KR0166436B1 - 분말 사출 성형용 결합제 및 이를 이용한 분말 사출 성형체의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분말 사출 성형용 결합제 및 이를 이용한 분말 사출 성형체의 제조 방법에 대한 것으로서, 종래 분말 사출 성형 기술인 WITEC공정, AMAX공정, RIVERS공정은 결합제및 결합제 제거 방식에 따라 각각 여러 가지 문제점을 안고 있었다.

그러나, 무기 분말을 기준으로 페놀 수지 3내지 20중량부, 페놀 수지의 경화 제1내지 5중량부, 용매로서 물및/또는 에탄올 5내지 20중량부, 가소제 0.5내지 3중량부, 그리고 윤활제0.5내지 3중량부로 구성되는 분말사출성형용 결합제와 이 결합제를 이용한 사출 성형체의 제조 방법을 제공함으로써 분말 사출 성형체의 성형성, 형태 안정성, 치수 정밀도를 향상시키고, 제조 공정을 간소화하며, 유해하지 않고 저렴한 물과 에탄올을 사용함으로써 공해 문제를 줄이고 제조 비용을 절감할 수 있다.

Description

분말 사출 성형용 결합제및 이를 이용한 분말사출 성형체의 제조방법

본 발명은 분말 사출 성형용 결합제와 이를 이용한 분말 사출 성형체의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 제조 공정을 간소화하고, 환경오염을 줄일 수 있으며, 제조비용을 절감시키는 것이 가능한 분말 사출 성형용 결합제와 이를 이용한 분말 사출 성형체의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적인 분말 사출 성형 공정은 무기 분말과 유기 결합제를 균일하게 혼합하여 사출 성형 및 압출 성형을 한 다음, 성형체 내에 존재하는 결합제를 제거하고, 마지막으로 결합제가 제거된 성형체를 소결함으로써 후 가공이 필요 없는 페라이트계 마그네트와 같은 정밀 부품을 제조하는 것이 가능한 공정이다. 특히, 분말 사출 성형 공정은 결합제의 제거 공정이 중요하며, 성형체 내에서 결함 없이 결합제를 빠르게 제거하는 것이 필요한 기술이다.

공지의 프레스 성형, CIP성형으로 소결하는 분말 야금법은 분말 사출 성형과 비교하여 여러 가지 문제점을 갖는바, 먼저 프레스 성형의 경우에는 일축 성형 이외의 형상을 갖는 부품을 제조하는 것이 불가능한 단점이 있고, CIP성형은 3차원 형상의 부품 성형이 가능한 반면에 고무 몰드 내부에서 성형되기 때문에 정밀도가 낮은 단점이 있다.

따라서, 복잡한 형상의 정밀 부품 제조에는 공지의 분말 사출 성형이 주로 사용되고 있는데, 이와 같은 분말 사출 성형 기술은 결합제및 결합제 제거 방식에 따라 크게 WITEC공정, AMAX공정, 그리고 RIVERS공정등으로 구분되며, 이를 간단히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 공지의 WITEC공정 [미국 특허 제4,197,118호, 제4,305,756호, 일본 공고 특허 공보 제86-33, 282호 및 제89-51,521호 등]은 무기 분말을 왁스 및 열가소성 수지로 혼합하여 사출 성형한 다음, 성형체에서 결합제를 1단계로 헵탄과 같은 용매를 사용하여 용매 추출 법으로 제거하고, 2단계에서는 열분해 법으로 결합제를 제거하는 공정이다.

또한, 공지의 AMAX공정 [미국 특허 제4,765,950호]은 저 융점 유인 식물유와 고분자 결합제로 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 등으로 구성되며, 사출 성형후 성형체는 염화메틸렌, 아세톤, 나프타등의 용매를 이용하여 유성분을 용매 추출로 제거하고, 남은 고분자를 열분해시키는 방법으로 결합제를 제거하는 공정이다.

그러나, 공지의 WITEC공정과 AMAX공정은 결합제의 제거 속도가 빠르고, 두께가 두꺼운 제품도 제조 가능한 장점이 있는 반면에 용매로 사용되는 헵탄, 염화메틸렌, 아세톤, 나프타등이 공해 및 환경 문제를 유발하기 때문에 미국과 일본등의 선진국에서 엄격히 규제하고 있어 그 사용량의 제한과 가격 상승을 불러 일으키는 문제점이 있다.

그리고, 공지의 RIVERS공정 [미국 특허 제4,113,480호 및 제4,721,599호 등]은 결합제로 메틸셀룰로오스, 물, 글리세린 등을 사용하여 저온에서 사출 성형한 후 80내지 120℃의 금형에서의 메틸셀룰로오스의 겔(gel)화 현상을 이용하여 고화시키는 방법으로서, 용매 추출 없이 열분해법 만으로 결합제를 제거할 수 있는 장점이 있는 반면에, 성형체의 강도가 크지 않아서 정밀한 부품의 제조가 어려우며, 겔화된 혼합물의 재생이 어려운 단점이 있다.

상기한 바와 같이 종래의 분말 사출 성형 기술은 결합제 및 결합제 제거 방식에 따라 각각 여러 가지 문제점을 안고 있음을 알 수 있다.

특히, 상기한 바와 같은 WITEC공정, AMAX공정 및 RIVERS 공정 이외에 페놀과 같은 열경화성 수지 만을 결합제로 사용하여 분말 사출 성형을 하는 방법 [T.J.Whalen and C.F.Johnson: Ceramic Bulletin, 60,216,1981]이 소개된 바 있으나, 결합제를 효과적으로 제거하는 것이 어려워 실질적으로 거의 사용되지 않고 있는 실정이다.

이와 같이 결합제 및 결합제 제거 방식에 따라 발생되는 분말 사출 성형 시의 문제점을 해소하기 위하여, 본 발명을 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 보다 향상된 조건의 분말 사출 성형용 결합제를 제공함과 동시에 이 결합제를 이용한 분말 사출 성형 공정에 의해서 복잡한 형상의 정밀 부품의 제조 방법을 제공하여, 성형성, 형태 안정성, 치수 정밀도 향상, 제조 공정의 간소화, 그리고 공해 문제의 제거와 제조 비용을 절감하고자 하는 것이다.

이하 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 분말 사출 성형용 결합제는 무기 분말을 기준으로 페놀 수지 3 내지 20중량부, 용매 5 내지 20중량부, 가소제 0.5내지 3 중량부 그리고 윤활제 0.5 내지 3중량부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 분말 사출 성형용 결합제를 이용하여 분말 사출 성형체를 제조하는 방법은 상기 분말 사출 성형용 결합제를 무기 분말과 상온에서 혼합하여 펠릿화하고, 압출 성형 시의 금형 온도를 30 내지 200℃로 한 후, 열분해 법에 의해 용매를 제거함으로써 제조되게 된다.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 무기 분말과 함께 분말 사출 성형 시 사용되는 결합제는 페놀 수지, 용매, 가소제 및 윤활제 그리고 필요에 따라 상기 페놀 수지를 위한 경화제로 구성되어 있다.

본 발명의 상기 결합제의 중요 성분인 페놀 수지는 사용되는 무기 분말을 기준으로 해서 3 내지 20 중량부로 첨가하는 것이 바람직하며, 상기 페놀 수지의 사용은 높은 유동성과 성형성을 부여하도록 한 것이며, 이는 사용되어지는 무기 분말의 밀도에 따라 부피의 분율이 변화되므로 이를 고려하여 선택한 것이다.

상기 페놀 수지로는 레졸형 페놀 수지 또는 노블락형 페놀 수지가 바람직하게 사용될 수 있으며, 그 이외에 본 발명에서 사용하는 유해하지 않은 용매인 물 및/또는 에탄올에 용해 가능한 페놀 수지라면 어느 것이든 사용이 가능하고, 이 중에서 상온에서 액상으로 존재하는 레졸형 페놀 수지가 가장 적합하다.

본 발명에서 상기 페놀 수지를 경화 시키기 위한 경화제로는 분말 사출 성형이 가능한 무기분말을 기준으로 해서 1 내지 5 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다.

일반적으로 레졸형 수지는 경화제를 사용하지 않아도 되지만, 사용을 해도 무방하며, 경화제를 사용하지 않을 경우에도 자체 열경화가 가능하며, 노블락형 페놀 수지는 헥사메틸렌테트라민과 같은 경화제를 사용하는데, 경화제의 선택은 경화 온도와 경화 시간에 따라 결정된다. 이에 따라 상온용 경화제(30 내지 70℃), 중온용 경화제(70 내지 120℃)또는 고온용 경화제(120 내지 200℃)등의 경화제가 개발되어 있으므로 다양한 온도 범위에서 경화가 가능하다.

즉, 종래의 RIVERS공정에서 결합제로 사용되는 메틸셀룰로오스는 80 내지 120℃의 온도 범위에서만 겔화 되지만, 본 발명의 결합제는 공정 시 필요에 따라 상온에서 200℃의 범위 내에서 경화 온도를 조절할 수 있는 특징을 갖는다.

본 발명에서 사용하는 용매로는 물 및/또는 메탄올이 있으며, 그 첨가량은 무기 분말을 기준으로 5 내지 20중량부가 바람직하다. 만일, 용매의 첨가량이 5중량부 이하일 경우에는 성형에 필요한 유동성을 얻을 수 없으며, 반대로 20중량부 이상일 경우에는 혼합물의 농도가 어무 낮아서 성형체의 강도가 불충분하고 크렉이 발생할 수가 있다.

이때, 상기의 용매를 물과 에탄올의 혼합물로 사용할 경우에는 결합제 전체성분에 대해 물의 첨가량을 1 내지 10중량부, 에탄올의 첨가량은 4 내지 10중량부로 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 결합제의 한 성분으로서 물 및/또는 에탄올을 사용하는 것은 사출 성형 공정 이후에 건조 공정에서 물 및/또는 에탄올을 제거하게 되면 남은 공간에 미세한 통로가 형성되게 되며, 페놀 수지 성분을 열분해 시킬 때, 분해된 페놀 가스가 이 통로를 통해서 제거되게 되어 최종적으로 얻어지는 성형체에 크렉이 발생하지 않으면서 빠른 승온 속도로 잔류 결합제가 제거될 수 있다. 또한, 본 발명은 상기한 바와 같이 물 및/또는 에탄올을 용매로 사용하게 되므로 용매 추출 공정이 필요 없게 되고, 공해 문제도 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명에서 상기 가소제는 유동성 및 성형성을 개선하기 위하여 첨가하며, 디메틸 프탈레이트, 디에틸 프탈레이트 및 디부틸 프탈레이트로 이루어진 그룹으로 부터 적어도 하나를 선택하여 사용할 수 있으며, 그 첨가량은 무기 분말을 기준으로 해서 0.5 내지 3 중량부가 바람직하다.

만일, 가소제의 첨가량을 0.5중량부 이하로 할 경우에는 성형에 필요한 유동성을 얻을 수가 없게 되며, 반대로 3중량부 이상으로 사용할 경우에는 유동성은 증가하지만 충분한 성형체의 강도를 얻을 수가 없고, 제조 비용이 증가하는 문제점이 있게 된다.

본 발명에서 윤활제로는 스테아르산, 올레산, 왁스류 및 폴리에틸렌 글리콜로 이루어진 그룹으로 부터 적어도 하나를 선택하여 사용할 수 있고, 그 첨가량은 무기 분말을 기준으로 해서 0.5내지 3중량부가 바람직하며, 상기 윤활제는 성형에 필요한 유동성을 향상시킴과 동시에 금형 표면과의 마찰저항을 감소시켜 금형으로부터 이형성을 개선시키게 된다.

한편, 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 결합제와 함께 사용 가능한 무기 분말은 세라믹 분말, 금속 분말 또는 합금 분말 등을 광범위하게 사용할 수 있으며, 이때의 무기 분말의 적절한 크기는 분말 사출 성형이 가능한 약0.1 내지 100마이크로미터이며, 무기 분말의 충전율은 70내지 92중량부를 사용할 수 있다.

만일, 무기 분말의 사용량을 70중량부 이하로 사용할 경우에는 제거할 결합제의 양이 많아 결합제 제거 후에 성형체의 강도 유지, 소결 시 충분한 소결 밀도를 얻기 어려우며, 반대로 무기 분말을 92중량부 이상으로 사용할 경우에는 점도가 증가하여 균일한 혼합 공정과 사출 성형이 어렵게 된다.

이와 같은 무기 분말은 성형성, 결합제 제거 특성, 소결 특성에 영향을 미치기 때문에 결합제 제거 공정 및 소결 공정에서 상기 금속 분말과 합금 분말은 산화를 방지하기 위하여 진공 분위기, 수소 분위기 또는 아르곤 분위기를 사용하며, 세라믹 분말은 질소 또는 공기 분위기를 사용한다.

다음에는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 결합제를 이용하여 분말 사출 성형 공정에 따라 정밀 부품으로의 제조가 가능한 성형체를 제조하는 공정에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 무기 분말과 유기 결합제를 혼합기에서 적당한 혼합 조건 하에서 혼합하고 펠릿화 한다. 상기의 혼합 조건은 상온에서 30분 내지 1시간 이며, 혼합기와 사출기의 실린더 부분, 노즐의 온도는 상온으로 유지하는 것이 필요하며, 만일 그 이상의 온도로 할 경우에는 페놀 수지의 경화 반응으로 인해 균일한 혼합이 어려워지는 문제점이 발생하게 된다.

상기와 같은 무기 분말과 유기 결합제를 혼합하여 펠릿화 된 시료는 사출기에서 성형하며, 이때의 성형 조건은 성형 온도, 성형 압력, 금형의 온도, 그리고 금형에서의 유지 시간 등을 조절하면서 결정한다.

또한, 제조하고자 하는 성형체의 형상이 실린더 형상, 링 형상 또는 봉 형상인 경우에는 압출기를 사용하여 성형하는 것도 가능하다.

즉, 성형 시 금형의 온도는 페놀 수지의 종류 및 경화제에 따라 30 내지 200℃의 온도 범위로 유지하는 것이 바람직하며, 금형 온도가 높을수록 금형에서의 유지 시간을 줄이도록 한다. 상기 금형에서의 온도를 30℃이하로 할 경우에는 경화가 충분히 일어나지 않기 때문에 성형체의 강도가 낮아지는 문제가 있고, 200℃이상으로 할 경우에는 물 및/또는 에탄올의 기초가 급격히 일어나기 때문에 성형체의 크렉이 발생하게 되므로 상기 온도 범위에서 금형을 실시하는 것이 바람직하다.

본 발명의 방법에 따르면, 상기 성형체의 용매인 물 및/또는 에탄올과 유기 결합제의 성분은 용매 추출 없이 열분해법 만으로 건조하여 제거하는데, 일반적으로 결합제의 제거는 공기 중에서 가장 빠르지만 잔류 불순물의 양이 많은 단점이 있고, 금속 분말이나 합금 분말의 경우에는 분말의 산화가 소결능을 약화시킬 수 있으므로, 수소, 아르곤, 진공, 질소 등 비산화 또는 환원 분위기하에서 결합제를 제거하는 것이 좋다.

저 분자량의 물과 에탄올의 용매 성분은 25내지 150℃의 온도 범위에서 먼저 에탄올이 건조되어 제거되고, 그 다음에 물이 제거되며, 승온 속도는 50 내지 200℃/hr으로서 성형체의 두께의 따라 조절한다. 물과 에탄올이 제거된 성형체는 성형체 내에 충분한 열인 기공(open pore)이 형성되어 빠른 승온 속도에서도 결함 없이 유기 결합체 성분인 페놀 수지를 제거할 수 있게 된다.

또한, 페놀 수지 등의 유기 결합제 성분은 200 내지 500℃의 온도 영역에서 제거되며, 승온 속도는 50 내지 100℃/hr으로서 성형체의 두께에 따라 조절한다. 종래 제조 방법에서는 결합제 제거를 위한 승온 속도가 약20℃/hr이하로 조절되므로 본 발명의 결합제를 사용한 제조 공정이 현저하게 공정 시간을 단축하게 되는 효과가 있다.

한편, 결합제가 제거된 금속 분말이나 합금 분말의 성형체는 수소, 아르곤, 진공, 질소 등 비산화 또는 환원 분위기에서 소결되고, 세라믹 분말은 아르곤, 진공 질소 뿐만 아니라 공기 분위기에서도 소결이 가능하고, 이러한 소결 공정은 소결 시간, 소결 온도, 그리고 분위기의 조절을 통하여 성형체의 치밀화를 이루게 되는 것이며, 이는 사용되는 무기 분말의 종류에 의해 결정된다.

본 발명을 다음의 여러 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하기로 하겠으며, 본 발명이 다음의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1]

무기 분말은 세라믹 분말의 일종인 이방성 Sr-페라이트 경자성 분말로서 평균입도는 0.7 내지 1.3 마이크로미터이다. 결합제의 구성은(a)액상 페놀 수지 5중량부(b)페놀 수지의 상온용 경화제인 헥사메틸렌 테트라민 2중량부(c)물과 에탄올의 혼합물 15중량부(d)가소제로는 디부틸 프탈레이트 0.5중량부(e)윤활제로는 스테아르산 1중량부이다. 자성 분말과 결합제 조성물의 함량비는 중량부로 76.5:23.5로서, 혼합기에서 상온에서 1시간 동안 혼합되었다. 펠릿으로 만들어진 시료는 자장 중 사출 성형기에서 평형으로 사출되었으며, 금형 온도는 80℃이고, 금형에서의 유지 시간은 5분이었다. 탈자(demagnetizing)된 사출 성형체의 유기 결합제 성분은 질소 분위기하에서 열분해 되었으며, 물과 에탄올의 용매 성분은 25 내지 150℃의 온도 범위에서 건조되어 제거되었고, 페놀 수지 등의 유기 결합제 성분은 200 내지 500℃온도 영역에서 제거되었다. 승온 속도는 60℃/hr이고, 10mm두께의 성형체는 결함 없이 결합제가 제거되었다. 결합제가 제거된 성형체는 1,225℃에서 1시간 동안 공기 중에서 소결 처리되었다. 제조된 이방성 링형 Sr-페라이트 영구 자석의 자기 특성은 잔류 자속 밀도(Br)가 4,000G, 보자력(1Hc)이 3,000e이었다.

[실시예 2]

무기 분말은 희토류계의 Nd-Fe-B경자성 분말로서 평균 입도는 3 내지 10 마이크로미터이다. 결합제의 구성은 (a) 자체 열경화되는 액상 레졸형 페놀 수지 7중량부(b)용매인 물의 첨가량은 10중량부(c)가소제로는 디에틸 프탈레이드 0.5중량부(d)윤활제로는 폴리에틸렌 글리콜 1중량부 이다. 자성 분말과 결합제 조성 함량비는 81.5:18.5중량부로서, 혼합기에서 상온에서 1시간 동안 혼합하였다. 펠릿으로 만들어진 시료는 자장 중 사출 성형기에서 링형으로 사출되었으며, 금형 온도는 50℃이고 금형에서의 유지 시간은 10분이었다. 탈자된 사출 성형체의 용매 성분인 물은 25 내지 150℃의 온도 범위에서 건조되어 제거되었고, 페놀 수지 등의 유기 결합제 성분은 200 내지 500℃온도 영역에서 수소 분위기하에서 제거되었다. 결합제가 제거된 성형체는 1,100℃에서 1시간 동안 수소 분위기하에서 소결 처리되었다. 제조된 희토류계의 Nd-Fe-B영구 자석의 자기 특성은 잔류 자석 밀도(Br)가 12,000 G, 보자력(1Hc)이 10,000 0e이었다.

[실시예 3]

무기분말은 금속분말의 일종인 스테인레스 스틸 분말로서 평균 입도는 6 내지 8 마이크로미터이다. 물-아로마이징법으로 제조된 상기 분말은 13중량부의 Ni, 17중량부의 Cr, 2중량부의 Mo, 1중량부의 Si, 그리고 나머지는 Fe성분으로 구성되어 있고, 밀도는 7.8g/㎤를 갖는다. 결합제의 구성은 (a)액상 페놀 수지 3중량부(b)페놀 수지의 상온용 경화제인 헥사메틸렌 테트라민 1.2중량부 (c)물과 에탄올의 혼합물 9중량부(d)가소제로는 디부틸 프탈레이트 0.5중량부(e)윤활제로는 스테아르산 0.5중량부이다. 스테인레스 스틸 분말과 결합제 조성물의 함량비는 85.8:14.2중량부로서, 혼합기에서 상온에서 1시간 동안 혼합되었다. 펠릿으로 만들어진 시료는 사출 성형기에서 사출되었으며, 금형 온도는 100℃이고 금형에서의 유지 시간은 3분이었다. 사출 성형체의 용매 성분인 에탄올과 물은 25 내지 150℃의 온도 범위에서 건조되어 제거되었고, 페놀 수지 등의 유기 결합제 성분은 200 내지 500℃ 온도 영역에서 수소 분위기하에서 제거되었다. 결합제가 제거된 성형체는 1,250 내지 1,350℃의 온도 범위에서 1시간 동안 수소 분위기하에서 소결 처리되었다.

[실시예 4]

무기 분말은 합금 분말의 일종인 텅스텐 합금 분말로서 평균 입도는 3 내지 4마이크로미터이다. 제조된 분말은 4.9중량부의 Ni, 2.1중량부의 Fe, 그리고 나머지는 W성분으로 구성되어 있고, 텅스텐 합금 분말의 밀도는 17.8g/㎤로서 아주 큰 값을 나타내므로, 무기 분말이 차지하는 부피 분율은 작아진다. 그러므로 텅스텐 합금 분말과 결합제 조성물의 함량비는 90:10중량부로서, 혼합기에서 상온에서 1시간 동안 혼합되었다. 결합제의 구성은 텅스텐 합금 분말 기준으로(a)액상 페놀 수지 3중량부(b)페놀 수지의 상온 경화제 1중량부(c)용매인 에탄올만의 첨가량은 5중량부(d)가소제는 디메틸 프탈레이트를 사용하고 첨가량은 0.5중량부(e)윤활제는 올레산을 사용하고 첨가량은 0.5중량부이다. 펠릿으로 만들어진 시료는 사출 성형기에서 사출되었으며, 금형 온도는 60℃이고 금형에서의 유지 시간은 5분이었다. 사출 성형체의 용매 성분인 에탄올은 25 내지 110℃의 온도 범위에서 건조되어 제거되었고, 페놀 수지 등의 유기 결합제 성분은 200 내지 500℃온도 영역에서 수소 분위기 하에서 제거되었다. 결합제가 제거된 성형체는 1,500℃의 온도에서 1시간 동안 수소 분위기 하에서 소결 처리되었다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 분말 사출 성형용 결합제는 페놀 수지, 페놀 수지의 경화제, 물 및/또는 에탄올을 주성분으로 하고 가소제와 윤활제가 첨가된 것으로 그 효과를 설명하며, 첫째, 열가소성 수지가 이용되는 공지의 WITEC공정, AMAX공정과 비교하여 소량의 결합제로서도 높은 성형성을 얻을 수 있고, 잔류 불순물일 탄소의 양(탄소 분석기로 측정한 결과 종래에는 0.1중량%인데 비해 본 발명에서는 0.05중량%)을 줄일 수 있으며, 둘째, 용매 추출 공정이 필요하지 않기 때문에 제조 공정이 간단하고, 셋째, 유해하지 않고 저렴한 물과 에탄올의 사용으로 인한 공해 문제의 해소와 비용이 절감되며, 넷째, 공지의 RIVERS 공정과 비교하여 사출 성형 후 성형체의 강도(압축 강도:종래에는 1kg/㎟인데 비해 본 발명에서는 4kg/㎟로 증가함)가 높아 형태 안정성이 양호하고, 다섯째, 공지의 RIVERS공정과 비교하여 페놀 수지의 다양한 경화제의 선택에 따라 넓은 온도 범위의 성형 조건이 가능하다.

Claims (11)

1. 분말 사출 성형용 결합제에 있어서, 무기 분말을 기준으로 페놀 수지 3 내지 20중량부, 용매 5 내지 20중량부, 가소제 0.5 내지 3중량부 그리고 윤활제 0.5 내지 3중량부로 이루어진 것을 특징으로 하는 분말 사출 성형용 결합제.
2. 제1항에 있어서, 상기 페놀 수지로는 상온에서 액상으로 존재하는 레졸형 페놀 수지 또는 물이나 에탄올에 용해 가능한 노블락형 페놀 수지를 사용하여서 되는 것을 특징으로 하는 분말 사출 성형용 결합제.
3. 제1항에 있어서, 상기 결합제에는 추가로 페놀 수지의 경화제를 무기 분말을 기준으로 해서 1 내지 5중량부를 사용하여서 되는 것을 특징으로 하는 분말 사출 성형용 결합제.
4. 제3항에 있어서, 상기 페놀 수지의 경화제는 성형 조건에 따라 상온용, 중온용 또는 고온용 경화제를 선택하여 되는 것을 특징으로 하는 분말 사출 성형용 결합제.
5. 제1항에 있어서, 상기 용매로는 물 및/또는 에탄올을 사용하여서 되는 것을 특징으로 하는 분말 사출 성형용 결합제.
6. 제5항에 있어서, 상기 물 또는 에탄올의 함량은 무기 분말을 기준으로 물이 1 내지 10중량부, 에탄올은 4 내지 10중량부인 것을 특징으로 하는 분말 사출 성형용 결합제.
7. 제1항에 있어서, 상기 가소제로는 디메틸 프탈레이트, 디에틸 프탈레이트 또는 디부틸 프탈레이트 중에서 선택하여서 되는 것임을 특징으로 하는 분말 사출 성형용 결합제.
8. 제1항에 있어서, 상기 윤활제는 스테아르산, 올레산, 왁스류 또는 폴리에틸렌 글리콜 중에서 선택하여서 되는 것임을 특징으로 하는 분말 사출 성형용 결합제.
9. 분말 사출 성형용 결합제를 이용하여 분말 사출 성형체를 제조하는 방법에 있어서, 상기 제1항 내지 제8항에 따른 분말 사출 성형용 결합제를 무기 분말과 상온에서 혼합하여 사출 성형 시의 금형 온도를 30 내지 200℃로 한 후, 열분해 법에 의해 용매를 제거하여서 됨을 특징으로 하는 분말 사출 성형용 결합제를 이용한 분말 사출 성형체의 제조 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 금형 온도에서 경화제로서 상온용 경화제를 사용하는 경우의 금형의 온도는 30 내지 70℃범위이고, 중온용 경화제를 사용하는 경우의 금형의 온도는 70 내지 120℃범위이며, 고온용 경화제를 사용하는 경우의 금형의 온도는 120 내지 200℃범위인 것을 특징으로 하는 분말 사출 성형용 결합제를 이용한 분말 사출 성형체의 제조 방법.
11. 제9항에 있어서, 상기 결합제와 상기 무기 분말 혼합물의 성형 방법은 상기 성형체가 링형, 실린더 및 봉 형상일 경우에는 압출 성형으로 하여도 되는 것임을 특징으로 하는 분말 사출 성형용 결합제를 이용한 분말 사출 성형체의 제조 방법.