DE3536428C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine neue Keramik-Formgebungszusammensetzung,
die durch Mischen einer Harzemulsion
mit einem Schlicker, der eine Masse für Töpferware
oder Steingut oder ein keramisches Material als Hauptbestandteil
enthält, hergestellt worden ist.
Spezieller betrifft die Erfindung eine Keramik-Formgebungszusammensetzung,
bei der eine Harzemulsion zu einer
Masse für Töpferware oder Steingut oder einer keramischen
Masse oder einem keramischen Material hinzugegeben wird
(der Ausdruck "keramisches Material" bezeichnet, wie er
hier verwendet wird, ein sogenanntes neues keramisches
Material wie Aluminiumoxid oder Tonerde, Zirkoniumdioxid
oder Zirkonerde, Siliziumdioxid oder Silika, Ferrit, Siliziumcarbid,
Siliziumnitrid oder Sialon). Aus dieser Keramik-Formgebungszusammensetzung
können Keramikprodukte
ausgeformt werden, die dann entweder zu zusammengesetzten
Teilen miteinander verbunden werden oder aber direkt zum
Endprodukt gebrannt werden.
Bei Schlickergießverfahren für die Formgebung von Keramik
sind Gießprodukte bisher hergestellt worden, indem geeignete
Mengen Wasser, Verflüssigungsmittel und dergleichen
zu Massen hinzugegeben wurden, um Schlicker herzustellen,
die Schlicker in hygroskopische Formen wie z. B. Gipsformen
gegossen wurden, um so Ablagerungen von keramischen
Teilchen auf den Formwänden aufgrund der Absorption von
Wasser durch die Form abzulagern, und die Gießprodukte
nach der Fertigstellung des Aufbaues der keramischen Teilchen
von ihren entsprechenden Formen abgelöst wurden.
Diese Gießprodukte oder Formlinge werden danach zu keramischen
Produkten weiterverarbeitet über Verfahrensschritte
wie Trocknen, Biskuitbrand oder Versprühen, Glasieren
und Brennen. Wenn Schlickergießen vorgenommen wird, müssen
die Gießprodukte mechanische Festigkeit von solch einem
Grad aufweisen, daß sie während ihrer Endaufbereitung und
ihres Transports erfolgreich gehandhabt werden können.
Es ist auch unerläßlich, daß sie leicht aus ihren jeweiligen
Formen gelöst werden können.
Wenn Schlickergießen mit einer Masse für Töpferware oder
Steingut durchgeführt wird, war es herkömmlich üblich,
diverse Tone in einer großen
Menge zu inkorporieren, um so mechanische Festigkeit
zu erzielen, die zur Durchführung der Schlickergießarbeit
erforderlich ist. Es war jedoch noch notwendig, die gegossenen
Produkte, die durch Gießen derartiger Massen erhalten
worden waren, dem Biskuitbrand zu unterwerfen, so
daß sie ausreichende mechanische Festigkeit erhielten.
Zusätzlich macht es die Verwendung von Ton schwierig,
hochqualitatives Porzellan mit solch einem durchscheinenden
Aussehen wie weißes Porzellan herzustellen. Ein noch
schwierigeres Problem erhob sich auch durch die Erschöpfung
von Ton-Vorräten mit guter Qualität. Unter diesen Umständen
bestand eine starke Nachfrage nach der Entwicklung
eines Festigkeitsverbesserers, der Gießprodukten ausreichende
mechanische Festigkeit verleihen kann, ohne daß
Ton oder Tonerde in großen Mengen verwendet werden muß.
Andererseits wird erwartet, daß neue keramische Produkte
nützliche Anwendung auf industriellen Gebieten aufgrund
ihrer überragenden mechanischen Festigkeit, Wärmebeständigkeit,
Abrieb- und Gebrauchsbeständigkeit und dergleichen
finden, obgleich herkömmliche Porzellanprodukte
keineswegs auf solchen industriellen Gebieten einsetzbar
waren. Unter den gegenwärtigen Umständen kann jedoch kaum
gesagt werden, daß ihre Anwendungen so fortgeschritten
sind, wie es erwartet wurde. Als einer der Hauptgründe
für die begrenzten Anwendungen von neuen Keramikprodukten
können Schwierigkeiten in ihrer Formgebung und bei ihrer
Weiterverarbeitung genannt werden.
Für die Formgebung von Porzellanprodukten kann eine Vielzahl
von Formgebungsverfahren angewendet werden, einschließlich
des obengenannten Schlickergießverfahrens.
Die Anwendung derartiger Formgebungsverfahren ermöglicht
es, selbst Produkte mit verzweigten Konfigurationen leicht
herzustellen. Im Falle neuer Keramiken muß sich ihre Formgebung
auf Blattbildung, Extrudieren oder Strangpressen,
Formpressen oder dergleichen beschränken. Deshalb war es
noch nicht leicht, Produkte mit verzweigten oder komplizierten
Konfigurationen zu erhalten. Mit anderen Worten,
diese Formgebungsverfahren waren nur in der Lage, Produkte
mit einfachen Konfigurationen wie z. B. plattenartige
Produkte, rohrartige Produkte und dergleichen zu liefern.
Es ist somit möglich, Produkte mit komplizierten Konfigurationen
aus neuen Keramikmaterialien unter der Voraussetzung
auszuformen, daß Schlickergießen bei ihnen angewendet
werden kann. Es war jedoch unmöglich, gegossene
Produkte mit ausreichender Festigkeit auszuformen, wenn
übliche Massen so angewendet wurden, wie sie waren. Es
bestand deshalb eine starke Nachfrage nach der Entwicklung
eines Festigkeitsverbesserers, der den gegossenen Produkten
ausreichende mechanische Festigkeiten verleihen kann,
so daß sie während ihrer Endbearbeitung und ihres Transports
erfolgreich gehandhabt werden können.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben ausgedehnte
Untersuchungen im Hinblick auf die Lösung dieser Probleme
durchgeführt. Als Folge davon haben sie gefunden, daß die
Verwendung einer Harzemulsion als eines Festigkeitsverbesserers
die mechanische Festigkeit eines gegossenen Produktes
oder der Gußware verbessern kann, ob nun eine Masse
für Töpferware oder Steingut verwendet wird oder eine keramische
Masse oder ein keramisches Material angewendet
werden soll.
Durch das genannte Verfahren ist es möglich geworden, neue
keramische Produkte mit verschiedenartigen Konfigurationen
außer plattenartigen und rohrartigen Produkten zu erhalten.
Um Gießprodukte oder Gußware mit noch komplexeren
Konfigurationen zu erhalten, kann erwogen werden, zwei
oder mehr Gießprodukte oder Formenteilstücke getrennt als
Einzelteile durch das angegebene Verfahren auszuformen,
sie mit einem Bindemittel miteinander zu verbinden und
dann die so verbunden zusammengesetzten Gießprodukte zu
brennen. Es war jedoch unmöglich, das gewünschte Produkt
durch Verwendung von irgendeinem der herkömmlichen bekannten
Adhäsions- oder Klebemittel zu erhalten, da solche Adhäsions-
oder Klebemittel sich beim Brennen zersetzen und
die verbunden zusammengesetzten Gießprodukte an ihren Verbindungsflächen
voneinander getrennt werden.
Bei den Untersuchungen der Erfinder wurde jedoch auch gefunden,
daß ein gewünschtes Produkt aus neuer Keramik mit
irgendeiner gewünschten Form erhalten werden kann, ohne
daß die besagte Trennung erfolgt, indem die vorgenannten
Gießprodukte oder Teilstücke mit einem Verbindungsmedium
verbunden werden, das aus einem Keramikmaterial und einer
Harzemulsion zusammengesetzt ist, anstatt daß herkömmlicherweise
bekannte Adhäsions- oder Klebemittel (oder bekannte
Garnierungsmittel) verwendet werden, und dann die
so erhaltene Gußware gebrannt wird.
Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Schlickerzusammensetzung
zu schaffen, mit der ein Gießprodukt
geformt werden kann, das verbesserte Formentrenncharakteristiken
und mechanische Festigkeit in solch einem Grad
aufweist, daß seine Endbearbeitung erfolgreich durchgeführt
werden kann, ohne daß es dem Biskuitbrand unterworfen
werden muß, wobei weiterhin keine große Menge an
Tonerde- oder
Tonbestandteil als Masse für Töpferware oder Steingut
beim Gießen des Schlickers erforderlich ist.
Diese Aufgabe der Erfindung wird durch
eine Keramik-Formgebungszusammensetzung gelöst, wie sie im
Patentanspruch 1 angegeben ist.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in
den Ansprüchen 2 und 3 angegeben.
Die folgenden Gesichtspunkte spielen bei der Erfindung
eine Rolle:
- 1. Die Keramik-Formgebungszusammensetzung wird durch Mischen eienr Harzemulsion der angegebenen Zusammensetzung mit einem Schlicker gebildet, der eine Masse für Töpferware oder Steingut oder ein keramisches Material als Hauptbestandteil enthält.
- 2. Zum Ausformen von Keramik, wird die vorgenannte Schlickerzusammensetzung dem Schlickergießen unterworfen.
- 3. Beim Verarbeiten eines keramischen Gießproduktes
werden im wesentlichen die folgenden aufeinanderfolgenden
Verfahrensschritte vorgenommen:
- a) Mischen einer Harzemulsion mit einem Schlicker, der ein keramisches Material als einen Hauptbestandteil enthält, um dadurch eine Schlickerzusammensetzung herzustellen;
- b) Ausformen von zwei oder mehr Gießprodukten aus der Schlickerzusammensetzung nach einem Schlickergießverfahren, wobei die Gießprodukte die gleichen oder unterschiedliche Konfigurationen aufweisen und so zueinander passen, daß die Gießprodukte wenigstens ein Set aus Paßflächen aufweisen, die miteinander verbunden werden können;
- c) Aufbringen eines Verbindungsmediums (einer "Garnierung"), das ein keramisches Material und eine Harzemulsion als Grundbestandteile enthält, auf wenigstens eine der Paßflächen der Gießprodukte (d. h. der Formenteilstücke);
- d) Zusammensetzung und Verbinden der Paßflächen der Gießprodukte, um so die Gießprodukte zu einem zusammengesetzten Gießprodukt zu verbinden, und
- e) Brennen des zusammengesetzt verbundenen Gießproduktes.
Obgleich durch das Schlickergießverfahren dieser Erfindung
Produkte mit relativ verzweigten Konfigurationen aus neuer
Keramik hergestellt werden können, können Produkte mit irgendwelchen
gewünschten verzweigten Konfigurationen aus
neuer Keramik nach dem Schlickergießverfahren dieser Erfindung
dann erhalten werden, wenn das Verfahren für die
Weiterverarbeitung von Gießprodukten angewendet wird, das
solche aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte umfaßt,
wie sie unter Punkt 3 angegeben sind.
Unter dem Ausdruck "eine Masse für Töpferware oder Steingut"
wird hier eine Masse verstanden, die herkömmlicherweise
und routinemäßig als eine Masse für Töpferware und
Steingut verwendet worden ist, wobei diese Masse Feldspat,
siliziumdioxidhaltige Tonminerale, Kieselgestein,
Töpferwaren-Ton, Kaolin und/oder Ton als ihren Hauptbestandteil
oder ihre Hauptbestandteile enthält.
Andererseits bezeichnet der Ausdruck "ein keramisches
Material", wie er hier verwendet wird, Rohmaterialien
für Keramik, einschließlich Metalloxide wie Aluminiumoxid,
Zirkoniumoxid, Ferrit, Siliziumdioxid,
Berylliumoxid, Magnesiumoxid,
Titandioxid, Calciumoxid
und Zinkoxid, Karbide wie Siliziumkarbid und Borkabid,
Nitride wie Siliziumnitrid, Aluminiumnitrid und Bornitrid,
Boride wie Aluminiumborid, die Silikate, Aluminate
und Zirkonate von verschiedenen Metallen, Titanate wie
Bariumtitanat und Strontiumtitanat, feste Lösungen wie
Sialon und Mischungen derselben.
Der Ausdruck "eine Harzemulsion" bezeichnet z. B. Emulsionen
von Acrylharzen, die (Meth)acrylsäureesterharze,
(Meth)acrylsäureester-vinylacetatharze, (Meth)acrylsäureester-Styrolharze
oder (Meth)acrylsäureester-vinylchloridharze
als Hauptbestandteile enthalten, Emulsionen von
Vinylacetatharzen, die Vinylacetatharze als Hauptbestandteile
enthalten, Emulsionen von Äthylencopolymeren, die
Äthylen-acrylsäureesterharze oder Äthylen-vinylchloridharz
als Hauptbestandteile enthalten, synthetischer-Gummi-
Emulsionen, die Styrol-butadienharz, Methylmethacrylatbutadienharz
oder Acrylnitril-butadienharz als Hauptbestandteile
enthalten, natürlicher-Gummi-Emulsionen usw.
Von diesen Harzemulsionen sind Emulsionen von Acrylharzen
geeignet.
Die Menge der Harzemulsion, die zu der Masse für Töpferware
oder Steingut oder keramische Materialien hinzugegeben
werden soll, kann in Abhängigkeit von dem Typ der
Masse oder dem keramischen Material, ihrer Teilchengröße
und Teilchengrößeverteilung, dem Typ der Harzemulsion,
dem Typ des auszuformenden keramischen Produktes usw. variieren.
Sie kann deshalb nicht alles überdeckend spezifiziert
angegeben werden. Es ist jedoch im allgemeinen
geeignet, die Harzemulsion in einer Menge von etwa 0,1
bis 20 Gewichtsteilen als Feststoff in der Emulsion pro
100 Gewichtsteile der trockenen Masse oder des keramischen
Materials hinzuzugeben.
Harzemulsionen, die bei der praktischen Durchführung dieser
Erfindung anwendbar sind, können durch ein Emulsionspolymerisationsverfahren
hergestellt werden, das an sich
technisch bekannt ist. Und zwar können sie jeweils hergestellt
werden, indem Wasser oder ein gemischtes Lösungsmittel
aus Wasser und einem mit Wasser mischbaren organischen
Lösungsmittel wie z. B. einem Alkohol oder Aceton
als ein Medium verwendet wird, das entsprechende Monomer,
wenn notwendig durch Zugabe eines oberflächenaktiven Mittels,
gleichmäßig in dem Medium dispergiert wird und dann
das Monomer der Emulsionspolymerisation in Anwesenheit
eines wasserlöslichen Radikal-Polymerisationsinitiators
und, wenn es gewünscht wird, eines Molekulargewichtregulationsmittels
und anderer chemischer Zusatzstoffe, unterworfen
wird.
Es ist möglich, als Polymerisationsinitiator einen üblichen
Radikal-Polymerisationsinitiator wie z. B. ein Peroxid,
einen Redox-Katalysator, Persulfatsalz oder eine Azo-Verbindung
zu verwenden.
Wenn das oberflächenaktive Mittel erreicht wird, kann
dies irgendein anionisches, kationisches, nicht-ionisches
oder amphoterisches oberflächenaktives Mittel oder eine
Mischung aus irgendeiner Kombination derartiger oberflächenaktiver
Mittel sein.
Als Molekulargewichtregulationsmittel können ein Mercaptan
wie z. B. tertiäres Dodecylmercaptan oder normales
Dodecylmercaptan, Tetrachlorkohlenstoff, Isopropylalkohol
oder dergleichen verwendet werden.
Die Polymerisation wird im allgemeinen bei 40 bis -90°C
in einem Reaktor durchgeführt, von dem Sauerstoff entfernt
worden ist. Das Monomer, das oberflächenaktive Mittel,
das Molekulargewichtreguliermittel, der Polymerisationsinitiator
und andere gewünschte chemische Zusatzstoffe
können insgesamt zu dem Reaktionsmedium beim Beginn hinzugegeben
werden. Alternativ dazu können ihre Teilportionen
oder ihr gesamter Anteil in Portionen nach Beginn der
Reaktion hinzugegeben werden. Es ist auch möglich, die
Betriebsbedingungen wie Temperatur und Rührbedingungen
im Verlauf der Reaktion zu ändern, wenn es gewünscht
wird. Die Polymerisationsreaktion kann entweder kontinuierlich
oder chargenweise durchgeführt werden.
Die Schlickerzusammensetzung dieser Erfindung, die durch
Zugabe der Harzemulsion zu der Masse für Töpferware oder
Steingut oder dem keramischen Material hergestellt wird,
ist äußerst stabil und besitzt eine niedrige Viskosität
und gute Fließfähigkeit, mit anderen Worten, sie besitzt
hervorragende Formbarkeit. Produkte, die aus der Schlickerzusammensetzung
gebildet werden, haben hervorragende
mechanische Festigkeit.
In den Schlicker, der für die Zubereitung der Keramik-
Formgebungszusammensetzung dieser Erfindung verwendet
wird und die Masse für Töpferware oder Steingut oder
keramisches Material als Hauptbestandteil enthält, kann
möglicherweise außer der vorstehend beschriebenen Masse
oder dem keramischen Material ein oder mehrere Verflüssigungsmittel,
Sintermittel, andere keramische Materialien
als die vorstehend genannten Materialien, Zusatzstoffe
und dergleichen inkorporiert werden, wenn es gewünscht
wird.
Beispiele für das Verflüssigungsmittel umfassen anorganische
Verflüssigungsmittel wie Wasserglas, Natriumcarbonat
und Phosphatsalze wie z. B. Natriumphosphat und Natriumtripolyphosphat,
und organische Verflüssigungsmittel
wie z. B. Natriumpolyacrylat, Naphthalinsulfonsäure-
Formaldehydkondensationsprodukt und Natriumligninsulfonat.
Ihr Gehalt kann im allgemeinen 0,02 bis 2,0 Gewichtsteile
als Feststoffe pro 100 Gewichtsteile der trockenen
Masse oder des keramischen Materials sein.
Beispiele für Sintermittel umfassen Magnesiumoxid, Bor,
die Oxide von Seltene Erde Metallen wie Yttrium und
Lanthan usw. Ihr Gehalt kann 0,01 bis 5,0 Gewichtsteile
pro 100 Gewichtsteile der trockenen Masse oder des keramischen
Materials betragen.
Als weitere Zusatzstoffe, die andere als die vorstehend
genannten sind, können Trennmittel wie z. B. Kalziumstearat,
Zinkstearat und Wachsemulsionen, pH-Modifikationsmittel,
einschließlich Ammoniak, organische Amine wie
Triäthanolamin, und organische Säuren wie Oxalsäure und
Ameisensäure und Entschäumungsmittel wie Entschäumungsmittel
auf Siliconbasis und Polyätherbasis genannt werden.
Ihr Gehalt kann jeweils 0,01 bis 10 Gewichtsteile
als Feststoffe pro 100 Gewichtsteile der trockenen Masse
oder des keramischen Materials sein. Daneben kann auch
ein Netzmittel, ein Ionen-Reinigungsmittel wie z. B.
Chelatmittel, ein Weichmacher und/oder dergleichen verwendet
werden, wenn es notwendig ist.
In der Keramik-Formgebungszusammensetzung dieser Erfindung
beträgt die Masse für Töpferware oder Steingut oder
keramisches Material 40 bis 85 Gewichtsteile als Feststoff
pro 100 Gewichtsteile der Keramik-Formgebungszusammensetzung.
Jedes Gießprodukt (d. h. jede Gußware), das mit der Zusammensetzung
dieser Erfindung ausgeformt worden ist, besitzt
ausreichende Grünfestigkeit, so daß es gut seine Handhabung
und spätere Weiterverarbeitung, so wie es ist,
überstehen kann, d. h. ohne daß irgendein Biskuitbrennverfahrensschritt
nötig wäre. Deshalb kann es glasiert
und zu einem keramischen Gießprodukt, so wie es ist,
ohne irgendeinen Biskuitbrennschritt gebrannt werden.
Wenn es notwendig ist, kann es glasiert und gebrannt
werden, nachdem das Gießprodukt gefärbt worden ist und
dann dem Glasieren und dem Dekorbrand unterworfen worden
ist. Zusammensetzungen dieser Erfindung können hervorragende
Ergebnisse liefern, nicht nur wenn sie durch
Schlickergießverfahren ausgeformt werden, sondern auch
wenn sie durch Extrudierverfahren, Überdrehverfahren,
Eindrehverfahren, Töpferdrehscheibe-Verfahren und dergleichen
ausgeformt werden.
Wie vorstehend bereits erwähnt wurde, kann die vorliegende
Erfindung die folgenden hervorragenden Vorteile
liefern:
- 1) Der Verfahrensschritt des Biskuitbrennens kann weggelassen werden.
- 2) Nachbearbeitungen sind leicht durchführbar.
- 3) Wenn eine Masse für Töpferware oder Steingut verwendet wird, kann die Tonerde oder Ton-Komponente entweder ganz weggelassen oder reduziert werden.
- 4) Die Erfindung gestattet die Anwendung des Schlickergießens auf Keramikmaterialien, wobei Produkte aus neuer Keramik von ziemlich komplizierten verzweigten Konfigurationen erhalten werden können.
- 5) Die Erfindung liefert Gießprodukte (Gußware) mit verbesserter Grünfestigkeit.
Um ein Produkt aus neuer Keramik mit gewünschten verzweigten
Konfigurationen nach der vorliegenden Erfindung
zu erhalten, ist es notwendig, das Verarbeitungsverfahren
anzuwenden, das die aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte
A bis E, wie sie oben erwähnt wurden, enthält.
Von diesen aufeinanderfolgenden Schritten sind die Schritte
A und B genau die gleichen wie die entsprechenden
Schritte, die vorstehend in Verbindung mit keramischen
Materialien beschrieben wurden. Deshalb werden der
Schritt C und die nachfolgenden Verfahrensschritte im
folgenden im einzelnen beschrieben.
In diesem Falle werden zwei oder mehr gegossene Produkte
aus neuer Keramik, die durch die Verfahrensschritte A
und B hergestellt worden sind, an ihren Passflächen, die
miteinander verbunden werden sollen, mit einem Verbindungsmedium
in dem Verfahrensschritt C versehen. In dem
Verfahrensschritt D werden sie zu einem vereinigten zusammengesetzten
Gießprodukt miteinander verbunden. Wenn
das Verbindungsmedium, das in dem Verfahrensschritt C
verwendet wird, ein anderes ist als dasjenige, das bei
der praktischen Durchführung dieser Erfindung brauchbar
ist, wird die Festigkeit der verbundenen Teile ungenügend
sein, und dies auch nach ihrem Brennen. Das entstehende
Produkt würde sich deshalb an der Vereinigungsstelle
oder der Naht trennen, wenn das Produkt im Gebrauch
ist.
Bei der vorliegenden Erfindung enthält das Verbindungsmedium
ein keramisches Material und eine Harzemulsion
wie die Grundbestandteile.
Beispiele für das keramische Material, aus denen das Verbindungsmedium
aufgebaut werden kann, können die gleichen
neuen keramischen Materialien umfassen wie diejenigen,
die oben bereits beschrieben wurden. Es kann irgendein
derartiges neues keramisches Material verwendet werden.
Obgleich es nicht absolut notwendig ist, das gleiche
neue keramische Material zu verwenden, wie es in dem
Verfahrensschritt A verwendet worden ist, wird es bevorzugt,
das gleiche neue keramische Material zu verwenden.
Keramische Materialien können im allgemeinen feine keramische
Materialien mit Teilchengrößen von nur etwa 100 Å
und relativ grobe keramische Materialien mit so großen
Korngrößen wie etwa 5 mm enthalten. Im Falle derartig
grober keramischer Materialien ist es zu bevorzugen, sie
nach dem Mahlen auf eine gewünschte Teilchengröße zu verwenden.
Beispiele für die Harzemulsion, die der andere Bestandteil
des Verbindungsmediums ist, umfassen die gleichen
Harzemulsionen wie diejenigen, die oben beschrieben wurden.
Es kann irgendeine derartige Emulsion verwendet
werden. Es ist nicht absolut notwendig, die gleiche Harzemulsion
wie diejenige, die in dem Verfahrensschritt A
verwendet worden ist, zu verwenden, aber auch hier wieder
wird es bevorzugt, eine Emulsion aus einem Acrylharz
zu verwenden. Es können auch zwei oder mehr Harzemulsionen
verschiedener Arten in Kombination verwendet werden.
Das Bindemittel enthält ein keramisches Material und eine
Harzemulsion, wie vorstehend angegeben. Vor ihrem Aufbringen
kann es in einem Dispergierungsmittel dispergiert
werden, wenn dies gewünscht wird. Wasser wird als
Dispergierungsmedium bevorzugt.
Die Menge der Harzemulsion, die zu dem keramischen Material
hinzugegeben werden soll, kann in Abhängigkeit von
dem Typ des keramischen Materials, dem Typ des Harzes,
dem Typ eines keramischen Gießproduktes, das hergestellt
werden soll, usw. variieren. Deshalb kann es nicht alles
überstreichend spezifiziert angegeben werden. Es ist im
allgemeinen jedoch geeignet, die Harzemulsion in einer
Menge von etwa 0,1 bis 20 Gewichtsteile der Feststoffe
in der Emulsion pro 100 Gewichtsteile des trockenen keramischen
Materials hinzuzugeben.
Der bevorzugte Anteil des keramischen Materials in dem
Verbindungsmedium kann von 20 bis 90 Gewichtsteilen pro
100 Gewichtsteile des Verbindungsmediums reichen.
Das so erhaltene Verbindungsmedium wird auf die Oberflächen,
die miteinander verbunden werden sollen, der
gegossenen Produkte, d. h. der Formenteilstücke, die
durch die Verfahrensschritte A und B erhalten worden
sind, aufgebracht. Hierbei wird es bevorzugt, die Oberflächen
der Gießprodukte, deren Oberflächen miteinander
verbunden werden sollen, mit dem gleichen Dispergierungsmedium,
das in das Verbindungsmedium inkorporiert worden
ist, vor dem Aufbringen des Verbindungsmediums auf die
Oberflächen anzufeuchten. Wenn die Oberflächen, die miteinander
verbunden werden sollen, nicht mit dem Dispergierungsmedium
angefeuchtet werden, wird verursacht, daß
das Dispergierungsmedium des Verbindungsmediums in die
Gießprodukte hineintritt. Als Folge davon wird das Endprodukt,
das nach seinem Brennen erhalten werden soll,
verringerte Bindungsfestigkeit aufweisen. Das Bindemedium
kann auf beide zu verbindende Oberflächen aufgebracht
werden. Es treten jedoch keine Probleme oder Nachteile
auf, wenn dieses nur auf eine der miteinander zu verbindenden
Oberflächen aufgebracht wird. Obgleich keine spezielle
Beschränkung für die Menge des aufzubringenden
Verbindungsmediums besteht, kann es im allgemeinen 0,1 mm
bis 5 mm als Schichtdicke besitzen. Es wird bevorzugt,
das Verbindungsmedium so gleichmäßig wie möglich auf die
Oberflächen aufzubringen. Als Beispiel für das Auftragverfahren
sei angegeben, daß es auf eine übliche Weise
z. B. mit einem Spachtel oder einer Kelle oder ähnlichem
aufgetragen werden kann. Die Gießprodukte mit dem auf
ihren Oberflächen, die miteinander verbunden werden sollen,
aufgetragenen Verbindungsmedium werden in dem Verfahrensschritt
D an diesen Oberflächen miteinander verbunden.
Ihr Brennen wird dann in dem Verfahrensschritt E
unter Bedingungen durchgeführt, die dem verwendeten keramischen
Material entsprechen, um dadurch das gewünschte
keramische Produkt zu liefern. Als Brennbedingungen für
den Verfahrensschritt E kann die Brenntemperatur im allgemeinen
von 1000 bis 2500°C reichen, die Brenndauer
kann üblicherweise 0,1 bis 200 Stunden sein, und die
Brennatmosphäre ist üblicherweise Luft. Es entstehen
jedoch keine Probleme oder Nachteile, selbst wenn ein
inertes Gas wie Stickstoff als Brennatmosphäre verwendet
wird.
Im Unterschied zu herkömmlichem Porzellan ist es schwierig,
neue Keramiken auszuformen, wie bereits vorstehend
angegeben wurde. Aufgrund des Fehlens irgendeines geeigneten
Bindemittels für neue Keramik besitzen nämlich
ausgeformte Produkte vor ihrem Brennen geringe Festigkeit.
Es muß nicht extra bemerkt werden, daß es praktisch
unmöglich bei Verfahren dem Stand der Technik war, zwei
oder mehr Gießprodukte miteinander zu verbinden und dann
die so vereinten Gießprodukte zu brennen, wenn die verschiedenen
Eigenschaften, die für neue Keramiken erforderlich
waren, voran die mechanische Festigkeit, in Betracht
gezogen wurden.
Bei der vorliegenden Erfindung ist es möglich geworden,
Gießprodukte mit verbesserter Grünfestigkeit
durch Schlickergießen herzustellen, was auf die Einverleibung
einer Harzemulsion in einen Schlicker zurückzuführen
ist, der ein keramisches Material als Hauptbestandteil
enthält. Weiterhin ist es durch Verbinden von
zwei oder mehr Gießprodukten mit einem spezifischen Verbindungsmedium
möglich geworden, nach dem Brennen ein
Produkt aus neuer Keramik zu erhalten, das komplizierte
verzweigte Konfigurationen besitzt, ohne daß irgendwelche
Eigenschaften, voran die mechanische Festigkeit, verschlechtert
wurden.
Wenn Schlickergießen mit der Keramik-Formgebungszusammensetzung
dieser Erfindung in einer Gipsform durchgeführt
wird, sind die Formtrenncharakteristiken der Zusammensetzung
kritische Eigenschaften, die letztlich bestimmen,
ob das Schlickergießen mit Erfolg durchgeführt werden
kann oder nicht. Hierbei bezieht sich der Ausdruck "Formtrenncharakteristiken"
auf solche Eigenschaften wie ob
ein Gießprodukt leicht von seiner entsprechenden Gipsform
oder dergleichen abgetrennt werden kann und ob das
Gießprodukt Risse oder Deformation bei seinem Abtrennen
von der entsprechenden Form ausbildet.
Für gute Formtrenncharakteristiken wird es als notwendig
erachtet, daß die Haftfestigkeit zwischen einer Form und
ihrem entsprechenden Gießprodukt schwach ist, die Festigkeit
des Schlickergießproduktes bei seinem Abtrennen von
der Form, und zwar seine Naßfestigkeit hinreichend hoch
ist und das Gießprodukt eine Trockenfestigkeit von solch
einem Maß aufweist, daß es seine Handhabung während seiner
Fertigstellung und seinem Transport nach seiner Trennung
aus der Form und sein nachfolgendes Trocknen durchstehen
kann.
Die Formtrenneigenschaften sind mit den folgenden zwei
Parametern korreliert. Der erste Parameter ist die Grünfestigkeit
eines Schlickergießproduktes. Der zweite Parameter
ist die Haftfestigkeit an der Zwischenschicht
zwischen der Form und dem keramischen Material, und zwar
die Kraft, die erforderlich ist, um das Schlickergießprodukt
von der Formoberfläche abzutrennen (die hier im
folgenden als "Formtrennfestigkeit" bezeichnet wird).
Es ist bekannt, daß diese Formtrennfestigkeit beträchtlich
in Abhängigkeit von dem Typ und der Menge eines
Verflüssigungsmittels, das zu der Masse hinzugegeben werden
soll, variiert. Es ist auch bekannt, daß die Wanddicke
einer Gipsform bis zu einem größeren Ausmaß abnimmt,
und zwar die Gipsform unterliegt stärkerer Verschlechterung
beim Abtrennen ihres entsprechenden Gießproduktes,
wenn ein Schlicker mit besseren Formtrenneigenschaften
verwendet wird. Mit anderen Worten, die
Lebensdauer einer Gipsform nimmt ab, wenn die Formtrenneigenschaften
eines Schlickers besser werden. Als ein
Grund für diese Tendenz kann erwogen werden, daß der Verflüssigungsmittelbestandteil
in dem Schlicker mit der
Gipsform an ihrer Zwischenschicht reagiert und das Reaktionsprodukt
dazu dient, um die Zwischenschichthaftfestigkeit
abzuschwächen, aber die Oberflächenschicht der
Gipsform wird durch die Reaktion zerstört.
Um dieses vorstehend beschriebene Problem zu lösen, ist
vorgeschlagen worden, Emulsionen auf Wachsbasis in Massen
für Töpferware oder Steingut und keramische Materialien
zu inkorporieren. Der Einsatz derartiger Emulsionen war
jedoch noch ungenügend als ein Verfahren zum Lösen des
vorstehend beschriebenen Problems.
Als ein Verfahren zur Verbesserung der Grünfestigkeit von
Gießprodukten ist eine Vielzahl von Untersuchungen durchgeführt
worden, einschließlich der Zugabe von wasserlöslichen
Substanzen mit hohem Molekulargewicht wie z. B.
natürliche wasserlösliche hochmolekulare Substanzen,
z. B. Akaziengummi und Natriumalginat, halbsynthetische
wasserlösliche hochmolekulare Substanzen, z. B. Methylzellulose,
Hydroxyäthylzellulose, Hydroxypropylmethylzellulose
und Carboxymethylzellulose, und synthetische
wasserlösliche hochmolekulare Substanzen, z. B. Polyvinylalkohol
und wasserlösliche Acrylpolymere. Da eine wasserlösliche
Substanz mit hohem Molekulargewicht zusammen
mit der Bewegung von Wasser aufgrund der ihr innewohnenden
Eigenschaft weggespült wird, bewegen sich die wasserlöslichen
hochmolekularen Substanzen zusammen mit dem
Wasser in der Oberflächenschicht einer Gipsform, wenn
Schlickergießen durchgeführt wird. Auf diese Weise wird
die Formoberfläche verschlechtert oder die feine poröse
Struktur der Formoberfläche wird verstopft. Aus diesen
Gründen wird die Lebensdauer der Form verkürzt.
Während des Schlickergießens oder des nachfolgenden Trocknungsschrittes
des entstandenen Gießproduktes bewegt sich
Wasser zu der Oberfläche des Gießproduktes. Somit wird
Wasser von der Oberfläche des Produktes in die entsprechende
Gipsform hinein absorbiert, wenn der Schlickerguß
durchgeführt wird. In dem Trocknungsschritt kann Wasser
verdampfen und verdampft von der Oberfläche des Gießproduktes.
Da sich die wasserlösliche hochmolekulare Substanz
zusammen mit dem Wasser bewegt, wie vorstehend angegeben
wurde, wird die wasserlösliche hochmolekulare
Substanz lokal in der Nachbarschaft der Oberfläche des
Gießproduktes aufgebaut, während fast keine wasserlösliche
hochmolekulare Substanz um die Mitte des Gießproduktes
vorhanden ist. Als Folge davon wird das Gießprodukt
nur nahe seiner Oberfläche hart. Aufgrund dieser Ungleichmäßigkeit
in der Festigkeit gibt es eine mögliche Gefahr,
daß Keramikprodukte Spannung erzeugen können und so Verwindungen
oder Risse als Folge ihres Brennens oder ihres
Sinterns entwickeln.
Es ist jedoch gefunden worden, daß dann, wenn eine wäßrige
Emulsion von einem spezifischen Copolymer, das zusammengesetzt
war aus:
- A) 0,1 bis 15 Gew.-% einer carboxylhaltigen Monomereinheit und/oder
- B) 0,1 bis 5 Gew.-% einer substituierten oder nicht-substituierten carbamoylhaltigen Monomereinheit, die durch die folgende allgemeine Formel dargestellt wird, worin R₁ und R₂ gleich oder verschieden sein können und jeweils für sich ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bezeichnen und R₃ ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine Hydroxymethylen- oder Alkoxymethylengruppe bezeichnet, die durch die folgende allgemeine Formel:CH₂OR₄dargestellt wird, worin R₄ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bezeichnet, und
- C) 85 bis 99,9 Gew.-% eines oder mehrerer anderer Monomereinheiten, die mit dem in A) und/oder B) vorstehend angegebenen Monomer copolymerisierbar ist,
als eine Harzemulsion bei der Zubereitung einer Keramik-
Formgebungszusammensetzung, die für den Einsatz beim
Schlickerguß geeignet ist, zu dem Schlicker, der eine
Masse für Töpferware oder Steingut oder keramisches Material
als Hauptbestandteil enthält, gemäß der Erfindung
hinzugegeben wird, der Einsatz der wäßrigen Harzemulsion
nicht nur in der Lage war, die mechanische
Festigkeit des Gießkörpers oder Formlings zu verbessern,
sondern auch erstaunlicherweise seine Formtrenneigenschaften
zu verbessern und so die Lebensdauer der Gipsform
zu verlängern.
Als bevorzugte Beispiele für das carboxylhaltige Monomer
(hier im folgenden als "das Monomer A" bezeichnet) unter
den Monomereinheiten, die das oben beschriebene spezifische
Copolymer aufbauen, können Acrylsäure, Methacrylsäure,
Itaconsäure, Crotonsäure, Furmarsäure und Maleinsäure
und Monoalkylester von Itaconsäure und Maleinsäure
genannt werden. Von den aufbauenden Einheiten des Copolymers
kann der Anteil des Monomers 0,1 bis 15 Gew.-% oder
vorzugsweise 2 bis 10 Gew.-% betragen. Wenn sein Anteil
15 Gew.-% übersteigt, wird die Viskosität eines Schlickers
zu hoch, seine Fließfähigkeit wird verschlechtert und
er wird nicht in der Lage sein, gute Gießprodukte zu bilden,
wenn die entstehende wäßrige Emulsion zu dem Schlicker
hinzugegeben wird. Andererseits werden jegliche Anteile,
die kleiner als 0,1 Gew.-% sind, nicht die Bildung
von Gießprodukten mit ausreichender Grünfestigkeit
gestatten.
Als bevorzugte Beispiele für das substituierte oder nicht
substituierte Carbamoyl enthaltende Monomer (hier im folgenden
als "das Monomer B" bezeichnet) können von den
Monomereinheiten, die das oben angegebene spezifische
Copolymer aufbauen, Acrylamid, Methacrylamid, Dimethyl(meth)acrylamid,
N-Methylol(meth)acrylamid, Methoxymethylol(meth)acrylamid,
Butoxymethylol(meth)acrylamid
und dergleichen genannt werden. Von den aufbauenden
Einheiten des Copolymers kann der Anteil dieses Monomeren
0,1 bis 5 Gew.-% oder vorzugsweise 0,5 bis 4 Gew.-%
betragen. Wenn seine Menge 5 Gew.-% übersteigt, wird
die Viskosität eines Schlickers hoch werden und seine
Viskosität wird im Verlauf der Zeit weiter ansteigen,
was zur verschlechterten Fließfähigkeit führt, wenn die
entstehende wäßrige Emulsion zu dem Schlicker hinzugegeben
wird. Es wird auf diese Weise unmöglich, gute
Gießprodukte stabil auszuformen. Wenn andererseits
seine Menge kleiner als 0,1 Gew.-% ist, wird es unmöglich,
Gießprodukte mit ausreichender Grünfestigkeit zu
bilden.
Wenn das Monomer A und das Monomer B in Kombination als
aufbauende Monomereinheiten für ein Copolymer verwendet
werden, muß der gesamte Anteil dieser beiden Monomere
0,1 bis 15 Gew.-% der aufbauenden oder Bestandteil-Monomere
des Copolymeren sein, und die Anteile der jeweiligen
Monomere müssen innerhalb der oben angegebenen jeweiligen
Bereiche liegen.
Als das Monomer (das hier im folgenden als "das Monomer
C" bezeichnet wird), das mit dem Monomer A und/oder dem
Monomer B copolymerisierbar ist, kann ein hydroxylhaltiges
Monomer verwendet werden. Beispiele für solch ein
hydroxylhaltiges Monomer umfassen 2-Hydroxyäthylacrylat,
2-Hydroxyäthylmethacrylat, Hydroxypropylmethacrylat usw.
Wenn solch ein Monomer als eine Bestandteileinheit in
einer Menge von 0,2 bis 10 Gew.-% in dem Copolymer verwendet
wird, wird die Viskosität eines Schlickers gesenkt
und gute Fließfähigkeit und lang andauernde Stabilität
in der Viskosität können erhalten werden (d. h.
die Viskosität wird nicht ansteigen, selbst nicht im
Verlauf der Zeit), wenn das entstehende Copolymer zu dem
Schlicker hinzugegeben wird. Wenn es in Mengen verwendet
wird, die größer als 10 Gew.-% sind, werden die
Formtrenncharakteristiken beim Schlickergießen gesenkt
und die Gipsform wird verstopft, was zu einer Verringerung
der Lebensdauer der Gipsform führt. Es wird deshalb
nicht bevorzugt, das Monomer C in Mengen zu verwenden,
die außerhalb des vorstehend angegebenen Bereiches
liegen.
Es ist möglich, als das Monomer C neben den oben beschriebenen
Verbindungen z. B. Acrylsäureester wie z. B.
Methylacrylat, Äthylacrylat, n-Butylacrylat, 2-Äthylhexylacrylat,
Octylacrylat, Methoxyäthylacrylat, Butoxyäthylacrylat,
Cyclohexylacrylat und Furfurylacrylat;
Methacrylsäureester wie z. B. Methylmethacrylat, Äthylmethacrylat,
Butylmethacrylat, Methoxyäthylmethacrylat,
Äthoxymethacrylat, Butoxyäthylmethacrylat und Benzylmethacrylat;
aromatische Vinylmonomere wie Styrol, α-Methylstyrol
und Para-methylstyrol; Vinylester wie z. B. Vinylacetat
und Vinylpropionat; Nitrile wie z. B. Acrylnitril
und Methacrylnitril und außerdem Vinylchlorid, Äthylen,
Butadien und dergleichen zu verwenden.
Die wäßrige Emulsion des spezifischen Copolymeren ist
eine Emulsion von einem Copolymer, die das Monomer C
als Hauptbestandteilseinheit enthält, wie oben beschrieben
wurde. Als eine bevorzugte wäßrige Emulsion kann
eine wäßrige Emulsion von einem Copolymer erwähnt werden,
die durch Bewirken von Copolymerisation insbesondere
unter Verwendung als Monomer C eines Acrylsäureesters,
einer Styrol-Acrylsäureester-Mischung, einer
Styrol-Butadien-Mischung, einer Methylmethacrylat-Butadien-Mischung
oder einer Styrol-Methylmethacrylat-Butadien-Mischung
erhalten wird.
Wenn ein oberflächenaktives Mittel in die wäßrige Emulsion
von dem spezifischen Copolymer inkorporiert wird,
ist seine Menge vorzugsweise unterhalb 1,0 Gew.-%, bezogen
auf das gesamte Gewicht der Monomeren, begrenzt.
Das Polymerteilchen der Emulsion kann 0,05 bis 0,6 µm
sein, wobei der Bereich von 0,1 bis 0,25 µm insbesondere
bevorzugt ist. Wenn die Menge des oberflächenaktiven
Mittels 1 Gew.-% übersteigt oder die Teilchengröße der
Emulsion größer als 0,6 µm wird, wird die Viskosität
eines Schlickers gesenkt, aber solche Wirkungen wie
hervorragende Formtrenncharakteristiken des entstehenden
Gießproduktes und verlängerte Lebensdauer der Gipsform
werden sich nicht vollständig entwickeln, wenn
die entstehende wäßrige Emulsion zu dem Schlicker hinzugegeben
wird. Wenn andererseits die Teilchengröße der
Emulsion kleiner als 0,05 µm ist, kann ein Schlicker,
der die entstehende wäßrige Emulsion enthält, die hinzugegeben
wird, eine höhere Viskosität besitzen und seine
Fließfähigkeit kann somit verringert werden.
Die Keramik-Formgebungszusammensetzung, die durch die Zugabe
der wäßrigen Emulsion von dem spezifischen Copolymer
zu einem Schlicker, der eine Masse für Töpferware
oder Steingut oder ein keramisches Material als seinen
Hauptbestandteil enthält, hergestellt wird, ist äußerst
stabil und besitzt niedrige Viskosität und gute Fließfähigkeit,
mit anderen Worten, besitzt hervorragende
Formgebungseigenschaften. Entstehende ausgeformte oder
gegossene Produkte besitzen hervorragende mechanische
Festigkeit. Darüber hinaus werden, wenn diese Zusammensetzung
in der Form eines Schlickers verwendet wird,
die Formtrenncharakteristiken besonders verbessert beim
Durchführen des Schlickergießens, und gleichzeitig kann
die Lebensdauer der Gipsform für das Schlickergießen
bis zu einem signifikanten Ausmaß verlängert werden.
Die vorstehend beschriebenen hervorragenden Wirkungen
der Zusammensetzung, bei der von der wäßrigen Emulsion
des spezifischen Copolymeren Gebrauch gemacht wird, können
der Tatsache zugeschrieben werden, daß in der Zusammensetzung
eine gewisse Art von Wechselwirkung zwischen
den anorganischen Teilchen der Masse für Töpferware oder
Steingut oder dem keramischen Material und den Copolymertröpfchen
der wäßrigen Emulsion entwickelt wird und
als eine Folge davon, die Copolymerteilchen auf den anorganischen
Teilchen adsorbiert werden.
Diese Erklärung ergibt sich durch die folgenden zwei
Phänomene.
Erstes Phänomen: Zu der obigen Zusammensetzung, d. h. dem
Schlicker, wurde Wasser hinzugegeben, um seine Feststoffkonzentration
auf etwa 50 bis 70% zu verdünnen. Als der
so verdünnte Schlicker 3 Tage bis 1 Woche stehen gelassen
worden war, wurde eine farblose und klare Wasserschicht
als eine überstehende Schicht gebildet. Die Wasserschicht
enthielt fast kein Teilchen der Emulsion. Es wird angenommen,
daß die Polymerteilchen der Emulsion auf den
anorganischen Teilchen adsorbiert waren und so veranlaßt
wurden, zusammen mit den anorganischen Teilchen auszufallen
bzw. sich abzusetzen. Andererseits wurde ein ähnlicher
Schlicker hergestellt, indem eine wäßrige Emulsion
von einem Copolymeren verwendet wurde, die eine
andere als die wäßrige Emulsion des spezifischen Copolymeren
war, nämlich eine wäßrige Emulsion von einem
Homopolymeren oder Copolymeren, das nicht das Monomer A
und/oder Monomer B als seine aufbauende Monomereinheit
oder Monomereinheiten enthielt. Es wurde ein ähnlicher
Test an dem Schlicker durchgeführt. Eine Wasserschicht,
die sich als eine überstehende Flüssigkeit bildete, indem
der Schlicker stehen gelassen worden war, wurde wolkig
und nicht klar. Sie enthielt eine wesentliche Menge an
Polymerteilchen der Emulsion.
Zweites Phänomen: Die Zusammensetzung, bei der die wäßrige
Emulsion mit dem spezifischen Copolymer verwendet
worden war, wurde in einer Filterpresse komprimiert.
Es wurde praktisch farbloses und klares Wasser herausgedrückt.
Das so erhaltene Wasser enthielt keine Polymerteilchen
der Emulsion. Andererseits wurde ein ähnlicher
Schlicker hergestellt, indem eine wäßrige Emulsion von
einem Copolymer verwendet wurde, die eine andere als die
wäßrige Emulsion des spezifischen Copolymeren war, nämlich
eine wäßrige Emulsion von einem Homopolymer oder
Copolymer, das nicht das Monomer A und/oder Monomer B
als seine aufbauende Monomereinheit oder -einheiten enthielt.
Als die Schlickerzusammensetzung in der Filterpresse
gedrückt wurde, wurde wolkiges und unklares Wasser
herausgedrückt, das eine wesentliche Menge an Polymerteilchen
der Emulsion enthielt.
Wie durch die oben beschriebenen Phänomene nahegelegt
wird, können Carboxylgruppen und/oder Alkoxymethylengruppen,
die in Polymerteilchen enthalten sind, als
eine Ursache für das Adsorptionsphänomen von Polymerteilchen
an anorganischen Teilchen dienen, obgleich
es nicht vollständig klar ist, von welchem Mechanismus
die induzierte Wechselwirkung zwischen den anorganischen
Teilchen der Masse für Töpferware oder Steingut
oder des keramischen Materials und den Tröpfchen des
spezifischen Copolymeren der wäßrigen Emulsion abhängt.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden spezieller
durch die folgenden Beispiele beschrieben. Zu bemerken
ist, daß die folgenden Beispiele nur einen kleinen Teil
der vorliegenden Erfindung erläutern können.
In den Beispielen bezeichnen alle Angaben von "%" und
"Teil" und "Teilen" Gewichts-% und Gewichtsteil oder
Gewichtsteile.
Zu einer Töpferwarenmasse mit niedrigem Tongehalt
als einer Masse für Töpferware
oder Steingut wurde Wasserglas in einer Menge
von 0,41%, bezogen auf trockene Feststoffe der Masse, hinzugegeben,
woraufhin eine weitere Zugabe von Wasser, Mischen
und Rühren mit dem Wasser folgte, um einen Schlicker
mit einem Feststoffgehalt von 68,4% zu erhalten. Zu
Portionen von dem Schlicker wurden jeweils Harzemulsionen
A (eine Acrylharzemulsion, die ein Copolymer enthielt,
das von Styrol und 2-Äthylhexylacrylat als seiner Hauptmonomerkomponente
erhalten worden war; Feststoffgehalt:
43%), B (eine carboxylmodifizierte Acrylharzemulsion, die
ein Copolymer enthielt, das von Styrol und 2-Äthylhexylacrylat
als seinem Hauptmonomerbestandteil erhalten worden
war; Feststoffgehalt: 43%), C (eine synthetische Gummi-Emulsion,
die ein Copolymer enthielt, das von Styrol,
Methylmethacrylat und Butadien als ihrem Hauptmonomerbestandteil
erhalten worden war; Feststoffgehalt: 43%) und
D (eine Vinylacetatharzemulsion, die Polyvinylacetat als
ihren Hauptbestandteil enthielt; Feststoffgehalt: 43%)
hinzugegeben, wie es in Tabelle 1 gezeigt ist. Die entstandenen
Mischungen wurden gemischt und gerührt, um homogene
Schlicker zu erhalten.
Die Schlicker wurden jeweils in Gipsformen gegossen, von
denen jede 90 mm lang, 20 mm breit und 5 mm dick war.
Nachdem die Schlicker stehen gelassen worden waren, bis
eine Ablagerung von Keramikteilchen auf den entsprechenden
Formoberflächen aufgebaut worden war, wurden die so
gegossenen Produkte, die "Gußware", von den Gipsformen
entfernt. Danach wurden sie jeweils bei Raumtemperatur und
110°C getrocknet, wodurch Gießprodukte erhalten wurden,
deren Trockenbiegefestigkeit in Tabelle 1 angegeben ist.
Die Gießprodukte wurden dann gebrannt, wodurch hervorragende
Keramikprodukte erhalten wurden. Zu bemerken ist,
daß die Biegefestigkeit mittels eines "Tensilon UTM-III-
500"
gemessen wurde.
Weiterhin wurde eine Portion des Schlickers dem Schlickergießen
ohne Zugabe von irgendeiner Harzemulsion unterworfen.
Das entstandene Gießprodukt wurde bei 800°C biskuitgebrannt.
Die Biegefestigkeit des biskuit-gebrannten Produktes
war 3,6 N/mm².
Zu einer tonhaltigen Masse
als einer Masse
für Töpferware oder Steingut wurde Wasserglas in
einer Menge von 0,26%, bezogen auf trockene Feststoffe
der Masse, hinzugegeben, woraufhin eine weitere Zugabe
von Wasser, Mischen und Rühren mit Wasser folgte, um
einen Schlicker mit einem Feststoffgehalt von 69,1% zu
erhalten. Zu Portionen von dem Schlicker wurde jeweils
die Harzemulsion A hinzugegeben, die in Beispiel 1 verwendet
wurde, wie es in Tabelle 2 gezeigt ist, um Gießmassen
auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 zu erhalten.
Sie wurden dann getrocknet, wodurch Gießprodukte
mit den Trockenbiegefestigkeiten erhalten wurden, die in
Tabelle 2 angegeben sind. Es war möglich, hervorragende
Keramikprodukte durch Brennen der Gießprodukte zu erhalten.
Außerdem wurde eine Portion des Schlickers dem Schlickergießen
ohne Zugabe von irgendeiner Harzemulsion unterworfen.
Das entstandene Gießprodukt wurde bei 800°C biskuitgebrannt.
Die Trockenbiegefestigkeit des biskuit-gebrannten
Produktes betrug 4,1 N/mm².
Fünf Kilogramm Aluminiumoxidpulver
und 5 kg
Aluminiumoxidpulver
wurden abgewogen, um 10 kg
einer Aluminiumoxidpulvermischung zu erhalten. Zu der
Aluminiumoxidpulvermischung wurden 60 g eines Verflüssigungsmittels
und Wasser hinzugegeben.
Die entstandene Mischung wurde dann gerührt, um einen
Schlicker mit einem Feststoffgehalt von 81,4% zu erhalten.
Zu Portionen des Schlickers wurden die Harzemulsionen A,
B, C und D, die in Beispiel 1 verwendet worden waren, und
eine Harzemulsion E (eine Acrylharzemulsion, die ein Polymer
enthielt, das von n-Butylmethacrylat als seinem Hauptmonomerbestandteil
erhalten worden war; Feststoffgehalt:
43%) jeweils hinzugegeben, wie es in Tabelle 3 angegeben
ist. Unter Anwendung der Verfahren von Beispiel 1 wurden
Gießprodukte erhalten und dann getrocknet, wobei Gießprodukte
erhalten wurden, die die in Tabelle 3 angegebenen
Trockenbiegefestigkeiten besaßen. Es war möglich,
hervorragende Keramikprodukte durch Brennen dieser Gießprodukte
herzustellen.
Zu Siliziumdioxid-Masse (siliziumdioxidhaltiges
Gestein)
wurde ein Verflüssigungsmittel
in einer
Menge von 0,6%, bezogen auf die trockenen Feststoffe des
keramischen Materials, hinzugegeben. Zu der entstandenen
Mischung wurde weiterhin Wasser hinzugegeben, woraufhin
Rühren zu einem Schlicker mit einem Feststoffgehalt von
68,9% folgte. Zu Portionen des Schlickers wurden jeweils
die Harzemulsionen B, C und D, die in Beispiel 1 verwendet
worden waren, hinzugegeben, wie es in Tabelle 4 angegeben
worden ist. Unter Nacharbeitung der Verfahren von
Beispiel 1 wurden Gießprodukte erhalten. Diese wurden dann
getrocknet, wobei Gießprodukte mit Biegefestigkeiten erhalten
wurden, wie sie in Tabelle 4 angegeben sind.
Zu 10 kg Zirkonerde oder Zirkoniumdioxid
wurden
200 g eines Verflüssigungsmittels
und
Wasser hinzugegeben, um einen Schlicker mit einem Feststoffgehalt
von 71,4% zu erhalten. Zu Portionen dieses
Schlickers wurden jeweils Harzemulsionen A und D, die in
Beispiel 1 verwendet worden waren, hinzugegeben, wie es
in Tabelle 5 gezeigt ist. Unter Nacharbeitung der Verfahren
von Beispiel 1 wurden Gießprodukte erhalten. Diese
wurden dann getrocknet, wobei Gießprodukte erhalten wurden,
die die in Tabelle 5 angegebenen Trockenbiegefestigkeiten
aufwiesen. Es war möglich, hervorragende Keramikprodukte
durch Brennen dieser Gießprodukte zu erhalten.
Zu 1000 g Siliziumkarbidpulver in β-Form
wurden
3 g Boroxid,
3 g eines Verflüssigungsmittels
(Ammoniumsalz von einem
Styrol-Monoester von Maleinsäure-Copolymer), 10 g einer
70%igen wäßrigen Lösung von Monoäthylamin
und Wasser hinzugegeben, um
einen Schlicker mit einem Feststoffgehalt von 65% zu erhalten.
Zu dem Schlicker wurde die Harzemulsion A, die in Beispiel
1 verwendet worden war, hinzugegeben, wie es in
Tabelle 6 angegeben ist. Unter Nacharbeitung der Verfahren
von Beispiel 1 wurde ein Gießprodukt erhalten. Es
wurde dann getrocknet, wodurch ein Gießprodukt mit der
in Tabelle 6 angegebenen Trockenbiegefestigkeit erhalten
wurde.
Es wurde ein Gießprodukt auf die gleiche Weise wie in Beispiel
6 mit der Ausnahme erhalten, daß bei der Herstellung
eines Schlickers 100 g einer Emulsion von einem Phenolharz
(molares Verhältnis von Formaldehyd zu Phenol: 2;
Feststoffgehalt: 50%) zugegeben wurden. Danach wurde er
bei 2120°C gesintert, wodurch ein gesintertes Produkt mit
einer Dichte erhalten wurde, die äquivalent 98% seiner
theoretischen Dichte war.
Zu 1000 g Rouge
wurden 20 g
eines Verflüssigungsmittels
und Wasser hinzugegeben.
Die entstandene Mischung wurde dann gerührt,
um einen Schlicker mit einem Feststoffgehalt von 70% zu
erhalten.
Zu Portionen von dem Schlicker wurden dann die Harzemulsionen
A, C und D, die in Beispiel 1 verwendet worden waren,
hinzugegeben, wie es in Tabelle 7 angegeben ist.
Unter Nacharbeitung der Verfahren von Beispiel 1 wurden
Gießprodukte erhalten. Diese wurden dann getrocknet, wodurch
Gießprodukte erhalten wurden, die die in Tabelle 7
angegebenen Trockenbiegefestigkeiten aufwiesen.
Unter Nacharbeitung des gleichen Herstellungsverfahrens,
wie es in Beispiel 3 beschrieben ist, wurde ein Schlicker
mit einem Feststoffgehalt von 81,4% erhalten, indem die
gleichen Ausgangsmaterialien verwendet wurden, die in
Beispiel 3 beschrieben sind.
Zu dem Schlicker wurde eine Acrylharzemulsion F, die nach
dem unten beschriebenen Herstellungsverfahren hergestellt
worden war, in einer Menge von 3%, bezogen auf das trockene
keramische Material, hinzugegeben. Die entstandene Mischung
wurde gerührt, um einen homogenen Schlicker zu erhalten.
Dieser Schlicker wurde in eine Gipsform gegossen
und dann dort 0,5 Stunden stehen gelassen, so daß bewirkt
wurde, daß sich eine Ablagerung von keramischen Teilchen
auf der Formenwand niederschlug. Das entstandene Gießprodukt
wurde danach von der Form abgetrennt und 1 Stunde
lang bei 110°C getrocknet, wodurch ein ungebranntes Grün-
Gießprodukt für ein Tassenteil erhalten wurde. Das Gießprodukt
besaß ausreichende Grünfestigkeit.
Auf die gleiche Weise wurde ein ungebranntes Grün-Gießprodukt
für den dazu passenden Henkelabschnitt erhalten.
Das Tassenformteil und das Henkelformteil wurden beide
an den Oberflächen, an denen sie miteinander verbunden
werden sollten, mit Wasser angefeuchtet. Sofort danach
wurde der oben angegebene Schlicker auf die Oberflächen
mit einem Spachtel aufgebracht. Dann wurden die Teile zusammengesetzt.
Danach wurde das so zusammengesetzt verbundene
Produkt bei 110°C 30 Minuten lang getrocknet,
worauf es 4 Stunden lang bei 1700°C gebrannt wurde. Es
wurde eine Kaffeetasse auf Aluminiumdioxid-Basis erhalten.
Die Bindungsfestigkeit zwischen dem Henkelteil und
dem Tassenteil der Kaffeetasse war hoch. Die Tasse besaß
extrem große Schlagfestigkeit.
In einen 5-l-Halskolben, der mit einem Rührwerk, einem Thermometer,
einem Rückflußkondensator, einem Tropftrichter
und einer Stickstoffzuführungsleitung ausgestattet war,
wurden 500 Teile Wasser und 4 Teile eines anionischen
Emulgierungsmittels gegeben. Die innere Temperatur des
Systems wurde auf 80°C erhöht, bei der 5 Teile Kaliumpersulfat
hinzugegeben wurden. Der Inhalt wurde gerührt, bis
das Kaliumpersulfat gelöst war.
Danach wurde eine flüssige Mischung, die aus 240 Teilen
Methylmethacrylat, 740 Teilen Äthylacrylat, 20 Teilen
Hydroxyäthylmethacrylat, 1 Teil eines anionischen Emulgierungsmittels
und 500 Teilen Wasser bestand, tropfenweise
über 4 Stunden von dem Tropftrichter hinzugegeben.
Nach Fertigstellung der tropfenweisen Zugabe wurde der
Inhalt auf der Temperatur von 80°C weitere 3 Stunden gehalten.
Dann wurde er abgekühlt. Als die Innentemperatur
unter 30°C gesunken war, wurde wäßriges Ammoniak hinzugegeben,
um den pH auf 9 einzustellen. Danach wurde Wasser
hinzugegeben, wodurch die Acrylharzemulsion erhalten wurde,
die einen Feststoffgehalt von 42% besaß.
Es wurde versucht, eine Tasse auf die gleiche Weise wie
in Beispiel 9 herzustellen, mit der Ausnahme, daß ein
Schlicker verwendet wurde, dem kein Verflüssigungsmittel
und organisches Bindemittel zugegeben worden war. Die
Tasse trennte sich an ihren Verbindungsstellen. Es war
auf diese Weise unmöglich, irgendein zufriedenstellendes
gebranntes Produkt zu erhalten.
Unter Nacharbeitung des gleichen Herstellungsverfahrens,
wie es in Beispiel 4 beschrieben ist, wurde ein Schlicker
mit einem Feststoffgehalt von 68,9% erhalten, indem die
gleichen Ausgangsmaterialien wie diejenigen, die in Beispiel
4 beschrieben worden sind, verwendet wurden.
Zu dem Schlicker wurde eine Acrylharzemulsion G, die nach
dem nachfolgend beschriebenen Herstellungsverfahren hergestellt
worden war, in einer Menge von 3%, bezogen auf
das absolut trockene keramische Material, hinzugegeben.
Die entstandene Mischung wurde gerührt, bis ein homogener
Schlicker erhalten worden war. Danach wurden Gießprodukte
auf die gleiche Weise wie in Beispiel 9 hergestellt.
Sie wurden zusammengesetzt miteinander verbunden und dann
gebrannt. Es wurde eine Kaffeetasse erhalten, die eine
hohe Bindungsfestigkeit zwischen ihrem Henkelteil und
dem Tassenteil besaß und extrem hohe Schlagfestigkeit
aufwies.
Unter Nacharbeitung der gleichen Verfahren, wie sie beim
Herstellen der Acrylharzemulsion F verwendet wurden, mit
der Ausnahme, daß die Zusammensetzung der Monomeren auf
500 Teile Styrol und 500 Teile 2-Äthylhexylacrylat geändert
wurde, wurde die Acrylharzemulsion G erhalten.
Es wurde eine Kaffeetasse auf die gleiche Weise wie in
Beispiel 10 hergestellt mit der Ausnahme, daß eine synthetische-Gummi-Harzemulsion
H, die durch das nachfolgend
beschriebene Herstellungsverfahren hergestellt worden
war, als eine Harzemulsion verwendet wurde. Diese
Kaffeetasse besaß hohe Bindungsfestigkeit zwischen ihrem
Henkelteil und dem Tassenteil und wies extrem hohe Schlagfestigkeit
auf.
In einen Polymerisationsdrucktank, der aus rostfreiem
Stahl hergestellt war und mit einem Rührwerk und Thermometer
ausgestattet war, wurden 1000 Teile Wasser, 10 Teile
Natriumdodecylbenzolsulfonat, 7 Teile Kaliumpersulfat,
480 Teile Styrol, 200 Teile Methylmethacrylat, 300 Teile
Butadien und 20 Teile Acrylsäure gegeben. Nachdem der Inhalt
12 Stunden lang auf 70°C gehalten worden war, wurde
er abgekühlt. Als die Innentemperatur unter 30°C gesunken
war, wurde wäßriges Ammoniak hinzugegeben, um den pH auf
9 einzustellen, woraufhin eine Zugabe von Wasser folgte,
um die synthetische-Gummi-Harzemulsion H mit einem Feststoffgehalt
von 42% zu erhalten.
Unter Nacharbeitung des gleichen Herstellungsverfahrens,
wie es in Beispiel 5 beschrieben ist, wurde ein Schlicker
mit einem Feststoffgehalt von 71,4% erhalten, indem die
gleichen Ausgangsmaterialien verwendet wurden, wie sie
in Beispiel 5 beschrieben worden sind.
Zu dem Schlicker wurde die Acrylharzemulsion F in einer
Menge von 3%, bezogen auf das absolut trockene keramische
Material, hinzugegeben. Die entstandene Mischung wurde
gerührt, um einen homogenen Schlicker zu erhalten. Danach
wurden Gießprodukte auf die gleiche Weise wie in Beispiel
9 hergestellt. Sie wurden zusammengesetzt miteinander
verbunden und dann bei 1550°C 3 Stunden lang gebrannt.
Eine Kaffeetasse mit hoher Bindungsfestigkeit zwischen
ihrem Henkelteil und ihrem Tassenteil und mit extrem
großer Schlagfestigkeit wurde erhalten.
Unter Nacharbeitung des gleichen Herstellungsverfahrens,
wie es in Beispiel 6 beschrieben worden ist, wurde ein
Schlicker mit einem Feststoffgehalt von 65% hergestellt,
indem die gleichen Ausgangsmaterialien verwendet wurden,
wie sie in Beispiel 6 beschrieben worden sind.
Zu dem Schlicker wurden die Acrylharzemulsion G in einer
Menge von 3%, bezogen auf das absolut trockene keramische
Material, und 100 g einer Phenolharzemulsion (molares Verhältnis
von Formaldehyd zu Phenol: 2; Feststoffgehalt:
50%) hinzugegeben. Die entstandene Mischung wurde gerührt,
um einen homogenen Schlicker zu erhalten. Danach wurden
Gießprodukte auf die gleiche Weise wie in Beispiel 9 hergestellt.
Sie wurden zusammengesetzt miteinander verbunden
und dann bei 2150°C 15 Minuten lang gebrannt. Es wurde
eine Kaffeetasse mit hoher Bindungsfestigkeit zwischen
ihrem Henkelteil und ihrem Tassenteil und mit extrem
großer Schlagfestigkeit erhalten.
Unter Nacharbeitung des gleichen Herstellungsverfahrens,
wie es in Beispiel 1 beschrieben ist, wurde ein Schlicker
mit einem Feststoffgehalt von 68,4% hergestellt, indem
die gleichen Ausgangsmaterialien verwendet wurden, wie
sie in Beispiel 1 beschrieben sind. Zu Portionen des
Schlickers wurden jeweils wäßrige Emulsionen (Feststoffgehalt:
43%) von Copolymeren hinzugegeben, die als ihre
Aufbaueinheiten die Monomere enthielten, die in Tabelle
8(1) bis Tabelle 8(2) angegeben sind, wobei dort auch
ihre jeweiligen Anteile angegeben sind. Die entstandenen
Mischungen wurden gerührt, um homogene Schlicker zu erhalten.
Die Schlicker wurden jeweils in Gipsformen, von denen jede
90 mm lang, 20 mm breit und 5 mm dick war, gegossen.
Nachdem sich Ablagerungen von Keramikteilchen auf den
entsprechenden Formwänden aufbauen konnten, wurden die
entstandenen Gießprodukte von ihren jeweiligen Formen
getrennt. Beim Abtrennen der Gießprodukte wurde jedes Gießprodukt
daraufhin untersucht, ob es gute Formtrenncharakteristiken
entwickelte und ob das jeweils so abgetrennte
Gießprodukt gute Formbeständigkeitscharakteristiken
besaß (das heißt, ob es keine Trennschnitte oder
Risse besaß oder Deformation unterlag). Nachdem sie bei
Raumtemperatur zum Trocknen stehen gelassen worden waren,
wurden ihre Festigkeiten gemessen. Bezüglich ihrer Festigkeit
wurde ihre Biegungsfestigkeit unter Verwendung eines
"Tensilon UTM-III-500"
gemessen. Die so erhaltenen Gießprodukte
wurden dann gebrannt, um Keramikprodukte herzustellen.
In dem Fall, daß die Keramikprodukte jeweils von
Gießprodukten erhalten worden waren, die von Zusammensetzungen
herrührten, die durch Zugabe von wäßrigen
Emulsionen von Copolymeren hergestellt worden waren, in
denen die Anteile ihrer jeweiligen in Tabelle 8 angegebenen
Monomere in den entsprechenden Verhältnisbereichen,
die auf den Seiten bis der vorliegenden Beschreibung
spezifiziert sind, lagen, waren alle Keramikprodukte
hervorragend.
Als Bewertungsverfahren für die Lebensdauer der jeweiligen
Gipsform wurde die Lebensdauer aufgrund des folgenden
über 5 Stufen reichenden Systems auf der Basis der
oberen Grenze der Anzahl von erfolgreichen Schlickergießoperationen
für den entsprechenden Schlicker beurteilt.
Hervorragend:100mal und mehr
Gut:70 bis 99mal
Annehmbar:69 bis 40mal
Schlecht:39 bis 20mal
Unannehmbar:19mal und weniger.
Bei jeder Bewertung wurde die obere Grenze der Anzahl der
erfolgreichen Schlickergießoperationen dadurch bestimmt,
daß in paralleler Betrachtung die Formtrenncharakteristiken
von Gießprodukten bei ihrem Trennen von der Form,
die Formbeständigkeitscharakteristiken der Gießprodukte
nach ihrer Trennung aus der Form und das Ausmaß der
Rauhigkeit der Oberfläche der Gipsform nach dem Trennvorgang
in Betracht gezogen wurde. Die Formbeständigkeitscharakteristiken
wurden visuell bestimmt in Abhängigkeit
davon, ob die Gießprodukte Trennschnitte oder
Risse, Deformation und dergleichen enthielten, die sich
möglicherweise bei ihrem Abtrennen von ihrer jeweiligen
Form entwickelt hatten.
Die Bewertungsergebnisse sind in der Tabelle 9
zusammengestellt, in denen A Beispiele angibt, bei
denen von wäßrigen Emulsionen der oben beschriebenen
spezifischen Copolymere Gebrauch gemacht wurde, während
B Beispiele angibt, bei denen wäßrige Emulsionen von
Copolymeren verwendet wurden, die nicht die oben beschriebenen
Anteilbereiche für Monomere erfüllten. In Tabelle
8 ist die Menge des oberflächenaktiven Mittels, das in
jeder wäßrigen Emulsion enthalten war, die zu dem entsprechenden
Schlicker hinzugegeben worden war, ausgedrückt
pro 100 Gewichtsteile der gesamten Menge der Monomere,
die zum Erhalten des entsprechenden Copolymeren
verwendet worden waren. Die mittlere Tröpfchengröße jeder
einzelnen Emulsion ist ebenfalls angegeben.
In den vorstehenden Beispielen wurde die Herstellung der
in Tabelle 8 beschriebenen wäßrigen Emulsionen durchgeführt,
indem Emulsionspolymerisation an Reaktionsmischungen
durchgeführt wurde, die durch Verwendung von
anionischen oberflächenaktiven Mitteln in Übereinstimmung
mit einer üblichen Reaktionsmischung für Emulsionspolymerisation
erhalten worden waren. Die Steuerung der
Tröpfchengröße der einzelnen Emulsion wurde auf eine
übliche Weise bewirkt, indem nämlich die Konzentration
des entsprechenden oberflächenaktiven Mittels beim Beginn
der Polymerisationsreaktion eingestellt wurde.
Unter Verwendung von verschiedenen
Töpfermassen
als
Massen für Töpferwaren oder Steingut wurde Wasserglas
in einer Menge von 0,26%, bezogen auf die trockenen
Feststoffe der Massen, hinzugegeben, woraufhin weitere
Zugabe von Wasser folgte. Die entstandene Mischung
wurde jeweils gerührt, um Schlicker zu erhalten, die
einen Feststoffgehalt von 69,1% besaßen. Zu jedem dieser
Schlicker wurde eine wäßrige Emulsion (Feststoffgehalt:
43%) mit einer Zusammensetzung, wie sie in (5)
von Tabelle 8 in Beispiel 14 angegeben ist, in einer
Menge von 3%, bezogen auf das absolut trockene Gewicht
der Masse, hinzugegeben. Unter Nacharbeitung des Verfahrens
von Beispiel 14 wurden Gießprodukte erhalten. Sie
wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel 14 bewertet.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 10 angegeben.
Nach dem gleichen Herstellungsverfahren, wie es in Beispiel
3 beschrieben ist, wurde ein Schlicker mit einem
Feststoffgehalt von 81,4% hergestellt, indem die gleichen
Ausgangsmaterialien verwendet wurden, die in Beispiel 3
beschrieben sind. Zu Portionen von dem Schlicker wurden
jeweils die wäßrigen Emulsionen (Feststoffgehalt: 43%)
der Zusammensetzungen hinzugegeben, die jeweils in (1)
bis (43) von Beispiel 14 angegeben sind, und zwar jeweils
in einer Menge von 3%, bezogen auf die absolut getrocknete
Aluminiumoxidpulvermischung. Die Schlicker wurden auf
die gleiche Weise wie in Beispiel 14 dem Schlickergießen
unterworfen. Sie wurden auf die gleiche Weise wie in Beispiel
14 bewertet mit der Ausnahme, daß in dem vorliegenden
Beispiel die Trockenbiegefestigkeit jedes einzelnen
Gießproduktes gemessen wurde, nachdem es bei 110°C
getrocknet worden war, und die Trockenbiegefestigkeit
wurde so angegeben. Ergebnisse sind in der Tabelle 11
angegeben, in denen A auch wieder Beispiele
angibt, bei denen von wäßrigen Emulsionen von den oben
beschriebenen spezifischen Copolymeren Gebrauch gemacht
wurde, während B wieder Beispiele angibt, bei denen
wäßrige Emulsionen von Copolymeren eingesetzt wurden,
die nicht die oben beschriebenen Anteilbereiche für Monomere
erfüllten.
Unter Verwendung von Silikamasse oder Siliziumdioxid,
Zirkonerde oder Zirkoniumdioxid
und Siliziumkarbid in b-Form
als keramische Materialien wurden Schlicker auf die nachstehend
beschriebene Weise hergestellt, die für die Verwendung
beim Schlickergießen geeignet waren. Zu jedem
der Schlicker wurde die wäßrige Emulsion (Feststoffgehalt:
43%) der Zusammensetzung, die in (5) von Beispiel
14 angegeben ist, in einer Menge von 3%, bezogen auf
das trockene keramische Material, hinzugegeben. Die so
hergestellten Schlicker wurden dem Schlickergießen auf
die gleiche Weise wie in Beispiel 16 unterworfen. Die
Ergebnisse ihrer Bewertung, die auf die gleiche Weise
wie in Beispiel 16 durchgeführt wurde, sind in Tabelle
12 angegeben.
Zu der Silikamasse oder dem Siliziumdioxid (dem siliziumdioxidhaltigen
Gestein oder Sediment)
wurde ein Verflüssigungsmittel
in einer Menge von 0,6%,
bezogen auf die trockenen Feststoffe des keramischen Materials,
hinzugegeben. Es wurde auch Wasser hinzugegeben.
Die entstandene Mischung wurde gerührt, um einen Schlicker
mit einem Feststoffgehalt von 68,9% zu erhalten.
Zu 10 kg Zirkoniumdioxid
wurden 200 g eines Verflüssigungsmittels
und Wasser hinzugegeben.
Die entstandene Mischung wurde gerührt, um einen Schlicker
mit einem Feststoffgehalt von 71,4% zu erhalten.
Zu 1000 g Siliziumkarbid in β-Form
wurden
3 g Boroxid,
5 g eines Verflüssigungsmittels,
10 g einer 10%igen wäßrigen Lösung von Monoäthylamin
und Wasser hinzugegeben.
Die entstandene Mischung wurde gerührt, wobei
ein Schlicker mit einem Feststoffgehalt von 65% erhalten
wurde.
Wie in den Beispielen 14 bis 17 gezeigt worden ist, können
durch das Durchführen des Schlickergießens mit Schlickerzusammensetzungen,
denen wäßrige Emulsionen von derartigen
spezifischen Copolymeren zugegeben worden sind,
Gießprodukte erhalten werden, die verbesserte Trockenfestigkeit
besitzen. Darüber hinaus zeigen die Gießprodukte,
wenn sie von ihren jeweiligen Formen getrennt werden,
hervorragende Formentrennungscharakteristiken und Formenbeständigkeitscharakteristiken
auf. Es ist auf diese Weise
möglich, die Ausbeute der Gießprodukte um ein signifikantes
Ausmaß zu verbessern und gleichzeitig die Lebensdauer
der jeweiligen Gipsformen zu verlängern. Es ist
deshalb möglich, hervorragende Gießprodukte mit einem
hohen Grad an Wirtschaftlichkeit herzustellen, wenn sie
durch das Schlickergießen gemäß dem Gießverfahren dieser
Erfindung erzeugt werden.
Claims (3)
1. Keramik-Formgebungszusammensetzung, die durch
Mischen einer Harzemulsion mit einem Schlicker,
der eine Masse für Töpferware oder Steingut oder
ein keramisches Material als Hauptbestandteil
enthält, hergestellt worden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Harzemulsion eine wäßrige Emulsion von
einem Copolymer ist, das aus:
- A) 0,1 bis 15 Gew.-% einer carboxylhaltigen Monomereinheit und/oder
- B) 0,1 bis 5 Gew.-% einer substituierten oder nicht-substituierten carbamoylhaltigen Monomereinheit, die durch die folgende allgemeine Formel dargestellt wird: worin R₁ und R₂ gleich oder verschieden sein können und jeweils für sich ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe bezeichnen und R₃ ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder eine Hydroxymethylen- oder Alkoxymethylengruppe bezeichnet, die durch die folgende allgemeine Formel:CH₂OR₄dargestellt wird, worin R₄ ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bezeichnet, und
- C) 85 bis 99,9 Gew.-% einer oder mehrerer anderer Monomereinheiten, die mit dem in A) und/ oder B) vorstehend spezifizierten Monomer copolymerisierbar ist, besteht.
2. Keramik-Formgebungszusammensetzung nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens eines der anderen Monomere ein
hydroxylgruppenhaltiges Monomer ist.
3. Keramik-Formgebungszusammensetzung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die wäßrige Emulsion eine mittlere Tröpfchenteilchengröße
von 0,05 bis 0,6 µm aufweist.
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