樹脂使用量を低減した光硬化性スラリーを用いた Al2O3 セラミックスの作製

摘要

近年、光造形技術の急速な発展に伴い、複雑形状を有するセラミックスの高精細な成形技術への応 用が進められている。現状では、光硬化性樹脂にセラミックス微粒子を懸濁させたスラリーに対する位置選 択的な光照射を経てセラミックス成形体が造形されているが、樹脂中での粒子凝集生成による造形精度の低 下[1]や、樹脂量が多いことによる脱脂·焼成工程での割れ[2]が問題となっている。この課題を解決するため、 これまでにAl2O3 微粒子をモデルとし、ポリエチレンイミンとオレイン酸の会合体(PEI-OA)によって分散安 定化した非水系スラリーに、微量の多官能アクリレートと光ラジカ ル開始剤を添加することで、高分散性スラリーを光硬化できる可能 性を示してきた[3]。本プロセスはFig. 1 に示すように、紫外光照射 によるアクリレートの重合と、その重合熱に誘起されるマイケル付 加によってアクリレート高分子/PEI 間の結合を介した粒子間架橋 を形成した結果、効果的なスラリーの増粘·硬化が起こると推察さ れている。本研究ではFTIR により本光硬化性Al2O3 スラリー中の 微粒子界面構造を評価したうえで、本スラリーの光造形プロセスへ の応用と造形体の焼結·緻密化の達成を目的とした。