JPH04270185A - 金属及びセラミックス粉末の粉体加工用高分子固溶体バインダー - Google Patents

金属及びセラミックス粉末の粉体加工用高分子固溶体バインダー

Info

Publication number
JPH04270185A
JPH04270185A JP3130241A JP13024191A JPH04270185A JP H04270185 A JPH04270185 A JP H04270185A JP 3130241 A JP3130241 A JP 3130241A JP 13024191 A JP13024191 A JP 13024191A JP H04270185 A JPH04270185 A JP H04270185A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
binder
polymer
powder
chemical substance
solid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3130241A
Other languages
English (en)
Inventor
Chang I Chung
チャン・アイ・シュン
Miao Yong Cao
ミァオ・ヨン・カオ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of JPH04270185A publication Critical patent/JPH04270185A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/06—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by burning-out added substances by burning natural expanding materials or by sublimating or melting out added substances
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/22—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces for producing castings from a slip
    • B22F3/225—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces for producing castings from a slip by injection molding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B22F1/103—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material containing an organic binding agent comprising a mixture of, or obtained by reaction of, two or more components other than a solvent or a lubricating agent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/02—Compacting only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/1017—Multiple heating or additional steps
    • B22F3/1021—Removal of binder or filler
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/1017—Multiple heating or additional steps
    • B22F3/1021—Removal of binder or filler
    • B22F3/1025—Removal of binder or filler not by heating only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • C04B35/634—Polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • C04B35/634—Polymers
    • C04B35/63404—Polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B35/63416—Polyvinylalcohols [PVA]; Polyvinylacetates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • C04B35/634—Polymers
    • C04B35/63404—Polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B35/63432—Polystyrenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • C04B35/634—Polymers
    • C04B35/63492—Natural resins, e.g. rosin
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • C04B35/634—Polymers
    • C04B35/63496—Bituminous materials, e.g. tar, pitch
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/638—Removal thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/09—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in organic liquids
    • C08J3/091—Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in organic liquids characterised by the chemical constitution of the organic liquid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00—Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2325/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Derivatives of such polymers
    • C08J2325/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08J2325/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08J2325/06—Polystyrene

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)

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】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、焼結により緻密成形品
となる粉末冶金製造法、これには射出成形粉末冶金法（
ＰＩＭ）も含まれるが、これらの分野に関連するもので
、特に後工程や最終焼結以前における粉末成形品の形状
を保持するための一時的かつ除去可能なバインダーの改
善に関係するものである。
【０００２】
【従来の技術】しばしば“圧縮、焼結”と称される従来
の粉末冶金法においては、金属粉末やセラミックス粉末
は所望の形状を有した型の中で高圧下で圧縮され、その
後緻密成形品とするために炉内で焼結される。この種の
製造法に固有な１つの問題として、圧粉体を通しての適
用圧力が粉末粒子間の摩擦により圧粉体表層部から内部
に向かって急速に減少することが挙げられている。それ
故、圧粉体の表層部から中心までの密度変化が焼結時に
おける不均一な収縮を起こすことになる。従って、従来
の粉末冶金法では上述した焼結時での不均一な収縮に伴
う形状変化が生じるため、複雑形状のものは製造が困難
である。
【０００３】近年、金属粉末やセラミックス粉末を焼結
して緻密体を得る製造方法として、射出成形粉末冶金（
ＰＩＭ）法は重要かつ新しい製造技術になりつつある。 このＰＩＭ法は所望の形状のものが作製可能なプラスチ
ック射出成形技術と従来の成形体を焼結して緻密体を得
る粉末冶金法とが結合したものであり、両者とは本質的
に異なるものを成形するため、粉末はバインダーと共に
混練される。バインダーは常温では固体状態であるが、
加熱により流体化する。従って、混練物も常温では固体
、加熱状態では流体としてふるまう。加熱された流体状
態の混練物は、粉末のみを成形する場合と異なり、プラ
スチック成形の場合とよく似た射出成形機の所望の型の
中に容易に流し込むことができる。熱と圧力下での混練
物の流体的挙動から、得られる緻密な“成形品”は全体
を通して均一な密度を呈する。その後、バインダーは脱
バインダー工程により成形品から除去され、ついで最終
製品を得るため炉内で焼結される。このＰＩＭ法の主な
利点は、均一密度の複雑形状な部品が成形できることで
ある。脱バインダー及び焼結後の製品はその後の加工処
理をほとんど必要とせず、最終製品となりうる。ただこ
のＰＩＭ法では、バインダーと粉末の混練及び脱バイン
ダー工程が容易ではないことが問題である。
【０００４】バインダーはＰＩＭ法が成功するか否かの
重要な役割を握っており、良好なバインダーとは種々の
特性が要求される。すなわち、超微細粒子粉末との混練
に際し低粘性であること、十分な成形体の強度を得るた
めの適度な機械的性質を有していること、容易な混練及
び良好な成形体強度のための粉末粒子表面に対する良好
な粘着性を有していること、容易な脱バインダーが行わ
れるための熱的及び化学的性質を有していること、成形
、脱バインダー、焼結行程時にひずむことなく与えられ
た形状を保持しうること、最終製品の特性に著しく不都
合な影響を及ぼさないこと、このことは経済的にも公害
的にも同様である。従って、このような特性の組合せは
通常幾つかのバインダーの調剤によって得られるもので
、例えばＭ．Ａ．Ｓｔｒｉｖｅｎｓの米国特許第２，９
３９，１９９号（１９６０年６月７日発行）では市販の
ワックスを基にした複合バインダーが明らかにされてい
る。
【０００５】ＰＩＭ法で用いられる金属及びセラミック
ス粉末は良好な焼結挙動を示すミクロンオーダーの粒子
サイズである。焼結製品が良好な特性を示すには、４０
〜７０体積％範囲の粉末、通常は６０〜７０体積％の高
い粉末容量割合のものが望まれる。ただ極めて微細な粉
末粒子を用いて、しかも粉末充填が可能な限りのそのよ
うな高い粉末容量割合のものは、バインダーとの混練及
び脱バインダーをかなり困難なものとする。混練は強力
に行われ、通常シグマブレード型やバンベリーバッチ型
の混練機を用いて数時間行われる。この種の混練行程は
高い費用がかかるが、混練時に混練物が熱的にも機械的
にも安定である限り、混練物に損傷はない。脱バインダ
ーは困難であるばかりでなく、しばしば製品の形状に望
ましくないひずみを与え無用のものにすることもある。 例えば、ワックスを主体としたバインダーを用いて作ら
れた成形品の脱バンイダーは加熱分解法、毛管吸収法、
溶剤抽出法などの技術によって行われるわけであるが、
いずれにおいてもワックスの融点以上に加熱される。
【０００６】このため、成形体は脱バインター時に軟化
し形状がくずれる。この種の問題は、ワックスを基にし
たバインターの有用性が小型の簡単形状の部品にのみ厳
格に限られることを示している。バインターは成形品の
形状のひずみを避けるため脱バインター時においても堅
固さを維持するかもしくは部品の重量を支えうるもので
なければならない。
【０００７】脱バインダー行程時の形状のひずみの問題
に関する上記の論議は、射出成形や押出しなどのような
金属及びセラミックス粉末の加工がバインダーの手助け
によって行われるすべての製法に相通じるものである。 従って、粉末加工技術における重要な貢献はバインダー
系にあり、射出成形品や押出し品において感知できる程
の製品形状のひずみを生じることなく、脱バインダーが
容易に行われることである。バインダーの開発は特許文
献で実証されているように、かなり経験的である。前文
で明らかに示されているように、米国特許第２，９３９
，１９９号でＭ．Ａ．Ｓｔｒｉｖｅｎｓはワックス、熱
可塑性及び熱硬化性のレジンを用いた複合バインダー組
成のものを教授している。また１９８０年４月８日発行
の米国特許第４，１９７，１１８号及び１９８３年１１
月１５日発行の米国特許第４，４１５，５２８号でＲ．
Ｅ．Ｗｉｅｃｈ，Ｊｒ．はワックスとポリエチレンレジ
ンのバインダー組成のものを作っている。前者では溶剤
の気相によるバインダー抽出が重要な特徴であり、一方
後者では特別な焼結条件を強調している。
【０００８】
【発明の目的】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、どのような感知できる程の形状のひずみも起こすこ
となく、成形品の脱バインダーが可能な新規のバインダ
ー系を提供することを目的とする。
【０００９】また本発明は脱バインダー、焼結行程を通
じて、製品の形状を維持しうる成形品から一時的なバイ
ンダーを容易にかつ簡単に除去しうる方法を提供するこ
とを目的とする。
【００１０】
【発明の記載】上記目的を達成するために、本発明にお
ける選ばれる低分子量の結晶性化学物質とは、その融点
以上の温度で特定のポリマーに対し溶媒として働き、ま
たポリマーの融点以上の温度になるとポリマーの溶解が
促進されるものである。この化学物質中へポリマーが溶
解したものは、化学物質の再結晶温度以下に冷却される
と固体となり、得られる固体は分類的には“高分子固溶
体”（ＳＰＳ）と称するものである。このＳＰＳは大部
分が低融点の化学物質で少量の少くとも１つの高分子量
のポリマーとから成っている。まず前者が加熱によって
溶解し、ついで後者がその中に溶け込み、冷却によって
その固溶体は機械的にも強くかつ均質な固体となる。Ｓ
ＰＳは粉末冶金や類似の製法におけるバインダーとして
かなりの将来性がある。というのも、それは溶融状態で
は溶媒相の極端な低粘性によりかなり低い粘性を示し、
また固化状態ではポリマー溶質相の寄与により良好な生
強度を示すからである。またそれは均質であることから
、バインダー組成の局部的変化に伴う最終焼結品への欠
陥の導入も生じないであろう。ＳＰＳの粘度及び生強度
はポリマー量の調整により容易に調節できる。ポリマー
量が増加すると生強度は上昇するが粘度も増加する。 ＳＰＳのバインダーとしての最も望ましい特徴は、通常
の溶剤液（水も含む）による抽出法や浸漬法のように比
較的簡単な技術により、成形品から溶媒組成である化学
物質の選択的脱バインダーが行われることである。これ
はポリマーや化学物質の融点以下の温度で効果的に行わ
れるが、この他、同様に低温での昇華法による脱バイン
ダーもあり、いずれの場合もポリマー組成はそのまま成
形品中に残存している。化学物質はそれが取り除かれる
間はその軟化温度以下の温度にあることから、この段階
での軟化やダレの現象はなく、それが除去されるまで剛
さを維持しうる。つまり、成形品は脱バインダー時でも
剛さを保ち、どのようなひずみもなく希望の形状を維持
することが可能である。ポリマー成分は化学物質成分の
除去後も成形品中に残留しており、粉末の予備焼結の際
の高温により炉内で加熱除去されるまでは成形品の形状
維持に貢献している。
【００１１】適切な低分子量固体化学物質溶媒の選択に
おいては、基本的には何ら制限はない。一般には溶媒は
有機質であろう。無機質のものは必然的に考慮し難いば
かりでなく、実践的にも見込みはありそうにない。また
溶媒としての化学物質は、少くともその通常の状態にお
いては一般に結晶性のものであろう。好ましい化学物質
のうち幾つかは、超急冷すなわちそれらの凝固点以下の
温度に急速冷却されると非晶質になるかもしれないが、
常温に戻されると通常の結晶状態に回復するであろう。 従って常温で非結晶性の物質は、上記理由から原則とし
て無効というわけではないが、実践的にも良好な例は極
めて少ない。化学物質としての不可欠な基準とは、溶融
状態においてポリマーと互いに溶解度を有することであ
り、それは固体溶媒とポリマー溶質の化学構造が全般的
に何らかの関連性がある時に起こり易い。例えば、芳香
族構造の化学物質溶媒は少くとも芳香族構造を有するポ
リマー溶質に対して相互溶解という点で常に適している
。
【００１２】結晶性化学物質溶媒とポリマー溶質の有効
な組合せの固定には、両者を溶けるまで加熱攪拌し、両
者が本質的に均質に混合するかどうか、あるいは常温ま
で冷却したときに両者が全く明確な相分離を行うかどう
かという簡単な選別試験が用いられる。好ましくないポ
リマー相のより精密な検出法としては熱容量測定が行わ
れる。これはポリマー成分の溶解、凝固潜熱の影響を明
確に反映するもので、分離した固体ポリマーの形成を表
わす。
【００１３】もし大きな範囲での分離でなければ、ＳＰ
Ｓにおいて完全な均質固溶が必要条件ではないというこ
とは理解されよう。つまり、例えば微少規模の分離でポ
リマー粒子が金属粉末やセラミックス粉末の粒子の大き
さより小さい限り、微細粒子としても存在しうるわけで
ある。確かに、真の分子的均質性と微少規模での均質性
との間にはひとつの細かな区別の境界があるが、ここで
は述べる必要はないであろう。固溶という必要条件を満
たし、粉末粒子のバインダーとして有効、例えば一時的
の適切な機械的強度を示すに十分な整合性を有し、かつ
粉末粒子成形体に不利な結果を招くことなく焼結あるい
は予備焼結時に揮発もしくは燃焼しうるようなポリマー
は本発明において有効である。ポリスチレンやポリエチ
レンビニルアセテートは特に好ましく、その他ポリビニ
ルアルコールや十分なポリスチレンのブロックを持つ共
重合体などもまた有効であろう。
【００１４】固体溶媒成分がＳＰＳの大半を占め、ポリ
マー溶質は小量である。ある組合せにおけるこれら割合
の正確な限度というものは、得られる粘性のような実践
的な事柄に常に依存するであろう。というのも粘性はポ
リマー量が増すにつれ増加し、粉末との混練を困難にす
るからである。小割合のポリマーの上限としては大体４
０ｗｔ％を越さないことである。実際には一般に４０ｗ
ｔ％以下で、しいて言えば２０〜３０ｗｔ％程度であろ
う。ポリマー量の下限は約５ｗｔ％であるが、通常はそ
れより高く、大体１０〜１５ｗｔ％である。結合剤、粘
性調整用添加剤、可塑剤などの導入あるいはその他の添
加物は上述の限度の上昇もしくは下降に影響するかも知
れない。
【００１５】粉末に対するＳＰＳの相対割合は、体積測
定で最もよく求められる。というのも特に金属の場合の
ように粉末がより大きな密度を示すこともあるからであ
る。一般には、最終製品には粉末粒子のみが残り、また
それが目的でもあることから、粉末の容量は最大充填密
度に近ずくようできるだけ大きくすべきで、その相対割
合に関しては、前記のバインダーを用いた技術の経験が
適用される。つまり、バインダーの容量はバインダーと
粉末の混合物の体積中約６０％まで構成しうるが、より
代表的な値としては３０〜４０％で、２０〜２５％が恐
らく最小限であろう。
【００１６】固体化学物質成分は製品にとって必須の寸
法安定性を損うことなく簡便な技術で成形品から除去す
ることができる。例えば液体などの溶液への溶解など、
すなわち常温で固体化学物質成分に対して高い溶解作用
を持つ溶剤を用いることは有効な方法であるが、同様な
特性を有するこれら化学物質に対する昇華法も有効なも
う１つの方法である。昇華はもちろん抽出や浸漬を助長
、促進させるための穏やかな加熱は差しつかえないが、
特定の固体化学物質やポリマーの軟化温度範囲に近づく
ような温度は、その固体化学物質成分が除去される間に
製品の構造上の保全が弱体化するようなあらゆる可能性
を防ぐためにも避けるべきである。抽出用溶剤としては
ポリマーや粉末を破壊することなく、また重大な残渣も
残すことなく固体化学物質成分のみを溶解するのに有効
なものが用いられるであろう。
【００１７】特定のポリマーに加えて、互いに親和性が
ありかつ固体化学物質に対して本質的に可溶性のポリマ
ーの２種類もしくはそれ以上の混合物も用いられるかも
知れない。
【００１８】固体化学物質の除去後もポリマー成分は粉
末粒子とともに多孔質体中に残留しているわけであるが
、ＳＰＳ中において固体化学物質とポリマーは本質的に
も均質であることから、それは全体を通して良好な均一
性と組織的にも整合性を示すものである。気孔の存在は
続くポリマー成分の脱バインダーや除去に際して有効な
ものである。つまり脱バインダーはポリマーを分解ある
いは燃焼させるために一般には熱処理によって行われる
が、気孔の存在は成形品中における急速な熱移動を促進
するばかりでなく、成形品の形状をくずすことなく、ガ
ス状の分解生成物の排出が容易となる。かくしてポリマ
ーは急速に燃焼し、問題なく容易に排出することができ
る。
【００１９】
【発明の実施例】好ましいＳＰＳバインダーの例として
は、アセトアニリド（ＡＣ）中に溶解したポリスチレン
（ＰＳ）が挙げられる。他にもジフェニルスルホン（Ｄ
ＰＳ）、ジフェニルカーボネート（ＤＰＣ）、アンチピ
リン（ＡＮＰ）、ロジンあるいはナフタリン（ＮＡＰ）
中などに溶けたＰＳもある。ＰＳとＡＣの総量において
ＰＳを５〜３０％変化させた数種類の（ＡＣ＋ＰＳ）バ
インダーについて、ＰＳがＡＣ中に完全に溶解するまで
１５０℃で３時間の混練を施したのち、カーボニル鉄粉
用のバインダーとして試験に供した。鉄粉とバインダー
との粘着性を促進させるため結合剤としてステアリン酸
（ＳＡ）を鉄粉に被覆した。（ＡＣ＋ＰＳ）バインダー
の重量に対し１０ｗｔ％のＳＡが用いられた。また平均
分子量が約３１２，０００、ガラス遷移温度１０５℃の
市販のＰＳを用いている。ＡＣ試料は純度が９７％で、
その融点は１１５℃であった。試薬級のＳＡ試料の融点
は７５℃である。カーボニル鉄粉は平均粒径が５μｍの
球状粉末で、その添加量はバインダーとの混合物中の６
２ｖｏｌ．％あるいは９３ｗｔ％である。
【００２０】（ＡＣ＋ＰＳ）バインダーはＳＡで被覆さ
れた鉄粉とともに単純な回転羽型混練機を用いて、１３
０℃で機械的に均一に混練した。混練物は小型手動射出
成形機を用いて１３０℃で幅１２．７ｍｍ、厚さ６．３
５ｍｍ、長さ５０．８ｍｍの長方形試験片に成形した。 成形体の粘性および曲げ強さを測定することによって、
（ＡＣ＋ＰＳ）バインダーおよびその混練物の評価を行
ったが、２０％ＰＳ添加のものが最も適切な特性を示し
た。そこで（８０％ＡＣ＋２０％ＰＳ）バインダーを用
いて、次に混練、成形、脱バインダーおよび焼結に関す
る徹底的な調査を行った。
【００２１】成形された試験片はエタノールを用いて室
温で浸漬による脱バインダーを施したのち、どのような
ひずみもない完全な形のものを得るために昇温速度１０
℃／ｍｉｎで１２００℃の焼結を行った。バインダーへ
可塑剤として５％のピーナッツ油を添加したものは混練
物の射出成形特性を向上させた。またバインダーの脆さ
を軽減するため、２０％ＰＳの代わりにポリマー成分と
して１０％のポリエチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）
と１０％のＰＳが用いられた。ＥＶＡ試料は２７．５ｗ
ｔ％のビニルアセテートを含む市販のポリマーである。 （８０％ＡＣ＋２０％ＰＳ）バインダーは他の粉末、例
えばステンレススチール、アルミナおよび炭化ケイ素の
粉末やウィスカーに対しても十分に用いることができた
。
【００２２】ＡＣの代わりに、ＰＳに対する固体溶媒と
してＤＰＣ、ＤＰＳ、ＡＮＰおよびＮＡＰもまたカーボ
ニル鉄粉とともに他の徹底的な調査において、うまく試
験が行われた。ＡＮＰは水溶性であることから、水によ
る脱バインダーが可能であった。ＮＡＰは室温で高い蒸
気圧を示すことから、約５０℃の真空炉において昇華に
よる脱バインダーが可能であった。
【００２３】数例のＳＰＳバインダーに関する粘性が、
同軸円筒回転粘度測定機を用いて測定された。一方、鉄
粉との混練物の粘度は毛管レオメーターを用いて測定さ
れた。なおＳＰＳバインダー単独の場合は極めて低い粘
性を示すので、毛管レオメーターでは測定できないこと
に注意すべきである。毛管は直径０．１２７ｃｍ（０．
０５ｉｎ）、長さ５．０８ｃｍ（１ｉｎ）で９０°の入
射角を有している。管理された脱バインダー研究用のた
めに、混練物を直径が約１ｃｍでで厚さが０．８ｃｍの
円板状試験片を成形し、化学物質成分の抽出のため種々
の時間、適当な溶剤の中へ浸漬した。ＡＣに対しては２
０℃と５０℃のエタノールが用いられた。ＡＣ抽出後、
円板状試験片は７０℃の真空炉で１時間の乾燥を施した
のち、ＡＣの抽出量を求めるための重量測定に供した。 なお他のもう１つの方法として、ＡＣの昇華による脱バ
インダーが５０℃の真空炉に約１日間放置することでも
可能であった。メタノールやアセトニトリルおよびそれ
らの混合物もＤＰＳやＤＳＣの抽出用として常温で用い
られた。ＡＮＰの抽出用としては水が用いられた。
【００２４】バインダー中の個々の成分の加熱による脱
バインダー特性に関しては、ＳＰＳバインダーおよびそ
れと鉄粉との混練物について、窒素雰囲気中、加熱速度
２０℃／ｍｉｎの条件下で、熱重量分析（ＴＧＡ）測定
を行った。室温での成形体の曲げ強度、これは本研究で
は生強度として取り扱われているもので、例えば焼結前
の強さであり、ＭＴＳの引張り試験機を用いて３点曲げ
試験により求めた。支持ロールの直径は３．１７５ｍｍ
、スパン長さは３１．７５ｍｍ、クロスヘッド速度は１
．５ｍｍ／ｍｉｎであった。
【００２５】５つのＰＳ量（バインダー重量中０，５，
１０，２０，３０ｗｔ％）を変化させた（ＡＣ＋ＰＳ）
バインダーの１３０℃における粘度を剪断速率と共に図
１に示す。また図１より計算によって求められた（ＡＣ
＋ＰＳ）のＳＰＳバインダーの相対粘度を図２に示す。 相対粘度とは溶媒の粘度に対する溶質の粘度の比で定義
されたものである。（ＤＰＣ＋ＰＳ）バインダーに関す
る同様の結果も図３、４に示す。これらＳＰＳバインダ
ーの粘度はポリマーの溶解からも推察されるようにポリ
マー量の増加とともに増す。
【００２６】ＳＰＳバインダーは低ポリマー量のときは
ニュートン流体的挙動を示すが、１０％以上の高ポリマ
ー量になると擬似可塑的な挙動を示す。図５は３つの異
なるＳＰＳバインダー、すなわち（ＡＣ＋ＰＳ）、（Ｄ
ＰＣ＋ＰＳ）および（ＤＰＳ＋ＰＳ）の粘度を比較した
もので、すべて１３０℃で２０％の一定ポリマー量を含
有している。１つの特定のポリマーが溶解したものの粘
度は、溶媒の粘度やポリマー濃度とともに溶媒とポリマ
ーとの相互作用にも依存する。ＤＰＳやＡＣはＰＳに対
してＤＰＣよりも大きな溶媒作用を示すようである。
【００２７】２０％ＰＳの（ＡＣ＋ＰＳ）バインダーは
通常のワックスを基本としたバインダーに比べて低い粘
性を示したが、粉末との混練はかなり困難で得られる混
練物の粘度は高い。このような予期しない挙動は恐らく
鉄粉表面へのＡＣの粘着性が良好でなかったためと思わ
れる。実際に、ＳＡの添加は混練物の粘性を適当なレベ
ルまで低下させることができた。しかしながら、結合剤
としてのＳＡの効果は混練物への添加方法に大きく依存
しており、ＳＡが溶けて粉末表面上に被覆されている時
が最も効果的であった。つまり他のバインダー成分とＳ
Ａとの同時混練は有効ではない。この被覆処理を簡素化
するために、まず加熱した粉末とＳＡとを直接混練し、
そののちＳＡで被覆された粉末とバインダーとを混練し
た。図５で示した３つの異なるバインダーを用いて、６
２ｖｏｌ．％の一定量の粉末との混練物が作られた。
【００２８】これら混練物の１３０℃における粘度を図
６に示す。（ＤＰＣ＋ＰＳ）バインダーは、バインダー
自身および粉末との混練物においても最も低い粘性を示
している。（ＤＰＣ＋ＰＳ）および（ＡＣ＋ＰＳ）バイ
ンダーはともに類似の粘度を示しており、粉末との混練
物の粘度も同様の傾向を示している。混練物の粘度はバ
インダーの粘度と粉末の体積割合の関数として簡単な関
係から類推することができる。
【００２９】図７に、３つのＰＳ量が異なる（ＡＣ＋Ｐ
Ｓ）バインダーと粉末との混練物について、溶媒の脱バ
インダー前後の曲げ強度を示す。（ＤＰＣ＋ＰＳ）バイ
ンダーに関する同様の結果も図８に示す。約８個の試料
についての平均値が標準偏差とともに示されている。デ
ータ中の大きな分散、とくに混練物においてはその結果
の解析が考慮されるべきであろう。ＳＰＳバインダーお
よび脱バインダー後の混練物の曲げ強度は、予想通りＰ
Ｓ量の増加とともに上昇する。しかしながら、溶剤によ
る脱バインダー前の混練物の強さは、一般にはＰＳ量と
はさほど関係がないようである。
【００３０】（８０％ＡＣ＋２０％ＰＳ）バインダーを
用いた混練物より成形された円板状試験片をエタノール
中に浸漬した。溶剤による脱バインダー実験結果を図９
に示す。エタノールを用いることでどのようなひずみも
起こすことなく比較的短時間でＡＣを容易に抽出するこ
とができた。５０℃のエタノールで大部分のＡＣを抽出
するには約２時間で充分であった。（８０％ＡＮＰ＋２
０％ＰＳ）バインダーを用いたものでは、どのような部
品形状のひずみもなく水で容易に脱バインダーが行われ
た。
【００３１】（８０％ＮＡＰ＋２０％ＰＳ）バインダー
使用のものでは、約５０℃の真空炉中で昇華による脱バ
インダーが容易に可能であった。ＡＮＰおよびＮＡＰを
除いたすべてのバインダー成分、すなわちＰＳ、ＡＣ、
ＳＡ、ＤＰＣ、ＤＰＳのＴＧＡ曲線を図１０に示す。す
べての成分は何の残渣もなく完全に熱分解するようであ
る。ＡＮＰやＮＡＰもまた完全な熱分解を示す。（８０
％ＡＣ＋２０％ＰＳ）バインダーを用いた混練物のエタ
ノールによるＡＣ抽出前後のＴＧＡ曲線を図１１、１２
にそれぞれ示す。両図を比較すると、明らかにエタノー
ルによってＡＣが除かれ、ＰＳが混練物中に残存してい
ることがわかる。図１２に関連して、溶剤による脱バイ
ンダー後、混練物中に残存しているＰＳは、３７０〜４
００℃の炉中で熱分解により除去しうるものである。５
００℃付近での約１．５％の重量減は鉄粉中の炭素およ
び他の不純物に起因したものである。
【００３２】本発明における幾つかの改善案については
これまで提案してきたが、その他にも当業者により容易
に類推し得るものもあり得る。かくして、本発明の技術
的範囲は明細書中の実施例に限定されるものではなく、
特許請求の範囲の文言に基いて定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】５段階のＰＳ量（バインダー重量中、０，５，
１０，２０，３０％）を変えた場合の（ＡＣ＋ＰＳ）バ
インダーの１３０℃における粘度とせん断速率。
【図２】１３０℃における（ＡＣ＋ＰＳ）バインダーの
相対粘度。
【図３】５段階のＰＳ量（バインダー重量中、０，５，
１０，２０，３０％）を変えた場合の（ＤＰＣ＋ＰＳ）
バインダーの１３０℃における粘度とせん断速率。
【図４】１３０℃における（ＤＰＣ＋ＰＳ）バインダー
の相対粘度。
【図５】１３０℃における３つの異なるバインダーの粘
度。
【図６】３つのＡＣ／ＰＳ、ＤＰＳ／ＰＳおよびＤＰＣ
／ＰＳバインダーと鉄粉との混練物の１３０℃における
粘度。
【図７】（ＡＣ＋ＰＳ）バインダーおよび改良鉄粉とバ
インダーの混練物の曲げ強度。
【図８】（ＤＰＣ＋ＰＳ）バインダーおよび改良鉄粉と
バインダーの混練物の曲げ強度。
【図９】２０℃および５０℃のエタノール中における直
径１ｃｍ、高さ０．８ｃｍの成形試料のＡＣ抽出に要す
る時間。
【図１０】窒素雰囲気中、昇温速度２０℃／ｍｉｎでの
５０℃から４５０℃における化学物質およびポリスチレ
ンのＴＧＡ曲線。
【図１１】溶剤浸漬前の（ＡＣ＋ＰＳ）バインダーとＳ
Ａを被覆した鉄粉の混練物におけるＴＧＡ曲線。
【図１２】溶剤浸漬後の（ＡＣ＋ＰＳ）バインダーとＳ
Ａを被覆した鉄粉の混練物におけるＴＧＡ曲線。

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　低分子量の固体化学物質からなる大容
    量の溶媒に、少くとも１種の高分子量ポリマーが少量、
    溶質として固溶した実質的に均質な固溶体からなり、前
    記ポリマーおよび化学物質は実質的に相分離を起こすこ
    となく、溶融状態で互いに溶け合い、かつ溶融状態から
    冷却された場合には固化しており、金属あるいはセラミ
    ックス粉末粒子を用いて焼結技術により固体成形品とす
    るバインダーにおいて、前記化学物質は、１）それ自身
    の軟化点もしくは前記ポリマーの軟化点以下の温度で前
    記ポリマーを選択的に固溶するか、２）それ自身の軟化
    点もしくは前記ポリマーの軟化点以下の温度で昇華する
    いずれか一方の特性を有することを特徴とするバインダ
    ー。
  2. 【請求項２】　　前記ポリマーは前記化学物質との合計
    重量中、約５〜３２％の重量を占めるが、前記粉末との
    均一な機械的混合を行うため、混練物の粘度を不適当に
    高くするものではないことを特徴とする請求の範囲第１
    項記載のバインダー。
  3. 【請求項３】　　前記ポリマーはポリスチレンやエチレ
    ンビニルアセテートであり、前記化学物質はアセトアニ
    リド、ジフェニルスルホン、ジフェニルカーボネート、
    アンチピリン、ロジン、ナフタリンであることを特徴と
    する請求の範囲第１項記載のバインダー。
  4. 【請求項４】　　焼結技術により固体成形品とされ、容
    積比率約３０〜６０％の前記バインダーと約４０〜７０
    ％の容積比率の金属もしくはセラミックス粉末との均質
    な混練物からなる成形成分を形成する請求の範囲第１項
    記載のバインダー。
  5. 【請求項５】　　前記成形成分は、前記バインダーと前
    記粉末との粘着性を促進するためバインダーとの重量比
    率で約１０〜１５％までの少量の結合剤を含むことを特
    徴とする請求の範囲第４項記載のバインダー。
  6. 【請求項６】　　前記成形成分はさらに、前記バインダ
    ーの粘性を低下させ、もしくは柔軟性を改善するために
    バインダーとの重量比率で約４０％までの少量の可塑剤
    を含むことを特徴とする請求の範囲第４項記載のバイン
    ダー。
  7. 【請求項７】　　前記結合剤は前記粉末の表面に被覆さ
    れることを特徴とする請求の範囲第５項記載のバインダ
    ー。
  8. 【請求項８】　　前記粉末とバインダーを全般に渡り均
    一に混練し、前記バインダーが溶融している間に前記混
    練物を型の中で成形し、前記型中で前記バインダーを凝
    固させたのち、前記成形品から選択的にかつ非破壊的に
    前記化学物質を完全に除去し、その間、前記ポリマーは
    前記粉末が前記成形品の形状を維持できるように多孔質
    固体基地中に残存しており、続いて熱分解による前記ポ
    リマーの除去のため得られた多孔質体を高温で加熱処理
    し、最後に前記混練物から作製された元の形と本質的に
    一致する堅固な成形品とするため、前記粉末を焼結する
    ことを特徴とする金属およびセラミックス粉末を用いて
    の固体成形品を製造する方法。
  9. 【請求項９】　　前記低分子量化学物質が選択的に除去
    されたのちの成形品は、ポリマー成分を除くため予備熱
    分解処理に供され、ついで前記粉末を焼結するため焼結
    熱処理に供されることを特徴とする請求の範囲第８項記
    載の方法。
  10. 【請求項１０】　　バインダーと粉末の最初の混練物は
    、前記成形品を成形するため、混練物を流体化させるよ
    う十分な圧力と加熱のもとで射出成形により行われるこ
    とを特徴とする請求の範囲第８項記載の方法。
  11. 【請求項１１】　　前記低分子量化学物質は、その軟化
    点のみならず前記ポリマーの軟化点より以下の温度にお
    いて、前記ポリマーや粉末に対して実質的な溶解力がな
    く前記化学物質に対してのみ有効な溶剤と形成品が接す
    ることにより、選択的に除去されることを特徴とする請
    求の範囲第８項記載の方法。
  12. 【請求項１２】　　前記低分子量化学物質は、その軟化
    点もしくは前記ポリマーの軟化点より以下の温度で昇華
    により除去されることを特徴とする請求の範囲第８項記
    載の方法。
  13. 【請求項１３】　　前記化学物質は、その軟化点より以
    下の温度で選択的に除去されるもので、その間も前記化
    学物質は機械的な剛さを維持できることを特徴とする請
    求の範囲第８項記載の方法。
JP3130241A 1990-05-07 1991-05-07 金属及びセラミックス粉末の粉体加工用高分子固溶体バインダー Pending JPH04270185A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US52007690A 1990-05-07 1990-05-07
US07/520,076 1990-05-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04270185A true JPH04270185A (ja) 1992-09-25

Family

ID=24071102

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3130241A Pending JPH04270185A (ja) 1990-05-07 1991-05-07 金属及びセラミックス粉末の粉体加工用高分子固溶体バインダー

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0456441A1 (ja)
JP (1) JPH04270185A (ja)
KR (1) KR940010100B1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69307172T2 (de) * 1992-03-16 1997-04-24 Kawasaki Steel Co Bindersystem für den Gebrauch beim Spritzgiessen von sinterfähigen Pulvern und dieses Bindersystem enthaltende Formmasse
BE1007035A3 (nl) * 1993-04-28 1995-02-21 Vito Werkwijze voor het verwijderen van het bindmiddel bij poederspuitgieten.
US6022509A (en) * 1998-09-18 2000-02-08 Johnson & Johnson Professional, Inc. Precision powder injection molded implant with preferentially leached texture surface and method of manufacture
US7238319B2 (en) 2003-06-26 2007-07-03 Corning Incorporated Method for fabricating ceramic articles containing organic compounds
US7691174B2 (en) * 2004-03-08 2010-04-06 Battelle Memorial Institute Feedstock composition and method of using same for powder metallurgy forming a reactive metals
CN107127337A (zh) * 2017-06-23 2017-09-05 昆山卡德姆新材料科技有限公司 一种粉末注塑成型的两段式脱脂方法
KR20200091201A (ko) 2019-01-22 2020-07-30 에스케이하이닉스 주식회사 메모리 시스템
CN112757658B (zh) * 2020-12-25 2023-03-17 乐庸一 一种多孔性封装组件及其制备方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3859405A (en) * 1971-02-22 1975-01-07 Precision Metalsmiths Inc Methods of making molded refractory articles
DE2643954A1 (de) * 1976-09-29 1978-03-30 Kennametal Inc Verfahren zur herstellung von formkoerpern aus sinterhartmetall
JPS5927743B2 (ja) * 1979-02-28 1984-07-07 旭硝子株式会社 セラミック紛未の成形品の処理方法
US4898902A (en) * 1987-07-03 1990-02-06 Adeka Fine Chemical Co., Ltd. Binder composition for injection molding
US4765950A (en) * 1987-10-07 1988-08-23 Risi Industries, Inc. Process for fabricating parts from particulate material
US5059388A (en) * 1988-10-06 1991-10-22 Sumitomo Cement Co., Ltd. Process for manufacturing sintered bodies

Also Published As

Publication number Publication date
EP0456441A1 (en) 1991-11-13
KR940010100B1 (ko) 1994-10-21
KR910020132A (ko) 1991-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5665289A (en) Solid polymer solution binders for shaping of finely-divided inert particles
Yang et al. Solvent debinding mechanism for alumina injection molded compacts with water-soluble binders
US4113480A (en) Method of injection molding powder metal parts
EP0311407B1 (en) Process for fabricating parts for particulate material
US6843955B2 (en) Injection molding of ceramic powders using non-gel forming water soluble organic binders
US5194203A (en) Methods of removing binder from powder moldings
JP3065087B2 (ja) セラミック及び金属を用いる付形方法
JPH04270185A (ja) 金属及びセラミックス粉末の粉体加工用高分子固溶体バインダー
JPH03180402A (ja) 金属又はセラミツク粉末の射出成形又は押出用結合剤組成物
Yang et al. In situ evaluation of dimensional variations during water extraction from alumina injection-moulded parts
PT115469B (pt) Ligante para composições de moldagem por injeção
Westcot et al. In situ dimensional change, mass loss and mechanisms for solvent debinding of powder injection moulded components
EP0688746B1 (en) Method of manufacturing molded articles from metallic or ceramic powdered particles and binder system suitable for use therein
Bakan Injection moulding of alumina with partially water soluble binder system and solvent debinding kinetics
JPH04329801A (ja) 焼結部品の製造方法
JP2014518192A (ja) Ｐｉｍによる着色セラミック部品の製造方法
Matula et al. Porous material produced by ceramic injection molding
WO2002045889A2 (en) Improvement of flow characteristics of metal feedstock for injection molding
JP2008254427A (ja) Ｐｉｍまたはマイクロｐｉｍによって部品を製造する方法
US20030030163A1 (en) Method for manufacturing homogeneous green bodies from the powders of multimodal particle size distribution using centrifugal casting
Omar et al. Effect of stearic acid on the rheology and moulding behaviour of 316 L stainless steel powder using thermoplastic natural rubber (TPNR) binder
Yakun et al. Effects of different thermoplastic wax-based binders on properties of 316L stainless steel injection molding parts
JP3463885B2 (ja) セラミック多孔体及びその製造方法
US20030232911A1 (en) Feedstock for injection molding
Piérard-Smeets et al. Experimental study of water debinding on water soluble PEG behavior for SS 316L parts printed by pellet-based additive manufacturing process