JPS63195160A - セラミツクス成型体の製造方法 - 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】 本発明はセラミックス成型体の製造方法に関し、詳しく
ははセラミックス成型体の製造にあたり、エポキシ化ポ
リブタジェンの有機アミン付加物をパイグーとして使用
することを特徴とするセラミックス成型体の製造方法に
関する。

−ｍにセラミックスは、その材質、用途とも極めて多岐
に渡っており、材料として各種フェライト、アルミナ、
カーボランダム、窒化珪素、ジルコニア等を用いた場合
は、その粉末に対し一種又は二種以上の有機物からなる
バインダーを添加し混練した後、成型して複雑な形状や
高い寸法精度の成型品を得る。この時添加するバインダ
ーは、成型後の脱脂工程あるいは焼成工程において成型
品を均一に収縮させるものであることが必要である。し
かしながら、無機物質であるセラミックス粉末の有機物
であるバインダーへの分散が十分均一に行われていない
ために、未焼成成型品の強度が不十分であったり成型品
の表面状態が劣るばかりでなく、脱脂工程あるいは焼成
工程時に成型品にひびが入ったり、不均一に収縮すると
いった工業上大きな欠点が生ずることが多い。

本発明者等は、これらの欠点を改良するため鋭意検討を
重ねた結果、セラミックス成型体の製造にあたり、バイ
ンダーとしてエポキシ化ポリブタジェンの有機アミン付
加物を、セラミックス粉末１００重量部に対して、０．
１〜２０重量部使用することにより、高密度で複雑な形
状の成型品や高い寸法精度をもった成型品を得ることが
でき、また、成型品の表面状態が良好で強度が太き（、
ひびが入ったり、不均一な収縮をするといった欠点を改
良できることを見出した。

以下、上記要旨をもってなる本発明について詳述する。

原料のセラミックスとしては、アルミナ、シリカ、チタ
ニア、ジルコニア、コージマライト、フォルステライト
、フェライト等の酸化物系のもの又は炭化珪素、窒化珪
素、サイアロン等の非酸化物系のものなどあらゆるセラ
ミックスに使用できその種類には制限はない。

本発明で用いられるエポキシ化ポリブタジェンの有機ア
ミン付加物の製造に用いられるエポキシ化ポリブタジェ
ンは、少なくとも７０モル％、好ましくは９０モル％以
上が１．３−ブタジェンから成る分子量約５００〜１０
０００のブタジェンホモポリマーまたはコポリマーのエ
ポキシ化物であり、オキシラン酸素２〜２０重量％を含
有するものであり、好ましくはオキシラン酸素４〜１０
重量％を含有するものである。コポリマーの製造に使用
できるコモノマーとしては、イソプレン、ペンタジェン
、スチレン等があげられる。

基礎ポリブタジェンとしては、主として末端二重結合を
有する１、２−ポリブタジェン、主として内部二重結合
を有する１、４−ポリブタジェン及び末端二重結合及び
内部二重結合をランダムに含有するポリブタジェンの何
れであっても良い。

また、付加物の製造に使用される有機アミン化合物とし
ては、反応し得る１個のＮＨ基を有する有機アミン化合
物であれば特に制限なく使用できる。

このような有機アミン化合物としては、例えばメチルア
ミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、
イソブチルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、
オクタデシルアミン、シクロヘキシルアミン、ベンジル
アミン、アニリン、エタノールアミン、メトキシプロピ
ルアミン、エトキシプロピルアミン、ジメチルアミノプ
ロピルアミン、ジエチルアミノエチルアミン、モルホリ
ノプロピルアミン、ピペラジノプロピルアミン、ピペコ
リノブロビルアミン等の一級アミン化合物ニジエチルア
ミン、ジブチルアミン、ジイソブチルアミン、ジオクチ
ルアミン、ジェタノールアミン、ジイソプロパツールア
ミン、ジベンジルアミン等の二級アミン：ピペリジン、
モルホリン、ピペコリン、ルペチジン、Ｎ−メチルビペ
ラジン、Ｎ−メチルホモピペラジン等の複素環式アミン
化合物があげられ、特に二級アミン化合物または・複素
環式アミン化合物が好ましく、とりわけ有機アミン化合
物としてモルホリンを用いた付加物が効果が大きく好ま
しい。

本発明の付加物は、エポキシ化ポリブタジェンと上記ア
ミン化合物との付加反応により得られるものであり、エ
ポキシ化ポリブタジェン中のエポキシ基とアミン化合物
中のＮＨ基の反応により生また、本発明の付加物におけ
るエポキシ基の反応割合は特に制限を受けるものではな
いが、一般には、エポキシ化ポリブタジェン中のエポキ
シ基の約５０〜１００モル％がアミン化合物と反応した
ものであることが好ましい。

本発明の付加物は、エポキシ化ポリブタジェンと有機ア
ミン化合物を、必要により塩基性触媒の存在下に、加熱
反応させることにより容易に製造することができる。

次に、本発明の付加物の具体的な製造例を示すが、本発
明は以下の合成例によって制限を受けるものではない。

合成例　　　　′ エポキシ化−１，２−ポリブタジェン１モルホリン付加
物の合成 エポキシ化−１，２−ポリブタジェン（アデカ・アーガ
ス化学株式会社製ＢＦ−１０００、平均分子量１０００
、オキシラン酸素８％）１３００ｇ及びモルホリン１１
３１ｇ　（オキシラン酸素に対して２倍当量）をとり、
窒素ガス気流下、１４０〜１５０℃で２５時間攪拌した
。次いで、１５０℃／４ｎ＋ｍＨｇの条件で過剰のモル
ホリン５８８ｇを漏失しくエポキシ基を基準とする反応
率９６％）、軟化魚釣５０℃の淡黄色ガラス状固体の生
成物を得た。（付加物隘１） ＩＲ分析の結果、３４５０ｃｍ−’に水酸基に基づく吸
収、３０８０ｃｍ−’に二重結合に基づく吸収、１１２
０ｃｍ−にエーテルに基づく吸収があり、また、８３０
ｃ＋＋＋−’のエポキシ環に基づく吸収が消失している
ことから目的の付加物であることを確認した。

以下、上記合成例と同様の操作により、下記の付加物を
合成した。

本発明の付加物は、セラミックス成形体を製造する際の
バインダーとして単独で使用することができるが、無機
粉末の分散性を改善する効果が極めて大きいので、必要
に応じて従来使用されているバインダーの一種又は二種
以上と併用することもできる。この場合、本発明の付加
物は全バインダー成分の１０重量％以上用いることが好
ましい。

本発明の付加物と併用することのできる、従来公知のバ
インダーとしては、例えばワックス、木蝋、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリブタジェン、ポリビニルアル
コール、ポリ酢酸ビニル、メチルセルロース、酢酸セル
ロース、ポリアクリレート、ポリスチレン、ポリエステ
ル、エチレン／酢酸ビニル共重合体、エチレン／エチル
アクリレート共重合体等が挙げられる。

本発明の付加物は、そのままパイグーとして使用するこ
とができるが、水あるいは有機溶媒に分散または溶解し
て使用することもできる。特に水系の場合には必要に応
じて少量の界面活性剤を用い乳化して使用することが有
効である。また、有機溶媒を用いる場合には、単独また
は複数の溶媒を使用することができる。

本発明によって成型体を製造するに際しては、前述のセ
ラミックス粉末にバインダーを添加し、混練する。次に
この混練物を成型体とするのであるが、成型する方法と
しては常法のいかなる方法も採用可能である０例えばプ
レス成型、鋳込成型、ラバープレス成型、圧縮成型、テ
ープ成型、押し出し成型、射出成型等の方法が任意に採
用される。

また、本発明の方法により得られるセラミックス成型品
は、誘電体、磁性体、圧電素子、ＩＣ基板、ＩＣパンケ
ージ、絶縁体、断熱材、耐食材、耐摩耗材等従来公知の
用途に何隻制限なく使用できる。

以下、実施例によって本発明を説明する。

実施例１ 炭化珪素粉末（１０ｒｒｒ／ｇ）８５重量部に対し、ポ
リエチレンワックス１０重量部及び試料化合物５重量部
を加えた後、ブラベンダーブラストミル（１６０℃Ｘ　
６０　ｒｐｍ）で混練し、そのトルク変化を観察し、炭
化珪素の凝集粒子の分散時間を測定した。又電子顕微鏡
にて有機物への炭化珪素の分散性を観察した。その結果
を表−■に示す。

表−１ 尖襞亙　　　跋料化企批　　　公敗詩皿　立散二１−１
　ポリエチレンワックス　４０分　普通１−２　付加動
磁１　　　　　　１５　　　良好１−３　付加動磁２　
　　　　１５　　良好１−４　付加物１１ｈ３　　　　
　　２０　　　良好１−５　付加物１１ｋＬ４　　　　
　　１５　　　良好１−６　付加物光５　　　　　１５
　　良好１−７　　付加物隘６　　　　　２０　　　良
好実施例２ フェライト（ＣａＱ−Ｆｅｔｒｓ）　１００重量部に対
し、バインダー２０重量％、水８０％からなる分散液２
５重量部を加え、ニーグーで混練後、押出機により直径
５鶴の丸棒を作成した。この丸棒の表面平滑性を評価す
るとともに、この丸棒を１５０℃で１時間乾燥した後５
ｃｍ間隔の支点で支持し、中央部に荷重をかけた時の曲
げ破断強度（Ｋｇ／ｃｍ”）を測定した。

結果を表−２に示す。

表−２ ２−１ポリビニルアルコール１普通　　１１３２−２　
付加物ＩＶｈｌ　　　　　　　　良好　　１６８２−３
　付加物！１１１２　　　　　　　良好　　１６０２−
４　付加物光３　　　　　　　良好　　１５５２−５　
付加動磁４　　　　　　良好　　１６４２−６　付加動
磁５　　　　　　　良好　　１５８２−２　付加物Ｎ１
１Ｌ６　　　　　　　　良好　　１５２＊ｌ：重合度１
７００、けん化度９９モル％実施例３ 窒化珪素粉末（１２ｎ（／ｇ）　１００重量部に対し、
エチレン／酢酸ビニル共重合体６重量部、ポリブチルメ
タクリレート８．８重量部、ポリエチレンワックス３重
量部及び試料化合物４重量部を加えた後実施例１と同様
にして試験を行った。

その結果を表−３に示す。

表−３ 去りＮ　　　跋粁止金生　　　ｉＪＬｉＭ　光散血３−
１　なし　　　　　　　　　３２分　普通３−２　付加
動磁１　　　　　　５　　良好３−３　付加物隘２　　
　　　　８　　良好３−４　付加物Ｎ１３　　　　　　
１０　　　良好３−５　付加物１１ｈ４　　　　　　　
７　　　良好３−６　付加動磁５　　　　　　８　　良
好３−７　付加動磁６　　　　　１１　　　良好実施例
４ 酸化ジルコニア粉末（１１，’Ｍ／ｇ）　　１００重量
部に対し、エチレン／酢酸ビニル共重合体４重量部、ポ
リブチルメタクリレート５重量部、ポリエチレンワック
ス６重量部及び試料化合物３重量部を加えた後実施例１
・と同様にして試験を行った。

その結果を表−４に示す。

表−４ ス」１（試↑ＨしＬ批　　　分１ぴ刺’Ａ　　ｊ」１１
４−１　なし　　　　　　　　　３５分　普通４−２　
付加動磁１　　　　　　７　　良好４−３　付加物！ｌ
ｈ２　　　　　　　９　　　良好４−４　付加物１１ｋ
Ｌ３　　　　　　１０　　　良好４−５　付加物隘４　
　　　　　９　　　良好４−６　付加動磁５　　　　　
　８　　良好４−７　付加物Ｎ１１６　　　　　　１０
　　　良好実施例５ 酸化アルミナ粉末（１１，９ｒｒｒ／ｇ）　　１００重
量部に対し、バインダー２．５重量％及び水９７．５重
量％からなる分散液６０重量％を加え攪拌し、得られた
スラリーを噴霧乾燥機により顆粒状とし、これを１１０
Ｘ３０Ｘ２にプレス成形した。得られた成形品の強度及
び肌荒れを評価した。

結果を表−５に示す。

５−１　ポリビニルアルコール１劣る　　劣る５−２同
上ｍｘ　　　　　　　　９通　　普通５−３　付加物Ｎ
ｌｌ　　　　　　　　良好　　良好５−４　付加物光２
　　　　　　良好　　良好５−５　付加物１１ｈ３　　
　　　　　良好　　良好５−６　付加動磁４　　　　　
　良好　　良好５−７　付加動磁５　　　　　　良好　
　良好５−８　付加物１に６　　　　　　　良好　　良
好率１：重合度１７００．けん化度９９モル％寧２：バ
インダー量５重量％ 実施例６ 酸化アルミナ粉末（１１，９ｒｒｆ／ｇ）　　１００重
量部に対し、１．２−オクタデカンジオール２重量％、
バインダー１重量％及び水９７重量％からなる分散液６
０重量％を加え攪拌し、得られたスラリーを噴霧乾燥機
により顆粒状とし、これを１０Ｘ３０×２鶴にプレス成
形した。得られた成形品の強度及び肌荒れを評価した。

結果を表−６に示す。

５−ＩＰＶＡ”　　　９通９通 ５−２　付加動磁１　　極めて良好　極めて良好５−３
　付加物！１ｋＬ２　　　極めて良好　極めて良好５−
４　付加物Ｎ１３　　　極めて良好　極めて良好５−５
　付加物隘４　　極めて良好　極めて良好５−６　付加
物１１ｋＬ５　　　極めて良好　極めて良好５−７　付
加物Ｎ１６　　　極めて良好　極めて良好＊１：重合度
１７００、けん化度９９モル％のポリビニルアルコール
を５重量％用い、１．２−オクタデカンジオールを除い
た。

上記の如く、本発明で用いられるバインダーはセラミッ
クス原料粉末を分散させる効果が大きくまたバインダー
としての効果も大きいので、本発明の方法で製造された
セラミックス成型品は強度が大きく、表面性が優れてい
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　セラミックス成型体の製造にあたり、エポキシ化ポリ
   ブタジエンの有機アミン付加物をセラミックス粉末１０
   ０重量部に対して、０．１〜２０重量部添加することを
   特徴とするセラミックス成型体の製造方法。