JPH03170602A - 金属粉末射出成形用組成物、それからの金属焼結部材および該焼結部材の製法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、金属粉末と特定の有機バインダーとからなる
金属射出成形用組戊物、それからの金属焼結部材および
該焼結部材の製法に関する。

さらに詳しくは、射出成形性に優れ、脱バインダー時に
変形のない極めて高い保形性を発揮し、ついで焼結する
ことによりソリ、クラックなどの欠陥のない高密度の焼
結部材を歩留まりよく提供しうる金属粉末射出成形用組
成物、それらの金属焼結部材および該焼結部材の製法に
関する。

〔従来の技術・発明が角ダ決しようとする課題〕近年、
セラミックスの分野では原料粉末に有機バインダーを屁
合し、可塑性を付与し、射出成形することによりグリー
ン成形体をえ、引き続き脱バインダーし、焼成すること
により、セラミックス製品としたものが製造されてきて
いる。その特徴は、ブレス成形などでは成形不可能な複
雑形状の部材が工業的に量産性よく、製造できる点にあ
る。

一方、金属焼結部材の分野では、古くから原料粉末に若
干の有機物を混合し、プレス成形法により成形後、焼結
することによって、すなわち、いわゆる粉末冶金法によ
って金属焼結部材が製造されてきたが、近年、高密度の
複雑形状部材を量産性よく製造するために、前記セラミ
ックス製品の製造に用いられている射出成形法を、金属
焼結部材の製造に応用しようという試みがなされている
。

しかしながら、射出成形法による金属焼結部材の製造で
は、（１）セラミックスの原料粉末の平均粒径が３一以
下と微細であるのに対し、金属粉末のそれは相対的に粗
い粒度をもつこと、（２）金属焼結部材に用いられる原
料粉末は一般のセラミックス粉末、たとえばアルミナ粉
末などに比べて比重の高いばあいが多いこと、（３）一
般のセラミックス粉末、たとえばアルミナなどの酸化物
系セラミックス粉末に比べると、バインダー類とのぬれ
性がわるいこと、などの理由のため、脱バインダー時、
セラミックスに比べて大きく変形しやすく、セラミック
ス製品の製造のぱあいと同様の条件で製造しようとして
も射出成形性不良、グリーン成形体の強度不足、脱バイ
ンダー時の変形など、セラミックス製品の製造のばあい
のように良好な焼結部材を製造することが困難であるば
かりか、前工程のグリーン成形体ですら満足に製造する
ことができないぱあいもある。

このような問題を解決するため、特殊な脱バインダー処
理または特定の脱バインダー条件で解決しようという試
みもあるが、必ずしも充分満足な結果かえられていない
。

一方、通常、金属射出成形用組成物からの成形体を加熱
分解によって、脱バインダー処理する際、該成形体とは
反応しないアルミナやジルコニアなどの粉末中に埋め込
んで行なうのが普通である。これによって、毛細管現象
によるバインダーのにじみだし効果が促進され、脱バイ
ンダー時間の短縮につながり、成形体の保形性も上昇す
る。しかし、このような方法だと、製品である成形体の
みのぱあいに比べて多くのスペースを必要とするし、埋
め粉中に成形体を出し入れする際に、成形体表面を傷つ
けることも多く　（焼結体の面粗度がおちる）、また脱
バインダー後のもろい成形体の周囲に付着した粉末を完
全に取り除くことは作業上、困難なばあいが多く、思っ
てもみない程の手間のかかることが多い。

また、有機バインダーの面からみると、セラミックス粉
末の成形に使用する有機バインダーとしては、たとえば
エチレンー酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）　、エチレン
−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）　、ポリスチ
レン、ポリエチレン、アクリル系樹脂、ワックス類など
を使用する方法が提案されているが、成形性（流動特性
、成形安定性、離型性など）、グリーン成形体強度、脱
バインダー性、焼結後の残留カーボン量など諸特性の面
からみて各バインダーには一長一短がある。

たとえば本発明でも使用しているＥＶ＾は、金属粉末と
混合したぱあい、混合物の流動性を損うことなく、成形
体に強度、弾性を付与しうるが、使用量が多すぎると加
熱分解によって脱バインダーするぱあい、成形体に著し
くフクレ、クラックなどが発生し、成形体を損うことな
く脱バインダー処理することが困難である。

また、゜ボリスチレンやメタクリル系樹脂（たとえばポ
リイソブチルメタクリレート）は、金属粉末に対して優
れたバインダー効果を示し、グリーン成形体に高い強度
を付与し、とくに肉薄部の破損防止などに有効であり、
グリーン成形体に優れた保形性を付与しうる他、加熱分
解性に優れ、脱バインダーを容易に行なうことができる
が、使用量が多すぎると、金属粉末との混合物の流動性
が充分でなくなり、充拍不足、ウエルドラインなどの射
出成形不良を招きやすい。

したがって、それぞれ性能の具なる樹脂をバランスよく
組合わせて使用することが望ましいが、各樹脂は形態、
軟化点が異なる他、相溶性が充分でないため“均一に混
合することが非常に難しく、単にブレンドしただけでは
長時間の混合でも分離してくるのが普通である。一般的
に充分な混合ができていないぱあいには、流動性が安定
せず、成形条件の割り出しに多くの時間を必要とし、成
形体の均質性が損われて、成形体の寸法安定性に影響す
る他、焼結体のクラックなどの発生の原因となる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前記のような実情に鑑みなされたものであっ
て、射出成形法によって複雑な形状を有し、かつ高密度
な金属焼結部材を工業的に量産性よく製遣できるような
金属粉末１＝ｊ出成形用組成物、それからの金属焼結部
材および該焼結部材の製法を提供することを目的として
なされたものであり、 金属粉末と有機バインダーとからなる射出成形用組成物
であって、有機バインダーが （ａ）エチレンー酢酸ビニル共重合体またはエチレン−
エチルアクリレート共重合体、 山）（メタ）アクリル酸エステル単量体車独または（メ
タ）アクリル酸エステル単量体およびスチレン系Ｉｌｉ
量体の混合物および （Ｃ）重合開始剤 からなる溶液を、分散剤を含む水系媒体中に分散させて
懸濁重合させた複合アクリル系樹脂と、アククチックポ
リブロビレンとの少なくとも２成分を含むバインダーか
らなることを特徴とする金属粉末射出成形用組成物、 前記金属粉末射出成形用組成物を成形したものを焼結し
てえられた金属焼結部材および前記金属粉末射出成形用
組成物を射出成形した成形体を、ガス雰囲気中、昇温速
度３〜３００℃／ｈｒで最高温度４５０〜８００℃まで
加熱して脱バインダー処理を行ない、ついで焼結するこ
とを特徴とする金属焼結部材の製法 に関する。

〔実施例〕

本発明の金属粉末射出成形用組成物は、金属粉末と有機
バインダーとから調製されている。

前記金属粉末は、従来から有機バインダーとともに成形
体が成形され、焼結部材とされる用途に使用されている
金属粉末であるかぎりとくに限定はないが、粉末粒子形
状が球形に近く、かつ平均粒径１〜５〇一程度のもので
あるのが好ましく、１〜１２，ＩＪ程度のものであるの
がさらに好ましい。前記平均粒径が１泊より細かくなる
と、相対的に粉末の比表面積が増大し、バインダーの使
用量をふやしても多くのぱあい射出成形に適した流動特
性を有する混合物をうろことが困難になり、また射出成
形が可能でも、そののちの脱バインダー工程を円滑に行
なうことが難しく、脱バインダー後の成形体はもろくハ
ンドリングが困難となる傾向にある。一方、５０洞をこ
えた粗い粒度の粉末のぱあい、グリーン成形体および脱
バインダー後の成形体の強度が著しく低下する傾向にあ
る。

前記金属粉末の例としては、たとえば純鉄、鉄−ニッケ
ル、鉄−コバルト、ステンレススチールなどの鉄系合金
、タングステン、アルミニウム合金、銅、銅合金などの
金属粉末があげられるが、これらに限定されるものでは
ない。

本発明に用いる前記有機バインダーは、くω成分である
エチレンー酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）またはエチレ
ン−エチルアクリレート共重合体（ＥＥＡ）　、（１１
）成分である（メタ）アクリル酸エステル単量体単独ま
たは（メタ）アクリル酸エステル単量体およびスチレン
系単量体の混合物および（Ｃ）戊分である重合開始剤か
らなる溶液を、分散剤を含む水系媒体中に分飲させて懸
濁重合させた複合アクリル系樹脂とアタクチックポリプ
ロピレンとを含み、要すれば有機バインダーに可塑性を
付与し、流動性を向上させるためのワックス、フタル酸
エステル類などの可塑剤、高級脂肪酸などの滑剤や離型
剤成分のほか、金属粉末表面のヌレ性を改善するため界
面活性剤、表面処理剤（カップリング剤）などを含むも
のである。

前記複合アクリル系樹脂は、金属粉末と混合したぱあい
、混合物に充分な流動性を付与し、金属粉末に対して優
れたバインダー効果を示し、粒子同士を強く結合させ、
グリーン成形体に充分な強度、弾性を与えるための成分
であり、脱バインダー特性にも優れるものである。

複合アクリル系樹脂がＥＶＡまたはＥＩＥＡをあらかじ
め（メタ）アクリル酸エステル単量体単独または（メタ
）アクリル酸エステル単量体およびスチレン系単量体に
溶解させ、これを水系媒体に分散させ懸濁重合させてえ
られるため、複合アクリル系樹脂はミクロ的にみて非常
に均一に混合した（第１図および第３図参照）一種のボ
リマーアロイのようなものとなり、単に重合体同士をブ
レンドしたもの（第２図および第４図参照）に比べて金
属粉末との混合物の成形条件の割り出しが容易になり、
流動性が安定し、バラツキの少ない歩留りの高い良好な
焼結部材をうることかできる。

前記エチレンー酢酸ビニル共重合体（　ＥＶＡ）にはと
くに限定はなく、一般にエチレンー酢酸ビニル共重合体
、とよばれているものであれば使用しうるが、エチレン
／酢酸ビニルが重量比で８５／１５〜５０／　５０の共
重合体であるのが好ましく、さらに８０／　２０〜８０
／　４０であるのが好ましい。該比率が８５／　１５を
こえるとエチレンー酢酸ビニル共重合体を（メタ）アク
リル酸エステル単量体または（メタ）アクリル酸エステ
ル単量体およびスチレン系単量体の混合物に溶解させる
のが難しくなり、５０／５０未満になるとエチレンー酢
酸ビニル共重合体を人手するのが難しく、またグリーン
成形体強度も低下する傾向にある。

また、該エチレンー酢酸ビニル共重合体のメルトインデ
ックス（Ｍｌ値）としては、ｌＯ〜５００程度のものが
、とくに溶解させて用いるばあいの粘性などの点から好
ましく、また成形時の流動性、グリーン成形体の強度な
どの点から２０〜４００程度のものがさらに好ましい。

前記エチレン−エチルアクリレート共重合体（　ＥＥＡ
）にもとくに限定はなく、一般にエチレン−エチルアク
リレート共重合体とよばれているものであれば使用しう
るが、エチレン／エチルアクリレートがＴｆＬ量比で８
５／　１５〜５０／　５０の共重合体であるのが好まし
＜、８０／２０〜６０／　４０の共重合体であるのがさ
らに好ましい。該比率が８５／１５をこえるとエチレン
−エチルアクリレート共重合体を（メタ）アクリル酸エ
ステル単量体または（メタ）アクリル酸エステル単量体
およびスチレン系単量体の混合物に溶解させるのが難し
くなり、５０／５０未満になるとエチレン−エチルアク
リレート共重合体を人手するのが難しく、またグリーン
成形体強度も低下する傾向にある。

また、該エチレン−エチルアクリレート共重合体のメル
トインデックス（旧値）としては、ｌＯ〜２０００程度
のものが、とくに溶解させて用いるばあいの粘性などの
点から好ましく、また成形時の流動性、グリーン成形体
の強度などの点から１００〜１５００程度のものがさら
に好ましい。

前記（メタ）アクリル酸エステル単量体にもとくに限定
はないが、成形時の流動性、グリーン成形体の強度、脱
バインダー性などの点から炭素数が１〜８のアルコール
と（メタ）アクリル酸とからのエステルであるのが好ま
しい。このような（メタ）アクリル酸エステル単量体の
具体例としては、たとえばアルキル基の炭素数が１〜８
のｎ−アルキル（メタ）アクリレート、イソブロビル（
メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート
、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシ
ル（メタ）アクリレート、２−メトキシエチル（メタ）
アクリレ−ト、２一二トキシエチル（メタ）アクリレー
トなどがあげられる。これらのうちではとくにｎ−プチ
ル（メタ）アクリレートのようなアルキル基の炭素数が
１〜４のｎ−アルキル（メタ）アクリレート、イソブロ
ビル（メタ）アクリレート、イソプチル（メタ）アクリ
レート、ｔ−プチル（メタ）アクリレートが好ましい。

これらは単独で用いてもよく、２種以上併用してもよい
。

前記スチレン系単量体の具体例としては、たとえばスチ
レン、α　−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ビ
ニルスチレンなどがあげられる。

前記（メタ）アクリル酸エステル単量体とスチレン系単
量体とを混合して用いるぱあいには、混合物中にしめる
スチレン系単量体の割合が８０％（！ＩｆＥｉ１％、以
下同様）以下であるのが好ましい。混合物中にしめるス
チレン系単量体の割合が高くなるにしたがってえられる
有機バインダーの流動性がわるくなり、成形が困難にな
る傾向がある。

また、本発明に用いる複合アクリル系樹脂の本質をそこ
なわない限りにおいては、他のモノマー、たとえば（メ
タ）アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、酢酸ビニル
、塩化ビニルなどの七ノマーを少量併用してもよい。

（ω成分と＋ｂ）成分との使用割合としては、（ω成分
／山）戊分が重量割合で５７９５〜８０／　２０程度で
あるのが好まし（、２０／８０〜７０／　３０程度であ
るのがさらに好ましい。前記割合が５７９５未満のぱあ
いには、えられる有機バインダーを用いて調製した金属
粉末との混合物の流動性が充分でなくなりやすく、成形
不良をおこしやすくなる。

また８０／　２０をこえるぱあいには、加熱分解で脱バ
インダーするときに生じる成形体のフクレ現象が顕著に
なりやすく、成形体強度の低下がおこりやすく、また脱
バインダーや取扱いが困難になりやすくなる。

前記重合開始剤の好ましい具体例としては、たとえばペ
ンゾイルバーオキサイド、ラウロイルバーオキサイド、
ｔ−プチルバーオキシ−２−エチルヘキサネートなどの
有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス
ジメチルバレロニトリルなどのアゾ化合物などの油溶性
の重合開始剤などがあげられる。これらは単独で用いて
もよく、２種以上併用してもよい。

重合開始剤の使用量としては、（ｂ》或分１００部（重
量部、以下同様）に対して反応速度や分子量の調節など
の点から　０，０５〜１．５部であるのが好まし＜、ｏ
．ｔ　−　ｏ．．ｅ部であるのがさらに好ましい。

前記重合に際し、要すれば分子量の調節などのために連
鎖移動剤を使用してもよく、このような連鎖移動剤の好
ましい具体例としては、たとえばｎ−ドデシルメル力ブ
タン、ｔ−オクチルメル力ブタンのようなメルカブト化
合物や、αーメチルスチレンニ重体などがあげられる。

これらは単独で用いてもよく、２種以上併用してもよい
。

連鎖移動剤を使用するばあいの使用量としては、（ｂ）
成分１００部に対して分子量の調節などの点からｏ．ｏ
ｔ　−　ｔ．ｏ部であるのが好まし＜　、Ｏ．Ｏａ〜ロ
．５部であるのがさらに好ましい。

《田成分、＋ｂ》戊分、（Ｃ）成分および要すれば使用
される連鎖移動剤などから溶液を調製する方法などには
とくに限定はなく、（Ｃ）成分が分解しないような温度
であればどのような方法で調製してもよい。

調製された溶液は、分散剤を含む水系媒体中に分散せし
められ、懸［ｆ合せしめられる。

前記分散剤の具体例としては、たとえばポリビニルアル
コール、ヒドロキシェチルセルロース、ポリビニルピロ
リドンなどの水溶性有機高分子化合物や、ヒドロキシア
パタイト、ピロリン酸マグネシウムなどの水難溶性の微
粒子を、アニオン界面活性剤と併用したものなどがあげ
られる。これら分散剤の使用量は、使用する水１００部
に対して０．ｌ〜１部であるのが好ましく、０．２〜０
，５部であるのがさらに好ましい。

前記分散剤を含む水系媒体に対する前記《の〜（Ｃ）成
分ならびに要すれば使用される連鎖移動剤などからなる
溶液の割合としては、水系媒体１０（１Ｍに対して該溶
液３０〜１２０部が分散懸濁液の安定性および生産性な
どの点から好ましく、５０〜１００部がさらに好ましい
。

懸濁重合を行なう，際の条件などにはとくに限定はなく
、通常行なわれている方法によればよい。たとえば重合
反応温度は、使用する重合開始剤の分解温度によって適
切な温度が決められるが、通常５０〜１３０℃の範囲で
ある。

このようにして、たとえば第１図に示すように（ａ）成
分に山〉成分が均一にミクロに分散した有機バインダー
に用いる複合アクリル系樹脂かえられる。この複合アク
リル系樹脂は金属粉末を成形して焼成部材をうるのに好
適に使用されうる。

なお、第１図は、本発明の組成物に用いる複合アクリル
系樹脂を溶媒でエッチングしたのちの状態を走査型電子
顕微鏡（　５０００倍）で観察し、複合アクリル系樹脂
の粒子の内部構造をあらわすようにした電子顕微鏡写真
である。

前記複合アクリル系樹脂の有機バインダー中にしめる割
合は、通常２０〜８０％、好ましくは３５〜６５％であ
る。該複合アクリル系樹脂の割合が２０％未満になると
成形体強度が不充分で成形時、金型からの取り出しが困
難になり、ハンドリングも著しく困難になる傾向が生じ
、８０％をこえると金属粉末と混練する際、ヌレ性など
の不足から、混練に長時間を要し、混練物の流動性も不
足しがちになる傾向が生じる。

また前記アタクチックポリプロピレンは、金属粉末射出
成形用組成物からの成形体を加熱して脱バインダーする
際の保形性を良好にするための成分であり、前記複合ア
クリル系樹脂と併用することにより加熱分解で脱バイン
ダーする際の成形体の変形を著しく減少させることが可
能となる。

該アタクチックポリプロピレンはアタクチックポリプロ
ピレンとよばれているものである限りとくに限定なく使
用しうるが、軟化点が１１０℃以下であるのが、金属粉
末と該有機バインダーの混合物の流動性の点から好まし
い。

前記アタクチックボリブロビレンの有機バインダー中に
占める割合は通常８〜５０％、好ましくはｌ２〜３５％
である。該アタクチツクポリプロピレンの割合が８％未
満のぱあいには、前記の効果が充分でなく、５０％をこ
えて使用したぱあいには、アタクチックポリプロピレン
の大きな欠点である離型性のわるさが顕著にあらわれ、
成形体の金型からの取出しが困難となり、成形効率の低
下を生じ、また成形体の強度も充分なものではなくなる
傾向にある。

本発明に用いる有機バインダーに要すれば含介せしめら
れる前記ワックスとしては、合成系、天然系ワックスの
いずれも使用でき、その具体例としては、たとえばバラ
フィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、カル
ナウバワックス、モンタンワックスなどがあげられる。

また、可塑剤としては、たとえばジブチルフタレート、
ジオクチルフタレート、リン酸エステル、脂肪酸エステ
ルなど、潤滑剤としては、たとえば高級脂肪酸、高級脂
肪酸アミド、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸塩などが
あげられ、通常セラミックスの射出成形に使用される添
加剤などである限り、とくに制限なく使用しうる。

これら要すれば使用される戊分の有機バインダー中にし
める割合は、５０％以下であるのが成形体の強度、脱バ
インダー時の保形性などの点から好ましい。

本発明の射出成形用組成物における前記金属粉末と、複
合アクリル系樹脂およびアタクチックポリプロピレンを
必須或分とする前記有機バインダーとの割合は、重量比
でｔ００／４〜１００／１５となるように調製するのが
好ましい。前記割合が、ｔｏｏ／４をこえるぱあいには
、射出成形用組成物の流動性が不足し、所望の形状に成
形することが困難となる傾向にあり、一方、１００７１
５未満のぱあい、成形品の密度が上がらず、焼或時にお
ける収縮が大きくなり、寸法精度をおとすばかりか、加
熱分解により脱バインダーを行なうぱあい、多量のガス
の発生のため、成形体にクラック、フクレなどの欠陥の
生じ方が著しくなる傾向にある。

前記のごとき本発明の射出成形用組成物を用いた金属焼
結部材の製造は、たとえば以下のようにして行なわれる
が、このような方法に限定されるものではない。

まず、金属粉末と有機バインダーとを加圧ニーダーのよ
うな混練機で充分加熱混練し、有機バインダー中に金属
粉末を均一に分散させたのち、適当な形状、たとえば粗
粉砕物またはペレット状にし、射出成形用組成物を調製
する。

つぎに、えられた組成物を、通常のプラスチック成形で
使用されている公知の装置および方法により射出成形し
、所望の形状の成形体をつる。

そののち、該成形体をガス雰囲気中、昇温速度３〜３０
０℃／ｈｒで最高温度４５０　〜８００℃まで加熱して
、脱バインダー処理を行ない、ついで焼成することによ
り、所望の形状の金属焼結部材かえられる。

前記昇温速度は、成形体の形状、肉厚などにより異なり
、適宜選択される。できるだけ速い速度で脱バインダー
処理できるような条件で行なうのが普通であるが、昇温
速度を３００℃／ｈｒをこえて速くすると、フクレ、ク
ラツクなどの欠陥が生じ、脱バインダー処理を満足に行
なうことが困難になり、一方、３℃／ｈｒ未満では、あ
まりにも脱バインダーに長■！ｉ間を費やすことになり
、実用的とはいえない。また、最高加熱温度が４５０℃
未満では、肉厚の成形体によっては、充分に脱バインダ
ー処理ができないこともあり、６００℃をこえるほど加
熱すると変形が生じるばあいがあるので、好ましくない
。

本発明で使用する複合アクリル系樹脂、アククチックポ
リプロピレンを必須成分とする有機バインダーを使用す
れば、一般的な脱バインダー法であるアルミナなどの埋
め粉中に成形体を埋没させて脱バインダーを行なう方法
またはその他の特殊な脱バインダー法により脱バインダ
ーを行なわなくとも、直接アルミナ板などの上に静置し
て、また単純な加熱昇温パターンで加熱処理することに
より脱バインダーを行ない、引きつづき焼成しても、全
く欠陥のない良好な焼結体かえられる。細長く突起した
ビンのような部分を有する極めて高い保形力の必要な成
形体には、本発明に用いる有機バインダーの高い保形力
がとくに有効である。

なお、従来法にしたがって埋め粉中に成形体を・埋設さ
せて脱バインダーを行なう方法により脱バインダーを行
ない、焼威してもよいことは当然のことである。

つぎに本発明を実施例に基づき説明する。

製造例１ ５ｇの反応器にｎ−プチルメタクリレート（ＢＭＡ）７
００ｇ　，スチレン５００ｇおよびｎ−ドデシルメル力
ブタン０．３５ｇを加えて溶解させたのち、撹拌しなか
らＥＶＡ　（ウルトラセン７２２、東ソー■製）３００
ｇを加えて７５℃に昇忍して溶解させ、さらにペンゾイ
ルパーオキサイド４．８ｇ　，　ｔ−プチルパーオキシ
ベンゾエー｝　　０．２５ｇを加えて溶解させた。これ
に予め別に調合しておいたイオン交換水１　８　４　０
　ｍｌとＰＶＡの３％水溶Ｈ　１６０ｍｌとからなる８
０℃の分散剤水溶液を加えて撹拌し、懸濁せしめた。つ
いで空間をチッ素置換したのち、８０゜Ｃで５時間、１
１０℃で２時間反応させて重合を完結させた。そののち
冷却し、水洗し、乾燥させて、粒径０，３〜１．０ｍｍ
の範囲にある白色球状粒子をえた。この重合体粒子のト
ルエン溶液、３０℃での固有粘度［η］は０．７０であ
った。えられたボリマーを複合アクリル系樹脂（４）と
いう。

製造例２ ５１１の反応器にＢＭＡ　８００ｇおよびｎ−ドデシル
メルカブタン０．３ｇを加えて撹拌しながら７５℃に昇
温したのち、ＥＶ＾　（ウルトラセン７２２、東ソー■
製）　９００ｇと重合開始剤であるペンゾイルバーオキ
サイド２．４ｇとを加えて溶解させた。

これに予め別に調合しておいたイオン交換水１８４０ｍ
ｌとポリビニルアルコール（ＰＶＡ）の３％水溶液１８
０ｍｌとからなる分散剤水溶液を加えて撹拌し、ＥＶＡ
−ＢＭＡ溶液を懸濁させた。ついてチッ素置換したのち
、８０℃で３時間、１００℃で２時間反応させて重合さ
せたのち、冷却して取り出し、洗浄し、乾燥させた。

えられたポリマーは粒径０．３〜１　ｍｍの範囲にある
球状粒子で、トルエン溶液、３０℃での固有粘度［η］
は０．８５であった。えられたボリマーを複合アクリル
系樹脂（８）という。

比較製造例１ 製造例１で用いたＥＶＡ（ウルトラセン７２２、東ソー
沖製）、ポリブチルメタクリレート（分子量３０万）お
よびポリスチレンをほぼ同じ組成、固有粘度［η］を有
するようにロールを用いて１５０℃で３０分間よく混練
し、混合物（混合アクリル系樹脂（Ａ））をえた。

比較製造例２ 製造例２で用いたＥＶＡ（ウルトラセン７２２、東ソー
■製）、ポリブチルメタクリレート（分子量３０万）を
ほぼ同じ組成、固有粘度［η］を有するようにロールを
用いて１４０℃で３０分間よく混練し、混合物（混合ア
クリル系樹脂（Ｂ））をえた。

参考例１ 製造例１および２でえられた懸濁重合体と比較製造例１
および２でえられた単純混合品とについて溶媒エッチン
グ法（ヘキサンに２分間浸漬）により処理したものを走
査型電子顕微鏡（　５０００倍）により観察し、エッチ
ングされたものの状態を観察することにより内部構造を
観察した。その結果をそれぞれの観察写真である第１図
および第３図ならびに第２図および第４図に示す。

第１図と第２図との比較からわかるよ゛うに、ＥＶＡ−
ＢＭＡ−スチレン懸濁重合体（製造例１）では微細粒子
が均一に分散しており、単純混合品（比較製造例１）に
おける分散状態とは顕著な差が認められる。

また、第３図と第４図との比較から、ＥＶＡ−ＢＭ＾懸
濁重合体（製造例２）と単純混合品（比較製造例２）と
についても同様の差異の認められることがわかる。

実施例１〜６および比較例１〜４ 原料粉末として、平均粒径８．９一を有するＪＩＳ　Ｓ
Ｕ９　３０４Ｌのステンレス鋼粉末、平均粒径ｌＯ．５
一を有するＪＩＳ　ＳＵＳ　８１８Ｌのステンレス鋼粉
末、平均粒径１２，ロ−を有するカーボニル鉄粉を用意
し、金属粉末１００部に対して第１表に示す組成の有機
バインダーを第１表に示す量配合して、ラボプラストミ
ル（東洋精機■）を使用して１４０±１０℃で３０分間
充分に混練した。ついで、混線物を３〜５　ｎ＋ｍφの
塊状物に粉砕し、射出成形機（山城精機■製、たて型プ
ランジャー式射出成形機）で、射出温度１２０　−１７
０　’Ｃ、射出圧力５００〜７００ｋｇ／ｃ一で第５図
に示すコマ型成形体（１）を成形した。このコマ型成形
体をアルミナ粉などの埋め粉に埋没することなく、直接
アルミナ板上に静置しチッ素雰囲気中、室温から５００
℃まで昇温速度ｌＯ℃／ｈｒで加熱し、脱バインダーし
たのち、第１表に示す焼結条件で焼結し、金属焼結部材
をえた。

えられた金属焼結部材の理論密度比、外観を第１表に示
す。また、脱バインダー後の状態を第６Ａ図〜第６Ｄ図
に示す４つのパターン（　（ｌａ）　：欠陥のない良品
、（ｌｂ）　：少し傾いたもの、（ｌｅ）　：ほぼ９０
″傾いたもの、（ｌｄ）：っぷれたもの）で示す。

［以下余白］ 第１表の結果から、本発明に用いる有機バインダーを使
用すると何ら欠陥のない高い理論密度比を有する良好な
金属焼結体がえられることがわかる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、脱バインダー時にクラック、変形など
のない極めて高い保形性を有する金属射出成形体を製造
することができ、ついで脱バインダー、適当な焼結条件
でもって焼結することにより、複雑な形状を有する金属
焼結部材を量産性よく製造できる。また、脱バインダー
は埋め粉を使用しなくても行ないうる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はそれぞれ製造例１、比較製造例１、製
造例２、比較製造例２でえられたアクリル系樹脂を溶媒
でエッチングしたのちの状態を走査型電子顕微鏡（　５
０００倍）で観察し、アクリル系樹脂の粒子の内部構造
をあらわすようにした電子顕微鏡写真、第５図は実施例
および比較例で製造したコマ型成形体の形についての説
明図、第６Ａ図〜第６Ｄ図は実施例および比較例で製造
したコマ型成形体を脱バインダーしたのちの状態を表わ
すための４つのパターンについての説明図である。 （図面の主要符号） （１）二フマ型成形体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　金属粉末と有機バインダーとからなる射出成形用組
   成物であって、有機バインダーが（ａ）エチレン−酢酸
   ビニル共重合体またはエチレン−エチルアクリレート共
   重合体、 （ｂ）（メタ）アクリル酸エステル単量体単独または（
   メタ）アクリル酸エステル単量体およびスチレン系単量
   体の混合物および （ｃ）重合開始剤 からなる溶液を、分散剤を含む水系媒体中に分散させて
   懸濁重合させた複合アクリル系樹脂と、アタクチックポ
   リプロピレンとめ少なくとも２成分を含むバインダーか
   らなることを特徴とする金属粉末射出成形用組成物。 ２　請求項１記載の金属粉末射出成形用組成物を成形し
   たものを焼結してえられた金属焼結部材。 ３　請求項１記載の金属粉末射出成形用組成物を射出成
   形した成形体を、ガス雰囲気中、昇温速度３〜３００℃
   ／ｈｒで最高温度４５０〜６００℃まで加熱して脱バイ
   ンダー処理を行ない、ついで焼結することを特徴とする
   金属焼結部材の製法。