JP2001234203A - 射出成形用組成物 - Google Patents
射出成形用組成物Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複雑な形状を有する製品形状においても、射
出成形時の成形欠陥発生を抑制できる射出成形用組成物
を提供する。 【解決手段】 金属粉末またはセラミックス粉末より成
る焼結用粉末とバインダーを含有する射出成形用組成物
であって、前記バインダーがイソパラフィンワックスお
よびノルマルパラフィンワックスとビカット軟化点が１
００℃以上、１７０℃以下の樹脂成分から成り、かつ前
記バインダーが、射出成形用組成物全体当たり３０〜７
０容量％の量で含有されていることを特徴とする。
出成形時の成形欠陥発生を抑制できる射出成形用組成物
を提供する。 【解決手段】 金属粉末またはセラミックス粉末より成
る焼結用粉末とバインダーを含有する射出成形用組成物
であって、前記バインダーがイソパラフィンワックスお
よびノルマルパラフィンワックスとビカット軟化点が１
００℃以上、１７０℃以下の樹脂成分から成り、かつ前
記バインダーが、射出成形用組成物全体当たり３０〜７
０容量％の量で含有されていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属あるいはセラ
ミックスの射出成形焼結製品の製造に供される射出成形
組成物に関する。
ミックスの射出成形焼結製品の製造に供される射出成形
組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】射出成形粉末冶金法は、金属粉末あるい
はセラミックス粉末などの焼結用粉末とバインダーとを
混練して得られる射出成形組成物を所定形状の金型に射
出成形し、得られた成形品を加熱して脱バインダーし、
さらに焼結を行うことにより焼結製品が得られる製造方
法であり、特に三次元的に複雑な形状を有する製品やナ
イフエッジ部などの薄肉部を有する製品を製造するのに
有効な方法である。
はセラミックス粉末などの焼結用粉末とバインダーとを
混練して得られる射出成形組成物を所定形状の金型に射
出成形し、得られた成形品を加熱して脱バインダーし、
さらに焼結を行うことにより焼結製品が得られる製造方
法であり、特に三次元的に複雑な形状を有する製品やナ
イフエッジ部などの薄肉部を有する製品を製造するのに
有効な方法である。
【０００３】しかしながら、製品形状もより複雑化さ
れ、薄肉部を多く有する製品やウエルド部（組成物の流
れが合流する箇所)が着きにくい製品形状においては、
射出成形時にクラック等の欠陥を生じる問題があった。
れ、薄肉部を多く有する製品やウエルド部（組成物の流
れが合流する箇所)が着きにくい製品形状においては、
射出成形時にクラック等の欠陥を生じる問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
課題を解決するため、より複雑な形状を有する製品形状
においても、射出成形時の成形欠陥発生を抑制できる射
出成形用組成物を提供することにある。
課題を解決するため、より複雑な形状を有する製品形状
においても、射出成形時の成形欠陥発生を抑制できる射
出成形用組成物を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の射出成形用組成
物は、金属粉末またはセラミックス粉末より成る焼結用
粉末とバインダーを含有する射出成形用組成物であっ
て、前記バインダーがイソパラフィンワックスおよびノ
ルマルパラフィンワックスとビカット軟化点が１００℃
以上、１７０℃以下の樹脂成分から成り、かつ前記バイ
ンダーが、射出成形用組成物全体当たり３０〜７０容量
％の量で含有されていることを特徴とする。
物は、金属粉末またはセラミックス粉末より成る焼結用
粉末とバインダーを含有する射出成形用組成物であっ
て、前記バインダーがイソパラフィンワックスおよびノ
ルマルパラフィンワックスとビカット軟化点が１００℃
以上、１７０℃以下の樹脂成分から成り、かつ前記バイ
ンダーが、射出成形用組成物全体当たり３０〜７０容量
％の量で含有されていることを特徴とする。
【０００６】また、前記イソパラフィンワックスは、バ
インダー当たり１０〜５０容量％、樹脂成分は、バイン
ダー当たり２０〜５０容量％含まれていることが好まし
く、使用するビカット軟化点が１００℃以上、１７０℃
以下の樹脂成分としては、ポリプロピレン樹脂が好まし
い。さらに必要により２０容量％以下のフタル酸エステ
ル量が使用されていることを特徴とする。
インダー当たり１０〜５０容量％、樹脂成分は、バイン
ダー当たり２０〜５０容量％含まれていることが好まし
く、使用するビカット軟化点が１００℃以上、１７０℃
以下の樹脂成分としては、ポリプロピレン樹脂が好まし
い。さらに必要により２０容量％以下のフタル酸エステ
ル量が使用されていることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明の特徴は、イソパラフィン
ワックスと、ノルマルパラフィンワックスと、ビカット
軟化点が１００℃〜１７０℃の樹脂からなら成り、必要
によりフタル酸エステルを使用した点である。イソパラ
フィンワックス、ノルマルパラフィンワックスは射出成
形時の流動性ならび脱脂性に寄与するが、特に、イソパ
ラフィンワックスにおいては、高い靱性を有しているた
め、成形性の改善効果がある。
ワックスと、ノルマルパラフィンワックスと、ビカット
軟化点が１００℃〜１７０℃の樹脂からなら成り、必要
によりフタル酸エステルを使用した点である。イソパラ
フィンワックス、ノルマルパラフィンワックスは射出成
形時の流動性ならび脱脂性に寄与するが、特に、イソパ
ラフィンワックスにおいては、高い靱性を有しているた
め、成形性の改善効果がある。
【０００８】また、樹脂成分は、脱脂時の形状保持に作
用し、フタル酸エステルは、分散性や金型との離型性に
作用する。以下各構成要素につき説明する。
用し、フタル酸エステルは、分散性や金型との離型性に
作用する。以下各構成要素につき説明する。
【０００９】（焼結用粉末）本発明において、焼結用粉
末としては、鉄、ステンレス鋼、銅−ニッケル合金等の
金属粉末やアルミナやジルコニア等のセラミックス粉末
が、最終的に製造する焼結製品の用途等に応じて使用さ
れる。
末としては、鉄、ステンレス鋼、銅−ニッケル合金等の
金属粉末やアルミナやジルコニア等のセラミックス粉末
が、最終的に製造する焼結製品の用途等に応じて使用さ
れる。
【００１０】（バインダー）本発明の射出成形用組成物
においては、焼結用粉末の射出成形を可能とし、かつ得
られる射出成形体に一定の強度を確保するために、射出
成形用組成物全体当たり３０〜７０容量％の量でバイン
ダーを含ませる。このバインダーの含有量が３０容量％
未満では組成物の流動性が低下し、射出成形が困難とな
る。また、７０容量％を越えると、成形時に成形体表面
に面引けと称する欠陥が生じ、また得られる射出成形体
中の焼結用粉末の充填密度が低くなり、最終的に得られ
る焼結製品の密度を向上させることが困難となる。
においては、焼結用粉末の射出成形を可能とし、かつ得
られる射出成形体に一定の強度を確保するために、射出
成形用組成物全体当たり３０〜７０容量％の量でバイン
ダーを含ませる。このバインダーの含有量が３０容量％
未満では組成物の流動性が低下し、射出成形が困難とな
る。また、７０容量％を越えると、成形時に成形体表面
に面引けと称する欠陥が生じ、また得られる射出成形体
中の焼結用粉末の充填密度が低くなり、最終的に得られ
る焼結製品の密度を向上させることが困難となる。
【００１１】本発明において、上記バインダーとして
は、上述のとおり、イソパラフィンワックスとノルマル
パラフィンワックスとビカット軟化点が１００℃〜１７
０℃の樹脂からなり、必要によりフタル酸エステルを使
用する。
は、上述のとおり、イソパラフィンワックスとノルマル
パラフィンワックスとビカット軟化点が１００℃〜１７
０℃の樹脂からなり、必要によりフタル酸エステルを使
用する。
【００１２】パラフィンワックスは、射出成形時におけ
る組成物の流動性ならびに脱脂性に寄与するものであ
り、一般的にはノルマルパラフィンワックスが使用され
るが、室温状態で優れた靱性を有するイソパラフィンワ
ックスを添加することにより、ウエルド部が付きにくい
製品形状においても改善され、結果として良好な成形体
が得られる。イソパラフィンワックスの添加量が１０容
量％未満では、成形性の改善効果が不十分であり、５０
容量％を越えるとコストが高くなるため、添加量は、１
０容量％以上、５０容量％以下が好ましい。
る組成物の流動性ならびに脱脂性に寄与するものであ
り、一般的にはノルマルパラフィンワックスが使用され
るが、室温状態で優れた靱性を有するイソパラフィンワ
ックスを添加することにより、ウエルド部が付きにくい
製品形状においても改善され、結果として良好な成形体
が得られる。イソパラフィンワックスの添加量が１０容
量％未満では、成形性の改善効果が不十分であり、５０
容量％を越えるとコストが高くなるため、添加量は、１
０容量％以上、５０容量％以下が好ましい。
【００１３】樹脂成分は形状を保持するために必要な成
分であり、ビカット軟化点が１００℃未満の樹脂では、
保形性が不十分となり脱脂時に変形が生じ、１７０℃を
越えると混練温度が高くなり、ワックス成分の分解蒸発
が生じるので、ビカット軟化点を１００℃〜１７０℃と
した。このような樹脂成分としては、ポリプロピレンが
好ましい。また、前記樹脂成分量が２０容量％未満で
は、保形性が不十分であり、５０容量％以上添加すると
脱脂時間を要するため、樹脂添加量としては、２０〜５
０容量％が好ましい。
分であり、ビカット軟化点が１００℃未満の樹脂では、
保形性が不十分となり脱脂時に変形が生じ、１７０℃を
越えると混練温度が高くなり、ワックス成分の分解蒸発
が生じるので、ビカット軟化点を１００℃〜１７０℃と
した。このような樹脂成分としては、ポリプロピレンが
好ましい。また、前記樹脂成分量が２０容量％未満で
は、保形性が不十分であり、５０容量％以上添加すると
脱脂時間を要するため、樹脂添加量としては、２０〜５
０容量％が好ましい。
【００１４】本発明において使用するフタル酸エステル
は、分子中のエステル結合の存在により、焼結用粉末と
の親和性にも優れ、バインダーとの橋渡し的役割を果た
し、分散効果と共に金型との離型性に作用するため、離
型の不十分な製品形状には、フタル酸エステルの添加は
有効である。添加量については製品形状によって調整す
る必要もあるが、３容量％以上の添加が有効であり、２
０容量％を超えると、得られる射出成形体の強度が低下
し、成形体が脆くなるため、添加量は２０容量％以下が
好ましい。
は、分子中のエステル結合の存在により、焼結用粉末と
の親和性にも優れ、バインダーとの橋渡し的役割を果た
し、分散効果と共に金型との離型性に作用するため、離
型の不十分な製品形状には、フタル酸エステルの添加は
有効である。添加量については製品形状によって調整す
る必要もあるが、３容量％以上の添加が有効であり、２
０容量％を超えると、得られる射出成形体の強度が低下
し、成形体が脆くなるため、添加量は２０容量％以下が
好ましい。
【００１５】（射出成形用組成物）本発明の射出成形用
組成物は、焼結用粉末、バインダーを上述した割合で均
一に混練することによって容易に調整される。この組成
物は、射出成形、脱脂および焼結の各工程を経て最終製
品とされる。
組成物は、焼結用粉末、バインダーを上述した割合で均
一に混練することによって容易に調整される。この組成
物は、射出成形、脱脂および焼結の各工程を経て最終製
品とされる。
【００１６】射出成形は、プラスチックの射出成形に使
用されている通常の射出成形機を用いて行うことが可能
である。
用されている通常の射出成形機を用いて行うことが可能
である。
【００１７】脱脂は、一般的に射出成形体の加熱処理を
行うことによって行われるが、焼結粉末として酸化され
やすい金属が使用されている場合には、加熱処理を不活
性ガス雰囲気下または還元性雰囲気下で行うことが好適
である。
行うことによって行われるが、焼結粉末として酸化され
やすい金属が使用されている場合には、加熱処理を不活
性ガス雰囲気下または還元性雰囲気下で行うことが好適
である。
【００１８】焼結は、使用する焼結用粉末の種類によっ
ても異なるが、従来より通常実施されている真空、不活
性ガス雰囲気、還元性雰囲気下の条件で行うことができ
る。
ても異なるが、従来より通常実施されている真空、不活
性ガス雰囲気、還元性雰囲気下の条件で行うことができ
る。
【００１９】
【実施例】（実施例１）バインダーとして融点が５０℃
のイソパラフィンワックス：１５容量％、ノルマルパラ
フィンワックス：４０容量％、ビカット軟化点が１３０
℃のポリプロピレン樹脂：４５容量％であるバインダー
を使用した。
のイソパラフィンワックス：１５容量％、ノルマルパラ
フィンワックス：４０容量％、ビカット軟化点が１３０
℃のポリプロピレン樹脂：４５容量％であるバインダー
を使用した。
【００２０】平均粒径５μｍのカルボニル鉄粉に、前記
組成のバインダーを４５容量％添加して混練し、射出成
形組成物を調整した。
組成のバインダーを４５容量％添加して混練し、射出成
形組成物を調整した。
【００２１】次いで、上記射出成形組成物を射出成形
し、図１に示すような中空部を有する成形体テストピー
ス（最大長さ39mm×27mm、最大高さ12mmで、直径3mmの
孔部と15mm×13mmの開口部を有する）を作製し、得られ
た成形体のクラックの発生の有無を調査した。
し、図１に示すような中空部を有する成形体テストピー
ス（最大長さ39mm×27mm、最大高さ12mmで、直径3mmの
孔部と15mm×13mmの開口部を有する）を作製し、得られ
た成形体のクラックの発生の有無を調査した。
【００２２】さらに上記で得られた成形体を、窒素気流
中で３５０℃まで加熱し、脱脂処理を行い、処理後の脱
脂体を観察し、クラックや変形等の有無により、脱脂体
の評価を行った。さらに、脱脂処理が行われた脱脂体を
１２００℃、真空雰囲気で２時間焼結処理を行い、得ら
れた焼結体を観察し、クラックや変形等の有無により焼
結体の評価を行った。以上の結果を表１に示す。
中で３５０℃まで加熱し、脱脂処理を行い、処理後の脱
脂体を観察し、クラックや変形等の有無により、脱脂体
の評価を行った。さらに、脱脂処理が行われた脱脂体を
１２００℃、真空雰囲気で２時間焼結処理を行い、得ら
れた焼結体を観察し、クラックや変形等の有無により焼
結体の評価を行った。以上の結果を表１に示す。
【００２３】（実施例２）バインダーとして融点が５０
℃のイソパラフィンワックス：３０容量％、ノルマルパ
ラフィンワックス：２５容量％、ビカット軟化点が１３
０℃のポリプロピレン樹脂：４５容量％であるバインダ
ーを使用した以外は、実施例１と同様に、射出成形組成
物を調整し、射出成形を行い、得られた成形体、脱脂
体、焼結体を観察し、クラックや変形等の有無により評
価を行った。以上の結果を表１に示す。
℃のイソパラフィンワックス：３０容量％、ノルマルパ
ラフィンワックス：２５容量％、ビカット軟化点が１３
０℃のポリプロピレン樹脂：４５容量％であるバインダ
ーを使用した以外は、実施例１と同様に、射出成形組成
物を調整し、射出成形を行い、得られた成形体、脱脂
体、焼結体を観察し、クラックや変形等の有無により評
価を行った。以上の結果を表１に示す。
【００２４】（実施例３）バインダーとして融点が５０
℃のイソパラフィンワックス：４５容量％、ノルマルパ
ラフィンワックス：１０容量％、ビカット軟化点が１３
０℃のポリプロピレン樹脂：４５容量％であるバインダ
ーを使用した以外は、実施例１と同様に、射出成形組成
物を調整し、射出成形を行い、得られた成形体、脱脂
体、焼結体を観察し、クラックや変形等の有無により評
価を行った。以上の結果を表１に示す。
℃のイソパラフィンワックス：４５容量％、ノルマルパ
ラフィンワックス：１０容量％、ビカット軟化点が１３
０℃のポリプロピレン樹脂：４５容量％であるバインダ
ーを使用した以外は、実施例１と同様に、射出成形組成
物を調整し、射出成形を行い、得られた成形体、脱脂
体、焼結体を観察し、クラックや変形等の有無により評
価を行った。以上の結果を表１に示す。
【００２５】（実施例４）バインダーとして融点が５０
℃のイソパラフィンワックス：３０容量％、ノルマルパ
ラフィンワックス：２５容量％、ビカット軟化点が１３
０℃のポリプロピレン樹脂：４０容量％、フタル酸エス
テル５容量％であるバインダーを使用した以外は、実施
例１と同様に、射出成形組成物を調整し、射出成形を行
い、得られた成形体、脱脂体、焼結体を観察し、クラッ
クや変形等の有無により評価を行ったが、特に離型性は
良好であった。以上の結果を表１に示す。
℃のイソパラフィンワックス：３０容量％、ノルマルパ
ラフィンワックス：２５容量％、ビカット軟化点が１３
０℃のポリプロピレン樹脂：４０容量％、フタル酸エス
テル５容量％であるバインダーを使用した以外は、実施
例１と同様に、射出成形組成物を調整し、射出成形を行
い、得られた成形体、脱脂体、焼結体を観察し、クラッ
クや変形等の有無により評価を行ったが、特に離型性は
良好であった。以上の結果を表１に示す。
【００２６】（比較例１）バインダーとして、ノルマル
パラフィンワックス：５５容量％、ビカット軟化点が１
３０℃のポリプロピレン樹脂：４５容量％であるバイン
ダーを使用した以外は、実施例１と同様に、射出成形組
成物を調整し、射出成形を行なったが、成形体のウェル
ド部が着かないでクラックが生じた。以上の結果を表１
に示す。
パラフィンワックス：５５容量％、ビカット軟化点が１
３０℃のポリプロピレン樹脂：４５容量％であるバイン
ダーを使用した以外は、実施例１と同様に、射出成形組
成物を調整し、射出成形を行なったが、成形体のウェル
ド部が着かないでクラックが生じた。以上の結果を表１
に示す。
【００２７】（比較例２）ビカット軟化点が８８℃のポ
リエチレン樹脂をポリプロピレン樹脂の替わりに使用し
た以外は、実施例２と同様に射出成形組成物を調整し、
該組成物を用いて射出成形、脱脂処理を行ったが、脱脂
時に変形が生じた。結果を表１に示す。
リエチレン樹脂をポリプロピレン樹脂の替わりに使用し
た以外は、実施例２と同様に射出成形組成物を調整し、
該組成物を用いて射出成形、脱脂処理を行ったが、脱脂
時に変形が生じた。結果を表１に示す。
【００２８】（比較例３）バインダーとして融点が５０
℃のイソパラフィンワックス：４０容量％、ノルマルパ
ラフィンワックス：４５容量％、ビカット軟化点が１３
０℃のポリプロピレン樹脂：１５容量％であるバインダ
ーを使用した以外は、実施例１と同様に、射出成形組成
物を調整し、該組成物を用いて射出成形、脱脂処理を行
ったが、脱脂時に変形が生じた。結果を表１に示す。
℃のイソパラフィンワックス：４０容量％、ノルマルパ
ラフィンワックス：４５容量％、ビカット軟化点が１３
０℃のポリプロピレン樹脂：１５容量％であるバインダ
ーを使用した以外は、実施例１と同様に、射出成形組成
物を調整し、該組成物を用いて射出成形、脱脂処理を行
ったが、脱脂時に変形が生じた。結果を表１に示す。
【００２９】（比較例４）バインダーとして融点が５０
℃のイソパラフィンワックス：２０容量％、ノルマルパ
ラフィンワックス：１０容量％、ビカット軟化点が１３
０℃のポリプロピレン樹脂：４５容量％、フタル酸エス
テル：２５容量％であるバインダーを使用した以外は、
実施例１と同様に、射出成形組成物を調整し、該組成物
を用いて射出成形を行ったが、成形体のウエルド部が着
かないで、クラックが生じた。結果を表１に示す。
℃のイソパラフィンワックス：２０容量％、ノルマルパ
ラフィンワックス：１０容量％、ビカット軟化点が１３
０℃のポリプロピレン樹脂：４５容量％、フタル酸エス
テル：２５容量％であるバインダーを使用した以外は、
実施例１と同様に、射出成形組成物を調整し、該組成物
を用いて射出成形を行ったが、成形体のウエルド部が着
かないで、クラックが生じた。結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、射出成形時に生じる成
形欠陥の発生を抑制することが可能であり、本発明の射
出成形用組成物は、複雑な三次元形状を有する焼結製品
の製造に極めて有用である。
形欠陥の発生を抑制することが可能であり、本発明の射
出成形用組成物は、複雑な三次元形状を有する焼結製品
の製造に極めて有用である。
【図１】 本発明の射出成形の成形体テストピースを示
す図である。図中（Ａ）は、平面図、（Ｂ）は、側面図
である。
す図である。図中（Ａ）は、平面図、（Ｂ）は、側面図
である。
Claims (4)
- 【請求項１】 金属粉末またはセラミックス粉末より成
る焼結用粉末とバインダーを含有する射出成形用組成物
であって、前記バインダーは、イソパラフィンワックス
およびノルマルパラフィンワックスと、ビカット軟化点
が１００℃以上、１７０℃以下の樹脂成分から成り、か
つ前記バインダーは、射出成形用組成物全体当たり３０
〜７０容量％の量で含有されており、前記イソパラフィ
ンワックスは、バインダー当たり１０〜５０容量％の量
で含有されていることを特徴とする射出成形用組成物。 - 【請求項２】 前記樹脂成分が、バインダー当たり２０
〜５０容量％である請求項１に記載の射出成形用組成
物。 - 【請求項３】 前記樹脂成分が、ポリプロピレン樹脂で
あることを特徴とする請求項１または２に記載の射出成
形用組成物。 - 【請求項４】 前記バインダーにバインダー当たり、３
容量％以上、２０容量％以下のフタル酸エステルを含有
する請求項１から３のいずれかに記載の射出成形用組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000050508A JP4131363B2 (ja) | 2000-02-22 | 2000-02-22 | 射出成形用組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000050508A JP4131363B2 (ja) | 2000-02-22 | 2000-02-22 | 射出成形用組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001234203A true JP2001234203A (ja) | 2001-08-28 |
| JP4131363B2 JP4131363B2 (ja) | 2008-08-13 |
Family
ID=18572280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000050508A Expired - Fee Related JP4131363B2 (ja) | 2000-02-22 | 2000-02-22 | 射出成形用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4131363B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005139326A (ja) * | 2003-11-07 | 2005-06-02 | Asahi Kasei Chemicals Corp | ブロック共重合体組成物 |
-
2000
- 2000-02-22 JP JP2000050508A patent/JP4131363B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005139326A (ja) * | 2003-11-07 | 2005-06-02 | Asahi Kasei Chemicals Corp | ブロック共重合体組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4131363B2 (ja) | 2008-08-13 |
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