(57)【要約】  特に粉末射出成形法の適用範囲を製造可能な成形部品の観点において拡大する手段となる結合剤混合物をする。ポリオレフィンから選択され、総量に対する重量百分率で約１０％から約６０％の量範囲で、第一軟化点及び第一溶融粘度を有するポリマー化合物Ａと、総量に対する重量百分率で約１０％から約６５％の量範囲で、第二軟化点及び第二溶融粘度を有するポリマー化合物Ｂと、総量に対する重量百分率で約１０％から約６５％の量範囲で、非ポリマー化合物Ｃとを含み、化合物Ａの第一軟化点及び化合物Ｂの第二軟化点が約８０℃から約２００℃であり、化合物Ｂの第二溶融粘度が化合物Ａの第一溶融粘度に対して約２倍から約１００倍高く、また、化合物Ｂ及び化合物Ｃが、アセトン、キシレン、ターペンタイン、テトラヒドロフラン及びエチルアセテートからなる群から選択される溶剤に約２０℃から約９０℃の温度範囲で溶解可能である結合剤混合物が提供される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形法による成形部品製造のための結合剤混合物であって、
ポリオレフィンからなる群から選択され、当該結合剤混合物の総量に対する重量百分率で約１０％から約６０％の量範囲で、第一軟化点及び第一溶融粘度を有する少なくとも一種のポリマー化合物Ａと、当該結合剤混合物の総量に対する重量百分率で約１０％から約６５％の量範囲で、第二軟化点及び第二溶融粘度を有する少なくとも一種のポリマー化合物Ｂと、当該結合剤混合物の総量に対する重量百分率で約１０％から約６５％の量範囲で少なくとも一種の非ポリマー化合物Ｃとを含み、
上記化合物Ａの第一軟化点及び化合物Ｂの第二軟化点が約８０℃から約２００℃であり、上記化合物Ａの第一溶融粘度に対する化合物Ｂの第二溶融粘度の比率が約０．１：１から約１００：１であり、
上記化合物Ｂ及び化合物Ｃが、アセトン、キシレン、ターペンタイン、テトラヒドロフラン及びエチルアセテートからなる群から選択される溶剤に、約２０℃から約９０℃の温度範囲で溶解可能である結合剤混合物。
【請求項２】
上記化合物Ｂが少なくとも一種のポリビニルアセテートからなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の結合剤混合物。
【請求項３】
化合物Ｂの第二溶融粘度が温度１６０℃において約２００Ｐａ・ｓから約１００，０００Ｐａ・ｓの範囲にあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の結合剤混合物。
【請求項４】
上記化合物Ａが高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン及び超高分子量高密度ポリエチレンを含む少なくとも一種のポリエチレン及びポリプロピレンからなる群から選択されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の結合剤混合物。
【請求項５】
上記化合物Ａの第一溶融粘度が温度１６０℃において約１００Ｐａ・ｓから約１０，０００Ｐａ・ｓの範囲にあることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の結合剤混合物。
【請求項６】
上記非ポリマー化合物Ｃが天然ワックス、合成ワックス及び化学改質ワックス、特にハードパラフィン、マイクロワックス、モンタンワックス、セレシン、オゾケライト及びモンタンエステルワックスを含むパラフィンワックスからなる群から選択されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の結合剤混合物。
【請求項７】
上記化合物Ｃの凝固点が約４０℃から約９０℃の間にあることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の結合剤混合物。
【請求項８】
上記化合物Ａ、Ｂ及び／又はＣの密度が温度２０℃において約０．８ｇ／ｃｍ３から約１．５ｇ／ｃｍ３の範囲にあることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の結合剤混合物。
【請求項９】
脂肪酸及び脂肪酸エステルからなる群から選択される少なくとも一種の化合物Ｄを更に少なくとも含むことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の結合剤混合物。
【請求項１０】
当該結合剤混合物の総量に対する重量百分率の約０．０５％から約８％の量で上記化合物Ｄを含むことを特徴とする請求項９に記載の結合剤混合物。
【請求項１１】
上記化合物Ａがポリプロピレンであり、上記化合物Ｂがポリビニルアセテートであり、上記化合物Ｃがハードパラフィンであり、場合によっては含まれる上記化合物Ｄがステアリン酸であることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の結合剤混合物。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の結合剤混合物を少なくとも含む射出成形可能な混合物。
【請求項１３】
射出成形可能な混合物が、上記結合剤混合物を当該射出成形可能な混合物に対する体積百分率において約３０％から約６０％の範囲で、金属材料及びセラミック材料からなる群から選択される粉末形状材料を約４０％から約７０％の量で少なくとも含むことを特徴とする請求項１２に記載の射出成形可能な混合物。
【請求項１４】
請求項１２又は請求項１３に記載の射出成形可能な混合物がフィードストックとして射出成形装置へ供給され、成形部品が製造され、上記結合剤混合物の溶解可能な成分を除去するために成形部品が溶剤で処理され、上記除去を促進するために熱処理が実施され、成形部品が焼結される射出成形を用いた成形部品の製造方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法によって得られる成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形法を用いた成形部品製造のための結合剤混合物に関するものであり、また、少なくとも特に結合剤混合物の他、金属材料及びセラミック材料からなる群から選択される少なくとも粉末形状材料を含む、発明に基づく射出成形可能な混合物（フィードストックとも呼称される）に関するものであり、更に、射出成形を用いた成形部品の製造方法及び発明に基づくこの方法を用いて得られる成形体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知の射出成形法とは、成形部品製造のための周知の合成樹脂射出成形とプレスされた固体を製造するための焼結技術を最終的に組み合わせた、粉末射出成形法（ＰＩＭ）である。粉末射出成形法（ＰＩＭ）においては、金属粉末及び／又はセラミック粉末が結合剤と混合され、続いて、この混合物は、合成樹脂成形部品製造にも使用される通常の射出成形装置で加工される。
【０００３】
これによって得られる成形部品は、グリーン成形体と呼称され、引き続いて結合剤が除去されて焼結される。その際、焼き鈍し、コーティング等の加工段階が焼結後更に続くこともできる。粉末射出成形法（ＰＩＭ）の大きな利点は、最終輪郭形状に近い焼結部品が得られることであり、その結果、後続する加工段階が簡易化される、或いは、状況に依ってはなくすことも可能となる。結合剤には、グリーン成形体の十分な強度だけでなく、混合物中で十分な流動性ひいては加工性を出せるべく、特化された高い要求事項が求められる。周知の結合剤の不利な点は、その際往々にして、粉末射出成形法（ＰＩＭ）を用いて製造される部品の幾何形状、特にアンダーカット、また、重量及び大きさないしは長さにおいて制限が加えられる程度の流動性しか、周知の結合剤が粉末射出成形法（ＰＩＭ）で加工される金属粉末及び／又はセラミック粉末との混合物に与えられないことである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのため、本発明の課題は、達成可能な成形部品の幾何形状及び重量ないしは大きさの観点において、特に粉末射出成形法（ＰＩＭ）の、適用領域拡大に繋がる結合剤混合物を造り上げることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、ポリオレフィンからなる群から選択され、結合剤混合物の総量に対する重量百分率で約１０％から約６０％、特に約２１％から約４５％の量範囲で、第一軟化点及び第一溶融粘度を有する少なくとも一種のポリマー化合物Ａをと、結合剤混合物の総量に対する重量百分率で約１０％から約６５％、特に約２０％から約４５％の量範囲で、第二軟化点及び第二溶融粘度を有する少なくとも一種のポリマー化合物Ｂと、結合剤混合物の総量に対する重量百分率で約１０％から約６５％、特に約１５％から約５８％の量範囲で少なくとも一種の非ポリマー化合物Ｃとを含み、化合物Ａの第一軟化点及び化合物Ｂの第二軟化点が約８０℃から約２００℃、特に約１００℃から約１８０℃、更には特に約１３０℃から約１７５℃の範囲にあり、そこでは化合物Ａの第一溶融粘度に対する化合物Ｂの第二溶融粘度の比率が約０．１：１から約１００：１、特に０．１５：１から１５：１、更には特に０．２：１から１．９５：１であり、また、化合物Ｂ及び化合物Ｃが、アセトン、キシレン、ターペンタイン、テトラヒドロフラン及びエチルアセテートからなる群から選択される溶剤に、約２０℃から約９０℃、特に約３０℃から約８５℃、更には特に約３５℃から約７０℃の温度範囲で溶解可能である本発明にかかる結合剤混合物により解決される。
【０００６】
前述及び後述において「約」という用語は、物理的及び／又は化学的パラメーターの領域・範囲記載との関連で呼称されている限りにおいて、専門家にとっては、この関連において、粉末冶金加工法及び射出成形法の分野でのその専門知識を背景として、領域・範囲の境界記載によって、境界を若干上回る又は下回る領域・範囲が排除されるものでなく、これら領域・範囲も本発明で解決される課題を満たすことが明白である。そのように、ここで挙げた専門家は、本発明の課題解決とともに、また、発明に基づく教示を模作する際、記載された領域・範囲の境界の誤差±１０％を難なく考慮に入れる。
【０００７】
本発明の意における「溶解可能」或いは「溶解性」という用語は、本発明で「溶解可能」という概念がその関連において使用されるような化合物、つまり、特に化合物Ｂ、Ｃ、Ｄに関して、この用語は、発明に基づく結合剤を用いて製造されたグリーン成形体がそれ用の溶剤に完全に浸け込まれたその際、厚さに依って約８時間から約３６時間の範囲における溶解時間で、約２０℃から約９０℃、特に４５℃から約８０℃の温度範囲に関するものと理解される。前述の条件においては、当該の化合物、特に化合物Ｂ、Ｃ、Ｄの重量百分率で少なくとも特に約９０％、更には特に少なくとも約９５％がグリーン成形体から離れて溶解される。
【０００８】
本発明で「溶融粘度」という用語が使用される限りにおいて、これは、ポリマーの化学的性質及び温度に依って変わる数値のことである。その他では、発明に基づく結合剤混合物に含まれる化合物に関して、ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  １１３３に従って一定条件のもと算出されるメルトフローレート（ＭＦＲ）或いはボリュームフローレート（ＭＶＲ）（メルトインデックス）に関する記載数値を取り上げた。これら条件を認知することによって、メルトフローレート（ＭＦＲ）及びボリュームフローレート（ＭＶＲ）を溶解の絶対粘度（Ｐａ・ｓ）（溶融粘度）に換算することができる。そのうえ、メルトフローレート（ＭＦＲ）或いはボリュームフローレート（ＭＶＲ）の数値は、特定温度（例えば１９０℃或いは２３０℃）に関するものである。発明に基づく結合剤混合物に関して、射出成形温度における粘度数値は重要であり、これら数値は明確に算出しなければならない。本発明のポリマー個別の溶融粘度の粘度数値は、ドイツの「ゲォットフェルト材料検査機器有限会社」（Ｇｏｅｔｔｆｅｒｔ  Ｗｅｒｋｓｔｏｆｆ−Ｐｒｕｅｆｍａｓｃｈｉｎｅｎ  ＧｍｂＨ）のキャピラリーレオメーター「レオテスター１０００」（ＲＨＥＯ−ＴＥＳＴＥＲ  １０００）を使用してＤＩＮ  ５４８１１に従って測定された。
【０００９】
本発明の意における化合物Ａ、Ｂの第一溶融粘度及び第二溶融粘度の比率が挙げられる限りにおいて、そこでの記載事項は、特に射出成形プロセスの温度に関するものであり、そのような結合剤混合物の射出成形プロセス温度は、約１６０℃から約１８０℃の範囲である。
【００１０】
化合物Ａ、Ｂの軟化点は、ＤＩＮ  ＩＳＯ  ４６２５（リング・アンド・ボール法）に従って測定される。
【００１１】
本発明で「ポリマー」或いは「ポリマー化合物」という用語が使用される限りにおいて、これは、ＩＵＰＡＣ（国際純正・応用化学連合）命名法との一致のもと、一種類或いは複数種類の原子或いは原子群が繰り返し配列された分子から形成された物質という理解である。本発明の意における「ポリマー」或いは「ポリマー化合物」という用語は、特にホモポリマー、コーポリマー、ブロックポリマー、ブロックコーポリマー、グラフトポリマー及び／又はアイソタクチックポリマー、或いは、これらの混合物として形成されたような化合物であるという理解である。これと相応して、本発明の意における「非ポリマー化合物」という用語には、前述の定義に該当しないような化合物が該当する。
【００１２】
明確にするうえで、本発明の意における「化合物」という用語は、化合物Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとの関連で使用されるように、単一の物質にも複数物質から構成される混合物にも該当することに留意されたい。
【発明の効果】
【００１３】
発明に基づく結合剤混合物の大きな利点は、良好なグリーン成形体を得ながら卓越した流動性を発明に基づく結合剤混合物が有するその結果、寸法の大きな部品、特に長方向に形成される部品を、また、アンダーカットを有するそのような部品でさえも製造できる点にある。そのうえ、発明に基づく結合剤混合物は、相応の構想において、溶剤で少なくとも部分的に溶解可能であり、その結果、（例えば、ＨＮＯ３を使用する）触媒反応による結合剤除去プロセスと比較して、加工及び環境保護の観点に関して負担が少ない。バリの形成がないに等しいグリーン成形体を得ることができ、それによって、グリーン成形体の後続過程、特に加工が更に軽減されることは、特に有利である。そのうえ、発明に基づく結合剤混合物を用いて製造された成形部品は、大きな、特に長方向に形成される部品においてでさえ、亀裂する傾向を僅かにしか示さず、典型的にはほぼ示さないので、後続する焼結のために十分な形状安定性を有する。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
少なくともポリマー化合物である化合物Ａは、特に結合剤混合物の総量に対する重量百分率で約２１％から約４５％、特には約４０％まで、更には特に約３０％から約３８％の量で発明に基づく結合剤混合物に含まれる。少なくともポリマー化合物である化合物Ｂは、結合剤混合物の総量に対する重量百分率で特に約２０％から約４５％、更には特に約２４％から約３８％の量で発明に基づく結合剤混合物に含まれる。少なくとも非ポリマー化合物である化合物Ｃは、結合剤混合物の総量に対する重量百分率で特に約１５％から約５８％、更には特に約２０％から約３８％、それより更には特に約２５％から約３５％の量で発明に基づく結合剤混合物に含まれる。
【００１５】
化合物Ａの第一溶融粘度に対する化合物Ｂの第二溶融粘度の比率は、特に約０．２５：１から約１．９：１であり、また、約２：１から約１００：１でも良く、特に約３：１から約５０：１、更には特に約５：１から約４０：１が良い。更には、化合物Ａは、化合物Ｂ及び化合物Ｃが約２０℃から約９０℃の温度範囲で少なくとも大方が溶解可能であるようなアセトン、キシレン、ターペンタイン、テトラヒドロフラン及び／又はエチルアセテートを含む群の溶剤に溶解しないことが好ましい。化合物Ａ、Ｂ間に約０％から約１５％の溶融粘度の差異があることが有利である。
【００１６】
化合物Ｂは、ポリビニルアセテートを少なくとも含む、特にポリビニルアセテート・ホモポリマーを少なくとも含む、更には特に、ＰＳ（ポリスチレン）基準ＳＥＣ（サイズ排除クロマトグラフィー）に従う検査方法と一致のもとで算出された重量平均分子量ＭＷを約１５０，０００から約５００，０００、特に約２００，０００から約４００，０００の範囲で有するポリビニルアセテートを少なくとも含む群から選択されることが有利である。本発明の意においては、例えばエチレンビニルアセテート・コーポリマーといったビニルアセテートのコーポリマー、或いは、例えばＶＣＥＶＡ或いはＶＣＶＡＣといったビニルクロライドを有するコーポリマーを用いても良い。ただし、ポリビニルアセテートないしは異なるポリビニルアセテートの混合物を用いることが特に好ましい。というのは、ポリビニルアセテート及び異なるポリビニルアセテート混合物は、化合物Ａと比較して同等の溶融領域及び高い粘度を有すると同時に化合物Ｃと類似の溶解性を有することから、理想的な形で、十分な流動性を可能にしながら、発明に基づく結合剤を使用して製造された混合物ないしは成形部品の十分な強度を可能に造り出すことが思いがけなくも判明したためである。
【００１７】
ポリビニルアセテートを含む群から特に選択される化合物Ｂの溶融粘度は、温度１６０℃において、また、約１４０℃から約１９５℃の軟化点において、約２００Ｐａ・ｓから約１００，０００Ｐａ・ｓ、特に約１，５００Ｐａ・ｓから約２０，０００Ｐａ・ｓの範囲にあることが有利である。
【００１８】
化合物Ａは、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）及び／又は超高分子量高密度ポリエチレン（ＵＨＭＷ−ＨＤＰＥ）を含むポリエチレンを少なくとも含み、かつ／又はポリプロピレンを少なくとも含む群から選択されることが有利であり、また、特にポリプロピレン或いはポリプロピレンの混合物を含む群、更には特にポリプロピレン・ホモポリマーを少なくとも含む群から選択されることが好ましい。化合物Ａの第一溶融粘度は、温度１６０℃において、約１００Ｐａ・ｓから約１０，０００Ｐａ・ｓ、特に約１，０００Ｐａ・ｓから約５，０００Ｐａ・ｓの範囲にあることが有利である。化合物Ａの第一軟化点は、約１５０℃から約１８０℃であることが有利である。
【００１９】
化合物Ａの密度は、ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  １１８３に従って測定される、温度２０℃において、約０．８５ｇ／ｃｍ３から約０．９５ｇ／ｃｍ３、特に約０．８８ｇ／ｃｍ３から約０．９３ｇ／ｃｍ３の範囲にあることが更に有利である。ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  １１８３に従う化合物Ｂの密度は、温度２０℃において約１．１ｇ／ｃｍ３から約１．２５ｇ／ｃｍ３、特に約１．１５ｇ／ｃｍ３から約１．２ｇ／ｃｍ３の範囲にあることが有利である。
【００２０】
ＰＳ（ポリスチレン）基準ＳＥＣ（サイズ排除クロマトグラフィー）による重量平均分子量ＭＷは、化合物Ａに関しては、約２００，０００から約１，０００，０００、特に約２５０，０００から約８００，０００の範囲にあることが有利である。
【００２１】
非ポリマー化合物Ｃは、天然ワックス、合成ワックス及び／又は化学改質ワックス、特にハードパラフィンを含めたパラフィンワックス、また、マイクロワックス、モンタンワックス、セレシン、オゾケライト及び／又はモンタンエステルワックスを含む群から選択されることが有利である。その際、化合物Ｃは、ハードパラフィン或いはハードパラフィンの混合物を含む群から選択されることが更に好ましい。化合物Ｃは、ＤＩＮ  ＩＳＯ  ２２０７に従って測定される凝固点が約４０℃から約９０℃、特に約５０℃から約６５℃の間にあることが好ましい。化合物Ｃの溶融粘度は、温度１００℃において約０．５ｍＰａ・ｓから約１０ｍＰａ・ｓの範囲にあることが好ましい。
【００２２】
化合物Ａ、Ｂ及び／又はＣのＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  １１８３に従って測定される密度は、温度２０℃において約０．８ｇ／ｃｍ３から約１．５ｇ／ｃｍ３、特に約０．８５ｇ／ｃｍ３から約１．３ｇ／ｃｍ３の範囲にあることが有利である。
【００２３】
発明に基づく結合剤混合物は、脂肪酸及び／又は脂肪酸エステルを少なくとも含む群から選択される化合物Ｄを少なくとも含むことが更に有利である。化合物Ｄは、脂肪酸を少なくとも含む群、特にステアリン酸及び／又はオレイン酸を含む群から選択されることが更に好ましい。発明に基づく結合剤は、結合剤混合物の総量に関して重量百分率の約８％まで、特に０．５％から約６％、更には特に０．８％から約２．８％で、化合物Ｄを含むことが更に好ましい。化合物Ｄの融点は、約５０℃から約７５℃、特に約５８℃から約６９℃の範囲にあることが有利である。
【００２４】
発明に基づく結合剤混合物は、特に好ましい実施態様において、化合物Ａ及びＢ及びＣから構成され、場合によっては化合物Ｄも含み、そこでは化合物Ａがポリプロピレンであり、化合物Ｂがポリビニルアセテートであり、化合物Ｃがハードパラフィンであり、場合によって含まれる化合物Ｄがステアリン酸である。結合剤混合物の総量に対する重量百分率において、少なくともポリビニルアセテートを約３０％から約３８％、少なくともハードパラフィンを約２５％から約３８％、少なくともポリプロピレンを約３０％から約４０％、場合によってステアリン酸を約０．３％、特に約０．５％から約２．６％含む結合剤混合物が特に好ましい。前述した化合物Ａ及びＢ及びＣ、また、場合によって含まれる化合物Ｄの他には、更なる構成要素が結合剤混合物に含まれていないことが有利である。発明に基づき、前述した好ましい結合剤混合物に化合物Ｄが含まれていなくても良い。
【００２５】
本発明は、そのうえ、発明に基づく結合剤混合物を含む、また、特に粉末形状材料を更に含む射出成形可能な混合物（フィードストック）に関するものである。粉末形状材料は、金属材料及び／又はセラミック材料を少なくとも含む群から特に選択される。射出成形可能な混合物、特に粉末射出成形法（ＰＩＭ）で使用可能な射出成形可能混合物は、射出成形可能な混合物の総量に対する体積百分率において、発明に基づく結合剤混合物を約３０％から約６０％の範囲で、金属材料及び／又はセラミック材料（例えば、１７−４ＰＨ、３１６Ｌ、Ｆｅ８Ｎｉ、Ａｌ２Ｏ３、ＡＬＮ及び／又はＳｉ３Ｎ４）を含む群から選択される粉末形状材料を約４０％から約７０％の範囲で含むことが更に好ましい。発明に基づく射出成形可能混合物は、射出成形可能な混合物の総量に対する重量百分率において特に約１０％まで、更には特に約５％から９％の量範囲で、発明に基づく結合剤混合物を含むことが好ましい。
【００２６】
本発明は、そのうえ更に、射出成形法を用いた、特に粉末射出成形法（ＰＩＭ）を用いることが有利な成形部品の製造方法に関するものであり、そこでは、前述のとおり、射出成形可能な混合物がフィードストックとして射出成形装置へ供給され、成形部品が製造され、結合剤混合物の溶解可能な構成要素を除去するために特に約４５℃から約８０℃の温度範囲で特に約８時間から約３６時間成形部品が溶剤で処理され、特に約１時間から約１０時間更に結合剤を除去するために特に約３００℃から約６５０℃の温度範囲で熱処理が実施され、成形部品が特に約１０００℃から約１４００℃、更には特に約１２００℃から約１３８０℃の温度範囲で焼結される。
【００２７】
本発明において、「溶剤」という用語は、個別の溶剤或いはそれら個別溶剤の混合物という理解である。そこでは、溶剤はアセトン、キシレン、ターペンタイン、テトラヒドロフラン及び／又はエチルアセテートを含む群から特に選択される。
【００２８】
溶剤を用いた結合剤除去の際、化合物Ｂ及びＣが、また、場合によって含まれる化合物Ｄも、グリーン成形体からほぼ完全に除去されることが有利である。特に化合物Ｂの残余量は、射出成形可能な混合物、つまり熱処理前に成形部品に存在した結合剤混合物と粉末形状材料から少なくとも構成される混合物の総量に対する体積百分率において特に約１％を超えない量で存在し、予備焼結へと移行可能な熱処理において、化合物Ａと同様に除去することができる。化合物Ｄは、溶剤を用いた結合剤除去によって特に除去可能である。
【００２９】
本発明は、また更に、発明の方法特に粉末射出成形法（ＰＩＭ）によって得られる成形体、及び本発明の射出成形可能混合物を用いて得られる成形体に関するものである。
【００３０】
これら利点及び更に他の利点は、以下に続く例において更に詳解される。先ず、そこでは以下に続く例において挙げられる特徴が本発明の対象を制限するものではない旨を示唆されたい。むしろ、それら例を含めて全体的な明細書に記載された各々特徴は、改良のために個々に組み合わせても良い。特に、そこでは、特化して選択された化合物Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに制限することも、粉末射出成形法（ＰＩＭ）の特化したパラメーターに制限することも意図されておらず、また、その意思もなく、むしろ、他の材料ないしは組成ないしは射出成形法が用いられても良い。
【実施例】
【００３１】
化合物Ａ及びＢ及びＣから構成され、また、場合によっては化合物Ｄも含み、これら構成要素の含有量が異なる、発明に基づく結合剤の混合物が合計４例製造された。
【００３２】
化合物Ａとして、ＤＩＮ  ＩＳＯ  ４６２５（リング・アンド・ボール法）に従って測定される軟化点が約１５０℃から約１７０℃であり、ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  １１８３に従って測定される密度が温度２０℃において約０．８９ｇ／ｃｍ３から約０．９１ｇ／ｃｍ３の範囲であり、ＤＩＮ  ５４８１１に従って測定される溶融粘度が温度１６０℃において約２，０００Ｐａ・ｓ、温度１８０℃において約２，５００Ｐａ・ｓである、ケルン所在「バセル・ポリオレフィンス有限会社」（Ｂａｓｅｌｌ  Ｐｏｌｙｏｌｅｆｉｎｓ  ＧｍｂＨ）のポリプロピレン・ホモポリマーが使用された。
【００３３】
化合物Ｂとして、溶融粘度が温度１６０℃において約２，０００Ｐａ・ｓであり、重量平均分子量ＭＷが約２７０，０００から約３１０，０００の範囲であり、ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  １１８３に従う密度が約１．１８ｇ／ｃｍ３であり、ＤＩＮ  ＩＳＯ  ４６２５（リング・アンド・ボール法）に従って測定される軟化点が約１５０℃から約１６０℃である、「ヴァッカー・ケミー株式会社」（Ｗａｃｋｅｒ  Ｃｈｅｍｉｅ  ＡＧ）のポリビニルアセテート・ホモポリマーが使用された。
【００３４】
化合物Ｃとして、ＤＩＮ  ５４８１１に従う溶融粘度が温度１００℃において約４ｍＰａ・ｓであり、ＤＩＮ  ＩＳＯ  ２２０７に従う凝固点が約６１℃であり、ＤＩＮ  ５１７５７に従う密度が温度８０℃において約０．７７５ｇ／ｃｍ３である、ハンブルク所在「ハー・ウント・エル・ヴァックス社」（Ｈ＆Ｒ  Ｗａｃｈｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ）のハードパラフィンが使用された。
【００３５】
化合物Ｄとして、ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  １１８３に従う密度が温度２０℃において約０．９４ｇ／ｃｍ３であり、融点が約６７℃から約６９℃である、シュヴェルテ（Ｓｃｈｗｅｒｔｅ）所在「フィッシャー・サイエンティフィック有限会社」（Ｆｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  ＧｍｂＨ）から購入されたステアリン酸が使用された。
【００３６】
前述した化合物Ａ、Ｂ、Ｃ、また、場合によって含まれるＤは、先ず、混合物１から４へと互いに混ぜ合わせられ、続いて、射出成形装置への供給前に温度１８０℃において均質の混合物が得られるまで金属粉末と混ぜ合わせられた。その際、金属粉末として、Ｃａｒｂ．Ｆｅ（カルボニル鉄）の呼称が付いたロシア・ジェルジンスク所在「シンテズ・エンジニアリング社」（Ｓｉｎｔｅｚ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｌｔｄ．）の金属粉末とデュッセルドルフ所在「カーペンター・パウダー・プロダクツ有限会社」（Ｃａｒｐｅｎｔｅｒ  Ｐｏｗｄｅｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ＧｍｂＨ）の粉末３１６Ｌ及び１７−４ＰＨが使用された。続いて、材料中に１７−４ＰＨの組成を得るために、母合金粉末１７−４ＰＨ  ＭＡとカルボニル鉄との比率２：１の混合物が使用された。
【００３７】
そのようにして製造されたフィードストック（射出成形可能な混合物）の粉末射出成形法（ＰＩＭ）は、ロスブルク（Ｌｏｓｓｂｕｒｇ）所在「アルブルク有限合資会社」（Ａｒｂｕｒｇ  ＧｍｂＨ  ＆  Ｃｏ．  ＫＧ）の射出成形装置を用いて実施され、グリーン成形体は寸法が７４０：５：３（単位ｍｍ、奥行、幅、高さ）の螺旋形状に作られ、成形部品（厚さ１０ｍｍまで）は、重量４００ｇ、寸法が奥行１９７ｍｍ、幅３０ｍｍ、高さ３４ｍｍに作られた。シリンダー温度、金型温度、射出圧力、射出速度、保持圧力、冷却時間は、以下に続く表を参照されたい。
【００３８】
粉末射出成形法（ＰＩＭ）を用いたグリーン成形体製造に続いて、得られたグリーン成形体は、温度範囲が４５℃から８０℃のエチルアセテートで結合剤除去されたその際、化合物Ｂ、Ｃ、Ｄは、化合物Ｂの非常に僅かな残余量しかない程にまで、グリーン成形体から完全に等しく除去された。その際、溶剤を用いての結合剤除去は、アシャッフェンブルク所在「レォミ有限会社」（ＬＯＥＭＩ  ＧｍｂＨ）の結合剤除去設備で８時間から３６時間、特に１２時間から２４時間行われる。続いて、そのようにして予め結合剤除去された成形部品は、温度約６００℃において１時間から１０時間、特に１時間から４時間熱処理へと供給され、そこでは、化合物Ａと僅かな化合物Ｂの残余量が成形部品から完全に除去され、続いて、約１，２００℃から１，３８０℃の温度範囲で焼結が行われた。
【００３９】
以下に続く表からは、合計４例の混合物の組成ならびに各々射出成形パラメーター、また、得られたグリーン成形体ないしは成形部品の焼結後の特性を参照されたい。
【００４０】
【表１】
2014529677.tif 000002
【００４１】
化合物ＡからＤの組成を変えることによって、特定の用途に最も適した特性を持つような異なるフィードストックを構想することが可能となる。例えば、非常に良好な流動性は、混合物３、４において達成された。未焼結の成形部品の非常に良好なグリーン成形体強度及び形状安定性は、混合物１によって得られた。重要な特性の妥協策は、混合物２である。
【００４２】
本発明によれば、構造形状が大きめの成形部品、特に厚さ・長さ比率が大きい成形部品製造のために特に粉末射出成形法（ＰＩＭ）で使用できる結合剤混合物及びフィードストックが、本発明によって造り出される。
【手続補正書】
【提出日】平成26年5月22日(2014.5.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形法による成形部品製造のための結合剤混合物であって、
ポリエチレン及びポリプロピレンからなる群から選択され、当該結合剤混合物の総量に対する重量百分率で１０％から６０％の量範囲で、ＤＩＮ  ＩＳＯ  ４６２５に従って測定される第一軟化点及びＤＩＮ  ５４８１１に従って測定される第一溶融粘度を有する少なくとも一種のポリマー化合物Ａと、ポリビニルアセテートからなり、当該結合剤混合物の総量に対する重量百分率で１０％から６５％の量範囲で、ＤＩＮ  ＩＳＯ  ４６２５に従って測定される第二軟化点及びＤＩＮ  ５４８１１に従って測定される第二溶融粘度を有する少なくとも一種のポリマー化合物Ｂと、天然ワックス、合成ワックス及び化学改質ワックスからなる群から選択され、当該結合剤混合物の総量に対する重量百分率で１０％から６５％の量範囲で少なくとも一種の非ポリマー化合物Ｃとを含み、
上記化合物Ａの第一軟化点及び化合物Ｂの第二軟化点が８０℃から２００℃であり、上記化合物Ａの第一溶融粘度に対する化合物Ｂの第二溶融粘度の比率が０．１：１から１００：１であり、
上記化合物Ｂ及び化合物Ｃが、アセトン、キシレン、ターペンタイン、テトラヒドロフラン及びエチルアセテートからなる群から選択される溶剤に、２０℃から９０℃の温度範囲で溶解可能である結合剤混合物。
【請求項２】
化合物Ｂの第二溶融粘度が温度１６０℃において２００Ｐａ・ｓから１００，０００Ｐａ・ｓの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載の結合剤混合物。
【請求項３】
上記化合物Ａの第一溶融粘度が温度１６０℃において１００Ｐａ・ｓから１０，０００Ｐａ・ｓの範囲にあることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の結合剤混合物。
【請求項４】
上記化合物Ｃの凝固点が４０℃から９０℃の間にあることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の結合剤混合物。
【請求項５】
上記化合物Ａ、Ｂ又はＣの密度が温度２０℃において０．８ｇ／ｃｍ３から１．５ｇ／ｃｍ３の範囲にあることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の結合剤混合物。
【請求項６】
脂肪酸及び脂肪酸エステルからなる群から選択される少なくとも一種の化合物Ｄを更に含むことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の結合剤混合物。
【請求項７】
当該結合剤混合物の総量に対する重量百分率で０．０５％から８％の量で上記化合物Ｄを含むことを特徴とする請求項６に記載の結合剤混合物。
【請求項８】
上記化合物Ｄがステアリン酸であることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の結合剤混合物。
【請求項９】
上記化合物Ａがポリプロピレンであり、上記化合物Ｂがポリビニルアセテートであり、上記化合物Ｃがハードパラフィンであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の結合剤混合物。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の少なくとも一種の結合剤混合物を含む射出成形可能な混合物。
【請求項１１】
射出成形可能な混合物が、上記結合剤混合物を当該射出成形可能な混合物に対する体積百分率において３０％から６０％の範囲で、金属材料及びセラミック材料からなる群から選択される少なくとも一種の粉末形状材料を４０％から７０％の量で含むことを特徴とする請求項１０に記載の射出成形可能な混合物。
【請求項１２】
請求項１０又は請求項１１に記載の射出成形可能な混合物がフィードストックとして射出成形装置へ供給されて成形部品が製造され、上記結合剤混合物の溶解可能な成分を除去するために成形部品が溶剤で処理され、上記除去を促進するために熱処理が実施され、成形部品が焼結される射出成形を用いた成形部品の製造方法。
【国際調査報告】
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