JPH01219074A - 多孔質焼結体 - Google Patents
多孔質焼結体Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
- C04B38/02—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by adding chemical blowing agents
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic 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り多孔質焼結体に関
するものであり、特に耐ヒートショック性にすぐれた多
孔質焼結体に関する。
インダーとした焼結性物質混合物より多孔質焼結体に関
するものであり、特に耐ヒートショック性にすぐれた多
孔質焼結体に関する。
(従来の技術)
最近、セラミックスの粉末を用いた各種多孔質焼結体か
電気炉やガス炉用の内装材、焼結用治工具などの各種工
業用分野において広く利用されてきている。このような
多孔質焼結体は1.Do(1℃以上の高温炉中で使用さ
れた後、急激に室温まで冷却することにより、工程の短
縮化をはかることが試みられている。従来、このような
多孔質焼結体については多数提案されている。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の発泡
体を脱脂・焼結させた多孔質焼結体や焼結性物質含有水
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得られる発泡体を焼
結させた多孔質焼結体が用いられているが、温度差か約
1,000℃のヒートショックを加えると、いずれも焼
結体中にクラックが発生する。また、特公昭61−58
434号に提案されているように多孔質アルミナ質繊維
とアルミノシリケート系微粒子混合物を硫酸アルミニウ
ムなどの無機質結合剤で結合した無機質成形体は耐ヒー
トシヨツク性にすぐれているが、空隙率および気孔径の
コントロールが困難であると同時に複雑な形状への賦形
か困難であった。
電気炉やガス炉用の内装材、焼結用治工具などの各種工
業用分野において広く利用されてきている。このような
多孔質焼結体は1.Do(1℃以上の高温炉中で使用さ
れた後、急激に室温まで冷却することにより、工程の短
縮化をはかることが試みられている。従来、このような
多孔質焼結体については多数提案されている。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の発泡
体を脱脂・焼結させた多孔質焼結体や焼結性物質含有水
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得られる発泡体を焼
結させた多孔質焼結体が用いられているが、温度差か約
1,000℃のヒートショックを加えると、いずれも焼
結体中にクラックが発生する。また、特公昭61−58
434号に提案されているように多孔質アルミナ質繊維
とアルミノシリケート系微粒子混合物を硫酸アルミニウ
ムなどの無機質結合剤で結合した無機質成形体は耐ヒー
トシヨツク性にすぐれているが、空隙率および気孔径の
コントロールが困難であると同時に複雑な形状への賦形
か困難であった。
(発明が解決しようとする課題)
これらのことから、複雑な形状への賦形か比較的に簡易
に可能であり、かつ発泡状態が均一であり、耐ヒートシ
ヨツク性にすぐれた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り、耐ヒートシ
ヨツク性にすぐれた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1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
り、かつ複雑な形状に賦形され、しかも耐ヒートシヨツ
ク性にすぐれている多孔質焼結体を得ることである。
く、すなわち焼結体中の空隙率が任意に制御が可能であ
り、かつ複雑な形状に賦形され、しかも耐ヒートシヨツ
ク性にすぐれている多孔質焼結体を得ることである。
(課題を解決するための手段および作用)本発明にした
がえば、これらの課題は (A)本質的に平均粒径が0.1〜SOD p−mであ
り、かつ融点が800℃以上であるアルミナ系焼結性物
質、 (B)アルミナ質mm (C)エチレン系重合体 (D)有機過酸化物 ならびに (E)熱分解型発泡剤 からなる混合物であり、該焼結性物質とアルミ゛す質繊
維との合計量中に占めるアルミナ質繊維の混合割合は3
0〜80重量%であり、焼結性物質およびアルミナ質繊
維よりなる無機物質とエチレン系重合体との合計量中に
占める無機物質の混合割合は50ないし95重量%であ
り、無機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、有機過酸化物か
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型発泡
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、脱脂および焼結されたこと
を特徴とする多孔質焼結体、 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。
がえば、これらの課題は (A)本質的に平均粒径が0.1〜SOD p−mであ
り、かつ融点が800℃以上であるアルミナ系焼結性物
質、 (B)アルミナ質mm (C)エチレン系重合体 (D)有機過酸化物 ならびに (E)熱分解型発泡剤 からなる混合物であり、該焼結性物質とアルミ゛す質繊
維との合計量中に占めるアルミナ質繊維の混合割合は3
0〜80重量%であり、焼結性物質およびアルミナ質繊
維よりなる無機物質とエチレン系重合体との合計量中に
占める無機物質の混合割合は50ないし95重量%であ
り、無機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、有機過酸化物か
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型発泡
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、脱脂および焼結されたこと
を特徴とする多孔質焼結体、 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。
(A)アルミナ系焼結性物質
本発明において用いられるアルミナ系焼結性物質の融点
は800°C以上であり、 1.000℃以上か好まし
く、特に1,400℃以上が好適である。融点か800
°C未満のアルミナ系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0.1〜500鉢■であり、0.1〜400 μm
か望ましく、とりわけ0.1〜300IL11が好適で
ある。平均粒径が0.1井−未満のアルミナ系焼結性物
質を使うならば、混合物を製造するさいに均一の分散か
困難である。一方、 5o。
は800°C以上であり、 1.000℃以上か好まし
く、特に1,400℃以上が好適である。融点か800
°C未満のアルミナ系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0.1〜500鉢■であり、0.1〜400 μm
か望ましく、とりわけ0.1〜300IL11が好適で
ある。平均粒径が0.1井−未満のアルミナ系焼結性物
質を使うならば、混合物を製造するさいに均一の分散か
困難である。一方、 5o。
pLllを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か悪くなるとともに、焼結後の密度
か低下し、焼結体の機械的強度がよくない。
結するさいに保形性か悪くなるとともに、焼結後の密度
か低下し、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アルミナ系焼結性物質は木質的
にアルミナよりなり、アルミナおよびシリカ、マグネシ
ア、ジルコニア、チタニアなどの混合物よりなる。アル
ミナ以外の酸化物の含有量は通常60重量%以下である
。これらの酸化物の含有量が60重量%を超えるならば
、耐熱性が低下するために好ましくない。
にアルミナよりなり、アルミナおよびシリカ、マグネシ
ア、ジルコニア、チタニアなどの混合物よりなる。アル
ミナ以外の酸化物の含有量は通常60重量%以下である
。これらの酸化物の含有量が60重量%を超えるならば
、耐熱性が低下するために好ましくない。
(B)アルミナ質繊維
また、本発明において使用されるアルミナ質繊維は、そ
の平均繊維径は通常1〜10pmであり、かつ平均繊維
長か30〜500 IL+*のものが好適である。該繊
維中のアルミナの含有量は、一般には少なくとも40重
量%であり、残部はシリカである。
の平均繊維径は通常1〜10pmであり、かつ平均繊維
長か30〜500 IL+*のものが好適である。該繊
維中のアルミナの含有量は、一般には少なくとも40重
量%であり、残部はシリカである。
該アルミナ質m維は所定量のアルミナおよびシリカゾル
の混合物に塩基性酸化アルミニウム水溶液を添加し、所
定径の多数のノズルより噴出させ、乾燥した後、 1
、000〜1,600℃の温度で焼成させることによっ
て製造することができる。
の混合物に塩基性酸化アルミニウム水溶液を添加し、所
定径の多数のノズルより噴出させ、乾燥した後、 1
、000〜1,600℃の温度で焼成させることによっ
て製造することができる。
(C)エチレン系重合体
さらに1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%)としてハロゲンを含有しない
が、−個の二重結合を有するビニル七ツマ−との共重合
体があげられる。
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%)としてハロゲンを含有しない
が、−個の二重結合を有するビニル七ツマ−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0.880g / c m”以
上であり、0.890g / c m″以上望ましく、
とりわけ0.900ないし0.980g / c m”
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、ブテン−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重量%以下)である。
の共重合体の密度は通常0.880g / c m”以
上であり、0.890g / c m″以上望ましく、
とりわけ0.900ないし0.980g / c m”
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、ブテン−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重量%以下)である。
また、エチレンとビニル七ツマ−との共重合体において
、ビニル千ツマ−としては、α、β−不飽和モノカルボ
ン酸、α、β−不飽和ジカルボン酸、その無水物、不飽
和カルボン酸エステル、アルコキシアルキル−mアクリ
レート、ビニルエステル、α、β−不飽和ジカルボン酸
のハーフエステル、ヒドロキシル基を含有する七ツマ−
およびエポキシ基を含有するモノマーがあげられる。
、ビニル千ツマ−としては、α、β−不飽和モノカルボ
ン酸、α、β−不飽和ジカルボン酸、その無水物、不飽
和カルボン酸エステル、アルコキシアルキル−mアクリ
レート、ビニルエステル、α、β−不飽和ジカルボン酸
のハーフエステル、ヒドロキシル基を含有する七ツマ−
およびエポキシ基を含有するモノマーがあげられる。
α、β−不飽和モノカルボン酸の炭素数は一般には3〜
20個であり、とりわけ3〜16個のものか望ましい6
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。
20個であり、とりわけ3〜16個のものか望ましい6
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。
また、α、β−不飽和のジカルボン酸の炭素数は通常多
くとも20偏であり、とりわけ4〜15m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−エ
ンドメチレン−1,2,3,6−チトラヒトローシスー
フタル酸(ナディック酸■)があげられる。
くとも20偏であり、とりわけ4〜15m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−エ
ンドメチレン−1,2,3,6−チトラヒトローシスー
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4〜404N
であり、特に4〜20個のものが好ましい1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、
−ミツマール酸ジエチルなどがあ
げられる。
であり、特に4〜20個のものが好ましい1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、
−ミツマール酸ジエチルなどがあ
げられる。
さらに、アルコキシアルキル価−一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(11(好適には、1〜4個)のものが好
ましく、さらにアルコキシ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ソレート、エトキシエチ
ルアクリレートおよびブトキシエチ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)?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あげられる。
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(11(好適には、1〜4個)のものが好
ましく、さらにアルコキシ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ソレート、エトキシエチ
ルアクリレートおよびブトキシエチ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)?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あげられる。
α、β−不飽和ジカルボン酸八−フへステルとしては、
炭素数は一般には多くとも40(1であり、特に5〜2
0個のものがあげられる。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
の代表例によってハーフエステル化されたものがあげら
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、プロパツール、ブタノールなどの炭素数か多
くとも20個の一級アルコールがあげられる。ハーフエ
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、マレイン酸モノイソ
プロピルエステル、マレイン酸モノブチルエステルおよ
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(1であり、特に5〜2
0個のものがあげられる。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
の代表例によってハーフエステル化されたものがあげら
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、プロパツール、ブタノールなどの炭素数か多
くとも20個の一級アルコールがあげられる。ハーフエ
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、マレイン酸モノイソ
プロピルエステル、マレイン酸モノブチルエステルおよ
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しては、
ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエ
チル(メタ)アクリレート。
ヒドロキシメチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエ
チル(メタ)アクリレート。
ヒドロキシプロピル(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(allyl)アルコー
ルかあげられる。
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(allyl)アルコー
ルかあげられる。
さらに、エポキシ基を含有する七ツマ−の代表例として
は、クリシジ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
クリシジルメタアクリレート、ビニル7タリシジルエー
テル、アリルグリシジルエーテルおよびメタクリルグリ
シジルエーテルなどがあげられる。
は、クリシジ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
クリシジルメタアクリレート、ビニル7タリシジルエー
テル、アリルグリシジルエーテルおよびメタクリルグリ
シジ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なけん化し、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
全部をけん化さ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なけん化し、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
全部をけん化さ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。
このエチレンとビニル七ツマ−との共重合体中に占める
ビニル七ツマ−の共重合割合は、一般には多くとも50
重量%か好ましく、特に45重量%以下が好適である。
ビニル七ツマ−の共重合割合は、一般には多くとも50
重量%か好ましく、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千ツマ−との共
重合体のメルトフローインデックス(JIS K72
10にしたがい、条件が4で測定、以下r MFRJと
云う)は通常0.01〜500g/IQ分であり、 0
.1〜400 g710分が望ましく、とりわけ1.0
〜300 g710分のものが好適である。 MFR
か0.01g710分未満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、 500 g / 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。
ンとの共重合体およびエチレンとビニル千ツマ−との共
重合体のメルトフローインデックス(JIS K72
10にしたがい、条件が4で測定、以下r MFRJと
云う)は通常0.01〜500g/IQ分であり、 0
.1〜400 g710分が望ましく、とりわけ1.0
〜300 g710分のものが好適である。 MFR
か0.01g710分未満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、 500 g / 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あり、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あり、その製造方法に
ついてはよく知られているものである。
(D)有機過酸化物
また、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°Cのものか一般的
であり、 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。分解温度か1
10℃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°Cを超えた有
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−ブチルパーオキシ−3,3,5−)−
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
、ジクミルパーオキサイドのごときアルキルパーオキサ
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−ジメチル
ヘキサン−2,5−ハイドロパーオキサイドのごときハ
イドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイドのご
ときジアシルパーオキサイドならびに2,5−ジメチル
−2,5−ジベンゾイルパーオキシヘキサンのごときパ
ーオキシエステルがあげられる。
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°Cのものか一般的
であり、 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。分解温度か1
10℃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°Cを超えた有
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−ブチルパーオキシ−3,3,5−)−
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
、ジクミルパーオキサイドのごときアルキルパーオキサ
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−ジメチル
ヘキサン−2,5−ハイドロパーオキサイドのごときハ
イドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイドのご
ときジアシルパーオキサイドならびに2,5−ジメチル
−2,5−ジベンゾイルパーオキシヘキサンのごときパ
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
して使うこともできる。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。
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
して使うこともできる。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。
(E)熱分解型発泡剤
さらに1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°C以上であり、かつ全分解温度か180
℃以上のものが好ましく、特に分解開始温度か125°
C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°
C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
スか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かてきない。好適な
熱分解型発泡剤の代表例とししては、アゾジカルボンア
ミド、N、N’−ジニトロソ・ペンタメチレン・テトラ
ミン、ジフェニルスルホン−3,3゛−ジスルホニル・
ヒドラジド、4,4゜−ジフェニル・ジスルホニルアジ
ド、P、P’−オキシビス(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、パラ・トルエン・
スルホニルセミカルバジド、 P−)−ルエンスルホニ
ルアジト、バリウム・アゾジカルボキシレートがあげら
れる。
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°C以上であり、かつ全分解温度か180
℃以上のものが好ましく、特に分解開始温度か125°
C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°
C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
スか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かてきない。好適な
熱分解型発泡剤の代表例とししては、アゾジカルボンア
ミド、N、N’−ジニトロソ・ペンタメチレン・テトラ
ミン、ジフェニルスルホン−3,3゛−ジスルホニル・
ヒドラジド、4,4゜−ジフェニル・ジスルホニルアジ
ド、P、P’−オキシビス(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、パラ・トルエン・
スルホニルセミカルバジド、 P−)−ルエンスルホニ
ルアジト、バリウム・アゾジカ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解温度を低下させ
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。
本発明において、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千ツマ−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
泡剤および発泡所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千ツマ−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
泡剤および発泡所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。
(F)混合割合
本発明によって得られるアルミナ系焼結性混合物におい
て、アルミナ系焼結性物質とアルミナ質繊維との合計量
中に占めるアルミナ質繊維の混合割合は30へ80重量
%であり、30〜70重量%か望ましく、とりわけ35
〜70重量%が好適である。アルミナ系焼結性物質とア
ルミナ質繊維との合計量中に占めるアルミナ質繊維の混
合割合か30重量%未満では、耐ヒートショック性に問
題かある。
て、アルミナ系焼結性物質とアルミナ質繊維との合計量
中に占めるアルミナ質繊維の混合割合は30へ80重量
%であり、30〜70重量%か望ましく、とりわけ35
〜70重量%が好適である。アルミナ系焼結性物質とア
ルミナ質繊維との合計量中に占めるアルミナ質繊維の混
合割合か30重量%未満では、耐ヒートショック性に問
題かある。
一方、80重量%を超えると、混合物を製造するさいに
混線性および分散性が悪くなる。
混線性および分散性が悪くなる。
また、アルミナ系焼結性物質およびアルミナ質繊維より
なる無機物質とエチレン系重合体との合計量中に占める
無機物質の混合割合は50〜95重量%てあ11)、
60〜951it%が好ましく、特ニ65〜95重量%
が好適である。無機物質とエチレン系重合体との合計量
中に占める無機物質の混合割合が50重量%未満では、
グリーン体の物性(強度、保形性)はよいが、脱バイン
ダー後の密度か低く、グリーン体が変形して焼結しにく
い。一方、95重量%を超えると、混合物の混練性、成
形性および分散性が悪いばかりてなく、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。
なる無機物質とエチレン系重合体との合計量中に占める
無機物質の混合割合は50〜95重量%てあ11)、
60〜951it%が好ましく、特ニ65〜95重量%
が好適である。無機物質とエチレン系重合体との合計量
中に占める無機物質の混合割合が50重量%未満では、
グリーン体の物性(強度、保形性)はよいが、脱バイン
ダー後の密度か低く、グリーン体が変形して焼結しにく
い。一方、95重量%を超えると、混合物の混練性、成
形性および分散性が悪いばかりてなく、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、無機物質とエチレン系重合体との合計量100重
量部に対するその他の混合成分の混合割合は下記の通り
である。
量部に対するその他の混合成分の混合割合は下記の通り
である。
有機過酸化物については、0.1〜1O00重量部であ
り、0.1〜8.0重量部が望ましく、とりわけ0.1
〜5.0重量部が好適である。有機過酸化物の混合割合
か0.1重量部未満の場合ては、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。一方、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を製造する
ことか難しくなる。
り、0.1〜8.0重量部が望ましく、とりわけ0.1
〜5.0重量部が好適である。有機過酸化物の混合割合
か0.1重量部未満の場合ては、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。一方、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を製造する
ことか難しくなる。
また、熱分解型発泡剤の混合割合は0.1〜40重量部
であり、 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・焼結前の発泡倍率か低
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
結前の発泡か高過ぎて、脱脂・焼結時の保形性が悪くな
るという問題がある。
であり、 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・焼結前の発泡倍率か低
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
結前の発泡か高過ぎて、脱脂・焼結時の保形性が悪くな
るという問題がある。
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0.1〜10重量部であり、1.0〜8
.0重量部が望ましく、7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1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1発泡′か均一に起らず、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。
剤の混合割合は0.1〜10重量部であり、1.0〜8
.0重量部が望ましく、7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1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1発泡′か均一に起らず、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。
(G)混合物の製造
本発明の混合物を製造するにあたり、オレフィン系重合
体の分野に3いて一般に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3いて一般に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、本発明によつ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、バンバリーミキサ−、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。このさ
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−状の混合物な得ることか
できる。この場合、一般には溶融混練させた後ベレット
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、バンバリーミキサ−、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。このさ
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−状の混合物な得ることか
できる。この場合、一般には溶融混練させた後ベレット
状物に成形し、後記の成形に供する。
(H)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、 15
0〜250℃)であり、かツ:lO〜180 kg/
c rn’ (望ましくは、30〜150kg/ c
rn’ )の圧力で行なわれる。
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、 15
0〜250℃)であり、かツ:lO〜180 kg/
c rn’ (望ましくは、30〜150kg/ c
rn’ )の圧力で行なわれる。
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1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1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、 0.5〜150■鳳が好ましく、特に1.0〜1
50■l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
体の表面にフクロが発生したり、クラックが発生する。
り、 0.5〜150■鳳が好ましく、特に1.0〜1
50■l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
体の表面にフクロが発生したり、クラックが発生する。
該成形体の形状は得に限定するものでないか、その代表
例として板状、棒状、箱状、パイプ状1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。
例として板状、棒状、箱状、パイプ状1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。
(J)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、木
質的にバインダーであるエチレン系重合体かなくなるま
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。
質的にバインダーであるエチレン系重合体かなくなるま
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、早い速度て上昇さ
せてもよいが、厚い場合では、成形体にフクロなどの変
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、空
気中で行なってもよく、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。
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、早い速度て上昇さ
せてもよいが、厚い場合では、成形体にフクロなどの変
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、空
気中で行なってもよく、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
り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
るバイダー(エチレン系重合体)の含有量は5重量%以
下である。
り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
るバイダー(エチレン系重合体)の含有量は5重量%以
下である。
(K)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。アルミナ系焼結性物質中の
アルミナの含有量によって異なるが、 1300〜17
00℃の温度範囲で焼結される。
る方法に従って焼結される。アルミナ系焼結性物質中の
アルミナの含有量によって異なるが、 1300〜17
00℃の温度範囲で焼結される。
以下、実施例によって本発明をさ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にしたがうて測定した。また、気孔径は顕
微鏡を用いて測定した。また、耐ヒートショック性は得
られた焼結体を一時間当り 200°Cの昇温速度て室
温からi、ooo℃まで加熱し、この温度に1時間保持
した後、室温まで放冷し、室温になった後に同様の操作
をくり返し、クラックか発生する該操作の回数で評価し
た。
K−6758にしたがうて測定した。また、気孔径は顕
微鏡を用いて測定した。また、耐ヒートショック性は得
られた焼結体を一時間当り 200°Cの昇温速度て室
温からi、ooo℃まで加熱し、この温度に1時間保持
した後、室温まで放冷し、室温になった後に同様の操作
をくり返し、クラックか発生する該操作の回数で評価し
た。
脱脂は電気炉(内容積2000cc)を使って窒素の雰
囲気下で20℃/時間で45時間にかけて900°Cま
で昇温させた。また、焼結は上記と同じ電気炉を用い、
空気中て90”C/時間で昇温させ1,600℃で行な
った。
囲気下で20℃/時間で45時間にかけて900°Cま
で昇温させた。また、焼結は上記と同じ電気炉を用い、
空気中て90”C/時間で昇温させ1,600℃で行な
った。
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
、アルミナ系焼結性物質、アルミナ質繊維、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
。
、アルミナ系焼結性物質、アルミナ質繊維、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
。
((A)エチレン系重合体)
エチレン系重合体として、密度か0.930g/c m
’である低密度ポリエチレン(MFR80g710分以
下rPEJと云う)を用いた。
’である低密度ポリエチレン(MFR80g710分以
下rPEJと云う)を用いた。
((B)アルミナ系焼結性物質)
アルミナ系焼結性物質として、平均粒径が0.4ミクロ
ンであるアルミナ〔アルミナ含有量 95重量%、シリ
カ含有量5重量%、融点 2020 ’C1以下「アル
ミナ(A)」と云う〕および、平均粒径か0.7ミクロ
ンであるアルミナ〔アルミナ含有量56重量%、シリカ
含有量 44重量%、融点 18■5℃、以下「アルミ
ナ(B)」と云う〕を使った。
ンであるアルミナ〔アルミナ含有量 95重量%、シリ
カ含有量5重量%、融点 2020 ’C1以下「アル
ミナ(A)」と云う〕および、平均粒径か0.7ミクロ
ンであるアルミナ〔アルミナ含有量56重量%、シリカ
含有量 44重量%、融点 18■5℃、以下「アルミ
ナ(B)」と云う〕を使った。
〔(C)アルミナ質繊維
また、アルミナ質繊維として、アルミナの含有量か95
重量%、シリカの含有量が5重量%であり、平均繊維径
か3ル■および繊維長がlhmであるアルミナ質繊維を
用いた。
重量%、シリカの含有量が5重量%であり、平均繊維径
か3ル■および繊維長がlhmであるアルミナ質繊維を
用いた。
((D)有機過酸化物)
有機過酸化物として、 2.5−ジメチル−2,5−ジ
(第三級−ツチルパーオキシ)ヘキシン〜 3(前記分
解温度193℃)を使用した。
(第三級−ツチルパーオキシ)ヘキシン〜 3(前記分
解温度193℃)を使用した。
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 1〜7
以北のエチレン系重合体(PE) 、アルミナ系焼結性
物質、アルミナ質繊維、有機過酸化物3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 3
5■)を用いて150℃の温度において混練しなからベ
レッ1へを製造した。それぞれのベレットを射出成形機
(樹脂温度130°C)を使用して円板(厚さ 20■
、径 5゜■)を金型温度が230℃および圧力が12
0kg/crn’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。
物質、アルミナ質繊維、有機過酸化物3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 3
5■)を用いて150℃の温度において混練しなからベ
レッ1へを製造した。それぞれのベレットを射出成形機
(樹脂温度130°C)を使用して円板(厚さ 20■
、径 5゜■)を金型温度が230℃および圧力が12
0kg/crn’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、直ちに焼結を実施し
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焼結して各焼結物を製
造した8本発明の多孔質焼結体の外観および耐ヒートシ
ミツク性の結果を第2表に示す。
件で脱脂を行なった。脱脂終了後、直ちに焼結を実施し
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焼結して各焼結物を製
造した8本発明の多孔質焼結体の外観および耐ヒートシ
ミツク性の結果を第2表に示す。
(発明の効果〕
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)混練性がすぐれ、かつ二次凝集などの発生かない
。
。
(2)流動特性か良好なために複雑な形状を有する成形
物についても、賦形か容易である。
物についても、賦形か容易である。
(3)発泡成形体中の気泡は均一であり、かつ発泡時の
成形体の変形かないため、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か少
なくてすむ。
成形体の変形かないため、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か少
なくてすむ。
(4)発泡倍率の制御か容易であり、脱脂後の多孔質焼
結体の空隙を任意に制御することかできる。
結体の空隙を任意に制御することかできる。
(5)脱脂時の変形がなく、かつ脱脂時の昇温速度を速
くすることが可能であり、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あり、その結果脱脂時間を短縮する
ことができる。
(6)耐ヒートショック性にすぐれ、高温の雰囲気から
急冷する操作を多数回くり返したとしてもクラックの発
生がない。
急冷する操作を多数回くり返したとしてもクラックの発
生がない。
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かて
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かて
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℃以上であるアルミナ系焼結性物質、 (B)アルミナ質繊維 (C)エチレン系重合体 (D)有機過酸化物 ならびに (E)熱分解型発泡剤 からなる混合物であり、該焼結性物質とアルミナ質繊維
との合計量中に占めるアルミナ質繊維の混合割合は30
〜80重量%であり、焼結性物質およびアルミナ質繊維
よりなる無機物質とエチレン系重合体との合計量中に占
める無機物質の混合割合は50ないし95重量%であり
、無機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型発泡剤
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、脱脂および焼結されたことを
特徴とする多孔質焼結体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4424888A JPH01219074A (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 多孔質焼結体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4424888A JPH01219074A (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 多孔質焼結体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH01219074A true JPH01219074A (ja) | 1989-09-01 |
Family
ID=12686233
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP4424888A Pending JPH01219074A (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | 多孔質焼結体 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH01219074A (ja) |
-
1988
- 1988-02-29 JP JP4424888A patent/JPH01219074A/ja active Pending
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