JPH04182124A - 多孔層被覆金属構造体及びその製造方法 - 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〕 本発明は金属体表面に合成樹脂焼結層を有する金属構造
体およびこれの製造方法に係わる。さらに詳しくは、表
面に含液性、含油性、通気性等の性能を有する合成樹脂
焼結層をポリオレフィン層を介して有する金属構造体に
関する。

〔従来の技術〕

合成樹脂多孔質体は、インクローラー、吸液ローラー、
軸受け、ろ布の支持板、などの各種用途に使用されてい
るが剛性が低いため形状によっては金属の芯拐を挿入す
るなどの補強か行われる。

例えば、ローラーでは金属棒の回りに合成樹脂多孔質体
を形成するか金属と合成樹脂多孔質体を密着させる事か
容易でない。接着剤の使用は多孔質体の空孔を一部濱す
事になる上に十分な密着力か得られ難くい。実公昭６０
−３７４６１号に記載の変形させたシャフトを使用する
方法も提案されているが成形が繁雑である上に特定の形
状に使用が限定されるなどの問題かある。また、ろ布の
支持板などの平板状のものはシート状の合成樹脂多孔質
体を接着剤または両面接着テープて張り（＝Ｊける方法
があるが接首力か弱く長期の使用には絶えないものであ
るし、金網状など複雑な形状では張り付ける方法は採用
できない。更に、金属材料に直接接触させた場合は液か
金属表面にまで染み込むため錆の原因となりこれの防止
も望まれている。

この様な要求に近い製品の製法として特開昭５９−１９
４８４１号に粉末塗装法を用いて製造した複合シートか
開示されている。これは、金属板にポリエチレン、ナイ
ロン等の基材を粉末塗装法にて塗布した後、基材か溶融
状態にあるうちに超高分子量ポリエチレン粉末を粉末１
層分を塗布したシートであり、表面が多孔質層になって
いない上、金属と基層が容易に剥離する問題がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術の問題を解決し、金属体表面に通気性、吸
液性、含液性等の性能を有する多孔質層が密着して形成
されると共に金属の防錆性をも合わせ持つ金属構造体の
開発か望まれていた。

〔課題を解決するための下段〕

発明者らは上記課題を解決すべく鋭意研究を行った結果
本発明を成すに至った。すなわち、本発明は金属体表面
にメルトインデックス（ＭＩ）が６以上のポリオレフィ
ン層とその上に合成樹脂焼結層を有する事を特徴とする
多孔層被覆金属構造体およびメルトインデックス（ＭＩ
）が６以上のポリオレフィン粉末を用いて金属体表面に
塗膜を形成し、この塗膜か溶融した状態で合成樹脂粉末
を塗着させ焼結状態を形成する事を特徴とする多孔層被
覆金属構造体の製造方法である。

本発明で使用される金属体としては金属材料であれば特
に材質、形状に制限はない。代表的な例としては鉄、亜
鉛、ニッケル、アルミニウム、銅、鉛及びこれら金属の
合金やメツキなどであり、形状としては板状物、網状物
、棒状物、線材、パイプやこれらを組み合わせた物が挙
げられる。金属部材とポリオレフィン層との密着性を出
すために、金属部材表１ｒｉｉを洗浄、脱脂処理などに
よりきれいにする事が望ましく、金属表面に各種ブライ
マーを塗布することも凸Ｊ能である。

ポリオレフィン層の原料としては各種ポリオレフィンレ
フインが使用されるが、金属と合成樹脂焼結層との接着
性を高め、またポリオレフィン層が平滑になる為にＭＩ
が６以上である事が必要である。好ましくは１０〜２０
０．特に好ましくは２０〜１００のＭｌの範囲が推奨さ
れる。具体的には、高密度ポリエチレン、低密度ポリエ
チレン、直鎖低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、オ
レフィンと極性ビニルモノマーとの共重合体、アイオノ
マー樹脂、ポリオレフィンを不飽和カルボン酸またはこ
れの無水物でグラフト変成処理したもの等およびこれら
を２種以上組み合わせたものか使用される。、好ましく
は、カルホン酸基等の極性基を含有する物か接着性を高
める上で推奨される。

ポリオレフィン層の厚みには特に制限はないが０．１〜
５　ｍ　ｍ　、好ましくは０．２〜ｉｍｍの範囲が用い
られる。０．１ｍｍ以丁ではピンホールか発生し易く腐
蝕を防＋Ｉ−，する性能が低下する。

次に合成樹脂焼結層の説明を行う。合成樹脂としては、
ポリスチレン、アクリル樹脂、ナイロン、ポリアセター
ル、ポリカーボネート、ポリエステル、変性ポリフェニ
レンエーテル、スチレン−ブタジェンゴムの水添物、Ｍ
ｌが５以下のポリオレフィン等が挙げられる。ポリオレ
フィンとしてはＭｌが１〜０．００１の高密度ポリエチ
レン、低密度ポリエチレン、直鎖低密度ポリエチレン、
ポリプロピレンが特に推奨される。焼結層の厚さにも特
に制限はないが０．　２〜１００ｍｍ、好ましくは０．
　５〜５０ｒｎｍの範囲か用いられる。０゜２ｍｍより
薄いと通気性、吸液性、含液性等の性能が十分に発揮で
きない、一方１００ｍｍより厚いと焼結層の強度が低下
し好ましくない。焼結層の気孔径は１〜５００μ、好ま
しくは３〜３００μの範囲、また気孔率は９〜８０％好
ましくは２０〜７０％の範囲が推奨される。

次に製造方法の説明を行う。ポリオレフィン層は前述の
ＭＴが６以上のポリオレフィンの粉末を使用して塗膜を
形成する。ポリオレフィン粉末は平均粒径１０〜５００
μの重合粉末やペレットの粉砕品か使用される。この粉
末を使用して流動浸漬法、静電塗装法、静電流滑性、溶
射法などの粉末塗装法により金属表面にポリオレフィン
層となる塗膜を形成する。

次に、ポリオレフィン層を有する金属部材を加熱しポリ
オレフィン層を溶融させ、または粉末塗装を行った後に
塗膜が溶融した状態でこの上に前述の合成樹脂の粉末を
塗着させ焼結層を形成する。

粉末を塗着するには粉体塗装に使用される流動浸漬法、
静電塗装法、溶射法なとが採用可能である。

具体的には金属体をポリオレフィン層を形成する樹脂の
融点以」二、好ましくは１４０〜４００°Ｃ１さらに好
ましくは２００〜３５０’Ｃに加熱（前加熱）しこれを
流動槽中て流動している合成樹脂の粉末中に浸漬するか
、金属部材表面で溶融したポリオレフィン層に該粉末を
振り掛ける、溶射装置により粉末の表面を溶融させて吹
き付けるなどにより粉末を塗着させ、金属部材の熱容量
が十分てあればこのまま冷却しても良いし、粉末が十分
焼結状態に至らない場合は更に１００〜３００℃、好ま
しくは１５０〜２５０°Ｃの雰囲気温度で後加熱を行う
方法が採用される。

また、合成樹脂の粉末として特開昭５７−１６７３３０
号、特開平１−６５１４２号、特開平１−２４２６３９
号に記載のポリオレフィン粉末や特公昭６３−７２１１
号に記載の熱可塑性樹脂を使用すると多孔層に吸水性を
付与する事もＬｊＪ能である。

〔実施例〕

以下に本発明を更に明確化する為に実施例でもって詳細
に説明を加える。

なお本発明で言う気孔率（％）は次式によって上記式に
おいて Ｖ　（ｃｍ：３）　＝焼結層の容積 である。

平均粒径はＪＩＳ標準フルイを使用しふるい分は法によ
り粒度分布を測定し積算分布の５０％に対応する粒径と
した。

本発明における気孔径は多孔質焼結体の表面及び断面の
拡大写真から短径と長径の各５ケ所以上の測定を行いそ
れの平均値より求めた。

メルトインデックス（ＭＩ’）はＡＳＴＭＤ１２３８に
従い、ポリエチレンは１９０℃、ポリプロピレンは２３
００Ｃで測定した。

実施例１ 無水マレイン酸変性ポリエチレン粉末（Ｍ１＝７、密度
＝０．９２、マレイン酸含有量−〇、［重量％、小鈎粒
径１５０１ｔ、嵩密度０．３４ｇ／ｃｍ　　）を流動槽
中で流動させ、この中に３００℃に加熱した鋼板（４０
ｘ１００ｘ１．６ｍｍ）を５秒間浸漬した後２００℃で
３分間加熱した。この鋼板のポリエチレン表面が冷却固
化する前に高密度ポリエチレン粉末（ＭＩ＝０．０５．
密度−〇。

９６、平均粒径１８０μ、嵩密度０．４２ｇ／ｃｍ３）
か流動している流動槽に１０秒間浸漬した後２００°Ｃ
で２分間加熱した後冷却した。この金属構造体のポリエ
チレン層の厚さは０．　４ｍｍ、　焼結層の厚さは０．
　７ｍｍ、気孔率は４５％、気孔径は４５μであった。

実施例２ 低密度ポリエチレン（ＭＩ＝　０．４．密度＝０．９２
０）のペレットを機械粉砕し＼Ｉ工均粒径２５０μ、嵩
密度０．２４ｇＺｃｍ３の粉末を得た。この粉末］、　
００　重ｆｆｉ部に５キサグリセロールモノイソステア
レート０．３５重量部を高速ミキサー（三井三池製ヘン
シェルミキサー）にて８５℃に加温しつつ混合した。こ
の粉末を実施例１の高密度ポリエチレン粉末の代わりに
使用して金属構造体を製造した。これの、ポリエチレン
層の厚さは０．　４ｍｍ、焼結層の厚さは０、　８ｍｍ
、気孔率５３％、気孔径６２μであり、表面に水滴を滴
下すると水滴を吸収した。

実施例３ エチレン・アクリル酸共重合体（ＭＩ＝２０゜を流動槽
中で流動させ、３５０℃に加熱した鋼板（４０ｘ１００
ｘ１．６＋ｎｍ）を２秒間浸漬した後直ぐにＡ　Ｂ　Ｓ
粉末（平均粒径１５０μ）の入った別の流動槽に浸漬し
た後１８０’Ｃで３分間加熱した。これの、ポリオレフ
ィン層の厚さは０．　３ｍｍ。

焼結層の厚さは０．４ｍｍ、気孔率３８％、空孔径３６
μであった。

実施例４ 金属部材として線径１ｍｍ鉄線で作られた５メツシユで
大きさ４０　Ｘ　１０　ＣＬｍｍの金網を用いる以外は
実施例１と同様な条件で被覆を行った。鉄線は完全に多
孔層で被覆された。これのポリエチレン層の厚さは０．
　２ｍｍ、焼結層の厚さは０．４ｍｍ、気孔率は４６％
、気孔径は４８μであった。

実施例５ 無水マレイン酸変性ポリエチレン粉末（Ｍ　Ｔ　＝１５
、密度＝０．９３、マレイン酸含有量二０゜０４重量％
、甲、均粒径１５０μ、嵩密度０，３５ｇ／ｃｍ３）を
流動槽中で流動させ、この中に２６０°Ｃに加熱した鋼
板（４０ｘ　１００　Ｘ　１．６ｍｍ、　）を７秒間浸
漬したのち２００℃のオーブン中で３０秒加熱し、再度
ポリプロピレン粉末（平均粒径５３０μ）の入った流動
槽に２０秒間浸漬し、次に２００℃のオーブン中で１分
間加熱を行ったのち自然冷却した。これのポリエチレン
層の厚さは０゜５　ｍｍ、焼結層の厚さは２．５ｍｍ、
気孔率は５７％、気孔径は１２０μであった。

実施例６ ポリプロピレン粉末（ＭＩ＝５０．マレイン酸含有ｆｆ
１０．１重量９６、平均粒径３６０μ）を流動槽中で流
動させ、この中に２８０°Ｃに加熱した鋼板（４０ｘ　
１００　Ｘ　１．６ｍｍ、　）を１２秒間浸漬したのち
３００℃のオーブン中で２分間加熱し、再度ＭＭＡ粉末
（平均粒径１００μ）の入った流動槽に３０秒間浸漬し
たのち自然冷却した。これのポリプロピレン層の厚さは
Ｑ、５ｍｍ、焼結層の厚さは０゜５ｍｍ、気イレキ（は
３６％、気孔径は／１９μであった。

〔発明の効果〕

本発明の金属構造体は表面に合成樹脂焼結層を有するの
で、表面に含液性、含油性を有し更に合成樹脂焼結層と
金属表面の間にポリオレフィン層が存在するので合成樹
脂焼結層に液体が浸透して錆が発生ずる事をも防止し、
合成樹脂焼結より剛性が高い特長を有する。

特許出願人　　　旭化成工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　金属体表面にメルトインデックス（ＭＩ）が６以上
   のポリオレフィン層とその上に合成樹脂焼結層を有する
   事を特徴とする多孔層被覆金属構造体。 ２　メルトインデックス（ＭＩ）が６以上のポリオレフ
   ィン粉末を用いて金属体表面にポリオレフィンの塗膜を
   形成し、この塗膜が溶融した状態で合成樹脂粉末を塗着
   させ焼結状態を形成する事を特徴とする多孔層被覆金属
   構造体の製造方法。