JPS59116172A - 射出成形用組成物 - Google Patents
射出成形用組成物Info
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- JPS59116172A JPS59116172A JP58238039A JP23803983A JPS59116172A JP S59116172 A JPS59116172 A JP S59116172A JP 58238039 A JP58238039 A JP 58238039A JP 23803983 A JP23803983 A JP 23803983A JP S59116172 A JPS59116172 A JP S59116172A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
本発明は射出成形用組成物に関する。より詳細には、本
発明は焼結性物質と組合せる射出成形に適した有機結合
剤組成物に関する。
発明は焼結性物質と組合せる射出成形に適した有機結合
剤組成物に関する。
発明の背景
焼結性物質は種々の方法によって造形品に成形すること
ができる。射出成形は、材料を流動化し、流動化した材
料に圧力を加えて該材料を金型に射出することによって
材料を金型又はダイス型に押込んで成形して造形品にす
ることができる方法である。射出成形法により精密な寸
法公差を持ったばらつきのない形状を有する多数の製品
を迅速にかつ繰り返して成形することが容易になる。射
出成形法により、完成品を作るのに必要な造形又は機械
加工の量が最少になる。
ができる。射出成形は、材料を流動化し、流動化した材
料に圧力を加えて該材料を金型に射出することによって
材料を金型又はダイス型に押込んで成形して造形品にす
ることができる方法である。射出成形法により精密な寸
法公差を持ったばらつきのない形状を有する多数の製品
を迅速にかつ繰り返して成形することが容易になる。射
出成形法により、完成品を作るのに必要な造形又は機械
加工の量が最少になる。
固体対結合剤比を高くする必要のある粒状物質を射出成
形する方法では多くの問題に出会う。多くの焼結性物質
（例えば、窒化ケイ素）に必要とされる固体対結合剤比
の高い組成物の複雑な造形品を作るのを極めて困難にさ
せる問題のいくつかは、成形した際の製品の未処理強度
が低いこと、成形する間に結合剤が粒状物質から分離す
ること及び未処理体の可撓性の低いことである。
形する方法では多くの問題に出会う。多くの焼結性物質
（例えば、窒化ケイ素）に必要とされる固体対結合剤比
の高い組成物の複雑な造形品を作るのを極めて困難にさ
せる問題のいくつかは、成形した際の製品の未処理強度
が低いこと、成形する間に結合剤が粒状物質から分離す
ること及び未処理体の可撓性の低いことである。
発明の目的
よって、本発明の目的は、焼結性物質を含む射出成形用
の改良された組成物を提供することにある。
の改良された組成物を提供することにある。
本発明の別の目的は、焼結性物質を射出成形するための
改良された有機結合剤組成物を提供することにあり、そ
れによって改良された有機結合剤組成物を含有する射出
成形した焼結性物質は、成形した際に改良された未処理
体の可撓性を有する。
改良された有機結合剤組成物を提供することにあり、そ
れによって改良された有機結合剤組成物を含有する射出
成形した焼結性物質は、成形した際に改良された未処理
体の可撓性を有する。
発明の要約
本発明の組成物は少なくとも５５谷量％の微細焼結性物
′（９と、有機結合剤組成′吻とから成る。有機結合剤
組成物は、融点が約４０’〜約７５℃でかつ揮発温度が
約１５０°〜約４５０ ”Ｃの炭化水素ワックス約８０
〜約９０市１＝１％と、熱硬化湿度が約１２０°〜約１
６０℃の熱硬化性樹脂約５〜約１５重諺％と、界面活性
剤とから成る。
′（９と、有機結合剤組成′吻とから成る。有機結合剤
組成物は、融点が約４０’〜約７５℃でかつ揮発温度が
約１５０°〜約４５０ ”Ｃの炭化水素ワックス約８０
〜約９０市１＝１％と、熱硬化湿度が約１２０°〜約１
６０℃の熱硬化性樹脂約５〜約１５重諺％と、界面活性
剤とから成る。
好適な実施態様の詳細な説明
本発明を、本発明のその他の及びそれ以上の目的、利点
及び可能性と一緒に一層良く理解するために、次の開示
内容及び特許請求の範囲の記載を参照のこと。
及び可能性と一緒に一層良く理解するために、次の開示
内容及び特許請求の範囲の記載を参照のこと。
射出成形するに適した組成物は、少くとも５５容隘％の
微細に分割した焼結性物質と、有機結合剤とから成る。
微細に分割した焼結性物質と、有機結合剤とから成る。
微細な焼結性物質は焼結助剤を含有する窒化ケイ素及び
／又は酸化アルミニウム等のセラミックである。好まし
くは、イツトリア、アルミナ等の焼結助剤を含有する窒
化ケイ素を微細焼結性物質として用いる。
／又は酸化アルミニウム等のセラミックである。好まし
くは、イツトリア、アルミナ等の焼結助剤を含有する窒
化ケイ素を微細焼結性物質として用いる。
有機結合剤は、炭化水素ワックス（即ち、アスターケミ
カル社、グレード１８６５Ｑ；フイシャーケミカル社グ
レードＰ−２１、Ｐ−２１；ロジャーリード社の融点１
２５°〜１６５下（５２°〜７４℃）のワックス；シェ
ルオイル社シェルワックス１２０；アモコオイル社パロ
ワックス（Ｐａｒｏｗａｘ ） ）約８０〜約９０重Ｎ
％、好ましくは約８５〜約９０重愈％と、液体熱硬化性
樹脂（即ち、結合剤を含有するエポキシ樹脂）約５〜約
１５重量％、好ましくは約５〜約１０重量％と、界面活
性剤（即ち、オレイン酸、ステアリン酸）約五６〜約５
重量％、好ましくは約５重量％とから成る。好ましくは
、ヘキサヒドロフタル酸無水物を含有するビスフェノー
ル−Ａエピクロルヒドリンが使用する特定の樹脂及び結
合剤である。
カル社、グレード１８６５Ｑ；フイシャーケミカル社グ
レードＰ−２１、Ｐ−２１；ロジャーリード社の融点１
２５°〜１６５下（５２°〜７４℃）のワックス；シェ
ルオイル社シェルワックス１２０；アモコオイル社パロ
ワックス（Ｐａｒｏｗａｘ ） ）約８０〜約９０重Ｎ
％、好ましくは約８５〜約９０重愈％と、液体熱硬化性
樹脂（即ち、結合剤を含有するエポキシ樹脂）約５〜約
１５重量％、好ましくは約５〜約１０重量％と、界面活
性剤（即ち、オレイン酸、ステアリン酸）約五６〜約５
重量％、好ましくは約５重量％とから成る。好ましくは
、ヘキサヒドロフタル酸無水物を含有するビスフェノー
ル−Ａエピクロルヒドリンが使用する特定の樹脂及び結
合剤である。
本発明の特定の実施例において、焼結性物質はＧＴＥブ
四ダクッ社がらＳＮ５０２の名称で市販されている高純
度の微細な窒化ナイ素粉末である。
四ダクッ社がらＳＮ５０２の名称で市販されている高純
度の微細な窒化ナイ素粉末である。
窒化ケイ素を６Ｗ１０（油中水滴形）イツトリア及び２
ｗ１０アルミナの焼結助剤粉末と共にボールミル粉砕す
る。
ｗ１０アルミナの焼結助剤粉末と共にボールミル粉砕す
る。
焼結助剤を含有する窒化ケイ素のボールミル粉砕した混
合物を予熱して吸着水を取り去る。調整した窒化ケイ１
１．１ｑｏｏグラム及び９０ ｗｌｏのパラフィンワッ
クス（アスターケミカル１Ｂ６５Ｑ）と、５Ｗ１０の界
面活性剤（フィシャーオレイン酸Ａ−２１５）と、５Ｗ
１０のエポキシ熱硬化性物質（アク７（Ａｅｍｓ＋）５
１４４ ）とから成る結合剤組成物３２１グラムをプ
ラムリー（Ｂｒａｍｌｅｙ ） ２枚羽根付分散ミキサ
、モデルＢＥＫＥＮで配合スル。混合室を加熱して８０
℃にする。混合を、材料がクリーム状の均一な外観を呈
するようになるまで続ける。粒状及び結合剤物質を初期
混合した後約２時間混合すれば十分である。この点で減
空にし、混合をおよそ４５分続けて閉じ込められた空気
をすべて取り除く。得られた混合物は軟化点範囲が４０
〜７５°Ｃの熱可塑性物質に匹敵した流動学的性質を有
する。この混合物を周知の技法によってベレット化又は
粗砕して、射出成形装置の原料物質として適した均一の
粒径にすることができる。
合物を予熱して吸着水を取り去る。調整した窒化ケイ１
１．１ｑｏｏグラム及び９０ ｗｌｏのパラフィンワッ
クス（アスターケミカル１Ｂ６５Ｑ）と、５Ｗ１０の界
面活性剤（フィシャーオレイン酸Ａ−２１５）と、５Ｗ
１０のエポキシ熱硬化性物質（アク７（Ａｅｍｓ＋）５
１４４ ）とから成る結合剤組成物３２１グラムをプ
ラムリー（Ｂｒａｍｌｅｙ ） ２枚羽根付分散ミキサ
、モデルＢＥＫＥＮで配合スル。混合室を加熱して８０
℃にする。混合を、材料がクリーム状の均一な外観を呈
するようになるまで続ける。粒状及び結合剤物質を初期
混合した後約２時間混合すれば十分である。この点で減
空にし、混合をおよそ４５分続けて閉じ込められた空気
をすべて取り除く。得られた混合物は軟化点範囲が４０
〜７５°Ｃの熱可塑性物質に匹敵した流動学的性質を有
する。この混合物を周知の技法によってベレット化又は
粗砕して、射出成形装置の原料物質として適した均一の
粒径にすることができる。
成形は公知の射出成形技法によって行う。射出成形は、
通常、トランスファー法又は直接射出法を用いて行う。
通常、トランスファー法又は直接射出法を用いて行う。
トランスファー法では、プランジャーからの静圧により
材料が加熱した貯蔵室から、スプルー又はランナーを通
して金型に押込まれる。
材料が加熱した貯蔵室から、スプルー又はランナーを通
して金型に押込まれる。
直接射出法では、油圧プランジャー或は往復（レシプロ
ケーテイング）スクリュー装置のどちらかによって加熱
した混合物をランナー及びゲートを通して金型に直接押
込む。いずれの方法をも用いることができる。
ケーテイング）スクリュー装置のどちらかによって加熱
した混合物をランナー及びゲートを通して金型に直接押
込む。いずれの方法をも用いることができる。
表Ｉに記載した実施例については、１０トンハル（Ｈｕ
ｌｌ））ランス７ア一成形機を用いて材料全棒状に成形
した。粗砕した材料を貯蔵室の中に装入し、予熱して成
形温度にした。最適な成形温度は、通常、結合剤組成物
の融点よりわずか上である。パラフィンワックスを主た
る結合剤成分とし、エポキシを少量成分とする本発明の
実施例である特定の実施例３．４．５（表Ｉ）について
は、貯蔵室の温度を７０〜７２℃にした。およそ見“×
ＩＡ“×２棒“ （０，３ｍ×α６譚×ｔｈ ４ ｔｙ
ｎ ）の２つの棒状キャビティを含有するダイス型を室
温（２４℃）に保った。成形圧力を十分なものにして加
熱した混合物をダイス型の全ての面に押込まなければな
らない。これらの材料、ダイス型及び成形条件では、１
５００ｐａｔ （１ｏ ５に９／傭２）の圧力が適当で
ある。−回分の材料をダイス型キャビティに射出して圧
力をに分間保った。圧力を解放し、ダイス型を開け、成
形品をダイス型より取り出した。
ｌｌ））ランス７ア一成形機を用いて材料全棒状に成形
した。粗砕した材料を貯蔵室の中に装入し、予熱して成
形温度にした。最適な成形温度は、通常、結合剤組成物
の融点よりわずか上である。パラフィンワックスを主た
る結合剤成分とし、エポキシを少量成分とする本発明の
実施例である特定の実施例３．４．５（表Ｉ）について
は、貯蔵室の温度を７０〜７２℃にした。およそ見“×
ＩＡ“×２棒“ （０，３ｍ×α６譚×ｔｈ ４ ｔｙ
ｎ ）の２つの棒状キャビティを含有するダイス型を室
温（２４℃）に保った。成形圧力を十分なものにして加
熱した混合物をダイス型の全ての面に押込まなければな
らない。これらの材料、ダイス型及び成形条件では、１
５００ｐａｔ （１ｏ ５に９／傭２）の圧力が適当で
ある。−回分の材料をダイス型キャビティに射出して圧
力をに分間保った。圧力を解放し、ダイス型を開け、成
形品をダイス型より取り出した。
成形した際の未処理の試験片（職“×狐“Ｘ２−ｙ２“
）の試験を、外部及び内部の刃先スパンが４．０６ ｃ
ｍ及び１７８ｃｍの４点曲げ装置で室温において行った
。
）の試験を、外部及び内部の刃先スパンが４．０６ ｃ
ｍ及び１７８ｃｍの４点曲げ装置で室温において行った
。
種々の結合剤組成物の一連の試験結果を表■に示す。
表 Ｉ
ステアリン酸 ３０％ （ｏ、１ｏ）２、パ
ラフィンワックス ８５％ ｏ、ｏｏ６マイク田ク
リスタリンワックス １０％ （Ｑ、１５ ）ステ
アリン酸 ５％ ＆パラフィンワックス ９０％ ０．０２６エボキ
シ ５％ （０，６６）ステアリン酸
５％ ４、パラフィンワックス ９０％ α０２８エポキ
シ ５％ （０，７１）オレイン酸
５％ ５、パラフィンワックス ８５％ ０．０５６エボ
キシ １０％ （１，４２）オレイン
酸 ５％ ＆ Ｐ、Ｅ、’７ツクス米 ７９２％ Ｏ，ＯＯ
５パラフインワツクス ７２％ （０，１５）エポ
キシ １０％ オレイン酸 ３．６％ ７、 Ｐ、 Ｅ、 ｖｙ ックッ米 ７２．０
％ Ｏ，［］０６パラフインワツクス １４４％
（０，１５）エポキシ １０％ オレイン酸 ３．６％ ８、Ｐ、Ｅ、’７７りＸ ＊５７．６％ Ｑ、００７
パラフインワツクス ２８．８％ （α１８）エポキ
シ １０．０％ オレイン酸 五６％ ９、Ｐ、Ｅ、ワックス米 ４６．８％ ０．００５
パラフインワツクス ３９６％ （０，１！ｌ）エポ
キシ １α０％ オレイン酸 五６％ ’ Ｐ、Ｅ、−ポリエチレン型ワックス破壊に先立つ撓
み又はクロスヘッド走行は、可撓性、すなわち破断した
り又は割れることなく曲る能力の指標である。撓みもま
た破壊降伏と呼ぶことができる。
ラフィンワックス ８５％ ｏ、ｏｏ６マイク田ク
リスタリンワックス １０％ （Ｑ、１５ ）ステ
アリン酸 ５％ ＆パラフィンワックス ９０％ ０．０２６エボキ
シ ５％ （０，６６）ステアリン酸
５％ ４、パラフィンワックス ９０％ α０２８エポキ
シ ５％ （０，７１）オレイン酸
５％ ５、パラフィンワックス ８５％ ０．０５６エボ
キシ １０％ （１，４２）オレイン
酸 ５％ ＆ Ｐ、Ｅ、’７ツクス米 ７９２％ Ｏ，ＯＯ
５パラフインワツクス ７２％ （０，１５）エポ
キシ １０％ オレイン酸 ３．６％ ７、 Ｐ、 Ｅ、 ｖｙ ックッ米 ７２．０
％ Ｏ，［］０６パラフインワツクス １４４％
（０，１５）エポキシ １０％ オレイン酸 ３．６％ ８、Ｐ、Ｅ、’７７りＸ ＊５７．６％ Ｑ、００７
パラフインワツクス ２８．８％ （α１８）エポキ
シ １０．０％ オレイン酸 五６％ ９、Ｐ、Ｅ、ワックス米 ４６．８％ ０．００５
パラフインワツクス ３９６％ （０，１！ｌ）エポ
キシ １α０％ オレイン酸 五６％ ’ Ｐ、Ｅ、−ポリエチレン型ワックス破壊に先立つ撓
み又はクロスヘッド走行は、可撓性、すなわち破断した
り又は割れることなく曲る能力の指標である。撓みもま
た破壊降伏と呼ぶことができる。
表■に示すように、試験１及び２はパラフィンワックス
を主たる結合剤成分とし、エポキシを配合しない実施例
である。試験１及び２における０、 ００４インチ（０
１０龍）及び０．００６インチ（０，１５１１１１１）
という低い撓みは、それぞれ未処理試験片の可撓性が低
いことを示す。試験３．４．５は、パラフィンワックス
を主たる結合剤成分とし、エポキシを少量成分とする実
施例である。試験３．４．５における０、０２６インチ
（α６６ｍ５）、０．０２８インチ（０，７１龍）、０
．０５６インチ（１４２ｍｍ）という高い撓み値は、そ
れぞれ未処理試験片の可撓性が良好なことを示す。試験
６．７．８．９は、エポキシ及びパラフィンワックスが
少量成分（５０％未満）で、その他の種類の炭化水素ワ
ックス（ポリエチレン）が結合剤組成物の残りを構成す
る実施例である。試験６．７．８．９における０、 ０
０５インチ（α１ｓｒｎｔａ ）、０．００６インｆ
（０，１５ａｍ ）、０．００ フインチ（ｏ、１５ｍ
５）、０００５インチ（０，１３１ｕＩ）という低い撓
み値は、未処理試験片の可撓性が低いことを示す。
を主たる結合剤成分とし、エポキシを配合しない実施例
である。試験１及び２における０、 ００４インチ（０
１０龍）及び０．００６インチ（０，１５１１１１１）
という低い撓みは、それぞれ未処理試験片の可撓性が低
いことを示す。試験３．４．５は、パラフィンワックス
を主たる結合剤成分とし、エポキシを少量成分とする実
施例である。試験３．４．５における０、０２６インチ
（α６６ｍ５）、０．０２８インチ（０，７１龍）、０
．０５６インチ（１４２ｍｍ）という高い撓み値は、そ
れぞれ未処理試験片の可撓性が良好なことを示す。試験
６．７．８．９は、エポキシ及びパラフィンワックスが
少量成分（５０％未満）で、その他の種類の炭化水素ワ
ックス（ポリエチレン）が結合剤組成物の残りを構成す
る実施例である。試験６．７．８．９における０、 ０
０５インチ（α１ｓｒｎｔａ ）、０．００６インｆ
（０，１５ａｍ ）、０．００ フインチ（ｏ、１５ｍ
５）、０００５インチ（０，１３１ｕＩ）という低い撓
み値は、未処理試験片の可撓性が低いことを示す。
パラフィンワックスを主たる結合剤成分とし、エポキシ
を少量成分とする本発明の結合剤組成物によって付与さ
れる（試験３．４．５の結果によって示すような）改良
された成形した際の未処理体可撓性は、焼結性物質−結
合剤系の組合せの性質の予測されない有利な変化である
。
を少量成分とする本発明の結合剤組成物によって付与さ
れる（試験３．４．５の結果によって示すような）改良
された成形した際の未処理体可撓性は、焼結性物質−結
合剤系の組合せの性質の予測されない有利な変化である
。
現時点で、発明の好適な実施態様と考えられるものを示
しかつ説明したが、特ｆｆｍ１求の範囲に記載した本発
明の範囲から逸脱することなく種々の変更及び変更態様
を行うことは当業者にとって自明であろう。
しかつ説明したが、特ｆｆｍ１求の範囲に記載した本発
明の範囲から逸脱することなく種々の変更及び変更態様
を行うことは当業者にとって自明であろう。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、（１）少くとも５５容量％の微細焼結性物質、と（
２）融点が約４０°〜約７５℃でかつ揮発温度が約１５
０°〜約４５０℃の炭化水素ワックス約８０〜約９０重
量％と、熱硬化温度が約１２０゜〜約１６０℃の熱硬化
性樹脂約５〜約１５重世％と、界面活性剤とから成る有
機結合剤組成物とから成る射出成形するに適した組成物
。 ２ 前記焼結性物質を窒化ケイ素、酸化アルミニウム、
及びこれらの組合せから成る群より選ぶ特許請求の範囲
第１項記載の組成物。 五 前記焼結性物質が窒化ケイ素から成る特許請求の範
囲第１項記載の組成物。 ４、 前記炭化水素ワックスがパラフィンワックスから
成る特許請求の範囲第１項記載の組成物。 ！５． 前記熱硬化性樹脂が硬化剤を含有するエポキ
シ樹脂から成る特許請求の範囲第１項記載の組成物。 ＆ 結合剤を含有する前記エポキシ樹脂が、ヘキサヒド
ロフタル酸無水物を含有するビスフェノール−Ａエビク
リルヒドリン樹脂から成る特許請求の範囲第５項記載の
組成物。 Ｚ 前記界面活性剤をオレイン酸、ステアリン酸及びこ
れらの組合せから成る群より選ぶ特許請求の範囲第１項
記載の組成物。 ａ 融点が約４０°〜約７５℃でがっ揮発温度が約１５
０°〜約４５０”Ｃの炭化水素ワックス約８０〜約９０
重貴％と、熱硬化温度が約１２００〜約１６０℃の熱硬
化性樹脂約５〜約１５重量％と、界面活性剤とから成る
焼結性物質の射出成形用の有機結合剤組成物。 ９ 前記炭化水素ワックスがパラフィンワックスから成
る特許請求の範囲第８項記載の有機結合剤組成物。 １［Ｌ 前記熱硬化性樹脂が硬化剤を含有するエポキ
シ樹脂から成る特許請求の範囲第８項記載の有機結合剤
組成物。 １１ 結合剤を含有する前記エポキシ樹脂が、ヘキサ
ヒドロフタル酸無水物を含有するビスフェノール−Ａエ
ピクロルヒドリン樹脂から成る特許請求の範囲第１０項
記載の有機結合剤組成物。 １２、 前記界面活性剤をオレイン酸、ステアリン酸
及びこれらの組合せから成る群より選ぶ特許請求の範囲
第８項記載の有機結合剤組成物。
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