JP2021109994A - 金属粉末射出成形用組成物とその製造方法 - Google Patents

金属粉末射出成形用組成物とその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】内部に気泡及び膨れを含まない健全な焼結体を得ることができる金属粉末射出成形組成物を提供する。【解決手段】焼結可能な金属粉末と、有機バインダとからなる射出成形用組成物であって、前記有機バインダを構成する成分が、樹脂(A)a:ポリアセタール樹脂、b:エチレングリシジルメタクリレート共重合体、c:ポリオレフィン樹脂であるポリプロピレン・ポリエチレン樹脂並びに、融点が120℃以下である低融点化合物(B)からなることを特徴とする金属粉末の射出成形用組成物、並びに得られた成形体を脱脂・焼結することにより、健全な焼結体を得ることを特徴とする金属粉末の射出成形体組成物並びにその製造方法。【選択図】図1

Description

本発明は、射出成形により焼結可能な金属粉末の成形体を製造し、この成形体から焼結体製品を製造する方法に用いるための金属粉末射出成形用組成物に関する。
近年、複雑な形状の金属製品を成形するためには、射出成形法が利用されている。この射出成形法では、金属粉末に流動性を持たせるために種々の有機化合物及び熱可塑性樹脂を添加し、加熱混練の後、これを成形用原料として射出成形し、得られた成形体を脱脂・焼結することにより、焼結体製品を得るものである。従来から用いられている射出成形用組成物、なかでも金属粉末を用いた射出成形用組成物では多くの場合、高分子化合物としてポリエチレン、ポリプロピレン、メタクリル酸エステル共重合体及びエチレン‐酢酸ビニル共重合体、ポリアセタール、ポリスチレン等を用い、低融点化合物としてパラフィンワックス、カルナバワックス等を用いてバインダとするものであった。
特に、混練工程において、各々の高分子化合物並びに低分子化合物を各化合物の融点以上の温度において、金属粉末と混ぜ合わせることにより、金属粉末射出成形材料を得て、成形を行っている。
しかしながら、混練工程においては高融点化合物である高分子化合物と低分子化合物が均一分散することは困難であり、高分子化合物が数十ミクロン〜数百ミクロン程度の塊として残留することが多い。このことから、射出成形時において低分子化合物は分離し、金型に付着することが多く、長時間成形する場合において、金型のガス逃げ部分、突き出しピンの部分にワックス等の低融点化合物が滞留し、金型の動きを妨げ、最悪の場合には金型を破損したり、成形体中にガス逃げができないガスが滞留し、成形体にウエルド・気泡が発生する不具合が生じる。
また、脱脂、焼結時においては膨れ並びに数十〜数百ミクロン程度の気泡が生じることがある。
実際に、ポリオキシメチレン(POM)にポリオレフィン、ワックスを添加し、脱脂変形の少ない製品を加熱により脱脂する方法(特許文献1参照)がある。しかしながら、この方法で得られた、成形体並びに焼結体においては上記に示す欠陥が生じることが問題になっている。特にPOMを有機バインダとして用いることで、脱脂時の変形を小さくできるものの、有機バインダとしてPOMに併せてオレフィン樹脂を添加するため、加熱混練中にオレフィン樹脂が相分離を生じ、混練後の射出成形用組成物にオレフィン樹脂が析出し、成形時に低融点化合物が相分離を生じやすく、脱脂・焼結時に析出したオレフィン樹脂が原因となり、膨れ・気泡が発生しやすくなる。
特許公報2955754 特許公報4317916 特許公報3081779 特許公報3113806
したがって、本発明は金属粉末の射出成形法において、成形時における有機バインダの分離を抑制し、射出成形時に低分子化合物の分離を防ぎ、脱脂・焼結時において焼結体の膨れ、気泡の発生を防ぎ、欠陥のない焼結体を得るために、有機バインダが均一に分散した射出成形用組成物を提供することを課題とする。
本発明者らは、金属粉末と有機バインダを混合したものを原料(射出成形用組成物)として射出成形し、この射出形成体を脱脂・焼結して目的製品を得る方法において、焼結可能な金属粉末と、有機バインダとからなる射出成形用組成物において、前記有機バインダとしてポリアセタールにオレフィンをアロイ化した樹脂とエチレングリシジルメタクリレート共重合体及びポリオレフィン樹脂をあらかじめ押出機を用いて混合物を作成したものを高分子化合物として有機バインダに用いることで、射出成形時に低分子化合物の分離を防ぎ、脱脂・焼結時において焼結体の膨れ、気泡の発生を防ぎ、欠陥のない焼結体を得ることができる。
特に、前記樹脂(A)及び(B)からなる有機バインダを30〜60体積%含むとともに、この有機バインダ中の樹脂(A)における高分子化合物組成比がa:10〜70体積%、b:10〜40体積%、c:20〜60体積%とする。有機バインダの添加量を樹脂(A)が30〜70体積%とし、(B)として融点が120℃以下の有機化合物30〜70体積%を焼結可能な金属粉末に添加し、140〜190℃の加熱混練温度で混練を行う。得られた射出成形用組成物を用いることにより、均一な射出成形体を得ることができ、欠陥の無い脱脂・焼結体を得ることができる。
すなわち、本発明にかかる射出成形用組成物は、焼結可能な金属粉末と、有機バインダとからなり、前記有機バインダを構成する高分子成分が、a:ポリオキシメチレン(POM)熱可塑性樹脂、b:エチレングリシジルメタクリレート共重合体、c:ポリプロピレンもしくはポリエチレン樹脂から選ばれた1種以上の樹脂であり、これらa、b、cの樹脂を180℃以上220℃以下の条件で一軸もしくは二軸押出機により得られた樹脂(A)を用いることで、高分子成分a、cは相溶化剤であるbにより、相溶化した樹脂(A)を得ることができる。この樹脂Aに対して、(B)として融点が120℃以下の有機化合物を用いることにより、成形体の有機バインダの均一性の向上を図るとともに、脱脂・焼結時に膨れ気泡の無い健全な焼結体を得る。
本発明にかかる射出成形用組成物によれば、脱脂・焼成後においても、変形ならびに膨れ・気泡の無い健全な焼結体を得ることができる。
金属粉末射出成形体(肉厚3mm) 実施例1 有機バインダ溶融状態SEM写真 比較例1 有機バインダ溶融状態SEM写真 比較例7 射出成形体内部SEM写真
本発明にかかる高分子化合物の成分(a)ポリオキシメチレン(POM)にはホモポリマーもしくはコポリマーからなるPOM樹脂を用いることができる。及び、予めPOMにオレフィン樹脂をアロイ化させたPOM等から選ばれた一種もしくは複数種類を用いる。本発明において、これら樹脂は220℃以上の加温雰囲気において、ジッパー分解を生じ速やかに分解し、焼結後に分解物が残留しない。このことから焼結時において、不純物として存在せずに健全な焼結体を得ることができる。しかしながら、成分(a)においては高分子化合物である成分(c)並びに低融点化合物(B)とは相溶性が無く、射出成形時に分離を生じ、脱脂・焼結体に膨れ・割れ等の欠陥が生じる。このことから、高分子化合物成分(a)と高分子化合物成分(c)を相溶化させる樹脂として高分子化合物成分(b)を用いる。
成分(a)の添加量は10〜70体積%であり、望ましくは15〜60体積%であり、さらに望ましくは20〜50体積%である。成分(a)の添加量が10体積%未満の場合には脱脂時に変形が大きく発生する。また、添加量が70体積%よりも多い場合には脱脂時において分解ガスが急激に発生し、クラックが生じる。
本発明の高分子化合物成分(b)としてはエチレングリシジルメタクリレート共重合体:(EGMA)、エチレン−アクリル酸エステル−GMA(グリシジルメタクリレート)共重合体:(EGMA-MA)、エチレン−ビニルアセテート−GMA(グリシジルメタクリレート)共重合体:(EGMA-VA)から選ばれた1種類以上の樹脂を用いることができる。
成分(b)の添加量は10〜40体積%であり、望ましくは15〜35体積%であり、さらに望ましくは20〜30体積%である。成分(b)の添加量が10体積%未満の場合には高分子化合物成分(a)と高分子化合物成分(c)の相溶性が不十分となり、脱脂時において、膨れ・気泡が発生しやすくなる。また、添加量が40体積%よりも多い場合には脱脂時の加熱分解が不十分となり、残留物が炭素化して残留しやすくなる。
次に、高分子化合物の成分(c)としてポリプロピレンもしくはポリエチレンの一種以上が用いられる。ポリプロピレン樹脂にはホモポリマー、ランダムコポリマー及びブロックコポリマーがあるが、これらのうち、ホモポリマー及びブロックコポリマーの1種以上が望ましい。また、ポリエチレン樹脂には高密度ポリエチレンもしくは低密度ポリエチレンが用いられる。これらポリプロピレンもしくはポリエチレン樹脂は射出成形体にじん性を付与するが、混練時に単独で他の有機バインダ並びに金属粉末と加熱混練した場合には、高分子化合物である成分(a)と均一に相溶せず、成形体に不具合を生じるが、高分子化合物の成分(a)並びに(b)と一緒に一軸もしくは二軸押出機を用いて材料を溶融押出することにより、高分子化合物を均一化することができる。
成分(c)の添加量は20〜60体積%であり、望ましくは25〜55体積%であり、さらに望ましくは30〜50体積%である。
成分(c)の添加量が20体積%未満の場合には射出成形体のじん性が低下しクラックが発生しやすくなる。また、添加量が60体積%よりも多い場合には脱脂時の変形が大きくなる。
本発明の有機化合物の成分(B)としては、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、フタル酸エステル、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、カルナバワックス、モンタン系ワックス、ウレタン化ワックス、無水マレイン酸変性ワックス、及びポリグリコール系化合物から選ばれる1種以上を用いることができる。用いられる有機化合物の添加量が30体積%未満の場合には、成形時の流動性が悪くなり、成形体に割れ及びクラックが生じやすくなる。また、添加量が70体積%よりも多くなると、成形時において成形体にバリが発生しやすくなり、成形体の強度が低下する恐れがある。成分(c)の添加量は30〜70体積%であるが、望ましい添加量は35〜60体積%であり、より望ましい添加量は45〜55体積%である。

更に成形体の流動性、靭性をさらに高めるためにアモルファスポリオレフィン樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル共重合体等のオレフィン系樹脂を添加してもよい。
本発明の有機バインダ樹脂成分(A)、低融点化合物(B)の合計が、射出成形用組成物(金属粉末+有機バインダ)全量中で30体積%未満の場合には、成形体が脆くなりやすい。また、成分(A)、(B)の合計が、射出成形用組成物全量中で60体積%よりも多くなると、脱脂工程において変形が生じやすくなる。
高分子化合物成分(a)、(b)、(c)の混合物である樹脂成分(A)の製造方法として、高分子化合物成分(a)、(b)、(c)はブレンダーを用いて予備混合の後、一軸もしくは二軸押出機を用いて最高温度180℃〜200℃で樹脂を均一化する。使用する押出機は一軸押出機よりも二軸押出機を用いる方がより安定して均一化できる。また、スクリュのL/Dは20以上のものが好ましい。また、用いるスクリュにはミキシング機構を有するものを用いることが好ましい。
押出機により得られたストランドは水冷により固化され、ペレタイザーにより、ペレット化する。
本発明の射出成形用組成物として、焼結可能な金属粉末に、樹脂成分(A)、低融点化合物(B)からなる有機バインダをバッチタイプもしくは連続タイプの混練機を用いて160℃〜180℃の温度で1〜3時間程度混練し、これを数ミリの大きさに粉砕し、射出成形を行う。得られた射出成形体は不活性ガス中で500℃〜800℃で脱脂を行い、以後900℃〜1500℃の温度で不活性ガス中、還元ガス中もしくは真空中で焼結を行う。
本発明に用いられる金属粉末はステンレス、鉄系材料、チタン、銅、ニッケル等の粉末が挙げられる。本発明に用いられる金属粉末の平均粒径は1〜30μmが好ましい。粉末の粒径が1μm未満になると、成形に必要なバインダ量が多くなるために脱脂時に変形及び割れ、膨れ等の欠陥が生じやすい。また、粉末平均粒径が30μmを超えると、成形時に粉末とバインダが分離しやすく、また、焼結後の密度が低くなり、得られた焼結体の強度も低下する。ここで、平均粒径とは、レーザー回折・散乱法を使用した粒度分布測定装置を用いて、測定した重量累積50%の平均径を意味する。粒度分布測定装置としては、島津製作所製 SALD−2000型を用いることができる。
本発明の上記組成物を射出成形し、得られた成形体を脱脂炉に入れ、処理温度100〜600℃の間において添加した有機バインダを除去する。脱脂速度に関しては100〜200℃の間を10〜50℃/hrの昇温速度で処理することで変形の無い脱脂体を得ることができる。
脱脂後の成形体は900〜1500℃において焼結することにより、変形・膨れ及び割れ等の欠陥がなく、バインダからの残留カーボンが非常に少ない焼結体を短時間に得ることができる。
以下、実施例及び比較例により発明をさらに説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
[実施例1]
樹脂成分(A)として、成分(a)であるポリオキシメチレン樹脂(旭化成 テナックC9520)、成分(b)であるエチレングリシジルメタクリレート樹脂(住友化学 ボンドファースト BF-7B)並びに成分(c)であるポリプロピレン樹脂(住友ノーブレン W531D)を二軸押出機(東芝機械製TEM-26SX)を用いて、スクリュ温度を180℃〜200℃に設定、スクリュ回転速度を500rpmに設定し、ペレットを作成した。
次に加圧ニーダー中に、まず、樹脂成分(A)を投入し、180℃で溶融させた後、パラフィンワックス(低融点化合物B 融点60℃)、カルナバワックス(低融点化合物B)及びモンタン酸ワックス(低融点化合物B Licowax E)を投入し、均一に溶融させた後、SUS316L粉末(平均粒径:7μm)を投入して60分間混練し、取り出した後混練物を粉砕し、射出成形用組成物を得た。次に、成形温度180℃の条件で射出し、図1に記載の厚さ3mm、幅10mm、長さ60mmの成形体を得た。
成形用組成物
SUS316L粉末 58体積%
樹脂成分(A) 21体積%
低融点化合物(B) 21体積%


バインダ組成
樹脂成分(A)
(a)ポリオキシメチレン 30.0体積%
(b)エチレングリシジルメタクリレート 25.0体積%
(c)ポリプロピレン 45.0体積%

低融点化合物(B)
パラフィンワックス 85.0体積%
カルナバワックス 7. 0体積%
モンタン酸ワックス 8.0体積%
[実施例2]
樹脂成分(A)として、成分(a)であるポリオキシメチレン樹脂(ポリプラスチックス NW02)、成分(b)であるエチレングリシジルメタクリレート樹脂(住友化学 ボンドファースト BF-7M)並びに成分(c)であるポリプロピレン樹脂(プライムポリマー J108M)を二軸押出機(東芝機械製TEM-26SX)を用いて、スクリュ温度を180℃〜200℃に設定、スクリュ回転速度を500rpmに設定し、ペレットを作成した。
次に加圧ニーダー中に、まず、樹脂成分(A)を投入し、180℃で溶融させた後、パラフィンワックス(低融点化合物B 融点64℃)、カルナバワックス(低融点化合物B)及びポリエチレンワックス(低融点化合物B ネオワックス)を投入し、均一に溶融させた後、SUS316L粉末(平均粒径:7μm)を投入して60分間混練し、取り出した後混練物を粉砕し、射出成形用組成物を得た。次に、成形温度180℃の条件で射出し、図1に記載の厚さ3mm、幅10mm、長さ60mmの成形体を得た。
成形用組成物
SUS316L粉末 58体積%
樹脂成分(A) 21体積%
低融点化合物(B) 21体積%

バインダ組成
樹脂成分(A)
(a)ポリオキシメチレン 30.0体積%
(b)エチレングリシジルメタクリレート 25.0体積%
(c)ポリプロピレン 45.0体積%

低融点化合物(B)
パラフィンワックス 85.0体積%
カルナバワックス 7. 0体積%
ポリエチレンワックス 8.0体積%
[実施例3]
樹脂成分(A)として、成分(a)であるポリオキシメチレン樹脂(ユピタール F40−03)、成分(b)であるエチレングリシジルメタクリレート樹脂(ロターダ AX8900)並びに成分(c)であるポリエチレン樹脂(ハイゼックス 1300J)を二軸押出機(東芝機械製TEM-26SX)を用いて、スクリュ温度を180℃〜200℃に設定、スクリュ回転速度を500rpmに設定し、ペレットを作成した。
次に加圧ニーダー中に、まず、樹脂成分(A)を投入し、180℃で溶融させた後、パラフィンワックス(低融点化合物B 融点64℃)、カルナバワックス(低融点化合物B)及びポリエチレンワックス(低融点化合物B ネオワックス)を投入し、均一に溶融させた後、SUS316L粉末(平均粒径:7μm)を投入して60分間混練し、取り出した後混練物を粉砕し、射出成形用組成物を得た。次に、成形温度180℃の条件で射出し、図1に記載の厚さ3mm、幅10mm、長さ60mmの成形体を得た。
成形用組成物
SUS316L粉末 58体積%
樹脂成分(A) 21体積%
低融点化合物(B) 21体積%

バインダ組成
樹脂成分(A)
(a)ポリオキシメチレン 28.0体積%
(b)エチレングリシジルメタクリレート 25.0体積%
(c)ポリエチレン 47.0体積%

低融点化合物(B)
パラフィンワックス 80.0体積%
カルナバワックス 10. 0体積%
ポリエチレンワックス 10.0体積%
[比較例1]
加圧ニーダー中に樹脂成分(A)として、成分(a)であるポリオキシメチレン樹脂(旭化成 テナックC9520)、成分(b)であるエチレングリシジルメタクリレート樹脂(住友化学 ボンドファースト BF-7B)並びに成分(c)であるポリプロピレン樹脂(住友ノーブレン W531D)を用いて、180℃で溶融させた後、パラフィンワックス(低融点化合物B 融点60℃)、カルナバワックス(低融点化合物B)及びモンタン酸ワックス(低融点化合物B Licowax E)を投入し、均一に溶融させた後、SUS316L粉末(平均粒径:7μm)を投入して60分間混練し、取り出した後混練物を粉砕し、射出成形用組成物を得た。次に、成形温度180℃の条件で射出し、図1に記載の厚さ3mm、幅10mm、長さ60mmの成形体を得た。
成形用組成物
SUS316L粉末 58体積%
樹脂成分(A) 21体積%
低融点化合物(B) 21体積%


バインダ組成
樹脂成分(A)
(a)ポリオキシメチレン 30.0体積%
(b)エチレングリシジルメタクリレート 25.0体積%
(c)ポリプロピレン 45.0体積%

低融点化合物(B)
パラフィンワックス 85.0体積%
カルナバワックス 7. 0体積%
モンタン酸ワックス 8.0体積%
[比較例2]
加圧ニーダー中に、樹脂成分(A)として、成分(a)であるポリオキシメチレン樹脂(ポリプラスチックス NW02)、成分(b)であるエチレングリシジルメタクリレート樹脂(住友化学 ボンドファースト BF-7M)並びに成分(c)であるポリエチレン樹脂(ハイゼックス 1300J)を用いて、180℃で溶融させた後、パラフィンワックス(低融点化合物B 融点64℃)、カルナバワックス(低融点化合物B)及びポリエチレンワックス(低融点化合物B ネオワックス)を投入し、均一に溶融させた後、SUS316L粉末(平均粒径:7μm)を投入して60分間混練し、取り出した後混練物を粉砕し、射出成形用組成物を得た。次に、成形温度180℃の条件で射出し、図1に記載の厚さ3mm、幅10mm、長さ60mmの成形体を得た。
成形用組成物
SUS316L粉末 58体積%
樹脂成分(A) 21体積%
低融点化合物(B) 21体積%

バインダ組成
樹脂成分(A)
(a)ポリオキシメチレン 30.0体積%
(b)エチレングリシジルメタクリレート 25.0体積%
(c)ポリエチレン 45.0体積%

低融点化合物(B)
パラフィンワックス 85.0体積%
カルナバワックス 7. 0体積%
ポリエチレンワックス 8.0体積%


実施例1〜3及び比較例1〜2より得られた射出成形体を脱脂炉内に設置し、窒素ガスを室温から50℃/hrの昇温速度で150℃まで昇温した。以後、窒素ガス雰囲気で150℃〜200℃までを昇温速度30℃/hrで昇温し1時間保持し、200℃から400℃までを昇温速度30℃/hrで昇温後、400℃から600℃までを120℃/hrで昇温後、炉冷した(脱脂加熱時間:合計約15時間)。脱脂を終えた成形体はアルゴン雰囲気下で室温から200℃/hrで徐々に昇温し、最高温度1350℃で2時間保持し、焼結を行った。実施例1〜3においては焼結体に膨れ、クラックのない健全な焼結密度97%以上の焼結体が得られた。しかしながら、比較例1,2においては焼結体内部に50〜100ミクロン程度の気泡が生じ、焼結密度においても96%以下であった。
図2(SEM写真)は実施例1におけるバインダの混合状況を示す。また、図3(SEM写真)には比較例1のバインダ混合状況を示す。実施例1ではバインダは均一に溶融し分散していることが確認されたが、比較例1ではPPが繊維状に析出しており、これが焼結時に膨れ、気泡の原因になったと考えられる。
[実施例4〜11、比較例3〜6]
さらに、有機バインダ成分を種々変更して実験を行った。用いた有機バインダの組成を表1に、射出成形用組成物の組成と結果を表2に示す。なお、混練の条件、脱脂の条件並びに焼結の条件は実施例1〜3に準じて行った。成形体の肉厚については図1に記載の3mmで行った。
有機バインダ成分表(体積%)
樹脂成分(A)
ポリオキシメチレン:POM(ポリプラスチックス NW02)
エチレングリシジルメタクリレート:EGMA(住友化学 ボンドファースト BF-7B)
ポリプロピレン:PP(プライムポリマー J108M)
ポリエチレン:PE(ハイゼックス 1300J)
低融点化合物(B)
モンタン酸ワックス:Mwax、カルナバワックス:Cwax
パラフィンワックス:Pwax、ポリエチレンワックス:PEWax
Figure 2021109994
Figure 2021109994
試料1〜8に関しては高分子化合物成分を本発明の範囲内で配合し、樹脂(A)とし、低融点化合物(B)を本発明の範囲内で配合した。試料9〜12に関しては樹脂(A)の配合を本発明の配合範囲外とし、樹脂(A)と低融点化合物(B)の配合については本発明の範囲内とした。また、金属粉末(SUS316L)と有機バインダの配合は本発明範囲内とした。樹脂(A)の配合を本発明の配合範囲外とした9〜12の配合を用いた有機バインダでは健全な焼結体を得ることはできなかった。
[比較例7]
樹脂成分(A)として、成分(a)であるポリオキシメチレン樹脂(旭化成 テナックC9520)、成分(b)であるエチレングリシジルメタクリレート樹脂(住友化学 ボンドファースト BF-7B)並びに成分(c)ではないポリスチレン樹脂(PSJ 679)を二軸押出機(東芝機械製TEM-26SX)を用いて、スクリュ温度を180℃〜200℃に設定、スクリュ回転速度を500rpmに設定し、ペレットを作成した。
次に加圧ニーダー中に、まず、樹脂成分(A)を投入し、180℃で溶融させた後、パラフィンワックス(低融点化合物B 融点60℃)、カルナバワックス(低融点化合物B)及びモンタン酸ワックス(低融点化合物B Licowax E)を投入し、均一に溶融させた後、SUS316L粉末(平均粒径:7μm)を投入して60分間混練し、取り出した後混練物を粉砕し、射出成形用組成物を得た。次に、成形温度180℃の条件で射出し、図1に記載の厚さ3mm、幅10mm、長さ60mmの成形体を得た。
成形用組成物
SUS316L粉末 58体積%
樹脂成分(A) 21体積%
低融点化合物(B) 21体積%


バインダ組成
樹脂成分(A)
(a)ポリオキシメチレン 30.0体積%
(b)エチレングリシジルメタクリレート 25.0体積%
(c)ポリスチレン 45.0体積%

低融点化合物(B)
パラフィンワックス 85.0体積%
カルナバワックス 7. 0体積%
モンタン酸ワックス 8.0体積%

樹脂成分(A)のうち、成分(c)に該当しないポリスチレン樹脂を用いた場合には、図4(SEM写真)に示す通り、成形体にクラックが生じ、界面にポリスチレン樹脂が分離析出していることが確認された。このことから成分(c)にはポリオレフィン樹脂を用いることにより、均一な有機バインダ組成になることが写真1に示す通り確認された。
本発明を用いることで、焼結可能な金属粉末を用いて、欠陥の無い健全な複雑形状の焼結体を得ることがでた。このことから、焼結体内部における膨れ・気泡の発生が大きな問題となる医療関連部品、自動車部品、通信機器部品への活用が促進すると思われる。
本発明の有機化合物の成分(B)としては、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、フタル酸エステル、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、カルナバワックス、モンタン系ワックス、ウレタン化ワックス、無水マレイン酸変性ワックス、及びポリグリコール系化合物から選ばれる1種以上を用いることができる。用いられる有機化合物の添加量が30体積%未満の場合には、成形時の流動性が悪くなり、成形体に割れ及びクラックが生じやすくなる。また、添加量が70体積%よりも多くなると、成形時において成形体にバリが発生しやすくなり、成形体の強度が低下する恐れがある。成分(B)の添加量は30〜70体積%であるが、望ましい添加量は35〜60体積%であり、より望ましい添加量は45〜55体積%である。
更に成形体の流動性、靭性をさらに高めるためにアモルファスポリオレフィン樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン・アクリル共重合体等のオレフィン系樹脂を添加してもよい。

Claims (6)

  1. 有機バインダを構成する成分として、高分子化合物にa:ポリオキシメチレン、bエチレングリシジルメタクリレート共重合体、c:ポリプロピレンであり、これらa,b,cを加熱押出機により180℃〜200℃の条件で得られた樹脂(A)を用い、樹脂(A)における高分子化合物組成比がa:10〜70体積%、b:10〜40体積%、c:20〜60体積%とすることを特徴とする焼結可能な粉末の射出成形用組成物。
  2. 有機バインダの添加量において樹脂(A)を30〜70体積%とし、(B)として融点が120℃以下の有機化合物30〜70体積%を焼結可能な金属粉末に添加することを特徴とする請求項1記載の射出成形用組成物。
  3. 前記樹脂(A)における高分子化合物の成分(a)ポリオキシメチレン(POM)がポリオキシメチレンのホモポリマーもしくはコポリマーからなるPOM樹脂及び、予めPOMにオレフィン樹脂をアロイ化させたPOMから選ばれた一種もしくは複数種類からなる請求項1に記載の射出成型用組成物。
  4. 前記樹脂(A)における高分子化合物の成分(b)のエチレングリシジルメタクリレート共重合体がエチレングリシジルメタクリレート樹脂(EGMA)、エチレン−アクリル酸エステル−GMA(グリシジルメタクリレート)(EGMA-MA)、エチレン−ビニルアセテート−GMA(グリシジルメタクリレート)(EGMA-VA)から選ばれる一種以上の物質からなることを特徴とする請求項1または2記載の射出成形用組成物。
  5. 前記成分(b)の熱可塑性樹脂がポリプロピレン、ポリエチレンからなる群から選ばれる一種以上の物質からなることを特徴とする請求項1または2記載の射出成形用組成物。
  6. 前記成分(c)の有機化合物が、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、フタル酸エステル、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、カルナバワックス、モンタン系ワックス、ウレタン化ワックス、無水マレイン酸変性ワックス、及びポリグリコール系化合物からなる群から選ばれる一種以上の物質からなることを特徴とする請求項1または2記載の射出成形用組成物。
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