成形体形成用组合物、脱脂体及烧结体制造技术

本发明专利技术提供用于安全、容易且低价地制造可制成具有优异特性（尺寸精度、机械的特性、外观等）的烧结体的脱脂体及成形体的成形体形成用组合物，及使用该成形体形成用组合物制造的、具有优异特性的脱脂体及烧结体。该成形体形成用组合物（１０）含有：主要由无机材料构成的粉末（１）、可通过碱性气体作用分解的第一树脂（３）、晚于该第一树脂分解的第二树脂（４）、含有分散剂（添加剂）５的粘结剂（２），可被用于通过使该组合物成形而成的成形体暴露于含有碱性气体的环境中，分解和去除第一树脂，然后，暴露于其碱性气体浓度低于所述含有碱性气体的环境的碱性气体含量低的环境，然后，通过加热分解和去除第二树脂（４），从而获得脱脂体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种成形体形成用组合物、脱脂体及烧结体。
技术介绍
通常，利用射出成形法等各种成形方法将混合无机材料粉末和 粘结剂的原料粉末(混合粉末)制成成形体，在高于粘结剂的熔点 且低于无机材料的烧结温度的温度下对该成形体进行脱脂处理而 获得脱脂体，烧结所获得的脱脂体，即可获得无机材料的烧结体。但是，例如，为了提高其射出成形时的流动性等目的，射出成 形法所用的原料粉末含有较多的粘结剂。为了去除该粘结剂，需要 长时间加热，存在生产岁丈率降{氐或成形体在加热处理中变形等问题。此外，还存在不能通过加热处理充分去除成形体中的粘结剂为了解决上述问题点，现有技术中7>开有以下的烧结体的制造 方法，以及用于该方法的无机材料4分末和粘结剂的混合物(组合 物)，在含有气态酸的环境中或含有三氟化硼环境中加热处理由混 合了无机材料粉末和含有聚缩醛的粘结剂的原料粉末构成的成形 体而获得脱脂体，然后烧结该脱脂体而获得烧结体(例如，参照专 利文献1 )。然而，通常，酸是腐蚀物(deleterious substance )，三氟4b硼是 毒性物，因此对人体有害，其取用时需要严格的保护用具等等麻烦 的准备。此外，由于酸及三氟化硼的金属;容解性高，对设备必须^使用高 耐腐蚀性的材坤+,所以成本高。而且，含有酸的环境在加热处理后会将气体放出到大气中后， 造成大气污染，增加防止大气污染的成本。除此以外，通过聚缩醛与含有酸的环境的反应，产生甲醛。由 于甲醛可燃性和引火性高，而且致癌性和毒性也高，所以可能具有 火灾和爆炸等危险，对作业人员的1*康产生危害。另一方面，已知如下的制造烧结体的方法通过将由混合了无 机材料粉末和含有脂肪族碳酸酯类杉t脂的粘结剂的原料粉末构成 的成形体暴露于含有臭氧的环境而进4于脱脂，烧结所获4寻的脱脂体。然而，已知即使在含有臭氧的环境中进行脱脂处理，也不能根 据处理条件充分脱脂成形体。此外，由于臭氧的氧化能力极强，所以当4吏用金属粉末作为无 机材料粉末时，具有金属粉末被氧化的问题。此外，虽然在脱脂处理时大量消耗臭氧，但是由于臭氧是非常 昂贵的气体，所以造成脱脂工序高成本化的问题。专利文献1日本特开平3-170624号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供成形体形成用组合物、及利用上述成形 体形成用组合物制造的、且具有优异净争性的脱脂体及烧结体，该成 形体形成用组合物用于安全、容易并且低^f介i也制造脱脂体和成形 体，该脱脂体可以制造具有优异特性(尺寸精度、机械特性、外观 等)的烧结体。通过下述的专利技术可以实现上述目的。本专利技术的成形体形成用组合物包括主要由无机材料构成的粉 末、含有可通过碱性气体的作用而分解的树脂的粘结剂，其特征在成形而形成的成形体暴露于含有石咸性气体的环境而分解和去除所 述树脂并获得脱脂体。因此，可以获得用于安全、容易并且低^f介地制造脱脂体及成形 体的成形体形成用组合物，该脱脂体可以制造具有优异特性(尺寸 精度、机械特性、外观等)的烧结体。本专利技术的成形体形成用组合物中，可通过所述石威性气体的作用 而分解的树脂优选可在所述含有碱性气体的环境中，在20°C -190 。C的温度下分解。因此，可以在短时间内高效率地进行成形体的脱脂。本专利技术的成形体形成用组合物中，可通过所述石咸性气体的作用 而分解的树脂优选以脂肪族聚酯类树脂为主要成分。月旨肪族聚酯类树脂由于容易通过与碱性气体接触而分解，并且 在分解后生成的分解物难以作为固化物残留，所以优选用作第 一树脂。本专利技术的成形体形成用组合物中，所述脂肪族聚酯类树脂优选 含有脂肪族^暖酸酯类树脂及多羟基羧酸类树脂中的至少一种。上述树脂通过与碱性气体接触，特别容易并且迅速分解。此外， 由于分解物主要是气化物所以可以可靠地防止分解物残留于脱脂 体中。而且，由于上述树脂与无才几材剩-粉末的润湿性高，所以即^f吏 是短时间的捏合也可以得到充分均匀的捏合物。本专利技术的成形体形成用组合物中，所述脂肪族爿谈酸酯类树脂优选其重复单元中的除石友酸酯基以外的部分的石友原子凄t为2~ 11。因此，脂肪族碳酸酯类树脂更加容易并且迅速分解而被获得。本专利技术的成形体形成用组合物中，所述脂肪族^灰酸酯类树脂优 选除碳酸酯基以外的部分中不具有不饱和键。因此，可以提高脂肪族碳酸酯类树脂与碱性气体接触而分解时 的效率，并更高效率地分解和去除所述粘结剂。本专利技术的成形体形成用组合物中，所述多羟基羧酸类树脂^尤选 含有聚乳酸类4对脂及聚乙醇酸类树脂(polyglycolic acid based resin )中的至少一种。上述树脂即使在多羟基羧酸类树脂中也尤其具有高分解性。因 此，即使在比较低的低温下也容易并且迅速分解。本专利技术的成形体形成用组合物中，所述脂肪族聚酯类树脂的重量平均分子量优选为1万~ 30万。因此，可以实现所述脂肪族聚酯类树脂的熔点及粘度最适当且 4是高所述成形体的形状稳定性(保形性)。本专利技术的成形体形成用组合物中，所述粘结剂中的可通过所述 碱性气体的作用而分解的树脂的含有率优选为20wt%以上。因此，可以更可靠地获得可通过所述i咸性气体作用而分解的初于 脂的分解和去除效果，并且可以进一步促进所述粘结剂总体的脱脂。本专利技术的成形体形成用组合物中，该成形体形成用组合物中的 所述粘结剂的含有率^尤选为2wt% - 40wt%。因此，不^义可以形成成形性好的成形体，而且可以形成更高密 度且尤其优异的形状稳定性等的成形体。本专利技术的成形体形成用组合物中，所述粘结剂优选含有比可通 过所述^5成性气体作用而分解的树脂更晚地分解的第二树脂。因此，例如，所述成形体中的可通过所述石威性气体作用而分解 的树脂与所述第二树脂在所述脱脂时在互不相同的温度区域^皮分 解。即，可以分别选才奪地分解和去除(脱脂)所述成形体中的可通 过所述碱性气体作用而分解的树脂和所述第二树脂。其结果是，可 以控制所述成形体的脱脂的进度，可以容易并且可靠地获得优异的 保形性即尺寸精度所述脱脂体。本专利技术的成形体形成用组合物中，所述第二树脂优选在180 。C 600。C的温度下分解。因此，可以高效率且可靠地进行所述第二树脂的分解和去除。本专利技术的成形体形成用组合物中，所述第二树脂优选以聚苯乙 烯及聚烯烃中的至少 一种为主要成分。上述材料在所述脱脂体中的结合强度高，可以可靠地防止所述 脱脂体变形。此外，上述材料由于流动性高且容易通过加热分解， 所以可以容易地脱脂。其结果是，可以更可靠地获得尺寸精度优异 的所述脱脂体。本专利技术的成形体形成用组合物中，所述含有碱性气体的环境中的碱性气体浓度优选为20体积％ ~ 100体积％ 。因此，可以高效率且可靠地进4亍第一树脂的分解和去除。本专利技术的成形体形成用组合物中，优选用于在将所述成形体暴 露于所述含有碱性气体的环境之后，暴露于其^威性气体浓度^f氐于所 述含有碱性气体的环境的碱性气体含量低的环境至少一次，并获得 脱脂体。因此，所述脱脂体中残存的含有碱性气体的环境被所述石咸性气 体含量低的环境置换。而且，所述脱脂体中的无机材料与碱性气体 的接触频度降低，无机材料的氮化受到抑制。其结果，可以获得特 别是各种特性优异的烧结体。本专利技术的成形体形成用组合物中，在将所述成形体暴露于所述 -喊性气体含量4氐的环境的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成形体形成用组合物，包括：主要由无机材料构成的粉末、含有可通过碱性气体的作用而分解的树脂的粘结剂，其特征在于，所述成形体形成用组合物用于通过将使该成形体形成用组合物成形而形成的成形体暴露于含有碱性气体的环境而分解和去除所述树脂并获得脱脂体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：坂田正昭，滨仓信行，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]