JPH01115881A - 多孔質焼結体の製造方法 - Google Patents
多孔質焼結体の製造方法Info
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Landscapes
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はエチレンを主成分とするエチレン系重合体をバ
インダーとした焼結性物質混合物よシ多孔質焼結体の製
造方法に関する。
インダーとした焼結性物質混合物よシ多孔質焼結体の製
造方法に関する。
最近、セラミックスの粉末を用いた各種多孔質焼結体が
液体または気体の分離のフィルター、排ガスのトラップ
、電気炉やガス炉用の内装材、焼唱用治工具などの各種
工業用分野において広く利用てれてきている。従来、こ
のような多孔質焼結体を製造する方法については多数提
案でれている。
液体または気体の分離のフィルター、排ガスのトラップ
、電気炉やガス炉用の内装材、焼唱用治工具などの各種
工業用分野において広く利用てれてきている。従来、こ
のような多孔質焼結体を製造する方法については多数提
案でれている。
たとえば、ウレタン樹脂の原液に焼結性物質を混合した
後、発泡体を製造し、この発泡体を脱脂・焼結させる方
法、焼結性物質含有水系スラリー中に気体や揮発性物質
または発泡性物質を添加し、加熱処理させることによっ
て発泡させ、急速に水分を除去させ、賦形した後、焼結
式せる方法などがある。しかし、前者の方法では、発泡
が急激に起こるため、複雑な形状への賦形が困難である
こと、また後者の方法では気孔径をコントロールし、均
一な発泡体を得ることが困難であった。また。
後、発泡体を製造し、この発泡体を脱脂・焼結させる方
法、焼結性物質含有水系スラリー中に気体や揮発性物質
または発泡性物質を添加し、加熱処理させることによっ
て発泡させ、急速に水分を除去させ、賦形した後、焼結
式せる方法などがある。しかし、前者の方法では、発泡
が急激に起こるため、複雑な形状への賦形が困難である
こと、また後者の方法では気孔径をコントロールし、均
一な発泡体を得ることが困難であった。また。
焼結性物質を低密度に加圧成形し、得られる成形体を部
分的に焼結させ、焼結性物質間の空隙をそのまま残した
状態の多孔質焼結体を得る方法が提案されている。しか
し、この方法で得られる成形体の空隙率を上げることが
困難である。さらに。
分的に焼結させ、焼結性物質間の空隙をそのまま残した
状態の多孔質焼結体を得る方法が提案されている。しか
し、この方法で得られる成形体の空隙率を上げることが
困難である。さらに。
焼結性物質と天然ゴムおよび/または合成ゴム、有機過
酸化物ならびに無機発泡剤とを混合し、得られる混合物
を成形し、その成形体を加熱して発泡および架橋させた
後に焼結し、多孔質焼結体を得る方法も提案されたが(
特公昭62−41195号)、複雑な形状への賦形が困
難でめった。
酸化物ならびに無機発泡剤とを混合し、得られる混合物
を成形し、その成形体を加熱して発泡および架橋させた
後に焼結し、多孔質焼結体を得る方法も提案されたが(
特公昭62−41195号)、複雑な形状への賦形が困
難でめった。
これらのことから、複雑な形状への賦形が比較的に簡易
に可能であり、かつ発泡状態が均一であシ、しかも高い
空隙率を有する多孔質焼結体を得ることはいまだに解決
されていない。
に可能であり、かつ発泡状態が均一であシ、しかも高い
空隙率を有する多孔質焼結体を得ることはいまだに解決
されていない。
以上のことから、本発明はこれらの欠点(問題点)がな
く、すなわち焼結体中の空隙率が任意に制御が可能であ
シ、かつ複雑な形状に賦形され、しかも発泡状態が均一
な多孔質焼結体を得ることができる方法である。
く、すなわち焼結体中の空隙率が任意に制御が可能であ
シ、かつ複雑な形状に賦形され、しかも発泡状態が均一
な多孔質焼結体を得ることができる方法である。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明にし
たがえば、これらの問題点は(5)本質的に平均粒径が
0.1〜500μmであり。
たがえば、これらの問題点は(5)本質的に平均粒径が
0.1〜500μmであり。
かつ融点が800℃以上である焼結性物質、の)本質的
にエチレン系重合体 (C) 有機過酸化物 ならびK (9)熱分解型発泡剤 からなる混合物であシ、該焼結性物質とエチレン系重合
体との合計量中に占める焼結性物質の混合割合は50な
いし95重量%であり、焼結性物質とエチレン系重合体
との合計量100重量部に対する他の混合成分の混合割
合は、有機過酸化物75;0.1〜10.0重量部であ
り、かつ熱分解型発泡剤が0.1〜40重量部であるが
、有機過酸化物および熱分解型発泡剤はそれらの合計量
で多くとも45重量部であり、しかも有機過酸化物1重
量部に対する熱分解発泡剤の混合割合は1.0〜10重
量部である発泡易焼結性物質混合物を金製内で加圧・加
熱させることにより℃架橋させながら発泡石せた後、脱
脂および焼結を行なうことを特徴とする多孔質焼結体の
製造方法、 によって解決することができる。以下、本発明を具体的
に説明する。
にエチレン系重合体 (C) 有機過酸化物 ならびK (9)熱分解型発泡剤 からなる混合物であシ、該焼結性物質とエチレン系重合
体との合計量中に占める焼結性物質の混合割合は50な
いし95重量%であり、焼結性物質とエチレン系重合体
との合計量100重量部に対する他の混合成分の混合割
合は、有機過酸化物75;0.1〜10.0重量部であ
り、かつ熱分解型発泡剤が0.1〜40重量部であるが
、有機過酸化物および熱分解型発泡剤はそれらの合計量
で多くとも45重量部であり、しかも有機過酸化物1重
量部に対する熱分解発泡剤の混合割合は1.0〜10重
量部である発泡易焼結性物質混合物を金製内で加圧・加
熱させることにより℃架橋させながら発泡石せた後、脱
脂および焼結を行なうことを特徴とする多孔質焼結体の
製造方法、 によって解決することができる。以下、本発明を具体的
に説明する。
囚 焼結性物質
本発明において用いられる焼結性物質の融点は800℃
以上であシ、1,000℃以上が好ましく、特に1,4
00℃以上が好適である。融点が800℃未満の焼結性
物質を使用すると、脱脂(か焼)時に有害な変形やふく
れを生じる。また、平均粒径は0.1〜500μmであ
り、0.1〜400μmが望ましく、とりわけ0.1〜
300μmが好適である。平均粒径が0.1μm未満の
焼結性物質を使うならば。
以上であシ、1,000℃以上が好ましく、特に1,4
00℃以上が好適である。融点が800℃未満の焼結性
物質を使用すると、脱脂(か焼)時に有害な変形やふく
れを生じる。また、平均粒径は0.1〜500μmであ
り、0.1〜400μmが望ましく、とりわけ0.1〜
300μmが好適である。平均粒径が0.1μm未満の
焼結性物質を使うならば。
混合物を製造するさいに均一の分散が困難である。
一方、500μmf超えるものを用いると、混合物の成
形体を焼結するさいに保形性が悪くなるとともに、焼結
後の密度が低下し、焼結体の機械的強度がよくない。
形体を焼結するさいに保形性が悪くなるとともに、焼結
後の密度が低下し、焼結体の機械的強度がよくない。
本発明において使われる焼結性物質の代表例としては、
アルミナ、炭化珪素、窒化珪素、ソルコニア、コーゾラ
イト、タングステンカーバイド、窒化アルミニウムなど
があげられる。さらに、焼結助剤として、ホウ素、ベリ
リウム、炭素、酸化イツトリウム、酸化セリウム、酸化
マグネシウム、酸化リチウムなどを適宜少量(一般には
、100重量部の無機化合物に対して多くとも20重量
部)添加させてもよい。
アルミナ、炭化珪素、窒化珪素、ソルコニア、コーゾラ
イト、タングステンカーバイド、窒化アルミニウムなど
があげられる。さらに、焼結助剤として、ホウ素、ベリ
リウム、炭素、酸化イツトリウム、酸化セリウム、酸化
マグネシウム、酸化リチウムなどを適宜少量(一般には
、100重量部の無機化合物に対して多くとも20重量
部)添加させてもよい。
(B) エチレン系重合体
また、本発明において使われるエチレン系重合体はエチ
レン単独重合体、エチレンと炭素数が多くとも12個の
α−オレフィンとの共重合体およびエチレンを主成分(
少なくとも50重量%)としてハロr7′に含有しない
が、−個の二重結合全有するビニルモノマーとの共重合
体があげられる。
レン単独重合体、エチレンと炭素数が多くとも12個の
α−オレフィンとの共重合体およびエチレンを主成分(
少なくとも50重量%)としてハロr7′に含有しない
が、−個の二重結合全有するビニルモノマーとの共重合
体があげられる。
エチレン単独重合体およびエチレンとα−オレフィンと
の共重合体の密度は通常0.88097cm”以上であ
り、0.890 g/cm以上が望ましく、と9わけ0
.900ないし0.980 fi/cm’が好適である
。
の共重合体の密度は通常0.88097cm”以上であ
り、0.890 g/cm以上が望ましく、と9わけ0
.900ないし0.980 fi/cm’が好適である
。
該共重合体のα−オレフィンとしては、プロピレン、ブ
チ/−1、ヘキセン−1,4−メチルペンテン−1、お
よびオクテン−1があげられる。該α−オレフィンの共
重合割合は、一般には25重量%(好ましくは、20重
t%以下)である。
チ/−1、ヘキセン−1,4−メチルペンテン−1、お
よびオクテン−1があげられる。該α−オレフィンの共
重合割合は、一般には25重量%(好ましくは、20重
t%以下)である。
また、エチレンとビニルモノマーとの共重合体において
、ビニルモノマーとしては、α、β−不飽和不飽和モノ
ノルボン酸β−不飽和不飽和デカルメン酸無水物、不飽
和カルボン威エステル、アルコキシアルキル(メタ)ア
クリレート、ビニルエステ/L/¥ a 、p−不飽和
ジカルボン酸のノ・−フエステル、ヒドロキシル基を含
有するモノマーおヨヒエポキシ基を含有する七ツマ−が
めげられる。
、ビニルモノマーとしては、α、β−不飽和不飽和モノ
ノルボン酸β−不飽和不飽和デカルメン酸無水物、不飽
和カルボン威エステル、アルコキシアルキル(メタ)ア
クリレート、ビニルエステ/L/¥ a 、p−不飽和
ジカルボン酸のノ・−フエステル、ヒドロキシル基を含
有するモノマーおヨヒエポキシ基を含有する七ツマ−が
めげられる。
α、β−、β−モノカルボン酸の炭素数は一般には3〜
20個であシ、と9わけ3〜16個のものが望ましい。
20個であシ、と9わけ3〜16個のものが望ましい。
代表例としてはアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸
、モノアルキルマレート、モノアルキルフマレートなど
があげられる。
、モノアルキルマレート、モノアルキルフマレートなど
があげられる。
また、α、β−、β−のジカルボン酸の炭素数は通常多
くとも20個であり、とりわけ4〜16個のものが好適
である。該ジカルボン酸の代表例としては、マレイン酸
、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、3,6−ニン
ドメチレンー1.2,3.6−テトラヒドロ−シス−フ
タル酸(ナディック酸■)があげられる。
くとも20個であり、とりわけ4〜16個のものが好適
である。該ジカルボン酸の代表例としては、マレイン酸
、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、3,6−ニン
ドメチレンー1.2,3.6−テトラヒドロ−シス−フ
タル酸(ナディック酸■)があげられる。
不飽和カルボン酸エステルの炭素数は通常4〜40個で
あり、特に4〜20個のものが好ましい。
あり、特に4〜20個のものが好ましい。
代表的な例としてはメチル(メタ)アクリレート、エチ
ル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリ
レート、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−メトキ
シエチル(メタ)アクリレート、フマール酸ゾエチルな
どがあげられる。
ル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリ
レート、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−メトキ
シエチル(メタ)アクリレート、フマール酸ゾエチルな
どがあげられる。
さらに、アルコキシアルキル(メタ)アクリレートの炭
素数は通常多くとも20個である。また、アルキル基の
炭素数が1〜8個(好適には、1〜4個)のものが好ま
しく、さらにアルコキシ基の炭素数が1〜8個(好適に
は、1〜4個)のものが望ましい。好ましいアルコキシ
(メタ)アルキルアクリレートの代表例としては、メト
キシエチルアクリレート、エトキシエチルアクリレート
およびグリシジルアクリレートがあげられる。また、ビ
ニルエステルの炭素数は一般には多くとも20個(好適
には、4〜16個)である。その代表例としては酢酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニル、ビニルブチレート、ビニル
ピバレートなどがアケられる。
素数は通常多くとも20個である。また、アルキル基の
炭素数が1〜8個(好適には、1〜4個)のものが好ま
しく、さらにアルコキシ基の炭素数が1〜8個(好適に
は、1〜4個)のものが望ましい。好ましいアルコキシ
(メタ)アルキルアクリレートの代表例としては、メト
キシエチルアクリレート、エトキシエチルアクリレート
およびグリシジルアクリレートがあげられる。また、ビ
ニルエステルの炭素数は一般には多くとも20個(好適
には、4〜16個)である。その代表例としては酢酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニル、ビニルブチレート、ビニル
ピバレートなどがアケられる。
α、β−不飽和ノカルボン酸ノ・−7エステルとしては
、炭素数は一般には多くとも40個であシ、特[5〜2
0個のものがめげられる。その代表例としては、前記ジ
カルボン酸のカルボキシル基の片方が後記のアルコール
の代表例によって)・−7エステル化されたものがめげ
られる。該アルコールの代表例としては、メタノール、
エタノール、グロパノール、ブタノールなどの炭素数が
多りとも20個の一般アルコールがあげられる。ノ1−
フエステルの代表例として、マレイン酸モノメチルエス
テル、マレイン酸モノエチルエステル、マレイン酸モノ
インプロピルエステル、マレイン酸モツプチルエステル
およびイタコン酸モノエチルエステルなどがあげられる
。
、炭素数は一般には多くとも40個であシ、特[5〜2
0個のものがめげられる。その代表例としては、前記ジ
カルボン酸のカルボキシル基の片方が後記のアルコール
の代表例によって)・−7エステル化されたものがめげ
られる。該アルコールの代表例としては、メタノール、
エタノール、グロパノール、ブタノールなどの炭素数が
多りとも20個の一般アルコールがあげられる。ノ1−
フエステルの代表例として、マレイン酸モノメチルエス
テル、マレイン酸モノエチルエステル、マレイン酸モノ
インプロピルエステル、マレイン酸モツプチルエステル
およびイタコン酸モノエチルエステルなどがあげられる
。
ヒドロキシル基を含有するモノマーの代表例とキシプロ
ピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)
アクリレート、ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレー
トおよびアリル(aHyL )アルコールがあげられる
。
ピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)
アクリレート、ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレー
トおよびアリル(aHyL )アルコールがあげられる
。
さらに、エポキシ基を含有するモノマーの代表例として
は、グリシツルメタアクリレート、グリシジルアクリレ
ート、α−メチルグリシジルアクリレート、α−メチル
グリシツルメタアクリレート、ビニルグリシツルエーテ
ル、アリルグリシツルエーテルおよびメタクリルグリシ
ゾルエーテルなどがあげられる。
は、グリシツルメタアクリレート、グリシジルアクリレ
ート、α−メチルグリシジルアクリレート、α−メチル
グリシツルメタアクリレート、ビニルグリシツルエーテ
ル、アリルグリシツルエーテルおよびメタクリルグリシ
ゾルエーテルなどがあげられる。
また、エチレンと不飽和カルボン酸エステルとの共重合
体中のエステル基の一部または全部をけん花し、酸を加
えることによって変性させることによって得られる共重
合体、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体を一部または
全部をけん比重せることによって得られる共重合体も用
いることができる。
体中のエステル基の一部または全部をけん花し、酸を加
えることによって変性させることによって得られる共重
合体、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体を一部または
全部をけん比重せることによって得られる共重合体も用
いることができる。
コノエチレンとビニルモノマーとの共重合体中に占める
ビニルモノマーの共重合割合は、一般には多くとも50
重量%が好ましく、特に45重量%以下が好適である。
ビニルモノマーの共重合割合は、一般には多くとも50
重量%が好ましく、特に45重量%以下が好適である。
これらのエチレン単独重合体、エチレンとα−オレフィ
ンとの共重合体およびエチレンとビニルモノマーとの共
重合体のメルトフローインデックス(JIS K721
0にしたがい、条件が4で測定、以下「MFR」と云う
)は通常0.01〜500g/10分であり、0.1〜
400#/10分が望ましく。
ンとの共重合体およびエチレンとビニルモノマーとの共
重合体のメルトフローインデックス(JIS K721
0にしたがい、条件が4で測定、以下「MFR」と云う
)は通常0.01〜500g/10分であり、0.1〜
400#/10分が望ましく。
とりわけ1.0〜300g/10分のものが好適である
。MFRが0.01.!i+/10銹Jのエチレン系重
合体を使用すると、得られる混合物の成形性および分散
性がよくない。一方、5001!/10分を超えたエチ
レン系重合体を用いるならば、得られる混合物のグリー
ン体の物性が満足し得るものではない。
。MFRが0.01.!i+/10銹Jのエチレン系重
合体を使用すると、得られる混合物の成形性および分散
性がよくない。一方、5001!/10分を超えたエチ
レン系重合体を用いるならば、得られる混合物のグリー
ン体の物性が満足し得るものではない。
これらのエチレン系重合体は工業的に生産されて多方面
にわたって利用されているもので6D、その製造方法に
ついてはよく知られているものである。
にわたって利用されているもので6D、その製造方法に
ついてはよく知られているものである。
(C) 有機過酸化物
さらに、本発明において使用される有機過酸化物は一般
にラジカル重合における開始剤および重合体の架橋剤と
して使われているものである。その分解温度(半減期が
1分間である温度)が110〜300℃のものが一般的
でめり、110〜250℃のものが望ましく、とりわけ
120〜230℃のものが最適である。分解温度が11
0℃未満の有機過酸化物を用いると、その取り扱いがむ
づかしいば゛かりでなく、使用した効果もあまり認めら
れないから望ましくない。一方、300℃全越えた有機
過酸化物を使うならば、後記の熱処理に長時間を要する
のみならず、成形物に有害な変形が発生するので好まし
くない。最適な有機過酸化物の代表例としては1.1−
ビス−第三級−グチルツク−オキシ−3,3,5−トリ
メチルシクロヘキサンのごときケトンパーオキサイド、
ジクミルノ4−オキサイドのごとき′アルキルl?−オ
キサイド、2.5−ジメチル−2,5−ジ(第三級−メ
チルパーオキシ)−ヘキシン−3および2.5−ツメチ
ルヘキサン−2,5−ハイドロパーオキサイドのごとき
ノ1イドロiJ?−オキサイド、ベンゾイルパーオキサ
イドのごときジアシルA’−オキサイドならびに2.5
−ツメチル−2,5−ソベンゾイルパーオキシヘキサン
のとときパーオキシエステルがあげられる。
にラジカル重合における開始剤および重合体の架橋剤と
して使われているものである。その分解温度(半減期が
1分間である温度)が110〜300℃のものが一般的
でめり、110〜250℃のものが望ましく、とりわけ
120〜230℃のものが最適である。分解温度が11
0℃未満の有機過酸化物を用いると、その取り扱いがむ
づかしいば゛かりでなく、使用した効果もあまり認めら
れないから望ましくない。一方、300℃全越えた有機
過酸化物を使うならば、後記の熱処理に長時間を要する
のみならず、成形物に有害な変形が発生するので好まし
くない。最適な有機過酸化物の代表例としては1.1−
ビス−第三級−グチルツク−オキシ−3,3,5−トリ
メチルシクロヘキサンのごときケトンパーオキサイド、
ジクミルノ4−オキサイドのごとき′アルキルl?−オ
キサイド、2.5−ジメチル−2,5−ジ(第三級−メ
チルパーオキシ)−ヘキシン−3および2.5−ツメチ
ルヘキサン−2,5−ハイドロパーオキサイドのごとき
ノ1イドロiJ?−オキサイド、ベンゾイルパーオキサ
イドのごときジアシルA’−オキサイドならびに2.5
−ツメチル−2,5−ソベンゾイルパーオキシヘキサン
のとときパーオキシエステルがあげられる。
本発明においてこれらの有機過酸化物のうち液状のもの
はそのまま用いることもできる。また、固体状のものは
溶媒に溶解させるか、あるいは鉱物油、動植物油、シリ
コーンオイルなどの合成油に分散またはペースト状にし
て使りこともできる。
はそのまま用いることもできる。また、固体状のものは
溶媒に溶解させるか、あるいは鉱物油、動植物油、シリ
コーンオイルなどの合成油に分散またはペースト状にし
て使りこともできる。
この場合、前記の油中に含まれる有機過酸化物の使用量
は通常5〜70重量%である。
は通常5〜70重量%である。
■) 熱分解型発泡剤
また、本発明において使われる熱分解型発泡剤は一般に
熱可塑性樹脂、ゴムなどの分野において熱分解型発泡剤
として広く使用されているものである。その分解開始温
度が120℃以上であり、かつ全分解温度が180℃以
上のものが好ましく、特に分解開始温度が125℃以上
であり、かつ全分解温度が190℃以上のものが好適で
ある。分解開始温度が120℃未満のものを用いると、
組成物を製造するために混練時に発泡を開始してしまう
ために問題がある。また、全分解温度が180℃未満の
ものを使うならば、エチレン系重合体が充分に溶融する
温度に達しないうちに発泡剤から大量の分解ガスが発生
するために発泡効率が低いのみならず、均一な微細発泡
を有する発泡体を得ることができない。好適な熱分解型
発泡剤の代表例としては、アゾジカルボンアミド、 N
、N’−ノニトロソ・ペンタメチレン・テトラミン、ジ
フェニルスルホン−3,3′−ノスルホニル・ヒドラジ
ド、雫 4.4′−ソフェニル・ジスルホニルアゾr、p、p’
−,tキシビス(ベンゼンスルホニル・ヒドラジド)、
芳香族ヒドラジド誘導体、ノやう・トルエン・スルホニ
ルセミカルバノド、p−トルエンスルホニルアノド、バ
リウム・アゾソヵルボキシレートがあげられる。
熱可塑性樹脂、ゴムなどの分野において熱分解型発泡剤
として広く使用されているものである。その分解開始温
度が120℃以上であり、かつ全分解温度が180℃以
上のものが好ましく、特に分解開始温度が125℃以上
であり、かつ全分解温度が190℃以上のものが好適で
ある。分解開始温度が120℃未満のものを用いると、
組成物を製造するために混練時に発泡を開始してしまう
ために問題がある。また、全分解温度が180℃未満の
ものを使うならば、エチレン系重合体が充分に溶融する
温度に達しないうちに発泡剤から大量の分解ガスが発生
するために発泡効率が低いのみならず、均一な微細発泡
を有する発泡体を得ることができない。好適な熱分解型
発泡剤の代表例としては、アゾジカルボンアミド、 N
、N’−ノニトロソ・ペンタメチレン・テトラミン、ジ
フェニルスルホン−3,3′−ノスルホニル・ヒドラジ
ド、雫 4.4′−ソフェニル・ジスルホニルアゾr、p、p’
−,tキシビス(ベンゼンスルホニル・ヒドラジド)、
芳香族ヒドラジド誘導体、ノやう・トルエン・スルホニ
ルセミカルバノド、p−トルエンスルホニルアノド、バ
リウム・アゾソヵルボキシレートがあげられる。
また、必要に応じて発泡剤の初期の分屏温度を低下させ
るために酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛、サリチル酸など
の発泡助剤を添加してもよい。
るために酸化亜鉛、ステアリン酸亜鉛、サリチル酸など
の発泡助剤を添加してもよい。
本発明ニオいて、エチレン系重合体のコモノマー成分で
あるα−オレフィンおよびビニルモノマーならびにエチ
レン系重合体、焼結性物質、有機過酸化物、熱分解型発
泡剤および発泡助剤はそれぞれ一種のみでもよく、二種
以上を併用してもよい。
あるα−オレフィンおよびビニルモノマーならびにエチ
レン系重合体、焼結性物質、有機過酸化物、熱分解型発
泡剤および発泡助剤はそれぞれ一種のみでもよく、二種
以上を併用してもよい。
(ト))混合割合
本発明によって得られる易焼結性混合物において、焼結
性物質とエチレン系重合体との合計量中に占める焼結性
物質の混合割合は50〜95重量%であシ、60〜95
重量%が好ましく、特に65〜95重量%が好適である
。焼結性物質とエチレン系重合体との合計量中に占める
焼結性物質密度が低く、焼結しにくい。一方、95重量
%を超えると、混合物の混線性、成形性および分散性が
悪いばかりでなく、均一な混合物を製造することが困難
であり、たとえ均一な混合物が得られたとしても、良好
なグリーン体が得られない。
性物質とエチレン系重合体との合計量中に占める焼結性
物質の混合割合は50〜95重量%であシ、60〜95
重量%が好ましく、特に65〜95重量%が好適である
。焼結性物質とエチレン系重合体との合計量中に占める
焼結性物質密度が低く、焼結しにくい。一方、95重量
%を超えると、混合物の混線性、成形性および分散性が
悪いばかりでなく、均一な混合物を製造することが困難
であり、たとえ均一な混合物が得られたとしても、良好
なグリーン体が得られない。
また、焼結性物質とエチレン系重合体との合計1−10
0重量部に対するその他の混合成分の混合望ましく、と
9わけO,1〜5.0重量部が好適である。有機過酸化
物の混合割合が0.1重量部未満の場合では、脱脂に長
時間を要するのみならず、得られる焼結物にふくれ、亀
裂などが発生する。−方、10重量部を超えて添加すれ
ば、混合物の成形性が低下し、複雑な形状を有する焼結
物音製造することが難しくなる。
0重量部に対するその他の混合成分の混合望ましく、と
9わけO,1〜5.0重量部が好適である。有機過酸化
物の混合割合が0.1重量部未満の場合では、脱脂に長
時間を要するのみならず、得られる焼結物にふくれ、亀
裂などが発生する。−方、10重量部を超えて添加すれ
ば、混合物の成形性が低下し、複雑な形状を有する焼結
物音製造することが難しくなる。
また、熱分解型発泡剤の混合割合は0.1〜40重量部
であυ、0.1〜30重量部が好ましく、特に0.1〜
25重量部が好適である。熱分解型発泡剤の混合割合が
0.1重量部未満では、脱脂・焼結前の発泡倍率が低い
ため、脱脂・焼結後に多孔質化が充分でないという問題
がある。、一方、40重量部を超えるならば、脱脂・焼
結前の発泡が高過ぎて、脱脂・焼結時の保形性が悪くな
るという間層がある。
であυ、0.1〜30重量部が好ましく、特に0.1〜
25重量部が好適である。熱分解型発泡剤の混合割合が
0.1重量部未満では、脱脂・焼結前の発泡倍率が低い
ため、脱脂・焼結後に多孔質化が充分でないという問題
がある。、一方、40重量部を超えるならば、脱脂・焼
結前の発泡が高過ぎて、脱脂・焼結時の保形性が悪くな
るという間層がある。
さらに、有機過酸化物および熱分解型発泡剤の混合割合
は、合計量として多くとも45重量部である。
は、合計量として多くとも45重量部である。
また、1重量部の有機過酸化物に対する熱分解型発泡剤
の混合割合は1.0〜10重量部であり、1.0〜8.
0重量部が望ましく、とりわけ1.0〜6.0重量部が
好適である。1重量部の有機過酸化物に対する熱分解型
発泡剤の混合割合が1.0重量部未満では、発泡時に成
形体の表面にクラックが発生する。一方、10重量部を
超えるならば、発泡が均一に起らず、また成形体の形状
が所期の形状と大幅に異なり、変形するなどの問題があ
り、複雑な形状を有する成形体を得ることができない。
の混合割合は1.0〜10重量部であり、1.0〜8.
0重量部が望ましく、とりわけ1.0〜6.0重量部が
好適である。1重量部の有機過酸化物に対する熱分解型
発泡剤の混合割合が1.0重量部未満では、発泡時に成
形体の表面にクラックが発生する。一方、10重量部を
超えるならば、発泡が均一に起らず、また成形体の形状
が所期の形状と大幅に異なり、変形するなどの問題があ
り、複雑な形状を有する成形体を得ることができない。
CF) 混合物の製造
本発明の混合物を製造するにあたシ、オレフィン系重合
体の分野において一般〈用いられている酸素および熱に
対する安定剤、金属劣化防止剤および、滑剤をさらに添
加してもよい。
体の分野において一般〈用いられている酸素および熱に
対する安定剤、金属劣化防止剤および、滑剤をさらに添
加してもよい。
また、本発明によって得られる混合物はオレフィン系重
合体の分野において一般に使われているヘンシェルミキ
サーのごとき混合機を用いてトライブレンドさせても製
造することができるし、・ぐンハv−ミキサ+、ニーダ
−、ロールミルおよびスクリュー式押出機のごとき混合
機を使用して溶融混練させても得ることができる。この
でい、あらかじめトライブレンドし、得られる混合物を
溶融混練させることによって均一状の混合物を得ること
ができる。この場合、一般には溶融混練させた後ペレッ
ト状物に成形し、後記の成形に供する。
合体の分野において一般に使われているヘンシェルミキ
サーのごとき混合機を用いてトライブレンドさせても製
造することができるし、・ぐンハv−ミキサ+、ニーダ
−、ロールミルおよびスクリュー式押出機のごとき混合
機を使用して溶融混練させても得ることができる。この
でい、あらかじめトライブレンドし、得られる混合物を
溶融混練させることによって均一状の混合物を得ること
ができる。この場合、一般には溶融混練させた後ペレッ
ト状物に成形し、後記の成形に供する。
(G) グリーン体の成形方法
このようにして得られた混合物はオレフィン系重合体の
分野において通常実施されている架橋・発泡成形法(射
出成形法、プレス成形法など)によって板状または各種
の形状を有する発泡体に成形される。ここで、架橋・発
泡は金型温度が130〜250℃(好ましくは、150
〜250℃)であり、かつ30〜180kl!/m2(
望ましくは、30〜150 kll/cm2) ノ圧力
で行ナワレル。
分野において通常実施されている架橋・発泡成形法(射
出成形法、プレス成形法など)によって板状または各種
の形状を有する発泡体に成形される。ここで、架橋・発
泡は金型温度が130〜250℃(好ましくは、150
〜250℃)であり、かつ30〜180kl!/m2(
望ましくは、30〜150 kll/cm2) ノ圧力
で行ナワレル。
なお、前記の溶融混練する場合でも成形する場合でも、
使われるエチレン系重合体の融点以上であるが、本質的
に架橋が生じない範囲で実施する必要がある。これらの
ことから、120〜160℃の温度範囲で実施すればよ
い。
使われるエチレン系重合体の融点以上であるが、本質的
に架橋が生じない範囲で実施する必要がある。これらの
ことから、120〜160℃の温度範囲で実施すればよ
い。
得られる成形体の厚さは一般には0.2〜200■であ
り、0.5〜150mが好ましく、特に1.0〜150
mが好適である。この成形体の厚さが200■を超える
ならば、後記の脱脂・焼結を行なった場合、成形体の表
面にフクレが発生したり、クラックが発生する。該犀形
体の形状は特に限定するものでないが、その代表例とし
て板状、棒状、箱状、パイプ状、円筒状などがあり、そ
の他の複雑な形状を有するものでもよい。
り、0.5〜150mが好ましく、特に1.0〜150
mが好適である。この成形体の厚さが200■を超える
ならば、後記の脱脂・焼結を行なった場合、成形体の表
面にフクレが発生したり、クラックが発生する。該犀形
体の形状は特に限定するものでないが、その代表例とし
て板状、棒状、箱状、パイプ状、円筒状などがあり、そ
の他の複雑な形状を有するものでもよい。
このようにして得られた発泡および架橋した成形体は後
記の脱脂に供せられる。
記の脱脂に供せられる。
卸 脱脂
得られた成形体は室温より雰囲気の温度を上昇させ、本
質的にバインダーであるエチレン系重合体がなくなるま
で脱脂を実施する。このさい、脱脂の最高温度は通常2
00℃以上である。一般に、成形体の厚さが厚い程、最
高温度が高い温度まで脱脂する必要がある。また、温度
の上昇速度は通常−時間当り1〜100℃(好ましくは
、1〜80℃)である。上昇速度は成形体の厚さが薄い
場合では、速い速度で上昇させてもよいが、厚い場合で
は、成形体にフクレなどの変形が発生する。この脱脂工
程は1気圧下で行なってもよく、減圧下または加圧下で
実施してもよい。さらに、アルミナのごとく酸化物を焼
結性物質として使用する場合、空気中で行なってもよい
が、窒化珪素、炭化珪素のごとき非酸化物を用いる場合
、窒素、アルゴンなどの不活性ガスの雰囲気中で行なう
ことが好ましい。
質的にバインダーであるエチレン系重合体がなくなるま
で脱脂を実施する。このさい、脱脂の最高温度は通常2
00℃以上である。一般に、成形体の厚さが厚い程、最
高温度が高い温度まで脱脂する必要がある。また、温度
の上昇速度は通常−時間当り1〜100℃(好ましくは
、1〜80℃)である。上昇速度は成形体の厚さが薄い
場合では、速い速度で上昇させてもよいが、厚い場合で
は、成形体にフクレなどの変形が発生する。この脱脂工
程は1気圧下で行なってもよく、減圧下または加圧下で
実施してもよい。さらに、アルミナのごとく酸化物を焼
結性物質として使用する場合、空気中で行なってもよい
が、窒化珪素、炭化珪素のごとき非酸化物を用いる場合
、窒素、アルゴンなどの不活性ガスの雰囲気中で行なう
ことが好ましい。
この脱脂は成形体が比較的に薄い場合、成形体中に可成
シのバインダーが残存してもよいが、比較的に厚い場合
では、成形体中にバインダーが本質的になくなるまで脱
脂する必要がある。前者の場合でも、成形体中に残存す
るバインダー(エチレン系重合体つの含有量は5重量%
以下である。
シのバインダーが残存してもよいが、比較的に厚い場合
では、成形体中にバインダーが本質的になくなるまで脱
脂する必要がある。前者の場合でも、成形体中に残存す
るバインダー(エチレン系重合体つの含有量は5重量%
以下である。
(J) 焼結
このようにして脱脂された成形体は一般に行なわれてい
る方法に従って焼結される。焼結性物質が酸化物系では
、その種類によって異なるが、500〜1700℃の温
度範囲で焼結される。一方、非酸化物系では、不活性ガ
スの雰囲気中で1,500〜2,500℃の温度範囲で
、やはりその種類によって定められた温度まで焼結され
る。
る方法に従って焼結される。焼結性物質が酸化物系では
、その種類によって異なるが、500〜1700℃の温
度範囲で焼結される。一方、非酸化物系では、不活性ガ
スの雰囲気中で1,500〜2,500℃の温度範囲で
、やはりその種類によって定められた温度まで焼結され
る。
以下、実施例によって本発明tgらにくわしく説明する
。
。
なお、実施例および比較例において、密度はJIS K
−6758にしたがって測定した。また、気孔径は顕微
鏡を用いて測定した。
−6758にしたがって測定した。また、気孔径は顕微
鏡を用いて測定した。
脱脂は電気炉(内容積2000cc)=i使って窒素の
雰囲気下で20℃/時間で45時間にかけて900℃ま
で昇温させた。また、焼結は上記と同じ電気炉を用い、
不活性ガス(アルゴン)の雰囲気下または真空下(10
−’)−ル以下)で900/時間で昇温させた。
雰囲気下で20℃/時間で45時間にかけて900℃ま
で昇温させた。また、焼結は上記と同じ電気炉を用い、
不活性ガス(アルゴン)の雰囲気下または真空下(10
−’)−ル以下)で900/時間で昇温させた。
実施例および比較例において使用したエチレン系重合体
、焼結性物質、有機過酸化物および熱分解型発泡剤の種
類および物性を下記に示す。
、焼結性物質、有機過酸化物および熱分解型発泡剤の種
類および物性を下記に示す。
エチレン系重合体として、密度が0.930iし論3で
ある低密度ポリエチレン(MFR80F/10分以下「
PE」と云う)を用いた。
ある低密度ポリエチレン(MFR80F/10分以下「
PE」と云う)を用いた。
焼結性物質として、平均粒径が0.4ミクロンであるア
ルミナ(融点2050℃)および、平均粒径が0.7ミ
クロンである炭化ケイ素(融点2220℃)を使った。
ルミナ(融点2050℃)および、平均粒径が0.7ミ
クロンである炭化ケイ素(融点2220℃)を使った。
有機過酸化物として、2.5−ツメチル−2,5−ノ(
第三級−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3(前記分解温
度193℃)を使用した。
第三級−ブチルパーオキシ)ヘキシン−3(前記分解温
度193℃)を使用した。
〔(D〕熱分解型発泡剤〕
また、熱分解型発泡剤として、アゾジカルボンアミド(
分解温度205℃)を用いた。
分解温度205℃)を用いた。
実施例1〜7、比較例1〜5
以上のエチレン系重合体(pg)、焼結性物質(種類を
第1表に示す)、有機過酸化物および分解型発泡剤を第
1表に表わされる配合量であらかじめヘンシェルミキサ
ーを使ってそれぞれ2分間トライブレンドを行なった。
第1表に示す)、有機過酸化物および分解型発泡剤を第
1表に表わされる配合量であらかじめヘンシェルミキサ
ーを使ってそれぞれ2分間トライブレンドを行なった。
得られた各混合物をベント付二軸押出機(径35 m
) k用いて150℃の温度において混練しながらペレ
ットヲ製造した。それぞれのベレット’を射出成形機(
樹脂温度130℃)を使用して円板(厚さ 20鱈、径
50躯)を金型温度が230℃および圧力が1201
Q?/c!n2の条件下で作製した。このようにして得
られた発泡円板(グリーン体)の発泡倍率を第1表に示
す。
) k用いて150℃の温度において混練しながらペレ
ットヲ製造した。それぞれのベレット’を射出成形機(
樹脂温度130℃)を使用して円板(厚さ 20鱈、径
50躯)を金型温度が230℃および圧力が1201
Q?/c!n2の条件下で作製した。このようにして得
られた発泡円板(グリーン体)の発泡倍率を第1表に示
す。
得られた発泡円板を脱脂炉を用いて第2表に示される条
件で脱脂を行なった。脱脂終了後、直に焼結を実施して
もよいが、得られた脱脂物の外観を観察するために放冷
した。脱脂物の外観を第2表に示す。このようにして得
られた各脱脂物を前記の条件で(実施例2では、アルゴ
ンの雰囲気下、その他の実施例および比較例では、真空
中)で焼結して(焼結温度全第2表に示す)各焼結物を
製造した。本発明の多孔質焼結体の外観および多孔質の
状態全第2表に示す。
件で脱脂を行なった。脱脂終了後、直に焼結を実施して
もよいが、得られた脱脂物の外観を観察するために放冷
した。脱脂物の外観を第2表に示す。このようにして得
られた各脱脂物を前記の条件で(実施例2では、アルゴ
ンの雰囲気下、その他の実施例および比較例では、真空
中)で焼結して(焼結温度全第2表に示す)各焼結物を
製造した。本発明の多孔質焼結体の外観および多孔質の
状態全第2表に示す。
本発明の方法によって得られる多孔質焼結体は、その混
合物、発泡成形体、焼結後の多孔質体の特性およびそれ
らの製造方法を含めて下記のごとき効果(特徴)を発揮
する。
合物、発泡成形体、焼結後の多孔質体の特性およびそれ
らの製造方法を含めて下記のごとき効果(特徴)を発揮
する。
(1)混線性がすぐれ、かつ二次凝集などの発生がない
。
。
(2)流動特性が良好なために複雑な形状を有する成形
物についても、賦形が容易である。
物についても、賦形が容易である。
(3) 発泡成形体中の気泡は均一であり、かつ発泡
時の成形体の変形がないため、焼結後の多孔質焼結体中
の気孔径のばらつきが小さく、しかも焼結後の二次加工
が少なくてすむ。
時の成形体の変形がないため、焼結後の多孔質焼結体中
の気孔径のばらつきが小さく、しかも焼結後の二次加工
が少なくてすむ。
(4)発泡倍率の制御が容易であり、脱脂後の多孔質焼
結体の空隙を任意に制御することができる。
結体の空隙を任意に制御することができる。
(5)脱脂時の変形がなく、かつ脱脂時の昇温速度で速
くすることが可能でアリ、その結果脱脂時間を短縮する
ことができる。
くすることが可能でアリ、その結果脱脂時間を短縮する
ことができる。
本発明によって得られる多孔質焼結体は以上のごとき効
果を発揮するため、多方面にわたって利用することがで
きる。代表的な用途を下記に示す。
果を発揮するため、多方面にわたって利用することがで
きる。代表的な用途を下記に示す。
(1) 触媒担体
(2)排ガストラップ
(3)液体や気体の分離用トラップ
(4)電気炉、ガス炉用治工具
などの工業用部品。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (A)本質的に平均粒径が0.1〜500μmであり、
かつ融点が800℃以上である焼結性物質、 (B)本質的にエチレン系重合体、 (C)有機過酸化物 ならびに (D)熱分解型発泡剤 からなる混合物であり、該焼結性物質とエチレン系重合
体との合計量中に占める焼結性物質の混合割合は50な
いし95重量%であり、焼結性物質とエチレン系重合体
との合計量100重量部に対する他の混合成分の混合割
合は、有機過酸化物が0.1〜10.0重量部であり、
かつ熱分解型発泡剤が0.1〜40重量部であるが、有
機過酸化物および熱分解型発泡剤はそれらの合計量で多
くとも45重量部であり、しかも有機過酸化物1重量部
に対する熱分解発泡剤の混合割合は1.0〜10重量部
である発泡易焼結性物質混合物を金型内で加圧・加熱さ
せることによって架橋させながら発泡させた後、脱脂お
よび焼結を行なうことを特徴とする多孔質焼結体の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27006587A JPH01115881A (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | 多孔質焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27006587A JPH01115881A (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | 多孔質焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01115881A true JPH01115881A (ja) | 1989-05-09 |
Family
ID=17481029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27006587A Pending JPH01115881A (ja) | 1987-10-28 | 1987-10-28 | 多孔質焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01115881A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10500387A (ja) * | 1994-05-10 | 1998-01-13 | ダイテック コーポレイション リミテッド | 多孔性物品の製造 |
-
1987
- 1987-10-28 JP JP27006587A patent/JPH01115881A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10500387A (ja) * | 1994-05-10 | 1998-01-13 | ダイテック コーポレイション リミテッド | 多孔性物品の製造 |
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