发明公布-202080074080.9-金属粉末注射成型用粘结剂组合物
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<blockquote>
<p>以下内容整理自《发明公布-202080074080.9-金属粉末注射成型用粘结剂组合物.pdf》</p>
</blockquote><p>(19)国家知识产权局</p>
<p>(12)发明专利申请</p>
<p>(10)申请公布号 CN 114599466 A</p>
<p>(43)申请公布日 2022.06.07</p>
<p>(21)申请号 202080074080 .9</p>
<p>(22)申请日 2020 .09 .25</p>
<p>(30)优先权数据</p>
<p>10-2019-0173985 2019 .12 .24 KR</p>
<p>10-2020-0124068 2020 .09 .24 KR</p>
<p>(85)PCT国际申请进入国家阶段日</p>
<p>2022 .04 .22</p>
<p>(74)专利代理机构 北京鸿元知识产权代理有限</p>
<p>公司 11327</p>
<p>专利代理师 黄丽娟 张云志</p>
<p>(51)Int .Cl .</p>
<p>B22F 1/103 (2022 .01)</p>
<p>B22F 1/107 (2022 .01)</p>
<p>(86)PCT国际申请的申请数据</p>
<p>PCT/KR2020/013026 2020 .09 .25</p>
<p>(87)PCT国际申请的公布数据</p>
<p>WO2021/132854 KO 2021 .07 .01</p>
<p>(71)申请人 可隆塑胶株式会社</p>
<p>地址 韩国庆尚北道</p>
<p>(72)发明人 闵斗植</p>
<p>吴钟会</p>
<p>CN 114599466 A</p>
<p>权利要求书1页</p>
<p>(54)发明名称</p>
<p>金属粉末注射成型用粘结剂组合物</p>
<p>(57)摘要</p>
<p>本发明涉及金属粉末注射成型用粘结剂组</p>
<p>合物。更具体地，</p>
<p>本发明涉及一种金属粉末注射</p>
<p>成型用粘结剂组合物，</p>
<p>可以快速脱脂，</p>
<p>容易设置</p>
<p>注射工艺的流动条件，</p>
<p>并且可最大限度地减少脱</p>
<p>脂工艺中膨胀或低分子量粘结剂的碳化、</p>
<p>其他内</p>
<p>部缺陷等脱脂不良。本发明的金属粉末注射成型</p>
<p>用粘结剂组合物包含10至50重量％的高粘度聚</p>
<p>甲醛聚合物和50至90重量％的低粘度聚甲醛聚</p>
<p>合物。根据本发明的金属粉末注射成型用粘结剂</p>
<p>组合物，</p>
<p>其在聚甲醛的聚合工艺中不加入其他单</p>
<p>而是单独包含按照不同粘度生产的聚甲醛，</p>
<p>因此与现有聚合工艺中通过调节粘度来调节气</p>
<p>态酸中的分解速度的技术相比 ，</p>
<p>制造成本低，</p>
<p>加经济，</p>
<p>而且与使用聚甲醛和其他高分子树脂如</p>
<p>聚烯烃、</p>
<p>聚酰胺的技术相比 ，</p>
<p>具有注射特性和脱</p>
<p>脂/烧结特性优异的优点。</p>
<p>说明书9页</p>
<p>附图1页</p>
<p>CN 114599466 A</p>
<p>1/1 页</p>
<p>1 .一种金属粉末注射成型用粘结剂组合物，</p>
<p>其包含10至50重量％的高粘度聚甲醛聚合</p>
<p>物和50至90重量％的低粘度聚甲醛聚合物。</p>
<p>2 .根据权利要求1所述的金属粉末注射成型用粘结剂组合物，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述高粘度聚甲醛聚合物的依据ASTM D1238规格在190℃的温度、2 .16kg的负荷下测</p>
<p>定的熔流指数为1至10g/10min，</p>
<p>所述低粘度聚甲醛聚合物的依据ASTM D1238规格在190℃</p>
<p>的温度、</p>
<p>2 .16kg的负荷下测定的熔流指数为40至300g/10min。</p>
<p>3 .根据权利要求1所述的金属粉末注射成型用粘结剂组合物，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述高粘度或低粘度聚甲醛聚合物为：(a)作为重复单元包含甲醛‑(OCH2)n‑基，(b)两</p>
<p>个末端被酯基或醚基封端的甲醛均聚物或者由甲醛单体单元组成的聚合物链中随机嵌入</p>
<p>碳原子数为2～10的氧化烯单元，</p>
<p>(c)聚合物的两个末端被酯基或醚基封端的甲醛共聚物或</p>
<p>三元共聚物。</p>
<p>4 .一种金属粉末注射成型用喂料组合物，</p>
<p>其包含权利要求1至3中任何一项所述的金属</p>
<p>粉末注射成型用粘结剂组合物。</p>
<p>5 .根据权利要求4所述的金属粉末注射成型用喂料组合物，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述金属粉末注射成型用喂料组合物包含：</p>
<p>(a)权利要求1至3中任何一项所述的金属粉末注射成型用粘结剂组合物；</p>
<p>(b)可烧结的粉末状无机物，</p>
<p>其选自由金属、金属合金、金属羰基化合物、金属氧化物、</p>
<p>金属碳化物、</p>
<p>金属氮化物和它们的混合物所组成的组。</p>
<p>6 .根据权利要求5所述的金属粉末注射成型用喂料组合物，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述粉末状无机物的平均粒度为1至20μm。</p>
<p>7 .根据权利要求5所述的金属粉末注射成型用喂料组合物，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述金属粉末注射成型用粘结剂组合物包含20至80体积％，</p>
<p>所述粉末状无机物包含20</p>
<p>至80体积％。</p>
<p>8 .根据权利要求5所述的金属粉末注射成型用喂料组合物，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述金属粉末注射成型用喂料组合物进一步包含添加剂，</p>
<p>其选自由润滑剂和分散剂所</p>
<p>组成的组。</p>
<p>9 .一种金属注射成型方法，</p>
<p>其包含：</p>
<p>将权利要求4所述的金属粉末注射成型用喂料组合物注射成型而得到生坯的步骤；</p>
<p>从所述生坯去除金属粉末注射成型用粘结剂而得到棕坯的步骤；</p>
<p>将所述棕坯进行烧结以制造金属产品的步骤。</p>
<p>10 .根据权利要求9所述的金属注射成型方法，</p>
<p>其特征在于，</p>
<p>所述金属粉末注射成型用粘结剂的去除是在酸环境中50至140℃下进行0 .1至30小时。</p>
<p>CN 114599466 A</p>
<p>1/9 页</p>
<p>金属粉末注射成型用粘结剂组合物</p>
<p>技术领域</p>
<p>[0001] 本发明涉及一种金属粉末注射成型用粘结剂组合物。</p>
<p>更具体地，</p>
<p>本发明涉及一种</p>
<p>金属粉末注射成型用粘结剂组合物，</p>
<p>可以快速脱脂，</p>
<p>容易设置注射工艺的流动条件，</p>
<p>并且可</p>
<p>最大限度地减少脱脂工艺中膨胀或低分子量粘结剂的碳化、</p>
<p>其他内部缺陷等脱脂不良。</p>
<p>背景技术</p>
<p>[0002] 金属粉末注射成型(MIM，</p>
<p>Metal Injection Molding)工艺是将塑料工业的注射成</p>
<p>型技术和粉末冶金工业的金属粉末烧结技术的优点融合在一起的工艺。一般的金属注射成</p>
<p>型是将金属粉末和树脂混合后注射成型，</p>
<p>然后从加工件去除树脂进行烧结制成产品。这种</p>
<p>金属注射成型工艺可以制造复杂、精密、难以实现的立体状金属加工件使其像金属烧结产</p>
<p>品一样具有高强度和致密性，</p>
<p>而且像塑料产品一样，</p>
<p>可通过较简单的工艺来制造。</p>
<p>[0003] 通过金属注射成型工艺制造的金属产品是通过高温下使金属粉末结合的烧结法</p>
<p>来制造的，</p>
<p>因此相较于通过铸造法来制造的金属块体产品，</p>
<p>存在相对密度低或者可能产生</p>
<p>微小裂纹的缺陷。</p>
<p>[0004]</p>
<p>另外，</p>
<p>工艺中受热导致体积变化，</p>
<p>可能会发生精度降低等不良。为了防止这样的物</p>
<p>用粘结剂(binder)调节注射时金属粉末之间的间隙、</p>
<p>分布、</p>
<p>流动性等是</p>
<p>理性能变化或不良 ，</p>
<p>非常重要的。</p>
<p>[0005] 在金属注射成型工艺中，</p>
<p>粘结剂(binder)与金属粉末一起混练，</p>
<p>主要起金属粉末</p>
<p>颗粒粘结作用。另外，</p>
<p>可以起到提高混合物的流动性以有利于注射或者调节金属粉末间隙</p>
<p>使其均匀分散以提高表面特性的作用等。</p>
<p>因此，</p>
<p>正在积极地开发一种粘结剂(binder) ，</p>
<p>脱脂/烧结工艺中抑制产品的变形，</p>
<p>并且可赋予烧结后的金属产品高密度、</p>
<p>高强度、精密的</p>
<p>尺寸稳定性等。</p>
<p>[0006] 通常，</p>
<p>粘结剂(binder)是以混合状态与金属粉末一起注射，</p>
<p>以使金属粉末定型。</p>
<p>应在脱脂步骤中去除粘结剂(binder)。此时，</p>
<p>脱脂的方法有用溶剂溶掉树脂的溶剂脱脂</p>
<p>法、加热熔掉树脂的热脱脂法、</p>
<p>利用催化剂的催化剂脱脂法等。</p>
<p>[0007] 金属粉末注射成型用粘结剂组分根据脱脂方法不同 ，</p>
<p>一般在溶剂脱脂法的情况</p>
<p>由聚烯烃、脂肪族蜡、硬脂酸等组成。溶剂脱脂法需要利用己烷、庚烷等溶剂，</p>
<p>但是这些</p>
<p>溶剂存在火灾隐患，</p>
<p>而且溶解后的树脂难以再利用，</p>
<p>大量产生废水，</p>
<p>因此对环境有害。</p>
<p>[0008]</p>
<p>另外，</p>
<p>在热脱脂法的情况下，</p>
<p>由聚烯烃或聚苯乙烯树脂、</p>
<p>脂肪族蜡、</p>
<p>硬脂酸等组成。</p>
<p>由于热脱脂法仅利用热去除粘结剂，</p>
<p>工艺时间很长，</p>
<p>需要较高的操作温度，</p>
<p>并且需要惰性气</p>
<p>体环境，</p>
<p>因此能效低且不经济。</p>
<p>[0009]</p>
<p>另一方面，</p>
<p>在酸环境下脱脂的催化剂脱脂法的情况下，</p>
<p>由聚甲醛和聚烯烃组成，</p>
<p>据需要也包含蜡。催化剂脱脂法的优点是聚甲醛在酸环境下容易分解，</p>
<p>脱脂速度快，</p>
<p>因此世</p>
<p>界上很多公司都在使用。但是，</p>
<p>由于为了脱脂而含有聚甲醛和聚烯烃等不同的高分子树脂，</p>
<p>难以确定注射条件，</p>
<p>即使相容性良好，</p>
<p>也存在最终产品阶段大量出现膨胀、内部缺陷等不</p>
<p>CN 114599466 A</p>
<p>2/9 页</p>
<p>[0010]</p>
<p>第2016‑0002964号韩国公开专利涉及一种聚甲醛共聚物和热塑性POM组合物，</p>
<p>中公开了聚甲醛共聚物的粘度调节方法。该专利公开了聚合工艺中通过引入各种单体来制</p>
<p>造粉末注射成型用粘结剂的方法，</p>
<p>但是必须进行预处理，</p>
<p>而且工艺相当复杂，</p>
<p>因此存在制造</p>
<p>成本上升的问题。</p>
<p>[0011] 该专利中公开的其他方法记载于第0446708号、</p>
<p>第0444475号</p><hr>
<p>哪个方案更实用？欢迎投票讨论。</p>