JP2003252676A

JP2003252676A - 射出成形用組成物

Info

Publication number: JP2003252676A
Application number: JP2002058594A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Saito; 充浩斎藤; Masayuki Yamada; 雅幸山田; Takeshi Kitamura; 武嗣北村
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-03-05
Filing date: 2002-03-05
Publication date: 2003-09-10

Abstract

(57)【要約】【課題】欠陥なく複雑な形状の成形体および焼結体を
製造するための、無機粉末とバインダとからなる組成物
を提供すること。【解決手段】無機粉末およびバインダを含有する射出
成形用組成物であって、前記バインダは、バインダの全
量に対して、１０〜８５ｖｏｌ％の熱可塑性ポリマー、
１０〜４０ｖｏｌ％のカルボキシル基を有する滑剤およ
びウレタン結合を有するワックス、ならびに５ｖｏｌ％
より多い可塑剤からなり、前記カルボキシル基を有する
滑剤の含有量は、前記ウレタン結合を有するワックスの
含有量より少ないことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属やセラミック
等の無機粉末を、熱可塑性ポリマーを基材とするバイン
ダ中に固定した組成物であって、該組成物を脱脂および
焼成することにより焼結体を得るために使用する射出成
形用組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、セラミックや金属等の無機粉末焼
結体製品は、その小型化や高性能化のために複雑な形状
が要求されるようになってきた。このような複雑形状製
品を得るために、無機原料粉末に熱可塑性ポリマーのバ
インダを混練することによって可塑性を付与し、この混
練物を射出成形することにより成形体を得、この成形体
を加熱することにより脱バインダ（脱脂）を行い、焼結
可能な温度で焼成することにより無機粉末焼結体製品を
得る方法が実施されている。この方法は、従来から実施
されているプレス成形法や押出成形法では成形不可能な
複雑形状の製品が製造可能であり、泥漿鋳込み成形法に
比べ量産性が良く、また、寸法制度の高い製品が得られ
るという特徴を有する。

【０００３】この方法に用いられるバインダとしては、
たとえば、特公昭６３−５０３００号公報に開示される
ようなポリスチレン、ポリブチルメタクリレート、およ
びエチレン酢酸ビニル共重合体からなる熱可塑性ポリマ
ーと、可塑剤と、潤滑剤（明細書においては、ステアリ
ン酸またはステアリン酸金属塩を例示）との組み合わせ
や、特公昭６３−４２６８２号公報に開示されるような
エチレン−酢酸ビニル共重合体および低密度ポリエチレ
ンの単独または２種と、メタクリル酸エステル共重合体
と、ジブチルフタレート、ジエチルフタレートおよびス
テアリン酸のうちのいずれか１種と、パラフィンワック
スとの組み合わせがあった。

【０００４】ところがこれらのバインダ組成を、たとえ
ば特公平７−３９２２号公報に開示されるようなキャビ
ティケース内に柱が立っている如き形状のＴＭモード誘
電体共振器素子の射出成形に適用した場合、焼結体にひ
び割れが発生する。これは、成形体が金型に充填された
後に冷却される間の収縮率が大きいこと、または成形体
の曲げ弾性率が高く、脆いことが原因であった。

【０００５】これを解決するために、特開２０００−１
１７７１４公報に開示されるような成形収縮率が、０．
５％未満でありかつ曲げ弾性率が７９０ｋｇｆ／ｍｍ²
未満である無機粉末含有の射出成形用組成物が見出され
た。この特開２０００−１１７７１４公報に開示される
無機粉末を含有する射出成形用組成物を得るためには、
滑剤としてステアリン酸のようなカルボキシル基を有す
る有機物を多量に含むことが多い。このとき、使用する
無機粉末が、カルボキシル基を有する有機化合物を熱分
解する触媒活性を有する場合、加熱脱脂過程において、
粉末の触媒活性によりカルボキシル基を有する有機化合
物が、ある温度域で急激に分解してしまう。このため分
解ガスが短時間で急激に発生し、成形体にひび割れを引
き起こすという問題があった。

【０００６】この問題を解決するために、カルボキシル
基を含まないバインダを使用すること、すなわち、ウレ
タン結合を有するワックスとパラフィンワックスと熱可
塑性ポリマーとを含有するバインダを用いて射出成形す
ることによって、成形体の脱脂工程における変形を防止
できることが、特許第２５２７９００号公報において示
唆されている。しかし、一般に、ワックス類は、溶融状
態から固化する際の体積変化が大きいので、射出成形に
おける寸法精度の問題から、バインダ全体に占めるワッ
クス類の添加量は、２０〜３０％程度に抑えられてい
る。この場合、このバインダと無機粉末との混練物は、
射出成形に必要な流動性を得られない。なぜなら、パラ
フィンワックスは、ほぼ直線状の炭化水素であり、しか
も極性をもたないので、通常親水性である無機粉末との
濡れが悪く、分散性に劣るからであり、他方、ウレタン
結合は親水性を有するので無機粉末との濡れは比較的良
いけれども、上記添加量では射出成形するために必要な
流動性が得られないからである。上記理由のために、射
出成形において成形体にひび割れを起こしてしまう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、使
用する無機粉末が、カルボキシル基を有する有機化合物
を熱分解するという触媒活性を有する場合であっても、
成形体の流動性および脱脂性を良くして、欠陥なく複雑
な形状の成形体を作製し、ひび割れを発生させずに焼結
体を製造する方法およびその製造の際に使用する新規な
組成物を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明は、射出成形用組成物を提供し、この組成物
は、無機粉末およびバインダを含有し、このバインダ
は、熱可塑性ポリマー、カルボキシル基を有する滑剤、
ウレタン結合を有するワックス、および可塑剤からな
る。

【０００９】１つの実施形態において、前記射出成形用
組成物において、バインダの全量に対して、前記熱可塑
性ポリマーの含有量は４０〜８５ｖｏｌ％の範囲、好ま
しくは５０〜７５ｖｏｌ％の範囲であり、前記カルボキ
シル基を有する滑剤とウレタン結合を有するワックスと
の含有量は１０〜５０ｖｏｌ％範囲、好ましくは１５〜
４０ｖｏｌ％の範囲であり、かつ前記可塑剤の含有量は
５〜２０ｖｏｌ％の範囲であり、ここで、カルボキシル
基を有する滑剤の含有量が、ウレタン結合を有するワッ
クスの含有量より小さい。

【００１０】別の実施形態において、前記熱可塑性ポリ
マーは、解重合型熱分解性ポリマーを含み、ここで、解
重合型熱分解性ポリマーの含有量は、前記バインダの全
量に対して２５〜８０ｖｏｌ％の範囲、好ましくは、３
０〜６５ｖｏｌ％の範囲である。

【００１１】また別の実施形態において、前記解重合型
熱分解性ポリマーは、アクリル系樹脂、メタクリル系樹
脂、ポリスチレンおよびポリアセタールのうちのいずれ
か１種以上を含む。さらに別の実施形態において、前記
熱可塑性ポリマーは、ランダム分解性ポリマーを含み、
ランダム分解性ポリマーの含有量は、前記バインダの全
量に対して６０ｖｏｌ％以下の範囲、好ましくは、１０
〜４５ｖｏｌ％の範囲である。

【００１２】本発明において、前記ランダム熱分解性ポ
リマーは、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、低密度ポ
リエチレンおよび非晶質ポリプロピレンのうちのいずれ
か１種以上が好適に使用される。また、前記カルボキシ
ル基を有する滑剤は、飽和脂肪酸が好ましく、前記無機
粉末は、セラミックス粉末が好適に使用される。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明は、無機粉末とバインダと
を含有する射出成形用組成物を提供し、このバインダ
は、熱可塑性ポリマー、カルボキシル基を有する滑剤、
ウレタン結合を有するワックスおよび可塑剤を含有す
る。特に、本発明は、カルボキシル基を有する滑剤とウ
レタン結合を有するワックスとを併用することにより、
ウレタン結合を有するワックスとパラフィンワックスと
を併用した従来のバインダに比べて、無機粉末の分散性
を非常に向上させ、良好な流動性を得ることができ、ひ
び割れや変形を生じることなく焼結体を作製し得る。

【００１４】（射出成形用組成物）本発明の射出成形用
組成物は、複雑な形状、たとえば、柱状の内部誘電体の
上下両端面とキャビティケースの内壁面とが一体となっ
た筒状のキャビティケースに成形可能であり、かつ無機
粉末の分散性を向上させ、流動性を良好にして、割れ、
膨れおよび変形等の欠陥のない成形体を作製し得、焼結
体の生成の際にひび割れを発生させない。このような効
果を得るために、本発明の組成物は、無機粉末とバイン
ダとを含有し、ここで、このバインダは、熱可塑性ポリ
マー、カルボキシル基を有する滑剤、ウレタン結合を有
するワックス、および可塑剤からなることを特徴とす
る。本発明の射出成形用組成物は、特に、カルボキシル
基を有する滑剤とウレタン結合を有するワックスとを併
用することを特徴とする。

【００１５】（無機粉末）本発明において使用し得る無
機粉末としては、セラミック材料、たとえば、アルミ
ナ、ジルコニアなどの酸化物セラミック材料、チタン酸
バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸ジルコン
酸鉛等の複合酸化物セラミック材料、窒化アルミニウ
ム、窒化珪素、炭化珪素等の非酸化物系セラミック材料
等、およびこれらの混合物、また金属材料、たとえば、
鉄、ステンレス鋼、カルボニル鉄等の鉄系金属、チタ
ン、銅、アルミニウム等の非鉄金属、さらに合金材料お
よびセラミックと金属との複合材料であるサーメット材
料など、現在知られている焼結可能な粉末材料が挙げら
れる。これらの無機粉末の平均粒径は、通常０．０１〜
１００μｍの範囲、好ましくは、０．５〜１０μｍであ
る。無機粉末の平均粒径が０．０１μｍの粒径より小さ
い場合、射出成形に必要な流動性を得るために必要なバ
インダ量が多くなり、脱バインダ（脱脂）時間の短縮が
困難になるからであり、他方で無機粉末の平均粒径が１
００μｍの粒径より大きい場合には、焼結工程が困難に
なるからである。

【００１６】（バインダ）本発明の組成物は、無機粉末
との分散性を向上させ、流動性を良好にするために、バ
インダを含有する。本発明おけるバインダは、熱可塑性
ポリマー、カルボキシル基を有する滑剤、ウレタン結合
を有するワックスおよび可塑剤を含むことを特徴とす
る。この構成において、このバインダの全量に対して、
熱可塑性ポリマーの含有量は、４０〜８５ｖｏｌ％の範
囲、好ましくは、５０〜７５ｖｏｌ％の範囲である。８
５ｖｏｌ％を超えると流動性が劣化し金型への充填が困
難になり得、４０ｖｏｌ％未満であると、成形収縮率が
大きくなり、ひび割れが発生し、そして寸法精度が低下
し得る。カルボキシル基を有する滑剤とウレタン結合を
有するワックスとの含有量は、１０〜５０ｖｏｌ％の範
囲、好ましくは、１５〜４０ｖｏｌ％の範囲である（こ
のとき、カルボキシル基を有する滑剤の含有量は、ウレ
タン結合を有するワックスの含有量より小さい）。５０
ｖｏｌ％を超えると成形収縮率が大きくなり成形工程で
ひび割れが発生しやすく、１０ｖｏｌ％未満であると、
流動性が劣化して金型への充填が困難になり得る。さら
に、可塑剤の含有量は、５〜２０ｖｏｌ％である。必要
に応じて、バインダは、カップリング剤、界面活性剤等
の表面改質剤を含んでもよい。無機粉末とバインダを十
分混練する際、このバインダの混合量は、組成物全体の
３０〜６０ｖｏｌ％の範囲、好ましくは、３０〜５０ｖ
ｏｌ％の範囲で混合することが望ましい。その理由は、
混合量が３０ｖｏｌ％未満の場合、無機粉末とバインダ
との組成物の流動性が悪く、目的の形状に成形できない
ことがあり、成形可能な場合でも、得られた焼結体にウ
ェルドラインやフローマークといった成形に起因する欠
陥が発生しやすい。他方で、６０ｖｏｌ％を超えると組
成物の射出成形で得られる成形体の密度が低くなるた
め、脱脂および焼成工程においてひび割れや変形が発生
しやすくなる。

【００１７】前記の熱可塑性ポリマーは、少なくとも解
重合型熱分解性ポリマーを含んでいることが好ましい。
また、ランダム熱分解性ポリマーを含んでいることがさ
らに好ましい。

【００１８】本明細書中において、用語「解重合型熱分
解性ポリマー」とは、熱分解するときにポリマーが単量
体に分解する化学反応を起こすポリマーをいい、たとえ
ば、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステルまたはポ
リメタクリル酸エステル等のアクリル系樹脂、ポリスチ
レン、ポリα−メチルスチレン等のスチレン系樹脂、ポ
リアセタール系ホモポリマーまたはコポリマー等が挙げ
られる。これらのポリマーは、成形体から加熱により除
去される際に発生するガスの量が少ないので、これらを
混合することにより脱バインダ（脱脂）工程におけるひ
び割れの発生を防止することができる。しかし、一般に
これらのポリマーは堅くて脆いので、成形の際に発生し
た応力に弱く、多量の混合は好ましくない。したがっ
て、バインダの全量に対して、２５〜８０ｖｏｌ％の範
囲、好ましくは３０〜６５ｖｏｌ％の範囲で混合するこ
とが望ましい。８０ｖｏｌ％を超えると、流動性が劣化
し金型への充填が困難になり、２５ｖｏｌ％未満である
と、脱脂性が劣化してひび割れが発生しやすくなる。

【００１９】本明細書中において、用語「ランダム熱分
解性ポリマー」とは、熱分解するときにポリマーの分子
鎖がランダムに切断される化学反応を起こすポリマーを
いい、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチ
レン−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリアミド等が挙げられ
る。これらのポリマーは、一般に柔軟であるので、この
ポリマーを添加することにより、成形の際に発生した応
力に耐えかつ欠陥のない成形体を得ることができる。し
かし、これらのポリマーを加熱除去する際、多量のガス
が発生するので、多量に添加すると脱バインダ（脱脂）
工程においてひび割れを生じることがある。したがっ
て、バインダの全量に対して、６０ｖｏｌ％以下の範囲
で混合することが望ましい。６０ｖｏｌ％を超えると、
脱脂性が劣化してひび割れが発生しやすく、無添加であ
ると、曲げ弾性率７９０ｋｇｆ／ｍｍ²の達成が困難で
あり、成形体に脆くひび割れが発生しやすい。

【００２０】カルボキシル基を有する滑剤は、脂肪酸に
代表され、具体的には、ステアリン酸、ラウリン酸、オ
レイン酸などの高級脂肪酸、パラフィンワックス等のワ
ックスを酸化してカルボキシル基を付加した酸ワックス
（たとえば、ヘキストワックスＥ）や、成分中にヒドロ
キシ脂肪酸を含む硬質ひまし油等が挙げられる。カルボ
キシル基は、極性を有するので、一般に親水性である無
機粉末の表面とのなじみが良好であり、カルボキシル基
を有する滑剤を添加すると射出成形の際の流動性が良好
となる。この滑剤の添加量は、バインダ全量に対して、
２５ｖｏｌ％以下の範囲、好ましくは、２〜１０ｖｏｌ
％の範囲で添加することが、望ましい。無添加では、潤
滑効果が低く、射出成形の際に十分な流動性を得難くな
り、金型への充填が困難になり、さらに流動性が劣化
し、ウェルドラインや成形体内部欠陥の発生原因ともな
る。また、２５ｖｏｌ％を超えると、無機粉末の触媒作
用により滑剤が分解して分解ガスが発生し、加熱脱脂工
程におけるひび割れや変形が発生しやすくなる。

【００２１】ウレタン結合を有するワックスとは、式：
−Ｒ¹−ＮＨＣＯＯ−Ｒ²−をその化学構造内に有するワ
ックスであり、ここで、Ｒ¹およびＲ²は、アルキル基、
アルキレン基、フェニレン基等の炭化水素骨格を含む官
能基である。ウレタン結合を有するワックスは、一般的
に親水性の無機粉末表面との濡れ性が良く、表面硬度が
高い等の特徴を有する。ウレタン結合を有するワックス
は、バインダの全量に対して、５〜４５ｖｏｌ％の範
囲、好ましくは、１０〜３０ｖｏｌ％の範囲で添加する
ことが、望ましい。４５ｖｏｌ％を超えると、成形収縮
率が大きくなり、成形工程でひび割れが発生し得、５ｖ
ｏｌ％未満であると、流動性が劣化して金型への充填が
困難になる。

【００２２】可塑剤は、バインダとして使用する樹脂を
可塑化させる目的で添加する物質であり、フタル酸ジブ
チル、フタル酸ジオクチルなどのフタル酸エステル、ア
ジピン酸ジオクチルなどの脂肪族二塩基酸エステル、オ
レイン酸ブチルなどの脂肪酸エステル、および／または
リン酸トリクレジル等のリン酸エステルが使用される。
また、これらの物質は、加熱脱脂の際に分解せずに揮発
するのでガスの発生量が少なく、脱脂工程におけるひび
割れの防止にも効果的である。したがって、バインダ全
量に対して５〜２０ｖｏｌ％の範囲の添加が望ましい。
２０ｖｏｌ％を超えると、成形体の強度が低下し、ひび
割れが発生しやすくなり得、５ｖｏｌ％未満であると、
流動性が劣化して金型への充填が困難になり、脱脂性が
劣化して脱脂の際にひび割れが発生し、さらに、曲げ弾
性率７９０ｋｇｆ／ｍｍ²の達成が困難であるので、成
形体が脆くひび割れが発生し得る。

【００２３】（焼結体の製造方法）本発明の組成物を使
用して焼結体を製造するための方法を以下に示す。ま
ず、無機粉末とバインダとを十分に混練する。この際、
バインダの混合量が組成物全体の３０〜６０ｖｏｌ％の
範囲、好ましくは３０〜５０ｖｏｌ％の範囲で混合する
ことが望ましい。混練は、加圧式ニーダのような強力な
せん断がかかる装置を使用し、バインダが融解した状態
で行うことが望ましい。この操作によりバインダ成分
は、セラミック原料粉末に均一に分散するので、この組
成物は、バインダの融点以上の高温下で流動性を有する
ようになる。

【００２４】次いで、この組成物を取り扱いしやすい大
きさにそろえる。その方法としては、組成物を加熱しな
がら、φ３ｍｍ程度の大きさのダイスから押し出し、直
後にカッターにてカットするホットカット法、組成物を
加熱しながらφ３ｍｍ程度の大きさのダイスから押し出
し、冷却した後にカッターでカットするストランドカッ
ト法、または平板状等の形状にした後に破砕する破砕法
等が挙げられる。

【００２５】次いで、前記のような方法で大きさをそろ
えた組成物を射出成形基に投入する。組成物は、加熱さ
れたシリンダ内に送られて溶融状態となった後、金型内
に射出成形される。混練物が冷却され固化した後、成形
体を金型から離型する。これによって目的として形状の
成形体を得ることができる。

【００２６】次に、得られた成形体から脱バインダ処理
（脱脂）する。本発明においては、成形体を加熱してバ
インダを揮発および分解させて脱バインダ処理する方法
が使用される。コスト面を考慮すると、この脱バインダ
処理は、大気中で行うことが望ましいが、本発明におい
ては、前述したとおり、カルボキシル基を含む滑剤の分
解反応を抑制するために、不活性ガス等の雰囲気下でか
つ低い酸素分圧下で行なうことも可能である。

【００２７】そして、脱バインダ処理後の成形体を、焼
結可能温度まで加熱し焼成する。この際、特に、金属材
料や非酸化物系セラミック材料では、雰囲気の制御が重
要である。また、この焼成工程を脱バインダ（脱脂）工
程に続けて１つの工程として行うことも可能である。

【００２８】前述の工程を行うことによって、目的とす
る形状のセラミック製品が得られる。なお、特に、後工
程を必要としない場合が多いが、金型につけることので
きない大きなアンダーカットをつけるための加工等を成
形体もしくは焼結体に適宜施すことができる。また、焼
結体表面の研磨や、鍍金・スパッタリング等による金属
被膜等の、焼結体表面の修飾を適宜施すことも可能であ
る。

【００２９】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００３０】（実施例１および３〜７）（射出成形用組成物の調製）セラミック原料粉末として
チタン酸マグネシウム系誘電体セラミック材料粉末を準
備した。これは、酸化チタン、水酸化マグネシウム、お
よび水酸化カルシウムの各粉末を、焼結後に誘電体の電
気特性が得られるような比率で混合し、次いで約１００
０℃で仮焼した後、平均粒径約１μｍの粉末となるよう
に粉砕を行ったものである。

【００３１】次にバインダとして、解重合型ポリマーと
してポリメタクリル酸ブチルおよびポリスチレン、ラン
ダム重合型ポリマーとしてエチレン酢酸ビニル、滑剤と
してステアリン酸、カルボキシル基を含まない滑剤とし
てパラフィンワックス、ウレタン結合を有するワックス
として、パラフィンワックスを酸化してカルボキシル基
を導入した後、２，４−ジイソシアン酸トリエンと反応
させることにより作製したウレタン型ワックス、ならび
に可塑剤としてフタル酸ジブチルを表１に記載の比率で
それぞれ混合し、１５０℃にて溶融した混合バインダを
数種準備した。

【００３２】前記セラミック原料粉末およびバインダ
を、セラミック原料粉末とバインダとの組成物において
バインダが占める割合が４０ｖｏｌ％になるように調合
し、加圧式ニーダを用いて５ｋｇｆ／ｃｍ²の加圧下で
１５０℃にて９０分間混練した。押出造粒機を用いて、
得られたセラミック原料粉末とバインダとの組成物をホ
ットカット法により直径３ｍｍ、長さ５ｍｍ程度の円柱
状にそれぞれ造粒した。

【００３３】得られた円柱状の造粒物を横形射出成形機
に投入し、図１に示す如く内壁面２によって規定される
空間３を形成するケース部４と、ケース部４の内壁面２
の相対向する部分間を連結するように空間内に配置され
る柱部５とを備える、ＴＭモード誘電体共振器の本体部
分１に射出成形した。図１の本体部分１において、柱部
５の最大肉厚は１２ｍｍであり、ケース部４の肉厚は
２．５ｍｍであった。また、柱部には穴があいており、
最小薄肉部（肉厚が最小の部分）の厚みは、０．５ｍｍ
であった。射出成形の際の条件を、いずれもノズル温度
１７０〜２００℃、射出圧力１０００〜１５００ｋｇｆ
／ｃｍ²、金型温度２０℃に設定した。

【００３４】（焼結体の調製）次に、この成形体を昇温
速度３℃／時、最高速度５００℃の条件で大気中にて脱
バインダ処理を行った後、最高温度１３００〜１４００
℃で焼成し、焼結体を得た。

【００３５】この実施例において、実施例１および３〜
７は、バインダの組成を表１中の実施例にそれぞれ記載
のとおりに調製した以外は、すべて前述と同じ処理を行
って成形体および焼結体を得、そしてこれらを評価した
ものである。結果を表３中のそれぞれの実施例に示す。

【００３６】（成形体および焼結体の評価）得られた成形体および焼結体に対して、次の方法で評価
を行った。（１）射出成形時の金型への充填状態成形体を取り出した後、未充填部分の有無、およびウェ
ルドラインやフローマークの有無を目視により観察し
た。未充填部分がある場合を不良とした。（２）成形体のひび成形体を取り出した後、ひび割れの有無（特に、柱部と
ケース部との付け根部分）を目視により観察した。ひび
割れが認められる場合を不良とした。（３）焼結体のひびウェルドラインおよび脱脂の際のひびの評価は、焼結体
を浸透チェック液に５分間浸漬後水洗いし、ひび割れの
有無（特に、柱部に空いた穴の周囲）、およびふくれの
有無を目視により観察した。柱部に空いた穴の周囲のひ
び割れが認められる場合「ウェルドライン不良」とし、
それ以外の膨れおよびひび割れが認められる場合には
「脱脂の際のびび不良」とした。さらに、焼結体をダイ
ヤモンドカッターを用いて切断し、断面を目視により観
察した。柱部に空いた穴の周囲にひび割れが認められる
場合「ウェルドライン不良」とし、それ以外の空洞およ
びひび割れが認められる場合には「脱脂の際のひび不
良」とした。

【００３７】上記（１）、（２）および（３）の結果
を、得られた成形体または焼結体の全製品数に対する欠
陥製品数としての百分率で表３に示す。表３中におい
て、丸（○）は、良品率８０％以上を表し、三角（△）
は、良品率６０％以上かつ８０％未満または表面にウェ
ルドラインやフローマークが見られるものを表し、×
は、全数不良を表し、そして−は、未実施を表す。

【００３８】表３を参照すると、用いたバインダによっ
てはケース部と柱部との付け根にひび割れが発生し、最
小薄肉部への充填が十分に行われていないものも見られ
たが、本発明の範囲内にある各組成物は、全て成形可能
であり、焼結体にもひび割れが認められない。一方、本
発明の範囲外（比較例）の組成物は、成形体または焼結
体に何らかの欠陥が発生した。

【００３９】また、実施例１の成形体について、三点曲
げ強度を測定した。比較のために、比較例３の成形体に
ついても同様に測定した。結果を以下に示す：実施例１：１５．０（Ｍｐａ）比較例３：１２．０（Ｍｐａ）この結果より、本発明に従う成形体は、比較例と比べて
成形体の強度が高く、したがって取り扱いが容易であ
る。このことは、ウレタン化ワックス自体の硬度が高い
こと、および、親水性の無機粉末の表面とウレタン化ワ
ックスとの濡れが良いのでバインダに対する無機粉末の
分散性が良好になること、に基づく。

【００４０】（実施例２）セラミック原料粉末として、
前記実施例に記載の粉末の代わりに、酸化チタン、炭酸
バリウム、酸化サマリウム、および酸化ネオジムの各粉
末を使用し、かつバインダの組成を表１中の実施例２に
記載のとおりに調製した以外は、すべて実施例１と同じ
処理を行って成形体および焼結体を得、これらを評価し
た。結果を表３中の実施例２に示す。

【００４１】得られた造粒物の流動性は、良好であっ
た。また、得られた成形体を観察したところひび割れの
発生等の不具合は認められなかった。さらに、焼結体の
外観上および内部にひび割れ等欠陥の発生は認められな
かった。したがって、本発明において、使用するセラミ
ック材料が異なっても、本発明の範囲にある各組成物は
成形可能であり、焼結体にもひび割れが認められなかっ
た。

【００４２】（実施例８〜１０）バインダの組成におい
て、解重合型ポリマーとしてポリアセタール、そしてラ
ンダム熱分解性ポリマーとして非晶質ポリプロピレンを
追加し、かつ表２に記載の組成にした以外は、すべて実
施例１と同じ処理を行って成形体および焼結体を得、そ
してこれらを評価した。結果を表３中にそれぞれ示す。
得られた造粒物の流動性は、いずれも良好であった。ま
た、得られた成形体を観察したところ、ひび割れの発生
等の不具合は認められなかった。さらに、いずれの焼結
体も、外観上および内部にひび割れ等の欠陥はなかっ
た。したがって、使用するバインダ材料が異なっても、
本発明の範囲にある各組成物は、成形可能であり、焼結
体にもひび割れが認められなかった。

【００４３】（比較例１、２および３）バインダの組成
を表１中のそれぞれの実施例に記載の組成にした以外
は、実施例１と同じ条件で処理を行って、成形体および
焼結体を得、これらを評価した。ここで、比較例１にお
いては、ウレタン結合を有するワックスを含まないこ
と、比較例２および３においては、カルボキシル基を有
する滑剤を含まない点で異なる。本発明の範囲にないバ
インダ組成では、良品率が悪いことが分かる。

【００４４】

【表１】

【００４５】

【表２】

【００４６】

【表３】

【００４７】今回開示された実施の形態および実施例は
すべての点で例示であって制限的なものではないと考え
られるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではな
くて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と
均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれるこ
とが意図される。

【００４８】

【発明の効果】本発明よれば、バインダにカルボキシル
基を有する滑剤、たとえば、ステアリン酸が含まれてい
るので、無機粉末とのバインダの親和性が高くなり、そ
れにより射出成形用組成物の流動性を向上させることが
でき、欠陥のない成形体を得ることができた。また、本
発明のバインダ組成にすることにより、成形体の脱脂性
も向上させることができた。さらに、本発明の組成物
は、ウレタン化ワックスを含有するので、そのウレタン
化ワックスの性質、すなわち、ウレタン化ワックス自体
の硬度が高いこと、および親水性の無機粉末の表面との
濡れが良いので、バインダへの無機粉末の分散性が良好
になること、との相乗効果により、成形体の強度を高く
することができ、かつハンドリングを容易にすることが
できた。

【００４９】したがって、本発明は、無機粉末、たとえ
ば、チタン酸バリウムやチタン酸マグネシウムのような
粉体の触媒活性により、カルボキシル基を有する有機化
合物が分解される場合であっても、射出成形時において
流動性が得られるので、成形体および焼結体において発
生しやすいひび割れを有意に防止することができるとと
もに、成形体の強度をも増強することができ、使用する
無機粉末および射出成形体の形状に関わらず、高い良品
率で効率良く製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用して良好に製造されるＴＭモー
ド誘電体共振器の本体部分１を示す斜視図である。

【符号の説明】

１誘電体共振器の本体部分、２内壁面、３空間、
４ケース部、５柱部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者北村武嗣京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内Ｆターム(参考） 4G030 GA14 GA15 GA21 PA21 PA22 4G052 BA04 BA07 4K018 CA08 CA29

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無機粉末およびバインダを含有し、該バ
インダは、熱可塑性ポリマー、カルボキシル基を有する
滑剤、ウレタン結合を有するワックス、および可塑剤か
らなることを特徴とする、射出成形用組成物。
【請求項２】バインダの全量に対して、熱可塑性ポリ
マーの含有量は４０〜８５ｖｏｌ％であり、カルボキシ
ル基を有する滑剤とウレタン結合を有するワックスとの
合計含有量は１０〜５０ｖｏｌ％であり、可塑剤の含有
量は５〜２０ｖｏｌ％であり、ここで、前記カルボキシ
ル基を有する滑剤の含有量が、前記ウレタン結合を有す
るワックスの含有量より少ないことを特徴とする、請求
項１に記載の射出成形用組成物。
【請求項３】熱可塑性ポリマーは、解重合型熱分解性
ポリマーを含み、該解重合型熱分解性ポリマーの含有量
が、バインダの全量に対して２５〜８０ｖｏｌ％である
こと特徴とする、請求項１または２に記載の射出成形用
組成物。
【請求項４】解重合型熱分解性ポリマーは、アクリル
系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリスチレンおよびポリア
セタールのうちのいずれか１種以上を含むことを特徴と
する、請求項３に記載の射出成形用組成物。
【請求項５】熱可塑性ポリマーは、ランダム分解性ポ
リマーを含み、該ランダム分解性ポリマーの含有量が、
バインダの全量に対して６０ｖｏｌ％以下であることを
特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の射出成形
用組成物。
【請求項６】ランダム熱分解性ポリマーは、エチレン
−酢酸ビニル共重合樹脂、低密度ポリエチレンおよび非
晶質ポリプロピレンのうちのいずれか１種以上を含むこ
とを特徴とする、請求項５に記載の射出成形用組成物。
【請求項７】カルボキシル基を有する滑剤は飽和脂肪
酸であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに
記載の射出成形用組成物。
【請求項８】無機粉末はセラミックス粉末であること
を特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の射出成
形用組成物。