KR0149177B1 - 세라믹 성형용 바인더 - Google Patents

Abstract

우수한 바인더 기능을 가짐과 동시에 내습도성이 있는 성형체를 형성할 수 있는 수계의 세라믹 성형용 바인더에 관한 것이다.

본 발명은, 특정 비율의 아크릴산 알킬에스테르 및/또는 메타크릴산 알킬 에스테르 모노머와 페녹시 또는 알콕시 폴리에틸렌글리콜이 불포화 카르분산 에스테르 모노머계에 매우 한정된 양의 아크릴산 및/또는 메타크릴산 또는 술폰산기 함유 불포화 모노머를 가하여, 이것을 공중합 시켜 얻는 코폴리머 이다.

Description

세라믹 성형용 바인더

본 발명은 수계(水系)의 세라믹 성형용 바인더에 관한 것으로, 특히 우수한 바인더 기능에 가하여 내습도성이 있는 성형체를 형성 할 수 있는 세라믹 성형용 바인더에 관한 것이다.

알루미나 기판과 같은 테이프 형상의 세라믹 소결체(燒結

)를 제조할때에는, 일반적으로, 바인더를 용매에 용해하여 이것에 세라믹 미분말을 혼합하고, 불밀등으로 장시간 혼련(混練) 분산하고, 기포를 제거한 다음 독터 브레이드 등을 사용하여, 일단 생(生) 시이트(그린시이트)를 얻은 후, 소성하는 방법이 행하여 지고 있다.

그런데, 종래에는, 바인더로서 부티랄수지등이 사용되고 있기 때문에, 이들 용매로서 알콜, 케톤, 염소계 용매, 방향족계 용매등, 각종 유기 용매를 다량으로 사용할 필요가 있었다.

그 때문에, 인화에 의한 폭발이나 화재의 위험이 있었고, 또, 생시이트 성형시의 취기, 인체에 대한 유독작용, 건조시에 있어서의 증발한 유기용제 가스에 의한 공해문제 등 여러가지 문제가 있었다.

그래서, 상기 문제를 해결하기 위하여 폴리비닐 알콜, 수용성 폴리비닐 아세테이트, 수용성 폴리우레탄등의 수용성 바인더가 제안되도록 되어, 용매로서 물이 사용될 수 있도록 되어 왔다.

그러나, 이들 수용성 바인더를 사용하면 세라믹 미분말이 수용성 용매중에서 응집되기 쉽고, 점도가 상승하기 때문에 세라믹 슬러리의 유동성이 저하되거나, 세라믹의 분산분량이 생기기도하여, 소망하는 형상, 특히 고정밀도로 평활한 표면을 가지는 생시이트가 얻기 어럽다고 하는 문제가 있었다.

또한, 상기 수용성 바인더의 결점을 해결하기 위하여 여러가지 수용성 아크릴게 바인더로 제안되고 있다.

예를들면, 폴리우레탄 수지와 수용성 아크릴 수지를 조합 시킨 것(일본국 특개소 58-190867호), 아크릴산 에스테르와 카르복실기 함유 모노머과의 공중합체를 사용하는것(동 59-121152호, 동 60-122768호, 동 60-122769호) 다시 알콕시(폴리) 에틸렌 글리콜의 불포화 카르본산을 필수 성분으로서 포함한 공중합체(동 60-122770호, 60-155567호)가 있다.

그러나, 이들 수용성 아크릴 수지 바인더에서는 상기 문제를 아직도 충분히 해결할 수 있는 것은 아니며, 특히 수계 바인더이기 때문에 습도에 대하여 영향을 받아, 충분한 특성을 가자닌 성형체를 얻을 수 없었다.

본 발명은, 우수한 성형성은 물론, 수계 바인더임에도 불구하고 그 성형체의 흡습량이 낮고, 습도에 의한 성형체의 특성 저하가 없는 세라믹 성형용 바인더를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 특정 비율의 아크릴산 알킬 에스테르 및/또는 메타크릴산 알킬 에스테르 모노머와 페녹시 또는 알콕시 폴리에틸렌 글리콜의 불포화 카르본산 에스테르 모노머계에 매우 한정된 양의 아크릴산 및/또는 메타크릴산(제1발명) 또는 슬폰산기 함유 불포화 모노머(제2 발명)을 가하고, 이들을 공중합시켜 얻은 코폴리머를 사용하면 우수한 내습성을 가지는 성형체가 얻어지고, 상기 과제를 효율적으로 해결할 수 있다는 지견에 의거하여 이루어진 것이다.

즉, 제1발명은,

(A) 아크릴산 및/또는 메타크릴산 0.5 내지 4.5중량%

(B) (B-1)(메타) 아크릴산 메틸 및/또는 (메타)아크릴산 에틸과, (B-2) 알킬기이 탄소수가 4 내지 8인(메타) 아크릴산 알킬 에스테르 및/또는 탄소수가 1 내지 4의 알키렌기를 가지는 (메타)아크릴산 알콕시 알킬에스테르 와를, (B-1)/(B-2)가 95/5 내지 40/60 (중량비)이고 동시에 그 합계량이 60 내지 89.5중량%

(C) 하기의 일반식 [Ⅰ]으로 나타내는 모노머 10 내지 35중량%

(식중에서, R₁는 수소 또는 메틸기, R₂는 탄소수가 1 내지 4인 알킬기 또는 페닐기, n는 2이상이다)

의 공중합체 또는 그의 염을 함유하는 것을 특징으로 하는 세라믹 성형용 바인더를 제공한다. 또, 제2발명은,

(A') 술폰산기 함유 모노머 0.5 내지 10.0중량%

(B') 알킬기의 탄소수가 1 내지 8인(메타) 아크릴산 알킬 에스테르 및/또는 알키렌기의 탄소수가 1 내지 4인(메타) 아크릴산 알콕시 알킬 에스테르 40.0 내지 9.0중량%

(C) 제1발명과 같은 일반식 [Ⅰ]으로 나타내는 모노머 5.5 내지 50.0중량%의 공중합체 또는 그의 염을 함유하는 것을 특징으로 하는 세라믹 성형용 바인더를 제공한다.

제1발명에서 상용되는 성분 (A)의 모노머는, 아크릴산, 메타그릴산 또는 이들의 혼합물이다.

제1발명에서 사용되는 성분 (B)의 모노머로서는, 다음과 같은 것을 들수가 있다.

(B-1)로서는, (메타)아크릴산메틸, (메타)아크릴산 에틸 또는 이들이 혼합물을 들 수 있다.

이들중, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸이 바람직하다.

(B-2) (i) 탄소수 4 내지 8개의 알킬기를 가지는 (메타)아크릴산 알킬에스테르, 예를들면 n-부틸 (메타)아크릴레이트, 이소부틸 (메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타) 아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타) 아크릴레이트 등의 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 들 수 있다.

이들중, 아크릴산 알킬 에스테르가 바람직하며, 특히, 아크릴산 부틸, 아크릴산 이소부틸 및 아크릴산 시클로 핵실이 바람직하다.

( B-2)(ii) 탄소수 1 내지 4개의 알키렌기를 가지는 (메타)아크릴산 알콕시 알킬 에스테르, 예를들면, 메톡시메틸(메타) 아크릴레이트, 메톡시에틸(메타) 아크릴레이트, n-부톡시메틸(메타) 아크릴레이트, n-부톡시에틸(메타) 아크릴레이트, 에톡시메틸(메타) 아크릴레이트, 에톡시부틸(메타) 아크릴레이트 등의 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 들수가 있다.

이들중, 아크릴산 알콕시알킬 에스테르가 바람직하며, 특히, 이크릴산 메톡시에틸이 바람직하다.

여기서, 알콕시기로서는 탄소수 1 내지 4의 것이 사용된다.

제1발명에서 사용되는 성분 (C)의 모노머로서는, 상기 일반식 [Ⅰ]으로 나타내는 모노머의 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 들수가 있다.

일반식중에서, n는 2내지 40이 바람직하며, 더욱 바람직하기는 4 내지 25이다.

성분 (C)의 모노머로서 구체적으로는, 패녹시 폴리에틸렌글리콜 (n=2 또는 6) 모터(메타) 아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜 (n=2, 3, 4, 9 또는 23)(메타) 아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜 (n=2, 3, 4, 9 또는 23)(메타) 아크릴레이트 등을 들수가 있다.

바람직하게는, n가 3 내지 23의 메톡시폴리에틸렌글리콜 (메타) 아크릴레이트이다.

제1발명에서는, 상술한 바와같이 성분 (A)의 양이 중요하며, 0.5 내지 4.5중량%(이하, %이라 약칭한다) 바람직하게는 1.0 내지 4.5%, 보다 바람직하게는 1.5 내지 4%이다.

즉, 4.5%를 초과하면, 공중합체중의 카드복실기량이 과잉이 되고, 바인더로서의 흡수량이 많아지게 된다.

또 카르복실기가 0.5%미만이면, 공중합체중에 전하가 없어지게 되고 세라믹 본체의 분산성이 현저하게 나빠진다.

성분(B)의 양은, 60 내지 89.5% 바람직하게는 65.0 내지 88.0%이다.

60% 미만에서는 형성체의 흡습량이 증대 되거나 강도·유연성이 부족함을 볼 수 있으며, 또, 89.5%를 초과하면 바인더의 수용성이 저하되거나 세라믹 본체의 분산성이 저하됨을 볼수 있다.

또한, (B-1)/(B-2)의 비율은 95/5 내지 40/60이다.

이 비율 이외에서는, 세라믹 본체이 분산성이 저하되건, 성형체의 강도·유연성이 부족하다.

바람직하게는 90/10 내지 55/45이다.

성분 (C)의 불포화 카르본산 에스테르의 양은 10 내지 35%, 바람직하게는 15.0 내지 30.0%이다.

10% 미만에서는 공중합체의 수용성이 저하되거나 현저하게 세라믹 분체의 분산성이 나빠진다.

또, 35%를 초과하면 바인더의 흡습량이 많아지거나 그 강도가 저하게게 된다.

제1발명에서는 상기 성분(A) 내지 (C)의 코폴리머 자체 또는 그의 염, 예를들면 암모늄염, 알칼올아민염등의 유기 아민염을 사용할 수 가 있다.

제1발명에서는, 상기 성분(A) 내지 (C)의 모노머의 합계가 100%가 되도록 하여 사용하는 것이 좋으나, 다시 제4의 모노머를 가할 수가 있다.

이와같은 제4의 모노머(성분(D)이라 한다)로서는, 상기 성분 (A), (B), (C)와 공중합 가능한 (메타) 아크릴로니트릴, 아크릴아미드, N-메틸올아크릴아미드, 스티렌, α-메틸스티렌, 에틸렌, 염화비닐, 초산비닐, N-비닐피로리돈, 2 아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산과 같은 슬폰산기 함유 모너머, 말레인산, 푸말산, 이타콘산 등의 디카르본산 등을 들수 있다.

이들은 0 내지 50%, 바람직하게는 0 내지 30%의 양으로 사용할 수가 있다. 그리고, 제1발명의 상기 모노머 성분을 공중합 시킨 폴리머로서는, 렌딤타입, 블록타임등이 어느 것이라도 좋다.

다음에, 제2 발명에 대하여 설명한다.

제2발명에서 사용되는 성분 (A')의 모노머로서는, 비닐술폰산, 알릴술폰산, 메타크릴술폰산, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, 스티렌술폰산, α-메틸스티렌술폰산, 비닐톨루엔술폰산 등을 들 수 있다.

이들중, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, 비닐술폰산이 바람직하다. 또, (B')의 모노머로서는 다음것을 들 수 있다.

탄소수 1 내지 8개이 알킬산을 갖는 (메타)아크릴산 알킬 에스테르 예를들면 메틸(메타) 아크릴레이트, 에틸(메타) 아트릴레이트, 이소프로필(메타) 아크릴레이트, n-부틸(메타) 아크릴레이트, 이소부틸(메타) 아크릴레이트, 시클로헥실(메타) 아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타) 아크릴레이트 등 ; 탄소수 1 내지 4개의 알키렌기를 갖는 (메타) 아크릴산 알콕시 알킬에스테르, 예를들면, 메톡시메틸 (메타) 아크릴레이트, 메톡시에틸(메타) 아크릴레이트, n-부톡시메틸(메타) 아크릴레이트, n-부톡시에틸(메타) 아크릴레이트, 에톡시메릴(메타) 아크릴레이트, 에톡시에틸(메타) 아크릴레이트, 에톡시부틸(메타) 아크릴레이트 등이다.

여기서 알콕시기로서는, 탄소수가 1 내지 4인 것을 들수 있다.

성분 (C)의 모노머는, 제1발명에서 사용하는 것과 같은 것이다.

제2발명에서는, 상술한 바와 같이 성분 (A')의 양이 중요하며, 0.5 내지 10중량%(이하, %라고 약칭한다) 바람직하게는 1.5 내지 8.%이다. 즉, 10%가 초과하면, 공중합체중의 술폰산기량이 과잉이되며, 바인더로서의 흡습량이 많아진다.

또, 0.% 미만이면 공중합체중에 전하가 없어지게 되고 세마릭 본체의 분산성이 현저하게 나빠진다.

성분 (B')의 량은, 40.0 내지 90.0% 바람직하게는 50.0 내지 88.0%이다.

40.0%미만에서는 바인더의 흡습량이 증대되거나 강도가 부족함을 볼수 있고, 또, 90.0%가 초과하면 바인더의 수용성이 저하되거나 세라믹 분체의 분산성이 저하됨을 볼 수 있다.

성분 (C)의 불포화 가르본산 에스테르의 양으 5.5 내지 50.0%, 바람직하게는 10.0 내지 45.%이다.

5.5% 미만에서는 공중합체의 수용성이 저하 되거나 현저하게 세라믹 분체의 분산성이 나빠진다.

또, 50%를 초과하면 바인더의 흡습량이 많아지게 되거나, 그 강도가 저하하게 된다.

제2발명에서는 상기 성분 (A') 내지 (C)의 코폴리머 자체 또는, 그의 염, 예를들면 암모늄염이나 유기 아민염등을 사용 할 수 있다.

본 발명에서는, 상기 성분 (A') 내지 (C)이 모노머의 합계가 100%가 되도록 하여 사용하는 것이 좋으나, 그위에 제1발명의 항에서 상술한 바와같은 제4의 모노머를 가할 수가 있다.

제2발명의 상기 공중합 폴리머는, 제1발명과 같이 렌덤타입, 블록타임 등의 어느 것이라도 좋다.

제1 및 제2 발명의 코폴리머의 분자량은, 중량 평균 분자량

이 5만 내지 60만, 바람직하게는 10만 내지 40만, 더욱 바람직하게는 15 내지 30만이다.

이들은, 겔투과 크로마토 그래퍼(gel permeation chromatography)에 의해 표준물질을 사용하여 용이하게 측정 할 수 있다.

가 5만 미만에서는 바인더로서의 충분한 성형성, 강도는 발휘되지 않고, 분산 기능만을 가지는 것이 된다,

또,

가 60만을 초과하면 바인더 기능은 갖는것이지만 상기 조성 범위내라고 하더라도 그 자체의 분산력이 없어지고 만다.

또한 상기 제1 및 제2 발명의 공중합체의 염은 공중합체중의 카르복실기이 일부 또는 전부를 암모니아 혹은 유기아민으로 중화하고, pH를 6 내지 10으로 조정하여 제조하는 것이 바람직하다.

유기 아민이라함은, 예를들면 모노에탄을 아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 모노이소프로판올아민, N-메틸에탄올아민, 디메틸아미노프로판올아민등의 OH기 함유 유기아민, 모르포린등을 들수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

따라서, 상기 조건을 만족하는 한, 본 발명의 코폴리머의 염의 수용액 제조방법에 대해서는, 아무런 제한을 받지 않고 공지이 중합 방법에 이해, 바람직하게는 유화중합 및 용액중합에 의거 할 수가 있다.

중합 개시제로서는, 벤조일퍼옥사이드, 디-tert-부틸퍼옥사이드 등이 과산화물이나 과황산 암모늄등이 과황산염을 사용할 수 가 있다.

이들 중합 방법중, 아조계 중합 개시제에 의해 수성용매중에서 중합하는 것이 바람직하다.

중합 방법으로서는 유화중합, 용액중합등을 들 수 있으나, 바람직하게는 용액 중합이다.

아조제 중합 개시제로서는 수용성 아조화합물과 유용성 아조 화합물을 들수 있다. 수용성 아조 화합물로서 구체적으로는, 아조비(2 메틸프로피온아미딘)염산염, 아조비스(2 이미다졸린 2일) 프로판염산염, 아조비스(2 메틸 프로피온산 아미드) 2수염등이 아조 아미드 화합물, 아조비스 (2 메틸프로판) 등의 알킬 아조 화합물이나 아조비스 (4 시아노길초산(

))등의 아조 시아노 화합물 등을 들수 있다.

유용성 아조 화합물로서는, 아조비스 이소부리로니트릴, 아조비스이소부릴바레로니트릴, 아조비스시나노팬탄산 등을 들 수 있다.

이들 중, 수용성 아조 화합물을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 개시제는 임의의 양으로 사용할 수 있으나, 모노머 100 중량부당, 0.05 내지 5중량부, 바람직하게는 0.1 내지 2 중량부를 첨가하는것이 좋다.

또, 수성용매로서는, 매탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올등의 알콜, 아세톤등의 케톤, 및 이들의 용매와 물과의 혼합용매를 들수 있다.

중합온도는 임의로 할수가 있으나, 60 내지 90℃에서 중합을 행하는 것이 좋다.

본 발명의 바인더는, 수계 바인더로서, 수성용매을 함유한 폴리머나, 수성용매를 제거한 폴리머 수용액의 어느쪽을 사용하여도 좋다.

본 발명의 바인더는, 상기 방법에 의해 제조할 수 있으나 상기 코폴리머의 염, 또는 소망에 따라 첨가한 가소제를 함유하는 바인더의 유리 전이온도 (Tg)가 -30 내지 0℃에 있는것이 바람직하다.

0℃ 이상에서는 바인더 기능이 저하되고, -30℃ 이하에서는 세락믹 성형체의 표면의 끈끈하고, 취급하기 어렵게되며 그 강도도 저하되므로, 상기 범위으 유리전이점을 갖도록 조제하는 것이 한층 바람직하다.

본 발명에 의하여 얻어지는 세라믹 성형용 바인더를 사용하여, 세라믹 성형체를 제조할 경우에는 세라믹 미분체 100%에 대하여 바인더를 고형분으로서 0.3 내지 25.0% : 바람직하게는 0.5 내지 20.0% 사용하는 것이 좋다.

대상이 되는 세라믹 미분체로서 대표적인것은, 알루미나, 지르코니아, 마그네시아, 베리리아, 산화리탄, 티탄산바롬, 티탄산지르콘산납, PLZT, 페라이트-망간등의 산화물계 혹은, 복합 산화물계 세라믹 미분체, 및 탄화규소, 질화규소, 사이아론등의 비산화물계 세라믹 미분체를 들 수 있다.

또, 필요에 따라 수용성 가소제 (예를들면, 폴리에틸렌 글리콜, 글리세린), 분산제 (예를들면, 폴리아크릴산 NH₄염, 폴리아크릴산-아크릴산 에스테르 NH₄염, 폴리옥시에틸렌알킬에데르, 폴리옥시에틸렌알킬페놀에테르), 소포제등의 바인더 이외의 성형조제를 병용하여도 좋다.

본 발명의 세라믹 성형용 바인더는, 우수한 성형성에 추가하여 바인더의 내습성과 분산기능에도 우수하다고 하는 이점이 있다. 따라서,

(i) 주입(

)성형, 가압 성형에 있어서는, 일반적으로 분산제아 바인더를 병용하는 것이 보통이지만, 본 발명의 바인더를 1개 사용하면 2개의 기능을 갖기 때문에 전체적으로 소량의 첨가량의 세라믹 원료의 양호한 분산성과 성형성 (바인더성)을 달성 할 수 있다.

(ii) 테이프 성형에 있어서도, 분산제를 필요로 하지않고, 바인더 단일품으로 양호한 분산성, 성형성을 나타내며, 성형 조제의 첨가량을 줄일수가 있다.

(iii) 보다 큰 이점을 성형체인 생시이트의 흡습량이 적으며, 온도에 의한 생시이트 물성이 변화가 적다. 용제계 바인더와 동등한 유연성과 강도가 있다.

(iv) 상기의 점에 추가하여, 물로 이온화하여 Ca^2-, Mg^-2등의 2가나 3가의 이온을 내는 소결조제나 pb2-를 이온하 하기쉬운 PZT, PLZT를 포함한 세라믹 본체에 대해서도, 바인더의 분산 기능의 저하가 전혀 보이지 않고 양호한 성능을 발휘한다.

제2발명의 바인더는 상기 이점에 추가하여, 생시이트 보존에서의 내습도성이 있다.

[실시예]

다음에 실시예에 의하여 본 발명을 설명하지만, 본 발명은 이예 한정되는 것은 아니다.

그리고, 실시예에 나타낸 「부」 및 「%」는 어느것이나 중량 기준이다.

[실시예 1]

사용한 공중합체의 조성을 표1에 나타내고, 다시 그것을 사용하여 아래와 같이 생시이트를 작성하여 평가한 결과를 표2에 나타낸다. 그리고, 표중의 폴리머는 다음의 폴리머 (표중의 No 2)의 제조방법에 존하여 제조하였다.

[No 2 폴리머의 제조방법]

교반기, 온도계, 환류 콘덴서, 적하로드, 및 가스 도입관을 구비한 3ℓ의 플라스크에 메탄올 670g, 물 150g을 넣고, 질소가스 기류하에서 70℃로 온도 상승하였다.

이어서, 메톡시폴리에틸렌글리콜 (n=g) 메타크릴레이트 200g, 아트릴산 45g, 아크릴산 부틸과 아크릴산 메틸의 합계 755g으로 된 모노머 용액과 아조비스(2메틸 프로피온아미딘) 염산염(와코오준야쿠제 V-50) 3.0g을 물 180g으로 용해한 수용액을 첨가한후, 75℃로 온도 상승시켜, 1시간 보온하여 중합을 완결 시켰다.

얻어진 공중합체를 암모니아수로 중화하여 메탄올 함유 바인더를 얻었다.

또, 이 메탄올 함유 바인더로부터, 메탄올을 유거(留去)한뒤, 수용액 바인더를 조제 하였다.

얻어진 바인더의 중량 평균 분자량을 용매로하여 메트라히드로푸란을 사용하고, 동시에 표준물질로서 폴리스티렌을 사용하여 겔 투과 크로마토 그레피를 사용측정하였다.

본 발명의 폴리머 No1 내지 No8의 중량 평균 분자량은 다음과 같다.

[시이트의 형성]

소결조제로서 탄산칼슘, 탈크, 카올린 4%를 배합한 96% 알루미나(쇼와덴고오, AL-45) 200g에, 표1 기재의 바이더, 소포제 및 물을 슬러리 점도가 1 내지 5만 cps로 되도록 적당량을 가하여, 볼밑에 의해 분산 혼합 하였다.

얻어진 슬러리를 실리콘 코팅 폴리에스테르 필름상에 독터 브레이드 1.2mm로 시이트 형상으로 성형 하였다.

이것을 45℃ 2hr, 80℃ 1hr로 건조하고, 그때의 생시이트의 성형성, 생시이트의 표면상태 및 유연성을 평가하였다.

또한 이 생시이트를 제차 상기 배합량과 같은 물을 가하여, 그 생시이트의 제용해성을 평가 하였다.

또, 생시이트의 흡습량에 대해서도 평가 하였다.

또, 양호한 생시이트는 탈지, 소결 하였더니 예상한것 같이 고밀도, 고강도의 소결체를 얻었다.

그리고, 각종 성능은 다음과 같이하여 평가 하였다.

[실시예 2]

표 3에 나타낸 폴리머의 특성을 실시예 1과 동일하게 하여 측정 하였다. 그리고, 공중합체는, 하기의 폴리머 (표 3 중 No 25 폴리머)의 제법에 준하여 합성 하였다.

[No 25 폴리머의 베조방법]

교반기, 온도계, 환류 콘덴서, 적하로드 및 가스 도입관을 구비한 3ℓ 플라스크에 에탄올 820g을 넣고, 질소가스 기류하에서 80℃로 온도 상스 하였다.

이어서, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산 45g, 아크릴산메틸과, 아크릴산부틸이 혼합물(중량비 3:1) 755g, 메톡시폴리에틸렌글리콜(n=9) 메타클릴레이트 200g의 모노머 혼합 용액과 아조비스(4시아노길초산)(와코오쥰야쿠제, v-50) 2.5g과 물 180g의 중합 개시제 수용액을 첨가한후, 1시간 보완하여 중합을 완결 하였다.

얻어진 공중합체를 암모니아수로 중하 하였다.

다시 에탄올을 유거하여 수용액 타입의 바인더를 제조 하였다.

표1에 기재딘 폴리머와 동일하게 측정한 본 발명의 폴리머 No21 내지 26의 중량평균 분자량은 다음과 같다.

[본 발명품 21, 22, 25, 26 및 비교품 27, 29 내지 31]

소결조제 MgO, CaO 4% 배합 96% 알루미나(쇼와덴고오, AL-45) 200g에, 표1 기재이 바인더, 소포제 및 물을 슬러리 점도가 1 내지 5만 cps로 되도록 적당량을 가하여, 볼밑에 의하여 분산 혼합 하였다.

얻어진 알루미나 슬러리 점도를 측정한후, 마이라 시이트상에 독터 브레이드 1.2mm로 시이트 형상으로 성형 하였다.

이것을 45℃hr, 80℃hr로 건조하고, 그때의 생시이트의 성형성, 생시이트의 표면상태 및 유연성을 평가 하였다.

그위에, 이 생시이트를 제차 상기 배합량과 같은 물 또는 암모니아수를 가하여, 그 생시이트의 재용해성을 평가 하였다.

또, 생시이트의 흡습량 및 생시이트를 가증하여 겹쳐 쌓았을때의 생시이트간의 부착성에 대해서도 평가 하였다.

[본 발명품 23, 24 및 비교품 28]

상기 실시예 2의 알루미나 대신에, PZT를 사용하여 동일한 평가를 행하였다.

사용한 공중합체의 조성을 표3에 나타내고, 평가 결과를 표4에 나타낸다. 또, 양호한 생시이트는 탈지, 소결 하였더니 예상한대로 고밀도, 고강도의 소결체가 얻어졌다.

각종 성능은 실시예 1과 동일하게 하여 측정 하였다.

그리고, 부착성은 다음 방법으로 측정 하였다.

[실시예 3]

실시예 1에서 평가한 표1 기재이 바인더 No 3 또는 No 3기재의 바인더 No 26을 사용하여 제작한 생시이트의 적층성에 대하여 평가 하였다.

50mm×50mm의 생사이트 표면에 톨투엔 또는 초산을 도포하고, 또 1매이 생시이트를 겁쳐서 압착 하였더니 양화하게 적층 할수가 있고, 소결 하더라고 2매가 박리되지 않고 일체화되어 있었다.

[실시예 4]

실시예 1에서 사용한 96% 알루미나 200g에, 표1 기재의 바인더 No 2 또는 표3 기재의 바이더 No 25를 1.2g, 소포제 및 물 60g을 가하여 볼밀에 의하여 일주야 분산 혼합 하였다.

얻어진 슬러리는 1000cps 이하이며 탈포한후, 도가니형의 석고 주형에 부여넣고 10분간 착육(着肉)시켰다.

또한, 1시간 건조시켜 주형에서 뽑아내고 40℃에서 1시간, 다시 80℃에서 1시간 건조하였다.

얻어진 성형 도가니는 잔금이 없고 적당한 강도가 있으며, 더우기 탈지, 소결함으로써 양호한 소결 도가니가 얻어졌다.

[실시예 5]

실시예 1에서 사용한 96% 알루미나 200g에 표 1기재의 바인더 No 1 또는 표 3 기재의 바이더 No 21을 3.0g, 소포제 및 물을 가한후, 볼밑에 의하여 일주야 분산 혼합하여 수백 pcs의 슬러리를 얻었다.

얻어진 슬러리를 스프레이 드리이하여 평균입자 지름 50μ의 과립을 얻었다. 이 과립을 두께 3mm의 50mm×50mm의 금형에 충전하고, 1t/cm 로 프레스하여 50mm폭의 정방형의 성형품을 얻었다. 금형으로의 과립의 충전성, 금형으로 부터의 생시이트의 이형성(離型性) 및 성형품의 표면 평황성은 양호 하였다. 성형품의 생밀도는 2.61이고, 탈지, 소결 함으로써 양호한 소결체가 얻어졌다.

Claims (3)

1. (A) 아크릴산 및/또는 메타크릴산 0,5 내지 4.5중량%

   (B) (B-1)(메타) 아크릴산 메틸 및/또는 (메타) 아크릴산 에틸과 (B-2) 알킬기이 탄소수가 4 내지 8인 (메타) 아크릴산 알킬에스테르 및/또는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기를 가진 (메타) 아크릴산 알콕시알킬 에스테르를, (B-1)/(B-2)가 95/5 내지 40/60(중량비)이고, 동시에 그의 합계량이 60 내지 89.5중량%

   (C) 하기의 일반식으로 나타내는 모노머 10 내지 35중량%

   

   (식중에서, R₁은 수소 또는 메틸기, R₂는 탄소수가 1 내지 4인 알킬기 또는 페닐기, n는 2이상이다.

   의 공중합체 또는 그의 염을 함유하는 것을 특징으로 하는 세라믹 성형용 바인더.
2. 제1항에 있어서, 공중합체에 중량평균 분자량이 50,000 내지 600,000인 세라믹 성형용 바인더.
3. 제1항에 있어서, 공중합체의 염이, 이 공중합체의 암모늄염 또는 알칼올 아민염인 세라믹 성형용 비인더.