KR102275122B1 - Binder Composition for Metal Injection Molding - Google Patents

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    • B22F3/22Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces for producing castings from a slip
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Abstract

본 발명은 금속 분말 사출 성형용 결합제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 빠른 탈지가 가능하고, 사출 공정에서의 유동 조건 설정이 용이하고, 탈지 공정에서 부풀음이나, 저분자량 바인더의 탄화, 기타 내부결함 등 탈지 불량을 최소화 할 수 있게 한 금속 분말 사출 성형용 결합제 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 금속분말 사출 성형용 결합제 조성물은 고점도 폴리옥시메틸렌 중합체 10 내지 50중량% 및 저점도 폴리옥시메틸렌 중합체 50 내지 90중량%를 포함한다.
본 발명에 따른 금속분말 사출 성형용 결합제 조성물은 폴리옥시메틸렌의 중합공정에서 다른 단량체를 투입하지 않고 점도별로 생산된 폴리옥시메틸렌을 단독으로 포함함으로써, 종래에 중합공정에서 점도를 조절하여, 기상상태의 산에 분해되는 속도를 조절하는 기술 대비 제조원가가 저렴하여 더욱 경제적이며, 폴리옥시메틸렌과 더불어 폴리올레핀, 폴리아미드와 같은 다른 고분자 수지를 함께 사용하는 기술과 대비하여, 사출특성 및 탈지/소결 특성이 우수한 장점이 있다.
The present invention relates to a binder composition for injection molding of metal powder, and more particularly, to enable rapid degreasing, easy setting of flow conditions in the injection process, swelling in the degreasing process, carbonization of a low molecular weight binder, and other internal defects. It relates to a binder composition for metal powder injection molding capable of minimizing defects in degreasing, etc.
The binder composition for metal powder injection molding of the present invention comprises 10 to 50 wt% of a high-viscosity polyoxymethylene polymer and 50 to 90 wt% of a low-viscosity polyoxymethylene polymer.
The binder composition for injection molding of metal powder according to the present invention contains polyoxymethylene produced by viscosity alone without adding other monomers in the polymerization process of polyoxymethylene, thereby controlling the viscosity in the polymerization process in the prior art, and in a gaseous state Compared to the technology that controls the rate of decomposition of acid, it is more economical because the manufacturing cost is lower, and compared to the technology of using other polymer resins such as polyolefin and polyamide together with polyoxymethylene, injection properties and degreasing/sintering properties are excellent. It has excellent advantages.

Description

금속분말 사출 성형용 결합제 조성물 {Binder Composition for Metal Injection Molding}Binder Composition for Metal Injection Molding

본 발명은 금속 분말 사출 성형용 결합제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 빠른 탈지가 가능하고, 사출 공정에서의 유동 조건 설정이 용이하고, 탈지 공정에서 부풀음이나, 저분자량 바인더의 탄화, 기타 내부결함 등 탈지 불량을 최소화 할 수 있게 한 금속 분말 사출 성형용 결합제 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a binder composition for injection molding of metal powder, and more particularly, to enable rapid degreasing, easy setting of flow conditions in the injection process, swelling in the degreasing process, carbonization of a low molecular weight binder, and other internal defects. It relates to a binder composition for metal powder injection molding capable of minimizing defects in degreasing, etc.

금속사출 성형(MIM, Metal Injection Molding) 공정은 플라스틱 산업의 사출성형 기술과 분말야금산업의 금속분말 소결 기술의 이점을 융합시킨 공법이다. 통상적인 금속사출 성형은 금속분말과 수지를 혼합하여 사출 성형한 뒤, 가공체로부터 수지를 제거하고 소결하여 제품을 제조한다. 이러한 금속사출 성형 공정은 복잡하고 정밀하여 구현이 쉽지 않던 입체 형상의 금속 가공체를 금속소결 제품처럼 강도가 높고 치밀하게 제조하면서도, 플라스틱 제품처럼 비교적 간단한 공정으로 제조할 수 있다.Metal Injection Molding (MIM) process is a method that combines the advantages of injection molding technology in the plastics industry and metal powder sintering technology in the powder metallurgy industry. In general metal injection molding, metal powder and resin are mixed and injection molded, and then the resin is removed from the workpiece and sintered to manufacture a product. The metal injection molding process can manufacture a three-dimensional metal workpiece, which was difficult to implement due to its complexity and precision, with high strength and precision like a sintered metal product, while using a relatively simple process like a plastic product.

금속사출 성형 공정으로 제조되는 금속제품들은 금속분말을 고온에서 결합시키는 소결법으로 제조되기 때문에, 주조법으로 제조된 금속벌크 제품에 비하여 상대밀도가 낮거나, 미세한 크랙이 발생할 수 있는 단점이 있다.Since metal products manufactured by the metal injection molding process are manufactured by a sintering method in which metal powder is combined at a high temperature, there is a disadvantage in that the relative density is low or minute cracks may occur compared to metal bulk products manufactured by the casting method.

또한, 공정 중 가해지는 열에 의해 부피가 변화하여 정밀함이 낮아지는 등의 불량이 발생할 수 있다. 이러한 종류의 물성 변화 또는 불량을 방지하기 위해서는 결합제(binder)를 사용하여 사출 시 금속분말 간의 간격, 분포, 유동성 등을 조절하는 것이 매우 중요하다.In addition, defects such as a decrease in precision due to a change in volume due to heat applied during the process may occur. In order to prevent this type of change or defect in physical properties, it is very important to use a binder to control the spacing, distribution, fluidity, etc. between metal powders during injection.

결합제(binder)는 금속사출 성형 공정에서 금속분말과 함께 혼련되어 금속분말 입자들을 바인딩하는 역할을 주로 수행한다. 또한, 혼합물의 유동성을 높여주어 사출을 유리하게 하거나, 금속분말의 간격을 조절하고 고르게 분산시켜 표면특성을 향상시키는 역할 등을 수행할 수 있다. 이에 따라, 탈지/소결 공정에서 제품의 변형을 억제하고, 소결 후 금속 제품에 고밀도, 고강도, 정밀한 치수 안정성 등을 부여할 수 있는 결합제(binder)의 개발이 활발히 진행되고 있다.The binder is kneaded together with the metal powder in the metal injection molding process and mainly serves to bind the metal powder particles. In addition, it is possible to increase the fluidity of the mixture to make injection advantageous, or to improve the surface properties by adjusting the spacing of the metal powder and evenly dispersing it. Accordingly, development of a binder capable of suppressing product deformation in the degreasing/sintering process and imparting high density, high strength, precise dimensional stability, and the like to a metal product after sintering is being actively developed.

일반적으로 결합제(binder)는 금속분말과 혼합된 상태로 함께 사출되어, 금속분말을 정형화한다. 이후, 결합제(binder)는 탈지 단계에서 제거되어야 하며, 이때 탈지의 방법으로는 수지를 용매로 녹여내는 용매 탈지법, 가열하여 녹여내는 열 탈지법, 촉매를 이용하는 촉매 탈지법 등이 있다.In general, a binder is injected together in a mixed state with the metal powder to shape the metal powder. Thereafter, the binder should be removed in the degreasing step, and the degreasing method includes a solvent degreasing method in which a resin is dissolved in a solvent, a thermal degreasing method in which a resin is dissolved in a solvent, a catalytic degreasing method using a catalyst, and the like.

금속분말 사출 성형용 결합제 조성은 탈지방법에 따라 달라지는데, 일반적으로 용매 탈지법의 경우 폴리올레핀, 지방족으로 이루어진 왁스, 스테아린산 등으로 구성된다. 용매 탈지법은 헥산, 헵탄 등의 용매를 이용해야 하는데, 이들 용매는 화재위험으로 자유롭지 못하며, 용해된 수지를 재활용하기 어렵고, 폐수가 다량으로 생성되어 환경에 유해하다. The composition of the binder for metal powder injection molding varies depending on the degreasing method. In general, the solvent degreasing method is composed of polyolefin, aliphatic wax, stearic acid, and the like. In the solvent degreasing method, solvents such as hexane and heptane must be used. These solvents are not free from fire risk, it is difficult to recycle the dissolved resin, and wastewater is generated in large amounts, which is harmful to the environment.

또한, 열 탈지법의 경우, 폴리올레핀 또는 폴리스티렌계 수지, 지방족으로 이루어진 왁스, 스테아린산 등으로 구성된다. 열 탈지법은 단순히 열만을 이용하여 결합제를 제거하므로 공정 시간이 매우 길고 높은 가동 온도가 필요하며, 불활성 가스 분위기가 요구되므로, 에너지 효율이 낮고 비경제적이다.In addition, in the case of the thermal degreasing method, it is composed of polyolefin or polystyrene-based resin, aliphatic wax, stearic acid, and the like. Since the thermal degreasing method simply removes the binder using only heat, the process time is very long, a high operating temperature is required, and an inert gas atmosphere is required, so energy efficiency is low and uneconomical.

한편, 산분위기에서 탈지를 수행하는 촉매 탈지법의 경우, 폴리옥시메틸렌 및 폴리올레핀으로 구성되고, 필요에 따라 왁스를 포함하기도 한다. 촉매 탈지법은 폴리옥시메틸렌이 산분위기에서 잘 분해되어, 탈지 속도가 빠른 장점이 있으므로, 전세계적으로 많은 회사들이 이용하고 있다. 하지만, 탈지를 위해 폴리옥시메틸렌과 폴리올레핀이라는 서로 다른 고분자 수지를 함유함에 따라 사출 조건을 잡기 힘들며, 상용성이 좋다고 하더라도 최종제품 단계에서 부풀음, 내부결함 등 불량이 다수 발생되는 문제점이 있다.On the other hand, in the case of a catalytic degreasing method in which degreasing is performed in an acid atmosphere, it is composed of polyoxymethylene and polyolefin, and may also contain wax if necessary. The catalytic degreasing method has the advantage that polyoxymethylene is well decomposed in an acid atmosphere and the degreasing rate is fast, so many companies around the world are using it. However, since different polymer resins such as polyoxymethylene and polyolefin are contained for degreasing, it is difficult to control injection conditions, and even if compatibility is good, there is a problem in that a number of defects such as swelling and internal defects occur in the final product stage.

한국공개특허 제2016-0002964호는 폴리옥시메틸렌 공중합체 및 열가소성 POM 조성물에 관한 것으로서, 폴리옥시메틸렌의 공중합체의 점도를 조절하는 방법을 개시하였다. 이는 중합 공정에서 다양한 모노머의 도입을 통해 분말 사출 성형용 결합제를 제조하는 방법을 개시하였으나, 전처리를 필수적으로 수행해야 하고, 공정이 상당히 복잡하기에, 제조 원가가 상승되는 문제점이 있다. Korean Patent Application Laid-Open No. 2016-0002964 relates to a polyoxymethylene copolymer and a thermoplastic POM composition, and discloses a method for controlling the viscosity of the polyoxymethylene copolymer. This discloses a method for preparing a binder for powder injection molding through the introduction of various monomers in the polymerization process, but there is a problem in that pre-treatment must be performed and the manufacturing cost is increased because the process is quite complicated.

상기 특허에서 제시하고 있는 다른 방법은 유럽공개특허 제0446708호, 제0444475호 및 제0853995호에 기재되어 있는데, 최소 2가지 이상(하나 이상의 고분자 수지와 하나 이상의 왁스계 물질)의 바인더로 이루어진 결합제이며, 이는 혼련 단계에서 각각의 바인더 소재의 특성에 따라 상용성에 문제가 발생할 수 있으며, 사출 공정 최적화에 걸림돌이 될 수 있다. 또한, 이는 녹는점이 적어도 50℃ 이상 차이가 있는 바인더 소재이므로, 사출 공정에서 부분적으로 각각의 바인더가 응집하여, 향후 탈지 및 소결 공정 후 최종 제품에서의 기포 또는 내부결함 등이 나타날 수 있다. 또한, 탈지공정 또는 예비 소결공정에 있어서는 각 바인더의 제거를 위해 특정온도에서 유지시간을 가져야 하므로 탈지 시간 및 소결 시간에 영향을 줄 수 있으며, 각기 다른 온도에서 바인더의 기화로 성형체가 부풀음, 변형 등의 문제가 생길 수 있다.Another method proposed in the above patent is described in European Patent Publication Nos. 0446708, 0444475 and 0853995, which is a binder consisting of at least two binders (one or more polymer resins and one or more wax-based materials). , which may cause compatibility problems depending on the characteristics of each binder material in the kneading step, and may become an obstacle to optimizing the injection process. In addition, since this is a binder material having a melting point difference of at least 50° C., each binder partially aggregates in the injection process, and bubbles or internal defects may appear in the final product after degreasing and sintering processes in the future. In addition, in the degreasing process or the preliminary sintering process, since a holding time is required at a specific temperature to remove each binder, it may affect the degreasing time and the sintering time. problems may arise.

이에, 본 발명자들은 상기 문제점을 해결하기 위하여 노력한 결과, 서로 다른 점도를 갖는 폴리옥시메틸렌 중합체를 특정 범위로 혼합하여 사용할 경우, 촉매 탈지법의 결합제 조성으로 필수적으로 사용하는 폴리올레핀 없이도 제품의 불량없이 금속사출 성형(MIM, Metal Injection Molding) 공정을 성공적으로 수행할 수 있다는 것을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors have made efforts to solve the above problems. As a result, when polyoxymethylene polymers having different viscosities are mixed in a specific range and used in a specific range, there is no defect in the product without polyolefin essential as a binder composition in the catalytic degreasing method. It was confirmed that the injection molding (MIM, Metal Injection Molding) process could be successfully performed, and the present invention was completed.

본 발명의 목적은 사출특성 및 탈지/소결 특성이 우수한 금속분말 사출 성형용 결합제 조성물, 이를 포함하는 금속분말 사출 성형용 피드스탁 조성물을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a binder composition for injection molding of metal powder having excellent injection properties and excellent degreasing/sintering properties, and a feedstock composition for injection molding of metal powder comprising the same.

본 발명의 다른 목적은 사출특성 및 탈지/소결 특성이 우수한 금속 사출 성형방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a metal injection molding method having excellent injection properties and degreasing/sintering properties.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 고점도 폴리옥시메틸렌 중합체 10 내지 50중량% 및 저점도 폴리옥시메틸렌 중합체 50 내지 90중량%를 포함하는 금속분말 사출 성형용 결합제 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a binder composition for injection molding metal powder comprising 10 to 50% by weight of a high-viscosity polyoxymethylene polymer and 50 to 90% by weight of a low-viscosity polyoxymethylene polymer.

본 발명에 있어서, 상기 고점도 폴리옥시메틸렌 중합체는 ASTM D1238 규격에 의거하여 온도 190℃ 2.16kg 하중으로 측정하였을 때 용융흐름지수가 1 내지 10g/10min 이고, 상기 저점도 폴리옥시메틸렌 중합체는 ASTM D1238 규격에 의거하여 온도 190℃ 2.16kg 하중으로 측정하였을 때 용융흐름지수가 40 내지 300g/10min 인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the high-viscosity polyoxymethylene polymer has a melt flow index of 1 to 10 g/10 min when measured at a temperature of 190° C. and a load of 2.16 kg according to ASTM D1238 standard, and the low-viscosity polyoxymethylene polymer is ASTM D1238 standard It is characterized in that the melt flow index is 40 to 300 g/10 min when measured at a temperature of 190° C. and a load of 2.16 kg based on the

본 발명에 있어서, 상기 고점도 또는 저점도 폴리옥시메틸렌 중합체는 (a) 반복 단위로서 옥시메틸렌 -(OCH2)n- 기를 포함하고, (b) 양 말단이 에스테르 또는 에테르기에 의해 봉쇄된 옥시메틸렌 단독중합체이거나, 옥시메틸렌 모노머 단위로 이루어진 폴리머쇄 중에 탄소수 2~10의 옥시알킬렌 단위가 랜덤하게 삽입되고, (c) 중합체의 양 말단이 에스테르 또는 에테르기에 의해 봉쇄된 옥시메틸렌계 공중합체, 또는 삼원공중합체인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the high-viscosity or low-viscosity polyoxymethylene polymer (a) comprises an oxymethylene-(OCH 2 )n- group as a repeating unit, and (b) oxymethylene alone, both ends of which are capped by an ester or ether group. It is a polymer or an oxymethylene-based copolymer in which oxyalkylene units having 2 to 10 carbon atoms are randomly inserted into a polymer chain composed of oxymethylene monomer units, and (c) both ends of the polymer are blocked by ester or ether groups, or ternary It is characterized in that it is a copolymer.

본 발명은 또한, 금속분말 사출 성형용 결합제 조성물을 포함하는 금속분말 사출 성형용 피드스탁 조성물을 제공한다.The present invention also provides a feedstock composition for injection molding of metal powder comprising a binder composition for injection molding of metal powder.

본 발명에 있어서, 상기 금속분말 사출 성형용 피드스탁 조성물은 상기 금속분말 사출 성형용 결합제 조성물; 및 (b) 금속, 금속 합금, 금속 카보닐, 금속 옥사이드, 금속 카바이드, 금속 나이트라이드 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 소결 가능한 분말형 무기 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the feedstock composition for injection molding of the metal powder includes: the binder composition for injection molding of the metal powder; and (b) a sinterable powdery inorganic material selected from the group consisting of metals, metal alloys, metal carbonyls, metal oxides, metal carbides, metal nitrides, and mixtures thereof.

본 발명에 있어서, 상기 분말형 무기 물질의 평균입도는 1 내지 20㎛인 것을 특징으로 한다.In the present invention, the average particle size of the powder-type inorganic material is characterized in that 1 to 20㎛.

본 발명에 있어서, 상기 금속분말 사출 성형용 결합제 조성물은 20 내지 80부피%, 상기 분말형 무기 물질은 20 내지 80부피% 포함되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the binder composition for injection molding of the metal powder is 20 to 80% by volume, and the inorganic powder is 20 to 80% by volume.

본 발명에 있어서, 상기 금속분말 사출 성형용 피드스탁 조성물은 윤활제 및 분산제로 구성된 군에서 선택되는 첨가제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the feedstock composition for metal powder injection molding further comprises an additive selected from the group consisting of a lubricant and a dispersant.

본 발명은 또한, 상기 금속분말 사출 성형용 피드스탁 조성물을 사출 성형하여 그린 파트를 얻는 단계; 상기 그린 파트로부터 금속분말 사출 성형용 결합제를 제거하여 브라운 파트를 얻는 단계; 및 상기 브라운 파트를 소결시켜 금속제품을 제조하는 단계를 포함하는 금속 사출 성형방법을 제공한다.The present invention also comprises the steps of obtaining a green part by injection molding the feedstock composition for injection molding of the metal powder; removing a binder for metal powder injection molding from the green part to obtain a brown part; and sintering the brown part to manufacture a metal product.

본 발명에 있어서, 상기 금속분말 사출 성형용 결합제의 제거는 산 분위기의 50 내지 140℃에서 0.1 내지 30시간 동안 수행되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the removal of the binder for injection molding of the metal powder is characterized in that it is performed for 0.1 to 30 hours at 50 to 140 ℃ in an acid atmosphere.

본 발명에 따른 금속분말 사출 성형용 결합제 조성물은 폴리옥시메틸렌의 중합공정에서 다른 단량체를 투입하지 않고 점도별로 생산된 폴리옥시메틸렌을 단독으로 포함함으로써, 종래에 중합공정에서 점도를 조절하여, 기상상태의 산에 분해되는 속도를 조절하는 기술 대비 제조원가가 저렴하여 더욱 경제적이며, 폴리옥시메틸렌과 더불어 폴리올레핀, 폴리아미드와 같은 다른 고분자 수지를 함께 사용하는 기술과 대비하여, 사출특성 및 탈지/소결 특성이 우수한 장점이 있다. The binder composition for injection molding of metal powder according to the present invention contains polyoxymethylene produced by viscosity alone without adding other monomers in the polymerization process of polyoxymethylene, thereby controlling the viscosity in the polymerization process in the prior art, and in a gaseous state Compared to the technology that controls the rate of decomposition of acid, it is more economical because the manufacturing cost is lower, and compared to the technology of using other polymer resins such as polyolefin and polyamide together with polyoxymethylene, injection properties and degreasing/sintering properties are excellent. It has excellent advantages.

도 1은 통상적인 금속 사출 성형 공정 설명도이다.1 is an explanatory diagram of a typical metal injection molding process.

본 발명에서는 서로 다른 점도를 갖는 폴리옥시메틸렌 중합체를 특정 범위로 혼합하여 사용할 경우, 촉매 탈지법의 결합제 조성으로 필수적으로 사용하는 폴리올레핀 없이도 제품의 불량없이 금속사출 성형(MIM, Metal Injection Molding) 공정을 성공적으로 수행할 수 있다는 것을 확인하고자 하였다. In the present invention, when polyoxymethylene polymers having different viscosities are mixed and used in a specific range, the MIM (Metal Injection Molding) process is performed without defects in the product without polyolefin, which is essentially used as a binder composition in the catalyst degreasing method. We wanted to confirm that it could be done successfully.

본 발명에서는 폴리옥시메틸렌의 중합공정에서 다른 단량체를 투입하지 않고 점도별로 생산된 폴리옥시메틸렌을 활용하여 고점도와 저점도 폴리옥시메틸렌을 적용하여 금속분말 사출 성형용 결합제 조성물을 제조하였다. 다음으로 제조된 금속분말 사출 성형용 결합제 조성물에 분말형 무기물질을 넣고, 혼련하여 금속분말 사출 성형용 피드스탁 조성물을 제조하고, 이를 사출 성형하고 그린 파트를 얻고, 이를 탈지시켜 브라운 파트를 얻고 이를 소결시켜 최종적으로 금속제품을 제조하였다. 각 제조 단계에서 생성된 중간물 및 최종 제품의 물성을 평가한 결과, 피드스탁의 혼련특성, 금속 가공체(브라운 파트)의 사출특성, 탈지 후 금속 가공체(브라운 파트)의 탈지특성, 소결 후 금속 제품의 소결특성 및 품질이 모두 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.In the present invention, a binder composition for metal powder injection molding was prepared by applying high-viscosity and low-viscosity polyoxymethylene by using polyoxymethylene produced for each viscosity without adding other monomers in the polymerization process of polyoxymethylene. Next, a powdery inorganic material is added to the prepared binder composition for injection molding of metal powder and kneaded to prepare a feedstock composition for injection molding of metal powder, injection molding this to obtain a green part, and degreasing it to obtain a brown part. By sintering, a metal product was finally manufactured. As a result of evaluating the physical properties of intermediates and final products produced in each manufacturing step, the kneading properties of the feedstock, the injection properties of the metal workpiece (brown part), the degreasing property of the metal workpiece (brown part) after degreasing, and after sintering It was confirmed that both the sintering characteristics and quality of the metal products were excellent.

따라서, 본 발명은 일 관점에서, 고점도 폴리옥시메틸렌 중합체 10 내지 50중량% 및 저점도 폴리옥시메틸렌 중합체 50 내지 90중량%를 포함하는 금속분말 사출 성형용 결합제 조성물에 관한 것이다.Accordingly, in one aspect, the present invention relates to a binder composition for injection molding of metal powder comprising 10 to 50% by weight of a high-viscosity polyoxymethylene polymer and 50 to 90% by weight of a low-viscosity polyoxymethylene polymer.

본 발명에 있어서, 상기 고점도 폴리옥시메틸렌 중합체의 함량이 10중량% 미만일 경우, 기상상태의 산에서 분해되는 속도를 조절하지 못하여 탈지 불량이 날 수 있으며, 50중량%를 초과할 경우, 점도가 높아져 사출성형 공정이 어려운 문제점이 있다.In the present invention, when the content of the high-viscosity polyoxymethylene polymer is less than 10% by weight, it is not possible to control the rate of decomposition in the acid in gaseous state, so that poor degreasing may occur, and when it exceeds 50% by weight, the viscosity is increased There is a problem that the injection molding process is difficult.

상기 고점도 폴리옥시메틸렌 중합체는 ASTM D1238 규격에 의거하여 온도 190℃ 2.16kg 하중으로 측정하였을 때 용융흐름지수가 1 내지 10g/10min 이고, 상기 저점도 폴리옥시메틸렌 중합체는 ASTM D1238 규격에 의거하여 온도 190℃ 2.16kg 하중으로 측정하였을 때 용융흐름지수가 40 내지 300g/10min 인 것을 특징으로 한다.The high-viscosity polyoxymethylene polymer has a melt flow index of 1 to 10 g/10min when measured at a temperature of 190° C. and a load of 2.16 kg according to ASTM D1238 standard, and the low-viscosity polyoxymethylene polymer has a temperature of 190 according to ASTM D1238 standard. It is characterized in that the melt flow index is 40 to 300g/10min when measured at ℃ 2.16kg load.

본 발명에 있어서, 상기 고점도 폴리옥시메틸렌 중합체의 용융흐름지수가 1g/10min 미만이면, 작고 복잡한 형상을 사출할 때 기본적으로 사출속도를 올려야 하는데 고분자량의 중합체이므로 사출압력을 높이더라도 원하는 만큼의 사출속도 및 제품을 사출하기 어려울 수 있다. 따라서, 사출 불량이 발생할 수 있고, 분말과의 혼련이 균일하게 되지 않아, 탈지 및 소결공정에서 제품이 무너질 수 있다.In the present invention, if the melt flow index of the high-viscosity polyoxymethylene polymer is less than 1 g/10 min, the injection speed should be basically increased when injecting small and complex shapes. It can be difficult to eject the speed and product. Therefore, injection failure may occur, and mixing with the powder may not be uniform, and the product may collapse in the degreasing and sintering process.

또한, 고점도 폴리옥시메틸렌 중합체의 용융흐름지수가 10g/10min 초과이면, 탈지시 원하는 만큼의 지지대 역할을 할 수 있는 중합체가 분해될 수 있어 탈지 및 소결공정에서 제품이 무너질 수 있다.In addition, if the melt flow index of the high-viscosity polyoxymethylene polymer is more than 10 g/10 min, the polymer that can serve as a desired support during degreasing may be decomposed, and the product may collapse in the degreasing and sintering process.

상기 저점도 폴리옥시메틸렌 중합체의 용융흐름지수가 40g/10min 미만이면 고점도와 저점도 폴리옥시메틸렌을 혼련한 조성물의 전체 점도가 낮아져 높은 사출압력이 필요하며, 결과적으로 작고 복잡한 형상의 제품을 사출하는데 어려움이 있다. 또, 용융흐름지수가 300g/10min 초과할 경우, 저분자량의 중합체이므로 사출 공정 조건 확립은 용이할 수 있으나, 탈지 시 빠른 분해로 인해 제품이 무너질 수 있다. When the melt flow index of the low-viscosity polyoxymethylene polymer is less than 40 g/10 min, the overall viscosity of the composition obtained by kneading the high-viscosity and low-viscosity polyoxymethylene is lowered, so a high injection pressure is required, and as a result, a product of a small and complex shape is injected. There are difficulties. In addition, when the melt flow index exceeds 300 g/10 min, it is a low molecular weight polymer, so it may be easy to establish injection process conditions, but the product may collapse due to rapid decomposition during degreasing.

본 발명에 있어서, 상기 고점도 또는 저점도 폴리옥시메틸렌 중합체는 (a) 반복 단위로서 옥시메틸렌 -(OCH2)n- 기를 포함하고, (b) 양 말단이 에스테르 또는 에테르기에 의해 봉쇄된 옥시메틸렌 단독중합체이거나, 옥시메틸렌 모노머 단위로 이루어진 폴리머쇄 중에 탄소수 2~10의 옥시알킬렌 단위가 랜덤하게 삽입되고, (c) 중합체의 양 말단이 에스테르 또는 에테르기에 의해 봉쇄된 옥시메틸렌계 공중합체, 또는 삼원공중합체인 것을 특징으로 한다. In the present invention, the high-viscosity or low-viscosity polyoxymethylene polymer (a) comprises an oxymethylene-(OCH 2 )n- group as a repeating unit, and (b) oxymethylene alone, both ends of which are capped by an ester or ether group. It is a polymer or an oxymethylene-based copolymer in which oxyalkylene units having 2 to 10 carbon atoms are randomly inserted into a polymer chain composed of oxymethylene monomer units, and (c) both ends of the polymer are blocked by ester or ether groups, or ternary It is characterized in that it is a copolymer.

본 발명은 다른 관점에서 상기 금속분말 사출 성형용 결합제 조성물을 포함하는 금속분말 사출 성형용 피드스탁 조성물에 관한 것이다.In another aspect, the present invention relates to a feedstock composition for injection molding of a metal powder comprising the binder composition for injection molding of a metal powder.

상기 금속분말 사출 성형용 피드스탁 조성물은 (a) 상기 금속분말 사출 성형용 결합제 조성물; 및 (b) 금속, 금속 합금, 금속 카보닐, 금속 옥사이드, 금속 카바이드, 금속 나이트라이드 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 소결 가능한 분말형 무기 물질을 포함할 수 있다.The feedstock composition for injection molding of the metal powder includes (a) the binder composition for injection molding of the metal powder; and (b) a sinterable powdery inorganic material selected from the group consisting of metals, metal alloys, metal carbonyls, metal oxides, metal carbides, metal nitrides, and mixtures thereof.

분말 형태에 존재할 수 있는 금속의 예로는 스테인레스, 알루미늄, 철, 특히 철 카보닐 분말, 크롬, 코발트, 구리, 니켈, 실리콘, 티타늄 및 텅스텐이 포함된다. 분말상 금속 합금의 예로는 알루미늄, 철, 티타늄, 구리, 니켈, 텅스텐 또는 코발트를 기재로 하는 고- 또는 저-합금강 및 금속 합금이 포함된다. 이들은 이미 완성된 합금, 예를 들면, IN713C, GMR 235 및 IN 100과 같은 초합금, 및 주 구성성분 Nd-Fe-B 및 Sm-Co를 사용하여 자석 기술로부터 알려진 합금의 분말, 및 개개 합금 구성성분의 분말 혼합물 둘 다를 포함한다. 금속 분말, 금속 합금 분말 및 금속 카보닐 분말, 금속 옥사이드, 금속 카바이드, 금속 나이트라이드도 또한 혼합물에 사용될 수 있다.Examples of metals that may be present in powder form include stainless, aluminum, iron, in particular iron carbonyl powder, chromium, cobalt, copper, nickel, silicon, titanium and tungsten. Examples of powdered metal alloys include high- or low-alloy steels and metal alloys based on aluminum, iron, titanium, copper, nickel, tungsten or cobalt. These are already finished alloys, for example, superalloys such as IN713C, GMR 235 and IN 100, and powders of alloys known from magnet technology using the main constituents Nd-Fe-B and Sm-Co, and individual alloy constituents. of both powder mixtures. Metal powders, metal alloy powders and metal carbonyl powders, metal oxides, metal carbides, metal nitrides may also be used in the mixture.

적합한 무기 분말은 또한 Al2O3, ZrO2, Y2O3과 같은 산화물 세라믹 분말, 뿐 아니라 SiC, Si3N4와 같은 비산화물 세라믹 분말, 및 NiZnFe2O4와 같은 추가 복합 산화물 분말, 및 또한 CoAl2O4와 같은 무기 컬러 안료이다.Suitable inorganic powders also include oxide ceramic powders such as Al 2 O 3 , ZrO 2 , Y 2 O 3 , as well as non-oxide ceramic powders such as SiC, Si 3 N 4 , and further complex oxide powders such as NiZnFe 2 O 4 , and also inorganic color pigments such as CoAl 2 O 4 .

상기 분말형 무기 물질의 평균입도는 1 내지 20㎛인 것이 바람직하다.It is preferable that the average particle size of the powdery inorganic material is 1 to 20 μm.

상기 금속분말 사출 성형용 결합제 조성물은 20 내지 80부피%, 상기 분말형 무기 물질은 20 내지 80부피% 포함되는 것이 바람직하다.The binder composition for injection molding of the metal powder is preferably contained in an amount of 20 to 80% by volume, and the inorganic material in the powder form is included in an amount of 20 to 80% by volume.

상기 사출 성형용 결합제 조성물이 20 부피% 미만인 경우에는 혼련과 사출에서의 혼합특성에 문제가 있고, 80 부피%를 초과할 경우에는 금속분말 사출 성형공정으로서의 공정특성의 가치가 없는 문제가 있다.When the binder composition for injection molding is less than 20% by volume, there is a problem in mixing characteristics in kneading and injection, and when it exceeds 80% by volume, there is a problem that there is no value of process characteristics as a metal powder injection molding process.

본 발명에 있어서, 상기 금속분말 사출 성형용 피드스탁 조성물은 윤활제 및 분산제로 구성된 군에서 선택되는 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.In the present invention, the feedstock composition for metal powder injection molding may further include an additive selected from the group consisting of a lubricant and a dispersant.

상기 윤활제는 금속분말 사출 성형용 결합제 내에 분말형 무기 물질이 균일하면서도 적절한 간격을 가지도록 분포되어, 소결 이후 치수 안정성을 향상시키기 위한 것으로서, 스테아르산(stearic acid), 에틸렌옥사이드, 디에탄올아민, 글리세린, 소르비톨(Sorbitol), 베헨산(Behenic Acid) 등을 예시할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The lubricant is distributed so that the powdery inorganic material is uniformly and evenly spaced in the metal powder injection molding binder to improve dimensional stability after sintering, and includes stearic acid, ethylene oxide, diethanolamine, and glycerin. , sorbitol (Sorbitol), behenic acid (Behenic Acid) and the like may be exemplified, but is not limited thereto.

상기 분산제는 통상적으로 사용되는 분산제를 사용할 수 있는데, 스테아린산, Zinc-Stearate, Calcium-Stearate 등을 예시할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The dispersing agent may use a dispersing agent commonly used, stearic acid, Zinc-Stearate, Calcium-Stearate, and the like may be exemplified, but is not limited thereto.

상기 윤활제 및 분산제는 전체 금속분말 사출 성형용 피드스탁 조성물 100부피%에 대하여 상기 윤활제 및 분산제는 각각 3 부피% 이내로 포함되는 것이 바람직하다.Preferably, the lubricant and the dispersant are included in an amount of 3% by volume or less with respect to 100% by volume of the total metal powder injection molding feedstock composition.

본 발명은 또 다른 관점에서, 상기 금속분말 사출 성형용 피드스탁 조성물을 사출 성형하여 그린 파트를 얻는 단계; 상기 그린 파트로부터 금속분말 사출 성형용 결합제를 제거하여 브라운 파트를 얻는 단계; 및 상기 브라운 파트를 소결시켜 금속제품을 제조하는 단계를 포함하는 금속 사출 성형방법에 관한 것이다.In another aspect, the present invention comprises the steps of: obtaining a green part by injection molding the feedstock composition for injection molding of the metal powder; removing a binder for metal powder injection molding from the green part to obtain a brown part; and sintering the brown part to manufacture a metal product.

도 1은 통상적인 금속 사출 성형 공정 설명도이다. 본 발명의 금속 사출 성형방법은 도 1의 통상적인 금속 사출 성형 공정과 유사하지만, 상기 금속분말 사출 성형용 피드스탁 조성물을 이용한다는 특징이 있다.1 is an explanatory diagram of a typical metal injection molding process. The metal injection molding method of the present invention is similar to the conventional metal injection molding process of FIG. 1, but is characterized by using the feedstock composition for injection molding of the metal powder.

사출 성형은 통상적인 스크류(screw) 및 램(ram) 사출 성형 기계를 사용하여 수행될 수 있는데, 일반적으로 160 내지 250℃의 온도와 300 내지 2,000 bar의 압력에서 30 내지 250℃의 온도를 갖는 주형에서 수행할 수 있다. Injection molding can be carried out using a conventional screw and ram injection molding machine, generally a mold having a temperature of 160 to 250° C. and a temperature of 30 to 250° C. at a pressure of 300 to 2,000 bar. can be done in

사출 성형하여 얻은 그린 파트는 금속분말 사출 성형용 결합제를 제거하기 위한 탈지 반응을 수행해야 하는데, 본 발명에서는 산 분위기의 50 내지 150℃에서 0.1 내지 30시간 동안 수행하는 것을 특징으로 한다. 상기 산 분위기를 조성하기 위한 산은 실온에서 이미 가스 형태이거나, 처리 온도에서 적어도 증발 가능한 무기 산을 이용하는 것이 바람직하다. 상기 산으로는 하이드로할산, 질산 등을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The green part obtained by injection molding should be subjected to a degreasing reaction to remove the metal powder binder for injection molding, and the present invention is characterized in that it is carried out at 50 to 150° C. in an acid atmosphere for 0.1 to 30 hours. It is preferable that the acid for forming the acid atmosphere is already in gaseous form at room temperature, or an inorganic acid capable of at least evaporation at the processing temperature is used. The acid may be exemplified by hydrohalic acid, nitric acid, and the like, but is not limited thereto.

탈지 반응 후 생성된 브라운 파트는 소결과정을 거쳐 최종적으로 금속제품화 되는데, 상기 소결은 통상적인 조건인 600 내지 2000 ℃의 온도에서 수행하는 것이 바람직하다.The brown part produced after the degreasing reaction is finally made into a metal product through a sintering process, and the sintering is preferably performed at a temperature of 600 to 2000° C., which is a typical condition.

[실시예][Example]

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. These examples are only for illustrating the present invention, and it will be apparent to those of ordinary skill in the art that the scope of the present invention is not to be construed as being limited by these examples.

실시예 1~24 및 비교예 1~12: 금속분말 사출 성형용 피드스탁 조성물 제조Examples 1-24 and Comparative Examples 1-12: Preparation of feedstock composition for injection molding of metal powder

하기 표 1~4의 조성을 믹서에 넣고 혼련시켜 피드스톡을 제조하였다. The composition of Tables 1 to 4 below was put in a mixer and kneaded to prepare a feedstock.

구분(vol%)Category (vol%) 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 실시예6Example 6 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 분말형
무기 물질
powdered
inorganic substances
5555 5555 5555 5555 2020 8080 5555 5555 5555
폴리옥시메틸렌 중합체(MFI:1)Polyoxymethylene Polymer (MFI: 1) 2020 1515 1010 44 4040 1010 3030 00 7.57.5 폴리옥시메틸렌 중합체(MFI:40)Polyoxymethylene Polymer (MFI:40) 2020 2525 3030 3636 4040 1010 00 3030 7.57.5 첨가제additive 55 55 55 55 00 00 55 55 3030 폴리올레핀polyolefin 00 00 00 00 00 00 1010 1010 00

구분(vol%)Category (vol%) 실시예7Example 7 실시예8Example 8 실시예9Example 9 실시예10Example 10 실시예11Example 11 실시예12Example 12 비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 비교예6Comparative Example 6 분말형
무기 물질
powdered
inorganic substances
5555 5555 5555 5555 2020 8080 5555 5555 5555
폴리옥시메틸렌 중합체(MFI:1)Polyoxymethylene Polymer (MFI: 1) 2020 1515 1010 44 4040 1010 3030 00 7.57.5 폴리옥시메틸렌 중합체(MFI:300)Polyoxymethylene Polymer (MFI:300) 2020 2525 3030 3636 4040 1010 00 3030 7.57.5 첨가제additive 55 55 55 55 00 00 55 55 3030 폴리올레핀polyolefin 00 00 00 00 00 00 1010 1010 00

구분(vol%)Category (vol%) 실시예13Example 13 실시예14Example 14 실시예15Example 15 실시예16Example 16 실시예17Example 17 실시예18Example 18 비교예7Comparative Example 7 비교예8Comparative Example 8 비교예9Comparative Example 9 분말형
무기 물질
powdered
inorganic substances
5555 5555 5555 5555 2020 8080 5555 5555 5555
폴리옥시메틸렌 중합체(MFI:10)Polyoxymethylene Polymer (MFI:10) 2020 1515 1010 44 4040 1010 3030 00 7.57.5 폴리옥시메틸렌 중합체(MFI:40)Polyoxymethylene Polymer (MFI:40) 2020 2525 3030 3636 4040 1010 00 3030 7.57.5 첨가제additive 55 55 55 55 00 00 55 55 3030 폴리올레핀polyolefin 00 00 00 00 00 00 1010 1010 00

구분(vol%)Category (vol%) 실시예19Example 19 실시예20Example 20 실시예21Example 21 실시예22Example 22 실시예23Example 23 실시예24Example 24 비교예10Comparative Example 10 비교예11Comparative Example 11 비교예12Comparative Example 12 분말형
무기 물질
powdered
inorganic substances
5555 5555 5555 5555 2020 8080 5555 5555 5555
폴리옥시메틸렌 중합체(MFI:10)Polyoxymethylene Polymer (MFI:10) 2020 1515 1010 44 4040 1010 3030 00 7.57.5 폴리옥시메틸렌 중합체(MFI:300)Polyoxymethylene Polymer (MFI:300) 2020 2525 3030 3636 4040 1010 00 3030 7.57.5 첨가제additive 55 55 55 55 00 00 55 55 3030 폴리올레핀polyolefin 00 00 00 00 00 00 1010 1010 00

* 분말형 무기 물질: Atmix 社, STS-316L D50 8㎛* Powdered inorganic material: Atmix, STS-316L D50 8㎛

* 폴리옥시메틸렌 중합체(고점도): 코오롱플라스틱 개발소재(용융흐름지수 1)* Polyoxymethylene polymer (high viscosity): Kolon Plastics developed material (melt flow index 1)

* 폴리옥시메틸렌 중합체(고점도): 코오롱플라스틱 K300(용융흐름지수 10)* Polyoxymethylene polymer (high viscosity): Kolon Plastic K300 (melt flow index 10)

* 폴리옥시메틸렌 중합체(저점도): 코오롱플라스틱 K900(용융흐름지수 40)* Polyoxymethylene polymer (low viscosity): Kolon Plastic K900 (melt flow index 40)

* 폴리옥시메틸렌 중합체(저점도): 코오롱플라스틱 개발소재(용융흐름지수 300)* Polyoxymethylene polymer (low viscosity): Kolon Plastics developed material (melt flow index 300)

* 첨가제: 카나우바 왁스 및 스테아린산 (혼합비= 1:1 부피비)* Additives: carnauba wax and stearic acid (mixing ratio = 1:1 volume ratio)

* 폴리올레핀: 롯데케미칼_UL814* Polyolefin: Lotte Chemical_UL814

실험예 1: 금속제품 제조 Experimental Example 1: Manufacturing of metal products

(1) 사출체의 제조(1) Manufacture of injection-molded body

실시예 및 비교예에서 제조된 피드스탁을 사출압력은 1,500bar로 고정하고 금형은 120℃로 고정하여 사출체(그린 파트)를 제조하였다.The injection pressure of the feedstock prepared in Examples and Comparative Examples was fixed at 1,500 bar, and the mold was fixed at 120° C. to prepare an injection body (green part).

(2) 사출체의 탈지(2) Degreasing the molded product

사출체(그린 파트)에 질산을 첨가하고, 120℃의 산 분위기하에서 6시간 동안 탈지하여 금속 탈지체(브라운 파트)를 제조하였다.Nitric acid was added to the injection body (green part) and degreased for 6 hours in an acid atmosphere at 120° C. to prepare a metal degreasing body (brown part).

(3) 금속 가공체의 소결(3) Sintering of metal workpieces

금속 탈지체(브라운 파트)를 분당 2℃/min의 승온속도로 1250℃, H2 및 N2 혼합가스 분위기에서 소결하여 직경 약 10×20㎜, 중량 20~30g의 금속 제품을 제조하였다.A metal degreasing body (brown part) was sintered at 1250° C., H 2 and N 2 mixed gas atmosphere at a temperature increase rate of 2° C./min per minute to prepare a metal product having a diameter of about 10×20 mm and a weight of 20 to 30 g.

실험예 2: 각 공정별 평가Experimental Example 2: Evaluation for each process

실시예 1~24, 비교예 1~12 및 실험예 1의 각 제조 단계에서 제조된 피드스탁의 혼련특성, 금속 가공체(브라운 파트)의 사출특성, 탈지 후 금속 가공체(브라운 파트)의 탈지특성, 소결 후 금속 제품의 소결특성 및 품질을 평가하고, 그 결과를 표 5~8에 나타내었다.Examples 1-24, Comparative Examples 1-12, and Experimental Example 1 kneading characteristics of the feedstock prepared in each manufacturing step, the injection characteristics of the metal work body (brown part), degreasing the metal work body (brown part) after degreasing Characteristics, sintering characteristics and quality of metal products after sintering were evaluated, and the results are shown in Tables 5-8.

공정별
검사결과
by process
test results
실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 실시예6Example 6 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3
혼련특성kneading characteristics 사출특성Injection characteristics 탈지특성Degreasing properties 소결특성Sintering Characteristics 품질검사quality inspection

공정별
검사결과
by process
test results
실시예7Example 7 실시예8Example 8 실시예9Example 9 실시예10Example 10 실시예11Example 11 실시예12Example 12 비교예4Comparative Example 4 비교예5Comparative Example 5 비교예6Comparative Example 6
혼련특성kneading characteristics 사출특성Injection characteristics 탈지특성Degreasing properties 소결특성Sintering Characteristics 품질검사quality inspection

공정별
검사결과
by process
test results
실시예13Example 13 실시예14Example 14 실시예15Example 15 실시예16Example 16 실시예17Example 17 실시예18Example 18 비교예7Comparative Example 7 비교예8Comparative Example 8 비교예9Comparative Example 9
혼련특성kneading characteristics 사출특성Injection characteristics 탈지특성Degreasing properties 소결특성Sintering Characteristics 품질검사quality inspection

공정별
검사결과
by process
test results
실시예19Example 19 실시예20Example 20 실시예21Example 21 실시예22Example 22 실시예23Example 23 실시예24Example 24 비교예10Comparative Example 10 비교예11Comparative Example 11 비교예12Comparative Example 12
혼련특성kneading characteristics 사출특성Injection characteristics 탈지특성Degreasing properties 소결특성Sintering Characteristics 품질검사quality inspection

※ 특성평가방법※ Characteristic evaluation method

1) 혼련특성: 유동특성확인 (Rheological behavior, Viscosity) 1) Kneading Characteristics: Rheological behavior, Viscosity

2) 사출특성: 사출체 외관검사, X-ray 내부비파괴검사2) Injection characteristics: exterior inspection of molded parts, X-ray internal non-destructive inspection

3) 탈지특성: 탈지체 외관검사, X-ray 내부비파괴검사3) Degreasing properties: Degreasing body external inspection, X-ray internal non-destructive inspection

4) 소결특성: 밀도측정4) Sintering Characteristics: Density Measurement

5) 품질검사: 소결체 경도, X-ray 내부비파괴검사 5) Quality inspection: hardness of sintered compact, X-ray internal non-destructive inspection

※ 표시방법 : 아주좋음 - ◎, 좋음 - ○, 보통 - △, 불량 - Ⅹ※ Marking method: Very good - ◎, Good - ○, Normal - △, Poor - X

표 5~8로부터 실시예 1~24는 혼련특성, 사출특성, 탈지특성, 소결특성 및 품질이 보통~아주 우수하였으나, 고점도 폴리옥시메틸렌 중합체만 사용한 비교예 1, 4, 7, 10은 혼련특성이 불량이었고, 저점도 폴리옥시메틸렌 중합체만 사용한 비교예 2, 5, 8, 11은 탈지특성이 불량이었으며, 분말형 무기물질 및 폴리옥시메틸렌 중합체의 함량이 낮은 비교예 3, 6, 9, 12는 혼련, 사출 및 탈지특성이 불량이고, 이로 인하여 품질도 불량인 것을 알 수 있었다.From Tables 5 to 8, Examples 1-24 showed average to very good kneading properties, injection properties, degreasing properties, sintering properties and quality, but Comparative Examples 1, 4, 7, and 10 using only high-viscosity polyoxymethylene polymer had kneading properties. This was poor, and Comparative Examples 2, 5, 8, and 11 using only low-viscosity polyoxymethylene polymer had poor degreasing properties, and Comparative Examples 3, 6, 9, and 12 with low content of powdered inorganic material and polyoxymethylene polymer. It was found that the kneading, injection and degreasing properties were poor, and thus the quality was also poor.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.As the specific parts of the present invention have been described in detail above, for those of ordinary skill in the art, it is clear that these specific descriptions are only preferred embodiments, and the scope of the present invention is not limited thereby. will be. Accordingly, it is intended that the substantial scope of the present invention be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (10)

고점도 폴리옥시메틸렌 중합체 10 내지 50중량% 및 저점도 폴리옥시메틸렌 중합체 50 내지 90중량%를 포함하며,
상기 고점도 폴리옥시메틸렌 중합체는 ASTM D1238 규격에 의거하여 온도 190℃ 2.16kg 하중으로 측정하였을 때 용융흐름지수가 1 내지 10g/10min 이고, 상기 저점도 폴리옥시메틸렌 중합체는 ASTM D1238 규격에 의거하여 온도 190℃ 2.16kg 하중으로 측정하였을 때 용융흐름지수가 40 내지 300g/10min 인 것을 특징으로 하는 금속분말 사출 성형용 결합제 조성물.
10 to 50% by weight of a high-viscosity polyoxymethylene polymer and 50 to 90% by weight of a low-viscosity polyoxymethylene polymer;
The high-viscosity polyoxymethylene polymer has a melt flow index of 1 to 10 g/10min when measured at a temperature of 190° C. and a load of 2.16 kg according to ASTM D1238 standard, and the low-viscosity polyoxymethylene polymer has a temperature of 190 according to ASTM D1238 standard. A binder composition for metal powder injection molding, characterized in that the melt flow index is 40 to 300 g/10 min when measured at ℃ 2.16 kg load.
삭제delete 제1항에 있어서, 상기 고점도 또는 저점도 폴리옥시메틸렌 중합체는 (a) 반복 단위로서 옥시메틸렌 -(OCH2)n- 기를 포함하고, (b) 양 말단이 에스테르 또는 에테르기에 의해 봉쇄된 옥시메틸렌 단독중합체이거나, 옥시메틸렌 모노머 단위로 이루어진 폴리머쇄 중에 탄소수 2~10의 옥시알킬렌 단위가 랜덤하게 삽입되고, (c) 중합체의 양 말단이 에스테르 또는 에테르기에 의해 봉쇄된 옥시메틸렌계 공중합체, 또는 삼원공중합체 인 것을 특징으로 하는 금속분말 사출 성형용 결합제 조성물.
The oxymethylene according to claim 1, wherein the high or low viscosity polyoxymethylene polymer (a) comprises oxymethylene -(OCH 2 )n- groups as repeating units, and (b) oxymethylene capped at both ends by ester or ether groups. It is a homopolymer or an oxymethylene-based copolymer in which oxyalkylene units having 2 to 10 carbon atoms are randomly inserted into a polymer chain composed of oxymethylene monomer units, and (c) both ends of the polymer are blocked by ester or ether groups, or A binder composition for metal powder injection molding, characterized in that it is a terpolymer.
제1항 또는 제3항의 금속분말 사출 성형용 결합제 조성물을 포함하는 금속분말 사출 성형용 피드스탁 조성물.
A feedstock composition for metal powder injection molding comprising the binder composition for metal powder injection molding according to claim 1 or 3.
제4항에 있어서, 상기 금속분말 사출 성형용 피드스탁 조성물은
(a) 제1항 또는 제3항의 금속분말 사출 성형용 결합제 조성물; 및
(b) 금속, 금속 합금, 금속 카보닐, 금속 옥사이드, 금속 카바이드, 금속 나이트라이드 및 이들의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 소결 가능한 분말형 무기 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속분말 사출 성형용 피드스탁 조성물.
5. The method of claim 4, wherein the feedstock composition for injection molding of the metal powder is
(a) the binder composition for metal powder injection molding of claim 1 or 3; and
(b) a feedstock for metal powder injection molding, comprising a sinterable powdery inorganic material selected from the group consisting of metals, metal alloys, metal carbonyls, metal oxides, metal carbides, metal nitrides and mixtures thereof composition.
제5항에 있어서, 상기 분말형 무기 물질의 평균입도는 1 내지 20㎛인 것을 특징으로 금속분말 사출 성형용 피드스탁 조성물.
[Claim 6] The feedstock composition for injection molding of metal powder according to claim 5, wherein the average particle size of the powdery inorganic material is 1 to 20 μm.
제5항에 있어서, 상기 금속분말 사출 성형용 결합제 조성물은 20 내지 80부피%, 상기 분말형 무기 물질은 20 내지 80부피% 포함되는 것을 특징으로 하는 금속분말 사출 성형용 피드스탁 조성물.
[Claim 6] The feedstock composition for injection molding of metal powder according to claim 5, wherein the binder composition for injection molding of the metal powder is contained in an amount of 20 to 80% by volume, and the inorganic material is in an amount of 20 to 80% by volume.
제5항에 있어서, 상기 금속분말 사출 성형용 피드스탁 조성물은 윤활제 및 분산제로 구성된 군에서 선택되는 첨가제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 금속분말 사출 성형용 피드스탁 조성물.
The feedstock composition for injection molding of metal powder according to claim 5, wherein the feedstock composition for injection molding of metal powder further comprises an additive selected from the group consisting of lubricants and dispersants.
제4항의 금속분말 사출 성형용 피드스탁 조성물을 사출 성형하여 그린 파트를 얻는 단계; 상기 그린 파트로부터 금속분말 사출 성형용 결합제를 제거하여 브라운 파트를 얻는 단계; 및 상기 브라운 파트를 소결시켜 금속제품을 제조하는 단계를 포함하는 금속 사출 성형방법.
Obtaining a green part by injection molding the feedstock composition for injection molding of the metal powder of claim 4; removing a binder for metal powder injection molding from the green part to obtain a brown part; and sintering the brown part to manufacture a metal product.
제9항에 있어서, 상기 금속분말 사출 성형용 결합제의 제거는 산 분위기의 50 내지 140℃에서 0.1 내지 30시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 금속 사출 성형방법.The metal injection molding method according to claim 9, wherein the removal of the binder for injection molding of the metal powder is performed at 50 to 140° C. in an acid atmosphere for 0.1 to 30 hours.
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