JPS62278160A - Binder composition for dewaxing ceramic formed body - Google Patents

Binder composition for dewaxing ceramic formed body

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JPS62278160A
JPS62278160A JP61121164A JP12116486A JPS62278160A JP S62278160 A JPS62278160 A JP S62278160A JP 61121164 A JP61121164 A JP 61121164A JP 12116486 A JP12116486 A JP 12116486A JP S62278160 A JPS62278160 A JP S62278160A
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binder
binder composition
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卓也 佐々木
安原 征治
西川 英一
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 [産業上の利用分野] 本発明は、超臨界流体或いは加圧液化流体を用いてセラ
ミック成形体中のバインダーを除去する晩脂法における
。最適のセラミック用バインダー組成物に関する。特に
、溶出バインダー成分と溶出困難バインダー成分とその
添加助剤の特定の成分の組合わせにより最適な超臨界抽
出のためのセラミック成形体用バインダー組成物に関す
る。
Detailed Description of the Invention 3. Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention relates to a late-greasing method in which a binder in a ceramic molded body is removed using a supercritical fluid or a pressurized liquefied fluid. The present invention relates to an optimal binder composition for ceramics. In particular, the present invention relates to a binder composition for a ceramic molded body that is optimized for supercritical extraction by combining a specific component of an eluting binder component, a hard-to-elute binder component, and an additive auxiliary thereof.

[従来の技術] 超臨界流体の有する特異な抽出特性を利用したグリーン
セラミ/り成形体の焼成前のバインダーの抽出は、従来
、抽出槽において、所定の圧力。
[Prior Art] Conventionally, binder extraction before firing of green ceramic/remolded bodies using the unique extraction characteristics of supercritical fluids has been carried out using a predetermined pressure in an extraction tank.

温度の条件のもとに目的とするバインダー成分を抽出す
るものである。
The target binder component is extracted under temperature conditions.

一般的に三えば、射出成形法によりセラミックス焼結体
を得る方法として、セラミックス粉末と有機バインダー
(熱可塑性樹脂やワックス等)を加熱混合して流動性を
賦与して射出成形し1次に得られた成形体を長時間かけ
て加熱脱脂し、バインダーを分解除去した後、焼結する
方法がよく知られているが5割れ、膨れ、変形等欠陥の
ない脱脂グリーンセラミック体を得るためには、非常に
長時間(数日間)を要している。また、肉厚品はどその
困難きは増大し、不良率が大きいなど問題点が多い。
Generally speaking, as a method of obtaining a ceramic sintered body by injection molding, ceramic powder and an organic binder (thermoplastic resin, wax, etc.) are heated and mixed to impart fluidity, and then injection molded. A well-known method is to heat and degrease the green ceramic body over a long period of time, decompose and remove the binder, and then sinter it. , it takes a very long time (several days). In addition, thick-walled products have many problems, such as increased difficulty and a high defective rate.

このような点から超臨界抽出法が提案された(本出願人
による特願昭59−273487及び59−27348
8号)が2通常の、従来の加熱脱脂で用いられたバイン
ダー組成では、この超臨界抽出法には不適当な点も見つ
けられた。即ち。
From this point of view, the supercritical extraction method was proposed (Japanese Patent Applications No. 59-273487 and No. 59-27348 filed by the present applicant).
It was also found that the binder composition used in conventional thermal degreasing, which is the standard No. 8), is unsuitable for this supercritical extraction method. That is.

具体的に述べると、超臨界抽出法の実施にあたD、低融
点で強度も低いバインダーを使用すると、セラミックス
粉末とバインダーの混合物は。
Specifically, when carrying out the supercritical extraction method, if a binder with a low melting point and low strength is used, the mixture of ceramic powder and binder will be.

バインダーの融点を境にして急激に固化或いは軟化し、
また溶融状態では粘度が低いために射出成形が容易でな
いという問題を有している。このような点から1本発明
のバインダー組成体を発明したものである。
Rapidly solidifies or softens past the melting point of the binder,
Furthermore, since the viscosity is low in the molten state, injection molding is not easy. From this point of view, the binder composition of the present invention was invented.

尚1本明細書において[超臨界流体抽出]とは、超臨界
流体或いは加圧液化流体の存在下において物質の蒸気圧
の増加と、化学的親和力の差とを利用して物質を抽出す
る方法を云う。
1 In this specification, "supercritical fluid extraction" refers to a method of extracting a substance by utilizing an increase in vapor pressure of the substance and a difference in chemical affinity in the presence of a supercritical fluid or pressurized liquefied fluid. says.

[発明が解決しようとする問題点〕 本発明は超臨界或いはそれに近い流体の有する特異な抽
出特性を利用する超臨界抽出に適するバインダー組成を
提供しようとするものである0本発明は、4つの異なる
機能を有する成分の組合せによる超臨界抽出にかけるべ
きセラミンク成形体用の最適なバインダー組成物を提供
することを目的とする。更に2本発明は、セラミ/ラス
成形体の射出成形を比較的に容易にでき、そのセラミッ
クス成形体を二酸化炭素、ノロンガス等の超臨界或いは
加圧流体に接触させると1〜3時間の極めて短時間で抽
出脱脂され、しかも割れ、膨れ、変形等の欠陥の発生し
難いバインダー組成物を提供することを目的とする。従
って1本発明は、でラミyクス敗形体作成において、製
造簡易化及び省エネルギー化ができるセラミック成形体
用の最適なバインダー組成物を提供することを目的とす
る。
[Problems to be Solved by the Invention] The present invention aims to provide a binder composition suitable for supercritical extraction that utilizes the unique extraction characteristics of supercritical or near-supercritical fluids. It is an object of the present invention to provide an optimal binder composition for ceramic molded bodies to be subjected to supercritical extraction using a combination of components having different functions. Furthermore, the present invention makes injection molding of a ceramic/lath molded body relatively easy, and when the ceramic molded body is brought into contact with a supercritical or pressurized fluid such as carbon dioxide or noron gas, it can be injection molded in an extremely short time of 1 to 3 hours. It is an object of the present invention to provide a binder composition that can be extracted and degreased in time and is less likely to cause defects such as cracking, blistering, and deformation. Accordingly, an object of the present invention is to provide an optimal binder composition for a ceramic molded body that can simplify production and save energy in the production of a laminate compact.

[問題点を解決するための手段] 本発明は、超臨界或いは加圧液化流体を用いて脱脂でき
るセラミック成形体用バインダー組成物において。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides a binder composition for a ceramic molded body that can be degreased using a supercritical or pressurized liquefied fluid.

A、超臨界或いは加圧液化流体により比較的に抽出容易
な溶出バインダー成分(成分A)iB、超臨界或いは加
圧液化流体により比較的に抽出され難いが成形体に強度
を学える溶出困囃バインダー成分(成分B); C1成分Bに柔軟性と流動性を与える可塑性付与成分(
成分C)及び D、セラミック粉末の滑りを良くする潤滑性付学成分(
成分D)を 組み合わせたことを特徴とする前記バインダー組成物で
ある。更に1本発明は、前記バインダー組成物において
、成分Aは、30〜951量%、成分Bは、5〜70重
量%、成分Cは、0〜30i量%、成分りは、0〜25
1i量%である範囲が好適である。そして2本発明にお
いては、成分Aは、高級アルコール、パラフィンワック
ス、脂肪酸、脂肪酸塩から選択される1〜3種のものに
でき、また、成分Bは、ポリプロピレン、ポリエチレン
、ポリスチレン、エチレン酢Hビニル共重合体、ポリメ
タクリル酸エステル又はポリアクリル酸エステルなどの
アクリル系樹脂、ワンクス、アククチツクポルプロピレ
ン、ポリエチレングリコールの1種以上で構成されるも
のを利用できる。
A. Elution binder component (component A) that is relatively easy to extract with supercritical or pressurized liquefied fluid.iB. Elution-difficult component that is relatively difficult to extract with supercritical or pressurized liquefied fluid but can impart strength to the molded product. Binder component (component B); C1 plasticity imparting component that gives flexibility and fluidity to component B (
Components C) and D, lubricating components that improve the slippage of ceramic powder (
The binder composition is characterized in that it contains component D) in combination. Furthermore, in the binder composition of the present invention, component A is 30 to 951% by weight, component B is 5 to 70% by weight, component C is 0 to 30% by weight, and component weight is 0 to 25% by weight.
A range of 1i% is preferred. In the present invention, component A can be one to three selected from higher alcohols, paraffin wax, fatty acids, and fatty acid salts, and component B can be polypropylene, polyethylene, polystyrene, ethylene vinegar H-vinyl Copolymers, acrylic resins such as polymethacrylic acid esters or polyacrylic acid esters, one or more of acrylic resins such as wanx, acidic polypropylene, and polyethylene glycol can be used.

〔作用コ 本発明の超臨界或いはそれに近い流体による抽出処理の
ためのセラミック成形体用の最適なバインダー組成物は
、超臨界抽出の特性を最も利用でさる新規なバインダー
組成物であD、上記の4種の成分を組合せた新規なバイ
ンダー組成物である。即ち1本発明の超臨界流体抽出セ
ラミック成形体用の最適なバインダー組成物は、超臨界
抽出技術をうまく利用するためのものである。
[Function] The optimal binder composition for ceramic molded bodies for extraction treatment with supercritical or near-supercritical fluid according to the present invention is a novel binder composition that best utilizes the characteristics of supercritical extraction. This is a novel binder composition that combines four types of components. That is, one optimal binder composition for the supercritical fluid extracted ceramic compact of the present invention is one that takes advantage of supercritical extraction technology.

一般的に云えば、超臨界或いはそれに近い流体による抽
出では、超臨界ガスの溶剤としての能力は、その密度に
大きく依存している。即ち、超臨界或いはそれに近い状
態にあるガスの密度は、普通の気体状態のものよりかな
り大きく、臨界温度付近では、液体状態の密度にほぼ匹
敵している。
Generally speaking, in extraction with supercritical or near-supercritical fluids, the ability of the supercritical gas as a solvent is highly dependent on its density. That is, the density of a gas in a supercritical or near-supercritical state is considerably higher than that in a normal gas state, and near the critical temperature, it is almost comparable to the density in a liquid state.

このような密度の増大が、溶質との化学的親和力を大き
くさせ、超臨界或いはそれに近いガスを分離媒体として
機能させるようになる。従って、温度一定の条件下では
、高圧になるにしたがって超臨界或いはそれに近いガス
の密度も大きくなるので、それだけ溶剤能力も増大して
いく、超臨界近傍の流体抽出においては、このように、
圧力が非常に高い場合には、温度が上昇するにしたがっ
て溶解度が大きくなっていくが、これは、温度、上昇に
ともなう超臨界或いはそれに近いガスの密度の低下より
も、被抽出物の蒸気圧の上昇の方が著しく、M気圧と昇
による超臨界或いはそれに近いガスへの溶解が大きく寄
与してくるからである。一方、これに対して、圧力がそ
れほど高くない場合には、温度の上昇と共に溶解度が減
少する。この場合は、被抽出物の蒸気圧上昇が僅かであ
るのに対し、超臨界或いはそれに近いガスの密度低下が
著しいからである。このように超臨界或いはそれに近い
流体の溶剤能力は著しい。
Such an increase in density increases the chemical affinity with the solute, allowing the supercritical or nearly supercritical gas to function as a separation medium. Therefore, under conditions of constant temperature, as the pressure increases, the density of supercritical or near-supercritical gas also increases, and the solvent capacity increases accordingly. In fluid extraction near supercriticality,
When the pressure is very high, the solubility increases as the temperature increases, but this is due to the vapor pressure of the extracted material rather than the decrease in the density of the supercritical or near supercritical gas as the temperature increases. This is because the increase in M pressure is more remarkable, and the dissolution into supercritical or near-supercritical gas due to the increase in M atmospheric pressure makes a large contribution. On the other hand, if the pressure is not very high, the solubility decreases with increasing temperature. In this case, while the vapor pressure of the material to be extracted is only slightly increased, the density of the supercritical or nearly supercritical gas is significantly reduced. Thus, the solvent ability of supercritical or near supercritical fluids is remarkable.

超臨界近傍の流体抽出操作は1例えば、超臨界抽出のた
めに炭酸ガス(Co、)を用いた場合、臨界点の近傍で
、比重(密度)が大きく変化するため、?J体抽出が非
常に効率的に運転できる。
Fluid extraction operations near supercriticality 1For example, when carbon dioxide gas (Co) is used for supercritical extraction, the specific gravity (density) changes greatly near the critical point, so... J-body extraction can be operated very efficiently.

そのような流体として用いるに好適なガス或いは流イ本
としては、炭酸ガス、フロン(フレオン(商標))・ガ
ス等の次の表に示すものが用いられる。
Gases or fluids suitable for use as such fluids include those shown in the following table, such as carbon dioxide gas and Freon (trademark) gas.

一般に超臨界流体抽出には、溶媒として第1表に挙げる
ような物質が使用されるが、温度、圧力の操作性1価格
、安全性の面から、主として二酸化炭素、フロンガス等
が用いられる6本発明によるセラミックス成形体用のバ
インダー組成物の脱脂にも、これらの物質を用いると、
8界温度が一般にバインダーとして用いられる物質の融
点や軟化点よりも低く脱脂中に成形体が変形しないので
都合がよい。
In general, the substances listed in Table 1 are used as solvents for supercritical fluid extraction, but carbon dioxide, chlorofluorocarbon gas, etc. are mainly used from the viewpoint of operability of temperature and pressure, price, and safety. When these substances are also used for degreasing the binder composition for ceramic molded bodies according to the invention,
This is advantageous because the 8 boundary temperature is lower than the melting point or softening point of the substance generally used as a binder, so that the molded body does not deform during degreasing.

またバインダーの除去率は、セラミックス成形体と超臨
界流体の接触流量に依存するもので、以下に述べる実施
例においても流体の流量を太きくすることにより除去率
を大きくすることができる。
Furthermore, the removal rate of the binder depends on the contact flow rate between the ceramic molded body and the supercritical fluid, and the removal rate can also be increased by increasing the flow rate of the fluid in the embodiments described below.

本発明による超臨界或いは加圧液化流体を用いて脱脂で
きるセラミ/り成形体用バイングー組成物は、従来通常
にバインダーとして用いられる高級アルフール(例えば
、オクタデカノール)、脂肪酸、脂肪酸塩、ワックス等
の超臨界或いは加圧液化流体によって抽出脱脂可能なバ
インダーに加えて、更に1m出困難バインダー成分(成
分B);可菫性付与成分(成分C)及び潤滑性付与成分
(成分D)を組合せて、セラミックス成形体の射出成形
性を向上浮せ、且つ、極めて短時間に超臨界脱脂を行な
っても成形体に欠陥の発生をし難If)ものにする。
The bindu composition for ceramic/remolded objects that can be degreased using a supercritical or pressurized liquefied fluid according to the present invention can be prepared by using conventional binders such as higher alfur (e.g., octadecanol), fatty acids, fatty acid salts, waxes, etc. In addition to the binder that can be extracted and degreased with supercritical or pressurized liquefied fluid, a binder component that is difficult to extract by 1 m (component B); a violet-imparting component (component C) and a lubricity-imparting component (component D) are combined. , the injection moldability of the ceramic molded body is improved, and even if supercritical degreasing is performed in an extremely short time, defects are less likely to occur in the molded body.

次に本発明のバインダー組成物の各成分につし)て各々
説明する。
Next, each component of the binder composition of the present invention will be explained individually.

本発明による溶出バインダー成分(成分A)は、超臨界
或いは加圧液化流体により比較的に抽出容易なものであ
D、従来通常バインダーとしてよく用いられたバインダ
ー物質である。これにハ1例えば、高級アルコール(例
えば、オクタデカノー2し)、脂肪酸、詣肪酸塩(例え
ば、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニ
ウム)、ワ/クスなどから1種以上選択して用いられる
。この溶出バインダー成分は、全バインダー量の約30
〜951i量%用いられる。
The eluting binder component (component A) according to the present invention is relatively easily extracted by supercritical or pressurized liquefied fluid D, and is a binder material that has been commonly used as a conventional binder. For example, one or more of the following may be used: higher alcohols (eg, octadecanol), fatty acids, fatty acid salts (eg, magnesium stearate, aluminum stearate), waxes, and the like. This eluted binder component accounts for approximately 30% of the total binder amount.
~951i amount % is used.

本発明による溶出困難バインダー成分(成分B)は、超
臨界或いは加圧液化流体により比較的に抽出きれ難く、
同時にセラミックス粉末に良好な流動性を付’+シて射
出成形を容易にするとともに成形体に強度を与え超臨界
或いは加圧液化流体による抽出脱脂中に発生する割れ、
変形等の欠陥を防止するバインダー成分である。この成
分は。
The hard-to-elute binder component (component B) according to the present invention is relatively difficult to extract with supercritical or pressurized liquefied fluid,
At the same time, it imparts good fluidity to the ceramic powder, making injection molding easier and giving strength to the molded product, thereby preventing cracks that occur during extraction and degreasing with supercritical or pressurized liquefied fluids.
It is a binder component that prevents defects such as deformation. This ingredient is.

超臨界或いは加圧液化流体に溶解する温度、圧力におい
て、溶出バインダー成分よりも高く、即ち、電溶のもの
である。この成分は、熱町把性樹脂(例えば、ポリエチ
レン、ポリスチレン、ポリプロピレン、APP、EVA
、アクリル系樹脂などがある)、ワックス、ポリエチレ
ングリコールなどから1種以上を選択して用いる。この
溶出困難バインダー成分は、全体バインダーの5〜70
重量%の範囲である。
The temperature and pressure at which it dissolves in a supercritical or pressurized liquefied fluid is higher than that of the eluting binder component, that is, it is electrolytic. This component is a thermoplastic resin (e.g., polyethylene, polystyrene, polypropylene, APP, EVA).
, acrylic resins, etc.), wax, polyethylene glycol, and the like. This difficult-to-elute binder component accounts for 5 to 70% of the total binder.
% by weight.

成分Aと成゛分Bの関係は、添付の図に示す成分A、B
の溶解度の傾向を示すグラフに明らかなように成分Aは
比較的に溶解され易く超臨界流体に接すると容易に溶解
されてしまい、それに対して成分Bは成形体の中に残留
し、成形体強度を保つ役目をすることになる。
The relationship between component A and component B is shown in the attached diagram.
As is clear from the graph showing the tendency of solubility of component A, component A is relatively easy to dissolve and is easily dissolved when it comes into contact with supercritical fluid, whereas component B remains in the molded product and It will serve to maintain strength.

可囚性付与成分(成分C)は、溶出困難バインダー成分
に柔軟性と流動性を与えるものである。
The confinement imparting component (component C) imparts flexibility and fluidity to the hard-to-elute binder component.

この耳波性付与成分は1例えば、ジエチルフタレート(
DEP)、ジブチルフタレート(DBP)、ジオクチル
フタレート(DOP)などのフタル酸エステルまたは脂
肪酸エステルから選択されるものである。この回目性付
与成分は、全バインダー量の0〜30重量%の範囲であ
る。
This ear wave-imparting component is 1, for example, diethyl phthalate (
DEP), dibutyl phthalate (DBP), dioctyl phthalate (DOP), and other phthalic acid esters or fatty acid esters. This runnability imparting component is in the range of 0 to 30% by weight of the total binder amount.

潤滑性付与成分(成分D)は、セラミック粉末の滑りを
良くする成分であD、また、この成分りは、圧力の伝達
性、離型性を向上させるものであり1例えば、ステアリ
ン酸、ステアリン酸の金属塩、ポリエチレンオキサイド
などから選択きれる。この潤滑性付与成分は、全バイン
ダー量00〜25重量%の範囲含まれる。
The lubricity-imparting component (component D) is a component that improves the slippage of ceramic powder. This component also improves pressure transmission properties and mold release properties. For example, stearic acid, stearin, etc. You can choose from acid metal salts, polyethylene oxide, etc. This lubricity-imparting component is included in the total binder amount in the range of 00 to 25% by weight.

超臨界或いはそれに近い流体に対する上記の溶出バイン
ダー成分(成分A)及び溶出困難バインダー成分(成分
B)の溶解度は2図に示す如き特性をもち、溶出バイン
ダー成分は比較的に低温。
The solubility of the above-mentioned eluted binder component (component A) and difficult-to-elute binder component (component B) in supercritical or near-supercritical fluids has the characteristics shown in Figure 2, and the eluted binder component has a relatively low temperature.

低圧力で溶解溶出きれ1m出困難バインダー成分は比較
的に高温高圧まで溶解溶出されないものである。
The binder component, which is difficult to dissolve and elute at low pressure for 1 m, does not dissolve and elute even at relatively high temperatures and pressures.

本発明によるバインダー組成物は、上記のような成分A
、B、C,Dを組合せて用いるが、成分C及びDは、成
分A及びBの付随的に加えて、流動性や離型性を向上さ
せて射出成形を容易ならし。
The binder composition according to the invention comprises component A as described above.
, B, C, and D are used in combination. Components C and D, in addition to components A and B, improve fluidity and mold releasability to facilitate injection molding.

めるものであるから、セラミックス粉末に成分A及びB
だけから、所望の性状が得られるものであるならば、成
分C及びDを添加する必要はないものである。また、成
分A、B、C,Dは各々複数の物質から構成することも
できる。
Components A and B are added to the ceramic powder.
If the desired properties can be obtained from these alone, there is no need to add components C and D. Furthermore, each of the components A, B, C, and D can be composed of a plurality of substances.

本発明は、前記バインダー組成物において、成分Aは、
30〜9511L量%、成分Bは、5−70重量%、成
分Cは、0〜30重量%、成分りは。
The present invention provides that in the binder composition, component A is
Component B is 5-70% by weight, Component C is 0-30% by weight.

0〜25f[量%である範囲が好適である。A range of 0 to 25f [amount%] is suitable.

成分Aは、30fi量%未満では抽出されるバインダー
量が少なく、残aしているバインダー(主として成分B
)の影響で欠陥が生じるので、そのまま焼結することが
困難になD、更に、成分Aが95ii量%を超えると、
成分Aは一般に低融点で強度も低いので形を保持するこ
とが困難になる。
When component A is less than 30fi amount%, the amount of binder extracted is small, and the remaining binder (mainly component B
), which makes it difficult to sinter as is.Furthermore, if component A exceeds 95% by mass,
Component A generally has a low melting point and low strength, making it difficult to maintain its shape.

成分Bは、5重量%未満ではセラミックス粉末に良好な
流動性を与えることができず、射出成形が困難となると
ともに、成形体の強度も充分でなくなる。また、成分B
が70重量%を超えると成分Aの抽出を妨げる。
If component B is less than 5% by weight, it will not be possible to impart good fluidity to the ceramic powder, making injection molding difficult and resulting in insufficient strength of the molded product. In addition, component B
If it exceeds 70% by weight, extraction of component A will be hindered.

ff1lAは、高級アルフール、ワックス、脂肪酸及び
脂肪酸塩から選択きれる1〜3極のものにでき、また、
成分Bは、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレ
ン、エチレン酢酸ビニル共h?体、ポリメタクリル酸エ
ステル又はポリアクリル酸エステルなどのアクリル系樹
脂、ワックス、アタクチックポルプロピレン、ポリエチ
レングリフールから選択される1種以上で構成されるも
のを利用できる。
ff1lA can be one to three poles selected from higher alfur, wax, fatty acid, and fatty acid salt, and
Component B includes polypropylene, polystyrene, polyethylene, and ethylene vinyl acetate. It is possible to use one or more selected from the group consisting of acrylic resins such as polymethacrylic acid ester and polyacrylic ester, wax, atactic porpropylene, and polyethylene glyfur.

次に9本発明によるバインダー組成物を用いたセラミッ
クス成形体の処理法を述べる。
Next, a method for treating a ceramic molded body using the binder composition according to the present invention will be described.

通常のセラミックス粉末(窒化珪素、炭化珪素、アルミ
ナ、ジルコニアなど)に上記のように成分A、B、C及
びDを含む本発明のバインダー組成物を5〜30重量%
加えて加熱しながら充分に混合する。セラミックス粉末
とバインダー組成物の混合物は9本発明による成分B、
C及びDの作用により良好な流動性を有するものとなり
1通常の射出成形機で容易に成形することができる。
5 to 30% by weight of the binder composition of the present invention containing components A, B, C and D as described above is added to ordinary ceramic powder (silicon nitride, silicon carbide, alumina, zirconia, etc.).
Add and mix thoroughly while heating. The mixture of ceramic powder and binder composition comprises 9 components B according to the invention,
Due to the effects of C and D, it has good fluidity and can be easily molded using a normal injection molding machine.

次に、この成形体を二酸化炭素、フロンガスなどの超臨
界或いは加圧液化流体に1〜3時間接触させて抽出脱脂
を行なう、超臨界或いは加圧液化流体は成形体の粒子間
隙を通ってバインダーを抽出するので成分Aは極めて短
時間に抜けてしまうがその際成形体自体の強度を成分B
が担うために割れ等を防ぐことができる。また成分Bの
軟化点臨界点よりも高ければ超臨界状態での抽出脱脂中
の変形を防ぐことができる0次に、温度又は圧力を上げ
れば成分Bも同様に短時間で抽出されるが、成分Aが既
に脱脂され、抜は道が存在しているためにもはや割れが
発生することはない、また、成分Bが残存している状態
で超臨界或いは加圧液化流体による抽出脱脂を完了し、
そのまま通常の焼成を行なっても成分Bは成分Aの抜は
道を通って成形体から容易にガス化揮散し1割れや膨れ
等の欠陥が発生することはない、成分C,Dも同様な理
由から超臨界或いは加圧液化流体で抽出脱脂できなくと
もよいが、抽出脱脂可能のものが好適である。
Next, this molded body is brought into contact with a supercritical or pressurized liquefied fluid such as carbon dioxide or chlorofluorocarbon gas for 1 to 3 hours to perform extraction and degreasing. Component A is extracted in a very short time, but at that time, the strength of the molded body itself is reduced by component B.
This helps prevent cracks, etc. In addition, if the softening point of component B is higher than the critical point, it can prevent deformation during extraction and degreasing in a supercritical state.Next, if the temperature or pressure is increased, component B will be extracted in a short time as well. Component A has already been degreased and there is a way to remove it, so cracks no longer occur, and extraction and degreasing using supercritical or pressurized liquefied fluid is completed while component B remains. ,
Even if normal firing is performed as it is, component B passes through the path of component A and is easily gasified and volatilized from the molded product, and defects such as cracks and blisters do not occur.Components C and D are also similar. For some reason, it is not necessary to perform extraction degreasing with supercritical or pressurized liquefied fluid, but it is preferable to use extractive degreasing with a supercritical or pressurized liquefied fluid.

加熱され超臨界状態で溶剤となる流体は、所定の圧力に
加圧され、被抽出物のグリーンセラミックス成形体中を
流れ9通過しながら、被抽出物よりバインダー組成物を
溶解していく。
The fluid that is heated and becomes a solvent in a supercritical state is pressurized to a predetermined pressure, and as it flows through the green ceramic molded object to be extracted, it dissolves the binder composition from the extracted object.

臨界温度は一般にバインダー物質として用いられるもの
の融点や軟化点よりも低く、脱脂中に成形体に変形を与
えないものが好適である。また。
It is preferable that the critical temperature is lower than the melting point or softening point of the binder material that is generally used and that does not deform the molded product during degreasing. Also.

バインダー除去率はセラミックス成形体と超臨界流体の
接触流量に依存するものであるので、流体の流量を大き
くすることにより除去率を向上させることができる。
Since the binder removal rate depends on the contact flow rate between the ceramic molded body and the supercritical fluid, the removal rate can be improved by increasing the flow rate of the fluid.

本発明のバインダー組成物は、窒化珪素、炭化珪素、ア
ルミナ、ジルフニ7等エンジニアリングセラミックスの
射出成形の他に1子材料、磁性材料、金属粉末、超硬合
金、黒鉛粉末などの粉末の射出成形、脱脂にすべて応用
できるものである。
The binder composition of the present invention can be used for injection molding of engineering ceramics such as silicon nitride, silicon carbide, alumina, and Zilfuni 7, as well as for injection molding of powders such as monolithic materials, magnetic materials, metal powders, cemented carbide, and graphite powder. It can be applied to all types of degreasing.

また、粉末の射出成形だけでなく押出し成形、ブレス成
形品の脱脂にも応用できるものである。従来の加熱脱脂
では粉末の物性が変化してしまうようなものに対しても
脱脂ができ、その成形体の強度を保持できるものである
Moreover, it can be applied not only to powder injection molding but also to extrusion molding and degreasing of press molded products. It is possible to degrease powders that would change the physical properties of the powder using conventional thermal degreasing, and the strength of the molded product can be maintained.

[実施例コ 次に1本発明のバインダー組成物の具体例を以下の実施
例で、更に具体的に説明するが1本発明は、その要旨を
変えない限り次の実施例に限定きれるものではない。
[Example] Next, specific examples of the binder composition of the present invention will be explained in more detail in the following Examples, but the present invention is not limited to the following Examples unless the gist thereof is changed. do not have.

[実施例1コ 成分Aとしてオクタデカノール55重量%。[Example 1 55% by weight of octadecanol as component A.

成分Bとしてエチレン酢酸ビニル共重合体18重量%及
びワックス15重量%、成分Cとしてジブチルフタレー
ト3重量%、成分りとしてステアリン酸93it%から
なるバインダー混合物をアルミナ粉末(平均粒径0.6
μm)に対して16重量%加えて加熱混練した後ペレッ
ト状とし、射出成形機にてIQX20X30m/mのブ
ロック状成形体を得た1次にこれを超臨界抽出脱脂装置
を用いて温度60℃、圧力200 kgf/cm’のc
o、超臨昇流体に1.5時間接触移せたところバインダ
ーの除去率78%で1割れ、膨れ、変形等の欠陥のない
脱脂体が得られた。続いて、この脱脂体を180℃/h
で昇温し、1600℃で2時間保持し焼結させた。この
焼結体には割れや膨れ等の欠陥は認められず、極めて良
好な結果であった。
A binder mixture consisting of 18% by weight of ethylene vinyl acetate copolymer and 15% by weight of wax as component B, 3% by weight of dibutyl phthalate as component C, and 93it% of stearic acid as component was mixed with alumina powder (average particle size 0.6).
μm), heat-kneaded and pelletized, and used an injection molding machine to obtain a block-shaped molded product of IQX20x30m/m. , pressure 200 kgf/cm'c
o. After being brought into contact with a supercritical fluid for 1.5 hours, a degreased body with a binder removal rate of 78% and no defects such as cracks, blisters, or deformations was obtained. Subsequently, this degreased body was heated at 180°C/h.
The temperature was raised at 1,600°C for 2 hours to sinter. No defects such as cracks or blisters were observed in this sintered body, and the results were extremely good.

[実施例2] 成分Aとしてオクタデカノール65!11%。[Example 2] Octadecanol as component A: 65!11%.

成分Bとしてポリエチレン29重量%、成分Cとしてジ
ブチルフタレート6重量%からなる混合物を、アルミナ
粉末(平均粒径0.6μm)に対して16重量%添加し
、実施例1と同一条件で混練成形し、CO3超臨界流体
により抽出脱脂を行なった。バインダーの除去率65%
で2割れ、膨れ、変形等の欠陥のない脱脂体が得られた
。lRいて、この脱脂体を150℃/hで昇温し、16
00℃で2時間焼結したところ、焼結体には割れや膨れ
等の欠陥は認めらなかった。
A mixture consisting of 29% by weight of polyethylene as component B and 6% by weight of dibutyl phthalate as component C was added at 16% by weight to alumina powder (average particle size 0.6 μm), and kneaded and molded under the same conditions as Example 1. Extractive degreasing was performed using CO3 supercritical fluid. Binder removal rate 65%
A degreased body free of defects such as cracking, blistering, and deformation was obtained. The temperature of this defatted body was raised at 150°C/h under 1R, and the temperature was increased to 16
When sintered at 00°C for 2 hours, no defects such as cracks or blisters were observed in the sintered body.

[実施例3コ 成分Aとしてパラフィンワックス63重量%。[Example 3 63% by weight of paraffin wax as component A.

成分Bとしてポリメタクリル酸エステル251i量%、
成分Cとしてジプチルフタシー64重量%成分りとして
ステアリン酸8重量%からなる混合物を、窒化珪素粉末
(助剤としてA Ito−、YrOlを含む)に対し、
21重量%添加し、実施例1と同一条件で混練成形脱脂
を行なった。バインダーの除去率71%で、脱脂体に欠
陥は認められなかった。続いて、この脱脂体を窒素気流
中で180℃/hで1100℃まで昇温し、その後窒業
圧力9kg/Cm’、 1800℃で2時間焼結したと
ころ、焼結体には欠陥は認めらなかった。
As component B, polymethacrylic acid ester 251i amount%,
A mixture consisting of 64% by weight of diptylphtasy as component C and 8% by weight of stearic acid as component was added to silicon nitride powder (containing A Ito- and YrOl as auxiliaries).
21% by weight was added, and kneading, molding, and degreasing were performed under the same conditions as in Example 1. The binder removal rate was 71%, and no defects were observed in the degreased body. Subsequently, this degreased body was heated to 1100°C at a rate of 180°C/h in a nitrogen stream, and then sintered at 1800°C for 2 hours at a nitrogen pressure of 9 kg/cm', and no defects were observed in the sintered body. There wasn't.

[発明の効果] 本発明の超臨界抽出超臨界流体抽出に遇するセラミック
ス用バインダー組成物は、超臨界或いは加圧液化流体に
より比較的に抽出容易な溶出バインダー成分(成分A)
;超臨界或いは加圧液化流体により比較的に抽出され難
いが成形体に強度を与える溶出困難バインダー成分(成
分B);成分Bに柔軟性と流動性を与える可輩性+=i
与成分(成分C)及びセラミ/り粉末の滑りを良くする
f4.f性付与成分(成分D)を組合せたセラミックス
用バインダー組成物であD、それによD、第1に。
[Effects of the Invention] The binder composition for ceramics that is subjected to supercritical extraction and supercritical fluid extraction of the present invention has an eluted binder component (component A) that is relatively easily extracted by supercritical or pressurized liquefied fluid.
; Difficult to elute binder component (component B) that is relatively difficult to extract with supercritical or pressurized liquefied fluid but gives strength to the molded body; permanence +=i that gives flexibility and fluidity to component B;
f4. Improving the slippage of the component (component C) and the ceramic powder. First, there is a binder composition for ceramics which is a combination of an f-characteristic imparting component (component D).

従来の高級アルフール、脂肪酸等を単独でバインダーと
したものに比べ、セラミックス粉末に良好な流動性を与
えるために射出成形が容易になり。
Compared to conventional binders made of high-grade alfur, fatty acids, etc., injection molding is easier because it gives ceramic powder better fluidity.

成形体の強度も充分に保持でき、超臨界或いは液化流体
で抽出脱脂を行なっても割れや変形、膨れ等の欠陥が少
ないものが得られること、第2に。
Second, the molded product can maintain sufficient strength and has few defects such as cracking, deformation, and blistering even when extracted and degreased with supercritical or liquefied fluid.

従来の加熱脱脂処理と比べ、脱脂時間奢大幅に縮小でき
、従来の通常のバインダーと比べても脱脂時間が短縮で
き、また、脱7指時間を短縮し王も欠陥が生し難いもの
にできること、第3に、従来の加熱脱脂処理と比較し、
脱脂温度を低くでき。
Compared to conventional heat degreasing processing, the degreasing time can be significantly reduced, and compared to conventional ordinary binders, the degreasing time can also be shortened, and the degreasing time can be shortened, making it difficult for defects to occur. , Thirdly, compared to conventional heat degreasing treatment,
The degreasing temperature can be lowered.

従って、バインダーがガス化することを防止でき、バイ
ンダーの膨張や移動による内部応力の発生が殆どなく、
そのために1割れ、膨れ、変形等の欠陥が生しることな
いこと、第4に9以上の点から、複雑な形状のセラミ/
ラス成形体や、肉厚の成形体に対しても超臨界流体抽出
法を適用できるようになることなどの技術的効果が得ら
れた。
Therefore, the binder can be prevented from gasifying, and there is almost no internal stress caused by expansion or movement of the binder.
Therefore, defects such as cracking, blistering, deformation, etc. do not occur.Fourthly, from the point of 9 or above, ceramics with complex shapes /
Technical effects such as the ability to apply the supercritical fluid extraction method to lath molded bodies and thick-walled molded bodies were obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図は1本発明のバインダー組成物に用いられる成分A、
Bの溶解度の傾向を示すグラフである。 特許出願人  住友重機械工業株式会社復代理人  弁
理士  倉 持  裕 手続補正書(方幻 昭和61年8月2)日 特許庁長官 黒 1)明 雄 殿 1、事件の表示 昭和61年特許願第121164号2
、発明の名称 セラミック成形体脱脂用バインダー組成物3、補正をす
る者 事件との関係   特許出願人 住所 東京都千代田区大手町二丁目2番1号名称 (z
to>fN譬讐賀νr讐り式会社ゴウ  ダ     
シゲル 代表者 合 1) 茂 4、代理人 東京都千代田区大手町二丁目2番1号 住友ms械工業株式会社内 (7490)弁理士 カロ 藤 正 信(外1名)5、
復代理人 〒102東京都千代田区一番町11の16、補正命令の
日付(発送日)
The figure shows 1 component A used in the binder composition of the present invention,
It is a graph showing the solubility trend of B. Patent applicant Sumitomo Heavy Industries, Ltd. sub-agent Patent attorney Hiroshi Kuramochi Procedural amendment (August 2, 1986) Commissioner of the Patent Office Kuro 1) Akio Yu 1, Indication of case Patent application filed in 1988 No. 121164 2
, Title of the invention Binder composition for degreasing ceramic molded bodies 3, Relationship to the case of the person making the amendment Patent applicant address 2-2-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Name (z
to>fN revenge ga νr revenge company gouda
Shigeru Representative: 1) Shigeru 4, Agent: Sumitomo MS Machinery Co., Ltd., 2-2-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo (7490), Patent Attorney, Caro Masanobu Fuji (1 other person) 5,
Sub-Agent Address: 11-16 Ichibancho, Chiyoda-ku, Tokyo 102 Date of amendment order (shipment date)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)超臨界或いは加圧液化流体を用いて脱脂できるセ
ラミック成形体用バインダー組成物において、 A、超臨界或いは加圧液化流体により比較的に抽出容易
な溶出バインダー成分(成分A);B、超臨界或いは加
圧液化流体により比較的に抽出され難いが成形体に強度
を与える溶出困難バインダー成分(成分B); C、成分Bに柔軟性と流動性を与える可塑性付与成分(
成分C)及び D、セラミック粉末の滑りを良くする潤滑性付与成分(
成分D)を 組み合わせたことを特徴とする前記バインダー組成物。
(1) In a binder composition for a ceramic molded body that can be degreased using a supercritical or pressurized liquefied fluid, A, an eluted binder component (component A) that is relatively easily extracted by a supercritical or pressurized liquefied fluid; B. A hard-to-elute binder component (component B) that is relatively difficult to extract with supercritical or pressurized liquefied fluid but gives strength to the molded product; C. A plasticity-imparting component that gives flexibility and fluidity to component B (component B);
Components C) and D, lubricating components that improve the slippage of ceramic powder (
The above-mentioned binder composition, characterized in that it is combined with component D).
(2)特許請求の範囲第1項のバインダー組成物におい
て、成分Aは、30〜95重量%、成分Bは、5〜70
重量%、成分Cは、0〜30重量%、成分Dは、0〜2
5重量%である範囲の前記のバインダー組成物。
(2) In the binder composition according to claim 1, component A is 30 to 95% by weight, and component B is 5 to 70% by weight.
% by weight, component C is 0-30% by weight, component D is 0-2% by weight.
The above binder composition in a range of 5% by weight.
(3)成分Aは、高級アルコール、ワックス、脂肪酸及
び脂肪酸塩から選択される1〜3種のものである特許請
求の範囲第1項のバインダー組成物。
(3) The binder composition according to claim 1, wherein component A is one to three selected from higher alcohols, waxes, fatty acids, and fatty acid salts.
(4)成分Bは、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、ポリメタクリ
ル酸エステル又はポリアクリル酸エステルなどのアクリ
ル系樹脂、ワックス、アタクチックポルプロピレン及び
ポリエチレングリコールから選択される1種以上で構成
されるものである特許請求の範囲第1項のバインダー組
成物。
(4) Component B is one type selected from polypropylene, polyethylene, polystyrene, ethylene vinyl acetate copolymer, acrylic resin such as polymethacrylate or polyacrylate, wax, atactic porpropylene, and polyethylene glycol. The binder composition according to claim 1, which is composed of the above.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0465940A2 (en) 1990-07-07 1992-01-15 BASF Aktiengesellschaft Thermoplastic masses for preparing metallic mouldings
BE1007034A3 (en) * 1993-04-28 1995-02-21 Vito Binding composition for powdered injection moulding

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EP0465940A2 (en) 1990-07-07 1992-01-15 BASF Aktiengesellschaft Thermoplastic masses for preparing metallic mouldings
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