JPS60118663A - セラミツク射出成形用脱脂材の作製方法 - Google Patents

セラミツク射出成形用脱脂材の作製方法

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JPS60118663A
JPS60118663A JP58226443A JP22644383A JPS60118663A JP S60118663 A JPS60118663 A JP S60118663A JP 58226443 A JP58226443 A JP 58226443A JP 22644383 A JP22644383 A JP 22644383A JP S60118663 A JPS60118663 A JP S60118663A
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JP
Japan
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ceramic
degreasing
particle size
degreasing material
organic binder
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JP58226443A
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Inventor
倉田 信夫
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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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】 〔技術分野〕 本発明は、セラミック射出成形用脱脂材の作製方法に関
する。
〔従来技術〕
セラミック構造物を大量生産する方法として、射出成形
が用いられている。この射出成形は元来プラスチックの
成形方法の一種として発達したもので、成形材料を射出
成形機の射出シリンダ中で加熱溶融したのち、流動化さ
れた成形材料を射出プランジャによって予め固く閉じら
れた金型キャビティに射出注入して完全に充填し、そこ
で冷却固化ないし硬化させて成形品とするものである。
セラミック構造物を製造するにあたっては、まずセラミ
ック粉末を有機結合剤と混合し、これを上記射出成形に
より所定形状のセラミック射出成形体を成形する。次い
で、セラミック射出成形体から有機成分を流出・飛散さ
せる脱脂処理を行った後、所定温度に加熱して焼結を行
い、所望のセラミック構造物を得る。
ところで、上記セラミック構造物の製造工程において、
脱脂処理は重要な工程であり、通常セラミック射出成形
体を脱脂炉に入れ、不活性雰囲気中1〜5°C/hrの
昇温速度で加熱することにより行われる。このとき、セ
ラミック射出成形体から脱脂等の有機成分を流出・飛散
させる一助として、脱脂材(パッド材)を用いることが
ある。この脱脂材は通常多孔質のセラミック材料からな
り、セラミック射出成形体から有機成分が円滑に除去さ
れるを補助する。
従来、かかる脱脂材として、市販の粒iM 0.1μ〜
10μの微粒脱脂材、または粒径10μ〜1000 p
の粗粒脱脂材が用いられている。しかしながら、こQ脱
脂材は十分なものではなく、本発明者によれば粒径0.
1μ〜100μの細粒が寄り集まった団粒構造を有する
粒径50μ〜2000μの脱脂材が脱脂処理に好適なこ
とが確かめられた。
そして、かかる脱脂材の製造方法として、当初は0.1
μ〜10011の一次粒子を0.1〜0.3%のポリビ
ニルアルコール溶液に入れ、十分攪拌した後、スプレー
ドライヤ装置に投入し造粒を行うスプレードライヤ方式
、0.177〜100μの一次粒子に水を加えて回転さ
せながら造粒し、ふるいで5071〜2000.、uの
範囲のものを取り出し、乾燥器1’[’100〜200
℃で10〜20時間乾燥するふるいよりわけ方式を採用
していた。
しかしながら、かかる製造方法により製造された脱脂材
は、熱に対し十分な強度を有しておらす一度使用すると
熱劣化により再利用が困難になるという問題がある。
また、粒径制御が離しく、歩留りが悪(なるという問題
がある。
さらに、脱脂材の充填密度の制御が順しく、空隙率、強
度等にバラツキが生じ昌いという問題がある。
〔発明の目的〕
本発明は、上記従来技術の問題を解決するためになされ
たもので所望の粒径、充填密度を介する耐熱性に優れた
セラミック射出成形用脱脂材の作製方法を提供すること
を目的とする。
〔発明の構成〕
かかる目的は、本発明によれば、粒径0.1μ〜100
μのセラミックからからなる一次粒子から粒径50μ〜
2000μの団粒構造を有するセラミック射出成形用脱
脂材の作製する方法であって、(イ)−粒径0.17Z
〜100μのセラミ・ツクからなる一次粒子を準備する
工程、 (ロ)この−次粒子を、有機結合剤1重量部に対し1重
量部以上混合し混合物を得る工程、(ハ)この混合物を
径50μ〜2000μの範囲のうちで適当な径の大きさ
に押し出す工程、(ニ)次いで、押し出された成形物を
かさ50μ〜2000μの大きさに切断する工程、(ホ
)切断された成形物を加熱して有機成分を除去する工程
、 (へ)次に、800℃〜1400℃の範囲において、有
機成分を除去した脱脂材を仮焼する工程、によって達成
される。
本発明において、セラミック射出成形用脱脂材の作製方
法の材料としては、窒化珪素(Si、N4)、窒化アル
ミニウム(A7!N)、窒化1iII+素(BN)等の
窒化物、炭化珪素(SiC)、炭化チタン(T i C
)等の炭化物、アルミナ(Al2O2)、ジルコニア(
ZrO2)、酸化チタン(Ti O,) 、酸化バリウ
ム(B a O)等の酸化物、硼化チタン(T i B
z ) RE化リジルコニウムZrB2)等の硼化物、
サイアロン等の酸窒化物、活性炭等を用いることができ
る。このとき、セラミック射出成形用脱脂材を構成する
セラミック材料と同し材1’lまたは類似の材料を用い
ることが望ましい。
本発明において、セラミック射出成形用脱脂材のtN¥
とじては5011〜2000μのものが望ましく、10
0〜300 メtのものが、Lり望ましい。
また、この粒径50μ〜2000μのセラミック射出成
形用脱脂材は、その粒1¥より(Jるかに小さい粒径0
.1μ〜! 0011の一次tb、 Fが、その元の形
状を多分に残した形で強固に結合した、いわゆる団粒構
造を形成していることが必要である。
かかる団粒構造を有するセラミ’7り射出成形用脱脂材
の作製方法としては、まず粒形0.1μ〜100μのセ
ラミックからなる一次粒子を準備し、これに所定の形状
を付与するために有機結合剤と混合する。
有機結合剤は上記セラミック粉末を結合して所定形状に
するために添加されるもので、一般には熱可塑性樹脂と
滑剤と可塑剤とで構成される。
熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン
、ポリスチレン等を、滑剤としては、パラフィン、ワッ
クス、ステアリン酸等を、そして可塑剤としては、ジオ
キシフェニレン、ジエチルフェニレン等を用いることが
できる。
セラミックの一次粒子は、有機結合剤1重量部に対し、
1重量部以上混合する。有機結合剤1重量部に対し、セ
ラミックの一次粒子を4〜5重量部混合するのが望まし
い。
次いで、上記−次粒子と有機結合剤の混合物を、粒径5
0μ〜2000μの範囲のうちで適当な径の大きさに押
し出し成形し、続いて長さ50〜2000μの大きさに
切断することにより、粒径50μ〜2000 pの成形
物を得る。
次に、この成形体を加熱して有機結合剤を除去する。こ
のとき、加熱は通常500℃位まで行う。
大気中で加熱し°ζもかまわないが、成形体から流出・
飛散する有機成分が酸素等と反応しないように不活性雰
囲気中で行うのが望ましい。
最後に、成形体を800℃〜1400℃の範囲、望まし
くは、1000℃〜1300℃の範囲で仮焼する。この
とき、仮焼は大気中でもよいが、不活性雰囲気中で行う
のが望ましい。
〔発明の作用効果〕
本発明に係るセラミック射出成形用脱脂材の作製方法に
よれば、次の効果を奏する。
(a)本発明の作製方法によれば、800℃〜1400
℃で仮焼するため一次粒子どうしの結合が強固なものと
なり、脱脂材の強度があがり耐熱性が向」−する。従っ
て、脱脂処理に使用しても破損することは少な(、再使
用が可能であり、極めて経済的である。
(b)有機結合剤とセラミックの一次粒子を混合するこ
とにより所定形状に成形するため、有機結合剤と一次粒
子の割合を変えることにより、脱脂材の充填密度、粒径
、さらには空隙率を所望の値に容易に制御することがで
きる。従って、従来より品質が安定する。
〔実施例〕
次に、本発明の実−流側について図面を参考るこして説
明する。
第1図は本発明のセラミ・ツク射出成形用脱脂材の作製
方法の実施例を示す工程図である。
まず、平均粒径0.9〜1.0μの窒化珪素粉末90部
にスピネル10部を加えた一次粒子lに、有機結合剤2
としてアタクチックポリプロピレン20部を準備しく第
1図(A)) 、これを混合し加圧ニーダ3を用いて1
30部3℃の温度で30分間混練する(第1図(B))
。その後、ペレタイザー置4に混練物を投入し、平均粒
径Q、3 inのベレット5を作成した(第1図(C)
)。このベレット5を脱脂炉6に装入し、窒素ガス中、
1気圧のもとで、温室から450℃まで10℃/hrの
昇温速度で温度をあげ、有機結合剤2を除去した(第1
図(D))。冷却後、このベレット5を焼成炉7に装入
し、窒素ガス中、1気圧のもとて1200℃で4時間仮
焼した(第1図(E))。斯くしてベレット状の脱脂材
を作製した。
次に、この脱脂材の効果を確認するため、プーリの製造
に−F記脱脂材を利用した。すなわち、平均粒径0.9
〜1. Opの窒化珪素粉末100部に対し、ポリエチ
レン10部、エチルビニルアルコール12部、可塑剤と
してのジオキシフェニレン3部を180部5°Cに設定
したニーダに投入し、40分程攪拌した後、ニーダから
取り出しペレタイザーで粗粉化した。次いで、この粗粉
化したベレットを140部2℃で設定された2軸押ル出
しを行い射出成形用ペレッI・を作製した。その後、射
出成形機にて射出温度180℃、型温50℃1、射出圧
力900 ktr/ctn、射出率4QcC/秒でプー
リを射出成形した。
次に、この射出成形体を脱脂炉に入れ、上記脱脂材を射
出成形体のまわりに充填した。次いで、脱脂炉内を加熱
し、1気圧の窒素ガス雰囲気中で50℃〜500℃まで
4℃/hrの速度で昇温させ脱脂を行った。その後、1
気圧の窒素ガス雰囲気中にて1750℃で焼成を行った
この結果得られたプーリの良品率は100%であった(
但し、N= 100)。かかるプーリの製造を、同一の
脱脂材を繰り返し利用して10回行った。このときの焼
成良品率(%)を第2図に、脱脂材の粒子径の変化(龍
)を第3図に示す。
(比較例) 脱脂材として、平均粒径が1μ(0,1μ〜10μの範
囲の粒度分布を示す)の窒化珪素粉末を一次粒子とし、
スプレードライヤ方式で粒11100杓 μ〜400μとしたものを用いたこと以外は、実施例と
全く同じ条件でプーリの製造を行った。
この結果得られたプーリの良品率は99%であった(但
し、N=100)。かかるプーリの製造を、実施例と同
様、同一の脱脂材を繰り返し利用して10回行った。こ
のときの焼成良品率(%)を実施例と同様第2図に、脱
脂材の粒子径の変化(lII)を第3図に併せ示ず。
第2図、第3図から明らかなように、スプレードライヤ
方式により作製した従来の脱脂材を用いた場合は、脱脂
材の粒径が1回使用した後では大幅に減少し、一部粉塵
化し、もって焼成良品率も4回目頃から極端に悪化して
いるのに対し、本発明により作製した脱脂材は、10回
繰り返し使用しても粒径の変化はほとんどなく、焼成良
品率も全く低下していない。
これにより、本発明により作製した脱脂材は、強度、耐
熱性が向ヒしており、再使用に耐えることが判る。
また、粒径の制御も極めて楽に、かつ精度よく行えた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のセラミック射出成形用脱脂材の作製方
法の実施例を示す工程図、 第2図は本発明の実施例と比較例における焼成良品率を
示すグラフ、 第3図は本発明の実施例と比較例にお1する脱脂材の粒
径の変化を示すグラフである。 1−・・−セラミックの一次粒子 2・−・−・・−有機結合剤 3−−−−−一加圧二−ダ 4−−一一−−−ベレタイザ装置 5−一一−−−−ペレット 6−−−−−説脂炉 7・・−一−−−焼成炉 出願人 トヨ; ン自動車羽艷2ト旺 第 (A) (B) (C) C山2f−:) 1図 (D) (E)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)粒径0.1μ〜100μのセラミックからからな
    る一次粒子から粒径50μ〜2000μの団粒構造を有
    するセラミック射出成形用脱脂材を作製する方法であっ
    て、次の工程からなる。 (イ)粒径0.1μ〜100μのセラミックからなる一
    次粒子を準備する工程。 (ロ)この−欠粒子を、有機結合剤1重量部に対し1重
    量部以上混合し混合物を得る工程。 (ハ)この混合物を径50μ〜2000μの範囲のうち
    で適当な径の大きさに押し出す工程(ニ)次いで、押し
    出された成形物を長さ50μ〜2000μの大きさに切
    断する工程。 (ホ)切断された成形物を加熱して有機結合剤を除去す
    る工程。 (へ)次に、800℃〜1400℃の範囲において、有
    機結合剤を除去した脱脂材を仮焼する工程。
JP58226443A 1983-11-30 1983-11-30 セラミツク射出成形用脱脂材の作製方法 Pending JPS60118663A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02180743A (ja) * 1989-01-06 1990-07-13 Ngk Insulators Ltd 碍子用サンドの製造方法
JP2007290739A (ja) * 2006-04-24 2007-11-08 Taisei Kako Co Ltd 緩衝包装体及び緩衝包装構造
CN107140978A (zh) * 2017-06-22 2017-09-08 绍兴华晶科技有限公司 一种陶瓷薄片的制作方法
CN107162588A (zh) * 2017-06-22 2017-09-15 绍兴华晶科技有限公司 一种全瓷义齿用氧化锆瓷块的制作方法

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