JPH05125214A - 超高分子量ポリエチレンポーラス体およびその製造方法 - Google Patents
超高分子量ポリエチレンポーラス体およびその製造方法Info
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- JPH05125214A JPH05125214A JP28760391A JP28760391A JPH05125214A JP H05125214 A JPH05125214 A JP H05125214A JP 28760391 A JP28760391 A JP 28760391A JP 28760391 A JP28760391 A JP 28760391A JP H05125214 A JPH05125214 A JP H05125214A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 連通気孔を多数含み透過性を有する超高分子
量ポリエチレンポーラス体およびその製造方法に関し、
フィルタ、キャリヤ等として利用可能な超高分子量ポリ
エチレンポーラス体、さらにはその超高分子量ポリエチ
レンポーラス体を有効に製造可能な製造方法を目的とす
る。 【構成】 微粒子状の可塑化超高分子量ポリエチレン51
を融着接合させて外面に対して連通する連通気孔52を有
する超高分子量ポリエチレンポーラス体であり、可塑化
超高分子量ポリエチレン51をせん断速度５×104 秒-1以
上にて金型のキャビティへ射出するとともに、製品容積
をＶ0(cm3)、製品重量をＧ0(ｇ) とする場合のＧ0 ／Ｖ
0 値が0.7(ｇ/cm3) 以下となるように充填するように製
造される。 【効果】 超高分子量ポリエチレンのもつ優れた耐薬品
性に加えて、透過性を有するとともに自立保形性および
機械的精度に優れる。
量ポリエチレンポーラス体およびその製造方法に関し、
フィルタ、キャリヤ等として利用可能な超高分子量ポリ
エチレンポーラス体、さらにはその超高分子量ポリエチ
レンポーラス体を有効に製造可能な製造方法を目的とす
る。 【構成】 微粒子状の可塑化超高分子量ポリエチレン51
を融着接合させて外面に対して連通する連通気孔52を有
する超高分子量ポリエチレンポーラス体であり、可塑化
超高分子量ポリエチレン51をせん断速度５×104 秒-1以
上にて金型のキャビティへ射出するとともに、製品容積
をＶ0(cm3)、製品重量をＧ0(ｇ) とする場合のＧ0 ／Ｖ
0 値が0.7(ｇ/cm3) 以下となるように充填するように製
造される。 【効果】 超高分子量ポリエチレンのもつ優れた耐薬品
性に加えて、透過性を有するとともに自立保形性および
機械的精度に優れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、連通気孔を多数含み透
過性を有する超高分子量ポリエチレンポーラス体および
その製造方法に関するものである。
過性を有する超高分子量ポリエチレンポーラス体および
その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】超高分子量ポリエチレンは耐薬品性に優
れるためフィルタ、キャリヤ等の材質として着目されて
いる。また、射出成形は所望形状の成形品を容易に得ら
れることから、射出成形により連通気孔を多数含み透過
性を有する超高分子量ポリエチレンポーラス体を製造す
ることが望まれている。
れるためフィルタ、キャリヤ等の材質として着目されて
いる。また、射出成形は所望形状の成形品を容易に得ら
れることから、射出成形により連通気孔を多数含み透過
性を有する超高分子量ポリエチレンポーラス体を製造す
ることが望まれている。
【０００３】しかしながら、射出成形機を用いて樹脂材
料を溶融可塑化するとともに、溶融可塑化された樹脂材
料を金型のキャビティに射出して所定形状の成形品を得
るようにされている射出成形においては、射出成形機の
ノズル先端から金型のキャビティへ射出される樹脂の状
態は液状である。また、この射出される液状の溶融可塑
化樹脂を冷却固化させて成形品が得られるために、この
成形品は稠密な固体となっている。したがって、通常の
樹脂材料を使用する射出成形では、樹脂微粒子の集合体
で形成されるようなポーラス体を成形することは困難と
されている。
料を溶融可塑化するとともに、溶融可塑化された樹脂材
料を金型のキャビティに射出して所定形状の成形品を得
るようにされている射出成形においては、射出成形機の
ノズル先端から金型のキャビティへ射出される樹脂の状
態は液状である。また、この射出される液状の溶融可塑
化樹脂を冷却固化させて成形品が得られるために、この
成形品は稠密な固体となっている。したがって、通常の
樹脂材料を使用する射出成形では、樹脂微粒子の集合体
で形成されるようなポーラス体を成形することは困難と
されている。
【０００４】さらに、射出成形に適用される通常の樹脂
材料と異って超高分子量樹脂材料、例えば超高分子量ポ
リエチレンを材料として用いる射出成形では、射出成形
機のノズル部から金型のキャビティへ射出充填される可
塑化超高分子量ポリエチレンは特異な流動挙動を示すこ
とが知られている。言い換えれば、可塑化超高分子量ポ
リエチレンは射出時のせん断速度が或る値（例えば５×
103 秒-1）以上となると、溶融した可塑化超高分子量ポ
リエチレンが霧状に噴出されることになり、溶融可塑化
したままで粉末状または綿状で射出されることが確認さ
れている。また、このような射出時の挙動に対応する射
出成形技術が開示されている（例えば、昭和51年（1976
年) 第81861 号日本国公開特許公報、昭和57年（1982
年) 第169335号日本国公開特許公報、および昭和61年
（1986年) 第262113号日本国公開特許公報) 。
材料と異って超高分子量樹脂材料、例えば超高分子量ポ
リエチレンを材料として用いる射出成形では、射出成形
機のノズル部から金型のキャビティへ射出充填される可
塑化超高分子量ポリエチレンは特異な流動挙動を示すこ
とが知られている。言い換えれば、可塑化超高分子量ポ
リエチレンは射出時のせん断速度が或る値（例えば５×
103 秒-1）以上となると、溶融した可塑化超高分子量ポ
リエチレンが霧状に噴出されることになり、溶融可塑化
したままで粉末状または綿状で射出されることが確認さ
れている。また、このような射出時の挙動に対応する射
出成形技術が開示されている（例えば、昭和51年（1976
年) 第81861 号日本国公開特許公報、昭和57年（1982
年) 第169335号日本国公開特許公報、および昭和61年
（1986年) 第262113号日本国公開特許公報) 。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述されたような従来
の技術において、特に超高分子量ポリエチレンの射出成
形についてみれば、昭和57年（1982年) 第169335号日本
国公開特許公報により開示されている技術および昭和61
年（1986年) 第262113号日本国公開特許公報により開示
されている技術においては、ともに高せん断速度でもっ
て金型のキャビティに綿状で射出された超高分子量ポリ
エチレンを射出終了後に強く圧縮するようになってい
る。この結果、溶融した綿状の超高分子量ポリエチレン
が所定形状となった金型のキャビティに倣った形状に固
化されて稠密化するようになり、ポーラス体の成形品は
得られない。このことは超高分子量ポリエチレンを用い
てポーラス体を成形する場合の第一の問題点である。
の技術において、特に超高分子量ポリエチレンの射出成
形についてみれば、昭和57年（1982年) 第169335号日本
国公開特許公報により開示されている技術および昭和61
年（1986年) 第262113号日本国公開特許公報により開示
されている技術においては、ともに高せん断速度でもっ
て金型のキャビティに綿状で射出された超高分子量ポリ
エチレンを射出終了後に強く圧縮するようになってい
る。この結果、溶融した綿状の超高分子量ポリエチレン
が所定形状となった金型のキャビティに倣った形状に固
化されて稠密化するようになり、ポーラス体の成形品は
得られない。このことは超高分子量ポリエチレンを用い
てポーラス体を成形する場合の第一の問題点である。
【０００６】また、昭和51年（1976年) 第81861 号日本
国公開特許公報においては、綿菓子状でキャビティに充
填された可塑化超高分子量ポリエチレンは、この可塑化
超高分子量ポリエチレンの圧縮を軽度に行えば成形品中
には必然的に空隙が形成されることが記載されている。
しかし、この技術の最も好ましい形態が多孔質歯車であ
って、歯部は稠密な固化実体であるとともに、円盤体表
裏面および中心孔部のような外面は平滑なものとなって
いる。したがって、昭和51年（1976年) 第81861 号日本
国公開特許公報により開示されている技術における超高
分子量ポリエチレンポーラス体の内部に包含される気孔
は独立気孔か少くとも外面に開口する気孔ではないこと
がわかる。この結果、このようなポーラス体では、気体
または液体がポーラス体の内部を透過してポーラス体の
一面側から他面側へ移動できず、フィルタまたはキャリ
ヤとして有効なポーラス体とはならないという問題点が
ある。
国公開特許公報においては、綿菓子状でキャビティに充
填された可塑化超高分子量ポリエチレンは、この可塑化
超高分子量ポリエチレンの圧縮を軽度に行えば成形品中
には必然的に空隙が形成されることが記載されている。
しかし、この技術の最も好ましい形態が多孔質歯車であ
って、歯部は稠密な固化実体であるとともに、円盤体表
裏面および中心孔部のような外面は平滑なものとなって
いる。したがって、昭和51年（1976年) 第81861 号日本
国公開特許公報により開示されている技術における超高
分子量ポリエチレンポーラス体の内部に包含される気孔
は独立気孔か少くとも外面に開口する気孔ではないこと
がわかる。この結果、このようなポーラス体では、気体
または液体がポーラス体の内部を透過してポーラス体の
一面側から他面側へ移動できず、フィルタまたはキャリ
ヤとして有効なポーラス体とはならないという問題点が
ある。
【０００７】本発明は、前述されたような問題点を解決
することを目的として、フィルタ、キャリヤ等として利
用可能な超高分子量ポリエチレンポーラス体、さらには
その超高分子量ポリエチレンポーラス体を有効に製造可
能な製造方法を提供しようとするものである。
することを目的として、フィルタ、キャリヤ等として利
用可能な超高分子量ポリエチレンポーラス体、さらには
その超高分子量ポリエチレンポーラス体を有効に製造可
能な製造方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による超高分子量
ポリエチレンポーラス体は、前述された目的を達成する
ために、基本的には、微粒子状の可塑化超高分子量ポリ
エチレンを融着接合させて外面に対して連通する連通気
孔を有することを特徴とするものである。
ポリエチレンポーラス体は、前述された目的を達成する
ために、基本的には、微粒子状の可塑化超高分子量ポリ
エチレンを融着接合させて外面に対して連通する連通気
孔を有することを特徴とするものである。
【０００９】この微粒子状の可塑化超高分子量ポリエチ
レンには、射出成形時の樹脂温度よりも融点の高い添加
材を含有することが好ましく、この添加材の一例として
炭素質添加材を使用できる。また、前記超高分子量ポリ
エチレンポーラス体が有する連通気孔は、外面に接する
表層部におけるよりも中心部および中心部に近い部分に
おける方が単位体積当りの分布個数が大であることが好
ましく、また一部に稠密な組織を有する超高分子量ポリ
エチレンポーラス体であることも好ましい。
レンには、射出成形時の樹脂温度よりも融点の高い添加
材を含有することが好ましく、この添加材の一例として
炭素質添加材を使用できる。また、前記超高分子量ポリ
エチレンポーラス体が有する連通気孔は、外面に接する
表層部におけるよりも中心部および中心部に近い部分に
おける方が単位体積当りの分布個数が大であることが好
ましく、また一部に稠密な組織を有する超高分子量ポリ
エチレンポーラス体であることも好ましい。
【００１０】前述されたような超高分子量ポリエチレン
ポーラス体を得るために、本発明による超高分子量ポリ
エチレンポーラス体の製造方法は、基本的には、金型の
キャビティへ可塑化超高分子量ポリエチレンを射出充填
するに際し、この可塑化超高分子量ポリエチレンをせん
断速度５×104秒-1以上にてその金型のキャビティへ射
出するとともに、この可塑化超高分子量ポリエチレンを
製品容積をＶ0 (cm3) 、製品重量をＧ0(ｇ) とする場合
のＧ0 ／Ｖ0 値が0.7(ｇ/cm3) 以下となるようにその金
型のキャビティへ充填することを特徴とするものであ
る。
ポーラス体を得るために、本発明による超高分子量ポリ
エチレンポーラス体の製造方法は、基本的には、金型の
キャビティへ可塑化超高分子量ポリエチレンを射出充填
するに際し、この可塑化超高分子量ポリエチレンをせん
断速度５×104秒-1以上にてその金型のキャビティへ射
出するとともに、この可塑化超高分子量ポリエチレンを
製品容積をＶ0 (cm3) 、製品重量をＧ0(ｇ) とする場合
のＧ0 ／Ｖ0 値が0.7(ｇ/cm3) 以下となるようにその金
型のキャビティへ充填することを特徴とするものであ
る。
【００１１】このような超高分子量ポリエチレンポーラ
ス体の製造方法にあっては、前記金型のキャビティへ射
出する可塑化超高分子量ポリエチレンのせん断速度およ
びその金型のキャビティへ充填するその可塑化超高分子
量ポリエチレンの充填量の調節は、射出成形機のシリン
ダ内部からその金型のキャビティに至るまでの間に設け
られるそれらシリンダ内部およびその金型のキャビティ
の間の可塑化超高分子量ポリエチレンの流通を阻止可能
な流路開閉手段の開閉度を制御することにより行われる
ことが好ましい。
ス体の製造方法にあっては、前記金型のキャビティへ射
出する可塑化超高分子量ポリエチレンのせん断速度およ
びその金型のキャビティへ充填するその可塑化超高分子
量ポリエチレンの充填量の調節は、射出成形機のシリン
ダ内部からその金型のキャビティに至るまでの間に設け
られるそれらシリンダ内部およびその金型のキャビティ
の間の可塑化超高分子量ポリエチレンの流通を阻止可能
な流路開閉手段の開閉度を制御することにより行われる
ことが好ましい。
【００１２】また、前記可塑化超高分子量ポリエチレン
に射出成形時の樹脂温度よりも融点の高い添加材を加え
ることが好ましく、このような添加材の一例として炭素
質添加材を使用できる。また、前記可塑化超高分子量ポ
リエチレンに射出成形時の樹脂温度よりも融点の高い添
加材を加えて射出成形し、成形後にその添加材を溶解す
るが超高分子量ポリエチレンを溶解しない溶剤にてその
添加材を除去することも好ましく、このような添加材の
一例として塩化ナトリウム結晶を使用できる。
に射出成形時の樹脂温度よりも融点の高い添加材を加え
ることが好ましく、このような添加材の一例として炭素
質添加材を使用できる。また、前記可塑化超高分子量ポ
リエチレンに射出成形時の樹脂温度よりも融点の高い添
加材を加えて射出成形し、成形後にその添加材を溶解す
るが超高分子量ポリエチレンを溶解しない溶剤にてその
添加材を除去することも好ましく、このような添加材の
一例として塩化ナトリウム結晶を使用できる。
【００１３】さらに、前記可塑化超高分子量ポリエチレ
ンを金型のキャビティへＧ0 ／Ｖ0 値が0.7(ｇ/cm3) 以
下となるように充填するためには、この金型のキャビテ
ィの容積を製品容積Ｖ0(cm3)に設定するとともに、製品
重量Ｇ0(ｇ) に相当するその可塑化超高分子量ポリエチ
レンを射出充填すること、またはその金型のキャビティ
の容積を製品容積Ｖ0(cm3)以上に拡張させて設定すると
ともに、製品重量Ｇ0(ｇ) に相当する前記可塑化超高分
子量ポリエチレンを射出充填し、次いでその金型のキャ
ビティの全体または一部を圧縮することによりその金型
のキャビティの容積を製品容積Ｖ0(cm3)まで圧縮するこ
とが好ましい。
ンを金型のキャビティへＧ0 ／Ｖ0 値が0.7(ｇ/cm3) 以
下となるように充填するためには、この金型のキャビテ
ィの容積を製品容積Ｖ0(cm3)に設定するとともに、製品
重量Ｇ0(ｇ) に相当するその可塑化超高分子量ポリエチ
レンを射出充填すること、またはその金型のキャビティ
の容積を製品容積Ｖ0(cm3)以上に拡張させて設定すると
ともに、製品重量Ｇ0(ｇ) に相当する前記可塑化超高分
子量ポリエチレンを射出充填し、次いでその金型のキャ
ビティの全体または一部を圧縮することによりその金型
のキャビティの容積を製品容積Ｖ0(cm3)まで圧縮するこ
とが好ましい。
【００１４】
【作用】超高分子量ポリエチレンは分子量が非常に大き
い故に耐薬品性に優れており、連通気孔を多数有するポ
ーラス体に成形されたものは種種の物質を濾過するフィ
ルタまたは反応過程または処理過程中の特定関与物のキ
ャリヤとして最適である。反面、超高分子量ポリエチレ
ンは分子量が非常に大きいが故に成形性が悪くて通常の
射出成形では成形が不可能であることから射出成形機か
ら可塑化超高分子量ポリエチレンを５×104 秒-1以上の
高せん断速度をもって金型のキャビティに微粒子状に射
出するとともに、必要に応じてキャビティ容積を圧縮し
て固体化を図ることが行われている。本発明は、この固
体化の段階において、超高分子量ポリエチレンの製品容
積に相当するＶ0(cm3)と同じく製品重量に相当するＧ
0(g)とに、金型のキャビティの容積および可塑化超高分
子量ポリエチレンの射出重量をそれぞれ合致させつつ、
しかもＧ0 ／Ｖ0 値が所定値となるように制御すること
により連通気孔を多数有する超高分子量ポリエチレンポ
ーラス体を得ている。
い故に耐薬品性に優れており、連通気孔を多数有するポ
ーラス体に成形されたものは種種の物質を濾過するフィ
ルタまたは反応過程または処理過程中の特定関与物のキ
ャリヤとして最適である。反面、超高分子量ポリエチレ
ンは分子量が非常に大きいが故に成形性が悪くて通常の
射出成形では成形が不可能であることから射出成形機か
ら可塑化超高分子量ポリエチレンを５×104 秒-1以上の
高せん断速度をもって金型のキャビティに微粒子状に射
出するとともに、必要に応じてキャビティ容積を圧縮し
て固体化を図ることが行われている。本発明は、この固
体化の段階において、超高分子量ポリエチレンの製品容
積に相当するＶ0(cm3)と同じく製品重量に相当するＧ
0(g)とに、金型のキャビティの容積および可塑化超高分
子量ポリエチレンの射出重量をそれぞれ合致させつつ、
しかもＧ0 ／Ｖ0 値が所定値となるように制御すること
により連通気孔を多数有する超高分子量ポリエチレンポ
ーラス体を得ている。
【００１５】図３および図４に示されている説明図によ
れば、金型のキャビティ18が縮少される前のキャビティ
18での溶融樹脂の状態は、Ｇ0 ／Ｖ0 値によっては微粒
子状の可塑化超高分子量ポリエチレン51の集合が疎の状
態であるために、このまま冷却して成形品をとり出して
も脆いままである。したがって、射出充填完了直後の個
個の微粒子状の可塑化超高分子量ポリエチレン51が溶融
している状態において、キャビティ18全体を圧縮してキ
ャビティ容積を縮少すると微粒子状の可塑化超高分子量
ポリエチレン51同士が接近して接触し、各微粒子の溶融
した表面が互に融着接合する。この時に、図４に拡大し
て示されるようにキャビティ18の微粒子状の可塑化超高
分子量ポリエチレン51が互に融着接合している間隙を連
通気孔51として残しておかなければ成形品はポーラス体
として機能しない。この微粒子状の可塑化超高分子量ポ
リエチレンの標準粒子径が 200〜300 μｍとされ、かつ
ほぼ整粒分布となることから、粒子間隙を連通気孔とす
ることはキャビティ18の容積の圧縮の有無をも含めて圧
縮量を適度に制御することにより確実に行われる。
れば、金型のキャビティ18が縮少される前のキャビティ
18での溶融樹脂の状態は、Ｇ0 ／Ｖ0 値によっては微粒
子状の可塑化超高分子量ポリエチレン51の集合が疎の状
態であるために、このまま冷却して成形品をとり出して
も脆いままである。したがって、射出充填完了直後の個
個の微粒子状の可塑化超高分子量ポリエチレン51が溶融
している状態において、キャビティ18全体を圧縮してキ
ャビティ容積を縮少すると微粒子状の可塑化超高分子量
ポリエチレン51同士が接近して接触し、各微粒子の溶融
した表面が互に融着接合する。この時に、図４に拡大し
て示されるようにキャビティ18の微粒子状の可塑化超高
分子量ポリエチレン51が互に融着接合している間隙を連
通気孔51として残しておかなければ成形品はポーラス体
として機能しない。この微粒子状の可塑化超高分子量ポ
リエチレンの標準粒子径が 200〜300 μｍとされ、かつ
ほぼ整粒分布となることから、粒子間隙を連通気孔とす
ることはキャビティ18の容積の圧縮の有無をも含めて圧
縮量を適度に制御することにより確実に行われる。
【００１６】超高分子量ポリエチレンポーラス体中に占
める連通気孔の割合は、次のようにして計算される。室
温状態での超高分子量ポリエチレンの密度は0.93 g/cm3
程度であるが、溶融状態、例えば180 ℃における密度は
0.76 g/cm3である。また、成形された後の製品容積をＶ
0(cm3)とし、そのものの製品重量をＧ0(ｇ) とすれば連
通気孔を含んだ製品密度ρ0 はＧ0 ／Ｖ0(g/cm3)として
計算される。なお、成形時には超高分子量ポリエチレン
は溶融しているために、Ｇ0 ／Ｖ0 値が0.76(g/cm3) 未
満であれば可塑化超高分子量ポリエチレンは密に充填さ
れておらず気孔が存在することになる。このような溶融
状態にある可塑化超高分子量ポリエチレンが冷却されて
固体の超高分子量ポリエチレンポーラス体となるため
に、固化した状態における連通気孔の割合は、次の（1)
式により表される。 ｛１−Ｇ0 ／（Ｖ0 ×0.93）｝×100 （％） (1) ところが、成形される超高分子量ポリエチレンポーラス
体の形状は所望のものであるために、最終的には製品容
積Ｖ0(cm3)は所定の値である。したがって、連通気孔の
割合を調整するには、最終的にはＧ0(ｇ) の値を制御す
れば良いことになる。
める連通気孔の割合は、次のようにして計算される。室
温状態での超高分子量ポリエチレンの密度は0.93 g/cm3
程度であるが、溶融状態、例えば180 ℃における密度は
0.76 g/cm3である。また、成形された後の製品容積をＶ
0(cm3)とし、そのものの製品重量をＧ0(ｇ) とすれば連
通気孔を含んだ製品密度ρ0 はＧ0 ／Ｖ0(g/cm3)として
計算される。なお、成形時には超高分子量ポリエチレン
は溶融しているために、Ｇ0 ／Ｖ0 値が0.76(g/cm3) 未
満であれば可塑化超高分子量ポリエチレンは密に充填さ
れておらず気孔が存在することになる。このような溶融
状態にある可塑化超高分子量ポリエチレンが冷却されて
固体の超高分子量ポリエチレンポーラス体となるため
に、固化した状態における連通気孔の割合は、次の（1)
式により表される。 ｛１−Ｇ0 ／（Ｖ0 ×0.93）｝×100 （％） (1) ところが、成形される超高分子量ポリエチレンポーラス
体の形状は所望のものであるために、最終的には製品容
積Ｖ0(cm3)は所定の値である。したがって、連通気孔の
割合を調整するには、最終的にはＧ0(ｇ) の値を制御す
れば良いことになる。
【００１７】また、可塑化超高分子量ポリエチレンが微
粒子状に射出される直前のキャビティ18の容積をＶ1(cm
3)とすれば、Ｖ1(cm3)と製品容積（キャビティ圧縮後の
容積）Ｖ0(cm3)との割合Ｖ1 ／Ｖ0 比は大きい程全体に
均質な粒度分布となるが、粒度分布の疎密を生じさせた
方が好都合なポーラス体ではＶ1 ／Ｖ0 比は１とするこ
とができる。このＶ1 ／Ｖ0 比が１である場合はキャビ
ティ容積の圧縮は不要であり、溶融状態の微粒子状の可
塑化超高分子量ポリエチレンの融着接合は射出充填度合
いにより制御される。なお、このようなキャビティ全体
を圧縮して溶融状態の微粒子状の可塑化超高分子量ポリ
エチレンを融着接合させる他に、キャビティの一部を圧
縮することにより微粒子状の可塑化超高分子量ポリエチ
レンが稠密な存在する部分を形成し、ポーラスな組織と
稠密な組織との複合組織を有する超高分子量ポリエチレ
ンポーラス体とすることもできる。
粒子状に射出される直前のキャビティ18の容積をＶ1(cm
3)とすれば、Ｖ1(cm3)と製品容積（キャビティ圧縮後の
容積）Ｖ0(cm3)との割合Ｖ1 ／Ｖ0 比は大きい程全体に
均質な粒度分布となるが、粒度分布の疎密を生じさせた
方が好都合なポーラス体ではＶ1 ／Ｖ0 比は１とするこ
とができる。このＶ1 ／Ｖ0 比が１である場合はキャビ
ティ容積の圧縮は不要であり、溶融状態の微粒子状の可
塑化超高分子量ポリエチレンの融着接合は射出充填度合
いにより制御される。なお、このようなキャビティ全体
を圧縮して溶融状態の微粒子状の可塑化超高分子量ポリ
エチレンを融着接合させる他に、キャビティの一部を圧
縮することにより微粒子状の可塑化超高分子量ポリエチ
レンが稠密な存在する部分を形成し、ポーラスな組織と
稠密な組織との複合組織を有する超高分子量ポリエチレ
ンポーラス体とすることもできる。
【００１８】さらに、前記可塑化超高分子量ポリエチレ
ンに射出成形時の樹脂温度よりも融点の高い添加材が加
えることにより得られる超高分子量ポリエチレンポーラ
ス体は、この添加材の作用により反応過程または処理過
程中の特定関与物のキャリヤとしての用途が拡がる。例
えば、このような超高分子量ポリエチレンポーラス体は
活性炭のような炭素質添加材を加えて成形することによ
り脱臭剤として使用できる。また、前記可塑化超高分子
量ポリエチレンに射出成形時の樹脂温度よりも融点の高
い添加材を加えて射出成形し、成形後にその添加材を溶
解するが超高分子量ポリエチレンを溶解しない溶剤にて
その添加材が除去すると、添加材が除去された空隙が気
孔となり、しかも添加材の粒径を調整することにより任
意の気孔径を有する超高分子量ポリエチレンポーラス体
を得ることができる。例えば、このような超高分子量ポ
リエチレンポーラス体は塩化ナトリウム結晶を添加し
て、射出成形後に水により容易にその塩化ナトリウム結
晶を溶解除去することにより得られる。
ンに射出成形時の樹脂温度よりも融点の高い添加材が加
えることにより得られる超高分子量ポリエチレンポーラ
ス体は、この添加材の作用により反応過程または処理過
程中の特定関与物のキャリヤとしての用途が拡がる。例
えば、このような超高分子量ポリエチレンポーラス体は
活性炭のような炭素質添加材を加えて成形することによ
り脱臭剤として使用できる。また、前記可塑化超高分子
量ポリエチレンに射出成形時の樹脂温度よりも融点の高
い添加材を加えて射出成形し、成形後にその添加材を溶
解するが超高分子量ポリエチレンを溶解しない溶剤にて
その添加材が除去すると、添加材が除去された空隙が気
孔となり、しかも添加材の粒径を調整することにより任
意の気孔径を有する超高分子量ポリエチレンポーラス体
を得ることができる。例えば、このような超高分子量ポ
リエチレンポーラス体は塩化ナトリウム結晶を添加し
て、射出成形後に水により容易にその塩化ナトリウム結
晶を溶解除去することにより得られる。
【００１９】
【実施例】次に、本発明による超高分子量ポリエチレン
ポーラス体の製造方法およびその製品の具体的な一実施
例について、図面を参照しつつ説明する。まず、射出成
形機および油圧回路を含む射出成形装置１の全体の概略
が示されている図１において、射出成形品を成形する金
型10に、射出成形機11はノズル部12において接合してい
る。この射出成形機11のシリンダ13内部において、材料
ホッパ14から供給される超高分子量ポリエチレンの材料
ペレットを溶融混練しつつ、溶融可塑化された材料樹脂
を計量してノズル部12に穿設されている流路15、さらに
は金型10におけるランナー部16およびゲート部17（図２
参照）を介してその金型10のキャビティ18に射出充填す
るスクリュー19が内装されている。このスクリュー19の
材料樹脂ペレットの溶融混練等のための回転はスクリュ
ー回転モータ20により行われる。また、スクリュー19お
よびスクリュー回転モータ20は基盤21に取り付けられて
おり、この基盤21は流量制御弁22および電磁リリーフ弁
23を制御装置24により制御操作することにより圧油源25
から管路26を介して油圧ピストン装置27に給排される圧
油でもって、図上において左右に駆動される。言い換え
れば、射出される超高分子量ポリエチレンの計量および
計量された超高分子量ポリエチレンの金型10のキャビテ
ィ18への射出充填等のためのスクリュー19のノズル部12
に向かっての進退、さらにはシリンダ13内部の超高分子
量ポリエチレンを所定の射出圧力にて射出するためのス
クリュー19に対する所定押圧力の付与等は、油圧ピスト
ン装置27への圧油の給排により基盤21を介して行われ
る。なお、スクリュー19の進退動作はストローク設定器
28に設定されたストローク設定値にしたがって制御装置
24によって制御される。言い換えれば、このストローク
設定値は基盤21上に係合されたスクリュー位置検出器29
により実測されたスクリュー19の位置値とが比較器30に
おいて比較され、この比較結果を示す信号が比較器30か
ら油圧系統を制御する制御装置24に与えられ、圧油源25
から油圧ピストン装置27への圧油供給量が流量制御弁22
および電磁リリーフ弁23により制御されることによりス
クリュー19の進退動作が決定される。同様に、スクリュ
ー回転モータ20の回転または停止も、図示されないがス
クリュー19の進退動作との関連下に制御装置24から与え
られる信号により行われることは言うまでもない。
ポーラス体の製造方法およびその製品の具体的な一実施
例について、図面を参照しつつ説明する。まず、射出成
形機および油圧回路を含む射出成形装置１の全体の概略
が示されている図１において、射出成形品を成形する金
型10に、射出成形機11はノズル部12において接合してい
る。この射出成形機11のシリンダ13内部において、材料
ホッパ14から供給される超高分子量ポリエチレンの材料
ペレットを溶融混練しつつ、溶融可塑化された材料樹脂
を計量してノズル部12に穿設されている流路15、さらに
は金型10におけるランナー部16およびゲート部17（図２
参照）を介してその金型10のキャビティ18に射出充填す
るスクリュー19が内装されている。このスクリュー19の
材料樹脂ペレットの溶融混練等のための回転はスクリュ
ー回転モータ20により行われる。また、スクリュー19お
よびスクリュー回転モータ20は基盤21に取り付けられて
おり、この基盤21は流量制御弁22および電磁リリーフ弁
23を制御装置24により制御操作することにより圧油源25
から管路26を介して油圧ピストン装置27に給排される圧
油でもって、図上において左右に駆動される。言い換え
れば、射出される超高分子量ポリエチレンの計量および
計量された超高分子量ポリエチレンの金型10のキャビテ
ィ18への射出充填等のためのスクリュー19のノズル部12
に向かっての進退、さらにはシリンダ13内部の超高分子
量ポリエチレンを所定の射出圧力にて射出するためのス
クリュー19に対する所定押圧力の付与等は、油圧ピスト
ン装置27への圧油の給排により基盤21を介して行われ
る。なお、スクリュー19の進退動作はストローク設定器
28に設定されたストローク設定値にしたがって制御装置
24によって制御される。言い換えれば、このストローク
設定値は基盤21上に係合されたスクリュー位置検出器29
により実測されたスクリュー19の位置値とが比較器30に
おいて比較され、この比較結果を示す信号が比較器30か
ら油圧系統を制御する制御装置24に与えられ、圧油源25
から油圧ピストン装置27への圧油供給量が流量制御弁22
および電磁リリーフ弁23により制御されることによりス
クリュー19の進退動作が決定される。同様に、スクリュ
ー回転モータ20の回転または停止も、図示されないがス
クリュー19の進退動作との関連下に制御装置24から与え
られる信号により行われることは言うまでもない。
【００２０】また、ノズル部12の流路15には、射出成形
機11のシリンダ13内部および金型10のキャビティ18間の
可塑化超高分子量ポリエチレンの流通を阻止可能な流路
開閉手段である閉止弁31が設けられているとともに、こ
の閉止弁31の開閉は操作レバー32を介して駆動装置33を
制御装置24により制御操作することにより行われる。こ
の閉止弁31の開閉度を制御することにより、金型10のキ
ャビティ18へ射出する可塑化超高分子量ポリエチレンの
せん断速度および金型10のキャビティ18へ充填する可塑
化超高分子量ポリエチレンの充填量が調節される。
機11のシリンダ13内部および金型10のキャビティ18間の
可塑化超高分子量ポリエチレンの流通を阻止可能な流路
開閉手段である閉止弁31が設けられているとともに、こ
の閉止弁31の開閉は操作レバー32を介して駆動装置33を
制御装置24により制御操作することにより行われる。こ
の閉止弁31の開閉度を制御することにより、金型10のキ
ャビティ18へ射出する可塑化超高分子量ポリエチレンの
せん断速度および金型10のキャビティ18へ充填する可塑
化超高分子量ポリエチレンの充填量が調節される。
【００２１】ところで、図１および図２に示されている
ように、金型10は射出成形機11のノズル部12に接合する
固定金型34とキャビティ18を形成する中間金型35および
圧縮プレート36とより構成されて、この圧縮プレート36
の進退によりキャビティ18の容積を変化させる。この圧
縮プレート36は圧縮シリンダ37のピストンロッド38に係
合され、このピストンロッド38が電磁切換弁39および電
磁リリーフ弁40を制御装置24により制御操作することに
より圧油源41から管路42a 、42b を介して圧縮シリンダ
37に給排される圧油でもって、図上において左右に駆動
される。言い換えれば、電磁切換弁39のソレノイドａが
励磁されて圧油源41から圧縮シリンダ37のピストン側37
a に圧油が供給されてピストンロッド38が図上において
右方へ駆動されることにより、圧縮プレート36は前進し
てキャビティ18の容積は収縮する。また、電磁切換弁39
のソレノイドａの励磁が断たれてソレノイドｂが励磁さ
れると、圧縮シリンダ37のピストン側37a に供給された
圧油は排出されてピストンロッド38が図上において左方
へ駆動されることにより、圧縮プレート36は後退してキ
ャビティ18の容積は拡大する。なお、圧縮プレート36上
にリターンピン43が設けられており、このリターンピン
43が圧縮プレート36の前進時に中間金型35に当接するこ
とにより圧縮プレート36の前進を規制してキャビティ18
の最小容積を確保している。また、圧縮プレート36の背
後にはストッパ44が設けられて、このストッパ44に圧縮
プレート36の後退時に圧縮プレート36が当接することに
より圧縮プレート36の後退を規制してキャビティ18の最
大容積を設定している。
ように、金型10は射出成形機11のノズル部12に接合する
固定金型34とキャビティ18を形成する中間金型35および
圧縮プレート36とより構成されて、この圧縮プレート36
の進退によりキャビティ18の容積を変化させる。この圧
縮プレート36は圧縮シリンダ37のピストンロッド38に係
合され、このピストンロッド38が電磁切換弁39および電
磁リリーフ弁40を制御装置24により制御操作することに
より圧油源41から管路42a 、42b を介して圧縮シリンダ
37に給排される圧油でもって、図上において左右に駆動
される。言い換えれば、電磁切換弁39のソレノイドａが
励磁されて圧油源41から圧縮シリンダ37のピストン側37
a に圧油が供給されてピストンロッド38が図上において
右方へ駆動されることにより、圧縮プレート36は前進し
てキャビティ18の容積は収縮する。また、電磁切換弁39
のソレノイドａの励磁が断たれてソレノイドｂが励磁さ
れると、圧縮シリンダ37のピストン側37a に供給された
圧油は排出されてピストンロッド38が図上において左方
へ駆動されることにより、圧縮プレート36は後退してキ
ャビティ18の容積は拡大する。なお、圧縮プレート36上
にリターンピン43が設けられており、このリターンピン
43が圧縮プレート36の前進時に中間金型35に当接するこ
とにより圧縮プレート36の前進を規制してキャビティ18
の最小容積を確保している。また、圧縮プレート36の背
後にはストッパ44が設けられて、このストッパ44に圧縮
プレート36の後退時に圧縮プレート36が当接することに
より圧縮プレート36の後退を規制してキャビティ18の最
大容積を設定している。
【００２２】なお、図１においてシリンダ13を加熱する
ヒータおよび金型10を冷却する冷却装置は図示が省略さ
れている。次に、前述されたような射出成形装置１を使
用し、次のような成形条件にて超高分子量ポリエチレン
ポーラス体を製造する方法を説明する。材料樹脂とし
て、超高分子量ポリエチレン「ハイゼックスミリオン３
４０Ｍ」（三井石油化学社製、メルトインデックス0.01
ｇ／10min 以下、極限粘度η16.7dl／ｇ）を用い、成形
温度 250℃、金型温度70℃、射出時間90／100 秒、成形
条件を射出圧力2000kg／cm2 、せん断速度５×104 秒-1
に設定し、金型は直径95mm、厚さ６〜12mmのディスク形
の超高分子量ポリエチレンポーラス体が得られる金型10
を用いる。なお、製造する超高分子量ポリエチレンポー
ラス体のＧ0 ／Ｖ0 値は 0.6(g/cm3) である。 (1) 型閉じ工程 公知の手段により金型10の型閉じを行なう。この金型10
が閉じられ閉止弁31が閉じられた状態において、電磁切
換弁39のソレノイドａおよびｂ，電磁切換弁39、電磁リ
リーフ弁40を制御することにより圧縮プレート36を駆動
させ、キャビティ18のキャビティ容積を目的の超高分子
量ポリエチレンポーラス体の製品容積Ｖ 0(cm3)よりも拡
張させて設定する。 (2) 射出充填工程 シリンダ13内部の可塑化超高分子量ポリエチレンをキャ
ビティ18へ射出する際に、所定射出圧力を生成させるた
めの所定値を流量制御弁22および電磁リリーフ弁23に設
定するとともに、製品重量Ｇ0(ｇ) に相当する可塑化超
高分子量ポリエチレンをキャビティ18へ充填するための
所定ストローク値をストローク設定器28に設定する。次
いで、所定せん断速度を生成させるような開閉度にて閉
止弁31が開かれ、圧油源25から管路26を介して油圧ピス
トン装置27に圧油を供給してスクリュー19を前進させる
と、可塑化超高分子量ポリエチレンは微粒子状となって
金型10のキャビティ18へ射出される。そして、スクリュ
ー19が所定の位置に達したことを検知する、言い換えれ
ば予め設定された製品重量Ｇ0(ｇ) に相当する重量の可
塑化超高分子量ポリエチレンがキャビティ18へ射出充填
されると閉止弁31が閉じられる。この閉止弁31の閉止時
には金型10のキャビティ18における樹脂状態は、図３に
示されているように微粒子状の可塑化超高分子量ポリエ
チレン51が集合した状態となっている。 (3) 圧縮工程 閉止弁31が閉じられた状態において、電磁切換弁39のソ
レノイドａを励磁して圧縮プレート36を図面上右方へ駆
動させることにより、金型10のキャビティ18の容積を製
品容積であるＶ0(cm3)まで圧縮する。このキャビティ18
の容積が所定の製品容積Ｖ0(cm3)まで圧縮されたことの
確認は、圧縮プレート36のリターンピン43が中間金型35
に当接することにより行なう。このように、射出直後の
状態から超高分子量ポリエチレンポーラス体の製品容積
Ｖ0(cm3)までキャビティ18の容積が圧縮されることによ
って、前工程においてキャビティ18へ射出されて微粒子
状の超高分子量ポリエチレン51の集合状態となっている
可塑化超高分子量ポリエチレンは、互に粒子表面層が融
着接合するとともに、融着接合した各微粒子間には空隙
部が形成される。 (4) 保圧・冷却工程 キャビティ18に射出充填された可塑化超高分子量ポリエ
チレンに公知の手段により保圧をかけ冷却する。このよ
うな冷却による固化によって前工程において形成された
各微粒子状の可塑化超高分子量ポリエチレン51の間の空
隙部は、外面に開口部を有して通ずるとともに、内部に
分布する連通気孔52となり、全体として透過性を有する
超高分子量ポリエチレンポーラス体となる。このように
して得られる超高分子量ポリエチレンポーラス体は、図
４にその要部が示されているように、相互に融着接合し
て、いわゆるボンディング状態にある微粒子状の可塑化
超高分子量ポリエチレン51と連通気孔52とが超高分子量
ポリエチレンポーラス体50の全部にわたってほぼ等しい
割合で分布するようになる。 (5) 型開き・エジェクト工程 キャビティ18の可塑化超高分子量ポリエチレンが冷却さ
れて固化すれば、公知の手段で金型10を開き、超高分子
量ポリエチレンポーラス体を取り出す。
ヒータおよび金型10を冷却する冷却装置は図示が省略さ
れている。次に、前述されたような射出成形装置１を使
用し、次のような成形条件にて超高分子量ポリエチレン
ポーラス体を製造する方法を説明する。材料樹脂とし
て、超高分子量ポリエチレン「ハイゼックスミリオン３
４０Ｍ」（三井石油化学社製、メルトインデックス0.01
ｇ／10min 以下、極限粘度η16.7dl／ｇ）を用い、成形
温度 250℃、金型温度70℃、射出時間90／100 秒、成形
条件を射出圧力2000kg／cm2 、せん断速度５×104 秒-1
に設定し、金型は直径95mm、厚さ６〜12mmのディスク形
の超高分子量ポリエチレンポーラス体が得られる金型10
を用いる。なお、製造する超高分子量ポリエチレンポー
ラス体のＧ0 ／Ｖ0 値は 0.6(g/cm3) である。 (1) 型閉じ工程 公知の手段により金型10の型閉じを行なう。この金型10
が閉じられ閉止弁31が閉じられた状態において、電磁切
換弁39のソレノイドａおよびｂ，電磁切換弁39、電磁リ
リーフ弁40を制御することにより圧縮プレート36を駆動
させ、キャビティ18のキャビティ容積を目的の超高分子
量ポリエチレンポーラス体の製品容積Ｖ 0(cm3)よりも拡
張させて設定する。 (2) 射出充填工程 シリンダ13内部の可塑化超高分子量ポリエチレンをキャ
ビティ18へ射出する際に、所定射出圧力を生成させるた
めの所定値を流量制御弁22および電磁リリーフ弁23に設
定するとともに、製品重量Ｇ0(ｇ) に相当する可塑化超
高分子量ポリエチレンをキャビティ18へ充填するための
所定ストローク値をストローク設定器28に設定する。次
いで、所定せん断速度を生成させるような開閉度にて閉
止弁31が開かれ、圧油源25から管路26を介して油圧ピス
トン装置27に圧油を供給してスクリュー19を前進させる
と、可塑化超高分子量ポリエチレンは微粒子状となって
金型10のキャビティ18へ射出される。そして、スクリュ
ー19が所定の位置に達したことを検知する、言い換えれ
ば予め設定された製品重量Ｇ0(ｇ) に相当する重量の可
塑化超高分子量ポリエチレンがキャビティ18へ射出充填
されると閉止弁31が閉じられる。この閉止弁31の閉止時
には金型10のキャビティ18における樹脂状態は、図３に
示されているように微粒子状の可塑化超高分子量ポリエ
チレン51が集合した状態となっている。 (3) 圧縮工程 閉止弁31が閉じられた状態において、電磁切換弁39のソ
レノイドａを励磁して圧縮プレート36を図面上右方へ駆
動させることにより、金型10のキャビティ18の容積を製
品容積であるＶ0(cm3)まで圧縮する。このキャビティ18
の容積が所定の製品容積Ｖ0(cm3)まで圧縮されたことの
確認は、圧縮プレート36のリターンピン43が中間金型35
に当接することにより行なう。このように、射出直後の
状態から超高分子量ポリエチレンポーラス体の製品容積
Ｖ0(cm3)までキャビティ18の容積が圧縮されることによ
って、前工程においてキャビティ18へ射出されて微粒子
状の超高分子量ポリエチレン51の集合状態となっている
可塑化超高分子量ポリエチレンは、互に粒子表面層が融
着接合するとともに、融着接合した各微粒子間には空隙
部が形成される。 (4) 保圧・冷却工程 キャビティ18に射出充填された可塑化超高分子量ポリエ
チレンに公知の手段により保圧をかけ冷却する。このよ
うな冷却による固化によって前工程において形成された
各微粒子状の可塑化超高分子量ポリエチレン51の間の空
隙部は、外面に開口部を有して通ずるとともに、内部に
分布する連通気孔52となり、全体として透過性を有する
超高分子量ポリエチレンポーラス体となる。このように
して得られる超高分子量ポリエチレンポーラス体は、図
４にその要部が示されているように、相互に融着接合し
て、いわゆるボンディング状態にある微粒子状の可塑化
超高分子量ポリエチレン51と連通気孔52とが超高分子量
ポリエチレンポーラス体50の全部にわたってほぼ等しい
割合で分布するようになる。 (5) 型開き・エジェクト工程 キャビティ18の可塑化超高分子量ポリエチレンが冷却さ
れて固化すれば、公知の手段で金型10を開き、超高分子
量ポリエチレンポーラス体を取り出す。
【００２３】本実施例においては、目的とする超高分子
量ポリエチレンポーラス体の製品容積Ｖ0(cm3)に対して
超高分子量ポリエチレンポーラス体の製品重量Ｇ0(g)を
Ｇ0 ／Ｖ0 値が0.6(g/cm3)となるように設定した。この
Ｇ0 ／Ｖ0 値は 0.7〜0.3(g/cm3)の範囲が好ましく、
0.7(g/cm3) を超えると溶融時の超高分子量ポリエチレ
ンの密度0.76(g/cm3) に近づいて連通気孔52が少くなっ
て透過性が不足し、0.3(g/cm3)未満となると超高分子量
ポリエチレン粉末のかさ比重に近似して得られる超高分
子量ポリエチレンポーラス体が脆くなる傾向がある。ま
た、超高分子量ポリエチレンポーラス体がフィルタとし
て使われるときはＧ0 ／Ｖ0 値が 0.5〜0.7(g/cm3)程
度、キャリヤとして使われるときはＧ0 ／Ｖ0 値は0.3
〜0.5(g/cm3)程度が好ましい。
量ポリエチレンポーラス体の製品容積Ｖ0(cm3)に対して
超高分子量ポリエチレンポーラス体の製品重量Ｇ0(g)を
Ｇ0 ／Ｖ0 値が0.6(g/cm3)となるように設定した。この
Ｇ0 ／Ｖ0 値は 0.7〜0.3(g/cm3)の範囲が好ましく、
0.7(g/cm3) を超えると溶融時の超高分子量ポリエチレ
ンの密度0.76(g/cm3) に近づいて連通気孔52が少くなっ
て透過性が不足し、0.3(g/cm3)未満となると超高分子量
ポリエチレン粉末のかさ比重に近似して得られる超高分
子量ポリエチレンポーラス体が脆くなる傾向がある。ま
た、超高分子量ポリエチレンポーラス体がフィルタとし
て使われるときはＧ0 ／Ｖ0 値が 0.5〜0.7(g/cm3)程
度、キャリヤとして使われるときはＧ0 ／Ｖ0 値は0.3
〜0.5(g/cm3)程度が好ましい。
【００２４】本実施例においては、金型10のキャビティ
18の容積を製品容積Ｖ0(cm3)以上に拡張させておき、可
塑化超高分子量ポリエチレンの射出充填後にキャビティ
18の容積を圧縮することにより所定の製品容積Ｖ0(cm3)
を得たが、製品用途、Ｇ0 ／Ｖ0 値等によっては、金型
10のキャビティ18の容積を製品容積Ｖ0(cm3)に設定し、
圧縮工程なしに超高分子量ポリエチレンポーラス体を得
ることもできる。また、圧縮の有無、圧縮の程度、Ｇ0
／Ｖ0 値によっては、超高分子量ポリエチレンポーラス
体の外面に近い部分と中央に近い部分とで超高分子量ポ
リエチレンに対する連通気孔52の分布比率を変えること
ができる。例えば、図５に示されている超高分子量ポリ
エチレンポーラス体50においては、外面および外面に接
する成表層部が連通気孔少量部となっており、中心部お
よび中心部に近い部分が連通気孔多量部となっている。
このような構成とされる超高分子量ポリエチレンポーラ
ス体は、所要の透過性を有するのみならず、中心部に近
い部分に比べて表層部の機械的強度が優れ、必要部に限
って選択的に強度を向上させたものとなっている。
18の容積を製品容積Ｖ0(cm3)以上に拡張させておき、可
塑化超高分子量ポリエチレンの射出充填後にキャビティ
18の容積を圧縮することにより所定の製品容積Ｖ0(cm3)
を得たが、製品用途、Ｇ0 ／Ｖ0 値等によっては、金型
10のキャビティ18の容積を製品容積Ｖ0(cm3)に設定し、
圧縮工程なしに超高分子量ポリエチレンポーラス体を得
ることもできる。また、圧縮の有無、圧縮の程度、Ｇ0
／Ｖ0 値によっては、超高分子量ポリエチレンポーラス
体の外面に近い部分と中央に近い部分とで超高分子量ポ
リエチレンに対する連通気孔52の分布比率を変えること
ができる。例えば、図５に示されている超高分子量ポリ
エチレンポーラス体50においては、外面および外面に接
する成表層部が連通気孔少量部となっており、中心部お
よび中心部に近い部分が連通気孔多量部となっている。
このような構成とされる超高分子量ポリエチレンポーラ
ス体は、所要の透過性を有するのみならず、中心部に近
い部分に比べて表層部の機械的強度が優れ、必要部に限
って選択的に強度を向上させたものとなっている。
【００２５】また、図６(A) に示されているように、キ
ャビティ18の一部( 外周部) のみを圧縮するような形状
の圧縮プレート36' によりキャビティ18を圧縮するよう
にすれば、図６(B)示されているように、この圧縮され
る部分は連通気孔52が極めて少ないか、または連通気孔
52のない稠密な組織となって機械的強度に優れたものと
なる。また、圧縮されない中央部は図４に示されている
ような連通気孔52を有するポーラスな組織となる。この
ような複合組織を有する超高分子量ポリエチレンポーラ
ス体をフィルタとして使用する場合に、機械的強度の優
れた外周部を支持して固定するとともに、中心部をフィ
ルタとして使用すれば好都合であり、全体がポーラスな
組織となったフィルタであれば支持するために必要なＯ
リング等が不要となる。このような複合組織を有する超
高分子量ポリエチレンポーラス体を製造するに際して
は、図６に示されているようなキャビティ18の一部分の
みを圧縮する他に、進達ストロークが異るデュアルタイ
プの圧縮プレートを採用する等して、いわゆる二段圧縮
を行うことによっても製造することができる。
ャビティ18の一部( 外周部) のみを圧縮するような形状
の圧縮プレート36' によりキャビティ18を圧縮するよう
にすれば、図６(B)示されているように、この圧縮され
る部分は連通気孔52が極めて少ないか、または連通気孔
52のない稠密な組織となって機械的強度に優れたものと
なる。また、圧縮されない中央部は図４に示されている
ような連通気孔52を有するポーラスな組織となる。この
ような複合組織を有する超高分子量ポリエチレンポーラ
ス体をフィルタとして使用する場合に、機械的強度の優
れた外周部を支持して固定するとともに、中心部をフィ
ルタとして使用すれば好都合であり、全体がポーラスな
組織となったフィルタであれば支持するために必要なＯ
リング等が不要となる。このような複合組織を有する超
高分子量ポリエチレンポーラス体を製造するに際して
は、図６に示されているようなキャビティ18の一部分の
みを圧縮する他に、進達ストロークが異るデュアルタイ
プの圧縮プレートを採用する等して、いわゆる二段圧縮
を行うことによっても製造することができる。
【００２６】さらに、材料樹脂である超高分子量ポリエ
チレンに射出成形時の樹脂温度よりも融点の高い添加材
を加え、添加材を超高分子量ポリエチレンポーラス体組
織中に分散させてもよい。例えば、添加材として活性炭
微粒子を用いれば脱臭効果を有する所望形状の超高分子
量ポリエチレンポーラス体を成形することができる。こ
のような添加材の添加比率は、容積において連続気孔の
割合を超えない程度が好ましい。
チレンに射出成形時の樹脂温度よりも融点の高い添加材
を加え、添加材を超高分子量ポリエチレンポーラス体組
織中に分散させてもよい。例えば、添加材として活性炭
微粒子を用いれば脱臭効果を有する所望形状の超高分子
量ポリエチレンポーラス体を成形することができる。こ
のような添加材の添加比率は、容積において連続気孔の
割合を超えない程度が好ましい。
【００２７】また、材料樹脂である超高分子量ポリエチ
レンに射出成形時の樹脂温度よりも融点の高い添加材を
加えて射出成形し、添加材を超高分子量ポリエチレンポ
ーラス体組織中に分散させて、成形後にその添加材を溶
解するが超高分子量ポリエチレンを溶解しない溶剤にて
その添加材を除去しても良く、添加材の粒子径を選択す
ることにより連通気孔52の気孔径を調整することが可能
となる。例えば、添加材として食塩の微細結晶、溶剤と
して水を使用することができ、超高分子量ポリエチレン
ポーラス体はその組織中に多数の連通気孔52を有するた
めに、溶剤が浸透し易く添加材を容易に除去することが
できる。
レンに射出成形時の樹脂温度よりも融点の高い添加材を
加えて射出成形し、添加材を超高分子量ポリエチレンポ
ーラス体組織中に分散させて、成形後にその添加材を溶
解するが超高分子量ポリエチレンを溶解しない溶剤にて
その添加材を除去しても良く、添加材の粒子径を選択す
ることにより連通気孔52の気孔径を調整することが可能
となる。例えば、添加材として食塩の微細結晶、溶剤と
して水を使用することができ、超高分子量ポリエチレン
ポーラス体はその組織中に多数の連通気孔52を有するた
めに、溶剤が浸透し易く添加材を容易に除去することが
できる。
【００２８】以上にように、本発明の超高分子量ポリエ
チレンポーラス体は、各種の液体または気体に対するフ
ィルタとして用いられ、あるいは酵素、触媒、イオンま
たは吸着剤等の特定関与物のキャリヤとして用いられる
場合の作業性、耐用性を高めることができる。ところ
で、超高分子量ポリエチレンポーラス体を得るための可
塑化超高分子量ポリエチレンの射出充填量の制御は、射
出成形機11のノズル部12に設けられた閉止弁31の開閉に
よることが有利であるが、閉止弁31が設けられていない
射出成形機による場合においても、製品重量Ｇ0(g)を射
出した後射出を即座に停止すれば良い。この停止する方
法としては、(a) 射出前の可塑化計量値を一定とし、機
械的スクリュー前進位置まで射出する、(b) 所定ストロ
ーク射出した後、即座に射出圧力を低下させ、射出を中
断する、(c) 所定時間だけ射出した後、即座に射出圧力
を低下させ、射出を中断する、(d) 所定射出圧力まで射
出した後、即座に射出圧力を低下させ、射出を中断する
等の種種な方法があり、これらの採用によっても本発明
は円滑に実施できる。
チレンポーラス体は、各種の液体または気体に対するフ
ィルタとして用いられ、あるいは酵素、触媒、イオンま
たは吸着剤等の特定関与物のキャリヤとして用いられる
場合の作業性、耐用性を高めることができる。ところ
で、超高分子量ポリエチレンポーラス体を得るための可
塑化超高分子量ポリエチレンの射出充填量の制御は、射
出成形機11のノズル部12に設けられた閉止弁31の開閉に
よることが有利であるが、閉止弁31が設けられていない
射出成形機による場合においても、製品重量Ｇ0(g)を射
出した後射出を即座に停止すれば良い。この停止する方
法としては、(a) 射出前の可塑化計量値を一定とし、機
械的スクリュー前進位置まで射出する、(b) 所定ストロ
ーク射出した後、即座に射出圧力を低下させ、射出を中
断する、(c) 所定時間だけ射出した後、即座に射出圧力
を低下させ、射出を中断する、(d) 所定射出圧力まで射
出した後、即座に射出圧力を低下させ、射出を中断する
等の種種な方法があり、これらの採用によっても本発明
は円滑に実施できる。
【００２９】
【発明の効果】本発明による超高分子量ポリエチレンポ
ーラス体の製造方法においては、射出成形機を用いて製
造できるため所望形状の超高分子量ポリエチレンポーラ
ス体を容易に製造できるとともに、添加材の混入、可塑
化超高分子量ポリエチレンの金型のキャビティへ充填密
度（Ｇ0 ／Ｖ0 値）、射出充填後のキャビティ容積の圧
縮の有無および圧縮の程度を選択することにより連通気
孔の分布状況および気孔径の調整が容易である。したが
って、この製造方法による製品である超高分子量ポリエ
チレンポーラス体は、超高分子量ポリエチレンのもつ優
れた耐薬品性に加えて、透過性を有するとともに自立保
形性および機械的強度に優れるため、フィルタまたはキ
ャリヤとして広い分野において利用され得る。
ーラス体の製造方法においては、射出成形機を用いて製
造できるため所望形状の超高分子量ポリエチレンポーラ
ス体を容易に製造できるとともに、添加材の混入、可塑
化超高分子量ポリエチレンの金型のキャビティへ充填密
度（Ｇ0 ／Ｖ0 値）、射出充填後のキャビティ容積の圧
縮の有無および圧縮の程度を選択することにより連通気
孔の分布状況および気孔径の調整が容易である。したが
って、この製造方法による製品である超高分子量ポリエ
チレンポーラス体は、超高分子量ポリエチレンのもつ優
れた耐薬品性に加えて、透過性を有するとともに自立保
形性および機械的強度に優れるため、フィルタまたはキ
ャリヤとして広い分野において利用され得る。
【図１】本発明による超高分子量ポリエチレンポーラス
体の製造に用いる射出成形装置の全体の半図解式縦断面
図である。
体の製造に用いる射出成形装置の全体の半図解式縦断面
図である。
【図２】図１の要部拡大縦断面図である。
【図３】金型のキャビティに射出された微粒子状の可塑
化超高分子量ポリエチレンの状態を説明する説明図であ
る。
化超高分子量ポリエチレンの状態を説明する説明図であ
る。
【図４】超高分子量ポリエチレンポーラス体の組織説明
図である。
図である。
【図５】図５は、他の実施例における超高分子量ポリエ
チレンポーラス体の組織説明図である。
チレンポーラス体の組織説明図である。
【図６】(A),(B) は、超高分子量ポリエチレンポーラス
体の部分圧縮を説明する説明図である。
体の部分圧縮を説明する説明図である。
１、射出成形装置 10 金型 11 射出成形機 12 ノズル部 13 シリンダ 14 材料ホッパ 15 流路 16 ランナー部 17 ゲート部 18 キャビティ 19 スクリュー 20 スクリュー回転モータ 21 基盤 22 流量制御弁 23、40 電磁リリーフ弁 24 制御装置 25、41 圧油源 26、42、42a 、42b 管路 27 油圧ピストン装置 28 ストローク設定器 29 スクリュー位置検出器 30 比較器 31 閉止弁 32 操作レバー 33 駆動装置 34 固定金型 35 中間金型 36、36' 圧縮プレート 37 圧縮シリンダ 38 ピストンロッド 39 電磁切換弁 ａ，ｂ ソレノイド 43 リターンピン 44 ストッパ 50 超高分子量ポリエチレンポーラス体 51 微粒子状の可塑化超高分子量ポリエチレン 52 連通気孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 23:00 105:04 Ｃ０８Ｌ 23:04
Claims (18)
- 【請求項１】 微粒子状の可塑化超高分子量ポリエチレ
ンを融着接合させて外面に対して連通する連通気孔を有
することを特徴とする超高分子量ポリエチレンポーラス
体。 - 【請求項２】 前記微粒子状の可塑化超高分子量ポリエ
チレンは、射出成形時の樹脂温度よりも融点の高い添加
材を含有することを特徴とする請求項１に記載の超高分
子量ポリエチレンポーラス体。 - 【請求項３】 前記添加材は炭素質添加材であることを
特徴とする請求項２に記載の超高分子量ポリエチレンポ
ーラス体。 - 【請求項４】 前記連通気孔は、外面に接する表層部に
おけるよりも中心部および中心部に近い部分における方
が単位体積当りの分布個数が大であることを特徴とする
請求項１乃至３のいずれかに記載の超高分子量ポリエチ
レンポーラス体。 - 【請求項５】 前記超高分子量ポリエチレンポーラス体
は、一部に稠密な組織を有することを特徴とする請求項
１乃至３のいずれかに記載の超高分子量ポリエチレンポ
ーラス体。 - 【請求項６】 金型のキャビティへ可塑化超高分子量ポ
リエチレンを射出充填するに際し、この可塑化超高分子
量ポリエチレンをせん断速度５×104 秒-1以上にてその
金型のキャビティへ射出するとともに、この可塑化超高
分子量ポリエチレンを製品容積をＶ0 (cm3) 、製品重量
をＧ0(ｇ) とする場合のＧ0 ／Ｖ0 値が0.7(ｇ/cm3) 以
下となるようにその金型のキャビティへ充填することを
特徴とする超高分子量ポリエチレンポーラス体の製造方
法。 - 【請求項７】 前記金型のキャビティへ射出する可塑化
超高分子量ポリエチレンのせん断速度およびその金型の
キャビティへ充填する可塑化超高分子量ポリエチレンの
充填量の調節は、射出成形機のシリンダ内部からその金
型のキャビティに至るまでの間に設けられるそれらシリ
ンダ内部およびその金型のキャビティの間の可塑化超高
分子量ポリエチレンの流通を阻止可能な流路開閉手段の
開閉度を制御することにより行われることを特徴とする
請求項６に記載の超高分子量ポリエチレンポーラス体の
製造方法。 - 【請求項８】 前記可塑化超高分子量ポリエチレンに射
出成形時の樹脂温度よりも融点の高い添加材を加えるこ
とを特徴とする請求項６に記載の超高分子量ポリエチレ
ンポーラス体の製造方法。 - 【請求項９】 前記可塑化超高分子量ポリエチレンに射
出成形時の樹脂温度よりも融点の高い添加材を加えて射
出成形し、成形後にその添加材を溶解するが超高分子量
ポリエチレンを溶解しない溶剤にてその添加材を除去す
ることを特徴とする請求項６に記載の超高分子量ポリエ
チレンポーラス体の製造方法。 - 【請求項１０】 前記金型のキャビティへ射出する可塑
化超高分子量ポリエチレンのせん断速度およびその金型
のキャビティへ充填する可塑化超高分子量ポリエチレン
の充填量の調節は、前記射出成形機のシリンダ内部から
その金型のキャビティに至るまでの間に設けられるそれ
らシリンダ内部およびその金型のキャビティの間の可塑
化超高分子量ポリエチレンの流通を阻止可能な流路開閉
手段の開閉度を制御することにより行われるとともに、
この可塑化超高分子量ポリエチレンに射出成形時の樹脂
温度よりも融点の高い添加材を加えることを特徴とする
請求項６に記載の超高分子量ポリエチレンポーラス体の
製造方法。 - 【請求項１１】 前記金型のキャビティへ射出する可塑
化超高分子量ポリエチレンのせん断速度およびその金型
のキャビティへ充填する可塑化超高分子量ポリエチレン
の充填量の調節は、前記射出成形機のシリンダ内部から
その金型のキャビティに至るまでの間に設けられるそれ
らシリンダ内部およびその金型のキャビティの間の可塑
化超高分子量ポリエチレンの流通を阻止可能な流路開閉
手段の開閉度を制御することにより行われるとともに、
この可塑化超高分子量ポリエチレンに射出成形時の樹脂
温度よりも融点の高い添加材を加えて射出成形し、成形
後にその添加材を溶解するが超高分子量ポリエチレンを
溶解しない溶剤にてその添加材を除去することを特徴と
する請求項６に記載の超高分子量ポリエチレンポーラス
体の製造方法。 - 【請求項１２】 前記添加材は炭素質添加材であること
を特徴とする請求項８に記載の超高分子量ポリエチレン
ポーラス体の製造方法。 - 【請求項１３】 前記添加材は炭素質添加材であること
を特徴とする請求項10に記載の超高分子量ポリエチレン
ポーラス体の製造方法。 - 【請求項１４】 前記添加材は塩化ナトリウム結晶であ
ることを特徴とする請求項９に記載の超高分子量ポリエ
チレンポーラス体の製造方法。 - 【請求項１５】 前記添加材は塩化ナトリウム結晶であ
ることを特徴とする請求項11に記載の超高分子量ポリエ
チレンポーラス体の製造方法。 - 【請求項１６】 前記金型のキャビティの容積を製品容
積Ｖ0(cm3)に設定するとともに、製品重量Ｇ0(ｇ) に相
当する可塑化超高分子量ポリエチレンを射出充填するこ
とを特徴とする請求項６乃至15のいずれかに記載の超高
分子量ポリエチレンポーラス体の製造方法。 - 【請求項１７】 前記金型のキャビティの容積を製品容
積Ｖ0(cm3)以上に拡張させて設定するとともに、製品重
量Ｇ0(ｇ) に相当する可塑化超高分子量ポリエチレンを
射出充填し、次いでその金型のキャビティの全体を圧縮
することによりその金型のキャビティの容積を製品容積
Ｖ0(cm3)まで圧縮することを特徴とする請求項６乃至15
のいずれかに記載の超高分子量ポリエチレンポーラス体
の製造方法。 - 【請求項１８】 前記金型のキャビティの容積を製品容
積Ｖ0(cm3)以上に拡張させて設定するとともに、製品重
量Ｇ0(ｇ) に相当する可塑化超高分子量ポリエチレンを
射出充填し、次いでその金型のキャビティの一部を圧縮
することによりその金型のキャビティの容積を製品容積
Ｖ0(cm3)まで圧縮することを特徴とする請求項６乃至15
のいずれかに記載の超高分子量ポリエチレンポーラス体
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28760391A JPH05125214A (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 超高分子量ポリエチレンポーラス体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28760391A JPH05125214A (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 超高分子量ポリエチレンポーラス体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05125214A true JPH05125214A (ja) | 1993-05-21 |
Family
ID=17719415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28760391A Pending JPH05125214A (ja) | 1991-11-01 | 1991-11-01 | 超高分子量ポリエチレンポーラス体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05125214A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0658411A2 (de) * | 1993-12-06 | 1995-06-21 | Hoechst Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung poröser Formkörper |
| US6334968B1 (en) * | 1996-05-22 | 2002-01-01 | Ben Gurion University Of The Negev | Method of forming polysaccharide sponges for cell culture and transplantation |
| KR101309842B1 (ko) * | 2013-02-28 | 2013-09-23 | 김택동 | 가스를 이용한 필터와 그 제조금형 및 그 제조방법 |
| CN114368106A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-19 | 北京化工大学 | 一种超高分子量聚乙烯微孔过滤材料的注塑成型方法 |
-
1991
- 1991-11-01 JP JP28760391A patent/JPH05125214A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0658411A2 (de) * | 1993-12-06 | 1995-06-21 | Hoechst Aktiengesellschaft | Verfahren zur Herstellung poröser Formkörper |
| EP0658411A3 (de) * | 1993-12-06 | 1996-02-07 | Hoechst Ag | Verfahren zur Herstellung poröser Formkörper. |
| US6334968B1 (en) * | 1996-05-22 | 2002-01-01 | Ben Gurion University Of The Negev | Method of forming polysaccharide sponges for cell culture and transplantation |
| US6793675B2 (en) | 1996-05-22 | 2004-09-21 | Ben Gurion University Of The Negev | Polysaccharide sponges for cell culture and transplantation |
| KR101309842B1 (ko) * | 2013-02-28 | 2013-09-23 | 김택동 | 가스를 이용한 필터와 그 제조금형 및 그 제조방법 |
| CN114368106A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-19 | 北京化工大学 | 一种超高分子量聚乙烯微孔过滤材料的注塑成型方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010626 |