JP2846260B2 - 粉末射出成形による精密金属部品製造用高性能結合剤／成形剤組成物 - Google Patents
粉末射出成形による精密金属部品製造用高性能結合剤／成形剤組成物Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属粉末射出成形法に
よる金属部品製造用結合剤組成物に関する。さらに、本
発明は、該結合剤組成物の用途に関する。
よる金属部品製造用結合剤組成物に関する。さらに、本
発明は、該結合剤組成物の用途に関する。
【０００２】
【従来の技術】粉末射出成形は金属部品製造における新
技術である。粉末射出成形法の主な利点は、複雑な外形
を有する小さい高精度寸法部品を快速かつ簡単な方法で
製造できることにある。一般に、粉末射出成形法は、先
ず金属粉末と多成分結合剤組成物とを混合し、そしてこ
の金属粉末／結合剤の混合物を射出成形法により圧粉体
（GREEN COMPACT ）に成形するなどの工程を含む。続い
て、この圧粉体をその所要形状になるまで加熱により脱
脂し、焼結する。結合剤に多成分を使用し、各成分を異
なる段階で焼却することにより、脱脂工程における、圧
粉体が変形または崩壊することを避け、最終焼結製品の
寸法安定性を確保することを可能にする。
技術である。粉末射出成形法の主な利点は、複雑な外形
を有する小さい高精度寸法部品を快速かつ簡単な方法で
製造できることにある。一般に、粉末射出成形法は、先
ず金属粉末と多成分結合剤組成物とを混合し、そしてこ
の金属粉末／結合剤の混合物を射出成形法により圧粉体
（GREEN COMPACT ）に成形するなどの工程を含む。続い
て、この圧粉体をその所要形状になるまで加熱により脱
脂し、焼結する。結合剤に多成分を使用し、各成分を異
なる段階で焼却することにより、脱脂工程における、圧
粉体が変形または崩壊することを避け、最終焼結製品の
寸法安定性を確保することを可能にする。
【０００３】最もよく用いられる金属粉末射出成形用結
合剤組成物は、通常二種またはそれ以上の重合体成分と
適量のオイルまたはワックスを含む。この結合剤組成物
には、界面活性剤および／または可塑剤としての脂肪酸
がよく加えられる。続いて、結合剤組成物は金属粉末と
混合され、射出成形組成物とされる。結合剤組成物にお
ける重合体成分としては、通常ポリスチレンのような非
結晶性重合体とポリプロピレンのような結晶性重合体な
どが挙げられる。結合剤組成物中における各重合体成分
間は、その性質が異なるため、相容性がしばしば問題と
なる。重合体成分間の不相容性は結合剤組成物を不均一
にし、焼結部品の寸法安定性と形状の精度に悪影響を及
ぼすため、最終製品の最終寸法と形状の精密制御を困難
にする。
合剤組成物は、通常二種またはそれ以上の重合体成分と
適量のオイルまたはワックスを含む。この結合剤組成物
には、界面活性剤および／または可塑剤としての脂肪酸
がよく加えられる。続いて、結合剤組成物は金属粉末と
混合され、射出成形組成物とされる。結合剤組成物にお
ける重合体成分としては、通常ポリスチレンのような非
結晶性重合体とポリプロピレンのような結晶性重合体な
どが挙げられる。結合剤組成物中における各重合体成分
間は、その性質が異なるため、相容性がしばしば問題と
なる。重合体成分間の不相容性は結合剤組成物を不均一
にし、焼結部品の寸法安定性と形状の精度に悪影響を及
ぼすため、最終製品の最終寸法と形状の精密制御を困難
にする。
【０００４】米国特許第４，１５８，６８８号には、リ
チウムで変性したβ−アルミナの粉末を含む顆粒状固体
を焼結製品に成形する結合剤組成物が記載されている。
この組成物はブロック共重合体と可塑剤を含む。そのブ
ロック共重合体は式Ｘ−〔Ｂ（ＡＢ）n Ａ〕n ’で示さ
れる。式において、Ａは室温にてガラス状または結晶状
を呈する直鎖または分枝重合体で、Ｂは加工温度にて弾
性体をなす重合体であり、ｎは０または正整数で、ｎ’
は２より大きい正整数を示し、ＸはＡまたはＢを示す。
可塑剤はオイル、ワックス、またはその混合物である。
上記特許に、多成分重合体結合剤が使われたが、相容性
の問題については何も言及されていない。
チウムで変性したβ−アルミナの粉末を含む顆粒状固体
を焼結製品に成形する結合剤組成物が記載されている。
この組成物はブロック共重合体と可塑剤を含む。そのブ
ロック共重合体は式Ｘ−〔Ｂ（ＡＢ）n Ａ〕n ’で示さ
れる。式において、Ａは室温にてガラス状または結晶状
を呈する直鎖または分枝重合体で、Ｂは加工温度にて弾
性体をなす重合体であり、ｎは０または正整数で、ｎ’
は２より大きい正整数を示し、ＸはＡまたはＢを示す。
可塑剤はオイル、ワックス、またはその混合物である。
上記特許に、多成分重合体結合剤が使われたが、相容性
の問題については何も言及されていない。
【０００５】米国特許第４，２８３，３６０号には、溶
媒に溶解する樹脂および溶解しない樹脂と、セラミック
または金属粉末と、可塑剤とを混合して成形するセラミ
ック金属成形法が開示されている。この方法において、
成形体は有機溶媒処理で溶媒溶解性樹脂が溶解された
後、焼成を経てセラミックまたは金属製品となる。この
特許にも、溶媒溶解性と不溶解性樹脂の間の強い不相容
性の問題は言及されていない。しかし、この不相容性
は、焼結製品の寸法安定性に悪影響を及ぼす。
媒に溶解する樹脂および溶解しない樹脂と、セラミック
または金属粉末と、可塑剤とを混合して成形するセラミ
ック金属成形法が開示されている。この方法において、
成形体は有機溶媒処理で溶媒溶解性樹脂が溶解された
後、焼成を経てセラミックまたは金属製品となる。この
特許にも、溶媒溶解性と不溶解性樹脂の間の強い不相容
性の問題は言及されていない。しかし、この不相容性
は、焼結製品の寸法安定性に悪影響を及ぼす。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、金属部品の粉末射出成形用改良結合剤組成物を提供
することを目的とする。本発明は更に、溶解度パラメー
タの低い第一重合体と、溶解度パラメータの高い第二重
合体と、第一および第二重合体の単量体またはそれぞれ
に構造的に類似する単量体ブロックを含むブロック共重
合体とからなる結合剤組成物を提供することを目的とす
る。該ブロック共重合体は、第一および第二重合体が高
流動性を示す均一な液体混合物を生成するよう混和性を
向上する溶解助剤の役目を果たす。
は、金属部品の粉末射出成形用改良結合剤組成物を提供
することを目的とする。本発明は更に、溶解度パラメー
タの低い第一重合体と、溶解度パラメータの高い第二重
合体と、第一および第二重合体の単量体またはそれぞれ
に構造的に類似する単量体ブロックを含むブロック共重
合体とからなる結合剤組成物を提供することを目的とす
る。該ブロック共重合体は、第一および第二重合体が高
流動性を示す均一な液体混合物を生成するよう混和性を
向上する溶解助剤の役目を果たす。
【０００７】本発明のもう一つの目的は、金属粉末の射
出成形法による金属部品製造用結合剤組成物を提供する
ことである。
出成形法による金属部品製造用結合剤組成物を提供する
ことである。
【０００８】本発明の又一つの目的は、金属粉末の射出
成形法による金属部品の製造法を提供することである。
成形法による金属部品の製造法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）溶解度
パラメータが低い第一重合体と、（Ｂ）溶解度パラメー
タが高い第二重合体と、（Ｃ）第一および第二重合体の
繰返し単位またはそれぞれの類似構造の単量体のブロッ
クを含むブロック共重合体とよりなる結合剤組成物に関
する。更に詳しくは、本発明は、（Ａ）結晶性が高く溶
解度パラメータが低い第一重合体と、（Ｂ）結晶性が低
く溶解度パラメータが高い第二重合体と、（Ｃ）第一お
よび第二重合体の繰返し単位またはそれぞれの類似構造
の単量体のブロックを含むブロック共重合体とよりなる
結合剤組成物に関する。
パラメータが低い第一重合体と、（Ｂ）溶解度パラメー
タが高い第二重合体と、（Ｃ）第一および第二重合体の
繰返し単位またはそれぞれの類似構造の単量体のブロッ
クを含むブロック共重合体とよりなる結合剤組成物に関
する。更に詳しくは、本発明は、（Ａ）結晶性が高く溶
解度パラメータが低い第一重合体と、（Ｂ）結晶性が低
く溶解度パラメータが高い第二重合体と、（Ｃ）第一お
よび第二重合体の繰返し単位またはそれぞれの類似構造
の単量体のブロックを含むブロック共重合体とよりなる
結合剤組成物に関する。
【００１０】溶解度パラメータの定義は重合体に関する
多くの教科書、たとえば、RaymondB.Seymour and Charl
es E. Carraher, Jr., Polymer Chemistry, 2nd. ed.,
Marcel Dekker, Inc.(1988)に見られる。
多くの教科書、たとえば、RaymondB.Seymour and Charl
es E. Carraher, Jr., Polymer Chemistry, 2nd. ed.,
Marcel Dekker, Inc.(1988)に見られる。
【００１１】本発明の第一重合体は好ましくはポリオレ
フィンで、特に好ましくはＣ1-8 α−オレフィンの重合
体であり、さらに好ましくはポリエチレンまたはポリプ
ロピレンである。
フィンで、特に好ましくはＣ1-8 α−オレフィンの重合
体であり、さらに好ましくはポリエチレンまたはポリプ
ロピレンである。
【００１２】本発明の第二重合体は、第一重合体と比
べ、結晶性が低く溶解度パラメータが高い重合体であ
り、好ましくはポリエステルまたはビニール芳香系重合
体で、さらに好ましくはポリ（メチルメタクリレート）
またはポリスチレンである。
べ、結晶性が低く溶解度パラメータが高い重合体であ
り、好ましくはポリエステルまたはビニール芳香系重合
体で、さらに好ましくはポリ（メチルメタクリレート）
またはポリスチレンである。
【００１３】本発明のブロック共重合体は，通常第一お
よび第二重合体の繰返し単位を含むが、第一および第二
重合体の繰返し単位と類似構造の単量体のブロックを含
む共重合体、たとえばイソプレン／スチレンブロック共
重合体も本発明のブロック共重合体として使える。本発
明のブロック共重合体は昇温にて熱可塑性を示す。冷却
後、優れた粘着性を得る。本発明の結合剤組成物におい
て、ブロック共重合体は、第一および第二重合体が高流
動性を示す均一な液体混合物を生成するよう混和性を向
上する溶解助剤の役目を果たす。
よび第二重合体の繰返し単位を含むが、第一および第二
重合体の繰返し単位と類似構造の単量体のブロックを含
む共重合体、たとえばイソプレン／スチレンブロック共
重合体も本発明のブロック共重合体として使える。本発
明のブロック共重合体は昇温にて熱可塑性を示す。冷却
後、優れた粘着性を得る。本発明の結合剤組成物におい
て、ブロック共重合体は、第一および第二重合体が高流
動性を示す均一な液体混合物を生成するよう混和性を向
上する溶解助剤の役目を果たす。
【００１４】本発明のブロック共重合体は、好ましくは
エチレン／スチレンブロック共重合体、プロピレン／ス
チレンブロック共重合体、またはイソプレン／スチレン
ブロック共重合体である。
エチレン／スチレンブロック共重合体、プロピレン／ス
チレンブロック共重合体、またはイソプレン／スチレン
ブロック共重合体である。
【００１５】本発明の結合剤組成物は、テスト温度２０
０℃、荷重６．２Ｋｇにおけるメルトインデックス（Ｍ
Ｉ）が０〜１００ｇ／10分間である。結合剤組成物の均
一性は、結合剤組成物をガラス板に薄く延ばし、その被
覆層の均一性を視的検査することにより評価できる。
０℃、荷重６．２Ｋｇにおけるメルトインデックス（Ｍ
Ｉ）が０〜１００ｇ／10分間である。結合剤組成物の均
一性は、結合剤組成物をガラス板に薄く延ばし、その被
覆層の均一性を視的検査することにより評価できる。
【００１６】本発明の結合剤組成物に使われる第一重合
体／第二重合体／共重合体の組合せは、好ましくはポリ
プロピレン／ポリスチレン／スチレン−エチレン共重合
体またはスチレン−エチレン共重合体であるが、これに
限らない。その他の例として、ポリエチレン／ポリスチ
レン、ポリプロピレン／ポリ（メチルメタクリレー
ト）、ポリエチレン／ポリ（メチルメタクリレート）等
が挙げられる。
体／第二重合体／共重合体の組合せは、好ましくはポリ
プロピレン／ポリスチレン／スチレン−エチレン共重合
体またはスチレン−エチレン共重合体であるが、これに
限らない。その他の例として、ポリエチレン／ポリスチ
レン、ポリプロピレン／ポリ（メチルメタクリレー
ト）、ポリエチレン／ポリ（メチルメタクリレート）等
が挙げられる。
【００１７】また、本発明は、結合剤組成物、分散剤お
よび金属粉末よりなる金属粉末射出成形組成物に関す
る。その分散剤は好ましくはオイル、ワックスまたはそ
の混合物、その金属粉末は好ましくはカルボニル鉄粉、
ステンレス粉またはその混合物である。好ましくは、本
発明は、（Ａ）Ｃ1-8 α−オレフィンの重合体である第
一重合体と、（Ｂ）ポリエステルおよびビニール芳香系
重合体よりなる群から選ばれた第二重合体と、（Ｃ）第
一および第二重合体の繰返し単位またはそれぞれの類似
構造の単量体のブロックを含むブロック共重合体と、
（Ｄ）オイル、ワックスまたはその混合物を含む分散剤
と、（Ｅ）カルボニル鉄粉、ステンレス粉およびその混
合物よりなる群から選ばれた金属粉末と、を含む金属粉
末射出成形組成物に関する。
よび金属粉末よりなる金属粉末射出成形組成物に関す
る。その分散剤は好ましくはオイル、ワックスまたはそ
の混合物、その金属粉末は好ましくはカルボニル鉄粉、
ステンレス粉またはその混合物である。好ましくは、本
発明は、（Ａ）Ｃ1-8 α−オレフィンの重合体である第
一重合体と、（Ｂ）ポリエステルおよびビニール芳香系
重合体よりなる群から選ばれた第二重合体と、（Ｃ）第
一および第二重合体の繰返し単位またはそれぞれの類似
構造の単量体のブロックを含むブロック共重合体と、
（Ｄ）オイル、ワックスまたはその混合物を含む分散剤
と、（Ｅ）カルボニル鉄粉、ステンレス粉およびその混
合物よりなる群から選ばれた金属粉末と、を含む金属粉
末射出成形組成物に関する。
【００１８】さらに、本発明は、金属粉末射出成形法に
より金属部品を製造する方法にも関する。金属部品の製
造において、第一重合体と、第二重合体と、ブロック共
重合体とを混合し、得られた白色ゲル状混合物を可塑剤
に均一に分散し、生成した射出成形結合剤を金属粉末と
混合し、射出成形組成物となし、次に射出成形圧粉体に
形成させ、これを焼結し予定の形状と寸法となす。詳し
くは、本発明の金属粉末射出成形法により金属粉末から
金属部品を製造する方法は、 （イ） （Ａ）Ｃ1-8 α−オレフィンの重合体である第
一重合体と、（Ｂ）ポリエステルおよびビニール芳香系
重合体よりなる群から選ばれた第二重合体と、（Ｃ）第
一および第二重合体の繰返し単位またはそれぞれの類似
構造の単量体のブロックを含むブロック共重合体と、を
含む結合剤組成物を製造する工程、 （ロ） 該結合剤組成物を（Ｄ）オイル、ワックスまた
はその混合物を含む分散剤および（Ｅ）カルボニル鉄
粉、ステンレス粉およびその混合物よりなる群から選ば
れた金属粉末と混合して金属粉末射出成形組成物を製造
する工程、 （ハ） 該金属粉末射出成形組成物を射出成形装置によ
り圧粉体に形成する工程、および （ニ） 結合剤組成物を除去し、該金属部品を形成する
ために該圧粉体を焼結する工程、などの工程を含む。
より金属部品を製造する方法にも関する。金属部品の製
造において、第一重合体と、第二重合体と、ブロック共
重合体とを混合し、得られた白色ゲル状混合物を可塑剤
に均一に分散し、生成した射出成形結合剤を金属粉末と
混合し、射出成形組成物となし、次に射出成形圧粉体に
形成させ、これを焼結し予定の形状と寸法となす。詳し
くは、本発明の金属粉末射出成形法により金属粉末から
金属部品を製造する方法は、 （イ） （Ａ）Ｃ1-8 α−オレフィンの重合体である第
一重合体と、（Ｂ）ポリエステルおよびビニール芳香系
重合体よりなる群から選ばれた第二重合体と、（Ｃ）第
一および第二重合体の繰返し単位またはそれぞれの類似
構造の単量体のブロックを含むブロック共重合体と、を
含む結合剤組成物を製造する工程、 （ロ） 該結合剤組成物を（Ｄ）オイル、ワックスまた
はその混合物を含む分散剤および（Ｅ）カルボニル鉄
粉、ステンレス粉およびその混合物よりなる群から選ば
れた金属粉末と混合して金属粉末射出成形組成物を製造
する工程、 （ハ） 該金属粉末射出成形組成物を射出成形装置によ
り圧粉体に形成する工程、および （ニ） 結合剤組成物を除去し、該金属部品を形成する
ために該圧粉体を焼結する工程、などの工程を含む。
【００１９】本発明のブロック共重合体は昇温にて熱可
塑性を示し、冷却後がはれた粘着性が得られるので、所
要特性を与え、金属粉末／結合剤混合物よりなる射出成
形圧粉体に所望の寸法安定性と強度を与えることができ
る。
塑性を示し、冷却後がはれた粘着性が得られるので、所
要特性を与え、金属粉末／結合剤混合物よりなる射出成
形圧粉体に所望の寸法安定性と強度を与えることができ
る。
【００２０】
【実施例】次に、本発明の結合剤組成物の製造方法と、
その用途について説明する。
その用途について説明する。
【００２１】（実施例１）ポリプロピレン、ポリスチレ
ンおよびエチレンとスチレンのブロック共重合体を表１
に示す各比率で混合し、１５種の均一な混合物を得た
（混合物１５は共重合体のみを含む）。これらの混合物
はそれぞれ１７５℃にて４０分混合した。表１における
各成分の単位はグラムである。ポリプロピレン、ポリス
チレン、エチレン／スチレン共重合体のテスト温度２０
０℃、荷重６．２Ｋｇにおけるメルトインデックス（Ｍ
Ｉ）は、それぞれ３５、２２および１２ｇ／１０分であ
る。試験の結果は表１の通りである。エチレン／スチレ
ン共重合体を含まない混合物は不均一で不透明である。
混合物の透光性は、通常エチレン／スチレンのブロック
共重合体の量の増加につれて向上する。
ンおよびエチレンとスチレンのブロック共重合体を表１
に示す各比率で混合し、１５種の均一な混合物を得た
（混合物１５は共重合体のみを含む）。これらの混合物
はそれぞれ１７５℃にて４０分混合した。表１における
各成分の単位はグラムである。ポリプロピレン、ポリス
チレン、エチレン／スチレン共重合体のテスト温度２０
０℃、荷重６．２Ｋｇにおけるメルトインデックス（Ｍ
Ｉ）は、それぞれ３５、２２および１２ｇ／１０分であ
る。試験の結果は表１の通りである。エチレン／スチレ
ン共重合体を含まない混合物は不均一で不透明である。
混合物の透光性は、通常エチレン／スチレンのブロック
共重合体の量の増加につれて向上する。
【００２２】
【表１】
【００２３】（実施例２）実施例１で製造した混合物２
〜１５をパラフィンワックス分散剤に分散し、対応結合
剤組成物２〜１５を得た。
〜１５をパラフィンワックス分散剤に分散し、対応結合
剤組成物２〜１５を得た。
【００２４】（実施例３）ポリプロピレン、ポリスチレ
ン、パラフィンワックスおよびエチレン／スチレチレン
ブロック共重合体が、６／６／６／１の重量比で含まれ
る結合剤組成物を製造し、試験した。３．８Ｋｇ／１５
５℃におけるメルトインデックス（ＭＩ）は２２０ｇ／
１０分である。その他の試験の結果は表２の通りであ
る。結合剤組成物のＤＳＣ熱分析の結果を図１に示す。
構成成分ポリプロピレン、ポリスチレン、エチレン／ス
チレチレンブロック共重合体およびパラフィンワックス
のＤＳＣ熱分析は、それぞれ図２〜図５に示す。図６
は、各温度におけるメルトインデックスとせん断応力と
の関係を示す。表２は、測定したメルトインデックス
と、テスト温度（℃）およびテスト荷重（Ｋｇ）を含む
テスト条件との関係を示す。
ン、パラフィンワックスおよびエチレン／スチレチレン
ブロック共重合体が、６／６／６／１の重量比で含まれ
る結合剤組成物を製造し、試験した。３．８Ｋｇ／１５
５℃におけるメルトインデックス（ＭＩ）は２２０ｇ／
１０分である。その他の試験の結果は表２の通りであ
る。結合剤組成物のＤＳＣ熱分析の結果を図１に示す。
構成成分ポリプロピレン、ポリスチレン、エチレン／ス
チレチレンブロック共重合体およびパラフィンワックス
のＤＳＣ熱分析は、それぞれ図２〜図５に示す。図６
は、各温度におけるメルトインデックスとせん断応力と
の関係を示す。表２は、測定したメルトインデックス
と、テスト温度（℃）およびテスト荷重（Ｋｇ）を含む
テスト条件との関係を示す。
【００２５】
【表２】
【００２６】（実施例４）カルボニル鉄粉末（ＣＩＰ）
と実施例１で製造した結合剤組成物１０重量％を１９０
℃にて５０分混合して、金属粉末射出成形組成物を製造
した。得られた組成物は高流動性で、６．２Ｋｇ／１６
０℃におけるメルトインデックス（ＭＩ）は１４０ｇ／
１０分である。
と実施例１で製造した結合剤組成物１０重量％を１９０
℃にて５０分混合して、金属粉末射出成形組成物を製造
した。得られた組成物は高流動性で、６．２Ｋｇ／１６
０℃におけるメルトインデックス（ＭＩ）は１４０ｇ／
１０分である。
【００２７】（実施例５）ポリプロピレン、ポリ（メチ
ルメタクリレート）、パラフィンワックスおよびエチレ
ン／スチレチレンブロック共重合体の重量比が６／６／
６／１で含まれる結合剤組成物を製造し、試験した。
３．８Ｋｇ／１５５℃におけるメルトインデックスは６
６０ｇ／１０分である。
ルメタクリレート）、パラフィンワックスおよびエチレ
ン／スチレチレンブロック共重合体の重量比が６／６／
６／１で含まれる結合剤組成物を製造し、試験した。
３．８Ｋｇ／１５５℃におけるメルトインデックスは６
６０ｇ／１０分である。
【００２８】（実施例６）カルボニル鉄粉末と実施例５
で製造した結合剤組成物１０重量％を、１９０℃にて５
０分混合して金属粉末射出成形組成物を製造した。得ら
れた組成物は高流動性で、６．２Ｋｇ／１６０℃におけ
るメルトインデックスは１７８ｇ／１０分である。
で製造した結合剤組成物１０重量％を、１９０℃にて５
０分混合して金属粉末射出成形組成物を製造した。得ら
れた組成物は高流動性で、６．２Ｋｇ／１６０℃におけ
るメルトインデックスは１７８ｇ／１０分である。
【００２９】（実施例７）ポリプロピレン、ポリスチレ
ン、パラフィンワックスルおよびエチレン／スチレチレ
ンブロック共重合体の重量比が６／６／６／１で含まれ
る結合剤組成物を製造し、試験した。０．３２５Ｋｇ／
１２５℃におけるポリエチレンのメルトインデラックス
は４６ｇ／１０分で、結合剤組成物の３．８Ｋｇ／１５
５℃におけるメルトインデックスは１７５ｇ／１０分で
ある。
ン、パラフィンワックスルおよびエチレン／スチレチレ
ンブロック共重合体の重量比が６／６／６／１で含まれ
る結合剤組成物を製造し、試験した。０．３２５Ｋｇ／
１２５℃におけるポリエチレンのメルトインデラックス
は４６ｇ／１０分で、結合剤組成物の３．８Ｋｇ／１５
５℃におけるメルトインデックスは１７５ｇ／１０分で
ある。
【００３０】（実施例８）カルボニル鉄粉末と実施例７
で製造した結合剤組成物１０重量％を、１９０℃にて５
０分混合して金属粉末射出成形組成物を製造した。得ら
れた組成物は高流動性で、６．２Ｋｇ／１６０℃におけ
るメルトインデックスは１９０ｇ／１０分である。
で製造した結合剤組成物１０重量％を、１９０℃にて５
０分混合して金属粉末射出成形組成物を製造した。得ら
れた組成物は高流動性で、６．２Ｋｇ／１６０℃におけ
るメルトインデックスは１９０ｇ／１０分である。
【００３１】（実施例９）ポリプロピレン、ポリ（メチ
ルメタクリレート）、パラフィンワックスおよびエチレ
ン／スチレチレンブロック共重合体が６／６／６／１の
重量比で含まれる結合剤組成物を製造し、試験した。
０．３２５Ｋｇ／１２５℃におけるポリエチレンのメル
トインデラックスは４６ｇ／１０分で、結合剤組成物の
３．８Ｋｇ／１００℃におけるメルトインデックスは１
１２ｇ／１０分である。
ルメタクリレート）、パラフィンワックスおよびエチレ
ン／スチレチレンブロック共重合体が６／６／６／１の
重量比で含まれる結合剤組成物を製造し、試験した。
０．３２５Ｋｇ／１２５℃におけるポリエチレンのメル
トインデラックスは４６ｇ／１０分で、結合剤組成物の
３．８Ｋｇ／１００℃におけるメルトインデックスは１
１２ｇ／１０分である。
【００３２】（実施例１０）カルボニル鉄粉末と実施例
９で製造した結合剤組成物１０重量％を、１９０℃にて
５０分混合して金属粉末射出成形組成物を製造した。得
られた組成物は高流動性で、６．２Ｋｇ／１６０℃にお
けるメルトインデックスは２７ｇ／１０分である。
９で製造した結合剤組成物１０重量％を、１９０℃にて
５０分混合して金属粉末射出成形組成物を製造した。得
られた組成物は高流動性で、６．２Ｋｇ／１６０℃にお
けるメルトインデックスは２７ｇ／１０分である。
【００３３】（実施例１１）実施例３に使われたパラフ
ィンワックス分散剤を表３に挙げた分散剤に代えた他
は、実施例３と同じ方法で若干の結合剤組成物を製造
し、カルボニル鉄粉末と上記結合剤組成物１０重量％を
１９０℃にて５０分混合し、金属粉末射出成形組成物を
製造した。得られた組成物のメルトインデックスを測定
した。その結果を表３に示す。
ィンワックス分散剤を表３に挙げた分散剤に代えた他
は、実施例３と同じ方法で若干の結合剤組成物を製造
し、カルボニル鉄粉末と上記結合剤組成物１０重量％を
１９０℃にて５０分混合し、金属粉末射出成形組成物を
製造した。得られた組成物のメルトインデックスを測定
した。その結果を表３に示す。
【００３４】
【表３】
【００３５】（実施例１２）実施例４で得た金属粉末射
出成形組成物から射出成形法で図７に示す金属圧粉体を
製造し、彎曲強度を測定すると４．０Ｋｇ／ｍｉｎ2 で
あった。
出成形組成物から射出成形法で図７に示す金属圧粉体を
製造し、彎曲強度を測定すると４．０Ｋｇ／ｍｉｎ2 で
あった。
【００３６】（実施例１３）実施例１２にて得た金属試
料１１を図８に示すように二つの支持体１４の上に掛け
てｎ−ヘプタン１２に６時間漬けたが、歪みが見られな
かった。
料１１を図８に示すように二つの支持体１４の上に掛け
てｎ−ヘプタン１２に６時間漬けたが、歪みが見られな
かった。
【００３７】（実施例１４）平均粒径9.8 μｍのステン
レス３０４Ｌ粉末と実施例３で得た結合剤組成物１０重
量％とを、１８０℃にて５０分混合して金属粉末射出成
形組成物を得た。得られた組成物は高流動性で、６．２
Ｋｇ／１７０℃におけるメルトインデックスは３００ｇ
／１０分である。この金属粉末射出成形組成物から射出
成形法で実施例１２に似た金属圧粉体を製造し、横断破
壊強度（ＴＲＳ）を測定すると３．０Ｋｇ／ｍｉｎ2で
あった。この金属試料を実施例１３のように二つの支持
体の上に掛けてｎ−ヘプタンに６時間漬けたが、歪みが
見られなかった。
レス３０４Ｌ粉末と実施例３で得た結合剤組成物１０重
量％とを、１８０℃にて５０分混合して金属粉末射出成
形組成物を得た。得られた組成物は高流動性で、６．２
Ｋｇ／１７０℃におけるメルトインデックスは３００ｇ
／１０分である。この金属粉末射出成形組成物から射出
成形法で実施例１２に似た金属圧粉体を製造し、横断破
壊強度（ＴＲＳ）を測定すると３．０Ｋｇ／ｍｉｎ2で
あった。この金属試料を実施例１３のように二つの支持
体の上に掛けてｎ−ヘプタンに６時間漬けたが、歪みが
見られなかった。
【００３８】（実施例１５）平均粒径９．８μｍのステ
ンレス３０６Ｌ粉末と実施例３で得た結合剤組成物１０
重量％とを、１８０℃にて５０分混合して金属粉末射出
成形組成物を得た。得られた組成物は高流動性で、６．
２Ｋｇ／１７０℃におけるメルトインデックスは２６５
ｇ／１０分である。この金属粉末射出成形組成物から射
出成形法で実施例１２に似た金属圧粉体を製造し、横断
破壊強度（ＴＲＳ）を測定すると３．０Ｋｇ／ｍｉｎ2
であった。この金属試料を実施例１３のように二つの支
持体の上に掛けてｎ−ヘプタンに６時間漬けたが、歪み
が見られなかった。
ンレス３０６Ｌ粉末と実施例３で得た結合剤組成物１０
重量％とを、１８０℃にて５０分混合して金属粉末射出
成形組成物を得た。得られた組成物は高流動性で、６．
２Ｋｇ／１７０℃におけるメルトインデックスは２６５
ｇ／１０分である。この金属粉末射出成形組成物から射
出成形法で実施例１２に似た金属圧粉体を製造し、横断
破壊強度（ＴＲＳ）を測定すると３．０Ｋｇ／ｍｉｎ2
であった。この金属試料を実施例１３のように二つの支
持体の上に掛けてｎ−ヘプタンに６時間漬けたが、歪み
が見られなかった。
【００３９】（実施例１６）平均粒径５μｍのカルボニ
ル鉄粉末と平均粒径４μｍのカルボニルニッケル粉末
（重量比＝98/2）、そして実施例３で得た結合剤組成物
９重量％とを180 ℃にて50分混合して、金属粉末射出成
形組成物を得た。得られた組成物は高流動性で、６．２
Ｋｇ／１７０℃におけるメルトインデックスは４１２ｇ
／１０分である。この金属粉末射出成形組成物から射出
成形法で実施例１２に似た金属圧粉体を製造し、横断破
壊強度（ＴＲＳ）を測定すると４．１Ｋｇ／ｍｉｎ2で
あった。この金属試料を実施例１３のように二つの支持
体の上に掛けてｎ−ヘプタンに６時間漬けたが、歪みが
見られなかった。
ル鉄粉末と平均粒径４μｍのカルボニルニッケル粉末
（重量比＝98/2）、そして実施例３で得た結合剤組成物
９重量％とを180 ℃にて50分混合して、金属粉末射出成
形組成物を得た。得られた組成物は高流動性で、６．２
Ｋｇ／１７０℃におけるメルトインデックスは４１２ｇ
／１０分である。この金属粉末射出成形組成物から射出
成形法で実施例１２に似た金属圧粉体を製造し、横断破
壊強度（ＴＲＳ）を測定すると４．１Ｋｇ／ｍｉｎ2で
あった。この金属試料を実施例１３のように二つの支持
体の上に掛けてｎ−ヘプタンに６時間漬けたが、歪みが
見られなかった。
【００４０】（実施例１７）カルボニル鉄粉末／カルボ
ニルニッケル粉末の重量比を９８／８に変えた他、実施
例１６と同じ方法で、金属粉末射出成形組成物を得た。
得られた射出組成物は高流動性で、６．２Ｋｇ／１７０
℃におけるメルトインデックスは４２３ｇ／１０分であ
った。
ニルニッケル粉末の重量比を９８／８に変えた他、実施
例１６と同じ方法で、金属粉末射出成形組成物を得た。
得られた射出組成物は高流動性で、６．２Ｋｇ／１７０
℃におけるメルトインデックスは４２３ｇ／１０分であ
った。
【００４１】（実施例１８）ポリプロピレン、ポリスチ
レン、パラフィンワックスおよびイソアミレン／スチレ
チレンブロック共重合体の重量比が６／６／６／１で含
まれる結合剤組成物を製造し試験した。３．８Ｋｇ／１
５５℃におけるメルトインデラックスは１２８ｇ／１０
分であった。
レン、パラフィンワックスおよびイソアミレン／スチレ
チレンブロック共重合体の重量比が６／６／６／１で含
まれる結合剤組成物を製造し試験した。３．８Ｋｇ／１
５５℃におけるメルトインデラックスは１２８ｇ／１０
分であった。
【００４２】（実施例１９）カルボニル鉄粉末と実施例
１８で製造した結合剤組成物１０重量％を、１９０℃に
て５０分混合して金属粉末射出成形組成物を製造した。
得られた組成物は高流動性で、６．２Ｋｇ／１６０℃に
おけるメルトインデックスは１７６ｇ／１０分である。
１８で製造した結合剤組成物１０重量％を、１９０℃に
て５０分混合して金属粉末射出成形組成物を製造した。
得られた組成物は高流動性で、６．２Ｋｇ／１６０℃に
おけるメルトインデックスは１７６ｇ／１０分である。
【００４３】（実施例２０）平均粒径9.8 μｍのステン
レス３０４Ｌ粉末と実施例１８で得た結合剤組成物１０
重量％とを、１８０℃にて５０分混合して金属粉末射出
成形組成物を得た。得られた組成物は高流動性で、６．
２Ｋｇ／１７０℃におけるメルトインデックスは２８５
ｇ／１０分である。
レス３０４Ｌ粉末と実施例１８で得た結合剤組成物１０
重量％とを、１８０℃にて５０分混合して金属粉末射出
成形組成物を得た。得られた組成物は高流動性で、６．
２Ｋｇ／１７０℃におけるメルトインデックスは２８５
ｇ／１０分である。
【００４４】（実施例２１）以上の実施例にて金属粉末
射出成形法で製造した圧粉体をロボットアームで型から
取り出したが、いかなる傷も歪みもなかった。
射出成形法で製造した圧粉体をロボットアームで型から
取り出したが、いかなる傷も歪みもなかった。
【００４５】（実施例２２）実施例１７で得た金属射出
成形組成物より射出成形機を用いて図７に示す金属目的
物を形成し、１２５℃にて７５分の焼結により焼結目的
物を得た。その寸法を図７に示す９か所にて測定した結
果は表４の通りで、明らかに本発明による結合剤組成物
は優れた寸法安定性が得られ、その圧粉体の重量は±
０．１％内にを維持することができ、最終焼結の寸法は
設計値の±０．３％内にを維持することができた。
成形組成物より射出成形機を用いて図７に示す金属目的
物を形成し、１２５℃にて７５分の焼結により焼結目的
物を得た。その寸法を図７に示す９か所にて測定した結
果は表４の通りで、明らかに本発明による結合剤組成物
は優れた寸法安定性が得られ、その圧粉体の重量は±
０．１％内にを維持することができ、最終焼結の寸法は
設計値の±０．３％内にを維持することができた。
【００４６】
【表４】
【００４７】以上本発明の好ましい態様は説明のために
挙げたもので、これによりさまざまな変化が可能であ
る。実施例は本発明の原則と実際の応用を説明する最も
好ましいものを選んだもので、業者は実用に適する種々
の変化を利用することができる。全てのこのような変化
はクレームに示す本発明の範囲内にある。
挙げたもので、これによりさまざまな変化が可能であ
る。実施例は本発明の原則と実際の応用を説明する最も
好ましいものを選んだもので、業者は実用に適する種々
の変化を利用することができる。全てのこのような変化
はクレームに示す本発明の範囲内にある。
【００４８】
【発明の効果】以上に示すように、本発明により改良さ
れた結合剤組成物は金属粉末と混合した後、粉末射出成
形法で圧粉体に成形され、そして脱脂と焼結の工程を経
て高精密な金属部品となる。本発明の結合剤組成物は相
容性が優れ、極めて均一な状態で圧粉体に均一に分布す
ることができるので、次の焼結工程前と焼結中に圧粉体
が優れた物性と寸法完全性を示し、最終製品の要求する
精密度を確保できる。従って、本発明は精密金属部品の
金属粉末射出成形における結合剤として優れた組成物を
開示した。
れた結合剤組成物は金属粉末と混合した後、粉末射出成
形法で圧粉体に成形され、そして脱脂と焼結の工程を経
て高精密な金属部品となる。本発明の結合剤組成物は相
容性が優れ、極めて均一な状態で圧粉体に均一に分布す
ることができるので、次の焼結工程前と焼結中に圧粉体
が優れた物性と寸法完全性を示し、最終製品の要求する
精密度を確保できる。従って、本発明は精密金属部品の
金属粉末射出成形における結合剤として優れた組成物を
開示した。
【図１】実施例３で製造した結合剤組成物のＤＳＣ熱分
析図である。
析図である。
【図２】実施例３で結合剤組成物の製造に使われるポリ
プロピレンのＤＳＣ熱分析図である。
プロピレンのＤＳＣ熱分析図である。
【図３】実施例３で結合剤組成物の製造に使われるポリ
スチレンのＤＳＣ熱分析図である。
スチレンのＤＳＣ熱分析図である。
【図４】実施例３で結合剤組成物の製造に使われるエチ
レン／スチレンブロック共重合体のＤＳＣ熱分析図であ
る。
レン／スチレンブロック共重合体のＤＳＣ熱分析図であ
る。
【図５】実施例３で結合剤組成物の製造に使われるパラ
フインワックスのＤＳＣ熱分析図である。
フインワックスのＤＳＣ熱分析図である。
【図６】実施例３で製造した結合剤組成物を種々の温度
で測定した熔解指数とせん断応力の関係を示す図であ
る。
で測定した熔解指数とせん断応力の関係を示す図であ
る。
【図７】本発明の結合剤組成物を使って製造した焼結製
品の寸法安定性を示す表４に述べる焼結金属粉末製品の
各部分を示す図である。
品の寸法安定性を示す表４に述べる焼結金属粉末製品の
各部分を示す図である。
【図８】歪み傾向測定用２支持体の頂上に下げた圧粉体
の試料を示す図である。
の試料を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 翁 國曜 台灣桃園市民生路796巷９號 (72)発明者 ▲頼▼ 明雄 台灣台南縣仁徳▲郷▼保安村中正路一段 182巷17號 (72)発明者 鄭 建財 台灣新竹市中正路518巷86號 (56)参考文献 特開 平２−38504（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−290374（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−33006（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B22F 3/00 - 3/26 C09J 153/00
Claims (6)
- 【請求項１】 （Ａ）Ｃ1-8 α−オレフィンの重合体で
ある第一重合体と、（Ｂ）ポリエステルおよびビニール
芳香系重合体よりなる群から選ばれた第二重合体と、
（Ｃ）前記第一および第二重合体の繰返し単位またはそ
れぞれの類似構造の単量体のブロックを含むブロック共
重合体と、を含むことを特徴とする粉末射出成形による
金属部品製造用結合剤組成物。 - 【請求項２】 前記ブロック共重合体がエチレン／スチ
レンブロック共重合体、プロピレン／スチレンブロック
共重合体およびイソプレン／スチレンブロック共重合体
よりなる群から選ばれた、請求項１記載の結合剤組成
物。 - 【請求項３】 前記第一重合体がポリエチレンまたはポ
リプロピレンである、請求項１記載の結合剤組成物。 - 【請求項４】 前記第二重合体がポリ（メチルメタクリ
レート）またはポリスチレンである、請求項１記載の結
合剤組成物。 - 【請求項５】 （Ａ）Ｃ1-8 α−オレフィンの重合体で
ある第一重合体と、（Ｂ）ポリエステルおよびビニール
芳香系重合体よりなる群から選ばれた第二重合体と、
（Ｃ）前記第一および第二重合体の繰返し単位またはそ
れぞれの類似構造の単量体のブロックを含むブロック共
重合体と、（Ｄ）オイル、ワックスまたはその混合物を
含む分散剤と、（Ｅ）カルボニル鉄粉、ステンレス粉お
よびその混合物よりなる群から選ばれた金属粉末と、を
含むことを特徴とする金属粉末射出成形組成物。 - 【請求項６】 金属粉末射出成形法により金属粉末から
金属部品を製造する方法において、 （イ） （Ａ）Ｃ1-8 α−オレフィンの重合体である第
一重合体と、（Ｂ）ポリエステルおよびビニール芳香系
重合体よりなる群から選ばれた第二重合体と、（Ｃ）前
記第一および第二重合体の繰返し単位またはそれぞれの
類似構造の単量体のブロックを含むブロック共重合体
と、を含む結合剤組成物を製造する工程、 （ロ） 該結合剤組成物を（Ｄ）オイル、ワックスまた
はその混合物を含む分散剤および（Ｅ）カルボニル鉄
粉、ステンレス粉およびその混合物よりなる群から選ば
れた金属粉末と混合して金属粉末射出成形組成物を製造
する工程、 （ハ） 該金属粉末射出成形組成物を射出成形装置によ
り圧粉体に形成する工程、および （ニ） 結合剤組成物を除去し、該金属部品を形成する
ために該圧粉体を焼結する工程、 を含むことを特徴とする金属部品製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29268494A JP2846260B2 (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 粉末射出成形による精密金属部品製造用高性能結合剤／成形剤組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29268494A JP2846260B2 (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 粉末射出成形による精密金属部品製造用高性能結合剤／成形剤組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08143905A JPH08143905A (ja) | 1996-06-04 |
| JP2846260B2 true JP2846260B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=17784969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29268494A Expired - Fee Related JP2846260B2 (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 粉末射出成形による精密金属部品製造用高性能結合剤／成形剤組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2846260B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5723083A (en) * | 1995-09-29 | 1998-03-03 | Rohm And Haas Company | Method for forming parts from inorganic particulate material |
| CN108856712A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-11-23 | 浙江易亲工业科技有限公司 | 一种mim工艺用喂料粘结剂及其应用 |
-
1994
- 1994-11-28 JP JP29268494A patent/JP2846260B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08143905A (ja) | 1996-06-04 |
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