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特表2024-504141低密度で良好な機械的特性を有する金属部品を製造するための材料及び方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-01-30
(54)【発明の名称】低密度で良好な機械的特性を有する金属部品を製造するための材料及び方法
(51)【国際特許分類】
B22F 1/10 20220101AFI20240123BHJP
B22F 1/00 20220101ALI20240123BHJP
B22F 3/02 20060101ALI20240123BHJP
B22F 3/10 20060101ALI20240123BHJP
B22F 3/24 20060101ALI20240123BHJP
B22F 10/16 20210101ALI20240123BHJP
C22C 38/00 20060101ALI20240123BHJP
C22C 38/58 20060101ALI20240123BHJP
C21D 6/00 20060101ALI20240123BHJP
C21D 6/02 20060101ALI20240123BHJP
【ＦＩ】
B22F1/10
B22F1/00 T
B22F1/00 R
B22F3/02 S
B22F3/02 M
B22F3/10 C
B22F3/24 A
B22F10/16
C22C38/00 302Z
C22C38/58
C21D6/00 101F
C21D6/02
C22C38/00 304
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023544063
(86)(22)【出願日】2022-01-13
(85)【翻訳文提出日】2023-09-20
(86)【国際出願番号】 EP2022050601
(87)【国際公開番号】W WO2022157059
(87)【国際公開日】2022-07-28
(31)【優先権主張番号】PCT/CN2021/072859
(32)【優先日】2021-01-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】508020155
【氏名又は名称】ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア
【氏名又は名称原語表記】ＢＡＳＦ ＳＥ
【住所又は居所原語表記】Ｃａｒｌ－Ｂｏｓｃｈ－Ｓｔｒａｓｓｅ ３８， ６７０５６ Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ ａｍ Ｒｈｅｉｎ， Ｇｅｒｍａｎｙ
(74)【代理人】
【識別番号】100100354
【弁理士】
【氏名又は名称】江藤 聡明
(74)【代理人】
【識別番号】100167106
【弁理士】
【氏名又は名称】倉脇 明子
(74)【代理人】
【識別番号】100194135
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 修
(74)【代理人】
【識別番号】100206069
【弁理士】
【氏名又は名称】稲垣 謙司
(74)【代理人】
【識別番号】100185915
【弁理士】
【氏名又は名称】長山 弘典
(72)【発明者】
【氏名】ホワン，コワン
(72)【発明者】
【氏名】ブレマッハー，マルティン
(72)【発明者】
【氏名】エルマン，マリー－クレール
【テーマコード（参考）】
4K018
【Ｆターム（参考）】
4K018AA24
4K018AA40
4K018BA16
4K018BA20
4K018BB02
4K018BC12
4K018CA09
4K018CA29
4K018DA03
4K018DA22
4K018DA29
4K018DA31
4K018DA32
4K018FA08
4K018KA01
4K018KA25
4K018KA32
4K018KA70
(57)【要約】
本発明は、
（ａ）組成物の総体積に基づいて、４０～７０体積％の金属粉末であって、該金属粉末が、すべて金属粉末の総質量に基づいて、
（ａ１）４．０～１３．０質量％のクロム、
（ａ２）６～１５質量％のアルミニウム、
（ａ３）４～３０質量％のマンガン、
（ａ４）３８．４～８５．９５質量％の鉄、
（ａ５）０．０５～０．５質量％のチタン、
（ａ６）０～０．２質量％のニッケル、
（ａ７）０～１．５質量％のケイ素、
（ａ８）０～１．５質量％の炭素、
を含む合金である、金属粉末、及び
（ｂ）組成物の総体積に基づいて、３０～６０体積％のポリマーバインダー
を含む、組成物に関する。
さらに、本発明は、金属射出成形又は付加製造における、このような組成物の使用方法、及びバインダーイントベッドジェットプロセスにおける、金属粉末の使用方法に関する。
（ａ）組成物の総体積に基づいて、４０～７０体積％の金属粉末であって、該金属粉末が、すべて金属粉末の総質量に基づいて、
（ａ１）４．０～１３．０質量％のクロム、
（ａ２）６～１５質量％のアルミニウム、
（ａ３）４～３０質量％のマンガン、
（ａ４）３８．４～８５．９５質量％の鉄、
（ａ５）０．０５～０．５質量％のチタン、
（ａ６）０～０．２質量％のニッケル、
（ａ７）０～１．５質量％のケイ素、
（ａ８）０～１．５質量％の炭素、
を含む合金である、金属粉末、及び
（ｂ）組成物の総体積に基づいて、３０～６０体積％のポリマーバインダー
を含む、組成物に関する。
さらに、本発明は、金属射出成形又は付加製造における、このような組成物の使用方法、及びバインダーイントベッドジェットプロセスにおける、金属粉末の使用方法に関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
（ａ）組成物の総体積に基づいて、４０～７０体積％の金属粉末であって、該金属粉末が、すべて金属粉末の総質量に基づいて、（ａ１）４．０～１３．０質量％のクロム、
（ａ２）６～１５質量％のアルミニウム、
（ａ３）４～３０質量％のマンガン、
（ａ４）３８．４～８５．９５質量％の鉄、
（ａ５）０．０５～０．５質量％のチタン、
（ａ６）０～０．２質量％のニッケル、
（ａ７）０～１．５質量％のケイ素、
（ａ８）０～１．５質量％の炭素、
を含む合金である、金属粉末、及び
（ｂ）組成物の総体積に基づいて、３０～６０体積％のポリマーバインダー
を含む、組成物。
【請求項2】
前記合金が、（ａ１）４．５～１１．０質量％のクロム、
（ａ２）６．２～１３質量％のアルミニウム、
（ａ３）６～２８質量％のマンガン、
（ａ４）４４．６５～８２．３質量％の鉄、
（ａ５）０．１～０．４質量％のチタン、
（ａ６）０～０．１５質量％のニッケル、
（ａ７）０．４～１．４質量％のケイ素、
（ａ８）０．５～１．４質量％の炭素、
を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項3】
前記合金が、（ａ１）５．０～９．０質量％のクロム、
（ａ２）６．５～１０質量％のアルミニウム、
（ａ３）１０～２５質量％のマンガン、
（ａ４）５２．９５～７６．９５質量％の鉄、
（ａ５）０．１５～０．３５質量％のチタン、
（ａ６）０～０．１質量％のニッケル、
（ａ７）０．６～１．３質量％のケイ素、
（ａ８）０．７～１．３質量％の炭素、
を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項4】
前記合金が、（ａ１）４．５～１１．０質量％のクロム、
（ａ２）６．２～１３質量％のアルミニウム、
（ａ３）６～２８質量％のマンガン、
（ａ４）４４．６５～８２．３質量％の鉄、
（ａ５）０．１～０．４質量％のチタン、
（ａ６）０～０．１５質量％のニッケル、
（ａ７）０．４～１．４質量％のケイ素、
（ａ８）０．５～１．４質量％の炭素、
（ａ９）０．０～０．６質量％の窒素、
から主になる、請求項１に記載の組成物。
【請求項5】
前記ポリマーバインダーが、すべてポリマーバインダーの総質量に基づいて、（ｂ１）４０～９７．５質量％の少なくとも１種のポリオキシメチレン、
（ｂ２）２～３５質量％の少なくとも１種のポリオレフィン、
（ｂ３）０、又は０．５～２０質量％の少なくとも１種のさらなるポリマー、
（ｂ４）０、又は０．０１～５質量％の少なくとも１種の分散剤
を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項6】
前記ポリマーバインダーが、すべてポリマーバインダーの総質量に基づいて、（ｂ１）４０～９７．５質量％の少なくとも１種のポリオキシメチレン、
（ｂ２）２～３５質量％の少なくとも１種のポリオレフィン、
（ｂ３）０質量％の少なくとも１種のさらなるポリマー、
（ｂ４）０．０１～５質量％の少なくとも１種の分散剤
を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項7】
金属部品を形成するための金属射出成形プロセス又は付加製造プロセスにおける、請求項１から６のいずれか一項に記載の組成物の使用方法。
【請求項8】
（Ｉ）請求項１から６のいずれか一項に記載の組成物を提供する工程と；（ＩＩ）前記組成物を射出成形してグリーンボディを形成する工程と；
（ＩＩＩ）前記グリーンボディを酸で触媒的に脱バインダーして、ブラウンボディを形成する工程と；
（ＩＶ）非酸化性雰囲気、大気圧又は減圧下、１１５０～１３００℃の温度で前記ブラウンボディを焼結して、焼結部品を形成する工程と；
（Ｖ）任意に前記焼結部品を溶体化焼鈍及び／又は析出硬化プロセスで熱処理する工程と
を含む、金属射出成形によって金属部品を製造する方法。
【請求項9】
（Ｉ）請求項１から６のいずれか一項に記載の組成物を提供する工程と；（ＩＩ）前記組成物を溶融フィラメント製造工程に供して、グリーンボディを形成する工程と；
（ＩＩＩ）前記グリーンボディを酸で触媒的に脱バインダーして、ブラウンボディを形成する工程と；
（ＩＶ）非酸化性雰囲気、大気圧又は減圧下、１１５０～１３００℃の温度で前記ブラウンボディを焼結して、焼結部品を形成する工程と；
（Ｖ）任意に前記焼結部品を溶体化焼鈍及び／又は析出硬化プロセスで熱処理する工程と
を含む、付加製造によって金属部品を製造する方法。
【請求項10】
工程（ＩＶ）が、アルゴン又は水素雰囲気で行われる、請求項８又は９に記載の方法。
【請求項11】
工程（ＩＶ）が、ｉ． ２～７℃／分の速度で、５５０～６５０℃の温度に加熱すること、
ｉｉ． ５５０～６５０℃の温度で０．５～１．５時間保持すること、
ｉｉｉ． ２～７℃／分の速度で、１１５０～１３００℃の温度に加熱すること、
ｉｖ． １１５０～１３００℃の温度で０．５～１．５時間保持すること、及び
ｖ． ５～１５℃／分の速度で、周囲温度まで冷却すること
を含む、請求項８から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
工程（Ｖ）が、（ｉ）アルゴン又は窒素中、８００～１２００℃の温度で１５分～６０分間行う溶体化焼鈍工程、及び
（ｉｉ）空気、アルゴン又は窒素中、４５０～５５０℃の温度で１０分～２時間行う析出硬化工程
を含む、請求項８から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項13】
バインダーイントベッドジェット付加製造プロセスによって金属部品を製造するための、金属粉末の使用方法であって、前記金属粉末が、すべて金属粉末の総質量に基づいて、（ａ１）４．０～１３．０質量％のクロム、
（ａ２）６～１５質量％のアルミニウム、
（ａ３）４～３０質量％のマンガン、
（ａ４）３８．４～８５．９５質量％の鉄、
（ａ５）０．０５～０．５質量％のチタン、
（ａ６）０質量％～０．２質量％のニッケル、
（ａ７）０質量％～１．５質量％のケイ素、
（ａ８）０質量％～１．５質量％の炭素、
を含む合金からなる、使用方法。
【請求項14】
（Ｉ）金属粉末を提供する工程であって、該金属粉末が、（ａ１）４．０～１３．０質量％のクロム、
（ａ２）６～１５質量％のアルミニウム、
（ａ３）４～３０質量％のマンガン、
（ａ４）３８．４～８５．９５質量％の鉄、
（ａ５）０．０５～０．５質量％のチタン、
（ａ６）０～０．２質量％のニッケル、
（ａ７）０～１．５質量％のケイ素、
（ａ８）０～１．５質量％の炭素、
を含む合金である、工程と、；
（ＩＩ）前記金属粉末をバインダーイントベッドジェット工程に供してグリーンボディを形成する工程と；
（ＩＩＩ／ＩＶ）非酸化性雰囲気、大気圧又は減圧下、１１５０～１３００℃の温度で前記グリーンボディを脱バインダーし、焼結して、焼結部品を形成する工程と；
（Ｖ）任意に前記焼結部品を溶体化焼鈍及び／又は析出硬化プロセスで熱処理する工程と
を含む、付加製造によって金属部品を製造する方法。
【請求項15】
請求項８から１２のいずれか一項に記載の方法によって製造され、７．４ｇ／ｃｍ３以下の密度、６００ＭＰａ以上の極限引張強度、及び５％以上の破断伸びを有する、金属部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、元素アルミニウム及びマンガンを含む化学組成を有する鉄ベース金属粉末を用いて、７．４ｇ／ｃｍ３未満の密度、６００ＭＰａ以上の引張強度、及び５％以上の延性（ductilities）を有する金属部品の製造に関する。
【背景技術】
【0002】
金属部品は、（１）金属粉末及び有機バインダーを含有する熱可塑性成形材料の射出成形、（２）金属粉末及び有機バインダーを含有する熱可塑性成形材料の３Ｄ印刷、（３）インクジェット印刷のようなプロセスで有機バインダーを使用した金属粉末の３Ｄ印刷を含む、さまざまな方法で製造することができる。これら３つのプロセスは、いずれも金属粉末及び有機バインダーを含むグリーンボディが得られ、その後、同様の後処理工程を経て、最終的な緻密な完全金属状態に到達するという点で類似している。
【0003】
（１）及び（２）の方法では、有機バインダー材料に金属粉末を高充填し、得られる複合物をフィードストックと呼ぶ。充填された熱可塑性成形材料又はフィードストックを射出成形、押出成形、３Ｄ印刷（フィードストックの顆粒状、ロッド／バー状又はフィラメント状のいずれかを使用する）、又はプレス成形してグリーンボディを形成した後、有機バインダーを除去し（いわゆる脱バインダー）、脱バインダーしたグリーンボディ又はブラウンボディを焼結する。金属及び射出成形の場合、例えばＵＳ ５ ７３７ ６８３から、このプロセスは金属射出成形（ＭＩＭ）として知られている。３Ｄ印刷プロセスにおけるＭＩＭフィードストックの使用は、一般にＷＯ ２０１６／０１２ ４８６から知られている。
【0004】
（３）のプロセスでは、金属粉末が充填されたベッドに含有され、インクジェット印刷システムを使用してバインダーをベッドに導入し、それによって粉末を層内で結合させる。ベッドの表面を下げ、新しい粉末の層をこの表面に載せ、インクジェットプロセスを繰り返すことで、最終的に粉末ベッドから取り出すことができるグリーンボディができる。このプロセスは、一般にバインダーイントベッドジェット（ＢＢＪ）と呼ばれ、例えばＵＳ ５ ２０４ ０５５に記載されている。
【0005】
ＭＩＭは、携帯電話及びアクセサリー、コンピューター、タブレット及びイヤホン、錠前及びポンプ部品、可動エンジン部品及びセンサーユニットなどに使用されるさまざまな金属部品の製造に、自動車、産業、情報通信技術（ＩＣＴ）産業で広く使用されている、多用途で廃棄物の少ない工業化プロセスである。
【0006】
ＢＢＪは、プラスチック及び金属部品の製造において、工業的な採用が増加しているプロセスである。多くのＭＩＭメーカーも、自動車、産業及び情報通信技術（ＩＣＴ）産業で使用される金属部品を低廃棄でフレキシブルに生産するために、このプロセスに注目している。
【0007】
商品、人及び機械の輸送が環境に与える影響に対する意識の高まりにより、消費財、自動車及び産業機械の軽量化は、一般的になっている。軽量化は一般的に、巧みな設計又はより強度の高い材料の使用によって材料の使用量を低減することによって達成される。あるいは、特に同等の機械的性能を達成できる場合、より軽い材料、すなわちより低い密度を有する材料は、よりエレガントな解決策を提供することができる。
【0008】
鉄をベースとする金属部品の製造業界では、重量が鋼使用の大きな欠点であるため、性能を低下させることなく金属部品を軽量化する解決策が強く求められている。さらに、携帯電話、コンピュータ又はノートパソコンなどの電子機器の構造部品の分野では、装置あたりの部品総数は着実に増加しており、消費者は最終的な装置のわずかな重量増加しか許容できないため、より軽量な材料による金属部品しか適用できない。
【0009】
ＭＩＭでは、Ａｌ、Ｔｉ又はＭｇなどの軽量金属及びそれらの合金の使用が長年議論されてきた。これらはいずれも、装置の軽量化に大きな可能性を秘めているが、課題もある。これらの元素の純粋な金属粉末は、しばしば空気中で高い反応性を示し、周囲条件下での作業は危険である。これらの材料から安定したフィードストックを作り、安全な方法で部品を加工することは依然として難しい。部品を最終密度まで焼結することは、さらに大きな課題である。このような軽量材料のＢＢＪも、同様の焼結プロセスが必要であり、また反応性の金属粉末を安全に取り扱う必要があるため、同様の課題に直面している。
【0010】
最後に、消費財には一定の美的要件があり、同時に大気環境下で優れた耐食性を示さなければならない。さらに、電子装置は１日に何度も使用されるため、使用中に一定の機械的負荷に耐える必要がある。このような軽量金属部品の機械的特性は、ＩＣＴ産業で使用される一般的な鋼、例えば１７－４ＰＨ又は３１６Ｌと同様でなければならない。
【0011】
結論として、市場では、耐食性に優れ、機械的特性が良好で、密度が低く、工業用ＭＩＭ生産設備又はＢＢＪプロセスに適用可能な金属合金をベースとする金属粉末及びＭＩＭフィードストックの必要性が定義されている。
【0012】
アルミニウム及びマンガンを多量に含有する鋳鋼又は鍛鋼の使用は、ここ数年、自動車産業で大いに定着している（Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ．Ａｄｖ．Ｍａｔ．２０１３，１４，０１４２０５）。このような材料は１９５０年代にすでに発表されており、興味深い特性を持つ低密度材料の可能性がすでに確認されていた（ＵＳ ３ １９３ ３８４）。３～１３％のアルミニウム、３～３０％のマンガン、及び０．１～１．５％の炭素を有する溶融鋳造部品について出版された研究では、後続の熱処理の有無にかかわらず、１ＧＰａを超える引張強度が報告されている（Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ．Ａｄｖ．Ｍａｔ．２０１３，１４，０１４２０５）。Ｐｏｗ．Ｍｅｔａｌｌ．２０１９，６２，３は、ＭＩＭフィードストックへの転換に成功している、１．５％のアルミニウム、２２％のマンガン、０．４％の炭素、１．５％のケイ素、及び残りの鉄という組成を有する金属粉末を開示しているが、機械的特性及び最終的な部品密度は示されていない。多くのオーステナイトシステムは、特定の組成及び熱処理を用いて達成され、これらのシステムに基づく部品の耐食性を許容できる可能性を高めている。
【0013】
ＭＩＭ技術又はＢＢＪ技術のルートをたどった後、鋳造又は鍛造材料で実証された並外れた特性を達成するための鍵は、高い焼結部品密度に達する必要があることである（理論密度の９９％以上が好ましい）。この高密度及び歪みの回避のみが、この合金を産業界で実現可能にする。ＭＩＭ部品又はＢＢＪ部品の焼結密度は、通常、錬鋼の密度より３～５％低いことを考慮すると、ＭＩＭ又はＢＢＪルートを使用してこの鋼の良好な特性を達成することが重要であることは明らかである。
【0014】
Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ．Ａｄｖ．Ｍａｔ．２０１３，１４，０１４２０５及びＰｏｗ．Ｍｅｔａｌｌ．２０１９，６２，３に記載されている合金は、脱バインダー及び焼結を困難にする相当量のアルミニウム及びマンガンを含有している。アルミニウム及びマンガンは酸素及び他の酸化剤と容易に反応する。また、マンガンは分圧が非常に低いため、高温での焼結中に部品からそれを消耗する。したがって、このような合金をＭＩＭ又はＢＢＪプロセスに適用することが重要であることは明らかである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0015】
【特許文献1】ＵＳ ５ ７３７ ６８３
【特許文献2】ＷＯ ２０１６／０１２ ４８６
【特許文献3】ＵＳ ５ ２０４ ０５５
【特許文献4】ＵＳ ３ １９３ ３８４
【非特許文献】
【0016】
【非特許文献1】Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ．Ａｄｖ．Ｍａｔ．２０１３，１４，０１４２０５
【非特許文献2】Ｐｏｗ．Ｍｅｔａｌｌ．２０１９，６２，３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0017】
本発明の根底にある目的は、上述の欠点を有しない金属粉末、製剤及び製法を提供することである。特に、本発明の目的は、７．４ｇ／ｃｍ３未満の密度を示し、良好な機械的特性、例えば６００ＭＰａ以上の引張強度又は５％以上の破断伸び、好ましくはその両方、及び５％以上の延性を示す複合金属部品の製造のための、
（１）ＭＩＭの製剤及び製法、及び
（２）金属粉末の使用及び使用方法
を提供することである。さらに、ＭＩＭ製剤から製造されるグリーンボディは、脱バインダー性、好ましくは触媒的に脱バインダー性であるべきである。
（１）ＭＩＭの製剤及び製法、及び
（２）金属粉末の使用及び使用方法
を提供することである。さらに、ＭＩＭ製剤から製造されるグリーンボディは、脱バインダー性、好ましくは触媒的に脱バインダー性であるべきである。
【課題を解決するための手段】
【0018】
本発明の第１の態様は、
（ａ）組成物の総体積に基づいて、４０～７０体積％の金属粉末であって、該金属粉末が、すべて金属粉末の総質量に基づいて、
（ａ１）４．０～１３．０質量％のクロム、
（ａ２）６～１５質量％のアルミニウム、
（ａ３）４～３０質量％のマンガン、
（ａ４）３８．４～８５．９５質量％の鉄、
（ａ５）０．０５～０．５質量％のチタン、
（ａ６）０～０．２質量％のニッケル、
（ａ７）０～１．５質量％のケイ素、
（ａ８）０～１．５質量％の炭素、
を含む合金である、金属粉末、及び
（ｂ）組成物の総体積に基づいて、３０～６０体積％のポリマーバインダー
を含む組成物である。
（ａ）組成物の総体積に基づいて、４０～７０体積％の金属粉末であって、該金属粉末が、すべて金属粉末の総質量に基づいて、
（ａ１）４．０～１３．０質量％のクロム、
（ａ２）６～１５質量％のアルミニウム、
（ａ３）４～３０質量％のマンガン、
（ａ４）３８．４～８５．９５質量％の鉄、
（ａ５）０．０５～０．５質量％のチタン、
（ａ６）０～０．２質量％のニッケル、
（ａ７）０～１．５質量％のケイ素、
（ａ８）０～１．５質量％の炭素、
を含む合金である、金属粉末、及び
（ｂ）組成物の総体積に基づいて、３０～６０体積％のポリマーバインダー
を含む組成物である。
【0019】
対象組成物を使用する場合、７．４ｇ／ｃｍ３未満の密度を有する金属部品を製造することができる。
【0020】
本発明で具体化される金属粉末組成、より具体的にはアルミニウム及びマンガンの存在を考慮すると、特に触媒脱バインダーＭＩＭプロセスに従った場合に、金属粉末を焼結して、高い相対密度を有する焼結部品を達成できることは驚くべきことである。
【0021】
本明細書で使用される「相対密度」とは、最終的な金属部品の密度（「金属部品密度」又は単に「密度」とも呼ばれる）と理論密度との関係を意味する。本明細書で使用される「理論密度」とは、その中に閉じた空隙がなく、完全に緻密である金属の最大密度を意味する。
【0022】
本発明による熱処理後、最終的な金属部品は、同様の合金組成を使用する鍛造部品及び鋳造部品で公知の機械的特性及び腐食挙動、特に６００ＭＰａ以上の極限引張強度、５％以上の破断伸び、又は好ましくはその両方を示す。
【0023】
本発明の第２の態様は、金属部品を形成するための金属射出成形プロセス又は付加製造（additive manufacturing）プロセスにおける、本明細書に記載の組成物の使用方法である。
【0024】
本発明の第３の態様は、以下の工程、
（Ｉ）本明細書に記載の組成物を提供する工程と；
（ＩＩ）前記組成物を射出成形してグリーンボディを形成する工程と；
（ＩＩＩ）前記グリーンボディを酸で触媒的に脱バインダーして、ブラウンボディを形成する工程と；
（ＩＶ）非酸化性雰囲気、大気圧又は減圧下、１１５０～１３００℃の温度で前記ブラウンボディを焼結して、焼結部品を形成する工程と；
（Ｖ）前記焼結部品を溶体化焼鈍（solution annealing）及び／又は析出硬化プロセスで熱処理する工程と
を含む金属射出成形による金属部品の製造方法である。
（Ｉ）本明細書に記載の組成物を提供する工程と；
（ＩＩ）前記組成物を射出成形してグリーンボディを形成する工程と；
（ＩＩＩ）前記グリーンボディを酸で触媒的に脱バインダーして、ブラウンボディを形成する工程と；
（ＩＶ）非酸化性雰囲気、大気圧又は減圧下、１１５０～１３００℃の温度で前記ブラウンボディを焼結して、焼結部品を形成する工程と；
（Ｖ）前記焼結部品を溶体化焼鈍（solution annealing）及び／又は析出硬化プロセスで熱処理する工程と
を含む金属射出成形による金属部品の製造方法である。
【0025】
焼結及び熱処理プロファイルの特定の選択により、この組成物をＭＩＭプロセスに効果的に導入し、７．４ｇ／ｃｍ３未満の金属部品密度でこれらの優れた機械的特性を実現することができる。
【0026】
本発明の第４の態様は、以下の工程、
（Ｉ）本明細書に記載の組成物を提供する工程と；
（ＩＩ）前記組成物を溶融フィラメント製造工程に供して、グリーンボディを形成する工程と；
（ＩＩＩ）前記グリーンボディを酸で触媒的に脱バインダーして、ブラウンボディを形成する工程と；
（ＩＶ）非酸化性雰囲気、大気圧又は減圧下、１１５０～１３００℃の最高温度で前記ブラウンボディを焼結して、焼結部品を形成する工程と；
（Ｖ）任意に、前記焼結部品を溶体化焼鈍及び／又は析出硬化プロセスで熱処理する工程と
を含む付加製造による金属部品の製造方法である。
（Ｉ）本明細書に記載の組成物を提供する工程と；
（ＩＩ）前記組成物を溶融フィラメント製造工程に供して、グリーンボディを形成する工程と；
（ＩＩＩ）前記グリーンボディを酸で触媒的に脱バインダーして、ブラウンボディを形成する工程と；
（ＩＶ）非酸化性雰囲気、大気圧又は減圧下、１１５０～１３００℃の最高温度で前記ブラウンボディを焼結して、焼結部品を形成する工程と；
（Ｖ）任意に、前記焼結部品を溶体化焼鈍及び／又は析出硬化プロセスで熱処理する工程と
を含む付加製造による金属部品の製造方法である。
【0027】
本発明の第５の態様は、バインダーイントベッドジェット付加製造プロセスによって金属部品を製造するための金属粉末の使用方法であり、ここで、前記金属粉末が、すべて前記金属粉末の総質量に基づいて、
（ａ１）４．０～１３．０質量％のクロム、
（ａ２）６～１５質量％のアルミニウム、
（ａ３）４～３０質量％のマンガン、
（ａ４）３８．４～８５．９５質量％の鉄、
（ａ５）０．０５～０．５質量％のチタン、
（ａ６）０～０．２質量％のニッケル、
（ａ７）０～１．５質量％のケイ素、
（ａ８）０～１．５質量％の炭素、
を含む合金からなる。
（ａ１）４．０～１３．０質量％のクロム、
（ａ２）６～１５質量％のアルミニウム、
（ａ３）４～３０質量％のマンガン、
（ａ４）３８．４～８５．９５質量％の鉄、
（ａ５）０．０５～０．５質量％のチタン、
（ａ６）０～０．２質量％のニッケル、
（ａ７）０～１．５質量％のケイ素、
（ａ８）０～１．５質量％の炭素、
を含む合金からなる。
【0028】
本発明の第６の態様は、以下の工程、
（Ｉ）金属粉末を提供する工程であって、前記金属粉末が、
（ａ１）４．０～１３．０質量％のクロム、
（ａ２）６～１５質量％のアルミニウム、
（ａ３）４～３０質量％のマンガン、
（ａ４）３８．４～８５．９５質量％の鉄、
（ａ５）０．０５～０．５質量％のチタン、
（ａ６）０～０．２質量％のニッケル、
（ａ７）０～１．５質量％のケイ素、
（ａ８）０～１．５質量％の炭素、
を含む合金である、工程と；
（ＩＩ）前記金属粉末をバインダーイントベッドジェット工程に供して、グリーンボディを形成する工程と；
（ＩＩＩ）前記グリーンボディを脱バインダーし、非酸化性雰囲気、大気圧又は減圧下、１１５０～１３００℃の温度で焼結して、焼結部品を形成する工程と；
（ＩＶ）任意に、前記焼結部品を溶体化焼鈍及び／又は析出硬化プロセスで熱処理する工程と
を含む付加製造による金属部品の製造方法である。
（Ｉ）金属粉末を提供する工程であって、前記金属粉末が、
（ａ１）４．０～１３．０質量％のクロム、
（ａ２）６～１５質量％のアルミニウム、
（ａ３）４～３０質量％のマンガン、
（ａ４）３８．４～８５．９５質量％の鉄、
（ａ５）０．０５～０．５質量％のチタン、
（ａ６）０～０．２質量％のニッケル、
（ａ７）０～１．５質量％のケイ素、
（ａ８）０～１．５質量％の炭素、
を含む合金である、工程と；
（ＩＩ）前記金属粉末をバインダーイントベッドジェット工程に供して、グリーンボディを形成する工程と；
（ＩＩＩ）前記グリーンボディを脱バインダーし、非酸化性雰囲気、大気圧又は減圧下、１１５０～１３００℃の温度で焼結して、焼結部品を形成する工程と；
（ＩＶ）任意に、前記焼結部品を溶体化焼鈍及び／又は析出硬化プロセスで熱処理する工程と
を含む付加製造による金属部品の製造方法である。
【0029】
焼結及び熱処理プロファイルの特定の選択により、この合金をＢＢＪプロセスに効果的に導入し、７．４ｇ／ｃｍ３未満の密度でこれらの優れた機械的特性を実現することができる。
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下に記載する金属粉末は、本発明に従ってＭＩＭフィードストックに使用することができるが、本明細書でさらに説明するように、ＢＢＪプロセスに直接使用することもできる。どちらも金属部品をもたらす。
【0031】
金属粉末
金属粉末は、すべて金属粉末の総質量に基づいて、
（ａ１）４．０～１３．０質量％のクロム、
（ａ２）６～１５質量％のアルミニウム、
（ａ３）４～３０質量％のマンガン、
（ａ４）３８．４～８５．９５質量％の鉄、
（ａ５）０．０５～０．５質量％のチタン、
（ａ６）０～０．２質量％のニッケル、
（ａ７）０～１．５質量％のケイ素、
（ａ８）０～１．５質量％の炭素、
を含む又はから主になる粉末状金属合金材料からなる。
金属粉末は、すべて金属粉末の総質量に基づいて、
（ａ１）４．０～１３．０質量％のクロム、
（ａ２）６～１５質量％のアルミニウム、
（ａ３）４～３０質量％のマンガン、
（ａ４）３８．４～８５．９５質量％の鉄、
（ａ５）０．０５～０．５質量％のチタン、
（ａ６）０～０．２質量％のニッケル、
（ａ７）０～１．５質量％のケイ素、
（ａ８）０～１．５質量％の炭素、
を含む又はから主になる粉末状金属合金材料からなる。
【0032】
本明細書で使用する「主に」とは、他の成分、特に合金の化学的及び機械的特性に大きな影響を与えない不可避な不純物が微量に存在する可能性があることを意味する。
【0033】
クロム（Ｃｒ）は金属の耐食性に寄与する。Ｃｒはフェライト安定剤であり、少なくともそのために含有量を高くすべきではない。Ｃｒは、金属中の他の必須元素よりも燃焼熱の値が低いため、その点で、Ａｌのより悪影響を補うために使用することができる。金属中のＣｒ量は、４．０～１３．０質量％、好ましくは４．５～１１．０質量％、最も好ましくは５．０～９．０質量％である。
【0034】
アルミニウム（Ａｌ）は、金属の密度を下げたり、炭化物を形成して金属の強度に寄与したり、鋼中に窒素が存在する場合は窒化物を形成するために使用される。Ａｌはフェライト安定剤である。また、高い燃焼熱の値を持つため、粉末の爆発傾向を高める。少なくとも後者の理由から、アルミニウムの量は多すぎてはならない。金属粉末は、６．０質量％以上、特に６．５質量％以上のアルミニウム含有量を有する。金属中のＡｌ量は６～１５質量％、好ましくは６．２～１３質量％、最も好ましくは６．５～１０質量％である。
【0035】
マンガン（Ｍｎ）は、主なオーステナイト安定剤として使用される。金属中のＭｎの量は４～３０質量％である。金属粉末中のマンガンの好ましい量は６～２８質量％、特に１０～２５質量％である。特に好ましい実施形態では、金属粉末は１６．５質量％以上、特に１９質量％以上のマンガン含有量を有する。
【0036】
チタン（Ｔｉ）は、炭化物及び／又は窒化物を形成することにより、金属の強度に寄与する。Ｔｉはフェライトを安定化させ、高い燃焼熱の値を持つ。そのため、金属中に０．０５～０．５質量％、好ましくは０．１～０．４質量％の量でのみ存在する。
【0037】
ニッケル（Ｎｉ）は、最大０．２質量％で存在してもよい。そのレベルを超えると、Ｎｉは、ニッケルアレルギーの人にアレルギー反応を引き起こす可能性がある。好ましくは、金属粉末のニッケル含有量は０．０５質量％未満である。粉末からＮｉを除去すれば問題は完全に改善されるので、最も好ましくは、ニッケルの量は０質量％、すなわち金属粉末はニッケルを含まない。
【0038】
ケイ素（Ｓｉ）は溶融物をより流動的にし、それによって微粒化プロセスを容易にする。Ｓｉは低い密度も有する。しかしながら、Ｓｉはフェライトを安定化させ、高い燃焼熱の値を持つ。そのため、Ｓｉは０～１．５質量％、好ましくは０．１５～０．３５質量％でのみ存在する。
【0039】
炭素（Ｃ）は、炭化物形成剤として使用することができ、それによって金属に機械的強度を加え、望ましくない金属間相の形成をある程度防ぐことができる。Ｃは、最大１．５質量％、好ましくは０．５～１．４質量％、最も好ましくは０．７～１．３質量％の量で存在してもよい。
【0040】
窒素（Ｎ）は、金属粉末中に最大０．６質量％で存在してもよい。しかしながら、窒素が多すぎると、析出物が多量に発生し、金属の延性が低下する恐れがある。
【0041】
鉄（Ｆｅ）は、バランスとして３８．４～８５．９５質量％の量で使用され、すなわち他の成分と合計して１００質量％となる。さらに、この金属には、合金の化学的及び機械的特性に大きな影響を与えない、不可避な不純物が微量に含有されてもよい。
【0042】
好ましくは、金属粉末は、
（ａ１）４．５～１１．０質量％のクロム、
（ａ２）６．２～１３質量％のアルミニウム、
（ａ３）６～２８質量％のマンガン、
（ａ４）４４．６５～８２．３質量％の鉄、
（ａ５）０．１～０．４質量％のチタン、
（ａ６）０～０．１５質量％のニッケル、
（ａ７）０．４～１．４質量％のケイ素、
（ａ８）０．５～１．４質量％の炭素、
を含む又はから主になる粉末状金属合金材料から主になる。
（ａ１）４．５～１１．０質量％のクロム、
（ａ２）６．２～１３質量％のアルミニウム、
（ａ３）６～２８質量％のマンガン、
（ａ４）４４．６５～８２．３質量％の鉄、
（ａ５）０．１～０．４質量％のチタン、
（ａ６）０～０．１５質量％のニッケル、
（ａ７）０．４～１．４質量％のケイ素、
（ａ８）０．５～１．４質量％の炭素、
を含む又はから主になる粉末状金属合金材料から主になる。
【0043】
より好ましくは、金属粉末（ＭＰ）は、
（ａ１）５．０～９．０質量％のクロム、
（ａ２）６．５～１０質量％のアルミニウム、
（ａ３）１０～２５質量％のマンガン、
（ａ４）５２．９５～７６．９５質量％の鉄、
（ａ５）０．１５～０．３５質量％のチタン、
（ａ６）０～０．１質量％のニッケル、
（ａ７）０．６～１．３質量％のケイ素、
（ａ８）０．７～１．３質量％の炭素、
を含む又はから主になる粉末状金属合金材料からなる。
（ａ１）５．０～９．０質量％のクロム、
（ａ２）６．５～１０質量％のアルミニウム、
（ａ３）１０～２５質量％のマンガン、
（ａ４）５２．９５～７６．９５質量％の鉄、
（ａ５）０．１５～０．３５質量％のチタン、
（ａ６）０～０．１質量％のニッケル、
（ａ７）０．６～１．３質量％のケイ素、
（ａ８）０．７～１．３質量％の炭素、
を含む又はから主になる粉末状金属合金材料からなる。
【0044】
これらの金属は１つの粉末の中で合金化される。単一の、完全に合金化された粉末又は事前に合金化された粉末の使用が好ましい。これにより、最終的な金属部品の微細構造全体にわたって元素の均質な分布が確保され、最適な機械的性能及び耐食性が保証される。
【0045】
金属粉末を調製するためには、無機材料を粉抹にしなければならない。無機材料を粉抹にするには、当業者に公知の方法を用いることができる。例えば、無機材料を粉砕してもよい。例えば、粉砕は、分級機ミル、ハンマーミル又はボールミルで行われてもよい。
【0046】
ＭＩＭフィードストックで使用する又はＢＢＪプロセスで直接使用する金属粉末は、ガス微粒化又は水微粒化を使用して微粒化（atomized）することもできる。これらの粉末の微粒化は通常、アルゴン及び窒素などの不活性雰囲気下で行われる。窒素は粉末の微細構造に取り込まれるという欠点があるため、アルゴンがしばしば好ましい。得られる窒化物は、最終的な焼結部品の性能にとって不利になる可能性がある。
【0047】
ＭＩＭとＢＢＪの両方での使用に有益なのは、レーザー回折法で測定した粒径分布が一般に０．００５～１００μｍ、好ましくは０．１～７０μｍ、特に好ましくは０．２～３０μｍ、最も好ましくは０．３～２０μｍである球状粉末である。粉末の平均粒径（直径）は、好ましくは１００μｍ未満、より好ましくは５０μｍ未満、最も好ましくは２０μｍ未満である。粉末は、所望の粒径分布に達成するために、微粒化後にふるい分け又は分級してもよい。粉末の真球度を向上させ、汚染物質を除去するために、粉末のプラズマ処理を利用することもできる。
【0048】
本発明の第１の実施形態では、金属粉末はＭＩＭフィードストック組成物の形成に使用することができる。
【0049】
ＭＩＭフィードストック
本明細書においてより具体的には「ＭＩＭフィードストック」又は「フィードストック」とも呼ばれる、本発明による組成物は、混合物の総体積に基づいて、４０～７０体積％の上述の金属粉末、及び３０～６０体積％のバインダーを含む。「ＭＩＭフィードストック」という用語は、その使用をＭＩＭに限定することを意図しているのではなく、この組成物は付加製造又はその他の潜在的用途にも使用される可能性があることに留意されたい。
本明細書においてより具体的には「ＭＩＭフィードストック」又は「フィードストック」とも呼ばれる、本発明による組成物は、混合物の総体積に基づいて、４０～７０体積％の上述の金属粉末、及び３０～６０体積％のバインダーを含む。「ＭＩＭフィードストック」という用語は、その使用をＭＩＭに限定することを意図しているのではなく、この組成物は付加製造又はその他の潜在的用途にも使用される可能性があることに留意されたい。
【0050】
好ましくは、フィードストックは、フィードストックの総体積に基づいて、４５～６５体積％の金属粉末及び３５～５５体積％のバインダーを含む、又は本から主になる。
【0051】
特に好ましくは、フィードストックは、フィードストックの総体積に基づいて、５０～６４体積％の金属粉末及び３６～５０体積％のバインダーを含む。
【0052】
好ましくは、フィードストックは金属粉末及びバインダーから主になり、ここで、金属粉末とバインダーの体積パーセントの合計は１００％である。
【0053】
混合物は、当業者に公知の任意の方法で調製することができる。好ましくは、フィードストックは、バインダーを溶融し、金属粉末を混合することによって製造される。例えば、バインダーは二軸押出機で好ましくは１５０～２２０℃、特に１７０～２００℃の温度で溶融することができる。金属粉末はその後、同じ範囲の温度でバインダーの溶融物の流に必要な量で計量供給される。あるいは、バインダーは、シグマニーダー押出機で、好ましくは１５０～２２０℃、特に１７０～２００℃の温度で溶融されてもよい。金属粉末はその後、同じ範囲の温度でバインダーの溶融物の流に必要な量で計量供給される。
【0054】
金属粉末を計量供給するための特に好ましい装置は、加熱可能な金属シリンダー内に配置され、金属粉末をバインダーの溶融物中に輸送する輸送スクリューを必須の要素として含んでいる。上述したプロセスは、室温で成分を混合し、その後温度を上昇させながら押出成形するよりも、この変形態様で生じる高いせん断力の結果としてバインダーとして使用されるポリオキシメチレン（ＰＯＭ）の分解が大幅に回避されるという利点を有する。
【0055】
フィードストックのさらなる成分については、以下に詳述する。
【0056】
バインダー
本発明によれば、フィードストックは3０～６０体積％のバインダーを含む。好ましい実施態様では、混合物は、フィードストックの総体積に基づいて、３５～５５体積％のバインダー、特に好ましくは３６～５０体積％のバインダーを含む。
本発明によれば、フィードストックは3０～６０体積％のバインダーを含む。好ましい実施態様では、混合物は、フィードストックの総体積に基づいて、３５～５５体積％のバインダー、特に好ましくは３６～５０体積％のバインダーを含む。
【0057】
本発明によれば、バインダーは、それぞれバインダーの総質量に基づいて、（ｂ１）４０～９７．５質量％の少なくとも１種のポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、（ｂ２）２～３５質量％の少なくとも１種のポリオレフィン（ＰＯ）、（ｂ３）さらなるポリマー（ＦＰ）を含まないか、又は０．５～２０質量％の少なくとも１種のさらなるポリマー（ＦＰ）、及び（ｂ４）分散剤を含まないか、又は０～５質量％の少なくとも１種の分散剤を含み、又はから主になり、ここで、（ｂ１）、（ｂ２）、（ｂ３）及び（ｂ４）の質量％の合計は１００％である。
【0058】
好ましい実施形態において、バインダーは、それぞれバインダーの総質量に基づいて、（ｂ１）６２～９４．９５質量％の少なくとも１種のポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、（ｂ２）３～２０質量％の少なくとも１種のポリオレフィン（ＰＯ）、（ｂ３）さらなるポリマー（ＦＰ）を含まないか、又は２～１５質量％の少なくとも１種のさらなるポリマー（ＦＰ）、及び（ｂ４）０．０５～３質量％の少なくとも１種の分散剤を含み、又はから主になり、ここで、成分（ｂ１）、（ｂ２）、（ｂ３）及び（ｂ４）の質量％の合計は通常１００％である。
【0059】
特に好ましくは、バインダーは、それぞれバインダー（Ｂ）の総質量に基づいて、（ｂ１）８３～９２．９質量％の少なくとも１種のポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、（ｂ２）４～１５質量％の少なくとも１種のポリオレフィン（ＰＯ）、（ｂ３）３～１０質量％少なくとも１種のさらなるポリマー（ＦＰ）、及び（ｂ４）０．１～２質量％の少なくとも１種の分散剤を含み、又はから主になり、ここで、成分（ｂ１）、（ｂ２）、（ｂ３）及び（ｂ４）の質量％の合計は１００％である。
【0060】
本発明によれば、ＰＯＭはＰＯと異なり、ＰＯはＦＰと異なり、ＦＰは分散剤と異なり、分散剤はＰＯＭと異なる。しかしながら、ＰＯＭ、ＰＯ、ＦＰ及び分散剤は、同一の構成単位を含んでもよく、例えば、さらなる構成単位が異なってもよく、及び／又は分子量が異なってもよい。
【0061】
バインダーの成分（ｂ１）ＰＯＭ、（ｂ２）ＰＥ、（ｂ３）ＦＰ、及び（ｂ４）分散剤については、以下により詳細に説明する。
【0062】
ポリオキシメチレン
本発明によれば、バインダーは、４０～９７．５質量％のポリオキシメチレン（本明細書では「ＰＯＭ」とも称する）を含む。好ましい実施形態では、バインダーは、バインダーの総量に基づいて、６２～９４．９５質量％のＰＯＭ、特に好ましくは８３～９２．９質量％のＰＯＭを含む。
本発明によれば、バインダーは、４０～９７．５質量％のポリオキシメチレン（本明細書では「ＰＯＭ」とも称する）を含む。好ましい実施形態では、バインダーは、バインダーの総量に基づいて、６２～９４．９５質量％のＰＯＭ、特に好ましくは８３～９２．９質量％のＰＯＭを含む。
【0063】
バインダーには少なくとも１種のＰＯＭを使用することができる。本発明における「少なくとも１種のＰＯＭ」とは、正確に１種のＰＯＭを意味し、また２種以上のＰＯＭの混合物も意味する。
【0064】
本発明の目的のために、「ポリオキシメチレン」又は「ＰＯＭ」という用語は、ＰＯＭ自体、すなわちポリオキシメチレンホモポリマーと、ポリオキシメチレンコポリマー及びポリオキシメチレンターポリマーとの両方を包含する。
【0065】
ＰＯＭホモポリマーは通常、ホルムアルデヒド源から選択されたモノマーの重合によって調製される。
【0066】
「ホルムアルデヒド源」という用語は、ＰＯＭ調製の反応条件下でホルムアルデヒドを遊離することができる物質を指す。
【0067】
ホルムアルデヒド源は有利に、環状又は直鎖状のホルマールの群から、特にホルムアルデヒド及び１，３，５－トリオキサンからなる群から選択される。１，３，５－トリオキサンが特に好ましい。
【0068】
ＰＯＭコポリマーは、それ自体知られており、市販されている。これらは通常、主モノマーとするトリオキサンの重合によって調製される。さらに、コモノマーが併用される。主モノマーは、好ましくは、トリオキサン及び他の環状又は直鎖状ホルマール又は他のホルムアルデヒド源の中から選択される。
【0069】
「主モノマー」という表現は、モノマーの総量、すなわち主モノマーとコモノマーの合計におけるこれらのモノマーの割合が、モノマーの総量におけるコモノマーの割合よりも大きいことを示すことを意図している。
【0070】
非常に一般的には、本発明によるＰＯＭは、主ポリマー鎖中に少なくとも５０モル％の繰り返し単位－ＣＨ２Ｏ－を有する。好適なポリオキシメチレン（ＰＯＭ）コポリマーは、特に、繰り返し単位－ＣＨ２Ｏ－、及び０．０１～２０モル％、特に０．１～１０モル％、非常に特に好ましくは０．５～６モル％の式（Ｉ）の繰り返し単位を含むものである、
（式中、Ｒ１～Ｒ４は、それぞれ互いに独立して、Ｈ、Ｃ１～Ｃ４アルキル、及びハロゲン置換Ｃ１～Ｃ４アルキルからなる群から選択され；
Ｒ５は、化学結合、（－ＣＲ５ａＲ５ｂ－）基、及び（－ＣＲ５ａＲ５ｂＯ－）基からなる群から選択され、
Ｒ５ａ及びＲ５ｂは、それぞれ互いに独立して、Ｈ、及び非置換又は少なくとも一置換のＣ１～Ｃ４アルキルからなる群から選択され、ここで、置換基は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＯＨ及びＣ１～Ｃ４アルキルからなる群から選択され；
ｎは０、１、２又は３である）。
【化1】
Ｒ５は、化学結合、（－ＣＲ５ａＲ５ｂ－）基、及び（－ＣＲ５ａＲ５ｂＯ－）基からなる群から選択され、
Ｒ５ａ及びＲ５ｂは、それぞれ互いに独立して、Ｈ、及び非置換又は少なくとも一置換のＣ１～Ｃ４アルキルからなる群から選択され、ここで、置換基は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＯＨ及びＣ１～Ｃ４アルキルからなる群から選択され；
ｎは０、１、２又は３である）。
【0071】
ｎが０の場合、Ｒ５は隣接する炭素原子と酸素原子との間の化学結合である。Ｒ５が（－ＣＲ５ａＲ５ｂＯ－）基である場合、（－ＣＲ５ａＲ５ｂＯ－）基の酸素原子（Ｏ）は、式（Ｉ）の別の炭素原子（Ｃ）に結合しており、式（Ｉ）の酸素原子（Ｏ）には結合していない。換言すれば、式（Ｉ）は過酸化物化合物を含まない。式（ＩＩ）についても同様である。
【0072】
本発明の文脈において、例えば式（Ｉ）におけるラジカルＲ１～Ｒ４について上記で定義したようなＣ１～Ｃ４アルキルなどの定義は、この置換基（ラジカル）が１～４の炭素原子数を有するアルキルラジカルであることを意味する。アルキルラジカルは直鎖であっても分岐状であってもよく、また任意に環状であってもよい。環状成分と直鎖成分の両方を有するアルキルラジカルも同様にこの定義に該当する。アルキルラジカルの例としては、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソ－プロピル、ブチル、イソ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、及びｔｅｒｔ－ブチルが挙げられる。
【0073】
本発明の文脈において、例えば式（Ｉ）におけるラジカルＲ１～Ｒ４について上記で定義したようなハロゲン置換Ｃ１～Ｃ４アルキルなどの定義は、Ｃ１～Ｃ４アルキルが少なくとも１つのハロゲンで置換されていることを意味する。ハロゲンは、Ｆ（フッ素）、Ｃｌ（塩素）、Ｂｒ（臭素）及びＩ（ヨウ素）である。
【0074】
式（Ｉ）の繰り返し単位は、有利には、第１コモノマーとしての環状エーテルの開環によりＰＯＭコポリマーに導入することができる。一般式（ＩＩ）の第１コモノマーが好ましい、
（式中、Ｒ１～Ｒ５及びｎは、一般式（Ｉ）について上記で定義した通りの意味を有する）。
【化2】
【0075】
第１コモノマーとして、例えば、エチレンオキシド、１，２－プロピレンオキシド、１，２－ブチレンオキシド、１，３－ブチレンオキシド、１，３－ジオキソラン、１，３－ジオキソラン及び１，３－ジオキセパンなどの環状エーテル、及びポリジオキソラン又はポリジオキセパンなどの直鎖オリゴホルマール又はポリホルマールが挙げられる。１，３－ジオキソラン及び１，３－ジオキセパンは特に好ましい第１コモノマーであり、非常に特に好ましい第一コモノマーは１，３－ジオキソランである。
【0076】
ホルムアルデヒド源と第１コモノマー及び第２コモノマーとの反応により得ることができるＰＯＭポリマーも同様に好適である。第２コモノマーの添加により、特にＰＯＭターポリマーの調製が可能になる。
【0077】
第２コモノマーは、好ましくは、式（ＩＩＩ）の化合物及び式（ＩＶ）の化合物からなる群から選択される、
（式中、Ｚは、化学結合、（－Ｏ－）基及び（－ＯＲ６Ｏ－）基からなる群から選択され、ここで、Ｒ６は、非置換のＣ１～Ｃ８アルカンジイル及びＣ３～Ｃ８シクロアルカンジイルからなる群から選択される）。
【化3】
【0078】
Ｃ１～Ｃ８アルカンジイルは、２の自由原子価及び１～８の炭素原子数を有する炭化水素である。本発明によるＣ１～Ｃ８アルカンジイルは、分岐していても分岐していなくてもよい。
【0079】
Ｃ３～Ｃ８シクロアルカンジイルは、２の自由原子価及び３～８の炭素原子数を有する環状炭化水素である。２の自由原子価、環状及び直鎖状成分、及び３～８の炭素原子数を有する炭化水素も同様にこの定義に該当する。
【0080】
第２コモノマー（ｂ１ｃ）の好ましい例としては、エチレンジグリシジル、ジグリシジルエーテル、及びグリシジル化合物とホルムアルデヒド、ジオキサン又はトリオキサンから２：１のモル比で調製されたジエーテル、及び同様に２モルのグリシジル化合物と１モルの２～８個の炭素原子を有する脂肪族ジオールから調製されるジエーテル、例えば、エチレングリコール、１，４－ブタンジオール、１，３－ブタンジオール、１，３－シクロブタンジオール、１，２－プロパンジオール及び１，４－シクロヘキサンジオールのジグリシジルエーテルが挙げられる。
【0081】
好ましい実施形態において、成分（ｂ１）は、少なくとも５０モル％のホルムアルデヒド源、０．０１～２０モル％の少なくとも１種の第１コモノマー（ｂ１ｂ）及び０～２０モル％の少なくとも１種の第２コモノマー（ｂ１ｃ）の重合によって調製されるポリオキシメチレン（ＰＯＭ）コポリマーである。
【0082】
特に好ましい実施形態において、ＰＯＭは、８０～９９．９８モル％、好ましくは８８～９９モル％のホルムアルデヒド源、０．１～１０モル％、好ましくは０．５～６モル％の少なくとも１種の第１コモノマー、及び０．１～１０モル％、好ましくは０．５～６モル％の少なくとも１種の第２コモノマーの重合によって調製されるＰＯＭコポリマーであってもよい。
【0083】
さらなる好ましい実施形態において、ＰＯＭは、少なくとも５０モル％のホルムアルデヒド源、０．０１～２０モル％の一般式（ＩＩ）の少なくとも１種の第１コモノマー、及び０～２０モル％の式（ＩＩＩ）の化合物及び式（ＩＶ）の化合物からなる群から選択される少なくとも１種の第２コモノマーの重合によって調製されるＰＯＭコポリマーであってもよい。
【0084】
本発明の好ましい実施形態において、ＰＯＭのＯＨ末端基の少なくとも一部がキャップされている。ＯＨ末端基をキャップする方法は当業者に公知である。例えば、エーテル化又はエステル化によって、ＯＨ末端基をキャップすることができる。
【0085】
好ましいＰＯＭコポリマーは、少なくとも１５０℃の融点、及び５０００ｇ／ｍｏｌ～３０００００ｇ／ｍｏｌの範囲、好ましくは６０００ｇ／ｍｏｌ～１５００００ｇ／ｍｏｌ、特に好ましくは７０００ｇ／ｍｏｌ～１０００００ｇ／ｍｏｌの範囲の質量平均分子量ＭＷを有する。
【0086】
２～１５、好ましくは２．５～１２、特に好ましくは３～９の多分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）を有するＰＯＭコポリマーが特に好ましい。
【0087】
質量平均分子量（Ｍｗ）及び数平均分子量（Ｍｎ）の測定は、一般にゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって行われる。ＧＰＣはサイズ排除クロマトグラフィー（ＳＥＣ）としても知られている。
【0088】
ＰＯＭの調製方法は当業者に知られている。
【0089】
ポリオレフィン
本発明によれば、バインダーは、２～３５質量％のポリオレフィン（本明細書では「ＰＥ」とも称する）を含む。好ましい実施形態において、バインダーは、バインダーの総量に基づいて、３～２０質量％のポリオレフィン、特に好ましくは４～１５質量％のポリオレフィンを含む。
本発明によれば、バインダーは、２～３５質量％のポリオレフィン（本明細書では「ＰＥ」とも称する）を含む。好ましい実施形態において、バインダーは、バインダーの総量に基づいて、３～２０質量％のポリオレフィン、特に好ましくは４～１５質量％のポリオレフィンを含む。
【0090】
本発明によれば、ポリオレフィンは少なくとも１種のポリオレフィンである。本発明における「少なくとも１種のポリオレフィン」とは、正確に１種のポリオレフィンを意味し、また２種以上のポリオレフィンの混合物も意味する。
【0091】
ポリオレフィンは、それ自体既知であり、市販されている。これらは通常、Ｃ２～Ｃ８アルケンモノマーの重合、好ましくはＣ２～Ｃ４アルケンモノマーの重合によって調製される。
【0092】
本発明の文脈において、Ｃ２～Ｃ８アルケンとは、２～８個の炭素原子及び少なくとも１個の炭素－炭素二重結合（Ｃ＝Ｃ二重結合）を有する非置換又は少なくとも一置換の炭化水素を意味する。「少なくとも１個の炭素－炭素二重結合」とは、正確に１個の炭素－炭素二重結合を意味し、また２個以上の炭素－炭素二重結合も意味する。
【0093】
換言すれば、Ｃ２～Ｃ８アルケンは、２～８個の炭素原子を有する炭化水素が不飽和であることを意味する。炭化水素は分岐していても分岐していなくてもよい。１個のＣ＝Ｃ－二重結合を有するＣ２～Ｃ８アルケンの例としては、エテン、プロペン、１－ブテン、２－ブテン、２－メチル－プロペン（＝イソブチレン）、１－ペンテン、２－ペンテン、２－メチル－１－ブテン、３－メチル－１－ブテン、１－ヘキセン、２－ヘキセン、３－ヘキセン及び４－メチル－１－ペンテンが挙げられる。２個以上のＣ－Ｃ二重結合を有するＣ２～Ｃ８アルケンの例としては、アレン、１，３－ブタジエン、１，４－ペンタジエン、１，３－ペンタジエン、２－メチル－１，３－ブタジエン（＝イソプレン）が挙げられる。
【0094】
Ｃ２～Ｃ８アルケンが１個のＣ－Ｃ二重結合を有する場合、それらのモノマーから調製されるポリオレフィンは直鎖状である。Ｃ２～Ｃ８アルケンに２個以上の二重結合が存在する場合、それらのモノマーから調製されるポリオレフィンは架橋されていてもよい。直鎖状ポリオレフィンが好ましい。
【0095】
また、ポリオレフィンの調製中に異なるＣ２～Ｃ８アルケンモノマーを使用して調製されるポリオレフィンコポリマーを使用することも可能である。
【0096】
好ましくは、ポリオレフィンは、ポリメチルペンテン、ポリ－１－ブテン、ポリイソブチレン、ポリエチレン及びポリプロピレンからなる群から選択される。ポリエチレン及びポリプロピレン、及び当業者に公知で市販されているそれらのコポリマーが特に好ましい。
【0097】
ポリオレフィンは、当業者に公知の任意の重合プロセスによって、好ましくはフリーラジカル重合によって、例えば乳化重合、ビーズ重合、溶液重合又はバルク重合によって調製することができる。可能な開始剤は、モノマー及び重合のタイプに依存して、ペルオキシ化合物及びアゾ化合物のようなフリーラジカル開始剤であり得、開始剤の量は、一般に、モノマーに基づいて０．００１～０．５質量％の範囲である。
【0098】
さらなるポリマー
バインダーは、０．５～２０質量％のさらなるポリマーを含んでもよい。好ましい実施形態において、バインダーは、バインダーの総量に基づいて、２～１５重量％のさらなるポリマー、特に好ましくは３～１０重量％のさらなるポリマーを含む。
バインダーは、０．５～２０質量％のさらなるポリマーを含んでもよい。好ましい実施形態において、バインダーは、バインダーの総量に基づいて、２～１５重量％のさらなるポリマー、特に好ましくは３～１０重量％のさらなるポリマーを含む。
【0099】
本発明によるさらなるポリマーは、少なくとも１種のさらなるポリマーである。本発明における「少なくとも１種のさらなるポリマー」とは、正確に１種のさらなるポリマーを意味し、また２種以上のさらなるポリマーの混合物も意味する。
【0100】
すでに上述したように、少なくとも１種のさらなるポリマーは、ポリオキシメチレン、ポリオレフィン及び以下に記載されている分散剤とは異なる。
【0101】
本発明によれば、少なくとも１種のさらなるポリマーは、好ましくは、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリエポキシド、ポリアミド、ビニル芳香族ポリマー、ポリ（ビニルエステル）、ポリ（ビニルエーテル）、ポリ（アルキル（メタ）アクリレート）及びそれらのコポリマーからなる群から選択される。
【0102】
好ましくは、さらなるポリマーは、ポリ（Ｃ２～Ｃ６アルキレンオキシド）、脂肪族ポリウレタン、脂肪族未架橋エポキシド、脂肪族ポリアミド、ビニル芳香族ポリマー、脂肪族Ｃ１～Ｃ８カルボン酸のポリ（ビニルエステル）、Ｃ１～Ｃ８アルキルビニルエーテルのポリ（ビニルエーテル）、Ｃ１～Ｃ８アルキルのポリ（アルキル（メタ）アクリレート）、及びこれらのコポリマーからなる群から選択される。
【0103】
好ましいさらなるポリマーについては、以下に詳述する。
【0104】
ポリエーテルは式（Ｖ）の繰り返し単位を含む、
（式中、Ｒ１１～Ｒ１４は、それぞれ互いに独立して、Ｈ、Ｃ１～Ｃ４アルキル、及びハロゲン置換Ｃ１～Ｃ４アルキルからなる群から選択され；
Ｒ１５は、化学結合、（－ＣＲ１５ａＲ１５ｂ－）基、及び（－ＣＲ１５ａＲ１５ｂＯ－）基からなる群から選択され、
ここで、Ｒ１５ａ及びＲ１５ｂは、それぞれ互いに独立して、Ｈ、及び非置換又は少なくとも一置換のＣ１～Ｃ４アルキルからなる群から選択され、ここで、置換基は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＯＨ及びＣ１～Ｃ４アルキルからなる群から選択され；
ｎは０、１、２又は３である）。
【化4】
Ｒ１５は、化学結合、（－ＣＲ１５ａＲ１５ｂ－）基、及び（－ＣＲ１５ａＲ１５ｂＯ－）基からなる群から選択され、
ここで、Ｒ１５ａ及びＲ１５ｂは、それぞれ互いに独立して、Ｈ、及び非置換又は少なくとも一置換のＣ１～Ｃ４アルキルからなる群から選択され、ここで、置換基は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＯＨ及びＣ１～Ｃ４アルキルからなる群から選択され；
ｎは０、１、２又は３である）。
【0105】
ｎが０の場合、Ｒ１５は隣接する炭素原子と酸素原子との間の化学結合である。Ｒ１５が（－ＣＲ１５ａＲ１５ｂＯ－）基である場合、（－ＣＲ１５ａＲ１５ｂＯ－）基の酸素原子（Ｏ）は、式（Ｖ）の別の炭素原子（Ｃ）に結合しており、式（Ｖ）の酸素原子（Ｏ）には結合していない。換言すれば、式（Ｖ）は過酸化物化合物を含まない。式（ＶＩ）についても同様である。
【0106】
典型的なポリエーテル及びその調製法は当業者に知られている。
【0107】
本発明による好ましいポリエーテルは、例えば、ポリ（アルキレンオキシド）としても知られているポリ（アルキレングリコール）である。
【0108】
ポリアルキレンオキシド及びその調製法は当業者に知られている。ポリアルキレンオキシドは通常、水及び２価又は多価アルコールと一般式（ＶＩ）の環状エーテル、すなわちアルキレンオキシドとの相互作用によって合成される。反応は酸性又は塩基性触媒によって触媒される。この反応は、一般式（ＶＩ）の環状エーテルのいわゆる開環重合である。
【0109】
【化5】
【0110】
本発明による好ましいポリ（アルキレンオキシド）は、環中に２～６個の炭素原子を有する一般式（ＶＩ）のモノマーに由来する。換言すれば、好ましくは、ポリ（アルキレンオキシド）は、ポリ（Ｃ２～Ｃ６アルキレンオキシド）である。特に好ましくは、１，３－ジオキソラン、１，３－ジオキセパン及びテトラヒドロフラン（ＩＵＰＡＣ名：オキソラン）からなる群から選択されるモノマーに由来するポリ（アルキレンオキシド）である。換言すれば、特に好ましくは、ポリ（アルキレンオキシド）は、ポリ－１，３ジオキソラン、ポリ－１，３ジオキセパン及びポリテトラヒドロフランからなる群から選択される。
【0111】
一実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）はＯＨ末端基を含むことができる。別の実施形態において、ポリ（アルキレンオキシド）のＯＨ末端基の少なくとも一部を、キャップすることができる。ＯＨ末端基をキャップする方法は、当業者に公知である。例えば、エーテル化又はエステル化によって、ＯＨ末端基をキャップすることができる。
【0112】
ポリ（アルキレンオキシド）の質量平均分子量は、好ましくは１０００～１０００００ｇ／ｍｏｌの範囲、特に好ましくは１２００～８００００ｇ／ｍｏｌの範囲、より好ましくは１５００～５００００ｇ／ｍｏｌの範囲である。
【0113】
ポリウレタンは、カルバメート単位を有するポリマーである。ポリウレタン及びその調製法は当業者に知られている。
【0114】
本発明においては、脂肪族ポリウレタンが好ましい。これらは、例えば、脂肪族ポリイソシアネートと脂肪族ポリヒドロキシ化合物との重付加によって調製することができる。ポリイソシアネートの中では、一般式（ＶＩＩ）のジイソシアネートが好ましい、
ＯＣＮ－Ｒ７－ＮＣＯ （ＶＩＩ）
（式中、Ｒ７は、置換又は非置換のＣ１～Ｃ２０アルカンジイル又はＣ４～Ｃ２０シクロアルカンジイルであり、ここで、置換基は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＣ１～Ｃ６アルキルからなる群から選択される）。
ＯＣＮ－Ｒ７－ＮＣＯ （ＶＩＩ）
（式中、Ｒ７は、置換又は非置換のＣ１～Ｃ２０アルカンジイル又はＣ４～Ｃ２０シクロアルカンジイルであり、ここで、置換基は、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＣ１～Ｃ６アルキルからなる群から選択される）。
【0115】
好ましくは、Ｒ７は、置換又は非置換のＣ２～Ｃ１２アルカンジイル又はＣ６～Ｃ１５シクロアルカンジイルである。
【0116】
Ｃ１～Ｃ２０アルカンジイルは、２の自由原子価及び１～２０の炭素原子数を有する炭化水素である。本発明によるＣ１～Ｃ２０アルカンジイルは、分岐していても分岐していなくてもよい。
【0117】
本発明の文脈において、Ｃ４～Ｃ２０シクロアルカンジイルなどの定義は、Ｃ４～Ｃ２０シクロアルカンジイルを意味する。Ｃ４～Ｃ２０シクロアルカンジイルは、２の自由原子価及び４～２０の炭素原子数を有する環状炭化水素である。２の自由原子価、環状及び直鎖状成分、及び４～２０の炭素原子数を有する炭化水素も同様にこの定義に該当する。
【0118】
好ましいジイソシアネートは、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，２，４－トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、２，４，４－トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、１，２－ジイソシアナトメチルシクロヘキサン、１，４－ジイソシアナトメチルシクロヘキサン及びイソホロンジイソシアネート（ＩＵＰＡＣ名：５－イソ－シアナト１（イソシアナトメチル）１，３，３トリメチル－シクロヘキサン）からなる群から選択される。
【0119】
ジイソシアネートは、オリゴマー、例えば二量体又は三量体の形態で使用することもできる。ポリイソシアネートの代わりに、例えばフェノール又はカプロラクタムの付加反応によって、上記のイソシアネートから得られる従来のブロックされたポリイソシアネートを使用することも可能である。
【0120】
脂肪族ポリウレタンの調製に適したポリヒドロキシ化合物は、例えば、ポリエステル、ポリエーテル、ポリエステルアミド又はポリアセタール、又はそれらの混合物である。
【0121】
ポリウレタンの調製に適した鎖延長剤は、低分子量ポリオール、特にジオール及びポリアミン、特にジアミン又は水である。
【0122】
ポリウレタンは、好ましくは熱可塑性であり、従って好ましくは本質的に未架橋であり、すなわち分解の顕著な兆候なしに繰り返し溶融することができる。それらの還元比粘度は、ジメチルホルムアミド中３０℃で測定して、一般に０．５～３ｄｌ／ｇ、好ましくは１～２ｄｌ／ｇである。
【0123】
ポリエポキシドは少なくとも２個のエポキシド基を含む。エポキシド基は、グリシジル基又はオキシラン基としても知られている。「少なくとも２個のエポキシド基」とは、正確に２個のエポキシド基を意味し、また３個以上のエポキシド基も意味する。
【0124】
ポリエポキシド及びその調製は当業者に知られている。例えば、ポリエポキシドは、エピクロルヒドリン（ＩＵＰＡＣ名：クロルメチルオキシラン）とジオール、ポリオール又はジカルボン酸との反応によって調製される。このようにして調製されるポリエポキシドは、エポキシド末端基を有するポリエーテルである。
【0125】
ポリエポキシドを調製する別の可能な方法は、グリシジル（メタ）アクリレート（ＩＵＰＡＣ名：オキシラン－２－イルメチル－２－メチルプロプ－２－エノエート）とポリオレフィン又はポリアクリレートとの反応である。これにより、エポキシ末端基を有するポリオレフィン又はポリアクリレートが得られる。
【0126】
好ましくは、脂肪族未架橋ポリエポキシドが使用される。エピクロルヒドリンと２，２ビス（４－ヒドロキシフェニル）－プロパン（ビスフェノールＡ）とのコポリマーが特に好ましい。
【0127】
成分（ｂ３）（少なくとも１種のさらなるポリマー（ＦＰ））は、ポリアミドも含むことができる。脂肪族ポリアミドが好ましい。
【0128】
好適なポリアミドの固有粘度は、一般に１５０～３５０ｍｌ／ｇ、好ましくは１８０～２７５ｍｌ／ｇである。ここでは、固有粘度は、ＩＳＯ ３０７に従って、２５℃で９６質量％の硫酸中の０．５質量％のポリアミドの溶液から測定される。
【0129】
好ましいポリアミドは半結晶性又は非晶質ポリアミドである。
【0130】
成分（ｂ３）として好適なポリアミドの例は、７～１３環員を有するラクタムに由来するものである。他の好適なポリアミドは、ジカルボン酸とジアミンとの反応によって得られるものである。
【0131】
ラクタムに由来するポリアミドの例は、ポリカプロラクタム、ポリカプリロラクタム、及び／又はポリラウロラクタムに由来するポリアミドである。
【0132】
ジカルボン酸とジアミンから得られるポリアミドを使用する場合、使用できるジカルボン酸は、６～１４個の炭素原子、好ましくは６～１０個の炭素原子を有するアルカンジカルボン酸である。芳香族ジカルボン酸も好適である。
【0133】
ここでジカルボン酸として挙げることができる例は、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸、及びまたテレフタル酸及び／又はイソフタル酸である。
【0134】
好適なジアミンの例は、４～１４個の炭素原子を有するアルカンジアミン、特に６～８個の炭素原子を有するアルカンジアミン、及びまた芳香族ジアミン、例えばｍ－キシリレンジアミン、ジ（４－アミノフェニル）メタン、ジ（４－アミノシクロヘキシル）メタン、２，２－ジ（４－アミノフェニル）プロパン、２，２－ジ（４－アミノシクロヘキシル）プロパン、及び１，５－ジアミノ－２－メチルペンタンである。
【0135】
他の好適なポリアミドは、上記および後述のモノマーの２種以上の共重合によって得られるもの、及び複数のポリアミドの任意の所望の混合比での混合物である。
【0136】
好ましいポリアミドは、ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリヘキサメチレンセバカミド、及びポリカプロラクタム、及びまた特にカプロラクタム単位の割合が７５～９５質量％であるナイロン６／６，６である。
【0137】
ナイロン６と他のポリアミド、特にナイロン６／６，６（ＰＡ ６／６６）との混合物が特に好ましく、８０～５０質量％のＰＡ ６と２０～５０質量％のＰＡ ６／６６との混合物が特に好ましく、ここで、ＰＡ ６／６６が、混合物中のＰＡ ６／６６の総質量に基づいて７５～９５質量％のカプロラクタム単位を含む。
【0138】
以下の非排他的なリストは、上記のポリアミド、及び他の好適なポリアミド、及びまた含まれるモノマーを含む：
ＡＢポリマー：
ＰＡ ４ ピロリドン
ＰＡ ６ ε－カプロラクタム
ＰＡ ７ エタノールラクタム
ＰＡ ８ カプリロラクタム
ＰＡ ９ ９－アミノペラルゴン酸
ＰＡ １１ １１－アミノウンデカン酸
ＰＡ １２ ラウロラクタム
ＡＡ／ＢＢポリマー：
ＰＡ ４６ テトラメチレンジアミン、アジピン酸
ＰＡ ６６ ヘキサメチレンジアミン、アジピン酸
ＰＡ ６９ ヘキサメチレンジアミン、アゼライン酸
ＰＡ ６１０ ヘキサメチレンジアミン、セバシン酸
ＰＡ ６１２ ヘキサメチレンジアミン、デカンジカルボン酸
ＰＡ ６１３ ヘキサメチレンジアミン、ウンデカンジカルボン酸
ＰＡ １２１２ １，１２－ドデカンジアミン、デカンジカルボン酸
ＰＡ １３１３ １，１３－ジアミノトリデカン、ウンデカンジカルボン酸
ＰＡ ６Ｔ ヘキサメチレンジアミン、テレフタル酸
ＰＡ ＭＸＤ６ ｍ－キシリレンジアミン、アジピン酸
ＰＡ ６Ｉ ヘキサメチレンジアミン、イソフタル酸
ＰＡ ６－３－Ｔ トリメチルヘキサメチレンジアミン、テレフタル酸
ＰＡ ６／６Ｔ （ＰＡ ６及びＰＡ ６Ｔを参照）
ＰＡ ６／６６ （ＰＡ ６及びＰＡ ６６を参照）
ＰＡ ６／１２ （ＰＡ ６及びＰＡ １２を参照）
ＰＡ ６６／６／６１０ （ＰＡ ６６、ＰＡ ６及びＰＡ ６１０を参照）
ＰＡ ６Ｉ／６Ｔ （ＰＡ ６Ｉ及びＰＡ ６Ｔを参照）
ＰＡ ＰＡＣＭ ６ ジアミノジシクロヘキシルメタン、アジピン酸
ＰＡ ＰＡＣＭ １２ ジアミノジシクロヘキシルメタン、ラウロラクタム
ＰＡ ６Ｉ／６Ｔ／ＰＡＣＭＴ ＰＡ ６Ｉ／６Ｔ＋ジアミノジシクロヘキシルメタン
ＰＡ １２／ＭＡＣＭＩ ラウロラクタム、ジメチルジアミノジシクロヘキシルメタン、イソフタル酸
ＰＡ １２／ＭＡＣＭＴ ラウロラクタム、ジメチルジアミノジシクロヘキシルメタン、テレフタル酸
ＰＡ ＰＤＡ－Ｔ フェニレンジアミン、テレフタル酸。
ＡＢポリマー：
ＰＡ ４ ピロリドン
ＰＡ ６ ε－カプロラクタム
ＰＡ ７ エタノールラクタム
ＰＡ ８ カプリロラクタム
ＰＡ ９ ９－アミノペラルゴン酸
ＰＡ １１ １１－アミノウンデカン酸
ＰＡ １２ ラウロラクタム
ＡＡ／ＢＢポリマー：
ＰＡ ４６ テトラメチレンジアミン、アジピン酸
ＰＡ ６６ ヘキサメチレンジアミン、アジピン酸
ＰＡ ６９ ヘキサメチレンジアミン、アゼライン酸
ＰＡ ６１０ ヘキサメチレンジアミン、セバシン酸
ＰＡ ６１２ ヘキサメチレンジアミン、デカンジカルボン酸
ＰＡ ６１３ ヘキサメチレンジアミン、ウンデカンジカルボン酸
ＰＡ １２１２ １，１２－ドデカンジアミン、デカンジカルボン酸
ＰＡ １３１３ １，１３－ジアミノトリデカン、ウンデカンジカルボン酸
ＰＡ ６Ｔ ヘキサメチレンジアミン、テレフタル酸
ＰＡ ＭＸＤ６ ｍ－キシリレンジアミン、アジピン酸
ＰＡ ６Ｉ ヘキサメチレンジアミン、イソフタル酸
ＰＡ ６－３－Ｔ トリメチルヘキサメチレンジアミン、テレフタル酸
ＰＡ ６／６Ｔ （ＰＡ ６及びＰＡ ６Ｔを参照）
ＰＡ ６／６６ （ＰＡ ６及びＰＡ ６６を参照）
ＰＡ ６／１２ （ＰＡ ６及びＰＡ １２を参照）
ＰＡ ６６／６／６１０ （ＰＡ ６６、ＰＡ ６及びＰＡ ６１０を参照）
ＰＡ ６Ｉ／６Ｔ （ＰＡ ６Ｉ及びＰＡ ６Ｔを参照）
ＰＡ ＰＡＣＭ ６ ジアミノジシクロヘキシルメタン、アジピン酸
ＰＡ ＰＡＣＭ １２ ジアミノジシクロヘキシルメタン、ラウロラクタム
ＰＡ ６Ｉ／６Ｔ／ＰＡＣＭＴ ＰＡ ６Ｉ／６Ｔ＋ジアミノジシクロヘキシルメタン
ＰＡ １２／ＭＡＣＭＩ ラウロラクタム、ジメチルジアミノジシクロヘキシルメタン、イソフタル酸
ＰＡ １２／ＭＡＣＭＴ ラウロラクタム、ジメチルジアミノジシクロヘキシルメタン、テレフタル酸
ＰＡ ＰＤＡ－Ｔ フェニレンジアミン、テレフタル酸。
【0139】
好ましいポリアミドはＰＡ ６、ＰＡ ６６、及びＰＡ ＰＡＣＭ ６である。
【0140】
ビニル芳香族ポリマーは、モノマー単位として非置換又は少なくとも一置換のスチレンを有するポリオレフィンである。好適な置換基は、例えばＣ１～Ｃ６アルキル、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＯＨである。好ましいビニル芳香族ポリマーは、ポリスチレン、ポリ－α－メチルスチレン、及びアクリル酸エステル、アクリロニトリル及びメタクリロニトリルからなる群から選択されるコモノマーを最大３０質量％有するそれらのコポリマーからなる群から選択される。
【0141】
ビニル芳香族ポリマーは市販されており、当業者に知られている。これらのポリマーの調製も当業者に知られている。
【0142】
好ましくは、ビニル芳香族ポリマーは、フリーラジカル重合、例えば乳化重合、ビーズ重合、溶液重合又はバルク重合によって調製される。可能な開始剤は、モノマー及び重合のタイプに依存して、ペルオキシ化合物及びアゾ化合物のようなフリーラジカル開始剤であり得、開始剤の量は、一般に、モノマーに基づいて０．００１～０．５質量％の範囲である。
【0143】
ポリ（ビニルエステル）およびその調製法は当業者に知られている。ポリ（ビニルエステル）は、好ましくはビニルエステルの重合によって調製される。本発明の好ましい実施態様において、ビニルエステルは脂肪族Ｃ１～Ｃ６カルボン酸のビニルエステルである。好ましいモノマーはビニルアセテート及びビニルプロピオネートである。これらのモノマーはポリ（ビニルアセテート）及びポリ（ビニルプロピオネート）ポリマーを形成する。
【0144】
ポリ（ビニルエーテル）は、ビニルエーテルモノマーの重合によって調製される。ポリ（ビニルエーテル）及びその調製法は当業者に知られている。好ましい実施態様において、ビニルエーテルは脂肪族Ｃ１～Ｃ８アルキルエーテルのビニルエーテルである。好ましいモノマーは、メチルビニルエーテル及びエチルビニルエーテルであり、重合中にポリ（メチルビニルエーテル）及びポリ（エチルビニルエーテル）を形成する。
【0145】
好ましくは、ポリ（ビニルエーテル）は、フリーラジカル重合、例えば乳化重合、ビーズ重合、溶液重合、懸濁重合又はバルク重合によって調製される。可能な開始剤は、モノマー及び重合のタイプに依存して、ペルオキシ化合物及びアゾ化合物のようなフリーラジカル開始剤であり得、開始剤の量は、一般に、モノマーに基づいて０．００１～０．５質量％の範囲である。
【0146】
本発明におけるポリ（アルキル（メタ）アクリレート）は、ポリ（アルキルアクリレート）、ポリ（アルキルメタクリレート）及びそれらのコポリマーを含む。ポリ（アルキル（メタ）アクリレート）は、式（ＶＩＩＩ）のモノマーに由来する単位を含み、
ここで、Ｒ８は、Ｈ及びＣ１～Ｃ８アルキルからなる群から選択され、
Ｒ９は、式（ＩＸ）のラジカルである、
（式中、Ｒ１０は、Ｃ１～Ｃ１４アルキルである）。
【化6】
Ｒ９は、式（ＩＸ）のラジカルである、
【化7】
【0147】
好ましくは、Ｒ８は、Ｈ及びＣ１～Ｃ４－アルキルからなる群から選択され、特に好ましくは、Ｒ８は、Ｈ又はメチルである。好ましくは、Ｒ１０は、Ｃ１～Ｃ８－アルキルであり、特に好ましくは、Ｒ１０はメチル又はエチルである。
【0148】
式（ＶＩＩＩ）中のＲ８がＨであり、Ｒ９が式（ＩＸ）のラジカルであり、式（ＩＸ）中のＲ１０がメチルである場合、式（ＶＩＩＩ）のモノマーはメチルアクリレートである。
【0149】
式（ＶＩＩＩ）中のＲ８がＨであり、Ｒ９が式（ＩＸ）のラジカルであり、式（ＩＸ）中のＲ１０がエチルである場合、式（ＶＩＩＩ）のモノマーはエチルアクリレートである。
【0150】
式（ＶＩＩＩ）中のＲ８がメチルであり、Ｒ９が式（ＩＸ）のラジカルである場合、式（ＶＩ）のモノマーはメタクリル酸エステルである。
【0151】
ポリ（アルキル（メタ）アクリレート）は、モノマーとして、それぞれポリ（アルキル（メタ）アクリレート）の総量に基づいて、好ましくは４０～１００質量％のメタクリル酸エステル、特に好ましくは７０～１００質量％のメタクリル酸エステル、より好ましくは８０～１００質量％のメタクリル酸エステルを含む。
【0152】
別の好ましい実施形態において、ポリ（アルキル（メタ）アクリレート）は、モノマーとして、それぞれポリ（アルキル（メタ）アクリレート）の総量に基づいて、２０～１００質量％のメチルアクリレート、エチルアクリレート又はそれらの混合物、好ましくは４０～１００質量％のメチルアクリレート、エチルアクリレート又はそれらの混合物、特に好ましくは５０～１００質量％のメチルアクリレート、エチルアクリレート又はそれらの混合物を含む。
【0153】
成分（ｂ１）、（ｂ２）及び（ｂ３）の調製について上述したモノマーは、重合反応中にその構造が変化し得ることを当業者は知っている。その結果、ポリマーの構成単位は、それらが由来するモノマーと同じではない。しかしながら、当業者であれば、どのモノマーがポリマーのどの構成単位に対応するかを知っている。
【0154】
射出成形による配合又は加工の条件下では、成分（ｂ１）のポリオキシメチレン（ＰＯＭ）と成分（ｂ３）の少なくとも１種のさらなるポリマー（ＦＰ）との間で実質的にトランスアセタール化は起こらない、すなわち実質的にコモノマー単位の交換は起こらない。
【0155】
溶融フィラメント製造プロセスに特に有用である本発明の別の実施形態では、少なくとも１種のさらなるポリマー（ＦＰ）は、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリエポキシド、ポリアミド、ビニル芳香族ポリマー、ポリ（ビニルエステル）、ポリ（ビニルエーテル）、ポリ（アルキル（メタ）アクリレート）及びそれらのコポリマーからなる群から選択される。
【0156】
分散剤
本発明の一実施形態において、混合物は、０～５体積％の分散剤を含んでもよい。好ましい実施形態において、混合物は、混合物の総体積に基づいて、それぞれ０．０５～３体積％の分散剤、特に好ましくは０．１～３体積％の分散剤を含む。
本発明の一実施形態において、混合物は、０～５体積％の分散剤を含んでもよい。好ましい実施形態において、混合物は、混合物の総体積に基づいて、それぞれ０．０５～３体積％の分散剤、特に好ましくは０．１～３体積％の分散剤を含む。
【0157】
分散剤としては、1種以上の分散剤を使用することができる。
【0158】
有用な分散剤は一般に当該技術分野で知られている。例としては、２００～６００ｇ／ｍｏｌの低分子量を有するオリゴマーポリエチレンオキシド、ステアリン酸、ステアラミド、ヒドロキシステアリン酸、脂肪アルコール、脂肪アルコールスルホネート及びエチレンオキシドとプロピレンオキシドとのブロックコポリマー、及び特に好ましくは脂肪酸エステルが挙げられる。
【0159】
金属射出成形プロセス
ＭＩＭフィードストックの金属射出成形は、以下の工程：
（Ｉ）本明細書に記載の組成物を提供する工程と；
（ＩＩ）前記組成物を射出成形してグリーンボディを形成する工程と；
（ＩＩＩ）前記グリーンボディを酸で触媒的に脱バインダーして、ブラウンボディを形成する工程と；
（ＩＶ）非酸化性雰囲気、大気圧又は減圧下、１１５０～１３００℃の温度で前記ブラウンボディを焼結して、焼結部品を形成する工程と；
（Ｖ）前記焼結部品を溶体化焼鈍及び／又は析出硬化プロセスで熱処理する工程と
によって行われる。
ＭＩＭフィードストックの金属射出成形は、以下の工程：
（Ｉ）本明細書に記載の組成物を提供する工程と；
（ＩＩ）前記組成物を射出成形してグリーンボディを形成する工程と；
（ＩＩＩ）前記グリーンボディを酸で触媒的に脱バインダーして、ブラウンボディを形成する工程と；
（ＩＶ）非酸化性雰囲気、大気圧又は減圧下、１１５０～１３００℃の温度で前記ブラウンボディを焼結して、焼結部品を形成する工程と；
（Ｖ）前記焼結部品を溶体化焼鈍及び／又は析出硬化プロセスで熱処理する工程と
によって行われる。
【0160】
射出成形
工程（ＩＩ）は、典型的には、従来のスクリュー射出成形機又はプランジャー射出成形機及び当該技術分野で公知のプロセスを用いて行われる。好ましくは、８０℃～１４０℃の鋳型温度、１６０℃～２００℃のスクリュー温度、及び５００バール～２０００バールの射出圧力が利用される。このプロセスにより、三次元のグリーンボディが製造される。
工程（ＩＩ）は、典型的には、従来のスクリュー射出成形機又はプランジャー射出成形機及び当該技術分野で公知のプロセスを用いて行われる。好ましくは、８０℃～１４０℃の鋳型温度、１６０℃～２００℃のスクリュー温度、及び５００バール～２０００バールの射出圧力が利用される。このプロセスにより、三次元のグリーンボディが製造される。
【0161】
脱バインダー
工程（ＩＩ）の後に工程（ＩＩＩ）が続き、この工程では、バインダーの少なくとも一部が三次元グリーンボディから除去される。バインダーの少なくとも一部の除去は、触媒的脱バインダーとも呼ばれる。本発明の目的のための「プロセス工程（ＩＩＩ）」及び「触媒的脱バインダー」という用語は同義であり、本発明全体を通して互換的に使用される。
工程（ＩＩ）の後に工程（ＩＩＩ）が続き、この工程では、バインダーの少なくとも一部が三次元グリーンボディから除去される。バインダーの少なくとも一部の除去は、触媒的脱バインダーとも呼ばれる。本発明の目的のための「プロセス工程（ＩＩＩ）」及び「触媒的脱バインダー」という用語は同義であり、本発明全体を通して互換的に使用される。
【0162】
工程（ＩＩＩ）でバインダーの少なくとも一部を除去するために、三次元グリーンボディは、好ましくはガス状の酸を含む雰囲気で処理される。適切なプロセスは、例えばＵＳ ２００９／０２８８７３９及びＵＳ ５ １４５ ９００に記載されている本発明によれば、。このプロセス工程（ＩＩＩ）は、好ましくはバインダーの融点未満の温度で行われる。一般には、プロセス工程（ＩＩＩ）は、２０～１５０℃、特に好ましくは１００～１４０℃の範囲の温度で行われる。好ましくは、プロセス工程（ＩＩＩ）は、０．１～２４時間、特に好ましくは０．５～１２時間行われる。
【0163】
必要な処理時間は、処理温度及び処理雰囲気中の酸の濃度、及びまた三次元物体の大きさによって異なる。
【0164】
本発明のプロセス工程（ＩＩＩ）に好適な酸は、例えば、室温で気体であるか、処理温度以下で気化することができる無機酸である。例としては、ハロゲン化水素及び硝酸が挙げられる。ハロゲン化水素は、フッ化水素、塩化水素、臭化水素及びヨウ化水素である。好適な有機酸は、大気圧で１３０℃未満の沸点を有するもの、例えばギ酸、酢酸又はトリフルオロ酢酸及びそれらの混合物である。沸点が１３０℃を超える酸、例えばメタンスルホン酸は、低沸点の酸及び／又は水との混合物として投与する場合、プロセス工程（ＩＩＩ）で利用することもできる。プロセス工程（ＩＩＩ）のための好ましい酸は、硝酸、水中の１０質量％のシュウ酸溶液、又は水中の５０体積％のメタンスルホン酸の混合物である。
【0165】
さらに、ＢＦ３、及びその無機エーテルとの付加物は酸として使用することができる。
【0166】
キャリアガスを使用する場合、一般に、キャリアガスは酸に通過され、事前に酸を担持される。このようにして酸が担持されたキャリアガスは、次いでプロセス工程（ＩＩＩ）が行われる温度にもたらされる。酸の凝縮を避けるために、この温度は、有利には担持温度よりも高い。好ましくは、プロセス工程（ｉｖ）が行われる温度は、担持温度より少なくとも１℃、特に好ましくは少なくとも５℃、最も好ましくは少なくとも１０℃高い。
【0167】
好ましくは、計量装置によってキャリアガス中に酸を混合し、ガス混合物を、酸がもはや凝縮できないような温度まで加熱する。好ましくは、この温度は、酸及び／またはキャリアガスの昇華及び／又は気化温度より少なくとも１℃、特に好ましくは少なくとも５℃、最も好ましくは少なくとも１０℃高い。
【0168】
キャリアガスは一般に、触媒的脱バインダー工程の反応条件下で不活性な任意のガスである。本発明による好ましいキャリアガスは窒素である。バインダー除去は減圧下で行うこともできる。
【0169】
触媒的脱バインダーは、好ましくは、バインダーのポリオキシメチレン（ＰＯＭ）が、ＰＯＭの総質量に基づいて、少なくとも８０質量％、好ましくは少なくとも９０質量％、特に好ましくは少なくとも９５質量％の程度まで除去されるまで続けられる。これは、例えば、質量減少の高さで確認することができる。
【0170】
当業者には、触媒的脱バインダー工程の温度において、三次元グリーンボディに含まれる金属粉末が化学的及び／又は物理的な反応を起こす可能性があることが知られている。特に、金属粉末の粒子が融合し、固相転移、及び／又は酸性雰囲気又はキャリアガスと化学反応を起こす可能性がある。
【0171】
バインダーについても同様である。触媒的脱バインダー工程中では、バインダーの組成が変化する可能性がある。
【0172】
付加製造
ＭＩＭに加えて、フィラメント、ロッド／バー及び顆粒押出成形に基づく溶融フィラメント製造を含む付加製造法を、上述のフィードストックからグリーンボディを調製するために採用することができる。付加製造におけるこのようなフィードストックの使用は、一般にＷＯ ２０１６／０１２４８６に記載されており、これは参照により本明細書に組み込まれている。
ＭＩＭに加えて、フィラメント、ロッド／バー及び顆粒押出成形に基づく溶融フィラメント製造を含む付加製造法を、上述のフィードストックからグリーンボディを調製するために採用することができる。付加製造におけるこのようなフィードストックの使用は、一般にＷＯ ２０１６／０１２４８６に記載されており、これは参照により本明細書に組み込まれている。
【0173】
ＢＢＪプロセス
事前に配合したフィードストックの使用の代わりに、ＵＳ ５ ２０４ ０５５に記載され、さらに以下に詳述されるように、グリーンボディを調製するためにバインダーを含む事前配合を行わずに、金属粉末をその場でバインダーイントベッドジェットプロセスに使用することもできる。
事前に配合したフィードストックの使用の代わりに、ＵＳ ５ ２０４ ０５５に記載され、さらに以下に詳述されるように、グリーンボディを調製するためにバインダーを含む事前配合を行わずに、金属粉末をその場でバインダーイントベッドジェットプロセスに使用することもできる。
【0174】
上述した金属粉末は、以下の工程で説明できるバインダーイントベッドジェット（本明細書では「ＢＢＪ」とも呼ぶ）プロセスに直接導入することができる：
１．）限られた領域に金属粉末の層を堆積させる工程；
２．）インクジェット印刷のような機構を介して、前記粉末材料の層の１つ以上の選択された領域にバインダーを適用し、前記金属粉末の層を前記１つ以上の選択された領域で結合させる工程；
３．）工程１及び２を選択された回数繰り返して、選択された数の層を製造し、前記さらなる材料により、前記連続する層を互いに結合させる工程；
４．）前記１つ以上の選択された領域ではない未結合の金属粉末を除去して、最終的なグリーンボディを提供する工程。
１．）限られた領域に金属粉末の層を堆積させる工程；
２．）インクジェット印刷のような機構を介して、前記粉末材料の層の１つ以上の選択された領域にバインダーを適用し、前記金属粉末の層を前記１つ以上の選択された領域で結合させる工程；
３．）工程１及び２を選択された回数繰り返して、選択された数の層を製造し、前記さらなる材料により、前記連続する層を互いに結合させる工程；
４．）前記１つ以上の選択された領域ではない未結合の金属粉末を除去して、最終的なグリーンボディを提供する工程。
【0175】
ＢＢＪシステムでは、典型的なバインダーには、セルロース系バインダーのような水溶性ポリマー樹脂、又はブチラール樹脂のような溶媒ベースのポリマー樹脂が含まれる。テトラエチルオルトシリケート又はその他のシリケートのような反応性システムも使用することができる。
【0176】
ＢＢＪプロセスの場合、グリーン部品は、ＭＩＭプロセスについて後述する焼結プロセス、又は特に工程（ｉ）及び（ｉｉ）の期間及び速度においてこのプロセスをわずかに変更したプロセスに導入することができる。ＭＩＭプロセスについて後述する熱処理は、ＢＢＪ及び焼結ルートで製造された焼結部品に使用することができる。
【0177】
焼結
プロセス工程（ＩＩＩ）の後に、三次元ブラウンボディが焼結されるプロセス工程（ＩＶ）が続いてもよい。プロセス工程（ＩＶ）は「焼結」とも呼ばれる。本発明の目的における「プロセス工程（ＩＶ）」及び「焼結」という用語は同義であり、本発明全体を通して互換的に使用される。
プロセス工程（ＩＩＩ）の後に、三次元ブラウンボディが焼結されるプロセス工程（ＩＶ）が続いてもよい。プロセス工程（ＩＶ）は「焼結」とも呼ばれる。本発明の目的における「プロセス工程（ＩＶ）」及び「焼結」という用語は同義であり、本発明全体を通して互換的に使用される。
【0178】
焼結後の三次元物体は三次元焼結体である。三次元焼結体は、最初の金属粉末の固化した形態を含み、バインダーを本質的に含まない。
【0179】
本発明による「バインダーを本質的に含まない」とは、三次元焼結体が５体積％未満、好ましくは２体積％未満、特に好ましくは０．５体積％未満、最も好ましくは０．０１体積％未満のバインダーを含むことを意味する。
【0180】
当業者には、焼結プロセス中に金属粉末が一緒に焼結して焼結した無機粉末を得ることが知られている。さらに、焼結プロセス中に金属粉末は化学的及び／又は物理的反応を受け得る。その結果、三次元ブラウンボディ中に含まれる金属粉末は、通常、三次元焼結体中に含まれる焼結無機粉末とは異なる。
【0181】
本発明の一実施形態では、プロセス工程（ＩＩＩ）の後、プロセス工程（ＩＶ）の前に、プロセス工程（ＩＩＩ）で得られた三次元ブラウンボディを、好ましくは２５０～７００℃、特に好ましくは２５０～６００℃の温度で、好ましくは０．１～１２時間、特に好ましくは０．３～６時間加熱して、残留のバインダーを完全に除去することができる。
【0182】
本発明の一実施形態では、プロセス工程（ＩＶ）は以下の温度プロファイルによって定義される：
ｉ． ２～７℃／分の速度で、５５０～６５０℃の温度に加熱すること、
ｉｉ． ５５０～６５０℃の温度で０．５～１．５時間保持すること、
ｉｉｉ． ２～７℃／分の速度で、１１５０～１３００℃の温度に加熱すること、
ｉｖ． １１５０～１３００℃の温度で０．５～１．５時間保持すること、及び
ｖ． ５～１５℃／分の速度で、周囲温度まで冷却すること。
ｉ． ２～７℃／分の速度で、５５０～６５０℃の温度に加熱すること、
ｉｉ． ５５０～６５０℃の温度で０．５～１．５時間保持すること、
ｉｉｉ． ２～７℃／分の速度で、１１５０～１３００℃の温度に加熱すること、
ｉｖ． １１５０～１３００℃の温度で０．５～１．５時間保持すること、及び
ｖ． ５～１５℃／分の速度で、周囲温度まで冷却すること。
【0183】
好ましくは、プロセス工程（ＩＶ）は以下の温度プロファイルによって定義される：
ｉ． ２～７℃／分の速度で、５５０～６５０℃の温度に加熱すること、
ｉｉ． ５５０～６５０℃の温度で０．５～１．５時間保持すること、
ｉｉｉ． ２～７℃／分の速度で、１２００～１２５０℃の温度に加熱すること、
ｉｖ． １２００～１２５０℃の温度で０．５～１．５時間保持すること、及び
ｖ． ５～１５℃／分の速度で、周囲温度まで冷却すること。
ｉ． ２～７℃／分の速度で、５５０～６５０℃の温度に加熱すること、
ｉｉ． ５５０～６５０℃の温度で０．５～１．５時間保持すること、
ｉｉｉ． ２～７℃／分の速度で、１２００～１２５０℃の温度に加熱すること、
ｉｖ． １２００～１２５０℃の温度で０．５～１．５時間保持すること、及び
ｖ． ５～１５℃／分の速度で、周囲温度まで冷却すること。
【0184】
プロセス工程（ＩＶ）は、好ましくは、水素又はアルゴン雰囲気、及び大気圧を使用して行われる。減圧の使用も可能である。
【0185】
後処理
最後に、プロセス工程（ＩＶ）の後に得られた金属部品の熱処理を含む任意の最終プロセス工程（Ｖ）を行うと、目標特性が最もよく満たされる。好ましい熱処理は、焼鈍及び／又は析出硬化工程を含む。
最後に、プロセス工程（ＩＶ）の後に得られた金属部品の熱処理を含む任意の最終プロセス工程（Ｖ）を行うと、目標特性が最もよく満たされる。好ましい熱処理は、焼鈍及び／又は析出硬化工程を含む。
【0186】
焼鈍工程は、好ましくは、非酸化性雰囲気中、例えばアルゴン又は窒素雰囲気中（これらに限定さていない）で行うことができる。焼鈍工程は、好ましくは８００～１２００℃の温度で１５～６０分間行われてもよい。
【0187】
析出硬化工程は、好ましくは４５０～５５０℃で３０分～５時間、特に窒素、アルゴン又は空気中（これらに限定さていない）で行われてもよい。
【0188】
本発明の一実施形態では、プロセス工程（Ｖ）は以下の温度プロファイル及び条件によって定義される：
（ｉ）アルゴン又は窒素中、８００～１２００℃の温度で１５分～６０分間行う溶体化焼鈍工程、及び
（ｉｉ）空気、アルゴン又は窒素中、４５０～５５０℃の温度で１０分～２時間行う析出硬化工程。
（ｉ）アルゴン又は窒素中、８００～１２００℃の温度で１５分～６０分間行う溶体化焼鈍工程、及び
（ｉｉ）空気、アルゴン又は窒素中、４５０～５５０℃の温度で１０分～２時間行う析出硬化工程。
【0189】
本発明の態様を使用することにより、７．４ｇ／ｃｍ３以下、好ましくは７．０ｇ／ｃｍ３以下、最も好ましくは６．９ｇ／ｃｍ３以下の密度を有する金属部品を製造することができる。さらに、６００ＭＰａ以上、好ましくは７００ＭＰａ以上、より好ましくは７５０ＭＰａ以上、最も好ましくは８００ＭＰａ以上の引張強度を有する金属部品が得られる。最後に、本発明による金属部品は、５％以上、好ましくは１０％以上、より好ましくは１２％以上、さらにより好ましくは１５％以上、最も好ましくは１８％以上の延性（破断伸び）を有することができる。
【0190】
すべてのパーセント、ｐｐｍ、又は同等の値は、別段の指示がない限り、それぞれの組成物の総質量に対する質量に関する。すべての引用文献は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0191】
以下の実施例は、本発明の範囲を制限することなく、本発明をさらに説明するものである。
【実施例】
【0192】
メルトフローレート（ＭＦＲ）は、ＩＳＯ １１３３－１に従って、１９０℃及び２１．６ｋｇで測定した。
【0193】
引張強度、降伏強度、破断伸びはＩＳＯ ６８９２－１：２０１９ Ｂに従って測定した。
【0194】
金属粉末の粒径は、Ｂｅｃｋｍａｎ Ｃｏｕｌｔｅｒ ＬＳ １３３２０で行った静的光散乱測定によって決定した。
【0195】
金属粉末の化学組成は、Ａｇｉｌｅｎｔ ５１１０で行った誘導結合プラズマ－光学電子分光法を使用して決定した。
【0196】
以下の表１に示す特性を有するガス微粒化した金属粉末を得た。
【0197】
【表1】
【0198】
これらの粉末を、シグマニーダーで７～８質量％のＰＯＭ、０．７～０．８質量％のＰＥ及び０．２５～０．３質量％の添加剤を含むバインダーとブレンドすることにより、ＭＩＭフィードストックに変換した。６３．７体積％の金属粉末の充填量を目標とした。得られたフィードストックの特性を以下の表２に示している。
【0199】
【表2】
【0200】
９００～１０００バールの射出圧力、８００～１００バールのパック圧力、約１９０℃のノズル温度、約１２５℃の鋳型温度、及び８～１２ｍ／分のスクリュー速度を使用して、フィードストック１及び２を射出成形し、グリーンボディ形状を製造した。
【0201】
アルゴン又は水素雰囲気下、モリブデン炉で、これらのグリーンボディを焼結した。以下の温度プロファイルを利用した：
ｉ． ５℃／分で、室温から６００℃まで加熱すること、
ｉｉ． ６００℃で１時間保持すること、
ｉｉｉ． ５℃／分で、６００℃から１２２０～１２５０℃まで加熱すること、
ｉｖ． １２２０～１２５０℃で１時間保持すること、及び最後に
ｖ．５～１５℃／分で、炉を周囲温度まで冷却すること。
ｉ． ５℃／分で、室温から６００℃まで加熱すること、
ｉｉ． ６００℃で１時間保持すること、
ｉｉｉ． ５℃／分で、６００℃から１２２０～１２５０℃まで加熱すること、
ｉｖ． １２２０～１２５０℃で１時間保持すること、及び最後に
ｖ．５～１５℃／分で、炉を周囲温度まで冷却すること。
【0202】
焼結の雰囲気及び温度が最終的な金属部品の焼結密度（ＳＤ）に与える影響は、以下の表３に見ることができる。
【0203】
【表3】
【0204】
表３から、最高温度が１２２０℃から１２３５℃の間で変化すると、両方のフィードストックとも密度に変化が生じることが明らかである。以下の傾向が見られる：
－ フィードストック２において、アルゴン中での焼結と水素中での焼結にはわずかな違いが観察され、高温の水素中では密度がわずかに低くなる；
－ フィードストック１は、１２２０℃ではフィードストック２よりも焼結密度が低いが（両方の雰囲気とも）、１２３５℃ではフィードストック２よりも密度が高い（両方の雰囲気とも）。
－ フィードストック２において、アルゴン中での焼結と水素中での焼結にはわずかな違いが観察され、高温の水素中では密度がわずかに低くなる；
－ フィードストック１は、１２２０℃ではフィードストック２よりも焼結密度が低いが（両方の雰囲気とも）、１２３５℃ではフィードストック２よりも密度が高い（両方の雰囲気とも）。
【0205】
アルゴン雰囲気下、１２３５℃でフィードストック１及び２を焼結して製造した金属部品を、さらに熱処理した。様々な熱処理条件の詳細、及びこれらと焼結密度が最終的な部品の機械的特性に与える影響を以下の表４に示している。
【0206】
【表4】
【0207】
表４から、フィードストック１及び２の両方において幅広い熱処理プログラムを使用すると、６００ＭＰａの最低引張強度を達成できることが明らかである。非常に高い延性（破断伸び）も同時に達成できる。
【国際調査報告】