JPH06207084A - 無機焼結成形体を製造するための熱可塑性成形用配合物および無機焼結成形体を製造する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明においては無機性の粉末の他に、熱可
塑的に加工可能な部分的に結晶性をもったポリエステ
ル、および該ポリエステルと反応し得る他の低分子量化
合物を含む接合剤系を含む無機焼結成形体を製造するた
めの成形用配合物が提供される。また該成形用配合物を
射出成形し、接合剤系を除去し、焼結することにより焼
結成形体を製造する方法も提供される。 【効果】 本発明の成形用配合物を用いると、成形の際
に従来の欠点を伴なうことなく接合剤を除去することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は射出成形または押出しに適した無
機焼結成形体の製造に用いられる成形用配合物、および
該無機焼結成形体の製造法に関する。

【０００２】セラミックス粉末または金属粉末を熱可塑
性樹脂と混合し、得られた混合物を生の緻密化した成形
体にし、熱可塑性樹脂を除去し、樹脂を除去した生の緻
密化した成形体を焼結して成形体にすることにより無機
材料から成形体を製造し得ることは公知である。この場
合に使用する熱可塑性樹脂または接合剤は例えばポリス
チレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレン
／酢酸ビニル共重合体またはポリメタクリル酸メチルか
ら成る群から選ばれ、一般的には例えばステアリン酸ま
たはフタル酸ジオクチルのような助剤と組み合わせてセ
ラミックスのペーストの滑り特性を改善する。従来法に
関する詳細な概説はエム・ジェー・エデイリシング
（Ｍ．Ｊ．Ｅｄｉｒｉｓｉｎｇｈｅ）およびジェー・ア
ール・ジー・エヴァンス（Ｊ．Ｒ．Ｇ．Ｅｖａｎｓ）の
インターナショナル・ジャーナル・オヴ・ハイ・テクノ
ロジー・セラミックス（Ｉｎｔ．Ｊ．Ｈｉｇｈ Ｔｅｃ
ｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｒａｍｉｃｓ）誌２巻１〜３１頁
および２４９〜２７８頁（１９８６年）、並びにヴェー
・ミハエリ（Ｗ．Ｍｉｃｈａｅｌｉ）、エル・ビールツ
ァー（Ｒ．Ｂｉｅｌｚｅｒ）のインゲニオイル・ヴェル
クシュトッフェ（Ｉｎｇｅｎｉｅｕｒ−Ｗｅｒｋｓｔｏ
ｆｆｅ）誌２巻４８〜５２頁（１９９０年）の総合論文
に記載されている。

【０００３】これらの接合剤は温度３００〜５５０℃に
加熱することにより生の緻密化した成形体から除去され
る。この工程で接合剤は熱分解する。生の緻密化した成
形体をゆっくりと非常に注意してこの温度まで加熱し、
有機物質が無制御に分解し亀裂を生じて損傷しないよう
にしなければならない。このため加熱速度は僅か毎時４
Ｋでなければならない。米国特許第４，６７１，９１２
号では少なくとも接合剤の半分が除去されるまではもっ
と遅い毎時１〜２Ｋの加熱速度を推奨している。このよ
うな数日にも亙る長い加熱時間のためにこの工程の経済
性は著しく低下する。

【０００４】ドイツ特許明細書３９ ２６ ８６９号に
記載された接合剤の除去を促進する方法の一つは、ガス
流中で酸触媒によりポリオキシメチレンを分解する方法
である。この方法の欠点は最高１５０℃の温度において
腐食性の酸性雰囲気を用いることであり、特殊な装置と
それに関連した手段が必要であり、また分解生成物とし
て大量のフォルムアルデヒドが放出される。

【０００５】他の方法としては接合剤の中に昇華が可能
で以後の加熱工程中先ず蒸発し次いでいわゆる細孔生成
剤として作用する物質を導入する方法である。即ち日本
特許願１０１ １０３号には、ポリプロピレン、エチレ
ン／酢酸ビニル共重合体、パラフィンおよびアントラセ
ンの混合物が昇華可能な成分として記載されている。該
日本特許願１０１ １０３号にはまた昇華可能成分とし
てテレフタル酸ジメチルエステルを用いた同様な接合剤
系が記載されている。しかしこれらの系の欠点の一つ
は、接合剤の軟化温度を越えない場合に限り、射出成形
によって決定された形に歪みが生じないことである。し
かしポリプロピレンに対してはこの温度は低過ぎ、大量
の昇華可能成分を適切な時間内で逃がすことはできな
い。

【０００６】従って細孔生成剤の放散を促進するために
は比較的高い温度が必要である。この場合さらに生の緻
密化した成形体のもつ利点を生かすために、ヨーロッパ
特許Ａ０ ３２９ ４７５号に提案されているように、
成分の少なくとも一つが１３０℃以上の耐熱性をもって
いる可塑剤組成物を使用する。しかしこのように耐熱性
が高いと細孔生成剤の拡散性が損なわれるために、接合
剤は迅速には除去されなくなる。

【０００７】従って本発明の目的は焼結可能な無機粉末
および熱可塑性接合剤を混合して生の緻密化した成形体
にし、上記のような欠点を伴うことなく接合剤を除去し
て焼結することにより無機焼結成形体を製造し得る成形
用配合物、並びに該成形体の製造法を提供することであ
る。

【０００８】本発明においてはこの目的は驚くべきこと
には、主として熱可塑的に加工可能なエラストマー性ポ
リエステルおよび他の低分子量有機化合物から成る接合
剤を含有した成形用配合物を用いることにより解決され
る。

【０００９】従って本発明は（ａ）無機粉末、および
（ｂ）融点が１３０℃より高く、好ましくは１８０〜２
３０℃の範囲にある熱可塑的に加工可能な部分的に結晶
性をもったエラストマー性ポリエステル少なくとも２０
〜８０重量％から成り、少なくとも２０重量％の低分子
量化合物を含む接合剤系から成ることを特徴とする射出
成形または押出しに適した無機焼結成形体を製造するた
めの製造用配合物に関する。

【００１０】接合剤系の割合は配合物全体に関し５０重
量％より少ないことが好ましく、４〜３５重量％である
ことがさらに好適である。接合剤系の機能は焼結前に成
形された形を変形させずに保持することである。

【００１１】無機粉末は好ましくはセラミックスまたは
金属の粉末であり、これが配合物全体の少なくとも５０
重量％、好ましくは６５重量％以上になるようにする。

【００１２】接合剤系の重合体の主成分は熱可塑的に加
工可能な部分的に結晶性のエラストマー性ポリエステル
であることが好ましい。この目的に一般的に適した対応
するポリエステルとしては例えば、多数の短鎖反復エス
テル単位および長鎖反復エステル単位がエステル結合に
より結合したポリエステル共重合体（セグメント重合ポ
リエステルエラストマー）がある。短鎖エステル単位は
ポリエステル共重合体の１５〜６５重量％をなし、式Ｉ

【００１３】

【化１】

【００１４】に対応している。

【００１５】長鎖エステル単位はポリエステル共重合体
の３５〜８５重量％をなし、式ＩＩ

【００１６】

【化２】

【００１７】に対応している。

【００１８】式ＩおよびＩＩにおいてＲは分子量が３５
０ｇ／モルより低いジカルボン酸の２価の残基、Ｄは分
子量が２５０ｇ／モルより低い有機ジオールの２価の残
基、Ｇは平均分子量が約３５０〜６０００ｇ／モルの長
鎖グリコールの２価の残基である。

【００１９】本発明に特に適したポリエステル共重合体
は（ａ）１種またはそれ以上のジカルボン酸、（ｂ）１
種またはそれ以上の長鎖グリコール、および（ｃ）１種
またはそれ以上の低分子量ジオールを互いに重合させて
つくることができる。

【００２０】これらのポリエステル共重合体をつくるた
めのジカルボン酸は芳香族、脂肪族または脂環式のジカ
ルボン酸であることができる。好適なジカルボン酸とし
ては芳香族Ｃ_8〜16ジカルボン酸、特にフェニレンジカ
ルボン酸、例えばフタル酸、テレフタル酸およびイソフ
タル酸、並びに２，６−ナフタレンジカルボン酸であ
る。

【００２１】反応させてポリエステル共重合体の短鎖エ
ステル単位をつくらせるための低分子量ジオールは非環
式、脂環式および芳香族ジヒドロキシ化合物に属するも
のである。好適なジオールは炭素数が２〜１５であり、
例えばエチレン、プロピレン、テトラメチレン、イソブ
チレン、ペンタメチレン、２，２−ジメチルトリメチレ
ン、ヘキサメチレンおよびデカメチレングリコール、ジ
ヒドロキシシクロヘキサン、シクロヘキサンジメタノー
ル、レゾルシン、ヒドロキノン等である。この目的に適
したビスフェノールはビス−（ｐ−ヒドロキシ）−ジフ
ェニル、ビス−（ｐ−ヒドロキシフェニル）−メタン、
ビス−（ｐ−ヒドロキシフェニル）−エタン、およびビ
ス−（ｐ−ヒドロキシフェニル）−プロパンである。

【００２２】ポリエステル共重合体の軟らかいセグメン
トをつくる長鎖グリコールは分子量が約６００〜３００
０ｇ／モルの範囲にあり、アルキレン基の炭素数が２〜
９のポリ（アルキレンエーテル）グリコールを含んでい
る。

【００２３】ポリ（アルキレンオキシド）−ジカルボン
酸のグリコールエステルも長鎖グリコールとして使用で
きる。

【００２４】また長鎖グリコールとしてポリエステルグ
リコールを用いることもできる。

【００２５】長鎖グリコールにはまたフォルムアルデヒ
ドとグリコールとを反応させて得られるポリフォルマー
ルが含まれる。ポリブタジエンおよびポリイソプレング
リコール、その共重合体およびこれらの水素化した飽和
生成物は満足すべき長鎖重合グリコールである。

【００２６】このようなポリエステル共重合体の合成法
は公知であり、ドイツ特許公開明細書第２ ２３９ ２
７１号、同第２ ２１３ １２８号、同第２ ４４９
３４３号および米国特許第３，０２３，１９２号に記載
されている。

【００２７】本発明の目的に適したポリエステル共重合
体は例えばハイトレル（Ｈｙｔｒｅｌ）［デュポン（Ｄ
ｕ Ｐｏｎｔ）社］、ペルプレン（Ｐｅｌｐｒｅｎ）
（東洋紡）、アーニテル（ａｒｎｉｔｅｌ）［アクゾ
（Ａｋｚｏ）社］、エクテル（Ｅｃｔｅｌ）［イースト
マン・コダック（Ｅａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋ）社］、
およびリテフレックス［ヘクスト（Ｈｏｅｃｈｓｔ）
社］の商品名で市販されている。［さらにドイツ、ミュ
ンヘン（Ｍｕｅｎｃｈｅｎ）、ハウザー・パブリッシャ
ーズ（Ｈａｕｚｅｒ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ）１９８７
年発行、エヌ・エル・レッゲ（Ｎ．Ｒ．Ｌｅｇｇｅ）、
ゲー・ホールデン（Ｇ．Ｈｏｌｄｅｎ）、ハー・エー・
シュレダー（Ｈ．Ｅ．Ｓｃｈｒｏｅｄｅｒ）編、熱可塑
性エラストマー（Ｔｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃ Ｅｌａ
ｓｔｏｍｅｒｓ）参照のこと］。

【００２８】従って本発明の成形用配合物の一好適具体
化例は、熱可塑的に加工可能な部分的に結晶性のエラス
トマー性ポリエステルはポリ（エチレンテレフタレー
ト）またはポリ（ブチレンテレフタレート）またはポリ
（ナフタレンテレフタレート）またはポリ（シクロヘキ
サン−１，４−ジメチレンテレフタレート）、並びにポ
リ（テトラメチレンオキシド）単位から成っていること
を特徴としている。

【００２９】これらのそれ自身は公知のポリエステルに
おいては、そのブロック状の部分的に結晶性の熱可塑的
に加工可能なエラストマー性ポリエステルが高融点（＞
１３０℃）をもっているために高い耐熱性を示し、従っ
てここに明示されていない他の部分的に結晶性のポリエ
ステルも本発明の目的に使用できるという特徴がある。

【００３０】接合剤系の接合剤としての熱可塑的に加工
可能なエラストマー性ポリエステルの好適使用量は４０
〜８０重量％であり、さらに好ましくは５０〜７０重量
％である。

【００３１】本発明に従えば、エラストマー性のポリエ
ステルはセラミックスまたは金属の成形用配合物の接合
剤として幾つかの利点をもっている。即ちエラストマー
性ポリエステルは一定の熱分解反応を行い、その際分解
生成物として環式のエーテル、オレフィンおよび芳香族
カルボン酸が生じる。このような一定の熱分解機構によ
りガス成分が均一に放出されると共に制御可能な分解生
成物が生じ、成形体の構造を乱すことなくエラストマー
性ポリエステル接合剤が除去される。他の接合剤を用い
た場合通常起こる制御不能な分解では、欠陥をもった構
造および弱い部分が生じる危険はかなり大である。

【００３２】本発明において接合剤としてエラストマー
性ポリエステルを用いる場合の他の利点は、しばしば使
用されるポリオレフィンと比べエラストマー性ポリエス
テルの方が吸水性が遥かに大きいために、使用するセラ
ミックス粉末の大きな表面に吸着されて一般に成形体に
結合している水がセラミックス粉末を取り囲む接合剤の
中に溶解することができることである。

【００３３】典型的な接合剤を使用した場合水の臨界点
が１００℃であるため、この温度で水が蒸発して成形体
の中に構造上の欠陥を生じる現象は、加熱工程中上記の
事実のために防止される。

【００３４】欠陥を生じない加熱工程を行うためには、
低分子量の蒸発可能な有機成分が少なくとも２０重量％
存在することが必要である。

【００３５】本発明の好適な成形用配合物は接合剤系が
少なくとも２０〜８０重量％の低分子量化合物（分子量
＜５００ｇ／モル）を含んでいることを特徴としてい
る。

【００３６】本発明においては驚くべきことには、ポリ
エステルがエラストマー性をもち可塑剤含量が高いにも
かかわらず、生の緻密化された成形体は問題なく加熱を
行うのに十分な耐熱性を発現し得ることが見出だされ
た。

【００３７】本発明の目的に適した低分子量化合物は湿
潤剤（トリアルコキシシラン、ポリアルコキシシラン、
脂肪酸、例えばパルミチン酸またはステアリン酸、ポリ
エチレンオキシド等）、可塑助剤（ワックス、例えば脂
肪酸エステルまたは脂肪酸アミド、オリゴマーのポリエ
チレン、パラフィン、可塑剤、例えばアジピン酸ジアル
キル、フタル酸ジブチル、フタル酸ブチルベンジル、Ｎ
−ブチルフェニルスルフォンアミド、等）またはレオロ
ジー特性および型抜き特性に好影響を与える他の助剤
（ペンタエリスリトールテトラステアレートおよび他の
脂肪酸エステル、シリコーン油）を含んでいることがで
き、これらの化合物は当業界の専門家には多数知られて
いる。

【００３８】好適な低分子量化合物はポリエステルのマ
トリックスと高度の相容性を示す低分子量エステル、例
えばフタル酸ジ−（２−エチルヘキシル）、フタル酸ジ
アルキルエステル、アジピン酸ジアルキルエステル、脂
肪酸エステル、例えばパリミチン酸ステアレート、ステ
アリン酸ミリステート、またはモンタン酸エステル、グ
リコル酸ジエチルエステル、および単量体またはオリゴ
マーの炭酸エステル、炭酸ビス−（ノニルフェニル）、
オリゴマー性エチレンカーボネートまたはオリゴマー性
プロピルカーボネート、或いはオリゴマー性ヘキサンジ
オールカーボネートがある。

【００３９】本発明のセラミックス成形用配合物に対し
てフタル酸エステルおよび／またはアジピン酸エステル
が特に適した低分子量化合物である。低分子量エステル
またはその混合物は接合剤系の１０〜５０重量％を成し
ていることが有利である。他の低分子量化合物は助剤と
して一般に最高２０重量部、好ましくは１０重量％より
少ない量で加えられる。

【００４０】特に好適な具体化例においては本発明の低
分子量化合物は部分的に結晶性をもったエラストマー性
ポリエステルと反応し得る少なくとも３個の基を含んで
いる。

【００４１】他の適当な低分子量化合物は、高度の官能
性（少なくとも３個のアルコール性またはカルボン酸官
能基）をもっているために部分的に結晶性をもったポリ
エステルとエステル交換反応により交叉結合をし、部分
的に結晶性をもったポリエステルの融点を越えても加熱
工程中成形体がその耐熱性形を保持できるようにし得る
エステル、アルコールまたはカルボン酸である。

【００４２】エステル交換反応により交叉結合させるの
に適した低分子量化合物の例としては、グリセリン、ト
リメチロールプロパン、ペンタエリスルトール、フラノ
ース、グルコース、セルロースまたは澱粉或いはポリビ
ニルアルコールをベースにしたエステル、例えばグリセ
リントリステアレート、トリメチロールプロパントリス
テアレート、ペンタエリスルトールテトラステアレー
ト、ペンタエリスルトールテトラパルミテート、セルロ
ーストリアセテート、セルロースアセトブチレート、セ
ルロースプロピオネートがある。

【００４３】他の低分子量化合物、例えばヘキサメトキ
シメチレンメラミンまたはヘキサブトキシメラミンも交
叉結合剤として使用できる。

【００４４】また少なくとも３個のカルボン酸基を含
み、遊離の形またはエステルとしてエステル交換反応に
より部分的に結晶性をもった熱可塑性重合体と交叉結合
する分子、例えばクエン酸、アクリル酸またはメタクリ
ル酸或いはそのエステルの均質重合体または共重合体、
さらに構造要素としてのそのマレイン酸無水物との共重
合体をベースにした交叉結合剤も使用することができ
る。

【００４５】本発明の接合剤系の組成として重要である
２成分、即ち少なくとも２０重量％の熱可塑的に加工可
能な部分的に結晶性をもったエラストマー性ポリエステ
ル、および少なくとも２０重量％の低分子量の蒸発可能
な有機成分の他に、接合剤系は通常の熱可塑性重合体を
最高６０重量％の量で含むことができる。このような熱
可塑性重合体の例としてはポリアクリレート、エチルセ
ルロース、ＡＢＳ、ヒドロキシプロピルセルロース、高
密度および低密度のポリエチレン、酢酸セルロース、ポ
リアミド、ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタ
レート、ポリブチレンテレフタレート、エチレン／アク
リル酸共重合体、セルロースアセトブチレート、ポリス
チレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリオキシメ
チレンおよびポリエチレンオキシドがある。

【００４６】本発明は射出成形に適したセラミックスま
たは金属の成形用配合物に関する。これらの成形用配合
物のセラミックスまたは金属の粉末は当業界の専門家に
公知のように、焼結成形体においてそれが示す機能によ
って選ばれる。

【００４７】無機性の粉末は好ましくは酸化物でないＳ
ｉ、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＡｌＮ、ＢＮ、ＳｉＣ、Ｂ₄Ｃ、遷移金
属の炭化物、窒化物、珪化物、硼化物、酸化物のＡｌ₂
Ｏ₃、ＺｒＯ₂、ＳｉＯ₂、Ｙ₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃、希土類酸
化物、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、チタン酸塩、フェライト、
元素のＢ、Ｃ、Ａｌ、Ｓｉ、これらの化合物の混合物、
これらの化合物または金属粉末の混合相から成る群から
選ばれる。

【００４８】典型的なセラミックス粉末は例えば珪素
（Ｓｉ）、窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）、酸化アルミニウム
（Ａｌ₂Ｏ₃）、二酸化ジルコニウム（好ましくは酸化カ
ルシウムで安定化されたＺｒＯ₂）、フェライト、炭化
珪素（ＳｉＣ）およびこれらの混合物である。

【００４９】無機粉末の珪素および／または窒化珪素が
特に好適である。

【００５０】優れた性質をもった焼結セラミックス成形
体を得るためには、セラミックス粉末は粉末粒子が極め
て緊密に充填されるように選ばれ或いは処理されること
が好ましい。 緊密充填を行う重要な因子は特に粒径分布
および凝集度である［エム・ジェー・エデイリシングお
よびジェー・アール・ジー・エヴァンスのインターナシ
ョナル・ジャーナル・オヴ・ハイ・テクノロジー・セラ
ミックス誌２巻１〜３１頁および２４９〜２７８頁（１
９８６年）］。

【００５１】典型的な金属粉末は鉄および鋼の粉末、ア
ルミニウム粉末、およびかたい金属、例えばタンタル、
モリブデン、タングステン等の粉末である。典型的な粒
径は１〜５０μｍである。

【００５２】本発明の成形用配合物は成分を混合するこ
とにより得ることができる。

【００５３】このためには無機粉末を室温で接合剤系と
予備混合することができる。成形用配合物の製造は成形
用配合物の組成により、温度１００〜２６０℃において
捏和機および／または押出機中において剪断力をかけて
行う。次いで放置して成形用配合物を冷却した後粒状化
する。

【００５４】典型的なスクリューまたはプランジャー射
出成形機を用いて射出成形を行うことができる。圧力４
００〜１８００バール、温度１００〜２６０℃において
４０〜１４０℃に保たれた成形型の中に成形用配合物を
導入する。冷却して固化するまで成形用配合物に保持圧
力をかける。その時間は典型的には２〜６０秒である。

【００５５】本発明はまたセラミックス成形体の製造法
に関する。本発明方法は（ａ）成分を混合して成形用配
合物をつくり、（ｂ）この成形用配合物を射出成形し、
（ｃ）射出成形体から加熱して接合剤系を除去し、
（ｄ）該成形用配合物を焼結する工程から成ることをを
特徴としている。

【００５６】型から取り出した生の緻密化した成形体を
本発明方法に従って加熱して接合剤系、即ち重合体接合
剤およびすべての多少共揮発性の添加剤を順次除去す
る。この加熱工程は空気中または不活性ガス雰囲気中
で、および／または減圧下（１０６０〜０．１ミリバー
ル）において行うことができる。加熱速度および最終温
度は接合剤系の個々の成分の種類および量、並びに成形
型の特徴（幾何学的な）に依存するが、加熱速度は毎時
５〜１５０Ｋが典型的な値である。この点に関してはさ
らに２〜２４時間の間、１３０〜１５０℃、１８０〜２
００℃、および２４０〜２６０℃での保持期間をもてば
有利である。加熱工程の最終温度は少なくとも１３０℃
でなければならず、４００〜４５０℃の範囲が好適であ
る。

【００５７】次にセラミックス粉末を焼結させるのに必
要な温度に温度をさらに上昇させる。最終温度は勿論使
用する無機粉末の種類および成形型の形に依存して変わ
る。一般に接合剤系を除去した後１０００〜２０００℃
の最終温度に到達するまで毎時５０〜１０００Ｋの割合
で加熱して温度を上昇させることができる。

【００５８】セラミックス粉末の焼結を完全に行うため
には、最終温度に到達した後成形型を１５分〜２４時間
の間その温度に保持する。焼結は一般に空気、酸素、窒
素または不活性ガスの雰囲気中において行われる。

【００５９】本発明は多くの利点、特に次のような利点
をもっている。

【００６０】本発明によれば自由流動性をもち熔融物中
に容易に分散するエラストマー性ポリエステルを用い、
セラミックスまたは金属粉末の含有量が高い場合でも成
形用配合物が熱可塑的に加工可能であるようにすること
により改善された成形用配合物が得られる。

【００６１】また熱可塑的に加工可能な部分的に結晶性
をもったエラストマー性ポリエステルを接合剤系として
の他の低分子量有機化合物と組み合わせると、加工性お
よび加熱挙動が良好な高度な混合物が得られる。

【００６２】部分的に結晶性をもつ熱可塑的に加工可能
なエラストマー性ポリエステルはまた高い融点をもって
いるので、通常使用される可塑剤の系の場合に比べ加熱
工程を高い温度で、従って迅速且つ効率的に行うことが
できる。同時に可塑剤の系のエラストマー特性によって
良好な拡散および細孔生成剤の蒸発比が得られる。

【００６３】驚くべきことには、部分的な結晶性をもっ
たポリエステルの耐熱性は通常の熱可塑性重合体に比べ
一般に低いことが知られているにも拘らず、加熱工程中
寸度安定性は変化しない。このことは低分子量の添加物
を加えることにより耐熱性を幾分低下させるということ
に関する限りでは、驚き以上の事実である。

【００６４】本発明によればセラミックスまたは金属の
粉末を接合剤系と効果的に混合し、容易に加工可能な混
合物が得られ、それから得られる成形体を遥かに短時間
で加工し焼結させ得る改善された方法が提供される。

【００６５】本発明の成形用配合物、およびそれから射
出成形および熱的な後処理を行って成形体を製造する方
法は、該配合物が自由流動性をもち、従って容易に熱可
塑的に加工することができ、また明確に短時間で接合剤
系を除去できて欠陥のない成形体を得ることができると
いう利点をもっている。

【００６６】下記実施例により本発明を例示する。これ
らの実施例は本発明を限定するものではない。

【００６７】

【実施例】

実施例 １ ショアかたさＤが６３のポリ（ブタンジオール−テレフ
タレート）／ポリ（テトラメチレンオキシド）共重合体
（ハイトレル６３５６）３２４ｇ、アジピン酸ジオクチ
ル１０２ｇおよびペンタエリスリトールテトラステアレ
ート１１ｇを平均粒径２μｍのＳｉ粉末１４６０ｇと混
合し、実験室用の捏和機中で処理して粉末形の粒状物に
する。得られたこの粒状物を２４０℃の熔融温度におい
て射出成形し、厚さ４ｍｍ、直径６０ｍｍの円板にす
る。

【００６８】この円板を毎時８０Ｋの一定の速度で２０
０℃まで、毎時４０Ｋの速度で２５０℃まで、最後に毎
時８０Ｋの速度で最終温度４５０℃に加熱する。４５０
℃の最終温度で１時間加熱した後の重量減は２６．５重
量％より多く、接合剤系が殆ど完全に除去されたことに
対応していた。

【００６９】このように加熱して得られた生の緻密化し
た成形体は泡、亀裂、および他の認め得る欠陥を全く示
さない。次の焼結および窒化の工程において、このよう
な欠陥のない試験試料からセラミックスの最終生成物と
して欠陥のないＳｉ₃Ｎ₄成形体が得られた。

【００７０】実施例 ２ 実施例１に使用したポリエステル後の代わりにショアか
たさＤが４０のポリ（ブタンジオール−テレフタレー
ト）／ポリ（テトラメチレンオキシド）共重合体（ハイ
トレル４０５６）３２４ｇを使用した。他の点は同様に
して処理を行い欠陥のないセラミックス最終製品が得ら
れた。

【００７１】実施例 ３ ショアかたさＤが４０のポリ（ブタンジオール−テレフ
タレート）／ポリ（テトラメチレンオキシド）共重合体
（ハイトレル４０５６）３７８ｇ、フタル酸ジブチル７
５ｇ、アジピン酸ジオクチル７５ｇおよびペンタエリス
リトールテトラステアレート１１ｇを実施例１と同様に
してＳｉ粉末１４６０ｇと処理した。成形、加熱および
焼結を行った後欠陥のないセラミックス最終製品が得ら
れた。

【００７２】実施例 ４ ショアかたさＤが６３のポリ（ブタンジオール−テレフ
タレート）／ポリ（テトラメチレンオキシド）共重合体
（ハイトレル６３５６）１１０ｇ、フタル酸ジブチル６
４ｇ、アジピン酸ジオクチル６４ｇ、ペンタエリスリト
ールテトラステアレート４．９ｇ、およびＳｉ粉末６５
７ｇを実施例１と同様にして処理し、粉末の形の粒状物
を得た。この粒状物を２４０℃で射出成形し、寸法８０
×１０×４ｍｍの小さな棒にした。

【００７３】加熱は実施例１と同様な加熱プログラムで
行い、小さい棒状物は７０ｍｍの距離を離して２点で支
えて取り付けた。棒状物の加熱後の重量減は２６．５重
量％よりも多かった。棒状物は歪み、亀裂または泡は全
く示していない。以後の焼結および窒化工程において、
このような欠陥のない試験試料からセラミックスの最終
生成物として欠陥のないＳｉ₃Ｎ₄成形体が得られた。

【００７４】対照例 ショアかたさＤが４０のポリ（ブタンジオール−テレフ
タレート）／ポリ（テトラメチレンオキシド）共重合体
（ハイトレル４０５６）５２９ｇ、ペンタエリスリトー
ルテトラステアレート１１ｇ、およびＳｉ粉末１４６０
ｇを実施例１と同様にして処理し、射出成形して円板に
し、加熱した。

【００７５】加熱された生の緻密化した成形体は変形
し、泡状の表面構造をもっていた。

【００７６】本発明の主な特徴及び態様は次の通りであ
る。 １．（ａ）無機粉末、および（ｂ）融点が１３０℃より
高く、好ましくは１８０〜２３０℃の範囲にある熱可塑
的に加工可能な部分的に結晶性をもったエラストマー性
ポリエステル少なくとも２０〜８０重量％から成り、少
なくとも２０重量％の低分子量化合物を含む接合剤系か
ら成る射出成形または押出しに適した無機焼結成形体を
製造するための成形用配合物。

【００７７】２．該成形用配合物が５０重量％より少な
い接合剤系を含んでいる上記第１項記載の成形用配合
物。

【００７８】３．無機粉末はセラミックスまたは金属の
粉末であり、成形用配合物の少なくとも５０重量％をな
している上記第１項記載の成形用配合物。

【００７９】４．熱可塑的に加工可能な部分的に結晶性
をもったエラストマー性ポリエステルはポリ（エチレン
テレフタレート）またはポリ（ブチレンテレフタレー
ト）またはポリ（エチレンナフテネート）またはポリ
（シクロヘキサン−１，４−ジメチレンテレフタレー
ト）、およびポリ（テトラメチレンオキシド）の構造単
位から成る上記第１項記載の成形用配合物。

【００８０】５．接合剤系は分子量が５００ｇ／モルよ
り小さい低分子量化合物を２０〜８０重量％含んでいる
上記第１項記載の成形用配合物。

【００８１】６．低分子量化合物はフタル酸エステル、
アジピン酸エステル、またはそれらの混合物である上記
第５項記載の成形用配合物。

【００８２】７．低分子量化合物は部分的に結晶性をも
ったエラストマー性ポリエステルと反応し得る基を少な
くとも３個含んでいる上記第５項記載の成形用配合物。

【００８３】８．熱可塑的に加工可能な部分的に結晶性
をもったエラストマー性ポリエステルおよび低分子量化
合物の他に、最高６０重量％の熱可塑性重合体を含み、
該熱可塑性重合体は１種またはそれ以上のポリアクリレ
ート、エチルセルロース、ＡＢＳ、ヒドロキシプロピル
セルロース、高分子量及び低分子量ポリエチレン、酢酸
セルロース、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート、エチレン／アクリル
酸共重合体、セルロースアセトブチレート、ポリスチレ
ン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリオキシメチレ
ンまたはポリエチレンオキシドから成る群から選ばれる
上記第１項記載の成形用配合物。

【００８４】９．無機性の粉末は酸化物でないＳｉ、Ｓ
ｉ₃Ｎ₄、ＡｌＮ、ＢＮ、ＳｉＣ、Ｂ₄Ｃ、遷移金属の炭
化物、窒化物、珪化物、硼化物、酸化物のＡｌ₂Ｏ₃、Ｚ
ｒＯ₂、ＳｉＯ₂、Ｙ₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ₃、希土類酸化物、Ｃ
ｒ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂、チタン酸塩、フェライト、元素の
Ｂ、Ｃ、Ａｌ、Ｓｉ、これらの化合物の混合物、これら
の化合物または金属粉末の混合相から成る群から選ばれ
る上記第１項記載の成形用配合物。

【００８５】１０．無機粉末は珪素、窒化珪素、または
それらの混合物である上記第９項記載の成形用配合物。

【００８６】１１．（ａ）上記第１項記載の無機焼結成
形体を製造するための成形用配合物をつくり、（ｂ）こ
の成形用配合物を射出成形し、（ｃ）射出成形体から加
熱して接合剤系を除去し、（ｄ）該成形用配合物を焼結
する工程から成る無機性の焼結成形体の製造法。

【００８７】１２．毎時５〜１５０Ｋの速度で約４５０
℃まで加熱することにより接合剤系を除去する上記第１
１項記載の方法。

【００８８】１３．１３０〜１５０℃、１８０〜２００
℃または２４０〜２６０℃の温度範囲において２〜２４
時間の間温度上昇を中断する上記第１２項記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｋ 3/00 5/04 ＫＪＵ 7242−4Ｊ (72)発明者 ロタール・シエーンフエルダー ドイツ連邦共和国デー96450コブルク・ア ムレトライン11 (72)発明者 シユテフアン・ロト ドイツ連邦共和国デー96274イツツグルン ト−グロイセン・ゾネンシユトラーセ13ア ー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）無機粉末、および （ｂ）融点が１３０℃より高く、好ましくは１８０〜２
   ３０℃の範囲にある熱可塑的に加工可能な部分的に結晶
   性をもったエラストマー性ポリエステル少なくとも２０
   〜８０重量％から成り、少なくとも２０重量％の低分子
   量化合物を含む接合剤系から成ることを特徴とする射出
   成形または押出しに適した無機焼結成形体を製造するた
   めの成形用配合物。
2. 【請求項２】 （ａ）請求項１記載の無機焼結成形体を
   製造するための成形用配合物をつくり、 （ｂ）この成形用配合物を射出成形し、 （ｃ）射出成形体から加熱して接合剤系を除去し、 （ｄ）該成形用配合物を焼結する工程から成ることを特
   徴とする無機性の焼結成形体の製造方法。