JPH0421626B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（従来の技術） 近年、セラミツクス基材は工業用材料として広
く使用されるようになり、特に、電子機器部品、
機械部品、エンジン部品などへの適用が進められ
ている。 このセラミツク基材の成形はこの主剤としての
セラミツクスの特性に応じてプレス成形、射出成
形、テープ成形、鋳込み成形、押し出し成形、ラ
バープレス成形などで行なわれているが、これら
の成形はセラミツク基材が非可塑性のものである
ことから、通常は有機バインダーを添加した組成
物について行なわれており、射出成形用組成物に
ついてはアタクチツクポリプロピレン、ポリスチ
レン、エチレン−酢酸ビニル共重合体を有機バイ
ンダーとするものが知られているが、これらはい
ずれも射出成形法で求められている種々の特性を
満足するものとはなつていない。 （発明の構成） 本発明はこのような不利を解決した射出成形用
の組成物に関するものであり、これはセラミツク
粉末100重量部に平均重合度が50〜500、ケン化度
10〜50モル％の酢酸ビニル系（共）重合体のケン
化物５〜25重量部、可塑剤１〜５重量部およびワ
ツクス１〜８重量部を添加してなことを特徴とす
るものである。 すなわち、本発明者らは好ましい条件で射出成
形することのできるセラミツクスを主材とする射
出成形材の有機バインダーについて種々検討した
結果、この有機バインダーとして上記した重合
度、ケン化度をもつ酢酸ビニル系（共）重合体の
ケン化物を選択し、これをセラミツクスと加熱混
練するとこのものは容易に均一な混合物となる
し、この組成物は射出成形条件下でも熱安定性が
よく、流動性もすぐれているので成形が容易でし
かも悪臭を発生することもなく、さらには脱型後
の成形品の脱脂、焼結工程では比較的低温度で分
解し、その際発生するガスも無毒で腐蝕性もない
ということを見出し、この（共）重合体ケン化物
の種類、添加量、その他の助剤、さらにはこの射
出成形条件などについての研究を進めて本発明を
完成させた。 本発明の組成物を構成する主材としてのセラミ
ツクスは従来公知のものでよく、これにはアルミ
ナ、ジルコニア、炭化けい素、窒化けい素、窒化
ホウ素、窒化アルミニウム、サイアロンなどが例
示されるが、これらは射出成形用ということかれ
平均粒径が0.1〜3μmの範囲の微粉末状のものと
しておくことがよい。 また、このセラミツクスに添加される有機バイ
ンダーとしての酢酸ビニル系（共）重合体ケン化
物は、酢酸ビニルの単独重合体のケン化物であつ
てもよいが、酢酸ビニルを主材とするエチレン系
不飽和カルボン酸、例えばマレイン酸、アクリル
酸、またはアミド含有モノマーとしてのアクリル
アミド、Ｎ−メチロールアクリルアミドなどとの
共重合体であつてもよく、これらは酢酸ビニル80
〜100重量％とこれらのコモノマー20〜０重量％
との共重合体とすればよい。しかし、この酢酸ビ
ニル系（共）重合体についてはその平均重合度が
50以下では射出成形物が強度の低いものとなる
し、射出成形性もわるくなり、500以上とすると
流動性がわるくなつて混練性、射出成形性も悪化
するので50〜500の範囲とする必要があり、この
好ましい範囲は100〜400とされるが、このケン化
度についても10％以下では混練性がわるくなり、
50％以上とすると混練性、射出成形性がわるくな
るので10〜50％の範囲、好ましくは20〜40％の範
囲とする必要がある。また、この酢酸ビニル系
（共）重合体ケン化物の添加量は上記したセラミ
ツクス100重量部に対し５重量部以下では射出成
形性がわるく、成形体ももろく壊れやすいものと
なり、25重量部以上とすると脱脂時間が長くな
り、均一な焼結体が得られにくくなるので５〜25
重量部とする必要があるが、この好ましい範囲は
10〜20重量部とされる。 なお、この組成物については上記した有機バイ
ンダーとしての酢酸ビニル系（共）重合体の他
に、この種の組成物において常用されている可塑
剤、ワツクスなどを添加する必要があり、この可
塑剤としてはジブチルフタレート（DBP）、ジオ
クチルフタレート（DOP）などが、またワツク
スについてはポリエチレン系ワツクス、モンタン
ロウ系ワツクスなどが例示されるが、これらは通
常この種の組成物において常用されている範囲と
して可塑剤については１〜５重量部、ワツクスに
ついては１〜８重量部の範囲で添加すればよい。 本発明の組成物は上記した各成分の所定量を均
一に混合することによつて得ることができるが、
これにはこれらの所定量をニーダー、ペレタイザ
ーなどの混合機中に1150〜180℃で30〜60分撹拌
すればよい。 このようにして得られた本発明の組成物はつい
で必要に応じて粉砕して射出成形用組成物とされ
るが、このものは主材としてのセラミツクスと酢
酸ビニル系（共）重合体ケン化物とが親和性のよ
いものであることから、これらが均一に混合され
たものとなり、これは150〜180℃のような温度で
も熱安定性がよく、しかも流動性にすぐれている
ので射出成形機に装填されたときに所定温度、所
定圧力下で容易に金型に注入され、成形される。
また、このものは上記したように流動性がよいの
で成形後の金型からの脱型も容易であり、この成
形体を脱脂、焼結する工程ではこの（共）重合体
ケン化物が240〜400℃のような比較的低い温度で
熱分解し、ここに発生するガスも無毒でかつ腐蝕
性のないものであるということから、この射出成
形を容易にしかも安全に行なうことができるとい
う有利性が与えられる。 つぎに本発明の実施例をあげるが、例中の部は
重量部を示したものである。 実施例１〜８、比較例１〜４ 平均粒子径が、0.6μmであるアルミナ・Al−
160SG〔昭和軽金属(株)製商品名〕100部に、重合度
230、ケン化度35モル％のポリ酢酸ビニルの部分
ケン化物12部、ジブチルフタレート３部、ヘキス
トワツクスＥ（ヘキスト社製商品名）４部を加え、
混練機で150〜160℃に30分間混練し、冷却後粉砕
して平均粒径が２〜３mmのペレツトを作ると共
に、平均粒子径が0.6μmのジルコニア・HSY−
30〔第１希元素(株)製商品名〕100部または平均粒子
径が15μmの炭化けい素・シンエツSiC〔信越化学
工業(株)製商品名〕100部に第１表に示した重合度、
ケン化度のポリ酢酸ビニルのケン化物を第１表に
示した量で添加すると共にこれにジブチルフタレ
ートとヘキストワツクスを第１表に示した量で添
加し、上記と同様に処理してペレツト、を作
つた また、上記アルミナ100部に第１表に示した重
合度、ケン化度のポリ酢酸ビニルの部分ケン化物
または酢酸ビニルとアクリル酸またはアクリルア
ミドとの共重合体のケン化物を第１表に示した量
で添加すると共にこれにジブチルフタレートとヘ
キストワツクスＥとを第１表に示した量で添加
し、上記と同様に処理してペレツト〜XIIを作つ
た。 つぎにこのペレツト〜XIIについての混練製を
しらべたところ、これは第２表に示したとおりの
結果を示したが、これらのペレツト〜XIIを射出
成形機に装填し150〜160℃で射出成形を行なつた
ところ、これらの射出成形性は第２表に示したと
おりであり、このようにして得た成形品を５〜10
℃／時の昇温速度で400℃まで加熱し、この温度
で２時間放置して酢酸ビニル系（共）重合体ケン
化物を熱分解させてから冷却し、ついで焼結炉中
で1600℃で４時間加熱して焼結させて焼結製品を
作つたところ、このものの脱脂性、焼結性は第２
表に併記したとおりであり、ここに得られた焼結
品の物性が第３表に示したとおりのものであるこ
とから、本発明による実施例１〜８によればすぐ
れた焼結成形品の得られることが確認された。

【表】

【表】

【表】

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Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ セラミツク粉末100重量部に平均重合度が50
   〜500、ケン化度10〜50モル％の酢酸ビニル系
   （共）重合体のケン化物５〜25重量部、可塑剤１
   〜５重量部およびワツクス１〜８重量部を添加し
   てなることを特徴とする射出成形用組成物。 ２ 酢酸ビニル系共重合体が酢酸ビニルとエチレ
   ン性不飽和カルボン酸またはアミド含有モノマー
   との共重合体である特許請求の範囲第１項記載の
   射出成形用組成物。