JP5439194B2 - 有機バインダの製造方法および有機バインダ - Google Patents
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Description
そして、従来用いられている流動性を有する成形用原料は、例えば金属粉末に、比較的融点の高い熱可塑性樹脂およびこれよりも低い融点を有するワックス等の有機バインダが加えられたものである。そして、成形用原料は、焼結用粉末および有機バインダを有機バインダの融点以上に加温しながら混練機により均一に混練することにより得られる。
しかし、特許文献1に提案された熱可塑性樹脂を事前に粉砕する方法では、混練後の分散物が塊状になり、後工程の取り扱いの便宜のために粉砕工程が必要となることが特許文献2に指摘されている(特許文献2)。また、特許文献2には、有機バインダとして、熱可塑性樹脂等の有機化合物の粉末とフタル酸系の可塑剤等の液体状有機化合物との混合物を使用し、これらを焼結可能な粉体とともに加熱混合する技術が開示されている。
前記成分bは、ポリアセタール、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリブテン1、シクロオレフィン系共重合体およびスチレン−メタクリレート共重合体より選ばれる一種以上からなる。
前記成分dは、アモルファスポリオレフィン、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール樹脂、グリシジルメタクリレート樹脂、メチルメタクリレート樹脂、エチルメタクリレート樹脂、ブチルメタクリレート樹脂、エチレングリシジルメタクリレート共重合体、エチレン・アクリル酸・無水マレイン酸共重合体、無水マレイン酸グラフトポリオレフィン樹脂、エチレン・ビニルアセテート・無水マレイン酸共重合体およびエチレン・エチルアクリレート共重合体より選ばれる一種以上からなる。
上記「乱流」とは、撹拌レイノルズ数が4000以上の場合をいう。
上記「平均粒径」は、レーザー回折・散乱法を使用した粒度分布測定装置により測定した長さ平均径である。
本発明に係る「有機バインダ」とは、粉末射出成形法(MIM:Metal Injection Molding)において金属、セラミックスまたはサーメットの粉末に混合されてこれらの粉末を射出成形可能とするものである。
有機バインダは、成分a、成分b、成分cおよび成分dを原料として得られる。
成分aは、ビカット軟化点が80℃未満の熱可塑性の水溶性高分子が使用される。
成分aとして、具体的にはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の多価アルコールおよびポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド等のポリエーテルのうち1種以上が使用され、ポリエチレングリコール及びポリエチレンオキサイドが好適である。
図1を参照して、初めに、成分a、成分b、成分cおよび成分dのそれぞれ所定量が混合機1内に投入される。所定量とは、成分aが50〜80vol%、成分bが5〜35vol%、成分cが10〜40vol%および成分dが5〜20vol%の範囲であることをいう。
混合機1により混合された成分a〜dの混合物(以下「混合中間体」という)は、100℃以上の温度に制御された2軸押出機2に供給され、2軸押出機2により溶融した混合中間体は、ストランドダイ(ノズルヘッド)11からひも状に押し出される(図1(b)、溶融工程)。
なお、撹拌槽3内の水の量は、例えば2軸押出機2により押し出される混合中間体50kgに対して200Lが使用される。
混合中間体の全量が撹拌槽3内に投入された後にも、撹拌翼12による撹拌が継続され、粒状中間体は水に分散した状態で加圧濾過装置(フィルタープレス)4に供給され、脱水される(図1(d)、脱水工程)。
次に、上記のようにして得られた有機バインダを用いた焼結体製品の製造工程について説明する。
図2は焼結体製品の製造工程のフローチャートである。
成形体は、密閉された脱脂炉内に収容され、窒素雰囲気下で常温から徐々に温度を上げて脱脂される(#4)。脱脂の処理温度は、例えば50〜600℃である。昇温しての脱脂の前に、溶剤により成分cを抽出除去してもよい。
焼結処理は、粉末の焼結特性に併せて800〜1500℃またはこれ以上の温度で行われる。
次に、焼結体製品に与える有機バインダ調整時における成分a〜dの影響について説明する。表1は有機バインダ製造時の種々の成分a〜dの使用割合を、表2は種々の成分a〜dの使用割合で製造された有機バインダの形状およびこれを用いた焼結体製品製造過程等の評価を示す。
成分a〜dのいずれかに属する個別原料を総重量が50kgとなるようにV型混合機に投入して略均一に混合する。
ここで、表1の成分bにおけるポリオキシメチレン(ポリプラスチックス株式会社、ジュラコン(登録商標))のビカット軟化点は155℃、ポリスチレン(DIC株式会社、ディックスチレン(登録商標)、CR−3500)のビカット軟化点は92℃、およびポリプロピレン(住友化学株式会社、住友ノーブレン(登録商標)、Z144)のビカット軟化点は125℃である。
表2に示された有機バインダの形状は、フィルタープレスによる脱水前の水に分散された状態を顕微鏡で拡大しイメージセンサ(CCD)で検出してディスプレイに表示させた画像を観察したものである(図3,4参照)。
また、表2に示された焼結体製品を得るまでの処理は、次のように行った。
このような焼結用粉末と有機バインダとの混合物を、成分bのビカット軟化点に応じて一定温度(例えば実施例1では170℃、実施例2では150℃)に制御されたバッチ式の混練機により混練し、造粒機により直径略3mmおよび長さ略3mmのペレット化された成形用原料を得た。
焼結は、SUS316L粉末を使用した場合には、脱脂した成形体を焼結炉内でアルゴン雰囲気下常温から1350℃までを8時間で昇温し、2時間保持した後に常温まで冷却して行った。また、ジルコニア粉末を使用した場合には、焼結は、脱脂した成形体を焼結炉内で空気雰囲気下常温から1600℃までを12時間で昇温し、2時間保持した後に常温まで冷却して行った。
表1および表2から、成分aが55vol%以上75vol%以下、成分bが6vol%以上13vol%以下、成分cが13vol%以上23vol%以下、および成分dが6vol%以上13vol%以下で製造した有機バインダを使用して焼結した焼結体製品が、気泡およびクラック等の内部欠陥を有しないことが判る。
なお、実施例1の有機バインダに残留するポリエチレングリコールの量は、0.7重量%、実施例2の有機バインダに残留するポリエチレングリコールの量は、0.8重量%であった。有機バインダに残留するポリエチレングリコールの量の測定は、TG−DTA(島津製作所製)および乾式自動密度計(島津製作所製、アキュピック)を用いた。
成分aを80vol%よりも多く使用した場合には、脱水が不完全となり、乾燥時間が長くなる。80vol%を超える成分aの使用は、成分b、成分cおよび成分dからなる分散粒子が再凝集して粒径が100μmを超えるのものが多くなり、所望する平均粒径100μm以下の有機バインダを安定して得ることが困難になる。
上述したように、成分aの使用量は55vol%以上75vol%以下が好適であり、さらに成分aの使用量が60vol%以上70vol%以下の条件において、粒径が100μm以下の有機バインダを得るために最適である。
混合工程で使用される成分cが10vol%未満の場合には、得られた有機バインダが混合された成形用原料の射出成形時の流動性が悪くなり、成形体に割れおよびクラックが生じやすくなる。また成分cの使用量が40vol%よりも多い場合には、射出成形時において成形体にバリが発生しやすくなり、成形体の強度が低下する恐れがある。また、脱脂処理の際に変形が生じやすい。
金属には、ステンレス、鉄系材料、チタン、銅、ニッケル合金、クロム合金およびタングステン合金等が使用される。金属の粉末の平均粒径は1〜30μmが好ましい。金属の粉末の平均粒径が1μm以下になると、成形に必要な有機バインダの量が多くなるため、脱脂時に変形、割れおよび膨れ等の欠陥が生じやすい。また、金属の粉末の平均粒径が30μm以上になると、成形時に粉末と有機バインダとが分離しやすく、焼結後の密度が低くなり、得られた焼結体製品の強度も低下する。なお、焼結用粉末の平均粒径は、レーザー回折・散乱法を使用した粒度分布測定装置を用いて測定した重量累積50%の平均径である。
酸化物セラミックスとしてアルミナ粉末、ジルコニア粉末が挙げられ、窒化物セラミックスとして窒化珪素、窒化アルミが挙げられる。
炭化物セラミックスとしては炭化珪素が挙げられる。
焼結体製品の製造に用いられるセラミックス粉末の平均粒径は、1μm以下が焼結密度を向上させるために最適である。
その他、成分a〜dとして使用される原料等は、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
Claims (4)
- 粉末射出成形法に用いられる有機バインダの製造方法であって、
ビカット軟化点が80℃未満の水溶性高分子である成分a、ビカット軟化点が90℃以上の非水溶性熱可塑性高分子である成分b、150℃における溶融粘度が200mPa・s以下の非水溶性有機化合物である成分c、およびビカット軟化点が100℃未満の非水溶性熱可塑性高分子である成分dがそれぞれ記載順に50vol%以上80vol%以下、5vol%以上35vol%以下、10vol%以上40vol%以下、および5vol%以上20vol%以下の割合で含まれる混合物を前記成分a〜dの全てが溶融する温度まで加熱して溶融し、
溶融した前記混合物を前記成分cの融点未満の温度に調整され撹拌された水の中に投入して粒状中間体を生成させ、
前記粒状中間体を乾燥して粉体とする
ことを特徴とし、
前記成分bは、
ポリアセタール、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリブテン1、シクロオレフィン系共重合体およびスチレン−メタクリレート共重合体より選ばれる一種以上からなり、
前記成分dは、
アモルファスポリオレフィン、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール樹脂、グリシジルメタクリレート樹脂、メチルメタクリレート樹脂、エチルメタクリレート樹脂、ブチルメタクリレート樹脂、エチレングリシジルメタクリレート共重合体、エチレン・アクリル酸・無水マレイン酸共重合体、無水マレイン酸グラフトポリオレフィン樹脂、エチレン・ビニルアセテート・無水マレイン酸共重合体およびエチレン・エチルアクリレート共重合体より選ばれる一種以上からなる、
有機バインダの製造方法。 - 溶融した前記混合物を投入する水の撹拌条件を乱流とすることにより生成させる前記粒状中間体の平均粒径を100μm以下とする
請求項1に記載の有機バインダの製造方法。 - 前記成分cは、
脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、フタル酸エステル、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、カルナバワックス、モンタン系ワックス、ウレタン化ワックスおよび無水マレイン酸変性ワックスより選ばれる一種以上からなる
請求項1または請求項2に記載の有機バインダの製造方法。 - 粉末射出成形法に用いられる有機バインダであって、
ビカット軟化点が80℃未満の水溶性高分子である成分a、ビカット軟化点が90℃以上の非水溶性熱可塑性高分子である成分b、150℃における溶融粘度が200mPa・s以下の非水溶性有機化合物である成分c、およびビカット軟化点が100℃未満の非水溶性熱可塑性高分子である成分dがそれぞれ記載順に50vol%以上80vol%以下、5vol%以上35vol%以下、10vol%以上40vol%以下、および5vol%以上20vol%以下の割合で含まれる混合物が前記成分a〜dの全てが溶融する温度まで加熱溶融され、
前記成分cの融点未満の温度に調整され撹拌された水の中に加熱溶融された前記混合物が投入されて生成された粒状中間体が乾燥されて形成された平均粒径が100μm以下の粉体である
ことを特徴とし、
前記成分bは、
ポリアセタール、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリブテン1、シクロオレフィン系共重合体およびスチレン−メタクリレート共重合体より選ばれる一種以上からなり、
前記成分dは、
アモルファスポリオレフィン、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール樹脂、グリシジルメタクリレート樹脂、メチルメタクリレート樹脂、エチルメタクリレート樹脂、ブチルメタクリレート樹脂、エチレングリシジルメタクリレート共重合体、エチレン・アクリル酸・無水マレイン酸共重合体、無水マレイン酸グラフトポリオレフィン樹脂、エチレン・ビニルアセテート・無水マレイン酸共重合体およびエチレン・エチルアクリレート共重合体より選ばれる一種以上からなる、
有機バインダ。
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Families Citing this family (8)
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JP2006328208A (ja) * | 2005-05-26 | 2006-12-07 | Daicel Degussa Ltd | 真球状熱可塑性樹脂微粒子の製造法 |
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FR2899591B1 (fr) * | 2006-04-10 | 2008-05-23 | Rhodia Recherches & Tech | Procede de preparation de particules a base de polymere thermoplastique et poudre ainsi obtenue |
-
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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