(57)【要約】      （修正有）【課題】セラミック放電容器を造形品の形成のために如何なるダイ又は鋳型も必要とせずに形成する。【解決手段】セラミック粉末、分散剤、光開始剤及び樹脂の混合物１５を構成し、その際、該混合物は、少なくとも４５容量％の固体含量を有し、かつ５００００ｍＰａ・ｓ未満の粘度を有し；ＵＶレーザ１７のビーム２５を、ミラー機構１９によって表面２３にわたって走査させて、セラミック−樹脂混合物の局所的な硬化によって放電容器の大まかな形状を有する未焼結の成形体を形成させ；その未焼結の成形体を、まず不活性雰囲気中で５００〜６００℃の温度で加熱し、引き続き酸素含有雰囲気中で５００〜１３５０℃の温度で加熱して、硬化された樹脂を取り除き、予備焼結された成形体を形成させ；その予備焼結された成形体を焼結して、セラミック製放電容器を形成させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック製放電容器の製造方法において：
（ａ）セラミック粉末、分散剤、光開始剤及び樹脂の混合物を構成すること、その際、該混合物は、少なくとも４５容量％の固体含量を有し、かつ５００００ｍＰａ・ｓ未満の粘度を有し；
（ｂ）該樹脂混合物の局所的な硬化によって、放電容器の大まかな形状を有する未焼結の成形体を形成させること；
（ｃ）その未焼結の成形体を、まず不活性雰囲気中で５００℃〜６００℃の温度で加熱し、引き続き酸素含有雰囲気中で５００℃〜１３５０℃の温度で加熱して、硬化された樹脂を取り除いて、予備焼結された成形体を形成させること；
（ｄ）予備焼結された成形体を焼結させて、セラミック製放電容器を形成させること
を含む方法。
【請求項２】
未焼結の造形品を、多層で形成させ、その際、それぞれの層が放電容器の断面を表す、請求項１記載の方法。
【請求項３】
樹脂が紫外線硬化可能な樹脂であり、かつ未焼結の造形品を、溶剤清浄化後に、その未焼結の造形品を紫外線照射に暴露することによって硬化させる、請求項１記載の方法。
【請求項４】
混合物の粘度が、２００〜２５０００ｍＰａ・ｓである、請求項１記載の方法。
【請求項５】
セラミック粉末が、酸化アルミニウム、酸窒化アルミニウム、イットリウムアルミニウムガーネット又は窒化アルミニウムの少なくとも１種から構成される、請求項１記載の方法。
【請求項６】
樹脂がアクリレート樹脂であり、かつ分散剤が、セラミック粉末の２質量％〜４質量％の量で存在する、請求項１記載の方法。
【請求項７】
混合物が、４５容量％〜６０容量％の固体含量を有する、請求項１記載の方法。
【請求項８】
セラミック粉末を、混合物の構成前に分散剤で被覆する、請求項１記載の方法。
【請求項９】
酸素含有雰囲気中での加熱を、８５０℃〜１１５０℃の温度で行う、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
放電容器を、鉛直方向で形成させる、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
予備焼結された成形体を、水素雰囲気中で、１８００℃〜１８５０℃の温度で焼結させる、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
セラミック製放電容器をステレオリソグラフィーによって形成させるためのセラミック−樹脂混合物であって、該混合物は、セラミック粉末、分散剤、光開始剤及び樹脂の均質な分散液からなり、該混合物は、少なくとも４５容量％の固体含量を有し、かつ２００〜２５０００ｍＰａ・ｓの粘度を有する、セラミック−樹脂混合物。
【請求項１３】
樹脂がアクリレート樹脂であり、かつ分散剤が、セラミック粉末の２質量％〜４質量％の量で存在する、請求項１２記載のセラミック−樹脂混合物。
【請求項１４】
セラミック粉末が、酸化アルミニウムであり、かつ分散剤が、酸性基を有するブロックコポリマーのアルキロールアンモニウム塩である、請求項１３記載のセラミック−樹脂混合物。
【請求項１５】
樹脂が、高官能化されたトリメチロールプロパントリアクリレートである、請求項１２記載のセラミック−樹脂混合物。
【請求項１６】
固体含量が、４５容量％〜６０容量％である、請求項１２記載のセラミック−樹脂混合物。
【請求項１７】
混合物が、樹脂の質量に対して、０．３質量％〜３質量％の光開始剤を含有する、請求項１３記載のセラミック−樹脂混合物。
【請求項１８】
混合物が、セラミック粉末の如何なる沈殿をも示さない、請求項１３記載のセラミック−樹脂混合物。
【請求項１９】
セラミック粉末が、酸化アルミニウム、酸窒化アルミニウム、イットリウムアルミニウムガーネット又は窒化アルミニウムの少なくとも１種から構成される、請求項１２記載のセラミック−樹脂混合物。
【請求項２０】
放電室及び少なくとも１つのキャピラリ管を有するセラミック製放電容器の製造方法において：
（ａ）アルミニウム酸化物粉末、分散剤、光開始剤及びアクリレート樹脂の混合物を構成すること、その際、該混合物は、４５容量％〜６０容量％の固体含量を有し、かつ２００ｍＰａ・ｓ〜２５０００ｍＰａ・ｓの粘度を有し；
（ｂ）放電容器の大まかな形状を有する未焼結の成形体を、樹脂混合物を、放電容器の各断面にそれぞれ相当する多層において局所的に硬化させることによって形成させること；
（ｃ）未焼結の成形体を溶剤で清浄化して、残留している未硬化の混合物を除去すること；
（ｄ）未焼結の成形体を、まず、不活性雰囲気中で、５００℃〜６００℃の温度で加熱し、引き続き、酸素含有雰囲気中で、８５０℃〜１１５０℃の温度で加熱して、硬化した樹脂を取り除き、かつ予備焼結された成形体を形成させること；
（ｅ）予備焼結された成形体を、１８００℃〜１８５０℃で、水素雰囲気中で焼結させて、セラミック製放電容器を形成させること
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高輝度放電（ＨＩＤ）ランプ用のセラミック製放電容器の製造方法に関する。殊に、本発明は、鋳型又はダイを用いないセラミック製放電容器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高密度の光透過性のセラミック材料の放電容器は、高効率でかつ長寿命の光源、例えばメタルハライドランプ及び高圧ナトリウムランプを提供することが判明している。前記の用途で使用されるセラミックは、最も一般的には、高密度かつ純粋形の多結晶アルミニウム酸化物である。他の、酸窒化アルミニウム、イットリウムアルミニウムガーネット及び窒化アルミニウムのようなセラミックは、また、前記の用途のための代替材料として確認されている。
【０００３】
セラミック放電容器には、直円柱の形状からほぼ球状の（膨らんだ）形状までの範囲の種々の形状が提案されている。これらの種類のセラミック製放電容器の例は、欧州特許出願公開第０５８７２３８号明細書Ａ１及び米国特許第５，９３６，３５１号明細書にそれぞれ示されている。半球状の端部を有する膨らんだ形状は、この形状が、よりいっそう均一な温度分布を生じ、封入材料、特に金属ハロゲン化物塩封入物による放電容器の腐蝕の減少をもたらすため好ましい。膨らんだ形状を有し、電極を備え、封入及び封止がなされたセラミック製放電容器の断面概略図を、図１に示す。
【０００４】
メタルハライド放電ランプ用のセラミック製放電容器に存在する１つの共通の特徴は、小さな直径のボアを有する突出したキャピラリである。図１に示されるように、キャピラリ２は、放電容器１の中空体６から外側に延びている。該キャピラリは、電極３を収容するように適応され、該電極は、引き続きフリット材料９、例えばＡｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｄｙ2Ｏ3によってキャピラリに気密封止される。キャピラリの主要な機能は、放電室１２中でアーク放電からフリットシールを十分に離れた位置にして、フリットシールをランプ駆動中に比較的低温に保持することである。またこれは、金属ハロゲン化物塩８との反応によるフリット材料の腐蝕の可能性を下げる。
【０００５】
セラミック製放電容器は、押出、アイソスタティックプレス、スリップ鋳込み、射出成形及びゲルキャスティングを含むセラミック製造方法の幾つかを用いて製造できる。前記の方法の共通の要素は、種々のセラミック部品の形成に用いられる工具、ダイ又は鋳型を設計し、かつ製作することが必要となることである。新規のランプ用途の開発において、これは、特に、寿命、光質及び効率の所望の組合せを持ったランプを得るために数回の設計の反復が必要となる場合には、その工程に多大な時間とコストを付加することがある。従って、鋳型又はダイの使用を必要としないセラミック製放電容器の製造方法があることが好ましい。
【０００６】
ステレオリソグラフィーは、高価な鋳型を利用せずに高密度のアルミナセラミックを形成することが知られている（例えば米国特許第６，１１７，６１２号明細書及びＧ．Ｂｒａｄｙ他著のＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｈｏｔｏｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｂｌｅ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓ，Ｊ．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ，３３（１９９８）４５５１−６０を参照）。原則的に、ステレオリソグラフィーは、液体モノマー（例えばエポキシ樹脂又はアクリレート樹脂）の貯槽から、そのモノマーを一般に紫外線（ＵＶ）レーザ照射で局所的に硬化させることによって層状に部品を構築する。特に、一参考文献は、高密度Ａｌ2Ｏ3セラミック混合物の製造のために以下の組成：（ｉ）５０容量％（２０質量％）のＵＶ硬化可能なアクリレート樹脂、例えば１，６−ヘキサンジオールジアクリレート（Ｐｈｏｔｏｍｅｒ（登録商標）４０１７  Ｃｏｇｎｉｓ ＧｍｂＨ）、（ｉｉ）５０容量％（８０質量％）の、平均粒度（ｄ50）０．３μｍ〜０．６μｍを有するＡｌ2Ｏ3粉末、及び（ｉｉｉ）０．５質量％の光開始剤、例えばＩｒｇａｃｕｒｅ１８４（Ｃｉｂａ ＧｍｂＨ）が使用できることを教示している。光開始剤の量は、樹脂部に対するものである。分散剤は、混合物の粘度を低減させるために、例えばＡｌ2Ｏ3部に対して２質量％の第四級アンモニウム酢酸塩（Ｗｉｔｃｏ Ｃｏｒｐ．社製のＥｍｃｏｌ ＣＣ−５５）が添加される。溶剤、例えばデカヒドロナフタレン（デカリン）を使用して、また更に混合物の粘度を低減させることができる。未焼結のセラミック部品は、ステレオリソグラフィー装置において、線量１５００ｍＪ／ｃｍ2及び硬化深度３００μｍ〜４００μｍでＵＶレーザを用いて製造される。引き続き、未焼結の部品をゆっくりと空気中（１Ｋ／分）で６００℃〜８００℃に加熱して、硬化したアクリレート樹脂を熱により取り除く。引き続き１６００℃で焼結させることによって、高い最終密度を有するＡｌ2Ｏ3セラミックが得られる。しかしながら、正確な密度値並びに光学的透明度は指定されない。
【特許文献１】欧州特許出願公開第０５８７２３８号明細書Ａ１
【特許文献２】米国特許第５，９３６，３５１号明細書
【特許文献３】米国特許第６，１１７，６１２号明細書
【非特許文献１】Ｇ．Ｂｒａｄｙ他著のＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｈｏｔｏｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ ｏｆ Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｂｌｅ Ｃｅｒａｍｉｃ Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓ，Ｊ．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ，３３（１９９８）４５５１−６０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ランプ用途のためのセラミック製放電容器の製造方法を記載する。該方法は、セラミック粉末を液体樹脂中に入れた低粘度の懸濁液を使用する。該放電容器は、ステレオリソグラフィーシステムを用いて層ごとに形成される。有利には、それらの層は、セラミック−樹脂混合物を、光源、例えばＵＶレーザに局所的に暴露することによって、各層について放電容器の特定の断面輪郭に相当する領域でのみ固化及び硬化させて形成させる。
【０００８】
最終層を固化させた後に、放電容器の未焼結の造形品を、ステレオリソグラフィー装置から取り出し、そして未硬化のセラミック−樹脂混合物をすべてその物品から洗い出す。有利には、未焼結の造形品中の樹脂を、次いで更に、特に紫外光への暴露によって硬化させる。成形された放電容器を、次いで炉中に置き、そして硬化された樹脂の分解点より高温に加熱して、それを取り除くと、放電容器の予備焼結された造形品が残る。予備焼結された造形品を、炉中で加熱して、該セラミック材料を、照明用途に十分な高密度及び透明性にまで焼結させる。
【０００９】
本発明の主要な利点は、該セラミック放電容器が、その造形品の形成のために如何なるダイ又は鋳型も必要とせずに形成されるということである。これにより、新規の放電容器設計の製作において時間と労力の低減がもたらされる。更に、該方法は、従来のセラミック成形法によっては不可能又は現実的ではないと思われるより複雑な放電容器形状の設計を可能にする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様によれば、セラミック製放電容器の製造方法において：（ａ）セラミック粉末、分散剤、光開始剤及び樹脂の混合物を構成すること、その際、該混合物は、少なくとも約４５容量％の固体含量を有し、かつ約５００００ｍＰａ・ｓ未満の粘度を有し；（ｂ）該樹脂混合物の局所的な硬化によって、放電容器の大まかな形状を有する未焼結の成形体を形成させること；（ｃ）その未焼結の成形体を、まず不活性雰囲気中で約５００℃〜約６００℃の温度で加熱し、引き続き酸素含有雰囲気中で約５００℃〜約１３５０℃の温度で加熱して、硬化された樹脂を取り除いて、予備焼結された成形体を形成させること；（ｄ）その予備焼結された成形体を焼結して、セラミック製放電容器を形成させることを含む方法が提供される。
【００１１】
本発明のもう一つの態様によれば、セラミック製放電容器をステレオリソグラフィーによって形成させるためのセラミック−樹脂混合物であって、該混合物は、セラミック粉末、分散剤、光開始剤及び樹脂の均質な分散液からなり、該混合物は、少なくとも４５容量％の固体含量を有し、かつ約２００〜約２５０００ｍＰａ・ｓの粘度を有する、セラミック−樹脂混合物が提供される。
【００１２】
本発明を、別の及び更なる課題、その利点及び性能と共により良く理解するために、図面に関連して採用される以下の開示及び係属された特許請求の範囲が参照される。
【００１３】
前記のように、ステレオリソグラフィー（ＳＬ）は、アルミニウム酸化物セラミックを製造するのに使用されていた。しかしながら、今までに、照明用途のためのセラミック製放電容器を製造するためには使用されていなかった。本発明によって解決された１つのジレンマは、高い固体含量を含有するステレオリソグラフィー用の低粘度のセラミック−樹脂混合物を作製したことである。放電容器の放電室１２を含む内部空洞の内側に閉じ込められることとなる残留したセラミック−樹脂混合物はすべて、図２で例示されるキャピラリ管２の狭いボア５を通して排出することができる程度の低粘度が必要とされる。その高い固体含量は、焼結させて透明性かつ高い最終密度が得られる未焼結のセラミック造形品を形成するのに必要である。
【００１４】
本発明のセラミック−樹脂混合物は、更に、粘度の低減に溶剤を使用する必要がないという利点を有する。これは、セラミック−樹脂混合物において、加工の間に溶剤揮発のため粘度変化することの可能性を排除する。更に、該セラミック−樹脂混合物は、良好な硬化挙動を示すことが望ましく、かつ高い表面品質の硬化された造形品が得られる。硬化された樹脂は、また、放電容器造形品の破壊、亀裂又は膨れなくして又は分解後の不所望な残留物を残さずに、分解できねばならない。
【００１５】
有利には、セラミック−樹脂混合物で使用される樹脂は、光硬化可能なアクリレート樹脂、例えばＣｏｇｎｉｓ ＧｍｂＨ社製のＰｈｏｔｏｍｅｒ（登録商標）４００６である。有利なセラミック粉末には、酸化アルミニウム、酸窒化アルミニウム、イットリウムアルミニウムガーネット及び窒化アルミニウム粉末が含まれる。セラミック−樹脂混合物の固体含量は、有利には、少なくとも約４５容量％、より有利には約４５容量％〜約６０容量％である。分散剤は、高い固体含量及び低い粘度を達成するために添加される。分散剤の量は、セラミック粉末の質量に対して、有利には約２〜約４質量％である。より有利には、分散剤の量は、セラミック粉末の質量に対して、約４質量％である。有利な分散剤は、Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１８０（Ｂｙｋ Ｃｈｅｍｉｅ ＧｍｂＨ）であり、該分散剤は、製造元によって、酸性基を有するブロックコポリマーのアルキロールアンモニウム塩として記載されている。Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１８０の分散効果は、前記の先行技術の方法で使用される第四級アンモニウム酢酸塩分散剤のそれよりも一層強力である。粉末粒子の沈殿は、アクリレート樹脂中では、第四級アンモニウム酢酸塩分散液を使用した場合に検出できたのとは異なり観察できなかった。有利には、該セラミック−樹脂混合物の粘度は、約５００００ｍＰａ・ｓ以下であり、有利には約２００〜約２５０００ｍＰａ・ｓの範囲である。
【００１６】
最大の分散効果を得るためには、セラミック粉末粒子を、樹脂に粉末を添加する前に分散剤で被覆することが好ましい。これは、セラミック粉末を分散剤の溶液中に配量し、次いでその湿潤混合物を乾燥させることによって達成できる。次いで、その乾燥された粉末を光硬化可能なアクリレート樹脂に添加する。
【００１７】
一連のセラミック−樹脂混合物は、種々の光硬化可能な樹脂をもって製造された。それらの混合物での粘度測定の結果を以下の表に示す。それぞれの場合において、該混合物は、４５容量％の酸化アルミニウム粉末（Ｂａｉｋｏｗｓｋｉ ＣＲ−６）を含有し、かつ分散剤としてＤｉｓｐｅｒｂｙｋ−１８０（Ｂｙｋ Ｃｈｅｍｉｅ ＧｍｂＨ）を含有した。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
液体アクリレート樹脂を用いた混合物は、非常に低い粘度を有し、かつ従ってセラミック製放電容器造形品の形成により望ましかった。それらの混合物のＵＶ硬化挙動の試験は、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ（登録商標）４０１７アクリレート樹脂（Ｃｏｇｎｉｓ ＧｍｂＨ）を用いて作製した混合物は、最低の粘度を有するが、Ｐｈｏｔｏｍｅｒ（登録商標）４００６アクリレート樹脂（Ｃｏｇｎｉｓ ＧｍｂＨ）は、硬化後により所望の機械的特性を提供するらしいことを示唆している。Ｅｐｏｘｙ６１Ｃ（ＤＳＭ Ｓｏｍｏｓ）を用いた混合物は、形成された放電容器中の小さなキャピラリボアを通して排出するためには粘度が高すぎると思われた。
【００２０】
セラミック−樹脂混合物の製造後に、放電容器造形品を、ステレオリソグラフィー法によって製造する。ステレオリソグラフィー装置は、慣用のものであり、市販されており、かつプラスチックプロトタイプの作製のためのステレオリソグラフィー法はよく知られていることに留意すべきである。それ自体、本発明の理解のために、ステレオリソグラフィー装置を一般的用語以外で説明する必要はない。
【００２１】
ステレオリソグラフィー法の直前に、光開始剤をセラミック−樹脂混合物に添加する。ＵＶ硬化に有利な光開始剤は、ＤＡＲＯＣＵＲ（登録商標）４２６５（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）であり、これは、５０％の２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−ホスフィンオキシド及び５０％の２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−プロパン−１−オンの混合物である。該光開始剤は、有利には、樹脂の約０．３〜約３．０質量％の量で添加される。
【００２２】
一般に、ステレオリソグラフィー法は、作製されるべき所望の放電容器形状のコンピュータ化されたモデルで開始する。次いで、このコンピュータファイルをステレオリソグラフィー装置で用いて、所望の形状、及び場合により、形成された造形品から取り外されることが好ましい好適な支持構造を形成させる。ＳＬ装置は、一般に、セラミック−樹脂混合物の貯槽を用い、該貯槽は、貯槽高さを通して制御されたステップで下降させることができるプラットフォームを有する。ＵＶ光源の焦点は、ＳＬ装置によって、樹脂を選択的に硬化させるために樹脂混合物の表面にパターンをトレースできるように制御することができる。代替法においては、別のＳＬ装置は、可視光源で樹脂混合物の薄い槽を下方から照らす。この場合に、その造形品は、大きな貯槽中に浸漬されている代わりに樹脂混合物から外へ成長する。これは、該方法に必要な樹脂混合物の量を減らし、そしてその浸漬技術に固有の排出の問題を緩和する。他のＳＬ装置は、各層の適用のために被覆／抜き取り（coating/stripper）法を用いて良い。
【００２３】
実際には、放電容器のコンピュータ化されたモデルを、ソフトウェア内で薄い断層に分割する。各層の形状を、次いで製造のためのＳＬ装置に送る。有利なＳＬ法の一般概略図を、図３ａ〜図３ｃに示す。第一の層（図３ａ）のために、プラットフォーム１３を、液体の樹脂／セラミック混合物１５の表面２３に位置決めし、そして１層厚（一般に１０〜１００マイクロメーター）だけ貯槽２０中に下降させる。液体の樹脂／セラミック混合物１５は、プラットフォーム１３上に満ち、そしてＵＶレーザ１７のビーム２５を、ミラー機構１９によって表面にわたって走査させて、セラミック−樹脂混合物を、コンピュータ化モデルの第一の断層の形状に硬化及び固化させる。透過度１５０〜４００μｍ及びレーザ出力２．０ｍＷ〜１３．０ｍＷで、焦点４５〜９０μｍを有するレーザ照射を、走査速度５０〜２００ｍｍ／秒で用いることができる。より高い１０００ｍｍ／秒までの走査速度も可能である。
【００２４】
次いでプラットフォームを、更なる層厚だけ貯槽中に下降させると、液体樹脂混合物はプラットフォーム上の硬化された層上に満ちる。次いでＵＶレーザを用いて、スライスされたコンピュータ化モデルから規定される形状に従って第一の層の頂部上に第二の層を硬化及び固化させる。プラットフォームを再び更なる層厚だけ貯槽中に下降させて、更なる液体のセラミック−樹脂混合物を、新たに形成された層の表面上に満たし、かつ覆うことが可能である。図３ｂは、形成工程を通じてほぼ中盤の放電容器２１の状態を図解している。
【００２５】
各層の繰り返しの被覆及びＵＶ固化は、放電容器２１の形状が、図３ｃに図解されるように貯槽内で再現されるまで繰り返す。次いでプラットフォームを上昇させ、形成された放電容器造形品を取り出す。残留した液体セラミック−樹脂混合物はすべて、内部空洞から排出可能であり、そしてその造形品を、溶剤、例えばプロパノールで洗浄し、未硬化のセラミック−樹脂混合物の表面を清浄化させる。清浄化後に、その造形品を、しばしば、ＵＶ炉中に置き、樹脂の完全な硬化を確実なものとする。次いで、その未焼結の状態で形成された造形品は、更なる加工に適している。
【００２６】
放電容器造形品は、図３ａ〜図３ｃに水平に成長するように示されているが、該容器は、ステレオリソグラフィー法においては層の数を実質的に増加させるとしても鉛直に成長することが望ましいことに留意すべきである。水平方向の放電容器は、形成された層間で目に見える「ぎざぎざ」を示し、これは、ランプ製造の間にキャピラリ範囲の内径で封止応力をもたらすことがあった。更に、ステレオリソグラフィー法の間に放電容器と同時に支持構造を作製し、これを放電容器の焼結前に取り除くことも可能である。
【００２７】
未焼結の造形品を焼結させて放電容器を形成させる前に、硬化された樹脂を取り除かねばならない。この点では、硬化された樹脂を除去するのに二段階熱処理を用いることが望ましいことが判明した。二段階の熱的脱脂工程は、不活性雰囲気下、有利には窒素ガスでの、約５００℃〜約６００℃での初期加熱を用い、そうして有機樹脂を分解する。これに引き続き、酸素含有雰囲気中で、約５００℃〜約１３５０℃、より有利には約８５０℃〜約１１５０℃で加熱させて、前分解工程からの残留炭素を除去する。それらの部材は、加熱工程間で冷却するか又は熱いままで第二の加熱工程に直接入ることもできる。この二段階法は、形状の破壊及び亀裂を最小限にすることが判明した。
【００２８】
二段階の脱バインダー工程後に、得られた予備焼結された造形品を、約１８００℃〜約１８５０℃（有利には１８３０℃）の温度で、水素雰囲気下で加熱して、真密度にまで該造形品を焼結させて、照明用放電容器用途に適した高い程度の透明性を達成した。
【実施例】
【００２９】
４５容量％（２５．４質量％）のＡｌ2Ｏ3及び５５容量％（７４．６質量％）のアクリレート樹脂の液体セラミック−樹脂混合物を、ステレオリソグラフィー法で使用した。Ａｌ2Ｏ3粉末は、平均粒度ｄ50＝０．６μｍを有していた。該アクリレート樹脂は、Ｃｏｇｎｉｓ ＧｍｂＨ社製のＰｈｏｔｏｍｅｒ（登録商標）４００６であり、これは、高官能化されたトリメチロールプロパントリアクリレートである。この樹脂が好ましいのは、より良好な硬化挙動を提供するのと同様に、硬化された造形品のより高い密度及びより良い表面品質を提供するからである。
【００３０】
アクリレート樹脂と混合する前に、Ａｌ2Ｏ3粉末を、４質量％のＤｉｓｐｅｒｂｙｋ−１８０（Ｂｙｋ Ｃｈｅｍｉｅ）分散剤で、該分散剤を蒸留水中に溶解させ、そして持続的に撹拌しながら徐々にＡｌ2Ｏ3粉末を添加することによって被覆した。該懸濁液を、次いで、６０℃〜８０℃で、乾燥炉中で、水が完全に除去されるまで乾燥させた。次いで、その乾燥された材料を、微粉砕し、篩別して、大きな凝集塊を分離した。
【００３１】
次いで、その分散剤で被覆されたＡｌ2Ｏ3粉末を、アクリレート樹脂中で、１２００〜１４００回転／分の速度で撹拌しつつ分散させた。該混合物を、引き続きボールミルで粉砕し、数時間均質化させた。ステレオリソグラフィー工程の直前に、該液体セラミック−樹脂混合物に、０．３質量％のＤＡＲＯＣＵＲ（登録商標）４２６５光開始剤（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）を添加した。該セラミック−樹脂混合物は、１７０００ｍＰａ・ｓの粘度を示し、そしてステレオリソグラフィー装置中で困難なく加工できた。
【００３２】
未焼結の造形品を、ステレオリソグラフィーを用いてＵＶレーザ（Ｃｄ−Ｈｅ）で製造した。レーザ出力は、３５０μｍの硬化深度で２．８ｍＷに達した。清浄化後に、未焼結の造形品を、更に、６〜１０個の４０ワットランプを有するＵＶチャンバ中で硬化させた。この後硬化工程は、３０分の間隔で２回行い、その際、その未焼結の造形品は、均一な硬化を得るために第一の間隔後に約１８０゜回転させた。
【００３３】
硬化された樹脂を、二段階の脱バインダー工程でゆっくりと取り除いた。第一工程で、未焼結の造形品を、約６００℃で約１Ｋ／分の速度で窒素中で加熱し、そしてその温度で約１時間保持した。第二工程で、該造形品を、酸素雰囲気中で、約１１５０℃で、約１Ｋ／分の速度で加熱し、そしてその温度で約１時間保持した。これに引き続き、該造形品を室温に約２Ｋ／分の速度で冷却した。樹脂バインダーを取り除いた後に、予備焼結された造形品に亀裂、剥離又は歪みは検出できなかった。
【００３４】
予備焼結された造形品を、引き続き約１８００℃〜約１８５０℃でＨ2雰囲気下に焼結させた。焼結後に、高い焼結密度（理論密度の＞９９．８％）及び良好な透明性が達成された。
【００３５】
現在、本発明の好ましい実施態様であると考えられるものについて提示し、記載してきたが、係属された特許請求の範囲に定義された本発明の範囲を逸脱することなく本明細書中で多様な変更及び改良が可能であることは、当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、電極を備え、封入及び封止がなされた完成されたセラミック製放電容器の断面概略図を示す
【図２】図２は、セラミック製放電容器用の形状の断面概略図を示す
【図３】図３のａ〜ｃは、ステレオリソグラフィー法の模式図を示す
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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