JPH0566855B2 - - Google Patents
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- JPH0566855B2 JPH0566855B2 JP3454689A JP3454689A JPH0566855B2 JP H0566855 B2 JPH0566855 B2 JP H0566855B2 JP 3454689 A JP3454689 A JP 3454689A JP 3454689 A JP3454689 A JP 3454689A JP H0566855 B2 JPH0566855 B2 JP H0566855B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
- B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
- B01D39/16—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres
- B01D39/1638—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being particulate
- B01D39/1653—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being particulate of synthetic origin
- B01D39/1661—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of organic material, e.g. synthetic fibres the material being particulate of synthetic origin sintered or bonded
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は超高分子量ポリエチレン（以下、
UHPEと称す）から成る多孔質体の製造法に関
するものである。
UHPEと称す）から成る多孔質体の製造法に関
するものである。
（従来の技術）
UHPEは一般のポリエチレンの分子量が約10
万以下であるのに対し、約50万以上（粘度法によ
る測定値）の高分子量を有する点で特異である。
万以下であるのに対し、約50万以上（粘度法によ
る測定値）の高分子量を有する点で特異である。
そして、UHPE成形品は種々の分野に使用さ
れ、その多孔質体も例えば、滑りシート、冷蔵庫
用調湿フイルター、平面アンテナ用誘電体等に用
いられている。
れ、その多孔質体も例えば、滑りシート、冷蔵庫
用調湿フイルター、平面アンテナ用誘電体等に用
いられている。
このようなUHPE多孔質体の製造法としては、
UHPE粉末を金型に充填し、この粉末を所定圧
力で加圧し、次いでUHPEの融点以上に温度維
持された加熱炉中で焼結した後冷却して金型から
取り出すことによりブロツク状多孔質体を得、そ
の後これを所定厚さに切削してシート状とする方
法が知られている。
UHPE粉末を金型に充填し、この粉末を所定圧
力で加圧し、次いでUHPEの融点以上に温度維
持された加熱炉中で焼結した後冷却して金型から
取り出すことによりブロツク状多孔質体を得、そ
の後これを所定厚さに切削してシート状とする方
法が知られている。
しかしながら、上記従来法によつて得られるブ
ロツク状多孔質体は外周部近傍では比重（見かけ
比重）が高く（多孔質化の度合が低い）、中心部
では比重が低い（多孔質化の度合が高い）もの
で、多孔質構造が不均一である。
ロツク状多孔質体は外周部近傍では比重（見かけ
比重）が高く（多孔質化の度合が低い）、中心部
では比重が低い（多孔質化の度合が高い）もの
で、多孔質構造が不均一である。
従つて、このブロツク状多孔質体をその外周部
から順次切削して得られるシート状多孔質体も、
切削初めの部分では比重が高く、切削終りに近づ
くにつれて比重が低いという不均一多孔質構造と
なるのが不可避である。
から順次切削して得られるシート状多孔質体も、
切削初めの部分では比重が高く、切削終りに近づ
くにつれて比重が低いという不均一多孔質構造と
なるのが不可避である。
従来法によつて得られる多孔質体の比重のバラ
ツキ（多孔質構造の不均一さ）は、金型内での焼
結工程における熱伝導の不均一さがその主因と推
定される。
ツキ（多孔質構造の不均一さ）は、金型内での焼
結工程における熱伝導の不均一さがその主因と推
定される。
即ち、従来法の焼結工程において熱は金型壁を
通してUHPE粉末に伝達されるので、金型壁面
近傍の粉末は短時間で溶融状態となり、一方、金
語壁面からの距離が大きくなるにつれて熱伝導の
遅さのために溶融状態に到達し難くなる。このた
め金型壁面近傍においては粉末と粉末の融着状態
が密となつて比重が高くなり、金型壁面から離れ
るにつれて粉末と粉末の融着状態が粗となつて比
重が低くなるのである。
通してUHPE粉末に伝達されるので、金型壁面
近傍の粉末は短時間で溶融状態となり、一方、金
語壁面からの距離が大きくなるにつれて熱伝導の
遅さのために溶融状態に到達し難くなる。このた
め金型壁面近傍においては粉末と粉末の融着状態
が密となつて比重が高くなり、金型壁面から離れ
るにつれて粉末と粉末の融着状態が粗となつて比
重が低くなるのである。
（発明が解決しようとする課題）
従つて、本発明は多孔質構造の均一なUHPE
多孔質体を製造し得る方法を提供することを目的
とする。
多孔質体を製造し得る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）
本発明者は従来技術の有する上記問題を解決す
るため種々検討の結果、金型内に充填した粉末を
加圧するのに先立ち、特定温度よりも低温で加熱
を行なうこと、焼結前に脱気を行なうことおよび
焼結を加熱水蒸気中で行なうこと、を実行するこ
とにより、理由は明らかではないが、比重のバラ
ツキが少ない均質な多孔質体が得られることを見
出し、本発明を完成するに至つた。
るため種々検討の結果、金型内に充填した粉末を
加圧するのに先立ち、特定温度よりも低温で加熱
を行なうこと、焼結前に脱気を行なうことおよび
焼結を加熱水蒸気中で行なうこと、を実行するこ
とにより、理由は明らかではないが、比重のバラ
ツキが少ない均質な多孔質体が得られることを見
出し、本発明を完成するに至つた。
即ち、本発明に係るUHPE多孔質体の製造法
はUHPE粉末を金型に充填し、該ポリエチレン
の融点よりも低い温度で加熱した後加圧すること
により予備成形物を得、この予備成形物を減圧雰
囲気中に置き該成形物内の空気を除去し、次いで
上記ポリエチレン融点以上に加熱された水蒸気雰
囲気中で焼結した後冷却することを特徴とするも
のである。
はUHPE粉末を金型に充填し、該ポリエチレン
の融点よりも低い温度で加熱した後加圧すること
により予備成形物を得、この予備成形物を減圧雰
囲気中に置き該成形物内の空気を除去し、次いで
上記ポリエチレン融点以上に加熱された水蒸気雰
囲気中で焼結した後冷却することを特徴とするも
のである。
また、本発明の他の態様においては、上記方法
によつて得られるブロツク状多孔質体を所定厚さ
に切削することにより、シート状多孔質体を得る
ことができる。
によつて得られるブロツク状多孔質体を所定厚さ
に切削することにより、シート状多孔質体を得る
ことができる。
本発明においては、先ず、UHPE粉末が金型
に充填され、加熱される。
に充填され、加熱される。
この加熱温度はUHPEの融点よりも低い温度
とするが、温度（Ｘ℃）を下記式で示される範囲
に設定するのが好適であることが、本発明者の実
験によつて判明した。
とするが、温度（Ｘ℃）を下記式で示される範囲
に設定するのが好適であることが、本発明者の実
験によつて判明した。
（UHPEの融点−20℃）≦Ｘ＜UHPEの融点
また、加熱時間は温度によつて変わり得るが、
通常金型内で形成される予備成形物の肉厚１cm当
り30〜60分である。
通常金型内で形成される予備成形物の肉厚１cm当
り30〜60分である。
この加熱後に金型内に充填せしめられている
UHPE粉末が加圧され、予備成形物が得られる。
加圧は、通常、約0.3〜40Kg／cm2の圧力をUHPE
粉末に作用させ、金型内におけるUHPE粉末の
充填高さを調整する方法によつて行なうことがで
きる。
UHPE粉末が加圧され、予備成形物が得られる。
加圧は、通常、約0.3〜40Kg／cm2の圧力をUHPE
粉末に作用させ、金型内におけるUHPE粉末の
充填高さを調整する方法によつて行なうことがで
きる。
金型内で形成される予備成形物の重量（金型に
充填したHUPEの重量）、予備成形物の底面積
（通常は金型の底面積と同じ）、予備成形物の高さ
（金型へのUHPEの充填高さ）および予備成形物
の比重の間には下記の関係式（）が成立する。
充填したHUPEの重量）、予備成形物の底面積
（通常は金型の底面積と同じ）、予備成形物の高さ
（金型へのUHPEの充填高さ）および予備成形物
の比重の間には下記の関係式（）が成立する。
重量＝底面積×高さ×比重 ……（）
従つて、上記加圧により金型へのUHPEの充
填高さを所定値にすることによつて、予備成形物
の比重を決定できる。即ち、同一の金型を用い、
UHPE粉末の充填重量を同量とした場合には、
充填高さが高い程、比重の小さな予備成形物が得
られる。なお、本発明においては、比重が約0.45
〜0.85になるように充填高さを調整するのが作業
性の点から好ましいことが判明した。
填高さを所定値にすることによつて、予備成形物
の比重を決定できる。即ち、同一の金型を用い、
UHPE粉末の充填重量を同量とした場合には、
充填高さが高い程、比重の小さな予備成形物が得
られる。なお、本発明においては、比重が約0.45
〜0.85になるように充填高さを調整するのが作業
性の点から好ましいことが判明した。
そして、本発明の方法によつて得られる多孔質
体の比重は、他の条件が同じであれば、予備成形
物の比重と密接な関連性を有し、予備成形物の比
重が高い程、その成形物を用いて得られる多孔質
体の比重も高くなる。この意味において、加圧は
多孔質体の比重決定工程と見ることができる。そ
して、加圧工程によつて得られる予備成形物の比
重を上記範囲に設定した場合には、後の工程の条
件によつて多少変わり得るが、比重が約0.60〜
0.80の多孔質体が得られる。
体の比重は、他の条件が同じであれば、予備成形
物の比重と密接な関連性を有し、予備成形物の比
重が高い程、その成形物を用いて得られる多孔質
体の比重も高くなる。この意味において、加圧は
多孔質体の比重決定工程と見ることができる。そ
して、加圧工程によつて得られる予備成形物の比
重を上記範囲に設定した場合には、後の工程の条
件によつて多少変わり得るが、比重が約0.60〜
0.80の多孔質体が得られる。
上記加圧工程によつて得られる予備成形物は減
圧雰囲気中に置かれる。これは予備成形物の形成
された無数の気孔の内の空気を除去するために行
なうものである。脱気は、例えば予備成形物を金
型から取り出し、耐圧容器中に入れ減圧する方法
によつて行なうことができる。雰囲気圧は、通
常、約0.1〜10mmHgである。
圧雰囲気中に置かれる。これは予備成形物の形成
された無数の気孔の内の空気を除去するために行
なうものである。脱気は、例えば予備成形物を金
型から取り出し、耐圧容器中に入れ減圧する方法
によつて行なうことができる。雰囲気圧は、通
常、約0.1〜10mmHgである。
このようにして脱気された予備成形物は、次い
でUHPEの融点以上に加熱された水蒸気雰囲気
中で焼結される。
でUHPEの融点以上に加熱された水蒸気雰囲気
中で焼結される。
このとき、予備成形物は脱気状態であり、しか
も水蒸気はUHPEの融点以上に昇温するため加
圧されているので、該成形物の気孔内に容易に浸
入して速やかに熱を伝達し、成形物を焼結する。
も水蒸気はUHPEの融点以上に昇温するため加
圧されているので、該成形物の気孔内に容易に浸
入して速やかに熱を伝達し、成形物を焼結する。
このように、予備成形物の脱気状態を維持しつ
つ、水蒸気焼結を行なつた場合には、熱が該成形
物の全体に均一且つ速やかに伝達され、この結
果、均一な構造を有する多孔質体が得られるので
ある。
つ、水蒸気焼結を行なつた場合には、熱が該成形
物の全体に均一且つ速やかに伝達され、この結
果、均一な構造を有する多孔質体が得られるので
ある。
従つて、この加熱水蒸気による焼結工程は、前
記耐圧容器に水蒸気導入管およびバルブを設けて
おき、予備成形物中の空気を除去した後、減圧を
止め或いは減圧を続けながら、上記バルブを開き
加熱水蒸気を導入する方法によつて行なうのが好
ましいものである。
記耐圧容器に水蒸気導入管およびバルブを設けて
おき、予備成形物中の空気を除去した後、減圧を
止め或いは減圧を続けながら、上記バルブを開き
加熱水蒸気を導入する方法によつて行なうのが好
ましいものである。
焼結に要する時間は予備成形物の大きさ、温度
等によつて変わり得るが、通常、約３〜６時間で
あり、前記従来法のそれが約48〜72時間であるの
に比べ短縮が可能である。
等によつて変わり得るが、通常、約３〜６時間で
あり、前記従来法のそれが約48〜72時間であるの
に比べ短縮が可能である。
この焼結後、冷却すればブロツク状のUHPE
多孔質体が得られる。冷却に際しては亀裂等の発
生防止のため急冷を避けるのがよく、通常、室温
に放置する方法が採用される。
多孔質体が得られる。冷却に際しては亀裂等の発
生防止のため急冷を避けるのがよく、通常、室温
に放置する方法が採用される。
なお、このブロツク状多孔質体を旋盤等で所定
厚さに切削すれば、シート状多孔質体が得られ
る。
厚さに切削すれば、シート状多孔質体が得られ
る。
（実施例）
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明す
る。
る。
実施例 １
UHPE粉末（分子量300万、融点135℃）800ｇ
を金型（底面積100cm2）に充填し、温度130℃で６
時間加熱する。
を金型（底面積100cm2）に充填し、温度130℃で６
時間加熱する。
この加熱後、0.5Kg／cm2の圧力によりUHPE粉
末の充填高さを10cmに調整し、比重0.8の丸棒状
の予備成形物を得る。
末の充填高さを10cmに調整し、比重0.8の丸棒状
の予備成形物を得る。
次に、予備成形物を金型製耐圧容器（水蒸気導
入管およびその開閉用バルブを備える）に入れ、
雰囲気圧を１cmHgとし、30分間脱気を行ない、
真空ポンプを止める。
入管およびその開閉用バルブを備える）に入れ、
雰囲気圧を１cmHgとし、30分間脱気を行ない、
真空ポンプを止める。
次いで、上記バルブを開き、温度160℃、圧力
5.5気圧の水蒸気を減圧雰囲気中に導入し、180分
間加熱して予備成形物を焼結した後、得られた丸
棒状多孔質体を耐圧容器から取り出し、温度25℃
の室で放冷した。
5.5気圧の水蒸気を減圧雰囲気中に導入し、180分
間加熱して予備成形物を焼結した後、得られた丸
棒状多孔質体を耐圧容器から取り出し、温度25℃
の室で放冷した。
そして、丸棒状多孔質体を旋盤により、周方向
に沿つて圧さ100μｍに切削し、シート状多孔質
体を得た。
に沿つて圧さ100μｍに切削し、シート状多孔質
体を得た。
このシート状多孔質体の長さ方向において、所
定間隔毎に比重を測定し、得られた結果を第１図
に示す。第１図において「距離Ｏ」は切削初めの
部分（丸棒状多孔質体の最外周部分）を示し、距
離が大きくなるにつれて切削終りの部分（丸棒状
多孔質体の中心部）に近くなることを示してい
る。
定間隔毎に比重を測定し、得られた結果を第１図
に示す。第１図において「距離Ｏ」は切削初めの
部分（丸棒状多孔質体の最外周部分）を示し、距
離が大きくなるにつれて切削終りの部分（丸棒状
多孔質体の中心部）に近くなることを示してい
る。
この第１図から本実施例によれば、比重0.81〜
0.83（気孔率に換算すると12.3〜13.4％）の均一な
多孔質構造を有するUHPE成形品が得られるこ
とが判る。
0.83（気孔率に換算すると12.3〜13.4％）の均一な
多孔質構造を有するUHPE成形品が得られるこ
とが判る。
実施例 ２
充填高さの調整に際し、圧力を0.3Kg／cm2とし、
高さを14.5cmとすること以外は全て実施例１と同
様に作業し、シート状多孔質体を得た。
高さを14.5cmとすること以外は全て実施例１と同
様に作業し、シート状多孔質体を得た。
このシート状多孔質体の比重は第１図に示すと
おり0.51〜0.54（気孔率に換算すると42.2〜45.5
％）であり、多孔質構造は均一であつた。
おり0.51〜0.54（気孔率に換算すると42.2〜45.5
％）であり、多孔質構造は均一であつた。
比較例
実施例１と同様にしてUHPE粉末の金型への
充填、加熱および加圧を行なう。
充填、加熱および加圧を行なう。
次に、温度140℃の加熱炉中で２時間加熱して
焼結した後、温度25℃の室で放冷した。
焼結した後、温度25℃の室で放冷した。
その後、金型を取り外して丸棒状多孔質体を
得、更に実施例１と同様にしてシート状に切削し
た。
得、更に実施例１と同様にしてシート状に切削し
た。
このシート状多孔質体の比重は第１図に示すと
おり0.55〜0.92（気孔率に換算すると1.6〜41.2％）
であり、バラツキが大きく、多孔質構造が不均一
であつた。
おり0.55〜0.92（気孔率に換算すると1.6〜41.2％）
であり、バラツキが大きく、多孔質構造が不均一
であつた。
（発明の効果）
本発明は上記のように構成されており、加熱お
よび加圧によつて得られる予備成形物を脱気し、
次いで加熱された水蒸気により焼結するようにし
たので、成形物全体に熱が速やかに伝達するの
で、均一な多孔質体を得ることができる。
よび加圧によつて得られる予備成形物を脱気し、
次いで加熱された水蒸気により焼結するようにし
たので、成形物全体に熱が速やかに伝達するの
で、均一な多孔質体を得ることができる。
図面は本発明に係る方法および従来法によつて
得られる多孔質体の比重の測定結果を示すグラフ
である。
得られる多孔質体の比重の測定結果を示すグラフ
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 超高分子量ポリエチレン粉末を金型に充填
し、該ポリエチレンの融点よりも低い温度で加熱
した後加圧することにより予備成形物を得、この
予備成形物を減圧雰囲気中に置き該成形物内の空
気を除去し、次いで上記ポリエチレンの融点以上
に加熱された水蒸気雰囲気中で焼結した後冷却す
ることを特徴とする超高分子量ポリエチレン多孔
質体の製造法。 ２ 超高分子量ポリエチレン粉末を金型に充填
し、該ポリエチレンの融点よりも低い温度で加熱
した後加圧することにより予備成形物を得、この
予備成形物を減圧雰囲気中に置き該成形物内の空
気を除去し、次いで上記ポリエチレンの融点以上
に加熱された水蒸気雰囲気中で焼結した後冷却す
ることによりブロツク状多孔質体を得、更に該多
孔質体を所定厚さに切削することを特徴とする超
高分子量ポリエチレン多孔質シートの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3454689A JPH02214647A (ja) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | 超高分子量ポリエチレン多孔質体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3454689A JPH02214647A (ja) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | 超高分子量ポリエチレン多孔質体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02214647A JPH02214647A (ja) | 1990-08-27 |
| JPH0566855B2 true JPH0566855B2 (ja) | 1993-09-22 |
Family
ID=12417307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3454689A Granted JPH02214647A (ja) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | 超高分子量ポリエチレン多孔質体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02214647A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE60302760T2 (de) | 2002-01-29 | 2006-08-10 | Paul Smith | Sintern von ultrahochmolekularem polyethylen |
| JP2004310943A (ja) * | 2003-04-09 | 2004-11-04 | Nitto Denko Corp | 摺動部材 |
| JP4285651B2 (ja) | 2004-07-13 | 2009-06-24 | 日東電工株式会社 | 吸着固定用シートおよびその製造方法 |
| CN101616782A (zh) | 2006-10-30 | 2009-12-30 | 施乐辉骨科用品股份公司 | 包括交联聚乙烯或使用已交联聚乙烯的方法 |
-
1989
- 1989-02-14 JP JP3454689A patent/JPH02214647A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02214647A (ja) | 1990-08-27 |
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