JPH0711010B2 - 金属粉末射出成形用組成物、それからの金属焼結部材および該焼結部材の製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、金属粉末と特定の有機バインダーとからなる
金属射出成形用組成物、それからの金属焼結部材および
該焼結部材の製法に関する。さらに詳しくは、射出成形
性に優れ、脱バインダー時に変形のない極めて高い保形
性を発揮し、ついで焼結することによりソリ、クラック
などの欠陥のない高密度の焼結部材を歩留まりよく提供
しうる金属粉末射出成形用組成物、それらの金属焼結部
材および該焼結部材の製法に関する。

〔従来の技術・発明が解決しようとする課題〕

近年、セラミックスの分野では原料粉末に有機バインダ
ーを混合し、可塑性を付与し、射出成形することにより
グリーン成形体をえ、引き続き脱バインダーし、焼成す
ることにより、セラミックス製品としたものが製造され
てきている。その特徴は、プレス成形などでは成形不可
能な複雑形状の部材が工業的に量産性よく、製造できる
点にある。

一方、金属焼結部材の分野では、古くから原料粉末に若
干の有機物を混合し、プレス成形法により成形後、焼結
することによって、すなわち、いわゆる粉末冶金法によ
って金属焼結部材が製造されてきたが、近年、高密度の
複雑形状部材を量産性より製造するために、前記セラミ
ックス製品の製造に用いられている射出成形法を、金属
焼結部材の製造に応用しようという試みがなされてい
る。

しかしながら、射出成形法による金属焼結部材の製造で
は、(1)セラミックスの原料粉末の平均粒径が３μｍ以
下と微細であるのに対し、金属粉末のそれは相対的に粗
い粒度をもつこと、(2)金属焼結部材に用いられる原料
粉末は一般のセラミックス粉末、たとえばアルミナ粉末
などに比べて比重の高いばあいが多いこと、(3)一般の
セラミックス粉末、たとえばアルミナなどの酸化物系セ
ラミックス粉末に比べると、バインダー類とのぬれ性が
わるいこと、などの理由のため、脱バインダー時、セラ
ミックスに比べて大きく変形しやすく、セラミックス製
品の製造のばあいと同様の条件で製造しようとしても射
出成形性不良、グリーン成形体の強度不足、脱バインダ
ー時の変形など、セラミックス製品の製造のばあいのよ
うに良好な焼結部材を製造することが困難であるばかり
か、前工程のグリーン成形体ですら満足に製造すること
ができないばあいもある。

このような問題を解決するため、特殊な脱バインダー処
理または特定の脱バインダー条件で解決しようという試
みもあるが、必ずしも充分満足な結果がえられていな
い。

一方、通常、金属射出成形用組成物からの成形体を加熱
分解によって、脱バインダー処理する際、該成形体とは
反応しないアルミナやジルコニアなどの粉末中に埋め込
んで行なうのが普通である。これによって、毛細管現象
によるバインダーのにじみだし効果が促進され、脱バイ
ンダー時間の短縮につながり、成形体の保形性も上昇す
る。しかし、このような方法だと、製品である成形体の
みのばあいに比べて多くのスペースを必要とするし、埋
め粉中に成形体を出し入れする際に、成形体表面を傷つ
けることも多く（焼結体の面粗度がおちる）、また脱バ
インダー後のもろい成形体の周囲に付着した粉末を完全
に取り除くことは作業上、困難なばあいが多く、思って
もみない程の手間のかかることが多い。

また、有機バインダーの面からみると、セラミックス粉
末の成形に使用する有機バインダーとしては、たとえば
エチレン−酢酸ビニル共重合体（EVA）、エチレン−エ
チルアクリレート共重合体（EEA）、ポリスチレン、ポ
リエチレン、アクリル系樹脂、ワックス類などを使用す
る方法が提案されているが、成形性（流動特性、成形安
定性、離型性など）、グリーン成形体強度、脱バインダ
ー性、焼結後の残留カーボン量など諸特性の面からみて
各バインダーには一長一短がある。

たとえば本発明でも使用しているEVAは、金属粉末と混
合したばあい、混合物の流動性を損うことなく、成形体
に強度、弾性を付与しうるが、使用量が多すぎると加熱
分解によって脱バインダーするばあい、成形体に著しく
フクレ、クラックなどが発生し、成形体を損うことなく
脱バインダー処理することが困難である。

また、ポリスチレンやメタクリル系樹脂（たとえばポリ
イソブチルメタクリレート）は、金属粉末に対して優れ
たバインダー効果を示し、グリーン成形体に高い強度を
付与し、とくに肉薄部の破損防止などに有効であり、グ
リーン成形体に優れた保形性を付与しうる他、加熱分解
性に優れ、脱バインダーを容易に行なうことができる
が、使用量が多すぎると、金属粉末との混合物の流動性
が充分でなくなり、充填不足、ウェルドラインなどの射
出成形不良を招きやすい。

したがって、それぞれ性能の異なる樹脂をバランスよく
組合わせて使用することが望ましいが、各樹脂は形成、
軟化点が異なる他、相溶性が充分でないため均一に混合
することが非常に難しく、単にブレンドしただけでは長
時間の混合でも分離してくるのが普通である。一般的に
充分な混合ができていないばあいには、流動性が安定せ
ず、成形条件の割り出しに多くの時間を必要とし、成形
体の均質性が損われて、成形体の寸法安定性に影響する
他、焼結体のクラックなどの発生の原因となる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前記のような実情に鑑みなされたものであっ
て、射出成形法によって複雑な形状を有し、かつ高密度
な金属焼結部材を工業的に量産性よく製造できるような
金属粉末射出成形用組成物、それからの金属焼結部材お
よび該焼結部材の製法を提供することを目的としてなさ
れたものであり、 金属粉末と有機バインダーとからなる射出成形用組成物
であって、有機バインダーが (a)エチレン−酢酸ビニル共重合体またはエチレン‐エ
チルアクリレート共重合体、 (b)（メタ）アクリル酸エステル単量体単独または（メ
タ）アクリル酸エステル単量体およびスチレン系単量体
の混合物および (c)重合開始剤 からなる溶液を、分散剤を含む水系媒体中に分散させて
懸濁重合させた複合アクリル系樹脂と、アタクチックポ
リプロピレンとの少なくとも２成分を含むバインダーか
らなることを特徴とする金属粉末射出成形用組成物、 前記金属粉末射出成形用組成物を成形したものを焼結し
てえられた金属焼結部材および 前記金属粉末射出成形用組成物を射出成形した成形体
を、ガス雰囲気中、昇温速度３〜300℃/hrで最高温度45
0〜600℃まで加熱して脱バインダー処理を行ない、つい
で焼結することを特徴とする金属焼結部材の製法 に関する。

〔実施例〕

本発明の金属粉末射出成形用組成物は、金属粉末と有機
バインダーとから調整されている。

前記金属粉末は、従来から有機バインダーとともに成形
体が成形され、焼結部材とされる用途に使用されている
金属粉末であるかぎりとくに限定はないが、粉末粒子形
状が球形に近く、かつ平均粒径１〜50μｍ程度のもので
あるのが好ましく、１〜12μｍ程度のものであるのがさ
らに好ましい。前記平均粒径が１μｍより細かくなる
と、相対的に粉末の比表面積が増大し、バインダーの使
用量をふやしても多くのばあい射出成形に適した流動特
性を有する混合物をうることが困難になり、また射出成
形が可能でも、そののちの脱バインダー工程を円滑に行
なうことが難しく、脱バインダー後の成形体はもろくハ
ンドリングが困難となる傾向にある。一方、50μｍをこ
えた粗い粒度の粉末のばあい、グリーン成形体および脱
バインダー後の成形体の強度が著しく低下する傾向にあ
る。

前記金属粉末の例としては、たとえば純鉄、鉄−ニッケ
ル、鉄、コバルト、ステンレススチールなどの鉄系合
金、タングステン、アルミニウム合金、銅、銅合金など
の金属粉末があげられるが、これらに限定されるもので
はない。

本発明に用いる前記有機バインダーは、(a)成分である
エチレン‐酢酸ビニル共重合体（EVA）またはエチレン
−エチルアクリレート共重合体（EEA）、(b)成分である
（メタ）アクリル酸エステル単量体単独または（メタ）
アクリル酸エステル単量体およびスチレン系単量体の混
合物および(c)成分である重合開始剤からなる溶液を、
分散剤を含む水系媒体中に分散させて懸濁重合させた複
合アクリル系樹脂とアタクチックポリプロピレンとを含
み、要すれば有機バインダーに可塑性を付与し、流動性
を向上させるためのワックス、フタル酸エステル類など
の可塑剤、高級脂肪酸などの滑剤や離型剤成分のほか、
金属粉末表面のヌレ性を改善するため界面活性剤、表面
処理剤（カップリング剤）などを含むものである。

前記複合アクリル系樹脂は、金属粉末と混合したばあ
い、混合物に充分な流動性を付与し、金属粉末に対して
優れたバインダー効果を示し、粒子同士を強く結合さ
せ、グリーン成形体に充分な強度、弾性を与えるための
成分であり、脱バインダー特性にも優れるものである。

複合アクリル系樹脂がEVAまたはEEAをあらかじめ（メ
タ）アクリル酸エステル単量体単独または（メタ）アク
リル酸エステル単量体およびスチレン系単量体に溶解さ
せ、これを水系媒体に分散させ懸濁重合させてえられる
ため、複合アクリル系樹脂はミクロ的にみて非常に均一
に混合した（第１図および第３図参照）一種のポリマー
アロイのようなものとなり、単に重合体同士をブレンド
したもの（第２図および第４図参照）に比べて金属粉末
との混合物の成形条件の割り出しが容易になり、流動性
が安定し、バラツキの少ない歩留りの高い良好な焼結部
材をうることができる。

前記エチレン−酢酸ビニル共重合体（EVA）にはとくに
限定はなく、一般にエチレン−酢酸ビニル共重合体とよ
ばれているものであれば使用しうるが、エチレン／酢酸
ビニルが重量比で85/15〜50/50の共重合体であるのが好
ましく、さらに80/20〜60/40であるのが好ましい。該比
率が85/15をこえるとエチレン−酢酸ビニル共重合体を
（メタ）アクリル酸エステル単量体または（メタ）アク
リル酸エステル単量体およびスチレン系単量体の混合物
に溶解させるのが難しくなり、50/50未満になるとエチ
レン−酢酸ビニル共重合体を入手するのが難しく、また
グリーン成形体強度も低下する傾向にある。

また、該エチレン−酢酸ビニル共重合体のメルトインデ
ックス（MI値）としては、10〜500程度のものが、とく
に溶解させて用いるばあいの粘性などの点から好まし
く、また成形時の流動性、グリーン成形体の強度などの
点から20〜400程度のものがさらに好ましい。

前記エチレン−エチルアクリレート共重合体（EEA）に
もとくに限定はなく、一般にエチレン−エチルアクリレ
ート共重合体とよばれているものであれば使用しうる
が、エチレン／エチルアクリレートが重量比で85/15〜5
0/50の共重合体であるのが好ましく、80/20〜60/40の共
重合体であるのがさらに好ましい。該比率が85/15をこ
えるとエチレン−エチルアクリレート共重合体を（メ
タ）アクリル酸エステル単量体または（メタ）アクリル
酸エステル単量体およびスチレン系単量体の混合物に溶
解させるのが難しくなり、50/50未満になるとエチレン
−エチルアクリレート共重合体を入手するのが難しく、
またグリーン成形体強度も低下する傾向にある。

また、該エチレン−エチルアクリレート共重合体のメル
トインデックス（MI値）としては、10/2000程度のもの
が、とくに溶解させて用いるばあいの粘性などの点から
好ましく、また成形時の流動性、グリーン成形体の強度
などの点から100〜1500程度のものがさらに好ましい。

前記（メタ）アクリル酸エステル単量体にもとくに限定
はないが、成形時の流動性、グリーン成形体の強度、脱
バインダー性などの点から炭素数が１〜８のアルコール
と（メタ）アクリル酸とからのエステルであるのが好ま
しい。このような（メタ）アクリル酸エステル単量体の
具体例としては、たとえばアルキル基の炭素数が１〜８
のｎ−アルキル（メタ）アクリレート、イソプロピル
（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレー
ト、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキ
シル（メタ）アクリレート、２−メトキシエチル（メ
タ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリ
レートなどがあげられる。これらのうちではとくにｎ−
ブチル（メタ）アクリレートのようなアルキル基の炭素
数が１〜４のｎ−アルキル（メタ）アクリレート、イソ
プロピル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）ア
クリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレートが好まし
い。これらは単独で用いてもよく、２種以上併用しても
よい。

前記スチレン系単量体の具体的としては、たとえばスチ
レン、α−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ビニ
ルスチレンなどがあげられる。

前記（メタ）アクリル酸エステル単量体とスチレン系単
量体とを混合して用いるばあいには、混合物中にしめる
スチレン系単量体の割合が80％（重量％、以下同様）以
下であるのが好ましい。混合物中にしめるスチレン系単
量体の割合が高くなるにしたがってえられる有機バイン
ダーの流動性がわるくなり、成形が困難になる傾向があ
る。

また、本発明に用いる複合アクリル系樹脂の本質をそこ
なわない限りにおいては、他のモノマー、たとえば（メ
タ）アクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、酢酸ビニ
ル、塩化ビニルなどのモノマーを少量併用してもよい。

(a)成分と(b)成分との使用割合としては、(a)成分／(b)
成分が重量割合で5/95〜80/20程度であるのが好まし
く、20/80〜70/30程度であるのがさらに好ましい。前記
割合が5/95未満のばあいには、えられる有機バインダー
を用いて調整した金属粉末との混合物の流動性が充分で
なくなりやすく、成形不良をおこしやすくなる。また80
/20をこえるばあいには、加熱分解で脱バインダーする
ときに生じる成形体のフクレ現象が顕著になりやすく、
成形体強度の低下がおこりやすく、また脱バインダーや
取扱いが困難になりやすくなる。

前記重合開始剤の好ましい具体例としては、たとえばベ
ンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、
ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサネートなどの
有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス
ジメチルバレロニトリルなどのアゾ化合物などの油溶性
の重合開始剤などがあげられる。これらは単独で用いて
もよく、２種以上併用してもよい。

重合開始剤の使用量としては、(b)成分100部（重量部、
以下同様）に対して反応速度や分子量の調節などの点か
ら0.05〜1.5部であるのが好ましく、0.1〜0.6部である
のがさらに好ましい。

前記重合に際し、要すれば分子量の調節などのために連
鎖移動剤を使用してもよく、このような連鎖移動剤の好
ましい具体例としては、たとえばｎ−ドデシルメルカプ
タン、ｔ−オクチルメルカプタンのようなメルカプト化
合物や、α−メチルスチレン二重体などがあげられる。
これらは単独で用いてもよく、２種以上併用してもよ
い。

連鎖移動剤を使用するばあいの使用量としては、(b)成
分100部に対して分子量の調節などの点から0.01〜1.0部
であるのが好ましく、0.03〜0.5部であるのがさらに好
ましい。

(a)成分、(b)成分、(c)成分および要すれば使用される
連鎖移動剤などから溶液を調製する方法などにはとくに
限定はなく、(c)成分が分解しないような温度であれば
どのような方法で調製してもよい。

調製された溶液は、分散剤を含む水系媒体中に分散せし
められ、懸濁重合せしめられる。

前記分散剤の具体例としては、たとえばポリビニルアル
コール、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルピロ
リドンなどの水溶性有機高分子化合物や、ヒドロキシア
パタイト、ピロリン酸マグネシウムなどの水難溶性の微
粒子を、アニオン界面活性剤と併用したものなどがあげ
られる。これら分散剤の使用量は、使用する水100部に
対して0.1〜１部であるのが好ましく、0.2〜0.5部であ
るのがさらに好ましい。

前記分散剤を含む水系媒体に対する前記(a)〜(c)成分な
らびに要すれば使用される連鎖移動剤などからなる溶液
の割合としては、水系媒体100部に対して該溶液30〜120
が分散懸濁液の安定性および生産性などの点から好まし
く、50〜100部がさらに好ましい。

懸濁重合を行なう際の条件などにはとくに限定はなく、
通常行なわれている方法によればよい。たとえば重合反
応温度は、使用する重合開始剤の分解温度によって適切
な温度が決められるが、通常50〜130℃の範囲である。

このようにして、たとえば第１図に示すように(a)成分
に(b)成分が均一にミクロに分散した有機バインダーに
用いる複合アクリル系樹脂がえられる。この複合アクリ
ル系樹脂は金属粉末を成形して焼成部材をうるのに好適
に使用されうる。

なお、第１図は、本発明の組成物に用いる複合アクリル
系樹脂を溶媒でエッチングしたのちの状態を走査型電子
顕微鏡（5000倍）で観察し、複合アクリル系樹脂の粒子
の内部構造をあらわすようにした電子顕微鏡写真であ
る。

前記複合アクリル系樹脂の有機バインダー中にしめる割
合は、通常20〜80％、好ましくは35〜65％である。該複
合アクリル系樹脂の割合が20％未満になると成形体強度
が不充分で成形時、金型からの取り出しが困難になり、
ハンドリングも著しく困難になる傾向が生じ、80％をこ
えると金属粉末と混練する際、ヌレ性などの不足から、
混練に長時間を要し、混練物の流動性も不足しがちにな
る傾向が生じる。

また前記アタクチックポリプロピレンは、金属粉末射出
成形用組成物からの成形体を加熱して脱バインダーする
際の保形性を良好にするための成分であり、前記複合ア
クリル系樹脂と併用することにより加熱分解で脱バイン
ダーする際の成形体の変形を著しく減少させることが可
能となる。

該アタクチックポリプロピレンはアタクチックポリプロ
ピレンとよばれているものである限りとくに限定なく使
用しうるが、軟化点が110℃以下であるのが、金属粉末
と該有機バインダーの混合物の流動性の点から好まし
い。

前記アタクチックポリプロピレンの有機バインダー中に
占める割合は通常８〜50％、好ましくは12〜35％であ
る。該アタクチックポリプロピレンの割合が８％未満の
ばあいには、前記の効果が充分でなく、50％をこえて使
用したばあいには、アタクチックポリプロピレンの大き
な欠点である離型性のわるさが顕著にあらわれ、成形体
の金型からの取出しが困難となり、成形効率の低下を生
じ、また成形体の強度も充分なものではなくなる傾向に
ある。

本発明に用いる有機バインダーに要すれば含有せしめら
れる前記ワックスとしては、合成系、天然系ワックスの
いずれも使用でき、その具体例としては、たとえばパラ
フィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、カル
ナウバワックス、モンタンワックスなどがあげられる。
また、可塑剤としては、たとえばジブチルフタレート、
ジオクチルフタレート、リン酸エステル、脂肪酸エステ
ルなど、潤滑剤としては、たとえば高級脂肪酸、高級脂
肪酸アミド、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸塩などが
あげられ、通常セラミックスの射出成形に使用される添
加剤などである限り、とくに制限なく使用しうる。

これら要すれば使用される成分の有機バインダー中にし
める割合は、50％以下であるのが成形体の強度、脱バイ
ンダー時の保形性などの点から好ましい。

本発明の射出成形用組成物における前記金属粉末と、複
合アクリル系樹脂およびアタクチックポリプロピレンを
必須成分とする前記有機バインダーとの割合は、重量比
で100/4〜100/15となるように調製するのが好ましい。
前記割合が、100/4をこえるばあいには、射出成形用組
成物の流動性が不足し、所望の形状に成形することが困
難となる傾向にあり、一方、100/15未満のばあい、成形
品の密度が上がらず、焼成時における収縮が大きくな
り、寸法精度をおとすばかりか、加熱分解により脱バイ
ンダーを行なうばあい、多量のガスの発生のため、成形
体にクラック、フクレなどの欠陥の生じ方が著しくなる
傾向にある。

前記のごとき本発明の射出成形用組成物を用いた金属焼
結部材の製造は、たとえば以下のようにして行なわれる
が、このような方法に限定されるものではない。

まず、金属粉末と有機バインダーとを加圧ニーダーのよ
うな混練機で充分加熱混練し、有機バインダー中に金属
粉末を均一に分散させたのち、適当な形状、たとえば粗
粉砕物またはペレット状にし、射出成形用組成物を調製
する。

つぎに、えられた組成物を、通常のプラスチック成形で
使用されている公知の装置および方法により射出成形
し、所望の形状の成形体をうる。

そののち、該成形体をガス雰囲気中、昇温速度３〜300
℃/hrで最高温度450〜600℃まで加熱して、脱バインダ
ー処理を行ない、ついで焼成することにより、所望の形
状の金属焼結部材がえられる。

前記昇温速度は、成形体の形状、肉厚などにより異な
り、適宜選択される。できるだけ速い速度で脱バインダ
ー処理できるような条件で行なうのが普通であるが、昇
温速度を300℃/hrをこえて速くすると、フクレ、クラッ
クなどの欠陥が生じ、脱バインダー処理を満足に行なう
ことが困難になり、一方、３℃/hr未満では、あまりに
も脱バインダーに長時間を費やすことになり、実用的と
はいえない。また、最高加熱温度が450℃未満では、肉
厚の成形体によっては、充分に脱バインダー処理ができ
ないこともあり、600℃をこえるほど加熱すると変形が
生じるばあいがあるので、好ましくない。

本発明で使用する複合アクリル系樹脂、アタクチックポ
リプロピレンを必須成分とする有機バインダーを使用す
れば、一般的な脱バインダー法であるアルミナなどの埋
め粉中に成形体を埋没させて脱バインダーを行なう方法
またはその他の特殊な脱バインダー法により脱バインダ
ーを行なわなくとも、直接アルミナ板などの上に静置し
て、また単純な加熱昇温パターンで加熱処理することに
より脱バインダーを行ない、引きつづき焼成しても、全
く欠陥のない良好な焼結体がえられる。細長く突起した
ピンのような部分を有する極めて高い保形力の必要な成
形体には、本発明に用いる有機バインダーの高い保形力
がとくに有効である。

なお、従来法にしたがって埋め粉中に成形体を埋設させ
て脱バインダーを行なう方法により脱バインダーを行な
い、焼成してもよいことは当然のことである。

つぎに本発明を実施例に基づき説明する。

製造例１ ５の反応器にｎ−ブチルメタクリレート（BMA）700
g、スチレン500gおよびｎ−ドデシルメルカプタン0.35g
を加えて溶解させたのち、攪拌しながらEVA（ウルトラ
セン722、東ソー（株）製）300gを加えて75℃に昇温し
て溶解させ、さらにベンゾイルパーオキサイド4.8g、ｔ
−ブチルパーオキシベンゾエート0.25gを加えて溶解さ
せた。これに予め別に調合しておいたイオン交換水1840
mlとPVAの３％水溶液160mlとからなる80℃で分散剤水溶
液を加えて攪拌し、懸濁せしめた。ついで空間をチッ素
置換したのち、80℃で５時間、110℃で２時間反応させ
て重合を完結させた。そののち冷却し、水洗し、乾燥さ
せて、粒径0.3〜1.0mmの範囲にある白色球状粒子をえ
た。この重合体粒子のトルエン溶液、30℃での固有粘度
［η］は0.70であった。えられたポリマーを複合アクリ
ル系樹脂(A)という。

製造例２ ５の反応器にBMA600gおよびｎ−ドデシルメルカプタ
ン0.3gを加えて攪拌しながら75℃に昇温したのち、EVA
（ウルトラセン722、東ソー（株）製）900gと重合開始
剤であるベンゾイルパーオキサイド2.4gとを加えて溶解
させた。これに予め別に調合しておいたイオン交換水18
40mlとポリビニルアルコール（PVA）の３％水溶液160ml
とからなる分散剤水溶液を加えて攪拌し、EVA−BMA溶液
を懸濁させた。ついでチッ素置換したのち、80℃で３時
間、100℃で２時間反応させて重合させたのち、冷却し
て取り出し、洗浄し、乾燥させた。

えられたポリマーは粒径0.3〜1mmの範囲にある球状粒子
で、トルエン溶液、30℃での固有粘度［η］は0.85であ
った。えられたポリマーを複合アクリル系樹脂(B)とい
う。

比較製造例１ 製造例１で用いたEVA（ウルトラセン722、東ソー（株）
製）、ポリブチルメタクリレート（分子量30万）および
ポリスチレンをほぼ同じ組成、固有粘度［η］を有する
ようにロールを用いて150℃で30分間よく混練し、混合
物（混合アクリル系樹脂(A)）をえた。

比較製造例２ 製造例２で用いたEVA（ウルトラセン722、東ソー（株）
製）、ポリブチルメタクリレート（分子量30万）をほぼ
同じ組成、固有粘度［η］を有するようにロールを用い
て140℃で30分間よく混練し、混合物（混合アクリル系
樹脂(B)）をえた。

参考例１ 製造例１および２でえられた懸濁重合体と比較製造例１
および２でえられた単純混合品とについて溶媒エッチン
グ法（ヘキサンに２分間浸漬）により処理したものを走
査型電子顕微鏡（5000倍）により観察し、エッチングさ
れたものの状態を観察することにより内部構造を観察し
た。その結果をそれぞれの観察写真である第１図および
第３図ならびに第２図および第４図に示す。

第１図と第２図との比較からわかるように、EVA−BMA−
スチレン懸濁重合体（製造例１）では微細粒子が均一に
分散しており、単純混合品（比較製造例１）における分
散状態とは顕著な差が認められる。

また、第３図と第４図との比較から、EVA−BMA懸濁重合
体（製造例２）と単純混合品（比較製造例２）とについ
ても同様の差異の認められることがわかる。

実施例１〜６および比較例１〜４ 原料粉末として、平均粒径8.9μｍを有するJIS SUS 304
Lのステンレス鋼粉末、平均粒径10.5μｍを有するJIS S
US 316Lのステンレス鋼粉末、平均粒径12.0μｍを有す
るカーボニル鉄粉を用意し、金属粉末100部に対して第
１表に示す組成の有機バインダーを第１表に示す量配合
して、ラボプラストミル（東洋精機（株））を使用して
140±10℃で30分間充分に混練した。ついで、混練物を
３〜5mmφの塊状物に粉砕し、射出成形機（山城精機
（株）製、たて型プランジャー式射出成形機）で、射出
温度120〜170℃、射出圧力500〜700kg/cm²で第５図に示
すコマ型成形体(1)を成形した。このコマ型成形体をア
ルミナ粉などの埋め粉に埋没することなく、直接アルミ
ナ板上に静置しチッ素雰囲気中、室温から500℃まで昇
温速度10℃/hrで加熱し、脱バインダーしたのち、第１
表に示す焼結条件で焼結し、金属焼結部材をえた。

えられた金属焼結部材の理論密度比、外観を第１表に示
す。また、脱バインダー後の状態を第6A図〜第6D図に示
す４つのパターン（（1a）：欠陥のない良品、（1b）：
少し傾いたもの、（1c）：ほぼ90゜傾いたもの、（1
d）：つぶれたもの）で示す。

第１表の結果から、本発明に用いる有機バインダーを使
用すると何ら欠陥のない高い理論密度比を有する良好な
金属焼結体がえられることがわかる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、脱バインダー時にクラック、変形など
のない極めて高い保形性を有する金属射出成形体を製造
することができ、ついで脱バインダー、適当な焼結条件
でもって焼結することにより、複雑な形状を有する金属
焼結部材を量産性よく製造できる。また、脱バインダー
は埋め粉を使用しなくても行ないうる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はそれぞれ製造例１、比較製造例１、製
造例２、比較製造例２でえられたアクリル系樹脂を溶媒
でエッチングしたのちの状態を走査型電子顕微鏡（5000
倍）で観察し、アクリル系樹脂の粒子の内部構造をあら
わすようにした電子顕微鏡写真、第５図は実施例および
比較例で製造したコマ型成形体の形についての説明図、
第6A図〜第6D図は実施例および比較例で製造したコマ型
成形体を脱バインダーしたのちの状態を表わすための４
つのパターンについての説明図である。 （図面の主要符号） (1)：コマ型成形体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−212705（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−68402（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−194104（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属粉末と有機バインダーとからなる射出
   成形用組成物であって、有機バインダーが (a)エチレン−酢酸ビニル共重合体またはエチレン−エ
   チルアクリレート共重合体、 (b)（メタ）アクリル酸エステル単量体単独または（メ
   タ）アクリル酸エステル単量体およびスチレン系単量体
   の混合物および (c)重合開始剤 からなる溶液を、分散剤を含む水系媒体中に分散させて
   懸濁重合させた複合アクリル系樹脂と、アタクチックポ
   リプロピレンとの少なくとも２成分を含むバインダーか
   らなることを特徴とする金属粉末射出成形用組成物。
2. 【請求項２】請求項１記載の金属粉末射出成形用組成物
   を成形したものを焼結してえられた金属焼結部材。
3. 【請求項３】請求項１記載の金属粉末射出成形用組成物
   を射出成形した成形体を、ガス雰囲気中、昇温速度３〜
   300℃/hrで最高温度450〜600℃まで加熱して脱バインダ
   ー処理を行ない、ついで焼結することを特徴とする金属
   焼結部材の製法。