JPH01262122A - プラスチック粉末焼結多孔質シートの製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、プラスチック粉末焼結多孔質体シートの連続
製造方法に関する。

（従来の技術） プラスチック粉末焼結多孔質体には、様々な材質、形状
のものがあり、その用途も様々である。例えばプラスチ
ック粉末焼結多孔質体はその一部の気孔を連通気孔にし
やすいといった特徴を生かして、フィルター等に使わｎ
る例もありまた断熱材、クツションとして便わｎること
も多い。また最近で＆工内部に気孔を有することから低
誘を率になることに注目し、扁周波用回路基板の誘電体
層にも便用さｎている。例えば、マイクロストリップア
ンテナでは、′電力を効率良く伝送、放射させるために
比訪′ＩＪｔ率、訪篭正接が低いことが請求さｎ、その
ためポリオレアイン糸などの低比誘電率、低訪電正接の
プラスチック粉末を拐科とした、７−ト状のプラスチッ
ク粉末焼結多孔質体を誘電体として使用するマイクロス
トリップアンテナ用基数が提案さ７している。

従来のプラスチック粉末焼結多孔質体シートの製造方法
としては、まずプラスチック粉末を円筒状金属容器など
の金型に充填し、そｎを加熱して円筒ブロック状に焼結
し、次に得らｒ′したものを回転させながら一定厚みの
シート状罠削りだすスカイとング法；またシート形状の
キャビティを有する金型内にプラスチック粉末を振動を
加えながら均一に充填し、加熱加圧して焼結する型内焼
結方法；さらにプラスチック粉末を金属ベルト上に散布
供給するとともに、粉末を一定厚みに賦形し、加熱工程
を経て金属ベルト上で焼結を行い、連続シートを得る方
法等がある。

（発明が解決しようとする課題） スカイピンク法は、プラスチック粉末を円筒状金構容器
などの金型に充填するとき金型直下部のプラスチック粉
末のかさ密度が金型同上部のかさ密度工り高くなり、均
一かさ密度に充填し焼結することが困難である。筐た。

フロック状に焼結するとき、急激に加熱したり、冷却す
ると金型内部のプラスチック粉末に大きな温度差が生じ
、プラスチック粉末の熱膨張収縮の差からクラックが生
じる。そのため、１つのフロック状に焼結するためには
、金型Ｐ１３ｓのプラスチック粉末に大きな温度差が生
じないようにゆっくりと加熱や冷却をする必要があり、
非常に長時間を要する。またブロック状に焼結した後、
さらにシート状に削りだすという２つの工程が必要であ
るため、生産効率が劣る問題点がある。

一方型内焼結方法は、微小摂動を加え最初からシート状
に成形するため、均一かさ密度のものが作製できる長所
はあるものの熱膨張収縮によるクラックが発生しやすい
ために、加熱や冷却に長時間を要したり、バッチ方式の
ため生産効率が悪いという問題点がある。金属ベルト上
でプラスチック粉末焼結多孔質体シートを得る方法では
前二者のバッチ方式に比べ生産効率の点では改善さｎて
いるもののプラスチック粉末が金属ベルトに固定さｎて
焼結さｎるため、得られたプラスチック粉末焼結多孔気
体シートはシート中に残留応力が内在しておりこれを回
路用基板の誘電体として金属箔と接着剤層を介して積層
した場合、誘電体シートが収縮し金Ｎ箔にしわが発生す
る問題点が生じる。−！た焼結は粉末粒子同士の融着に
より進行するものであり体積の減少を伴なうが、金属ベ
ルトに粉末粒子が固定さｎており、焼結の速度（粒子同
士の＠層の速度）は遅く生産性が阻害さｎるなどの問題
点があった。

本発明は上記問題点に鑑みなさｒしたものであって、プ
ラスチック粉末焼結多孔質体シートの残留応力が少なく
、生産性を同上させる製造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） すなわち本発明は、走行する支持体に保持さｎたグラス
チックフィルム基材上に焼結司、能なプラスチック粉末
を一定厚みになるように供給しつつ、連続的に加熱炉に
通して前記プラスチック粉末を焼結させた後グラスチッ
クフィルム基材を剥離することからなるプラスチック粉
末焼結多孔質体シートの製造方法に関する。

本発明を図面を参照しながら説明する。第１図は、本発
明に供さｎる装置の一例を示す模式図であり、１のプラ
スチックフィルム基材を２のエンドレス金属ベルトに沿
わして、３の牛鼻型コーターで４のプラスチック粉末を
プラスチックフィルム基材上に一定厚みに賦形し５の加
熱炉で加熱、焼結を行い、加熱炉を通過しｙ：俊プラス
ナックフィルム基材１′と６のグラスチック粉末焼結多
孔質体シートを巻き取るものである。

プラスチックフィルムとしては、ポリエステル、ポリプ
ロピレン、ボリアリレート、ポリエーテルナルフオン、
ポリエーテルエーテルケトン、ポリエステルイばド、ポ
リナルホン、ポリフェニレンサルファイド、ボリアミド
、アラばド、ポリイミド、フッ素系、ポリカーボネート
フィルム等があげらｎ加熱時の熱収縮率か小さく、厚み
精度の良いものが好筐しい。扁周波用回路基板の誘電体
として使用する場合、その紡電率や誘電正接を低くする
必要がありプラスチック粉末としてはポリオフフィン糸
のものがその目的に適しておりその焼結温度や汎用性を
考Ｌ「するとポリエステルフィルムがグラスチックフィ
ルム基拐として特に好ましい。プラスチックフィルム基
材は、プラスチック粉末を焼結するた■に加熱炉を通る
ので一叡に焼結温度以上の耐熱性を有するものを使用す
るのが好ましい。

またプラスチックフィルム基拐は金属ベルト士で支持さ
ｎろかロール上で支持さｎるようにすると良い。

シートの密度は焼結温度と焼結時間に左右さｎ、温度が
高く時間が長いほど密度の高いシートが得らｎる。しか
し、焼結ノートの焼結時間に対する密度変化は、密度が
高くなるにつｎて鈍くなる。従って経済的観点より、固
形分、９０％以よ、すなわち気孔率１０％未満のものは
、ンート作姿に長時間を要し、多大なエネルギーを必要
とし、製造設備も大がかりになるので好筐しくない。

また回路用基板の誘電体として使用する場合は、前述し
たように低比訪を率、低訪電正接であることが要求さｎ
ているので、気孔率は１０％以上であることが好ましく
、さらに好ましくを工２０〜６０％である。

′！た。プラスチック粉末は、液体状分散媒などに分散
させることなく粉末のママ使用する。

使用されるプラスチック粉末としては、熱′ＯＪ塑性樹
脂粉末、熱硬化性樹脂粉末がある。例えば、ポリオレフ
ィン系樹脂のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ−１
−７′テン、ポリ−４−メチル−１−ペンテン、等の単
独１合体、エチレン−プロピレン共電’＝体−エチレン
−１−ブテン共重合体、プロピレン−１−ブテン共重合
体、ニレテン酢酸ビニル共呈曾体のようなポリオレフィ
ン共重合体、フッ素糸樹脂のポリテトラフルオロエチレ
ン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン
共］［合体、テトラフルオロエチレン−パー２ルオロ−
アルコキシエチレン共ｎｆ体、トリフルオロクロルエチ
レン、テトラフルオロ−エチレン共重合体、フッ化ビニ
リデン、フッ化ビニル、ポリスチレン、アクリロニトリ
ル−スチレン共！（合体、アクリロニトリル−ブタジェ
ン−スチレン共重合体、ポリカーボネート、ポリメチル
メタアクリレート等の各ン束アクリレート、ポリビニル
ブチラール、ポリビニルホルマール、ポリイミド、ボリ
アミド、ボリアはトイミド、ポリフェニレンサルファイ
ド、ポリエーテルサルホン、ポリサルホン、ボリアリレ
ート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニンンオ
キサイド、ポリエステルアばド、ポリエーテルイミド、
ポリイソブチレン、ポリオキシベンジレン、ポリブチレ
ンテレフタレート、ポリブタジェン、ポリエステル、ポ
リ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、尿素樹脂、メラミ
ン樹脂、ペンジグアナばン樹脂、フェノール樹脂、エポ
キン樹脂、ンリコン樹脂、ホルマリン樹脂、キ７レン樹
脂、フラン樹脂−ジアリルフタレート樹脂、ポリインシ
アネート樹脂、フェノキシ樹脂などがあり、こ２″Ｌを
適宜変性しても良い。またこｎらの複合体としての混付
物あるいは共重合物などでも良く、こｎｃ）を生成分と
し必要に応じて架欄剤、硬化剤お工び務加剤を用いても
良い。筐たこｎらのプラスチック粉末を他樹脂でコート
して使用することもできる。

プラスチック粉末は、数釉の混付物としても使用さする
。

熱硬化性樹脂については、隣接する粒子と接着するのに
支障のない範囲であわばその硬化度合は問わない。

このようにＮＡ町塑性、熱硬化性いずｎでも使用できろ
か、熱ｏＪ塑性掴脂が好ましい。そｎは隣接する粉末粉
子を加熱により融清しやすいという理由による。

回路用基板の誘電体に使用する場合には、極性基が少な
く、比誘電率、ｔ８寛正秦の低いポリオレフィン樹脂が
良い。例えばポリエチレン。

ポリプロピレン、あるいはこ７ｔらの架橋物、変性物、
共重合物などが好ましい。

（作用ン プラスチック粉末を金属ベルト基材上に散布供給し、−
足厚みに賦形後ｍ熱、焼結する方法はプラスチック程子
が金属ベルト基材上で焼結さｎ焼結に伴なうシートの体
積減少が金塊ベルト基材で固定さｎるため得らｎたシー
トには残留応力が内在し、こｎを加熱すると寸法変化が
大きくなる。また金属ベルト基材上でプラスチック粒子
が固足さｌｒ′Ｌ焼結による体積収縮を防たげらｎるの
で、焼結の速度は遅く生産性が阻害さｎる。こｎに対し
プラスチックフィルム＆Ｉｉ上で加熱、焼結する方法で
は、プラスチック粉末が焼結し、シートの体積が減少す
るのに伴ない、プラスチックフィルムがシート形状に沿
って波状に追従し焼結がさらに進行すると一部グラスチ
ックフィルムから剥離し、シートの体積減少を阻止する
ことなく焼結しプラスチック粉末焼結多孔質体ンートを
連続して製造できるので、焼結による体積減少が自由に
なり残留応力が低くまた焼結の速度は早くなり、生産性
を向上できる。

（実施例） 実施例１，２ 本実施例に供される装置として、第１図の例に示す装置
を用いた。

すなわち１のプラスチックフィルム、ｉｎを２のステン
レステールベルト（ＩＩＭ８００ｍｒｆｉ）Ｋａわして
３の生臭型コーターで４のプラスナック粉末をプラスチ
ックフィルム晶相上に一定厚みに賦形し５の加熱炉で加
熱、焼結を行い、加熱炉を通過した後、プラスチックフ
ィルム基材１′と５のプラスチック粉末焼結多孔気体シ
ートをそｎぞｎ別々に巻き取−）た。グラスチック粉末
４としてはポリオレフィン榛脂の粉末セベロンＸＭ２２
０（超高分子量ポリエチレンパウダー、三井石油化学工
業株式会社商品名、平均粒径０．０３　ｆｆ１ｌ１１、
融点１３６℃）を使用した。プラスチックフィルム基材
１としては、ポリエステルフィルム−８Ｌタイプ（ポリ
エチレンテンフタレート、帝人株式会社商品名、５０ｔ
Ｉｍ）（実施９１．１１）、ポリイミドフィルムカプト
ン２００Ｈ（東し・デュポン株式会社商品名、５０μｍ
）（実施例２）を用いた。加熱炉５は１５０℃に設定し
、得らｎるプラスチック粉末焼結多孔気体シートの密度
がα５ｇ／ＣＸＩで厚みが１゜０ｆｆｉ１１になるよう
乙の生臭型コーターやベルトの速度を調整した。

比較１＋Ｉ１１ プラスチックフィルム基材を柑いずに、グラスチック粉
末を直接ステンレスチールベルト上で焼結し第１図Ａｓ
で剥離して巻きとったこと以外、実施例と同様に行ない
密度が０．５ｇ／ａ＋’で厚みがｊ、Ｑ　ｒｎｍのグラ
スチック粉末焼結多孔気体ソートを得た。

ｇｉ！施例１と２及び比較例１で得たプラスチック粉末
焼結多孔気体シートの１５０℃、５分間における加熱１
法収縮率とシート密度α５ｇ／−を得るためのベルト速
度を表１に示した。

表１ （発明の効果） 表１に示した様にプラスチックフィルムを基材として使
用した場合、得らγしたプラスチック粉末焼結多孔気体
シートの加熱寸法収縮率が小さく、金属ベルト基材に比
べ残留応力が少ないことを示している。こ２−′Ｌは賦
形するときのシート巾に対して得らｎたシート巾が、金
属ベルト基材では同じであるのに対しプラスチックフィ
ルム基材では小さくなっており焼結による体積の減少が
防げらｎないことによるものと考えらｎる。このためプ
ラスチック粉末焼結多孔置体シートを高周波用回路基板
の誘電体として使用する＃ｈ曾、誘電体の収縮がほとん
どないため金ｐｓ箔のしわの発生がなくなる。筐たベル
ト速度は、金属ベルト基材に比べ５６％回士しており生
産性が藁くなる。さらに金属ベルト基材ではプラスチッ
ク粉末焼結多孔気体シートを基材η為ら剥すとき、ベル
ト基材面にプラスチック粉末包子が点状に付着し、七ｎ
らを除去しなけｎばならない。このとき除去するものに
工りゴば等の異物がベルト面に付着しシートの外観や特
性を悪化させる。こねに対しプラスチックフィルム基材
では、プラスチック粉末粒子の付滑がみらｎず容易に基
材から剥離するので粉末杓子の点状の抜けがなくシート
の外観が良好なものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、プラスチック粉末多孔質体シートの製造装置
の一例を示す模式図である。 符号の説明 １　プラスチックフィルム基材 ２　支持体 ３　牛糞型コーター ４　プラスチック粉末 ５　加熱炉 ６　プラスチック粉末焼結多孔質体シート第１　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、走行する支持体に保持されたプラスチックフィルム
   基材上に焼結可能なプラスチック粉末を一定厚みになる
   ように供給しつつ、連続的に加熱炉に通して前記プラス
   チック粉末を焼結させた後プラスチックフィルム基材を
   剥離することからなるプラスチック粉末焼結多孔質体シ
   ートの製造方法。 ２、プラスチックフィルム基材がポリエステルフィルム
   である請求項１記載のプラスチック粉末焼結多孔質体シ
   ートの製造方法。