JPH0657307A - Sinterable powder injection molding binder and composition - Google Patents

Sinterable powder injection molding binder and composition

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JPH0657307A
JPH0657307A JP4214909A JP21490992A JPH0657307A JP H0657307 A JPH0657307 A JP H0657307A JP 4214909 A JP4214909 A JP 4214909A JP 21490992 A JP21490992 A JP 21490992A JP H0657307 A JPH0657307 A JP H0657307A
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Kenji Yoshino
Kimihiro Nishimura
村 公 宏 西
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Abstract

(57)【要約】 【目的】分子量が2000を越えるイソシアナート基を
分子内に1個以上有する樹脂または化合物を含有する粉
末射出成形用バインダを用いる成形性、強度に優れた焼
結性粉末射出成形用組成物の提供。 【構成】分子量が2000を越え、かつイソシアナート
基を分子内に1個以上有する熱可塑性樹脂を含有する焼
結性粉末射出成形用バインダ、特に、前記熱可塑性樹
脂、前記樹脂以外の樹脂および分子量2000以下の有
機化合物を含む焼結性粉末射出成形用バインダ。(a)
分子量2000を越え、かつイソシアナート基を分子内
に1個以上有する熱可塑性樹脂3〜80重量%、(b)
前記(a)以外の樹脂70重量%以下、および、(c)
分子量2000以下の有機化合物を20〜80重量%含
む粉末射出成形用バインダを用いた、金属粉末、セラミ
ックス粉末またはサーメット粉末の粉末射出成形用組成
物を提供する。さらに、前記各種焼結性粉末が、平均粒
径0.1〜1000μmであるのが好ましい。
(57) [Abstract] [Purpose] Sinterable powder injection excellent in moldability and strength using a powder injection molding binder containing a resin or compound having one or more isocyanate groups in the molecule having a molecular weight of more than 2000. Providing a molding composition. A binder for sinterable powder injection molding containing a thermoplastic resin having a molecular weight of more than 2000 and having one or more isocyanate groups in the molecule, particularly the thermoplastic resin, a resin other than the resin, and a molecular weight. A binder for sinterable powder injection molding containing 2000 or less organic compounds. (A)
3-80% by weight of a thermoplastic resin having a molecular weight of more than 2000 and having one or more isocyanate groups in the molecule, (b)
70% by weight or less of resin other than (a), and (c)
Provided is a powder injection molding composition of metal powder, ceramic powder or cermet powder using a powder injection molding binder containing an organic compound having a molecular weight of 2000 or less in an amount of 20 to 80% by weight. Furthermore, it is preferable that the various sinterable powders have an average particle diameter of 0.1 to 1000 μm.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、成形性と脱脂時の保形
性に優れる金属粉末、セラミックス粉末、サーメット粉
末(以下、焼結性粉末と略す)射出成形用バインダおよ
びそれに使われるコンパウンドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal powder, a ceramic powder, a cermet powder (hereinafter abbreviated as sinterable powder) injection molding binder having excellent moldability and shape retention during degreasing, and a compound used therefor. .

【0002】[0002]

【従来の技術】焼結性粉末射出成形法は、金属粉末、セ
ラミックス粉末およびサーメット粉末とバインダの混練
物(コンパウンド)を、金型内に射出成形し、得られた
成形体を脱バインダ(脱脂)し、焼結する技術で、小型
複雑形状部品の大量生産に適している。
2. Description of the Related Art In a sinterable powder injection molding method, a kneaded material (compound) of a metal powder, a ceramic powder, a cermet powder and a binder is injection-molded into a mold, and the resulting molded body is debindered (degreased). ) And sintering technology, suitable for mass production of small and complex shaped parts.

【0003】金属粉末、セラミックス粉末およびサーメ
ット粉末射出成形法に用いられるバインダは、熱可塑
性、熱硬化性に大別できるが、スプル、ランナ等の再生
不能な熱硬化性バインダはあまり使用されていない。熱
可塑性バインダとしては、熱可塑性樹脂、ワックス、可
塑剤、滑剤などが使われている。
Binders used in metal powder, ceramic powder and cermet powder injection molding methods can be roughly classified into thermoplasticity and thermosetting property, but non-renewable thermosetting binders such as sprue and runner are rarely used. . As the thermoplastic binder, thermoplastic resin, wax, plasticizer, lubricant, etc. are used.

【0004】しかし、金属粉末、セラミックス粉末およ
びサーメット粉末の表面は、事実上、酸化物表面であ
り、通常は水を化学吸着および物理吸着して、表面に高
濃度の水酸基となって分布しているため、粉末は親水性
であり、疎水性バインダとは濡れ性が極めて悪い(Bul
l. Chem. Soc. Jpn., 41, 1533(1968).)。そのため、
例えば、バインダとして、ポリエチレン(PE)やポリ
プロピレン(PP)を使用する場合、これらの樹脂は金
属粉末、セラミックス粉末およびサーメット粉末と濡れ
が悪いために、粉末は、バインダ中に分散せず、凝集粉
となる。このため、コンパウンドは、流動性が極めて悪
く、射出成形が困難であったり、得られる成形品の強度
が低いなどの問題があった。
However, the surfaces of the metal powder, the ceramic powder and the cermet powder are, in fact, oxide surfaces, and are usually chemically adsorbed and physically adsorbed on water to be distributed as high-concentration hydroxyl groups on the surface. Therefore, the powder is hydrophilic and has very poor wettability with the hydrophobic binder (Bul
l. Chem. Soc. Jpn., 41 , 1533 (1968).). for that reason,
For example, when polyethylene (PE) or polypropylene (PP) is used as the binder, these resins do not wet the metal powder, the ceramic powder and the cermet powder, and therefore the powder does not disperse in the binder, resulting in agglomerated powder. Becomes Therefore, the compound has problems that the fluidity is extremely poor, injection molding is difficult, and the strength of the obtained molded product is low.

【0005】金属粉末、セラミックス粉末およびサーメ
ット粉末とバインダの濡れを良くする方法としては、金
属粉末、セラミックス粉末およびサーメット粉末の表面
を処理して疎水性にする方法と、水酸基でおおわれた粉
末表面と水素結合するような官能基をバインダ成分中に
導入する方法が公知である。前者の具体例としては、シ
ラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤
(特公昭59−41949号公報)、アルミニウムキレ
ート化合物(特開昭61−242947号公報)による
粉末の表面処理が知られており、後者の具体例として
は、界面活性剤を用いる例(特開昭59−182267
号公報、特開昭59−35058号公報)や、カルボキ
シル基、エステル、アミノ基、水酸基などの粉末表面と
相互作用するような官能基などを導入したバインダ成分
の使用、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体(EV
A)(特開昭52−117909号公報、特開昭58−
135173号公報)、エチレン−エチレンアクリレー
ト共重合体(EEA)(特開昭59−121150号公
報)、アクリル酸系共重合体(特開平2−283660
号公報、特開平1−261265号公報)、エチレン−
ビニルアルコール共重合体(特開昭63−25266号
公報)、ステアリン酸(特公昭36−7883号公
報)、ベヘニン酸(特開平2−267156号公報)な
どが知られている。このような方法を用いることによ
り、粉末とバインダ間の濡れ性は改善され、粉末ばバイ
ンダ中に良好に分散し、容易に射出成形可能となったう
えに、良好な成形体も得られるようになった。
As a method for improving the wettability of the metal powder, the ceramic powder or the cermet powder and the binder, a method of treating the surface of the metal powder, the ceramic powder or the cermet powder to make it hydrophobic, and a surface of the powder covered with a hydroxyl group. A method of introducing a functional group capable of hydrogen bonding into a binder component is known. As a specific example of the former, surface treatment of powder with a silane coupling agent, a titanate coupling agent (Japanese Patent Publication No. 59-41949) and an aluminum chelate compound (Japanese Patent Publication No. 61-242947) is known. As a specific example of the latter, an example using a surfactant (JP-A-59-182267).
JP-A-59-35058) or a binder component having a functional group such as a carboxyl group, an ester, an amino group or a hydroxyl group that interacts with the powder surface, for example, ethylene-vinyl acetate copolymer. Polymer (EV
A) (JP-A-52-117909, JP-A-58-
135173), ethylene-ethylene acrylate copolymer (EEA) (JP-A-59-121150), acrylic acid-based copolymer (JP-A-2-283660).
JP-A No. 1-261265), ethylene-
Vinyl alcohol copolymers (JP-A-63-25266), stearic acid (JP-B-36-7883), behenic acid (JP-A-2-267156) and the like are known. By using such a method, the wettability between the powder and the binder is improved, the powder is well dispersed in the binder, and it becomes possible to easily perform injection molding and also to obtain a good molded product. became.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、焼結性粉末を
表面処理する方法は、カップリング剤が高価である、カ
ップリング処理の工程が一つ増える、カップリング剤の
チタンやシリコン元素が焼結時に不純物として取り込ま
れるなどの欠点がある。また、界面活性剤の添加や、水
素結合性官能基の導入(例えばEVA,EEA,EMM
A)は、バインダの軟化点の低下を招き、加熱脱脂時に
変形や膨れなどが起こりやすい。さらに、いずれの方法
を用いた場合でも、脱脂時間を短縮すると脱脂体が変形
する問題があった。
However, in the method of surface-treating the sinterable powder, the coupling agent is expensive, the number of steps of the coupling treatment is increased by one, and titanium or silicon element of the coupling agent is burnt. There is a defect that it is taken in as an impurity at the time of binding. Further, addition of a surfactant or introduction of a hydrogen-bonding functional group (for example, EVA, EEA, EMM
In the case of A), the softening point of the binder is lowered, and deformation or swelling is likely to occur during degreasing by heating. Furthermore, whichever method is used, there is a problem that the degreased body is deformed when the degreasing time is shortened.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、金属粉
末、セラミックス粉末およびサーメット粉末との濡れ性
が良好で、成形性も良く、脱脂時に変形を起こしにくい
バインダを開発するため、従来用いられていない官能基
を有するバインダを模索し、鋭意研究した結果、イソシ
アナート基を含有する熱可塑性樹脂を必須成分とするバ
インダを用いることにより目的を達成できることを知見
し、本発明に至った。
The present inventors have developed a binder which has good wettability with metal powder, ceramic powder and cermet powder, good moldability, and is resistant to deformation during degreasing. As a result of searching for a binder having an unfunctionalized functional group and conducting diligent research, the inventors have found that the object can be achieved by using a binder containing a thermoplastic resin containing an isocyanate group as an essential component, and have reached the present invention.

【0008】すなわち、本発明は、分子量が2000を
越え、かつイソシアナート基を分子中に1個以上有する
熱可塑性樹脂を含有することを特徴とする焼結性粉末射
出成形用バインダ、あるいは前記熱可塑性樹脂、該熱可
塑性樹脂以外の樹脂および分子量2000以下の有機化
合物を含む焼結性粉末射出成形用バインダを提供する。
また、(a)分子量が2000を越え、かつイソシアナ
ート基を分子中に1個以上有する熱可塑性樹脂を3〜8
0重量%、および、(c)分子量2000以下の有機化
合物を20〜80重量%含有する焼結性粉末射出成形用
バインダを提供する。さらに、(a)分子量が2000
を越え、かつイソシアナート基を分子中に1個以上有す
る熱可塑性樹脂を3〜80重量%、(b)該熱可塑性樹
脂以外の樹脂を70重量%以下、および、(c)分子量
2000以下の有機化合物を20〜80重量%含有する
焼結性粉末射出成形用バインダを提供する。上述の焼結
性粉末射出成形用バインダと金属粉末、セラミックス粉
末またはサーメット粉末とを含有することを特徴とする
焼結性粉末射出成形用組成物を提供する。また、前記金
属粉末、セラミックス粉末またはサーメット粉末が、平
均粒径0.1〜1000μmである粉末射出成形用組成
物を提供する。
That is, the present invention comprises a binder for sinterable powder injection molding, characterized by containing a thermoplastic resin having a molecular weight of more than 2000 and having one or more isocyanate groups in the molecule, or the above-mentioned thermoplastic resin. Provided is a sinterable powder injection molding binder containing a plastic resin, a resin other than the thermoplastic resin, and an organic compound having a molecular weight of 2000 or less.
Further, (a) a thermoplastic resin having a molecular weight of more than 2000 and having at least one isocyanate group in the molecule is 3 to 8
Provided is a binder for sinterable powder injection molding containing 0% by weight and (c) an organic compound having a molecular weight of 2000 or less in an amount of 20 to 80% by weight. Furthermore, (a) the molecular weight is 2000
Of 3 to 80% by weight, and (b) 70% by weight or less of a resin other than the thermoplastic resin, and (c) a molecular weight of 2000 or less. Provided is a sinterable powder injection molding binder containing 20 to 80% by weight of an organic compound. There is provided a sinterable powder injection molding composition comprising the above-mentioned sinterable powder injection molding binder and a metal powder, a ceramic powder or a cermet powder. Further, the present invention provides a composition for powder injection molding, wherein the metal powder, ceramic powder or cermet powder has an average particle size of 0.1 to 1000 μm.

【0009】本発明のバインダ成分のうち、イソシアナ
ート基を分子内に1個以上有する熱可塑性樹脂は必須成
分である。このようなイソシアナート基を分子内に1個
以上有する熱可塑性樹脂は、例えばアミノ基、水酸基、
カルボキシル基、酸無水物などの、イソシアナート基と
反応して結合を作るような官能基等を有する熱可塑性樹
脂とジまたはトリイソシアナート化合物のうち一つのイ
ソシアナート基を反応させることにより得ることができ
る。イソシアナート基と反応する官能基を含有する熱可
塑性樹脂としては、エチレン−ビニルアルコール共重合
体、部分ケン化EVA、エチレン−(メタ)アクリル酸
共重合体、エチレン−無水マレイン酸共重合体、プロピ
レン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイ
ン酸共重合体、スチレン−パラアミノスチレン共重合
体、スチレン−パラビニルフェノール共重合体、スチレ
ン−(メタ)アクリル酸共重合体、スチレン−2−ヒド
ロキシエチルメタクリレート共重合体、メチルメタクリ
レート−2−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合
体、ブチルメタクリレート−2−ヒドロキシエチルメタ
クリレート共重合体などを挙げる事ができる。
Among the binder components of the present invention, the thermoplastic resin having at least one isocyanate group in the molecule is an essential component. Thermoplastic resins having one or more such isocyanate groups in the molecule include amino groups, hydroxyl groups,
Obtained by reacting one of the di- or triisocyanate compounds with a thermoplastic resin having a functional group such as a carboxyl group or an acid anhydride that reacts with an isocyanate group to form a bond. You can Examples of the thermoplastic resin containing a functional group that reacts with an isocyanate group include ethylene-vinyl alcohol copolymer, partially saponified EVA, ethylene- (meth) acrylic acid copolymer, ethylene-maleic anhydride copolymer, Propylene-maleic anhydride copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, styrene-paraaminostyrene copolymer, styrene-paravinylphenol copolymer, styrene- (meth) acrylic acid copolymer, styrene-2- Examples thereof include a hydroxyethyl methacrylate copolymer, a methyl methacrylate-2-hydroxyethyl methacrylate copolymer, a butyl methacrylate-2-hydroxyethyl methacrylate copolymer and the like.

【0010】これらと反応させるイソシアナート化合物
を例示すると、ジイソシアナート化合物の具体例として
は、トリレンジイソシアナート、ジフェニルメタンジイ
ソシアナート、ナフタレンジイソシアナート、パラフェ
ニレンジイソシアナート、テトラメチレンジイソシアナ
ート、ヘキサメチレンジイソシアナート、ドデカメチレ
ンジイソシアナート、オルトキシリレンジイソシアナー
ト、メタキシリレンジイソシアナート、ジアニシジンジ
イソシアナート、ジメリールジイソシアナート、シクロ
ブタン−1,3−ジイソシアナート、シクロヘキサン−
1,3−ジイソシアナート、トランスビニレンジイソシ
アナート、N,N’−(4,4’−ジメチル−3,3’
−ジフェニルジイソシアナト)ウレジオン、N,N′−
ジ(3−イソシアナト−4−メチルフェニル)ウレジオ
ン、シクロヘキサン−1,4−ジイソシアナート、N,
N′−ジ(p−イソシアナトフェニル)カルボジイミ
ド、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサ
ン、1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサ
ン、1,3−ビス(2−イソシアナト−2−プロピル)
ベンゼン、1,4−ビス(2−イソシアナト−2−プロ
ピル)ベンゼン、1−イソシアナト−3,3,5−トリ
メチル−5−イソシアナトメチルシクロヘキサン、ジシ
クロヘキシルメタンジイソシアナート、2,6−ジイソ
シアナトメチルビシクロ〔2,2,1〕ヘプタンを、ト
リイソシアナート化合物の例としては、トリフェニルメ
タントリイソシアナート、トリス(イソシアナトフェニ
ル)チオホスフェート、OCN−(CH2 6 −N〔C
NH(CH2 6 NCO〕2
Illustrative examples of the isocyanate compound to be reacted therewith include, as specific examples of the diisocyanate compound, tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, naphthalene diisocyanate, paraphenylene diisocyanate and tetramethylene diisocyanate. , Hexamethylene diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, orthoxylylene diisocyanate, metaxylylene diisocyanate, dianisidine diisocyanate, dimeryl diisocyanate, cyclobutane-1,3-diisocyanate, cyclohexane-
1,3-diisocyanate, transvinylene diisocyanate, N, N ′-(4,4′-dimethyl-3,3 ′
-Diphenyldiisocyanato) urezion, N, N'-
Di (3-isocyanato-4-methylphenyl) urezion, cyclohexane-1,4-diisocyanate, N,
N'-di (p-isocyanatophenyl) carbodiimide, 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, 1,3-bis (2-isocyanato-2-propyl) )
Benzene, 1,4-bis (2-isocyanato-2-propyl) benzene, 1-isocyanato-3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethylcyclohexane, dicyclohexylmethane diisocyanate, 2,6-diisocyanato Methylbicyclo [2,2,1] heptane is used as an example of a triisocyanate compound, triphenylmethane triisocyanate, tris (isocyanatophenyl) thiophosphate, OCN- (CH 2 ) 6 -N [C
NH (CH 2 ) 6 NCO] 2 ,

【化1】 4,4′,4′′−トリメチル−3,3′,3′′−ト
リイソシアナト−2,4,6−トリフェニルシアヌレー
トをあげることができる。ポリイソシアナート化合物と
しては、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアナート
をあげることができる。
[Chemical 1] Mention may be made of 4,4 ', 4 "-trimethyl-3,3', 3" -triisocyanato-2,4,6-triphenylcyanurate. Examples of the polyisocyanate compound include polymethylene polyphenyl polyisocyanate.

【0011】イソシアナート基は、ポリマー分子中に1
個以上なければならない。ポリマー分子鎖中のイソシア
ナート基は、焼結性粉末表面と強固に結合し、粉末とバ
インダの濡れ性を改善するうえ、加熱脱脂時にも、焼結
性粉末−バインダ界面を強く密着することにより変形を
防止する。
The isocyanate group has 1 in the polymer molecule.
There must be more than one. The isocyanate group in the polymer molecular chain is firmly bonded to the surface of the sinterable powder, improving the wettability of the powder and the binder, and also by strongly adhering the sinterable powder-binder interface during heating and degreasing. Prevent deformation.

【0012】イソシアナート基は、ポリマー分子鎖中に
1個以上必要であるが、イソシアナート基があまりに多
過ぎると、金属粉末、セラミックス粉末およびサーメッ
ト粉末とバインダの混練中にゲル化反応を起こしやす
く、組成物(コンパウンド)の粘度上昇、成形性悪化の
欠点が生じる。熱可塑性樹脂中のイソシアナート基の好
ましい含有量は、樹脂の分子量にもより、一概には言え
ないが、例えばイソシアナート基導入にトリレンジイソ
シアナートを用いた場合では、熱可塑性樹脂中の当該化
合物の含有量で0.05〜10重量%である。
At least one isocyanate group is required in the polymer molecular chain, but if there are too many isocyanate groups, a gelling reaction is likely to occur during the kneading of the metal powder, ceramic powder or cermet powder and the binder. However, the viscosity of the composition (compound) increases and the moldability deteriorates. The preferred content of the isocyanate group in the thermoplastic resin, depending on the molecular weight of the resin, can not be said unequivocally, for example, when using tolylene diisocyanate for the introduction of the isocyanate group, in the thermoplastic resin The content of the compound is 0.05 to 10% by weight.

【0013】イソシアナート基を分子内に1個以上有す
る熱可塑性樹脂(イソシアナート基含有熱可塑性樹脂)
の好ましい分子量は2,000 〜500,000 である。分子量2,
000未満では成形体の強度が不足するため成形時に割れ
が発生しやすく、また脱脂時に変形を起こす。分子量が
500,000 を越えると、溶融粘度が高くなるため成形性が
悪化する。さらに好ましい分子量は、50,000〜300,000
である。
Thermoplastic resin having at least one isocyanate group in the molecule (isocyanato group-containing thermoplastic resin)
The preferred molecular weight of is from 2,000 to 500,000. Molecular weight 2,
If it is less than 000, the strength of the molded product is insufficient, so that cracks are likely to occur during molding, and deformation occurs during degreasing. The molecular weight is
If it exceeds 500,000, the melt viscosity becomes high and the moldability deteriorates. More preferable molecular weight is 50,000 to 300,000.
Is.

【0014】本発明に用いるイソシアナート基含有熱可
塑性樹脂以外の熱可塑性樹脂(b)は、脱脂を容易にす
るため加えた方が良く、熱または溶剤で脱脂できるもの
ならばいかなるものでもよい。このような熱可塑性樹脂
の好ましいものとしては、溶剤脱脂時に、イソシアナー
ト基含有熱可塑性樹脂を溶解しない溶剤に可溶であるも
の、あるいは熱脱脂時に急激な分解によるふくれやクラ
ック発生を防ぐため、イソシアナート基含有熱可塑性樹
脂と熱分解温度が異なるものがあげられる。このような
樹脂として、例えば、PE、PP、ポリイソブチレン、
エチレン−プロピレン共重合体、ポリメチルペンテン、
エチレン−ブテン共重合体、スチレン−エチレン−ブチ
レン−スチレン共重合体、EVA、EEA、EMA、E
MMA、塩素化PEなどのポリオレフィン類、ポリスチ
レン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−アクリロ
ニトリル共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸エス
テル共重合体などのスチレン系樹脂、ポリ(メタ)アク
リル酸メチル、ポリ(メタ)アクリル酸エチル、ポリ
(メタ)アクリル酸ブチル、ポリ(メタ)アクリル酸−
2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸メチル−(メ
タ)アクリル酸ブチル共重合体、メタクリル酸ブチル−
メタクリル酸−2−エチルヘキシル共重合体などのアク
リル系樹脂、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラ
ール、ポリビニルアセトアセタール、ポリビニルプロピ
オナールなどのポリビニルアセタール類、ポリビニルエ
ーテル、ポリビニルブチルエーテルなどのポリビニルエ
ーテル類、ポリエチレンオキシド、ポリオキシメチレ
ン、ポリプロピレンオキシド、ポリテトラメチレングリ
コール、エチレンオキシド−プロピレンオキシド共重合
体などのポリエーテル類、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンセバテ
ートなどのポリエステル類およびポリアミド類、ポリカ
ーボネート類、ポリウレタン類などがある。これらの樹
脂の好ましい例は、イソシアナート基含有熱可塑性樹脂
の種類に依存するので一概には言えないが、具体例で示
すと、イソシアナート基含有樹脂としてエチレン系樹脂
を用いる場合は、スチレン系樹脂あるいはアクリル系樹
脂をバインダ成分として組み合わせると良い。この組み
合わせでは、トルエン、クロロホルム、塩化メチレンな
どの溶剤で成形体から簡単にスチレン系、アクリル系樹
脂を脱脂できるし、加熱脱脂でも、分解温度が低いスチ
レン系、アクリル系樹脂がまず分解し、次にエチレン系
樹脂が分解するため、急激な分解ガスの発生を抑制で
き、脱脂時のふくれ、クラック発生を防ぐことができ
る。
The thermoplastic resin (b) other than the isocyanate group-containing thermoplastic resin used in the present invention is preferably added in order to facilitate degreasing, and any resin can be degreased by heat or a solvent. As such a preferable thermoplastic resin, during solvent degreasing, one that is soluble in a solvent that does not dissolve the isocyanate group-containing thermoplastic resin, or to prevent blistering or cracking due to rapid decomposition during thermal degreasing, Examples thereof include those having a thermal decomposition temperature different from that of the thermoplastic resin containing an isocyanate group. Examples of such resins include PE, PP, polyisobutylene,
Ethylene-propylene copolymer, polymethylpentene,
Ethylene-butene copolymer, styrene-ethylene-butylene-styrene copolymer, EVA, EEA, EMA, E
MMA, polyolefin such as chlorinated PE, polystyrene, poly-α-methylstyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-based resin such as styrene- (meth) acrylic acid ester copolymer, poly (meth) acrylic acid methyl ester , Poly (meth) acrylate, poly (meth) acrylate, poly (meth) acrylic acid-
2-ethylhexyl, methyl (meth) acrylate-butyl (meth) acrylate copolymer, butyl methacrylate-
Acrylic resin such as 2-ethylhexyl methacrylate copolymer, polyvinyl formal, polyvinyl butyral, polyvinyl acetoacetal, polyvinyl acetal such as polyvinyl propional, polyvinyl ether, polyvinyl ether such as polyvinyl butyl ether, polyethylene oxide, polyoxy Polyethers such as methylene, polypropylene oxide, polytetramethylene glycol, ethylene oxide-propylene oxide copolymers, etc., polyesters and polyamides such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene sebate, polycarbonates, polyurethanes and the like. Preferred examples of these resins cannot be unequivocally described because they depend on the type of the isocyanate group-containing thermoplastic resin, but specific examples show that when an ethylene-based resin is used as the isocyanate group-containing resin, a styrene-based resin is used. Resin or acrylic resin may be combined as a binder component. With this combination, it is possible to easily degrease the styrene-based and acrylic-based resins from the molded product with a solvent such as toluene, chloroform, and methylene chloride. Since the ethylene-based resin is decomposed, it is possible to suppress the generation of a rapid decomposition gas and prevent the generation of blisters and cracks during degreasing.

【0015】これらの熱可塑性樹脂の分子量は、2,000
〜500,000 の範囲が好ましく、さらに好ましくは50,000
〜300,000 である。分子量が2,000 未満では成形体の強
度が不足するため、成形時に割れが発生しやすく、500,
000 を越えると溶融粘度が高くなるため、成形性が悪化
する。
The molecular weight of these thermoplastic resins is 2,000.
~ 500,000 range is preferred, more preferably 50,000
~ 300,000. If the molecular weight is less than 2,000, the strength of the molded product will be insufficient, so cracking will easily occur during molding, and
If it exceeds 000, the melt viscosity becomes high and the moldability deteriorates.

【0016】本発明における(c)分子量2,000 以下の
有機化合物とは、ワックス、可塑剤、あるいは滑剤など
と呼ばれるものであり、コンパウンドの粘度を低下さ
せ、成形性を改善させる働きと、溶剤あるいは熱で容易
に脱脂される働きを併せもつ。
The (c) organic compound having a molecular weight of 2,000 or less in the present invention is called a wax, a plasticizer, or a lubricant, and has the function of reducing the viscosity of the compound and improving the moldability, and the solvent or heat. It also has the function of being easily degreased with.

【0017】分子量2,000 以下の有機化合物の例として
は、ワックス、高級脂肪酸、高級アルコール、高級脂肪
酸アミド、脂肪酸エステル、フタル酸エステル、アジピ
ン酸エステル、セバシン酸エステルなどを挙げることが
できる。さらに具体的には、ワックスとしてはパラフィ
ンワックス、マイクロクリスタリンワックス、酸化ワッ
クス、ペトロラタム、酸化ペトロラタム、ポリエチレン
ワックス、ポリプロピレンワックス、モンタンワックス
誘導体のような合成ワックスや、鯨ろう、シナろう、密
ろう、羊毛ろう、キャンデリラワックス、カルナウバワ
ックス、木ろう、ナリキュリーワックス、サトウキビろ
う、モンタンワックス、オゾケライトワックス、セレシ
ン、リグライトワックスなどの天然ワックスが挙げられ
る。
Examples of organic compounds having a molecular weight of 2,000 or less include wax, higher fatty acid, higher alcohol, higher fatty acid amide, fatty acid ester, phthalic acid ester, adipic acid ester and sebacic acid ester. More specifically, waxes include paraffin wax, microcrystalline wax, oxidized wax, petrolatum, petrolatum oxide, polyethylene wax, polypropylene wax, montan wax derivatives, synthetic waxes such as whale wax, Chinese wax, beeswax, and wool. Natural waxes such as wax, candelilla wax, carnauba wax, wood wax, nourish wax, sugar cane wax, montan wax, ozokerite wax, ceresin, and ligrite wax can be mentioned.

【0018】高級脂肪酸としては、ステアリン酸、ラウ
リン酸、バルモチン酸、イソステアリン酸、ベヘニン
酸、ミリスチン酸、オレイン酸、リノール酸、パルミチ
ン酸、リノレン酸、アラキドン酸、アラキン酸を挙げる
ことができる。高級脂肪酸アミドとしては、オレイン酸
アミド、ステアリン酸アミド、ラウリン酸アミド、リシ
ノール酸アミド、エルカ酸アミド、ベヘニン酸アミド、
パルミチン酸アミド、エルシルアミド、硬化牛脂酸アミ
ド、ヤシ脂肪酸アミド、メチレンビスステアリルアミ
ド、エチレンビスステアリルアミド、メチレンビスアミ
ド、エチレンビスアミドを挙げることができる。
Examples of higher fatty acids include stearic acid, lauric acid, valmotic acid, isostearic acid, behenic acid, myristic acid, oleic acid, linoleic acid, palmitic acid, linolenic acid, arachidonic acid and arachidic acid. As the higher fatty acid amide, oleic acid amide, stearic acid amide, lauric acid amide, ricinoleic acid amide, erucic acid amide, behenic acid amide,
Examples thereof include palmitic acid amide, erucylamide, hardened beef tallow amide, coconut fatty acid amide, methylenebisstearylamide, ethylenebisstearylamide, methylenebisamide, and ethylenebisamide.

【0019】脂肪酸エステルとしては、C12〜C22の脂
肪酸とC1 〜C22の1価アルコールとのエステル、ある
いはグリコール類とのモノ、ジエステル、あるいはグリ
セリンとのモノ、ジ、トリエステルをあげることがで
き、具体的には、ブチルステアレート、ブチルラウレー
ト、オクチルパルミテート、イソプロピルパルミテー
ト、セチルパルミテート、ミリシルパルミテート、ミリ
シルセロチネート、ステアリン酸モノグリセリド、ジエ
チレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコ
ールジ−2−エチルブチラート、ソルビタントリオレー
ト、落花生油、大豆油、ヤシ油、パーム油、アマニ油、
魚油、動物油、水添油などを挙げることができる。フタ
ル酸エステルとしては、フタル酸ジメチル、フタル酸ジ
エチル、フタル酸ジブチル(DBP)、フタル酸ジヘプ
チル、フタル酸ジ−n−オクチル、フタル酸ジ−2−エ
チルヘキシル(DOP)、フタル酸ジノニル、フタル酸
ジイソノニル、フタル酸ジデシル、フタル酸ジイソデシ
ル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジラウリル、フタ
ル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ブチルベンジル、フタ
ル酸オクチルベンジル、フタル酸ブチルオクチルを、二
塩基酸エステルとしては、アジピン酸ジブチル、アジピ
ン酸ジ−n−ヘキシル、アジピン酸ジ・2−エチルヘキ
シル、アジピン酸ジデシル、アジピン酸ジイソデシル、
アジピン酸オクチルデシル、アジピン酸ジブチルジグリ
コール、アゼライン酸ジ−2−エチルブチル、アゼライ
ン酸ジ−2−エチルヘキシル、セバシン酸ジブチル、セ
バシン酸ジ−2−エチルヘキシル、セバシン酸ジオクチ
ル、マレイン酸ジブチル、マレイン酸ジ−2−エチルヘ
キシル、フマル酸ジブチルをあげることができる。高級
アルコールとしては、セチルアルコール、セリルアルコ
ール、メリシルアルコール、ステアリルアルコール、ミ
リスチルアルコール、ラウリルアルコールなどをあげる
ことができる。さらに、リン酸トリエチル、リン酸トリ
ブチル、リン酸トリオクチル、リン酸トリフェニルなど
のリン酸エステルや、ホウ酸トリエチル、ホウ酸トリブ
チル、ホウ酸トリオクチルなどのホウ酸エステル、ステ
アリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ステ
アリン酸アルミニウムなどの高級脂肪酸塩も使用でき
る。
Examples of the fatty acid ester include esters of C 12 -C 22 fatty acids and C 1 -C 22 monohydric alcohols, mono- or diesters of glycols, or mono-, di-, or triesters of glycerin. Specifically, butyl stearate, butyl laurate, octyl palmitate, isopropyl palmitate, cetyl palmitate, myricyl palmitate, myricyl serotinate, stearic acid monoglyceride, diethylene glycol dibenzoate, triethylene. Glycol di-2-ethylbutyrate, sorbitan trioleate, peanut oil, soybean oil, coconut oil, palm oil, linseed oil,
Examples thereof include fish oil, animal oil, hydrogenated oil and the like. Examples of phthalates include dimethyl phthalate, diethyl phthalate, dibutyl phthalate (DBP), diheptyl phthalate, di-n-octyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate (DOP), dinonyl phthalate, and phthalic acid. Diisononyl, didecyl phthalate, diisodecyl phthalate, diundecyl phthalate, dilauryl phthalate, dicyclohexyl phthalate, butylbenzyl phthalate, octylbenzyl phthalate, butyloctyl phthalate, dibasic acid dibutyl adipate, adipine Acid di-n-hexyl, di-2-ethylhexyl adipate, didecyl adipate, diisodecyl adipate,
Octyldecyl adipate, dibutyl diglycol adipate, di-2-ethylbutyl azelate, di-2-ethylhexyl azelate, dibutyl sebacate, di-2-ethylhexyl sebacate, dioctyl sebacate, dibutyl maleate, dimaleate. Examples include 2-ethylhexyl and dibutyl fumarate. Examples of higher alcohols include cetyl alcohol, ceryl alcohol, melysyl alcohol, stearyl alcohol, myristyl alcohol, and lauryl alcohol. Furthermore, phosphates such as triethyl phosphate, tributyl phosphate, trioctyl phosphate, triphenyl phosphate and the like, borate esters such as triethyl borate, tributyl borate, trioctyl borate, calcium stearate, magnesium stearate, stearin Higher fatty acid salts such as aluminum acid salts can also be used.

【0020】(c)の化合物の分子量は2,000 以下であ
り、好ましくは300 〜1,000 である。分子量が300未
満であると成形体に適度な強度を付与することができに
くくなるからであり、分子量が1,000 を越えると成形性
と脱脂性が悪くなり、2,000を越えると精密成形品の形
成は不可能であり、また脱脂時間も極めて長くなり、本
発明の目的である複雑形状の精密部品を高精度で効率良
く生産できなくなるからである。
The molecular weight of the compound (c) is 2,000 or less, preferably 300 to 1,000. If the molecular weight is less than 300, it will be difficult to impart appropriate strength to the molded product. If the molecular weight exceeds 1,000, the moldability and degreasing property will deteriorate, and if it exceeds 2,000, precision molded products will not be formed. This is because it is impossible, and the degreasing time becomes extremely long, so that it is not possible to efficiently manufacture the precision parts having a complicated shape, which is the object of the present invention, with high accuracy.

【0021】脱脂処理を溶剤を用いて行うばあいは、
(c)の化合物は、(a)の樹脂成分を溶解しない溶剤
に可溶であることが望ましい。また、脱脂処理を加熱に
より行う場合は、脱脂工程中のダレ、膨れなどの欠陥を
避けるために、(c)の成分は沸点の異なるものを2種
以上配合することが好ましい。これは、脱脂工程中の欠
陥が樹脂分解温度より低い温度において、低分子成分が
除去される時に発生しやすい傾向にあるので、それらの
欠陥を避けるために(c)の低分子成分を2種以上配合
することにより、除去する温度域を広範囲にしたほうが
良いからである。
When the degreasing treatment is carried out using a solvent,
The compound (c) is preferably soluble in a solvent that does not dissolve the resin component (a). When the degreasing treatment is performed by heating, it is preferable to mix two or more kinds of the components (c) having different boiling points in order to avoid defects such as sagging and swelling during the degreasing process. This tends to occur when the low-molecular component is removed at a temperature lower than the resin decomposition temperature during the degreasing process, so two types of the low-molecular component (c) are used in order to avoid the defect. This is because it is better to widen the temperature range for removal by blending the above.

【0022】本発明におけるイソシアナート基含有熱可
塑性樹脂は、バインダ中に3〜80重量%含有される。
3重量%未満であると、焼結性粉末表面を当該熱可塑性
樹脂が十分に覆うことができず、焼結性粉末とバインダ
の濡れ性が改善されない。この結果、成形体強度が低く
割れやすく、脱脂時に変形したり、ふくれやクラックが
発生するなどの欠点を生じる。80重量%を越えると、
コンパウンド粘度が高くなり、成形性が悪化するうえ、
脱脂時にクラック、ふくれの欠陥を生じやすくなる。
The thermoplastic resin containing an isocyanate group in the present invention is contained in the binder in an amount of 3 to 80% by weight.
When it is less than 3% by weight, the surface of the sinterable powder cannot be sufficiently covered with the thermoplastic resin, and the wettability between the sinterable powder and the binder is not improved. As a result, the strength of the molded body is low and the molded body is easily cracked, which causes a defect such as deformation during degreasing, swelling or cracking. If it exceeds 80% by weight,
The compound viscosity becomes high, the moldability deteriorates, and
During degreasing, cracks and blister defects are likely to occur.

【0023】本発明におけるイソシアナート基含有熱可
塑性樹脂以外の熱可塑性樹脂は、必須成分ではないが、
前述の如く、脱脂時間短縮のために、バインダ中に含有
された方が良く、70重量%以下含有される。70重量
%を越えると、コンパウンド粘度が高くなり、成形性が
悪化するうえ、脱脂時にクラック、ふくれの欠陥が生じ
やすくなる。
Thermoplastic resins other than the isocyanate group-containing thermoplastic resin in the present invention are not essential components,
As described above, in order to shorten the degreasing time, it is better to be contained in the binder, and the content is 70% by weight or less. If it exceeds 70% by weight, the compound viscosity becomes high, the moldability is deteriorated, and cracks and swelling defects are likely to occur during degreasing.

【0024】(a)と(b)のそれぞれの樹脂成分の、
バインダ中の好ましい配合比は、一方が極端に多くなら
ないようにするのが好ましく、イソシアナート基含有熱
可塑性樹脂は焼結性粉末表面を十分に覆うことができる
量必要である。すなわち、イソシアナート基含有熱可塑
性樹脂10〜70重量%に対して、これ以外の熱可塑性
樹脂は10〜60重量%であるのがよく、前者と後者の
樹脂成分の和は20〜70重量%であり、残部は(c)
の分子量2,000 以下の有機化合物である。
Of the resin components of (a) and (b),
The preferable blending ratio in the binder is such that one does not become extremely large, and the thermoplastic resin containing an isocyanate group is required in an amount sufficient to cover the surface of the sinterable powder. That is, it is preferable that the thermoplastic resin other than this is 10 to 60% by weight with respect to 10 to 70% by weight of the isocyanate group-containing thermoplastic resin, and the sum of the former and the latter resin components is 20 to 70% by weight. And the rest is (c)
Is an organic compound with a molecular weight of 2,000 or less.

【0025】本発明のバインダに使用できる焼結性粉末
は、金属粉末、セラミックス粉末またはサーメット粉末
を含むものであればいかなるものでもよい。具体的に
は、金属粉末としては、鉄、ニッケル、アルミニウム、
銅、チタン、ジルコニウム、亜鉛、クロム、モリブデ
ン、タングステン、ベリリウム、ゲルマニウム、コバル
ト、スカンジウム、イットリウム、ランタニド、アクチ
ニド、ハフニウム、トリウム、バナジウム、タンタル、
マンガン、テクネチウム、レニウム、シリコン、ルテニ
ウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウ
ム、白金、金、銀、カドミウム、タリウム、スズ、鉛、
ヒ素、アンチモン、ビスマス、テルル、ポロニウムおよ
びこれらの合金あるいは混合粉、例えば鉄−ニッケル、
ステンレス、鉄−シリコン、鉄−ボロン、鉄−コバル
ト、鉄−コバルト−バナジウムを挙げることができ、セ
ラミックスとしては、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、
酸化ジルコニウム、酸化チタニウム、酸化ベリリウム、
酸化マグネシウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化モ
リブデン、酸化マンガン、酸化タングステン、酸化バナ
ジウム、酸化テクネチウム、酸化レニウム、酸化コバル
ト、酸化ニッケル、酸化ルテニウム、酸化ロジウム、酸
化カドミウム、酸化タリウム、酸化ゲルマニウム、酸化
スズ、酸化鉛、酸化アンチモン、酸化ビスマス、酸化テ
ルル、酸化ベリリウム、酸化インジウム、酸化バリウ
ム、酸化ガリウム、酸化イットリウム、酸化カルシウ
ム、酸化ストロンチウム、酸化ランタン、酸化セレン、
酸化スカンジウム、酸化アクチニウム、酸化トリウム、
酸化ハフニウム、酸化クロム、酸化パラジウム、酸化オ
スミウム、酸化亜鉛、酸化鉄、チタン酸鉛、チタン酸バ
リウム、ジルコン酸鉛、ジルコン酸ストロンチウム、チ
タン酸ジルコン酸鉛、チタン酸マグネシウム、チタン酸
マンガン、チタン酸鉄、チタン酸コバルト、チタン酸ニ
ッケル、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化アルミニウム、
炭化タングステン、炭化チタン、炭化ジルコニウム、炭
化ハフニウム、炭化モリブデン、炭化タンタル、炭化ク
ロム、炭化バナジウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウ
ム、窒化ホウ素、窒化チタン、ホウ化チタン、ホウ化ジ
ルコニウム、ホウ化ランタン、2ケイ化モリブデン、硫
化カドミウム、硫化亜鉛およびこれらの2種以上の混合
物を挙げることができ、サーメットとしては、炭化ダン
グステン粉/コバルト粉、酸化アルミニウム粉/アルミ
ニウム粉、鉄粉/シリコン粉、鉄粉/ボロン粉、窒化ケ
イ素粉末/酸化イットリウム粉末/酸化アルミニウム粉
末などのような金属粉末/セラミック粉末あるいは金属
粉末/非金属粉末などの前記セラミックスと金属との合
金粉、あるいは混合粉またはサーメット粉末を挙げるこ
とができる。
The sinterable powder that can be used in the binder of the present invention may be any powder containing metal powder, ceramic powder or cermet powder. Specifically, as the metal powder, iron, nickel, aluminum,
Copper, titanium, zirconium, zinc, chromium, molybdenum, tungsten, beryllium, germanium, cobalt, scandium, yttrium, lanthanide, actinide, hafnium, thorium, vanadium, tantalum,
Manganese, technetium, rhenium, silicon, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, platinum, gold, silver, cadmium, thallium, tin, lead,
Arsenic, antimony, bismuth, tellurium, polonium and their alloys or mixed powders such as iron-nickel,
Stainless steel, iron-silicon, iron-boron, iron-cobalt, iron-cobalt-vanadium can be mentioned, and as ceramics, aluminum oxide, silicon oxide,
Zirconium oxide, titanium oxide, beryllium oxide,
Magnesium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, molybdenum oxide, manganese oxide, tungsten oxide, vanadium oxide, technetium oxide, rhenium oxide, cobalt oxide, nickel oxide, ruthenium oxide, rhodium oxide, cadmium oxide, thallium oxide, germanium oxide, tin oxide , Lead oxide, antimony oxide, bismuth oxide, tellurium oxide, beryllium oxide, indium oxide, barium oxide, gallium oxide, yttrium oxide, calcium oxide, strontium oxide, lanthanum oxide, selenium oxide,
Scandium oxide, actinium oxide, thorium oxide,
Hafnium oxide, chromium oxide, palladium oxide, osmium oxide, zinc oxide, iron oxide, lead titanate, barium titanate, lead zirconate, strontium zirconate, lead zirconate titanate, magnesium titanate, manganese titanate, titanate. Iron, cobalt titanate, nickel titanate, silicon carbide, boron carbide, aluminum carbide,
Tungsten carbide, titanium carbide, zirconium carbide, hafnium carbide, molybdenum carbide, tantalum carbide, chromium carbide, vanadium carbide, silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, titanium nitride, titanium boride, zirconium boride, lanthanum boride, 2 silica Examples of the cermet include molybdenum oxide, cadmium sulfide, zinc sulfide, and a mixture of two or more thereof. Examples of cermets include tungsten carbide powder / cobalt powder, aluminum oxide powder / aluminum powder, iron powder / silicon powder, iron powder / boron. Powder, metal powder / ceramic powder such as silicon nitride powder / yttrium oxide powder / aluminum oxide powder, alloy powder of the above ceramics and metal such as metal powder / non-metal powder, mixed powder or cermet powder. it can.

【0026】焼結性粉末の製造法はいかなる方法でもよ
く、例えばカルボニル粉、水アトマイズ粉、ガスアトマ
イズ粉、粉砕粉、回転ディスク粉、還元粉、電気分解
粉、回転消耗電極粉などを使うことができる。
The sinterable powder may be produced by any method, for example, carbonyl powder, water atomized powder, gas atomized powder, crushed powder, rotating disk powder, reducing powder, electrolysis powder, rotating consumable electrode powder, etc. it can.

【0027】焼結性粉末の平均粒径は0.1 〜1,000 μm
の範囲である。焼結性粉末の粒径は小さいほど射出成形
時の流動性が良く、焼結性も良いので有利であるが、微
粉にするために膨大なエネルギーを必要とするため、実
用上不利となる。また、1,000 μmを越えると、コンパ
ウンドの流動性が極端に悪化し、射出成形が実質的に不
可能となる。実用上好ましい平均粒径の範囲は1〜50
μmである。さらに、本発明の焼結性粉末射出成形用組
成物には、酸化防止剤、流動剤、界面活性剤などの添加
剤を適宜加えてもよい。
The average particle size of the sinterable powder is 0.1 to 1,000 μm.
Is the range. The smaller the particle size of the sinterable powder, the better the flowability during injection molding and the better the sinterability, which is advantageous, but a huge amount of energy is required to make the powder fine, which is disadvantageous in practice. On the other hand, if it exceeds 1,000 μm, the fluidity of the compound is extremely deteriorated, making injection molding practically impossible. Practically preferable average particle size range is 1 to 50.
μm. Further, additives such as an antioxidant, a flow agent, and a surfactant may be added to the sinterable powder injection molding composition of the present invention as appropriate.

【0028】本発明の粉末射出成形用コンパウンドは、
焼結性粉末100重量部に対して本発明のバインダ3〜
20重量部と混練して製造するのが好ましい。3重量部
未満ではバインダが焼結性粉末間の隙間を埋め切れない
ためにコンパウンドの流動性が悪く射出成形が困難とな
る。また、20重量部を越えると流動性が良化し、容易
に射出成形ができるものの、脱脂時の形状保持ができな
くなるので好ましくない。
The powder injection molding compound of the present invention comprises:
The binder of the present invention 3 to 100 parts by weight of the sinterable powder is used.
It is preferably kneaded with 20 parts by weight to produce. If the amount is less than 3 parts by weight, the binder cannot fill the gaps between the sinterable powders, resulting in poor fluidity of the compound and making injection molding difficult. On the other hand, if the amount exceeds 20 parts by weight, the fluidity is improved and the injection molding can be easily performed, but it is not preferable because the shape cannot be maintained during degreasing.

【0029】本発明のバインダと焼結性粉末の混練方法
に制限はなく、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサ
ー、ニーダー、ロールミル、単軸スクリュー押出機、2
軸スクリュー押出機など、バインダと焼結性粉末を混練
できるものならば何でも使用できる。
The method of kneading the binder and the sinterable powder of the present invention is not limited, and a Henschel mixer, a Banbury mixer, a kneader, a roll mill, a single screw extruder, 2
Any material can be used as long as it can knead the binder and the sinterable powder, such as an axial screw extruder.

【0030】混練したコンパウンドは粉砕あるいは造粒
して成形材料とする。射出成形機は一般的な熱可塑性プ
ラスチック用射出成形機を用いることができる。射出成
形は射出温度100℃〜250℃の範囲で行うが、射出
温度が高すぎるとバインダ成分の変質が顕著になり、再
生材の成形性、脱脂性の変化をきたすので、好ましくは
射出温度は100℃〜180℃の範囲がよい。
The kneaded compound is crushed or granulated to obtain a molding material. As the injection molding machine, a general injection molding machine for thermoplastics can be used. The injection molding is carried out at an injection temperature in the range of 100 ° C to 250 ° C. However, if the injection temperature is too high, the deterioration of the binder component becomes remarkable and the recyclability of the reclaimed material is changed. The range of 100 ° C to 180 ° C is preferable.

【0031】脱脂は加熱脱脂法、溶剤抽出法のいずれも
利用できる。加熱脱脂法の場合は窒素、アルゴン、水素
などの気流中で行うか、あるいは減圧中でバインダを除
去するのが好ましい。昇温速度は成形体の厚さにもよる
が10℃/h〜100℃/hの範囲で昇温する。脱脂の
最高温度は450℃〜600℃ぐらいがよい。脱脂の最
高温度が450℃未満であると樹脂成分が効率的に分解
除去されないので好ましくなく、また600℃以上に昇
温しても樹脂成分の分解除去速度はさほど変わらず、逆
に脱脂時間の延長になるだけである。
Degreasing can be performed by either a heat degreasing method or a solvent extraction method. In the case of the heat degreasing method, it is preferable to remove the binder in a stream of nitrogen, argon, hydrogen or the like or under reduced pressure. The temperature rising rate depends on the thickness of the molded product, but the temperature is raised in the range of 10 ° C / h to 100 ° C / h. The maximum temperature for degreasing is preferably 450 ° C to 600 ° C. If the maximum degreasing temperature is less than 450 ° C, the resin component is not efficiently decomposed and removed, which is not preferable, and even if the temperature is raised to 600 ° C or higher, the decomposition and removal rate of the resin component does not change so much, and conversely the degreasing time It's just an extension.

【0032】溶剤抽出法の場合は成形体からイソシアナ
ート基含有熱可塑性樹脂以外、あるいは樹脂成分以外の
バインダ成分を溶剤で抽出除去し、しかる後、加熱脱脂
を行い残りのバインダ成分を除去する。
In the case of the solvent extraction method, the binder component other than the isocyanate group-containing thermoplastic resin or the resin component is extracted and removed with a solvent from the molded body, and then the remaining binder component is removed by heating degreasing.

【0033】焼結工程は脱脂工程終了後、引き続き同一
炉内で行ってもよいし、脱脂体を脱脂炉から取り出した
後、異なる炉で行ってもよい。焼結は800℃〜200
0℃の温度で10分〜6時間保持して行うが、これら焼
結条件、焼結雰囲気は用いる焼結性粉末の材質、粉末特
性に応じて適宜選択して決める。
The sintering step may be carried out subsequently in the same furnace after the degreasing step is completed, or may be carried out in a different furnace after taking out the degreased body from the degreasing furnace. Sintering is 800 ℃ ~ 200
The sintering is carried out at a temperature of 0 ° C. for 10 minutes to 6 hours, and the sintering conditions and the sintering atmosphere are appropriately selected and determined according to the material of the sinterable powder used and the powder characteristics.

【0034】次に本発明の特徴を述べる。実施例で後述
するように、従来からバインダとして用いられてきたP
E,PP,PS,EVA,EEA,EMMA,アクリル
系樹脂は、コンパウンドの熱トルエン抽出により焼結性
粉末表面からほとんど洗い流されてしまうが、本発明の
イソシアナート基含有熱可塑性樹脂をバインダ成分とし
て用いたコンパウンドは、熱トルエンで洗い流すことが
できない有機物が焼結性粉末表面に炭素量に換算して約
0.1〜0.15%残存する。
Next, the features of the present invention will be described. As will be described later in Examples, P that has been conventionally used as a binder
E, PP, PS, EVA, EEA, EMMA, and acrylic resin are almost washed off from the surface of the sinterable powder by hot toluene extraction of the compound, but the isocyanate group-containing thermoplastic resin of the present invention is used as a binder component. In the compound used, organic substances that cannot be washed away with hot toluene remain on the surface of the sinterable powder in an amount of about 0.1 to 0.15% in terms of carbon.

【0035】水酸基で覆われた焼結性粉末と、バインダ
中の樹脂成分との固着は、官能基をもたないPE,P
P,PSの場合、ファンデルワールス力と考えられ、エ
ステル基を有するEVA,EEA,EMMA,アクリル
樹脂は水素結合と考えられるが、これらの結合は熱トル
エンで洗い流されてしまう弱い固着である。しかし、本
発明のバインダ組成では、熱トルエンで切ることのでき
ない強い結合で焼結性粉末表面に有機物が固着してい
る。恐らく、イソシアナート基が、焼結性粉末表面の水
酸基と反応し、共有結合のような強い結合を形成し、そ
の結果、焼結性粉末表面にポリマーがグラフトした形と
なっていると思われる。そして、本発明の特徴は、焼結
性粉末表面に強固にグラフトしたポリマーに起因してい
ると考えられる。以下、本発明の特徴を述べる。
The sinterable powder covered with hydroxyl groups and the resin component in the binder are fixed to each other by PE, P having no functional group.
In the case of P and PS, it is considered to be Van der Waals force, and EVA, EEA, EMMA, and acrylic resin having an ester group are considered to be hydrogen bonds, but these bonds are weak fixation washed out by hot toluene. However, in the binder composition of the present invention, the organic substance is fixed to the surface of the sinterable powder by a strong bond that cannot be cut with hot toluene. Probably, the isocyanate group reacts with the hydroxyl group on the surface of the sinterable powder to form a strong bond such as a covalent bond, and as a result, a polymer is grafted on the surface of the sinterable powder. . The characteristic of the present invention is considered to be due to the polymer strongly grafted on the surface of the sinterable powder. The features of the present invention will be described below.

【0036】本発明のバインダを使用すると、混練時
に焼結性粉末の分散が非常に良好で、均一なコンパウン
ドが得られるうえ、凝集粉の残存による流動性の悪化も
なく、成形性に優れる。また、流動性に優れるため、少
ないバインダ量で済む。この結果、脱脂が容易になり、
脱脂時間の短縮、脱脂時の変形、ふくれ、クラックなど
の欠陥発生を防止できる。 焼結性粉末とバインダの界面が強固に結合しているた
め、成形体強度が高く、成形時や成形品運搬時の割れ、
変形が少ない。 成形体の加熱脱脂時に、変形が起こりにくく、ふく
れ、クラックなどの欠陥が起こりにくい。
When the binder of the present invention is used, the sinterable powder is very well dispersed at the time of kneading, a uniform compound is obtained, and the fluidity is not deteriorated due to the remaining aggregated powder, and the moldability is excellent. Moreover, since it has excellent fluidity, a small amount of binder is sufficient. As a result, degreasing becomes easier,
Degreasing time can be shortened, and deformation such as degreasing, blistering, and cracking can be prevented. Since the interface between the sinterable powder and the binder is firmly bonded, the strength of the molded body is high, and cracks during molding and during transportation of molded products,
Little deformation. When heated and degreased, the molded body is unlikely to deform and defects such as blisters and cracks are less likely to occur.

【0037】[0037]

【実施例】以下、実施例にて本発明を具体的に説明する
が、まず実施例中で用いる原材料および評価方法につい
て説明する。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples. First, raw materials and evaluation methods used in the examples will be described.

【0038】1.原料 1)金属粉末:平均粒径9.5μm、タップ密度3.8
g/ccの水アトマイズ・ステンレス鉄粉 2)セラミックス粉末:平均粒径1.0μmの窒化ケイ
素粉末 3)PE:LDPE(スミカセンG807、住友化学工
業(株)製) 4)EVA:酢酸ビニル含有率20重量%(NUC31
50、日本ユニカー(株)製) 5)EEA:エチルアクリレート含有率28重量%(M
B910、日本ユニカー(株)製) 6)EMMA:メチルメタクリレート含有率20重量%
(アクリフトWH501、住友化学工業(株)製) 7)アクリル酸変性PE:アクリル酸含有率6重量%
(PB−1008,BPPerformance Polymers Inc. 製) 8)PS:重量平均分子量6万(ハイマーSB−12
5、三洋化成工業(株)製) 9)ポリブチルメタクリレート(PBMA):n−ブチ
ルメタクリレートを、AIBNを開始剤として、窒素
下、トルエン中で95℃、4時間重合させた。重合溶液
をメタノールに再沈し、得られたPBMAを、50℃、
4時間乾燥させた。数平均分子量約12.5万。 10)イソシアナート変性PBMA:2−ヒドロキシエチ
ルメタクリレート(HEMA)とn−ブチルメタクリレ
ート(BMA)の混合モノマー(HEMA/BMA=0.
05/99.95 、0.1 /99.9、0.5 /99.5、1/99、5/95
重量比)を、PBMAと同様の方法で重合、精製した。
得られたHEMA−BMA共重合体のトルエン溶液に、
過剰のトリレンジイソシアナート(2.4 /2.6 =80/20
混合品)を加え、窒素下30℃で一昼夜反応した。反応
液をヘキサン中に再沈し、分離洗浄後、減圧乾燥し、表
1に示すイソシアナート変性PBMAを得た。なお、ト
リレンジシソシアナート含有率は、2250cm-1のイ
ソシアナート基の赤外吸収ピークから求めた。
1. Raw materials 1) Metal powder: average particle diameter 9.5 μm, tap density 3.8
g / cc water atomized stainless iron powder 2) Ceramic powder: Silicon nitride powder with an average particle size of 1.0 μm 3) PE: LDPE (Sumikasen G807, Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 4) EVA: Vinyl acetate content 20% by weight (NUC31
50, manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.) 5) EEA: ethyl acrylate content 28% by weight (M
B910, manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd. 6) EMMA: methyl methacrylate content 20% by weight
(Aklift WH501, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) 7) Acrylic acid-modified PE: Acrylic acid content 6% by weight
(PB-1008, manufactured by BPPerformance Polymers Inc.) 8) PS: weight average molecular weight 60,000 (Himmer SB-12
5. Sanyo Chemical Industry Co., Ltd. 9) Polybutylmethacrylate (PBMA): n-butylmethacrylate was polymerized at 95 ° C. for 4 hours in toluene under nitrogen using AIBN as an initiator. The polymerization solution was reprecipitated in methanol, and the obtained PBMA was heated at 50 ° C.
It was dried for 4 hours. Number average molecular weight of about 125,000. 10) Isocyanate-modified PBMA: Mixed monomer (HEMA / BMA = 0.0.2) of 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA) and n-butyl methacrylate (BMA).
05 / 99.95, 0.1 / 99.9, 0.5 / 99.5, 1/99, 5/95
(Weight ratio) was polymerized and purified in the same manner as in PBMA.
To a toluene solution of the obtained HEMA-BMA copolymer,
Excessive tolylene diisocyanate (2.4 / 2.6 = 80/20
(Mixture) was added, and the mixture was reacted under nitrogen at 30 ° C. overnight. The reaction solution was reprecipitated in hexane, separated and washed, and then dried under reduced pressure to obtain an isocyanate-modified PBMA shown in Table 1. The tolylene diisocyanate content was determined from the infrared absorption peak of the isocyanate group at 2250 cm -1 .

【0039】 11)イソシアナート変性PS:連鎖移動剤として、2−
メルカプトエタノールを1.0重量%添加したスチレン
モノマーを、ベンゼン中窒素下で熱重合させ、片末端に
水酸基を有するポリスチレンを合成した。重合終了後、
2−メルカプトエタノールの1.2倍モルのジフェニル
メタンジイソシアナートを加え、一昼夜常温で放置し
た。反応液を、n−ヘキサン中に注ぎ、生じたポリマー
沈澱を分離・洗浄・乾燥した。得られたポリマーのイソ
シアナート基の定量値から求めた数平均分子量とGPC
により求めた数平均分子量が、前者で1.2万、後者で
1.1万と比較的近いことより、得られたポリスチレン
はイソシアナート基を片末端にほぼ1個有していること
がわかった。
[0039] 11) Isocyanate-modified PS: 2-
A styrene monomer containing 1.0% by weight of mercaptoethanol was thermally polymerized in benzene under nitrogen to synthesize polystyrene having a hydroxyl group at one end. After completion of polymerization
Diphenylmethane diisocyanate in an amount 1.2 times the molar amount of 2-mercaptoethanol was added, and the mixture was allowed to stand overnight at room temperature. The reaction solution was poured into n-hexane, and the resulting polymer precipitate was separated, washed and dried. The number average molecular weight and GPC obtained from the quantitative value of the isocyanate group of the obtained polymer.
The number average molecular weights obtained by the method are relatively close to 12,000 for the former and 11,000 for the latter, indicating that the polystyrene obtained has almost one isocyanate group at one end. It was

【0040】2.物性評価法 1)焼結性粉末に結合している有機物量:粉砕したコン
パウンドから、トルエン溶媒を用いてソックスレー抽出
器によりバインダを抽出除去した。バインダを除去した
焼結性粉末は、乾燥後、炭素定量分析に供した。なお、
抽出時間は、この炭素量が一定値になるまで、十分に行
った。この炭素量と混練前の原料粉末の炭素量の差は、
熱トルエンでも抽出できない、粉末表面に強固に固着し
ているポリマーに起因するものであり、その多少によっ
てバインダと焼結性粉末の相互作用の強さを評価するこ
とができる。 2)脱脂試験:図1に示す厚さ4mmの板を平面部1と
支持部2,2を有する台状に成形して射出成形試験片
(成形体)を得た。他の部分の形状は、図1に示すとお
りである。この試験片を、減圧下、常温から250℃ま
で12時間で昇温し、250℃で1時間保持した。その
後、窒素を導入し、窒素気流中500℃まで1時間で昇
温し、さらに1時間保持後冷却した。図2は脱脂前の成
形体(a)と脱脂後の成形体(b)を示す断面図であ
り、脱脂変形量は、脱脂工程前後における成形体の平面
部1の中央での変形量を測定した。この変形量は、脱脂
時に自重により変形したものである。
2. Evaluation method of physical properties 1) Amount of organic substance bound to sinterable powder: The binder was extracted and removed from the crushed compound with a Soxhlet extractor using a toluene solvent. The sinterable powder from which the binder was removed was dried and then subjected to quantitative carbon analysis. In addition,
The extraction time was sufficient until the carbon content reached a constant value. The difference between this carbon content and the carbon content of the raw material powder before kneading is
This is due to the polymer that cannot be extracted even with hot toluene and is firmly fixed to the powder surface, and the strength of the interaction between the binder and the sinterable powder can be evaluated depending on the amount of the polymer. 2) Degreasing test: A plate having a thickness of 4 mm shown in FIG. 1 was molded into a trapezoid having a flat surface portion 1 and supporting portions 2 and 2 to obtain an injection molded test piece (molded body). The shapes of the other parts are as shown in FIG. This test piece was heated from normal temperature to 250 ° C. under reduced pressure in 12 hours and kept at 250 ° C. for 1 hour. Then, nitrogen was introduced, the temperature was raised to 500 ° C. in a nitrogen stream in 1 hour, and the temperature was maintained for 1 hour and then cooled. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the molded body (a) before degreasing and the molded body (b) after degreasing. The degreasing deformation amount is measured by the deformation amount at the center of the flat surface portion 1 of the molded body before and after the degreasing step. did. This amount of deformation is the amount of deformation due to its own weight during degreasing.

【0041】(実施例1〜10、比較例1〜6)表2に
示す2種の樹脂各25重量%、パラフィンワックス(融
点60℃)30重量%、DBP20重量%より成るバイ
ンダを使用した。まず、加圧ニーダを140℃に加熱し
た後、バインダ成分9.8重量部を投入して溶融させ、
次にステンレス粉末100重量部を徐々に投入した。粉
末を全量投入し、1時間混練した後、混練物を取り出
し、冷却後粉砕した。粉砕コンパウンドは、バインダ除
去後に粉末炭素量を測定した。さらに同じ粉砕コンパウ
ンドを用いて図1に示す試験片に射出成形し、脱脂試験
に供した。結果を表2に示す。比較例1および6の場合
は、成形中に粉末とバインダ成分が分離してしまい、成
形不能であった。EVA,EEA,EMMA、アクリル
酸変成PEを用いた場合(比較例2〜5)は、良好な成
形体が得られたものの、脱脂時にふくれが発生したり、
著しい変形を起こしたりした。しかし、実施例1〜10
に示すように、イソシアナート変性樹脂を用いた場合
は、いずれも成形性が良好で、成形体、脱脂体にふくれ
や割れなどの欠陥がなく、脱脂変形も少なかった。
(Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 6) A binder composed of 25% by weight of each of the two resins shown in Table 2, 30% by weight of paraffin wax (melting point 60 ° C.) and 20% by weight of DBP was used. First, after heating the pressure kneader to 140 ° C., 9.8 parts by weight of the binder component is added and melted,
Next, 100 parts by weight of stainless powder was gradually added. The entire amount of the powder was added, and the mixture was kneaded for 1 hour, then the kneaded product was taken out, cooled, and pulverized. In the pulverizing compound, the amount of carbon powder was measured after removing the binder. Furthermore, the same grinding compound was used to injection-mold the test piece shown in FIG. 1 and the test piece was subjected to a degreasing test. The results are shown in Table 2. In Comparative Examples 1 and 6, the powder and the binder component were separated during molding, and molding was impossible. When EVA, EEA, EMMA, and acrylic acid-modified PE were used (Comparative Examples 2 to 5), good moldings were obtained, but blistering occurred during degreasing,
It caused a remarkable deformation. However, Examples 1-10
As shown in Table 1, when the isocyanate-modified resin was used, the moldability was good, the molded body and the degreased body did not have defects such as blister and crack, and the degreased deformation was small.

【0042】(実施例11〜20)バインダ組成を表3
に示したものを使用した以外は、実施例1と同様に混
練、粉砕、射出成形、脱脂を行なった。結果を表3に示
す。実施例11〜14はイソシアナート変性PBMAを
用いており、その配合比も3〜80%の範囲にあるうえ
他の成分の配合比、分子量も適切なので成形性、脱脂性
ともに良好であった。実施例15,16はイソシアナー
ト変性PBMAを用いているが、その配合比が1%と少
ないか85%と多いために脱脂性がやや劣った。実施例
17,18はイソシアナート変性PBMAを用いている
が、低分子成分であるマイクロクリスタリンワックス、
DOPおよびDBPの合計の配合比が15%と少ない
か、85%と多いため脱脂性がやや悪かった。実施例1
9ではイソシアナート変性樹脂以外の樹脂(PE)の配
合比が75%と多いため脱脂時の変形がやや大きかっ
た。実施例20は低分子成分PEワックスの分子量が3,
000 であり、2,000 を越えているのでやはり脱脂変形量
がやや大きかった。しかし、実施例15〜20はイソシ
アナート変性樹脂を用いていない比較例1〜6(表2参
照)と比べると優れたバインダとなった。
(Examples 11 to 20) Table 3 shows the binder composition.
Kneading, pulverization, injection molding and degreasing were performed in the same manner as in Example 1 except that the one shown in FIG. The results are shown in Table 3. In Examples 11 to 14, the isocyanate-modified PBMA was used, and the compounding ratio thereof was in the range of 3 to 80%, and the compounding ratio of other components and the molecular weight were also appropriate, so that the moldability and degreasing property were good. In Examples 15 and 16, isocyanate-modified PBMA was used, but the degreasing property was slightly inferior because the compounding ratio was as small as 1% or as large as 85%. In Examples 17 and 18, the isocyanate-modified PBMA was used, but microcrystalline wax, which is a low-molecular component,
Since the total compounding ratio of DOP and DBP was as small as 15% or as large as 85%, the degreasing property was rather poor. Example 1
In No. 9, since the compounding ratio of the resin (PE) other than the isocyanate-modified resin was as high as 75%, the deformation during degreasing was slightly large. In Example 20, the low molecular weight PE wax has a molecular weight of 3,
Since it was 000 and exceeded 2,000, the amount of deformation of degreasing was also rather large. However, Examples 15 to 20 were excellent binders as compared with Comparative Examples 1 to 6 (see Table 2) in which the isocyanate modified resin was not used.

【0043】(実施例21)1.0%トリレンジイソシ
アナート変性PBMA/大豆油/DBP=50/30/
20(重量比)の組成比のバインダを用いる以外は、実
施例1と同様に混練、粉砕、射出成形を行った。射出成
形体を、メタノール中に12時間浸漬し、可塑剤の大部
分を抽出した後、成形体を30分間真空乾燥した。成形
体は窒素気流中で常温から500℃まで4時間で昇温
し、500℃で1時間保持後、冷却した。成形体外観、
溶剤脱脂体外観、熱脱脂体外観のいずれも欠陥発生が全
くなく良好であり、変形も20μmと少なかった。
(Example 21) 1.0% tolylene diisocyanate-modified PBMA / soybean oil / DBP = 50/30 /
Kneading, pulverization, and injection molding were performed in the same manner as in Example 1 except that the binder having a composition ratio of 20 (weight ratio) was used. The injection molded body was immersed in methanol for 12 hours to extract most of the plasticizer, and then the molded body was vacuum dried for 30 minutes. The molded body was heated from normal temperature to 500 ° C. in 4 hours in a nitrogen stream, kept at 500 ° C. for 1 hour, and then cooled. Appearance of molded body,
The appearance of the solvent-degreased body and the appearance of the heat-degreased body were good with no defects, and the deformation was as small as 20 μm.

【0044】(比較例7)イソシアナート変性PBMA
の代わりにPBMAを使う以外は、実施例21と同様に
行った。射出成形時に成形体のいくつかにクラックが発
生した他、熱脱脂体にクラックが発生し、変形も2,800
μmと大きかった。
(Comparative Example 7) Isocyanate-modified PBMA
Example 21 was repeated except that PBMA was used instead of. Some of the moldings cracked during injection molding, and the thermal degreased body also cracked and deformed 2,800.
It was as large as μm.

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】[0046]

【表2】 [Table 2]

【0047】(実施例22、比較例8〜11)表4に示
す2種の樹脂各25重量%、パラフィンワックス(融点
60℃)30重量%、ジブチルフタレート(DBP)2
0重量%より成るバインダを使用した。まず、加圧ニー
ダを140℃に加熱した後、バインダ12重量部を投入
して溶融させ、次に平均粒径1.0μmの窒化ケイ素粉
末94重量%、平均粒径0.4μmの酸化イットリウム
粉末3重量%および平均粒径0.3μmの酸化アルミニ
ウム粉末3重量%の混合粉100重量部を徐々に投入し
た。粉末を全量投入してから1時間混練した後、混練物
を取り出し、冷却後粉砕した。粉砕コンパウンドはソッ
クスレー抽出器にてバインダを除去し、粉末炭素量を測
定した。さらに同じ粉砕コンパウンドを用いて、図1に
示す試験片に射出成形し、脱脂試験に供した。結果を表
4に示す。
(Example 22, Comparative Examples 8 to 11) 25% by weight of each of the two resins shown in Table 4, 30% by weight of paraffin wax (melting point 60 ° C.), dibutyl phthalate (DBP) 2
A binder consisting of 0% by weight was used. First, after heating a pressure kneader to 140 ° C., 12 parts by weight of a binder is charged and melted, and then 94% by weight of silicon nitride powder having an average particle size of 1.0 μm and yttrium oxide powder having an average particle size of 0.4 μm. 100 parts by weight of a mixed powder of 3% by weight and 3% by weight of aluminum oxide powder having an average particle size of 0.3 μm were gradually added. After the whole amount of the powder was added and kneading was carried out for 1 hour, the kneaded product was taken out, cooled and pulverized. The crushed compound was prepared by removing the binder with a Soxhlet extractor and measuring the amount of carbon powder. Further, the same grinding compound was used to injection-mold the test piece shown in FIG. 1 and the test piece was subjected to a degreasing test. The results are shown in Table 4.

【0048】比較例8は粉末とバインダの濡れ性が悪
く、射出成形時に粉末とバインダが分離し、成形不能で
あった。EVA,EEAあるいはアクリル酸変性PEを
用いた場合(比較例9〜11)は、良好な成形体が得ら
れたものの、脱脂時にふくれが発生したり、著しい変形
を起こしたりした。しかし、実施例22に示すように、
イソシアナート変性樹脂を用いた場合は、成形性が良好
で、成形体、脱脂体にふくれやクラックなどの欠陥がな
く、脱脂変形も小さかった。
In Comparative Example 8, the wettability between the powder and the binder was poor, and the powder and the binder separated during injection molding, and molding was impossible. When EVA, EEA, or acrylic acid-modified PE was used (Comparative Examples 9 to 11), good moldings were obtained, but blistering occurred or significant deformation occurred during degreasing. However, as shown in Example 22,
When the isocyanate-modified resin was used, the moldability was good, the molded body and the degreased body had no defects such as blisters and cracks, and the degreased deformation was small.

【0049】[0049]

【表3】 [Table 3]

【0050】[0050]

【発明の効果】本発明は、バインダ成分に、粉末と強固
に結合する、イソシアナート基を分子内に1個以上有す
る熱可塑性樹脂を用いたために、金属粉末、セラミック
ス粉末またはサーメット粉末とバインダの界面が強く結
合している粉末射出成形用コンパウンドが得られた。こ
のため、本発明の粉末射出成形用コンパウンドは、成形
性が良く、脱脂時間が短くて済むなどの製造上の利点に
加え、強度が高いため、成形時の割れ、変形や脱脂時の
変形、ふくれ、クラック発生が激減する長所を有し、複
雑形状の精密部品が、高精度の寸法で効率良く生産でき
るようになった。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, since a thermoplastic resin having one or more isocyanate groups in the molecule, which firmly binds to the powder, is used as the binder component, the metal powder, the ceramic powder or the cermet powder and the binder are combined. A powder injection molding compound with strongly bonded interfaces was obtained. Therefore, the powder injection molding compound of the present invention has good moldability, in addition to manufacturing advantages such as short degreasing time, and high strength, therefore, cracking during molding, deformation during deformation and deformation during degreasing, It has the advantage that blisters and cracks are greatly reduced, and precision parts with complicated shapes can now be efficiently produced with high-precision dimensions.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 実施例において作製した試験片の寸法を示す
斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing dimensions of a test piece manufactured in an example.

【図2】 試験片の変形量の測定を説明する断面図であ
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating measurement of the deformation amount of a test piece.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 平面部 2 支持部 1 plane part 2 support part

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】分子量が2000を越え、かつイソシアナ
ート基を分子中に1個以上有する熱可塑性樹脂を含有す
ることを特徴とする焼結性粉末射出成形用バインダ。
1. A sinterable powder injection molding binder comprising a thermoplastic resin having a molecular weight of more than 2000 and having at least one isocyanate group in the molecule.
【請求項2】前記熱可塑性樹脂、該熱可塑性樹脂以外の
樹脂および分子量2000以下の有機化合物を含む請求
項1に記載の焼結性粉末射出成形用バインダ。
2. The binder for sinterable powder injection molding according to claim 1, which contains the thermoplastic resin, a resin other than the thermoplastic resin, and an organic compound having a molecular weight of 2000 or less.
【請求項3】(a)分子量が2000を越え、かつイソ
シアナート基を分子中に1個以上有する熱可塑性樹脂を
3〜80重量%、および、(c)分子量2000以下の
有機化合物を20〜80重量%含有する請求項1に記載
の焼結性粉末射出成形用バインダ。
3. A thermoplastic resin having a molecular weight of more than 2000 and having at least one isocyanate group in the molecule is 3 to 80% by weight, and (c) an organic compound having a molecular weight of 2000 or less is 20 to 20%. The binder for sinterable powder injection molding according to claim 1, containing 80% by weight.
【請求項4】(a)分子量が2000を越え、かつイソ
シアナート基を分子中に1個以上有する熱可塑性樹脂を
3〜80重量%、(b)該熱可塑性樹脂以外の樹脂を7
0重量%以下、および、(c)分子量2000以下の有
機化合物を20〜80重量%含有する請求項1または2
に記載の焼結性粉末射出成形用バインダ。
4. A thermoplastic resin having a molecular weight of more than 2000 and having at least one isocyanate group in the molecule is 3 to 80% by weight, and (b) a resin other than the thermoplastic resin is 7% by weight.
0 to 80% by weight and (c) 20 to 80% by weight of an organic compound having a molecular weight of 2000 or less are contained.
The binder for sinterable powder injection molding according to 1.
【請求項5】請求項1〜4のいずれかに記載の粉末射出
成形用バインダと金属粉末、セラミックス粉末またはサ
ーメット粉末とを含有することを特徴とする焼結性粉末
射出成形用組成物。
5. A sinterable powder injection molding composition comprising the powder injection molding binder according to any one of claims 1 to 4 and a metal powder, a ceramic powder or a cermet powder.
【請求項6】前記金属粉末、セラミックス粉末またはサ
ーメット粉末が、平均粒径0.1〜1000μmである
請求項5に記載の焼結性粉末射出成形用組成物。
6. The sinterable powder injection molding composition according to claim 5, wherein the metal powder, the ceramic powder or the cermet powder has an average particle size of 0.1 to 1000 μm.
JP4214909A 1992-08-12 1992-08-12 Binder and composition for sinterable powder injection molding Expired - Lifetime JP2843212B2 (en)

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