(57)【要約】【課題】  潤滑性を阻害せずに低ラトラ値を実現し、割れ、欠け及び密度バランス不良のないグリーン体を得ることのできる、低密度粉末冶金用潤滑バインダーを提供すること、及び該低密度粉末冶金用潤滑バインダーの製造方法を提供すること。また、低ラトラ値を実現し、割れ、欠け及び密度バランス不良のないグリーン体を経由した良好な低密度粉末冶金製品の製造方法を提供すること。【解決手段】  粉末冶金用の結合剤及び粉末冶金用の潤滑剤の溶融混合物であって、メディアン径５〜７０μｍの粒子からなることを特徴とする低密度粉末冶金用潤滑バインダー。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末冶金用の結合剤及び粉末冶金用の潤滑剤の溶融混合物であって、メディアン径５〜７０μｍの粒子からなることを特徴とする低密度粉末冶金用潤滑バインダー。
【請求項２】
上記の粉末冶金用の結合剤が、オキシアルキレン重合鎖含有ポリマーである請求項１に記載の低密度粉末冶金用潤滑バインダー。
【請求項３】
上記オキシアルキレン重合鎖含有ポリマーが、以下の式（１）で表される化合物及び／又は式（２）で表される化合物からなるものである請求項２に記載の低密度粉末冶金用潤滑バインダー。
【化１】
2005330557.tif 000008
【請求項４】
上記の粉末冶金用の潤滑剤が、ジアミドワックス及び／又はカルボン酸金属塩である請求項１〜３のいずれかに記載の低密度粉末冶金用潤滑バインダー。
【請求項５】
上記の粉末冶金用の潤滑剤１００質量部に対する上記の粉末冶金用の結合剤の割合が、０．１〜１００質量部である請求項１〜４のいずれかに記載の低密度粉末冶金用潤滑バインダー。
【請求項６】
粉末冶金用の結合剤及び粉末冶金用の潤滑剤を溶融混合し、メディアン径５〜７０μｍの粒子とすることを特徴とする、低密度粉末冶金用潤滑バインダーの製造方法。
【請求項７】
上記の粉末冶金用の潤滑剤１００質量部に対する上記の粉末冶金用の結合剤の割合が、０．１〜１００質量部である請求項６に記載の低密度粉末冶金用潤滑バインダーの製造方法。
【請求項８】
メディアン径５〜１２０μｍの金属粒子１００質量部に対して、請求項１〜５のいずれかに記載の低密度粉末冶金用潤滑バインダーを０．０１〜１０質量部混合し、これを低圧でプレス成形して低密度グリーン体を得、これを焼成することを特徴とする低密度粉末冶金製品の製造方法。
【請求項９】
更に、上記金属粒子１００質量部に対して、メディアン径５〜７０μｍの、ポリスチレン粒子及び／又はポリスチレン以外のビニル系ポリマーをポリスチレンで被覆した粒子１〜２０質量部を混合する請求項８に記載の低密度粉末冶金製品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低密度粉末冶金用潤滑バインダーに関するものであり、詳しくは、６ｇ／ｃｍ3未満の低密度グリーン体を経由する低密度粉末冶金において、潤滑性を阻害せずに低ラトラ値を実現し、割れ、欠け及び密度バランス不良のないグリーン体を得ることのできる、低密度粉末冶金用潤滑バインダーに関するものである。また更に、本発明は、該低密度粉末冶金用潤滑バインダーの製造方法及び低密度粉末冶金製品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より任意形状の金属製品を得る方法として粉末冶金法が用いられており、主に金属（粉末）粒子に、潤滑剤及び結合剤等をコートした冶金材料をプレス成形してグリーン体となし、これを焼成して冶金製品を得ている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、鉄又は鋼鉄粉末にポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、グリセリン及びポリビニルアルコールのいずれか一つを結合剤として混合した粉末冶金用金属粉末混合物が記載されている。また、特許文献２には、合金用粉末に結合剤としてポリ酢酸ビニル、セルロースエステル、ポリメタクリル酸メチル、アルキッド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエチレングリコール、セルロース樹脂類を機械混合した粉末冶金用金属粉末混合物が記載されている。さらに、特許文献３には、鉄系粉末をベースとし、結合剤に数平均分子量が７０００以上のポリアルキレンオキシドを含む粉末冶金用金属粉末混合物が記載されている。
【０００４】
しかしながら、これらはいずれも６ｇ／ｃｍ3以上の高密度（特許文献１では「圧縮率」、特許文献２では「未焼結密度」、特許文献３では「生密度」と表現されている）グリーン体を経由する粉末冶金であった。また、これらは、結合剤を均一に配合するために溶融したり溶剤に溶解して配合したものであり、実質的には金属粒子に結合剤をコーティングした状態で冶金に使用するものであった。
【０００５】
一方、近年、粉末冶金製品の空洞部（気孔部）に低融点金属や潤滑剤等を含浸するために、低密度の粉末冶金製品が求められており、例えば特許文献４では寒天を用いて造粒した金属粒子を用いているが、潤滑性を阻害せずに低ラトラ値を実現し、割れ、欠け及び密度バランス不良のないグリーン体を得ることはできなかった。
【０００６】
また、特許文献１〜３に記載の方法でも、潤滑性を阻害せずに低ラトラ値を実現し、割れ、欠け及び密度バランス不良のないグリーン体を得ることはできなかった。
【０００７】
【特許文献１】特開昭５６−１３６９０１号公報
【特許文献２】特開昭６３−１０３００１号公報
【特許文献３】特開平６−１０００１号公報
【特許文献４】特開２００３−２９３００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の目的は、潤滑性を阻害せずに低ラトラ値を実現し、割れ、欠け及び密度バランス不良のないグリーン体を得ることのできる、低密度粉末冶金用潤滑バインダーを提供すること、及び該低密度粉末冶金用潤滑バインダーの製造方法を提供することにある。また、本発明の目的は、低ラトラ値を実現し、割れ、欠け及び密度バランス不良のないグリーン体を経由した良好な低密度粉末冶金製品の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは上記に鑑み鋭意研究の結果、本発明に到達した。
即ち、本発明は、粉末冶金用の結合剤及び粉末冶金用の潤滑剤の溶融混合物であって、メディアン径５〜７０μｍの粒子からなることを特徴とする低密度粉末冶金用潤滑バインダーを提供するものである。
【００１０】
また、本発明は、上記の粉末冶金用の結合剤が、オキシアルキレン重合鎖含有ポリマーである上記の低密度粉末冶金用潤滑バインダーを提供するものである。
【００１１】
また、本発明は、上記オキシアルキレン重合鎖含有ポリマーが、以下の式（１）で表される化合物及び／又は式（２）で表される化合物からなるものである上記の低密度粉末冶金用潤滑バインダーを提供するものである。
【００１２】
【化１】
2005330557.tif 000002
【００１３】
また、本発明は、上記の粉末冶金用の潤滑剤が、ジアミドワックス及び／又はカルボン酸金属塩である上記の低密度粉末冶金用潤滑バインダーを提供するものである。
【００１４】
また、本発明は、上記の粉末冶金用の潤滑剤１００質量部に対する上記の粉末冶金用の結合剤の割合が、０．１〜１００質量部である上記の低密度粉末冶金用潤滑バインダーを提供するものである。
【００１５】
また、本発明は、粉末冶金用の結合剤及び粉末冶金用の潤滑剤を溶融混合し、メディアン径５〜７０μｍの粒子とすることを特徴とする、低密度粉末冶金用潤滑バインダーの製造方法を提供するものである。
【００１６】
また、本発明は、上記の粉末冶金用の潤滑剤１００質量部に対する上記の粉末冶金用の結合剤の割合が、０．１〜１００質量部である、上記の低密度粉末冶金用潤滑バインダーの製造方法を提供するものである。
【００１７】
また、本発明は、メディアン径５〜１２０μｍの金属粒子１００質量部に対して、上記低密度粉末冶金用潤滑バインダーを０．０１〜１０質量部混合し、これを低圧でプレス成形して低密度グリーン体を得、これを焼成することを特徴とする低密度粉末冶金製品の製造方法を提供するものである。
【００１８】
また、本発明は、更に、上記金属粒子１００質量部に対して、メディアン径５〜７０μｍの、ポリスチレン粒子及び／又はポリスチレン以外のビニル系ポリマーをポリスチレンで被覆した粒子１〜２０質量部を混合する、上記の低密度粉末冶金製品の製造方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の効果は、潤滑性を阻害せずに低ラトラ値を実現し、割れ、欠け及び密度バランス不良のないグリーン体を得ることのできる低密度粉末冶金用潤滑バインダー、及び該低密度粉末冶金用潤滑バインダーの製造方法を提供できることにある。また更に、本発明の効果は、低ラトラ値を実現し、割れ、欠け及び密度バランス不良のないグリーン体を経由した良好な低密度粉末冶金製品の製造方法を提供できることにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の低密度粉末冶金用潤滑バインダーは、粉末冶金用の結合剤及び粉末冶金用の潤滑剤が溶融混合された、メディアン径５〜７０μｍ、好ましくは１０〜５０μｍ、より好ましくは２０〜４５μｍの粒子からなるものである。粉末冶金用の結合剤及び粉末冶金用の潤滑剤が溶融混合されている潤滑バインダー粒子のメディアン径が小さすぎると、粉末冶金を行う場合にラトラ値が増大してしまい、大きすぎるとグリーン体に「巣」が生じてしまう等、良好な粉末冶金を行うことができない。
【００２１】
本発明の低密度粉末冶金用潤滑バインダーに使用することのできる結合剤は、特に限定されず、従来粉末冶金の結合剤として用い得ることが知られている結合剤であれば全て用いることができ、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、セルロースエステル（酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース等）、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、（メタ）アクリル樹脂、（メタ）アクリル酸共重合樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、熱可塑性フェノール樹脂等を使用することができるが、本発明の効果をより効果的に得る観点から、オキシアルキレン重合鎖含有ポリマーである結合剤を使用することが好ましい。
【００２２】
上記オキシアルキレン重合鎖含有ポリマーとしては、以下の式（１）で表される化合物及び式（２）で表される化合物からなるものを好ましい例として挙げることができる。
【００２３】
【化２】
2005330557.tif 000003
【００２４】
本発明の効果をより効果的に得る観点から、Ｒ、Ｒ’及びＲ”で表される炭化水素基として好ましいものは、炭素原子数１〜３０の飽和若しくは不飽和の直鎖でも分岐でもよい脂肪族炭化水素基、炭素原子数５〜３０の飽和若しくは不飽和の無置換でも置換基（好ましくは合計炭素原子数１〜１０の置換基）を有していてもよい脂環式炭化水素基、炭素原子数６〜３０の無置換でも置換基（好ましくは合計炭素原子数１〜１０の置換基）を有していてもよい芳香族炭化水素基であり、より好ましくは、直鎖でも分岐でもよい炭素原子数１〜２６の飽和脂肪族炭化水素基である。
【００２５】
また、Ｒ、Ｒ’及びＲ”で表されるアシル基をＲa−ＣＯ−（Ｒaは炭化水素基を表す）と表した場合、同様の観点から、Ｒaで表される炭化水素基として好ましいのは、炭素原子数１〜３０の飽和若しくは不飽和の直鎖でも分岐でもよい脂肪族炭化水素基、炭素原子数５〜３０の飽和若しくは不飽和の無置換でも置換基（好ましくは合計炭素原子数１〜１０の置換基）を有していてもよい脂環式炭化水素基、炭素原子数６〜３０の無置換でも置換基（好ましくは合計炭素原子数１〜１０の置換基）を有していてもよい芳香族炭化水素基であり、より好ましくは、直鎖でも分岐でもよい炭素原子数１〜２６の飽和脂肪族炭化水素基である。
【００２６】
従って、本発明の効果をより効果的に得る観点から、式（１）又は（２）で表される化合物のＲ、Ｒ’及びＲ”として好ましいのは、水素、上記の好ましい炭化水素基、又は上記の好ましいアシル基である。また、式（１）で表される化合物及び式（２）で表される化合物は、単独で用いてもよく、２種以上の混合物として用いてもよい。
【００２７】
また、本発明の効果をより効果的に得る観点から、上記式（２）におけるＱとして好ましいのは、２〜６価のアルコール残基、２〜６価のアミン残基及び２〜６価の酸残基である。
【００２８】
上記アルコール残基を提供し得るアルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、エリスリトール、ペンタエリスリトール、ジグリセリン、トリグリセリン、テトラグリセリン、ソルビトール、グルコース、フルクトース等が挙げられる。
【００２９】
上記アミン残基を提供し得るアミンとしては、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン等のアルキルアミン類、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン等のポリアルキレンポリアミン類等が挙げられる。
【００３０】
上記酸残基を提供し得る酸（カルボン酸）としては、蓚酸、マロン酸、琥珀酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、エタントリカルボン酸、プロパントリカルボン酸、ヘキサントリカルボン酸等が挙げられる。
【００３１】
また、上記式（２）におけるＱは、水酸基及びアミノ基を有する化合物の残基、水酸基及び酸基（カルボキシル基）を有する化合物の残基、アミノ基及び酸基（カルボキシル基）を有する化合物の残基、又は水酸基、アミノ基及び酸基（カルボキシル基）を有する化合物の残基であってもよく、これらの残基は、活性水素基の合計が２〜６価である化合物から提供することができる。
【００３２】
このような残基を提供し得る化合物としては、例えば、メタノールアミン、エタノールアミン等のアルカノールアミン類、クエン酸等のヒドロキシカルボン酸類、アミノ酸等のアミノカルボン酸、及びヒドロキシアミノ酸が挙げられる。
【００３３】
本発明の効果をより効果的に得る観点から、上記式（１）におけるｎあるいは上記式（２）におけるｍとして好ましいのは９を超える数、特に７０を超える数である。９以下であると本発明の効果が十分得られない場合がある。ｎあるいはｍの上限は、特に制限されるものではないが、極端に大きい数であるとグリーン体に「巣」を生じやすくなるので、好ましくは３００以下が良い。
【００３４】
上記式（１）及び（２）におけるＡは、炭素原子数２〜４のアルキレン基であればよく、式（１）中のポリオキシアルキレン鎖（ＡＯ）nにおけるｎ個のＡ及び式（２）中のポリオキシアルキレン鎖（ＡＯ）mにおけるｍ個のＡは、全て同じであっても、異なっていてもよい。本発明の効果をより効果的に得る観点から、上記式（１）で表される化合物及び上記式（２）で表される化合物の中でも、オキシエチレンブロック及び炭素原子数３以上のオキシアルキレンブロックを分子中に有する化合物が好ましい。
【００３５】
炭素原子数３以上のオキシアルキレンとしてオキシプロピレンを例に説明すると、好ましい上記化合物としては、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドのブロック共重合体であるポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール、活性水素化合物にエチレンオキシド及びプロピレンオキシドをブロック付加させた化合物、並びにこれらのエーテル化物（エーテル化度は１以上であればよく、活性水素基が全てエーテル化されていてもよい）、エステル化物（エステル化度は１以上であればよく、活性水素基が全てエステル化されていてもよい）等を挙げることができる。
【００３６】
オキシエチレンブロック及び炭素原子数３以上のオキシアルキレンブロックを分子中に有する上記化合物は、好ましくは、１分子当たり、オキシエチレン単位が１を超え、炭素原子数３以上のオキシアルキレン単位が１を超え、且つオキシエチレン単位と炭素原子数３以上のオキシアルキレン単位の合計が９を超える化合物である。このような化合物は、活性水素を有する化合物にエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド等を付加して得ることができる。
【００３７】
このような化合物の好ましい例としては、以下の式（３）〜式（６）で表される化合物が挙げられ、これらの化合物は単独で用いてもよく、混合して用いることもできる。
【００３８】
【化３】
2005330557.tif 000004
【００３９】
本発明の効果をより効果的に得る観点から、上記式（３）〜（６）で表される化合物として好ましいのは、ａ及びｂが何れも１を超える数であり、分子中のａ及びｂの合計が９を超えるものである。ａは４０を超える数がより好ましく、ｂは２５を超える数がより好ましい。尚、分子中のａ及びｂの合計は、上記式（１）におけるｎ又は上記式（２）におけるｍに相等し、その上限は特になく上記ｎ及びｍと同様である。
【００４０】
本発明の低密度粉末冶金用潤滑バインダーに使用できる潤滑剤としては、特に限定されず、従来粉末冶金用の潤滑剤として用い得ることが知られている潤滑剤であれば全て用いることができ、例えば、パラフィン、ワックス（天然ワックス、合成ワックス）、カルボン酸金属塩、ジアミドワックス及びこれらの混合物等が挙げられる。これらの中でも、本発明の効果をより効果的に得る観点から、ジアミドワックス及び／又はカルボン酸金属塩が好ましい。
【００４１】
上記ジアミドワックスとしては、例えば、以下の式（７）で表される化合物を代表的なものとして挙げることができる。具体的には、例えば、メチレンジアミン、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等のジアミンの、カルボン酸〔例えば、ヘキサン酸、２−エチルヘキサン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、ゾーマリン酸、ガドレン酸、エルカ酸、セラコレイン酸、その他天然油脂から得られる単一又は混合脂肪酸（例えば、亜麻仁油、オリーブ油、カカオ脂、ごま油、米糠油、サフラワー油、大豆油、ツバキ油、コーン油、ナタネ湯、パーム油、パーム核油、ひまし油、ひまわり油、綿実油、ヤシ油等の植物油、牛脂、豚脂、乳脂、魚油、鯨油等の動物性油脂から得られる脂肪酸等）〕とのビスアミドが挙げられる。
【００４２】
【化４】
2005330557.tif 000005
【００４３】
上記カルボン酸金属塩としては、例えば、上記ジアミドワックスを構成するカルボン酸として例示した上記カルボン酸と、アルカリ金属、アルカリ土類金属等の酸化物あるいは水酸化物とから得られる金属塩が挙げられる。
【００４４】
上記アルカリ金属、アルカリ土類金属等の酸化物あるいは水酸化物としては、例えば、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、水酸化アルミニウム等が挙げられ、また、消石灰、生石灰、亜鉛華等も挙げられる。
【００４５】
これらの潤滑剤は、１種でも２種以上の混合物でも差し支えなく使用でき、具体的な好ましい化合物の例としては、ステアリン酸亜鉛、Ｎ，Ｎ’−エチレンビス（ステアリン酸アミド）及びＮ，Ｎ’−メチレンビス（ステアリン酸アミド）が挙げられる。
【００４６】
本発明の低密度粉末冶金用潤滑バインダーにおいて、上記の粉末冶金用の結合剤及び上記の粉末冶金用の潤滑剤は溶融混合されていればよいが、本発明の効果をより効果的に得る観点から、好ましくは、粉末冶金用の潤滑剤１００質量部に対する粉末冶金用の結合剤の割合が、０．１〜１００質量部であり、より好ましくは０．５〜１０質量部、最も好ましくは１〜５質量部である。潤滑剤に対して結合剤が少なすぎるとラトラ値が増大してしまうおそれがあり、多すぎると粘着性が増大して型からの抜出圧を上昇させてしまうおそれがある。
【００４７】
本発明の低密度粉末冶金用潤滑バインダーは、上記粉末冶金用の結合剤及び粉末冶金用の潤滑剤が溶融混合されている必要がある。単にこれらを混合しただけでは本発明の効果は得られずラトラ値が増大してしまう。
【００４８】
次に、本発明の低密度粉末冶金用潤滑バインダーの製造方法について説明する。
【００４９】
本発明の低密度粉末冶金用潤滑バインダーの製造方法は、粉末冶金用の結合剤及び粉末冶金用の潤滑剤を溶融混合し、メディアン径５〜７０μｍの粒子とするものである。
ここで用いる粉末冶金用の結合剤及び粉末冶金用の潤滑剤は、上記の粉末冶金用の結合剤及び粉末冶金用の潤滑剤の通りであり、これらの好ましいものも上記の通りである。
【００５０】
溶融混合の方法は何ら限定されず、周知の方法を差し支えなく用いることができるが、例えば、概ね８０〜２５０℃、好ましくは１００〜２００℃、より好ましくは１２０〜１８０℃で溶融し十分に混合した後、冷却固化し、この固化物を粉砕・分級して、メディアン径５〜７０μｍの粒子とすればよい。
【００５１】
本発明の低密度粉末冶金用潤滑バインダーの製造方法においては、本発明の効果をより効果的に得る観点から、粉末冶金用の潤滑剤１００質量部に対する粉末冶金用の結合剤の割合は、好ましくは０．１〜１００質量部、より好ましくは０．５〜１０質量部、最も好ましくは１〜５質量部である。
【００５２】
次に、本発明の、低密度粉末冶金製品の製造方法について説明する。
【００５３】
本発明の、低密度粉末冶金製品の製造方法は、メディアン径５〜１２０μｍの金属粒子１００質量部に対して、本発明の低密度粉末冶金用潤滑バインダーを０．０１〜１０質量部、好ましくは０．０１〜５．０質量部、より好ましくは０．１〜２．０質量部混合し、これを低圧でプレス成形して低密度グリーン体を得、これを焼成するものである。
【００５４】
本発明の、低密度粉末冶金製品の製造方法に使用する金属粒子としては、メディアン径５〜１２０μｍの金属粒子であれば、従来粉末冶金に使用できることが知られているものを特に制限されることなく使用することができ、例えば、鉄、銅、錫、チタン、タングステン、モリブデン、ニッケル、クロム、及びこれらの金属の合金等の金属粒子が挙げられる。合金の例としては、鉄−ニッケル合金、鉄−コバルト合金、鉄−銅合金、鉄−クロム合金、鉄−珪素合金、銅−錫合金、銅−錫−鉄合金が挙げられる。
【００５５】
ただし、金属粒子のメディアン径が小さいほど混粉密度が増大して目的とする低密度粉末冶金製品を得にくくなるので、金属粒子のメディアン径は、好ましくは３０μｍ以上であり、より好ましくは５０μｍ以上である。また、金属粒子のメディアン径が大きいほどグリーン体の密度が不均一となりやすいので、金属粒子のメディアン径は好ましくは１００μｍ以下である。
【００５６】
また、本発明の低密度粉末冶金製品の製造方法においては、上記金属粒子に対する本発明の低密度粉末冶金用潤滑バインダーの使用割合が、少なすぎるとラトラ値が増大してしまい、多すぎるとグリーン体の密度が不均一となってしまう。
【００５７】
本発明の低密度粉末冶金製品の製造方法においては、このように上記金属粒子及び本発明の低密度粉末冶金用潤滑バインダーを配合した後、低圧でプレス成形して低密度グリーン体を得る。
【００５８】
グリーン体はプレス成形の圧力によってその密度が左右され、本発明における低密度グリーン体は、６ｇ／ｃｍ3未満の低密度グリーン体であることが好ましい。これ以上に高密度であると目的とする低密度粉末冶金製品が得にくいからである。また、低密度グリーン体の密度の下限は特に制限されるものではないが、極端に低いと、冶金製品の強度が低くなって壊れやすいので、好ましくは２ｇ／ｃｍ3以上、より好ましくは４ｇ／ｃｍ3以上である。
【００５９】
本発明において上記低密度グリーン体を得るための低圧プレス成形は、その方法に特に限定されるものではないが、上記密度のグリーン体を得られる圧力によってプレス成形することが好ましい。
【００６０】
本発明の低密度粉末冶金製品の製造方法においては、このように得られた低密度グリーン体を焼成することにより、低密度粉末冶金製品を得る。焼成方法は、何ら限定されるものではなく、従来の粉末冶金で用いられている焼成方法であれば何ら支障なく用いることが出来る。
【００６１】
本発明の低密度粉末冶金製品の製造方法においては、更に、ポリスチレン粒子、及び／又はポリスチレン以外のビニル系ポリマーをポリスチレンで被覆した粒子を用いることが、金属粒子の流動性を向上（ハンドリング性を向上）させ、かつラトラ値を低下させる点で好ましい。即ち、メディアン径５〜１２０μｍの金属粒子及び本発明の低密度粉末冶金用潤滑バインダーを混合する際に、更に、ポリスチレン粒子、及び／又はポリスチレン以外のビニル系ポリマーをポリスチレンで被覆した粒子を、上記金属粒子１００質量部に対して１〜２０質量部、特に１〜１０質量部混合することが好ましい。少なすぎると用いる効果が有意に得られず、また、２０質量部を超えて用いることもできるが、２０質量部を超えてもそれ以上有意な効果は得られない。
【００６２】
上記ポリスチレン粒子あるいはポリスチレン以外のビニル系ポリマーをポリスチレンで被覆した粒子は、メディアン径が５〜７０μｍであれば、特に限定されるものではなく、例えば、乳化重合や懸濁重合等の公知の方法で製造したポリスチレン粒子や、公知の方法で重合したビニル系ポリマー粒子の存在下でスチレンを重合する等によって得られたものを使用することができる。
【実施例】
【００６３】
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
尚、以下の実施例及び比較例において使用した各種結合剤、潤滑剤、その他使用材料は以下の通りである。
結合剤１：式（３）において、Ｒ＝水素、Ｒ’＝水素、ａ＝１４８、ｂ＝５６である化合物
結合剤２：式（３）において、Ｒ＝水素、Ｒ’＝水素、ａ＝１２５、ｂ＝４７である化合物
結合剤３：式（３）において、Ｒ＝水素、Ｒ’＝水素、ａ＝１０４、ｂ＝３９である化合物
結合剤４：式（５）において、Ｑ＝エチレンジアミン残基、Ｒ”＝水素、ａ＝１６０、ｂ＝３０、ｋ＝４である化合物
結合剤５：式（５）において、Ｑ＝ステアリン酸残基、Ｒ”＝ステアリン酸残基、ａ＝７４、ｂ＝２８、ｋ＝１である化合物
結合剤６：式（１）において、Ｒ＝水素、Ｒ’＝メチル基、Ａ＝エチレン基、ｎ＝１００である化合物
結合剤７：ポリメタクリル酸メチル
潤滑剤１：Ｎ，Ｎ’−エチレンビス（ステアリン酸アミド）
潤滑剤２：ステアリン酸亜鉛
潤滑剤３：Ｎ，Ｎ’−メチレンビス（ステアリン酸アミド）
金属粉１：メディアン径７５μｍの還元純鉄粉（ヘガネスＡＢ社製、商品名ＮＣ１００．２４）
樹脂粉１：メディアン径３０μｍのポリスチレン樹脂粉末
樹脂粉２：メディアン径が３０μｍであり、ポリ酢酸ビニルにポリスチレンを被覆した樹脂粉末
【００６４】
〔実施例１〜７、比較例１〜３〕
表１に記載の配合（質量部）で各結合剤及び各潤滑剤を混合し１５０℃で溶融混合した後、冷却固化、粉砕して粒子化し、篩にかけ（分級し）て、表１に記載したメディアン径の潤滑バインダー粒子を得た。
【００６５】
【表１】
2005330557.tif 000006
【００６６】
〔実施例８〜１５、比較例４〜６〕
上記の実施例１〜７及び比較例１〜３でそれぞれ得られた潤滑バインダー粒子、金属粉並びに樹脂粉を表２に記載の配合（質量部）でＷコーン型混合機に投入し、回転速度２５〜３０ｒｐｍに設定して３０分間混合して混合金属粉末を調製した。混合金属粉末の流動度をＪＩＳ−Ｚ−２５０２に準拠して測定した。測定結果は表２の通りであった。
得られた混合金属粉末を、３トンカムプレス機を用い、グリーン体密度が約５．３〜５．５ｇ／ｃｍ3（表２参照）となるように調整（予備成形を含む）してプレス成形し、低密度グリーン体を作製した後、該低密度グリーン体を常法により焼成して低密度粉末冶金製品を得た。
上記低密度グリーン体の密度、ラトラ値及び抜出圧を測定したところ、結果は表２に示した通りであった。尚、グリーン体の抜出圧は、５トンタイプのアムスラー万能試験機を用いてＪＰＭＡ−Ｐ１３−１９９２に準拠して測定し、また、ラトラ値はＪＰＭＡ−Ｐ１１−１９９２に準拠して測定した。
また、実施例８〜１５それぞれにより得られた低密度粉末冶金製品は、巣が見られず均一な組織であり、良好な低密度粉末冶金製品であった。一方、比較例４〜６それぞれにより得られた低密度粉末冶金製品は、歩留まりが低く、且つところどころに巣が見られやや不均一な組織であり、良好な低密度粉末冶金製品とはいえなかった。
【００６７】
【表２】
2005330557.tif 000007