JP2004143562A

JP2004143562A - Additive for powder metallurgy

Info

Publication number: JP2004143562A
Application number: JP2002312079A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Miyata; 宮田　康行; Tatsuyuki Ichiki; 一木　辰行
Original assignee: NOF Corp
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 2002-10-28
Filing date: 2002-10-28
Publication date: 2004-05-20
Anticipated expiration: 2022-10-28
Also published as: JP4120352B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an additive for powder metallurgy which, when mixed into a raw material powder, imparts a good flowability and a high apparent density to the powder and gives, in molding the powder, a molded article with a high green compact density and capable of being taken out with a low pressure while preventing sooting. <P>SOLUTION: This additive for powder metallurgy is produced by reacting a diamine represented by the formula, H<SB>2</SB>N-(CH<SB>2</SB>)<SB>n</SB>-NH<SB>2</SB>(wherein n is 1-10) with a 6-24C fatty acid mixture containing 50-85 wt.% of at least one 6-16C fatty acid. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は粉末冶金用添加剤に関し、詳しくは原料粉と混合した際に、流動性が良好で、見かけ密度が高く、成形時には圧粉体密度、抜き出し圧に優れ、かつスーティングの発生を抑える粉末冶金用添加剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄粉、黒鉛粉等の金属粉末を圧縮成形する際、粉末同士の摩擦を軽減して流動性を高めたり、金型との摩擦抵抗を低減して粉末の圧縮成形性を高めたり、さらには離型性を向上して抜き圧を低減させる目的で、ステアリン酸亜鉛やエチレンビスステアリン酸アミドなどが単独または混合して使用されている。圧縮成型した成型品は水素ガスを含む非酸化性雰囲気中で焼結される。
ステアリン酸亜鉛を含む成型体を非酸化性雰囲気の焼結炉中で加熱すると、金属セッケンは分解し有機物が揮発すると同時に亜鉛分も揮発し、炉壁等に付着し成形品不良が発生したり、定期的な洗浄が必要となる。また金属粉末成型品中に残存した亜鉛、焼結品の金属組成を変化させるばかりでなく、焼結体の表面にカーボンを析出させる現象（スーティング）を引き起こす原因となる場合がある。
上記の観点からステアリン酸亜鉛の使用量を低減する、あるいはステアリン酸亜鉛を含まない粉末冶金用添加剤が提案されている。
例えば、エチレングリコールまたはペンタエリスリトールの脂肪酸エステルを潤滑剤として使用する方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。しかし、この方法で得られる混合粉末は、ステアリン酸亜鉛またはエチレンビスステアリン酸アミドと比較した場合に潤滑性が劣り、流動度の低下および抜き圧の上昇などが見られる。また、これらの潤滑剤は液状で添加するためにトルエンなどの溶剤を使用しており、環境への影響が大きい。また、エチレンビスラウリン酸アミドを粉末冶金用添加剤として使用する方法が提案されている（例えば、特許文献４参照）。しかし、この方法で得られるビスアミドは、いまだ充分な流動性を確保することができない。また、エチレンビスステアリンアミドとステアリン酸リチウムを混合して使用する方法が提案されている（例えば、特許文献５参照）。しかし、この方法では非酸化性雰囲気で加熱され、揮発したリチウムが炉壁を腐食させる原因となる可能性があるばかりでなく、残留したリチウムが水分との接触によって表面にさびを発生させる危険性が高い。また、直鎖モノカルボン酸、直鎖ジカルボン酸とジアミンとの反応生成物を潤滑剤として使用する方法が提案されているが（例えば、特許文献６参照）、この方法では金属粉末と混合する際に、１５０℃以上に加熱する必要があり、常温混合での使用が困難である。さらに、潤滑剤としてポリエーテル化合物を使用しているものもあるが（例えば、特許文献７参照）、良好な潤滑性が得られず、流動度、見掛け密度の低下、抜き圧の上昇などが見られる。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１８３０３号公報
【特許文献２】特開平８−１７６６０６号公報
【特許文献３】特開平８−３２５６０４号公報
【特許文献４】特開平４−１３６１０４号公報
【特許文献５】特開平１１−１９３４０４号公報
【特許文献６】特表平６−５０６７２６号公報
【特許文献７】特表平９−５１２８６４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は鉄粉などの原料粉と混合した際に、流動性が良好で、見かけ密度が高く、成形時には圧粉体密度、抜き出し圧に優れ、かつスーティングの発生を抑える粉末冶金用添加剤を提供することを目的とする。
【０００５】
【問題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するため、本発明者らは鋭意検討を行った結果、特定の脂肪酸組成を有するジアミド化合物を粉末冶金用添加剤として用いることによって、成形用粉末の流動性、見かけ密度が良好で、成形時には圧粉体密度、抜き出し圧に優れ、スーティングの発生を抑えられることを見出し、本発明を得るに至った。
【０００６】
すなわち、本発明は、
炭素数が６〜２４の混合脂肪酸であって、かつ該混合脂肪酸中において炭素数が６〜１６の脂肪酸のいずれか１種を５０〜８５重量％含有する混合脂肪酸と、式（１）で示されるジアミン化合物との反応生成物である粉末冶金用添加剤である。
Ｈ_２Ｎ−（ＣＨ_２）_ｎ−ＮＨ_２　　　　　（１）
（式中ｎは１〜１０である。）
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の粉末冶金用添加剤は、炭素数が６〜２４の混合脂肪酸であって、かつ該混合脂肪酸中において炭素数が６〜１６の脂肪酸のいずれか１種を５０〜８５重量％含有する混合脂肪酸と、式（１）で示されるジアミン化合物との反応生成物からなる。
本発明で使用する炭素数６〜２４の混合脂肪酸は、天然油脂を加水分解し、必要があれば水素添加した後に蒸留、精製し得ても良いし、化学的に合成して得ても良い。具体的には、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸などの飽和脂肪酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エルカ酸などの不飽和脂肪酸、およびこれらの混合物であるヤシ油脂肪酸、牛脂脂肪酸、硬化牛脂脂肪酸などの混合脂肪酸などが挙げられ、これらは単独で、あるいは複数を組み合わせて使用することができる。
【０００８】
また、本発明で使用する混合脂肪酸においては、炭素数６〜１６の脂肪酸のいずれか１種の脂肪酸を５０〜８５重量％含有し、好ましくは６０〜８０重量％である。炭素数６〜１６の脂肪酸としては、例えば、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸が挙げられ、好ましくは、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸である。
混合脂肪酸に含まれる炭素数６〜１６のいずれか１種の脂肪酸含有量が８５重量％を超える場合、もしくは５０重量％未満の場合は、成形用粉末の流動性および見掛け密度が低下し、好ましくない。
【０００９】
本発明で使用する式（１）で示されるジアミン化合物において、ｎは１〜１０であり、例えば、メチレンジアミン、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミンなどが挙げられ、好ましくはこれらのうちｎ＝１〜６の化合物である。これらのうちメチレンジアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンが工業的に入手が容易であり、また価格の面からも好ましい。ｎが１０を超える場合は、抜き圧が上昇しやすくなるため好ましくない。
【００１０】
本発明の粉末冶金用添加剤は、脂肪酸とアミンの脱水縮合であるアミド化反応で得ることができる。例えば、溶融した脂肪酸２モルにジアミン化合物０．９０〜１．１０モル、好ましくは０．９５〜１．０５モルを滴下混合し、生成する水を排出しながら１７０〜２４０℃に昇温して、１〜５時間反応させることによって得ることができる。このジアミド化合物をステンレス製バットまたはフレーカー、スプレー造粒などによって冷却、固化した後に衝撃式または気流式粉砕機等によって粉砕し、粉末冶金用添加剤として使用することができる。
【００１１】
本発明の粉末冶金用添加剤は、その効果を損なわない範囲で他の添加剤、たとえばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸リチウムなどの金属セッケン、動植物油、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、エチレングリコール脂肪酸エステルなどのエステル、ポリエーテルなどと併用することができる。
【００１２】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
〈粉末冶金用添加剤の調製〉
（１）調製例１
温度計、攪拌機および冷却管を取り付けた２リットルのガラス製フラスコに、ラウリン酸７００ｇ（３．４８モル）、ミリスチン酸３００ｇ（１．３１モル）を７０℃で加熱混合した。次いでエチレンジアミン１４４ｇ（２．４０モル）を混合しながら３０分間で滴下し、反応により発生する水を取り除きながら１８０℃まで昇温後、同温度で４時間反応させた。その後、反応生成物をステンレスバット中で冷却、固化し、ホソカワミクロン（株）製バンタムミルを使用して粉砕し、酸価６．６ｍｇＫＯＨ／ｇ、融点１５０℃、平均粒子径５１μｍの粉末冶金用添加剤１を得た。分析方法を以下に示す。
１）酸価：ＪＯＣＳ（基準油脂分析試験法：日本油化学会）２．３．１−９６に基づき評価した。
２）融点：ＪＩＳ−Ｋ００６４に基づき評価した。
３）平均粒子径：（株）島津製作所製ＳＡＬＡＤ２１００型を用いてレーザー回折散乱法で評価した。
【００１３】
（２）調製例２〜４、および比較調製例１〜２
表１〜表２に示す混合脂肪酸を用い、アミン化合物や混合脂肪酸とアミン化合物の仕込みモル比や反応条件は、調製例１と同じにして、本発明の添加剤２〜４および比較用添加剤１〜２を得た。得られた添加剤の酸価、融点、および平均粒径を表１〜表２に示す。また図１の電子顕微鏡写真の本発明の添加剤３は粒状の粒子であるのに対し、図２の比較用添加剤１は針状の粒子であった。
【００１４】
【表１】

【００１５】
【表２】

【００１６】
（３）比較調製例３（ステアリン酸亜鉛の調製）
３リットルガラス製フラスコに比較調製例２と同じ混合脂肪酸２００ｇ（０．７３モル）およびイオン交換水２０００ｇを投入し、８５℃まで昇温した後、４８重量％水酸化ナトリウム水溶液６１ｇ（０．７４モル）を加え、内温を９０℃に調整し、溶液が透明になったことを確認後、５０重量％塩化亜鉛水溶液９５ｇ（０．３５モル）を３０分かけて滴下した。その後、内温を８５℃に保ちながら１時間攪拌し、得られたステアリン酸亜鉛水溶液を６０℃に冷却して吸引ろ過器を使用して脱水後、送風乾燥機中で８０℃、４８時間乾燥させて、比較用添加剤３のステアリン酸亜鉛粉末を得た。得られたステアリン酸亜鉛粉末をＪＳＣＩ−ＩＩ（化粧品原料基準　第二版　薬事日報社）の「ステアリン酸亜鉛」の試験法に
基づいて分析したところ、遊離脂肪酸０．１重量％、亜鉛分１０．３重量％、乾燥減量０．１重量％であった。また、調製例１〜４、比較調製例１〜２で用いた方法で融点および平均粒子径を測定したところ、融点は１２３℃、平均粒子径は１２μｍであった。
【００１７】
〈成型用粉末の評価〉
本発明および比較用の成型用粉末の評価を以下の方法で実施した。
鉄粉１００重量部、銅粉１．５重量部、黒鉛０．７重量部に、本発明の粉末冶金用添加剤および、比較調製例の粉末冶金用添加剤をそれぞれ０．８重量部添加、混合し、成型用粉末１〜４および比較用の成形用粉末１〜３を調製した。
得られた成形用粉末について、流動度と見かけ密度を測定した。以下の方法で評価した結果を表３〜表４に示す。
（１）流動度：ＪＩＳ　Ｚ　２５０２に基づき評価した。
（２）見かけ密度：ＪＩＳ　Ｚ　２５０４に基づき評価した。
【００１８】
【表３】

【００１９】
【表４】

【００２０】
〈圧粉成型品の評価〉
本発明および比較用の圧粉成型品の評価を以下の方法で実施した。
成形用粉末を５００ＭＰａで圧粉成型し、圧粉成型品１〜４および比較用の圧粉成形品１〜３を調製し、圧縮性および抜き出し性を測定した。さらに水素ガスを含む非酸化性ガス雰囲気中で１１００℃、３０分保持して焼結し、成型品表面のスーティングを観察した。
以下の方法で評価した結果を表５〜表６に示す。
（１）圧縮性：圧粉成型後の体積と重量から比重を算出した。
（２）抜き出し性：圧粉成型後に金型より抜き出す際のゲージ圧を測定した。
（３）スーティング：焼結後の成型品表面のすすの有無を目視で確認した。
すすの付着が認められない場合を○、付着が認められる場合を×と評価した。
【００２１】
【表５】

【００２２】
【表６】

【００２３】
本発明の粉末冶金用添加剤は原料粉と混合した際の流動度、見掛け密度、圧粉成型後の圧粉体密度は、ステアリン酸亜鉛とほぼ同等であるが、圧粉成型後の抜き出し性の点で優れ、焼結時にはスーティングを起さず良好な評価であった。
これに対して、混合脂肪酸を用いない比較用添加剤１のエチレンビスラウリン酸アミドは、成型用粉末の流動性、見掛け密度が低下した。特定炭素数の脂肪酸の割合が本発明の規定外の比較用添加剤２のエチレンビスステアリン酸アミドは、成型用粉末の流動性が低下した。ジアミン化合物との反応生成物ではない比較用添加剤３のステアリン酸亜鉛は、圧粉成型品の焼結時にスーティングを起した。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の粉末冶金用添加剤は、原料粉と混合した際に、流動性が良好で、見かけ密度が高く、成形時には圧粉体密度、抜き出し圧に優れ、かつスーティングの発生を抑える。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は調製例３のビスアミドの電子顕微鏡写真である。
【図２】図２は比較調製例１のビスアミドの電子顕微鏡写真である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an additive for powder metallurgy, in particular, when mixed with raw material powder, has good fluidity and high apparent density, is excellent in green compact density and extraction pressure during molding, and suppresses generation of sooting. It relates to an additive for powder metallurgy.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when metal powders such as iron powder and graphite powder are compression-molded, the friction between the powders is reduced to increase the fluidity, or the frictional resistance with the mold is reduced to increase the powder compression-moldability. Further, zinc stearate, ethylenebisstearic acid amide, or the like is used alone or in combination for the purpose of improving the releasability and reducing the drawing pressure. The compression molded article is sintered in a non-oxidizing atmosphere containing hydrogen gas.
When a molded body containing zinc stearate is heated in a sintering furnace in a non-oxidizing atmosphere, the metal soap is decomposed and the organic matter is volatilized, and at the same time, the zinc is volatilized and adheres to the furnace wall, etc., and a molded product defect occurs. , Periodic cleaning is required. In addition, not only the zinc remaining in the metal powder molded product and the metal composition of the sintered product may be changed, but also a phenomenon (sooting) of depositing carbon on the surface of the sintered body may be caused.
In view of the above, an additive for powder metallurgy that reduces the amount of zinc stearate used or does not contain zinc stearate has been proposed.
For example, a method has been proposed in which a fatty acid ester of ethylene glycol or pentaerythritol is used as a lubricant (for example, see Patent Documents 1 to 3). However, the mixed powder obtained by this method is inferior in lubricity as compared with zinc stearate or ethylene bisstearic acid amide, and has reduced fluidity and increased withdrawal pressure. In addition, since these lubricants are added in a liquid state, a solvent such as toluene is used, which has a large effect on the environment. Further, a method of using ethylenebislauric amide as an additive for powder metallurgy has been proposed (for example, see Patent Document 4). However, the bisamide obtained by this method cannot yet ensure sufficient fluidity. Further, a method has been proposed in which ethylenebisstearinamide and lithium stearate are used in combination (for example, see Patent Document 5). However, this method heats in a non-oxidizing atmosphere, and not only may the volatilized lithium cause corrosion of the furnace wall, but also there is a risk that the remaining lithium may rust on the surface due to contact with moisture. Is high. Further, a method has been proposed in which a reaction product of a linear monocarboxylic acid, a linear dicarboxylic acid, and a diamine is used as a lubricant (see, for example, Patent Document 6). In addition, it is necessary to heat to 150 ° C. or more, and it is difficult to use the mixture at room temperature. In addition, although some use a polyether compound as a lubricant (see, for example, Patent Document 7), good lubricity cannot be obtained, and a decrease in fluidity, an apparent density, an increase in extraction pressure, and the like are observed. Can be
[0003]
[Patent Document 1] JP-A-7-18303 [Patent Document 2] JP-A-8-176606 [Patent Document 3] JP-A 8-325604 [Patent Document 4] JP-A 4-136104 [Patent] Reference 5: Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-193404 Patent Document 6: Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-506726 Patent Document 7: Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-512864
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is an additive for powder metallurgy that has good fluidity and high apparent density when mixed with raw material powder such as iron powder, has excellent green compact density and ejection pressure during molding, and suppresses generation of sooting. The purpose is to provide.
[0005]
[Means to solve the problem]
In order to solve the above problems, the present inventors have conducted intensive studies and as a result, by using a diamide compound having a specific fatty acid composition as an additive for powder metallurgy, the fluidity and apparent density of the molding powder are reduced. The present invention was found to be excellent and excellent in green compact density and withdrawal pressure during molding, and to suppress generation of sooting, and thus came to the present invention.
[0006]
That is, the present invention
A mixed fatty acid having 6 to 24 carbon atoms and containing 50 to 85% by weight of any one of the fatty acids having 6 to 16 carbon atoms in the mixed fatty acid; Is an additive for powder metallurgy, which is a reaction product with a diamine compound.
_{_{_{H 2 N- (CH 2) n}}} -NH 2 (1)
(In the formula, n is 1 to 10.)
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The additive for powder metallurgy of the present invention is a mixed fatty acid having 6 to 24 carbon atoms, and contains 50 to 85% by weight of any one of the fatty acids having 6 to 16 carbon atoms in the mixed fatty acid. It consists of a reaction product of a mixed fatty acid and a diamine compound represented by the formula (1).
The mixed fatty acid having 6 to 24 carbon atoms used in the present invention may be obtained by hydrolyzing natural fats and oils and, if necessary, hydrogenating and then distilling and purifying or chemically synthesizing. . Specifically, saturated fatty acids such as caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachiic acid, behenic acid, lignoceric acid, palmitoleic acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid And unsaturated fatty acids such as erucic acid, and mixed fatty acids such as coconut oil fatty acids, tallow fatty acids, and hardened tallow fatty acids, which are mixtures thereof, and these can be used alone or in combination of two or more.
[0008]
Further, the mixed fatty acid used in the present invention contains 50 to 85% by weight, preferably 60 to 80% by weight of any one of fatty acids having 6 to 16 carbon atoms. Examples of the fatty acid having 6 to 16 carbon atoms include caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, and palmitic acid, and preferably capric acid, lauric acid, and myristic acid.
When the content of any one fatty acid having 6 to 16 carbon atoms contained in the mixed fatty acid is more than 85% by weight or less than 50% by weight, the fluidity and the apparent density of the molding powder are reduced, which is preferable. Absent.
[0009]
In the diamine compound represented by the formula (1) used in the present invention, n is 1 to 10, for example, methylene diamine, ethylene diamine, trimethylene diamine, tetramethylene diamine, pentamethylene diamine, hexamethylene diamine, heptamethylene diamine And octamethylenediamine, nonamethylenediamine, decamethylenediamine, and the like, and among them, compounds in which n = 1 to 6 are preferable. Of these, methylene diamine, ethylene diamine, and hexamethylene diamine are easily available industrially and are also preferable in terms of price. When n exceeds 10, unloading pressure tends to increase, which is not preferable.
[0010]
The additive for powder metallurgy of the present invention can be obtained by an amidation reaction which is a dehydration condensation of a fatty acid and an amine. For example, 0.90 to 1.10 mol, preferably 0.95 to 1.05 mol of a diamine compound is dropped and mixed with 2 mol of molten fatty acid, and the temperature is raised to 170 to 240 ° C. while discharging generated water. , For 1 to 5 hours. The diamide compound is cooled and solidified by a stainless steel vat or flaker, spray granulation, or the like, and then pulverized by an impact or air flow pulverizer or the like, and can be used as an additive for powder metallurgy.
[0011]
The powder metallurgy additive of the present invention may contain other additives within a range not impairing its effects, such as metal soaps such as zinc stearate and lithium stearate, animal and vegetable oils, esters such as pentaerythritol fatty acid esters and ethylene glycol fatty acid esters. , Polyether and the like.
[0012]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
<Preparation of powder metallurgy additive>
(1) Preparation Example 1
700 g (3.48 mol) of lauric acid and 300 g (1.31 mol) of myristic acid were heated and mixed at 70 ° C. in a 2-liter glass flask equipped with a thermometer, a stirrer and a condenser. Next, 144 g (2.40 mol) of ethylenediamine was added dropwise over 30 minutes while mixing, the temperature was raised to 180 ° C. while removing water generated by the reaction, and the mixture was reacted at the same temperature for 4 hours. Thereafter, the reaction product was cooled and solidified in a stainless steel vat, pulverized using a bantam mill manufactured by Hosokawa Micron Corp., and an additive for powder metallurgy having an acid value of 6.6 mgKOH / g, a melting point of 150 ° C. and an average particle diameter of 51 μm. 1 was obtained. The analysis method is shown below.
1) Acid value: Evaluated based on JOCS (Standard Oil and Fat Analysis Test Method: Japan Oil Chemists' Society) 2.3.1-96.
2) Melting point: Evaluated based on JIS-K0064.
3) Average particle diameter: Evaluated by a laser diffraction scattering method using SALAD2100 manufactured by Shimadzu Corporation.
[0013]
(2) Preparation Examples 2 to 4 and Comparative Preparation Examples 1 to 2
Using the mixed fatty acids shown in Tables 1 and 2, the additive molar ratio and the reaction conditions of the amine compound and the mixed fatty acid and the amine compound were the same as in Preparation Example 1, and the additives 2 to 4 of the present invention and the additive for comparison were used. 1-2 were obtained. Tables 1 and 2 show the acid value, melting point, and average particle size of the obtained additives. The additive 3 of the present invention in the electron micrograph of FIG. 1 was granular particles, while the additive 1 for comparison in FIG. 2 was acicular particles.
[0014]
[Table 1]

[0015]
[Table 2]

[0016]
(3) Comparative Preparation Example 3 (Preparation of zinc stearate)
200 g (0.73 mol) of the same mixed fatty acid and 2000 g of ion-exchanged water as in Comparative Preparation Example 2 were charged into a 3 liter glass flask, the temperature was raised to 85 ° C., and then 61 g of a 48% by weight aqueous sodium hydroxide solution (0.74 mol) was added. Mol), the internal temperature was adjusted to 90 ° C., and after confirming that the solution became transparent, 95 g (0.35 mol) of a 50% by weight aqueous zinc chloride solution was added dropwise over 30 minutes. Thereafter, the mixture was stirred for 1 hour while keeping the internal temperature at 85 ° C, and the obtained aqueous solution of zinc stearate was cooled to 60 ° C, dehydrated using a suction filter, and then dried at 80 ° C for 48 hours in a blow dryer. Thus, a zinc stearate powder of the additive 3 for comparison was obtained. When the obtained zinc stearate powder was analyzed based on the test method of “zinc stearate” of JSCI-II (cosmetic raw material standard, second edition, Yakuji Nippo), 0.1% by weight of free fatty acid and zinc content of 10. It was 3% by weight and the loss on drying was 0.1% by weight. The melting point and the average particle size were measured by the methods used in Preparation Examples 1 to 4 and Comparative Preparation Examples 1 and 2, and the melting point was 123 ° C. and the average particle size was 12 μm.
[0017]
<Evaluation of molding powder>
The present invention and the comparative molding powder were evaluated by the following methods.
To 100 parts by weight of iron powder, 1.5 parts by weight of copper powder, and 0.7 parts by weight of graphite, 0.8 parts by weight of the additive for powder metallurgy of the present invention and 0.8 parts by weight of the additive for powder metallurgy of Comparative Preparation Example were added, After mixing, molding powders 1 to 4 and comparative molding powders 1 to 3 were prepared.
The obtained molding powder was measured for fluidity and apparent density. The results evaluated by the following methods are shown in Tables 3 and 4.
(1) Flowability: Evaluated based on JIS Z2502.
(2) Apparent density: evaluated based on JIS Z2504.
[0018]
[Table 3]

[0019]
[Table 4]

[0020]
<Evaluation of green compacts>
The following methods were used to evaluate the present invention and comparative green compacts.
The compacting powder was compacted at 500 MPa to prepare compacted products 1 to 4 and compacted compacts 1 to 3 for comparison, and the compressibility and withdrawability were measured. Furthermore, it was sintered at 1100 ° C. for 30 minutes in a non-oxidizing gas atmosphere containing hydrogen gas, and sooting on the surface of the molded product was observed.
The results evaluated by the following methods are shown in Tables 5 and 6.
(1) Compressibility: Specific gravity was calculated from the volume and weight after compacting.
(2) Extractability: Gauge pressure at the time of extracting from a mold after compacting was measured.
(3) Sooting: The presence or absence of soot on the surface of the molded product after sintering was visually confirmed.
The case where no soot adhesion was observed was evaluated as 、, and the case where adhesion was observed was evaluated as x.
[0021]
[Table 5]

[0022]
[Table 6]

[0023]
The powder metallurgy additive of the present invention has a fluidity when mixed with the raw material powder, an apparent density, and a green compact density after compacting are almost the same as zinc stearate, but withdrawability after compacting. This was a good evaluation without sintering during sintering.
On the other hand, ethylene bislauric amide of Comparative Additive 1 without using the mixed fatty acid reduced the fluidity and apparent density of the molding powder. The ethylene bisstearic acid amide of Comparative Additive 2 in which the proportion of the fatty acid having the specific carbon number is out of the range of the present invention was reduced in the fluidity of the molding powder. Zinc stearate of Comparative Additive 3, which was not a reaction product with the diamine compound, caused sooting during sintering of the green compact.
[0024]
【The invention's effect】
The powder metallurgy additive of the present invention has a good fluidity and a high apparent density when mixed with a raw material powder, and has an excellent green compact density and a withdrawal pressure during molding, and suppresses generation of sooting.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an electron micrograph of the bisamide of Preparation Example 3.
FIG. 2 is an electron micrograph of the bisamide of Comparative Preparation Example 1.

Claims

A mixed fatty acid having 6 to 24 carbon atoms and containing 50 to 85% by weight of any one of the fatty acids having 6 to 16 carbon atoms in the mixed fatty acid; An additive for powder metallurgy, which is a reaction product with a diamine compound.
_{_{_{H 2 N- (CH 2) n}}} -NH 2 (1)
(In the formula, n is 1 to 10.)