JP3055938B2 - 射出成形可能なセラミック及び金属組成物及びその製造方法 - Google Patents
射出成形可能なセラミック及び金属組成物及びその製造方法Info
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- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/63—Preparing 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
- C04B35/632—Organic additives
- C04B35/634—Polymers
- C04B35/63404—Polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B35/63416—Polyvinylalcohols [PVA]; Polyvinylacetates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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-
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-
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-
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、無機充填材及び有機バインダーを含有する
射出成形可能な組成物に関する。更に詳しくは、分散性
を向上し混合トルクを軽減するために、混合前にある種
のオルガノシラン剤を用いて充填材を表面処理しておく
組成物に関するものである。
射出成形可能な組成物に関する。更に詳しくは、分散性
を向上し混合トルクを軽減するために、混合前にある種
のオルガノシラン剤を用いて充填材を表面処理しておく
組成物に関するものである。
【０００２】
金属又は無機の充填材と有機重合体との融和性（comp
atibility）がオルガノシラン又は界面活性剤による前
者の表面処理によって向上することは当業界で周知であ
る。例えば、米国特許第4,336,284号は、有機チタン酸
塩、オルガノシラン等で石炭灰飛散を前処理することを
教示している。 米国特許第4,724,167号は、ケイ素をオルガノポリシ
ロキサン前処理する方法を同様に教示している。米国特
許第4,369,265号は、有機シリコーン重合体で被覆され
た分散性の良好なピグメントを取り扱っている。
atibility）がオルガノシラン又は界面活性剤による前
者の表面処理によって向上することは当業界で周知であ
る。例えば、米国特許第4,336,284号は、有機チタン酸
塩、オルガノシラン等で石炭灰飛散を前処理することを
教示している。 米国特許第4,724,167号は、ケイ素をオルガノポリシ
ロキサン前処理する方法を同様に教示している。米国特
許第4,369,265号は、有機シリコーン重合体で被覆され
た分散性の良好なピグメントを取り扱っている。
【０００３】 米国特許第4,162,245号は、無機充填材をある種のシ
ラン前処理する方法を教示しており、該方法は、加熱硬
化前に行う有機重合体樹脂との混合に際して組成物の粘
性を有利に軽減する。前記方法では４種のシランが有用
と示されている。即ち、（CH3O）3SiCH2CH2Cl、（CH
3O）3SiCH2CH2CF3、（HCl）（CH3CH2）2N（CH2CH2）3Si
C18H37及び（CH3O）3SiCH2CH2OCOC（CH3）＝CH2であ
る。他のシランも試されたが有用ではないと判断され
た。前記シランは、酸性環境で充填材原料を前処理する
ために使用された。その後で、単離された充填材は有機
樹脂と結合された。最終組成物の処理済み充填剤含有量
は、50乃至75重量％、容積範囲で焼34乃至約62体積％と
等価、であった。
ラン前処理する方法を教示しており、該方法は、加熱硬
化前に行う有機重合体樹脂との混合に際して組成物の粘
性を有利に軽減する。前記方法では４種のシランが有用
と示されている。即ち、（CH3O）3SiCH2CH2Cl、（CH
3O）3SiCH2CH2CF3、（HCl）（CH3CH2）2N（CH2CH2）3Si
C18H37及び（CH3O）3SiCH2CH2OCOC（CH3）＝CH2であ
る。他のシランも試されたが有用ではないと判断され
た。前記シランは、酸性環境で充填材原料を前処理する
ために使用された。その後で、単離された充填材は有機
樹脂と結合された。最終組成物の処理済み充填剤含有量
は、50乃至75重量％、容積範囲で焼34乃至約62体積％と
等価、であった。
【０００４】 このような初期の方法及び組成物を調べると、特に高
密度の金属又はセラミックの部品が所望される場合に、
重大な欠点が明らかになる。このような高密度の金属又
はセラミックの部品を製作する場合に必要な条件は、
（１）形成組成物中に多量（63体積％より大）の金属又
はセラミックの充填材が存在すること、及び（２）しば
しば最適の粒径分布に微細に分割された状態で充填剤が
存在することである。先行技術を用いて、高充填率（63
体積％より大）の充填材を含むこのような成形組成物を
製造しようとすると、不十分な粒子分散を生じ、均質な
配合及び優れた粉末分散を達成することが困難になり、
その結果として、高混合トルク、高混合エネルギー、長
混合時間及び困難な混合操作をもたらし、更には、乾燥
し、砕けやすく、集塊した組成物を生成することがあ
る。このことは、慣用の混合及び成形装置の加工性をも
損なうことになる。
密度の金属又はセラミックの部品が所望される場合に、
重大な欠点が明らかになる。このような高密度の金属又
はセラミックの部品を製作する場合に必要な条件は、
（１）形成組成物中に多量（63体積％より大）の金属又
はセラミックの充填材が存在すること、及び（２）しば
しば最適の粒径分布に微細に分割された状態で充填剤が
存在することである。先行技術を用いて、高充填率（63
体積％より大）の充填材を含むこのような成形組成物を
製造しようとすると、不十分な粒子分散を生じ、均質な
配合及び優れた粉末分散を達成することが困難になり、
その結果として、高混合トルク、高混合エネルギー、長
混合時間及び困難な混合操作をもたらし、更には、乾燥
し、砕けやすく、集塊した組成物を生成することがあ
る。このことは、慣用の混合及び成形装置の加工性をも
損なうことになる。
【０００５】
従って、本発明の全般的目的は、有機バインダーマト
リックス樹脂に63体積％を超える細分化されて分散され
る金属又は無機の充填材を含有する新規の成形組成物を
提供することである。 本発明の別の目的は、充填材粒子の分散性を増大し、
有機バインダー成分と高濃度で配合する場合における混
合トルクを軽減するような充填材粒子を得るための表面
処理の方法を提供することである。 本発明の更に別の目的は、射出成形可能な組成物であ
って、慣用の混合及び成形装置で低トルク及びエネルギ
ーを用いて処理できる組成物を提供することである。 これら及びその他の目的、並びに本発明の範囲、性質
及び用途は、次の説明及び前既特許請求の範囲から明ら
かになろう。
リックス樹脂に63体積％を超える細分化されて分散され
る金属又は無機の充填材を含有する新規の成形組成物を
提供することである。 本発明の別の目的は、充填材粒子の分散性を増大し、
有機バインダー成分と高濃度で配合する場合における混
合トルクを軽減するような充填材粒子を得るための表面
処理の方法を提供することである。 本発明の更に別の目的は、射出成形可能な組成物であ
って、慣用の混合及び成形装置で低トルク及びエネルギ
ーを用いて処理できる組成物を提供することである。 これら及びその他の目的、並びに本発明の範囲、性質
及び用途は、次の説明及び前既特許請求の範囲から明ら
かになろう。
【０００６】 本発明は、射出成形に好適な組成物を提供する。該組
成物は、有機マトリックス樹脂及び前処理した充填材を
含有する。有機マトリックス樹脂の例としては、ポリオ
レフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネー
ト、ポリアセタール等がある。ポリアセタール樹脂は熱
可塑性原料であり、単独重合体及び共重合体をなすこと
ができる。例えば、商品名デルリン（Delrin）樹脂（デ
ウラェア州ウィルミントン（Wilmington）所在のイーア
イデュポン社（E.I.DuPont de Nemours ＆ Co.）か
ら入手できる）はホルムアルデヒドの単独重合体であ
り、一方、商品名セルコン（Celcon）樹脂（ニュージャ
ージー州サマーヴィル（Somerville）所在のヘクストセ
ラニーズ社（Hoechst Celanese Corporation）から入
手できる）は、基本的には炭素−酸素結合からなる繰返
し単位から構成され、エチレンオキシドをもつトリオキ
サンの共重合体である。バインダー樹脂は、射出成形組
成物中に一般に約８乃至約37体積％、好ましくは約22乃
至約30体積％、の範囲の濃度で存在する。射出成形組成
物中の他の主要な成分には、次式 SiX1X2X3X4 で表されるオルガノシランで表面を被覆する前処理を施
したケイ素粉末のような金属又は無機の充填材が含まれ
る。 上式で、X1、X2、X3又はX4のうちの少なくとも一つ
は、一般に約10乃至35個、典型的には約12乃至30個、好
ましくは約15乃至20個、一層好ましくは約18個、の炭素
原子を有する非官能化されたアルキル又はアルケニル基
であり、かつX1、X2、X3又はX4のうちの少なくとも一つ
は、アルコキシ基又はＦ、Cl、Br又はＩ等のハロゲン化
物である。一つよりも多いアルキル／アルケニル基が存
在する場合は、それらのうちの少なくとも一つは上述の
ものであり、他のものは同一又は極めて類似した長鎖の
アルキルであってよい。アルコキシ基が存在する場合に
は、それらは約１乃至５個、好ましくは２個、の炭素原
子を含有してよい。必須条件は、アルキル／アルケニル
基が非官能化されていることである。特に、エステル及
びアミンのような官能性は望ましくない。数種のこのよ
うなシランは、例えばｎ−オクタデシルトリエトキシシ
ラン、ｎ−オクタデシルシラン、ｎ−オクタデシルジメ
チルメトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリクロロシラ
ン等のように商業的に入手できる。
成物は、有機マトリックス樹脂及び前処理した充填材を
含有する。有機マトリックス樹脂の例としては、ポリオ
レフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネー
ト、ポリアセタール等がある。ポリアセタール樹脂は熱
可塑性原料であり、単独重合体及び共重合体をなすこと
ができる。例えば、商品名デルリン（Delrin）樹脂（デ
ウラェア州ウィルミントン（Wilmington）所在のイーア
イデュポン社（E.I.DuPont de Nemours ＆ Co.）か
ら入手できる）はホルムアルデヒドの単独重合体であ
り、一方、商品名セルコン（Celcon）樹脂（ニュージャ
ージー州サマーヴィル（Somerville）所在のヘクストセ
ラニーズ社（Hoechst Celanese Corporation）から入
手できる）は、基本的には炭素−酸素結合からなる繰返
し単位から構成され、エチレンオキシドをもつトリオキ
サンの共重合体である。バインダー樹脂は、射出成形組
成物中に一般に約８乃至約37体積％、好ましくは約22乃
至約30体積％、の範囲の濃度で存在する。射出成形組成
物中の他の主要な成分には、次式 SiX1X2X3X4 で表されるオルガノシランで表面を被覆する前処理を施
したケイ素粉末のような金属又は無機の充填材が含まれ
る。 上式で、X1、X2、X3又はX4のうちの少なくとも一つ
は、一般に約10乃至35個、典型的には約12乃至30個、好
ましくは約15乃至20個、一層好ましくは約18個、の炭素
原子を有する非官能化されたアルキル又はアルケニル基
であり、かつX1、X2、X3又はX4のうちの少なくとも一つ
は、アルコキシ基又はＦ、Cl、Br又はＩ等のハロゲン化
物である。一つよりも多いアルキル／アルケニル基が存
在する場合は、それらのうちの少なくとも一つは上述の
ものであり、他のものは同一又は極めて類似した長鎖の
アルキルであってよい。アルコキシ基が存在する場合に
は、それらは約１乃至５個、好ましくは２個、の炭素原
子を含有してよい。必須条件は、アルキル／アルケニル
基が非官能化されていることである。特に、エステル及
びアミンのような官能性は望ましくない。数種のこのよ
うなシランは、例えばｎ−オクタデシルトリエトキシシ
ラン、ｎ−オクタデシルシラン、ｎ−オクタデシルジメ
チルメトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリクロロシラ
ン等のように商業的に入手できる。
【０００７】 前記の２種類の成分の他に、他のバインダー成分、界
面活性剤、湿潤剤、拡散剤、離型剤（mold release a
gents）、可塑剤、核形成剤（nucleating agents）等
のような添加剤を組成物中に用いてもよい。このような
添加剤の典型例としては、付着防止剤としてのワックス
（例えば、ドイツ国フランクフルト所在のヘックス株式
会社によりワックスＣの名称で販売されているN,N′−
エチレンビス−ステアラミド）、可塑剤としてのポリエ
チレングリコール（例えば、ユニオンカーバイド社のPE
G8000）、デラウェア州ウィルミントンのICIスペシャル
ティケミカルズ社（ICI Specialty Chemicals）によ
る高分子分散剤ハイパーマーKD−３（Hypermer KD−
３）のような可塑剤又は界面活性剤としてのポリジオキ
ソラン、及びステアリン酸がある。また、離型剤（例え
ば、ニューヨーク州ハリソン所在のアスターワックス社
（Astor Wax Corp.）提供の鋳型ワックス、オーケリ
ン1865Q（Okerin 1865Q）及び核形成剤（例えば、ニュ
ージャージー州チャサム（Chatham）所在のヘクストセ
ラニーズ社エンジニアリングプラスティック部（Hoechs
t Celanese Corp.,Engineering Division）による強
力アセタールターポリマー、セルコンU10（Celcon U1
0））も組成中に含んでよい。セルコン樹脂のなかに
は、本発明において生ずる処理ステップ間にホルムアル
デヒドを放出するものがある。このような樹脂バインダ
ーとして使用する場合は、ジシアンジアミド（cyanogua
nidine）のようなホルムアルデヒド捕集剤（trap）を組
成物中に含んでよい。添加剤を使用する場合は、組成物
中の充填材粉末含有量を少なくとも63体積％のするよう
な体積比で使用するものとする。
面活性剤、湿潤剤、拡散剤、離型剤（mold release a
gents）、可塑剤、核形成剤（nucleating agents）等
のような添加剤を組成物中に用いてもよい。このような
添加剤の典型例としては、付着防止剤としてのワックス
（例えば、ドイツ国フランクフルト所在のヘックス株式
会社によりワックスＣの名称で販売されているN,N′−
エチレンビス−ステアラミド）、可塑剤としてのポリエ
チレングリコール（例えば、ユニオンカーバイド社のPE
G8000）、デラウェア州ウィルミントンのICIスペシャル
ティケミカルズ社（ICI Specialty Chemicals）によ
る高分子分散剤ハイパーマーKD−３（Hypermer KD−
３）のような可塑剤又は界面活性剤としてのポリジオキ
ソラン、及びステアリン酸がある。また、離型剤（例え
ば、ニューヨーク州ハリソン所在のアスターワックス社
（Astor Wax Corp.）提供の鋳型ワックス、オーケリ
ン1865Q（Okerin 1865Q）及び核形成剤（例えば、ニュ
ージャージー州チャサム（Chatham）所在のヘクストセ
ラニーズ社エンジニアリングプラスティック部（Hoechs
t Celanese Corp.,Engineering Division）による強
力アセタールターポリマー、セルコンU10（Celcon U1
0））も組成中に含んでよい。セルコン樹脂のなかに
は、本発明において生ずる処理ステップ間にホルムアル
デヒドを放出するものがある。このような樹脂バインダ
ーとして使用する場合は、ジシアンジアミド（cyanogua
nidine）のようなホルムアルデヒド捕集剤（trap）を組
成物中に含んでよい。添加剤を使用する場合は、組成物
中の充填材粉末含有量を少なくとも63体積％のするよう
な体積比で使用するものとする。
【０００８】
本発明の成形組成物は表面処理した充填材原料を含有
し、該充填材は有機マトリックス樹脂中に均一にかつ微
細に分散し、高充填レベルの充填材を組成物中に使用し
ても、混合時における低い初期混合トルク及び低い総混
合エネルギーを得ることを可能にする。組成物中の充填
材の充填レベルは、一般的には約63体積％乃至約92体積
％、典型的には約64体積％乃至約84体積％、好ましくは
約67体積％である。充填材原料の表面処理は、好ましく
はバインダーとの混合前に施し、好ましくは充填材原料
を次の一般式で表されるシランで処理することによって
実施する。 SiX1X2X3X4 上式で、X1、X2、X3又はX4のうちの少なくとも一つ
は、約10乃至35個の炭素原子、典型的には約12乃至30個
の炭素、好ましくは約15乃至20個の炭素、一層好ましく
は約18個の炭素原子、を有する非官能化されたアルキル
又はアルケニル基であり、かつX1、X2、X3又はX4のうち
の少なくとも一つは、アルコキシ基又はＦ、Cl、Br又は
Ｉ等のハロゲン化物である。一つよりも多いアルキル／
アルケニル基が存在する場合は、それらのうちの少なく
とも一つは上述のものであり、他のものは同一又は極め
て類似した長鎖のアルキルであってよい。アルコキシ基
が存在する場合には、それらは約１乃至５個の炭素、好
ましくは２個の炭素原子を含有してよい。アルキル／ア
ルケニル基が非官能化されていることが必須条件であ
る。特に、エステル及びアミンのような官能性は望まし
くない。数種のこのようなシランは上述のように商業化
されている。
し、該充填材は有機マトリックス樹脂中に均一にかつ微
細に分散し、高充填レベルの充填材を組成物中に使用し
ても、混合時における低い初期混合トルク及び低い総混
合エネルギーを得ることを可能にする。組成物中の充填
材の充填レベルは、一般的には約63体積％乃至約92体積
％、典型的には約64体積％乃至約84体積％、好ましくは
約67体積％である。充填材原料の表面処理は、好ましく
はバインダーとの混合前に施し、好ましくは充填材原料
を次の一般式で表されるシランで処理することによって
実施する。 SiX1X2X3X4 上式で、X1、X2、X3又はX4のうちの少なくとも一つ
は、約10乃至35個の炭素原子、典型的には約12乃至30個
の炭素、好ましくは約15乃至20個の炭素、一層好ましく
は約18個の炭素原子、を有する非官能化されたアルキル
又はアルケニル基であり、かつX1、X2、X3又はX4のうち
の少なくとも一つは、アルコキシ基又はＦ、Cl、Br又は
Ｉ等のハロゲン化物である。一つよりも多いアルキル／
アルケニル基が存在する場合は、それらのうちの少なく
とも一つは上述のものであり、他のものは同一又は極め
て類似した長鎖のアルキルであってよい。アルコキシ基
が存在する場合には、それらは約１乃至５個の炭素、好
ましくは２個の炭素原子を含有してよい。アルキル／ア
ルケニル基が非官能化されていることが必須条件であ
る。特に、エステル及びアミンのような官能性は望まし
くない。数種のこのようなシランは上述のように商業化
されている。
【０００９】 使用するシランの量は充填材を基準にして約0.1乃至1
5重量％である。正確な所要量は充填材の表面に依存す
る。一般的には、充填材粒子は少なくとも一つの単層シ
ラン被覆を有する。例えば、1m2/gmの表面積及び１乃至
10ミクロンの平均粒径を有する典型的なケイ素粉末に対
しては、0.1乃至１重量％のシランが必要である。
5重量％である。正確な所要量は充填材の表面に依存す
る。一般的には、充填材粒子は少なくとも一つの単層シ
ラン被覆を有する。例えば、1m2/gmの表面積及び１乃至
10ミクロンの平均粒径を有する典型的なケイ素粉末に対
しては、0.1乃至１重量％のシランが必要である。
【００１０】 組成物に使用する充填材原料は、当業界で周知のよう
に、設計された部品の目的機能に応じて選ばれる。典型
的な原料には、（ｉ）ケイ素、窒化ケイ素、炭化ケイ
素、アルミナ、窒化アルミニウム、チタニア、ジルコニ
ア及びそれらの混合物のような無機材と、鉄、ステンレ
ス鋼、クロム合金、ニッケル合金、青銅等のような金属
粉末とがある。
に、設計された部品の目的機能に応じて選ばれる。典型
的な原料には、（ｉ）ケイ素、窒化ケイ素、炭化ケイ
素、アルミナ、窒化アルミニウム、チタニア、ジルコニ
ア及びそれらの混合物のような無機材と、鉄、ステンレ
ス鋼、クロム合金、ニッケル合金、青銅等のような金属
粉末とがある。
【００１１】 本発明に使用する充填材原料は、先に述べたような平
均粒径及び粒径分布を有する。平均粒径は好ましくは約
0.01乃至1000（化学式）、一層好ましくは約0.1ミクロ
ン乃至100ミクロンの範囲にある。このような好ましい
特性を有する粉末の使用によって、良好な成形性を保持
したままで高充填材含有量を有する成形組成物の製造が
可能になる。 本発明に使用するバインダーマトリックスは、上述の
有機樹脂のうちのいずれでもよい。好ましい樹脂はポリ
アセタール原料であり、そのうちの幾つかを上述した。
均粒径及び粒径分布を有する。平均粒径は好ましくは約
0.01乃至1000（化学式）、一層好ましくは約0.1ミクロ
ン乃至100ミクロンの範囲にある。このような好ましい
特性を有する粉末の使用によって、良好な成形性を保持
したままで高充填材含有量を有する成形組成物の製造が
可能になる。 本発明に使用するバインダーマトリックスは、上述の
有機樹脂のうちのいずれでもよい。好ましい樹脂はポリ
アセタール原料であり、そのうちの幾つかを上述した。
【００１２】 本発明は、射出成形可能な組成物を得るための製造方
法にも関連する。該方法は、充填材原料の表面処理から
始まる。本発明の実施に当たっては、ケイ素充填材粉末
を、高速ミキサで、イソプロピルアルコール又は約５乃
至50体積％のイソプロピルアルコール含有付加水の中に
一様に十分分散させ、一方、このスラリーにオクタデシ
ルトリエトキシシランを徐々に加えた。酢酸のような酸
は存在してもよいが、必ずしも必要ではない。この操作
間には昇温して60℃付近の維持した。充填材粉末を60℃
付近に維持したままで、約15−60分間攪拌し、その後で
遠心分離機に移してケーク（cake）状の表面変性したケ
イ素を分離する。これをイソプロピルアルコールで更に
洗浄し、約120℃で約５乃至10時間乾燥した。
法にも関連する。該方法は、充填材原料の表面処理から
始まる。本発明の実施に当たっては、ケイ素充填材粉末
を、高速ミキサで、イソプロピルアルコール又は約５乃
至50体積％のイソプロピルアルコール含有付加水の中に
一様に十分分散させ、一方、このスラリーにオクタデシ
ルトリエトキシシランを徐々に加えた。酢酸のような酸
は存在してもよいが、必ずしも必要ではない。この操作
間には昇温して60℃付近の維持した。充填材粉末を60℃
付近に維持したままで、約15−60分間攪拌し、その後で
遠心分離機に移してケーク（cake）状の表面変性したケ
イ素を分離する。これをイソプロピルアルコールで更に
洗浄し、約120℃で約５乃至10時間乾燥した。
【００１３】 ポリアセタール樹脂（商品名M450,PEG8000）とワック
スＣの粉末とを十分に混合し、これに上述の表面変性し
たケイ素を加えて再び混合する。前記粉末を計算機化さ
れたブラベンダー調製センター駆動ユニット（PLD−651
型、ニュージャージー州エスハッケンサック（S.Hacken
sack）所在のシーダブリューブラベンダーインスツルー
メント社（C.W.Brabender Instruments Inc.）製、60
cc調製ミキサ付き混合槽）の混合槽に加え、約190℃で5
0回転／分の回転速度で混合することによって、混合物
を融解配合した。混合トルクの測定を混合初期からトル
クが変化しなくなるまで行うことによって、この配合物
の分散性を試験した。
スＣの粉末とを十分に混合し、これに上述の表面変性し
たケイ素を加えて再び混合する。前記粉末を計算機化さ
れたブラベンダー調製センター駆動ユニット（PLD−651
型、ニュージャージー州エスハッケンサック（S.Hacken
sack）所在のシーダブリューブラベンダーインスツルー
メント社（C.W.Brabender Instruments Inc.）製、60
cc調製ミキサ付き混合槽）の混合槽に加え、約190℃で5
0回転／分の回転速度で混合することによって、混合物
を融解配合した。混合トルクの測定を混合初期からトル
クが変化しなくなるまで行うことによって、この配合物
の分散性を試験した。
【００１４】 トルク対混合時間をプロットして、分散の容易性の指
標とした。攪拌時間（dispersion time）は、慣用の装
置による場合の加工性にとって重要である。曲線の下の
面積から総混合エネルギーを計算した。初期及び最終の
両方の混合トルク及び混合エネルギーが小さいほど、分
散は容易にかつ迅速になり、当該分野の技術者に明らか
なように、このような組成物の処理は早くなり、従っ
て、慣用の混合及び成形装置のよる処理が可能になる。
慣用の混合及び成形装置は、商品の熱可塑性重合体を処
理するために当業界で開発された装置であり、それゆえ
に容易に使用できる。このような重合体は約300℃まで
の温度で処理でき、１乃至1,000秒-1（s-1）の範囲にお
いて約100乃至10,000パスカル・秒（Pa・ｓ）の比較的
低い溶融粘度を示す。
標とした。攪拌時間（dispersion time）は、慣用の装
置による場合の加工性にとって重要である。曲線の下の
面積から総混合エネルギーを計算した。初期及び最終の
両方の混合トルク及び混合エネルギーが小さいほど、分
散は容易にかつ迅速になり、当該分野の技術者に明らか
なように、このような組成物の処理は早くなり、従っ
て、慣用の混合及び成形装置のよる処理が可能になる。
慣用の混合及び成形装置は、商品の熱可塑性重合体を処
理するために当業界で開発された装置であり、それゆえ
に容易に使用できる。このような重合体は約300℃まで
の温度で処理でき、１乃至1,000秒-1（s-1）の範囲にお
いて約100乃至10,000パスカル・秒（Pa・ｓ）の比較的
低い溶融粘度を示す。
【００１５】 表面処理したケイ素粉末及びポリアセタールバインダ
ーを使用する上述の実施例において、初期トルク及び60
分後に到達した最終トルクは共に100メートル（ｍ）・
グラム（ｇ）よりも低く、総混合エネルギーは2000m・
ｇよりも小さかった。このような低トルクであるから、
一つの原料に他の原料を加えることを連続的に行える。
しかし、本発明に従ってケイ素粉末をシランで表面変性
しなかった場合は、シラン変性剤を以外のステアリン酸
又はハイパーマーKD−３のような慣用の界面活性材のみ
で変性した場合と同様に、高初期トルク（典型的には1,
000m・ｇを超える）、60分後の高最終トルク（典型的に
は200m・ｇを超える）及び60分間の高総混合エネルギー
（典型的には8,000乃至15.000m・ｇの範囲にある）を観
測した。更に、高初期トルクは急速には軽減しないか
ら、混合槽への原料の追加を周期的に中止して、トルク
を下げた後に、再び追加を開始するようにしなければな
らない。従って、原料追加の時機の調節は極めて退屈で
あり、作業者側の特殊技能を必要とする
ーを使用する上述の実施例において、初期トルク及び60
分後に到達した最終トルクは共に100メートル（ｍ）・
グラム（ｇ）よりも低く、総混合エネルギーは2000m・
ｇよりも小さかった。このような低トルクであるから、
一つの原料に他の原料を加えることを連続的に行える。
しかし、本発明に従ってケイ素粉末をシランで表面変性
しなかった場合は、シラン変性剤を以外のステアリン酸
又はハイパーマーKD−３のような慣用の界面活性材のみ
で変性した場合と同様に、高初期トルク（典型的には1,
000m・ｇを超える）、60分後の高最終トルク（典型的に
は200m・ｇを超える）及び60分間の高総混合エネルギー
（典型的には8,000乃至15.000m・ｇの範囲にある）を観
測した。更に、高初期トルクは急速には軽減しないか
ら、混合槽への原料の追加を周期的に中止して、トルク
を下げた後に、再び追加を開始するようにしなければな
らない。従って、原料追加の時機の調節は極めて退屈で
あり、作業者側の特殊技能を必要とする
【００１６】 本発明の組成物を用いる場合に観測した混合トルク及
び混合エネルギーは非常に低く、上述のような慣用の装
置を使用して、組成物の連続処理が可能になる。この実
施例では、２軸スクリュー押出機付きのブラベンダー調
製センター駆動ユニット（PLD−651型）を使用して、配
合物の凝集性連続ストランドを製造し、その後で射出成
形機への供給に適する形態に造粒する。これに対して、
本発明によるケイ素粉末を使用しないでポリアセタール
バインダーと配合する場合には、不十分で不均一に配合
された混合物が生成する。この混合物は、乾燥して、磨
耗性で、かさばっており、連続ストランドに押し出すこ
とができない。
び混合エネルギーは非常に低く、上述のような慣用の装
置を使用して、組成物の連続処理が可能になる。この実
施例では、２軸スクリュー押出機付きのブラベンダー調
製センター駆動ユニット（PLD−651型）を使用して、配
合物の凝集性連続ストランドを製造し、その後で射出成
形機への供給に適する形態に造粒する。これに対して、
本発明によるケイ素粉末を使用しないでポリアセタール
バインダーと配合する場合には、不十分で不均一に配合
された混合物が生成する。この混合物は、乾燥して、磨
耗性で、かさばっており、連続ストランドに押し出すこ
とができない。
【００１７】 本発明によって得られる造粒した混合物は、当業界に
周知の標準的技術を使用して、金属又はセラミック部品
に成形又は転化できた。本発明の１実施例においては、
造粒した混合物を空気中で乾燥し、アルブルグ「オール
ラウンダー」装置（Arburg“All Rounder"machine）
（コネチカット州ケンシントン（Kensington）所在のポ
リマーマシナリー社（Polymer Machinery）製、211−5
5−250型）を使用する射出成形によって成形する。典型
的な成形実験では、成形条件は次の通りであった。即
ち、溶融温度は175乃至200℃の間、一方、成形温度は13
0乃至140℃の間であった。射出圧力は500−1,000ゲージ
・ポンド毎平方インチ（psig）であって、射出速度は中
間乃至最大の間で変動した。スクリュー速度は200−300
回転毎分（rpm）であり、背圧はゼロであった。鋳型
は、円盤、段付き棒材（stepped bar）、及び湾曲棒材
の３つ異なる形状を形成するための３つの型穴を具備し
ていた。成形部品は型穴の形状を忠実に保持しており、
かつ滑らかな表面を備えていた。
周知の標準的技術を使用して、金属又はセラミック部品
に成形又は転化できた。本発明の１実施例においては、
造粒した混合物を空気中で乾燥し、アルブルグ「オール
ラウンダー」装置（Arburg“All Rounder"machine）
（コネチカット州ケンシントン（Kensington）所在のポ
リマーマシナリー社（Polymer Machinery）製、211−5
5−250型）を使用する射出成形によって成形する。典型
的な成形実験では、成形条件は次の通りであった。即
ち、溶融温度は175乃至200℃の間、一方、成形温度は13
0乃至140℃の間であった。射出圧力は500−1,000ゲージ
・ポンド毎平方インチ（psig）であって、射出速度は中
間乃至最大の間で変動した。スクリュー速度は200−300
回転毎分（rpm）であり、背圧はゼロであった。鋳型
は、円盤、段付き棒材（stepped bar）、及び湾曲棒材
の３つ異なる形状を形成するための３つの型穴を具備し
ていた。成形部品は型穴の形状を忠実に保持しており、
かつ滑らかな表面を備えていた。
【００１８】 慎重に設計された時間−温度計画に基づいて昇温する
空気加熱炉内での制御酸化によって、得られた成形部品
に含まれる有機成分を除去した。外観上多孔性で膨れが
無く（blister−free）かつ割れの無い（crack−fre
e）、鋳型の形状を保持したケイ素の素地を製造した。
該部品は、Ｘ線写真による試験に対して欠点の無い（de
fect free）ことをも示した。次に、窒素雰囲気で加熱
速度６℃／時間で約1,000℃から1,450℃の温度までで反
応させることによって、この素地を高密度の窒化ケイ素
素地に転化したが依然として鋳型の形状を保持してい
た。
空気加熱炉内での制御酸化によって、得られた成形部品
に含まれる有機成分を除去した。外観上多孔性で膨れが
無く（blister−free）かつ割れの無い（crack−fre
e）、鋳型の形状を保持したケイ素の素地を製造した。
該部品は、Ｘ線写真による試験に対して欠点の無い（de
fect free）ことをも示した。次に、窒素雰囲気で加熱
速度６℃／時間で約1,000℃から1,450℃の温度までで反
応させることによって、この素地を高密度の窒化ケイ素
素地に転化したが依然として鋳型の形状を保持してい
た。
【００１９】
次の例は、本発明の更に説明するために示すものであ
る。これらの例は、決して限定的なものではなく、単に
説明のためのものである。
る。これらの例は、決して限定的なものではなく、単に
説明のためのものである。
【００２０】 例 １ 表面処理したケイ素粉末及びポリアセタールバインダー
から成る成形組成物 高エネルギー、高rpmの分散混合機（キャディ混合機
（Kady mixer））のかまの中で、オクタデシルトリエ
トキシシラン（5g）を、水（836g）、酢酸（46g）及び
イソプロピルアルコール（47g）の溶液に混合した。こ
の溶液を活発に攪拌しながら、ケイ素粉末（シコミル
（Sicomill）、等級4c−ｐ、スウェーデン国リュンガベ
ルグ（Ljungaverk）所在のケマノードインダストリイケ
ミイ（Kema Nord Industriekemie）製；平均粒径7.9r
pm）（250g）を徐々に加えて分散させた。温度が60℃ま
で上昇した時、オクタデシルトリエトキシシラン（5g）
とケイ素粉末（250g）とを、同様な方法で、更に加え
た。更に、30分間攪拌した後、3,500rpmで30分間に亙っ
て遠心分離して湿潤なケークを分離した。このケークを
イソプロピルアルコールで洗浄した後、浅いトレイに延
展して空気乾燥した。このケークを窒素パージした炉内
において120℃で12時間更に乾燥した。
から成る成形組成物 高エネルギー、高rpmの分散混合機（キャディ混合機
（Kady mixer））のかまの中で、オクタデシルトリエ
トキシシラン（5g）を、水（836g）、酢酸（46g）及び
イソプロピルアルコール（47g）の溶液に混合した。こ
の溶液を活発に攪拌しながら、ケイ素粉末（シコミル
（Sicomill）、等級4c−ｐ、スウェーデン国リュンガベ
ルグ（Ljungaverk）所在のケマノードインダストリイケ
ミイ（Kema Nord Industriekemie）製；平均粒径7.9r
pm）（250g）を徐々に加えて分散させた。温度が60℃ま
で上昇した時、オクタデシルトリエトキシシラン（5g）
とケイ素粉末（250g）とを、同様な方法で、更に加え
た。更に、30分間攪拌した後、3,500rpmで30分間に亙っ
て遠心分離して湿潤なケークを分離した。このケークを
イソプロピルアルコールで洗浄した後、浅いトレイに延
展して空気乾燥した。このケークを窒素パージした炉内
において120℃で12時間更に乾燥した。
【００２１】 ポリアセタールバインダーを含む成形組成物を、次の
ようにして製造した。前記のシラン処理したケイ素粉末
（83.30g）、セルコンM450ポリアセタール（メルトイン
デックス45,融点162℃、及び流れ温度174℃を有するア
セタール共重合体樹脂、ニュージャージー州チャサム
（Chatham）所在のヘクストセラニーズ社エンジニアリ
ングプラスティック部（Hoechst Celanese Corp.,Eng
ineering Division）製造）（20.00g）、PEG−800及び
ワックスＣを混合して粉末混合物を作った。ローラーブ
レード付きで190℃及び50rpmで運転している55ccのブラ
ベンダー混合ヘッドに、この粉末混合物を加えて溶融配
合した。混合トルクは、初期最大トルクを現すことなく
100m・ｇに上がった。この低トルクゆえに、全部の投入
が2.5分で完了できた。組成物は数分で良好に配合でき
たが、混合を更に１時間継続した。最終トルクは70m・
ｇであった。総混合エネルギーは10分後に251m・ｇ、及
び60分後に1681m・ｇとなった。
ようにして製造した。前記のシラン処理したケイ素粉末
（83.30g）、セルコンM450ポリアセタール（メルトイン
デックス45,融点162℃、及び流れ温度174℃を有するア
セタール共重合体樹脂、ニュージャージー州チャサム
（Chatham）所在のヘクストセラニーズ社エンジニアリ
ングプラスティック部（Hoechst Celanese Corp.,Eng
ineering Division）製造）（20.00g）、PEG−800及び
ワックスＣを混合して粉末混合物を作った。ローラーブ
レード付きで190℃及び50rpmで運転している55ccのブラ
ベンダー混合ヘッドに、この粉末混合物を加えて溶融配
合した。混合トルクは、初期最大トルクを現すことなく
100m・ｇに上がった。この低トルクゆえに、全部の投入
が2.5分で完了できた。組成物は数分で良好に配合でき
たが、混合を更に１時間継続した。最終トルクは70m・
ｇであった。総混合エネルギーは10分後に251m・ｇ、及
び60分後に1681m・ｇとなった。
【００２２】 上記の組成物におけるケイ素粉末の量比は68体積％で
あった。運転の終末期に融解配合材の連続ストランドを
押し出した。ストランドは十分な強度を有し、造粒のた
めに移動ベルトに載置して造粒機に運搬する間の冷却に
耐えることができた。
あった。運転の終末期に融解配合材の連続ストランドを
押し出した。ストランドは十分な強度を有し、造粒のた
めに移動ベルトに載置して造粒機に運搬する間の冷却に
耐えることができた。
【００２３】 例 ２ 未処理ケイ素粉末を用いた組成物の混合及び押出しの施
行（比較例Ｉ） 未処理ケイ素粉末（シコミル、等級4c−ｐ、ケマノー
ドインダストリイケミイ製）（83.30g）、セルコンM450
樹脂（20.13g）、ポリエチレングリコールPEG8000（4.0
7g）及びワックスＣ（1.24g）を粉末で混合した。ロー
ラーブレード付きで190℃及び50rpmで運転している55cc
のブラベンダー混合槽に、この粉末混合物を加えた。混
合トルクは、トルクは急激に1800m・ｇレンジの値に上
昇し、初期トルクが下がるまで追加を中止せざるを得な
かった。トルクが低下後に追加を再開した。この方法で
は、全部の投入を完了するのに12分を要した。
行（比較例Ｉ） 未処理ケイ素粉末（シコミル、等級4c−ｐ、ケマノー
ドインダストリイケミイ製）（83.30g）、セルコンM450
樹脂（20.13g）、ポリエチレングリコールPEG8000（4.0
7g）及びワックスＣ（1.24g）を粉末で混合した。ロー
ラーブレード付きで190℃及び50rpmで運転している55cc
のブラベンダー混合槽に、この粉末混合物を加えた。混
合トルクは、トルクは急激に1800m・ｇレンジの値に上
昇し、初期トルクが下がるまで追加を中止せざるを得な
かった。トルクが低下後に追加を再開した。この方法で
は、全部の投入を完了するのに12分を要した。
【００２４】 トルクは、１時間かかって300m・ｇまで緩慢に減少し
た。１時間の総混合エネルギーは14432m・ｇであった。
トルクは１時間後も依然として減少していたから、１時
間の混合時間を経てさえも均一配合には達しなかったこ
とは明らかである。運転の終末期に融解配合材の連続ス
トランドを押し出すことはできなかった。現れた短いセ
グメントは乾燥した外観を呈していた。配合不良のまま
通過しようとしない粉末のために混合機は短時間で詰ま
ってしまった。
た。１時間の総混合エネルギーは14432m・ｇであった。
トルクは１時間後も依然として減少していたから、１時
間の混合時間を経てさえも均一配合には達しなかったこ
とは明らかである。運転の終末期に融解配合材の連続ス
トランドを押し出すことはできなかった。現れた短いセ
グメントは乾燥した外観を呈していた。配合不良のまま
通過しようとしない粉末のために混合機は短時間で詰ま
ってしまった。
【００２５】 例 ３ 表面処理したケイ素粉末及びポリプロピレンバインダー
から成る成形組成物 例１と同様にして、イソプロピルアルコール中でオク
タデシルトリエトキシシランを用いて、ケイ素粉末（シ
コミル、等級4c−ｐ、1,000g）を表面処理した。例１と
同様にして生成物を分離し、85.86gをアタクチックポリ
プロピレン（8.573g）、アイソスタチック−ポリプロピ
レン（2.987g）、オーケリンワックス（Okerin Wax）1
865Q（2.614g）及びステアリン酸（1.81g）と混合し、1
90℃及び50rpmの回転速度で運転する例１記載のブラベ
ンダー混合機で融解配合した。前記の組成物は、67.5体
積％のケイ素を含有し、60分後で総混合エネルギーは12
m・ｇであった。上記の組成物において、ケイ素粉末を
表面処理しなかった場合には、60分間の総混合エネルギ
ーは3959m・ｇであった。
から成る成形組成物 例１と同様にして、イソプロピルアルコール中でオク
タデシルトリエトキシシランを用いて、ケイ素粉末（シ
コミル、等級4c−ｐ、1,000g）を表面処理した。例１と
同様にして生成物を分離し、85.86gをアタクチックポリ
プロピレン（8.573g）、アイソスタチック−ポリプロピ
レン（2.987g）、オーケリンワックス（Okerin Wax）1
865Q（2.614g）及びステアリン酸（1.81g）と混合し、1
90℃及び50rpmの回転速度で運転する例１記載のブラベ
ンダー混合機で融解配合した。前記の組成物は、67.5体
積％のケイ素を含有し、60分後で総混合エネルギーは12
m・ｇであった。上記の組成物において、ケイ素粉末を
表面処理しなかった場合には、60分間の総混合エネルギ
ーは3959m・ｇであった。
【００２６】 例 ４ ステアリン酸界面活性剤のみで変性したケイ素表面から
得た成形組成物（比較例II） 例１と同様な方法で、イソプロピルアルコール中でケ
イ素粉末（シコミル、等級4c−ｐ）（1,000g）をステア
リン酸（20g）で処理し、生成物を分離し、トレイ上で
乾燥した。しかしながら、乾燥すると、ステアリン酸が
単離し、ケイ素粒子の黒色層の表面に白色析出物として
現れて、不均一な結合を示した。該粉末（84.94g）を、
セルコンM450（18.186g）、ポリエチレングリコールPEG
8000（3.667g）及びワックスＣ（1.121g）と混合し、上
述のように190℃及び50rpmで運転するブラベンダー混合
機で融解配合した。1,800m・ｇの高初期トルクが観測さ
れ、このトルクは60分後に約300m・ｇまで低下した。60
分間の総混合エネルギーは8935m・ｇであった。
得た成形組成物（比較例II） 例１と同様な方法で、イソプロピルアルコール中でケ
イ素粉末（シコミル、等級4c−ｐ）（1,000g）をステア
リン酸（20g）で処理し、生成物を分離し、トレイ上で
乾燥した。しかしながら、乾燥すると、ステアリン酸が
単離し、ケイ素粒子の黒色層の表面に白色析出物として
現れて、不均一な結合を示した。該粉末（84.94g）を、
セルコンM450（18.186g）、ポリエチレングリコールPEG
8000（3.667g）及びワックスＣ（1.121g）と混合し、上
述のように190℃及び50rpmで運転するブラベンダー混合
機で融解配合した。1,800m・ｇの高初期トルクが観測さ
れ、このトルクは60分後に約300m・ｇまで低下した。60
分間の総混合エネルギーは8935m・ｇであった。
【００２７】 例 ５ ハイパーマーKD−３のみで処理したケイ素粉末表面から
得た成形組成物（比較例III） 未処理ケイ素粉末（シコミル、等級4c−ｐ）（83.3
g）、セルコンM450（17.84g）、PEG8000（3.60g）、ワ
ックスＣ（1.10g）及び加工助剤ハイパーマーKD−３
（2.20g）を混合し、混合組成物を上述のブラベンダー
混合機に加え、190℃及び50rpmで混合した。初期トルク
が3,000m・ｇよりも高くなり、混合トルクが減少するま
で追加を一時的に中止さぜるを得なかった。この遅れに
よって、８分はど余分な時間を費やした。60分後にトル
クは275m・ｇになり総混合エネルギーは10654m・ｇにな
った。
得た成形組成物（比較例III） 未処理ケイ素粉末（シコミル、等級4c−ｐ）（83.3
g）、セルコンM450（17.84g）、PEG8000（3.60g）、ワ
ックスＣ（1.10g）及び加工助剤ハイパーマーKD−３
（2.20g）を混合し、混合組成物を上述のブラベンダー
混合機に加え、190℃及び50rpmで混合した。初期トルク
が3,000m・ｇよりも高くなり、混合トルクが減少するま
で追加を一時的に中止さぜるを得なかった。この遅れに
よって、８分はど余分な時間を費やした。60分後にトル
クは275m・ｇになり総混合エネルギーは10654m・ｇにな
った。
【００２８】 充填材原料を変性するために使用したシラン反応剤が
組成物の変化に及ぼす影響を表Ｉに示す。
組成物の変化に及ぼす影響を表Ｉに示す。
【００２９】 例 ６ 組成物の射出成形及び仕上げ部品への転化 例１のようにして、成形可能な組成物のバッチ3kgを
調製及び造粒して、空気にさらして50℃で夜通し乾燥し
た。次いで、「予熱室」鋳型を装備し、次の条件、即
ち、 射出及び保持圧力:750及び650psi 鋳型温度 :130℃ バレル温度 :190℃ 保持時間 :20秒、 に設定した、アルブルグ「オールラウンダー」（Arburg
“All Rounder"）（211−55−250型装置（最大型締力2
50KNトン、スクリュー径25mm、スクリューL/D＝18、最
大射出サイズ2.58cu.in.））を使用して、バッチを射出
成形した。それぞれ重量33gの60個の成形部品を製造し
た。
調製及び造粒して、空気にさらして50℃で夜通し乾燥し
た。次いで、「予熱室」鋳型を装備し、次の条件、即
ち、 射出及び保持圧力:750及び650psi 鋳型温度 :130℃ バレル温度 :190℃ 保持時間 :20秒、 に設定した、アルブルグ「オールラウンダー」（Arburg
“All Rounder"）（211−55−250型装置（最大型締力2
50KNトン、スクリュー径25mm、スクリューL/D＝18、最
大射出サイズ2.58cu.in.））を使用して、バッチを射出
成形した。それぞれ重量33gの60個の成形部品を製造し
た。
【００３０】 表IIに示す計画に従うプログラム化された温度の酸化
によって、鋳込み形状体から有機バインダー成分を除去
した。
によって、鋳込み形状体から有機バインダー成分を除去
した。
【００３１】 この計画によって、多孔性で膨れが無く（blister−f
ree）、割れの無い（crack−free）、成形原型の予熱室
形状を保持したままの素地を製造できた。 次に、焼尽された（burnt out）素地を、窒素雰囲気
内において加熱速度６℃／時間で約1,000℃から1,450℃
までプログラム化された温度で窒化した。得られた部品
は2.5g/ccよりも大きい密度及び200MPaより強い強度を
有していた。
ree）、割れの無い（crack−free）、成形原型の予熱室
形状を保持したままの素地を製造できた。 次に、焼尽された（burnt out）素地を、窒素雰囲気
内において加熱速度６℃／時間で約1,000℃から1,450℃
までプログラム化された温度で窒化した。得られた部品
は2.5g/ccよりも大きい密度及び200MPaより強い強度を
有していた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｋ 9/06 Ｃ０８Ｋ 5/54 (72)発明者 ゲルト・ヴィンゲフェルト ドイツ連邦共和国6238 ホフハイム，ヴ ィルヘルム・ロイシュナー・シュトラー セ ７ (56)参考文献 特開 昭55−113510（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−72511（ＪＰ，Ａ) 米国特許4956316（ＵＳ，Ａ) 国際公開89／7583（ＷＯ，Ａ１) 国際公開90／2107（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B28B 1/24 B22F 3/02 C04B 35/622 C04B 35/632 C08K 5/541 C08K 9/06
Claims (20)
- 【請求項１】セラミック又は金属の素地の形成に対して
好適な射出成形可能な組成物であって、 （ａ）約0.01ミクロン乃至約1000ミクロンの範囲の粒径
を有し、少なくとも約63体積％乃至約92体積％の量で存
在する無機又は金属の充填材、 （ｂ）結合用の有機マトリックス樹脂、及び （ｃ）次式で表されるオルガノシラン処理用反応剤 SiX1X2X3X4 （上式で、X1、X2、X3又はX4のうちの少なくとも一つ
は、10乃至35個の炭素原子を有する非官能化されたアル
キル又はアルケニル基であり、かつX1、X2、X3又はX4の
うちの少なくとも一つは、アルコキシ基又はハロゲン化
物である。） を組合せてなり、 それによって、前記成形可能な組成物が、機械的な攪拌
に際して、低い初期混合トルクを示すことを特徴とする
組成物。 - 【請求項２】前記充填材が、ケイ素、窒化ケイ素、炭化
ケイ素、アルミナ、窒化アルミニウム、チタニア、ジル
コニア、金属粉末及びそれらの混合物からなる群から選
ばれる請求項１記載の組成物。 - 【請求項３】前記充填材がケイ素である請求項１記載の
組成物。 - 【請求項４】前記充填材がステンレス鋼である請求項１
記載の組成物。 - 【請求項５】前記充填材が約64乃至約84体積％の量で存
在する請求項１記載の組成物。 - 【請求項６】前記マトリックス樹脂がポリアセタール樹
脂である請求項１記載の組成物。 - 【請求項７】前記マトリックス樹脂がポリプロピレン樹
脂である請求項１記載の組成物。 - 【請求項８】前記ポリアセタール樹脂が、トリオキサン
とエチレンオキシドとの共重合体である請求項６記載の
組成物。 - 【請求項９】前記ポリアセタール樹脂が、ホルムアルデ
ヒドの単独重合体である請求項６記載の組成物。 - 【請求項１０】前記マトリックス樹脂が約８体積％乃至
約37体積％の量で存在する請求項１記載の組成物。 - 【請求項１１】前記シラン反応剤がオクタデシルトリエ
トキシシランである請求項１記載の組成物。 - 【請求項１２】存在する前記シランの量が、前記充填材
の表面に前記反応剤の少なくとも一つの単一層を被覆す
るに十分である請求項１記載の組成物。 - 【請求項１３】前記結合剤を基準にして約１乃至約３重
量％の可塑剤を更に含む請求項１記載の組成物。 - 【請求項１４】前記結合剤を基準にして約0.2重量％乃
至約５重量％の湿潤剤を更に含む請求項１記載の組成
物。 - 【請求項１５】前記可塑剤がポリエチレングリコールで
ある請求項13記載の組成物。 - 【請求項１６】前記湿潤剤がワックスである請求項14記
載の組成物。 - 【請求項１７】セラミック又は金属の素地の形成に対し
て好適な射出成形可能な組成物を製造する方法であっ
て、 （ａ）約0.01ミクロン乃至約1000ミクロンの範囲の粒径
を有し、少なくとも約63体積％乃至約92体積％の量で存
在する無機又は金属の充填材、 （ｂ）結合用の有機マトリックス樹脂、及び （ｃ）次式で表されるオルガノシラン処理用反応剤 SiX1X2X3X4 （上式で、X1、X2、X3又はX4のうちの少なくとも一つ
は、10乃至35個の炭素原子を有する非官能化されたアル
キル又はアルケニル基であり、かつX1、X2、X3又はX4の
うちの少なくとも一つは、アルコキシ基又はハロゲン化
物である。） からなる緊密な混合剤を調製し、 それによって、前記成形可能な組成物が、機械的な攪拌
に際して、低い初期混合トルクを示すことを特徴とする
方法。 - 【請求項１８】前記充填材が、ケイ素、窒化ケイ素、炭
化ケイ素、アルミナ、窒化アルミニウム、チタニア、ジ
ルコニア、金属粉末及びそれらの混合物からなる群から
選ばれる請求項17記載の方法。 - 【請求項１９】前記充填材がケイ素である請求項17記載
の方法。 - 【請求項２０】前記有機マトリックス樹脂がポリアセタ
ール樹脂である請求項17記載の方法。
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