JPS63100074A - セラミツクス射出成形品の焼成方法 - 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 本発明は異形セラミックスの射出成形品の製造方法に関
するものである。

従来の技術 エレクトロニクス用セラミックスは近年のエレクトロニ
クス機器の進歩により、使用されるセラミック製品が広
範囲になってきた。それに伴い、セラミックスの成形技
術も金型成形、押出成形。

鋳み成形、テープ成形などの成形法が用途にあわせて実
用化されてきた。さらに、最近ではセラミックスの高耐
熱性、耐腐食性、耐摩耗性の特徴をいかし、自動車エン
ジンのターボチャジャ−９歯車、切削加工部品、電気部
品などの異形なセラミックスの成形方法として、プラス
チックスの射出成形工法を応用した、セラミックスの射
出成形方法が実用化されてきた。

しかし、セラミックス粉末だけではプラスチックスのよ
うな熱流動性、保形性がないため、セラミックス粉末に
樹脂、やワックスなどの結合剤。

離型剤９分散剤を適量添加させ、高温でセラミックスに
流動性を持たせ射出成形機で所望の形状のセラミックス
を成形して、これを焼成することによって得ている。（
例えば「京都工業試験場研究報告書のセラミックスの射
出成形に関する研究」田中稔也、日比野武蔵、斉藤和美
三氏共著）。

発明が解決しようとする問題点 しかし、熱流動性や保形性を持たせるため樹脂やワック
スは従来の金型成形、押出成形、テープ成形に比べて適
加量が多く、さらに、熱流動性が大きいため、従来の焼
成昇温速度（５０〜ｂに溶解され、成形体に膨れ、亀裂
１表面層の剥離などの欠陥が発生していた。これに対し
て、昇温速度を遅くする方法がとられているが、これは
焼成に長時間を要し、さらに、欠陥は少なくなったが歩
留は５ｏ％以下であり製造上まだ問題があった。（時開
５９−２０３７６３号公報）問題点を解決するだめの手
段 本発明は樹脂又はワックスで射出成形したセラミック成
形体を敷粉の中に埋め、目的焼結体密度の３０〜７０％
まで仮焼成させ、敷粉を取除いた後、再び目的焼結体密
度の得られる温度で焼成させる方法である。

作用 成形体を敷粉中で仮焼成することにより、樹脂やワック
スの流動を抑え保形を保つとともに、敷粉により伝熱さ
れるため均一に加熱され、局部的な変形、クラックがな
くなり、原型のまま樹脂、ワックスの脱脂が可能である
。さらに、目的密度の５０〜９０％で敷粉を取除くので
焼結後の敷粉の付着もない。

実施例 以下、実施例に基づいて本発明を説明する。

セラミック粉末（ｉｏ、９ｓ％）１００重量部に対して
パラフィンワックス８重量部、ポリスチレン８重量部、
ジオクチルフタレート０．５重量部、ステアリン酸０．
２重量部を配合し、２００°Ｃの加熱混練ニーダで６ｏ
分間混合した。これを射出成形機を用いて、温度１７０
　”Ｃ％射出圧７００ｋｇ／　ｃＡの条件で内径３２ｍ
ｍ＋外径４０　ｍｍ　、高さ２０ｍｍの円筒状セラミッ
ク射出成形体を成形した。

この成形体を第１図のように、耐火物のさや３中で９６
％アルミナの敷粉２でマツフルするように成形体１を埋
め、さや詰を行なった。これを、下表のように、目的焼
結密度に対する仮焼結密度の割合を変え、気孔率の異な
る敷粉を使用して第２図のような焼成条件で、各々５０
試料ずつ焼結させ、焼結状態の観察、焼結体の密度、気
孔率、寸法ばらつきを測定した。密度、及び気孔率は、
焼結体の乾燥重量、水中での重量、含水重量より求めた
。寸法ばらつきは、外径寸法のａより求め、その結果を
下表に示す。

さらに、同時に第３図のように従来のさや結方法で第４
図の従来の焼成条件で焼結したものと比較した。

（以下余白） 本発明を従来方法と比較すると、上表からも明らかのよ
うに、本発明は焼結体の密度が大きく、気孔率が小さく
、さらに寸法ばらつきも小さい。

また、試料番号２，３，６．７は５０個すべてが良品で
あったのに対して、従来工法による焼成品は５０個中１
６個の不良が発生した。

次に目的密度に対して５０〜８０％の範囲で仮焼成させ
敷粉末を取除き焼成したのは、ｓｏ％未満では、仮焼成
温度が低いため、樹脂、ワックスが脱脂されず、成形体
に含有されている。さらに、この敷粉を取除き焼成した
ところ、焼結体が凹凸、クラックが発生し変形したから
である。また、８０％を越えると、敷粉が焼結体に付着
し取除くことが容易でないだけでなく、表面の光沢がな
くなるからである。

次に敷粉の気孔率を気孔率３０〜７０係と限定したのは
３０％未満では、敷粉が微粉のため成形体に付着し取除
くことが容易でないとともに、表面の光沢がなくなるか
らである。また、７０％を越えると敷粉中の空間が多く
なり、この空間へ加熱された成形体が樹脂、ワックスの
流動性によって流れ保形性がくずれ、変形するからであ
る。

また、実験で同じ敷粉は成形体の反応して特性を劣化さ
せないもので、気孔率が３ｏ〜７０チの範囲で、かつ無
機質であれば適用できることがわかった。特にアルミナ
、ジルコニア、シリカ、さらに、成形体と同成分の粉な
どが良好である。

発明の効果 本発明の方法はアルミナの射出成形品のほかにジルコニ
ア、窒化物、炭化物、さらには、圧電材料、誘電体材料
、半導体材料などの複成分の材料でも良い、また、使用
する有機物も、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリス
チレン、ＡＰＰ、ワックスなど広範囲のものに適用でき
る。

以上のように本発明は、セラミックスの材料の選択をう
けず、広範囲の有機物の射出成形体を、短時間に焼結さ
せ量産化に富み、さらに、高品質に製造できる方法であ
る。

複雑形状のセラミック製品が多大に利用されてきている
今日、この本発明の製造方法は産業的価値が大なるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の方法を説明するためのさや詰
め状態を示す断面図、第２図は本発明の焼成条件を示す
図、第３図は従来方法によるさや詰状態を示す断面図、
第４図は従来方法による焼成条件を示す図である。 １・・・・・・成形体、２・・・・・・敷粉、３・・・
・・・さやＱ代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　
ほか１名第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）セラミック粉末、有機物からなるセラミック射出
   成形品を敷粉中に埋め、目的焼結密度の５０〜８０％の
   範囲で仮焼結させてから、前記敷粉末を取除き、再び、
   目的焼結密度の温度で焼結させることを特徴とするセラ
   ミックス射出成形品の焼成方法。
2. （２）敷粉は無機粉末で、その気孔率が３０〜７０％の
   範囲にある特許請求の範囲第１項記載のセラミックス射
   出成形品の焼成方法。