JPS62260762A - セラミツク射出成形用組成物 - 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〕 本発明はセラミック射出成形用樹脂組成物に係り、より
詳しく述べると、肉厚の大きい製品を射出成形しまた脱
脂して高い良品率を達成しうるようなセラミック射出成
形用樹脂組成物に関する。

〔従来の技術〕

近時、自動束のエンジン部品等にセラミックスが応用さ
れているが、その成形に当って、複雑な形状でも成形可
能で生産コストも低いことから射出成形法が普及しつつ
ある。

射出成形法を利用したセラミック焼結体の製造工程は下
記の工程からなる。

原　料：　セラミック粉末、樹脂 ■ 成　形：　樹脂の射出成形と同様に射出成形焼　成：　
セラミックの焼結温度で焼成セラミックの射出成形用樹
脂は一般に、熱可塑性の樹脂に可塑剤、潤滑剤等を添加
したものであるが（特公昭５１−２９１７０号公報）、
セラミック微粉末との漏れ性が優れている等の理由から
熱可塑性樹脂としてアタクチックポリプロピレンを用い
、かつ脱脂時のアタクチックポリプロピレンの熱分解、
除去を効果的かつ容易に進行させるために昇華性物質を
添加したセラミック射出成形用組成物が開示されている
（特開昭５７−１５０５１１号公報）。

また、アタクチックポリプロピレン樹脂にエチレン−酢
酸ビニル共重合体を加えてセラミック射出成形用組成物
に適当な熱流動性と成形性を付与するとともに加熱時の
分解揮発特性を調整したもの（特開昭４９−１１４６１
０号公報）、あるいは、熱可塑性樹脂としてエチレン−
プロピレン共重合体とエチレン−酢酸ビニル共重合体を
用い、それに低温流動性を付与するための加工助剖およ
び脱脂を促進する気孔形成剤としてろう、脂肪族アミド
などを加えたセラミック射出成形用組成物（特開昭５９
−１２１１５１号公報）などが提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の如き従来技術のセラミック射出成形用樹脂組成物
で実際に板状試片を作成したところ、厚さが５鶴の板状
試片の場合にはほぼ１００％の確率で良品が得られたが
、厚さがＩｏｍｓになるとクラックなどが入り、良品が
得られる確率は５０％を下回るようになったみまた、複
雑な形状の製品においても良品率が低かった。そこで、
本発明は、肉厚の製品あるいは複雑な形状の製品を高い
良品率で製造できるセラミック射出成形用樹脂組成物を
提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記問題点を解決するために、セラミック粉
末と樹脂組成物からなり、かつ該樹脂組成物がアタクチ
ックポリプロピレン、エチレン−酢酸ヒニル共重合体、
パラフィンおよアントラセンからなることを特徴とする
セラミック射出成形用樹脂組成物を提供する。

アタクチックポリプロピレンは射出成形用組成物に塑性
変形特性を付与する有機バインダの主成分として添加さ
れ、一般に分子量が１００．０００程度までのものが好
適に用いられ、添加する量は樹脂全体の４０〜６０ｗ　
ｔ％であることが好ましい。アタクチックポリプロピレ
ンの量が少なすぎると成形体の充填不良が発生し、多す
ぎると成形体が変形し易い。

エチレン−酢酸ビニル共重合体は、有機バインダのもう
１つの主成分として添加されミ成形体の保形性に寄与す
る。エチレンと酢酸ビニルの割合は７０　：　３０〜９
０：１０（重量比）、望ましくは８０　：　２０程度、
分子量は１５０００〜２５０００　、望ましくは２００
００程度であるが、添加する量は樹脂全体の２５〜４０
−ｔ％であることが好ましい。エチレン−酢酸ビニル共
重合体の量が少なすぎると成形体が変形し易く、多すぎ
ると脱脂時にひび割れが発生する。

パラフィンは成形体に低温流動性を付与し、脱脂性を改
良するが、樹脂全体の２〜２０−ｔ％の量であることが
好ましい。パラフィンの量が少なすぎると成形体の充填
不良が発生し、多すぎると脱脂時にひび割れが発生する
。

アントラセンは低温揮発性で脱脂を促進する働きがある
が、樹脂全体の３〜１５−ｔ％の量であることが好まし
い。アントラセンの量が少なすぎると脱脂時にひび割れ
が発生し、多すぎると組成物の流動性が悪化する。

セラミック射出成形用組成物はセラミック粉末と樹脂組
成物の混合物からなり、樹脂組成物の量は一般的に全体
の１５〜２０ｗ　ｔ％である。樹脂組成物の量が不足す
ると、組成物の流動性、保形性など射出成形に必要な特
性が得られなくなり、多すぎるとそれを効果的に脱脂す
ることが困難になり、ひび割れを生じ易くなる。

本発明が適用できるセラミック粉末には特別の制約はな
く、例えば、窒化ケイ素、炭化ケイ素、アルミナ、ジル
コニア等が含まれる。

本発明によるセラミック射出成形用組成物は、慣用の手
法に従って、射出成形され、脱脂され、焼成されること
ができる。

〔作　用〕

アントラセンは、約２００℃で昇華をはじめ、成形体中
で昇華による圧力を急激にあげることなく、徐々に昇華
してゆく。これにより成形体中にその後の樹脂の分解ガ
スの通路を形成する。アントラセンに続いてパラフィン
、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アタクチックポリプ
ロピレンの順で熱分解が進み、分解ガスとなる。この順
による分解ガスの発生は、アントラセンにより形成され
た通路をぬけるのに適量であり、ひび割れを発生させる
力は発生しない。そのため、肉厚品の脱脂性がよくなっ
た。

〔実施例〕

実施例１ 炭化ケイ素粉末（イビデン社製β−５ｉＣ、ウルトラフ
ァイン、平均粒径０．３μｍ　）　９８．７ｗｔ％に焼
結助剤としてカーボンブラック（三菱化成工業製、ダイ
アブラック■、平均粒径０．０２μｍ）０．８ｗｔ％と
非晶質ホウ素粉末（Ｈ，Ｃ，５ｔａｒｃｋ社製、平均粒
径０、８μｍ）０．５ｗｔ％をベンゼン中で均一に混合
し、乾燥した物をセラミック原料とした。次に、セラミ
ック原料８２．６ｗ　ｔ％にアタクチックポリプロピレ
ン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、パラフィンおよび
アントラセンを全体で１７．４ｗｔ％加えて１５０℃で
加圧混練機により９０分間混練した。これらの樹脂の組
成を表１に示す。それから、２軸加熱式押出機で１５０
°Ｃにて押出しホットカッターで約φ４×長さ５龍のペ
レットとした。

以下余白 このペレットをスクリュ一式射出成形機で射出圧力６０
０　ｋｇ　／　ｃｎｌ、射出温度１４０℃（試料Ｎｔｘ
１．Ｎ１１２　）および１４０℃（試料漱３．魚４）で
最大径２５ｔｓφ。

３０酊φ、３５鶴φ、抜き包配で、長さ１００ｍｍの円
柱体に成形した。

この成形体を１ｆｉφの球形Ｓｉ３Ｎ４粉末中に埋め込
み、窒素雰囲気中で３°Ｃ／ｈｒの速度で４５０℃まで
昇温し、４５０℃に３時間保持して脱脂した。

脱脂後、目視で製品の良否を判断した。その結果を表２
に示す。

表２に見られるように、本発明によれば、肉厚３０酊φ
の製品で約５０％の良品率、２５ｗｍφでは１００％の
良品率が達成されている。従来技術では肉厚１０鶴φで
良品率５０％程度である。

大旌桝遣 実施例１の試料Ｎ１３のペレットを用いてタービンホイ
ール（最外径６０ｆｌφ、最大肉厚２２鶴相当、翼枚数
１０枚）を製造した。脱脂後、ひび割れはなく、良品が
得られた。

ル較±土 実施例２において樹脂のうちアントラセンまたはパラフ
ィンのどららか１種を除いたペレットで成形したところ
、脱脂速度を１〜ｂ しても表面および内部共にひび割れのない成形体を得る
ことができなかった。

比較例２ 実施例２において樹脂のうちエチレン−酢酸ビニル共重
合体を除いて成形したところ、タービンホイールは保形
性が乏しくなり、脱型時に翼を破損し易かった。また、
脱脂後翼が変形し、形状の確保が困難であった。

３発明の効果〕 本発明によれば、肉厚の大きい製品あるいは複雑な形状
の製品を高い良品率で射出成形および脱脂することが可
能になる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、セラミック粉末と樹脂組成物からなり、かつ該樹脂
   組成物がアタクチックポリプロピレン、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からな
   ることを特徴とするセラミック射出成形用樹脂組成物。