JPH07310104A

JPH07310104A - 粉体射出成形用バインダー、粉体射出成形用組成物及び焼結部材の製造法

Info

Publication number: JPH07310104A
Application number: JP6255764A
Authority: JP
Inventors: Yoshimitsu Sagawa; 喜光寒川; Toshiki Nikashiwa; 利樹二栢
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 1994-03-23
Filing date: 1994-10-20
Publication date: 1995-11-28
Also published as: US5744532A

Abstract

(57)【要約】【目的】脱脂工程において割れ・膨れ等の欠陥のない成
形体を得、短時間で脱脂の完了を可能にする射出成形用
バインダー、射出成形用組成物及び焼結部材の製造方法
を提供する。【構成】長側鎖含有重合性単量体（Ａ）５０〜１００重
量％及びその他の重合性単量体（Ｂ）０〜５０重量％か
らなる単量体成分を重合して得られる重合体［Ｉ］を含
有することを特徴とする粉体射出成形用バインダー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属、セラミックス、
サーメット等の粉体材料から焼結部材を製造するにあた
り、射出成形法を利用する場合に使用される粉体射出成
形用バインダー、粉体射出成形用組成物及び焼結部材の
製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、セラミック及び金属製品
の複雑形状製品の成形方法に、射出成形が利用されてい
る。この射出成形法には粉体材料に流動性を付与させる
ために、種々の有機化合物、熱可塑性樹脂を添加し、加
熱混練後、これを成形用原料として射出成形し、得られ
た成形体を脱脂、焼結することにより、焼結部材製品が
得られる。

【０００３】一般にはバインダー成分としてパラフィン
ワックス、カルナバワックス等の低分子化合物が多用さ
れている。これらの化合物は粘度が低く、流動性も不十
分であるため粉体射出成形用組成物製造時、粉体材料、
他バインダ−等との混練が困難である。また、射出成形
時にジェッティングやウェルドといった問題が発生し、
成形性も充分とは言えなかった。このため、一般には可
塑剤を添加して流動性を調整している。しかし、可塑剤
はスプル−・ランナ−部等で分解が起こることが多々あ
り、粉体射出成形用組成物の再生利用が困難であった。

【０００４】また、欠陥のない焼結部材を得るためにも
っとも重要な工程は脱脂工程であり、現在行なわれてい
る脱脂方法として射出成形体を加熱し、含まれる有機バ
インダ−を加熱分解およびガス化させる熱分解法、有機
溶剤等を用いて射出成形体から有機バインダ−を溶出さ
せる溶剤抽出法の二種類の方法が挙げられる。

【０００５】加熱により有機バインダーを除去する脱脂
方法では、成形体中に欠陥を生じないように脱脂するに
は、有機バインダーの加熱分解及び蒸発が短時間に集中
しないようにする必要がある。即ち、有機バインダーの
加熱分解及び蒸発が短時間に集中すると成形体内部に圧
力がかかり割れ及び膨れの原因になる。このことから脱
脂中に割れ・膨れを生じないようにするためには有機バ
インダーの加熱分解及び蒸発が徐々に行われるように長
時間かける必要がある。特に、粉体材料の粒径が小さく
なり、比表面積が大きくなることで射出成形を行う際の
加熱流動を安定して行うためには、必要とされる有機バ
インダーの量が多くなり、結果的に脱脂の際に加熱工程
を多段階にする等の工夫が必要となり、ますます脱脂に
長時間を要する。現在、バインダーに昇華性物質を加え
る方法も考えられているが、混練・成形の際に昇華性物
質が蒸発することが考えられ、成形時のスプルー・ラン
ナー部の再生が困難である。

【０００６】次に、有機溶剤を用いて射出成形体から有
機バインダーを溶出する方法では、溶媒により有機バイ
ンダー中の溶媒に可溶な物質が溶出し、除かれた有機バ
インダーの部分が通り道となり、残りの有機バインダー
の加熱分解、蒸発がスムーズに行われる。そのため、脱
脂の際の割れや膨れ等の欠陥が生じにくくなる。しかし
ながら、現在行われている溶剤抽出法では用いられる有
機バインダーに、鉱油、脂肪酸系油、天然油等の液体原
料を多量に用いることから、射出成形体から前記油が滲
み出すことが多く、長期の射出成形体原料の保管におい
ても油の滲み出しにより、安定した原料の保管が困難で
ある。また、長期保存した射出成形体では、表面に移行
した油により抽出脱脂時に割れや膨れ等が生じることが
多い。

【０００７】また、バインダーとして水溶性樹脂を用
い、この水溶性樹脂を水を用いて溶出することが、例え
ば特開昭２−１０１１０１号公報に提案されている。こ
の発明では脱脂に水を用いることで、有機溶剤に比べ安
価で取り扱いが安全であるという長所がある。しかしな
がら、溶剤に比べ射出成形に対する浸透度が劣る面があ
り、成形体内部に浸透した場合も溶剤に比べ蒸発が遅
く、特に多くの有機バインダーを必要とする比表面積が
１０ｍ²／ｇ程度であるセラミック・金属粉体を用いた
場合、抽出後に乾燥時間が長くかかり、加熱により成形
体内部に浸透した水を取り除く場合、加熱温度が高くな
ると成形体に割れ、膨れを生じることがある。さらに
は、脱脂に水を用いるため、水に接触して錆びるような
鉄、銅等の粉体は使用できなくなり、また、セラミック
ス、例えばＳｉ₃Ｎ₄は水と反応してアンモニアガスを発
生するという問題があり、成形体としての原料が限定さ
れると言う問題点を有する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の粉体射
出成形用バインダーの上記問題点を解決するものであ
る。従って、本発明の目的は、可塑剤を添加しなくて
も、粉体射出成形用組成物製造時の混練性が良好で、射
出成形時のジェッティングやウェルドの発生がない射出
成形用バインダ−、射出成形用組成物を提供することに
ある。

【０００９】また、脱脂工程において割れ・膨れ等の欠
陥のない成形体を得、短時間で脱脂の完了を可能にする
射出成形用バインダー、射出成形用組成物及び焼結部材
の製造方法を提供することにある。

【００１０】さらには、長期の射出成形体の保管におい
ても油の滲み出し等のない、安定な射出成形体を得るた
めの射出成形用組成物を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題を解
決するために、下記一般式（１）

【００１２】

【化３】

【００１３】で示される長側鎖含有ビニル系単量体（Ａ
−１）および下記一般式（２）

【００１４】

【化４】

【００１５】で示される長側鎖含有マレイン酸系単量体
（Ａ−２）から選ばれる少なくとも１つの長側鎖含有単
量体（Ａ）５０〜１００重量％及びその他の重合性単量
体（Ｂ）０〜５０重量％（但し、（Ａ）＋（Ｂ）＝１０
０重量％である）からなる単量体成分を重合して得られ
る重合体［Ｉ］を含有することを特徴とする粉体射出成
形用バインダーを提供する。また、焼結可能な粉体材
料、重合体［Ｉ］及びバインダー助剤［II］を含有する
粉体射出成形用組成物を提供する。更に、該組成物から
焼結部材を製造する方法を提供する。

【００１６】本発明の粉体射出成形用バインダーを構成
する必須成分である上記重合体［Ｉ］は、上記一般式
（１）と（２）とで示される長側鎖含有単量体（Ａ−
１）および（Ａ−２）から選ばれる少なくとも１つの長
側鎖含有単量体（Ａ）５０〜１００重量％、好ましくは
８０〜１００重量％とその他の重合性単量体（Ｂ）とか
らなる単量体成分を重合することにより得られる。長側
鎖含有単量体（Ａ）が前期範囲を下回ると、結晶性、溶
解性が低下し、脱脂に時間がかかるという問題がある。
単量体成分のうち、一般式（１）と（２）とで示される
長側鎖含有単量体（Ａ）の合計量が５０重量％以上、１
００重量％未満である場合は、残部は後述する長側鎖含
有単量体（Ａ−１）および長側鎖含有単量体（Ａ−２）
以外の重合性単量体（Ｂ）である。

【００１７】重合体（Ｉ）の８０〜１８０℃での溶融粘
度は５０〜７０００ｃｐｓが好ましく、５０ｃｐｓより
低いと、射出成形時にジェッティングが起こり、７００
０ｃｐｓより高いと粉体材料との濡れ性が低下して焼結
部材の強度が低下したり、射出成形時の作業性が低下し
たり、脱脂時に成形体に割れや膨れ等が生じたり、脱脂
に時間がかかるおそれがある。重合体（Ｉ）の軟化温度
は３０〜１００℃が好ましく、３０℃より低いと脱脂時
に成形体の形が崩壊し、１００℃より高いと成形体に割
れや膨れ等が生じ、また脱脂に時間がかかるおそれがあ
る。重合体（Ｉ）の重量平均分子量は１千〜５０万が好
ましい。前期範囲をはずれると、上記と同様に成形体に
割れや膨れが生じたり、脱脂に時間がかかるおそれがあ
る。

【００１８】この発明に用いられる重合体（Ｉ）を製造
する方法を次に説明する。上記重合体（Ｉ）は、下記一
般式（１）

【００１９】

【化５】

【００２０】で示される長側鎖含有ビニル系単量体（Ａ
−１）および下記一般式（２）

【００２１】

【化６】

【００２２】で示される長側鎖含有マレイン酸系単量体
（Ａ−２）から選ばれる少なくとも１つの長側鎖含有単
量体（Ａ）を必須成分とする単量体成分を重合すること
により作られる。

【００２３】重合はラジカル重合、イオン重合等で行
い、重合方法も塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重
合等あらゆる重合方法で行うことができる。重合体
（Ｉ）は重合体（Ｉ）が溶解した溶液あるいは固体、あ
るいは重合体（Ｉ）の固体粒子が媒体中に分散した懸濁
液、あるいは、重合体（Ｉ）の溶液粒子が媒体中に分散
した乳化液として得られる。これらの反応混合物から未
反応単量体や溶剤などの揮発分を除去すれば固体状とし
ての重合体（Ｉ）が得られる。また、重合体（Ｉ）はブ
ロック、グラフト、ランダム等のあらゆる重合形態で作
ることができる。

【００２４】前記長側鎖含有ビニル系単量体（Ａ−１）
としては、例えば、（メタ）アクリル酸ステアリル、
（メタ）アクリル酸ベヘニル等の（メタ）アクリル酸と
Ｃ₁₅〜Ｃ₃₀の高級アルコールとのエステルである（メ
タ）アクリル酸高級アルキルエステル類；ステアリン酸
のごとき一塩基性直鎖脂肪酸と（メタ）アクリル酸グリ
シジル、イソプロペニルオキサゾリン等のカルボキシル
基と付加反応しうる重合性単量体との付加物；ヤシ油な
どの植物油の脂肪酸（混合脂肪酸）と前記のごときカル
ボキシル基と付加反応しうる重合性単量体との付加物；
ステアリルアルコール、オレイルアルコール等の高級ア
ルコールと多価イソシアネート化合物と、（メタ）アク
リル酸ヒドロキシエチル等の水酸基を有する重合性単量
体の付加物；ステアリン酸ビニルのごとき高級脂肪酸ビ
ニルエステル類などを挙げることができる。

【００２５】前記長側鎖含有マレイン酸系単量体（Ａ−
２）としては、例えば、ステアリルマレート、ベヘニル
マレート、ジステアリルマレート等のＣ₁₅〜Ｃ₃₀の高級
アルキルマレート類；ステアリルフマレート、ベヘニル
フマレート、ジステアリルフマレート等のＣ₁₅〜Ｃ₃₀の
高級アルキルフマレート類などを挙げることができる。

【００２６】重合体（Ｉ）の合成に用いる上記長側鎖含
有単量体（Ａ−１）および（Ａ−２）以外の重合性単量
体（Ｂ）としては特に限定はなく、例えば、スチレン、
ビニルトルエン、α−メチルスチレン、クロルメチルス
チレン等のスチレン誘導体類；（メタ）アクリル酸メチ
ル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブ
チル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル
酸２−エチルヘキシル等の（メタ）アクリル酸とＣ₁ 〜
Ｃ₁₄のモノアルコールとのエステル化により合成される
（メタ）アクリル酸エステル類；（メタ）アクリル酸、
クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸もしく
はこれらの半エステルまたほこれらの塩等の不飽和カル
ボン酸；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−モノメチル（メ
タ）アクリルアミド、Ｎ−モノエチル（メタ）アクリル
アミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ
−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシメ
チル（メタ）アクリルアミド、これらの塩およびこれら
の４級化合物等の（メタ）アクリルアミド誘導体類；
（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）ア
クリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸
とポリプロピレングリコールもしくはポリエチレングリ
コールとのモノエステル等のヒドロキシル基含有不飽和
単量体類；（メタ）アクリル酸−２−スルフォン酸エチ
ル、ビニルスルフォン酸、スチレンスルフォン酸、およ
び、これらの塩等のスルフォン酸基含有不飽和単量体
類；（メタ）アクリル酸ジメチルアミノエチル、ジメチ
ルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミ
ノプロピル（メタ）アクリルアミド、ビニルピリジン、
ビニルイミダゾール、ビニルピロリドン等の塩基性不飽
和単量体類；（メタ）アクリル酸とエチレングリコー
ル、１，３−ブチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、１，６−ヘキサングリコール、ネオペンチルグリコ
ール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコ
ール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトー
ル、ジペンタエリスリトールなどの多価アルコールとの
エステルなどの分子内に重合性不飽和基を２個以上有す
る多官能（メタ）アクリル酸エステル類；ビニルトリメ
トキシシラン、γ−（メタ）アクリロイルプロピルトリ
メトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、トリメト
キシシリルプロピルアリルアミン等の有機珪素基含有不
飽和単量体類；２−イソプロペニル−２−オキサゾリ
ン、２−ビニルオキサゾリン等のオキサゾリン基含有重
合性単量体類；（メタ）アクリル酸グリシジル、アクリ
ルグリシジルエーテル等のエポキシ基含有重合性単量体
類；フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、塩化ビニル、塩
化ビニリデン等のハロゲン化不飽和単量体；（メタ）ア
クリル酸２−ヒドロキシ−３−クロロプロピレンなどの
ハロヒドリン基含有不飽和単量体類；（メタ）アクリル
酸−２−アジリジニルエチル等のアジリジニル基含有重
合性単量体；（メタ）アクリル酸−２−イソシアナート
エチルとエチルアルコールとの反応付加物などのブロッ
ク化イソシアネート基含有不飽和単量体類；ジビニルベ
ンゼン、ジアリルフタレートなどのエチレン性不飽和基
を２個有する不飽和単量体類；酢酸ビニルなどの飽和カ
ルボン酸のビニルエステル類；（メタ）アクリロニトリ
ル；および、アクロレインなどを挙げることができ、い
ずれか１つを単独で使用したり、２つ以上を混合して使
用することができる。

【００２７】重合体（Ｉ）の合成方法は、ラジカル重合
開始剤を用いたラジカル重合法が好ましい。ラジカル重
合開始剤は従来公知のものであれば何でも使用すること
ができ、油溶性のものおよび水溶性のもののいずれでも
使用できる。油溶性開始剤としては、たとえば、アゾビ
スイソブチロニトリル、アゾビスバレロニトリル、２，
２’−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリ
ル）、１，１’−アゾビス−（シクロヘキサン−１−カ
ルボニトリル）、２，２’−アゾビス−（２−アミノプ
ロパン）２塩酸塩、４，４’−アゾビス−（４−シアノ
ペンタン酸）などのアゾ化合物類；ベンゾイルパーオキ
サイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチ
ルパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイ
ド、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート
などの有機過酸価物類などが挙げられる。水溶性開始
剤としては、たとえば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモ
ニウム、過酸化水素などが挙げられる。なお、重合速度
を速くするためには、酸化剤型の重合開始剤を必要に応
じて還元剤と組み合わせてレドックス系開始剤として使
用することもできる。重合開始剤の使用量は重合性単量
体成分の１００重量部に対して０．０１〜５重量部の範
囲である。ラジカル重合開始剤の添加は、通常のラジカ
ル重合と同様に、適宜の時期に行うことができる。前記
重合性単量体成分のラジカル重合に使用する重合装置
は、従来公知のものを適用することができる。重合温度
としては０〜２００℃、好ましくは５０〜１５０℃、重
合時間は１〜１５時間である。

【００２８】本発明の粉体射出成形用バインダーは、上
記重合体［Ｉ］と必要により結合剤、可塑剤、滑剤等の
バインダー助剤［II］を混合することによって得られ
る。

【００２９】バインダー助剤［II］は粉体射出成形に使
用される一般の結合剤、可塑剤、滑剤等から構成され
る。結合剤としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリブテン、ポリスチレン、エチレン−酢酸ビニル共重
合体、酢酸セルロース、ポリブチルメタクリレート、重
合体［Ｉ］を除くアクリル樹脂、ポリビニルアルコー
ル、カルボキシメチルセルロース、グルコース、メチル
セルロース、でんぷん、デキストリン、糖蜜、ゼラチ
ン、パルプ廃液、ペプトン、ポリビニルエーテル、エチ
ルセルロース、アセチルセルロース、ワックス、流動パ
ラフィン、重油、機械油、フェノール樹脂、エチルシリ
ケート、ポリアセタール、ナイロン系樹脂、等を挙げる
ことができ、これらの一種または二種以上を使用するこ
とができる。

【００３０】滑剤としては、パラフィンワックス、マイ
クロクリスタリンワックス、ウレタン化ワックス、及び
フィッシャートロプシュワックス等のワックス類、ポリ
エチレングリコール、ステアリン酸等の高級脂肪酸、ス
テアリン酸アルミニウム、及びステアリン酸マグネシウ
ム等の高級脂肪酸の金属塩、ステアリン酸ジグリコール
等の高級脂肪酸エステル、パン粉、並びに鉱油等を挙げ
ることができ、これらの一種または二種以上を使用する
ことができる。

【００３１】可塑剤としては、ジエチルフタレート、ジ
ブチルフタレート、及びジオクチルフタレート等の脂肪
酸ジエステル並びに脂肪酸モノエステルを挙げることが
でき、これらの一種または二種以上を使用することがで
きる。一般には、バインダー助剤［II］として、結合剤
から一種、滑剤から一種を選択し、可塑剤については、
粉体射出成形用組成物のリサイクルが不要のとき等に、
必要に応じて添加する。重合体［Ｉ］とバインダー助
剤［II］を混合することによって本発明の粉体射出成形
用バインダーを製造することができる。この際の混合比
率は、重合体［Ｉ］を１０〜９０重量％、バインダー助
剤［II］を１０〜９０重量％とするのが好ましく、重合
体［Ｉ］を３０〜８０重量％、バインダー助剤［II］を
２０〜７０重量％とするのがより好ましい。

【００３２】重合体［Ｉ］とバインダー助剤［II］の混
合方法については、特に制限はなく、従来の混合方法を
使用することができる。例えば、ニーダー等を用いて、
８０〜２００℃で０．５〜３時間混合を行えばよい。

【００３３】本発明の粉体射出成形用組成物は焼結可能
な粉体材料と上記粉体射出成形用バインダーから構成さ
れる。更に詳しくは、焼結可能な粉体材料と重合体
［Ｉ］とバインダー助剤［II］から構成される。

【００３４】それぞれの量は、焼結可能な粉体材料を２
０〜８０体積％、重合体［Ｉ］を１０〜７０体積％、バ
インダー助剤［II］を１０〜７０体積％とするのが好ま
しく、焼結可能な粉体材料を４０〜７０体積％、重合体
［Ｉ］を１０〜５０体積％、バインダー助剤［II］を１
０〜５０体積％とするのがより好ましい。

【００３５】本発明の粉体射出成形用組成物の製造する
際の焼結可能な粉体射出成形用組成物と重合体［Ｉ］と
バインダー助剤［II］の混合方法としては特に制限はな
く、一般の混合方法が使用できる。例えば、ニーダー等
を用いて、８０〜２００℃で０．５〜３時間混合を行え
ばよい。また、重合体［Ｉ］とバインダー助剤［II］を
混合して射出成形用バインダーとし、これを、焼結可能
な粉体材料に混合して使用する方法や、焼結可能な粉体
材料に、重合体［Ｉ］とバインダー助剤［II］を混合し
て使用する方法等が可能である。

【００３６】必要に応じて粉砕を行い、様々な大きさの
ペレットとする事が可能である。

【００３７】本発明において、焼結可能な粉体材料から
焼結部材を製造する方法を以下に示す。本発明の粉体射
出成形用組成物を射出成形して成形体を得、次いで、バ
インダー成分の脱脂、焼結を行い、製品となる。

【００３８】射出成形の方法としては特に制限はなく一
般の方法が用いられる。例えば、８０〜２００℃で３０
０〜１５００ｋｇ／cm³の条件で行うことができる。

【００３９】脱脂工程では粉体射出成形用バインダーを
除去する。溶剤による脱脂や、加熱による脱脂が可能で
ある。本発明においては、まず、溶剤による脱脂を行
い、重合体［Ｉ］の大部分とバインダー助剤［II］の一
部を除去し、次いで加熱による脱脂を行い残りの有機物
を除去するのが特に好ましい。有機溶剤による脱脂工程
で、使用する溶剤としては、例えば、塩化メチレン、ジ
クロロエタン、トリクロロエタン、四塩化炭素等の塩素
系溶剤；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族系溶
剤；ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、デカリン、
テトラリン、石油エ−テル等の脂肪族系溶剤；メタノ−
ル、エタノール、プロパノ−ル、ブタノ−ル、ヘキサノ
ール、ブチルセルソルブ、ブチルカルビト−ル等のアル
コ−ル系溶剤；アセトン、メチルエチルケトン等のケト
ン系溶剤；ジメチルホルムアミド、ニトロメタン、アセ
トニトリル等の含窒素系溶剤；酢酸エチル、酢酸ブチル
等のエステル系溶剤；ジメチルスルホキシド、二硫化炭
素等の含硫黄系溶剤；エタノ−ルアミン等の複合系溶剤
等を使用することができる。

【００４０】脱脂は、２０℃〜８０℃で１０〜３６０分
行うのが好ましい。必要に応じて攪拌を行い脱脂を促進
することも可能である。溶剤による脱脂工程で本発明の
粉体射出成形用バインダーの７０〜９０％を除去するの
が好ましい。次いで、脱脂炉にて、常圧、減圧、真空の
いずれかの雰囲気中で加熱を行い残りのバインダーを除
去する。この際の条件は特に制限はなく、一般の方法が
用いられる。例えば、窒素雰囲気下で室温から５００℃
まで、３０〜１００℃／時の昇温速度で行われる。

【００４１】脱脂後の成形体は、焼結することにより、
焼結部材を得る。この際の条件は一般の方法が使用でき
る。例えば、真空中あるいは不活性ガス中で１３００℃
で２時間保持といった条件で行われる。

【００４２】

【発明の効果】本発明の粉体射出成形用バインダーを使
用することで焼結可能な粉体材料の射出成形を成形性良
く行うことができ、さらに、射出成形後の脱脂性も良好
なものとすることができる。更に詳しく効果を以下に箇
条書きにまとめる。

【００４３】・金属、セラミックス、サーメットに対す
る親和性が良好であるため混練時にバインダー成分が粉
体材料に均一に浸透する・良好な粘度を有するため、可塑剤を添加しなくても射
出成形時の流動性が非常に良好である。

【００４４】・可塑剤を添加する必要がないため、粉体
射出成形用組成物のリサイクル性に優れる・粘度、分子量のバランスが良好であるため射出成形時
にはジェッティング、ウェルド等の問題が生じない。

【００４５】・有機溶剤に対する溶解性が著しく高いた
めに、溶剤による脱脂工程で短時間に好適な量の脱脂を
行うことができる。又、溶剤による脱脂中の膨潤あるい
はそれに伴う成形体の崩壊といった現象が全く生じな
い。

【００４６】以上の特徴により、薄肉形状や、偏肉形状
はもちろんのこと、著しく複雑な形状の焼結部材を量産
性良く製造することができる。

【００４７】

【実施例】以下に、本発明の実施例と、本発明の範囲を
外れた比較例とを示すが、本発明は下記実施例に限定さ
れない。

【００４８】（参考例１）滴下ロート、撹拌機、窒素導
入管、温度計および冷却器を備えたフラスコに、トルエ
ン１００部を仕込み、攪拌下ゆるやかに窒素ガスを吹き
込みながら８０℃に加熱した。次に予め用意しておい
た、アクリル酸ステアリル１００部、トルエン２００部
および２，２’−アゾビスイソブチリロニトリル１から
なる重合性単量体溶液を適下ロートから２時間かけて滴
下し８０℃で重合した。滴下終了後、同じ温度で１時
間、ついで還流状態で２時間熟成を行い、固形分２５．
２％のトルエン溶液を得た。この溶液をガスクロマトグ
ラフィーにより分析したところ、残存単量体は検出され
ず、重合率は１００％であった。この溶液から減圧加熱
下トルエンを留去して重量平均分子量６千、白色固形の
化合物（ａ−１）を得た。（参考例２）参考例１と同様のフラスコに、トルエン３
３部を仕込み、攪拌下ゆるやかに窒素ガスを吹き込みな
がら８０℃に加熱した。次に予め用意しておいた、メタ
アクリル酸ステアリル１００部、トルエン３３部および
２，２’−アゾビスイソブチリロニトリル０．４部から
なる重合性単量体溶液を適下ロートから２時間かけて滴
下し８０℃で重合した。滴下終了後、同じ温度で１時
間、ついで還流状態で２時間熟成を行い、固形分６０．
０％のトルエン溶液を得た。この溶液を分析したとこ
ろ、重合率は１００％であった。この溶液から減圧加熱
下トルエンを留去して重量平均分子量４．７万の白色固
形の化合物（ａ−２）を得た。

【００４９】（参考例３）参考例１と同様のフラスコ
に、トルエン３３部を仕込み、攪拌下ゆるやかに窒素ガ
スを吹き込みながら８０℃に加熱した。次に予め用意し
ておいた、アクリル酸ステアリル８０部、ベヘニルアク
リレート１５部、スチレン５部、トルエン３３部および
２，２’−アゾビスイソブチリロニトリル０．４部から
なる重合性単量体溶液を適下ロートから２時間かけて滴
下し８０℃で重合した。滴下終了後、同じ温度で１時
間、ついで還流状態で２時間熟成を行い、固形分６０．
２％のトルエン溶液を得た。この溶液を分析したとこ
ろ、重合率は１００％であった。この溶液から減圧加熱
下トルエンを留去して重量平均分子量５．０万の白色固
形の化合物（ａ−３）を得た。

【００５０】（参考例４）参考例１と同様のフラスコ
に、トルエン３３部を仕込み、攪拌下ゆるやかに窒素ガ
スを吹き込みながら８０℃に加熱した。次に予め用意し
ておいた、アクリル酸ステアリル８０部、ステアリルマ
レエート１５部、スチレン５部、トルエン３３部および
２，２’−アゾビスイソブチリロニトリル０．４部から
なる重合性単量体溶液を適下ロートから２時間かけて滴
下し８０℃で重合した。滴下終了後、同じ温度で１時
間、ついで還流状態で２時間熟成を行い、固形分６０．
０％のトルエン溶液を得た。この溶液を分析したとこ
ろ、重合率は１００％であった。この溶液から減圧加熱
下トルエンを留去して重量平均分子量４．２万の白色固
形の化合物（ａ−４）を得た。

【００５１】（比較参考例１）参考例１と同様のフラス
コに、トルエン３３部を仕込み、攪拌下ゆるやかに窒素
ガスを吹き込みながら８０℃に加熱した。次に予め用意
しておいた、アクリル酸ステアリル４０部、スチレン６
０部、トルエン３３部および２，２’−アゾビスイソブ
チリロニトリル０．４部からなる重合性単量体溶液を適
下ロートから２時間かけて滴下し８０℃で重合した。滴
下終了後、同じ温度で１時間熟成し、２，２’−アゾビ
スイソブチリロニトリル０．２部、トルエン４部からな
る開始剤溶液を添加した。ついで還流状態で２時間熟成
を行い、固形分６０．０％のトルエン溶液を得た。この
溶液を分析したところ、スチレンが０．４％検出され重
合率は９９．６％であった。この溶液から減圧加熱下ト
ルエンと残存スチレンを留去して重量平均分子量６．８
万の白色固形の比較化合物（ｂ−１）を得た。

【００５２】（実施例１〜２）１４０℃、４０分下記の
ものを混練し、粉体射出成形用バインダー（１）〜
（２）を得た。

【００５３】粉体射出成形用バインダー（１）化合物（ａ−１）３０重量部、ポリプロピレン４０重量
部、パラフィンワックス３０重量部粉体射出成形用バインダー（２）化合物（ａ−２）３０重量部、ポリエチレン３０重量
部、パラフィンワックス２０重量部（実施例３〜６）加圧ニーダーを用いて１４０℃で４０
分間下記のものを混練し、取り出した後混練物を粉砕
し、粉体射出成形用組成物（１）〜（４）を得た。

【００５４】粉体射出成形用組成物（１）ステンレス粉ａ６０体積％、粉体射出成形用バインダー
（１）４０体積％粉体射出成形用組成物（２）鉄−ニッケル３６％粉５５体積％、粉体射出成形用バイ
ンダー（２）４５体積％粉体射出成形用組成物（３）窒素化珪素粉５０体積％、ポリエチレン１８体積％、パ
ラフィンワックス１８体積％、化合物（ａ−３）１４体
積％粉体射出成形用組成物（４）ステンレス粉ｂ５０体積％、ポリプロピレン１８体積
％、パラフィンワックス１４体積％、化合物（ａ−４）
１８体積％注）ステンレス粉ａ：三菱製鋼製（平均粒径６μｍ）鉄−ニッケル３６％粉：太平洋金属製（平均粒径１０μ
ｍ）窒素化珪素粉：宇部興産製（平均粒径０．５μｍ）ポリエチレン：徳山ソーダ製、ＰＮ−６７０パラフィンワックス：日本精鑞製、ＳＰ０１４５ステンレス粉ｂ：太平洋金属製（平均粒径８μｍ）ポリプロピレン：徳山ソーダ製、ＰＮ６７０カルナバワックス：キシダ化学製（試薬）（比較例１〜３）加圧ニーダーを用いて１４０℃で４０
分間下記のものを混練し、取り出した後混練物を粉砕
し、比較用粉体射出成形用組成物（１）〜（３）を得
た。

【００５５】比較用粉体射出成形用組成物（１）ステンレス粉ｂ５０体積％、ポリプロピレン１８体積
％、パラフィンワックス１４体積％、化合物（ｂ−１）
１８体積％比較用粉体射出成形用組成物（２）窒素化珪素粉５０体積％、ポリエチレン１８体積％、パ
ラフィンワックス１８体積％、カルナバワックス１４体
積％比較用粉体射出成形用組成物（３）ステンレス粉ｂ５０体積％、ポリプロピレン１８体積
％、パラフィンワックス１４体積％、ピーナッツオイル
１８体積％注）ピーナッツオイル：ナカライチスク製（試薬）（実施例７）実施例３〜６で得られた粉体射出成形用組
成物（１）〜（４）を成形温度１５０℃、射出圧力１８
００ｋｇ／ｃｍ²で射出成形し、厚み４ｍｍ、幅１０ｍ
ｍ、長さ５０ｍｍの成形体（１）〜（４）を得た。これ
らを室温で７日間保管し、外観を観察した。次にこれら
をキシレン、またはデカリン５０ｍｌに１８０分間浸漬
した後乾燥し、それぞれ抽出物（１）〜（４）とした。
その際のバインダーの抽出率を測定し、結果を表１に示
した。これらの結果中、溶出率は、溶出率＝（溶出した
バインダー重量）÷（全バインダー重量）の式により算
出した。本発明の粉体射出成形用バインダー及び粉体射
出成形用組成物を使用することで、脱脂工程において、
割れ・膨れ等の欠陥が生じず、高い溶出率が得られるこ
とが確認された。

【００５６】

【表１】

【００５７】（比較例４）実施例７と同様の方法で比較
用成形体（１）〜（３）の抽出率を測定した。表２にそ
の結果を示す。比較用成形体（１）および（２）では、
溶出率の低いことや割れ・膨れによる崩壊の発生が確認
された。また、比較用成形体（３）では、７日間室温保
存すると表面に油の滲み出しが見られた。

【００５８】

【表２】

【００５９】（実施例８）実施例７で得られた抽出物
（１）〜（４）を空気中３２０℃にて焼結を行い、焼結
部材（１）〜（４）を製造した。それぞれの焼結後の相
対密度を表３に示す。これらの結果中、相対密度は、
相対密度＝（実測密度）÷（理論密度）の式により算出
した。本発明の粉体射出成形用バインダーを使用した粉
体射出成形用組成物から得られる焼結部材は非常に高い
相対密度を有することが確認された。

【００６０】

【表３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０４Ｂ 35/638 Ｃ０４Ｂ 35/64 ３０１

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（１）【化１】で示される長側鎖含有ビニル系単量体（Ａ−１）および
下記一般式（２）【化２】で示される長側鎖含有マレイン酸系単量体（Ａ−２）か
ら選ばれる少なくとも１つの長側鎖含有単量体（Ａ）５
０〜１００重量％及びその他の重合性単量体（Ｂ）０〜
５０重量％（但し、（Ａ）＋（Ｂ）＝１００重量％であ
る）からなる単量体成分を重合して得られる重合体
［Ｉ］を含有することを特徴とする粉体射出成形用バイ
ンダー。
【請求項２】重合体［Ｉ］を１０〜９０重量％、バイ
ンダー助剤［II］を９０〜１０重量％含有する請求項１
記載の粉体射出成形用バインダー。
【請求項３】焼結可能な粉体材料、請求項１記載の重
合体［Ｉ］及びバインダー助剤［II］を含有する粉体射
出成形用組成物。
【請求項４】焼結可能な粉体材料が金属、セラミック
ス、サーメットである請求項３記載の粉体射出成形用組
成物。
【請求項５】焼結可能な粉体材料、請求項１記載の重
合体［Ｉ］及びバインダー助剤［II］からなる粉体射出
成形用組成物から焼結部材を製造する方法であって、射
出成形、バインダー成分の脱脂、焼結の各工程からなる
焼結部材の製造法。
【請求項６】焼結可能な粉体材料、請求項１記載の重
合体［Ｉ］及びバインダー助剤［II］からなる粉体射出
成形用組成物から焼結部材を製造する方法であって、（イ）粉体射出成形用組成物を射出成形して成形体を得
る工程（ロ）該成形体を有機溶剤により処理し、バインダー成
分を抽出除去する脱脂工程（ハ）加熱分解により残留するバインダー成分を除去す
る脱脂工程（ニ）更に加熱して該成形体を焼結する工程からなる焼結部材の製造法。