TWI572652B

TWI572652B - 射出成形用組合物及燒結體之製造方法

Info

Publication number: TWI572652B
Application number: TW102110750A
Authority: TW
Inventors: 山端茂晴; 中村英文; 高橋友
Original assignee: 精工愛普生股份有限公司
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2013-03-26
Publication date: 2017-03-01
Also published as: JP2013204119A; CN103357870B; TW201343744A; CN103357870A; JP5949051B2

Description

射出成形用組合物及燒結體之製造方法

本發明係關於一種射出成形用組合物及燒結體之製造方法。

燒結含有金屬粉末之成形體而製造金屬製品之粉末冶金法可獲得近淨形(near net shape)之燒結體，因此近年來於較多產業領域中普及。例如，藉由使用磁性金屬粉末而容易地獲得複雜形狀之磁芯，因此例如用於磁致動器用零件之用途中。

成形體之製造方法(成形方法)中存在較多方法，已知有將金屬粉末與有機黏合劑混合、混練，並使用該混練物(混合物)進行射出成形之粉末射出成形法。藉由粉末射出成形法而製造之成形體於之後藉由脫脂處理而去除有機黏合劑後，再藉由煅燒而成為目標形狀之金屬製品。

於該種金屬粉末射出成形法中，就對成形體賦予保形性等各種目的而言，必需選定適當之有機黏合劑。

例如，專利文獻1中，揭示有聚α-甲基苯乙烯、石蠟、硬脂酸、鄰苯二甲酸二丁酯等作為用於金屬粉末射出成形法中之有機黏合劑成分。

然而，於成形為複雜形狀之情形時，尤其若於脫脂時成形體之保形性不足夠高，則難以於脫脂或燒結時維持剛成形後之形狀，產生變形或缺損等而燒結體之尺寸精度降低。尤其於粉末射出成形法中，為了提高混合物之流動性，而必需提高有機黏合劑相對於金屬粉末之比率，因此相應地收縮率較大，燒結體之尺寸精度容易降低。因此，必需將脫脂時之保形性提高至之前之程度以上，並且儘可能抑制收縮率。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開平11-131103號公報

本發明之目的在於提供一種可製造保形性較高之成形體之射出成形用組合物、及可確實地製造尺寸精度較高之高品質燒結體的燒結體之製造方法。

上述目的係藉由下述之本發明而達成。

本發明之射出成形用組合物之特徵在於：其包含：磁性金屬粉末，其以Fe、Ni及Co中之任一者為主成分，且質量基準之粒度分佈中之累積質量成為10%時之粒徑D10為2 μm以上且未達5 μm，累積質量成為50%時之粒徑D50為5 μm以上且10 μm以下，累積質量成為90%時之粒徑D90為12 μm以上且28 μm以下；及有機黏合劑，其含有由含有不飽和縮水甘油基之聚合物所構成之第1樹脂、及軟化點高於上述第1樹脂之第2樹脂；且相對於上述磁性金屬粉末100質量份，上述有機黏合劑之含量為3質量份以上且9質量份以下。

藉此，將磁性金屬粉末與有機黏合劑混練而成之混練物流動性較高且有機黏合劑之含量較低，因此可製造脫脂時之收縮率較低、保形性較高之成形體，而獲得可製造尺寸精度較高之高品質燒結體之射出成形用組合物。

於本發明之射出成形用組合物中，上述磁性金屬粉末較佳為以55質量%以上之比例含有粒徑未達10 μm者，以超過0質量%且未達15質量%之比例含有粒徑為20 μm以上且未達30 μm者，以超過0質量%且未達5質量%之比例含有粒徑為30 μm以上者，且餘部之粒徑為10 μm以上且未達20 μm。

藉此，將磁性金屬粉末中之粗大粒徑者抑制得非常少，並且將粒徑之偏差抑制得特別小，因此尤其提高與有機黏合劑一併混練時之流動性及成形性。其結果為，可維持成形性並且進一步減少有機黏合劑相對於磁性金屬粉末之相對量，而可進一步抑制脫脂時之收縮率。

於本發明之射出成形用組合物中，上述第1樹脂與上述第2樹脂之軟化點之差較佳為10℃以上且100℃以下。

藉此，可進一步提高混練時之流動性，可進一步抑制有機黏合劑相對於磁性金屬粉末之含量。其結果為，可進一步抑制脫脂時之收縮率。

於本發明之射出成形用組合物中，上述含有不飽和縮水甘油基之聚合物較佳為包含含有不飽和縮水甘油基之單體、及乙烯系不飽和酯化合物單體之共聚物。

藉此，有機黏合劑對於磁性金屬粉末之粒子之親和性提高，因此可尤其提高射出成形用組合物之均質性。

於本發明之射出成形用組合物中，上述含有不飽和縮水甘油基之聚合物較佳為包含含有不飽和縮水甘油基之單體、及非極性α-烯烴系單體之共聚物。

藉此，含有不飽和縮水甘油基之聚合物對於其他黏合劑成分之親和性提高，因此含有不飽和縮水甘油基之聚合物可穩定地存在於磁性金屬粉末與其他黏合劑成分之間。因此，獲得可使脫脂體(成形體)之成形性提高並且抑制保形性降低之射出成形用組合物。

於本發明之射出成形用組合物中，上述含有不飽和縮水甘油基之聚合物之軟化點較佳為65℃以上且105℃以下。

藉此，於混練時及成形時表現適度之柔軟性，而可製造能製造均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

於本發明之射出成形用組合物中，上述有機黏合劑較佳為進而含有蠟類。

藉此，對組合物賦予適度之流動性，提高組合物之均勻性及成形性，因此獲得尤其可製造均質且尺寸精度較高之燒結體之組合物。

於本發明之射出成形用組合物中，較佳為上述有機黏合劑進而含有鄰苯二甲酸酯。

於本發明之射出成形用組合物中，較佳為有機黏合劑中之上述第2樹脂之質量含有率為上述第1樹脂之80質量%以上且150質量%以下。

藉此，可高度地同時實現第2樹脂與磁性金屬粒子之親和性及組合物之成形性，而獲得尤其可製造均質且尺寸精度較高之燒結體之組合物。

於本發明之射出成形用組合物中，較佳為上述第1樹脂及上述第2樹脂之合計於上述有機黏合劑中佔50質量%以上。

藉此，可進一步確實地獲得可製造均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

本發明之燒結體之製造方法的特徵在於：其包括：混練磁性金屬粉末及有機黏合劑而獲得混練物之步驟，該磁性金屬粉末以Fe、Ni 及Co中之任一者為主成分，質量基準之粒度分佈中之累積質量成為10%時之粒徑D10為2 μm以上且未達5 μm，累積質量成為50%時之粒徑D50為5 μm以上且10 μm以下，累積質量成為90%時之粒徑D90為12 μm以上且28 μm以下，該有機黏合劑含有由含有不飽和縮水甘油基之聚合物所構成之第1樹脂及軟化點高於上述第1樹脂之第2樹脂；使上述混練物成形而獲得成形體之步驟；及對上述成形體進行脫脂、煅燒而獲得燒結體之步驟。

藉此，可確實地製造尺寸精度較高之高品質燒結體。

1‧‧‧磁軛盒

10‧‧‧盒本體

11‧‧‧邊緣部

12‧‧‧芯

13‧‧‧貫通孔

101‧‧‧貫通孔

圖1係表示本發明所製造之燒結體之應用例即磁軛盒的(a)平面圖及(b)X-X線剖面圖。

以下，對本發明之射出成形用組合物及燒結體之製造方法進行詳細說明。

<射出成形用組合物>

本發明之射出成形用組合物包含磁性金屬粉末及有機黏合劑，係將其等混練而成。

其中，磁性金屬粉末係以Fe、Ni及Co中之任一者為主成分。

另一方面，有機黏合劑係使磁性金屬粉末之粒子彼此黏合者，且含有作為第1樹脂之含有不飽和縮水甘油基之聚合物、及作為第2樹脂之軟化點高於第1樹脂之成分。

藉由將此種射出成形用組合物進行射出成形，而獲得脫脂時之收縮率較低且保形性較高之成形體。又，藉由對該成形體進行脫脂、煅燒，而獲得變形或缺損等較少且尺寸精度較高之高品質燒結體。

以下，對本發明之射出成形用組合物之各成分進行詳細敍述。

(磁性金屬粉末)

作為磁性金屬粉末，如上所述使用以Fe、Ni及Co中之任一者為主成分之粉末。主成分係指於構成磁性金屬粉末之磁性金屬材料中含量最多且其含有率超過50質量%之元素。因此，磁性金屬材料可列舉：Fe基合金、Ni基合金、Co基合金等。具體而言，可列舉：純鐵、肥粒鐵系不鏽鋼、鐵矽鋁磁合金(Sendust)、鎳鐵導磁合金(permalloy)、鎳鐵鉬超導磁合金(supermalloy)、鐵鈷磁性合金(permendur)、Fe-Si、Fe-Al、Fe-Cr、Fe-Al-Cr、Fe-Si-Cr等。

於該等中，較佳使用鐵鈷磁性合金(Fe-Co-V系合金)。Fe-Co-V系合金之飽和磁通密度特別高，因此可實現具有優異之磁性特性之磁性金屬燒結體。

再者，此種磁性金屬粉末可為以任意方法所製造者，例如可使用藉由霧化法(水霧化法、氣體霧化法、高速旋轉水流霧化法等)、還原法、碳醯法(carbonyl process)、粉碎法等方法所製造者。其中，磁性金屬粉末較佳為使用藉由霧化法而製造者。藉由霧化法而可效率良好地製造微小之磁性金屬粉末。又，粒徑之偏差較小，而可獲得粒徑整齊之磁性金屬粉末。因此，藉由使用此種磁性金屬粉末而可確實地防止燒結體中生成氣孔，可謀求密度之提高。其結果為，獲得磁性特性及機械特性優異之磁性金屬燒結體。

又，以霧化法製造之金屬粉末形成相對近似圓球之球形，因此對於有機黏合劑之分散性或流動性優異。因此，於將造粒粉末填充於成形模中而進行成形時，可提高其填充性，最終可獲得尺寸精度更高且更緻密之燒結體。

本發明所使用之磁性金屬粉末具有如下之粒度分佈：於質量基準之粒度分佈中自粒徑較小側開始，累積質量成為10%時之粒徑D10為2 μm以上且未達5 μm，累積質量成為50%時之粒徑D50為5 μm以上且10 μm以下，累積質量成為90%時之粒徑D90為12 μm以上且28 μm 以下。具有此種粒度分佈之磁性金屬粉末整體上粒徑較小且分佈範圍亦相對較窄，因此於與有機黏合劑一併混練時，流動性及成形性優異。因此，即便減少有機黏合劑相對於磁性金屬粉末之相對量，亦可實現具有充分之流動性及成形性之射出成形用組合物(混合物)。藉由使用此種射出成形用組合物，而可獲得脫脂時之收縮率受到抑制且即便於脫脂時亦具有較高保形性之成形體，最終可製造變形或缺損等較少、且均質且尺寸精度較高之高品質燒結體。此種燒結體之磁性特性及機械特性優異，因此作為磁性零件較為有用。

再者，磁性金屬粉末之粒徑可藉由雷射繞射法而進行測定。

又，粒徑D10較佳為設為2 μm以上且4 μm以下，粒徑D50較佳為設為6 μm以上且9 μm以下，粒徑D90較佳為設為15 μm以上且25 μm以下。

又，本發明所使用之磁性金屬粉末之粒度分佈較佳為以55質量%以上之比例含有粒徑未達10 μm者，以超過0質量%且未達15質量%之比例含有粒徑為20 μm以上且未達30 μm者，以超過0質量%且未達5質量%之比例含有粒徑為30 μm以上者，且餘部之粒徑為10 μm以上且未達20 μm。具有此種粒度分佈之磁性金屬粉末係將粗大粒徑者抑制得非常少並且將粒徑之偏差抑制得特別小者，因此尤其提高於與有機黏合劑一併混練時之流動性及成形性。其結果為，可維持成形性並且進一步減少有機黏合劑相對於磁性金屬粉末之相對量，而可進一步抑制脫脂時之收縮率。

再者，粒徑未達10 μm者之佔有率更佳為設為60質量%以上，粒徑為20 μm以上且未達30 μm者之佔有率更佳為設為3質量%以上且未達13質量%，粒徑為30 μm以上者之佔有率更佳為設為1質量%以上且4質量%以下。

又，本發明所使用之磁性金屬粉末之搖實密度較佳為3.5 g/cm³以上，更佳為3.8 g/cm³以上。若為如此搖實密度較大之磁性金屬粉末，則成形時粒子間之填充性變得特別高。因此，最終可獲得特別緻密之燒結體。再者，磁性金屬粉末之搖實密度例如可依據JIS Z 2512中規定之搖實密度測定方法而進行測定。

又，本發明所使用之磁性金屬粉末之比表面積並無特別限定，較佳為0.15 m²/g以上且0.8 m²/g以下，更佳為0.2 m²/g以上且0.7 m²/g以下，進而較佳為0.3 m²/g以上且0.6 m²/g以下。若為如此比表面積較大之磁性金屬粉末，則表面之活性(表面能量)變高，因此即便賦予更少之能量亦可容易地進行燒結。因此，於燒結成形體時，可於更短時間內燒結，容易提高保形性。另一方面，若比表面積超過上述上限值，則磁性金屬粉末與有機黏合劑之接觸面積過度變大，而有組合物之穩定性或流動性降低之虞。再者，磁性金屬粉末之比表面積例如可依據JIS Z 8830中規定之利用氣體吸附之粉體(固體)之比表面積測定方法而進行測定。

(有機黏合劑)

有機黏合劑如上所述含有由含有不飽和縮水甘油基之聚合物所構成之第1樹脂、及軟化點高於第1樹脂之第2樹脂。

本發明者為了於將磁性金屬粉末與有機黏合劑混練而成之混練物中一面確保其成形性一面抑制脫脂時之收縮，而對磁性金屬粉末之粒度分佈與有機黏合劑之組成之關係反覆銳意研究。而且，發現，藉由將磁性金屬粉末之粒度分佈限定於特定範圍並且使有機黏合劑之組成最佳化，而即便抑制有機黏合劑相對於磁性金屬粉末之量亦可確保充分之成形性，從而完成本發明。

即，於本發明中，含有將粒徑D10、粒徑D50及粒徑D90分別設定為如上所述之範圍之磁性金屬粉末、及如上所述之含有第1樹脂與第2樹脂之有機黏合劑，藉此，即便相對於磁性金屬粉末100質量份將有機黏合劑之含量抑制為3質量份以上且9質量份以下之較少量，亦具有作為射出成形用組合物(混合物)較為有用之特性。因此，於使此種射出成形用組合物成形時可獲得優異之成形性，於對該成形體進行脫脂時可抑制收縮率，從而可實現較高之保形性。其結果為，最終獲得變形或缺損等較少且尺寸精度較高之高品質燒結體。

又，第1樹脂與第2樹脂之軟化點之差較佳為10℃以上且100℃以下，更佳為10℃以上且50℃以下，進而較佳為15℃以上且40℃以下。藉由於第1樹脂與第2樹脂之間存在如此軟化點之差，而可進一步提高混練時之流動性，進一步抑制有機黏合劑相對於磁性金屬粉末之含量。其結果為，可進一步抑制脫脂時之收縮率。

再者，第2樹脂可多於或少於第1樹脂。因此，可能存在：有機黏合劑中含有不飽和縮水甘油基之聚合物(第1樹脂)之質量含有率最高，其次較多地含有軟化點高於其之樹脂之情形；於有機黏合劑中軟化點高於含有不飽和縮水甘油基之聚合物(第1樹脂)之樹脂之質量含有率最高，其次較多地含有第1樹脂之情形；或與第1樹脂及第2樹脂相比較多地含有與其等不同之第3樹脂之情形等，但並不特別限定於該等。

此處，有機黏合劑除上述含有不飽和縮水甘油基之聚合物以外，例如亦可列舉：聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚戊烯等聚烯烴，聚乙烯-聚丙烯共聚物、聚乙烯-聚丁烯共聚物等聚烯烴系共聚物，聚苯乙烯等苯乙烯系樹脂，聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯等丙烯酸系樹脂，聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚醯胺，聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯等聚酯，聚醚、聚乙烯醇、聚縮醛、或該等之共聚物等各種樹脂，或各種蠟、高級脂肪酸(例如硬脂酸)、高級醇、高級脂肪酸酯、高級脂肪醯胺、鄰苯二甲酸酯等，可使用該等中之1種或2種以上之混合物。

其中，有機黏合劑較佳為包含含有不飽和縮水甘油基之聚合物、苯乙烯系樹脂、蠟類、及鄰苯二甲酸酯。可認為，藉由該等成分之組合，而含有不飽和縮水甘油基之聚合物會賦予組合物充分之流動性及成形性，另一方面，苯乙烯系樹脂會賦予組合物充分之保形性。又，蠟類及鄰苯二甲酸酯自更低溫度之階段賦予組合物流動性，並且使脫脂時於更低溫度下進行脫脂，藉此，可促進於更高溫度下脫脂之含有不飽和縮水甘油基之聚合物或苯乙烯系樹脂之脫脂。其結果為，獲得變形或缺損等較少且機械特性或磁性特性優異之高品質燒結體。以下，對該等成分進行說明。再者，以下之說明中，以含有不飽和縮水甘油基之聚合物為第1樹脂，苯乙烯系樹脂為第2樹脂之形式進行說明。

((含有不飽和縮水甘油基之聚合物))

含有不飽和縮水甘油基之聚合物(第1樹脂)係包含含有不飽和縮水甘油基之單體作為重複單元之聚合物。作為含有不飽和縮水甘油基之單體，例如可列舉：(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、烯丙基縮水甘油醚、α-乙基縮水甘油醚、巴豆醯基縮水甘油醚、巴豆酸縮水甘油酯、衣康酸單烷基酯單縮水甘油酯、富馬酸單烷基酯單縮水甘油酯、馬來酸單烷基酯單縮水甘油酯、含有脂環式環氧基之(甲基)丙烯酸酯等，本發明中所使用之含有不飽和縮水甘油基之聚合物係使用含有該等含有不飽和縮水甘油基之單體中之1種或2種以上者。又，尤其較佳使用(甲基)丙烯酸縮水甘油酯。

此處，縮水甘油基於混練、成形等中開環，與磁性金屬粉末之粒子表面之羥基鍵結。其結果為，磁性金屬粉末之粒子與含有不飽和縮水甘油基之聚合物表現較高之密接性，其成為驅動力而使磁性金屬粉末與有機黏合劑標準地均勻地混練。其結果為，可確保混練物之流動性，相應地降低有機黏合劑之比率。

又，含有不飽和縮水甘油基之聚合物較佳為含有如上所述之含有不飽和縮水甘油基之單體、及乙烯系不飽和酯化合物單體之共聚物。含有乙烯系不飽和酯化合物單體之共聚物有助於實現均質且填充性較高之成形體及脫脂體。尤其是乙烯系不飽和酯化合物單體與含有不飽和縮水甘油基之單體一起，有助於與磁性金屬粉末之粒子之親和性，因此可尤其提高均質性。

作為乙烯系不飽和酯化合物單體，例如可列舉：乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯等羧酸乙烯酯、α,β-不飽和羧酸烷基酯等，可使用含有該等中之1種或2種以上者。

於該等乙烯系不飽和酯化合物單體中，尤其較佳使用含有乙酸乙烯酯及丙烯酸甲酯中之至少一方者。

再者，作為含有不飽和縮水甘油基之聚合物，例如可列舉：Rexpearl(Japan Polyolefins製造)、Modiper(日本油脂製造)、Umex(三洋化成工業製造)、Bondine(SUMIKA ATOFINA製造)、Bondfast(住友化學製造)等。

又，含有不飽和縮水甘油基之聚合物較佳為除如上所述之含有不飽和縮水甘油基之單體以外，亦含有非極性α-烯烴系單體。藉由含有非極性α-烯烴系單體作為重複單元，而使含有不飽和縮水甘油基之聚合物富有與苯乙烯系樹脂等烯烴系樹脂之親和性。其結果為，含有不飽和縮水甘油基之聚合物不僅如上述般對磁性金屬粉末之粒子具有親和性，亦對其他黏合劑成分具有親和性，因此可穩定地存在於磁性金屬粉末與其他黏合劑成分之間。其結果為，尤其可提高脫脂體(成形體)之成形性，抑制保形性之降低。

作為非極性α-烯烴系單體，例如可列舉：乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等，該等之中較佳為乙烯、丙烯、1- 丁烯、1-己烯、1-辛烯。

又，本發明中所使用之含有不飽和縮水甘油基之聚合物的軟化點較佳為65℃以上且105℃以下，更佳為70℃以上且100℃以下。如此軟化點之含有不飽和縮水甘油基之聚合物於混練時及成形時表現適度之柔軟性，有助於製造可製造均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

又，本發明中所使用之含有不飽和縮水甘油基之聚合物的熔融質量流率(190℃)較佳為2[g/10 min]以上且10[g/10 min]以下左右，更佳為3[g/10 min]以上且8[g/10 min]以下左右。如此熔融質量流率之含有不飽和縮水甘油基之聚合物對成形模之填充性優異，因此有助於製造尤其可製造均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。再者，熔融流率可依據JIS K 6922-2中規定之方法且以測定溫度190℃、測定荷重2.16 kg進行測定。

再者，作為構成含有不飽和縮水甘油基之聚合物之重複單元，如上所述可列舉含有不飽和縮水甘油基之單體，並視需要而添加乙烯系不飽和酯化合物單體或非極性α-烯烴系單體等。

其等之存在比並無特別限定，作為一例，相對於含有不飽和縮水甘油基之單體100質量份，非極性α-烯烴系單體較佳為300質量份以上且2000質量份以下，更佳為400質量份以上且1500質量份以下。藉此，可使由非極性α-烯烴系單體所致之與苯乙烯系樹脂之相溶性、及由含有不飽和縮水甘油基之單體所致之與磁性金屬粒子之親和性高度平衡，而可謀求同時實現保形性與成形性。其結果為，可獲得可製造均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

又，相對於含有不飽和縮水甘油基之單體100質量份，乙烯系不飽和酯化合物單體較佳為20質量份以上且80質量份以下，更佳為25質量份以上且75質量份以下。

進而，作為含有不飽和縮水甘油基之聚合物，較佳使用其拉伸強度為4 MPa以上且25 MPa以下左右者，更佳使用其拉伸強度為5 MPa以上且20 MPa以下左右者。

再者，含有不飽和縮水甘油基之聚合物之重量平均分子量係考慮如上所述之熔融流率等而適當設定，作為一例，較佳為1萬以上且40萬以下，更佳為3萬以上且30萬以下。

有機黏合劑中之含有不飽和縮水甘油基之聚合物的含有率較佳為15質量%以上且40質量%以下左右，更佳為20質量%以上且35質量%以下左右。藉由將含有不飽和縮水甘油基之聚合物之含有率設定為上述範圍內，而可提高苯乙烯系樹脂與磁性金屬粒子之親和性，並且提高組合物之成形性。其結果為，可製造能製造均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

((苯乙烯系樹脂))

第2樹脂只要為與第1樹脂之間軟化點滿足特定大小關係者，則可為任意樹脂，此處係對如上所述般第2樹脂為苯乙烯系樹脂之情形進行說明。

苯乙烯系樹脂賦予有機黏合劑適度之機械強度，而提高成形體之保形性。因此，有助於製造尤其可製造尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

作為苯乙烯系樹脂，可列舉含有苯乙烯單體作為重複單元之聚合物或共聚物，較佳使用均聚物之聚苯乙烯。

苯乙烯系樹脂之重量平均分子量並無特別限定，較佳為5000以上且70000以下左右，更佳為7000以上且50000以下左右。藉由含有此種分子量之苯乙烯系樹脂，而可獲得可製造均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

作為苯乙烯系樹脂，較佳使用其軟化點高於含有不飽和縮水甘油基之聚合物之軟化點、且為90℃以上且150℃以下者，更佳使用其軟化點為100℃以上且140℃以下者。藉由將苯乙烯系樹脂之重量平均分子量設為上述範圍內，而可更均勻地混合磁性金屬粉末與有機黏合劑，可進一步提高組合物之成形性。其結果為，可獲得可製造均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

有機黏合劑中之苯乙烯系樹脂(第2樹脂)之含有率較佳為10質量%以上且50質量%以下左右，更佳為15質量%以上且40質量%以下左右。藉由將苯乙烯系樹脂之含有率設定為上述範圍內，而可賦予有機黏合劑適度之機械強度，提高成形體之保形性，並且謀求成形體之均質化。其結果為，可製造能製造均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

再者，苯乙烯系樹脂(第2樹脂)相對於含有不飽和縮水甘油基之聚合物之比率較佳為80質量%以上且150質量%以下，更佳為90質量%以上且140質量%以下，進而較佳為超過100質量%且為130質量%以下。藉由將比率設定為上述範圍內，而可高度地同時實現苯乙烯系樹脂(第2樹脂)與磁性金屬粒子之親和性及組合物之成形性，而可製造尤其能製造均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

又，含有不飽和縮水甘油基之聚合物及苯乙烯系樹脂較佳為其等之合計於有機黏合劑中佔50質量%以上，更佳為佔55質量%以上。藉此，可進一步確實地獲得可製造均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

((蠟類))

蠟類賦予組合物適度之流動性，提高組合物之均勻性及成形性。其結果為，有助於製造尤其可製造均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

作為蠟類，例如可列舉：堪地里拉蠟、巴西棕櫚蠟、米糠蠟、木蠟、荷荷芭油等植物系蠟，蜂蠟、羊毛脂、鯨蠟等動物系蠟，褐煤蠟、地石蠟、地蠟等礦物系蠟，石蠟、微晶蠟、石蠟脂等石油系蠟等天然蠟；聚乙烯蠟等合成烴系蠟，褐煤蠟衍生物、石蠟衍生物、微晶蠟衍生物等改性蠟，氫化蓖麻油、氫化蓖麻油衍生物等氫化蠟，12-羥基硬脂酸等脂肪酸，硬脂醯胺等醯胺，鄰苯二甲酸酐醯亞胺等酯等合成蠟；組合使用該等中之1種或2種以上。

再者，作為蠟類，尤其較佳使用石油系蠟或其改性物，更佳使用石蠟、微晶蠟、巴西棕櫚蠟或其等之衍生物，進而較佳使用石蠟或巴西棕櫚蠟。該等蠟與苯乙烯系樹脂之相溶性優異，因此可製備均質之黏合劑。

又，蠟類之重量平均分子量較佳為100以上且未達1萬，更佳為200以上且5000以下。藉由將蠟類之重量平均分子量設為上述範圍內，而可使磁性金屬粉末與有機黏合劑更均勻地混合，可進一步提高組合物之成形性。

再者，作為蠟類，較佳使用其軟化點低於含有不飽和縮水甘油基之聚合物之軟化點、且為30℃以上且100℃以下者，更佳使用50℃以上且95℃以下者。

又，於含有蠟類之情形時，亦可含有軟化點不同之複數種蠟類。藉此，可提高組合物之成形性。於此情形時，軟化點最高之蠟類與軟化點最低之蠟類的軟化點差並無特別限定，較佳為3℃以上且40℃以下左右，更佳為5℃以上且30℃以下左右。作為具體組合，例如可列舉石蠟與巴西棕櫚蠟等。

有機黏合劑中蠟類之含有率較佳為10質量%以上且45質量%以下左右，更佳為15質量%以上且40質量%以下左右。藉由將蠟類之含有率設定為上述範圍內，而可賦予有機黏合劑適度之流動性，且抑制保形性之降低。其結果為，可製造尤其能製造均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

再者，蠟類相對於含有不飽和縮水甘油基之聚合物之比率較佳為80質量%以上且150質量%以下，更佳為90質量%以上且140質量%以下，進而較佳為超過100質量%且130質量%以下。藉由將比率設定為上述範圍內，而可賦予組合物適度之流動性，並且抑制保形性之降低。

((鄰苯二甲酸酯))

鄰苯二甲酸酯賦予組合物適度之流動性，而提高組合物之均勻性及成形性。其結果為，有助於製造尤其可製造均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

作為鄰苯二甲酸酯，例如可列舉：鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯、鄰苯二甲酸丁酯、鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二異丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯等，組合使用該等中之1種或2種。

有機黏合劑中鄰苯二甲酸酯之含有率較佳為5質量%以上且30質量%以下左右，更佳為10質量%以上且25質量%以下左右。藉由將比率設定為上述範圍內，而可賦予組合物適度之流動性，並且抑制保形性之降低。

再者，鄰苯二甲酸酯相對於含有不飽和縮水甘油基之聚合物的比率較佳為30質量%以上且80質量%以下左右，更佳為40質量%以上且70質量%以下左右。藉由將比率設定為上述範圍內，而可賦予組合物適度之流動性，且抑制保形性之降低。

((其他成分))

又，有機黏合劑中除上述4種以外亦可含有上述其他成分。

飽和脂肪酸之碳數較佳為12以上且20以下左右。藉此，可尤其提高成形性。

又，作為高級脂肪酸，例如可列舉：硬脂酸、油酸、亞麻油酸等，尤其較佳使用月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸等飽和脂肪酸。

又，作為醇類，例如可列舉：多元醇、聚乙二醇、聚丙三醇等，尤其較佳使用鯨蠟醇、硬酯醇、油醇、甘露醇等。

又，作為脂肪酸金屬，例如可列舉：月桂酸、硬脂酸、琥珀酸、硬脂基乳酸、乳酸、鄰苯二甲酸、苯甲酸、羥基硬脂酸、蓖麻油酸、環烷酸、油酸、棕櫚酸、芥酸等高級脂肪酸與Li、Na、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cd、Al、Sn、Pb、Cd等金屬之化合物，尤其較佳使用硬脂酸鎂、硬脂酸鈣、硬脂酸鈉、硬脂酸鋅、油酸鈣、油酸鋅、油酸鎂等。

又，作為非離子界面活性劑系潤滑劑，例如可列舉：Electrostripper TS-2、Electrostripper TS-3(花王)等。

又，作為聚矽氧系潤滑劑，例如可列舉：二甲基聚矽氧烷及其改性物、羧基改性聚矽氧、α-甲基苯乙烯改性聚矽氧、α-烯烴改性聚矽氧、聚醚改性聚矽氧、氟改性聚矽氧、親水性特殊改性聚矽氧、烯烴聚醚改性聚矽氧、環氧改性聚矽氧、胺基改性聚矽氧、醯胺改性聚矽氧、醇改性聚矽氧等。

作為其他成分，進而例如可列舉：棕櫚油等脂肪酸酯、己二酸二丁酯等己二酸酯、癸二酸二丁酯等癸二酸酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚醚、聚碳酸丙二酯、伸乙雙硬脂醯胺、海藻酸鈉、瓊脂、阿拉伯膠、樹脂、蔗糖、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)等，可組合使用該等中之1種或2種以上。

有機黏合劑中此種成分之含量較佳為0.1質量%以上且10質量%以下，更佳為1質量%以上且8質量%以下。

又，其他成分相對於含有不飽和縮水甘油基之聚合物的質量比較佳為0.005以上且0.3以下，更佳為0.01以上且0.2以下。

再者，射出成形用組合物中除了上述成分以外，亦可含有抗氧化劑、脫脂促進劑、界面活性劑等。

又，射出成形用組合物中有機黏合劑之含有率如上所述，相對於磁性金屬粉末100質量份設為3質量份以上且9質量份以下，較佳為設為4質量份以上且9質量份以下左右，更佳為設為5質量份以上且8質量份以下左右。

<燒結體之製造方法>

其次，對本發明之燒結體之製造方法進行說明。

本發明之燒結體之製造方法具有：混練步驟，其係混練上述磁性金屬粉末與有機黏合劑而獲得混練物；成形步驟，其係使所獲得之混練物成形為所需之形狀；脫脂步驟，其係對所獲得之成形體實施脫脂處理；及煅燒步驟，其係對所獲得之脫脂體進行煅燒。以下，依序對各步驟進行說明。

(混練步驟)

混練物係混練上述磁性金屬粉末、有機黏合劑等而製備，該混練中可使用例如加壓或雙臂捏合式混練機、滾筒式混練機、班伯里型混練機、單軸或雙軸擠出機等各種混練機。

再者，整體之混練時間較佳為15分鐘以上且210分鐘以下左右。

所獲得之混練物之黏度較佳為500 P以上且7000 P以下(50 Pa．s以上且700 Pa．s以下)，更佳為1000 P以上且6000 P以下(100 Pa．s以上且600 Pa．s以下)。藉此，可尤其提高成形時之成形性。再者，黏度之測定係將混練物保持於190℃之溫度並利用Capillograph進行測定。

再者，供給至本步驟中之有機黏合劑較佳使用粉末狀者。而且，於使有機黏合劑粉末化時，使用通常之粉碎方法，尤其較佳為使用冷凍粉碎。由冷凍粉碎而獲得之黏合劑粉末特別細且均勻，且具有粉碎時之熱影響受到抑制之本來之黏合劑特性。

又，黏合劑粉末之平均粒徑較佳為分別為10 μm以上且500 μm以下左右，更佳為15 μm以上且400 μm以下左右。利用冷凍粉碎而粉碎至該程度之粒徑，藉此可將混合時之比重之差之影響抑制為最小限度，因此可使黏合劑粉末與磁性金屬粉末均勻地混合。

再者，平均粒徑係利用雷射繞射法以按質量基準計累積量為50%時之粒徑而求出。

又，混練如上所述之組合物時，組合物之溫度因來自外部之加熱或伴隨著混練之自發熱而上升。其結果為，所獲得之混練物中，以覆蓋磁性金屬粉末之粒子之方式，形成以含有不飽和縮水甘油基之聚合物為主材料之內層，並於其外側形成以其他成分為主材料之外層。含有不飽和縮水甘油基之聚合物即便與金屬元素接觸亦難以發生突發性分解，因此藉由形成內層，而抑制伴隨著其他成分與金屬元素之接觸之觸媒性作用。該觸媒性作用係指上述其他成分與金屬元素接觸時突發性地分解，抑制該作用於抑制脫脂體之破裂等方面較為有效。其結果為，有機黏合劑之突發性分解受到抑制，而可避免保形性之降低。

(成形步驟)

其次，進行所獲得之混練物之成形。藉此，製造所需之形狀、尺寸之成形體。

作為成形方法，使用射出成形法、壓縮成形法、擠出成形法等。所製造之成形體之形狀尺寸係將以後之脫脂及燒結所致之收縮量估計在內而決定。

又，亦可視需要對所獲得之成形體實施機械加工、雷射加工等後加工。

再者，供給至本發明中之成形體並不限定於經過上述混練步驟及成形步驟而製造者，可為以任意方法製造者。

(脫脂步驟)

其次，對所獲得之成形體實施脫脂處理。藉此，將成形體中所含之黏合劑去除(脫脂)，而獲得脫脂體。

於脫脂步驟中對成形體進行加熱，且該加熱過程較佳為包括3段脫脂升溫過程。而且，各脫脂升溫過程中之加熱溫度係根據有機黏合劑中之高溫黏合劑成分於1個大氣壓下之分解溫度TH[℃]與低溫黏合劑成分於1個大氣壓下之分解溫度TL[℃]而設定。再者，於有機黏合劑中含有3種以上成分之情形時，自其含有率較多者起之2種成分中，1個大氣壓下之分解溫度較高者為高溫黏合劑成分，較低者為低溫黏合劑成分。

本發明之脫脂處理包括：第1脫脂升溫過程，其係以未達(TL-30℃)之溫度對成形體進行加熱；第2脫脂升溫過程，其係於第1脫脂升溫過程後，以(TL-30℃)以上且未達(TL+50℃)之溫度對成形體進行加熱；及第3脫脂升溫過程，其係於第2脫脂升溫過程後，以(TL+50℃)以上且未達(TH+200℃)之溫度對成形體進行加熱。以下，對各脫脂升溫過程進行說明。

((第1脫脂升溫過程))

於第1脫脂升溫過程中，以未達(TL-30℃)之溫度對成形體進行加熱。可認為於該溫度區域中，有機黏合劑之溫度升高但大部分未至分解。因此，抑制有機黏合劑之改性，且謀求成形體溫度之均勻化。

第1脫脂升溫過程中之加熱時間並無特別限定，較佳為設為0.5小時以上且15小時以下左右，更佳為設為1小時以上且10小時以下左右。再者，於本脫脂升溫過程中，上述溫度為最高溫度，可將該最高溫度持續上述加熱時間，亦可僅於最高溫度下加熱一部分時間，於較其低之溫度下加熱此外之時間。此情況於下述其他升溫過程中亦相同。

又，第1脫脂升溫過程中之加熱環境並無特別限定，可列舉：含有氮氣、氬氣等惰性氣體之環境，含有空氣等氧化性氣體之環境，含有氫氣等還原性氣體之環境，將該等減壓而成之減壓環境等，尤其較佳為含有惰性氣體之環境，更佳為含有氮氣之環境。藉此，可抑制有機黏合劑不明顯之氣化或磁性金屬粉末之氧化、改性等，謀求成形體溫度之均勻化。其結果為，有助於製造最終可製造均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

於此情形時，環境壓力較佳為大致大氣壓左右(例如，50 kPa以上且200 kPa以下左右)或高於其之壓力。

再者，如上所述，本脫脂升溫過程中之加熱溫度係根據有機黏合劑之各成分之組成而適當設定，作為加熱溫度之一例，設為100℃以下。

((第2脫脂升溫過程))

第2脫脂升溫過程中，以(TL-30℃)以上且未達(TL+50℃)之溫度對成形體進行加熱。可認為於該溫度區域中，低溫黏合劑成分開始分解，而另一方面高溫黏合劑成分幾乎不分解。因此，2種成分間於分解之進行程度上產生差，低溫黏合劑成分被優先去除。藉此，實現大量黏合劑成分並不突發性地分解而少量黏合劑成分被逐漸分解、去除的脫脂行為，難以產生伴隨著突發性分解之成形體(脫脂體)之變形、破裂等異常。即，若低溫黏合劑成分被優先去除，則成形體中於低溫黏合劑成分通過之痕跡上形成微小路徑，因此於此後之升溫過程中，高溫黏合劑成分經由本升溫過程中所形成之路徑而被順利排出。因此，藉由經過第2脫脂升溫過程，而獲得最終可製造尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

第2脫脂升溫過程中之加熱時間並無特別限定，較佳為設為1小時以上且20小時以下左右，更佳為設為2小時以上且15小時以下左右。藉此，可於此後之升溫過程中形成充分長度或直徑之路徑供高溫黏合劑成分被順利排出。

又，第2脫脂升溫過程中之加熱環境並無特別限定，可列舉上述各種環境，尤其較佳為減壓環境，更佳為含有惰性氣體之環境之減壓環境。藉此，可促進低溫黏合劑成分之分解，且即便於上述範圍內亦可降低加熱溫度。其結果為，可謀求脫脂步驟之短時間化，且使低溫黏合劑成分難以軟化而抑制脫脂體產生變形、破裂等異常。

再者，減壓環境中之壓力並無特別限定，較佳為設為10^-4 Pa以上且10 kPa以下左右，更佳為設為10^-3 Pa以上且1 kPa以下左右。藉此，可於相對較短之短時間內選擇性地分解、去除低溫黏合劑成分。其結果為，可高度地同時實現保形性之確保及脫脂步驟之短時間化。

又，如上所述，本脫脂升溫過程中加熱溫度係根據有機黏合劑各成分之組成而適當設定，作為加熱溫度之一例，設為高於第1脫脂升溫過程中之加熱溫度、且為50℃以上且350℃以下。

((第3脫脂升溫過程))

第3脫脂升溫過程中，以(TL+50℃)以上且未達(TH+200℃)之溫度對成形體進行加熱。可認為於該溫度區域中，高溫黏合劑成分開始分解。如上所述，第2樹脂經過形成於成形體(脫脂體)中之路徑而被排出，因此較為均勻地被去除。其結果為，可獲得可製造均質且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

第3脫脂升溫過程中之加熱時間並無特別限定，較佳為設為0.5小時以上且15小時以下左右，更佳為設為1小時以上且10小時以下左右。藉此，可充分去除有機黏合劑成分。

又，第3脫脂升溫過程中之加熱環境並無特別限定，可列舉上述各種環境，尤其較佳為含有惰性氣體之環境，更佳為含有氮氣之環境。藉此，可抑制磁性金屬粉末之氧化或改性，且藉由進行成形體 (脫脂體)周邊之氣體交換而效率良好地排出有機黏合劑之分解成分。再者，就氣體交換之效率之觀點而言，較佳為不封斷惰性氣體而對成形體之配置空間內持續地供給(流動)惰性氣體。

於此情形時，較佳為環境壓力為大致大氣壓左右(例如，50 kPa以上且200 kPa以下左右)或高於其之氣壓。

再者，如上所述，本脫脂升溫過程中之加熱溫度係根據有機黏合劑各成分之組成而適當設定，作為加熱溫度之一例，設為高於第2脫脂升溫過程中之加熱溫度、且為200℃以上且600℃以下。

((脫脂降溫過程))

如上所述之升溫過程後，冷卻脫脂體。該冷卻可為大氣開放下之自然冷卻，亦可為於填充有冷卻氣體之空間內之自然冷卻，或吹刮或循環冷卻氣體所致之強制冷卻。

作為冷卻氣體，可為升溫過程中之氣體，較佳為使用惰性氣體，更佳為使用氮氣。藉由使用該等氣體，而可抑制磁性金屬粉末之氧化或改性，且亦抑制脫脂裝置內之氧化或污染。

以上述方式完成脫脂步驟。

又，於如上所述之脫脂處理後，例如為了修整或形成溝槽等微小構造等，而對所獲得之脫脂體實施各種後加工。

再者，成形體中之黏合劑亦可並不藉由脫脂處理而完全被去除，例如亦可於脫脂處理完成時還殘存有其一部分。

以上述方式，根據有機黏合劑之成分之分解溫度而分為複數個階段進行脫脂步驟中之升溫過程，藉此可抑制成形體(脫脂體)中產生各種異常且均勻地進行脫脂。藉此，可確實地獲得可製造均勻且尺寸精度較高之燒結體之脫脂體。

又，藉由以上述方式進行升溫過程，而可提高脫脂之效率，並於更短時間內完成脫脂。因此，可於短時間內製造上述脫脂體。

(煅燒步驟)

其次，對煅燒步驟進行說明。藉由對脫脂體實施煅燒處理，而使磁性金屬粉末燒結而獲得燒結體。

於煅燒步驟中對脫脂體進行加熱，且該加熱過程較佳為包括3段煅燒升溫過程。具體而言包括：第1煅燒升溫過程，其係以未達750℃之溫度對脫脂體進行加熱；第2煅燒升溫過程，其係於第1煅燒升溫過程後，以750℃以上且未達1050℃之溫度對脫脂體進行加熱；及第3煅燒升溫過程，其係於第2煅燒升溫過程後，以1050℃以上且未達1600℃之溫度對脫脂體進行加熱。以下，對各煅燒升溫過程進行說明。

((第1煅燒升溫過程))

第1煅燒升溫過程中，以未達750℃之溫度對脫脂體進行加熱。於該溫度區域中，去除脫脂體中殘留之有機黏合劑，且謀求脫脂體溫度之均勻化。因此，藉由於該溫度區域中加熱一定時間，而可於下述煅燒升溫過程中謀求燒結之進行之均勻化。再者，加熱溫度係根據有機黏合劑之組成而於上述範圍內適當設定，作為一例，較佳為設為500℃以上且未達750℃。

第1煅燒升溫過程中之加熱時間並無特別限定，較佳為設為1小時以上且20小時以下左右，更佳為設為2小時以上且15小時以下左右。藉此，謀求有機黏合劑之確實去除及脫脂體溫度之充分均勻化。

又，第1煅燒升溫過程中之加熱環境並無特別限定，可列舉上述各種環境，尤其較佳為減壓環境，更佳為惰性氣體之減壓環境。藉此，可抑制磁性金屬粉末之氧化或改性，且藉由進行脫脂體周邊之氣體交換及真空排氣而效率良好地排出有機黏合劑之分解成分。

((第2煅燒升溫過程))

第2煅燒升溫過程中，以750℃以上且未達1050℃之溫度對脫脂體進行加熱。於該溫度區域中，開始磁性金屬粉末之燒結。又，磁性金屬粉末中所含之氧原子與有機黏合劑之分解成分中所含之碳原子鍵結、氣化並排出之反應亦開始。其結果為，伴隨著磁性金屬粉末之還原的燒結性之提高、與有機黏合劑之分解成分之排出同時進行，有助於最終所獲得之燒結體之機械特性或磁性特性等之提高。

第2煅燒升溫過程中之加熱時間並無特別限定，較佳為設為1小時以上且25小時以下左右，更佳為設為2小時以上且20小時以下左右。

又，第2煅燒升溫過程中之加熱環境並無特別限定，可列舉上述各種環境，尤其較佳為含有惰性氣體之環境，更佳為含有氬氣之環境。藉此，可抑制磁性金屬粉末之氧化或改性，且使磁性金屬粉末效率良好地燒結。

再者，本煅燒升溫過程中，例如由氧原子與碳原子之鍵結而產生一氧化碳等，因此較佳為，藉由向脫脂體之配置空間持續供給(流動)惰性氣體而提高氣體交換效率，促進廢物之排出。

於此情形時，環境壓力亦可為大氣壓以上，於考慮成本等之情形時，較佳為大致大氣壓左右(例如，50 kPa以上且200 kPa以下左右)。

((第3煅燒升溫過程))

第3煅燒升溫過程中，以1050℃以上之溫度對脫脂體進行加熱。於該溫度區域中，磁性金屬粉末達到最終之燒結狀態，製造燒結體。再者，最高加熱溫度係根據磁性金屬粉末之組成而適當設定，作為一例，較佳為設為1050℃以上且1400℃以下左右。

第3煅燒升溫過程中之加熱時間並無特別限定，較佳為設為1小時以上且25小時以下左右，更佳為設為2小時以上且20小時以下左右。

又，第3煅燒升溫過程中之加熱環境並無特別限定，可列舉上述各種環境，尤其較佳為含有惰性氣體之環境，更佳為含有氬氣之環境。藉此，獲得與上述相同之效果。

再者，於本煅燒升溫過程中，較佳為於脫脂體之配置空間內封斷惰性氣體。藉此，例如即便於磁性金屬粉末中含有Cr等蒸氣壓相對較高之元素之情形時，亦可藉由於含有封斷之惰性氣體之環境中進行本煅燒升溫過程而使上述元素難以氣化，抑制磁性金屬粉末之組成之不明顯之變化。

((第1煅燒降溫過程))

如上所述之升溫過程後，冷卻燒結體。該降溫過程並無特別限定，較佳為具有第1煅燒降溫過程與其後之第2煅燒降溫過程。

第1煅燒降溫過程中，將燒結體置於減壓環境中。藉此，可防止燒結體與氧氣或氮氣之接觸而防止燒結體之污染。同時，亦可防止煅燒裝置內之污染。又，藉由置於減壓環境中，而可防止燒結後燒結體之溫度立刻急劇降低。藉此，可抑制燒結體之污染、破裂、變形等之產生。再者，亦可視需要一面對燒結體加熱一面緩緩地降低溫度。

又，減壓環境較佳為惰性氣體之減壓環境。

又，減壓環境中之壓力並無特別限定，較佳為設為10^-4 Pa以上且10 kPa以下左右，更佳為設為10^-3 Pa以上且1 kPa以下左右。藉此，可同時實現適度之降溫速度及燒結體之污染之防止，而可於短時間內製造高品質之燒結體。

第1煅燒降溫過程中之冷卻時間並無特別限定，較佳為設為1分鐘以上且1小時以下左右，更佳為設為3分鐘以上且30分鐘以下左右。

((第2煅燒降溫過程))

第2煅燒降溫過程中，將燒結體置於惰性氣體環境中。藉此，利用與環境之熱交換而進行燒結體之冷卻。又，藉由使用惰性氣體而可防止燒結體之氧化或煅燒裝置內之污染。又，於此情形時，藉由向燒結體之配置空間內持續供給(流動)惰性氣體或使惰性氣體循環而提高熱交換效率即可。

藉由於本煅燒降溫過程中冷卻至常溫，而其後即便燒結體與大氣接觸，氧化之虞亦變少。

以上述方式製造燒結體。

期待所獲得之燒結體之相對密度為例如95%以上、較佳為96%以上。如此之燒結體之燒結密度較高，且外觀及尺寸精度優異。

再者，亦可對所獲得之燒結體實施例如機械加工(切削加工、壓製加工、研磨加工等)、放電加工、雷射加工、蝕刻等各種後加工。藉由實施此種後加工，而可進行修整，或謀求尺寸精度進一步提高。

又，亦可視需要對所獲得之燒結體實施HIP(Hot Isostatic Pressing，熱等靜壓)處理等。藉此，可謀求燒結體之進一步高密度化。

作為HIP處理之條件，例如設為溫度為850℃以上且1100℃以下，時間為1小時以上且10小時以下。

又，加壓壓力較佳為50 MPa以上，更佳為100 MPa以上。

以上述方式獲得之燒結體可用於任意目的，作為其用途，可列舉各種構造零件、各種醫療用構造體等。

圖1中係表示本發明所製造之燒結體之應用例即磁軛盒的(a)平面圖及(b)X-X線剖面圖。

圖1中所示之磁軛盒1具有：盒本體10，其為具備俯視時貫通中心部之貫通孔101的圓環狀板狀體；邊緣部11，其分別設置於盒本體 10之外緣及內緣，且厚度分別厚於盒本體10；12個芯12，其等於盒本體10之外緣與內緣之間沿著內緣等間隔地排列，且厚度厚於盒本體10；及複數個貫通孔13，其等散佈於盒本體10之外緣與內緣之間，且貫通盒本體10。

如此之磁軛盒1係由軟磁性金屬粉末之燒結體所構成。藉由對各個芯12實施繞線，而磁軛盒1構成磁致動器之一部分。因此，要求磁軛盒1具有極高之尺寸精度。

以上，已基於較佳之實施形態對本發明進行說明，但本發明並不限定於該等。例如，可視需要於脫脂步驟中進而追加脫脂升溫過程或脫脂降溫過程，亦可於脫脂降溫過程後再次設置脫脂升溫過程。同樣地，可視需要於煅燒步驟中進而追加煅燒升溫過程或煅燒降溫過程，亦可於煅燒降溫過程後再次設置煅燒升溫過程。

[實施例]

其次，對本發明之具體實施例進行說明。

1.燒結體之製造 (實施例1)

首先，準備由49質量%Fe-49質量%Co-2質量%V系合金(鐵鈷磁性合金)所構成之磁性金屬粉末。關於該磁性金屬粉末，利用雷射繞射方式之粒度分佈測定裝置(Microtrac，日機裝股份有限公司製造，HRA9320-X100)測定平均粒徑。將測定結果示於表1中。

其次，將作為第1樹脂之含有不飽和縮水甘油基之聚合物、作為第2樹脂之苯乙烯系樹脂、石蠟分別冷凍粉碎，而獲得黏合劑粉末。

其次，混合磁性金屬粉末、黏合劑粉末及鄰苯二甲酸酯，並以加壓捏合機於混練溫度160℃下混練30分鐘。該混練係於氮氣環境中進行。

其次，將所獲得之混練物(射出成形用組合物)藉由造粒機粉碎，而獲得平均粒徑5 mm之顆粒。

其次，使用所獲得之顆粒，於材料溫度：190℃、射出壓力：10.8 MPa(110 kgf/cm²)之成形條件下利用射出成形機進行成形。藉此，獲得成形體。

其次，按以下所示之條件對所獲得之成形體實施脫脂處理。藉此，獲得脫脂體。

<脫脂條件>

．第1脫脂升溫過程：溫度70℃、3小時、含有氮氣之環境

．第2脫脂升溫過程：溫度260℃、12小時、氮氣減壓環境

．第3脫脂升溫過程：溫度475℃、5小時、含有氮氣之環境

．脫脂降溫過程：強制冷卻、8小時、含有氮氣之環境

其次，按以下所示之條件對所獲得之脫脂體實施煅燒處理。藉此，獲得燒結體。

<煅燒條件>

．第1煅燒升溫過程：溫度650℃、7小時、氮氣減壓環境

．第2煅燒升溫過程：溫度1000℃、5小時、含有氬氣之環境

．第3煅燒升溫過程：溫度1100℃、8小時、含有氬氣之環境

．第1煅燒降溫過程：溫度700℃、3分鐘、氬氣減壓環境

．第2煅燒降溫過程：強制冷卻、1小時、含有氬氣之環境

所獲得之燒結體係如圖1所示，為形成圓環狀之板狀體(磁軛盒)，其外徑為35 mm，內徑為10 mm，最大厚度為5 mm。

(實施例2~6)

使用表1中所示者作為磁性金屬粉末及有機黏合劑，並且使有機黏合劑相對於磁性金屬粉末100質量份之含量為表1中所示之值，除此以外，分別以與實施例1相同之方式獲得燒結體。

(比較例1~7)

使用表2中所示者作為磁性金屬粉末及有機黏合劑，並且使有機黏合劑相對於磁性金屬粉末100質量份之含量為表2中所示之值，除此以外，分別以與實施例1相同之方式獲得燒結體。

再者，表1、2中之有機黏合劑之各成分所表示之含義如下。再者，於以下之含有不飽和縮水甘油基之聚合物中，E係指含有乙烯之重複單元，GMA係指含有甲基丙烯酸縮水甘油酯之重複單元，VA係指含有乙酸乙烯酯之重複單元，MA係指含有丙烯酸甲酯之重複單元。

<含有不飽和縮水甘油基之聚合物>

．GMA-1：E-GMA-VA共聚物(分解溫度310℃)

．GMA-2：E-GMA共聚物

．GMA-3：E-GMA-MA共聚物(分解溫度280℃)

<苯乙烯系樹脂>

．PS：聚苯乙烯(重量平均分子量10000)(分解溫度350℃)

<蠟類>

．PW-1：石蠟(分解溫度260℃)

．PW-2：石蠟(分解溫度230℃)

<鄰苯二甲酸酯>

．DBP：鄰苯二甲酸二丁酯

又，關於含有不飽和縮水甘油基之聚合物之熔融流率，GMA-1為7 g/10 min，GMA-2為3 g/10 min，GMA-3為7 g/10 min。

2.燒結體之評價 2.1燒結密度之評價

關於各實施例及各比較例中獲得之燒結體，利用依據阿基米德法(JIS Z 2501中規定)之方法測定密度。又，根據測定之燒結密度及磁性金屬粉末之真密度而算出燒結體之相對密度。

2.2外觀之評價

關於各實施例及各比較例中獲得之100個燒結體，根據以下之評價基準評價其外觀。

<外觀之評價基準>

◎：破裂、缺損及變形之產生數量為3個以下。

○：破裂、缺損及變形之產生數量為4個以上且10個以下。

△：破裂、缺損及變形之產生數量為11個以上且50個以下。

×：破裂、缺損及變形之產生數量為51個以上。

2.3尺寸精度之評價

關於各實施例及各比較例中獲得之100個燒結體，利用測微計測定其外徑。而且，關於測定值之平均值，基於JIS B 0411(金屬燒結品之一般許可差)中規定之「寬度一般許可差」，並根據以下之評價基準進行評價。

<尺寸精度之評價基準>

◎：等級為精品級別(許可差為±0.05 mm以下)。

○：等級為中等級別(許可差超過±0.05 mm且為±0.1 mm以下)。

△：等級為普通級別(許可差超過±0.1 mm且為±0.2 mm以下)。

×：許可範圍以外。

將以上之評價結果示於表1、2中。

如表1、2所明確般，確認各實施例中獲得之燒結體之燒結密度均較高。又，確認各實施例中獲得之燒結體之外觀及尺寸精度優異。即，確認各實施例中獲得之成形體之保形性較高。

另一方面，於各比較例中獲得之燒結體中，確認到燒結密度較低者，或者外觀或尺寸精度低劣者。

此處，分別測定成形體之尺寸與脫脂體之尺寸，並測定脫脂時之收縮率。其結果為，收縮率與有機黏合劑之含量間呈現相關關係，例如於有機黏合劑相對於金屬粉末之含量較大之情形時，收縮率亦較大，於含量較小之情形時，收縮率亦較小。

再者，關於各燒結體，對各芯捲繞導電線，並對所形成之線圈通電，藉此測定、比較各芯之磁性特性。其結果為，確認各實施例中獲得之燒結體與各比較例中獲得之燒結體相比磁性特性均較高。具體而言，確認鐵損及保磁力較小，而磁通密度較大。而且，確認該等之磁性特性係燒結密度越高者越優異。

又，於使用純鐵、矽鋼、鐵矽鋁磁合金及鎳鐵導磁合金代替鐵鈷磁性合金之情形時，亦確認到與上述鐵鈷磁性合金之情形時之實施例相同的傾向。

進而，除使用聚丙烯(軟化點130℃)代替苯乙烯系樹脂以外，以與各實施例及各比較例相同之方式製造燒結體，結果確認到與使用苯乙烯系樹脂之情形相同之傾向。

2.4燒結均勻性之評價

關於各實施例及各比較例中獲得之燒結體，測定圖1中所示之磁軛盒之各芯表面的維氏硬度。而且，算出12個測定值之分佈範圍，將其於各燒結體中進行比較。

其結果為，各實施例中獲得之燒結體之維氏硬度的分佈範圍與各比較例中獲得之燒結體之維氏硬度的分佈範圍相比均較窄。由此確認，各實施例中獲得之燒結體與各比較例中獲得之燒結體相比，均勻性均較高。

又，使用各實施例及各比較例中獲得之磁軛盒製作磁致動器。再者，於製作之磁致動器中，對磁軛盒之各芯實施繞線，並藉由對該繞線通電而使各芯產生磁力，驅動每個芯所配置之芯腳。因此，於圖1所示之磁軛盒之情形時，配置有12根芯腳。

其次，分別測定驅動該12根芯腳時之驅動力。其結果為，於驅動力之分佈範圍方面，各實施例中獲得之磁軛盒與各比較例中獲得之磁軛盒相比亦均較窄。

Claims

一種射出成形用組合物，其特徵在於：其包含：磁性金屬粉末，其以Fe、Ni及Co中之任一者為主成分，且質量基準之粒度分佈中之累積質量為10%時之粒徑D10為2μm以上且未達5μm，累積質量為50%時之粒徑D50為5μm以上且10μm以下，累積質量為90%時之粒徑D90為12μm以上且28μm以下；及有機黏合劑，其含有由含有不飽和縮水甘油基之聚合物所構成之第1樹脂、及軟化點高於上述第1樹脂之第2樹脂；且相對於上述磁性金屬粉末100質量份上述有機黏合劑之含量為3質量份以上且9質量份以下。
如請求項1之射出成形用組合物，其中上述磁性金屬粉末以55質量%以上之比例含有粒徑未達10μm者，以超過0質量%且未達15質量%之比例含有粒徑為20μm以上且未達30μm者，以超過0質量%且未達5質量%之比例含有粒徑為30μm以上者，且餘部之粒徑為10μm以上且未達20μm。
如請求項1或2之射出成形用組合物，其中上述第1樹脂與上述第2樹脂之軟化點之差為10℃以上且100℃以下。
如請求項1或2之射出成形用組合物，其中上述含有不飽和縮水甘油基之聚合物係包含含有不飽和縮水甘油基之單體、及乙烯系不飽和酯化合物單體之共聚物。
如請求項1或2射出成形用組合物，其中上述含有不飽和縮水甘油基之聚合物係包含含有不飽和縮水甘油基之單體、及非極性α-烯烴系單體之共聚物。
如請求項1或2之射出成形用組合物，其中上述含有不飽和縮水甘油基之聚合物之軟化點為65℃以上且105℃以下。
如請求項1或2之射出成形用組合物，其中上述有機黏合劑中進而含有蠟類。
如請求項1或2之射出成形用組合物，其中上述有機黏合劑中進而含有鄰苯二甲酸酯。
如請求項1或2之射出成形用組合物，其中有機黏合劑中之上述第2樹脂之質量含有率為上述第1樹脂之80質量%以上且150質量%以下。
一種燒結體之製造方法，其特徵在於包括：混練磁性金屬粉末及有機黏合劑而獲得混練物之步驟，該磁性金屬粉末以Fe、Ni及Co中之任一者為主成分，且質量基準之粒度分佈中之累積質量為10%時之粒徑D10為2μm以上且未達5μm，累積質量為50%時之粒徑D50為5μm以上且10μm以下，累積質量為90%時之粒徑D90為12μm以上且28μm以下，該有機黏合劑含有由含有不飽和縮水甘油基之聚合物所構成之第1樹脂、及軟化點高於上述第1樹脂之第2樹脂；使上述混練物成形而獲得成形體之步驟；及對上述成形體進行脫脂、煅燒而獲得燒結體之步驟。