[发明专利]射出成型用结合剂及包含其的用来制造成型对象的组合物

说明书

本发明提出一种射出成型用结合剂，其包含占约3至约20％重量百分比的带有顺丁烯二酸酐基团的聚烯烃、占约30至约40％重量百分比的聚烯烃化合物、占约5至约20％重量百分比的聚甲醛、占约1至约5％重量百分比的硬脂酸及占约35至约60％重量百分比的蜡。本发明的射出成型用结合剂的特点为利用带有顺丁烯二酸酐基团的聚烯烃与聚烯烃化合物及聚甲醛键结，以提升结合剂成分间的兼容性，延长其热裂解时间，达到减少对象的缺陷，提高其尺寸的精确度及一致性的功效。

技术领域

本发明是关于一种射出成型用结合剂，尤其是用于金属粉末或陶瓷粉末射出成型的结合剂。

背景技术

粉末射出成型为一种零件制造技术，其结合了塑料射出成型与粉末的技术，其中主要又可分为金属粉末射出成型(Metal Injection Molding,MIM)及陶瓷粉末射出成型(Ceramic Injection Molding,CIM)两大应用领域，这种技术具有表面状态良好、成型循环快、精密度高且质量均匀、适合大量生产复杂形状并可减少后续加工等等的优点，故受到工业界广泛的重视。粉末射出成型的基本步骤为将金属粉末或陶瓷粉末加入结合剂(binder)中，以结合剂为载体，于适当温度下混炼(blending)为待塑形材料，之后经射出机射出成型为生胚，再经脱脂过程脱除生胚中的结合剂，然后烧结成零件。以上过程中皆牵涉结合剂与粉末之间的相互作用，故结合剂的性质对对象能否成功成型，甚至进一步达成高精密度的要求有密切的关系。

结合剂主要的功能为提供载体，降低粉末间的摩擦力，使其具有流动性，且在脱脂时仍可维持生胚形状。而单一成分的结合剂不容易同时拥有多种特性，故结合剂通常为多成分设计，其带来的优点为在脱脂过程时，可逐渐移除各成分，避免瞬间脱去大量的结合剂而导致对象变形或崩解，同时，先被移除的成分(例如石蜡、微晶蜡等)亦可产生初期孔道，以利脱脂过程中产生的气体能顺利扩散至生胚外，避免胚体产生膨胀破裂。

优良的结合剂必须使混炼后的待塑形材料具有良好的流动性及成形性，且需具有分散粉体的作用，避免粉体颗粒结块，以及在脱脂后生胚不易崩塌，易于受热去除而不产生残碳等等的特性。然而，多成分的结合剂中所使用的高分子通常具有晶质(例如聚甲醛(Polyoxymethylene,POM))与非晶质(聚乙烯(Polyethylene,PE))的特性，因其性质的差异及结构的不同，影响彼此间的兼容性，导致组成的结合剂产生不均匀的现象。此种不均匀的情况会使得(1)待塑形材料缺乏良好的流动性，增加制程所需花费的时间，且在复杂的射出成型零件的状况下，甚至会造成不完全的铸模充填；以及(2)让射出成型生胚在后续的脱脂过程中，因受热分解的速率不一致而产生缺陷(例如变形)。以上所述即为产品尺寸、精密度不易控制的主要原因，因此有必要对于结合剂中各成分之间的兼容性进行加强，以满足对高质量粉末射出成型零件的市场需求。

发明内容

鉴于上述现有的问题，本发明的目的在于提供一种射出成型用结合剂，提升结合剂中各成分之间的兼容性以满足制造高质量的粉末射出成型品之需求。

根据上述目的，本发明提出一种射出成型用结合剂，其可包含：带有顺丁烯二酸酐(maleic anhydride)基团的聚烯烃、聚烯烃化合物、聚甲醛、硬脂酸(stearic acid)及蜡。其中，带有顺丁烯二酸酐基团的聚烯烃的平均分子量可为约90,000至约110,000。

进一步，其中聚烯烃化合物及聚甲醛可经由分别与带有顺丁烯二酸酐基团的聚烯烃形成键结而接合。

进一步，带有顺丁烯二酸酐基团的聚烯烃可占射出成型用结合剂约3至约20％的重量百分比；该聚烯烃化合物可占该射出成型用结合剂约30至约40％的重量百分比；聚甲醛可占该射出成型用结合剂约5至约20％的重量百分比；硬脂酸可占该射出成型用结合剂约1至约5％的重量百分比；以及该蜡可占该射出成型用结合剂约35至约60％的重量百分比。