DE4134694A1 - Binder for thermoplastic moulding compsn. contg. sintered metal or ceramic prods. - Google Patents

Binder for thermoplastic moulding compsn. contg. sintered metal or ceramic prods.

Info

Publication number
DE4134694A1
DE4134694A1 DE19914134694 DE4134694A DE4134694A1 DE 4134694 A1 DE4134694 A1 DE 4134694A1 DE 19914134694 DE19914134694 DE 19914134694 DE 4134694 A DE4134694 A DE 4134694A DE 4134694 A1 DE4134694 A1 DE 4134694A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
thermoplastic
units
silicone resin
mol
sio
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.)
Ceased
Application number
DE19914134694
Other languages
German (de)
Inventor
John Dipl Chem Dr Huggins
Gebhard Dipl Chem Dr Wagner
Ottfried Dipl Chem Dr Schlak
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Momentive Performance Materials GmbH
Original Assignee
Bayer AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer AG filed Critical Bayer AG
Priority to DE19914134694 priority Critical patent/DE4134694A1/en
Priority to DE59203599T priority patent/DE59203599D1/en
Priority to PCT/EP1992/001466 priority patent/WO1993001146A1/en
Priority to JP5501933A priority patent/JPH06509127A/en
Priority to EP92913754A priority patent/EP0593548B1/en
Priority to ES92913754T priority patent/ES2078748T3/en
Priority to IE922239A priority patent/IE69044B1/en
Publication of DE4134694A1 publication Critical patent/DE4134694A1/en
Priority to US08/604,258 priority patent/US5741842A/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds
    • C08K3/36Silica
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/6303Inorganic additives
    • C04B35/6316Binders based on silicon compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632Organic additives
    • C04B35/634Polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/08Metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/14Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
    • C08G77/16Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups to hydroxyl groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/14Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
    • C08G77/18Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups to alkoxy or aryloxy groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/20Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/70Siloxanes defined by use of the MDTQ nomenclature

Abstract

Binders (I) for thermoplastic moulding materials (II) are claimed, contg. thermoplastic silicone resin(s) of formula (III) with softening pt. (T) = 30-200 deg.C; RaSi(OH)b(OR')cO(4-a-b-c)/2 (III) R = H, 1-18C alkyl, allyl, vinyl or Ph; R' = independently 1-18C alkyl; a + b + c = 1.05.1-7; b + c = not above 0.3; mean mol.wt. of organic residues (including alkoxy gps.) = not above 50/(a + c). Also claimed are thermoplastic materials (II) contg. a sinterable powder (IV) and binder(s) (I); and a process for the prodn. of (II), by mixing (IV) with (I), sintering aids and other additives at temps. above T. Pref. (II) contain a mixt. of silicone resin with T = 30-200 deg.C and another silicone resin with T = at least 60 deg.C, and pref. also another thermoplastic binder based on organic substances or siloxane copolymers.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft neue thermoplastische Formmassen für die Herstellung von Formteilen aus Keramik oder Metall aus entsprechenden Keramik- oder Metallpulvern. Thermoplastische Formmassen finden unter anderem Anwendung bei Verfahren wie Spritzgießen, Extrudieren oder Warmpressen, bei denen ein tempera­ turabhängiges Fließverhalten notwendig ist.The present invention relates to new thermoplastic Molding compounds for the production of molded parts Ceramic or metal from appropriate ceramic or Metal powders. Thermoplastic molding compounds can be found at other application in processes such as injection molding, Extrude or hot press, where a tempera flow behavior is necessary.

Es ist bekannt, daß sinterfähige Keramik- oder Metall­ pulver zusammen mit thermoplastischen Bindemitteln und anderen Hilfsstoffen durch Spritzgießen, Extrudieren oder Warmpressen zu Formteilen verarbeitet werden können (F. Aldinger und H.-J- Kalz Angew. Chem. 99 (1987) 381- 391; P. Glutz Feinwerktechnik & Meßtechnik 97 (1989) (383-385); M.J. Edirisinghe, J.R.G. Evans: Inter. J. High Technology Ceramics 2 (1986) 1-31; W. Michaeli, R. Bieler; Ind.-Anz. 113 (1991) 12-14). Nach der Formgebung wird das Bindemittel bei Temperaturen zwischen 200 und 1000°C aus dem Formteil (genannt Grünkörper) entfernt bzw. ausgebrannt.It is known that sinterable ceramic or metal powder together with thermoplastic binders and other auxiliaries by injection molding, extrusion or hot pressing can be processed into molded parts (F. Aldinger and H.-J-Kalz Angew. Chem. 99 (1987) 381- 391; P. Glutz Feinwerktechnik & Meßtechnik 97 (1989) (383-385); M.J. Edirisinghe, J.R.G. Evans: Inter. J. High Technology Ceramics 2 (1986) 1-31; W. Michaeli, R. Bieler; Ind. 113 (1991) 12-14). After shaping  the binder is used at temperatures between 200 and 1000 ° C removed from the molded part (called green body) or burned out.

Anschließend wird der Grünkörper in der Regel bei Tem­ peraturen von mehr als 1000°C gesintert, wobei eine teilweise ader vollständige Phasenumwandlung erfolgen kann und eine Verdichtung des Körpers stattfindet.Then the green body is usually at tem temperatures of more than 1000 ° C sintered, one partially or complete phase change can and a compression of the body takes place.

In der Regel werden rein organische Bindemittel bei diesen Verfahren eingesetzt. Beispiele sind Polystyrol, Polyethylen, Polypropylen, Polybutylacrylate sowie Paraffinwachse. Organische Bindemittel haben jedoch den Nachteil, daß das Ausbrennen langsam und mit großer Sorgfalt bei der Temperaturführung durchgeführt werden muß, da sonst Grünkörper mit groben Fehlern wie Rissen oder Poren erhalten werden. Zum Teil werden auch Grün­ körper mit mangelnder Festikeit nach dem Ausbrennen erhalten. Eine ausreichende Festigkeit des Grünkörpers ist für das weitere Verarbeiten des Grünkörper sowie das fehlerfreie Sintern notwendig.As a rule, purely organic binders are used used this method. Examples are polystyrene, Polyethylene, polypropylene, polybutyl acrylates and Paraffin waxes. However, organic binders do Disadvantage that burning out slowly and with great Care should be taken in temperature control must, otherwise green bodies with gross defects such as cracks or pores can be obtained. Sometimes green too body with lack of firmness after burnout receive. Adequate strength of the green body is for the further processing of the green body as well as that error-free sintering necessary.

Siliconharze sind bereits mehrfach als Bindemittel für die Herstellung von Keramik beschrieben worden. Jedoch sind die bisher beschriebenen Siliconharze für Verfah­ ren, die eine thermoplastische Verarbeitung verwenden, wie zum Beispiel Spritzgießen, nicht geeignet.Silicone resins are already used several times as binders for the production of ceramics has been described. However are the silicone resins for process described so far ren who use a thermoplastic processing, such as injection molding, not suitable.

Die US 30 90 691 beschreibt ein Verfahren zur Herstel­ lung von Formteilen aus Keramik, das durch Brennen eines Gemisches aus einem Organosiloxan und einem Keramikpul­ ver gekennzeichnet ist. Das Organosiloxan weist insge­ sammt 1 bis 3 organische Gruppen pro Siliziumatom auf. Die Mischungen werden bei 500 bis 1550°C gebrannt und enthalten in der Regel einen Härtungskatalysator, wie zum Beispiel Bleioxid oder Bleistearat.US 30 90 691 describes a method of manufacture development of molded parts made of ceramic, which is achieved by firing a Mixture of an organosiloxane and a ceramic powder  is marked. The organosiloxane has a total collects 1 to 3 organic groups per silicon atom. The mixtures are fired at 500 to 1550 ° C usually contain a curing catalyst, such as for example lead oxide or lead stearate.

Die DE-A 21 42 581 beschreibt Massen für die Herstellung von Aluminiumoxidkeramik, die durch die Auswahl geeigne­ ter anorganischer Zusatzkomponenten durch geringe Schwindung beim Sintern gekennzeichnet sind. Mehrere Bindemittel werden beschrieben, jedoch werden hitzehärt­ bare Siliconharze bevorzugt. Für die Formgebung durch Spritzgußverfahren wird als Bindemittel Polyethylen, Polyvinylchlorid oder ein Polyamid bevorzugt.DE-A 21 42 581 describes compositions for the manufacture of alumina ceramics, which are suitable for the selection ter inorganic additional components due to low Shrinkage during sintering are marked. Several Binding agents are described, but are heat-hardened bare silicone resins preferred. For shaping through Injection molding is used as a binder, polyethylene, Polyvinyl chloride or a polyamide is preferred.

Die DE-A 21 06 128 und DE-A 22 11 723 beschreiben hitze­ härtbare Formmassen aus anorganischen Feststoffen und lösungsmittelfreien flüssigen organsiloxanen, die 1,3 bis 1,6 organische Reste je Siliziumatomen aufweisen und aus mindestens 22 Mol-% Phenylsiloxy-Einheiten bestehen, sowie organische Peroxide als Härtungskatalysatoren. Die Formmassen werden durch Pressen in eine Form gebracht und während des Preßvorgangs bei erhöhter Temperatur gehärtet. Die Grünkörper werden anschließend 2 bis 4 Stunden bei 200°C nachgehärtet und dann über 32 Stunden bis 1510°C zu fester Keramik gesintert. Als anorga­ nischer Feststoff wird Aluminiumoxid in den Beispielen beschrieben.DE-A 21 06 128 and DE-A 22 11 723 describe heat curable molding compounds made of inorganic solids and solvent-free liquid organosiloxanes, the 1.3 have up to 1.6 organic residues per silicon atom and consist of at least 22 mol% phenylsiloxy units, and organic peroxides as curing catalysts. The Molding compounds are brought into a mold by pressing and during the pressing process at elevated temperature hardened. The green bodies are then 2 to 4 Cured for hours at 200 ° C and then over 32 hours sintered to solid ceramics up to 1510 ° C. As anorga alumina becomes a niche solid in the examples described.

Die US-A 48 88 376 und US-A 49 29 573 beschrieben ein Verfahren zur Herstellung von Siliziumcarbid-Formteilen mit hitzehärtbaren Polyorgansiloxanen als Bindemittel. US-A 48 88 376 and US-A 49 29 573 describe a Process for the production of molded silicon carbide parts with thermosetting polyorganosiloxanes as a binder.  

Die Polysiloxane sind bei Raumtemperatur hochviskos bis fest und bestehen aus 10 bis 90 Mol-% PhSiO3/2-Einhei­ ten, 0 bis 50 Mol-% CH3SiO3/2 und 10 bis 90 Mol-% Ph(CH2=CH)SiO2/2-Einheiten und sind dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei der Pyrolyse des Polysiloxans mindes­ tens 0,2 Gew.-% freier Kohlenstoff, bezogen auf das Gewicht des Siliziumcarbidpulvers, entsteht. In US- A 48 88 376 wird zusätzlich ein organisches Peroxid als Härtungskatalysator zugesetzt. Die Polysiloxane nach diesen Verfahren besitzen Keramikausbeuten bei der Pyrolyse in Inertgas-Atmosphäre von lediglich 39 bis 50,8 Gew.-%.The polysiloxanes are highly viscous to solid at room temperature and consist of 10 to 90 mole% PhSiO 3/2 -Einhei ten, 0 to 50 mole% CH 3 SiO 3/2, and 10 to 90 mol% of Ph (CH 2 = CH ) SiO 2/2 units and are characterized in that at least 0.2% by weight of free carbon, based on the weight of the silicon carbide powder, is formed in the pyrolysis of the polysiloxane. In US-A 48 88 376 an organic peroxide is additionally added as a curing catalyst. The polysiloxanes according to these processes have ceramic yields of only 39 to 50.8% by weight in the pyrolysis in an inert gas atmosphere.

Die beschriebenen Siliconharze haben einen oder mehrere Nachteile. Viele der Siliconharze sind flüssig und müssen in der Form gehärtet werden. um eine ausreichende Festigkeit des Formteils zu bewirken. Das Härten in der Form führt zu langen Zykluszeiten und dadurch zu höheren Stückkosten. Feste Siliconharze, die bei höheren Tem­ peraturen, d. h. Verarbeitungstemperaturen, nicht er­ weichen sind ebenfalls für die thermoplastische Verar­ beitung nicht geeignet. Andere Siliconharze weisen nur niedrige Keramikausbeuten bei der Pyrolyse bis 1000°C auf. Eine hohe Keramikausbeute ist jedoch eine Voraus­ setzung für ein schnelles fehlerfreies Brennen. Hieraus resultiert der Wunsch der Technik nach Formmassen aus Keramik bzw. Metallpulvern und Bindemitteln, welche gute thermoplastische Verarbeitungseigenschaften besitzen und ohne zusätzliche Härtungsstufen in kurzer Zeit gebrannt werden können. The silicone resins described have one or more Disadvantage. Many of the silicone resins are liquid and must be hardened in the mold. to a sufficient To cause strength of the molded part. The hardening in the Form leads to long cycle times and therefore longer ones Unit cost. Solid silicone resins that are used at higher temperatures temperatures, d. H. Processing temperatures, not him switches are also for thermoplastic processing processing not suitable. Other silicone resins only have low ceramic yields during pyrolysis up to 1000 ° C on. However, a high ceramic yield is an advance setting for a fast, flawless burning. Out of this the technical desire for molding compounds results Ceramics or metal powders and binders, which are good possess thermoplastic processing properties and Fired in a short time without additional hardening stages can be.  

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß bestimmte Siliconharze ausgezeichnete thermoplastische Eigenschaf­ ten sowie hohe Keramikausbeuten bei der Pyrolyse bis 1000°C besitzen. Mit diesen Siliconharzen hergestellte thermoplastische Formmassen besitzen ausgezeichnete Eigenschaften für die thermoplastische Verarbeitung und können nach der Formgebung innerhalb eines kurzen Zeit­ raums gebrannt werden.It has now surprisingly been found that certain Silicone resins have excellent thermoplastic properties as well as high ceramic yields in pyrolysis up to Have 1000 ° C. Made with these silicone resins Thermoplastic molding compositions have excellent Properties for thermoplastic processing and can be molded within a short period of time be burned.

Die erfindungsgemäßen thermoplastischen Formmassen bestehen in der allgemeinen Formulierung aus einem homogenen Gemisch von mindestens einem sinterfähigen Pulver aus Keramik oder Metall und mindestens einem thermoplastischen Siliconharz. Zusätzlich können die erfindungsgemäßen Formmassen andere Hilfsstoffe, wie Sinterhilfsmittel, Fließ- und Trennhilfsmittel enthalten.The thermoplastic molding compositions according to the invention consist of a general wording homogeneous mixture of at least one sinterable Ceramic or metal powder and at least one thermoplastic silicone resin. In addition, the Molding compositions according to the invention other auxiliaries, such as Sintering aids, flow and separation aids contain.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die thermoplastische Formmassen zusätz­ lich zu dem Siliconharz weitere thermoplastische Polyme­ re auf organischer Basis bzw. deren Copolymere mit Si­ loxanen enthalten. Bei der vorliegende Erfindung beruht der Vorteil des schnellen Brennens hauptsächlich auf dem gewählten Siliconharz. Jedoch können andere thermopla­ stische Polymere Eigenschaften der Formmasse bei der Formgebung verbessern, ohne die Brenndauer wesentlich zu verlängern.In another embodiment of the present Invention, the thermoplastic molding compositions in addition Lich other thermoplastic polymers to the silicone resin re on an organic basis or their copolymers with Si contain loxanes. In the present invention is based the advantage of fast burning mainly on the chosen silicone resin. However, other thermopla stische Polymer properties of the molding material in the Improve shape without significantly reducing the burning time to extend.

Die erfindungsgemäßen sinterfähigen Pulvern sind vor­ zugsweise aus Oxidkeramik, nicht-oxidischer Keramik, bzw. Hartmetall, legiertem Stahl oder reinem Metall. Beispiele von bevorzugter Oxidkeramik sind Al₂O₃, MgO, ZrO2, Al2TiO5, BaTiO3 und Silikatkeramik, wie Por­ zellan. Beispiele von nicht-oxidischer Keramik sind SiC, Si3N4, BN, B4C, AlN, TiN, und TiC unter anderen. Bei­ spiele für sinterfähige Hartmetalle sind WC- bzw. TaC- Legierungen. Ein Beispiel für ein sinterfähiges Metall ist Silizium, das bei hohen Temperaturen mit Stickstoff zu Silziumnitrid umgesetzt werden kann. Die Pulver kön­ nen allein oder auch als Gemisch verschiedener Pulver eingesetzt werden.The sinterable powders according to the invention are preferably made of oxide ceramic, non-oxide ceramic, or hard metal, alloy steel or pure metal. Examples of preferred oxide ceramics are Al₂O₃, MgO, ZrO 2 , Al 2 TiO 5 , BaTiO 3 and silicate ceramics, such as por cellan. Examples of non-oxide ceramics are SiC, Si 3 N 4 , BN, B 4 C, AlN, TiN, and TiC among others. Examples of sinterable hard metals are WC or TaC alloys. An example of a sinterable metal is silicon, which can be converted to silicon nitride with nitrogen at high temperatures. The powders can be used alone or as a mixture of different powders.

Im allgemeinen werden je nach Keramik oder Metall unter­ schiedliche Sinterhilfsmittel zugesetzt, die durch Bil­ dung von niedrig-schmelzenden Phasen die Phasenumwand­ lung bzw. Verdichtung beim Sintern bei niedrigeren Tem­ peraturen beschleunigen. Diese Sinterhilfsmittel haben in der Regel keinen wesentlichen Einfluß auf die thermo­ plastischen Eigenschaften der Formmassen.In general, depending on the ceramic or metal various sintering aids added by Bil formation of low-melting phases the phase change development or compression during sintering at lower temperatures accelerate temperatures. Have these sintering aids usually no significant influence on the thermo plastic properties of the molding compounds.

Die in den erfindungsgemäßen thermoplastischen Formmas­ sen enthaltenen Siliconharze entsprechen der allgemeinen FormelThe in the thermoplastic molding materials according to the invention sen contained silicone resins correspond to the general formula

R1 aSi(OH)b(OR2)cO(4-a-b-c)/2 R 1 a Si (OH) b (OR 2 ) c O ( 4-abc ) / 2

worin R1 = C1 bis C18-Alkyl, Allyl, Vinyl oder Phenyl, R2 = C1- bis C18-Alkyl ist, a einen Wert von 0,95 bis 1,5 aufweist und die Summe b + c weniger als 0,3 ist. Bevorzugt sind thermoplastische Siliconharze, die im wesentlichen auswherein R 1 = C1 to C18 alkyl, allyl, vinyl or phenyl, R 2 = C1 to C18 alkyl, a has a value of 0.95 to 1.5 and the sum b + c less than 0.3 is. Preferred are thermoplastic silicone resins, which consist essentially of

  • a) 50 bis 90 Mol-% CH3SiO3/2-Einheiten,a) 50 to 90 mol% of CH 3 SiO 3/2 units,
  • b) 0 bis 20 Mol-% PhSiO3/2-Einheiten und ViSiO3/2- Einheitenb) 0 to 20 mole% PhSiO 3/2 units, and ViSiO 3/2 - units
  • c) 5 bis 30 Mol-% (CH3)2SiO2/2-Einheiten,c) 5 to 30 mol% (CH 3 ) 2 SiO 2/2 units,
  • d) 0 bis 20 Mol-% Ph2SiO2/2-Einheiten und CH3(R3)SiO2/2-Einheiten,d) 0 to 20 mol% of Ph 2 SiO 2/2 units and CH 3 (R 3 ) SiO 2/2 units,
  • e) 0 bis 5 Mol-% SiO4/2-Einheiten, unde) 0 to 5 mole% SiO 4/2 units, and
  • f) 0 bis 5 Mol-% (CH3)3SiO1/2-Einheiten, worin R3 = C2 bis C18-Alkyl, Allyl, Vinyl oder Phenyl ist, bestehen und durchschnittlich zwischen 1,05 und 1,3 organische Substituenten pro Siliziumatom aufweisen. Ganz besonders bevorzugt sind thermoplastische Silicon­ harze, die im wesendlichen ausf) 0 to 5 mol% of (CH 3) 3 SiO 1/2 units, wherein R 3 = C2 to C18 alkyl, allyl, vinyl or phenyl, are made and an average of 1.05 to 1.3 organic substituents have per silicon atom. Thermoplastic silicone resins, which essentially consist of, are very particularly preferred
  • a) 80 bis 95 Mol-% CH3SiO3/2-Einheiten,a) 80 to 95 mol% of CH 3 SiO 3/2 units,
  • b) 5 bis 20 Mol-% (CH3)2SiO2/2-Einheiten,b) 5 to 20 mol% (CH 3 ) 2 SiO 2/2 units,
  • g) 0 bis 5 Mol-% PhSiO3/2-Einheiten undg) 0 to 5 mol% of PhSiO 3/2 units and
  • d) 0 bis 5 Mol-% (CH3)3SiO1/2-Einheiten bestehen.d) 0 to 5 mol% (CH 3 ) 3 SiO 1/2 units exist.

Die erfindungsgemäßen Siliconharze werden zum Beispiel durch Cohydrolyse eines entsprechenden Chlorsilange­ misches hergestellt. Die Hydrolyse wird nach den üb­ lichen Methoden durchgeführt, wie in W. Noll Chemie und Technologie der Silicone (Weinheim: Verlag Chemie, 1968, s. 162-169) beschrieben ist. Zum Beispiel wird das Chlorsilangemisch zusammen mit einem organischen Lö­ sungsmittel zu einem Überschuß an Wasser und ggf. einem aliphatisches Alkohol zugegeben. Die Phasen werden ge­ trennt und die organische Phase neutral gewaschen. Das Siliconharz wird entweder als Lösung oder nach Abziehen des Lösungsmittels als Feststoff zur Herstellung der erfindungsgemäßen Formmassen eingesetzt.The silicone resins of the invention are, for example by cohydrolysis of an appropriate chlorosilange  mixed manufactured. The hydrolysis is carried out according to the methods carried out, as in W. Noll Chemie and Technology of silicones (Weinheim: Verlag Chemie, 1968, s. 162-169). For example it will Chlorosilane mixture together with an organic solvent to an excess of water and possibly one aliphatic alcohol added. The phases are ge separates and the organic phase washed neutral. The Silicone resin is used either as a solution or after peeling it off of the solvent as a solid to produce the Molding compositions according to the invention used.

Die erfindungsgemäßen Siliconharze sind im lösungs­ mittelfreien Zustand bei Raumtemperatur wachsartige bis gummiartige Feststoffe, die Erweichungstemperaturen zwi­ schen 40 und 200°C aufweisen. Oberhalb dieser Temperatur sind die Siliconharze flüssig bis hochviskos. Die Sili­ conharze sind im festen Zustand amorph. Daher ist die Temperatur bei der plastisches Fließen anfängt in der Regel nur ungenau bestimmbar. Besonders bevorzugt werden Siliconharze mit Erweichungstemperaturen zwischen 50 und 120°C.The silicone resins of the invention are in solution medium-free state at room temperature until waxy rubbery solids, the softening temperatures between between 40 and 200 ° C. Above this temperature the silicone resins are liquid to highly viscous. The sili conharze are amorphous in the solid state. Hence the Temperature at which plastic flow begins in the Usually only imprecise. Be particularly preferred Silicone resins with softening temperatures between 50 and 120 ° C.

Die erfindungsgemäßen Siliconharze sind durch hohe Kera­ mikausbeuten bei der Pyrolyse bis 1000°C, wie zum Bei­ spiel mehr als 60 Gew.-%, gekennzeichnet. Die Keramik­ ausbeute wird als der Rückstand in Gew.-% nach der Pyro­ lyse definiert. Die Keramikausbeute wird in der Regel mit steigenden Anteilen an PhSiO3/2- und Ph2SiO2/2-Ein­ heiten sowie Siloxyeinheiten mit langkettigen Alkyl­ resten verschlechtert, daher soll die Summe dieser Ein­ heiten 40 Mol-% nicht überschreiten.The silicone resins according to the invention are characterized by high ceramic yields in pyrolysis up to 1000 ° C., for example more than 60% by weight. The ceramic yield is defined as the residue in% by weight after pyrolysis. The ceramic yield is usually deteriorated with increasing proportions of PhSiO 3/2 and Ph 2 SiO 2/2 units and siloxy units with long-chain alkyl residues, so the sum of these units should not exceed 40 mol%.

Die erfindungsgemäßen thermoplastischen Polymere auf organischer Basis sind alle organische Polymere, die eine Erweichungstemperatur zwischen 40 und 200°C auf­ weisen. Beispiele sind Polyethylen, Polypropylen, Poly­ styrol, Polyacrylate, Polyester und Ethylen-Vinylacetat- Copolymere, sowie polare und unpolare Wachse, bevorzugt polare Polyolefinwachse sowie deren Gemische mit un­ polaren thermoplastischen Polymeren. Bevorzugt werden Polyethylen, Polypropylen und deren Copolymere. Auch bevorzugt werden thermoplastische Copolymere organischer Polymere mit Polydimethylsiloxanen oder Siliconharzen eingesetzt. Beispiele sind Polyester-Siloxan-Copoly­ merisate, sogenannte Kombinationsharze.The thermoplastic polymers according to the invention All organic polymers are the organic basis a softening temperature between 40 and 200 ° C point. Examples are polyethylene, polypropylene, poly styrene, polyacrylates, polyester and ethylene vinyl acetate Copolymers, as well as polar and non-polar waxes, preferred polar polyolefin waxes and their mixtures with un polar thermoplastic polymers. To be favoured Polyethylene, polypropylene and their copolymers. Also thermoplastic copolymers are more organic Polymers with polydimethylsiloxanes or silicone resins used. Examples are polyester siloxane copoly merisate, so-called combination resins.

Die erfindungsgemäß einzusetzenden polaren Polyole­ finwachse sind Wachse, die Säurezahlen nach DIN 53 402 zwischen 5 und 60 mg KOH/g und Verseifungszahlen nach DIN 53 401 zwischen 10 und 115 mg KOH/g aufweisen. Beispiele sind die Handelsprodukte Hostalub H 22 und Hostamont TP EK 581 der Firma Hoechst AG (Augsburg) und die Produkte Nr. 19.191-4 und 19.192-2 der Aldrich- Chemie GmbH + Co. KG (Steinheim). Die polaren Polyolefinewachse können entweder niedrig- oder hochviskos in der Schmelze sein. Bevorzugt sind Wachse, die Viskositäten zwischen 10 und 200 000 mPa-s bei 140°C aufweisen. The polar polyols to be used according to the invention Finaxes are waxes, the acid numbers according to DIN 53 402 between 5 and 60 mg KOH / g and saponification numbers DIN 53 401 between 10 and 115 mg KOH / g. Examples are the commercial products Hostalub H 22 and Hostamont TP EK 581 from Hoechst AG (Augsburg) and the products No. 19.191-4 and 19.192-2 of Aldrich Chemie GmbH + Co. KG (Steinheim). The polar Polyolefin waxes can either be low or low be highly viscous in the melt. Waxes are preferred, viscosities between 10 and 200,000 mPa-s at 140 ° C exhibit.  

Die erfindungsgemäßen thermoplastischen organischen Polymere und deren Copolymere mit Siloxanen werden in der Menge eingesetzt, die noch eine Verbesserung der Eigenschaften bei der Formgebung bzw. die Eigenschaften des Formteils bewirkt aber noch eine kurze Brennzeit erlauben. Wie vorher beschrieben wurde, müssen orga­ nische Thermoplaste beim Brennen vollständig aus dem Grünkörper entfernt werden. Deswegen haben zu große Anteile an organischen Polymeren in der Formmasse einen negativen Einfluß auf dem Brenndauer. Bevorzugt werden Formmassen, worin mindestens 10 Gew.-% der Summe aller Binder und Hilfsstofffe aus den erfindungsgemäßen Siliconharzen bestehen. Formmassen mit relativ wenig Siliconharz sind besonders geeignet für die Herstellung von Formteilen, worin der Keramikrückstand des Silicon­ harzes einen negativen Einfluß auf die Eigenschaften des Formteils haben kann, wie zum Beispiel Formteile aus nicht-oxidischer Keramik. Formmassen, worin mindestens 50 Gew.-% der Summe aller Binder und Hilfsstoffe aus Siliconharze bestehen, werden bevorzugt eingesetzt, wenn eine möglichst kurze Brenndauer gewünscht ist.The thermoplastic organic according to the invention Polymers and their copolymers with siloxanes are described in the amount used that is still an improvement in Properties in the design or the properties of the molded part still causes a short burning time allow. As previously described, orga thermoplastic completely when burning from the Green bodies are removed. Therefore have too big Portions of organic polymers in the molding compound negative influence on the burning time. To be favoured Molding compositions in which at least 10% by weight of the sum of all Binder and excipients from the invention Silicone resins exist. Molding compounds with relatively little Silicone resin is particularly suitable for the production of molded parts, in which the ceramic residue of the silicone resin has a negative influence on the properties of the Can have molded parts, such as molded parts non-oxide ceramic. Molding compositions, in which at least 50% by weight of the total of all binders and auxiliary substances Silicone resins exist, are preferably used if the shortest possible burning time is desired.

Die erfindungsgemäßen thermoplastischen Formmassen ent­ halten in der Regel zusätzlich zu dem Siliconharz (und vorzugsweise dem thermoplastischen Polymeren) ein oder mehrere Fließhilfsmittel bzw. Trennhilfsmittel, die eine Erniedrigung der Viskosität der Formmasse bei der Formgebung sowie eine saubere und einfache Entformung gewährleisten. Beispiele sind aliphatische Fettsäuren und deren Salze, wie Stearinsäure, Kalziumstearat, Magnesiumstearat oder dergleichen, Öle, wie Polydime­ thylsiloxane, Polyethylenoxide, Polypropylenoxide, bzw. Copolymere aus Polydimethylsiloxan und Polyethylenoxid oder Polypropylenoxid und dergleichen. Bevorzugt sind Formmassen, die 0,25 bis 3 Gew.-% Stearinsäure und/oder deren Salze sowie 0,25 bis 3 Gew.-% Paraffinwachs, Polyethylenoxid, Polypropylenoxid oder Siliconöl enthalten. Im allgemeinen wird nur soviel Fließhilf­ smittel zugegeben, wie notwendig ist, um die Viskosität bei der Formgebung in den gewünschten Bereich zu bringen und um das Benetzen des Pulvers zu verbessern.The thermoplastic molding compositions according to the invention ent usually hold in addition to the silicone resin (and preferably the thermoplastic polymer) or several flow aids or separation aids, one Lowering the viscosity of the molding compound at the Shaping as well as a clean and easy demolding guarantee. Examples are aliphatic fatty acids  and their salts, such as stearic acid, calcium stearate, Magnesium stearate or the like, oils such as polydime thylsiloxanes, polyethylene oxides, polypropylene oxides, or Copolymers of polydimethylsiloxane and polyethylene oxide or polypropylene oxide and the like. Are preferred Molding compositions containing 0.25 to 3 wt .-% stearic acid and / or their salts and 0.25 to 3% by weight paraffin wax, Polyethylene oxide, polypropylene oxide or silicone oil contain. In general, only so much flow aid added as necessary to the viscosity to bring the shape into the desired area and to improve the wetting of the powder.

Die erfindungsgemäßen thermoplastischen Formmassen ent­ halten mindestens soviel Siliconharz, thermoplastische organische Polymere und andere Hilfsstoffe, wie notwen­ dig ist, um eine thermoplastisch verarbeitbare Masse zu erhalten. In der Regel müssen Bindemittel zusammen mit den anderen Hilfsstoffen mindestens das freie Volumen zwischen den Pulverpartikeln im Formteil ausfüllen. Je nach Pulverart sowie deren Kornform und Korngrößenver­ teilung sind dafür unterschiedliche Mengen notwendig. Erfahrungsgemäß sind 25 bis 60 Vol.-% Bindemittel not­ wendig. Bevorzugt sind Formmassen mit 50 bis 70 Vol.-% Pulver und 30 bis 50 Vol.-% Bindemittel und Hilfsstof­ fen.The thermoplastic molding compositions according to the invention ent hold at least as much silicone resin, thermoplastic organic polymers and other auxiliaries, as necessary dig is to a thermoplastically processable mass too receive. Usually binders have to be used together with the other auxiliaries at least the free volume fill in between the powder particles in the molded part. Each by powder type and their grain shape and grain size ver division, different quantities are necessary. Experience has shown that 25 to 60% by volume of binder is required agile. Molding compositions with 50 to 70% by volume are preferred Powder and 30 to 50 vol .-% binder and auxiliary fen.

Die erfindungsgemäßen thermoplastischen Formmassen sind bei Raumtemperatur fest, jedoch bei Temperaturen ober­ halb der Erweichungstemperatur des eingesetzten Silicon­ harzes plastisch verformbar. In bevorzugter Ausführungs­ form weisen die Formmassen Viskositäten von weniger als 10 000 Pa·s im Bereich zwischen 50 und 200°C auf. Beson­ ders bevorzugt sind Formmassen mit Viskositäten zwischen 100 und 5000 Pa·s im Bereich zwischen 100 und 200°C.The thermoplastic molding compositions according to the invention are solid at room temperature, but at temperatures above half the softening temperature of the silicone used  resin plastically deformable. In a preferred embodiment the molding compositions have viscosities of less than 10,000 Pa · s in the range between 50 and 200 ° C. Especially molding compositions with viscosities between are preferred 100 and 5000 Pa · s in the range between 100 and 200 ° C.

Die erfindungsgemäßen thermoplastischen Formmassen werden durch Mischen der genannten Komponenten bei einer Temperatur oberhalb der Erweichungstemperatur des Sili­ conharzes hergestellt, wobei ggf. restliches Lösungs­ mittel aus der Siliconharzherstellung entfernt wird. Es ist vorteilhaft beim Mischen hohe Scherkräfte zu verwen­ den, um Pulveraggregate zu zerkleinern und dadurch eine homogene Mischung zu erhalten. Geeignete Mischaggregate sind zum Beispiel Kneter, Doppelwellen-Extruder oder Walzwerke. Die Formmassen können dann entweder direkt verwendet werden oder zuerst zu Pulvern oder Granulaten verarbeitet werden.The thermoplastic molding compositions according to the invention are made by mixing the components mentioned in a Temperature above the softening temperature of the sili conharzes produced, with any remaining solution is removed from silicone resin production. It it is advantageous to use high shear forces when mixing the to crush powder aggregates and thereby a to obtain a homogeneous mixture. Suitable mixing units are kneaders, twin-screw extruders or Rolling mills. The molding compounds can then either directly used or first to powder or granules are processed.

Die erfindungsgemäßen thermoplastischen Formmassen be­ sitzen ausgezeichnete Eigenschaften für die thermoplas­ tische Formgebung, wie zum Beispiel durch Spritgießen, Extrudieren oder Warmpressen. Die Formmassen können bei Temperaturen oberhalb des Erweichungstemperatur des Si­ liconharzes plastisch verarbeitet werden und unter Druck in Formen, deren Temperatur unterhalb der Erweichungs­ temperatur des Siliconharzes liegt, eingebracht werden. Durch Abkühlen wird die Formmasse wieder fest. Die da­ durch entstandenen Grünteile besitzen gute Festigkeiten und können zum Beispiel durch Schleifen, Bohren oder Sä­ gen bearbeitet oder nachbearbeitet werden. Reste aus der Formgebung können erneut eingesetzt werden.The thermoplastic molding compositions according to the invention be sit excellent properties for the thermoplas table shape, such as by injection molding, Extrude or hot press. The molding compounds can Temperatures above the softening temperature of the Si licon resin processed plastically and under pressure in forms whose temperature is below the softening point temperature of the silicone resin is introduced. The molding compound solidifies again by cooling. The one there  the green parts created have good strength and can, for example, by grinding, drilling or sowing edited or reworked. Leftovers from the Shapes can be used again.

Die erfindungsgemäßen thermoplastischen Formmassen sind besonders geeignet für die Herstellung von komplizierten Teilen für den Motor- oder Maschinenbau durch Formge­ bungsverfahren wie das thermoplastische Spritzgießen. Die Formmassen besitzen gute Fließeigenschaften bei Temperaturen von mindestens 30°C über den Erweichungs­ temperatur des eingesetzten Siliconharzes. Die Formmas­ sen können hohe Feststoffanteile enthalten. Die Grünkör­ per können auch in kurze Zeit gebrannt werden. Die ge­ brannten Grünkörper besitzen hohe Festigkeiten und hohe Dichten.The thermoplastic molding compositions according to the invention are particularly suitable for the production of complicated Parts for engine or mechanical engineering by Formge practice methods such as thermoplastic injection molding. The molding compounds have good flow properties Temperatures of at least 30 ° C above the softening point temperature of the silicone resin used. The formmas sen can contain high levels of solids. The greens can also be burned in a short time. The ge burnt green bodies have high strength and high Poetry.

Die aus den erfindungsgemäßen Formmassen hergestellten Grünkörper können entweder an der Luft oder in einer Inertgas-Atmosphäre innerhalb kurzer Zeit fehlerfrei gebrannt werden.The produced from the molding compositions according to the invention Green bodies can either be in the air or in a Inert gas atmosphere free of defects within a short time be burned.

Das Brennen wird bevorzugt bei einem Temperaturstei­ gerungsprogram von zwischen 0,5 bis 5°C/Min bis 1000°C durchgeführt. Es kann auch bei zwischen 0,5 bis 5°C/Min etappenweise bis zu einer Temperatur zwischen 200 und 800°C aufgeheizt werden, bei dieser Temperatur so lange gehalten werden bis kein Gewichtsänderung zu beobachten ist und dann bei 5 bis 50°C/Min bis 1000°C aufgeheizt werden. Die gebrannten Grünkörper können dann je nach eingesetztem Pulver und Sinterhilfsmittel in der Regel bei Temperaturen zwischen 1000 und 2000°C gesintert wer­ den.Burning is preferred at a temperature rise program from 0.5 to 5 ° C / min to 1000 ° C carried out. It can also be between 0.5 to 5 ° C / min in stages up to a temperature between 200 and 800 ° C can be heated at this temperature for so long be held until no weight change is observed and then heated at 5 to 50 ° C / min to 1000 ° C will. The burned green body can then depending on powder and sintering aids used  sintered at temperatures between 1000 and 2000 ° C the.

Die aus den erfindungsgemäßen Formmassen hergestellten Grünkörper weisen einen geringen Gewichtsverlust nach dem Brennen bis 1000°C auf. Je nach dem Anteil an Siliconharz und den Anteilen an zusätzlichen thermoplas­ tischen Polymeren auf organischer Basis sowie anderen Hilfsstoffen ist der Gewichtsverlust unterschiedlich. Jedoch mit steigendem Anteil an den erfindungsgemäßen Siliconharzen in der Summe aller Hilfsstoffe sowie mit sinkendem Anteil aller Hilfsstoffe in den Formmassen wird der Gewichtsverlust beim Brennen reduziert. Bevor­ zugt sind Formmassen die weniger als 11% Gewichtsver­ lust beim Brennen aufweisen. Besonders bevorzugt sind Formmassen die weniger als 6% Gewichtsverlust beim Brennen aufweisen.The produced from the molding compositions according to the invention Green bodies demonstrate low weight loss burning up to 1000 ° C. Depending on the proportion of Silicone resin and the proportions of additional thermoplas organic polymers and others Auxiliary substances, the weight loss is different. However, with an increasing proportion of those according to the invention Silicone resins in the sum of all auxiliary substances as well as decreasing proportion of all auxiliaries in the molding compounds weight loss when burning is reduced. Before molding compounds are less than 11% by weight desire to burn. Are particularly preferred Molding compounds that lose less than 6% in weight Have a burning sensation.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele weiter beschrieben.The invention is further illustrated by the following examples described.

BeispieleExamples GenerellAs a general rule

Die folgenden Substanzen wurden in den Beispielen eingesetztThe following substances were used in the examples used

Al₂O₃-Pulver der Firma Martinswerk GmbH mit der Bezeichnung Martinoxid ZPS-402 mit einer mittleren Teilchengröße von 2,0-3,0 mikron, einer Dichte von ca. 3,95 g/cm³, einem α-Al₂O₃-Gehalt von <95% und einem Glühverlust von ca. 0,2 Gew.-%,
Hart-Paraffin mit einer Erweichungstemperatur von 52- 54°C,
Polystyrol des Typs Hostyren N 2000 der Firma Hoechst AG,
Polyethylenoxid mit einer Viskosität von 160 mPa · s bei 25°C,
Polydimethylsilioxan mit einer Viskosität von 5000 mPa · s bei 25°C,
Siloxan-Copolymer eine 76%ige Lösung in Toluol eines Block-Copolymers aus (40 : 60) Polydimethylsiloxan und Polyethylenoxid mit einer mittleren Molmasse von 4230 g/mol.
Polares Polyolefinwachs der Firma Hoechst AG mit der Bezeichnung Hostalub H 22 und einer Erweichungstemperatur von 103-108°C, eine Säurezahl von 22-28 mg KOH/g, eine Verseifungszahl von 45-65 mg KOH/g und eine Viskosität von ca. 300 mPa · s bei 120°C.
Al₂O₃ powder from Martinswerk GmbH with the name Martinoxid ZPS-402 with an average particle size of 2.0-3.0 microns, a density of approx. 3.95 g / cm³, an α-Al₂O₃ content of <95% and a loss on ignition of approximately 0.2% by weight,
Hard paraffin with a softening temperature of 52-54 ° C,
Hostyren N 2000 polystyrene from Hoechst AG,
Polyethylene oxide with a viscosity of 160 mPas at 25 ° C,
Polydimethylsilioxane with a viscosity of 5000 mPas at 25 ° C,
Siloxane copolymer a 76% solution in toluene of a block copolymer of (40:60) polydimethylsiloxane and polyethylene oxide with an average molecular weight of 4230 g / mol.
Polar polyolefin wax from Hoechst AG with the name Hostalub H 22 and a softening temperature of 103-108 ° C, an acid number of 22-28 mg KOH / g, a saponification number of 45-65 mg KOH / g and a viscosity of approx. 300 mPas at 120 ° C.

Beispiel 1example 1

Herstellung der Siliconharzes aus CH3SiCl3, (CH3)2Si 2 und (CH3)3SiCl.Production of the silicone resin from CH 3 SiCl 3 , (CH 3 ) 2 Si 2 and (CH 3 ) 3 SiCl.

Ein Gemisch aus 880 g CH3SiCl3, 90 g (CH3)2SiCl2 und 12 g (CH3)3SiCl wurde langsam zu einem gerührten Gemisch aus 3,8 1 Edelwasser, 650 g Xylol und 650 g n-Butanol zugetropft. Die Wasser-Phase wurde abgetrennt und die Lösung dreimal mit Wasser gewaschen. Von der Harzlösung wurde dann Xylol-n-Butanol abdestilliert, um eine 80 %ige Lösung zu erhalten und dann mit Toluol verdünnt, um eine Harzlösung mit 64 Gew.-% Feststoff und einer Viskosität von 45 mPa·s bei 25°C zu erhalten.A mixture of 880 g CH 3 SiCl 3 , 90 g (CH 3 ) 2 SiCl 2 and 12 g (CH 3 ) 3 SiCl slowly became a stirred mixture of 3.8 l noble water, 650 g xylene and 650 g n-butanol dripped. The water phase was separated and the solution washed three times with water. Then, xylene-n-butanol was distilled off from the resin solution to obtain an 80% solution and then diluted with toluene to obtain a resin solution with 64% by weight solid and a viscosity of 45 mPa · s at 25 ° C .

Das Siliconharz ist in lösungsmittelfreien Zustand ein Feststoff mit einer Erweichungstemperatur von 60-65°C und einer Dichte von 1,18 g/cm3. Nach 29Si-NMR enthält das Siliconharz 1,15 Methylengruppen pro Siliziumatom. Die Keramikausbeute nach der Pyrolyse bis 1000°C (Aufheizgeschwindigkeit 1°C/Min) an der Luft betrug 76 Gew.-%.In the solvent-free state, the silicone resin is a solid with a softening temperature of 60-65 ° C. and a density of 1.18 g / cm 3 . According to 29 Si-NMR, the silicone resin contains 1.15 methylene groups per silicon atom. The ceramic yield after pyrolysis up to 1000 ° C (heating rate 1 ° C / min) in air was 76% by weight.

Herstellung der FormmasseProduction of the molding compound

In einem Zwei-Wellen-Kneter wurden 395 g Al2O3-Pulver, 100 g der obigen 64 %igen Siliconharzlösung, 4 g Calciumstearat und 8 g Polyethylenoxid vorgelegt. Die Mischung wurde bei 95°C und Unterdruck für 15 Min gekne­ tet, um das Lösungsmittel zu entfernen. Die Masse wurde dann eine weitere 15 Min ohne Vakuum geknetet. Es ent­ stand eine plastische Kitt-artige Formmasse mit guten Fließeigenschaften, die beim Abkühlen fest wurde. Der Al2O3-Volumenanteil der Formmasse berechnet sich zu etwa 61,5%.395 g of Al 2 O 3 powder, 100 g of the above 64% silicone resin solution, 4 g of calcium stearate and 8 g of polyethylene oxide were placed in a two-shaft kneader. The mixture was kneaded at 95 ° C and vacuum for 15 min to remove the solvent. The mass was then kneaded for a further 15 minutes without vacuum. The result was a plastic putty-like molding compound with good flow properties that solidified on cooling. The Al 2 O 3 volume fraction of the molding compound is calculated to be approximately 61.5%.

Die Formmasse wurde bei etwa 120°C und 500 bar zu Pillen gepreßt. Eine 13×2,0 mm große Pille wurde bei einem stufenweisen Aufheizprogramm (25-150°C/25 Min; 150- 400°C/250 Min; 400-600°C/65 Min; 600-1000°C/20 Min) über 6,0 h bis 1000°C an der Luft gebrannt. Die gebrannte Pille war von hoher Festigkeit und frei von makrosko­ pischen Fehlern. Der Gewichtsverlust beim Brennen betrug 4,0%.The molding compound became pills at about 120 ° C. and 500 bar pressed. A 13 × 2.0 mm pill was used in one gradual heating program (25-150 ° C / 25 min; 150- 400 ° C / 250 min; 400-600 ° C / 65 min; 600-1000 ° C / 20 min) over Burned in air for 6.0 h to 1000 ° C. The burned one Pill was of high strength and free of macrosco errors. Weight loss when burning was 4.0%.

Beispiele 2-5Examples 2-5

Verschiedene Formmassen wurde wie im Beispiel 1 aus Al2O3-Pulver und der Siliconharzlösung aus Beispiel 1 in einem Kneter hergestellt. Die Zusammensetzungen die­ ser Formmassen sind in Tabelle 1 aufgeführt. Die Form­ massen wurden zu Pillen gepreßt und an der Luft ge­ brannt, Tabelle 2. Different molding compositions were produced in a kneader as in Example 1 from Al 2 O 3 powder and the silicone resin solution from Example 1. The compositions of these molding compositions are listed in Table 1. The molding compounds were pressed into pills and fired in air, Table 2.

Tabelle 1 Table 1

Zusammensetzung der Formmassen Composition of the molding compounds

Tabelle 2 Table 2

Ergebnisse des Brennensa) Burning Results)

Claims (11)

1. Thermoplastische Formmasse, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen aus einem homogenen Gemisch von mindestens einem sinterfähigen Pulver aus Kera­ mik oder Metall und mindestens einem thermoplas­ tischen Siliconharz der allgemeinen Formel R¹aSi(OH)b(OR²)cO(4-a-b-c)/2besteht, worin R1 = C1 bis C18-Alkyl, Allyl, Vinyl oder Phenyl, R2 = C1- bis C18-Alkyl ist, a einen Wert von 0,95 bis 1,5 aufweist und die Summe b + c weniger als 0,3 ist, welches einen Erweichungs­ temperatur zwischen 40 und 200°C aufweist und wobei die Keramikausbeute des Siliconharzes bei der Pyrolyse bis 1000°C mindestens 60 Gew.-% beträgt.1. Thermoplastic molding composition, characterized in that it consists essentially of a homogeneous mixture of at least one sinterable powder of ceramic or metal and at least one thermoplastic silicone resin of the general formula R¹ a Si (OH) b (OR²) c O (4- abc) / 2 , in which R 1 = C1 to C18-alkyl, allyl, vinyl or phenyl, R 2 = C1- to C18-alkyl, a has a value from 0.95 to 1.5 and the sum b + c is less than 0.3, which has a softening temperature between 40 and 200 ° C and the ceramic yield of the silicone resin in the pyrolysis is up to 1000 ° C at least 60 wt .-%. 2. Thermoplastische Formmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Siliconharz im wesentlichen aus
  • a) 50 bis 95 Mol-% CH3SiO3/2-Einheiten,
  • b) 0 bis 20 Mol-% PhSiO3/2-Einheiten und ViSiO3/2-Einheiten
  • c) 5 bis 30 Mol-% (CH3)2SiO2/2-Einheiten,
  • d) 0 bis 20 Mol-% Ph2SiO2/2-Einheiten und CH3(R3)SiO2/2-Einheiten,
  • e) 0 bis 5 Mol-% SiO4/2-Einheiten, und
  • f) 0 bis 5 Mol-% (CH3)3SiO1/2-Einheiten, besteht, worin R3 = C2 bis C14-Alkyl, Allyl, Vinyl oder Phenyl ist, und durchschnittlich zwischen 1,05 und 1,3 organische Substituenten pro Siliziumatom aufweist.
2. Thermoplastic molding composition according to claim 1, characterized in that the silicone resin consists essentially of
  • a) 50 to 95 mol% of CH 3 SiO 3/2 units,
  • b) 0 to 20 mol% of PhSiO 3/2 units and ViSiO 3/2 units
  • c) 5 to 30 mol% (CH 3 ) 2 SiO 2/2 units,
  • d) 0 to 20 mol% of Ph 2 SiO 2/2 units and CH 3 (R 3 ) SiO 2/2 units,
  • e) 0 to 5 mol% of SiO 4/2 units, and
  • f) 0 to 5 mol% (CH 3 ) 3 SiO 1/2 units, in which R 3 = C2 to C14-alkyl, allyl, vinyl or phenyl, and on average between 1.05 and 1.3 organic Has substituents per silicon atom.
3. Thermoplastische Formmasse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das sinterfähige Pulver im wesentlichen aus Al2O3, MgO, ZrO2, Al2TiO5, BaTiO3, Porzellan, SiC, Si3N4,BN, B4C, AlN, TiN, TiC, TiB2, ZrN, ZrB2, WC, TaC, Si oder legiertem Stahl besteht.3. Thermoplastic molding composition according to one of claims 1 or 2, characterized in that the sinterable powder consists essentially of Al 2 O 3 , MgO, ZrO 2 , Al 2 TiO 5 , BaTiO 3 , porcelain, SiC, Si 3 N 4 , BN , B 4 C, AlN, TiN, TiC, TiB 2 , ZrN, ZrB 2 , WC, TaC, Si or alloy steel. 4. Thermoplastische Formmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Formmasse zusätzlich mindestens ein thermoplastisches Polymer auf organischer Basis oder deren Copolymere mit Siloxanen enthält.4. Thermoplastic molding composition according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the molding compound additionally at least one thermoplastic polymer on an organic basis or their copolymers Contains siloxanes. 5. Thermoplastische Formmassen nach einem der An­ sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein polares Polyolefinwachs, das eine Säurezahl zwischen 5 und 60 mg KOH/g und eine Verseifungszahl zwischen 10 und 150 mg KOH/g aufweist, enthält.5. Thermoplastic molding compositions according to one of the An Proverbs 1 to 4, characterized in that they a polar polyolefin wax that has an acid number between 5 and 60 mg KOH / g and a saponification number has between 10 and 150 mg KOH / g. 6. Thermoplastische Formmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Formmasse zusätzlich anorganische Sinterhilfsmittel enthält. 6. Thermoplastic molding composition according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the molding compound additionally contains inorganic sintering aids.   7. Thermoplastische Formmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Formmasse zusätzlich Hilfsmittel, die eine Verbesserung der Fließeigenschaften und der Entformbarkeit bewirken, enthält.7. Thermoplastic molding composition according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the molding compound in addition aids that improve Cause flow properties and demoldability, contains. 8. Thermoplastische Formmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Formmasse ein Gewichtsverlust beim Brennen bis 1000°C von weniger als 11 % aufweist.8. Thermoplastic molding composition according to one of the claims 1 to 7, characterized in that the molding compound a weight loss when burning up to 1000 ° C less than 11%. 9. Verfahren zur Herstellung von thermoplastischen Formmassen, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens ein sinterfähiges Pulver aus Keramik oder Metall mit mindestens einem thermoplastischen Siliconharz der allgemeinen Formel R¹aSi(OH)b(OR²)cO(4-a-b-c)/2worin R1 = C1 bis C18-Alkyl, Allyl, Vinyl oder Phenyl, R2 = C1 bis C18-Alkyl ist, a einen Wert von 0,95 bis 1,5 aufweist und die Summe b + c weniger als 0,3 ist, welches eine Erweichungstemperatur zwischen 40 und 200°C aufweist und wobei die Kera­ mikausbeute des Siliconharzes bei der Pyrolyse bis 1000°C mindestens 60 Gew.-% beträgt, bei einer Tem­ peratur oberhalb der Erweichungstemperatur des Siliconharzes zu einer homogenen Masse mischt. 9. A process for the preparation of thermoplastic molding compositions, characterized in that at least one sinterable powder made of ceramic or metal with at least one thermoplastic silicone resin of the general formula R¹ a Si (OH) b (OR²) c O ( 4-abc ) / 2 wherein R 1 = C1 to C18-alkyl, allyl, vinyl or phenyl, R 2 = C1 to C18-alkyl, a has a value from 0.95 to 1.5 and the sum b + c is less than 0.3, which has a softening temperature of between 40 and 200 ° C and the ceramic yield of the silicone resin in pyrolysis is up to at least 60% by weight up to 1000 ° C, mixes at a temperature above the softening temperature of the silicone resin to a homogeneous mass. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Formmassen nach dem Mischen zu einem Pulver oder Granulat verarbeitet werden.10. The method according to claim 9, characterized in that the molding compounds after mixing to a powder or granules are processed. 11. Verfahren zu Herstellung von Formartikeln aus Keramik oder Metall, dadurch gekennzeichnet, daß man thermoplastische Formmassen nach einem der Ansprüche 1 bis 10 nach Formgebung mittels Spritz­ gießen, Extrudieren oder Warmpressen bei einer Temperatur zwischen 200°C und 1000°C brennt und dann bei einer Temperatur zwischen 1000 und 2000°C zu einem festen Körper sintert.11. Process for the production of molded articles Ceramic or metal, characterized in that thermoplastic molding compositions according to one of the Claims 1 to 10 after molding by spray pour, extrude or hot press at one Temperature between 200 ° C and 1000 ° C burns and then at a temperature between 1000 and 2000 ° C sinters into a solid body.
DE19914134694 1991-07-10 1991-10-21 Binder for thermoplastic moulding compsn. contg. sintered metal or ceramic prods. Ceased DE4134694A1 (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19914134694 DE4134694A1 (en) 1991-10-21 1991-10-21 Binder for thermoplastic moulding compsn. contg. sintered metal or ceramic prods.
DE59203599T DE59203599D1 (en) 1991-07-10 1992-06-30 THERMOPLASTIC MOLDING MATERIALS, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND METHOD FOR THE PRODUCTION OF MOLDED PARTS FROM CERAMIC OR METAL BY SINTERING.
PCT/EP1992/001466 WO1993001146A1 (en) 1991-07-10 1992-06-30 Thermoplastic moulding compounds, a method of producing them and a method of manufacturing mouldings made of ceramic material or metal by sintering
JP5501933A JPH06509127A (en) 1991-07-10 1992-06-30 Thermoplastic molding compounds and methods for their production and for producing ceramic or metal molded parts by sintering
EP92913754A EP0593548B1 (en) 1991-07-10 1992-06-30 Thermoplastic moulding compounds, a method of producing them and a method of manufacturing mouldings made of ceramic material or metal by sintering
ES92913754T ES2078748T3 (en) 1991-07-10 1992-06-30 THERMOPLASTIC MASSES FOR MOLDING, PROCEDURE FOR THEIR OBTAINING AND PROCEDURE FOR OBTAINING MOLDED PIECES OF CERAMIC OR METAL BY SINTERING.
IE922239A IE69044B1 (en) 1991-07-10 1992-07-09 Thermoplastic molding compounds a process for their production and a process for the production of moldings of ceramic or metal by sintering
US08/604,258 US5741842A (en) 1991-07-10 1996-02-16 Thermoplastic moulding compounds, a process for their preparation and a process for the production of ceramic or metal moulded parts by sintering

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19914134694 DE4134694A1 (en) 1991-10-21 1991-10-21 Binder for thermoplastic moulding compsn. contg. sintered metal or ceramic prods.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4134694A1 true DE4134694A1 (en) 1993-04-22

Family

ID=6443079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19914134694 Ceased DE4134694A1 (en) 1991-07-10 1991-10-21 Binder for thermoplastic moulding compsn. contg. sintered metal or ceramic prods.

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4134694A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4412131A1 (en) * 1994-04-08 1995-10-12 Schaeffler Waelzlager Kg roller bearing
DE102005043772A1 (en) * 2005-09-14 2007-03-15 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Method for producing an article from at least one independent moving part and a fixing part

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4412131A1 (en) * 1994-04-08 1995-10-12 Schaeffler Waelzlager Kg roller bearing
DE102005043772A1 (en) * 2005-09-14 2007-03-15 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Method for producing an article from at least one independent moving part and a fixing part

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2096090B1 (en) Use of reactive liquid ceramics bonding agent
DE102006020967A1 (en) Reactive, liquid ceramic binder
DE4129952C2 (en) Molding compositions for the production of inorganic sintered moldings and processes for the production of inorganic sintered moldings
JPH05501536A (en) How to remove polyacetal binders from molded ceramic green bodies
JPH02302357A (en) Ceramic injection molding material and injection molding using the same material
DE4105325C2 (en) A process for producing a machinable green boron carbide body, a process for producing a sintered boron carbide body and a uniform mixture comprising boron carbide powder and a preceramic organosilicon polymer
JPH0352422B2 (en)
EP0599285B1 (en) Process and forming mass for the production of inorganic sintered articles by injection molding
Thomas et al. Partially water-soluble binder formulation for injection molding submicrometer zirconia
EP0593548B1 (en) Thermoplastic moulding compounds, a method of producing them and a method of manufacturing mouldings made of ceramic material or metal by sintering
DE4122764A1 (en) Thermoplastic moulding materials contg. e.g. sinterable ceramic - can be shaped using thermoplastic processing techniques and sintered to yield ceramic or metal bodies
DE4134694A1 (en) Binder for thermoplastic moulding compsn. contg. sintered metal or ceramic prods.
US5209885A (en) Aqueous extrusion of silicon nitride
EP0636648A1 (en) Thermoplastic moulding matters
DE4212593A1 (en) Binder for thermoplastic moulding compsn. contg. sintered metal or ceramic prods.
DE4407760A1 (en) Thermoplastic moulding materials for sintered compacts prodn.
DE10149793B4 (en) Process for the production of sintered bodies from a plastic molding composition containing powder, wax and solvent
EP0618273A2 (en) Plastic material
DE19727706A1 (en) Thermoplastic molding compositions, a process for their production and their use and a process for the production of molded parts from ceramic powders
JPS5899171A (en) Non-oxide ceramic composition and manufacture of non-oxide ceramic sintered body therefrom
JPS6110050A (en) Ceramic composition for injection molding
JPS616172A (en) Ceramic composition for injection molding
JPH035361A (en) Ceramic raw base compound for dry press-molded raw base
JPS6230654A (en) Manufacture of ceramics
DE19645949C2 (en) Process for producing a permanent plastic, ceramic modeling clay and its use

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: GE BAYER SILICONES GMBH & CO. KG, 40699 ERKRATH, D

8131 Rejection