JPH02212132A - 超高分子量ポリエチレンの多孔質燒結体の製法 - Google Patents
超高分子量ポリエチレンの多孔質燒結体の製法Info
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- JPH02212132A JPH02212132A JP3109189A JP3109189A JPH02212132A JP H02212132 A JPH02212132 A JP H02212132A JP 3109189 A JP3109189 A JP 3109189A JP 3109189 A JP3109189 A JP 3109189A JP H02212132 A JPH02212132 A JP H02212132A
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
- B01D39/1638—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being particulate
- B01D39/1653—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being particulate of synthetic origin
- B01D39/1661—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being particulate of synthetic origin sintered or bonded
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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、超高分子量ポリエチレン(以下、UHPEと
いう)の多孔質焼結体の製法に関するもので、より詳細
には、UHPE焼結に際して、焼結温度においてUHP
Hの分子鎖を切断する作用を有する化合物の存在下に焼
結することにより、引張強度にすぐれ、安定した気孔率
を保持したUHPEの多孔質焼結体を製造する方法に関
する。
いう)の多孔質焼結体の製法に関するもので、より詳細
には、UHPE焼結に際して、焼結温度においてUHP
Hの分子鎖を切断する作用を有する化合物の存在下に焼
結することにより、引張強度にすぐれ、安定した気孔率
を保持したUHPEの多孔質焼結体を製造する方法に関
する。
(従来の技術及びその問題点)
UHPEは、軽量で耐摩耗性、耐衝撃性、耐薬品性、自
己潤滑性に優れるという特性を有するため、各種の電気
部品、機械部品、ライニング材、構造部材、スポーツ用
品など各方面にその用途が広がりつつある。
己潤滑性に優れるという特性を有するため、各種の電気
部品、機械部品、ライニング材、構造部材、スポーツ用
品など各方面にその用途が広がりつつある。
しかしながら、従来知られているUHPE粉末の粒径は
比較的太ぎいため、焼結成形しても成形品の気孔率が小
さく、かつ孔径が不均一になるという問題点があり、気
体や液体の炉通性能が要求される用途においては好適な
対応ができないばかりでなく、可撓性や引張強度も十分
優れたものとはいえず、広汎な用途に対して十分に対応
できるには至っていない。
比較的太ぎいため、焼結成形しても成形品の気孔率が小
さく、かつ孔径が不均一になるという問題点があり、気
体や液体の炉通性能が要求される用途においては好適な
対応ができないばかりでなく、可撓性や引張強度も十分
優れたものとはいえず、広汎な用途に対して十分に対応
できるには至っていない。
このような問題点を解決するために提案されたのが、特
開昭61−174240号公報に開示された発明であり
、この発明によれば、気孔率が20乃至60%、平均孔
径が1乃至20μ、オルゼン剛性が100乃至2000
Kg/cm”、衝撃強度が3乃至30 Kg−cm/
ca+、破断点抗張力が20乃至100 Kg/cm2
及び破断伸びが20乃至100という特定のUHPHの
球状粉末を焼結成形することにより、気孔率が高く、引
張強度がすぐれ、孔径が小さく、かつ均一な多孔体がえ
られることが提案されている。
開昭61−174240号公報に開示された発明であり
、この発明によれば、気孔率が20乃至60%、平均孔
径が1乃至20μ、オルゼン剛性が100乃至2000
Kg/cm”、衝撃強度が3乃至30 Kg−cm/
ca+、破断点抗張力が20乃至100 Kg/cm2
及び破断伸びが20乃至100という特定のUHPHの
球状粉末を焼結成形することにより、気孔率が高く、引
張強度がすぐれ、孔径が小さく、かつ均一な多孔体がえ
られることが提案されている。
この発明は、小さく、しかも均一な孔径を高い割合で保
持する引張強度の優れた焼結成形体がえられる点で意義
のある発明であるが、気孔率と引張強度を同時にコント
ロールした多孔体を得るという点では必ずしも満足すべ
きものとはいえず、その更なる改良が望まれているもの
である。
持する引張強度の優れた焼結成形体がえられる点で意義
のある発明であるが、気孔率と引張強度を同時にコント
ロールした多孔体を得るという点では必ずしも満足すべ
きものとはいえず、その更なる改良が望まれているもの
である。
(発明が解決しようとする問題点)
そこで、本発明の目的は、UHPE粉末間の融着強度を
強固にし、かつ、気孔率と引張強度をコントロールした
多孔体を焼結成形する方法を提供することにある。
強固にし、かつ、気孔率と引張強度をコントロールした
多孔体を焼結成形する方法を提供することにある。
(問題点を解決するための手段)
本発明によれば、〔η〕が5 dll/g以上の超高
分子量ポリエチレン粉末を焼結するに際し、該焼結を、
焼結温度に於いて前記ポリエチレンの分子鎖を切断する
作用を有する化合物の存在下に行うことを特徴とする超
高分子量ポリエチレンの多孔質焼結体の製法が提供され
る。
分子量ポリエチレン粉末を焼結するに際し、該焼結を、
焼結温度に於いて前記ポリエチレンの分子鎖を切断する
作用を有する化合物の存在下に行うことを特徴とする超
高分子量ポリエチレンの多孔質焼結体の製法が提供され
る。
(作 用)
本発明において、UHPEを焼結する際に添加する化合
物は、例えば、ステアリン酸亜鉛等のようにUHPHの
焼結温度において、UHPEの分子鎖を切断する機能を
有するものであり、この化合物は、焼結時にUHPE粉
末の表面を部分的に分解せしめることによって、粉末相
互の融着度合をコントロールできるため、成形物の気孔
率と弓張強度をコントロールすることができるものであ
る。
物は、例えば、ステアリン酸亜鉛等のようにUHPHの
焼結温度において、UHPEの分子鎖を切断する機能を
有するものであり、この化合物は、焼結時にUHPE粉
末の表面を部分的に分解せしめることによって、粉末相
互の融着度合をコントロールできるため、成形物の気孔
率と弓張強度をコントロールすることができるものであ
る。
(好適態様の説明)
本発明におけるUHPE粉末とは、極限粘度〔η〕が5
dIl/g以上、好ましくは8乃至25dλ/gとい
う超高分子量のポリエチレンをいうが、ここにいうポリ
エチレンとは、エチレンのホモポリマーのみならず、エ
チレンとプロピレン1−ブテン、1−ヘキセン、1−オ
クテン、4−メチレン−1−ペンテンなどの高結晶性共
重合体であってもよい。極限粘度〔η〕が上記範囲より
小さいUHPEは、分子量が小さく、溶融粘度も低いた
め、焼結成形時に粒子全体が溶融軟化してしまい気孔率
の高い成形体を得ることができない。
dIl/g以上、好ましくは8乃至25dλ/gとい
う超高分子量のポリエチレンをいうが、ここにいうポリ
エチレンとは、エチレンのホモポリマーのみならず、エ
チレンとプロピレン1−ブテン、1−ヘキセン、1−オ
クテン、4−メチレン−1−ペンテンなどの高結晶性共
重合体であってもよい。極限粘度〔η〕が上記範囲より
小さいUHPEは、分子量が小さく、溶融粘度も低いた
め、焼結成形時に粒子全体が溶融軟化してしまい気孔率
の高い成形体を得ることができない。
本発明におけるUHPE粉末の形状は実質状球状である
ことが好ましい。実質的に球状とは、真球状のものだけ
ではなく、たとえば楕円状、まゆ状、コンベイト−状の
ような形状のものを包含したものである。また、該粉末
の平均粒径は5乃至300μであり、ざらに、5乃至5
0μの範囲にあることが好ましい。
ことが好ましい。実質的に球状とは、真球状のものだけ
ではなく、たとえば楕円状、まゆ状、コンベイト−状の
ような形状のものを包含したものである。また、該粉末
の平均粒径は5乃至300μであり、ざらに、5乃至5
0μの範囲にあることが好ましい。
UHPEの焼結体における気孔率の関係は、般に反比例
することが知られている。すなわち、UHPHの粉末は
、焼結時の加熱加圧により、粒子間の接触面積が大きく
なり、粒子面のポーラス部分が減少し、嵩比重が上るに
つれ、強度も比例して大きくなるが、焼結成形体の気孔
率は小さくなる。
することが知られている。すなわち、UHPHの粉末は
、焼結時の加熱加圧により、粒子間の接触面積が大きく
なり、粒子面のポーラス部分が減少し、嵩比重が上るに
つれ、強度も比例して大きくなるが、焼結成形体の気孔
率は小さくなる。
また、嵩比重が上ると、強度は上るものの成形体の話電
率が低下し、電気部材としての用途には適合しえないも
のとなる。
率が低下し、電気部材としての用途には適合しえないも
のとなる。
そこで、本発明者らは、訪電率の低下を来たさない程度
の低い嵩比重を保ちながら、すぐれた強度、特にすぐれ
た引張強度を有し、高い気孔率を有するUHPHの焼結
成形体を得るための研究を重ねた結果、本発明に到達し
たものである。
の低い嵩比重を保ちながら、すぐれた強度、特にすぐれ
た引張強度を有し、高い気孔率を有するUHPHの焼結
成形体を得るための研究を重ねた結果、本発明に到達し
たものである。
すなわち、本発明における最大の技術的特徴は、UHP
Eの焼結に際して、焼結温度においてUHPEの分子鎖
を切断する作用を有する化合物の存在下に焼結を行う点
にある。
Eの焼結に際して、焼結温度においてUHPEの分子鎖
を切断する作用を有する化合物の存在下に焼結を行う点
にある。
前記化合物は、焼結温度においてUHPE粉末の粒子表
面を部分的に分解せしめ、分子鎖を切断することにより
、粉末相互が強固に融着されるとともに、その度合いが
好適にコントロールされ、高い気孔率を保持しつつ引張
強度の高い焼結成形物を得ることができるものである。
面を部分的に分解せしめ、分子鎖を切断することにより
、粉末相互が強固に融着されるとともに、その度合いが
好適にコントロールされ、高い気孔率を保持しつつ引張
強度の高い焼結成形物を得ることができるものである。
焼結温度においてUHPEの分子鎖を切断する作用を有
する化合物としては、炭素数12乃至30、好ましくは
15乃至22のカルボン酸の亜鉛塩が例示でき、具体的
にはステアリン酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、パルミチン酸
亜鉛、パルミチン酸亜鉛、ベヘニン酸亜鉛、12−ヒド
ロキシステアリン酸亜鉛などの飽和カルボン酸又は不飽
和カルボン酸の亜鉛塩を例示することができるが、気孔
率と引張強度を最も好適にコントロールでき、しかも、
無色であるために得られた焼成成形物に任意に着色が可
能である点でステアリン酸亜鉛が最も好ましく使用され
る。
する化合物としては、炭素数12乃至30、好ましくは
15乃至22のカルボン酸の亜鉛塩が例示でき、具体的
にはステアリン酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、パルミチン酸
亜鉛、パルミチン酸亜鉛、ベヘニン酸亜鉛、12−ヒド
ロキシステアリン酸亜鉛などの飽和カルボン酸又は不飽
和カルボン酸の亜鉛塩を例示することができるが、気孔
率と引張強度を最も好適にコントロールでき、しかも、
無色であるために得られた焼成成形物に任意に着色が可
能である点でステアリン酸亜鉛が最も好ましく使用され
る。
前記化合物の配合割合は、UHPEに対して、0、Ol
乃至2.0重量%であり、好ましくは、0.1乃至1重
量%である。 本発明における焼結は、前記UHPEと
分子鎖切断剤とを混合し、所望の金型に充填し、圧力0
.1乃至10にg/cm2、好ましくは0.1乃至I
Kg/cm2、温度135乃至230℃、好ましくは1
50乃至170℃で、1乃至60分、好ましくは5乃至
20分で行うことができ、焼成後、水冷式の冷却プレス
等により冷却して気孔率のコントロールを行うことが推
奨される。
乃至2.0重量%であり、好ましくは、0.1乃至1重
量%である。 本発明における焼結は、前記UHPEと
分子鎖切断剤とを混合し、所望の金型に充填し、圧力0
.1乃至10にg/cm2、好ましくは0.1乃至I
Kg/cm2、温度135乃至230℃、好ましくは1
50乃至170℃で、1乃至60分、好ましくは5乃至
20分で行うことができ、焼成後、水冷式の冷却プレス
等により冷却して気孔率のコントロールを行うことが推
奨される。
(発明の効果)
本発明は、前述したように、UHPHの焼結を、焼結温
度でUHPHの分子鎖を切断する作用を有する化合物の
存在下で行うことにより、UHPE粉末同士が強固に融
着し、気孔率が高いにも拘らず、すぐれた引張強度を有
する焼成成形物が得られ、こうして得られた焼成成形体
は、任意の形状とすることができ、フィルターの用途に
好適に使用することができる。
度でUHPHの分子鎖を切断する作用を有する化合物の
存在下で行うことにより、UHPE粉末同士が強固に融
着し、気孔率が高いにも拘らず、すぐれた引張強度を有
する焼成成形物が得られ、こうして得られた焼成成形体
は、任意の形状とすることができ、フィルターの用途に
好適に使用することができる。
(実施例)
以下、実施例により本発明の詳細な説明する。
多孔体シートの気孔率、破断点強度、破断点伸びの評価
を次の試験法により行った。
を次の試験法により行った。
嵩 密 度:以下の見掛は比重により評価した。
多孔体シートより、約170mmX
170mmの試験片を取り、70℃±5℃で乾燥し、恒
量となったのち重 量(W)と容積(V)から次式に よって見掛比重を求める。
量となったのち重 量(W)と容積(V)から次式に よって見掛比重を求める。
見掛は比重(g/cm3) −W (g)/ν(cm3
)気 孔 率: JIS 2250B−1979(焼結
含有合金の有効多孔率試験法) 破断点強度: ASTM D 638 破断点伸び:^STM D 63111なお、同時に製
品の嵩比重(g/cc)および極限粘度(η) (デカ
リン135℃で測定)についても測定した結果を併記し
た。
)気 孔 率: JIS 2250B−1979(焼結
含有合金の有効多孔率試験法) 破断点強度: ASTM D 638 破断点伸び:^STM D 63111なお、同時に製
品の嵩比重(g/cc)および極限粘度(η) (デカ
リン135℃で測定)についても測定した結果を併記し
た。
実施例1゜
超高分子量ポリエチレン(η) =14.36117g
、VFR−0,01g710min未満、融点=136
℃、及び嵩比重=0.38g/ccの粉末樹脂(商品名
:ミベロンXM220、三井石油化学工業(株)製)に
ステアリン酸亜鉛0.1kを添加し、ヘンシェルミキサ
ーでブレンドした粉末組成物を用い、片面に鏡面仕上げ
、クロムメツキした3 00mmx 300mmの金属
板に内寸法が150vnX 150mmで厚みが4mm
のシリコンゴム枠を乗せ、その内容積−杯に上記ブレン
ド組成物を充填し、その上にも一枚の、片面を鏡面仕上
げした金属板(上記と同じ)を乗せて、加熱プレス機を
用いて180℃、I Kg/cm”の圧力で5分間焼成
後、水冷式冷却プレス機を用い、1にg7cm2圧力を
保持しながら5分間冷却して150 mmx 150
mmx 3.1aontの多孔体を得た。
、VFR−0,01g710min未満、融点=136
℃、及び嵩比重=0.38g/ccの粉末樹脂(商品名
:ミベロンXM220、三井石油化学工業(株)製)に
ステアリン酸亜鉛0.1kを添加し、ヘンシェルミキサ
ーでブレンドした粉末組成物を用い、片面に鏡面仕上げ
、クロムメツキした3 00mmx 300mmの金属
板に内寸法が150vnX 150mmで厚みが4mm
のシリコンゴム枠を乗せ、その内容積−杯に上記ブレン
ド組成物を充填し、その上にも一枚の、片面を鏡面仕上
げした金属板(上記と同じ)を乗せて、加熱プレス機を
用いて180℃、I Kg/cm”の圧力で5分間焼成
後、水冷式冷却プレス機を用い、1にg7cm2圧力を
保持しながら5分間冷却して150 mmx 150
mmx 3.1aontの多孔体を得た。
実施例2゜
ステアリン酸亜鉛の量を0.5重量%とする以外は実施
例1と同様に行った。
例1と同様に行った。
比較例1゜
ステアリン酸亜鉛を添加しなかった以外は実施例1と同
様に行った。
様に行った。
比較例2.比較例3゜
ステアリン酸亜鉛を添加しないのと同時に、焼結体成形
の際の加熱圧力及び冷却圧力を下記の如く変更する以外
は実施例1と同様に行った。
の際の加熱圧力及び冷却圧力を下記の如く変更する以外
は実施例1と同様に行った。
比較例2
比較例3
加熱圧力
(Kg/cm2)
2.5
冷却圧力
(Kg/cm2)
2.5
1.5
以上の結果を表に示す。
Claims (2)
- (1)〔η〕が5dl/g以上の超高分子量ポリエチレ
ン粉末を焼結するに際し、該焼結を、焼結温度に於いて
前記ポリエチレンの分子鎖を切断する作用を有する化合
物の存在下に行うことを特徴とする超高分子量ポリエチ
レンの多孔質焼結体の製法。 - (2)前記分子鎖を切断する作用を有する化合物が、炭
素数が12〜40のカルボン酸の亜鉛塩である請求項(
1)記載の多孔質焼結体の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3109189A JPH02212132A (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | 超高分子量ポリエチレンの多孔質燒結体の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3109189A JPH02212132A (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | 超高分子量ポリエチレンの多孔質燒結体の製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02212132A true JPH02212132A (ja) | 1990-08-23 |
Family
ID=12321733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3109189A Pending JPH02212132A (ja) | 1989-02-13 | 1989-02-13 | 超高分子量ポリエチレンの多孔質燒結体の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02212132A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008501850A (ja) * | 2004-06-07 | 2008-01-24 | ティコナ・エルエルシー | ポリエチレン成形粉およびそれより製造される多孔質物品 |
| US7399333B2 (en) | 2002-12-24 | 2008-07-15 | Nittetsu Mining Co., Ltd. | Filter element and process for producing the same |
| RU2493006C2 (ru) * | 2011-07-14 | 2013-09-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Трудового Красного Знамени "Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова" (ФГУП НИФХИ им. Л.Я. Карпова) | Способ получения нетканого волокнистого материала и нетканый материал |
-
1989
- 1989-02-13 JP JP3109189A patent/JPH02212132A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7399333B2 (en) | 2002-12-24 | 2008-07-15 | Nittetsu Mining Co., Ltd. | Filter element and process for producing the same |
| JP2008501850A (ja) * | 2004-06-07 | 2008-01-24 | ティコナ・エルエルシー | ポリエチレン成形粉およびそれより製造される多孔質物品 |
| US8362097B2 (en) | 2004-06-07 | 2013-01-29 | Ticona Llc | Polyethylene molding powder and porous articles made therefrom |
| RU2493006C2 (ru) * | 2011-07-14 | 2013-09-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Ордена Трудового Красного Знамени "Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я. Карпова" (ФГУП НИФХИ им. Л.Я. Карпова) | Способ получения нетканого волокнистого материала и нетканый материал |
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