JPS63103001A - 改善された鉄をベースとする粉末混合物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鉄粉または鋼粉と、少なくとも１種類の合金
用粉末を含む種類の鉄をベースとする均一な粉末混合物
に関するものである。

さらに詳しくは１本発明は改善された結合剤成分を含み
、合金用粉末において耐偏析性ならびに耐発塵性を有す
る混合物に関するものである。

多数の金属部品の製品に粉末冶金技術が旨く利用されて
いる。かかる製造分野において。

鉄粉または銅粉が少なくとも１種類の他の合金用元素と
しばしば混合され、また微粒子状で圧縮され焼結される
６合金用元素の存在によって、非合金の鉄または鋼単独
では達成し得ないような強度やその他の機械的性質が焼
結部品において達成することができる。

しかしながら、鉄をベースとする粉末混合物に通常用い
られる合金用成分は、基礎の鉄粉または鋼粉とは、粒子
サイズ、粒形ならびに密度において一般的に違っている
。例えば焼結金属部品の製造に通常使用されている鉄を
ベースとする粉末の平均粒子サイズは一般的には約７０
〜８０ミクロンである。これに対して、鉄をベースとす
る粉末とともに使用される大抵の合金成分の平均粒子サ
イズは約２０ミクロン以下であり、多くの場合は１５ミ
クロン以下であって、時として５ミクロン以下のことが
ある。焼結工程中に合金成分を同相拡散によって急速に
均質化させるため故意にこのような微粒子状で合金用粉
末が使用される。それにも拘らず、このような極端な微
粒子サイズは、鉄をベースとする粉末と合金用粉末の間
の２粒子サイズ、粒形、密度における全体的な差違と相
まって、これらの粉末混合物が偏析や粉塵のような望ま
しくない分離現象を起こし易くする原因となっている。

一般に粉末組成物は、鉄をベースとする粉末と合金用粉
末とを乾式混合することによって製造されている。当初
は妥当な均一混合物が得られているが、その後の混合物
のハンドリングによって、２種類の粉末の間の形態上の
差違により、２種の異った粉末は直ちに分離を起こし始
めるようになる。貯蔵や輸送の間の粉体混合物のハンド
リングの動力学によって、より小さい合金用粉末粒子は
鉄をベースとする粉末母体の隙間を通って移動を起こす
ようになる。重力の通常の力、特に合金用粉末が鉄粉よ
り密度が大である場合は２合金用粉末は混合物容器の底
部に向かって移動し、混合物の均質性が失われることに
なる（偏析）。

一方、ハンドリングの結果、粉末母体内に空気流が発生
すると、より小さい合金用粉末は、とくにこれが鉄粉よ
り密度が小さい場合は、上向きに移動する。もしこの浮
動力が十分高い場合には、合金用粒子のあるものは混合
物から完全に逸散し１発塵現象とともに、合金元素濃度
が減する結果となる。

インゲストロム（Ｅｎｇｓｔｒｏｍ）の米国特許第４．
４８３，９０５号は、「粘着性またはべたつき性」を有
する結合剤を、鉄をベースとする粉末と合金用粉末との
最初の混合中に、約０．００５ないし１．０重量％加え
ると偏析や発塵の危険性を減少もしくは排除することが
できる、と教示している。特に、明示されたバインダー
は、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル、グリセリンおよびポリビニルアルコールである。イ
ンゲストロムのバインダーは、偏析や発塵防止に有効で
あるが、これらバインダーは、「見掛は密度、流動性、
圧縮性および未焼結強度のような混合物の特有の粉体物
性に影響」を及ぼさない物質に、明確な限定によって制
限されている（第２列、第４７〜５１行）、従って、偏
析や発塵を効果的に減少するだけでなく、粉末の未焼結
物性および最終の焼結製品の物性が改善されるような結
合剤が提供されることになれば、鉄をベースとする粉末
混合物の実用上の用途は大いに広まるであろう。

本発明は、（ａ）鉄粉および銅粉からなる群から１選ば
れた鉄をベースとする粉末、（ｂ）少なくとも　１種類
の少量の合金用粉末および（ｃ）前記の、鉄をベースと
する粉末ならびに合金用粉末のための結合剤を含む組成
物であって、該組成物が、前記の鉄をベースとする粉末
と合金用粉末とに前記の結合剤を機械的に混合すること
によって形成されたものである改善された組成物におい
て、前記結合剤が（ｉ）酢酸ビニルホモポリマーまたは
単量体単位の少なくとも７ｏ％が酢酸ビニ ルである酢酸ビニルコポリマー。

（ｆｔ）セルロースエステル樹脂またはセルロースエー
テル樹脂 （ｉｉｉ）メタクリルポリマーまたはコポリマ（神）ア
ルキド樹脂 （ｖ）ポリウレタン樹脂および （ｖｉ　）ポリエステル樹脂 からなる群から選ばれた。水に実質的に不溶の樹脂であ
ることが改善の特徴である改選された粉末組成物を提供
するものである。

本発明の結合剤は、粉末に関する未焼結特性を向上し、
かつ粉末から焼結された最終製品に関する特性をも向上
するなど、粉末組成物に改善をもたらすものである。よ
り詳しくは、結合剤は、見掛は密度、流動性、未焼結強
度および圧縮性のような「未焼結」特性の一つ以上、も
しくは焼結寸法変化および横破壊強度のような焼結特性
の一つ以上を改善するものである。ある例では、これら
特性の一つ以上が低下することが起こるかも知れないが
、他の特性の改善が一般により大きく、これによって前
記の特性低下を補うものもある。

本発明はインゲストロム（Ｅｎｇｓｔｒｏｍ）の特定の
結合剤を超える改善を提供するものであり、インゲスト
ロムの結合剤とは異なり５本発明の結合剤は実質的に水
に不溶であり、粉末もしくは粉末から製造された焼結製
品の物性を向上するものであって、本発明の主旨の少な
くとも一部は、かかる結合剤を使用する点に帰すること
ができる。

本発明によれば、改善された結合剤は、好ましくは成膜
化合物であって、水に不溶もしくは実質的に不溶な重合
樹脂である。米国特許第４，４８３，９０５号に記載さ
れているような結合剤は、従来の方法によれば、一般に
結合剤を溶液状にして鉄をベースとする粉末と合金用粉
末との混合物に添加している。しかし粉末混合物に結合
剤あるいは他の薬剤を添加するのに水溶液は経済上望ま
しくないことが判明している。この理由は、例えば、結
合剤を添加して後、粉末を乾燥する時間がアセトンやメ
タノールのような有機溶剤を使用した場合より明らかに
長いためである。さらに、多くの水溶性結合剤は、水不
溶性ポリマーと比較すると粉末を湿気のある状態で貯蔵
した場合、水を吸収する、より大きい傾向があることが
判明している。従って、例え水を結合剤の混合のために
使用しなくても、結合剤が水に対する親和性を有するた
め粉末自身にある程度の湿気を残存させることになり、
粉末の流動性を低下させ、大抵の環境下では結局錆に導
くという欠点を有している。

従って本発明の改善は、水に不溶もしくは実質的に水に
不溶の重合樹脂を結合剤として使用することによって得
られるものである。

液状の樹脂（すなわち、そのままで液状か有機溶剤溶液
である）を基質上に薄く被覆すると、樹脂が自然硬化す
るか溶剤の揮発により基質上に重合コーティングまたは
フィルムを生成するような粘着性成膜性樹脂を結合剤と
して使用することが好ましい。また結合剤としては、焼
結中に比較的きれいに熱分解し、粒子表面上に非金属性
炭素の残渣相やその他の化学品のくずが固着しないよう
な物質であることが好ましい。上記のような相が存在し
ていると、粒子間の境界が弱くなり、その結果焼結製品
の強度が低下する。

上記のことから好ましい結合剤としては次のものが挙げ
られる。

（１）１酢酸ビニルのホモポリマーとコボリマー。コポ
リマーは、酢酸ビニルと、 １種以上のエチレン性不飽和七ツマ− との重合生成物であって、モノマ一単 位の少なくとも７０％が酢酸ビニルで あるもの。これら樹脂のうち好ましい ものはポリ酢酸ビニル自身である。

（２）セルロースエステル樹脂およびセルロースエーテ
ル樹脂。例としてはエチ ルセルロース、ニトロセルロース、酢 酸セルロースおよび酢酸酪酸セルロー スである。セルロース樹脂のうち好ま しいものは酢酸酪酸セルロースである。

（３）メタクリレートポリマーおよびコポリマー。この
群の樹脂は、メタクリル 酸の低級アルキルエステルのホモポリ マーか、これらエステルの２種以上の 重合性モノマ一単位からなるコポリマ ーである。例としては、メチルメタク リレート、エチルメタクリレート、ま たはブチルメタクリレートのホモポリ マーか、メチル／ｎ−ブチルメタクリ レートまたはｎ−ブチル／イソブチル メタクリレートのコポリマーが挙げら れる。好ましいものはｎ−ブチルメタ クリレートのホモポリマーである。

（４）アルキド樹脂１本発明で使用されるアルキド樹脂
としては、油、好ましく は乾性油または重合性液状モノマーの ような変性剤の存在下での多価アルコ ールと多塩基酸（またはその無水物） との熱硬化反応生成物である。多価ア ルコールの例としては、エチレングリ コールまたはグリセロール、多塩基酸 の例としては、フタル酸、テレフタル 酸または０２〜Ｃ，ジカルボン酸である。

代表的な油は、あまに油、大豆油、き り油またはトール油である。乾性油以 外の変性剤は、例えばスチレン、ビニ ルトルエン、または上記のメタクリル 酸エステルのいずれかである０代表的 なアルキド樹脂としては、上記のよう な液体変性剤中での反応生成物溶液と して市販されており、使用時に硬化さ せるか重合させるようになっている。

アルキド樹脂のうち好ましいものは、 Ｃ２〜Ｃ６のジカルボン酸またはフタル酸とエチレング
リコールの反応生成物 でビニルトルエンで変性したものであ る。

（５）ポリウレタン樹脂。本発明で使用されるポリウレ
タン樹脂は、ポリイソシ アナートとヒドロキシル基含有または アミノ基含有物質との熱可塑性縮合生 成物である。ポリウレタンは次のよう な３つのサブグループに区分される。

（ａ）大気中の湿気にさらすことにより硬化する遊離の
インシアナートを含 有するプレポリマー。

（ｂ）（ｉ）遊離のイソシアナート基を有するプレポリ
マーと、これと組合わ せて固体フィルムを形成する（ｎ）ヒ ドロキシル基またはアミン基含有触 媒もしくは単量体ポリオールまたは ポリアミンのような架橋剤とからな る２液反応系および （ｃ）（ｉ）遊離のイソシアナート基を有するプレポリ
マーと、これと組合わ せて固体フィルムを形成する（ｎ）活 性水素原子を有する樹脂とからなる ２液反応系。

ポリウレタン樹脂のうち好ましいもの は湿気硬化性ポリウレタンプレポリマ ーである。

（６）ポリエステル樹脂。本発明で使用されるポリエス
テル樹脂は、不飽和ジカ ルボン酸とジヒドロキシアルコールと の縮合物を、もう−っのエチレン性不 飽和七ツマ−により架橋して製造され るものである。酸の例としては、マレ １　イン酸またはフマル酸のような０４〜Ｃ６の不飽和
酸、アルコールの例とし ては、エチレングリコールまたはプロ ピレングリコールのようなＣ２〜Ｃ，アルコールである
。一般に縮合物を予備 生成させ、これを七ツマ−またはモノ マーを含有する溶剤に溶解し、これに よって架橋させるものである。架橋性 モノマーとして適当なものは、フタル 酸ジアリル、スチレン、ビニルトルエ ンまたはすでに述べたようなメタクリ ル酸エステルである。ポリエステルの うち好ましいものは、スチレンで希釈 したマレイン酸／グリコール付加物で ある。

結合剤の混合物もまた使用できる。

本発明の結合剤は、鉄粉または鋼粉とともに普通使用さ
れる合金用粉末もしくは特定の目的のための添加剤を偏
析または発塵から防ぐのに有用である（本発明の目的の
ために。

「合金用粉末」なる語は、鉄粉または鋼粉に添加される
微粒子元素もしくは化合物であって、これら元素もしく
は化合物は、いずれにせよ最終的に鉄または鋼と「合金
」となるものに対して使用している。）。合金用粉末の
例としては、黒鉛の形状をとっている冶金炭素、ニッケ
ル、銅、モリブデン、硫黄またはスズ元素、銅とスズま
たはリンの二元合金、マンガン、クロム、ホウ素、リン
またはケイ素のフェロアロイ、炭素と、鉄、バナジウム
、マンガン、クロムおよびモリブデンの２種または３種
の低融点三元共晶または四元共晶、タングステンまたは
ケイ素の炭化物、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、およ
びマンガンまたはモリブデンの硫化物である。一般に、
存在する合金用粉末の合計は少量であり、ある特定の粉
末においては１０〜１５重量％はどが存在することもあ
り得るが、一般には全粉末量に対して約３重量％までで
ある。

粉末混合物に対する結合剤の添加は、引例としてここに
組込んだ米国特許第４，４８３，９０５号の教示する方
法によって行うことができる。

しかし一般に鉄をベースとする粉末と合金用粉末とは通
常の技術によって乾式混合が行われ、結合剤を添加した
後、粉末が良く湿潤するまで混合される。湿態の粉末は
浅いトレイ上に拡げられ、場合によっては加熱または真
空の手段で乾燥される。普通の状態で液体である本発明
の結合剤は、粉末混合物へ結合剤がより良く分散するた
め有機溶剤で希釈するのが好ましいが、希釈しない状態
で乾燥粉末に添加することができ、ついで結合剤が混合
物全体にわたってほぼ均一に分散するようにする。固体
の結合剤は一般に有機溶剤に溶解し液体溶液として添加
する。

粉末組成物に添加されるべき結合剤の量は、合金用粉末
の密度および粒度分布、ならびに組成物中の合金用粉末
の相対重量のような因子に依存する。一般に、粉末組成
物に添加される結合剤の量は、全粉末組成物重量に対し
て約０．００５ないし１．０重量％である。しかしなが
ら、より明確には平均粒子サイズが約２０ミクロン以下
の合金用粉末に対し、そして大抵の合金用粉末に適用さ
れる基準として、良好な耐偏析性ならびに耐発悪性は、
結合剤の添加量を以下の表に従うことにより得られるこ
とが判明した。

＜　　２．５　　　　　　　　　　　０．１２５〉２．
５〜４．５　　　　　　　　０．１００〉４．５〜６．
５　　　　　　　　０．０５０＞　　５．５　　　　　
　　　　　　０．０２５一種類以上の合金用粉末が存在
する場合は、それぞれの粉末に対する結合剤量を表より
決定し、これを合計したものを粉末組成物に添加する。

本発明の改善された粉末組成物は、使用に際しては、約
２７５ないし７００メガニユ一トン／平方ミリメートル
（ＭＮ／ｍｍ２）　　の圧力で金型内で圧縮し、ついで
組成物を合金にするため十分な温度と時間で焼結する。

金型自体は金型壁に潤滑剤が塗布されているが。

通常約１重量％までの量の潤滑剤を粉末組成物に直接添
加して混合している。好ましい潤滑剤は焼結中にきれい
に熱分解するものである。適当な潤滑剤の例としては、
ステアリン酸亜鉛またはグリコケミカルカンパニー（Ｇ
ｌｙｃｏ　Ｃｈｅｏ＋１ｃａｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ）から
「アクラワックス（ＡＣＲＡＷＡＸ）Ｊとして入手でき
る合成ワックスである。

夾庭銖 以下の実施例それぞれについて、鉄をベースとする粉末
、合金用粉末および結合剤の混合物を調製した。「結合
剤処理」混合物は、まず鉄粉と合金用粉末を標準の実験
用ボトルミキシング（ｂｏｔｔｌｅ−ｍｉｘｉｎｇ）装
置で２０ないし３０分間混合した。得た乾態混合物を通
常の食品用ミキサーの適当な大きさのボウルに移した。

これらの間粉塵がたたないよう注意をした。ついで粉末
混合物に、通常は有機溶剤で溶液にして粉末混合物に加
え、スパチュラによって粉末と混合した。混合物が均一
に湿った状態になるまで混合を続けた。その後、その湿
った混合物を浅い金属トレイ上に拡げて乾燥した。乾燥
後、乾燥中に生成した大きな塊を粉砕するため混合物を
４０メツシユの篩を通過させた。粉末混合物の一部を化
学分析と耐発塵性試験のため別に取って置いた。残りの
混合物を２つに分け、それぞれに０．７５重量％（１）
ｒ７’）ラワｙ’）スＣＣＡＣＲＡＩｌｌＡＸ　Ｃ）Ｊ
または１．０　重量％のステアリン酸亜鉛を混合し、こ
れら混合物を粉末組成物の未焼成物性および焼結物性の
試験に供した。

混合物を制御された窒素流で風ひして耐発塵性の試験を
行なった。試験装置は、窒素流を受入れる側部の口を有
する２Ｑのエルシンマイヤーフラスコ上に、垂直に取付
けた円筒状のガラス管からなっている。ガラス管（長さ
１７　、５　ｃｍ、内径２．５（！１１）に、エルレン
マイヤーフラスコの口から上約２．５１のところに、４
００メツシユのスクリーンプレート（ｓｃｒｅｅｎ　ｐ
ｌａｔｅ）を設けである。試験すべき粉末混合物を２０
ないし２５ｇ、このスクリーンプレート上に置き、毎分
２Ｑの流速の窒素をガラス管を通じて１５分間通過させ
た。試験を結論づけるにあたり、混合物中の合金用粉末
の残存相対量を決定するため粉末混合物を分析した（試
験前の合金用粉末に対する百分率で表わした）。

これは発塵／偏析による合金用粉末の損失に対する組成
物の抵抗性の測度となる。

各実施例の粉末組成物の見掛は密度（ＡＳＴＭＢ　　２
１２−７６）と流動性（ＡＳＴＭ　Ｂ　　２１３−７７
）も測定した０組成物を圧縮圧４１４ＭＮ／ｍ２で未焼
結捧に圧縮し、未焼結密度（ＡＳＴＭＢ　　３３１−７
６）と未焼結強度（ＡＳＴＭ　　Ｂ５１２−７６）を測
定した。２本目の未焼結捧を６．８ｇ／ｃｃの密度に圧
縮し、アンモニア雰囲気中で約１１ｏＯないし１５００
℃で３０分間焼結して１寸法変化（ＡＳＴＭ　　Ｂ　　
６１０−７６）、横破壊強度（ＡＳＴＭ　　Ｂ　　５２
８−７６）および焼結密度（ＡＳＴＭ　　Ｂ　　３３１
−７６）を測定した。

実施例１および２は比較の目的のためのものであって、
米国特許第４，４８３，９０５号に開示された２種類の
結合剤の効果を示している。実施例３ないし９は本発明
の詳細な説明するものである。実施例において、特記し
ない限り全ての百分率は重量％を表わす。

去１１１ 次の組成の試験用混合物を調製した。

黒鉛［アズバリイ（Ａｓｂｕｒｙ）グレード３２０２］
　　１．０　　％ポリエチレングリコール　　　　　　
　　０．１２５％［ユニオンカーバイドカーボワックス （Ｕｎｉｏｎ　Ｃａｒｂｉｄｅ　Ｃａｒｂｏｖａｘ）　
３３５０　］鉄粉［ヘガネーズ（）ｌｏｅｇａｎａｅｓ
）　ＡＳＴ　１０００］　　残　部ポリエチレングリコ
ールはメタノール１０％溶液で添加した。組成と成分は
同じであるが、ポリエチレングリコールを添加しない他
の混合物を調製し対照混合物として試験した。これら混
合物による試験結果を第１表に掲げる。

第１表 叉１ヱＬ２ 次の組成の試験用混合物を調製した。

黒鉛（アズバリイブレード３２０Ｂ）　　　　　　１．
０　　％ポリビニルアルコール　　　　　　　　　０．
１２５％［エアープロダクツ（Ａｉｒ　Ｐｒｏｄｕｃｔ
ｓ）ＰＶＡグレード２０３］ 鉄粉［ヘガネーズＡＳＴ　１０００１　　　　　　　残
　部ポリビニルアルコールは１０％水溶液の形で添加し
た。同一の組成と成分であって、ポリビニルアルコール
を添加しない混合物も調製し、対照として試験した。こ
れら混合物による試験結果を第２表に掲げる。

第２表 ヌｌｌｕ 次の組成の試験用混合物を調製した。

黒鉛（アズバリイブレード３２０３）　　　　　　１．
０　　％ポリ酢酸ビニル［エアープロダクツ パイナック（Ｖｉｎａｃ）　Ｂ−１５１０，１２５％鉄
粉［ヘガネーズＡＳＴ　１０００１　　　　　　　残　
部ポリ酢酸ビニルは１０％アセトン溶液として添加した
。同一の組成と成分で、ポリ酢酸ビニルを添加しない混
合物も調製し、対照として試験した。

これら混合物による試験結果を第３表に掲げる。

第３表と第２表とを比較すると、本発明のポリ酢酸ビニ
ルは、先行技術のポリビニルアルコールの優れた耐発塵
性を保持し、かつポリビニルアルコールを使用したとき
生じた未焼結密度、焼結寸法変化または焼結強度が減少
する欠点がない、第３表と第１表とを比較すると、本発
明のポリ酢酸ビニルは、先行技術のポリエチレングリコ
ールによる耐発塵性と流動性よりも優れていることが示
されている。

第３表 去１宅二東 次の組成の試験用混合物を＠製した。

黒鉛（アズバリイブレード３２０３　）　　　　　０．
９　　％酢酸酪酸セルロース　　　　　　　　　　０．
１　　％［イーストマンカンパニイ（Ｅａｓｔｍａｎ　
Ｃｏ、）。

ＣＡＢ−５５１−０，２］ 鉄粉［ヘガネーズＡＳＴ　１０００１　　　　　　　残
　部酢酸酪酸セルロースは酢酸エチル１０％溶液として
添加した。同一の組成と成分で、酢酸酪酸セルロースを
添加しない混合物も調製し、対照とした。これら混合物
による試験結果を第４表に掲げる。

第４表と第１表および第２表とを比較すると。

本発明の酢酸酪酸セルロースで処理した組成物は、先行
技術の結合剤で処理した組成物に比して、黒鉛の耐発塵
性と粉末の流動性が改善されていることを示している。

第４表 １なものである。

スｔ５ 次の組成の試験用混合物を調製した。

黒鉛（アズバリイブレード３２０３）　　　　０．４％
フェロネ人本ル　　（二元合金。

通常１５〜１６％のリンを含む）　　　　　　５．１３
％ｎ−ブチルメタクリレート　　　　　　　　０．２５
％［デュポンカンパニイ（Ｄｕｐｏｎｔ　Ｃｏ、）エル
バサイト（Ｅｌｖａｃｉｔｅ）グレード２０４４］鉄粉
（ヘガネーズＡＳＴ　１００ＯＢ）　　　　　残部ｎ−
ブチルメタクリレートは、メチルエチルケトンの１０％
溶液として添加した。同一の組成と成分で、メタクリレ
ートポリマーを添加しない混合物を調製し、対照として
試験した。これら混合物による試験結果を第５表に示す
。

関連実験として、実施例５で用いたものと同一成分の混
合物であるが、含有量が黒鉛０．２６％。

フェロホスホル０．９％のものを調製し、結合剤として
先行技術のポリエチレングリコールを０．３５％添加し
たものを試験した。　この比較例では、本発明のメタク
リレート結合剤より高濃度（０，２５％に対して０．３
５％）　のポリエチレングリコールを使用したが、試験
の結果、黒鉛とフェロホスホルに付与された耐発塵性は
それぞれ僅か７８％と６３％にすぎなかった（この数値
は第５表に示された１００％と９１％におのおの対比さ
れるべきものである。）。

第５表 去１」し−望 次の組成の試験用混合物を調製した。

黒鉛（アズバリイブレード９２０３）　　　　０．９％
アルキド樹脂前駆体　　　　　　　　　　０．１０％［
カーギルカンパニー（Ｃａｒｇｉｌｌ　Ｃｏｍｐａｎｙ
）。

ビニルトルエンアルキドコポリマー５３０３１鉄粉（ヘ
ガネーズＡＳＴ　１０００）　　　　　　　　残部ビニ
ルトルエンアルキドコポリマー混合物は。

１重量部の結合剤に対し９重量部のアセトンに分散させ
、この状態で組成物に添加した。同一の組成と成分でビ
ニルトルエンコポリマーを添加しない混合物を調製し対
照とした。これら混合物による試験結果を第６表に示す
。

第６表 去Ｊｌ−１ 次の組成の実験用混合物を調製した。

黒鉛（アズバリイブレード３２０３）　　　　１．０％
湿気硬化型ポリウレタンプレポリマー　　０．１０％［
モベイ（阿ｏｂａｙ）モンジュール（Ｍｏｎｄｕｒ）Ｘ
Ｐ−７４３，芳香族ポリイソシアナート］鉄粉（ヘガネ
ーズＡＳＴ　１０００）　　　　　　残部ポリウレタン
プレポリマーは１０％アセトン溶液として添加した。湿
態混合物から溶液を除去するため加熱、真空にし、つい
で空気中の湿気にさらしてプレポリマーを硬化させた。

この混合物による試験結果を第７表に掲げる。本発明の
ポリウレタンによって与えられる耐発塵性（８５％）と
第１表および第２表とを比較すると、ポリエチレングリ
コールによって与えられるもの（７０％）より大で、ポ
リビニルアルコールによって与えられるもの（９２％）
より小さい（それでも実用上は受は入れられる水準であ
る）、シかしポリウレタンによって得られる重要な特性
である未焼結強度は２種類の先行技術の結合剤より十分
高く、この点に関する実用上の改善は、他の特性の低下
を補っている。

第７表 ス】１九−」− 次の組成の実験用混合物を調製した。

黒鉛（アズバリイブレード３２０３）　　　　０．９％
ポリエステル樹樹脂台物　　　　　　　　０．１０％［
ダウ（Ｄｏｗ）デラカーン（Ｄｅｒａｋａｎｅ）グレー
ド４７０−３６スチレン希釈ビニルエステル樹脂］ 鉄粉（ヘガネーズＡＳＴ　１０００）　　　　　　残部
ポリエステル混合物は、１重量部のポリエステ、ル樹脂
に対し９重量部のアセトンで希釈し、この状態で添加し
た。樹脂溶液には、メチルエチルケトン過酸化物０．１
５０％とナフテン酸コバルト０．０５％が含まれている
。樹脂溶液を添加した後、湿態混合物からアセトンを除
去するため加熱。

真空にし、結合剤を硬化させた。同一の組成と成分でポ
リエステル樹脂を添加しない混合物を調製し対照として
試験した。これら混合物による試験結果を第８表に掲げ
る。第８表と第１表および第２表とを比較すると１本発
明の試験用樹脂は耐発塵性、粉末流動性および未焼結強
度が先行技術の結合剤より改善されていることが示され
ている。

第８表 スＪＬＬ−隻 次の組成の実験用混合物を調製した。

黒鉛（アズパリイブレード３２０Ｂ）　　　　　　１．
０　　％ニッケル（インターナショナルニッケルインコ
ーホレーテッド（Ｉ　ｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＮｉｃ
ｋｅｌ　Ｉｎｃ、）　グレードＨＤＮＰ）　　　　　２
．Ｏｖｔ％ポリ酢酸ビニル［エアープロダクツ Ｐ　Ｖ　Ａ　　Ｂ−１５］　　　　　　　　　　　　　
００．１７５％鉄粉ヘガネーズＡＳＴ　１０００コ　　
　　　　残　部ポリ酢酸ビニルは１０％アセトン溶液と
して添加した。同一の組成と成分で、ポリ酢酸ビニルを
添加しない混合物も調製し、対照として試験した。

これら混合物の試験結果を第９表に示す。

第９表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）鉄粉および鋼粉からなる群から選ばれた鉄を
   ベースとする粉末、（ｂ）少なくとも１種類の少量の合
   金用粉末および（ｃ）前記の鉄をベースとする粉末なら
   びに合金用粉末のための結合剤を含む組成物であって、
   該組成物が、前記の鉄をベースとする粉末と合金用粉末
   とに前記の結合剤を機械的に混合することによって形成
   されたものである改善された組成物において、前記結合
   剤が （ｉ）酢酸ビニルホモポリマーまたは単量体単位の少な
   くとも７０％が酢酸ビニルである酢酸ビニルコポリマー
   、 （ｉｉ）セルロースエステル樹脂またはセルロースエー
   テル樹脂、 （ｉｉｉ）メタクリルポリマーまたはコポリマー、 （ｉｖ）アルキド樹脂 （ｖ）ポリウレタン樹脂および （ｖｉ）ポリエステル樹脂 からなる群から選ばれた、水に実質的に不溶の樹脂であ
   ることを改善の特徴とする粉末組成物。 ２、結合剤が酢酸ビニルのホモポリマーもしくはコポリ
   マーである特許請求の範囲第１項記載の粉末組成物。 ３、結合剤がポリ酢酸ビニルである特許請求の範囲第２
   項記載の粉末組成物。 ４、結合剤を約０．００５ないし１．０重量％含む特許
   請求の範囲第２項記載の粉末組成物。 ５、結合剤が、エチルセルロース、酢酸セルロース、酢
   酸酪酸セルロースおよびニトロセルロースからなる群か
   ら選ばれたセルロース樹脂である特許請求の範囲第１項
   記載の粉末組成物。 ６、結合剤が、酢酸酪酸セルロースである特許請求の範
   囲第５項記載の粉末組成物。 ７、結合剤を約０．００５ないし１．０重量％含む特許
   請求の範囲第５項記載の粉末組成物。 ８、結合剤が、ポリメチルメタクリレート、ポリエチル
   メタクリレート、ポリブチルメタクリレート、メチル／
   ブチルメタクリレートコポリマーおよびメチル／エチル
   メタクリレートコポリマーからなる群から選ばれたメタ
   クリル樹脂である特許請求の範囲第１項記載の粉末組成
   物。 ９、結合剤がｎ−ブチルメタクリレートホモポリマーで
   ある特許請求の範囲第８項記載の粉末組成物。 １０、結合剤を０．００５ないし１．０重量％含む特許
   請求の範囲第８項記載の粉末組成物。 １１、結合剤がアルキド樹脂である特許請求の範囲第１
   項記載の粉末組成物。 １２、アルキド樹脂が乾性油で変性された特許請求の範
   囲第１１項記載の粉末組成物。 １３、アルキド樹脂が重合したエチレン性不飽和モノマ
   ーで変性された特許請求の範囲第１１項記載の粉末組成
   物。 １４、アルキド樹脂がフタル酸または無水フタル酸とエ
   チレングリコールとのプレポリマーであり、該プレポリ
   マーがビニルトルエンポリマーで変性された特許請求の
   範囲第１３項記載の粉末組成物。 １５、結合剤を約０．００５ないし１．０重量％含む特
   許請求の範囲第１１項記載の粉末組成物。 １６、結合剤がポリウレタン樹脂である特許請求の範囲
   第１項記載の粉末組成物。 １７、ポリウレタン樹脂が大気の温度にさらされること
   により硬化する特許請求の範囲第１６項記載の粉末組成
   物。 １８、ポリウレタン樹脂が、遊離のイソシアナート基を
   含むプレポリマーと、ポリアミドおよび単量体ポリオー
   ルからなる群から選ばれた架橋剤とによって硬化する特
   許請求の範囲第１６項記載の粉末組成物。 １９、結合剤を約０．００５ないし１．０重量％含む特
   許請求の範囲第１７項記載の粉末組成物。 ２０、結合剤がポリエステル樹脂である特許請求の範囲
   第１項記載の粉末組成物。 ２１、ポリエステル樹脂が、（ａ）炭素数４ないし６の
   不飽和ジカルボン酸と炭素数が２ないし４のジヒドロキ
   シアルコールとの縮合物と、（ｂ）エチレン性不飽和モ
   ノマーとの反応生成物である特許請求の範囲第２０項記
   載の粉末組成物。 ２２、縮合物が、マレイン酸またはフマル酸とエチレン
   グリコールとの縮合生成物であり、モノマーがフタル酸
   ジアリル、ビニルトルエン、スチレンまたはメタクリル
   酸エステルである特許請求の範囲第２１項記載の粉末組
   成物。 ２３、縮合物がマレイン酸とエチレングリコールの縮合
   物であり、モノマーがスチレンである特許請求の範囲第
   ２１項記載の粉末組成物。 ２４、結合剤を約０．００５ないし１．０重量％含む特
   許請求の範囲第２２項記載の粉末組成物。 ２５、合金用粉末の平均粒子サイズが約２０ミクロンま
   であり、組成物中の合金用粉末に対する結合剤の重量比
   が、粉末用合金の密度に依存し、かつ下記の表に従う特
   許請求の範囲第１項、第５項、第８項、第１１項、第１
   ６項または第２１項記載の粉末組成物。 ￥合金用粉末の密度￥　￥合金用粉末に対する結合剤の
   重量比￥ ≦２．５　　　　　　　０．１２５ ＞２．５〜４．５　　　０．１００ ＞４．５〜６．５　　　０．０５０ ＞６．５　　　　　　　０．０２５