JPH02214647A - 超高分子量ポリエチレン多孔質体の製造法 - Google Patents
超高分子量ポリエチレン多孔質体の製造法Info
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- JPH02214647A JPH02214647A JP3454689A JP3454689A JPH02214647A JP H02214647 A JPH02214647 A JP H02214647A JP 3454689 A JP3454689 A JP 3454689A JP 3454689 A JP3454689 A JP 3454689A JP H02214647 A JPH02214647 A JP H02214647A
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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と称
す）から成る多孔質体の製造法に関するものである。
す）から成る多孔質体の製造法に関するものである。
（従来の技術）
ＵＨＰＥは一般のポリエチレンの分子量が約１０万以下
であるのに対し、約５０万以上（粘度法による測定値）
の高分子量を有する点で特異である。
であるのに対し、約５０万以上（粘度法による測定値）
の高分子量を有する点で特異である。
そして、ＵＨＰＥ成形品は種々の分野に使用され、その
多孔質体も例えば、滑りシート、冷蔵庫用調湿フィルタ
ー、平面アンテナ用誘電体等に用いられている。
多孔質体も例えば、滑りシート、冷蔵庫用調湿フィルタ
ー、平面アンテナ用誘電体等に用いられている。
このよりなＵＨＰＥ多孔質体の製造法としては、ＵＨＰ
Ｅ粉末を金型に充填し、この粉末を所定圧力で加圧し、
次いでＵＨＰＥの融点以上に温度維持された加熱炉中で
焼結した後冷却して金型から取り出すことによりブロッ
ク状多孔質体を得、その後これを所定厚さに切削してシ
ート状とする方法が知られている。
Ｅ粉末を金型に充填し、この粉末を所定圧力で加圧し、
次いでＵＨＰＥの融点以上に温度維持された加熱炉中で
焼結した後冷却して金型から取り出すことによりブロッ
ク状多孔質体を得、その後これを所定厚さに切削してシ
ート状とする方法が知られている。
しかしながら、上記従来法によって得られるブロック状
多孔質体は外周部近傍では比重（見かけ比重）が高く（
多孔質化の度合が低い）、中心部では比重が低い（多孔
質化の度合が高い）もので、多孔質構造が不均一である
。
多孔質体は外周部近傍では比重（見かけ比重）が高く（
多孔質化の度合が低い）、中心部では比重が低い（多孔
質化の度合が高い）もので、多孔質構造が不均一である
。
従って、このブロック状多孔質体忙その外周部から順次
切削して得られるシート状多孔質体も、切削初めの部分
では比重が高く、切削路りに近づくにつれて比重が低い
という不均一多孔質構造となるのが不可避である。
切削して得られるシート状多孔質体も、切削初めの部分
では比重が高く、切削路りに近づくにつれて比重が低い
という不均一多孔質構造となるのが不可避である。
従来法によって得られる多孔質体の比重のバラツキ（多
孔質構造の不均一さ）は、金型内での焼結工程における
熱伝導の不均一さがその主因と推定される。
孔質構造の不均一さ）は、金型内での焼結工程における
熱伝導の不均一さがその主因と推定される。
即ち、従来法の焼結工程において熱は金型壁を通してＵ
ＨＰＥ粉末に伝達されるので、金型壁面近傍の粉末は短
時間で溶融状態となり、一方、金型壁面からの距離が大
きくなるにつれて熱伝導の遅さのために溶融状態に到達
し難くなる。このため金型壁面近傍においては粉末と粉
末の融着状態が密となって比重が高くなり、金型壁面か
ら離れるにつれて粉末と粉末の融着状態が粗となって比
重が低くなるのである。
ＨＰＥ粉末に伝達されるので、金型壁面近傍の粉末は短
時間で溶融状態となり、一方、金型壁面からの距離が大
きくなるにつれて熱伝導の遅さのために溶融状態に到達
し難くなる。このため金型壁面近傍においては粉末と粉
末の融着状態が密となって比重が高くなり、金型壁面か
ら離れるにつれて粉末と粉末の融着状態が粗となって比
重が低くなるのである。
（発明が解決しようとする課題）
従って、本発明は多孔質構造の均一なＵＨＰＥ多孔質多
孔装体し得る方法を提供することを目的とする。
孔装体し得る方法を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
本発明者は従来技術の有する上記問題を解決するため種
々検討の結果、金型内に充填した粉末を加圧するのに先
立ち、特定温度よりも低温で加熱を行なうこと、焼結前
に脱気を行なうことおよび焼結を加熱水蒸気中で行なう
こと、を実行することにより、環内は明らかではないが
、比重のバラツキの少ない均質な多孔質体が得られるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。
々検討の結果、金型内に充填した粉末を加圧するのに先
立ち、特定温度よりも低温で加熱を行なうこと、焼結前
に脱気を行なうことおよび焼結を加熱水蒸気中で行なう
こと、を実行することにより、環内は明らかではないが
、比重のバラツキの少ない均質な多孔質体が得られるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明に係るＵＨＰＥ多孔質多孔装体法はＵＨＰ
Ｅ粉末金金型に充填し、該ポリエチレンの融点よりも低
い温度で加熱した後加圧することにより予備成形物を得
、この予備成形物を減圧雰囲気中に置き該成形物内の空
気を除去し、次いで上記ポリエチレンの融点以上に加熱
された水蒸気雰囲気中で焼結した後冷却することを特徴
とするものである。
Ｅ粉末金金型に充填し、該ポリエチレンの融点よりも低
い温度で加熱した後加圧することにより予備成形物を得
、この予備成形物を減圧雰囲気中に置き該成形物内の空
気を除去し、次いで上記ポリエチレンの融点以上に加熱
された水蒸気雰囲気中で焼結した後冷却することを特徴
とするものである。
また、本発明の他の態様においては、上記方法によって
得られるブロック状多孔質体を所定厚さに切削すること
により、シート状多孔質体を得ることができる。
得られるブロック状多孔質体を所定厚さに切削すること
により、シート状多孔質体を得ることができる。
本発明においては、先ず、ＵＨＰＥ粉末が金型に充填さ
れ、加熱される。
れ、加熱される。
この加熱温度はＵＨＰＥの融点よりも低い温度とするが
、温度（Ｘ″Ｃ）ｔ−下記式で示される範囲に設定する
のが好適であることが、本発明者の実験によって判明し
た。
、温度（Ｘ″Ｃ）ｔ−下記式で示される範囲に設定する
のが好適であることが、本発明者の実験によって判明し
た。
（Ｕｌ（ＰＥの融点−２０℃）≦Ｘ＜ＵＨＰＥの融点ま
た、加熱時間は温度によって変わり得るが、通常金型内
で形成される予備成形物の肉厚１３当り約３０〜６０分
である。
た、加熱時間は温度によって変わり得るが、通常金型内
で形成される予備成形物の肉厚１３当り約３０〜６０分
である。
この加熱後に金型内に充填せしめられているＵＨＰＥ粉
末が加圧され、予備成形物が得られる。
末が加圧され、予備成形物が得られる。
加圧は、通常、約０．３〜４０ｋｇ／ｃ−ｊの圧力ｔ−
Ｕｆ（ＰＥ粉末に作用させ、金型内におけるＵＨＰＥ粉
末の充填高さを調整する方法によって行なうことができ
る。
Ｕｆ（ＰＥ粉末に作用させ、金型内におけるＵＨＰＥ粉
末の充填高さを調整する方法によって行なうことができ
る。
金型内で形成される予備成形物の重量（金型に充填した
ＵＨＰＥの重量）、予備成形物の底面積（通常は金型の
底面積と同じ）、予備成形物の高さ（金型へのＵＩ（Ｐ
Ｅの充填高さ）および予備成形物の比重の間には下記の
関係式（１）が成立する。
ＵＨＰＥの重量）、予備成形物の底面積（通常は金型の
底面積と同じ）、予備成形物の高さ（金型へのＵＩ（Ｐ
Ｅの充填高さ）および予備成形物の比重の間には下記の
関係式（１）が成立する。
重量＝底面積×高さＸ比重・・・・・・・・・・・・・
・・（１）従って、上記加圧により金型へのＵＨＰＥの
充填高さを所定値にすることによって、予備成形物の比
重を決定できる。即ち、同一の金型を用い、ＵＨＰＥ粉
末の充填重量を同量とした場合には、充填高さが高い程
、比重の小さな予備成形物が得られる。なお、本発明に
おいては、比重が約０．４６〜０．８５ Ｋなるように
充填高さを調整するのが作業性の点から好ましいことが
判明した。
・・（１）従って、上記加圧により金型へのＵＨＰＥの
充填高さを所定値にすることによって、予備成形物の比
重を決定できる。即ち、同一の金型を用い、ＵＨＰＥ粉
末の充填重量を同量とした場合には、充填高さが高い程
、比重の小さな予備成形物が得られる。なお、本発明に
おいては、比重が約０．４６〜０．８５ Ｋなるように
充填高さを調整するのが作業性の点から好ましいことが
判明した。
そして、本発明の方法によって得られる多孔質体の比重
は、他の条件が同じであれば、予備成形物の比重と密接
な関連性を有し、予備成形物の比重が高い程、その成形
物を用いて得られる多孔質体の比重も高くなる。この意
味において、加圧は多孔質体の比重決定工程と見ること
ができる。そして、加圧工程によって得られる予備成形
物の比重を上記範囲に設定した場合には、後の工程の条
件によって多少変わり得るが、比重が約０．６０〜０．
８０の多孔質体が得られる。
は、他の条件が同じであれば、予備成形物の比重と密接
な関連性を有し、予備成形物の比重が高い程、その成形
物を用いて得られる多孔質体の比重も高くなる。この意
味において、加圧は多孔質体の比重決定工程と見ること
ができる。そして、加圧工程によって得られる予備成形
物の比重を上記範囲に設定した場合には、後の工程の条
件によって多少変わり得るが、比重が約０．６０〜０．
８０の多孔質体が得られる。
上記加圧工程によって得られる予備成形物は減圧雰囲気
中に置かれる。これは予備成形物に形成された無数の気
孔の内の空気を除去するために行なうものである。脱気
は、例えば予備成形物を金型から取り出し、耐圧容器中
に入れ減圧する方法によって行なうことができる。雰囲
気圧は、通常、約０．１〜１０１１ＭＨｆ／テアル。
中に置かれる。これは予備成形物に形成された無数の気
孔の内の空気を除去するために行なうものである。脱気
は、例えば予備成形物を金型から取り出し、耐圧容器中
に入れ減圧する方法によって行なうことができる。雰囲
気圧は、通常、約０．１〜１０１１ＭＨｆ／テアル。
このようにして脱気された予備成形物は、次いでＵＨＰ
Ｅの融点以上に加熱された水蒸気雰囲気中で焼結される
。
Ｅの融点以上に加熱された水蒸気雰囲気中で焼結される
。
このとき、予備成形物は脱気状態であり、しかも水蒸気
はＵＨＰＥの融点以上に昇温するため加圧されているの
で、該成形物の気孔内に容易に浸入して速やかに熱を伝
達し、成形物を焼結する。
はＵＨＰＥの融点以上に昇温するため加圧されているの
で、該成形物の気孔内に容易に浸入して速やかに熱を伝
達し、成形物を焼結する。
このように、予備成形物の脱気状態を維持しつつ、水蒸
気焼結を行なった場合には、熱が該成形物の全体に均−
且つ速やかに伝達され、この結果、均一な構造を有する
多孔質体が得られるのである。
気焼結を行なった場合には、熱が該成形物の全体に均−
且つ速やかに伝達され、この結果、均一な構造を有する
多孔質体が得られるのである。
従って、この加熱水蒸気による焼結工程は、前記耐圧容
器に水蒸気導入管およびパルプ忙設けておき、予備成形
物中の空気を除去した後、減圧を止め或いは減圧を続け
ながら、上記バルブを開き加熱水蒸気を導入する方法に
よって行なうのが好ましいものである。
器に水蒸気導入管およびパルプ忙設けておき、予備成形
物中の空気を除去した後、減圧を止め或いは減圧を続け
ながら、上記バルブを開き加熱水蒸気を導入する方法に
よって行なうのが好ましいものである。
焼結に要する時間は予備成形物の大きさ、温度等によっ
て変わり得るが、通常、約３〜６時間であり、前記従来
法のそれが約４８〜７２時間であるのに比べ短縮が可能
である。
て変わり得るが、通常、約３〜６時間であり、前記従来
法のそれが約４８〜７２時間であるのに比べ短縮が可能
である。
この焼結後、冷却すればブロック状のＵＨＰＥ多孔質多
孔得体れる。冷却に際しては亀裂等の発生防止のため急
冷を避けるのがよく、通常、室温に放置する方法が採用
される。
孔得体れる。冷却に際しては亀裂等の発生防止のため急
冷を避けるのがよく、通常、室温に放置する方法が採用
される。
なお、このブロック状多孔質体を旋盤等で所定厚さに切
削すれば、シート状多孔質体が得られる。
削すれば、シート状多孔質体が得られる。
（実施例）
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するＯ
実施例Ｉ
ＵＨＰＥ粉末（分子１１３００万、融点１３５’Ｏ）８
００ｇを金型（底面積１００ｄ）に充填し、温度１３０
℃で６時間加熱する。
００ｇを金型（底面積１００ｄ）に充填し、温度１３０
℃で６時間加熱する。
この加熱後、ｏ、ｓｋｑ／ｄの圧力によりＵＨＰＥ粉末
の充填高さを１０３に調整し、比重０．８の丸棒状の予
備成形物を得る。
の充填高さを１０３に調整し、比重０．８の丸棒状の予
備成形物を得る。
次に、予備成形物を金属製耐圧容器（水蒸気導入管およ
びその關閉用パルグを備える）＆Ｃ入れ、雰囲気圧ｆ
１ ｍＨｆとし、３０分間脱気を行なｈ１真空ポンプを
止める。
びその關閉用パルグを備える）＆Ｃ入れ、雰囲気圧ｆ
１ ｍＨｆとし、３０分間脱気を行なｈ１真空ポンプを
止める。
次いで、上記パルプを開き、温度１６０°Ｃ１圧力５．
５気圧の水蒸気を減圧雰囲気中に導入し、１８０分間加
熱して予備成形物を焼結した後、得られた丸棒状多孔質
体を耐圧容器から取り出し、温度２５℃の室で放冷した
。
５気圧の水蒸気を減圧雰囲気中に導入し、１８０分間加
熱して予備成形物を焼結した後、得られた丸棒状多孔質
体を耐圧容器から取り出し、温度２５℃の室で放冷した
。
そして、丸棒状多孔質体を旋盤により、周方向に沿って
厚さ１００μｍに切削し、シート状多孔質体を得た。
厚さ１００μｍに切削し、シート状多孔質体を得た。
このシート状多孔質体の長さ方向において、所定間隔毎
に比重を測定し、得られた結果を第１図に示す。第１図
において［距離ＯＪは切削初めの部分（丸棒状多孔質体
の最外周部分）を示し、距離が大きくなるにつれて切削
路りの部分（丸棒状多孔質体の中心部）に近くなること
を示している。
に比重を測定し、得られた結果を第１図に示す。第１図
において［距離ＯＪは切削初めの部分（丸棒状多孔質体
の最外周部分）を示し、距離が大きくなるにつれて切削
路りの部分（丸棒状多孔質体の中心部）に近くなること
を示している。
この第１図から本実施例によれば、比重０．８１〜０．
８３（気孔率に換算すると１２．３〜１３．４％）の均
一な多孔質構造を有するＵＨＰＥ成形品が得られること
が判る。
８３（気孔率に換算すると１２．３〜１３．４％）の均
一な多孔質構造を有するＵＨＰＥ成形品が得られること
が判る。
実施例２
充填高さの調整に際し、圧力を０．３ ｋＱ／ｄとし、
高さｔ１４．５３とすること以外は全て実施例１と同様
に作業し、シート状多孔質体を得た。
高さｔ１４．５３とすること以外は全て実施例１と同様
に作業し、シート状多孔質体を得た。
このシート状多孔質体の比重は第１図に示すとおり０．
５１〜０．５４ （気孔率に換算すると４２．２〜４５
．５１）であシ、多孔質構造は均一であった。
５１〜０．５４ （気孔率に換算すると４２．２〜４５
．５１）であシ、多孔質構造は均一であった。
比較例
実施例１と同様にしてＵＨＰＥ粉末の金型への充填、加
熱および加圧を行なう。
熱および加圧を行なう。
次に、温度１４０°Ｃの加熱炉中で２時間加熱して焼結
した後、温度２５℃の室で放冷した。
した後、温度２５℃の室で放冷した。
その後、金型を取り外して丸棒状多孔質体を得、更に実
施例１と同様にしてシート状に切削した。
施例１と同様にしてシート状に切削した。
このシート状多孔質体の比重は第１図に示すとおり０．
５５〜０．９２ （気孔率に換算すると１．６〜４１．
２１）であり、バラツキが大きく、多孔質構造が不均一
であった。
５５〜０．９２ （気孔率に換算すると１．６〜４１．
２１）であり、バラツキが大きく、多孔質構造が不均一
であった。
（発明の効果）
本発明は上記のように構成されており、加熱および加声
によって得られる予備成形Ｚａ を脱気し、次いで加熱
された水蒸気により焼結するようにしたので、成形Ｘ〕
全全体熱が速ヤかに伝達するので、均一な多孔質体を得
ることができる。
によって得られる予備成形Ｚａ を脱気し、次いで加熱
された水蒸気により焼結するようにしたので、成形Ｘ〕
全全体熱が速ヤかに伝達するので、均一な多孔質体を得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明に係る方法および従来法によって得られる
多孔質体の比重の測定結果を示すグラフである。
多孔質体の比重の測定結果を示すグラフである。
Claims (2)
- （１）超高分子量ポリエチレン粉末を金型に充填し、該
ポリエチレンの融点よりも低い温度で加熱した後加圧す
ることにより予備成形物を得、この予備成形物を減圧雰
囲気中に置き該成形物内の空気を除去し、次いで上記ポ
リエチレンの融点以上に加熱された水蒸気雰囲気中で焼
結した後冷却することを特徴とする超高分子量ポリエチ
レン多孔質体の製造法。 - （２）超高分子量ポリエチレン粉末を金型に充填し、該
ポリエチレンの融点よりも低い温度で加熱した後加圧す
ることにより予備成形物を得、この予備成形物を減圧雰
囲気中に置き該成形物内の空気を除去し、次いで上記ポ
リエチレンの融点以上に加熱された水蒸気雰囲気中で焼
結した後冷却することによりブロック状多孔質体を得、
更に該多孔質体を所定厚さに切削することを特徴とする
超高分子量ポリエチレン多孔質シートの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3454689A JPH02214647A (ja) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | 超高分子量ポリエチレン多孔質体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3454689A JPH02214647A (ja) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | 超高分子量ポリエチレン多孔質体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02214647A true JPH02214647A (ja) | 1990-08-27 |
| JPH0566855B2 JPH0566855B2 (ja) | 1993-09-22 |
Family
ID=12417307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3454689A Granted JPH02214647A (ja) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | 超高分子量ポリエチレン多孔質体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02214647A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7550555B2 (en) | 2002-01-29 | 2009-06-23 | Smith & Nephew Orthopaedics Ag | Sintering ultrahigh molecular weight polyethylene |
| US7851058B2 (en) | 2004-07-13 | 2010-12-14 | Nitto Denko Corporation | Sheet for suction and fixation, and method of producing the same |
| US8488274B2 (en) * | 2003-04-09 | 2013-07-16 | Nitto Denko Corporation | Sliding member for recording media |
| US8871131B2 (en) | 2006-10-30 | 2014-10-28 | Smith And Nephew Orthopaedics Ag | Processes comprising crosslinking polyethylene or using crosslinked polyethylene |
-
1989
- 1989-02-14 JP JP3454689A patent/JPH02214647A/ja active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7550555B2 (en) | 2002-01-29 | 2009-06-23 | Smith & Nephew Orthopaedics Ag | Sintering ultrahigh molecular weight polyethylene |
| US7863410B2 (en) | 2002-01-29 | 2011-01-04 | Smith & Nephew Orthopaedics Ag | Sintering ultrahigh molecular weight polyethylene |
| US8488274B2 (en) * | 2003-04-09 | 2013-07-16 | Nitto Denko Corporation | Sliding member for recording media |
| US7851058B2 (en) | 2004-07-13 | 2010-12-14 | Nitto Denko Corporation | Sheet for suction and fixation, and method of producing the same |
| US8871131B2 (en) | 2006-10-30 | 2014-10-28 | Smith And Nephew Orthopaedics Ag | Processes comprising crosslinking polyethylene or using crosslinked polyethylene |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0566855B2 (ja) | 1993-09-22 |
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