일반기술

폴리프로필렌계 분말사출성형용 결합체 조성물

본 기술은 폴리프로필렌과 에틸렌-비스-스테아라마이드를 이용한 분말사출성형 결합제에 관한 기술로서, 보다 상세하게는 폴리프로필렌과 에틸렌-비스-스테아라마이드, 또다른 결합제로서 폴리프로필렌과 에틸렌-비스-스테아라마이드-파라핀왁스로 조성된 결합제를 사용함으로써 비중이 큰 철계분말과 상기 철계보다 비중이 큰 초경과 같은 분말을 사용한 분말사출성형시 사출성형체에서 열분해 및 용매추출법으로 결합제를 제거하는 경우, 종래의 결합제에 비하여 성형체의 유지능이 향상되어 성형체의 변형을 최소화하는 결합제 조성에 관한 것이다.본 기술을 포함한 기술군은 원하는 형상의 금형내로 사출성형하여 사출성형체를 제조하는 분야, 세라믹 및 초경과 같은 난가공성 제품의 가공 분야 등에 응용되어 제품화 되고 있다.본 기술은 폴리프로필렌 20~40 중량%, 에틸렌-비스-스테아라마이드 60~80 중량%로 그 구성이 이루어지며, 상기 구성물에 파라핀 왁스를 사용하여 또다른 결합제를 조성할 수 있다.각 구성에 대한 내용은 다음과 같다. - 첫째, 폴리프로필렌은 사출성형성을 확보하며 결합제 제거시 최종적으로 제거되어 성형체의 형상을 유지하는 역할을 한다. 그 함량이 20 중량% 미만인 경우에는 혼합시 결합제에 고르게 분포되도록 하기에 충분하지 않으며, 40 중량% 초과시 결합제 혼합물의 점도가 높아져 사출성형을 하기가 어렵다. - 둘째, 저분자 물질인 에틸렌-비스-스테아라마이드는 구조상 폴리프로필렌과 유사한 메틸렌 구조로 결합제간의 상용성을 향상시켜 열분해 공정에서 형상유지에 유리하므로 첨가되어 융점이 140℃ 정도인 것이 사용된다. 그 함량이 10 중량% 미만인 경우에는 첨가효과가 없으며 최대 80 중량%로 첨가될 수 없다. - 셋째, 결합제 조성의 응용으로 위의 두가지 성분에 파라핀왁스를 첨가하는 것으로 보통 폴리프로필렌과 에틸렌-비스-스테아라마이드가 열분해시 400-500℃에서 최종 분해되나 파라핀왁스는 300℃에서 최종 제거되어 결합제를 제거하는 시간을 단축할 수 있다.본 기술을 포함한 기술군은 원하는 형상의 금형내로 사출성형하여 사출성형체를 제조하는 분야, 세라믹 및 초경과 같은 난가공성 제품의 가공 분야 등에 응용되어 제품화 되고 있다.종래 사용되는 결합제에서 용매를 사용하여 상기 파라핀왁스를 완화점보다 낮은 온도에서 용해시킨 다음 폴리프로필렌을 제거하는 용매추출법을 사용하기도 하였으나 별도의 추출공정을 필요로 하여 번거로웠고, 초경과 같이 일반 철계보다 비중이 높은 경우에는 형상을 유지하기가 더욱 곤란한데 이러한 초경용 분말사출성형 결합제로 융점이 50~100℃인 탄화수소계 왁스로 구성된 결합제가 출원된 바 있으나 왁스만으로 구성되는 결합제는 결합제 제거온도를 낮출수는 있으나 형상유지 및 양호한 사출성형성을 확보하기 힘들다는 문제점이 있었다. 하여, 본 기술이 위 응용분야의 기존 기술보다 뛰어난 장점 및 특징은, 비중이 큰 철계분말과 텅스텐 카바이드 분말 및 철계보다 비중이 큰 초경과 같은 분말을 사용한 분말사출성형시, 사출성형체를 열분해 및 용매추출법에 의한 결합제 제거시, 종래의 결합제에 비하여 성형체의 형상 유지기능이 향상됨으로 인하여 성형체의 변형을 최소화 시킬 수 있다.