JPH10130063A - Dewaxing method, dewaxed body obtained thereby and sintered body - Google Patents

Dewaxing method, dewaxed body obtained thereby and sintered body

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JPH10130063A
JPH10130063A JP8284336A JP28433696A JPH10130063A JP H10130063 A JPH10130063 A JP H10130063A JP 8284336 A JP8284336 A JP 8284336A JP 28433696 A JP28433696 A JP 28433696A JP H10130063 A JPH10130063 A JP H10130063A
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武盛 高山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low-cost dewaxing method by which an injection molded body is dewaxed by vaporization or evaporation by heating or thermal decomposition in a considerably shortened time while ensuring shape retentivity of the molded body at the time of dewaxing. SOLUTION: A molded body contg. a thermoplastic binder is dewaxed through 1st and 2nd process. In the 1st process, the molded body is put in an atmosphere under reduced pressure and part of the binder is vaporized by >=5wt.% of the total amt. of the binder by heating at a temp. below the m.p. of the binder. Part of the binder is further vaporized by >=10wt.% of the total amt. of the binder by heating at a temp. below the m.p. of one of a readily vaporizable org. compd. and a thermoplastic resin component having a higher m.p. than the other and the final temp. is regulated to <=200 deg.C. In the 2nd process, the molded body is heated to the max. m.p. of the binder or above in an atmosphere of gas inert to a selected powdery material under atmospheric pressure or above.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性バインダ
ーと粉末とを混合して射出成形してなる成形体から前記
熱可塑性バインダーを脱脂する脱脂方法およびその脱脂
方法により得られる脱脂体並びにその脱脂体を焼結して
得られる焼結体に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a degreasing method for degreasing the above-mentioned thermoplastic binder from a molded article obtained by mixing a thermoplastic binder and powder and injection molding, a degreased body obtained by the degreasing method, and a degreasing method therefor. The present invention relates to a sintered body obtained by sintering a body.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、粉末の射出成形において、金属
粉末,セラミック粉末,サーメット粉末等の粉体に流動
性および加圧成形性を付与して射出成形を可能にするた
めに、熱可塑性樹脂もしくはワックスからなる熱可塑性
バインダーが用いられている。この熱可塑性バインダー
の使用料の目安は、通常は、使用する粉末の球状性との
関係をも勘案して約40〜55体積%にされている。こ
の熱可塑性バインダーは、射出成形後に焼結工程に先立
って脱脂により除去される。この脱脂工程においては、
射出成形体を不活性な雰囲気中に置いて加熱することに
より、バインダーは溶解,蒸発または分解されて気化さ
れる。ところが、この脱脂工程において、まず粉体をコ
ートしているバインダーの溶解が起こって射出成形体の
自重も加わり、粉体にて形成される射出成形体は構造上
不安定な状態になる。さらに、この状態に、バインダー
が分解して気化する際の圧力が加わると、粉体が移動し
て自重による影響も加わって荷崩れを起こし、成形体の
変形の原因となる。また、脱バインダーの促進を図って
加熱の際の温度を上げると、バインダーが沸騰気化して
膨れやクラック等が発生する。したがって、脱脂工程に
おける欠陥の発生を防止するために、この脱脂工程にお
けるバインダーの除去を緩慢に進行させる必要があり、
脱脂時間は射出成形体の大きさもしくは肉厚との関係で
考慮されるが、通常2〜3日を要しているのが実情であ
る。このように、熱可塑性バインダーを、射出成形体に
その自重による変形,膨れもしくはクラックの発生など
を起こさせることなく、形状を健全に保ちながら短時間
で射出成形体から除去する脱脂方法が重要な技術的課題
となっている。
2. Description of the Related Art In general, in injection molding of powder, a thermoplastic resin or a thermoplastic resin is used to impart fluidity and pressure moldability to powder such as metal powder, ceramic powder, and cermet powder to enable injection molding. A thermoplastic binder made of wax is used. The standard of the usage fee of the thermoplastic binder is usually set to about 40 to 55% by volume in consideration of the relationship with the spherical shape of the powder to be used. This thermoplastic binder is removed by degreasing after injection molding and prior to the sintering step. In this degreasing step,
By heating the injection molded body in an inert atmosphere, the binder is dissolved, evaporated or decomposed and vaporized. However, in the degreasing step, first, the binder coating the powder is dissolved, and the weight of the injection molded body is added, so that the injection molded body formed of the powder becomes structurally unstable. Further, when pressure is applied to the binder in this state when the binder is decomposed and vaporized, the powder moves and the influence of its own weight is added to cause collapse of the load, which causes deformation of the molded body. Further, if the temperature at the time of heating is increased in order to promote the removal of the binder, the binder is boiled and vaporized, and swelling and cracks are generated. Therefore, in order to prevent the occurrence of defects in the degreasing step, it is necessary to slowly advance the removal of the binder in this degreasing step,
The degreasing time is taken into consideration in relation to the size or thickness of the injection molded body, but it usually takes 2 to 3 days. As described above, a degreasing method for removing the thermoplastic binder from the injection molded body in a short time while keeping its shape sound without causing deformation, swelling or cracking of the injection molded body due to its own weight is important. It is a technical issue.

【0003】このような技術的課題に対処するものとし
て、特公昭61−48563号公報においては、射出成
形体に対して不活性なガスを乱流状態で送風することに
より多孔質体に溶解したバインダー成分の一部を吸収さ
せる脱脂方法が提案され、また特公昭62−33282
号公報においては、射出成形体の雰囲気圧力を熱可塑性
バインダーの蒸気圧以上となる加圧状態に保持する脱脂
方法が提案されている。
To cope with such a technical problem, Japanese Patent Publication No. 61-48563 discloses a method in which an inert gas is blown in a turbulent state with respect to an injection molded body to dissolve it in a porous body. A degreasing method for absorbing a part of the binder component has been proposed, and Japanese Patent Publication No. Sho 62-33282.
In Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-264, a degreasing method has been proposed in which the pressure of the atmosphere of an injection-molded article is kept at a pressure higher than the vapor pressure of a thermoplastic binder.

【0004】また、米国特許第5122326号明細書
においては、低融点のパラフィンワックスと、より高い
融点の高分子バインダーからなる熱可塑性バインダーを
使った成形体から、加熱しながら、ディフュージョンポ
ンプで形成される5×10-4torr以上の真空雰囲気
中で、ワックス成分をそのワックスの液相を形成させる
ことなく固体状態で気化させた後に、更にメカニカルポ
ンプで達成可能な真空雰囲気中で第2の高分子バインダ
ーを液相を形成させることなく気化させる脱脂方法が提
案されている。
In US Pat. No. 5,122,326, a molded product using a thermoplastic binder composed of a paraffin wax having a low melting point and a polymer binder having a higher melting point is formed by a diffusion pump while heating. After the wax component is vaporized in a solid state without forming a liquid phase of the wax in a vacuum atmosphere of 5 × 10 −4 torr or more, the second high pressure is further reduced in a vacuum atmosphere achievable with a mechanical pump. A degreasing method for vaporizing a molecular binder without forming a liquid phase has been proposed.

【0005】また、特公平4−74769号公報には、
射出成形体の軟化温度以上の低い温度での加熱によって
熱可塑性バインダーの一部を気化させて除去した後、加
圧手段によってその射出成形体の形状が保持可能な圧力
で加圧する加圧工程を経て、更に再度粉体に対して不活
性な雰囲気中において、熱可塑性バインダーの大部分を
気化させて除去する脱脂方法が提案されている。
Further, Japanese Patent Publication No. 4-74769 discloses that
After a part of the thermoplastic binder is vaporized and removed by heating at a temperature lower than or equal to the softening temperature of the injection molded body, a pressurizing step of pressurizing the injection molded body at a pressure capable of holding the shape of the injection molded body by a pressing means is performed. After that, a degreasing method has been proposed in which most of the thermoplastic binder is vaporized and removed again in an atmosphere inert to the powder.

【0006】さらに、特開平8−25802号公報にお
いては、射出成形体を減圧雰囲気下の熱可塑性バインダ
ーの融点未満の温度に加熱することによって、熱可塑性
バインダーの一部を気化させる工程と、不活性なガス雰
囲気で常圧を越える圧力として熱可塑性バインダーの融
点以上に加熱する工程と、雰囲気ガス圧を常圧以下に低
下させるとともに、雰囲気温度を少なくとも熱可塑性バ
インダーの大部分が気化によって除去される温度にまで
上昇させる工程とを含む脱脂方法が提案されている。
[0006] Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-25802, a step of evaporating a part of the thermoplastic binder by heating the injection molded body to a temperature lower than the melting point of the thermoplastic binder under a reduced pressure atmosphere is used. A step of heating above the melting point of the thermoplastic binder as a pressure exceeding the normal pressure in an active gas atmosphere, and reducing the atmospheric gas pressure to below the normal pressure, and reducing the atmosphere temperature to at least most of the thermoplastic binder by vaporization. And a step of raising the temperature to a certain temperature.

【0007】一方、粉体に金属粉末を用いた射出成形体
の脱脂時には、バインダーの熱分解と関連して脱脂体中
に残る炭素残留量の問題や、逆に大気中での酸化雰囲気
下での脱脂時には、例えば金属粉末の酸化による割れな
どの問題があり、さらには焼結後の焼結体の炭素成分の
制御不良や成分不良による焼結温度のばらつきなどが重
要な問題となっている。この問題に対する方策として、
射出成形用のバインダーの選定,組成の調整および脱脂
をN2 ,Ar,H2 ガス雰囲気中で実施すること、もし
くは焼結時の雰囲気ガスを調整する方法などが報告され
ている。なお、これについては、特開平5−33150
3号公報,特開平6−200303号公報,特開平6−
73406号公報等においても開示されている。
On the other hand, when degreasing an injection-molded article using a metal powder as a powder, the problem of the amount of carbon remaining in the degreased body in connection with the thermal decomposition of the binder, and conversely, in an oxidizing atmosphere in the air, At the time of degreasing, for example, there is a problem such as cracking due to oxidation of the metal powder, and furthermore, control of carbon component of the sintered body after sintering and variation in sintering temperature due to component failure are important problems. . As a solution to this problem,
It has been reported that selection of a binder for injection molding, adjustment of composition, and degreasing are performed in an N 2 , Ar, H 2 gas atmosphere, or a method of adjusting an atmosphere gas during sintering. This is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-33150.
No. 3, JP-A-6-200303, JP-A-6-200303
No. 73406 and the like.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
特公昭61−48563号公報に開示されている技術で
は、送風されるガスの乱流により脱脂時に生じる射出成
形体の膨れまたはクラックの発生を防止しながら熱可塑
性バインダーの気化を早めるなどの効果が期待されてい
るが、実際には脱脂炉の内部を均一な乱流状態に保つこ
とは困難であるという問題点がある。また、仮に温度が
均一になっていても、射出成形体の送風に面する側と背
面側とでは脱バインダーの速度が異なり、1個の射出成
形体の中でも箇所によっては脱脂程度が不均一となる。
特に射出成形体を効率良く炉内に配列するために用いる
脱脂用セッターを使用するときには、セッターと接触す
るかもしくは乱流送風が阻害された場所において不均一
となり易く、複数個の射出成形体を脱バインダー炉に収
容した場合には不均一性が甚だしくなり、射出成形体間
においても脱脂の進行に偏差が生じる。したがって、実
際には、自重による変形もなく、かつ膨れまたはクラッ
クの発生等がない健全な脱脂性を安定して実現すること
は困難であるという問題点がある。また、この公報に記
載のものでは、融点の異なるバインダー成分より構成さ
れる熱可塑性バインダーを用いて、加熱により順次に徐
々に液体の状態で成形体から流れ出させ多孔質吸収体に
吸収させることにより射出成形体からバインダーを除去
し、これによって膨れやクラックの発生を防止しなが
ら、脱バインダーを早めることが期待されるが、実際に
は、成形体からバインダーを除去するに際しては液状と
なるため、脱脂工程においては自重に耐えきれずに成形
体は形崩れが生じ易いという問題点があり、またバイン
ダー吸収体と成形体の一部とを接触させる場合には前述
と同様に成形体の中での脱脂の進行に偏差が生じるこ
と、および成形体の複数個を脱脂炉内にセットするとき
の制約条件から多数個の成形体を自重による変形もな
く、かつ膨れ,クラックの発生等がない健全な脱脂性を
安定して実現することは困難であるという問題点があ
る。
However, the technique disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Publication No. 61-48563 prevents swelling or cracking of the injection molded article caused during degreasing due to the turbulent flow of the blown gas. While it is expected to have the effect of accelerating the vaporization of the thermoplastic binder, it is difficult to keep the inside of the degreasing furnace in a uniform turbulent state. Even if the temperature is uniform, the debinding speed is different between the side of the injection molded body facing the air blow and the back side, and the degree of degreasing is not uniform in some parts of one injection molded body. Become.
In particular, when using a degreasing setter used for efficiently arranging the injection molded bodies in the furnace, it is likely to be non-uniform in a place where the setters are in contact with the setter or where turbulent air blowing is obstructed. When housed in a debinding furnace, the non-uniformity becomes severe and deviations occur in the progress of degreasing between injection molded articles. Therefore, there is actually a problem that it is difficult to stably realize sound degreasing without deformation due to its own weight and without swelling or cracks. Further, in the one described in this publication, a thermoplastic binder composed of binder components having different melting points is used, and by heating, it gradually flows out of a molded body in a liquid state gradually and is absorbed by a porous absorber. It is expected to remove the binder from the injection molded body, thereby preventing the occurrence of swelling and cracks, and to expedite the binder removal.However, in actuality, when the binder is removed from the molded body, it becomes liquid, In the degreasing step, there is a problem that the molded body cannot easily withstand its own weight and the shape easily collapses, and when the binder absorber and a part of the molded body are brought into contact with each other, the molded body is in the same manner as described above. Deviation occurs in the progress of degreasing of, and, due to the constraints when setting a plurality of molded bodies in a degreasing furnace, many molded bodies are not deformed by their own weight, One blister, has a problem that it is difficult to achieve a healthy degreasing no occurrence of cracks stably.

【0009】また、特公昭62−33282号公報に開
示されている技術においては、脱脂時の雰囲気圧力を終
始加圧状態に保持するようにしていることから、射出成
形体に含まれる熱可塑性バインダーの沸点が上昇するこ
とになり、常圧雰囲気の場合に比べてこの熱可塑性バイ
ンダーの融点と沸点との差が大きくなって射出成形体中
の熱可塑性バインダーの沸騰気化を抑制し、膨れまたは
クラックの発生といった欠陥の防止に関しては有効性が
予測される。しかし、この脱バインダー炉内を終始加圧
雰囲気に置くことは前述したとおり熱可塑性バインダー
の沸点上昇を招くことからバインダーの気化を緩慢にす
る。すなわち、常圧状態に対して脱バインダーの進行が
高温側にシフトすることから、例えば自重による変形が
最も生じ易い熱可塑性バインダーの融点近傍の温度領域
ではほとんど脱脂が進行しない。したがって、射出成形
体はその自重によって変形を生じ易いことが免れないと
いう問題点があるとともに、さらに脱脂を終了させるに
は、雰囲気の付加圧に相当する分だけ脱脂が終了すると
きの温度をより高温にする必要性が生じ、脱脂時間の長
時間化が避けられないという問題点がある。
Further, in the technique disclosed in Japanese Patent Publication No. 62-332282, since the atmospheric pressure during degreasing is kept in a pressurized state from beginning to end, the thermoplastic binder contained in the injection molded article is And the difference between the melting point and the boiling point of the thermoplastic binder becomes larger than in the case of a normal pressure atmosphere, thereby suppressing the boiling and vaporization of the thermoplastic binder in the injection-molded product, and causing swelling or cracking. Effectiveness is expected for the prevention of defects such as occurrence of defects. However, placing the inside of the debinding furnace in a pressurized atmosphere from beginning to end causes a rise in the boiling point of the thermoplastic binder as described above, thereby slowing the vaporization of the binder. That is, since the progress of the debinding is shifted to the higher temperature side with respect to the normal pressure state, the degreasing hardly proceeds in a temperature region near the melting point of the thermoplastic binder, for example, where deformation due to its own weight is most likely to occur. Therefore, there is a problem that the injection molded body is liable to be easily deformed by its own weight, and further, to end the degreasing, the temperature at which the degreasing is completed by the amount corresponding to the additional pressure of the atmosphere is increased. There is a problem that the necessity of raising the temperature arises, and a prolonged degreasing time is inevitable.

【0010】米国特許第5122326号明細書に開示
されている技術では、先の昇華性物質としての樟脳の代
わりに、成形体に含まれる熱可塑性バインダー中に添加
した低融点なパラフィンワックスを分解させることなく
固体の状態においてディフュージョンポンプを使った高
度な高真空雰囲気下で優先的に蒸発させることによっ
て、変形なく脱バインダーを実施できることが予測され
る。しかし、通常、低融点ワックスであるパラフィンワ
ックスは炭素数が20〜30の直鎖飽和炭化水素物、よ
り具体的には炭素数24,25の直鎖飽和炭化水素物を
主体としてなり、分子量が300〜500であり、融点
は32〜65℃の範囲に広がり、平均融点としては約5
0℃であるのに対して、沸点が約400〜500℃(1
気圧中)と沸点が融点よりも平均で約400℃も高いこ
と、および熱可塑性バインダーでパラフィンワックスに
約50重量%含まれる炭素数が24までの炭化水素成分
の融点における蒸気圧である5×10-4torr以上の
真空度で、さらに少なくともパラフィンワックスの約5
0%程度を平均融点50℃までの加熱によって除去する
ことが必要になると予測されるため、最下限でも5×1
-4torr以上の高真空度が常時に達成されるための
高度な装置が必要となり、かつ前述のように低い蒸気圧
をもつパラフィンワックスが蒸発するときの蒸発量が雰
囲気の真空度とパラフィンワックスの蒸気圧との差に比
例することから、脱バインダー時間の短縮化にも自ずと
限界があるとともに、真空設備の大容量化も必要とな
り、結果的には脱バインダー炉の設備コストが高価にな
るという問題点がある。
In the technique disclosed in US Pat. No. 5,122,326, a low-melting paraffin wax added to a thermoplastic binder contained in a molded article is decomposed instead of camphor as a sublimable substance. It is expected that debinding can be carried out without deformation by preferentially evaporating in a high-vacuum atmosphere using a diffusion pump in a solid state without any deformation. However, generally, paraffin wax, which is a low-melting wax, is mainly composed of a straight-chain saturated hydrocarbon having 20 to 30 carbon atoms, more specifically, a straight-chain saturated hydrocarbon having 24, 25 carbon atoms, and has a molecular weight of 24 to 25. 300-500, the melting point extends from 32 to 65 ° C., and the average melting point is about 5
The boiling point is about 400 to 500 ° C. (1 ° C.).
(Atmospheric pressure) and a boiling point higher than the melting point by an average of about 400 ° C., and a vapor pressure at the melting point of a hydrocarbon component having up to 24 carbon atoms containing about 50% by weight in a paraffin wax as a thermoplastic binder, 5 × At a vacuum of 10 -4 torr or more, and at least about 5
Since it is expected that about 0% will need to be removed by heating to an average melting point of 50 ° C., the lowest limit is 5 × 1
An advanced apparatus for constantly achieving a high degree of vacuum of 0 -4 torr or more is required, and the amount of evaporation when paraffin wax having a low vapor pressure evaporates as described above depends on the degree of vacuum of the atmosphere and the paraffin. Since it is proportional to the difference between the wax pressure and the wax pressure, there is a natural limit to shortening the debinding time, and the capacity of the vacuum equipment must be increased.As a result, the equipment cost of the debinding furnace becomes expensive. There is a problem that becomes.

【0011】さらに、高真空中において凝固点の低いパ
ラフィンワックスの希薄な蒸気を高集率で回収するため
には高性能な熱交換冷却器を必要とすること、パラフィ
ンワックスの凝固点が室温に近いことから、冷却器で回
収しきれずにメカニカルポンプの内部で析出固化し易く
なるために、それに起因するメカニカルポンプのトラブ
ル発生など生産技術上の多くの問題点をもち、さらに生
産時の大量脱脂処理を行う場合に、高真空度を安定して
達成するためには、パラフィンワックスの炉内残留物だ
けでなく、熱可塑性バインダーに含まれる高分子バイン
ダーの熱分解低分子残留物の炉内沈着に伴う清掃、さら
にディフュージョンポンプオイルの管理など各種のメン
テナンスに対する十分な配慮が必要となり、結果的には
生産コスト面での問題となる。また、維持管理の簡単な
メカニカルポンプによる真空した(〜0.1torr)
での脱脂を実施した場合には約3倍以上の脱バインダー
時間が必要となることが報告されており(横瀬、神長:
工業材料、Vol.39,No.12,1991年9月
号、P31)、実質的には脱脂時間の短縮化に対しては
ほとんど効果を発揮しないという問題点がある。
Furthermore, a high-performance heat exchange cooler is required to recover a high vaporization of paraffin wax having a low freezing point in a high vacuum, and the freezing point of paraffin wax is close to room temperature. Therefore, it is easy to precipitate and solidify inside the mechanical pump without being collected by the cooler.Therefore, there are many problems in production technology such as the occurrence of troubles in the mechanical pump. When performing, in order to stably achieve a high degree of vacuum, not only in-furnace residues of paraffin wax, but also due to in-furnace deposition of pyrolytic low-molecular residues of polymer binder contained in thermoplastic binder It is necessary to give due consideration to various maintenances such as cleaning and further management of the diffusion pump oil. It becomes a problem. In addition, vacuum was applied by a mechanical pump that is easy to maintain (~ 0.1 torr).
It has been reported that when degreasing is carried out, the debinding time is required to be about three times or more (Yokoze, Shincho:
Industrial materials, Vol. 39, no. 12, September 1991, p. 31), which has a problem that it hardly exerts any substantial effect on shortening the degreasing time.

【0012】また、この米国特許明細書に記載されてい
るパラフィンワックスと同じ長い直鎖の飽和炭化水素か
らなるポリプロピレン樹脂などは、パラフィンワックス
と類似の化学構造を持つことから良い相溶性が期待され
るが、熱可塑性バインダーのうちの約40種重量%以上
にパラフィンワックスを添加した場合には射出原料の混
練調整時にパラフィンワックスの分離が顕著となり、ま
た射出成形時に金型へのシミだしによる離型不良、金型
割面からのバリ発生および金型清掃頻度の増加などの問
題がある。また、パラフィンワックス自体が軟質物であ
ることから、成形後の金型内冷時間を非常に長く取らな
いと、金型からの成形体の取り出し時に破損し易くな
り、特に大型部品への適用が困難であること、成形品の
形状制約が多いことや射出成形の自動化が困難であるこ
となど、粉末射出成形技術が本来特徴とする生産の高自
動化や複雑形状部品の成形などの点でも問題点が大き
い。このような観点から、成形体の強度が金型からの離
型抵抗に十分に対応でき、成形品の形状制約の少ない高
強度なバインダーを使い、より維持管理が簡単なメカニ
カルポンプで、より低コストで、低真空度で脱脂が迅速
に行える脱脂方法が期待される。
Also, a polypropylene resin comprising a long straight-chain saturated hydrocarbon, such as the paraffin wax described in the US patent specification, is expected to have good compatibility since it has a chemical structure similar to that of paraffin wax. However, when paraffin wax is added to about 40% by weight or more of the thermoplastic binder, separation of paraffin wax becomes remarkable at the time of adjusting the kneading of the injection material, and separation due to bleeding to the mold during injection molding. There are problems such as defective molds, generation of burrs from the mold split surface, and an increase in mold cleaning frequency. In addition, since paraffin wax itself is a soft material, if the internal cooling time of the mold after molding is not set to be very long, the molded body is likely to be damaged when the molded body is taken out from the mold, and is particularly applicable to large parts. Difficulties, many restrictions on the shape of molded products, and difficulties in automation of injection molding, etc. also have problems in terms of high automation of production and molding of complex shaped parts that are inherent features of powder injection molding technology. Is big. From this point of view, the mechanical pump that has sufficient strength to cope with the mold release resistance from the mold, uses a high-strength binder with few shape restrictions on the molded product, and is easier to maintain and maintain A degreasing method that can quickly perform degreasing at a low vacuum at a low cost is expected.

【0013】さらに、特公平4−74769号公報に
は、射出成形体の軟化温度以下の低い温度で熱可塑性バ
インダーの一部を気化させた後に、その射出成形体の形
状が保持可能な圧力で加圧する加圧工程を付与すること
によって先に脱脂した空孔体積分を圧縮し、粉体同士を
接触させることによって、残りの熱可塑性バインダーの
大部分を除去する最後の加熱分解工程での変形の防止を
図るとともに、脱バインダー時間の短縮化を図る方法が
開示されている。しかし、脱バインダーにおいて加圧工
程を含むことは脱脂工程数をより多くし、技術的な複雑
さを増すばかりでなく、その加圧設備コストが高くなる
ことなどの問題点があり、加圧工程が不要で、より迅速
な加熱による脱脂方法の開発が望まれている。
Further, Japanese Patent Publication No. 4-74769 discloses that after a part of a thermoplastic binder is vaporized at a temperature lower than the softening temperature of an injection molded article, the pressure is maintained at a pressure which can maintain the shape of the injection molded article. By applying a pressurizing step to pressurize, the previously degreased void volume is compressed, and the powder is brought into contact with each other to remove most of the remaining thermoplastic binder. And a method for shortening the binder removal time. However, including a pressurizing step in the debinding step not only increases the number of degreasing steps and increases the technical complexity, but also causes problems such as an increase in the cost of pressurizing equipment. Therefore, development of a degreasing method by heating more quickly is desired.

【0014】前述の特開平8−25802号公報では、
熱可塑性バインダーの融点未満の温度での減圧下での加
熱によって、熱可塑性バインダーの一部を除去し、保形
性を確保しながら、雰囲気ガスの圧力が常圧を越えた状
態で熱可塑性バインダーの融点以上に加熱することによ
って、次の工程での大量のガス発生による膨れや割れを
防ぐためのガスの抜け道を形成させ、さらに常圧以下の
雰囲気ガス圧の下で熱可塑性バインダーの大部分を除去
する方法が開示されているが、この方法は成形体の脱脂
欠陥の防止を図るための方法を開示しており、脱脂時間
の短縮化や、結果として大物成形品に対する適用性、お
よび脱脂にかかるコストの低減に対する技術が開示され
ず、より短時間にかつ健全な脱脂体を得る脱脂方法の開
発が望まれる。
In the above-mentioned JP-A-8-25802,
By heating under reduced pressure at a temperature lower than the melting point of the thermoplastic binder, a part of the thermoplastic binder is removed, and the thermoplastic binder is maintained in a state where the pressure of the atmosphere gas exceeds normal pressure while securing shape retention. By heating above the melting point of the gas, a gas escape path to prevent swelling and cracking due to the generation of a large amount of gas in the next step is formed, and furthermore, most of the thermoplastic binder under atmospheric gas pressure below normal pressure This method discloses a method for preventing a degreasing defect of a molded article, shortening the degreasing time, and consequently, applicability to a large molded article, and degreasing. There is no disclosure of a technique for reducing the cost of the degreasing, and it is desired to develop a degreasing method for obtaining a degreasing body in a shorter time and sounder.

【0015】特開平7−305101号公報における実
施例中には、金属粉末にとって不活性なN2 ガス中での
脱脂を行った鉄系焼結体の炭素量が脱脂終了の最高温度
およびバインダー組成の違いによって大きく異なること
が開示されているが、いずれの場合においても不活性な
2 ガスやArガス雰囲気での残留炭素量の制御が困難
であり、この点については他にも報告されている。
In the examples in JP-A-7-305101, the carbon content of the iron-based sintered body that has been degreased in N 2 gas that is inert to the metal powder is determined by the maximum temperature at which degreasing is completed and the binder composition. However, it is difficult to control the amount of residual carbon in an inert N 2 gas or Ar gas atmosphere in any case, and this point has been reported elsewhere. I have.

【0016】一方、大気中で脱バインダーを実施した場
合には、N2 ガス雰囲気中での熱分解脱脂と比べ、例え
ば200℃以上から熱可塑性バインダーの熱分解がより
急激に加速されるが、250℃以上の温度域からは逆に
残留炭素分の形成によると考えられる脱脂速度の低減が
報告されており、この残留炭素分の形成による内部応力
の発生により成形品にクラックが発生し易くなることが
報告されている。また、酸化し易い金属粉末を使用する
場合には金属表面に新たな酸化物が形成され、その結果
として脱脂途中の成形品が膨張し、クラックが発生し易
くなることが報告され問題となっている。
On the other hand, when the binder is removed in the air, the thermal decomposition of the thermoplastic binder is accelerated more rapidly from, for example, 200 ° C. or higher than in the thermal decomposition and degreasing in the N 2 gas atmosphere. From the temperature range of 250 ° C. or higher, a reduction in the degreasing rate, which is considered to be due to the formation of residual carbon content, has been reported, and the formation of internal stress due to the formation of residual carbon content tends to cause cracks in molded products. It has been reported. In addition, when a metal powder that is easily oxidized is used, a new oxide is formed on the metal surface, and as a result, a molded article that is being degreased expands, and it is reported that cracks are likely to occur. I have.

【0017】さらに、大気中で脱脂を実施した場合に
は、残留炭素量がほぼ0もしくは酸素が酸化物として残
留したり、もしくは金属粉末に予め含有されていた炭素
量が減少したりすることが起こることから、予め使用す
る粉末や使用するバインダー種類,配合量,脱脂条件を
細かく管理しながら焼結体の炭素成分を調整しなくては
ならないという複雑な問題を抱えている。
Further, when degreasing is performed in the atmosphere, the residual carbon content is almost 0 or oxygen remains as an oxide, or the carbon content previously contained in the metal powder may decrease. Therefore, there is a complicated problem that the carbon component of the sintered body must be adjusted while finely controlling the powder to be used, the kind of the binder to be used, the compounding amount, and the degreasing conditions in advance.

【0018】以上の残留炭素量の調整方法に対する対策
技術としては、三浦等がN2 ガス中に高濃度のH2 ガス
を混合したガス中で脱脂することによって制御できるこ
とを報告している。また、前述のN2 ガス中と大気中で
の脱脂による残留炭素量の違いから、N2 等の不活性ガ
ス流気中に空気または酸素を混合して炭素量を調整する
ことが容易に想像される。
As a countermeasure technique for the above-mentioned method for adjusting the amount of residual carbon, Miura et al. Report that it can be controlled by degreasing in a mixture of N 2 gas and a high concentration of H 2 gas. Also, from the difference in the amount of residual carbon due to degreasing in the N 2 gas and in the atmosphere, it is easy to imagine adjusting the amount of carbon by mixing air or oxygen into the flow of an inert gas such as N 2. Is done.

【0019】前述された技術の例として、N2 ガス中に
水素を添加して炭素量を制御する方法の一例が、「粉末
及び粉末冶金」第40巻第4号,P388に詳細に報告
されている。通常良く実施されている400℃の脱脂条
件下では、炭素量の制御に多量の水素をN2 ガスに混入
する必要があり、炉外に導出される水素リッチガスの取
り扱いがより危険となり、その気化除去されたバインダ
ーの管理や爆発性に対する安全設備的な管理を必要とす
ること、およびH2 ガスによるその炭素量制御効果が小
さいことなどの問題がある。なお、特開平6−2003
03号公報に開示された技術においても同様の問題があ
る。
As an example of the above-mentioned technique, an example of a method of controlling the amount of carbon by adding hydrogen to N 2 gas is reported in detail in “Powder and Powder Metallurgy”, Vol. 40, No. 4, p. ing. Under the degreasing condition of 400 ° C., which is commonly practiced, it is necessary to mix a large amount of hydrogen into the N 2 gas to control the amount of carbon, and the handling of the hydrogen-rich gas led out of the furnace becomes more dangerous. There are problems such as the necessity of management of the removed binder and management of safety equipment against explosive properties, and the small effect of H 2 gas on controlling the amount of carbon. Note that Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-2003
There is a similar problem in the technology disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 03-2003.

【0020】また、特開平5−331503号公報に開
示されているように、空気や酸素の直接的な添加を実施
した場合には、水素添加法とは原理的に異なり、酸素に
よる脱脂体に残留し始める炭素との直接的な反応 C(S)+(1/2)O2 (G)=CO(G) 〔(S):固体、(G):気体〕 によって炭素量を制御するため、水素添加法よりも残留
炭素量を大きく制御できることが予想される。
Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-331503, when air or oxygen is directly added, it is different from the hydrogenation method in principle, and the degreased body by oxygen is removed. Direct reaction with carbon starting to remain C (S) + (1 /) O 2 (G) = CO (G) [(S): solid, (G): gas] to control the amount of carbon It is expected that the residual carbon content can be controlled to a greater extent than in the hydrogenation method.

【0021】しかし、現実的には上記の炭素の直接的な
酸化反応は大きな発熱反応であり、さらに、N2 等の不
活性なガス中に微量添加する場合には、この酸化反応は
ル・シャトリエの原理にしたがってより非常に過激とな
るため、特に多数個の成形品の脱脂を実施するに当たっ
ては、多数個の成形品に対して均等に炭素量を制御する
ことが難しく、導入ガスが直接的に当たる箇所の成形品
に対しては過度の酸化反応によるクラック発生の危険が
常に関与することになる。また、特開平6−19270
6号公報に開示されている酸素富化空気雰囲気下での脱
脂技術に対しても前述と同様の問題がある。
However, in reality, the above direct oxidation reaction of carbon is a large exothermic reaction. Further, when a small amount is added to an inert gas such as N 2 , this oxidation reaction is Because it is much more extreme according to the principle of Chatelier, it is difficult to control the amount of carbon evenly for many molded products, especially when degreasing many molded products, and the introduced gas is directly The risk of cracking due to excessive oxidation is always involved in the molded product at the point where it is hit. Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-19270
The degreasing technique in an oxygen-enriched air atmosphere disclosed in Japanese Patent Publication No. 6 has the same problem as described above.

【0022】本発明の主たる目的は、前述の問題に鑑
み、脱脂に際しての射出成形体の保形性を確実にしなが
ら、加熱気化蒸発、熱分解による脱脂工程に要する時間
の大幅な短縮化が図れることのできる脱脂方法を低コス
トに提供することにある。
In view of the above problems, the main object of the present invention is to significantly reduce the time required for the degreasing step by heating, vaporizing, evaporating, and thermally decomposing while ensuring the shape retention of the injection molded body during degreasing. It is an object of the present invention to provide a degreasing method which can be performed at low cost.

【0023】本発明の他の目的は、射出成形、脱脂時の
製品欠陥を改善するための強度、靭性に優れ、かつ脱脂
時間の短縮化に適した粉体射出成形用バインダーを用い
た脱脂方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a degreasing method using a binder for powder injection molding which has excellent strength and toughness for improving product defects during injection molding and degreasing and is suitable for shortening the degreasing time. Is to provide.

【0024】本発明のさらに他の目的は、特に金属粉末
を使った射出成形による脱脂体およびその脱脂後に焼結
して得られる焼結体の炭素量を制御する脱脂方法を提供
することにある。
Still another object of the present invention is to provide a degreased body, particularly by injection molding using metal powder, and a degreasing method for controlling the carbon content of a sintered body obtained by sintering after degreased. .

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段および効果】前述の目的を
達成するために、本発明による脱脂方法は、熱可塑性バ
インダーと粉末とを混合して射出成形してなる成形体か
ら前記熱可塑性バインダーを脱脂する脱脂方法におい
て、前記熱可塑性バインダーは、少なくとも一種以上の
気化し易い有機化合物と少なくとも一種以上の熱可塑性
樹脂成分よりなり、かつ脱脂工程が、(a)前記成形体
を常圧以下の減圧雰囲気下に置き、前記熱可塑性バイン
ダーの融点未満の温度で加熱することにより、前記熱可
塑性バインダーの一部を全熱可塑性バインダー量の5重
量%以上気化させ、さらに気化し易い有機化合物または
熱可塑性樹脂成分の融点の高い方の成分のその融点未満
の温度で加熱することにより、前記熱可塑性バインダー
の一部を全熱可塑性バインダー量の10重量%以上気化
させ、最終温度を200℃以下にする第1工程および
(b)選択される粉末の材料に対して不活性な常圧以上
のガス雰囲気中で熱可塑性バインダー成分の最高融点以
上の温度まで加熱する第2工程を含むことを特徴とする
ものである。
In order to achieve the above-mentioned object, a degreasing method according to the present invention comprises the steps of mixing a thermoplastic binder and a powder and molding the mixture by injection molding. In the degreasing method for degreasing, the thermoplastic binder is composed of at least one or more easily vaporizable organic compounds and at least one or more thermoplastic resin components, and the degreasing step comprises the steps of: (a) depressurizing the molded body under a normal pressure or lower. By placing in an atmosphere and heating at a temperature lower than the melting point of the thermoplastic binder, a part of the thermoplastic binder is vaporized by 5% by weight or more of the total thermoplastic binder amount, and an organic compound or thermoplastic which is more easily vaporized By heating at a temperature lower than the melting point of the component having the higher melting point of the resin component, a part of the thermoplastic binder is completely thermoplastically heated. A first step of evaporating 10% by weight or more of the amount of the inder and a final temperature of 200 ° C. or less, and (b) the thermoplastic binder component in a gas atmosphere at an atmospheric pressure or more inert to the selected powder material. The method includes a second step of heating to a temperature equal to or higher than the highest melting point.

【0026】ここで、上述の熱可塑性バインダーは通常
2成分以上の有機材料で構成されており、熱分析法など
で融点を計測すると、構成する各成分単独の融点もしく
はガラス化温度よりも低い温度もしくは低融点物質の融
点が観測される。したがって、この熱可塑性バインダー
としては、これらいずれの融点をも意味するものとす
る。ただし、基本的な解釈としては、成形体が自重変形
に耐えられない軟化点(軟化温度)とするのが妥当であ
るが、多くの場合においてはほぼ上述の融点の考え方と
一致するし、変形に対する安全を考慮した場合にもその
考え方が妥当である。
Here, the above-mentioned thermoplastic binder is usually composed of two or more components of an organic material, and when its melting point is measured by a thermal analysis method or the like, a temperature lower than the melting point or vitrification temperature of each component alone is measured. Alternatively, the melting point of the low melting point substance is observed. Therefore, this thermoplastic binder means any of these melting points. However, as a basic interpretation, it is appropriate to set the softening point (softening temperature) at which the molded body cannot withstand its own weight deformation. The idea is also appropriate when considering safety against

【0027】なお、粉体に前述の熱可塑性バインダーを
混合する際には、射出成形時の流動性確保のために、粉
体を均一コーティングしながら、かつ粉体間で構成する
空隙を完全に埋め尽くす以上のバインダー量を配合する
必要があり、空隙空間の1.1倍を目安に、通常は射出
成形体の40〜55重量%程度に達する熱可塑性バイン
ダーを使用している。したがって、上述のように成形体
の軟化温度、すなわち熱可塑性バインダーの融点以下の
温度において、減圧下で上述の気化し易い有機化合物を
除去するだけでなく、さらに、全バインダー量の約1
0%以上を迅速に気化蒸発させることによって、成形体
を構成する粉末と熱可塑性バインダーとの量的な関係に
おいて、粉末同士が直接的に接触する機会が画期的に増
加することになり、成形体そのものの軟化性抵抗が顕著
に高まり、言い換えれば流動性が顕著に阻害されて脱脂
時の保形性が確保され、この時点での熱可塑性バイン
ダーは気化し易い成分が抜けることによって、バインダ
ー成分組成が、気化しにくい熱可塑性樹脂の融点もしく
はガラス化温度により近づき、より高融点化するように
なるため、成形体の軟化抵抗性はより高まり、脱脂時の
保形性が確保され、さらに、減圧下での脱脂を熱可塑性
バインダーの強度成分となる熱可塑性樹脂の融点未満の
温度まで続けて昇温させながら、気化し易い有機化合物
を全バインダー量の10重量%以上に気化蒸発させ、前
述の粉体と熱可塑性バインダー量との関係において完全
に脱脂時の保形性確保をより確実なものとし、かつ、
この保形性の確保によって、いずれのバインダー成分の
融点以上の温度においても保形性が確保されながら、気
化し易い化合物成分を減圧下で優先的に除去させること
によって多くのガスの抜け道が形成でき、前述の多くの
抜け道を形成させるための第2工程での雰囲気の加圧化
を必要としないだけでなく、より第2工程の脱脂時間を
短縮化できる上述の+、および++を組み合
わせた第1工程を特徴とするものである。
When the above-mentioned thermoplastic binder is mixed with the powder, in order to ensure fluidity during injection molding, the powder is uniformly coated and voids formed between the powders are completely removed. It is necessary to mix a binder amount larger than the filling amount, and a thermoplastic binder which usually reaches about 40 to 55% by weight of the injection-molded article is used with a target of 1.1 times the void space. Therefore, as described above, at the softening temperature of the molded body, that is, at a temperature equal to or lower than the melting point of the thermoplastic binder, not only the above-mentioned volatile organic compound is removed under reduced pressure, but also about 1% of the total binder amount.
By rapidly vaporizing and evaporating 0% or more, in the quantitative relationship between the powder constituting the molded body and the thermoplastic binder, the opportunity for direct contact between the powders is remarkably increased, The softening resistance of the molded article itself is remarkably increased, in other words, the fluidity is significantly impaired and the shape retention at the time of degreasing is secured, and at this point the thermoplastic binder at this point is released due to the easy-to-evaporate component. Because the component composition approaches the melting point or vitrification temperature of the thermoplastic resin that is difficult to vaporize and becomes higher, the softening resistance of the molded body is further increased, and the shape retention during degreasing is ensured. While continuously degreasing under reduced pressure to a temperature lower than the melting point of the thermoplastic resin which is a strength component of the thermoplastic binder, the organic compound which is easily vaporized is reduced to a total binder amount. 0% by weight or more to vaporize evaporated, and made more reliably complete shape retention ensured during degreasing in relation to the powder and thermoplastic binder amounts described above, and,
By ensuring this shape retention, the shape retention is ensured even at a temperature equal to or higher than the melting point of any of the binder components, and many gas escape paths are formed by preferentially removing the easily vaporizable compound components under reduced pressure. The combination of + and ++, which not only does not require pressurization of the atmosphere in the second step to form the above-mentioned many escape paths, but can further reduce the degreasing time in the second step It is characterized by the first step.

【0028】なお、気化し易い成分が熱可塑性樹脂成分
よりも融点が高い場合においても熱可塑性バインダーの
融点未満と気化し易い化合物の融点未満の温度に対して
同様に考えることができる。
Even when the easily vaporizable component has a higher melting point than the thermoplastic resin component, the same can be considered for a temperature lower than the melting point of the thermoplastic binder and lower than the melting point of the easily vaporizable compound.

【0029】前記第1工程における最終温度を200℃
に設定したのは、多くの有機材料が200℃を越えて加
熱された場合には、より低分子の化合物またはポリマー
に分解しやすくなるとともに、この分解傾向はル・シャ
トリエの法則によって減圧下での加熱によってより加速
化されることによる成形体からの分解ガス化による成形
体割れの危険を避けるためと、加熱炉外でこれらのガス
が冷却された場合には固化物として回収されるが、多く
の場合にはこれら固化物の排出量も多いことや完全な回
収が困難であるため、真空ポンプ設備等に対するトラブ
ルが発生しやすく、このトラブル回避のために必要とな
る設備が高価になることを避けるためである。
The final temperature in the first step is 200 ° C.
The reason is that when many organic materials are heated above 200 ° C., they tend to decompose into lower molecular compounds or polymers, and this tendency to decompose under reduced pressure according to Le Chatelier's law. In order to avoid the risk of cracking of the molded body due to decomposition and gasification from the molded body due to being accelerated by the heating of the above, when these gases are cooled outside the heating furnace, they are collected as solidified products, In many cases, large amounts of these solids are discharged and it is difficult to completely recover them, so troubles are likely to occur in vacuum pump equipment, etc., and the equipment required to avoid these troubles becomes expensive. To avoid.

【0030】さらになお、次の第2工程においても20
0℃で急激なバインダーの分解が避けられない場合が多
いことや、この急激な分解を期待して、第1工程の最終
温度においては全バインダー量の20重量%以上を脱脂
させていることによって、上述の急激な分解ガスの発生
に対しても成形体内での割れや膨れ等の脱脂欠陥を発生
させずに脱脂の迅速化を図るようにした。さらに、第2
工程においては、粉末に対して不活性なガス雰囲気を常
圧以上の加圧状態にして、熱可塑性バインダーの分解に
よる急激なガス発生を抑制することよりも、第1工程終
了後の成形体におけるバインダーの脱脂率を全バインダ
ー重量の20重量%以上に高めて、分解ガスの抜け道を
十分確保することによって、常圧の不活性なガス雰囲気
下で急速に起こる分解ガスの発生による上述の脱脂欠陥
を防止するとともに、以後の分解速度を高くできること
によって脱脂時間の短縮化を図ることを可能にした。
Further, in the next second step, 20
In many cases, rapid decomposition of the binder at 0 ° C. is unavoidable, and at the final temperature of the first step, 20% by weight or more of the total binder amount is degreased at the final temperature of the first step. In addition, even when the above-mentioned sudden decomposition gas is generated, the degreasing is accelerated without generating a degreasing defect such as cracking or swelling in the molded body. Furthermore, the second
In the step, a gas atmosphere inert to the powder is pressurized to a pressure equal to or higher than normal pressure to suppress a sudden gas generation due to decomposition of the thermoplastic binder. By increasing the degreasing rate of the binder to 20% by weight or more of the total binder weight and sufficiently securing the passage of the decomposed gas, the above-described degreasing defect caused by the generation of the decomposed gas that occurs rapidly under an inert gas atmosphere at normal pressure. In addition, it is possible to shorten the degreasing time by increasing the decomposition rate thereafter.

【0031】本発明においては、さらに、第3工程にお
いて、常圧以下の雰囲気ガス圧状態で加熱脱脂を加速化
させて脱脂の短縮化を図るようにするのが好ましい。な
お、この第3工程は、脱脂の時間短縮化効果としては小
さいので、第2工程において熱可塑性バインダーの大部
分が気化,分解除去される温度まで昇温させることによ
って省略することが可能である。
In the present invention, further, in the third step, it is preferable that the degreasing by heating is accelerated in an atmosphere gas pressure state at normal pressure or lower to shorten the degreasing. Since the third step has a small effect of shortening the degreasing time, the third step can be omitted by raising the temperature to a temperature at which most of the thermoplastic binder is vaporized, decomposed and removed. .

【0032】本発明においては、さらに、常圧のN2
Ar等の不活性なガスの流気雰囲気中で加熱することに
よって、残量のバインダーを気化,分解除去する前述の
脱脂法の第2および第3工程においては、通常は、第
2,第3工程の加熱温度が約230℃以上になると、残
りのバインダーの主体となる滑剤やポリアミド樹脂材料
等の高分子材料は分解されて低分子化されることが多
く、炉内加熱部においてはガス化させるが、同時に炭化
反応による残留炭素も多くなるため、新たな残留応力の
発生も脱脂欠陥の危険要因となり、さらには焼結時や焼
結後の焼結密度や焼結トラブルを発生させる危険性があ
ることは前述のとおりであるが、本発明では、第2,第
3工程に不活性雰囲気ガスにCO2 ガスを混合すること
によって、酸化性をコントロールし、上述の炭化反応を
抑制することによって脱脂後の脱脂体の炭素量や焼結後
の焼結体の残留炭素量をコントロールすることが好まし
い。
In the present invention, N 2 ,
In the second and third steps of the above-described degreasing method in which the remaining amount of the binder is vaporized, decomposed and removed by heating in an atmosphere of an inert gas such as Ar, the second and third steps are usually performed. When the heating temperature in the process is about 230 ° C. or higher, high molecular materials such as a lubricant and a polyamide resin material, which are the main components of the remaining binder, are often decomposed and reduced in molecular weight. However, at the same time, the residual carbon due to the carbonization reaction also increases, so the generation of new residual stress is also a risk factor for degreasing defects, and the risk of causing sintering density and sintering trouble during and after sintering As described above, in the present invention, the oxidizing property is controlled by mixing CO 2 gas with the inert atmosphere gas in the second and third steps, thereby suppressing the above-described carbonization reaction. By It is preferred to control the residual carbon content of the sintered body after the carbon content and sintered brown body after fat.

【0033】なお、不活性なN2 ,Arガス雰囲気中で
の滑剤やポリアミド樹脂などの加熱による分解は、酸素
共存下での分解に比べて非常に緩慢になり、有機材料の
分解分子量単位が大きい状態で気化するため、気化する
際の膨張が少なくなり、脱脂欠陥の発生が低減できると
期待されることから、第2工程の雰囲気ガスを不活性ガ
スを主体とし、CO2 ガスを混合することとした。
The decomposition of a lubricant or a polyamide resin by heating in an inert N 2 or Ar gas atmosphere is much slower than the decomposition in the presence of oxygen, and the decomposition molecular weight unit of the organic material is reduced. Since the gas is vaporized in a large state, the expansion during vaporization is reduced, and it is expected that the occurrence of degreasing defects can be reduced. Therefore, the atmosphere gas in the second step is mainly composed of an inert gas, and the CO 2 gas is mixed. I decided that.

【0034】さらになお、前述の酸素の直接的な添加法
に関して上述した技術的な問題点や上述の脱水素反応を
抑制し、炭化反応による残留炭素量を調整制御するため
の解決手段として、通常の脱バインダーの最終加熱温度
約600℃においても成形品の脱バインダー途中で形成
される残留炭素分との酸化反応が吸熱反応となる二酸化
炭素ガス〔C(S)+CO2 (G)=2CO(G)〕を
利用して、ル・シャトリエの原理によりN2 ガスなどの
不活性ガスに混入さてその酸化性を高め、緩やかな酸化
性雰囲気を作りだすことによって、残留炭素量の制御性
を確保し、さらに過度の酸化や過度のバインダーの炭化
によるクラックの発生を防止するようにした。なお、上
述のCO2 ガスの作用はN2 等の不活性なガスに微量添
加する方法だけでなく、CO2 を単に減圧状態に置くこ
とによっても容易に作り出せるので、第3工程を減圧下
で実施する場合にも適用できる。
Furthermore, as a solution for suppressing the above-mentioned technical problems and the above-mentioned dehydrogenation reaction with respect to the above-mentioned direct oxygen addition method and for adjusting and controlling the amount of residual carbon due to the carbonization reaction, there are usually provided: Carbon dioxide gas [C (S) + CO 2 (G) = 2CO () wherein the oxidation reaction with the residual carbon formed during the debinding of the molded article becomes an endothermic reaction even at a final heating temperature of about 600 ° C. G)], using Le Chatelier's principle to increase the oxidizing property by mixing it with an inert gas such as N 2 gas to create a mild oxidizing atmosphere, thereby ensuring controllability of the amount of residual carbon. Further, cracks due to excessive oxidation and excessive carbonization of the binder are prevented. In addition, since the above-mentioned action of CO 2 gas can be easily produced not only by adding a trace amount to an inert gas such as N 2 but also by simply putting CO 2 under reduced pressure, the third step is performed under reduced pressure. It is also applicable when implementing.

【0035】C(S)+CO2 (G)=2CO(G) ;ΔG1=40800−41.7T C(S)+(1/2)O2 (G)=CO(G) ;ΔG2=−26700−20.95T 350℃(623K)ΔG1=14820,ΔG2=−
39752
C (S) + CO 2 (G) = 2CO (G); ΔG1 = 40800−41.7T C (S) + (1 /) O 2 (G) = CO (G); ΔG2 = −26700 −20.95T 350 ° C. (623K) ΔG1 = 14820, ΔG2 = −
39752

【0036】この問題を解決するために、本発明では前
述の手段として、重合度がほぼ無視できる熱可塑性のな
い分子量でほぼ1000以下のアミド系および/または
アミン系水溶性化合物をバインダー中の水溶性成分と
し、かつバインダーとしての熱可塑性を確保するために
その水溶性化合物と相溶する高強度で耐熱性に優れたポ
リアミド樹脂をバインダーの非水溶性成分とすることと
した。さらに、重合度のほぼ無視できる前記水溶性化合
物を使うことによって粉末との加熱混練時の熱分解によ
る低分子化が無くなるため、混練物の安定した流動性に
より、安定した射出成形を可能とし、かつランナー,ス
プール等の原料の再利用性における問題を無くすことを
可能にした。
In order to solve this problem, in the present invention, as the above-mentioned means, an amide-based and / or amine-based water-soluble compound having a molecular weight of about 1000 or less and having no thermoplasticity and a polymerization degree of almost negligible is dissolved in a binder. In order to secure thermoplasticity as a binder and thermoplasticity, a polyamide resin having high strength and excellent heat resistance compatible with the water-soluble compound is used as a water-insoluble component of the binder. Furthermore, since the use of the water-soluble compound having a substantially negligible degree of polymerization eliminates low molecular weight due to thermal decomposition during heating and kneading with the powder, stable flowability of the kneaded material enables stable injection molding, In addition, it has made it possible to eliminate problems in the reusability of raw materials such as runners and spools.

【0037】本発明の脱脂方法において、前記気化し易
い有機化合物はアミド系および/またはアミン系化合物
であるのが良い。また、前記熱可塑性樹脂はポリアミド
樹脂であるのが良い。
In the degreasing method of the present invention, the organic compound which is easily vaporized is preferably an amide compound and / or an amine compound. Further, the thermoplastic resin is preferably a polyamide resin.

【0038】前述の脱脂における第1工程は、デフュー
ジョンポンプのような高度の真空度(≦5×10-4to
rr)を必要としない、メカニカルポンプで通常達成で
きる真空度以下(>0.05torr)の減圧状態で加
熱することによって、射出成形用バインダーの主体とな
るように含ませた40〜70重量%の気化し易いアミド
系および/またはアミン系化合物成分の一部もしくは全
量を蒸発,気化除去させることよりなり、脱脂工程にお
ける変形の防止と、さらに脱脂の第2工程での残部バイ
ンダーの迅速な加熱除去を実質的により脱脂欠陥に対し
て安全で、容易に効果的な脱脂時間の大幅な短縮化を図
ることを可能にしている上述のアミド系熱可塑性バイン
ダーを使用することができ、これによって本バインダー
の強靱性を生かして成形体の形状的制約の解消を、脱脂
時間の短縮化による大型、厚肉射出成形品への粉末射出
成形技術の適用性を拡大することができる。
The first step in the above-described degreasing is performed at a high degree of vacuum (≦ 5 × 10 −4 ton) such as a diffusion pump.
By heating under reduced pressure of not more than vacuum degree (> 0.05 torr) normally achievable with a mechanical pump which does not require rr), 40 to 70% by weight of the binder contained as the main component of the binder for injection molding is contained. Evaporation and evaporation of part or all of the amide-based and / or amine-based compound components that are easy to vaporize, thereby preventing deformation in the degreasing step and quickly removing the remaining binder by heating in the second step of degreasing. The above-mentioned amide-based thermoplastic binder, which makes it possible to substantially shorten the effective degreasing time, which is substantially safer to degreasing defects, can be used. Utilization of powder injection molding technology for large and thick injection molded products by shortening the degreasing time by eliminating shape restrictions of compacts by utilizing the toughness of It can be expanded to.

【0039】気化し易い物質の選定に当たっては、まず
メカニカルなポンプでは、通常、0.05torr以上
の高真空度側が安定して達成できず、とりわけ大量の射
出成形品を同時に脱脂する時に安定して保証できる真空
度がほぼ0.1torrであること、融点が190℃を
越えるとバインダーの流動性を阻害し、ひいては射出成
形性を阻害する傾向にあること、沸点が175℃より低
くなると、粉末とバインダーとの混練時または射出成形
時にバインダーより選択的に気化蒸発し、射出成形の安
定性並びにリターン材の再利用において支障を来し易い
傾向があること、および沸点が融点よりも250℃以上
高くなる物質では、脱脂の第1工程における気化蒸発速
度が遅くなり、脱バインダー時間の短縮化に十分な寄与
ができない等の条件を考慮して、気化し易い物質の条件
として融点における蒸気圧がメカニカルなポンプの達成
真空度0.1torr以上であること、融点が50℃以
上で190℃以下であること、沸点が175℃以上で、
(融点+250)℃以下であり、かつ融点における蒸気
圧が100torr以下であることが好ましい。
In selecting a substance which is easily vaporized, first, a mechanical pump cannot stably achieve a high vacuum side of 0.05 torr or more, especially when a large number of injection molded articles are simultaneously degreased. When the degree of vacuum that can be guaranteed is approximately 0.1 torr, when the melting point exceeds 190 ° C., the fluidity of the binder tends to be impaired, and the injection moldability tends to be impaired. When the boiling point is lower than 175 ° C., the powder During the kneading with the binder or during the injection molding, it is selectively vaporized and evaporated from the binder, which tends to hinder the stability of the injection molding and the reuse of the return material, and the boiling point is higher than the melting point by 250 ° C. or more. For example, the rate of vaporization and evaporation in the first step of degreasing is slowed down, and the substance cannot sufficiently contribute to shortening of the debinding time. In consideration of the following conditions, the vapor pressure at the melting point should be 0.1 torr or more achieved by a mechanical pump, the melting point should be 50 ° C or more and 190 ° C or less, and the boiling point should be 175 ° C or more. so,
(Melting point + 250) ° C. or less, and the vapor pressure at the melting point is preferably 100 torr or less.

【0040】上述のように、本発明における気化し易い
物質は、その沸点が比較的低い温度にありながら融点が
高いという、一見すると背反事象的な問題点を有してお
り、例えば射出成形で気化し易い物質として挙げられて
いるパラフィンワックスにおいても融点と沸点との差が
約400℃と本発明条件を満たしていない。そこで、本
発明においては、アミド基やアミン基をもつ化合物が固
体状態においては強固なアミド基,アミン基間の結合性
をもち、結果的には固体状態におけるアミドおよびアミ
ン化合物の構造的な安定性を増すことによって融点を高
めるが、融体ではこのような構造的な安定性を確保でき
ず、分子量的に少ない物質ほど蒸気圧が高くなり、沸点
が低くなることに着目して、分子量が350gr/mo
l以下のアミドおよびアミン系物質を気化し易い成分と
することで上述の問題を解決した。さらには、気化し易
い物質の選定に当たっては、脱脂の操業上、沸点が20
0℃以上で350℃以下、融点における蒸気圧が1.0
torr以上で50torr以下であることがより好ま
しい。
As described above, the substance which is easily vaporized in the present invention has a seemingly contradictory problem that its melting point is high while its boiling point is relatively low. The difference between the melting point and the boiling point of paraffin wax, which is listed as a substance that is easily vaporized, is about 400 ° C., which does not satisfy the conditions of the present invention. Therefore, in the present invention, the compound having an amide group or an amine group has a strong bond between the amide group and the amine group in the solid state, and as a result, the structural stability of the amide and the amine compound in the solid state. Although the melting point is increased by increasing the properties, the melt cannot maintain such structural stability.Focusing on the fact that a substance having a smaller molecular weight has a higher vapor pressure and a lower boiling point. 350 gr / mo
The above-mentioned problem has been solved by using amide and amine-based substances of 1 or less as components that are easily vaporized. Further, when selecting a substance that is easily vaporized, the boiling point is set at 20 in the degreasing operation.
0 ° C or higher and 350 ° C or lower, with a vapor pressure of 1.0 at the melting point.
More preferably, it is not less than torr and not more than 50 torr.

【0041】なお、気化し易いアミド系,アミン系物質
の添加は、脱脂の第1工程においてバインダーに含まれ
る全量の気化し易いアミド系,アミン系物質を減圧下で
加熱しながら気化除去することによって脱脂中の保形性
を確保し、第2工程において発生する分解ガスの通り道
を確保することを目的とすることから、上述の気化し易
い化合物の熱可塑性バインダー中に含まれる最小量は2
0重量%となる。さらに、本発明の主旨である脱脂時間
の顕著な改善を図るためには、気化し易いアミド系およ
びアミン系物質がバインダーの主体的な成分となるよう
な範囲で使用することが好ましいと考えられ、かつバイ
ンダー強度との関連から、より具体的には40〜70重
量%の範囲で使用することが好ましい。
In addition, the addition of the amide-based or amine-based substance which is easily vaporized is performed by removing all the amide-based or amine-based substance which is easily vaporized contained in the binder in the first step of degreasing while heating under reduced pressure. Therefore, the minimum amount contained in the thermoplastic binder of the above-mentioned easily vaporizable compound is 2 because the purpose is to secure the shape retention during degreasing and to secure the passage of the decomposition gas generated in the second step.
0% by weight. Further, in order to achieve a remarkable improvement in the degreasing time, which is the gist of the present invention, it is considered preferable to use amide-based and amine-based substances which are easily vaporized in a range in which the binder is a main component. More specifically, from the viewpoint of the binder strength, it is preferable to use it in the range of 40 to 70% by weight.

【0042】また、前記熱可塑性バインダーに含まれる
気化し易い物質として、アミド系物質および/またはア
ミン系物質を熱可塑性バインダーの40〜70重量%添
加してバインダーの主体成分として使用する際に、これ
らアミド系物質および/またはアミン系物質を40〜7
0重量%含有しても十分な成形体強度が確保されるよう
にすることと、金型からの十分な離型性とが必要となる
が、本発明では、先の特開平7−305101号公報に
記載のような、アミド系物質および/またはアミン系物
質と相溶性の優れた25〜60重量%のポリアミド樹脂
を強度成分として含む熱可塑性バインダーを使用するこ
とによって、射出成形後の金型からの離型および取り出
しハンドリングに十分な成形体強度を付与させている。
When the amide-based substance and / or the amine-based substance are added as a substance which is easily vaporized in the thermoplastic binder in an amount of 40 to 70% by weight of the thermoplastic binder and used as a main component of the binder, These amide-based substances and / or amine-based substances are used in the amount of 40-7
It is necessary to ensure sufficient strength of the molded body even if it is contained at 0% by weight and to have sufficient releasability from the mold. By using a thermoplastic binder containing 25-60% by weight of a polyamide resin having excellent compatibility with an amide-based substance and / or an amine-based substance as a strength component as described in the official gazette, a mold after injection molding is used. Sufficient molded body strength is imparted to the mold release and take-out handling.

【0043】さらに、前記第1工程における上述の真空
もしくは減圧雰囲気中で気化蒸発される成分を冷却,固
化して回収する際に、気化し易い上述のアミド系および
/またはアミン系化合物の融点が高いほど脱脂炉外で確
実に回収でき、真空ポンプ系に対するトラブルを防止す
ることが可能となり、具体的には融点が50℃以上であ
ることが望ましい。しかし、上述のバインダー強度に対
する影響と、脱脂炉外で気化物を冷却,固化する冷却器
の冷却能が簡便な手段で実施できる経済性とから勘案し
た場合には、融点が70℃以上であるのが好ましい。
Further, when the components vaporized and evaporated in the above-mentioned vacuum or reduced-pressure atmosphere in the first step are cooled and solidified and recovered, the melting point of the amide-based and / or amine-based compounds which are easily vaporized is increased. The higher the temperature, the more reliably it can be recovered outside the degreasing furnace, and the more troublesome the vacuum pump system can be prevented. Specifically, the melting point is desirably 50 ° C. or higher. However, the melting point is 70 ° C. or more in consideration of the above-mentioned effects on the binder strength and the economics of the cooling ability of the cooler for cooling and solidifying the vaporized material outside the degreasing furnace, which can be implemented by simple means. Is preferred.

【0044】本発明における第1工程において、0.1
torr以下の真空度の減圧状態で気化し易い物質を加
熱除去するのに際して、170℃を越えて加熱する場合
には、使用する滑剤の一部も蒸気圧と加熱温度との関係
において成形体から気化除去され得るが、更に230℃
を越えて加熱する場合には前記アミド系,アミン系物質
および滑剤等の蒸発ガスが、真空下におけるガス反応の
原理(ル・シャトリエの原理)からより低融点の低分子
化合物のガスに分解し易くなり、蒸発ガスを炉外で冷
却,固化する際に、簡便な冷却装置では回収しきれず
に、メカニカルな真空ポンプのオイル中で分解物が析出
回収されて、真空機器のトラブルを発生させる危険があ
る。この問題を避けるために、前述と同様に脱脂の第1
工程の最高温度は230℃以下に留めることが必要と考
えられるが、大量の成形体を処理する場合に、各炉内位
置における温度分布のばらつき等の安全性を考慮した場
合には、滑剤等の蒸発ガスが分解しない安全な温度を選
定する必要があると考えられ、通常は、第1工程の最高
温度を200℃以下に留め、第2工程の常圧における不
活性なガス流気中での加熱による脱バインダーに切り替
えることが好ましい。
In the first step of the present invention, 0.1
When heating above 170 ° C. when heating and removing substances that are easily vaporized under a reduced pressure state of a vacuum degree of torr or less, a part of the lubricant used is also removed from the molded body in relation to the vapor pressure and the heating temperature. 230 ° C., which can be removed by evaporation
When heating is carried out beyond the temperature, the vaporized gas such as the amide-based, amine-based substances and lubricants decomposes into a gas of a low-molecular compound having a lower melting point from the principle of gas reaction under vacuum (Le Chatelier's principle). When the evaporative gas is cooled and solidified outside the furnace, it cannot be recovered with a simple cooling device, and the decomposed substances are deposited and recovered in the oil of a mechanical vacuum pump, which may cause troubles in vacuum equipment. There is. To avoid this problem, the first
It is considered necessary to keep the maximum temperature of the process at 230 ° C or less. However, when processing a large amount of compacts, when considering safety such as temperature distribution variation at each furnace position, lubricant etc. It is considered necessary to select a safe temperature at which the evaporative gas does not decompose. Normally, the maximum temperature in the first step is kept at 200 ° C. or lower, and the inert gas flow at normal pressure in the second step is carried out. It is preferable to switch to binder removal by heating.

【0045】なお、同時に滑剤の融点が50℃以下の場
合にも、分解による低分子化が無くても、蒸発ガスを炉
外で冷却回収する際に、簡便な冷却装置では回収しきれ
ずに、メカニカルな真空ポンプのオイル中で析出回収さ
れることにより真空機器のトラブルを発生する危険性が
あるので、気化し易い物質の融点は最下限温度70℃よ
りも高いことが好ましいのは前述のとおりである。
At the same time, even when the melting point of the lubricant is 50 ° C. or less, even if the molecular weight is not reduced by decomposition, when the evaporative gas is cooled and recovered outside the furnace, it cannot be recovered by a simple cooling device. As described above, it is preferable that the melting point of a substance that is easily vaporized is higher than the minimum temperature of 70 ° C., as there is a risk of causing troubles in vacuum equipment due to precipitation and recovery in oil of a mechanical vacuum pump. It is.

【0046】アミド系物質および/またはアミン系化合
物については、水溶性化合物の観点から、既に特開平7
−305101号公報にて開示したとおりであるが、こ
れらの化合物は、水溶性と同時に気化し易い上述の特性
をほぼ備えているため、本発明の気化し易いアミド系,
アミン系化合物としてもほぼ適用できるものであるが、
これらの化合物に対しては、上述の真空機器のトラブル
を発生させる危険性の回避を考慮することが好ましい。
Regarding amide substances and / or amine compounds, from the viewpoint of water-soluble compounds, JP-A-Hei 7
As disclosed in JP-A-305101, these compounds have almost the above-mentioned properties which are easily water-soluble and easily vaporize.
Almost applicable as an amine compound,
For these compounds, it is preferable to consider avoiding the risk of causing the above-described troubles in vacuum equipment.

【0047】さらに、本発明の加熱脱脂法においては水
溶性に関する制約が無くなることから、水溶性の少ない
化合物についても、また逆に水溶性が顕著であっても、
本発明の気化性からの効果の少ない化合物となることが
あるために、本発明の趣旨に沿ってアミド系,アミン系
化合物を最適に選定することが好ましい。
Further, in the heat degreasing method of the present invention, since there is no restriction on water solubility, even a compound having low water solubility, or conversely, water solubility is remarkable,
It is preferable that the amide-based and amine-based compounds are optimally selected in accordance with the gist of the present invention, since the compound may have little effect on the vaporization of the present invention.

【0048】アミド系化合物はアミド基を有する物質で
あり、化学構造中にベンゼン環を有するものと有しない
ものとに分けることができる。特に水溶性アミド系化合
物として特開平7−305101号公報に記載されてい
る具体例は、上述の本発明趣旨の蒸気圧的な観点から適
用の範囲に存在するが、さらに、より具体的に本発明の
趣旨に沿ったアミド系化合物を挙げると、ベンゼン環を
有するものおよび有しないものとして、アセトアミド
(水),プロピニックアミド(水),アロキサン酸
(水),エチルウレタン,エチレン尿素,グリコールア
ミド,ヘプタン酸アミド,メチルアセトアミド,メチル
アセチル尿素,トリメチル尿素,カルバミン酸エチル,
ニトロベンズアミド(o),ニトロベンズヒドラジド
(o),フェニルセミカルバジド(1)(C6 5 NH
CO2 6 5 ),フェニルカルバミン酸エステル(C
7 7 6 4 2 CNH2 ),トルイルアミド
(o),トルイルアミド(p),アセトアミノフェノー
ル,アセトナフタリド,アミノベンズアミド(o)等以
外にも、例えば、アクリルアミド(水),3−アセチル
インドール,1−アセチルセミカルバジド(水),N−
アセチル−N’−フェニルヒドラジン,アセトアニリド
(水),アセトトルイド(o),アセトトルイド
(p),アミノアセトフェノン(p),ジアセトアミド
(水),イソバレルアミド(水),イソブチルアミド
(水),イミダゾール(水),カルバミン酸メチル,カ
ルボノヒドラジド,サリチルアミド(水),ジアセトア
ミド(水),N,N’−ジエチル尿素,3,4−ジヒド
ロ−2−キノロン,N,N’−ジメチル尿素,N,N’
−ジエチル尿素,ジメチルパラバン酸,ショウノウオキ
シム,スクシンアミド酸(水),スクシンイミド(不
溶),(セミカルバジル(水)),(トリアセトアミ
ド),N−(1−ナフチル)アセトアミド,N−(2−
ナフチル)アセトアミド,2−ピリドン,フタルイミジ
ン,ベンズアミド,N−ベンゾイル−p−トルイジン,
ベンズアミドオキシム,1−メチルヒダントイン,p−
メトキシアセトアニリド,オクタンアミド,ブチルアミ
ド(水),ヘキサンアミド(水),バレルアミド
(水),ステアリン酸アミド(不溶)等が挙げられる。
これらベンゼン環を有しないものと有するものを含め一
種または二種以上を混合して気化し易いアミド系化合物
として用いられる。
The amide compound is a substance having an amide group and can be classified into those having a benzene ring in the chemical structure and those not having the benzene ring. In particular, the specific examples described in JP-A-7-305101 as water-soluble amide compounds are within the scope of application from the viewpoint of the vapor pressure of the above-mentioned purpose of the present invention. Amide compounds in accordance with the gist of the invention include those having a benzene ring and those having no benzene ring, such as acetamide (water), propynamide (water), alloxanic acid (water), ethyl urethane, ethylene urea, and glycol amide. , Heptanoic acid amide, methylacetamide, methylacetylurea, trimethylurea, ethyl carbamate,
Nitrobenzamide (o), nitrobenzhydrazide (o), phenylsemicarbazide (1) (C 6 H 5 NH
CO 2 C 6 H 5 ), phenylcarbamate (C
7 H 7 C 6 H 4 O 2 CNH 2), Toruiruamido (o), Toruiruamido (p), acetaminophenol, Asetonafutarido, besides such aminobenzamide (o), for example, acrylamide (water), 3-acetylindole, 1-acetylsemicarbazide (water), N-
Acetyl-N'-phenylhydrazine, acetanilide (water), acetoloid (o), acetoloid (p), aminoacetophenone (p), diacetamide (water), isovaleramide (water), isobutylamide (water), imidazole ( Water), methyl carbamate, carbonohydrazide, salicylamide (water), diacetamide (water), N, N'-diethyl urea, 3,4-dihydro-2-quinolone, N, N'-dimethyl urea, N , N '
-Diethyl urea, dimethyl parabanic acid, camphor oxime, succinamic acid (water), succinimide (insoluble), (semicarbazyl (water)), (triacetamide), N- (1-naphthyl) acetamide, N- (2-
Naphthyl) acetamide, 2-pyridone, phthalimidine, benzamide, N-benzoyl-p-toluidine,
Benzamide oxime, 1-methylhydantoin, p-
Examples include methoxyacetanilide, octaneamide, butylamide (water), hexaneamide (water), valeramide (water), and stearamide (insoluble).
One type or a mixture of two or more types including those not having a benzene ring and those having a benzene ring is used as an amide-based compound which is easily vaporized.

【0049】アミン系化合物は、アミノ基を有する物質
であり、例えばヘキサヒドロピペラジンの約1モルと酢
酸の約2モルとを常法により脱水共重合して得られる第
2アミン系であるN,N’−ジアセチルピペラジンが挙
げられる。また、その他の水溶性アミン系化合物として
特開平7−305101号公報に記述されている具体例
から、上述のような本発明の蒸気圧的な観点に沿った第
1アミン系および第2アミン系のより好ましい化合物を
選定すると、2−アミノキノリン,3−アミノキノリ
ン,ジアミノヒドラゾベンゼン(p),ヘキサメチレン
ジアミン,ナフチルアミン(β),ニトロ−p−アミノ
フェノール(3),ニトロフェニルヒドラジン(p),
ニトロソアニリン(p),トルイレンジアミン,トルイ
レンジアミン(1;2,4),アセチル−p−フェニレ
ンジアミン,アミノピリジン(2)(α),ジホルミル
ヒドラジン,ジピリジル(4,4’),ホルミルフェニ
ルヒドラジン(β),グルコースフェニルヒドラゾン,
ヒドロキシピリジン,メチルアミノ−p−ヒドロキシ安
息香酸(3),メチルベンズイミダゾール(2),メチ
ルグリオキシアリジン,ニトロフェニルヒドラジン
(p),フェニルグリシン(N),トリアゾールが挙げ
られる。さらに、本発明の気化性を考慮した場合には、
例えば4−アミノキノリン,4−ピリジルアミン,ニト
ロアニリン(m),フェニレンジアミン(o),フェニ
レンジアミン(p),2−アセチルピロール,p−アミ
ノアセトフェノン,m−アミノフェノール,インダゾー
ル,インドリジン,3,4−キシリジン,1,4−シク
ロヘキサンジアミン,2,5−ジメチルピペラジン(c
is,trans),3,5−ジメチルピペラゾール,
チラミン,トリアセトアミン,2,4,5−トリメチル
アニリン,N−ニトロジメチルアミン,2−フェニルイ
ンドール,ベンゾ(h)キノリン,3−メチルインドー
ル,2−メチル−1−フェニル−5−ピラゾロン等が挙
げられる。これらは第1アミン系および第2アミン系を
含め一種または二種以上を混合して気化し易いアミン系
化合物として用いられる。また、アミド系化合物とアミ
ン系化合物とを組み合わせて用いても良い。
The amine compound is a substance having an amino group. For example, N, a secondary amine compound obtained by dehydration copolymerization of about 1 mol of hexahydropiperazine and about 2 mol of acetic acid by a conventional method. N'-diacetylpiperazine. Further, from the specific examples described in JP-A-7-305101 as other water-soluble amine-based compounds, primary amine-based and secondary amine-based compounds according to the above-described vapor pressure viewpoint of the present invention are described. Are selected, 2-aminoquinoline, 3-aminoquinoline, diaminohydrazobenzene (p), hexamethylenediamine, naphthylamine (β), nitro-p-aminophenol (3), nitrophenylhydrazine (p ),
Nitrosoaniline (p), toluylenediamine, toluylenediamine (1; 2, 4), acetyl-p-phenylenediamine, aminopyridine (2) (α), diformylhydrazine, dipyridyl (4,4 ′), formyl Phenylhydrazine (β), glucose phenylhydrazone,
Examples include hydroxypyridine, methylamino-p-hydroxybenzoic acid (3), methylbenzimidazole (2), methylglyoxyallidine, nitrophenylhydrazine (p), phenylglycine (N), and triazole. Further, in consideration of the vaporization of the present invention,
For example, 4-aminoquinoline, 4-pyridylamine, nitroaniline (m), phenylenediamine (o), phenylenediamine (p), 2-acetylpyrrole, p-aminoacetophenone, m-aminophenol, indazole, indolizine, 3 , 4-xylidine, 1,4-cyclohexanediamine, 2,5-dimethylpiperazine (c
is, trans), 3,5-dimethylpiperazole,
Tyramine, triacetamine, 2,4,5-trimethylaniline, N-nitrodimethylamine, 2-phenylindole, benzo (h) quinoline, 3-methylindole, 2-methyl-1-phenyl-5-pyrazolone and the like No. These are used as an amine-based compound which is easy to vaporize by mixing one or more kinds including a primary amine-based and a secondary amine-based. Further, an amide compound and an amine compound may be used in combination.

【0050】なお、前記ポリアミド樹脂に使用する原料
に関しては、先願である特開平7−305101号公報
に記載のものを基本的に採用することができる。
As the raw materials used for the polyamide resin, those described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-305101, which is a prior application, can be basically employed.

【0051】また、本発明による射出成形用バインダー
に用いられる滑剤としては、通常使用されているすべて
の滑剤が有効であり、この情報についても先願(特開平
7−305101号公報)に開示されているとおりであ
る。さらに、気化し易い物質として使用するアミド系お
よび/またはアミン系化合物と、強度成分として使用す
るポリアミド樹脂との相溶性を勘案して、アミド系をそ
の構造に有し、直鎖状構造を主体とする脂肪族アミド,
N−置換脂肪酸アミドが好ましいこと、および置換尿素
も滑剤として好ましいことも特開平7−305101号
公報に開示されているとおりである。
As the lubricant used in the binder for injection molding according to the present invention, all commonly used lubricants are effective, and this information is also disclosed in the prior application (JP-A-7-305101). It is as it is. Further, in consideration of the compatibility between the amide-based and / or amine-based compound used as a substance that is easily vaporized and the polyamide resin used as the strength component, the amide-based compound has an amide-based structure, and mainly has a linear structure. Aliphatic amide,
As disclosed in JP-A-7-305101, N-substituted fatty acid amides are preferred, and substituted ureas are also preferred as lubricants.

【0052】本発明の前記第1工程において0.1to
rr以下の真空度の減圧状態で気化し易い物質を加熱除
去するのみ際して考慮すべき技術点については前述した
とおりであるが、バインダーに0〜15重量%の範囲内
で使用する滑剤の一部も蒸気圧と加熱温度の関係におい
て成形体から蒸発,分解気化除去され得るため、200
℃を越えて加熱する場合には、滑剤の蒸発ガスが原因と
なる真空機器のトラブルを発生させる危険がある。その
ため、滑剤の沸点およびその分解性についても配慮が必
要であるが、特に本発明において対象とする滑剤につい
ては問題がない。また、前述のように滑剤の融点が50
℃以下の場合には、加熱分解による低分子化がなくて
も、蒸発ガスを炉外で冷却回収する際に、簡便な冷却装
置では回収しきれずに、メカニカルな真空ポンプのオイ
ル中で析出回収されて、真空機器のトラブルを発生させ
る同じ危険性があるので、滑剤の融点も、気化し易い物
質の融点の好ましい最下限温度70℃よりも高いことが
好ましいのは明らかである。
In the first step of the present invention, 0.1 to
The technical points to be considered only when heating and removing a substance which is easily vaporized under a reduced pressure state of a vacuum degree of rr or less are as described above, but the amount of the lubricant used in the binder in the range of 0 to 15% by weight is used. Some of them can be evaporated, decomposed and vaporized and removed from the compact in relation to the vapor pressure and the heating temperature.
If the heating is performed at a temperature higher than ° C., there is a risk of causing troubles in vacuum equipment due to the evaporation gas of the lubricant. For this reason, consideration must be given to the boiling point of the lubricant and its decomposability, but there is no problem particularly for the lubricant targeted in the present invention. Further, as described above, the melting point of the lubricant is 50
When the temperature is below ℃, even if the molecular weight is not reduced due to thermal decomposition, when evaporating gas is cooled and recovered outside the furnace, it cannot be recovered with a simple cooling device, but is deposited and recovered in the oil of a mechanical vacuum pump. Obviously, it is preferable that the melting point of the lubricant be higher than the preferable minimum temperature of 70 ° C. of the melting point of the substance which is easily vaporized, since there is the same danger of causing troubles in vacuum equipment.

【0053】本発明によれば、気化し易いアミド系およ
び/またはアミン系物質が、脱バインダーの第1工程に
おいてメカニカルなポンプによって容易に達成できる真
空下または減圧下ニオイテ加熱しながら気化除去させる
ことによって脱バインダー時における成形体の保形性が
確保されて、続く第2工程において除去する残りのバイ
ンダー成分が第1工程で作られた抜け出す道を通じて急
速な分解ガスが成形体外に除去されることによって、膨
れやクラックの発生等の健全な脱脂が確実に行われると
ともに、脱バインダーに要する時間が、常圧での不活性
なガス中での脱バインダー時間に比べて著しく短縮化さ
れた。さらに、気化し易いアミド系,アミン系物質を熱
可塑性バインダーの主体となる40〜70重量%の範囲
にまで添加できる熱可塑性バインダーを併用した場合に
は、脱バインダーの第1工程における真空中または減圧
中でのアミド系,アミン系物質の脱脂が主体的な部分を
請け負うことになるため、第2工程における残りのバイ
ンダー成分を加熱除去する際の抜け道も顕著に多くなる
ため、昇温速度をより高めることができ、脱脂時間の短
縮化も、上述の脱脂時の保形性の確保や欠陥の発生に対
してもより顕著に改善することができるとともに、脱脂
時間に対しても画期的な短縮化効果を示すことができ
た。
According to the present invention, the amide-based and / or amine-based substances that are easily vaporized are vaporized and removed while heating ioite under vacuum or reduced pressure which can be easily achieved by a mechanical pump in the first step of debinding. As a result, the shape retention of the molded body at the time of binder removal is ensured, and the remaining binder component to be removed in the subsequent second step is rapidly removed from the molded body through the escape path created in the first step. As a result, sound degreasing such as swelling and crack generation is reliably performed, and the time required for debinding is significantly shortened as compared with the debinding time in an inert gas at normal pressure. Further, in the case where a thermoplastic binder capable of adding up to 40 to 70% by weight of an amide-based or amine-based substance which is easy to vaporize is used as a main component of the thermoplastic binder, is used in combination in a vacuum in the first step of debinding. The degreasing of the amide-based and amine-based substances under reduced pressure is mainly undertaken, and the number of escape paths when the remaining binder component is removed by heating in the second step is significantly increased. It is possible to further improve, and shortening of the degreasing time can also remarkably improve the shape retention and the occurrence of defects during the above-described degreasing, and is also revolutionary with respect to the degreasing time. It was possible to show a significant shortening effect.

【0054】なお、滑剤は主として脂肪酸アミド,N−
置換脂肪酸アミド,置換尿素を0から15重量%の範囲
で使用するが、基本的には本発明では気化し易いアミド
系,アミン系物質とは別の組成範囲で扱うものとして記
述しているが、脂肪酸アミド系滑剤などこれらの滑剤は
実質的には脱脂の第1工程において本発明の気化し易い
アミド系物質と同様に気化除去されるものが多く、より
効果的な脱脂時間の短縮化が図れることが考えられる。
The lubricant is mainly composed of fatty acid amide, N-
Substituted fatty acid amides and substituted ureas are used in the range of 0 to 15% by weight. However, in the present invention, it is basically described that they are treated in a different composition range from amide-based and amine-based substances which are easily vaporized. Many of these lubricants such as fatty acid amide lubricants are substantially vaporized and removed in the first step of degreasing in the same manner as the easily vaporizable amide-based substance of the present invention, so that more effective reduction of the degreasing time can be achieved. It is conceivable that this can be achieved.

【0055】また、脱脂の第1工程における真空度はメ
カニカルなポンプで達成できる0.05torr以下の
低真空度から、常圧に近い減圧状態においてまで、本発
明の効果が期待できるが、より顕著に本発明の効果を得
るためには、0.05torrから気化し易いアミド
系,アミン系物質の融点における真空度の範囲で実施す
ることが好ましく、具体的には0.1〜100torr
の範囲で実施されることが好ましい。
The effect of the present invention can be expected from a low vacuum of 0.05 torr or less, which can be achieved by a mechanical pump, to a reduced pressure close to normal pressure in the first step of degreasing, but is more remarkable. In order to obtain the effect of the present invention, it is preferable to carry out in the range of 0.05 torr and the degree of vacuum at the melting point of the amide-based or amine-based substance which is easily vaporized, and specifically 0.1 to 100 torr.
It is preferable to carry out within the range.

【0056】また、脱脂の第1工程における最高加熱温
度は、原則的には脱脂最終温度まで可能であるが、23
0℃以上の温度域への加熱によって熱可塑性バインダー
の分解が多く始まるため、気化分解ガス中に低分子化さ
れ、融点の低い化合物蒸気となって炉外へ排出され冷却
固化、または液化回収されないままにメカニカルポンプ
内で回収されトラブルが発生し易いことが考えられるた
め、脱脂の第1工程の最高加熱温度は200℃以下とす
ることが好ましい。
The maximum heating temperature in the first step of degreasing can be up to the final temperature of degreasing in principle.
Since the decomposition of the thermoplastic binder starts by heating to a temperature range of 0 ° C or more, it is reduced in molecular weight in the vaporized decomposition gas and is discharged as a compound vapor having a low melting point outside the furnace to be cooled, solidified, or not liquefied and collected. Since it is conceivable that trouble is likely to occur due to being collected in the mechanical pump as it is, the maximum heating temperature in the first step of degreasing is preferably 200 ° C. or lower.

【0057】また、脱脂の第1工程において回収された
気化し易いアミド系,アミン系物質は、バインダー成分
として再利用が可能な純度であることが分かった。
Further, it was found that the amide-based and amine-based substances which were easily vaporized and recovered in the first step of degreasing had a purity that could be reused as a binder component.

【0058】さらに、不活性なN2 ,Arガス等の常圧
の流気による脱脂を上述の第1工程に続けて実施するこ
とによって、上述のバインダー分解ガスによる真空系装
置類のトラブル防止が図られ、またバインダーの炭化に
よるクラックの発生防止や粉体に金属粉末を使った場合
の脱脂時の酸化による酸化物の形成によるクラックの発
生防止が図れた。また、脱脂の第2工程において、不活
性なN2 ,Arガス等の常圧の流気中にCO2 ガスを微
量混入させることによって、粉体に金属粉末を使った場
合の焼結後の焼結体中の炭素含有量を、上述のクラック
の発生なしに、脱脂工程において調整,制御できるよう
になった。
Further, by performing degreasing with a flow of inert gas such as N 2 or Ar gas at normal pressure following the above-mentioned first step, troubles of the vacuum equipment caused by the above-mentioned binder decomposition gas can be prevented. In addition, cracking due to carbonization of the binder was prevented, and cracking was prevented due to the formation of oxides due to oxidation during degreasing when metal powder was used as the powder. In the second step of degreasing, a small amount of CO 2 gas is mixed in a flow of inert gas such as N 2 or Ar gas at normal pressure, so that a sintered metal powder is used. The carbon content in the sintered body can be adjusted and controlled in the degreasing step without occurrence of the cracks described above.

【0059】本発明の技術は、比重の大きい金属粉末に
対してのみならず、アルミナ,SiC等のセラミックス
粉末に対しても適用が可能と考えられる。
It is considered that the technique of the present invention can be applied not only to metal powder having a large specific gravity but also to ceramic powder such as alumina and SiC.

【0060】[0060]

【実施例】次に、本発明による脱脂方法およびそれによ
り得られる脱脂体並びに焼結体の実施例および比較例に
ついて詳細に説明する。
EXAMPLES Next, examples and comparative examples of the degreasing method according to the present invention, the degreased body obtained by the method, and the sintered body will be described in detail.

【0061】(A)バインダー組成 バインダー強度成分となるポリアミド樹脂としては、特
開平7−305101号公報に記載のポリアミド樹脂成
分(4)(;C36二酸(ユニケマ社製プリポール101
3)とアゼライン酸とエチレンジアミンとキシリジアミ
ンとを当モル量を用いて混合し、脱水共重合して得た平
均分子量が約40000のポリアミド樹脂)、ポリアミ
ド樹脂成分(1)(C44二酸(ユニケマ社製プリポール
1004)と、アゼライン(C7 二酸)7モルと、エチ
レンジアミン7モルと、キシリレンジアミン13モルと
を用いて混合、脱水共重縮合して得た平均分子量が約5
0000のポリアミド樹脂)、ナイロン12/エーテル
エラストマー共重合体(ダイセル社製E40S3)、滑
材としては、N,N’−エチレンビスラウリン酸アミド
(日本化成社製:スリパックスL、融点151℃、沸点
約400℃、分子量424)、N,N’−エチレンビス
ステアリン酸アミド(日本化成社製:スリパックスE、
融点142℃、沸点約380℃、分子量592)、相溶
化剤としては、N,N’−キシリレンビスステアリン酸
アミド(日本化成社製:スリパックスPXS、融点12
3℃、沸点約390℃、分子量668)、気化し易いア
ミド系,アミン系物質としては、3−アセチルインドー
ル(融点188℃、沸点約280℃、分子量159)、
1−アセチルセミカルバジド(融点165℃、沸点約3
00℃、分子量117)、N−(1−ナフチル)アセト
アミド(融点160℃、沸点300〜350℃、分子量
185)、N,N’−ジアセチルピペラジン(融点14
1℃、沸点約290℃、分子量170)、N−(2−ナ
フチル)アセトアミド(融点135℃、沸点300〜3
50℃、分子量185)、ブチルアミド(融点117
℃、沸点216℃、分子量87)、N−N’−ジエチル
尿素(融点113℃、沸点263℃、分子量116)、
ステアリン酸アミド(融点109℃、沸点約250℃、
分子量283)、トルイレンジアミン(融点89℃、沸
点265℃、分子量122)、アセトアミド(融点82
℃、沸点221℃、分子量59)、ジアセトアミド(融
点79℃、沸点216℃、分子量101)、カルバミド
酸エチル(融点48℃、沸点184℃、分子量89)を
使用して、表1,表2に示されている重量比において溶
融混合し、冷却後に粉砕して各バインダーA〜Qを得
た。なお、バインダーAは比較のための従来公知のアミ
ド系バインダーである。さらに、比較のために、表3に
示される従来公知の各バインダーR,S,Tを準備し
た。
[0061] (A) The polyamide resin as a binder composition binder intensity component, the polyamide resin component described in Japanese Patent Laid-Open No. 7-305101 (4) (; C 36 diacid (Uniqema Corp. Pripol 101
3), azelaic acid, ethylenediamine, and xylidiamine are mixed in equimolar amounts, and the resulting mixture is dehydrated and copolymerized to obtain a polyamide resin having an average molecular weight of about 40,000), a polyamide resin component (1) ( C44 diacid ( The average molecular weight obtained by mixing, dehydrating and copolycondensing 7 mol of azelain (C 7 diacid), 7 mol of ethylenediamine, and 13 mol of xylylenediamine with Uniquema's Pripol 1004) is about 5%.
0000, a polyamide resin), a nylon 12 / ether elastomer copolymer (E40S3 manufactured by Daicel Corporation), and N, N'-ethylenebislauric amide (Slipax L, manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd., melting point 151 ° C., boiling point) as a lubricant About 400 ° C., molecular weight 424), N, N′-ethylenebisstearic acid amide (manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd .: Slipax E,
The melting point is 142 ° C., the boiling point is about 380 ° C., the molecular weight is 592). As the compatibilizer, N, N′-xylylenebisstearic acid amide (manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd .: Slipax PXS, melting point 12)
3 ° C., boiling point about 390 ° C., molecular weight 668), amide-based and amine-based substances that are easily vaporized include 3-acetylindole (melting point: 188 ° C., boiling point: about 280 ° C., molecular weight: 159);
1-acetylsemicarbazide (melting point 165 ° C, boiling point about 3
00 ° C, molecular weight 117), N- (1-naphthyl) acetamide (melting point 160 ° C, boiling point 300-350 ° C, molecular weight 185), N, N'-diacetylpiperazine (melting point 14)
1 ° C, boiling point about 290 ° C, molecular weight 170), N- (2-naphthyl) acetamide (melting point 135 ° C, boiling point 300 to 3)
50 ° C., molecular weight 185), butyramide (melting point 117)
° C, boiling point 216 ° C, molecular weight 87), N-N'-diethyl urea (melting point 113 ° C, boiling point 263 ° C, molecular weight 116),
Stearamide (melting point 109 ° C, boiling point about 250 ° C,
Molecular weight 283), toluylenediamine (melting point 89 ° C., boiling point 265 ° C., molecular weight 122), acetamide (melting point 82)
Table 1, Table 2 using diacetamide (melting point 79 ° C, boiling point 216 ° C, molecular weight 101) and ethyl carbamate (melting point 48 ° C, boiling point 184 ° C, molecular weight 89). Were melt-mixed at the weight ratios shown in Table 1, and cooled and pulverized to obtain binders A to Q. The binder A is a conventionally known amide-based binder for comparison. Further, for comparison, conventionally known binders R, S, and T shown in Table 3 were prepared.

【0062】[0062]

【表1】 [Table 1]

【0063】[0063]

【表2】 [Table 2]

【0064】[0064]

【表3】 [Table 3]

【0065】(B)加熱分解による焼結体の製造 水アトマイズ製法で作られたステンレス鋼微粉末(SU
S430,平均粒径;10ミクロン)100部に対して
バインダーAを10.5部用いて150℃で加熱混練
し、冷却して粉砕したものを射出成形用の原料とした。
射出成形条件は、射出温度を140℃,圧力をほぼ70
0kg/cm2 とし、図1に示されるような成形体aを
得た。この成形体aは肉厚が約3mmで重量が約45g
r/個である。この成形体aの脱脂時の荷姿が図2に示
されている。この条件では、小径部と大径部との付け根
の部分に小径部の自重がかかり、この部分が脱脂変形の
判定に使われる。なお、熱分解によるこのバインダーA
の融点は125〜130℃であるので、50℃から20
0℃まで昇温速度を変えながらその成形体aの長さとそ
のときの成形体の脱脂率との関係を調べた。この調査結
果が図3に示されている。この図3において、○印は±
0.05mmの寸法変化範囲内で全く変形されていない
と判断されたことを示し、△印は0.2mm以内の伸び
を示したもの、×印は0.2mm以上の変形と微小クラ
ックの発生したものを示している。この結果から、13
0℃における変形しない脱脂率の境界が約10重量%で
あり、ポリアミド樹脂の単独の融点約165℃で約15
重量%以上で変形しないことがわかり、また15重量%
以上では200℃以下において変形しないことが正確に
は分からないが、上述の条件を満足させたものには20
0℃においても変形が認められないことが分かった。
(B) Production of Sintered Body by Thermal Decomposition Fine stainless steel powder (SU
(S430, average particle size: 10 microns) 100 parts of binder A was heated and kneaded at 150 ° C using 10.5 parts of binder A, cooled, and pulverized to obtain a raw material for injection molding.
The injection molding conditions were as follows: the injection temperature was 140 ° C. and the pressure was approximately 70.
The pressure was set to 0 kg / cm 2 to obtain a molded body a as shown in FIG. This compact a has a thickness of about 3 mm and a weight of about 45 g.
r / pieces. FIG. 2 shows the form of the compact a when it is degreased. Under this condition, the weight of the small-diameter portion is applied to the base of the small-diameter portion and the large-diameter portion, and this portion is used for determining the degreasing deformation. In addition, this binder A by thermal decomposition
Has a melting point of 125 to 130 ° C.,
The relationship between the length of the compact a and the degreasing rate of the compact at that time was examined while changing the heating rate to 0 ° C. The result of this investigation is shown in FIG. In FIG. 3, circles indicate ±
It was determined that no deformation was found within the dimensional change range of 0.05 mm. The symbol Δ indicates elongation within 0.2 mm, and the symbol X indicates deformation of 0.2 mm or more and generation of microcracks. This is shown. From this result, 13
The boundary of the non-deformable degreasing rate at 0 ° C. is about 10% by weight, and the melting point of the polyamide resin alone is about 165 ° C. and about 15% by weight.
It is understood that it does not deform at more than 15% by weight.
From the above, it is not exactly known that no deformation occurs at a temperature of 200 ° C. or lower.
It was found that no deformation was observed even at 0 ° C.

【0066】上述と同じステンレス鋼微粉末100部に
対して各バインダーA〜QおよびR〜Tを10.5部用
いて120〜150℃で加熱混練し、冷却して粉砕した
ものを射出成形用の原料とした。射出成形条件は、射出
温度を120〜175℃の範囲で調整し、圧力をほぼ7
00kg/cm2 とし、図4に示されるような成形体b
を得た。この成形体bの重量は約130gr/個,最大
肉厚は11mmであり、射出成形技術の適用部品として
は非常に大きいものである。
The above stainless steel fine powder (100 parts) was heated and kneaded at 120 to 150 ° C. using 10.5 parts of each of binders A to Q and R to T, cooled and pulverized. Raw material. The injection molding conditions were such that the injection temperature was adjusted in the range of 120 to 175 ° C.
00 kg / cm 2, and a molded body b as shown in FIG.
I got The weight of the molded body b is about 130 gr / piece and the maximum thickness is 11 mm, which is very large as a part to which the injection molding technique is applied.

【0067】次に、脱脂の第1工程の最高温度を各バイ
ンダー中の気化し易い成分に合わせて90〜200℃に
設定して、約0.2torrと2.0torrの真空下
で24時間緩やかに昇温加熱した後、続いてN2 ガス雰
囲気の熱循環炉において風速が1.0m/secになる
ようにして、最終温度の350℃にまで8時間で昇温加
熱し、残りのバインダーを除去した2水準の脱脂処理を
行った。なお、脱脂の全処理時間は32時間になるよう
に統一しており、また昇温パターンは気化し易い化合物
融点の10℃低い温度とポリアミド樹脂の融点未満の温
度として155℃で所定の時間キープするように考え方
を統一した。脱脂処理による変形,クラックの発生等の
観察を実施した後に、脱脂良品に対しては1240℃に
おいて4時間の真空焼結を行った。
Next, the maximum temperature in the first step of degreasing is set at 90 to 200 ° C. in accordance with the easily vaporized components in each binder, and the temperature is gradually lowered for 24 hours under a vacuum of about 0.2 torr and 2.0 torr. Then, in a heat circulating furnace in an N 2 gas atmosphere, the wind speed was increased to 1.0 m / sec, and the temperature was increased to a final temperature of 350 ° C. in 8 hours, and the remaining binder was heated. The removed two levels of degreasing were performed. The entire degreasing treatment time is unified to be 32 hours, and the heating pattern is kept at a predetermined temperature at 155 ° C. as a temperature lower than the melting point of the polyamide resin by 10 ° C. lower than the melting point of the easily vaporized compound. Unified thinking. After observing deformation, cracks, and the like caused by the degreasing treatment, vacuum sintering was performed on the defatted good product at 1240 ° C. for 4 hours.

【0068】こうして得られた成形体,脱脂体および焼
結体の実験結果は表4に示されているとおりである。な
お、表中の×印は大きな脱脂変形および/または大きな
クラックの発生を示しており、△印はほとんど変形が認
められないが、小さなクラックの発生が認められる状態
を示している。○印は上述の脱脂欠陥が認められない状
態を示している。また、−印は脱脂品に良品が得られな
かったことによって焼結を実施しなかったことを示して
いる。さらに、バインダーR,S,Tを使った射出成形
体には十分な良品が得られなかったが、脱脂性の確認の
ために脱脂処理を実施したものであるが、明らかに脱脂
による変形が認められた。
The experimental results of the thus obtained compact, degreased body and sintered body are as shown in Table 4. In the table, the mark x indicates large degreasing deformation and / or the occurrence of large cracks, and the mark Δ indicates that little deformation is observed but small cracks are observed.印 indicates a state in which the above-described degreasing defect is not recognized. Further, the-mark indicates that sintering was not performed because no good degreased product was obtained. In addition, although a sufficiently good injection molded article using the binders R, S, and T was not obtained, a degreasing treatment was performed to confirm the degreasing property. Was done.

【0069】[0069]

【表4】 [Table 4]

【0070】次に、脱脂時間を短縮化に対する成分効果
を確認するために、バインダーA〜Fを使った成形で、
脱脂の第1工程の時間を7〜100時間の範囲で変え、
さらにN2 ガス雰囲気中で行う脱脂の第2工程を8時間
と33時間とを選んで脱脂テストを実施した。なお、脱
脂の第1工程の真空度は約0.2torr、途中の昇温
パターンは、図5に示した22時間の例を比例的に縮小
拡大して7〜100時間のパターンを設定し、最高温度
は170℃とした。また、脱脂の最終温度は350℃と
し、第1工程終了後8時間で昇温する条件に固定した。
Next, in order to confirm the component effect on shortening of the degreasing time, molding using binders A to F was carried out.
Change the time of the first step of degreasing in the range of 7 to 100 hours,
Further, a degreasing test was performed by selecting the second step of degreasing performed in the N 2 gas atmosphere at 8 hours and 33 hours. The degree of vacuum in the first step of degreasing is about 0.2 torr, and the heating pattern in the middle is set to a pattern of 7 to 100 hours by proportionally reducing and enlarging the example of 22 hours shown in FIG. The maximum temperature was 170 ° C. The final temperature of the degreasing was set to 350 ° C., and the condition was set such that the temperature was increased 8 hours after the completion of the first step.

【0071】脱脂後脱脂体の欠陥状況については表5に
示されているとおりである。なお、表中の×印,△印お
よび○印は上述のとおりである。
Table 5 shows the defect status of the degreased body after degreasing. Note that the crosses, triangles, and circles in the table are as described above.

【0072】[0072]

【表5】 [Table 5]

【0073】次に、バインダーA,D,SおよびTとカ
ーボニル鉄粉末材料(BASF社製CS鉄粉末,平均粒
径;5ミクロン)を使って140℃で混練加熱し、冷却
して粉砕した後、射出成形機にて図6に示されているよ
うな形状の成形体cを射出圧力660kg/cm2 の条
件で成形した。次の脱脂条件は、(1)10Nl/mi
nのN2 ガスに0〜0.5体積%の範囲でCO2 を混合
させた雰囲気の熱循環炉において、この成形体cを風速
1.0m/secの条件下で最終温度350℃まで50
時間をかけて脱脂した水準1、(2)前述の表4に示し
た脱脂の第1工程の時間を24時間、第2工程を上述の
水準1と同じN2 −CO2 混合ガス雰囲気下で8時間を
かけて脱脂した水準2とした。脱脂処理後、1200℃
において時間真空焼結した。脱脂時間を長く設定したの
はバインダーAを使った成形体が脱脂時に変形すること
を防ぐためである。さらに、バインダーAを使った成形
体は、内部クラックの発生を防止するために、N2 ガス
雰囲気下で、110℃×4時間の応力除去加熱を実施し
た。
Next, using binders A, D, S and T and carbonyl iron powder material (CS iron powder manufactured by BASF, average particle size: 5 μm), kneading and heating at 140 ° C. A molded product c having a shape as shown in FIG. 6 was molded by an injection molding machine under conditions of an injection pressure of 660 kg / cm 2 . The following degreasing conditions are (1) 10 Nl / mi
In the heat circulating oven atmosphere of N 2 gas is mixed with CO 2 in the range of 0 to 0.5% by volume of n, up to a final temperature 350 ° C. The molded body c under the conditions of wind speed 1.0 m / sec 50
Level 1 degreasing over time, (2) The first step of degreasing shown in Table 4 was 24 hours, and the second step was performed under the same N 2 -CO 2 mixed gas atmosphere as in Level 1 above. It was set to the level 2 which was degreased over 8 hours. After degreasing, 1200 ° C
For 5 hours under vacuum sintering. The reason why the degreasing time is set long is to prevent the molded body using the binder A from being deformed during degreasing. Further, the molded body using the binder A was subjected to stress relieving heating at 110 ° C. × 4 hours in an N 2 gas atmosphere in order to prevent the occurrence of internal cracks.

【0074】なお、パラフィンワックスおよび/または
フタル酸ブチルを多量に含有するバインダーS,Tは強
度的に弱いため、射出成形による図6の成形体cを製造
したところ、部分的にすべてが折損し良品が得られなか
ったので、以後の残留炭素量制御のための脱脂処理およ
び焼結を中止し、強度的に強いバインダーAおよびDの
成形体を使っての残留炭素量制御の実験を実施した。
Since the binders S and T containing a large amount of paraffin wax and / or butyl phthalate are weak in strength, when the molded article c of FIG. 6 was manufactured by injection molding, all of the parts were partially broken. Since no good product was obtained, the subsequent degreasing treatment and sintering for controlling the residual carbon amount were stopped, and an experiment of controlling the residual carbon amount was performed using a molded body of the binders A and D having strong strength. .

【0075】上述のCO2 ガスの混合雰囲気による脱脂
後の成形体A,Dには、欠陥の発生はなかった。焼結後
の炭素分析結果については表6に示されているとおりで
ある。
No defects were found in the compacts A and D after degreasing in the above-mentioned CO 2 gas mixed atmosphere. The results of carbon analysis after sintering are as shown in Table 6.

【0076】[0076]

【表6】 [Table 6]

【0077】(C)試験の結果 (1)脱脂変形の確認結果(図3参照) バインダーAを使って脱脂変形量と脱脂温度と脱脂率と
の関係を調査した結果、バインダーAの熱分析でみられ
た融点130℃、ポリアミド樹脂の融点155℃におい
てそれぞれの気化し易い成分の脱脂率がほぼ10重量
%,15重量%以上であれば、図2に示されるような過
酷な荷姿においても脱脂変形が防止できることが分か
り、本発明の脱脂方法の第1工程における減圧下の気化
蒸発原理を有効に利用するための条件として、気化し易
い化合物成分が15重量%以上で、好ましくは20重量
%以上であることが分かった。また、第1工程における
加熱温度はポリアミド樹脂の融点で15重量%以上の脱
脂率が実現されているとポリアミド樹脂の融点以上に設
定することが可能となり、より脱脂変形の防止や脱脂時
間の短縮化により有効であることが分かった。
(C) Results of Test (1) Results of Degreasing Deformation Confirmation (See FIG. 3) The results of investigating the relationship between the amount of degreasing deformation, the degreasing temperature, and the degreasing rate using binder A were determined. At a melting point of 130 ° C. and a melting point of 155 ° C. of the polyamide resin, if the degreasing rate of each easily vaporizable component is approximately 10% by weight or 15% by weight or more, even in a severe package as shown in FIG. It can be seen that the degreasing deformation can be prevented, and as a condition for effectively utilizing the principle of vaporization and evaporation under reduced pressure in the first step of the degreasing method of the present invention, the compound component which is easily vaporized is 15% by weight or more, preferably 20% by weight. %. In addition, the heating temperature in the first step can be set to be higher than the melting point of the polyamide resin if a degreasing rate of 15% by weight or more is realized at the melting point of the polyamide resin, thereby further preventing degreasing deformation and shortening the degreasing time. It turned out to be more effective.

【0078】(2)32時間の脱脂による結果(表4参
照) バインダーA〜QのうちバインダーQは低融点のカルバ
ミド酸エチルを主体に含むことから、バインダー強度が
低下して射出成形体の製品不良が発生したが、他のポリ
アミド系バインダーを使った成形体には成形欠陥はなか
った。また、比較用に使用した従来公知のバインダー
R,S,Tは顕著な強度不足が予測されたので、金型温
度を20℃に低く設定し、金型内での冷却時間を2分以
上に設定したが、ほとんど良品の成形体が得られなかっ
た。しかし、脱脂テストにはそのバインダーの脱脂性を
確認するために参考として成形不良品をあえて供した。
(2) Result of degreasing for 32 hours (see Table 4) Since binder Q among binders A to Q mainly contains low-melting point ethyl carbamate, the strength of the binder is reduced and the product of the injection molded article is reduced. Although a defect occurred, there was no molding defect in the molded body using another polyamide-based binder. In addition, since the conventionally known binders R, S, and T used for comparison were expected to have a remarkable lack of strength, the mold temperature was set to 20 ° C., and the cooling time in the mold was set to 2 minutes or more. Although it was set, almost no good molded product was obtained. However, in the degreasing test, in order to confirm the degreasing property of the binder, a defective molding was provided as a reference.

【0079】脱脂後の成形体の保形性とクラック発生程
度から、各バインダーの脱脂性を検討すると、0.2t
orrの結果から、気化し易いアミド系化合物やアミン
系化合物が30重量%以下のバインダーA,E,Fの成
形体では顕著な脱脂変形と発泡、大きなクラックの発生
が認められ、また比較用のバインダーR,S,Tの成形
体においても顕著な変形が認められたが、上記化合物を
50重量%含有する他の成形体においては良好な結果が
得られた。また、脱脂の第1工程を2torrにした場
合においては、おおむね融点での蒸気圧の高いバインダ
ーにおいて健全な脱脂体が得られ、蒸気圧の低いものに
は変形,クラックの発生が認められたが、ロータリーポ
ンプによる真空度においても顕著な効果が認められた。
The degreasing property of each binder was examined from the shape retaining property of the molded article after degreasing and the degree of crack generation.
According to the results of orr, remarkable degreasing deformation, foaming, and generation of large cracks were observed in the molded products of the binders A, E, and F containing 30% by weight or less of the amide-based compound or the amine-based compound which is easily vaporized. Significant deformation was also observed in the molded products of the binders R, S and T, but good results were obtained in other molded products containing the above compound at 50% by weight. When the first step of degreasing was performed at 2 torr, a sound degreased body was obtained in a binder having a high vapor pressure at a melting point, and deformation and cracks were observed in a binder having a low vapor pressure. A remarkable effect was also observed in the degree of vacuum by the rotary pump.

【0080】なお、脱脂の第1工程においての除去バイ
ンダーの冷却固化回収は、炉外の配管途中に肉厚2mm
のステンレス鋼でできた内径が約12cm,長さが約3
0cmのベローズをルーツポンプの前に配置して簡便的
に実施したが、バインダーQ以外については、ほぼ10
0%の回収結果を得ており、真空ポンプ系にトラブルの
発生を認めなかった。しかし、バインダーQの脱脂時に
はルーツポンプおよびロータリーポンプ内の真空オイル
中に白濁を生じ、より冷却性能の高い回収装置が必要で
あることが分かった。さらに、バインダーA〜Fの成形
体について脱脂の第1工程の最高温度を250℃まで引
き上げたときには、ルーツポンプ内に白色の固化物が多
量に析出し、ルーツポンプがロックするトラブルを発生
させたが、この場合にもより冷却性能の高い回収装置が
必要であることが分かった。また、この場合のポンプ内
の析出物は、蒸気圧と熱分解調査結果から、主として表
1に記載のN,N’−ジアセチルピペラジンおよびその
他滑剤,相溶化剤の熱分解物と判断される。したがっ
て、上述のようなトラブルを回避するためには、脱脂の
第1工程の最高温度を230℃以下、好ましくは200
℃以下に止めることが良いと考える。また、気化し易い
アミド系,アミン系化合物の選定に当たっても、70℃
以上の融点をもつ化合物を選定することが好ましい。な
お、健全な脱脂体は、次の焼結工程においても健全な焼
結体として、かつ十分な焼結密度が得られた。
In the first step of degreasing, the solidified cooling and recovery of the removed binder was carried out in a pipe outside the furnace at a thickness of 2 mm.
Stainless steel inner diameter is about 12cm, length is about 3
A simple operation was carried out by placing a 0 cm bellows in front of the roots pump.
0% recovery was obtained, and no trouble was observed in the vacuum pump system. However, when the binder Q was degreased, cloudiness was generated in the vacuum oil in the roots pump and the rotary pump, and it was found that a recovery device with higher cooling performance was required. Furthermore, when the maximum temperature of the first step of degreasing was raised to 250 ° C. for the molded products of the binders A to F, a large amount of white solidified material was precipitated in the roots pump, causing the roots pump to lock. However, it was found that a recovery device with higher cooling performance was required in this case as well. In addition, the deposit in the pump in this case is determined to be mainly a thermally decomposed product of N, N'-diacetylpiperazine and other lubricants and compatibilizers described in Table 1 based on the vapor pressure and the result of the thermal decomposition investigation. Therefore, in order to avoid the above-described trouble, the maximum temperature in the first step of degreasing is set to 230 ° C. or less, preferably 200 ° C.
I think it is better to keep the temperature below ℃. In addition, even when selecting amide-based or amine-based compounds that are easy to be vaporized, the temperature of 70 ° C.
It is preferable to select a compound having the above melting point. The sound degreased body was a sound sintered body in the next sintering step, and a sufficient sintered density was obtained.

【0081】(3)脱脂時間と短縮化効果の確認(表5
参照) バインダーA〜FとSUS430鋼微粉末を使って、脱
脂の第1工程の真空度を0.1〜0.2torr,最高
温度を170℃にして脱脂時間の短縮化効果を図6に示
した肉厚11mmの成形品で調査した結果、バインダー
B,Cにおいては、トータルの脱脂時間が22時間で、
健全な脱脂体が得られ、またバインダーDについても3
2時間で健全な脱脂体が得られた。しかし、N,N’−
ジアセチルピペラジンを30重量%含むバインダーA,
Eでは67時間ではじめて健全な脱脂体が得られるよう
になり、さらに、15重量%を含むバインダーFでは1
33時間でも健全な脱脂体が得られないことが分かる。
このことから、気化し易いN,N’−ジアセチルピペラ
ジンが主体となるバインダーでは、脱脂時間の短縮化効
果が単純な添加量に反比例した効果以上に具現化されて
いることが分かり、現実的な脱脂時間の短縮化効果を発
現させるには、気化し易い化合物の添加量範囲が40重
量%以上であることが好ましい。
(3) Confirmation of degreasing time and shortening effect (Table 5)
FIG. 6 shows the effect of shortening the degreasing time by setting the degree of vacuum in the first step of degreasing to 0.1 to 0.2 torr and the maximum temperature to 170 ° C. using binders A to F and SUS430 steel fine powder. As a result of investigating molded products having a thickness of 11 mm, the total degreasing time for binders B and C was 22 hours,
A sound degreased body can be obtained.
A healthy degreased body was obtained in 2 hours. However, N, N'-
Binder A containing 30% by weight of diacetylpiperazine,
In the case of E, a healthy degreased body can be obtained only after 67 hours, and in the case of the binder F containing 15% by weight, 1% is obtained.
It turns out that a healthy degreased body cannot be obtained even for 33 hours.
From this, it can be seen that in the binder mainly composed of N, N'-diacetylpiperazine, which is easily vaporized, the effect of shortening the degreasing time is embodied more than the effect inversely proportional to the simple addition amount. In order to exhibit the effect of shortening the degreasing time, it is preferable that the addition amount range of the easily vaporizable compound is 40% by weight or more.

【0082】(4)CO2 ガスを使った残留炭素量の調
整(表6参照) 本実験では、全脱脂工程を常圧のN2 ガス中で実施する
ものと、脱脂の初期の第1工程において真空中加熱を施
した後に、常圧のN2 ガス中で加熱する2水準の脱脂法
においてCO2 ガスの混入による残留炭素量の調整法に
ついて調査した結果、いずれの水準においても、CO2
ガスの混合割合0.5体積%においても顕著な炭素制御
性の得られることが分かった。さらに、脱脂終了後の脱
脂体においてクラックの発生などの脱脂欠陥にない健全
なものであることが分かった。
(4) Adjustment of Residual Carbon Amount Using CO 2 Gas (See Table 6) In this experiment, the whole degreasing step was performed in N 2 gas at normal pressure, and the first step in the initial stage of degreasing was performed. after subjected to heat in a vacuum at a result of investigating the adjustment method of the residual carbon content due to contamination of the CO 2 gas in the degreasing method of two levels of heating in N 2 gas at atmospheric pressure, in any of the levels, CO 2
It was found that remarkable carbon controllability was obtained even at a gas mixing ratio of 0.5% by volume. Furthermore, it was found that the degreased body after the completion of degreasing was sound without degreasing defects such as cracks.

【0083】また、CO2 ガスの添加量について検討す
ると、N2 ガスの代わりにCO2 を使った場合には、脱
脂の終了温度が通常500℃程度であることを勘案すれ
ば、前述の炭素とCO2 との反応がこの温度においても
吸熱反応であり、保護雰囲気的な作用を持つことから、
CO2 ガスの混合量については上限100体積%、すな
わちCO2 ガス雰囲気下での脱脂法においても、前述の
空気および富化酸素雰囲気下での脱脂時の問題点の解決
に寄与すると考えられる。
Considering the addition amount of CO 2 gas, when CO 2 is used in place of N 2 gas, considering that the degreasing end temperature is usually about 500 ° C., Since the reaction between CO 2 and CO 2 is an endothermic reaction even at this temperature and has a protective atmosphere effect,
The upper limit of the mixing amount of the CO 2 gas is 100% by volume, that is, the degreasing method in the CO 2 gas atmosphere is considered to contribute to the solution of the above-described problem in the degreasing in the air and enriched oxygen atmosphere.

【0084】なお、CO2 の添加方法としては、単独の
ガス添加が最も簡潔であるが、例えばアルコールのよう
に加熱分解してCO2 ガスを出す物質の添加やあるいは
RXガスのようにCOやH2 との混合ガスの状態で添加
する方法が考えられる。
The simplest method of adding CO 2 is to add a single gas. However, for example, the addition of a substance that decomposes by heating and decomposing CO 2 gas, such as alcohol, or CO, such as RX gas, is used. A method of adding in the state of a mixed gas with H 2 is considered.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】成形体aの断面図。FIG. 1 is a sectional view of a molded body a.

【図2】成形体aの脱脂時の荷姿を示す図。FIG. 2 is a view showing the appearance of a molded article a when degreased.

【図3】成形体aにおける脱脂率,加熱温度,脱脂変形
の関係を示すグラフ。
FIG. 3 is a graph showing a relationship among a degreasing rate, a heating temperature, and a degreasing deformation in a molded body a.

【図4】成形体bの断面図。FIG. 4 is a sectional view of a molded body b.

【図5】全脱脂時間22時間の昇温パターン例を示すグ
ラフ。
FIG. 5 is a graph showing an example of a heating pattern for a total degreasing time of 22 hours.

【図6】成形体cを示す図。FIG. 6 is a view showing a molded body c.

フロントページの続き (72)発明者 三宅 正人 石川県能美郡寺井町字粟生西61−6 小松 ハウメット株式会社内 (72)発明者 斎藤 勝義 京都市左京区下鴨貴船町36 (72)発明者 小野 裕 埼玉県熊谷市大字久保島140−3 アムテ ック研究所内Continued on the front page (72) Inventor Masato Miyake 61-6 Ao Nishi, Arai-nishi, Terai-cho, Nomi-gun, Ishikawa Prefecture (72) Inventor Katsuyoshi Saito 36 Shimogamo-Kifune-cho, Sakyo-ku, Kyoto-shi 140-3 Kubojima, Kumagaya-shi, Saitama Amtech Research Institute

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 熱可塑性バインダーと粉末とを混合して
射出成形してなる成形体から前記熱可塑性バインダーを
脱脂する脱脂方法において、 前記熱可塑性バインダーは、少なくとも一種以上の気化
し易い有機化合物と少なくとも一種以上の熱可塑性樹脂
成分よりなり、かつ脱脂工程が、(a)前記成形体を常
圧以下の減圧雰囲気下に置き、前記熱可塑性バインダー
の融点未満の温度で加熱することにより、前記熱可塑性
バインダーの一部を全熱可塑性バインダー量の5重量%
以上気化させ、さらに気化し易い有機化合物または熱可
塑性樹脂成分の融点の高い方の成分のその融点未満の温
度で加熱することにより、前記熱可塑性バインダーの一
部を全熱可塑性バインダー量の10重量%以上気化さ
せ、最終温度を200℃以下にする第1工程および
(b)選択される粉末の材料に対して不活性な常圧以上
のガス雰囲気中で熱可塑性バインダー成分の最高融点以
上の温度まで加熱する第2工程を含むことを特徴とする
脱脂方法。
1. A degreasing method for degreasing the thermoplastic binder from a molded product obtained by mixing a thermoplastic binder and a powder and performing injection molding, wherein the thermoplastic binder comprises at least one or more volatile organic compounds. The degreasing step comprises at least one or more thermoplastic resin components, and the degreasing step comprises: (a) placing the molded body in a reduced-pressure atmosphere at normal pressure or lower and heating the molded body at a temperature lower than the melting point of the thermoplastic binder; 5% by weight of the total amount of thermoplastic binder
By vaporizing above, the organic compound or the thermoplastic resin component which is more easily vaporized is heated at a temperature lower than the melting point of the component having the higher melting point, so that part of the thermoplastic binder is 10% by weight of the total thermoplastic binder amount. % In which the final temperature is 200 ° C. or less, and (b) a temperature not lower than the highest melting point of the thermoplastic binder component in a gas atmosphere not lower than normal pressure which is inert to the selected powder material. A degreasing method comprising a second step of heating to a maximum temperature.
【請求項2】 前記第2工程において、不活性ガス中に
CO2 ガスを混入することによって、得られる脱脂体お
よび脱脂以後の焼結で得られる焼結体中の残留炭素量が
調整される請求項1に記載の脱脂方法。
2. In the second step, the amount of residual carbon in the degreased body obtained and the sintered body obtained by sintering after degreasing is adjusted by mixing CO 2 gas into the inert gas. The degreasing method according to claim 1.
【請求項3】 さらに、雰囲気ガス圧を常圧以下に低下
させるとともに、雰囲気温度を少なくとも熱可塑性バイ
ンダーの大部分が気化,熱分解により除去される温度ま
で上昇させる第3工程を含むことを特徴とする請求項1
に記載の脱脂方法。
3. The method according to claim 1, further comprising a third step of reducing the atmospheric gas pressure to a value equal to or lower than normal pressure and increasing the ambient temperature to a temperature at which at least most of the thermoplastic binder is removed by vaporization and thermal decomposition. Claim 1
3. The degreasing method according to 1.
【請求項4】 前記第2工程および第3工程において、
不活性ガス中にCO 2 ガスを混入することによって、得
られる脱脂体および脱脂以後の焼結で得られる焼結体中
の残留炭素量が調整される請求項3に記載の脱脂方法。
4. In the second step and the third step,
CO in inert gas TwoBy mixing gas,
Degreased body and sintered body obtained by sintering after degreasing
The degreasing method according to claim 3, wherein the amount of residual carbon is adjusted.
【請求項5】 前記気化し易い有機化合物がアミド系お
よび/またはアミン系化合物である請求項1乃至4のう
ちのいずれかに記載の脱脂方法。
5. The degreasing method according to claim 1, wherein the organic compound that easily vaporizes is an amide-based and / or amine-based compound.
【請求項6】 前記アミド系化合物はアミド基を有する
物質であり、前記アミン系化合物はアミン基を有する物
質であり、これらアミド系物質およびアミン系物質にお
ける融点が50℃以上190℃以下で、かつ沸点が17
5℃以上で、さらに融点での蒸気圧が0.1〜100t
orrの範囲内にあるもののうちから一種または二種以
上を混合させてなるものである請求項5に記載の脱脂方
法。
6. The amide-based compound is a substance having an amide group, and the amine-based compound is a substance having an amine group, and the amide-based substance and the amine-based substance have a melting point of 50 ° C. or more and 190 ° C. or less, And a boiling point of 17
5 ° C or higher, and the vapor pressure at the melting point is 0.1 to 100 t
6. The degreasing method according to claim 5, wherein one or a mixture of two or more of those within the range of orr is used.
【請求項7】 前記熱可塑性樹脂がポリアミド樹脂であ
る請求項1乃至6のうちのいずれかに記載の脱脂方法。
7. The degreasing method according to claim 1, wherein the thermoplastic resin is a polyamide resin.
【請求項8】 前記熱可塑性ポリアミド樹脂は、アミド
基間に挟まれる炭素数が平均8個以上であるポリアミド
樹脂原料に対して、アミド基間に挟まれる炭素数が平均
8個以上である相溶剤としての芳香族系ビスアミドを略
等重量%まで混合させてなるポリアミド樹脂の一種また
は二種以上を混合させてなるものである請求項7に記載
の脱脂方法。
8. The thermoplastic polyamide resin has a phase in which the number of carbon atoms sandwiched between amide groups is 8 or more, relative to a polyamide resin raw material in which the number of carbon atoms sandwiched between amide groups is 8 or more. 8. The degreasing method according to claim 7, wherein one or two or more kinds of polyamide resins obtained by mixing aromatic bisamides as a solvent to approximately equal weight% are mixed.
【請求項9】 前記熱可塑性ポリアミド樹脂は、アミド
基間に挟まれる炭素数が平均10個以上であるポリアミ
ド樹脂原料の一種または二種以上を混合させてなるもの
である請求項7に記載の脱脂方法。
9. The thermoplastic polyamide resin according to claim 7, wherein one or two or more kinds of polyamide resin raw materials having an average of 10 or more carbon atoms between amide groups are mixed. Degreasing method.
【請求項10】 前記ポリアミド樹脂原料は、C36
酸,C44二酸、またはそれらC36二酸およびC44二酸の
混合物と、炭素数6〜10個の脂肪族ジカルボン酸
と、キシリレンジアミンと、エチレンジアミンおよ
び/またはヘキサメチレンジアミンとを共重縮合して得
られるものである請求項8または9に記載の脱脂方法。
10. The polyamide resin raw material comprises C 36 diacid, C 44 diacid, or a mixture of C 36 diacid and C 44 diacid, an aliphatic dicarboxylic acid having 6 to 10 carbon atoms, The degreasing method according to claim 8 or 9, which is obtained by copolycondensing a rangeamine with ethylenediamine and / or hexamethylenediamine.
【請求項11】 前記ポリアミド樹脂原料の平均分子量
が、20,000以上である請求項10に記載の脱脂方
法。
11. The degreasing method according to claim 10, wherein the polyamide resin raw material has an average molecular weight of 20,000 or more.
【請求項12】 前記ポリアミド樹脂原料は、ナイロン
11,ナイロン12を主体とするものである請求項8ま
たは9に記載の脱脂方法。
12. The degreasing method according to claim 8, wherein the polyamide resin raw material mainly comprises nylon 11 and nylon 12.
【請求項13】 前記ポリアミド樹脂原料の平均分子量
が、13,000以上である請求項7,8,9または1
2に記載の脱脂方法。
13. The polyamide resin raw material having an average molecular weight of 13,000 or more.
3. The degreasing method according to 2.
【請求項14】 前記気化し易いアミド系および/また
はアミン系化合物20〜80重量%および熱可塑性ポリ
アミド樹脂20〜65重量%を含むものである請求項5
乃至13のうちのいずれかに記載の脱脂方法。
14. The composition according to claim 5, comprising 20 to 80% by weight of the amide-based and / or amine-based compound which is easily vaporized and 20 to 65% by weight of a thermoplastic polyamide resin.
14. The degreasing method according to any one of claims 13 to 13.
【請求項15】 さらに、前記熱可塑性バインダーに、
15重量%以下の脂肪酸アミドを主体とする滑剤を混合
させる請求項14に記載の脱脂方法。
15. The thermoplastic binder further comprises:
The degreasing method according to claim 14, wherein a lubricant mainly composed of 15% by weight or less of fatty acid amide is mixed.
【請求項16】 前記気化し易い有機化合物を常圧より
も低い減圧状態もしくは真空状態で気化させたものを炉
外において冷却固化させて回収する請求項1乃至15の
うちのいずれかに記載の脱脂方法。
16. The method according to claim 1, wherein the organic compound which is easily vaporized is vaporized in a reduced pressure state or a vacuum state lower than normal pressure, and then cooled and solidified outside the furnace to be recovered. Degreasing method.
【請求項17】 前記第2工程の低温度側で気化された
熱可塑性バインダー成分を炉外において冷却固化および
液化させて回収する請求項1乃至15のうちのいずれか
に記載の脱脂方法。
17. The degreasing method according to claim 1, wherein the thermoplastic binder component vaporized on the low temperature side in the second step is cooled, solidified and liquefied outside the furnace, and collected.
【請求項18】 脱脂時に発生する気化ガスおよび/ま
たは分解ガスを炉外に設置した別の800℃以上に加熱
した炉に加熱空気とともに導入し、燃焼分解させる請求
項1乃至15のうちのいずれかに記載の脱脂方法。
18. The method according to claim 1, wherein vaporized gas and / or decomposed gas generated at the time of degreasing are introduced together with the heated air into another furnace installed outside the furnace and heated to 800 ° C. or higher, and burned and decomposed. A degreasing method according to any of the claims.
【請求項19】 請求項1乃至18のうちのいずれかに
記載の脱脂方法により脱脂して得られることを特徴とす
る脱脂体。
19. A degreased body obtained by degreasing according to the degreasing method according to claim 1. Description:
【請求項20】 請求項1乃至18のうちのいずれかに
記載の脱脂方法により脱脂した後に焼結して得られるこ
とを特徴とする焼結体。
20. A sintered body obtained by sintering after degreasing by the degreasing method according to any one of claims 1 to 18.
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