JP6359916B2 - Manufacturing method of ceramic molded body - Google Patents
Manufacturing method of ceramic molded body Download PDFInfo
- Publication number
- JP6359916B2 JP6359916B2 JP2014167541A JP2014167541A JP6359916B2 JP 6359916 B2 JP6359916 B2 JP 6359916B2 JP 2014167541 A JP2014167541 A JP 2014167541A JP 2014167541 A JP2014167541 A JP 2014167541A JP 6359916 B2 JP6359916 B2 JP 6359916B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- epoxy resin
- molded body
- ceramic
- water
- mixture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Epoxy Resins (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
本発明は、例えば、プラグ、メタルハライドランプ、静電チャック、ドームなどに用いられるセラミック焼結体を製造する際に適用できるセラミック成形体の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a ceramic molded body that can be applied when manufacturing a ceramic sintered body used for, for example, a plug, a metal halide lamp, an electrostatic chuck, and a dome.
従来、例えば耐熱性や耐久性などの高い性能を有するセラミック焼結体からなるセラミック部品が開発されている。これらのセラミック部品は、セラミックスラリーを硬化・乾燥させたセラミック成形体を焼結することによって製造することができる。 Conventionally, ceramic parts made of a ceramic sintered body having high performance such as heat resistance and durability have been developed. These ceramic parts can be manufactured by sintering a ceramic molded body obtained by curing and drying a ceramic slurry.
また、近年では、セラミックの成形性の向上を目的として、セラミック粉体、水溶性エポキシ樹脂などの硬化性樹脂、アミン系化合物などの硬化剤、水などの溶媒などを混合し、脱泡、注型、硬化することで成形する方法が開示されている(特許文献1、2参照)。 In recent years, for the purpose of improving the moldability of ceramics, ceramic powder, curable resins such as water-soluble epoxy resins, hardeners such as amine compounds, solvents such as water, etc. are mixed, defoamed and poured. A mold and a method of forming by curing are disclosed (see Patent Documents 1 and 2).
これらの特許文献1、2では、気泡が強度低下の原因であるとして、その低減を目的としており、溶媒との親和性がよい硬化性樹脂を選択することが望ましいことが一般論として開示されている。これは、溶媒との親和性が悪いと、硬化性樹脂が分離して、成形体内部で偏析し、焼結時にポアなどの欠陥の原因となる恐れがあるためである。 In these Patent Documents 1 and 2, it is disclosed as a general theory that it is desirable to select a curable resin having a good affinity with a solvent, because bubbles are the cause of a decrease in strength. Yes. This is because if the affinity with the solvent is poor, the curable resin separates and segregates inside the molded body, which may cause defects such as pores during sintering.
しかしながら、上述した従来技術では、溶媒に水を利用した場合、水溶性エポキシ樹脂としてどのような特性のものが最も好適であるかについての開示はない。
具体的には、例えば硬化・乾燥・脱脂・焼成等の各製造工程において、成形体などにクラックが生じにくい製造方法については、十分に開示がない。
However, in the above-described prior art, there is no disclosure as to what characteristics are most suitable as a water-soluble epoxy resin when water is used as a solvent.
Specifically, for example, in each manufacturing process such as curing, drying, degreasing, and firing, there is no sufficient disclosure about a manufacturing method in which a molded body or the like is unlikely to crack.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、製造工程においてクラックが生じにくいセラミック成形体の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a method for manufacturing a ceramic molded body in which cracks are unlikely to occur in the manufacturing process.
(1)本発明は、第1態様として、少なくともエポキシ樹脂と硬化剤と溶媒としての水とセラミック粉末とからなる混合物を用いて成形体を作製し、その後、前記成形体を加熱して前記エポキシ樹脂を硬化させることによってセラミック成形体を作製するセラミック成形体の製造方法において、前記エポキシ樹脂の全塩素含有量が4重量%以下であり、前記エポキシ樹脂の水溶率が100%であり、前記混合物における前記水の含有量が38容積%〜44容積%であることを特徴とする。 (1) In the present invention, as a first embodiment, a molded body is prepared using a mixture of at least an epoxy resin, a curing agent, water as a solvent, and ceramic powder, and then the molded body is heated to form the epoxy. in the method of manufacturing the ceramic formed body to form a ceramic green body by curing the resin, the total chlorine content of the epoxy resin is Ri der 4 wt% or less, a water ratio of the epoxy resin is 100%, the The water content in the mixture is 38 vol% to 44 vol% .
エポキシ樹脂の全塩素含有量が4重量%を上回る場合には、後述する実験例から明らかなように、セラミック成形体にクラックが生じやすい。
つまり、塩素を多く含有しているということは、グリシジルエーテル化反応によりエポキシ化されていない部分が多いということを示しており、エポキシ樹脂が不均一になり易く、セラミック成形体にクラックを生じ易いと考えられる。また、塩素が残った部分(グリシジルエーテル化されていない部分)は、極性が低いため、エポキシ樹脂の水溶性が低くなるので、不溶物を起点としたクラックが生じ易いと考えられる。
When the total chlorine content of the epoxy resin exceeds 4% by weight, cracks are likely to occur in the ceramic molded body, as will be apparent from experimental examples described later.
In other words, containing a large amount of chlorine indicates that there are many parts that are not epoxidized by the glycidyl etherification reaction, and the epoxy resin tends to be non-uniform and cracks are likely to occur in the ceramic molded body. it is conceivable that. In addition, since the portion where chlorine remains (the portion that is not glycidyl etherified) has low polarity, the water-solubility of the epoxy resin is low, so it is considered that cracks starting from insoluble matters are likely to occur.
このように、本第1態様では、エポキシ樹脂の全塩素含有量が4重量%以下であるので、セラミック成形体にクラックが生じ難いという効果がある。
つまり、本第1態様では、例えば硬化・乾燥・脱脂等の各工程において得られる各成形体にクラックが生じにくく、結果として、この成形体を焼成して得られるセラミック焼結体にクラックが生じ難いという効果がある。
Thus, in the first embodiment , since the total chlorine content of the epoxy resin is 4% by weight or less, there is an effect that cracks are hardly generated in the ceramic molded body.
That is, in the first aspect, for example, cracks are hardly generated in each molded body obtained in each step such as curing, drying, and degreasing, and as a result, cracks are generated in the ceramic sintered body obtained by firing the molded body. The effect is difficult.
ここで、エポキシ樹脂は、水に溶ける水溶性エポキシ樹脂であり、硬化剤は、このエポキシ樹脂を硬化させるものである。
また、本発明におけるセラミック成形体は、焼結前の未焼結のセラミック製の成形体を意味している。即ち、硬化、乾燥、脱脂等の各工程におけるセラミック製の成形体を含む概念である(以下同様)。
Here, the epoxy resin is a water-soluble epoxy resin that dissolves in water, and the curing agent cures the epoxy resin.
Moreover, the ceramic molded body in the present invention means an unsintered ceramic molded body before sintering. That is, it is a concept including a ceramic molded body in each process such as curing, drying and degreasing (the same applies hereinafter).
また、本第1態様では、エポキシ樹脂の水溶率が100%であるので(エポキシ樹脂が全て水に溶けているので)、後述する実験例から明らかなように、セラミック成形体にクラックが発生し難い。
つまり、エポキシ樹脂の水溶率が100%未満の場合には、セラミック成形体にクラックが生じ易い。これは、水溶率が100%未満の場合には、不溶物を起点としたクラックが生じ易いと考えられるからである。
通常、水溶性エポキシ樹脂と言われる製品の中でも、水溶率に違い(優劣)があり、水溶率が100%のものがクラックが発生し難く好適である。
ここで、水溶率とは、常温(室温:25℃)にて、水90部にエポキシ樹脂10部が溶解したときの溶解率である。つまり、エポキシ樹脂のうち水に溶解した割合が水溶率である。従って、水90部にエポキシ樹脂10部が全て溶解した場合が、水溶率100%である。(なお、この水溶率は第2態様においても同様である)
さらに、本第1態様では、前記混合物における水の含有量(水分量)が、38容積%〜44容積%である。
後述する実験例に示すように、水の含有量が38容積%を下回る場合には、セラミック成形体にクラックが生じやすい。一方、水の含有量が44容積%を上回る場合には、樹脂の硬化が十分に進行し難く、強度が低下し、取り扱いの際に破損し難くなる。
従って、上述した範囲であれば、クラックが生じにくく、且つ、取り扱いが容易であるので、好適である。
(2)本発明は、第2態様として、少なくともエポキシ樹脂と硬化剤と溶媒としての水とセラミック粉末とからなる混合物を用いて成形体を作製し、その後、前記成形体を加熱して前記エポキシ樹脂を硬化させることによってセラミック成形体を作製するセラミック成形体の製造方法において、前記混合物のチキソトロピーインデックスが4以上であり、前記エポキシ樹脂の水溶率が100%であり、前記混合物における前記水の含有量が38容積%〜44容積%であることを特徴とする。
In the first embodiment, since the water percentage of the epoxy resin is 100% (because all the epoxy resin is dissolved in water), cracks are generated in the ceramic molded body, as will be apparent from the experimental examples described later. hard.
That is, when the water percentage of the epoxy resin is less than 100%, the ceramic molded body is likely to crack. This is because when the water content is less than 100%, cracks starting from insoluble materials are likely to occur.
Usually, among products called water-soluble epoxy resins, there is a difference (superior or inferior) in water content, and those having a water content of 100% are suitable because cracks are unlikely to occur.
Here, the water solubility is a dissolution rate when 10 parts of epoxy resin is dissolved in 90 parts of water at room temperature (room temperature: 25 ° C.). That is, the ratio of the epoxy resin dissolved in water is the water solubility. Accordingly, when 10 parts of the epoxy resin is completely dissolved in 90 parts of water, the water solubility is 100%. (This water content is the same in the second embodiment)
Furthermore, in this 1st aspect, content (water content) of the water in the said mixture is 38 volume%-44 volume%.
As shown in an experimental example to be described later, when the water content is less than 38% by volume, the ceramic molded body is likely to crack. On the other hand, when the content of water exceeds 44% by volume, the curing of the resin does not proceed sufficiently, the strength decreases, and it is difficult to break during handling.
Therefore, the range described above is preferable because cracks are unlikely to occur and handling is easy.
(2) In the present invention, as a second embodiment, a molded body is prepared using a mixture of at least an epoxy resin, a curing agent, water as a solvent, and ceramic powder, and then the molded body is heated to form the epoxy. in the method of manufacturing the ceramic formed body to form a ceramic green body by curing the resin state, and are thixotropy index of 4 or more of the mixture, water rate of the epoxy resin is 100% of the water in said mixture Content is 38 volume%-44 volume%, It is characterized by the above-mentioned.
混合物のチキソトロピーインデックスが4を下回る場合には、後述する実験例から明らかなように、セラミック成形体にクラックが生じやすい。
つまり、本第2態様では、混合物のチキソトロピーインデックスが4以上であるので、セラミック成形体にクラックが生じ難いという効果がある。
When the thixotropy index of the mixture is less than 4, cracks are likely to occur in the ceramic molded body, as is apparent from experimental examples described later.
That is, in the second aspect , since the thixotropic index of the mixture is 4 or more, there is an effect that cracks are hardly generated in the ceramic molded body.
ここで、チキソトロピーインデックスとは、粘度比(ずり速度1s−1での粘度/ずり速度15s−1での粘度)である(以下同様)。
なお、混合物のチキソトロピーインデックスとしては、30以下を採用できる。チキソトロピーインデックスが大きすぎると、混合物を注型したときに、液面が平坦化しにくいためである。
Here, the thixotropic index is a viscosity ratio (viscosity at a shear rate of 1 s −1 / viscosity at a shear rate of 15 s −1 ) (the same applies hereinafter).
In addition, 30 or less can be employ | adopted as a thixotropy index of a mixture. This is because if the thixotropy index is too large, the liquid surface is difficult to flatten when the mixture is cast.
また、本第2態様では、第1態様と同様に、第エポキシ樹脂の水溶率が100%であるので(エポキシ樹脂が全て水に溶けているので)、後述する実験例から明らかなように、セラミック成形体にクラックが発生し難い。
さらに、本第2態様では、第1態様と同様に、前記混合物における水の含有量(水分量)が、38容積%〜44容積%である。よって、クラックが生じにくく、且つ、取り扱いが容易であるので、好適である。
(3)本発明では、第3態様として、前記エポキシ樹脂の全塩素含有量が4重量%以下であることを特徴とする。
本第3態様では、前記第1態様と同様に、エポキシ樹脂の全塩素含有量が4重量%以下であり、しかも、前記第2態様と同様に、混合物のチキソトロピーインデックスが4以上であるので、クラックがより一層生じ難いという効果がある。
Further, in the second aspect, as in the first aspect, since the water content of the first epoxy resin is 100% (because all the epoxy resin is dissolved in water), as is clear from the experimental examples described later, Cracks are unlikely to occur in the ceramic molded body.
Furthermore, in this 2nd aspect, content of the water (water content) in the said mixture is 38 volume%-44 volume% similarly to the 1st aspect. Therefore, it is preferable because cracks are unlikely to occur and handling is easy.
(3) In the present invention, as a third aspect, the total chlorine content of the epoxy resin is 4% by weight or less.
In the third aspect, like the first aspect, the total chlorine content of the epoxy resin is 4% by weight or less, and, like the second aspect, the thixotropic index of the mixture is 4 or more, There is an effect that cracks are less likely to occur.
(4)本発明では、第4態様として、前記エポキシ樹脂が、脂肪族グリシジルエーテルであることを特徴とする。
本第4態様は、好適なエポキシ樹脂を例示したものである。
( 4 ) In the present invention, as a fourth aspect, the epoxy resin is an aliphatic glycidyl ether.
The fourth aspect exemplifies a suitable epoxy resin.
前記脂肪族グリシジルエーテルとしては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、プロム化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、プロム化ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などを採用できる。 Examples of the aliphatic glycidyl ether include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, promized bisphenol A type epoxy resin, promized bisphenol F type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin and the like. Can be adopted.
また、前記エポキシ樹脂としては、脂肪族グリシジルエーテル以外に、例えば、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂などを採用できる。 In addition to the aliphatic glycidyl ether, for example, a glycidyl ester type epoxy resin, a glycidyl amine type epoxy resin, an aliphatic epoxy resin, an alicyclic epoxy resin, or the like can be adopted as the epoxy resin.
(5)本発明は、第5態様として、前記硬化剤が、変性ポリアミド系硬化剤であることを特徴とする。
本第5態様は、好適な硬化剤を例示したものである。この変性ポリアミド系硬化剤は、環境や人体に悪影響を及ぼし難いので好適である。
( 5 ) As a fifth aspect, the present invention is characterized in that the curing agent is a modified polyamide curing agent.
The fifth aspect exemplifies a suitable curing agent. This modified polyamide curing agent is suitable because it hardly affects the environment and the human body.
前記変性ポリアミド系硬化剤としては、例えば、ダイマー酸と脂肪族ポリアミンの反応で製造したものを用いることができる。変性ポリアミド系硬化剤の性質は、ポリアミンの種類、アミンとダイマー酸の比、第三の改質成分の量で決定される。第三の改質成分は、例えば、エポキシ樹脂があり、これをあらかじめ反応させることによって、変性ポリアミドのエポキシ樹脂への相溶性が大幅に改善される。 As the modified polyamide curing agent, for example, one produced by the reaction of dimer acid and aliphatic polyamine can be used. The properties of the modified polyamide curing agent are determined by the type of polyamine, the ratio of amine to dimer acid, and the amount of the third modifying component. The third modifying component is, for example, an epoxy resin. By reacting this in advance, the compatibility of the modified polyamide with the epoxy resin is greatly improved.
また、前記硬化剤としては、前記変性ポリアミド系硬化剤以外に、例えば、一級、二級、三級アミン化合物、イミダゾール化合物、酸無水物類、ジシアンジアミドなどを採用できる。 In addition to the modified polyamide curing agent, for example, primary, secondary, tertiary amine compounds, imidazole compounds, acid anhydrides, dicyandiamide, and the like can be employed as the curing agent.
(6)本発明は、第6態様として、前記混合物のずり速度15s−1にて測定した時の常温での第1粘度が、4Pa・s以下であることを特徴とする。 ( 6 ) As a sixth aspect, the present invention is characterized in that the first viscosity at room temperature when measured at a shear rate of 15 s −1 of the mixture is 4 Pa · s or less.
本第6態様では、前記混合物の第1粘度が4Pa・s以下であるので、成形型への流れ性が良好という利点がある。
ここで、常温とは、例えば25℃を示している(以下同様)。
In the sixth aspect, since the first viscosity of the mixture is 4 Pa · s or less, there is an advantage that the flowability to the mold is good.
Here, room temperature indicates, for example, 25 ° C. (the same applies hereinafter).
なお、第1粘度の下限値としては、1Pa・sを採用できる。
(7)本発明は、第7態様として、前記混合物のずり速度1s−1にて測定した時の常温での第2粘度が、4Pa・s以上であることを特徴とする。
In addition, 1 Pa * s is employable as a lower limit of 1st viscosity.
( 7 ) As a seventh aspect, the present invention is characterized in that the second viscosity at room temperature when measured at a shear rate of 1 s −1 of the mixture is 4 Pa · s or more.
本第7態様では、前記混合物の第2粘度が4Pa・s以上であるので、成形型へ流し込んだ後、沈降しにくいという利点がある。
なお、第2粘度の上限値としては、16Pa・sを採用できる。
In the seventh aspect, since the second viscosity of the mixture is 4 Pa · s or more, there is an advantage that it is difficult to settle after pouring into the mold.
In addition, as an upper limit of the second viscosity, 16 Pa · s can be adopted.
ここで、上述した本発明の構成等について、更に説明する。
・前記第1態様では、エポキシ樹脂の全塩素含有量を4重量%以下としたが、その方法としては、例えば特開2011−207932号公報に記載の方法が挙げられる。
Here, the above-described configuration of the present invention will be further described.
-In the said 1st aspect, although the total chlorine content of the epoxy resin was 4 weight% or less, the method as described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2011-207932 is mentioned, for example.
ここでのエポキシ樹脂は、活性水素化合物とエピハロヒドリンとの反応によって得られ、全ハロゲン含有量が80重量ppm以下である。このエポキシ樹脂を、昇華法、蒸留法、晶析法、アルカリ洗浄法により精製する。これにより、各種絶縁材料や積層板などの電気、電子材料として有用なハロゲン溶出の問題のない高信頼性のエポキシ樹脂が得られる。 The epoxy resin here is obtained by the reaction of an active hydrogen compound and epihalohydrin, and the total halogen content is 80 ppm by weight or less. This epoxy resin is purified by a sublimation method, a distillation method, a crystallization method, or an alkali washing method. As a result, a highly reliable epoxy resin free from the problem of halogen elution, which is useful as an electric or electronic material such as various insulating materials and laminated plates, can be obtained.
・エポキシ樹脂の塩素含有量の求め方については、JIS K7243−3に規定されている。
具体的には、全塩素量は、エポキシ樹脂中に存在する1,2−クロルヒドリン、1,3−クロルヒドリン、1−クロル−2−グリシジルエーテルなどの全可けん化有機塩素量及び無機塩素からなる。その評価原理は、試料をジエチレングリコールモノブチルエーテルで溶解させ、水酸化カリウムアルコール溶液で加熱還流下にてけん化することで有機塩素を遊離させる。次いで、全塩素量を標準容量分析用硝酸銀溶液の電位差測定によって測定する。
-The method for obtaining the chlorine content of an epoxy resin is defined in JIS K7243-3.
Specifically, the total chlorine amount consists of the total saponified organic chlorine amount such as 1,2-chlorohydrin, 1,3-chlorohydrin, 1-chloro-2-glycidyl ether and inorganic chlorine present in the epoxy resin. The evaluation principle is that a sample is dissolved with diethylene glycol monobutyl ether and saponified with a potassium hydroxide alcohol solution under heating to reflux to liberate organic chlorine. The total chlorine content is then measured by potentiometric measurement of a standard volumetric silver nitrate solution.
・前記セラミック粉末のセラミック材料としては、例えば、アルミナ、ジルコニアなどを採用できる(以下同様)。 -As a ceramic material of the said ceramic powder, an alumina, a zirconia, etc. are employable, for example (the following is same).
以下、本発明の実施形態について説明する。
[実施形態]
a)まず、本実施形態のセラミック成形体の製造方法を説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[Embodiment]
a) First, the manufacturing method of the ceramic molded body of this embodiment is demonstrated.
本実施形態では、以下の工程で、セラミック成形体を作製し、その後、このセラミック成形体からセラミック焼結体を作製した。
<分散混合工程>
まず、アルミナ粉末660g(AES−12 住友化学製 平均粒径:0.57μm BET比表面積:6.4m2/g)に対し、分散剤:G−700(共栄社化学製)を3.3g(0.5重量%:外重量%)添加した。
In the present embodiment, a ceramic molded body was manufactured in the following steps, and then a ceramic sintered body was manufactured from the ceramic molded body.
<Dispersion mixing process>
First, 3.3 g (0 of dispersant): G-700 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) with respect to 660 g of alumina powder (AES-12, Sumitomo Chemical average particle size: 0.57 μm, BET specific surface area: 6.4 m 2 / g) 0.5 wt%: outer wt%).
そして、イオン交換水を最終的な水分量を所定の水分量(例えばスラリー全体の38体積%〜44体積%)となるように添加し、玉石とともにポットに入れ、回転し混合と分散を行った。 Then, ion-exchanged water was added so that the final moisture amount was a predetermined moisture amount (for example, 38 volume% to 44 volume% of the entire slurry), and the mixture was placed in a pot together with cobblestones, rotated and mixed and dispersed. .
<樹脂混合工程>
次に、前記分散混合工程で分散混合したアルミナ分散液に、各種のエポキシ樹脂(ナガセケムテックス製)を47.3g投入し、10分間混合した。
<Resin mixing process>
Next, 47.3 g of various epoxy resins (manufactured by Nagase ChemteX) were added to the alumina dispersion liquid dispersed and mixed in the dispersion mixing step, and mixed for 10 minutes.
さらに、変性ポリアミド系の硬化剤(T&K TOKA株式会社製 TXH−694 アミン価172 粘度5Pa・s)を化学量論的に必要な添加量を加え、さらに2分間混合を行い、その後2分間真空脱泡を行った。これでスラリー(混合物)が完成する。 Further, a modified polyamide-based curing agent (TXH-694, amine number 172, viscosity 5 Pa · s, manufactured by T & K TOKA Co., Ltd.) is added in a stoichiometrically necessary amount, and further mixed for 2 minutes, and then vacuum-released for 2 minutes. Foam was done. This completes the slurry (mixture).
<注型、硬化工程>
次に、前記スラリーを、図1に示す成形型(注型)1(幅5mm フッ素樹脂でコートした金属製)に流し込み、上型2(ポリカーボネート製)で封止した。
<Casting and curing process>
Next, the slurry was poured into a molding die (casting) 1 (made of metal coated with a fluororesin having a width of 5 mm) shown in FIG. 1 and sealed with an upper die 2 (made of polycarbonate).
その後、前記スラリー(S)を加熱して硬化(80℃×100%RH×5h 昇降温速度:5℃/h)を行った後、上型2と成形型1とを外し、硬化湿潤体を取り出した。
<乾燥工程>
次に、この硬化湿潤体に含まれる水分を除去するために、硬化湿潤体を、下記の条件で乾燥して加湿乾燥体を作製した。
Thereafter, the slurry (S) is heated and cured (80 ° C. × 100% RH × 5 h heating / cooling rate: 5 ° C./h), and then the upper mold 2 and the mold 1 are removed, and the cured wet body is removed. I took it out.
<Drying process>
Next, in order to remove moisture contained in the cured wet body, the cured wet body was dried under the following conditions to prepare a humidified dried body.
下記の加湿乾燥条件にて、湿度を徐々に下げて乾燥した。
加湿乾燥条件:80℃×80%RH×12h→80℃×60%RH×12h→80℃×40%RH×12h
昇降温速度:5℃/h
降湿速度:5%RH/h
<脱脂工程>
次に、前記加湿乾燥体を、下記の脱脂条件にて脱脂し、脱脂体を作製した。
Under the following humidifying and drying conditions, the humidity was gradually lowered and drying was performed.
Humidification and drying conditions: 80 ° C. × 80% RH × 12 h → 80 ° C. × 60% RH × 12 h → 80 ° C. × 40% RH × 12 h
Temperature increase / decrease rate: 5 ° C / h
Humidity rate: 5% RH / h
<Degreasing process>
Next, the humidified dried body was degreased under the following degreasing conditions to produce a degreased body.
脱脂条件:400℃×2h
昇温速度:2.5℃/h
<焼成工程>
次に、前記脱脂体を、下記の焼成条件にて焼成して焼結させて、セラミック焼結体を作製した。
Degreasing conditions: 400 ° C x 2h
Temperature increase rate: 2.5 ° C / h
<Baking process>
Next, the degreased body was fired and sintered under the following firing conditions to produce a ceramic sintered body.
焼成条件:1600℃×6h
昇温速度:25℃/h
上述したセラミック成形体の製造方法は、下記の実験例に示すように、セラミック成形体にクラックが発生することを抑制でき、優れたセラミック製品を容易に製造することができる。
Firing conditions: 1600 ° C x 6h
Temperature increase rate: 25 ° C / h
The method for producing a ceramic molded body described above can suppress the occurrence of cracks in the ceramic molded body, as shown in the following experimental examples, and can easily produce an excellent ceramic product.
また、ニアネット成形性や脱型性に優れ、成形後に変形しにくいという利点がある。さらに、微細な型、特に幅10mm以下の場所がある型への充填性に優れている。その上、有機溶媒を使用しないので、環境等に悪影響を与えにくいという利点がある。 In addition, there is an advantage that it is excellent in near net moldability and demoldability and is difficult to deform after molding. Furthermore, it is excellent in filling property to a fine mold, particularly a mold having a place having a width of 10 mm or less. In addition, since no organic solvent is used, there is an advantage that it is difficult to adversely affect the environment.
b)次に、本実施形態のセラミック成形体の製造方法の効果を確認するために行った実験例について説明する。
この実験例(下記実験例1〜5)では、下記表等に示す材料を用い、上述した実施態様の製造方法によって、試料1〜9及び試料A〜Hを作製し、各表に示す特性を調べた。なお、試料1〜9が本発明の範囲の試料であり、試料A〜Hが本発明の範囲外の試料である。
b) Next, an experimental example performed to confirm the effect of the method for producing a ceramic molded body of the present embodiment will be described.
In this experimental example (the following experimental examples 1 to 5), samples 1 to 9 and samples A to H were prepared by the manufacturing method of the embodiment described above using the materials shown in the following table and the like, and the characteristics shown in each table were obtained. Examined. Samples 1 to 9 are samples within the scope of the present invention, and samples A to H are samples outside the scope of the present invention.
具体的には、下記のようにして、各試料の「(スラリーの)粘度」、「(スラリーの)流れ性」、「(硬化湿潤体の)脱型性」、「成形性」、「均一性」を調べた。そして、それらの結果を、下記表1〜表5に示した。 Specifically, the “(slurry) viscosity”, “(slurry) flowability”, “(demoldability of the cured wet body)”, “moldability”, “uniformity” of each sample is as follows. I examined "sex". The results are shown in Tables 1 to 5 below.
<粘度の測定方法>
粘度は、常温(25℃)において、ずり速度1s−1とずり速度15s−1にて測定した。なお、ずり速度1s−1は、注型が終わり硬化までの間に静置した状態に相当し、ずり速度15s−1は、概ね注型する時のずり速度に相当する。
<Measurement method of viscosity>
The viscosity was measured at normal temperature (25 ° C.) at a shear rate of 1 s −1 and a shear rate of 15 s −1 . Note that the shear rate 1 s −1 corresponds to a state in which the casting is allowed to stand until the end and curing, and the shear rate 15 s −1 generally corresponds to the shear rate when casting.
粘度の測定装置:レオメーター(レオメトリック・サイエンティフィック社)
粘度の評価方法:クエット方式
治具寸法 :ボブ(φ25mm)/カップ(φ27mm)
スラリー投入量:8ml
<流れ性の評価方法>
流れ性は、スラリーを型に充填し、硬化した後に、型に隙間無く充填させたかを目視で確認する方法で評価した。間隙や空隙が無く充填された場合を○とし、そうでない場合を×とした。
Viscosity measuring device: Rheometer (Rheometric Scientific)
Viscosity evaluation method: Couette method Jig dimensions: Bob (φ25mm) / Cup (φ27mm)
Slurry input amount: 8ml
<Flowability evaluation method>
The flowability was evaluated by visually confirming whether the mold was filled with no gap after the slurry was filled in the mold and cured. The case where there was no gap or void was filled, and the case where it was not.
<脱型性の評価方法>
下記のサンプル形状の型を用いて、同寸法の硬化湿潤体を作製し、硬化後に変形することなく型から取出すことができた場合を○、できなかった場合を×とした。
<Method for evaluating demoldability>
A cured wet body having the same dimensions was prepared using a mold having the following sample shape, and the case where it was able to be taken out from the mold without being deformed after curing was evaluated as x.
サンプルの形状:φ50mm×T(厚み)10mm
<成形性の評価方法>
下記のサンプル形状の加湿乾燥体のサンプルを作製し、目視にてクラックやエッジ部分の欠けを観察し、クラックと欠けがなかったものを○、いずれかが見られたものを×とした。
Sample shape: φ50mm x T (thickness) 10mm
<Formability evaluation method>
A sample of the humidified dried body having the following sample shape was prepared, and cracks and chipped edges were observed with the naked eye.
サンプルの形状:φ50mm×T(厚み)10mm
<均一性の評価方法>
注型後、粒子の沈降により分布や密度に違いが生じるとセラミック製品として好ましくない。そこで、硬化湿潤体の上と下で粒子の分布や密度に差があるか評価した。粒子の分布や密度は、顕微鏡で観察して評価した。粒子の分布と密度に違いがないものを○、違いが見られたものを×とした。
Sample shape: φ50mm x T (thickness) 10mm
<Evaluation method of uniformity>
If a difference in distribution or density occurs due to sedimentation of particles after casting, it is not preferable as a ceramic product. Therefore, it was evaluated whether there was a difference in particle distribution and density above and below the cured wet body. Particle distribution and density were evaluated by observing under a microscope. The case where there was no difference in the distribution and density of the particles was indicated by ○, and the case where the difference was observed was indicated by ×.
[実験例1]
前記実施形態のセラミック成形体の製造方法において、前記スラリーの水分量を39.6体積%と一定にして、エポキシ樹脂に含まれる全塩素含有量を変更した各試料(試料1〜4、試料A)を作製した。そして、各試料において、スラリーの粘度、硬化湿潤体の脱型性、加湿乾燥体の成形性への影響を評価した。その結果を表1に示す。なお、表1には、粘度比から求めたチキソトロピーインデックスも記載した。
[Experimental Example 1]
In the method for producing a ceramic molded body according to the embodiment, each sample (Samples 1 to 4 and Sample A) in which the water content of the slurry was fixed at 39.6% by volume and the total chlorine content contained in the epoxy resin was changed. ) Was produced. And in each sample, the influence on the viscosity of the slurry, the demoldability of the cured wet body, and the moldability of the humidified dried body was evaluated. The results are shown in Table 1. Table 1 also shows the thixotropy index obtained from the viscosity ratio.
なお、いずれの試料も水溶率は100%である。また、エポキシ樹脂の全塩素含有量は、表2のEX1610とEX521の混合割合を変更することで調整した。 All samples have a water solubility of 100%. Further, the total chlorine content of the epoxy resin was adjusted by changing the mixing ratio of EX1610 and EX521 in Table 2.
なお、チキソトロピーインデックスが4以上と高い試料1〜4は、多種のセラミックの成形に適している。これは、硬化中に比重の大きい粒子や粒径の大きい粒子の沈降することを防止できるためであり、比重差のある無機物を成形する場合には、特に好ましい。 Samples 1 to 4 having a thixotropy index as high as 4 or more are suitable for molding various ceramics. This is because it is possible to prevent sedimentation of particles having a large specific gravity or particles having a large particle size during curing, and is particularly preferable when molding an inorganic substance having a specific gravity difference.
[実験例2]
前記実施形態のセラミック成形体の製造方法において、前記水分量を39.6体積%と一定として、成形に好適なエポキシ樹脂を評価した。なお、使用したエポキシ樹脂を表2に、評価結果を表3に示す。
[Experiment 2]
In the method for producing a ceramic molded body of the embodiment, an epoxy resin suitable for molding was evaluated with the moisture content being constant at 39.6% by volume. The epoxy resins used are shown in Table 2, and the evaluation results are shown in Table 3.
この表2、表3から明らかなように、全塩素含有量が4重量%以下、水溶率100%、(脂肪族エポキシ樹脂である)グリシジルエーテル型のエポキシ樹脂の場合(試料5)には、流れ性、成形性、均一性に優れており、クラックのない良好な結果が得られた。なお、焼結後のアルミナの密度は3.9g/cm3であり、焼結性は良好であった。 As is apparent from Tables 2 and 3, in the case of a glycidyl ether type epoxy resin (sample 5) having a total chlorine content of 4% by weight or less, a water content of 100%, and an aliphatic epoxy resin (sample 5), Excellent flowability, moldability, and uniformity, and good results without cracks were obtained. The density of the alumina after sintering was 3.9 g / cm 3 and the sinterability was good.
[実験例3]
前記実験例2で良好な結果が得られた試料5のエポキシ樹脂EX1610(全塩素含有量0.5重量%)について、水分量を変更して、粘度、流れ性、成形性を評価した。その結果を表4に示す。
[Experiment 3]
With respect to the epoxy resin EX1610 (total chlorine content: 0.5 wt%) of Sample 5 for which good results were obtained in Experimental Example 2, the water content was changed and the viscosity, flowability, and moldability were evaluated. The results are shown in Table 4.
[実験例4]
前記実験例2の試料Bで用いたエポキシ樹脂EX521(全塩素含有量6.4重量%)について、水分量を変更して、粘度、流れ性、成形性を評価した。その結果を下記表5に示す。
[Experimental Example 4]
For the epoxy resin EX521 (total chlorine content 6.4% by weight) used in Sample B of Experimental Example 2, the water content was changed and the viscosity, flowability and moldability were evaluated. The results are shown in Table 5 below.
尚、本発明は前記実施形態などになんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment and the like, and it is needless to say that the present invention can be implemented in various modes without departing from the present invention.
1…成形型
2…上型
S…スラリー
1 ... Mold 2 ... Upper mold S ... Slurry
Claims (7)
前記エポキシ樹脂の全塩素含有量が4重量%以下であり、
前記エポキシ樹脂の水溶率が100%であり、
前記混合物における前記水の含有量が38容積%〜44容積%であることを特徴とするセラミック成形体の製造方法。 A molded body is prepared using a mixture of at least an epoxy resin, a curing agent, water as a solvent, and ceramic powder, and then the ceramic body is manufactured by heating the molded body to cure the epoxy resin. In the method for producing a ceramic molded body,
Ri total chlorine content of 4 wt% der less of the epoxy resin,
The water percentage of the epoxy resin is 100%,
Content of the said water in the said mixture is 38 volume%-44 volume%, The manufacturing method of the ceramic molded body characterized by the above-mentioned .
前記混合物のチキソトロピーインデックスが4以上であり、
前記エポキシ樹脂の水溶率が100%であり、
前記混合物における前記水の含有量が38容積%〜44容積%であることを特徴とするセラミック成形体の製造方法。 A molded body is prepared using a mixture of at least an epoxy resin, a curing agent, water as a solvent, and ceramic powder, and then the ceramic body is manufactured by heating the molded body to cure the epoxy resin. In the method for producing a ceramic molded body,
Ri Der thixotropy index of 4 or more of the mixture,
The water percentage of the epoxy resin is 100%,
Content of the said water in the said mixture is 38 volume%-44 volume%, The manufacturing method of the ceramic molded body characterized by the above-mentioned .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014167541A JP6359916B2 (en) | 2014-08-20 | 2014-08-20 | Manufacturing method of ceramic molded body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014167541A JP6359916B2 (en) | 2014-08-20 | 2014-08-20 | Manufacturing method of ceramic molded body |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016044202A JP2016044202A (en) | 2016-04-04 |
| JP6359916B2 true JP6359916B2 (en) | 2018-07-18 |
Family
ID=55635078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014167541A Active JP6359916B2 (en) | 2014-08-20 | 2014-08-20 | Manufacturing method of ceramic molded body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6359916B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05112698A (en) * | 1991-10-18 | 1993-05-07 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | Epoxy resin composition for casting |
-
2014
- 2014-08-20 JP JP2014167541A patent/JP6359916B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2016044202A (en) | 2016-04-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105665617B (en) | A kind of ceramic core bonding agent, preparation method and applications | |
| JP6512401B2 (en) | Reaction sintered silicon carbide member | |
| KR101640559B1 (en) | A manufacturing method of magnetic powder paste for a molded inductor by molding under a room temperature condition and magnetic powder paste manufactured thereby. | |
| TWI706024B (en) | Adhesive composition for heat dissipation material, heat dissipation material of adhesive, insert substrate and manufacturing method thereof | |
| JP2008179786A (en) | Molding composition for producing bipolar plate | |
| JP5989724B2 (en) | Method for producing ferrite ceramics | |
| CN102532485A (en) | High-heat conduction and high-toughness epoxy resin compound and preparation method thereof | |
| KR101904874B1 (en) | Method For Preparing Fused Silica Sintered Material Using Gel-Casting Process | |
| JP6359916B2 (en) | Manufacturing method of ceramic molded body | |
| JP6386291B2 (en) | Manufacturing method of ceramic molded body | |
| CN107815272A (en) | High temperature resistant binder and preparation method thereof | |
| JP6318518B2 (en) | Epoxy resin molding material, molded coil manufacturing method, and molded coil | |
| JP2011157222A (en) | Method for producing ceramic molding | |
| JP6177940B2 (en) | Resin composition, casting product for sensor and temperature sensor | |
| JP2018002923A (en) | Method for producing electric/electronic component, epoxy resin composition for injection molding, and electric/electronic component | |
| JP6655359B2 (en) | Method for producing electronic / electric parts and epoxy resin composition | |
| JP5051131B2 (en) | Method for producing slurry composition for ceramic green sheet, method for producing ceramic green sheet, and method for producing multilayer ceramic electronic component | |
| JP2015160861A (en) | Cationic polymerizable resin composition, manufacturing method therefor and adhesive structure | |
| JP2007261925A (en) | Method for producing ceramic molded body and method for producing ceramic sintered body using the same | |
| JP2005320479A (en) | Liquid epoxy resin composition | |
| JP2012177461A (en) | Heat-resistant heat insulation material, heat insulating plate for electromagnetic cooker, and heat insulating structure for electromagnetic cooker | |
| JP2009120814A (en) | Resin composition | |
| JP2007254276A (en) | Alumina sintered body, manufacturing method thereof, and liquid crystal manufacturing apparatus using the same | |
| JP2011089063A (en) | Epoxy resin cured product in which metal powder is highly filled up, and manufacturing method therefor | |
| JP2018012745A (en) | Epoxy resin composition for casting and electric/electronic component |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170307 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180111 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180116 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180314 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180529 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180621 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6359916 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |