(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともセラミックス粉末と結合材を含む混練物を成形して成るセラミックス成形体の製造方法において、前記結合材の一部もしくは全部に下記２つの単位式の組合せからなる平均ケン化度が２〜７５モル％のポリ酢酸ビニルの部分ケン化物を用い、さらにスクリュー式による熱間押出成形を用いることを特徴とし、膨れや曲がりのない、優れた寸法安定性を有する径の細いセラミックス成形体の製造方法。
【化１】
0004854833.tif 000004
【化２】
0004854833.tif 000005
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セラミックス成形体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、セラミックス成形体の製造方法としては、押出法、射出成形法、プレス法、鋳込み成形法などが知られているが、特に径が細い物や全長が長い物については、通常スクリューを用いた押出成形法が多く使用されている。
【０００３】
即ち、セラミックス原料と結合材と、溶剤としての水を添加して水性の混練物を作製し、この混練物を押出成形することにより、セラミックス成形体が製造されているのである。この時、使用される結合材としては、たとえばメチルセルロースやポリビニルアルコールが用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記水溶性樹脂を用いた場合、混練時の作業性は良好であるものの、押出成形時において次のような問題が生ずる。
（１）押出時、相当の熱を発生するため、水分量の変化による成形性の精度が劣化する。すなわち、押出し難くなったり、ヒビ割れが生じ易くなるのである。
（２）このため、水分量をたとえば２０％以上と多くする必要があるが、この場合セラミックス成形体にそりや曲がりが生じ易くなり、後処理工程が繁雑になると同時に、多量の水分を含んでいるため、乾燥後の外径のバラツキが大きくなる。
（３）さらに水溶性樹脂を用いた場合、押出し直後に急激な膨れが生じ易く、そのため成形体の寸法精度が劣化する。特に細径のものの押出しにおいては、その傾向は顕著であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の問題を解決するため鋭意検討した結果、結合材としてポリ酢酸ビニルの部分ケン化物を用い、さらにスクリュー式による熱間押出成形を用いることにより、良好なセラミックス成形体が得られることを見出し、本発明を完成したものである。
【０００６】
すなわち本発明は、少なくともセラミックス粉末とポリ酢酸ビニルの部分ケン化物とを、三本ロール、ニーダー等で混練し、必要に応じて乾燥したのち、造粒機等によりペレット化し、このペレットをスクリュー式による熱間押出成形を用いて、溶融して成形することを特徴とするものである。
【０００７】
本発明に用いられるセラミックス粉末としては、アルミナ、ジルコニア、フェライト等の酸化物系、炭化珪素、窒化珪素等の非酸化物系のものが挙げられるが、必ずしもこれに限られるものではなく、周知のセラミックスであれば何でもよい。
【０００８】
本発明において、結合材として用いられるポリ酢酸ビニルの部分ケン化物は、ケン化度を選ぶことにより水や有機溶剤に溶融し、さらに熱にも溶融するという特徴を有し、酢酸ビニル単位とビニルアルコール単位による二元共重合体であって、次のような２つの単位式の組合せから成るものである。
酸化ビニル単位
【化１】
0004854833.tif 000002
ビニルアルコール単位
【化２】
0004854833.tif 000003
【０００９】
酢酸ビニル樹脂を部分ケン化させることにより、本発明の使用する二元共重合体樹脂が得られるのである。この時、その平均重合度は５０〜２０００、好ましくは１００〜１０００が良い。平均ケン化度は２〜７５モル％、好ましくは１０〜６５モル％が良好である。平均重合度が５０未満の場合は、得られるセラミックス成形体の強度が弱く、また２０００を超えると、混練時の結合材が均一に分散することが困難となる。
【００１０】
ポリ酢酸ビニルの部分ケン化物は、未変性のものに限定されるものではなく、本発明の効果を損なわない範囲で、たとえばアルキルビニルエーテル、ヒドロキシビニルエーテル、酢酸アリル、アミド、ビニルシラン等で変性された物であってもよい。さらに、平均重合度や平均ケン化度の異なるもの等を、２種以上混合したものであってもよい。
【００１１】
また、ポリ酢酸ビニルの部分ケン化物の他に、他の有機物質を添加してもよい。この有機物質としては、例えば合成樹脂、天然樹脂、コールタール、アスファルトなどが挙げられる。
【００１２】
次に、上記セラミックス粉末とポリ酢酸ビニルの部分ケン化物とを、三本ロール、ニーダー等により混合、混練する。この時溶剤としては、ケン化度により水、有機溶剤のどちらでもよく、また加熱により混練してもよいが、作業環境や付帯設備を考えると、好ましくは水を用いるか、加熱混練がよい。ここで水を用いた場合には、押出しする前に、十分に水を除去する必要がある。また上記素材の他に、滑材としてのワックス、可塑剤を任意添加してもよい。
【００１３】
上記混練物を造粒機によりペレット化し、成形してセラミックス成形体とするのであるが、この成形方法としては、熱により溶融して成形する方法が用いられ、熱間押出成形法が用いられる。つまり、工程管理が容易となるという利点を有し、本発明の結合材と組合せてより優れた寸法安定性を有するセラミックス成形体が得られ易いという特徴を有する。
【００１４】
次に、実施例を述べる。部は重量部である。
【実施例】
実施例１
アルミナ                                                １００部
ポリ酢酸ビニルの部分ケン化物                              １２部
（ＵＭＲ−１０Ｌ  ユニチカ化成（株）製）
ワックス                                                    ６部
以上をニーダー、３本ロールで練合し、得られた混練物を造粒機によりペレット化した。次にスクリュー式の加熱押出機に投入し、熱間押出成形して、直径が３ｍｍのアルミナ棒状体を作製した。このものをさらに１０５℃で１時間乾燥したところ、そりや膨れの発生はなく、径の安定した棒状体となった。
【００１５】
実施例２
ジルコニア                                              １００部
ポリ酢酸ビニルの部分ケン化物                              １０部
（ＵＭＲ−１０Ｌ  ユニチカ化成（株）製）
ワックス                                                    ７部
水                                                        ３０部
以上をニーダー、３本ロールで練合し、得られた混練物を造粒機にてペレット化したのち、１０５℃、２４時間乾燥して、ペレット中の水分を除去した。次に、スクリュー押出機に投入して熱間押出成形し、直径１ｍｍのジルコニア棒状体を作製した。このものをさらに１０５℃で１時間乾燥したところ、そりや膨れの発生はなく、径の安定した棒状体となった。
【００１６】
比較例として、アルミナとメチルセルロースと水とを混練し、ペレット化して水分量２０％で押出したところ、押出直後に膨れの発生がみられ、径のバラツキ大なる棒状体となった。
【００１７】
【発明の効果】
本発明のセラミックス成形体の製造方法は、従来の製造方法に比べ、次のような種々の特徴を有するものである。１．従来の水を用いた方法に比べ、押出時の熱による変化や、外部環境による変化が少なく、工程管理が容易となる。２．特に結合材としてのポリ酢酸ビニルの部分ケン化物と、スクリュー式による熱間押出成形との組合せにより、径の細い成形体においても、膨れや曲がりのない、優れた寸法安定性を有するセラミックス成形体が得られる。