JPH10317005A - 粉末射出焼結体の製造方法 - Google Patents
粉末射出焼結体の製造方法Info
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- JPH10317005A JPH10317005A JP9129773A JP12977397A JPH10317005A JP H10317005 A JPH10317005 A JP H10317005A JP 9129773 A JP9129773 A JP 9129773A JP 12977397 A JP12977397 A JP 12977397A JP H10317005 A JPH10317005 A JP H10317005A
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 射出成形用組成物の流動安定性を向上させ、
射出成形で得られる射出成形体の欠陥の発生率が少な
く、更に射出成形工程で得られた射出成形体を射出成形
用組成物としてサイクル使用することができ、また射出
工程の後に水抽出脱脂工程を実施し、これにより短時間
で、寸法安定性の優れた粉末射出焼結体を得る粉末射出
焼結体の製造方法を提供する。 【解決手段】 射出成形用組成物を調製し、該射出成形
用組成物を射出成形して射出成形体とし、脱脂し、次い
で焼結して粉末射出焼結体を製造するにあたり、前記射
出成形用組成物として射出成形用粉末と熱可塑性有機バ
インダーと酸化防止剤との混合物を用い、高速剪断応力
下における熱可塑性有機バインダー中のポリマー鎖の分
断を抑制し、好適には射出成形用組成物として、射出成
形用粉末と熱可塑性有機バインダーと酸化防止剤に加え
て更に、射出成形工程で得られた射出成形体を用い、更
には前記射出成形工程に次いで、射出工程で得られた射
出成形体と水とを接触させた後加熱し、その後焼結する
工程を含むことを特徴とする。
射出成形で得られる射出成形体の欠陥の発生率が少な
く、更に射出成形工程で得られた射出成形体を射出成形
用組成物としてサイクル使用することができ、また射出
工程の後に水抽出脱脂工程を実施し、これにより短時間
で、寸法安定性の優れた粉末射出焼結体を得る粉末射出
焼結体の製造方法を提供する。 【解決手段】 射出成形用組成物を調製し、該射出成形
用組成物を射出成形して射出成形体とし、脱脂し、次い
で焼結して粉末射出焼結体を製造するにあたり、前記射
出成形用組成物として射出成形用粉末と熱可塑性有機バ
インダーと酸化防止剤との混合物を用い、高速剪断応力
下における熱可塑性有機バインダー中のポリマー鎖の分
断を抑制し、好適には射出成形用組成物として、射出成
形用粉末と熱可塑性有機バインダーと酸化防止剤に加え
て更に、射出成形工程で得られた射出成形体を用い、更
には前記射出成形工程に次いで、射出工程で得られた射
出成形体と水とを接触させた後加熱し、その後焼結する
工程を含むことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉末射出焼結体の
製造方法に関し、特に、高速での剪断応力下で実施され
る射出成形工程を含む粉末射出焼結体の製造方法に関す
る。
製造方法に関し、特に、高速での剪断応力下で実施され
る射出成形工程を含む粉末射出焼結体の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、金属粉末やセラミックス粉末
から焼結体を製造する方法としては、金属粉末やセラミ
ックス粉末と有機バインダーとを混合・混練し、これを
可塑成形して成形体とした後、該成形体を脱脂し、次い
で焼結処理を行うことにより焼結体を得る方法が一般的
に用いられており、可塑成形方法としては、三次元の複
雑な形状の製品を比較的精度良く量産できる射出成形法
が好適に用いられている。
から焼結体を製造する方法としては、金属粉末やセラミ
ックス粉末と有機バインダーとを混合・混練し、これを
可塑成形して成形体とした後、該成形体を脱脂し、次い
で焼結処理を行うことにより焼結体を得る方法が一般的
に用いられており、可塑成形方法としては、三次元の複
雑な形状の製品を比較的精度良く量産できる射出成形法
が好適に用いられている。
【０００３】射出成形法としては、特開平３−１３５０
５号公報に、金属またはセラミック粉末とバインダーを
含む粉末に酸化防止剤を加えて射出成形する方法が開示
されている。
５号公報に、金属またはセラミック粉末とバインダーを
含む粉末に酸化防止剤を加えて射出成形する方法が開示
されている。
【０００４】また、射出成形で得られた射出成形体を脱
脂する方法としては、射出成形体を加熱にすることによ
って有機バインダーを分解して蒸発させる方法（以下
「加熱脱脂法」と称する）や、有機溶媒を用いて射出成
形体から有機バインダーを溶出する方法（以下「抽出脱
脂法」と称する）があるが、加熱脱脂法では、射出成形
体に変形やふくれ、亀裂を生じさせることなく短時間で
脱脂をすることは困難であり、抽出脱脂法では、有機溶
媒は高価であり取り扱いによっては危険を伴うこともあ
り、環境対策上の問題もあった。
脂する方法としては、射出成形体を加熱にすることによ
って有機バインダーを分解して蒸発させる方法（以下
「加熱脱脂法」と称する）や、有機溶媒を用いて射出成
形体から有機バインダーを溶出する方法（以下「抽出脱
脂法」と称する）があるが、加熱脱脂法では、射出成形
体に変形やふくれ、亀裂を生じさせることなく短時間で
脱脂をすることは困難であり、抽出脱脂法では、有機溶
媒は高価であり取り扱いによっては危険を伴うこともあ
り、環境対策上の問題もあった。
【０００５】かかる点を改善するため、特公平６−５３
８８４号公報には、粉末と有機バインダーを混合し、こ
れを射出成形して射出成形体とした後、脱脂・焼結の各
処理を行って焼結体を製造する方法であって、上記有機
バインダーとして、少なくとも１種の水溶性の熱可塑性
有機ポリマーと、少なくとも１種の水に不溶の熱可塑性
有機ポリマーとを含む有機バインダーを用い、上記脱脂
処理として、射出成形体と水とを接触せしめて上記水溶
性の熱可塑性有機ポリマーを溶出した後、加熱炉におい
て残りの有機バインダーを加熱除去することを特徴とす
る粉末の射出成形体からバインダーを除去する方法（以
下、「水抽出脱脂法」と称する）が開示されている。か
かる水抽出脱脂法は、加熱脱脂法に比較して短時間のう
ちに射出成形体に欠陥を生じることなく脱脂することが
でき、また抽出脱脂法と比較して有機溶剤を用いる必要
がないため危険性が無く環境上の問題も生ずることがな
いという利点を有するものである。
８８４号公報には、粉末と有機バインダーを混合し、こ
れを射出成形して射出成形体とした後、脱脂・焼結の各
処理を行って焼結体を製造する方法であって、上記有機
バインダーとして、少なくとも１種の水溶性の熱可塑性
有機ポリマーと、少なくとも１種の水に不溶の熱可塑性
有機ポリマーとを含む有機バインダーを用い、上記脱脂
処理として、射出成形体と水とを接触せしめて上記水溶
性の熱可塑性有機ポリマーを溶出した後、加熱炉におい
て残りの有機バインダーを加熱除去することを特徴とす
る粉末の射出成形体からバインダーを除去する方法（以
下、「水抽出脱脂法」と称する）が開示されている。か
かる水抽出脱脂法は、加熱脱脂法に比較して短時間のう
ちに射出成形体に欠陥を生じることなく脱脂することが
でき、また抽出脱脂法と比較して有機溶剤を用いる必要
がないため危険性が無く環境上の問題も生ずることがな
いという利点を有するものである。
【０００６】しかしながら、水溶性の熱可塑性ポリマー
を高含有率（例えば有機バインダー中、水溶性の熱可塑
性ポリマーの割合が６０〜９０重量％）で含む射出成形
用組成物を射出成形すると、射出成形用組成物の流動性
が不安定となる問題が生じる。具体的には、射出成形で
は「スプル」や「ランナ」といった本来の射出成形体以
外のものが生じ、これらは射出成形用組成物としてリサ
イクル使用されるのが一般的であるが、特に、有機バイ
ンダー中に水溶性の熱可塑性ポリマーを６０重量％以上
の高含量で含む場合には、リサイクルのたびに射出可塑
成形用組成物の流動性が変動してしまう。かかる射出成
形用組成物の流動性が変動すると、射出成形条件が不安
定となり、得られる射出成形体に不良品が生じたり、寸
法精度が低下したり、変形が生じる。このような場合
は、リサイクル材に一定量のバージン材を混合して流動
性の安定化を図る方法が採用されているが、流動性を安
定化するには十分ではなく、またリサイクル材とバージ
ン材との混合比などの管理が困難である。
を高含有率（例えば有機バインダー中、水溶性の熱可塑
性ポリマーの割合が６０〜９０重量％）で含む射出成形
用組成物を射出成形すると、射出成形用組成物の流動性
が不安定となる問題が生じる。具体的には、射出成形で
は「スプル」や「ランナ」といった本来の射出成形体以
外のものが生じ、これらは射出成形用組成物としてリサ
イクル使用されるのが一般的であるが、特に、有機バイ
ンダー中に水溶性の熱可塑性ポリマーを６０重量％以上
の高含量で含む場合には、リサイクルのたびに射出可塑
成形用組成物の流動性が変動してしまう。かかる射出成
形用組成物の流動性が変動すると、射出成形条件が不安
定となり、得られる射出成形体に不良品が生じたり、寸
法精度が低下したり、変形が生じる。このような場合
は、リサイクル材に一定量のバージン材を混合して流動
性の安定化を図る方法が採用されているが、流動性を安
定化するには十分ではなく、またリサイクル材とバージ
ン材との混合比などの管理が困難である。
【０００７】その結果、射出成形工程と水抽出脱脂工程
とを組み合わせて射出焼結体を製造するうえでの支障と
なっており、水抽出脱脂法の利用範囲が狭めらめる結果
となっている。
とを組み合わせて射出焼結体を製造するうえでの支障と
なっており、水抽出脱脂法の利用範囲が狭めらめる結果
となっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、射出成形用組成物の流動安定性を向上させ、射出成
形で得られる射出成形体の欠陥の発生率が少ない射出成
形工程を含む粉末射出焼結体の製造方法を提供するにあ
る。
は、射出成形用組成物の流動安定性を向上させ、射出成
形で得られる射出成形体の欠陥の発生率が少ない射出成
形工程を含む粉末射出焼結体の製造方法を提供するにあ
る。
【０００９】更に本発明の他の目的は、上記目的に加え
て、射出成形工程で得られた射出成形体を射出成形用組
成物としてサイクル使用することができる射出成形工程
を含む粉末射出焼結体の製造方法を提供するにある。
て、射出成形工程で得られた射出成形体を射出成形用組
成物としてサイクル使用することができる射出成形工程
を含む粉末射出焼結体の製造方法を提供するにある。
【００１０】更に、本発明の他の目的は、上記目的に加
えて、射出工程の後に水抽出脱脂工程を実施し、これに
より短時間で、寸法安定性の優れた粉末射出焼結体を得
る粉末射出焼結体の製造方法を提供するにある。
えて、射出工程の後に水抽出脱脂工程を実施し、これに
より短時間で、寸法安定性の優れた粉末射出焼結体を得
る粉末射出焼結体の製造方法を提供するにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】従って、請求項１記載の
発明は、射出成形用組成物を調製し、該射出成形用組成
物を射出成形して射出成形体とし、脱脂し、次いで焼結
して粉末射出焼結体を製造するにあたり、前記射出成形
用組成物として射出成形用粉末と熱可塑性有機バインダ
ーと酸化防止剤との混合物を用い、熱可塑性有機バイン
ダー中のポリマー鎖の分断を抑制する射出成形工程を含
むことを特徴とする。
発明は、射出成形用組成物を調製し、該射出成形用組成
物を射出成形して射出成形体とし、脱脂し、次いで焼結
して粉末射出焼結体を製造するにあたり、前記射出成形
用組成物として射出成形用粉末と熱可塑性有機バインダ
ーと酸化防止剤との混合物を用い、熱可塑性有機バイン
ダー中のポリマー鎖の分断を抑制する射出成形工程を含
むことを特徴とする。
【００１２】請求項２記載の発明は、熱可塑性有機バイ
ンダーは、少なくとも１種の水溶性熱可塑性ポリマーと
少なくとも１種の水不溶性熱可塑性ポリマーとを含むこ
とを特徴とする。
ンダーは、少なくとも１種の水溶性熱可塑性ポリマーと
少なくとも１種の水不溶性熱可塑性ポリマーとを含むこ
とを特徴とする。
【００１３】請求項３記載の発明は、酸化防止剤は、フ
ェノール系、リン系及びサルフェート系の酸化防止剤か
ら成る群より選ばれる１種であることを特徴とする。
ェノール系、リン系及びサルフェート系の酸化防止剤か
ら成る群より選ばれる１種であることを特徴とする。
【００１４】請求項４記載の発明は、酸化防止剤は、熱
可塑性有機バインダー総量に対して０．１〜１０重量％
であることを特徴とする。
可塑性有機バインダー総量に対して０．１〜１０重量％
であることを特徴とする。
【００１５】請求項５記載の発明は、射出成形用組成物
として、射出成形用粉末と熱可塑性有機バインダーと酸
化防止剤に加えて更に、射出成形工程で得られた射出成
形体を用いることを特徴とする。
として、射出成形用粉末と熱可塑性有機バインダーと酸
化防止剤に加えて更に、射出成形工程で得られた射出成
形体を用いることを特徴とする。
【００１６】請求項６記載の発明は、前記射出成形工程
に次いで、射出工程で得られた射出成形体と水とを接触
させた後加熱し、その後焼結する工程を含むことを特徴
とする。
に次いで、射出工程で得られた射出成形体と水とを接触
させた後加熱し、その後焼結する工程を含むことを特徴
とする。
【００１７】本発明において、射出成形体とは、最終的
な射出焼結体を得るための本来の射出成形体のみなら
ず、スプラ、ランナを含むものであり、即ち射出成形工
程を施すことにより得られる全ての結果物を含むものと
する。
な射出焼結体を得るための本来の射出成形体のみなら
ず、スプラ、ランナを含むものであり、即ち射出成形工
程を施すことにより得られる全ての結果物を含むものと
する。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明に用いられる射出成形用組
成物は、粉末と有機バインダーと該有機バインダーの酸
化を防止する酸化防止剤とを含有する。上記粉末として
は、金属粉末やセラミック粉末等の全ての焼結可能な粉
末が使用できる。
成物は、粉末と有機バインダーと該有機バインダーの酸
化を防止する酸化防止剤とを含有する。上記粉末として
は、金属粉末やセラミック粉末等の全ての焼結可能な粉
末が使用できる。
【００１９】有機バインダーとしては、従来の全てのも
のが使用できるが、特に水溶性の熱可塑性ポリマーと水
不溶性の熱可塑性ポリマーとの混合物が好適である。こ
れは水溶性熱可塑性ポリマーを水抽出脱脂法により溶出
・除去することによって射出成形体中に含まれる有機バ
インダーが十分に減少し、残りの有機バインダーの加熱
除去時における形成体の軟化および変形が防止され、ま
た溶出された有機ポリマーの道付けの効果に起因するふ
くれ、亀裂の発生が防止されるからである。
のが使用できるが、特に水溶性の熱可塑性ポリマーと水
不溶性の熱可塑性ポリマーとの混合物が好適である。こ
れは水溶性熱可塑性ポリマーを水抽出脱脂法により溶出
・除去することによって射出成形体中に含まれる有機バ
インダーが十分に減少し、残りの有機バインダーの加熱
除去時における形成体の軟化および変形が防止され、ま
た溶出された有機ポリマーの道付けの効果に起因するふ
くれ、亀裂の発生が防止されるからである。
【００２０】上記水溶性の熱可塑性有機ポリマーとして
は、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコー
ル、メチルセルロース、カルポキシメチルセルロース、
ポリアクリルアミド、ポリゾニルエーテル、ポリアクリ
ル酸、ポリメタクリル酸などが用いられ、中でもポリエ
チレンオキサイドが好適に用いられる。すなわちポリエ
チレンオキサイドは、射出成形性に優れ、他の水溶性ポ
リマーとの相溶性が良好であるばかりでなく、水に不溶
の熱可塑性ポリマー、例えばポリスチレン、ポリエチレ
ン、ポリメタクリル酸エステル、エチレン酢酸ビニル共
重合体などとの相溶性も良好であり、さらには熱分解性
も良好であるからである。上記水に不溶の熱可塑性有機
ポリマーとしては、上述したポリスチレン、ポリエチレ
ン、ポリメチクリル酸エステル、エチレン酢酸ビニル共
重合体などの、通常の金属粉末やセラミックス粉末の射
出成形に使用される熱可塑性ポリマーが用いられる。こ
れら有機バインダーの配合量としては、配合される上記
粉末の特性によっても異なるが、通常５〜２５重量％程
度である。この範囲だと射出成形性の点から好ましい。
また、水溶性の熱可塑性ポリマーと水不溶性の熱可塑性
ポリマーとの配合比率（重量比）は、通常６０：４０〜
９０：１０程度であり、この範囲だと脱脂時間の短縮化
の点から好ましい。
は、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコー
ル、メチルセルロース、カルポキシメチルセルロース、
ポリアクリルアミド、ポリゾニルエーテル、ポリアクリ
ル酸、ポリメタクリル酸などが用いられ、中でもポリエ
チレンオキサイドが好適に用いられる。すなわちポリエ
チレンオキサイドは、射出成形性に優れ、他の水溶性ポ
リマーとの相溶性が良好であるばかりでなく、水に不溶
の熱可塑性ポリマー、例えばポリスチレン、ポリエチレ
ン、ポリメタクリル酸エステル、エチレン酢酸ビニル共
重合体などとの相溶性も良好であり、さらには熱分解性
も良好であるからである。上記水に不溶の熱可塑性有機
ポリマーとしては、上述したポリスチレン、ポリエチレ
ン、ポリメチクリル酸エステル、エチレン酢酸ビニル共
重合体などの、通常の金属粉末やセラミックス粉末の射
出成形に使用される熱可塑性ポリマーが用いられる。こ
れら有機バインダーの配合量としては、配合される上記
粉末の特性によっても異なるが、通常５〜２５重量％程
度である。この範囲だと射出成形性の点から好ましい。
また、水溶性の熱可塑性ポリマーと水不溶性の熱可塑性
ポリマーとの配合比率（重量比）は、通常６０：４０〜
９０：１０程度であり、この範囲だと脱脂時間の短縮化
の点から好ましい。
【００２１】本発明に用いられる酸化防止剤は、有機バ
インダーの酸化を防止して、射出成形工程において、剪
断応力や熱による有機バインダーのポリマーのポリマー
鎖の劣化を防止し、有機バインダーのポリマー鎖の分断
を抑制する作用を呈する。有機バインダー中のポリマー
鎖の分断を抑制するということは、射出成形用組成物の
流動性を安定化することであり、後述する実施例におい
て具体的に示す。
インダーの酸化を防止して、射出成形工程において、剪
断応力や熱による有機バインダーのポリマーのポリマー
鎖の劣化を防止し、有機バインダーのポリマー鎖の分断
を抑制する作用を呈する。有機バインダー中のポリマー
鎖の分断を抑制するということは、射出成形用組成物の
流動性を安定化することであり、後述する実施例におい
て具体的に示す。
【００２２】有機バインダー、特にその中でも水溶性の
熱可塑性ポリマーの酸化を防止する前記酸化防止剤とし
ては、射出成形体を焼結した後に不純物として粉末射出
焼結体中に残留しないものがよく、例えばフェノール系
の添加剤としてはＢＨＴ（２，６−ジ−第三級−ブチル
−４−メチル フェノール）、イオウ系の添加剤として
はチオジプロビオネート、りん系の添加剤としてはトリ
スノニルフェニルホスフェイト等が好適に用いられ、こ
れらは後の加熱脱脂、焼結処理で容易に分解除去され
る。
熱可塑性ポリマーの酸化を防止する前記酸化防止剤とし
ては、射出成形体を焼結した後に不純物として粉末射出
焼結体中に残留しないものがよく、例えばフェノール系
の添加剤としてはＢＨＴ（２，６−ジ−第三級−ブチル
−４−メチル フェノール）、イオウ系の添加剤として
はチオジプロビオネート、りん系の添加剤としてはトリ
スノニルフェニルホスフェイト等が好適に用いられ、こ
れらは後の加熱脱脂、焼結処理で容易に分解除去され
る。
【００２３】かかる酸化防止剤の添加量は、有機バイン
ダーの総量に対して０．１〜１０重量％が好適であり、
添加量が０．１重量％未満では上記作用が発現せず、１
０重量％を超えると射出成形性や焼結性に悪影響を及ぼ
す。特に好適には０．１〜１重量％である。
ダーの総量に対して０．１〜１０重量％が好適であり、
添加量が０．１重量％未満では上記作用が発現せず、１
０重量％を超えると射出成形性や焼結性に悪影響を及ぼ
す。特に好適には０．１〜１重量％である。
【００２４】本発明の射出成形用組成物は、上記粉末
と、有機バインダー、好適には少なくとも１種の水溶性
の熱可塑性ポリマー及び少なくとも１種の水不溶性の熱
可塑性ポリマーを含む有機バインダーと、該有機バイン
ダーの酸化を防止する添加剤と、更に必要に応じてステ
アリン酸等の潤滑剤等の当業者が通常射出成形組成物に
添加する添加剤とを、加工ニーダー、プラストミル等の
手段を用いて混練することにより得られる。
と、有機バインダー、好適には少なくとも１種の水溶性
の熱可塑性ポリマー及び少なくとも１種の水不溶性の熱
可塑性ポリマーを含む有機バインダーと、該有機バイン
ダーの酸化を防止する添加剤と、更に必要に応じてステ
アリン酸等の潤滑剤等の当業者が通常射出成形組成物に
添加する添加剤とを、加工ニーダー、プラストミル等の
手段を用いて混練することにより得られる。
【００２５】上記射出成形用組成物を用いることによ
り、射出成形においても有機バインダーのポリマー鎖の
分断を抑制でき、得られる射出成形体の寸法精度を向上
させることができる。
り、射出成形においても有機バインダーのポリマー鎖の
分断を抑制でき、得られる射出成形体の寸法精度を向上
させることができる。
【００２６】好適には、前記射出工程で得られた射出形
成体は、射出成形用組成物として射出成形工程に用いる
ことができる。これは上記酸化防止剤を用いることによ
り、射出成形用組成物中の有機バインダー中のポリマー
鎖、特に水溶性熱可塑性ポリマーのポリマー鎖の分断を
射出工程において抑制できるため、射出成形体を射出成
形用組成物として用いた際でも、流動性にさほど変動が
生ぜず、流動安定性が向上しているからである。かかる
射出成形用組成物として用いる射出成形体は、射出成形
用組成物の総量に対して６０〜１００重量％で含まれる
ことが好ましい。
成体は、射出成形用組成物として射出成形工程に用いる
ことができる。これは上記酸化防止剤を用いることによ
り、射出成形用組成物中の有機バインダー中のポリマー
鎖、特に水溶性熱可塑性ポリマーのポリマー鎖の分断を
射出工程において抑制できるため、射出成形体を射出成
形用組成物として用いた際でも、流動性にさほど変動が
生ぜず、流動安定性が向上しているからである。かかる
射出成形用組成物として用いる射出成形体は、射出成形
用組成物の総量に対して６０〜１００重量％で含まれる
ことが好ましい。
【００２７】更に、前記射出工程に続く脱脂工程は、変
形、ふくれ及び、亀裂を生じさせることなく短時間での
脱脂ができることから、水抽出脱脂法を用いることが好
ましく、射出成形用組成物の流動安定性に優れることか
ら、水抽出脱脂法の利用範囲を大幅に向上させることが
できる。具体的に脱脂処理としては、まず射出成形体を
水（常温水および加熱水を含む）に接触せしめ、これに
より上記水溶性の熱可塑性有機ポリマーを溶出する。こ
こで、射出成形体と水との接触方法としては、射出成形
体を水中に浸漬することによって処理するのが、作業性
等の点からもまた溶出時間の短縮といった点からも好適
である。
形、ふくれ及び、亀裂を生じさせることなく短時間での
脱脂ができることから、水抽出脱脂法を用いることが好
ましく、射出成形用組成物の流動安定性に優れることか
ら、水抽出脱脂法の利用範囲を大幅に向上させることが
できる。具体的に脱脂処理としては、まず射出成形体を
水（常温水および加熱水を含む）に接触せしめ、これに
より上記水溶性の熱可塑性有機ポリマーを溶出する。こ
こで、射出成形体と水との接触方法としては、射出成形
体を水中に浸漬することによって処理するのが、作業性
等の点からもまた溶出時間の短縮といった点からも好適
である。
【００２８】次いで、加熱炉において加熱脱脂を施し、
水に不溶の熱可塑性有機ポリマー等の残りの有機バイン
ダーを除去する。ここで、加熱脱脂を行うにあたって
は、常圧で加熱脱脂しても良いが、減圧下にて行うの
が、より有機バインダーの除去時間を短縮し得ることか
ら好適とされ、特に真空脱脂を行うのが望ましい。
水に不溶の熱可塑性有機ポリマー等の残りの有機バイン
ダーを除去する。ここで、加熱脱脂を行うにあたって
は、常圧で加熱脱脂しても良いが、減圧下にて行うの
が、より有機バインダーの除去時間を短縮し得ることか
ら好適とされ、特に真空脱脂を行うのが望ましい。
【００２９】次いで、この脱脂体に加熱焼結処理を行
い、金属、セラミックスなどからなる焼結体を得る。
い、金属、セラミックスなどからなる焼結体を得る。
【００３０】
【実施例】本発明を次の実施例及び比較例により説明す
る。実施例１ 平均粒子径５μm の鉄（Ｆｅ）粉末１００重量部に水溶
性ポリマーであるポリエチレンオキサイド７．５重量部
と水不溶性ポリマーであるポリエチレン３重量部と潤滑
剤であるステアリン酸０．５重量部と酸化防止剤である
フェノール系のＢＨＴを０．５重量部を配合し、混練機
により１５０℃で６０分混練して射出成形用組成物を得
た。得られた射出成形用組成物の混練物流動性を高化式
フローテスターにより測定した。
る。実施例１ 平均粒子径５μm の鉄（Ｆｅ）粉末１００重量部に水溶
性ポリマーであるポリエチレンオキサイド７．５重量部
と水不溶性ポリマーであるポリエチレン３重量部と潤滑
剤であるステアリン酸０．５重量部と酸化防止剤である
フェノール系のＢＨＴを０．５重量部を配合し、混練機
により１５０℃で６０分混練して射出成形用組成物を得
た。得られた射出成形用組成物の混練物流動性を高化式
フローテスターにより測定した。
【００３１】次に、上記射出成形用組成物を射出成形機
により、射出成形温度１７０℃、射出成形圧力１０００
Kg／cm2 で射出成形し、７mm×７mm×７０mmの直方体形
状の射出成形体を得た。かかる射出成形体を射出成形用
組成物として用いるが、バージン材料は全く混合せず
に、前記射出工程を１０回行った。再生毎に射出成形用
組成物の流動性を高化式フローテスターにより測定し
た。この結果を図１に示す。一方、射出成形体について
はいずれの再生回数においても成形体の表面欠陥はなか
った。
により、射出成形温度１７０℃、射出成形圧力１０００
Kg／cm2 で射出成形し、７mm×７mm×７０mmの直方体形
状の射出成形体を得た。かかる射出成形体を射出成形用
組成物として用いるが、バージン材料は全く混合せず
に、前記射出工程を１０回行った。再生毎に射出成形用
組成物の流動性を高化式フローテスターにより測定し
た。この結果を図１に示す。一方、射出成形体について
はいずれの再生回数においても成形体の表面欠陥はなか
った。
【００３２】その後、得られた射出成形体を、水中に８
時間浸漬し、該射出成形体中のポリマーの約６０％を脱
脂し、得られた脱脂体を脱脂炉に入れ、水素雰囲気中に
て４００℃で２時間加熱して残りのポリマーを脱脂し、
さらに１３００℃で焼結処理を行って粉末射出焼結体を
得た。得られた粉末射出焼結体はいずれの再生回数にお
いても表面欠陥は観察されなかった。
時間浸漬し、該射出成形体中のポリマーの約６０％を脱
脂し、得られた脱脂体を脱脂炉に入れ、水素雰囲気中に
て４００℃で２時間加熱して残りのポリマーを脱脂し、
さらに１３００℃で焼結処理を行って粉末射出焼結体を
得た。得られた粉末射出焼結体はいずれの再生回数にお
いても表面欠陥は観察されなかった。
【００３３】実施例２ 酸化防止剤であるフェノール系のＢＨＴの添加量を０．
１重量部とした以外は、全て実施例１と同様に実施し
て、再生毎の射出形成用組成物の流動性を測定した。そ
の結果を図１に示す。また、射出成形体の形状について
もいずれの再生回数においても成形体の表面欠陥は認め
られなかった。更に、得られた射出成形体を実施例１と
同様にして脱脂、焼結したところ、いずれの再生回数に
おいても表面欠陥は認められなかった。
１重量部とした以外は、全て実施例１と同様に実施し
て、再生毎の射出形成用組成物の流動性を測定した。そ
の結果を図１に示す。また、射出成形体の形状について
もいずれの再生回数においても成形体の表面欠陥は認め
られなかった。更に、得られた射出成形体を実施例１と
同様にして脱脂、焼結したところ、いずれの再生回数に
おいても表面欠陥は認められなかった。
【００３４】実施例３ 酸化防止剤であるフェノール系のＢＨＴの添加量を０．
７重量部とした以外は、全て実施例１と同様に実施し
て、再生毎の射出成形用組成物の流動性を測定した。そ
の結果を図１に示す。また、射出成形体の形状について
もいずれの再生回数においても成形体の表面欠陥は認め
られなかった。更に、得られた射出成形体を実施例１と
同様にして脱脂、焼結したところ、いずれの再生回数に
おいても表面欠陥は認められなかった。
７重量部とした以外は、全て実施例１と同様に実施し
て、再生毎の射出成形用組成物の流動性を測定した。そ
の結果を図１に示す。また、射出成形体の形状について
もいずれの再生回数においても成形体の表面欠陥は認め
られなかった。更に、得られた射出成形体を実施例１と
同様にして脱脂、焼結したところ、いずれの再生回数に
おいても表面欠陥は認められなかった。
【００３５】実施例４ 酸化防止剤としてリン系のトリスノニルフェニルホスフ
ェイトを０．５重量部用いたこと以外は、全て実施例１
と同様に実施して、再生毎の射出成形用組成物の流動性
を測定した。その結果を図１に示す。また、射出形成体
の形状についてもいずれの再生回数においても成形体の
表面欠陥は認められなかった。更に、得られた射出成形
体を実施例１と同様にして脱脂、焼結したところ、いず
れの再生回数においても表面欠陥は認められなかった。
ェイトを０．５重量部用いたこと以外は、全て実施例１
と同様に実施して、再生毎の射出成形用組成物の流動性
を測定した。その結果を図１に示す。また、射出形成体
の形状についてもいずれの再生回数においても成形体の
表面欠陥は認められなかった。更に、得られた射出成形
体を実施例１と同様にして脱脂、焼結したところ、いず
れの再生回数においても表面欠陥は認められなかった。
【００３６】実施例５ 酸化防止剤としてイオン系のチオジプロピオネートを
０．５重量部用いたこと以外は、全て実施例１と同様に
実施して、再生毎の射出成形用組成物の流動性を測定し
た。その結果を図１に示す。また、射出成形体の形状に
ついてもいずれの再生回数においても成形体の表面欠陥
は認められなかった。更に、得られた射出成形体を実施
例１と同様にして脱脂、焼結したところ、いずれの再生
回数においても表面欠陥は認められなかった。
０．５重量部用いたこと以外は、全て実施例１と同様に
実施して、再生毎の射出成形用組成物の流動性を測定し
た。その結果を図１に示す。また、射出成形体の形状に
ついてもいずれの再生回数においても成形体の表面欠陥
は認められなかった。更に、得られた射出成形体を実施
例１と同様にして脱脂、焼結したところ、いずれの再生
回数においても表面欠陥は認められなかった。
【００３７】実施例６ 酸化防止剤としてフェノール系のＢＨＴとリン系のトリ
スノニルフェニルホスフェイトを各々０．２５重量部用
いたこと以外は全て実施例１と同様に実施して、再生毎
の射出成形用組成物の流動性を測定した。その結果を図
１に示す。また、射出成形体の形状についてもいずれの
再生回数においても成形体の表面欠陥は認められなかっ
た。更に、得られた射出成形体を実施例１と同様にして
脱脂、焼結したところ、いずれの再生回数においても表
面欠陥は認められなかった。
スノニルフェニルホスフェイトを各々０．２５重量部用
いたこと以外は全て実施例１と同様に実施して、再生毎
の射出成形用組成物の流動性を測定した。その結果を図
１に示す。また、射出成形体の形状についてもいずれの
再生回数においても成形体の表面欠陥は認められなかっ
た。更に、得られた射出成形体を実施例１と同様にして
脱脂、焼結したところ、いずれの再生回数においても表
面欠陥は認められなかった。
【００３８】比較例１ 酸化防止剤を用いないこと以外は、実施例１と同様に実
施して再生毎の射出成形用組成物の流動性を測定した。
この結果を図１に示すが、再生回数に対する射出成形材
料の流動性の低下は大きい。一方、射出成形体の外観に
ついても表面欠陥がいずれの再生回数にも発生した。次
いで、得られた射出成形体を実施例１と同様の方法にて
焼結体を得た。得られた焼結体はいずれもφ３孔の周辺
に窪みが生じた。
施して再生毎の射出成形用組成物の流動性を測定した。
この結果を図１に示すが、再生回数に対する射出成形材
料の流動性の低下は大きい。一方、射出成形体の外観に
ついても表面欠陥がいずれの再生回数にも発生した。次
いで、得られた射出成形体を実施例１と同様の方法にて
焼結体を得た。得られた焼結体はいずれもφ３孔の周辺
に窪みが生じた。
【００３９】
【発明の効果】本発明の粉末射出形成体の製造方法は、
射出成形工程において、有機バインダー中のポリマーの
剪断応力や熱による劣化を防止することができるため、
射出成形体の寸法安定性に優れ、欠陥の発生率を低下さ
せることができる。
射出成形工程において、有機バインダー中のポリマーの
剪断応力や熱による劣化を防止することができるため、
射出成形体の寸法安定性に優れ、欠陥の発生率を低下さ
せることができる。
【００４０】更に、本発明の粉末射出焼結体の製造方法
は、上記効果に加えて、射出成形用組成物をリサクル使
用しても流動性の変化が少なくなることから射出成形条
件が安定し、寸法精度が高い焼結体を得ることができ
る。
は、上記効果に加えて、射出成形用組成物をリサクル使
用しても流動性の変化が少なくなることから射出成形条
件が安定し、寸法精度が高い焼結体を得ることができ
る。
【００４１】また、本発明の粉末射出焼結体の製造方法
は、上記効果に加えて更に、水抽出脱脂法を有効に活用
することができ、このため安全で、簡易かつ経済的に、
粉末射出焼結体を得ることができる。
は、上記効果に加えて更に、水抽出脱脂法を有効に活用
することができ、このため安全で、簡易かつ経済的に、
粉末射出焼結体を得ることができる。
【図１】本発明による射出成形用組成物の再生回数と流
動性の関係を示す線図である。
動性の関係を示す線図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｋ 5/36 Ｃ０８Ｋ 5/49 5/49 Ｃ０８Ｌ 101/12 Ｃ０８Ｌ 101/12 101/14 101/14 Ｃ０９Ｋ 15/04 // Ｃ０９Ｋ 15/04 Ｃ０４Ｂ 35/00 １０８
Claims (6)
- 【請求項１】 射出成形用組成物を調製し、該射出成形
用組成物を射出成形して射出成形体とし、脱脂し、次い
で焼結して粉末射出焼結体を製造するにあたり、前記射
出成形用組成物として射出成形用粉末と熱可塑性有機バ
インダーと酸化防止剤との混合物を用い、熱可塑性有機
バインダー中のポリマー鎖の分断を抑制する射出成形工
程を含むことを特徴とする粉末射出焼結体の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の粉末射出焼結体を製造す
るにあたり、熱可塑性有機バインダーは、少なくとも１
種の水溶性熱可塑性ポリマーと少なくとも１種の水不溶
性熱可塑性ポリマーとを含むことを特徴とする粉末射出
焼結体の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の粉末射出焼結体を
製造するにあたり、酸化防止剤は、フェノール系、リン
系及びサルフェート系の酸化防止剤から成る群より選ば
れる１種であることを特徴とする粉末射出焼結体の製造
方法。 - 【請求項４】 請求項１〜３いずれかの項記載の粉末射
出焼結体を製造するにあたり、酸化防止剤は、熱可塑性
有機バインダー総量に対して０．１〜１０重量％である
ことを特徴とする粉末射出焼結体の製造方法。 - 【請求項５】 請求項１〜４いずれかの項記載の粉末射
出焼結体を製造するにあたり、射出成形用組成物とし
て、射出成形用粉末と熱可塑性有機バインダーと酸化防
止剤に加えて更に、射出成形工程で得られた射出成形体
を用いることを特徴とする粉末射出焼結体の製造方法。 - 【請求項６】 請求項１〜５いずれかの項記載の粉末射
出焼結体を製造するにあたり、前記射出成形工程に次い
で、射出工程で得られた射出成形体と水とを接触させた
後加熱し、その後焼結する工程を含むことを特徴とする
粉末射出焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9129773A JPH10317005A (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 粉末射出焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9129773A JPH10317005A (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 粉末射出焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10317005A true JPH10317005A (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=15017863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9129773A Pending JPH10317005A (ja) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | 粉末射出焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10317005A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103878922A (zh) * | 2014-03-27 | 2014-06-25 | 苏州益群模具有限公司 | 汽车前灯外壳注塑方法 |
-
1997
- 1997-05-20 JP JP9129773A patent/JPH10317005A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103878922A (zh) * | 2014-03-27 | 2014-06-25 | 苏州益群模具有限公司 | 汽车前灯外壳注塑方法 |
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