JPH0578177A - 酸ガスを用いて成形セラミツク未処理体からポリアセタールバインダーを除去する方法 - Google Patents

酸ガスを用いて成形セラミツク未処理体からポリアセタールバインダーを除去する方法

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JPH0578177A
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ゲルト・ヴインゲフエルト
Walter Hassinger
ウオルター・ハツシンガー
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポリアセタールバインダー中に分散された焼
結可能な粉末で構成される未処理体からバインダーを迅
速に除去する方法を提供する。 【構成】 本発明方法は、成形されたセラミック未処理
体を、ポリアセタールバインダーを解重合させる酸と接
触させることによって達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】（発明の背景）本発明は押出成形又は射出
成型可能なセラミック組成物からセラミック物品を製造
する改良された方法に関するものである。更に詳しく
は、本発明は、セラミック粉末及びポリアセタールバイ
ンダーを含む成形セラミック未処理体(green body)から
バインダーを除去する方法に関するものである。
【０００２】セラミック材料は、数多くの高温、高特性
用途において非常に重要なものである。最近、往復エン
ジン、ガスタービン及びロケットエンジンを初めとする
重要なエンジンの部品としてのセラミック組成物の開発
に大きな注目が寄せられている。これらの用途は、高い
比強度、高温における機械特性不変性、低い熱及び電気
伝導性、硬度及び耐摩耗性、並びに化学的不活性といっ
た独特の特性の組み合わせを必要とする。しかしなが
ら、経済的な製造方法を用いて高い寸法精度及び十分な
強度を有する複雑な形状のものを製造することが不可能
であるために、これらの重要な高温、高特性用途におい
て、かかるセラミック材料の潜在的な利点を十分に発揮
することができなかった。
【０００３】セラミック基体を形成させる試みにおいて
幾つかの方法が用いられてきた。かかる方法には、セラ
ミック粉末を未処理体に圧縮した後に焼結又は加熱圧縮
し、次に焼結基体を成形又は加工して最終製品を製造す
る方法が包含される。他の方法はスリップ注型である。
これは、セラミック粒子を水中に分散させ、スラリーを
成形型中に配置し、水を除去して未処理体を形成させる
という方法である。圧縮法は、複雑な形状で、特定のデ
ザイン仕様に合致させなければならないセラミック物品
を形成させるのには不適当であることが見出された。ス
リップ注型法は、均一な厚さを有する部品にしか適用す
ることができないので用途が制限されている。
【０００４】従来の方法に関連した問題点を考慮して、
セラミック物品を形成させるのに射出成形が用いられる
ことが多くなっている。射出成形法は、成形可能な組成
物を成形型又はダイ中に加圧注入する方法である。射出
成形法によって、僅かな寸法誤差の精度を有する多数の
物品を迅速かつ再現よく形成させることが容易になる。
射出成形法は、また、最終製品を製造するのに必要な成
形又は加工の量を最小にする。
【０００５】セラミック物品を形成させる射出成形法
は、全て、典型的には、熱可塑性ポリマー中に分散され
たセラミック粉末を含む組成物を射出成形することによ
ってセラミック未処理体を形成させ、該ポリマーを燃焼
させ、得られた多孔性の未処理体を同じ形状の密なセラ
ミック部品に焼結する工程を包含する。熱可塑性プラス
チックのバインダーは、射出圧力を成形型全体に分散さ
せる流動化剤、並びに、部品が取り出された後に成形型
の形状にセラミック粒子を保持する材料として機能す
る。典型的なセラミック粉末／熱可塑性ポリマー複合体
は、極めて高い、通常約５０〜約８７容量％のセラミッ
ク粒子含有率を有し、粒子を共に所望の形状に保持する
バインダー材料は最小量である。セラミック射出成形の
ための有用なバインダー材料は、その全記載を参照とし
てここに記載する米国特許第４，６２４，８１２号に開
示されているポリアセタール樹脂である。
【０００６】典型的な射出成形可能なセラミック組成物
は、また、熱可塑性であることが多い少量のバインダー
成分、ワックス又はオイル、セラミック／バインダー混
合物の流動性を向上させる可塑剤、及び、混合中のプラ
スチックバインダーとセラミックとの間の湿潤特性を向
上させ、複合物を形成させる界面活性剤のような成形助
剤を含む。
【０００７】成形セラミック基体の製造に適用される射
出成形法の概要が、"Review: Fabrication of Engineer
ing Ceramics by Injection Molding. I. Materials Se
lection", M.J. Edirisingheら、 International Journa
l of High technology Ceramics, vol.II, 1986, p.1-3
1に記載されている。
【０００８】射出成形法によるセラミック物品の製造に
関する主要な問題点は、熱分解法などによってはバイン
ダーを除去することが困難であるということに関連する
ものである。しばしば、バインダーの燃焼中に、気体分
解生成物による内部圧力の発生によって、クラック、ブ
リスター及び他の表面変形が形成するというように、未
処理体の結合性(integrity)が破壊される。バインダー
からの気体分解生成物の脱出の影響を減少させるために
は、燃焼工程の間に極めて平坦な温度勾配を用いること
が必要なことが多い。残念ながら、バインダーの燃焼を
行わせるために温度をゆっくりと上昇させると、バイン
ダーが除去されるのに極めて長い時間、すなわち１０日
以上、場合によっては２０日以上を要し、このため、射
出成形法でセラミック物品を形成させる商業的価値が大
きく低下する。
【０００９】また、バインダーの抽出速度は未処理体の
厚さに逆比例する。すなわち、未処理体の断面の厚さが
大きくなるほど、バインダーを抽出するのにより時間が
かかるようになる。概して、バインダー抽出速度は、未
処理体の結合性を破壊する傾向を有する気体分解生成物
の生成の結果として制限され、分解生成物が未処理体内
に蓄積されるにつれて抽出効率は低下する。その結果、
工程を経済的に保持するために部品の壁厚に関して実施
上の束縛が課され、上述したような極めて平坦な温度勾
配を用いるために燃焼工程が著しく長くなり、したがっ
て、セラミック部品を製造するための射出成形法の経済
的価値が低下することが多い。
【００１０】バインダーを除去するための別の方法は、
液体又は気体形態のいずれかの溶媒で、成形物品からバ
インダーを抽出することである。バインダーの溶媒抽出
は、例えば、米国特許第２，９３９，１９９号に開示さ
れている。セラミック未処理体からバインダーを抽出す
るために用いられる典型的な溶媒としては、アセトン、
メチルエチルケトン、四塩化炭素、トリクロロエチレ
ン、塩化メチレン等が挙げられる。しかしながら、バイ
ンダーと溶媒とを一緒に混合すると、バインダー／溶媒
混合物は膨張する傾向を有することが知られている。バ
インダーが固体状態である場合、未処理体内において溶
媒を迅速に移動させることができず、未処理体内で膨張
すると、粒子状材料を共に保持する力がより大きくな
る。その結果、しばしばクラッキングが起こり、これは
最終的な燃焼工程において更に促進される。バインダー
除去工程として溶媒抽出を用いた場合に成形セラミック
未処理体中において発生するクラッキングを減少させる
ための試みがなされている。例えば、米国特許第４，１
９７，１１８号においては、気体状の溶媒によってバイ
ンダーを除去する方法が開示されている。該方法におい
ては、未処理体を加熱してバインダーを溶融させ、次に
気体状の溶媒をこの時点で未処理体と接触させる。該特
許においては、かかる方法によって溶媒及びバインダー
の膨潤力が低下されると主張されているが、これでも溶
媒は全体としてバインダーを溶解しているのである。し
たがって、バルク状のバインダー成分を未処理体の間隙
を通して通過させなければならない。バルク状化合物が
未処理体の孔を通って通過する際に未処理体自体におけ
る崩壊を起こすことなく、バルク分子状のバインダーを
セラミック未処理体から除去することは極めて困難であ
る。クラッキングを排除するためには、溶媒との接触速
度をゆっくりと行わなければならず、これも射出成形法
によって得られる経済利益を大きく低下させる。
【００１１】上記の米国特許第４，６２４，８１２号に
開示されたポリアセタール結合剤の使用は、ポリアセタ
ールが燃焼工程中に比較的容易に解重合するので有利で
あるが、鋭利な温度勾配によって、クラック及びブリス
ターの形態の物品の表面上の崩壊が起こる傾向がある。
一方、平坦な温度勾配を用いると、バインダーを完全に
除去する時間が過大になる。かかる時間は５０時間を超
える可能性がある。したがって、セラミック未処理体か
らのポリアセタールバインダーの熱分解は経済的に行う
ことが困難である。
【００１２】したがって、本発明の目的は、射出成形法
によってセラミック物品を形成させるための改良された
方法を提供することである。本発明の更なる目的は、ポ
リアセタール樹脂をバインダーとして用いた成形セラミ
ック未処理体から有機バインダーを除去するための改良
された方法を提供することである。本発明の更に他の目
的は、成形セラミック物品の表面を崩壊させることなく
成形セラミック未処理体からポリアセタールバインダー
を除去するための改良された方法であって、従来考えら
れていたものよりも実質的に短い時間で行うことのでき
る方法を提供することである。
【００１３】（発明の概要）ここで、ポリアセタールバ
インダーを用いた成形セラミック組成物を、昇温下にお
いて酸ガスによる処理にかけてポリアセタールバインダ
ーを除去することができることが見出された。酸ガス
は、バインダー燃焼法を用いて達成されるよりも実質的
に短い時間でポリアセタールバインダーを除去し、か
つ、クラッキングを起こすことなくバインダーの除去を
達成する。
【００１４】したがって、本発明によれば、ポリアセタ
ールバインダー内に分散されたセラミック又は金属粉末
を含む成形セラミック物品、特にセラミック未処理体
を、ポリアセタールバインダーと反応する酸ガスとセラ
ミック未処理体とを接触させてバインダーをホルムアル
デヒドに解重合する工程を含むバインダー除去工程にか
ける。ホルムアルデヒドは小さな分子であるので、従来
技術の方法において起こっていたクラック又はブリスタ
ーの形成のような欠陥を発生させることなく未処理体の
多孔性構造を通して容易に放散する。更に本発明のバイ
ンダー除去工程によって、試料中において欠陥を形成さ
せることなく、１０時間又はそれ未満のオーダーでバイ
ンダー除去時間が実質的に短くなる。
【００１５】（好ましい態様の説明）本発明の成形可能
な組成物において用いられるセラミック粉末は、当業者
に公知な成形物品の所定の機能にしたがって選択され
る。典型的なセラミック粉末としては、酸化アルミニウ
ム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化ジルコニウム（好ましくは酸化カ
ルシウム安定化ＺｒＯ2）、酸化ケイ素（好ましくは溶
融ＳｉＯ2）、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）、炭化ケイ素
（ＳｉＣ）、ケイ素、フェライト及びこれらの混合物が
挙げられる。最も広い態様においては、本発明は、射出
成形することのできる任意の焼結可能な組成物に関連す
る。したがって、本発明方法にしたがって金属粉末及び
金属合金粉末を用いることができる。
【００１６】優れた特性を示す焼結成形物品を得るため
には、粉末粒子の密な充填を得ることができるようにセ
ラミック粉末を選択し及び／又は処理することが必要で
ある。特に、粒子充填のための重要なファクターは、粒
径分布及び凝集度である。最適充填を得るためには、当
業者に周知なように、広い粒径分布が望ましい。
【００１７】凝集度は個々の粒子の寸法の関数である。
粒径が小さくなると、表面吸引力及び静電力の強度が大
きくなり、これによって凝集度が高くなる。用いる特定
の粒径はセラミック粉末のために選択された化合物及び
成形物品の機能に依存するが、平均粒径は、典型的に
は、約０．１〜約３０ミクロン、好ましくは約０．５〜
約１０ミクロンである。また、個々の粒子の形状も凝集
に影響を与える。円形は大きな密度を与え、円筒形のロ
ッド型はわずかに密度が低く、剣型の繊維は更に密度が
低くなる。
【００１８】完全を期すために、粉末の充填は粒子の整
列によっても影響を受けることを指摘しておくべきであ
る。しかしながら、本発明に関する限りではこれはラン
ダムな発生事項であるので、このファクターに関する更
なる議論は必要ないと考える。
【００１９】入手できるセラミック粉末の粒子が大きす
ぎるか又は低充填密度を与える形状のものである場合に
は、粉末を処理することによって改良された結果を得る
ことができる。かかる処理は、湿潤又は乾燥ボールミ
ル、粒子をガスによって推進しその衝撃を促進するジェ
ットミル、あるいはそれによって粒径が減少され粒子形
状が変化する他のタイプの粉砕法によって行うことがで
きる。したがって、例えば、Ａｌｃｏａから入手可能な
酸化アルミニウム（Ａｌ６ＳＧ）を０．５％オレイン酸
と共にボールミルして凝集度を低下させることができ
る。同様に、窒化ケイ素の針状の粒子を粉砕することに
よって充填密度を向上させることができる。しかしなが
ら、この場合には、粉砕された窒化ケイ素の凝集度が、
全体的な改良が取るに足らなくなるような程度にまで上
昇しないように注意を払う必要がある。
【００２０】本発明のセラミック組成物は、また、全混
合物の約１０〜５０重量％、好ましくは約１５〜約３５
重量％の範囲の量の、焼結の前に成形物品の結合性を保
持するように機能する結合剤を含む。結合剤は、繰り返
し単位：−ＯＣＨ2−を有するポリアセタールである。
好ましくは、ポリアセタール結合剤は少なくとも５０モ
ル％のかかるオキシメチレン繰り返し単位を有する。こ
こで、「ポリアセタール」及び「繰り返し単位」という
用語は、以下に詳細に説明するホモポリマー及びコポリ
マーの両方を包含すると理解すべきである。
【００２１】本発明において用いられるポリアセタール
は、それ自体当該技術において公知なものである。例え
ば、登録商標Ｃｅｌｃｏｎの下で市販されているポリア
セタールは、その全記載を参照としてここに記載する米
国特許第３，０２７，３５２号の教示にしたがってトリ
オキサンを重合することによって調製することができ
る。
【００２２】本発明のポリアセタール結合剤は多くの有
利性を与える。特に、ポリアセタールは、ポリマー鎖の
開裂によってホルムアルデヒドの小さな分子に容易に解
重合することができる。この揮発性の物質はきれいに燃
焼する燃料であり、望ましくない又は除去が困難な残渣
を残留しない。ポリアセタールの速やかな解重合によ
り、例えばポリプロピレンバインダーの場合よりもより
迅速にセラミック未処理体から結合剤を除去することが
可能になる。
【００２３】結合剤としてポリアセタールを用いること
の更なる大きな有利性は、ある種のコモノマーを選択す
ることによって、用いる特定のセラミック粉末にコポリ
マー結合剤を適合させることができることである。より
詳しくは、トリオキサンを、存在する全コモノマーの約
２〜約８０モル％の範囲の量のエチレンオキシド、ジオ
キソラン、置換ジオキソラン、トリオキサン及び１，４
−ジオキサンと共に重合することができる。かかるコポ
リマーは、オキシメチレン単位及び２個以上の炭素原子
を有するオキシアルキレン単位を有し、低い融点、低い
結晶度及び向上された柔軟性及び可撓性を与える。例え
ば、ジオキソランをトリオキサンと実質的に等モル割合
で共重合することによって、酸化アルミニウムセラミッ
ク粉末に特に好適なコポリマー結合剤を得ることができ
る。
【００２４】結合剤は、また、約１．０〜約１０．０重
量％の少量の、更なる結合機能を与える公知の物質を含
むことができる。かかる物質としては、低密度ポリエチ
レン、アタクチックポリプロピレン、エチレンビニルア
セテート及びステアリン酸及びパラフィンワックスのよ
うなワックス類が挙げられる。
【００２５】セラミック粉末及び結合剤に加えて、本発
明のセラミック組成物は、更に、通常量の湿潤剤、可塑
剤、及び組成物に加えて成形のための好適な流動系を与
える他のタイプの成形助剤を含むことができる。特に、
約０．１〜約５．０重量％の湿潤剤又は界面活性剤を用
いると、セラミック粉末と結合剤との間の接着を促進
し、したがって凝集度を低下させることができる。好適
な湿潤剤又は界面活性剤としては、リグナイト、鉱油及
び低分子量のワックスが挙げられる。約１．０〜約１０
重量％の量の可塑剤は、組成物の粘度を低下させ、混合
を促進する。典型的な可塑剤としては、ワックス類、シ
リコーン類、アルキルフタレート類、ポリアルキレン
（例えばポリエチレン）グリコール類及び線状飽和ポリ
エステル類が挙げられる。約０．０５〜約２．０重量％
の量の離型剤は、成形型の壁への接着を防止し、これに
よって成形物品を成形型から除去するのを容易にする。
典型的な離型剤としては、シリコーン類、並びに、種々
のフタレート類、及びAcrawaxＣ及びHoechst Microwax
Ｃ（脂肪酸アミド）のようなアミド類が挙げられる。
【００２６】セラミック組成物を成形物品に成形するに
は、まず、選択されたセラミック又は金属粉末を結合剤
中に分散又は混合する。好ましくは、セラミック組成物
は実質的に溶媒を含まない。また、この時点で、組成物
中に含ませるすべての添加剤を存在させる。セラミック
粉末、結合剤及びすべての添加剤の混合は、酸素の非存
在下で行ってセラミック粉末の酸化を防止する。これ
は、混合工程を減圧又は窒素若しくはアルゴンのような
不活性雰囲気下で行うことによって行われる。
【００２７】均一な混合物を得るために、組成物の成分
を、まず低剪断で、室温〜約２００℃の温度で約５分〜
約６０分混合する。次に成分をこの温度範囲で約５〜約
３０分剪断する。混合物を加熱した場合には、その後、
剪断下の混合を続けながら冷却する。例えば、温度を約
２００℃から約１７０℃に低下させる。得られた混合物
は、約１００℃〜約３００℃の範囲の温度において毛細
管流動度測定機によって測定して、１０００秒-1の剪断
速度で約１０００ポイズ未満の粘度を有していなければ
ならない。
【００２８】次に、混合物を、約１９０〜約２２０℃の
範囲のダイ温度、約５００〜約２０００ｐｓｉｇの範囲
の圧力で押出する。押出は、当業者に公知な装置の種々
の部品によって得ることができる。
【００２９】また、ミキサー押出機を用いて、実質的に
空気の非存在下で組成物の成分をまず混合し、次に混合
物を押出すことができる。
【００３０】押出工程に続いて、押出物を切断又は細断
し、最大寸法が約１／１６〜約１／４インチの範囲の組
成物の片を得る。押出及び切断を排除し、組成物を直
接、押出成形又は射出成形することができるが、押出し
た後に、通常の押出成形機又は射出成形機のホッパーフ
ィーダー中に容易に供給することのできる片に切断又は
細断することが好ましい。次に、切断された組成物を、
約１７５〜約２００℃の温度に加熱し、約５００〜約１
０００ｐｓｉｇの範囲の圧力で冷（即ち室温〜約１５０
℃）成形型中に射出し、ここで組成物を硬化させる。硬
化が達成されるまで組成物上に圧力を保持する。典型的
には、これには約２０〜約６０秒を要する。
【００３１】成形未処理体からのバインダーの除去は、
本発明にしたがって、未処理体を酸ガスに接触させるこ
とによって達成される。本発明の方法において有用な酸
としては、例えば、硫酸、硝酸及び塩酸のような任意の
鉱酸が挙げられる。酸ガスは、従来技術におけるように
単に溶媒というだけではなく、ポリアセタールバインダ
ーと反応してポリマー鎖を開裂し、気体状のホルムアル
デヒドの小さな分子及び処理された多孔性未処理体を通
って容易に放散しうる他の小さな分子量の物質を生成さ
せる。他の有機添加剤が存在する場合には、これらは、
処理条件下においては分解せず、保持されて未処理体に
一定の強度を与える。ポリアセタールバインダーと酸ガ
スとの反応に続いて、残留する第２のバインダー材料を
通常の熱分解法によって除去することができる。第２の
材料は、第１のポリアセタールバインダーに続いて未処
理体の多孔性構造を通って容易に放散される。
【００３２】本発明の方法の大きな有利性は、バインダ
ーの除去を比較的低い温度で行うことができるという点
である。したがって、酸ガスとポリアセタールバインダ
ーとの反応は、約７０〜約２００℃の温度で行うことが
できる。好ましくは、バインダーを除去するための温度
は約８０〜約１２０℃である。１２０℃より低い温度に
おいては、ポリアセタールバインダーの除去は約１０時
間で達成される。１２０℃においては、ポリアセタール
バインダーはセラミック未処理体に損傷を与えることな
く約５時間以内で除去することができる。
【００３３】酸ガスは、飽和蒸気として未処理体と接触
させることができ、あるいは、窒素のような不活性キャ
リアガス中の基体に担持させることができる。
【００３４】バインダーの除去に続いて、セラミック粉
末を焼結するのに必要な温度に上昇させる。最終の温度
上昇速度は、本来、セラミック粉末及び成形物品の特性
に依存するが、温度上昇速度は、概して、約１０００〜
約１８００℃の範囲の温度が得られるまでの間、約５０
〜約１０００℃／時の範囲である。セラミック粉末を完
全に焼結させるために、成形物品を最終温度に約１５分
〜約８時間保持する。焼結は、概して、空気又は不活性
ガスで構成される雰囲気中で行われる。
【００３５】本発明によれば、種々の焼結物品を製造す
ることができる。かかる物品としては、電気絶縁体、炉
用材料、るつぼ、熱交換管、金属キャスト用の型又はコ
ア、及び当業者に公知な他の物が挙げられる。
【００３６】本発明をより完全に理解するために好まし
い形状の成形物品の以下の実施例を示す。しかしなが
ら、本発明はここに示される特定の態様に限定されるも
のではない。
【００３７】（実施例１）以下の成分から成形セラミッ
ク未処理体を形成させた。
【００３８】 ケイ素粉末 ７７．３重量％ Celcon Ｍ 450 1 １６．６重量％ ポリエチレングリコール ３．３重量％ Hoechst Microwax Ｃ １．０重量％ ステアリン酸 １．９重量％ 1) ポリアセタールコポリマー、Hoechst Celanese Corporation 成形された未処理体を小型のリンドバーグ炉内に配置し
た。炉内の温度をまず９０℃に上昇させ、２．５時間後
に１１０℃に上昇させた。濃ＨＣｌ溶液を通して窒素を
バブリングさせて炉全体をパージした。パージを２４時
間保持した。２４時間後、未処理体の重量損失を化学天
秤で測定した。２４時間後の重量損失は１５．８５％で
あった。試料は視認しうる欠陥を有していなかった。
【００３９】（実施例２）一連の実験を行って、酸ガス
を用いた本発明のバインダー除去工程に対する時間及び
温度の影響を測定した。したがって、上記実施例１に示
した組成物から成形された成形未処理体を、実施例１の
ようにバインダー除去処理にかけた。ここでは塩化水素
ガスを通してバブリングさせた窒素を、未処理体試料を
入れた炉を通して通過させた。全てのケースについて、
試料の重量損失を化学天秤によって測定した。結果を図
１〜図３に示す。
【００４０】図１は、約５時間の曝露時間に関しては、
ポリアセタールバインダーを実質的に完全に除去するた
めには少なくとも１２０℃の温度が必要であることを示
す。
【００４１】図２を参照すると、ちょうど２０時間を超
える有用な時間で適当なバインダー除去を得るためには
少なくとも約７０℃の温度が必要であることが分かる。
実質的に完全なバインダー除去は８０℃で２２時間後に
得られた。
【００４２】図３は、８０℃においてポリアセタールバ
インダーを実質的に完全に除去するのに約２２時間が必
要であるという図２の結果を確認するものである。図示
されていないが、純粋なＨＣｌガスを酸ガスとして用い
ると、バインダー除去時間は、ポリアセタールバインダ
ーの完全な除去まで約５時間未満に減少させることがで
きることが分かった。
【図面の簡単な説明】
【図１】
【図２】
【図３】本発明の酸ガスを用いたバインダー除去工程に
対する温度及び時間の影響を示す図である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年９月１１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の酸ガスを用いたバインダー除去工程に
対する温度及び時間の影響を示す図である。
【図２】本発明の酸ガスを用いたバインダー除去工程に
対する温度及び時間の影響を示す図である。
【図３】本発明の酸ガスを用いたバインダー除去工程に
対する温度及び時間の影響を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウオルター・ハツシンガー アメリカ合衆国ニユージヤージー州バーク レイ・ハイツ，コーネル・アベニユー 65

Claims (25)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ポリアセタールバインダー中に分散され
    ている焼結可能な粉末を含むセラミック組成物を成形す
    ることによって形成された成形セラミック未処理体(gre
    en body)からバインダー材料を除去する方法であって、
    該ポリアセタールを解重合して、解重合された生成物が
    該未処理体から通過するようにするために、該成形セラ
    ミック未処理体を、該ポリアセタールバインダーと反応
    する酸と接触させることを特徴とする上記方法。
  2. 【請求項２】 該酸を酸ガスの形態で該未処理体と接触
    させる請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 該酸が、硫酸、硝酸及び塩酸からなる群
    から選択される請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 該酸ガスを７０〜２００℃の温度で該セ
    ラミック未処理体と接触させる請求項２記載の方法。
  5. 【請求項５】 該酸ガスを８０〜１２０℃の温度で該セ
    ラミック未処理体に接触させる請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 該ポリアセタールバインダーがオキシメ
    チレン単位を含むものである請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】 該ポリアセタールが少なくとも５０モル
    ％のオキシメチレン単位を含む請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 該ポリアセタールがオキシメチレン単位
    及びオキシアルキレン単位を含むコポリマーであり、該
    アルキレン基が少なくとも２個の炭素原子を有する請求
    項６記載の方法。
  9. 【請求項９】 該ポリアセタールバインダーが、少なく
    とも５０モル％のオキシメチレン単位を含み、残りがオ
    キシエチレン単位である請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】 該焼結可能な粉末が、酸化アルミニウ
    ム、酸化ジルコニウム、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、炭
    化ケイ素、ケイ素、フェライト及びこれらの混合物から
    なる群から選択される請求項１記載の方法。
  11. 【請求項１１】 該焼結可能な粉末がケイ素である請求
    項１０記載の方法。
  12. 【請求項１２】 該ポリアセタールバインダーが約１０
    〜５０重量％の該セラミック組成物を含む請求項１記載
    の方法。
  13. 【請求項１３】 焼結可能な粉末とポリアセタールバイ
    ンダーとを混合して成形可能なセラミック組成物を形成
    し、該セラミック組成物を押出成形又は射出成形してセ
    ラミック未処理体を形成し、該ポリアセタールバインダ
    ーと反応する酸に未処理体を接触させて該バインダーを
    解重合することによって未処理体から該バインダーを除
    去する工程を含むセラミック物品の製造方法。
  14. 【請求項１４】 該焼結可能な粉末が該混合物の約５０
    〜約８７容量％を構成する請求項１３記載の方法。
  15. 【請求項１５】 該酸が酸ガスから構成される請求項１
    ３記載の方法。
  16. 【請求項１６】 該酸が、硫酸、硝酸及び塩酸からなる
    群から選択される請求項１３記載の方法。
  17. 【請求項１７】 該酸ガスを７０〜２００℃の温度で該
    セラミック未処理体と接触させる請求項１５記載の方
    法。
  18. 【請求項１８】 該酸ガスを８０〜１２０℃の温度で該
    セラミック未処理体と接触させる請求項１７記載の方
    法。
  19. 【請求項１９】 該ポリアセタールが少なくとも５０モ
    ル％のオキシメチレン単位を含む請求項１３記載の方
    法。
  20. 【請求項２０】 該焼結可能な粉末が、酸化アルミニウ
    ム、酸化ジルコニウム、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、炭
    化ケイ素、ケイ素、フェライト及びこれらの混合物から
    なる群から選択される請求項１３記載の方法。
  21. 【請求項２１】 該焼結可能な粉末がケイ素である請求
    項１３記載の方法。
  22. 【請求項２２】 該酸ガスを不活性キャリアガス中にお
    いて該未処理体と接触させる請求項１５記載の方法。
  23. 【請求項２３】 該ポリアセタールバインダーが該セラ
    ミック組成物の約１０〜５０重量％を構成する請求項１
    ３記載の方法。
  24. 【請求項２４】 該焼結可能な粉末が該混合物の約５０
    〜約８７容量％を構成する請求項１記載の方法。
  25. 【請求項２５】 焼結可能な粉末とポリアセタールバイ
    ンダーとを混合して、約５０〜約８７容量％の該焼結可
    能な粉末を含む成形可能なセラミック組成物を形成し、
    該セラミック組成物を押出成形又は射出成形してセラミ
    ック未処理体を形成し、未処理体を７０〜２００℃の温
    度で酸ガスと接触させて該ポリアセタールバインダーと
    反応させて該バインダーを解重合することによって該未
    処理体から該バインダーを除去する工程を含むセラミッ
    ク物品の製造方法。
JP3100756A 1990-05-03 1991-05-02 酸ガスを用いて成形セラミツク未処理体からポリアセタールバインダーを除去する方法 Pending JPH0578177A (ja)

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