JPS6345164A - 粉末成形用組成物 - 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〕 本発明は粉末成形用組成％’Ｂこ係り、より詳しく述べ
ると、セラミックスあるいは金属の粉末を有機材料と混
合して成形した後の脱脂を容易化する有機材料に関する
。

〔従来の技術〕

セラミックス成形体は原料粉末を成形後焼結して得られ
るが、セラミックス粉末だけでは形成が容易ではないの
で、通常、セラミックス粉末に有機材料を添加して成る
組成物を成形した後、成形体から有機物を除去（脱脂と
いう）し、それから焼結する。しかし、粉末−溶媒系で
成形が困難な場合にはバインダーとしての樹脂材料、滑
材、可塑剤等を用いて熱間で場合して成形が行なわれる
。

本発明はこのような熱間で成形される場合の有機材料に
関するが、粉末はセラミックスに限らず金属の場合にも
適用される。

このような熱間での成形で用いられる有機材料、特にバ
インダーとしては、例えば、押出成形法では、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリ酢酸ビニル、ポリブチルメ
タクリレートなど、射出成形法ではアタクチックポリプ
ロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、エチレン−酢
酸ビニル共重合体、ポリブテン、パラフィン、ステアリ
ン酸、ジブチルフタレートなどが挙げられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記のような熱間での成形に用いられる
有機材料（通常熱可望性樹脂）は熱分解温度が高い成分
が一般的であり、脱脂に要する最高温度が４５０〜６０
０℃と高い。それ故、脱脂の昇温速度は、成形品の肉厚
に依存する面もあるが、一般に１〜ｂ を要し、経済性が悪いという問題がある。

また、このような従来の有機材料は脱脂の際完全に熱分
解して消滅せず、僅かに（１〜５％位）炭素分を残留さ
せるので、次のような問題があった。

■、１１２０３のような酸化物セラミックスでは還元反
応によりＣＯガスが生成し、焼結体内に気泡を生しろ。

■Ａ　Ｉ！２０３＋ごｇＯ，ＭｇＡ／！＝０４．ＹｚＯ
＝などの酸化物を焼結助剤として添加した５４３Ｎ４で
は、成形体の焼結中焼結体内に気泡を生じる。

■鉄粉など金属粉末の成形体では、残留炭素の影響で焼
結体の機械的性質が脆くなる（靭性が低下する）傾向が
ある。

〔問題点を解決するための手段］ 本発明者は、上記の如き従来技術の問題点を解決すべ（
、脱脂温度を３５０℃以下に低下することを目的に鋭意
研究する過程で特定の有機材料によりそれが可能である
ことを見い出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、セラミックスあるいは金属の粉末
と室温で固体状の有機物質とから成り、かつ該有機物質
がジメチルテレフタレート、パラフィンおよびシンクロ
ヘキシルフタレートから成ることを特徴とする粉末成形
用組成物にある。

上記組成物においてシンクロヘキシルフタレートは成形
体の保形性、パラフィンは成形材料（組成￥ｙＪ）の流
動性を担っている。そこでパラフィン／シンクロヘキシ
ルフタレートの比が小さすぎると流動性が悪くなり、複
雑な形状の成形が困難になり、一方上記比が大きすぎる
と成形体が軟らかすぎて変形し易くなる。ジメチルテレ
フタレートは脱脂を容易化する働きを有する。これはジ
メチルテレフタレートが成形体から揮敗し易く、２００
℃までにその全量が消失して成形体に穴を開け、その後
のパラフィン、シンクロヘキシルフタレートから発せら
れるガスの通り道を形成して脱脂を容易ならしめるから
である。

本発明の好ましい態様では、特に射出成形法において、
パラフィンとシンクロヘキシルフタレートの重量比を１
〜４とし、且つジメチルテレフタレートと、パラフィン
およびシンクロヘキシルフタレートの混合物との重量比
を０．０１〜０．２とする。

本発明による粉末成形用組成物は、典型的には、セラミ
ックスあるいは金属の粉末と有は材料とを加熱混練した
後ペレット化し、得られたペレットをプラスチックの押
出あるいは１↑出成形法と同様の手法で押出あるいは射
出成形する。こうして得られる一次成形体は３５０’Ｃ
以下の温度で脱脂できる。

〔実施例〕

鉄粉（平均粒径約０．６　ｐ　ｍ）　８４．２ｗ　ｔ％
に表１に示した樹脂組成物１５．８ｗ　ｔ％を添加して
混練物Ａを作成した。また、窒化ケイ素粉末（平均粒径
約０．９μｒｎ）　８３．８ｗ　ｔ％に表１に示した樹
脂組成物１６，２Ｗ　ｔ％を添加して混練物Ｂを作成し
た。

表１．樹脂の組成比（重量比） 上記混練物Ａ、Ｂをそれぞれペレット化し、射出温度１
３５℃で射出成形してφ２０×長さｉ５０（ｍｍ２）の
成形体とした。

り小さいと流動性が悪くなり、棒状試片の先・端部（ス
プルーと反対側）に顕著な充填不良が現われた。反対に
上記比が４より太き（なると成形体が飲らかく、脱型時
に棒状試片にたわみ変形が生じ易くなった。

表１の寛２〜更８の試料で：よ成形体として問題がなか
った。

次に、上記成形体を直径約０．２　ｍ富のアルミナ球粉
末中に埋め込み、鉄粉はアルゴン、窒化ケイ素は窒素雰
囲気で最高温度３５０°Ｃまで６６時間かけて脱脂した
。

重量比が０．０１より小さいと脱脂体にふくれ、剥離お
よびひび割れを生し易くなり、０．２より大きい場合に
は主としてふくれが発生し易すがった。上記比が０．０
１〜０．２の範囲であれば良好な脱脂体が得られた。

脱脂体中の炭素量を定量したが、残留炭素は１０ｐｐｍ
程度のレベルで問題はなかった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、セラミックスあるいは金属の粉末を有
段材料と熱間で混練し成形して得られる一次成形体の脱
脂を約３５０°Ｃ以下で行なうことができるので脱脂に
要する時間を大幅に短縮できる。

また、脱脂体中の残留炭素の量も少なくなるので残留炭
素の存在による焼成時の気泡の発生、焼結体の脆化など
の不都合が解消される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、セラミックスあるいは金属の粉末と室温で固体状の
   有機物質とから成り、かつ該有機物質がジメチルテレフ
   タレート、パラフィンおよびシンクロヘキシルフタレー
   トから成ることを特徴とする粉末成形用組成物。 ２、パラフィンとシンクロヘキシルフタレートの重量比
   が１〜４であり、且つジメチルテレフタレートと、パラ
   フィンおよびシンクロヘキシルフタレートの混合物との
   重量比が０．０１〜０．２である特許請求の範囲第１項
   記載の粉末成形用組成物。