール(以下PVAと略
記)系重合体は無機粉粒体に対するバインダー力が優れ
ているため得られるグリーン成形体強度が強く、焼結前
の加工(切削など)を含めて取扱いが容易で種々の成形
法で好んで用いられてきたが、その融点が分解温度に近
いため、射出成形のような熱溶伽に基づく成形法には用
いることができなかった。
C9発明が解決しようとする問題点 本発明は粉粒状無機固体の成形用バインダーとして熱溶
−に基づく成形方法でセラミックスグリーン成形体の成
形が可能なPVA糸共重合体を提供しようとするもので
ある。
D1問題を解決するための手段 本発明者らは従来から認められているPVA系重合体の
有する無機固体への優れたバインダー力を保持しつつ、
セラミックスグリーン成形体への成形が熱溶融によって
容易に行ないうるPVA系重合体について鋭意検討した
結果、PVA系里合体としてビニルエステル及びビニル
エステルとラジカル共重合可能な(メタ)アリル基を有
する非イオン性単重体との共電合体をけん化して得られ
る、軟化温度が160℃以下、好ましくは+30’(以
下のポリビニルアルコール系共重合体を用いることにょ
シ上記目的が達成されることを見出し本発明を完成させ
るに至った。
すなわち本発明は粉粒状無機固体金成形し、焼結して固
体成形品を製造する方法において使用される熱溶融性有
機バインダーであって、ビニルエステル及びビニルエス
テルとラジカル共重合可能な(メタ)アリル基を有する
非イオン性単重体との共重合体をけん化して得られる、
軟化温度が160℃以下、好ましくは130’C以下の
ポリビニルアルコール系共重合体から成ることを特徴と
するセラミックス製造用熱溶融性バインダーに関するも
のである。
本発明に使用されるビニルエステル及びビニルエステル
とラジカル共厘合可能な(メタ)アリル基を有する非イ
オン性単重体との共重合体をけん化して得られるポリビ
ニルアルコール系共重合体(以下PVA系共重合体と略
記)に要求される性能としては、■溶融粘度が適当であ
ること、■成形体強度が高く、取扱い易いこと、■加熱
にょシバインダーが速やかに分解して残次が生じないこ
と等がめげられるが、軟化温度160℃以下、好ましく
は130℃以下のPVA系共亜合体、とシわけ平均亜今
度が1000以下、好ましくは700以下、さらに好ま
しくは500以下で100以上であシ、ビニルアルコー
ル含量が20モル%以上80モル%以下、共■台車重体
含量が0.5モル%以上30モル%以下、よシ好ましく
は0.5〜20モル%、更にょシ好ましくは1〜15モ
ル%である軟化温度が160℃以下、好ましくは130
℃以下のPVA系共亜合体が上記の要求を満し使用でき
る。
すなわち、平均重合度が1000を超えるものは溶翔粘
度が高すぎるために一方100未満のものは得られるグ
リーン成形体が脆くなるため使用し難い。ビニルアルコ
ール含量は共重合単量体含量にもよるが80モル%を超
えるものでは軟化温度が高くなシすぎるために、20モ
ル%未満では成形体強度が弱くなるため使用し難い。さ
らに共重合単量体含量は、ビニルアルコール含量との兼
合いがあるが、30(ル%を超えるものでは成形体強度
が低下し、0.5モル%未満では熱分解性が低下するた
め好ましくない。
一方ヒニルエヌテルとしてはギ酸ビニル、酢酸ビニル、
プロピオン酸ビニル、パーサティック酸ビニル等が使用
できるが、酢酸ビニルを主体に10ピオン酸ビニルやパ
ーサティック酸ビニルが好んで用いられる。
他方、ビニルエステルとラジカル共重合可能な(メタ)
アリル基を有する非イオン性単重体としては、具体的に
は、(メタ)アリルアルコール、酢酸(メタ)アリル、
ジメチルアリルアルコール、アリルアセトン、アリルエ
チルエーテル、アリルグ4、リシジルエーテル等が挙げ
られるが、中でも(メタ)アリルアルコール、酢酸(メ
タ)アリル、ジメチルアリルアルコールがよυ好ましく
、トbわけ酢酸(メタ)アリルが最も好ましく用いられ
る。
また、本発明の主旨を損なわない範囲内で、他のラジカ
ル共重合可能な単一体を1種あるいは2種以上併用して
もよい。具体的には、エチレン、フ10ピレン、1−ブ
テン等のα−オレフィン、(メタ)アクリル酸メチル、
(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル
等の(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルア
ミド、N、N−ジメチルアクリルアミド、N−ビニルピ
ロリドンの如き非イオン性単量体、または(メタ)アク
リル酸(塩を含む)、イタコン酸(塩を含む)、マレイ
ン酸(塩を含む)、フマル酸(塩を含む)、無水マレイ
ン酸、2−7クリルアミドプロパンスルホン酸(塩を含
む)、(メタ)アリルスルホン酸(塩を含む)、(メタ
)アクリルアミドグロビルトリメチルアンモニウムクロ
リド等の如きイオン性単麓体があげられる。
なお、本発明で言うところのPVA系共重合体の軟化温
度は含水率5%のPVA系共重合体を直径1節、長さ1
+nのノズルを付けたフローテスターで、30 kgの
荷重下6℃/分で昇温して溶自吐出させたときの流動開
始温度を示すものである。
また平均慮合度(v)はけん化する前のポリビニルエス
テル系共重合体の〔η〕をアセトン中30°C本発明の
ビニルエステルとラジカル共重合可能な(メタ)アリル
基を有する非イオン性単量体との共重合体をけん化して
得られる、軟化点が160℃以下、好ましくは130℃
以下のポリビニルアルコール系共重合体をセフミックス
の射出成形等溶融成形のバインダーとして用いる場合、
他の熱可塑性物質あるいは可塑剤、滑剤等の添加剤を本
発明の主旨を損わない範囲内で使用するのは何らさしつ
かえない。用いうる熱可塑性物質としては特に制限はな
く、ポリ(メタ)アクリル酸エステル類、ポリオレフィ
ン類、ポリビニルエステル類、ヌチレン、及びそれらの
共重合体、ワックス類、パラフィン類などがあげられる
。可塑剤としては水、エチレングリコール、ジエチレン
グリコール、グリセリン等多価アルコール類及びその銹
導体、フタル酸ジエチル等エステル類が適宜単独または
2種以上併用できる。滑剤としては、ステアリン酸、ワ
ックス、パラフィン等があげられる。
本発明のPVA系共重合体が適用できる粉粒状無機固体
は粉末冶金やセラミックス等の焼結製品の原料として使
用されているものでめる。例えば、アルミナ、シリカ、
ジルコニア、チタニア、マグネシア、酸化クロム、酸化
鉄、または2棟以上のこれらの酸化物からなる複合酸化
物のようなセラミックス粉末、または鉄、銅、アルミニ
ウム、シリコン、ニッケル、コバルト及びそれらの合金
、ステンレス鋼のような金属粉末、ニッケルアルミナイ
ド、モリブデンシリサイドのような金属間化合物、シリ
コンカーバイド、タングステンカーバイド、度化鉄など
の炭化物、窒化ケイ素、窒化ホウ素ような窒化物、およ
び上記各種の材料の複合物または混合物である。
以下本発明のPVA系共重合体を使用したセラミックス
製品の製造方法について説明する。
(1)混合 粉粒状無機固体100重童部、PVA系共班合体3〜4
0重址部、好ましくは10〜25恵瀘部およびその他の
添加剤0.1〜10血11部を混合する。混合に際して
必要があれば、水、アルコール等、PVA系共重合体の
溶剤または250℃以下の比較的低沸点の可塑剤を用い
てもよい。混合は10〜200℃好ましくは20〜16
0℃の温度で十分に均一になるまで行なう。
つぎに通常用いられる方法によシペレット化または粉末
化して成形材料とする。溶剤およびまたは低沸点可塑剤
を用いる場合、ペレット化などの工程で同時にあるいは
その前後で溶剤を一部または全部蒸発除去しても良い。
(2)成形 上記成形材料を通常の方法で射出成形あるいは押出成形
する。成形は60〜240℃、好ましくは80〜200
℃の温度範囲で行なうことが好ましい。
(3)脱バインダーおよび焼結 脱バインダーおよび焼結は連続して行なっても良いし、
切シ離して行なってもよい。通常の方法によって焼結し
焼結製品を得ることができる。
83作用および発明の効果 本発明はセラミックスグリーン成形体への成形が、熱溶
融によって容易に行ないう、3 PVA系バインダーに
関するものであるが、これまで述べてきた如(PVA系
共重合体として軟化温度が160℃以下、好ましくは1
30℃以下のもの、とりわけ平均m今度]000以下1
00以上、ビニルアルコール含量20モル%以上80モ
ル%以下、(メタ)アリル基を有する非イオン性共■台
車麓体0.5モル%以上30モル%以下の、軟化温度1
60℃以下、好ましくは130℃以下のPVA系共斑合
体を用いることによって、はじめて溶融成形が可能で1
)、強度の高いセラミックスグリーン成形体が得られる
以下本発明のセラミックス製造用熱溶融性バインダーに
ついて実施例をあげて説明するが、本発明は、何らこれ
に限定されるものではない。なお「部」および「%」は
特に指定しない限b ran部」 「本型%」を意味す
る。
(イ) ポリビニルアルコール共重合体の合成側酢酸ビ
ニル(以下VAeと略記)1125部、酢酸アリル(以
下AAcと略記)150部−、メタノール1570部を
反応容器にと9内部を充分に窒素置換した後、外温を6
5℃にあげ内温が60℃に達したところで2.2′−ア
ゾビスイソブチロニトリル19.5部を加え血合を開始
した。5時間後に■台率が70%に達したところで冷却
し重合を停止した。
続いて減圧下に残留するvAc、AAcをメタノールを
追加しながら追出し、(VAa  AAc )共重合体
のメタノール溶液を得た。このポリマーの一部をトリ出
し、アセトン−n−ヘキサン系で2回再沈積製してNM
Rを測定したところ、AAc含量は10.2モル%であ
った。またアセトン中、30℃で〔η〕を測定し厘今度
を求めたところ、256であった。
続いて(VAc  AAc )共■合体のメタノール溶
液の一部をとり、濃度60%、(NaOH]/(VAe
 +AAe ] =0.0060.40℃でけん化を行
ない、ポリビニルアルコール系共重合体を得た。このポ
リビニルアルコール系共重合体を酢酸メチル/メタノー
ル=70/30 (′JMm )の混合溶媒で充分洗浄
精製した後NMRでビニルアルコール含mt求めたとこ
ろ60.5モル%であった。さらにこのポリビニルアル
コール系共重合体の軟化温度をフローテスターでの流動
開始温度として測定したところ92.5℃(含水率5%
のとき)でめった。
なお本例で得られたポリ酢酸ビニル共■合体を血合体1
、これをけん化して得られたポリビニルアルコール共重
合体を重合体1人とする。以下本例と同様な方法で重合
体2(2A)〜4(4A)を得た。1合体2(2A)〜
4(4A)の詳細を一一−ア/ 表−1 (注1)  DMAAl;ジメチルアリルアルコールA
A1.アリルアルコール IA iイタコン酸 実施例1 アルミナ95%を含むセラミックヌ粉末100部に対し
て表−1の■合体IAを12部、ステアリン酸3部、ジ
エチルフタレー) 3 部分加工、120℃で加熱混練
した後ペレット状に粗砕して成形材料となし、成形温度
130℃、射出圧力800 klj/cxで3I4.4
0℃巾、60順長さの平板を射出成形した。ついでこの
グリーン成形体を10〜b/brで550℃まで昇温し
て有機物を除いた後、本焼成にて焼結製品を得た。クラ
ックのない嵩密度の焼結晶であった。評価結果をまとめ
て表−2に示す。
実施例2〜4 PVA共重合体として表−1に示した重合体2A〜4A
を用いて実施例】と同様にして成形した。
評価結果をまとめて表−2に示す。
比較例1〜4 PVA m合体として表−1に示したI合体5A〜8A
を用いて実施例1と同様にして成形した。評価結果をま
とめて表−2に示す。
表−2 (注1)射出品の外観 ○・・・・・・きれいな成形体が得られる。
△・・・・・・表面荒れが一部生ずる。
×・・・・・・ショートショットする、あるいは殆んど
流動しない。
(注2)射出品の取扱い性 ○: 成形体が強靭で取扱い易い。
△ :  〃 が十分には強靭でなく取扱い難い。
×:〃  が脆く、非常に取扱い難い。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ビニルエステル及びビニルエステルとラジカル共
    重合可能な(メタ)アリル基を有する非イオン性単量体
    との共重合体をけん化して得られる、軟化温度が160
    ℃以下のポリビニルアルコール系共重合体から成ること
    を特徴とするセラミックス製造用熱溶融性バインダー。
  2. (2)ビニルエステルが酢酸ビニルである特許請求の範
    囲第1項記載のセラミックス製造用熱溶融性バインダー
  3. (3)ポリビニルアルコール系共重合体中のビニルアル
    コール単位の含量が20〜80モル%であり、(メタ)
    アリル基を有する非イオン性単量体単位の含量が0.5
    〜30モル%である特許請求の範囲第1項記載のセラミ
    ックス製造用熱溶融性バインダー。
  4. (4)ポリビニルアルコール系共重合体の軟化温度が1
    30℃以下である特許請求の範囲第1項記載のセラミッ
    クス製造用熱溶融性バインダー。
  5. (5)(メタ)アリル基を有する非イオン性単量体が酢
    酸(メタ)アリルである特許請求の範囲第1項記載のセ
    ラミックス製造用熱溶融性バインダー。
JP60211590A 1985-09-24 1985-09-24 セラミツクス製造用熱溶融性バインダ− Expired - Lifetime JPH066505B2 (ja)

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EP86113074A EP0220491A3 (en) 1985-09-24 1986-09-23 Water-soluble binder and hot-melt binder for molding ceramics
US07/275,502 US5034451A (en) 1985-09-24 1988-11-23 Water-soluble binder and hot-melt binder for ceramics molding

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001302356A (ja) * 2000-04-20 2001-10-31 Pilot Precision Co Ltd セラミックス成形体の製造方法

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JPS59156959A (ja) * 1983-02-15 1984-09-06 株式会社クラレ セラミツクグリ−ンシ−ト成形用バインダ−

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