JPS5849732A - インク保持多孔体の製造法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインク保持多孔体の新規な製造法に関する。さ
らに詳しくは１本発明は強靭で耐摩耗性および寸法安電
性にすぐれ、かつ良好な弾性と空隙率とを有するインク
リール、インクパッドなどのインク保持多孔体の製造法
に関する。

従来より、インクシール、インクパッドなどのインク保
持多孔体の製造法としては、アクリ冒エシリルーブタジ
エンゴム、ポリウレタン。

ナイ冒ンなどのポリマー粉末を毫−ルド内に充填し、高
温で加熱焼結して微細孔を有する多孔体を成形し、つい
で蒙多孔体内にインタな含浸させる。いわゆる焼結法が
よく知られている。

しかしながら、前述のごときぎり！−粉末を一体化する
焼結法においては、焼結に多量の熱量を必要とし、かつ
所望の空隙率をうることが開離であり、所望のインタ含
浸率でかつすぐれたインク鯵出性を有する強靭で適度な
弾性を有する多孔体を製造しえないという欠点がある。

本発明は値上の欠点を排除すべく完成されたものであっ
て、その要旨とするところは無機粉末または熱可塑性エ
ラスジマー粉末からなる構造用粉末葉材の表面に、粉末
状または液状の接合用有機弾性素材を付着せしめたのち
、毫−ルド内に充填し、加熱して多孔体を成形し、つい
でインクを含浸せしめることを特徴とするインク保持多
孔体の製造法を要旨とするものである。

すなわち本発明の方法は強靭で耐摩耗性および寸法安定
性にすぐれた構造用粉末素材の表面に、加熱によって軟
化もしくは硬化せられ、互いに隣り合う前記粉末素材を
強固に接合せしめる粉末状または液状の有機弾性素材を
付着せしめてなる豪合材料を加熱成形することを特徴と
するものである。

前記構造用粉末素材としては無機粉末、熱可塑性エラス
トマー粉末またはそれらの混合物があけられる。

無機粉末としては、たとえばカーボンプラッタ、炭議カ
ルシウム％亜硫酸カルシウムなどの圧縮特性にすぐれた
軟質無機粉末やシリカ、ケイ酸アル１−ラム、クレーな
どの引張強さにすぐれた硬質無機粉末、さらにチタン酸
カリウム。

フラストナイト、タルタ、マイカなどの引張強さおよび
圧縮特性を高めるものがあげられる。

また熱可塑性エラストマー粉末としては、たとえばポリ
ウレタン、アクリｍｓ−シリルーブタジェンゴムなどが
あげられる。

本発明における接合用有機弾性素材のうち、粉末状のも
のとしてはたとえば熱可塑性樹脂粉末があけられ、また
液状のものとしてはたとえば溶融した熱可塑性樹脂や熱
可塑性ゴ＾、液状熱硬化性樹脂または反応性液状ゴムが
あげられる。

前記熱可塑性樹脂粉末および溶融した熱可塑性樹脂とし
ては、たとえば＆’）ｊｊ化ビ蟲ル、ポリエチレン、ボ
リプ冒ピレン、＆リエチレンテレフタレー）、ポリブチ
レンテレフタレート。

メリアミド、ｌリアミド共重合体などの溶融軟化しうる
ちのがあぜられる。また熱可塑性ゴムとしては、たとえ
にポリウレタン、アク９ｗ二シリルーブタジエンゴ五な
どがあげられる。

また液状熱硬化性樹脂としては、たとえばポリウレタン
、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル、ジアリ′ル７タ
レート樹脂などがあけられ。

さらに反応性液状ゴムとしては、たとえば液状ウレタン
ゴム、液状ブタジェン−スチレンゴム、液状アタリ冒ニ
トリルーブタジェンゴム、液状りｗｗプレンゴムなどが
あげられ葛。これらのに、主として構造用粉末素材の表
面ツート用として用いられる０　　′ つぎにこれらの各接合用弾性素材を用いる前記構造用粉
末素材の表面処ＩＩ（付着）方法およびその成形法につ
いて説明する。

粉末状の接合用有機弾性素材である熱可塑性樹脂粉末は
構造用粉末素−〇表面上に全面的に付着するか、あるい
はいくらかの間隙をもって付着するように該粉末素材と
混合するのが好重しい。第１図は本発明における熱可塑
性樹脂粉＊が構造用粉末素材に付着した状態の一例を示
す概略断面図であって、構造用粉末素材（１）に対して
微粒子状の熱可塑性樹脂粉末（２）が第１図に示される
ように互いに間隙をもって付着せられることにより、え
られ◆多孔体は空隙率をきわめて大ならしめることがで
き、さらに有機弾性素材（ｚ）の混合量を適宜変えるこ
とにより所望の空隙率を有する多孔体がえられるという
すぐれた利点を有する。かかる構造用粉末素材（１）は
粒径が８〜１８０ｐであって、かつ球状あるいはそれに
近いもの（たとえば楕円形など）が好ましい。

また熱可塑性樹脂粉３１１！　（ｇ）の粒径は構造用粉
末素材（１）の粒径に対して１〜１程度のものであるの
０　５ が好ましい。

また熱可塑性樹脂粉末体）の構造用粉末素材（１）に対
する混合量は該粉末素材として熱可塑性エラス）！−を
用いるばあい、総量に対して２５％（重量％、以下同様
）以下、なかんづく６〜１５％であるのが好ましく、無
機粉末を用いるばあい、総量に対して１０〜５０％、な
かんプ＜２０〜３５幡であるのが好ましい。熱可塑性樹
脂粉末（８）の混合量が前記範囲より大なるときはえら
れる多孔体が柔らかくなり、耐摩耗性および寸法安定性
などに劣ったものになり、また前記範囲より小なるとき
は構造用粉末素材（１）相互の納会強度および弾性に劣
ったものとなり好ましくない。

熱可塑性樹脂粉末（２）の付着方法としては、たとえば
構造用粉末素材（１）を使用される熱可塑性樹脂粉末（
２）の融点よりわずかに低い温度に加熱し、融点近くま
で加熱された熱可塑性樹脂粉末（２）と気流下でそれら
を落下ｔたけ攪拌混合するなどして互いに衝突せしめ、
付着させる方法などがあげられ、る。

このようにして表面処理された構造用粉末素材（１）は
量−ルド内に振動子を利用する無圧充填法により均一に
充填され、熱風による加熱処理によって焼結した多孔体
が見られる。かくして本発明においては、その焼結に要
する熱量をきわめて少なくすることができるという利点
を有する。

なお接合用有機弾性素材として前記熱溶融性樹脂粉末に
代えて加圧溶融するポリマー粉末（たとえば７ツータス
改質イソブチレン、グツタス＆質イソプレンゴムなど）
を用いてもよい。かかるブリ！−粉末は加圧によって接
着するので、加熱する必要がないという利点を有する。

一方、接合用有機弾性素材として前述のごとき液状物を
用いるばあい、゛これらの液状物は構造用粉末素材の表
面を被覆するように付着し、該粉末素材を加熱成形によ
って互いに接合せしめ、かつ弾性を付与させるものであ
って、とくに構造用粉末素材として無機粉末を用いるば
あいに好適に採用されつるものである。

かかる液状の接合用有機弾性素材は構造用粉末素材とあ
らかじめ液状の状態で混合したのち、毫−ルド内に充填
されるか、あるいは毫−ルド内に各素材を投入し・−１
混合して使用するなどの方法があけられる。接合用有機
弾性素材として熱可塑性樹脂を用いるばあい、該熱可塑
性樹脂は加熱溶融した状態で構造用粉末素材と混合され
、モールド内で冷ｔｉｌｌＩＩＩＩ化される。また液状
の熱硬化性樹、脂はモールド内での加熱成形によって重
縮合し、硬化せられ、さらに厘応性液状ゴムは同様に儲
−ルド内での、加熱処理によって架橋し。

硬化せられる。

これらの接合用有機弾性素材を構造用粉末素材に付着さ
せるには、該粉末素材の表面全体を完全に被覆するよう
にしてもよいが、たとえば第１図に示されるように間隙
をもって付着されるようにしてもよい。また完全被覆の
ばあい、接合用有機弾性素材の厚さは用い−る素材の１
１ｍによって適宜変更されるものであるが、該弾性素材
の配合量は、前記と同機に芯材となる構造用粉末素材が
無機粉末であるばあい総量に対して１０〜５０％、なか
んづ＜２０〜６Ｓ憾であるのが好ましく、また熱可塑性
エラスト！−粉末であるばあい総量に対して２５係以玉
なかんづく５〜１５％となるようにするのが好ましい。

なお構造用粉末素材と接合用有機弾性素材−との接着性
を向上させるうえで、イソプ豐ビルト９（ジｉクチルホ
スフエート）チタネート、イソブνピルトリイソステア
リイルチタネートなどのチタネート系カップリング剤、
さらにシラン系カップリング剤、ジルコネート系カップ
リング剤、アル虎ニウム系カッ゛プリング剤、カルシウ
ム系カップリング剤などのカップリング剤を用いるのが
好ましい。かかるカップリング剤は無機粉末の表面接着
性を載着し、強固な接着強度を付与せしめ、さらに前記
熱可塑性樹脂粉末に混合されるときは可塑化を向上させ
、軟化温度の低下を惹起させ、さらに前記液状の有機弾
性素材に対しては粘度調整剤として作用すると共に、硬
化触媒としての機能をも有する。

本発明における構造用粉末素材の形状は球状。

−繊維状、板状（フレーク状）などの種々の形状がいず
れも好適に採用される。

たとえば構造用粉末素材がほぼ球状であるばあい、前述
のごとき振動子による無圧充填法（たとえば平行菱形充
填法など）によってモールド内での粉末素材は第２！ｉ
！ｆｆで示されるように配列されるが、第１図で示され
るように熱可塑性樹脂粉末（２）が表面上に適宜な間隙
をもって配置されているばあいには第６図で示されるご
とき配列となり、その空隙率をきわめて大きくすること
ができる。ちなみに第２図で示されるごとき配列におい
ては空隙率が約２５容量襲であるが、第６図で示される
ものにおい鳳はその空隙率を６０〜７５＠’＠％にまで
高めることが可能である。

構造用粉末素材が繊維状（たとえばチタン酸カリウム、
７テストナイＦなどの単結晶繊維で、アスペクト比が１
０〜５０　茸１　、径が１５〜ｌｓＯμ）であるばあい
、配合すると一軸的に強度を高めることができるが、こ
れらを無配向でモールド内に充填することにより、その
空隙を大きくすることができる。また無機繊維に有機繊
維（たとえばデュポン社製のケプラー繊維などの芳香族
ボッアセト繊維、カーボン繊維、ダテファイト繊維、ｌ
リエステル繊艙など）を混合して用いるのが強靭化を高
めるうえで好ましい。

また板状粉末（たとえはカオリン、タルクであり１代表
的には！イカがあげられ、該！イカは巾１．４〜４Ｐで
厚さ４０μ以下１通常２〜ｈｐであり、そのフレークア
スペクト比が４１〜１００；１）であるばあいも前記繊
維状のばあいと同様に無配向あるいは一軸配向的にモー
ルド内に充填すればよい。さらにこれらの各形状を有す
る構造用粉末素材を併用することにより、空隙率を大き
くすることもできる。

本発明においては、構造用粉末素材と接合用有機弾性素
材とをモールド内に充填したのち、接合用有機弾性素材
を速やかに溶融して焼結させ、冷却して硬化させるもの
であって、処理時間を短縮させるためにあらかじめ遠赤
外線照射などにより予備加熱するのが好ましい。

また加熱成形後、えられる多孔体を有機弾性素材なａ解
するアルコール、アセトン、ベンゼン、キシレン、ジメ
チルホルムアミドなどの溶剤と水などの非溶剤との混合
溶液に浸漬、好ましくはこれらの溶剤の蒸気と接触させ
るなどして多孔体表面の薄膜を除去あるいは収縮させて
微細孔をあけ、均一なｌ−ラス化をはかるのが好ましい
。かくして見られる多孔体へのインクの含浸は通常のイ
ンクパッドおよびインクＷ　−ルにおいて採用されるイ
ンク含浸法が好適に採用されうる。

以上述べたごとく、本発明−は種々の形状をとりつる構
造用粉末素材の表面に接合用有機弾性素材を付着せしめ
、無機粉末などを用いる通常の焼結条件に比してはるか
に低い温度条件下での短時間の加熱加圧成形によって構
造用粉末素材を強固に接合したものであって、構造用粉
末素材の有する強靭さ、耐摩耗性、寸法安定性などのす
ぐれた性質を具備し、インク奮−ルま先はインタパッド
として好適な大きさの空隙を有する多孔体を簡単に製造
することができると・いうすぐれた利点を有する。

つぎに実施例をあげて本発明の詳細な説明する。

実施例１ 平均粒径１Ｓμのほぼ球状の熱可塑性ウレタンエラ゛・
スト！−粉末と平均粒径２μのほぼ球状のポリ塩化ビニ
ル粉末とを用い、これらを流動浸漬槽中でゼ９塩化ビニ
ル粉末が総量に対して１０％となるように混合して熱可
塑性ウレタンエテスシマー粉末の表面にポリ塩化ビニル
粉末を付着させた。すなわち流動浸漬槽中にまず所定量
（６００り）の１９塩化ビニル粉末を投入し、１４０〜
１６Ｇ’０（Ｆ）熱風下で攪拌しながら１２０〜１５０
°０に予熱した所定量の熱可塑性ウレタンエラストマー
粉末を投入し、熱風下で攪拌混合して前記５９壌化ビｚ
ル粉末を熱可塑性ウレタンエラスト！−の表面に融着さ
せ、ついで冷却した。

えもれた生成物を遠赤外線照射して暖めながら、振動子
による無圧充填法でモールド内に充填し、孔径２０μ以
下の硬質クリ五金網で上面を被覆した＠モールド内に１
７０’Ｏ（１り、熟熱風５分間送−り込み、直径２０■
φ、長さ４０■の円柱状多孔体を成形した。成形後、多
孔体をジメチルホルムアミド８０幅と水２０襲との混合
液中に髪潰して表面皮膜を除去し、ゼーテス化したのち
乾燥した。ついで油性インクを含浸させてインク保持多
孔体をえた。

実施例２ １９壊化ビニル粉末の熱可塑性ウレタンエツスシマー粉
末との混合量を総量に対して６襲としたほかは実施例１
と同様にしてインク保持多孔体をえた。

実施例墨 平均粒径ｔｏｐの球状亜硫酸カルシウム粉末の表面ニｘ
＊−τＴ８（ケンリッチ・ベト冒ケミカル社製のイソプ
豐ピルトリイソステア冒イルチタネーシ）を亜硫酸カル
シウム粉末の０．５憾の割合で被覆した。

ついで平均粒径６ｐのほば球状の熱可塑性ウレタンエラ
ス）！−粒粉末前記亜硫酸カルシウム粉末と総量に対し
て２６％となるように実施例１と同様にして流動浸漬槽
中で混合し、亜硫酸カルシウム粉末の表面に熱可塑性中
レタンエラストマー粉末を均一に付着せしめたのち、モ
ールド内に充填し、実施例１と同様にしてインク保実施
例４ 平均粒径８ｐの重質炭酸カルシウム粉末の表面にに！ｊ
−ＴＴＳを重質炭酸カルシウム粉末の０．５弧の割合で
被覆した・０ えられた重質炭酸カルシウム粉末に熱可塑性ウレタンエ
ラストマー粉末を総量に対して４０襲の割合で混合した
はかは実施例１と同様にしてインク保持多孔体をえた。

比較例 平均粒径６Ｓμのナイ田ン６粉末をモールド内に充填し
、加圧下で１６０ｏｏで１０分間予備加熱成形したのち
、２６Ｇ’Ｏの熱雰囲下中で６分間焼成して見られた多
孔体を冷却乾燥し、ついで油性インクを含浸させてイン
ク保持多孔体をえた。

実施例１〜４および比較例でえた各インク保持多孔体の
強靭性、耐摩耗性および空隙率を調べた。その結果を第
１表に示す〇 第１表における各試験項目の試験条件は以下のとおりで
ある。

（１）強靭性 引張強さおよび伸びは７１８　Ｋ　６３０１に記載の引
張試験法に準拠した０ また引張応力は試験片（外径４４．６■φ、内径＆６．
６ｍφ、長さ５７．５Ｍ）に５０弧の伸びを与えたとき
の引張荷重を測定して求めた。

（２）摩耗率 イギリス規格ｙａ８９０ｉＳ％れム９０法に準拠して摩
耗度を測定した。

すなわちアタ田ン式摩耗試験機にて試料（厚さ１０■、
巾１４閣）に１−４ｋｇ　（Ｓボンド）摩耗した割合を
求めた。

（３）空隙率 空隙率は次式により求めた。

Ｗ！インクを含まない多孔体 ａＳ多孔体構成物質の比重 第　　　１　　　表 実施例５ 平均粒径５μの球状亜硫酸カルシウム粉末を高ぜん断攪
拌機中で攪拌しながら、溶融したナイ田ン６６を総量に
対して２０襲の割合で霧状に噴務して該亜硫酸カルシウ
ム粉末の表面を被覆し。

ついで冷却した。

見られた被覆亜硫酸カルシウム粉末をリボンプレンダー
で打撃、振動を与え、凝集した粉末を充分にときはぐし
たのち、所定量を直径２０■φ、長さ４０鵬の空隙をも
つモールド内に充填し、加圧下で２００°Ｏで５分間加
熱成形したあと、放冷して多孔体をえた。このものに油
性インクを含浸させてインター持多孔体をえた。

実施例６ 平均粒径１０μの球状亜硫酸カルシウム粉末を高ぜん断
攪拌機中で攪拌しながら、液状ｌすｉレタン（常温硬化
性メリウレター樹脂ａＡＦＴ　６０Ｌ（国際ケセカル呼
製）１０重量部に硬化剤（液状イソシアネ））３重量部
を配合した液状ｌリウレタン）を総量に対して１５％の
割合で糸状に注下し、亜硫酸カルシウム粉末の表面を被
覆したＯ えられた被覆亜硫酸カルシウム粉末をりｌンプレンダー
で打撃、振動を与え、凝集した粉末を充分にときほぐし
たのち、所走量を直径２５−１長さ５０ｍの空隙をもつ
モールド内に充填し、１００°０で５分間加熱成形して
多孔体をえた。このものに油性インクを含浸させてイン
ク保持多孔体をえた。

実施例ア 平均粒径ｔｚｐの球状亜硫酸カルシウム粉末を高ぜん断
攪拌機中で攪拌しながら、反応性液状ゴム組成物（へイ
カ−ａｔｙａｗ　１３００Ｘ８　（ビー拳エフ番グツド
リッチｅケ竜カル社製のエトリルゴＡ　）　１４３重量
部、ビスフェノール人（Ｍ延長剤）２４重量部、工ｌキ
シ樹脂Ｒｋ　１０ム（ＥｉｉＷＡ＋ミカル■製）１００
重量部およびエボ午シ樹脂硬化剤Ｒム１０Ｂ（国１１カ
ル■製）１００重量部を配合した組成物）を総量に対し
て１０％の割合で定貴混金吐出機を用いて注入し、亜硫
酸カルシウム粉末の表面を被覆した。

えられた被覆亜硫酸カルシウム粉末を実施例５と同様に
してリボンブレンダーでときはぐし、モール、ド内に充
填して４０’Ｏで７．５分てル化させ、さらに常温で６
０分間硬化させて多孔体をえた。

このものに油性インクを含浸させてインク保持多孔体を
えた。

実地例６〜７でえた各インク保持多孔体の強靭性、耐摩
耗性および空隙率を前記実施例１〜４と同様にして調べ
た。その結果を第２表に示す。

第　　　２５１１ またこれら実施例１〜７でえられたインク保持多孔体は
その微細孔内に含有されるインクの滓出性にすぐれてお
り、とくに微圧下でのインク鯵出性にすぐれていた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における熱可塑性樹脂粉末が構造用粉末
素材に付着した状態の一例を示す概略断ＷＢＷＪ、第２
図は球状の構造用粉末素材の毫−ルド内ての配列を示す
概略説明図、第３図は第１図に示した構造用粉末素材の
モールド内での配列を示す一路断面図である。 （図面の符号） （１）：構造用粉末素材 （２）：熱可塑性樹脂粉末

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　無機粉末または熱可塑性エラスジマー粉末からなる
   構造用粉末素材の表面に、粉末状または液状の接金用有
   機弾性素材を付着せしめたのち、４−ルド内に充填し、
   加熱加圧して多孔体を成形し、ついでインタを含浸せし
   めることを特徴とするインク保持多孔体の製造法。 ２　粉末状の接金用有機弾性素材が熱可塑性樹脂粉申で
   ある特許請求の範囲第１項記載の方法０ ６　液状の接金用有機弾性素材が溶融した熱可塑性樹脂
   、熱可塑性ゴム、液状熱硬化性樹脂または反応性液状ゴ
   ムである特許請求の範囲第１項記載の方法。