[发明专利]发泡速度快的多孔质金属烧结体制造用混合原料

说明书

本申请是申请号为200780039158.8（国际申请日为2007年10月23日）、发明名称为“发泡速度快的多孔质金属烧结体制造用混合原料”的进入国家阶段的PCT申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及用于制造多孔质金属烧结体的发泡速度快的混合原料。

本申请要求于2006年10月24日在日本提出的申请特愿2006-288328号的优先权，在此引用其内容。

背景技术

众所周知，多孔质金属通常作为制造燃料电池的各种电极、高温用过滤器、空气净化机用过滤器、碱性二次电池的电极基板等的原材料。作为制造该多孔质金属的方法之一，通过刮刀法将含有金属粉末的多孔质金属烧结体制造用混合原料成型为薄板状，利用作为上述多孔质金属烧结体制造用混合原料中所含的发泡剂的挥发性有机溶剂的蒸气压和表面活性剂的起泡性，使该薄板状成型体在恒温、高湿度槽中发泡成海绵状，进一步在干燥槽中干燥，制造海绵状坯板，使该海绵状坯板通过脱脂装置和烧结炉进行脱脂、烧结，由此制造具有连续空孔的多孔质金属。

作为上述多孔质金属烧结体制造用混合原料，已知由下述混合物构成的多孔质金属烧结体制造用混合原料，所述混合物的配合组成如下：

含有碳原子数为5～8的非水溶性烃类有机溶剂：0.05～10质量%、

水溶性树脂粘合剂：0.5～20质量%、

平均粒径为0.5～500μm的金属粉末：5～80质量%，

进一步根据需要含有表面活性剂：0.05～5质量%，

进一步根据需要含有由多元醇、油脂、醚和酯中的至少1种构成的增塑剂：0.1～15质量%，

水：剩余部分。

其中，发泡剂只要是可以产生气体并形成气泡的物质即可。作为挥发性有机溶剂，已知可以使用例如戊烷、新戊烷、己烷、异己烷、异庚烷、苯、辛烷、甲苯等碳原子数为5～8的非水溶性烃类有机溶剂。

作为水溶性树脂粘合剂，已知可以使用甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基甲基纤维素、羧甲基纤维素铵、乙基纤维素、聚乙烯醇等。

作为表面活性剂，已知可以使用烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、烷基硫酸酯盐、烷基醚硫酸酯盐、链烷磺酸盐等阴离子表面活性剂，聚乙二醇衍生物、多元醇衍生物等非离子性表面活性剂等。

增塑剂是用于给成型体赋予可塑性的物质，已知可以使用乙二醇、聚乙二醇、甘油等多元醇，沙丁鱼油、菜籽油、橄榄油等油脂，石油醚等醚类，苯二甲酸二乙酯、苯二甲酸二正丁酯、苯二甲酸二乙基己酯、苯二甲酸二辛酯、脱水山梨醇单油酸酯、脱水山梨醇三油酸酯、脱水山梨醇棕榈酸酯、脱水山梨醇硬脂酸酯等酯等(参照专利文献1、2等)。

上述以往的多孔质金属烧结体制造用混合原料如下制备：首先制备含有上述水溶性树脂粘合剂、金属粉末、水，进一步根据需要含有表面活性剂和/或增塑剂的浆料，向该浆料中添加起发泡剂作用的上述碳原子数为5～8的非水溶性烃类有机溶剂并进行混炼，由此制备上述混合原料。通过上述混炼制备的以往的多孔质金属烧结体制造用混合原料中所含的气体比率为1体积%以下，通常为了尽可能减少由于混炼混入的空气，还实施真空脱泡等处理。

专利文献1：日本专利第3246190号说明书

专利文献2：日本特开平9-118901号公报

发明内容

如上所述，在使用上述以往的多孔质金属烧结体制造用混合原料制造多孔质金属烧结体的步骤中，必须经过通过刮刀法将多孔质金属烧结体制造用混合原料成型为薄板状，利用作为上述多孔质金属烧结体制造用混合原料的板状成型体中所含的发泡剂的挥发性有机溶剂的蒸气压和表面活性剂的起泡性，使该成型得到的板状成型体在高温、高湿度槽中发泡成海绵状的步骤，但是即便是想使以往的多孔质金属烧结体制造用混合原料的薄板成型体发泡，以往的多孔质金属烧结体制造用混合原料也会由于发泡速度慢，为了结束发泡而必需20～180分钟的长时间，发泡所需的时间过长，不适于批量生产。

因此，本发明人为了得到发泡速度快的多孔质金属烧结体制造用混合原料而进行研究，结果得到以下发现：

(A)多孔质金属烧结体制造用混合原料中含有某种程度的气体时，与气体含量少或进行真空脱泡不含有气体的多孔质金属烧结体制造用混合原料相比，发泡速度显著提高。