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JPH0694388B2 - Injection molding ceramic composition - Google Patents
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JPH0694388B2 - Injection molding ceramic composition - Google Patents

Injection molding ceramic composition

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Publication number
JPH0694388B2
JPH0694388B2 JP60191165A JP19116585A JPH0694388B2 JP H0694388 B2 JPH0694388 B2 JP H0694388B2 JP 60191165 A JP60191165 A JP 60191165A JP 19116585 A JP19116585 A JP 19116585A JP H0694388 B2 JPH0694388 B2 JP H0694388B2
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JP
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injection molding
meth
molded
acrylate
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JP60191165A
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俊之 清成
義幸 菊池
晴平 小野
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Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

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ス製品を射出成形法により製造する
のに適した射出成形用セラミックス組成物に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an injection molding ceramic composition suitable for producing a ceramic product by an injection molding method.

(従来の技術) 一般に射出成形法によりセラミックス製品を得る場合、
まず第一にセラミックス粉末とその粘結剤である有機バ
インダーとを混練して有機バインダー中にセラミックス
粉末を均一に分散させた後、適当な形状、例えば粗粉砕
品又はペレット形状にし、射出成形用材料とする(混練
工程)。次にこの材料で射出成形機を用い、通常プラス
チック成形で行われていると同様の方法により所望の形
状の成形体を得る(成形工程)。この後、加熱分解など
の方法で有機バインダーを除き(脱バインダー工程)、
適した温度で焼結することで(焼結工程)、セラミック
スの特性を有した所望の形状の製品を製造している。
(Prior Art) Generally, when a ceramic product is obtained by an injection molding method,
First of all, after kneading the ceramic powder and the organic binder that is the binder to uniformly disperse the ceramic powder in the organic binder, it is made into an appropriate shape, for example, a coarsely crushed product or a pellet shape, and injection molding is performed. Use as a material (kneading process). Next, using this material, an injection molding machine is used to obtain a molded product having a desired shape by the same method as is usually used for plastic molding (molding step). After that, the organic binder is removed by a method such as thermal decomposition (debinding step),
By sintering at a suitable temperature (sintering step), a product having a desired shape having the characteristics of ceramics is manufactured.

ここで有機バインダーは、射出成形用材料中のセラミッ
クス粉末の分散の均一性、成形工程での溶融した材料の
流動性、得られた成形品の強度、脱バインダー工程での
有機バインダーの除去の容易さ(脱バインダー性)に係
る重要な成分である。
Here, the organic binder is the homogeneity of the dispersion of the ceramic powder in the injection molding material, the fluidity of the molten material in the molding process, the strength of the obtained molded product, and the easy removal of the organic binder in the debinding process. It is an important component related to the sa (debinding property).

有機バインダー成分とセラミックス粉末の濡れ性が悪い
か又は有機バインダーの使用量を誤ると、有機バインダ
ー中にセラミックス粉末を均一に分散することが難しく
なるばかりか、混練あるいは射出成形工程でセラミック
ス粉末と有機バインダー成分の分離が生じたり、溶融し
た成形用材料の流動性が不足したりするため一様な成形
品を多く得ることができない。又、有機バインダー成分
の種類、配合比を誤ると、成形品の強度が著しく低くな
り、成形品の金型からの取出し及び次工程までの移動、
保存中に破損を生じたり、脱バインダー工程で成形品に
亀裂、フクレ、変形を生じたりする。さらに有機バイン
ダー成分の熱安定性が悪い場合には、射出成形中に有機
バインダー成分の劣化が起こり、一定の流動性が得られ
ないばかりかスプール、ランナー等の材料を再び成形用
材料として再利用できない。
If the wettability of the organic binder component and the ceramic powder is poor or if the amount of the organic binder used is incorrect, it becomes difficult to uniformly disperse the ceramic powder in the organic binder, and the ceramic powder and the organic powder are not mixed in the kneading or injection molding process. It is not possible to obtain many uniform molded products because the binder components are separated or the molten molding material lacks in fluidity. Also, if the type and mixing ratio of the organic binder component is incorrect, the strength of the molded product will be significantly reduced, and the molded product will be taken out of the mold and moved to the next step.
It may be damaged during storage, or the molded product may be cracked, blistered, or deformed during the binder removal process. Furthermore, if the thermal stability of the organic binder component is poor, the organic binder component deteriorates during injection molding and a certain level of fluidity cannot be obtained, and materials such as spools and runners are reused as molding materials. Can not.

(発明が解決しようとする問題点) 有機バインダー成分として従来より種々の有機物が用い
られている。
(Problems to be Solved by the Invention) Various organic substances have been conventionally used as organic binder components.

例えば、特公昭51-29170号公報ではアタクティクポリプ
ロピレン(以下、APPと略す)を用いるとセラミックス
粉末の分散が良く、良好な流動性、熱安定性、適度な強
度を有する成形用セラミックス組成物が得られることが
示されている。しかしながら、APPは脱バインダー工程
で成形品に亀裂、フクレ、変形を生じ易いという欠点を
持っている。
For example, in Japanese Patent Publication No. 51-29170, when atactic polypropylene (hereinafter abbreviated as APP) is used, dispersion of ceramic powder is good, and a molding ceramic composition having good fluidity, thermal stability, and appropriate strength is obtained. It has been shown to be obtained. However, APP has a defect that cracks, blisters, and deformation are likely to occur in the molded product in the debinding process.

又、オレフィンワックス、パラフィンロウなどを用いた
場合には、脱バインダー工程での問題は少ないが、セラ
ミックス粉末との濡れ性が悪く、バインダー中にセラミ
ックス粉末を均一に分散させることが難しい、熱安定性
が悪いため一定の流動性が得られない、スプール、ラン
ナー等の材料の再利用が難しい、又得られた成形品の強
度が著しく低いなどの問題がある。
When olefin wax, paraffin wax, etc. are used, there are few problems in the debinding process, but the wettability with the ceramic powder is poor and it is difficult to disperse the ceramic powder uniformly in the binder. There is a problem that a certain fluidity cannot be obtained because of poor performance, it is difficult to reuse materials such as spools and runners, and the strength of the obtained molded product is extremely low.

更に、アクリル系重合体はセラミックス粉末の分散性及
び熱安定性が良く、脱バインダー時の発熱量が少なく、
亀裂、フクレ、変形が発生しにくいという特徴がある
が、射出成形体の強度が低く、取り扱い時に破損し易い
という欠点がある。
Furthermore, the acrylic polymer has good dispersibility and thermal stability of the ceramic powder, and has a small amount of heat generated during debinding.
It is characterized in that cracks, blisters, and deformation do not easily occur, but it has the drawback that the injection-molded product has low strength and is easily damaged during handling.

(問題点を解決するための手段) 本発明者等は、この様な状況に鑑み鋭意研究した結果、
有機バインダーとアクリル系共重合体とエチレン−エチ
ルアクリレート共重合体とを特定の割合で併用すると、
上記の如き欠点のないバランスのとれた射出成形用セラ
ミックス組成物が得られることを見出し、本発明を完成
するに至った。
(Means for Solving Problems) As a result of earnest research in view of such a situation, the present inventors have found that
When an organic binder, an acrylic copolymer, and an ethylene-ethyl acrylate copolymer are used together in a specific ratio,
The inventors have found that a well-balanced ceramic composition for injection molding can be obtained without the above-mentioned drawbacks, and completed the present invention.

すなわち本発明は、セラミックス粉末(I)とアクリル
系重合体(II)とエチレン−エチルアクリレート共重合
体(III)とからなる組成物であって、しかもアクリル
系重合体(II)とエチレン−エチルアクリレート共重合
体(III)の重量比(II)/(III)が1/4〜20/1である
ことを特徴とする射出成形用セラミックス組成物を提供
するものである。
That is, the present invention is a composition comprising a ceramic powder (I), an acrylic polymer (II) and an ethylene-ethyl acrylate copolymer (III), wherein the acrylic polymer (II) and the ethylene-ethyl copolymer are used. A ceramic composition for injection molding, characterized in that the weight ratio (II) / (III) of the acrylate copolymer (III) is 1/4 to 20/1.

本発明に用いるセラミックス粉末(I)としては、公知
のものがいずれも使用でき、例えば酸化アルミニウム、
酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化
チタン、酸化ジルコニウム、ムライト、コージェライ
ト、フォルステライト、ステアタイト、カオリン、タル
ク、合成雲母、フェライト、チタン酸バリウム、炭化ケ
イ素、炭化チタン、炭化タングステン、炭化ホウ素、窒
化ケイ素、窒化ホウ素、サイアロン等が挙げられ、それ
ぞれ単独あるいは2種以上を適宜混合して使用する。そ
の使用量は、セラミックス粉末(I)が射出成形用セラ
ミックス組成物中に通常40〜70体積%、好ましくは45〜
67体積%含有される量である。
As the ceramic powder (I) used in the present invention, any known one can be used, for example, aluminum oxide,
Silicon oxide, magnesium oxide, calcium oxide, titanium oxide, zirconium oxide, mullite, cordierite, forsterite, steatite, kaolin, talc, synthetic mica, ferrite, barium titanate, silicon carbide, titanium carbide, tungsten carbide, boron carbide , Silicon nitride, boron nitride, sialon, etc., each of which may be used alone or in admixture of two or more. The amount of the ceramic powder (I) used in the ceramic composition for injection molding is usually 40 to 70% by volume, preferably 45 to 70% by volume.
The amount is 67% by volume.

本発明で有機バインダーの1種として用いるアクリル系
重合体(II)としては、(メタ)アクリル酸エステル
(a)と、更に必要に応じてこれと共重合可能な他の単
量体(b)(ただし、エチレンを除く)とから得られる
(共)重合体が挙げられ、単独あるいは2種以上混合し
て用いられる。通常の場合流動性の点で単独あるいは2
種以上の(共)重合体混合物の重量平均分子量が5000〜
200000のものを使用するが、なかでも8000〜100000のも
のが好ましい。
The acrylic polymer (II) used as one of the organic binders in the present invention includes (meth) acrylic acid ester (a) and, if necessary, other monomer (b) copolymerizable therewith. (However, except for ethylene), a (co) polymer obtained from the above can be used alone or in admixture of two or more. Ordinarily in terms of liquidity alone or 2
The weight average molecular weight of the mixture of one or more (co) polymers is from 5000 to
200,000 is used, but 8,000 to 100,000 is preferable.

ここで用いる(メタ)アクリル酸エステル(a)として
は、例えばアルキル基の炭素数が1〜8のn−アルキル
(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレ
ート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル
(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)ア
クリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2
−ヒドロキシ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプ
ロピル(メタ)アクリレート、ジエチレングリコール
(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレー
ト、アミノアルキル(メタ)アクリレート、2−メトキ
シエチル(メタ)アクリレート、2−エトキシエチルメ
タクリレート、アリール(メタ)アクリレート等が挙げ
られ、それぞれ単独あるいは2種以上混合して用いられ
る。なかでもアルキル基の炭素数が1〜4のn−アルキ
ル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレ
ート、イソプロピル(メタ)アクリレート、t−ブチル
(メタ)アクリレートが有用である。
Examples of the (meth) acrylic acid ester (a) used here include an n-alkyl (meth) acrylate having an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, isopropyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl ( (Meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, 2
-Hydroxy (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, diethylene glycol (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, aminoalkyl (meth) acrylate, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate, Examples thereof include aryl (meth) acrylates, which may be used alone or in combination of two or more. Among them, n-alkyl (meth) acrylates having an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, isobutyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, and t-butyl (meth) acrylate are useful.

(メタ)アクリル酸エステル(a)と共重合可能な他の
単量体(b)としては、例えば酢酸ビニル、塩化ビニ
ル、塩化ビニリデン、ブタジエン、ビニルエーテル、ス
チレン、メチルスチレン、アクリルニトリル、メタアク
リルニトリル、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、メタ
コン酸、シトラコン酸等が挙げられ、なかでもスチレ
ン、メチルスチレン、(メタ)アクリル酸が有用であ
る。
Examples of the other monomer (b) copolymerizable with the (meth) acrylic acid ester (a) include vinyl acetate, vinyl chloride, vinylidene chloride, butadiene, vinyl ether, styrene, methylstyrene, acrylonitrile, and methacrylonitrile. , (Meth) acrylic acid, itaconic acid, methaconic acid, citraconic acid, and the like, among which styrene, methylstyrene, and (meth) acrylic acid are useful.

また、(メタ)アクリル酸エステル(a)と、これと共
重合可能な他の単量体(b)の使用割合は、重量比で
(a)/(b)が通常100/0〜40/60、好ましくは100/0
〜60/40である。
Further, the ratio of the (meth) acrylic acid ester (a) to the other monomer (b) copolymerizable with the (meth) acrylic acid ester is such that the weight ratio (a) / (b) is usually 100/0 to 40 / 60, preferably 100/0
~ 60/40.

もう1種の有機バインダー成分であるエチレン−エチル
アクリレート共重合体(以下、EEAと略す)(III)とし
ては、エチレンとエチルアクリレートから得られる共重
合体が挙げられ、通常エチルアクリレート含有量が1〜
50重量%のものを使用するが、なかでも10〜40重量%の
ものが好ましい。またEEAの分子量としては、通常重量
平均分子量が100000以下のものを使用するが、なかでも
強度、流動性の点で10000〜70000のものが好ましい。
The ethylene-ethyl acrylate copolymer (hereinafter abbreviated as EEA) (III) which is another organic binder component includes a copolymer obtained from ethylene and ethyl acrylate, and usually has an ethyl acrylate content of 1 or less. ~
Although 50% by weight is used, 10 to 40% by weight is preferable. As the molecular weight of EEA, those having a weight average molecular weight of 100,000 or less are usually used, and among them, those having a weight average molecular weight of 10,000 to 70,000 are preferable in terms of strength and fluidity.

アクリル系重合体(II)とEEA(III)の使用割合として
は、その重量比(II)/(III)が1/4〜20/1となる割合
であり、なかでも成形品強度、脱バインダー性のバラン
スに優れる点で1/4〜10/1が好ましい。(II)/(III)
の重量比が1/4未満では脱バインダー性が低下し、亀
裂、フクレ、変形が生じやすくなり、20/1を超えると強
度が低下するので、それぞれ好ましくない。
The acrylic polymer (II) and EEA (III) are used in a weight ratio (II) / (III) of 1/4 to 20/1. Among them, the strength of the molded product and debinding 1/4 to 10/1 is preferable in terms of excellent balance of properties. (II) / (III)
If the weight ratio is less than 1/4, the debinding property is lowered, cracks, blisters, and deformation are likely to occur, and if it exceeds 20/1, the strength is lowered, which are not preferable.

本発明の組成物には、更に必要に応じて本発明の効果を
損なわない範囲でセラミックス粉末の表面処理剤、焼結
助剤等の添加剤、補強材、アクリル系重合体(II)およ
びEEA(III)以外の合成樹脂を加えることができる。
The composition of the present invention further comprises, if necessary, a surface treatment agent for ceramic powder, additives such as a sintering aid, a reinforcing material, an acrylic polymer (II) and EEA within a range that does not impair the effects of the present invention. Synthetic resins other than (III) can be added.

表面改質剤としては、例えばビニールシラン系、アミノ
シラン系、エポキシシラン系、メタクリルシラン系など
のシラン系カップリング剤、モノアルコキシチタン系、
テトラアルコキシチタン系、チタンアシレート系、チタ
ンキレート系などのチタン系カップリング剤、ステアリ
ン酸金属塩、ラウリン酸金属塩などの金属石けん、ノニ
オン性、アニオン性、カチオン性、両性などの界面活性
剤等が挙げられ、その添加量はセラミックス粉末100重
量部に対して通常0.01〜5重量部である。
Examples of the surface modifier include vinylsilane-based, aminosilane-based, epoxysilane-based, methacrylsilane-based, and other silane-based coupling agents, monoalkoxytitanium-based agents,
Titanium-based coupling agents such as tetraalkoxytitanium-based, titanium acylate-based, titanium chelate-based, metallic soaps such as metal stearates and metal laurate, and nonionic, anionic, cationic, amphoteric surfactants Etc., and the addition amount thereof is usually 0.01 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the ceramic powder.

補強材としては、無機質又は金属の繊維、ウィスカー等
が挙げられ、通常射出成形用セラミックス組成物中に1
〜50体積%含有される範囲で使用される。
Examples of the reinforcing material include inorganic or metal fibers, whiskers and the like.
Used in an amount of up to 50% by volume.

その具体例を挙げると、無機質繊維としては、アスベス
ト、ロックウール、スラグウール、カオリン、ボーキサ
イト、カヤナイト、ガラス、溶融石英、アルミナ・シリ
カ、マグネシア、チタン酸カリウム、アルミナ、ジルコ
ニア、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、カーボン
(グラファイト)等からなる繊維が、無機質ウィスカー
としては、サファイヤ、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化
アルミニウム、ベリリヤ、炭化ホウ素、炭化ケイ素、グ
ラファイト等からなるウィスカーがあり、又、金属繊
維、金属ウィスカーとしては、綱、ステンレス、アルミ
ニウム、青銅、黄銅、銅、マグネシウム、ニッケル、チ
タン、ベリリウム、タングステン、モリブデン、ボロン
等からなる繊維、ウィスカーがある。
Specific examples thereof include inorganic fibers such as asbestos, rock wool, slag wool, kaolin, bauxite, kayanite, glass, fused silica, alumina / silica, magnesia, potassium titanate, alumina, zirconia, silicon carbide, silicon nitride. As the inorganic whiskers, there are whiskers made of sapphire, boron nitride, silicon nitride, aluminum nitride, beryllia, boron carbide, silicon carbide, graphite, etc., and metal fibers. As the metal whiskers, there are fibers and whiskers made of steel, stainless steel, aluminum, bronze, brass, copper, magnesium, nickel, titanium, beryllium, tungsten, molybdenum, boron and the like.

合成樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリアクリルニトリル、アクリルニトリル−スチレ
ン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体等が挙げら
れる。
Examples of the synthetic resin include polyethylene, polypropylene, polyacrylonitrile, acrylonitrile-styrene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer and the like.

本発明の組成物を得るには、セラミックス粉末(I)と
アクリル系重合体(II)とEEA(III)と、更に必要に応
じて加えられる添加剤、補強材等とを、所定の混合割合
で、有機バインダーの軟化点以上の温度で、例えば押出
機、ニーダー、高速ミキサー、ロール等の公知の混練機
を用いて溶融混合すればよく、特に製造方法は限定され
ないが、セラミックス粉末(I)はあらかじめ表面処理
剤、焼結助剤を添加し、混合しておくと好ましい。
In order to obtain the composition of the present invention, the ceramic powder (I), the acrylic polymer (II), the EEA (III), and additives, reinforcing agents, etc., which are optionally added, are mixed in a predetermined mixing ratio. Then, it may be melt-mixed at a temperature equal to or higher than the softening point of the organic binder by using a known kneader such as an extruder, a kneader, a high-speed mixer, or a roll. The production method is not particularly limited, but the ceramic powder (I) It is preferable to add a surface treatment agent and a sintering aid in advance and mix them.

(発明の効果) 本発明の射出成形用セラミックス組成物は、セラミック
ス粉末の分散が容易で流動性が高く、容易に強度に優
れ、取り扱い容易な射出成形品が成形でき、スプール、
ランナー等の再利用も可能で、しかも脱バインダー性に
優れるため比較的短時間で脱バインダーを行っても亀
裂、フクレ、変形が生じないという利点を有する。
(Effects of the Invention) The ceramic composition for injection molding of the present invention is capable of easily dispersing ceramic powder, has high fluidity, is easily excellent in strength, and can be molded into an injection-molded product that is easy to handle,
It is possible to reuse the runner and the like, and since it has excellent debinding property, it has an advantage that cracking, blistering and deformation do not occur even if debinding is performed in a relatively short time.

(実施例) 以下に実施例および比較例を示して本発明を具体的に説
明する。尚、例中の部は重量部である。
(Example) Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. The parts in the examples are parts by weight.

実施例1 酸化アルミニウム100部にアクリル系重合体(メタクリ
ル酸メチル36部、メタクリル酸ブチル54部、アクリル酸
エチル7部およびアクリル酸3部からなり、重量平均分
子量25000)9.3部、EEA(アクリル酸エチル含有率18重
量%、重量平均分子量58000)2.2部、ポリスチレン8.8
部、ジブチルフタレート1.2部、ステアリン酸1.0部を加
え、加圧型双腕式ニーダーにより130℃で30分間混練
し、冷却後3mm程度にペレット化し、酸化アルミニウム
を55体積%含む射出成形用セラミックス組成物を得た。
この組成物を100倍の光学顕微鏡で観察したところ、凝
集粒子は見られず、セラミックス粉末の分散が良好であ
った。
Example 1 100 parts of aluminum oxide and an acrylic polymer (36 parts of methyl methacrylate, 54 parts of butyl methacrylate, 7 parts of ethyl acrylate and 3 parts of acrylic acid, 9.3 parts by weight average molecular weight of 25,000), EEA (acrylic acid Ethyl content 18% by weight, weight average molecular weight 58000) 2.2 parts, polystyrene 8.8
Part, 1.2 parts of dibutyl phthalate and 1.0 part of stearic acid are added, and the mixture is kneaded at 130 ° C. for 30 minutes by a pressure type double-arm kneader, cooled, pelletized to about 3 mm, and a ceramic composition for injection molding containing 55% by volume of aluminum oxide. Got
When this composition was observed with a 100 × optical microscope, no agglomerated particles were found and the dispersion of the ceramic powder was good.

これを加熱筒温度150℃、射出圧力600kg/cm2の条件で射
出成形し、図−1に示す板状の成形体(巾50mm、長さ90
mm、厚さ3.6mmおよび2mm)及び図−2に示す棒状の成形
体(4×4×60mm)を得た。
This was injection-molded under the conditions of a heating cylinder temperature of 150 ° C and an injection pressure of 600 kg / cm 2 , and the plate-shaped molding (width 50 mm, length 90
mm, thickness 3.6 mm and 2 mm) and a rod-shaped molded body (4 × 4 × 60 mm) shown in FIG.

図−2に示す成形体を用いて三点曲げ試験(スパン間隔
30mm、加重速度1mm/分)を行ったところ曲げ強度は155k
g/cm2であった。
Three-point bending test (span spacing)
Bending strength is 155k when 30mm, weighting speed 1mm / min)
It was g / cm 2 .

次にこれらの成形体を500℃まで20℃/hrの速度で昇温
し、脱バインダーを行った。次いで1700℃で1時間保持
し、焼結させて良好な酸化アルミニウム焼結体を得た。
Next, these molded bodies were heated to 500 ° C. at a rate of 20 ° C./hr to remove the binder. Then, it was held at 1700 ° C. for 1 hour and sintered to obtain a good aluminum oxide sintered body.

実施例2 酸化アルミニウム100部に対してアクリル系重合体(メ
タクリル酸ブチル40部、アクリル酸ブチル20部およびス
チレン40部からなり、重量平均分子量90000)8部、EEA
(アクリル酸エチル含有率25重量%、重量平均分子量29
000)3部、ジオクチルアジペート1.5部、ステアリン酸
1.0部、ポリエチレンワックス1.0部を用いた以外は実施
例1と同様にして、酸化アルミニウムを65体積%含む射
出成形用セラミックス組成物を得た。この組成物は実施
例1の組成物と同様にセラミックスの分散が良好であっ
た。
Example 2 8 parts of an acrylic polymer (composed of 40 parts of butyl methacrylate, 20 parts of butyl acrylate and 40 parts of styrene and having a weight average molecular weight of 90000) based on 100 parts of aluminum oxide, EEA
(Ethyl acrylate content 25% by weight, weight average molecular weight 29
000) 3 parts, dioctyl adipate 1.5 parts, stearic acid
A ceramics composition for injection molding containing 65% by volume of aluminum oxide was obtained in the same manner as in Example 1 except that 1.0 part and 1.0 part of polyethylene wax were used. Similar to the composition of Example 1, this composition had good ceramic dispersion.

これを加熱筒温度160℃、射出圧力800kg/cm2の条件で射
出成形し、図−1及び図−2に示す形状の成形体を得
た。図−2に示す成形体の曲げ強度は140kg/cm2であっ
た。次にこれらの成形体を500℃まで25℃/hrの速度で昇
温し、完全に脱バインダーを行った後、1700℃で1時間
保持し、焼結させて良好な酸化アルミニウム焼結体を得
た。
This was injection-molded under the conditions of a heating cylinder temperature of 160 ° C. and an injection pressure of 800 kg / cm 2 to obtain a molded product having a shape shown in FIGS. 1 and 2. The bending strength of the molded body shown in FIG. 2 was 140 kg / cm 2 . Next, these molded bodies are heated to 500 ° C at a rate of 25 ° C / hr to completely remove the binder, and then held at 1700 ° C for 1 hour and sintered to obtain a good aluminum oxide sintered body. Obtained.

実施例3 実施例1で得られた成形品及びその成形くず(スプー
ル、ランナー等)を粗粉砕して射出成形用セラミックス
組成物を得た。これを用いた以外は実施例1と同様にし
て良好な酸化アルミニウム焼結体を得た。又、射出成形
に際して該成形用セラミックス組成物を170℃の加熱筒
内に8時間滞留させたが成形性は変わらず、良好な成形
体が得られた。
Example 3 The molded product obtained in Example 1 and its molding waste (spool, runner, etc.) were roughly crushed to obtain a ceramic composition for injection molding. A good aluminum oxide sintered body was obtained in the same manner as in Example 1 except that this was used. Further, during injection molding, the molding ceramic composition was allowed to stay in a heating cylinder at 170 ° C. for 8 hours, but the moldability did not change, and a good molded product was obtained.

実施例4 実施例2で得られた成形品及びその成形くずを用いた以
外は実施例3と同様にして良好な酸化アルミニウム焼結
体を得た。
Example 4 A good aluminum oxide sintered body was obtained in the same manner as in Example 3 except that the molded product obtained in Example 2 and the molding waste thereof were used.

実施例5 酸化アルミニウム100部にアクリル系重合体(メタクリ
ル酸メチル50部およびメタクリル酸ブチル50部からな
り、重量平均分子量8500)9部、EEA(アクリル酸エチ
ル含有率35重量%、重量平均分子量56000)9部、スチ
レン4.5部、ジオクチルフタレート2部、ステアリン酸
アルミニウム1部を加え、加圧型双腕式ニーダーにより
130℃で30分間混練し、冷却後ペレット化し、酸化アル
ミニウムを51体積%含む射出成形用セラミックス組成物
を得た。この組成物は実施例1の組成物と同様にセラミ
ックスの分散が良好であった。
Example 5 9 parts of an acrylic polymer (50 parts of methyl methacrylate and 50 parts of butyl methacrylate, weight average molecular weight 8500) in 100 parts of aluminum oxide, EEA (ethyl acrylate content 35% by weight, weight average molecular weight 56000) ) Add 9 parts, styrene 4.5 parts, dioctyl phthalate 2 parts, aluminum stearate 1 part, and pressurize with a double-arm kneader.
The mixture was kneaded at 130 ° C. for 30 minutes, cooled and pelletized to obtain a ceramic composition for injection molding containing 51% by volume of aluminum oxide. Similar to the composition of Example 1, this composition had good ceramic dispersion.

これを加熱筒温度140℃、射出圧力700kg/cm2の条件で射
出成形し、図−1及び図−2に示す形状の成形体を得
た。図−2に示す成形体の曲げ強度は160kg/cm2であっ
た。
This was injection-molded under the conditions of a heating cylinder temperature of 140 ° C. and an injection pressure of 700 kg / cm 2 to obtain a molded product having a shape shown in FIGS. 1 and 2. The bending strength of the molded body shown in FIG. 2 was 160 kg / cm 2 .

次にこれらの成形体を500℃まで15℃/hrの速度で昇温
し、脱バインダーを行い、次いで1650℃で1時間保持
し、焼結させて良好な酸化アルミニウム焼結体を得た。
Next, these molded bodies were heated to 500 ° C. at a rate of 15 ° C./hr to remove the binder, and then held at 1650 ° C. for 1 hour and sintered to obtain a good aluminum oxide sintered body.

実施例6 酸化アルミニウム100部にアクリル系重合体(メタクリ
ル酸メチル50部、メタアクリル酸グリシジル20部、アク
リル酸イソブチル10部およびスチレン20部からなり、重
量平均分子量20000)15部、EEA(アクリル酸エチル含有
率18重量%、重量平均分子量62000)1.5部、ジオクチル
フタレート1.5部、ステアリン酸1.0部を加え、加圧型双
腕式ニーダーで混練し、ペレット形状として、酸化アル
ミニウムを60体積%含む射出成形用材料セラミックス組
成物を得た。
Example 6 100 parts of aluminum oxide and 15 parts of an acrylic polymer (50 parts of methyl methacrylate, 20 parts of glycidyl methacrylate, 10 parts of isobutyl acrylate and 20 parts of styrene, weight average molecular weight 20000), EEA (acrylic acid Ethyl content 18% by weight, weight average molecular weight 62000) 1.5 parts, dioctyl phthalate 1.5 parts, stearic acid 1.0 part, and kneading with a pressure type double-arm kneader, and injection molding containing 60% by volume of aluminum oxide as a pellet shape. A ceramic material for materials was obtained.

これを加熱筒温度160℃、射出圧力600kg/cm2の条件で射
出成形し、図−2に示す形状の成形体を得た。この成形
体の曲げ強度は140kg/cm2であった。次にこの成形体を5
00℃まで25℃/hrの速度で昇温し、脱バインダーを行っ
た後、1700℃で1時間保持し、焼結させて良好な酸化ア
ルミニウム焼結体を得た。
This was injection-molded under the conditions of a heating cylinder temperature of 160 ° C. and an injection pressure of 600 kg / cm 2 to obtain a molded product having the shape shown in FIG. The bending strength of this molded product was 140 kg / cm 2 . Next, this molded body is
The temperature was raised to 00 ° C. at a rate of 25 ° C./hr, the binder was removed, and then the mixture was held at 1700 ° C. for 1 hour and sintered to obtain a good aluminum oxide sintered body.

実施例7 イットリア固溶酸化ジルコニウム100部、実施例1と同
じアクリル系重合体9部、EEA3部、ジブチルフタレート
3部、ステアリン酸3部を用いた以外は実施例1と同様
にしてセラミックス粉末51体積%含む射出成形用セラミ
ックス組成物を得た。この組成物の分散性は実施例1と
同様にセラミックスの分散が良好であった。
Example 7 Ceramic powder 51 in the same manner as in Example 1 except that 100 parts of yttria solid solution zirconium oxide, 9 parts of the same acrylic polymer as in Example 1, 3 parts of EEA, 3 parts of dibutyl phthalate, and 3 parts of stearic acid were used. A ceramic composition for injection molding containing volume% was obtained. As for the dispersibility of this composition, the dispersion of the ceramics was good as in Example 1.

これを加熱筒温度160℃、射出圧力800kg/cm2の条件で射
出成形し、図−2に示す形状の成形体を得た。この成形
体の曲げ強度は140kg/cm2であった。この成形体を500℃
まで15℃/hrの速度で昇温し、脱バインダーを行った
後、1500℃で1時間保持し、焼結させて良好な酸化アル
ミニウム焼結体を得た。
This was injection-molded under the conditions of a heating cylinder temperature of 160 ° C. and an injection pressure of 800 kg / cm 2 to obtain a molded product having the shape shown in FIG. The bending strength of this molded product was 140 kg / cm 2 . This molded body is 500 ℃
The temperature was raised at a rate of 15 ° C./hr to remove the binder, and the mixture was held at 1500 ° C. for 1 hour and sintered to obtain a good aluminum oxide sintered body.

比較例1 EEAの使用を省略し、アクリル系重合体の使用量を16.5
部に変更した以外は実施例6と同様にして図−2に示す
成形体を得たが、この成形体の曲げ強度は115kg/cm2
小さいものであった。
Comparative Example 1 EEA was omitted and the amount of acrylic polymer used was 16.5.
A molded body shown in FIG. 2 was obtained in the same manner as in Example 6 except that the parts were changed, and the bending strength of this molded body was as small as 115 kg / cm 2 .

次いで同様にして図−1に示す板状の成形体を射出成形
したところ成形体の強度が低い為、離型のための突出時
に割れが生じ良好な成形体は得られなかった。
Then, when the plate-shaped molded body shown in FIG. 1 was injection-molded in the same manner, the strength of the molded body was low, and therefore cracking occurred at the time of protrusion for releasing from the mold, and a good molded body could not be obtained.

比較例2 アクリル系重合体の使用を省略し、EEAの使用量を16.5
部に変更した以外は実施例6と同様にして図−1および
2に示す成形体を得、次いで500℃まで25℃/hrの速度で
昇温して脱バインダーを行ったところ、すべての成形体
で亀裂、フクレを生じ、満足な脱バインダー品は得られ
なかった。
Comparative Example 2 Eliminate the use of acrylic polymer and set the amount of EEA to 16.5.
1 and 2 were obtained in the same manner as in Example 6 except that the parts were changed, and then the binder was removed by raising the temperature to 500 ° C. at a rate of 25 ° C./hr. Cracks and blisters were formed on the body, and a satisfactory debinder product was not obtained.

比較例3 アクリル系重合体の使用を省略し、EEAの使用量を11部
に変更した以外は実施例2と同様にして酸化アルミニウ
ムを65体積%含む射出成形用セラミックス組成物を得
た。この組成物を100倍の光学顕微鏡で観察したとこ
ろ、凝集粒子が多数みとめられ、セラミックス粉末の分
散が不良であった。これを実施例1と同様にして図−1
に示す成形体を射出成形したが、流動性が悪く、ショー
トショットの成形体しか得られなかった。
Comparative Example 3 A ceramic composition for injection molding containing 65% by volume of aluminum oxide was obtained in the same manner as in Example 2 except that the use of the acrylic polymer was omitted and the amount of EEA used was changed to 11 parts. When this composition was observed with a 100 × optical microscope, many agglomerated particles were found and the dispersion of the ceramic powder was poor. This is carried out in the same manner as in Example 1, and FIG.
The molded product shown in (1) was injection molded, but the fluidity was poor and only a short shot molded product was obtained.

比較例4 酸化アルミニウム100部に対してパラフィンロウ(融点1
35゜F)14部、ジブチルフタレート1部およびステアリン
酸2部を用いた以外は実施例5と同様にして酸化アルミ
ニウムを60体積%含む射出成形用セラミックス組成物を
得た。この組成物を100倍の光学顕微鏡で観察したとこ
ろ、凝集粒子が多数みとめられ、セラミックス粉末の分
散は不良であった。
Comparative Example 4 Paraffin wax (melting point: 1 with respect to 100 parts of aluminum oxide)
A ceramic composition for injection molding containing 60% by volume of aluminum oxide was obtained in the same manner as in Example 5 except that 14 parts of 35 ° F.), 1 part of dibutyl phthalate and 2 parts of stearic acid were used. When this composition was observed with a 100 × optical microscope, many agglomerated particles were found and the dispersion of the ceramic powder was poor.

これを加熱筒温度140℃、射出圧力800kg/cm2の条件で図
−1に示す板状の成形体を射出成形したところ、成形体
の強度が低い為、離型のための突出時に破損し、良好な
成形体は得られなかった。
Heating cylinder temperature 140 ° C. This, the plate-shaped molded body shown in Figure 1 under conditions of injection pressure 800 kg / cm 2 was injection-molded, due to the low strength of the molded body was damaged during projecting for the release However, a good molded product could not be obtained.

又、この成形用セラミックス組成物を8時間170℃の加
熱筒内に滞留させた後、射出成形を行ったところ、流動
性が低下し、ショートショットの成形体しか得られなか
った。
Further, when this molding ceramic composition was retained in a heating cylinder at 170 ° C. for 8 hours and then injection-molded, the fluidity was lowered and only a short-shot molding was obtained.

比較例5 酸化アルミニウム100部に対してAPP15部、ジオクチルア
ジペート1.0部およびステアリン酸1.0部を用いた以外は
実施例1と同様にして図−1に示す成形体を得、次いで
脱バインダーしたところ、すべての試料で亀裂、フクレ
を生じ満足な脱バインダー品は得られなかった。
Comparative Example 5 A molded body shown in FIG. 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that APP 15 parts, dioctyl adipate 1.0 part and stearic acid 1.0 part were used with respect to 100 parts of aluminum oxide, and then debinding was performed. Cracking and blistering occurred in all the samples, and a satisfactory debindered product was not obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図−1および図−2は射出成形用セラミックス組成物を
射出成形してなる成形体の斜視図である。
1 and 2 are perspective views of a molded body obtained by injection molding a ceramic composition for injection molding.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】セラミックス粉末(I)とアクリル系重合
体(II)とエチレン−エチルアクリレート共重合体(II
I)とからなる組成物であって、しかもアクリル系重合
体(II)とエチレン−エチルアクリレート共重合体(II
I)の重量比(II)/(III)が1/4〜20/1であることを
特徴とする射出成形用セラミックス組成物。
1. A ceramic powder (I), an acrylic polymer (II) and an ethylene-ethyl acrylate copolymer (II
I), which is an acrylic polymer (II) and an ethylene-ethyl acrylate copolymer (II
A ceramic composition for injection molding, wherein the weight ratio (II) / (III) of I) is 1/4 to 20/1.
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