JPH0459651A - 射出成形用組成物およびそれからの焼結体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、無機粉末と特定の有機バインダーとからなる
射出成形用組成物およびそれからの焼結体に関する。さ
らに詳しくは、射出成形性、脱バインダー性に優れ、か
つソリ、クラッタなどの欠陥のない焼結体を歩留まりよ
く提供しうる射出成形用組成物およびそれからの焼結体
に関する。

［従来の技術・発明か解決しようとする課題］近年、セ
ラミックス粉末に有機バインダーを混合し、可塑性を付
与し、射出成形することによりグリーン成形体をえ、引
き続き脱バインダーし、焼成することにより、セラミッ
クス製品としたものが自動車のエンジン部品などに採用
されはじめている。その特徴は、複雑形状の部品か工業
的に量産性よく、製造できる点にある。

ここで使用される有機バインダーは、セラミックス粉末
の均一な分散性、混合物の流動特性、グリーン成形体の
強度、グリーン成形体からのバインダーの除去の容易さ
（脱バインダー性）などにかかわるものであり、有機バ
インダー成分の選択や使用量を誤まると、良好な焼結体
かえられない。たとえばセラミックス粉末か有機バイン
ダー中に充分均一に分散していないと、成形体または焼
結体にソリ、クラックなどの欠陥か生じやすく、成形体
の強度も低くなる。また、有機バインダー成分の熱安定
性がわるいばあいには、シリンダー内で射出成形用組成
物に劣化か生し、流動性か安定せず、射出成形不良か発
生したり、ときにはセラミックス粉末と有機バインダー
とか分離してしまうことさえある。

さらに、有機バインダーの使用口か多すぎるばあい、脱
バインダー工程中、成形体内部から発生する多量のガス
のため、フクレ、クラックなどの発生を押さえることか
できない。

前記セラミックス粉末の成形に使用する有機バインダー
としては、たとえばエチレン−酢酸ビニル共重合体（Ｅ
ＶＡ）、エチレン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥ
Ａ）、ポリスチレン、アタクチックポリプロピレン（Ａ
ＰＰ）　、ポリエチレン、（メタ）アクリル系樹脂、ワ
ックス類などが提案されているか、成形性（流動特性、
成形安定性、離型性など）、グリーン成形体強度、脱バ
インダー性、焼結後の残留カーボン量など、諸特性の面
から見ると、各バインダーには一長一短がある。

たとえばＥＶＡは、セラミックス粉末と混合したばあい
、流動性を損うことなく、高い強度と適度な弾性を有す
るグリーン成形体を提供しうるが、加熱時、２００℃付
近から発生する酢酸ガスの影響で成形体にフクレ、クラ
ックなどが発生しやすい。

ＥＥＡもＥＶＡと同様に、セラミックス粉末や金属粉末
などと混合したばあい、混合物の流動性を損うことなく
、成形体に高い強度、適度な弾性を付与しうるか、使用
量か多すぎると、加熱分解によって脱バインダーさせる
ばあい、成形体にフクレ、クラックなどか著しく発生し
、成形体を損うことなく、脱バインダーすることか困難
である。

また、ポリスチレンや（メタ）アクリル系樹脂（たとえ
ばポリイソブチルメタクリレート）は、セラミックス粉
末や金属粉末なとに対して優れたバインダー効果を示し
、グリーン成形体に高い強度を付与し、とくに肉薄部の
破損防止などに有効であり、グリーン成形体に優れた保
形性を付与する他、加熱分解性に優れ、脱バインダーを
容易にするか、使用量か多すぎると、セラミックス粉末
や金属粉末などとの混合物の流動性か充分でなく、充填
不足、ウェルドラインなどの射出成形不良を招きやすい
。

さらに、アタクチックポリプロピレンは、セラミックス
粉末と混合したばあい、良好な流動性を示し、射出成形
か容易で、ハンドリングに必要な充分な強度を有するグ
リーン成形体を製造できることが示されているが（特公
昭５１２９１７０号公報）、脱バインダー性に劣るとい
う欠点を有している。

また、パラフィンなどのワックス類は、一般の高分子化
合物に比べて脱バインダー性には優れるものの、高圧力
下で流動性が安定しないため射出成形性に劣り、また比
較的低分子間体であることからグリーン成形体の強度も
小さい。

したかって、それぞれ性能の異なるものをバランスよく
組合わせて使用することが必要であるが、各樹脂は、形
態軟化点が異なる他、相溶性か充分でないため均一混合
が非常に難しく、長時間の混合を要するばあいが多い。

一般的に、充分な混合かできていないばあいには流動性
が安定せず、成形条件の割り出しに多くの時間を必要と
し、成形体の均質性が損われて成形体の寸法安定性に影
響する他、焼結体のクラックなトノ発生の原因となる。

［課題を解決するための手段］ 本発明は前記のような実状に鑑み、射出成形法によりセ
ラミックス粉末や金属粉末なとの焼結体を製造する際に
、射出成形性、グリーン成形体の強度、脱バインダー性
などの必要な諸性性を有するバランスのとれた射出成形
用組成物をえ、それからソリ、クラックなとの欠陥のな
い良好な焼結体を高い歩留りでうるためになされたもの
であり、 無機粉末と有機バインダーとからなる射出成形用組成物
であって、有機バインダーか （おα−オレフィン重合体、 （ｂ）（メタ）アクリル酸エステル単量体単独または（
メタ）アクリル酸エステル単量体およびスチレン系単量
体の混合物および （ｃ）重合開始剤 からなる膨刷物を、分散１剤を含む水系媒体中に分散さ
せて懸濁重合させた複合アクリル系樹脂４５〜８０９６
（重量％、以下同様）と、融点１００℃以下の前記複合
アクリル系樹脂と相溶性を有するワックスｌＯ〜５０％
との少なくとも２成分を含むバインダーからなり、無機
粉末／有機／＜イングーの割合か体積比で０．６５７０
．３５〜０．２５７０．７５となるように調製した射出
成形用組成物および前記射出成形用組成物を成形したも
のを焼結してえられた焼結体 に関する。

［実施例］ 本発明の射出成形用組成物は、無機粉末と有機バインダ
ーとから調製されている。

前記無機粉末は、従来から有機バインダーとともに成形
体か成形され、焼結体とされる用途に使用されている無
機粉末であるかぎりとくに限定はないが、粉末粒子形状
か球形に近く、かつ平均粒径０．１〜５０だ程度のもの
であるのか無機粉末の充填密度、射出成形時の流動性な
どの点から好ましく、０１〜２０証程度のものであるの
かさらに好ましい。

前記無機粉末の例としては、前記のことき平均粒径の金
属粉末やセラミックス粉末などがあげられ、その具体例
としては、たとえば純鉄、鉄−ニッケル、鉄−コハルト
、ステンレススチールなどの鉄合金、タングステン、ア
ルミニウム合金、銅合金などの金属粉末、アルミナ、ジ
ルコニア、ムライト、チタン酸塩、フェライトなどの酸
化物系セラミックス粉末、チツ化ケイ素、チッ化アルミ
ニウム、チツ化ホウ素などのチッ化物系セラミックス粉
末、炭化ケイ素、炭化チタン、炭化タングステンなどの
炭化物系セラミックス粉末などのほか、チタンアルミニ
ウム合金などの金属間化合物粉末、アパタイトなどのリ
ン酸塩類の粉末など、さらに１〜５０体積％の範囲で金
属または金属以外の無機質の繊維、ウィスカなどを含有
する粉末などもあげられる。

前記金属の繊維やウィスカの例としては、たとえば鋼、
ステンレス、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、
チタン、ベリリウム、タングステン、モリブデン、ボロ
ンなどからの繊維やウィスカが、また前記金属以外の無
機質の繊維やウィスカの例としては、たとえばアルミナ
、ジルコニア、炭化ケイ素、炭化ホウ素、チツ化ケイ素
、チッ化ホウ素、チッ化アルミニウムなどからの繊維や
ウィスカがあげられる。

本発明に用いる前記有機バインダーは、〈Ｊ成分である
α−オレフィン重合体、曲成骨である（メタ）アクリル
酸エステル単量体単独または（メタ）アクリル酸エステ
ル単量体およびスチレン系単量体の混合物および（ｃ）
成分である重合開始剤からなる膨潤物を、分散剤を含む
水系媒体中に分散させて懸濁重合させた複合アクリル系
樹脂４５〜８０９δ、融点１００℃以下の前記複合アク
リル系樹脂と相溶性を有するワックス１０〜５０％、好
ましくは１５〜４０９６を含み、要すればフタル酸エス
テル類などの可塑剤、高級脂肪酸などの滑剤や離型剤成
分のほか、無機粉末表面のヌレ性を改善するため界面活
性剤、表面処理剤（カップリング剤）などを０〜４０９
６、好ましくは０〜２５％を含むものである。

前記複合アクリル系樹脂は、無機粉末と混合したばあい
、混合物に充分な流動性を付与し、無機粉末に対して優
れたバインダー効果を示し、粒子同士を強く結合させ、
グリーン成形体に充分な強度、弾性を与えるための成分
てあり、脱バインダー特性にも優れるものである。

複合アクリル系樹脂がα−オレフィン重合体をあらかし
め（メタ）アクリル酸エステル単量体単独または（メタ
）アクリル酸エステル単量体およびスチレン系単量体と
混合し、えられた膨潤物（α−オレフィン重合体が膨潤
してスラリー状になったもの）を水系媒体に分散させ、
懸濁重合させてえられるため、複合アクリル系樹脂はミ
クロ的にみて非常に均一に混合した（第１図および第３
図参照）一種のポリマーアロイのようなものとなり、単
に重合体同士をブレンドしたもの（第２図および第４図
参照）に比べて無機粉末との混合物の成形条件の割り出
しか容易になり、流動性が安定し、バラツキの少ない歩
留りの高い良好な焼結体をうることができる。

前記α−オレフィン重合体にはとくに限定はなく、一般
にα−オレフィン重合体とよばれているものであれば使
用しうるか、メルトインデックス（旧値）か０．１〜６
０程度、さらには１〜２０程度のものか、とくに膨潤さ
せて用いるばあいの粘性挙動の点から好ましく、また成
形時の流動性、グリーン成形体の強度の点から好ましい
。

使用するα−オレフィン重合体に単量体を吸収させるこ
とにより前記重合体の膨潤物かえられるが、このばあい
、単量体の含浸を容易にし、かつ均一な組成のバインダ
ーをうるなどのため、粒径分布か狭く、かつ１６メツシ
ユパス程度以下に細かく粉砕したものであるのが好まし
い。また、えられる膨潤物は、使用した重合体粒子の形
状に近いものとなり、これか有機バインダーとして使用
されるため、有機バインダーとして適した粒子形状のも
のを用いるのが好ましい。

前記α−オレフィン重合体の具体例としては、たとえば
ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ｐｐ）、ポリ
イソブチレン（ＰＢ）などがあげられる。

前記（メタ）アクリル酸エステル単量体にもとくに限定
はないか、成形時の流動性、グリーン成形体の強度、脱
バインダー性なとの点から炭素数が１〜８のアルコール
と（メタ）アクリル酸とからのエステルであるのか好ま
しい。このような（メタ）アクリル酸エステル単量体の
具体例としては、たとえばアルキル基の炭素数か１〜８
のｎ−アルキル（メタ）アクリレート、イソプロピル（
メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート
、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシ
ル（メタ）アクリレート、２−メトキシエチル（メタ）
アクリレト、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート
などがあげられる。これらのうちではとくにローブチル
（メタ）アクリレートのようなアルキル基の炭素数か１
〜４のｎ−アルキル（メタ）アクリレート、イソプロピ
ル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレ
ート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレートか好ましい。こ
れらは単独で用いてもよく、２種以上併用してもよい。

前記スチレン系単量体の具体例としては、たとえばスチ
レン、α　−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ビ
ニルスチレンなどがあげられる。

前記（メタ）アクリル酸エステル単量体とスチレン系単
量体とを混合して用いるばあいには、混合物中にしめる
スチレン系単量体の割合か８０９０以下、さらには６０
９６以下であるのが好ましい。

混合物中にしめるスチレン系単量体の割合か高くなるに
したかってえられる有機バインダーの流動性かわるくな
り、成形が困難になる傾向かある。

また、本発明に用いる複合アクリル系樹脂の本質をそこ
なわない限りにおいては、他の七ツマ−たとえば（メタ
）アクリル酸、酢酸ビニル、塩化ビニルなとのモノマー
を少量併用してもよい。

（ａ）成分と山〉成分との使用割合としては、（ａ）成
分／山）成分が重量割合て５／９５〜８０／　２０程度
であるのが好ましく　、２０／８０〜７０／　３０程度
であるのかさらに好ましい。前記割合か５／９５未満の
ばあいには、えられる有機バインダーを用いて調製した
無機粉末との混合物の流動性が充分でなくなりやすく、
′成形不良をおこしやすくなる。

また８０／　２０をこえるばあいには、加熱分解で脱バ
インダーするときに生じる成形体のフクレ現象が顕著に
なりやすく、成形体強度の低下かおこりやすく、また脱
ノ・インダーや取扱いか困難になりやすくなる。

前記重合開始剤の好ましい具体例としては、たとえばベ
ンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、
ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサネートなどの
有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス
ジメチルノくレロニトリルなどのアゾ化合物などの油溶
性の重合開始剤などがあげられる。これらは単独で用い
てもよく、２種以上併用してもよい。

重合開始剤の使用量としては、（ｂ）成分１００部（重
量部、以下同様）に対して反応速度や分子量の調節など
の点から　０．０５〜１．５部であるのが好ましく、０
，１〜０．６部であるのかさらに好ましい。

前記重合に際し、要すれば分子量の調節などのために連
鎖移動剤を使用してもよく、このような連鎖移動剤の好
ましい具体例としては、たとえばｎ−ドデシルメルカプ
タン、ｔ−オクチルメルカプタンのようなメルカプト化
音物や、αメチルスチレン二重体なとかあげられる。こ
れらは単独で用いてもよく、２種以上併用してもよい。

連鎖移動剤を使用するばあいの使用量としては、山）成
分　１００部に対して分子量の調節なとの点から０．０
１〜１．０部であるのか好ましく　、０．０３〜０．５
部であるのかさらに好ましい。

本発明においては混合系有機ノ・インダーの特性がそれ
ぞれの有機バインダーの特性の単なるよせ集めとして発
現し、混合系有機バインダとして１つになった特性か発
現しないことを改善するためのものであるから、（ａ）
成分と山）成分との混合か充分おこり、（ａ）成分か市
成分て膨潤してほぼ均一になった状態て（ｂ〉成分か重
合し、基体となるく■成分とみかけ上均−な重合体が生
成するのか好ましい。それゆえ、（ｂ）成分か（ａ）成
分と均一になるのみならす、均一になった状態で全体か
均一に重合するように油溶性重合開始剤を使用するのか
好ましい。

〈ω成分、（ｂ）成分、（ｃ）成分および要すれば使用
される連鎖移動剤などから膨潤物を調製する方法などに
はとくに限定はなく、（ｃ）成分が分解しないような温
度であればとのような方法で調製してもよい。

調製された膨潤物は、分散剤を含む水系媒体中に分散せ
しめられ、懸濁重合せしめられる。

前記分散剤の具体例としては、たとえばポリビニルアル
コール、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルピロ
リドンなどの水溶性有機高分子化合物や、ヒドロキシア
パタイト、ピロリン酸マグネシウムなどの水難溶性の微
粒子を、アニオン界面活性剤と併用したものなどがあげ
られる。これら分散剤の使用量は、使用する水１００部
に対して０．１〜１部であるのが好ましく、０．２〜０
．５部であるのがさらに好ましい。

前記分散剤を含む水系媒体に対する前記〈ω〜（ｃ）成
分ならびに要すれば使用される連鎖移動剤なとからなる
溶液の割合としては、水系媒体１００部に対して該溶液
３０〜１２０部か分散懸濁液の安定性および生産性など
の点から好ましく、５０〜１゛００部かさらに好ましい
。

懸濁重合を行なう際の条件なとにはとくに限定はなく、
通常行なわれている方法によればよい。たとえば重合反
応温度は、使用する重合開始剤の分解温度によって適切
な温度か決められるが、通常５０〜１３０°Ｃの範囲で
ある。

このようにして、たとえば第１図に示すように、（ａ）
成分に（ｂ）成分が均一にミクロに分散した有機バイン
ダーに用いる複合アクリル系樹脂かえられる。この複合
アクリル系樹脂は無機粉末を成形して焼成体をつるのに
好適に使用されうる。

なお、第１図は、本発明の組成物に用いる複合アクリル
系樹脂を溶媒でエツチングしたのちの状態を走査型電子
顕微鏡（１０００倍）で観察し、複合アクリル系樹脂の
粒子の内部構造をあられすようにした電子顕微鏡写真で
ある。

有機バインダー中に占める前記ｉ　＝アクリル系樹脂の
割合は４５〜８０９ｏであり、該割合か４５％未満にな
ると成形条件かシビアになり、８０％をこえると脱脂に
困難性をともなうこともある。

前記ワックスは、無機粉末と複合アクリル系樹脂との混
練を容易にし、無機粉末を複合アクリル系樹脂中に均一
に分散させ、混合物に可塑性を付与し、流動性を向上さ
せるための成分であり、前記複合アクリル系樹脂と併用
することにより有機バインダーの使用量を減少させるこ
とか可能となる。

前記ワックスの融点か１００℃をこえると、有機バイン
ダーの混融点か高く、流動性か不充分となり有機バイン
ダーの使用量を減少させることか難しくなる。一方、常
温以下の融点を有するオイルでは成形体強度が不足し、
離型性の面で成形不良を起こしやすく、また複合アクリ
ル系樹脂と相溶性を有さないワックスのばあいには無機
粉末を有機バインダー中に均一に分散させるのか困難と
なり、いずれも前記効果かえられなくなる。

前記ワックスの有機バインダー中に占める割合は前記の
ように１０〜５０９６、好ましくは１５〜４０９ｏであ
るか、ワックスの使用量か１０％未満のばあいには、前
記の効果が充分でなく、５０９０をこえて使用したばあ
いには、ワックスの大きな欠点である強度不足か顕著に
あられれ、金型からの離型時、グリーン成形体にクラッ
ク、割れなとか生じ、実質上、通常のハンドリングに耐
えられるような強度を有するグリーン成形体かえられな
くなる。

前記ワックスは合成系、天然系ワックスのいずれも使用
でき、その具体例としては、たとえばパラフィンワック
ス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワッ
クス、ミツロウ、カルナウバワックス、モンタンワック
スなどがあげられる。

本発明の射出成形用組成物は、前記無機粉末と、複合ア
クリル系樹脂およびワックスを必須成分とする前記有機
バインダーとの割合が、体積比で０．６５／　０．３５
〜０．２５／　０．７５となるように調製した組成物で
ある。なお、本明細書にいう体積比とは、Ｗ　を無機粉
末の重量、ｄ　を無機ｐ 粉末の真比重、ＶＢを有機バインダーの重量、ｄＢを有
機バインダーの真比重としたばあい、次式により表わさ
れるものをいう。

前記割合が、０．６５／　０．３５をこえるばあいには
、射出成形用材料としての混合物の流動性か不足し、所
望の形状に成形することが困難となり、一方、０．２５
／　０．７５未満のばあい、成形品の密度か上がらす、
焼成時における収縮が大きくなり、寸法精度をおとすば
かりか加熱分解により脱バインダーを行なうばあい、多
量のガスの発生のため、成、形体にクラック、フクレな
どの欠陥の生じ方か著しくなる。

本発明にかかわる射出成形用組成物を用いたセラミック
スや金属なとの焼結部材の製造は、通常、以下のように
して行なわれるか、このような方法に限定されるもので
はない。

まず、セラミックス粉末や金属粉末などの無機粉末と有
機バインダーとを加圧ニーダ−のような混練機で充分加
熱混練し、有機バインダー中に無機粉末を均一に分散さ
せたのち、適当な形状、たとえば粗粉砕物またはペレッ
ト状にし、射出成形用材料とする。

つぎにこの材料を通常プラスチック成形で使用されてい
る公知の装置および方法により、射出成形し、所望の形
状の成形体とする。

そののち、成形体より加熱分解などの方法で有機バイン
ダーを除去し、適宜最適の温度および雰囲気で焼成する
ことにより、所望の形状の無機焼結体かえられる。

つぎに本発明を実施例に基づき説明する。

製造例１ ５ｇの反応器にｎ−ブチルメタクリレート（ＢＭＡ）９
００ｇおよびｎ−ドデシルメルカプタン　０．３ｇを加
えて撹拌しながら７５℃に昇温したのち、ポリエチレン
（ＰＥ）　（昭和電工■製のショウレックスＨ１７１）
６００ｇと重合開始剤であるベンゾイルパーオキサイド
３６ｇとを加えて膨潤物を調製した。これに予め別に調
合しておいたイオン交換水１８４０ｍ１とポリビニルア
ルコール（ＰＶＡ）の３％水溶液１６０　ｍｌとからな
る分散剤水溶液を加えて撹拌し、ＰＥ−ＢＭＡ膨川物用
懸濁させた。ついでチン素置換したのち、８０℃で３時
間、１００℃で２時間反応させて重合させたのち、冷却
して取り出し、洗浄し、乾燥させた。

えられたポリマーは粒径０．３〜１　ｍｒｇの範囲にあ
る白色球状粒子であった。えられたポリマーを複合アク
リル系樹脂穴という。

製造例２ ５ｇの反応器にＢＭＡ　６００ｇ、スチレン５００ｇお
よびｎ−ドデシルメルカプタン０．３５ｇを加えて溶解
させたのち、撹拌しなからＰＥ　（ショウレックスＭ　
１７１）４００ｇを加えて分散させ、７５°ｃに昇温し
、膨潤物を調製し、さらにベンゾイルパーオキサイド４
．４ｇ、　ｔ−プチルパーオキンベンゾエート０．２５
ｇを加えて溶解させた。これに予め別に調合しておいた
イオン交換水１８４０ｍ１とＰＶＡノ３％水溶液１６０
ｍ１とからなる８０’Ｃの分散剤水溶液を加えて撹拌し
、懸濁せしめた。ついて空間をチン素置換したのち、８
０　’Ｃで５時間、１１．０　℃で２時間反応させて重
合を完結させた。そののち冷却し、水洗し、乾燥させて
、粒径０．３〜１　、０　ｍｍの範囲にある白色球状粒
子をえた。えられたポリマーを複合アクリル系樹脂ｆＢ
）という。

比較製造例１ 製造例１で用いたＰＥ　（ショウレックス）４１７１）
、ポリブチルメタクリレート（分子量３ｏ万）をほぼ同
じ組成を有するようにロールを用いて１４０℃で３０分
間よく混練し、混合物（混合アクリル系樹脂（Ａ））を
えた。

比較製造例２ 製造例２で用いたＰＥ　（ショウレックスＭ］、７１．
）、ポリブチルメタクリレート（分子ｆｆ１３［］万）
およびポリスチレンをほぼ同じ組成を有するようにロー
ルを用いて１５０°Ｃて３０分間よく混練し、混合物（
混合アクリル系樹脂（Ｂ））をえた。

り考例１ 製造例１および２でえられた懸濁重合体と比較製造例１
および２でえられた単純混合物とについて溶媒エツチン
グ法（ヘキサンに２分間浸漬）により処理したものを走
査型電子顕微鏡（１０００倍）により観察し、エツチン
グされたものの状態を観察することにより内部構造を観
察した。その結果をそれぞれの観察写真である第１図お
よび第３図ならびに第２図および第４図に示す。

第１図と第２図との比較かられかるように、ＰＥ−ＢＭ
Ａ懸濁重合体（製造例１）では微細粒子が均一に分散し
ており、単純混合物（比較製造例１）における分散状態
とは顕著な差が認められる。

また、第３図と第４図との比較から、ＰＥ−ＢＭＡ−ス
チレン懸濁重合体（？Ａ造例２）と単純混合物（比較例
２）とについても同様の差異の認められることかわかる
。

実施例１ アルミナ粉末（ＡＥＳ−１１、住友化学工業■製）１０
０部に複合アクリル系樹脂（Ａ＋１２．３５部、マイク
ロクリスタリンワックス（融点８４℃）４７５部、ステ
アリン酸１．９０部を加え、加圧式ニダーで１４０℃で
６０分間、充分に混練し、２〜４ｍｎ＋のペレット状に
カットしてアルミナ粉末／有機バインダーか体積比で０
．５９／　０．４１の射出成形用セラミックス組成物を
調製した。これを用いて成形温度１２０〜１６０℃、射
出圧力５００〜１３００）ｃｇ　／　ｃ−の条件て高さ
５０ｍｍ、最大肉厚５　ｍｍのＪＩＳＢ−１１７８に定
められたボルトを成形し、２０−１４［）℃を昇温速度
３０℃／ｈ、　　１４０〜３５０’Ｃを昇温速度４℃／
ｈ、　　３５０〜４５０℃を昇温速度１０’ｃ／ｈ。

４５０〜６００℃を昇温速度３０’Ｃ／ｈの条件でアル
ミナ粉体中に埋め込んで加熱することにより脱バインダ
ーし、ついで焼成炉にいれ１６２０　℃に達してから１
時間保持して焼結させることにより、何ら欠陥のない良
好な焼結体かえられた。

実施例２ 部分安定化ジルコニア（Ｈ３Ｙ−３、０、第−稀元素工
業■製、比表面積６　ｒｒ？／ｇ）　　ｔｏｏ部に複合
アクリル系樹脂（Ａ）　１０．４部、パラフィンワック
ス（融点５８℃）４．０部、ステアリン酸１．６部を加
え、１４０℃で６０分間、充分混練し、２〜４　ｍｍの
ペレット状にカットして部分安定化ジルコニア／有機バ
インダーか体積比で０．５１／　０．４９の射出成形用
セラミックス組成物を調製した。これを用いて実施例１
と同様にしてボルトを成形し、脱バインダーしたのち焼
成炉にいれ１５００℃に達してから２時間保持して焼結
させたところ、ソリ、クラックなどの欠陥のない良好な
焼結体かえられた。

実施例３ 実施例２と同じ部分安定化ジルコニア　１００部に複合
アクリル系樹脂（Ｂ）９．５部、パラフィンワックス（
融点５８℃）５．０部、ジブチルツクシト１．３部を加
え、１５０℃で６部分間、充分混練（７，２〜４　ｍ＋
ｓのペレット状にカットして部分安定化ジルコニア／有
機バインダーか体積比で０．５１１０．４９の射出成形
用セラミックス組成物を調製した。これを用いて実施例
１と同様にしてボルトを成形し、脱バインダーしたのち
、１５００℃で２時間保持して焼結させたところ、ソリ
、クラックなとのない良好な焼結体かえられた。

実施例４ 平均粒径８．９ｆｆｌを有するステンレス粉末（ＳＵＳ
３０４Ｌ、三菱製鋼■製）１００部に、複合アクリル系
樹脂ＦＢ＋　８．６部、パラフィンワックス（融点６９
℃）１，８部、ジブチルフタレート２，６部を加えて１
５０°Ｃで６０分間、充分混練し、ステンレス粉末／有
機バインダーが体積比で０．５３／　０．４７の射出成
形用金属組成物を調製した。これを用いて実施例１と同
様にしてボルトを成形した。

えられた成形物をアルミナ粉体中に埋没させＮ２雰囲気
中、昇温速度を室温から　１２０°Ｃまてを３℃／ｈで
昇温し、１２０℃以降は６℃／ｈで４５０℃まて昇温し
、同温度で２時間保持して有機ツクインダーを除去した
のち、真空焼結炉にいれ１３５０℃に達してから１時間
保持して焼結したところ、クラックなどのない焼結密度
９８％を有する良好な焼結体かえられた。

実施例５および６ あらかじめ複合アクリル系樹脂穴７０部、パラフィンワ
ックス（融点４７℃）２０部およびステアリン酸１０部
を均一に混合した有機バインダーを調製した。

Ｙ２Ｏ５およびＡＱ２０３をそれぞれ５％、合計１０％
含むチッ化ケイ素（５Ｎ−ＥＳＰ、宇部興産■製、粒子
径０．１〜０．８１ｉｒｌ）　１００部に対して前記有
機バインダー１８部、Ｍｎ−Ｚｎ系ソフトフェライト（
戸田工業■製、平均粒径的１．５扉）　　１００部に対
して前記有機バインダー１２部をそれぞれ加え、実施例
１と同様にして混練、成形、脱バインダーを行なった。

なお、チッ化ケイ素／有機バインダー、Ｍｎ−Ｚｎ系ソ
フトフェライト／有機バインダーの体積比は、それぞれ
０．６３／　０．３７．０，６２１０．３Ｂであった。

ついで従来の焼結技術でそれぞれ焼結して、いずれもソ
リ、クラックなどのない良好な焼結体をえた。

実施例７および８ あらかじめ複合アクリル系樹脂（Ｂ）４５部、パラフィ
ンワックス（融点６９°Ｃ）４０部およびジオクチルフ
タレート１５部を均一に混合した有機バインダーを調製
した。

タングステンカーバイド（平均粒径１．０遍）１００部
に対して前記有機バインダー７部、カルボニル鉄粉（粒
子径２〜５ｕＩＩｌ）１００部に対して前記有機バイン
ダー９部をそれぞれ加え、実施例４と同様にして混練、
成形、脱バインダーを行なフた。なお、タングステンカ
ーバイド／有機バインダー　カルボニル鉄粉／有機バイ
ンダーの体積比はそれぞれ０．５０／　０．５０．０．
５８／　０．４２であった。

ついで従来の焼結技術でそれぞれ焼結して、いずれも何
ら欠陥のない焼結密度９８９６を有する良好な焼結体を
えた。

比較例１ 混合アクリル系樹脂穴を複合アクリル系樹脂穴の代わり
に使用した以外は実施例１と同様な方法でボルトを成形
し、脱バインダー、焼結を行なったか、射出成形の段階
でスプルーか折れるなどの成形不良か発生し、実施例１
に比べて歩留りか約１５％低下した。

比較例２ 混合アクリル系樹脂（Ｂ）を複合アクリル系樹脂Ｂ）の
代わりに使用した以外は実施例３と同様な方法でボルト
を成形し、脱バインダー、焼結を行なったが、射出成形
時にクラッタなどの成形不良が発生した。また、外観の
良好な成形体を脱バインダーした際にもクラックなどが
発生した。最終的な製品の歩留りとしては実施例３に比
べて約２０％低下した。

比較例３ 実施例１と同じアルミナ粉末１００部に対し、パラフィ
ンワックス（融点５８℃）１４部、ＥＶＡ　２部および
ジブチルフタレート１部を使用した以外は実施例１と同
様にして射出成形したところ、成形体強度か著しく低い
ため、離型の際に破損し、良好な成形体はえられなかっ
た。

比較例４ 実施例１て使用したアルミナ粉末に対し、複合アクリル
系樹脂穴のみを実施例１て使用した有機バインダー量と
同じ体積比（０，５９／　０．４１）になるように配合
した以外は実施例１と同様にして混練し、射出成形した
が、流動性不足のため、満足なグリーン成形体はえられ
なかった。

［発明の効果］ 本発明の射出成形用組成物を使用すれば、従来と異なり
射出成形法によって所望の形状を有するソリ、クラック
などのない良好な焼結体を歩留りよく製造することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はそれぞれ製造例１、比較製造例１、製
造例２、比較製造例２でえられたアクリル系樹脂を溶媒
でエツチングしたのちの状態を走査型電子顕微鏡（１０
００倍）で観察し、アクリル系樹脂の粒子の内部構造を
あられすようにした電子顕微鏡写真である。 第 図 特許出願人　　有限会社　第一セラモ 特許出願人　　第一工業製薬株式会社 代理人弁理士　　朝日奈宗太　ほか２名第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　無機粉末と有機バインダーとからなる射出成形用組
   成物であって、有機バインダーが （ａ）α−オレフィン重合体、 （ｂ）（メタ）アクリル酸エステル単量体単独または（
   メタ）アクリル酸エステル単量体およびスチレン系単量
   体の混合物および （ｃ）重合開始剤 からなる膨潤物を、分散剤を含む水系媒体中に分散させ
   て懸濁重合させた複合アクリル系樹脂４５〜　８０重量
   ％と、融点１００℃以下の前記複合アクリル系樹脂と相
   溶性を有するワックス１０〜５０重量％との少なくとも
   ２成分を含むバインダーからなり、無機粉末／有機バイ
   ンダーの割合が体積比で０．６５／０．３５〜０．２５
   ／０．７５となるように調製した射出成形用組成物。 ２　請求項１記載の射出成形用組成物を成形したものを
   焼結してえられた焼結体。