JPH1160787A - 多孔質プラスチックの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広範な用途を持つ多孔質プラスチックを簡易
に製造できる製造方法を確立する。 【解決手段】 オレフィン系の樹脂の粒体４と水溶性の
微細な添加材５を混合し加熱溶融した後に得られる固体
の混合物６から当初添加した添加材５を水１９により溶
出させて除去して多孔質プラスチックを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、メタル軸受の油回
収部材や吸音材やフィルタ等に用いられる多孔質プラス
チックの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】広範な用途がある多孔質プラスチック
は、従来においては１００〜３５０μｍ程度の粉体に加
工された樹脂を、その粉体状態を保持したまま熱により
粉体相互を結合させることで連通した多孔質組成を得る
方法や、特開昭６１―８５４５０号公報に示されている
ような方法で製造されている。前者は、図３に示すよう
に、１００〜３５０μｍ程度の粉体に加工されたポリエ
チレン又はポリプロピレンの粉状樹脂４０を、圧縮成形
機の金型４１の成形空間に振動を加えながら自重によっ
て定量を充填し、金型４１を閉じて成形した後、加熱炉
４２で約２２０〜２５０℃の熱を１０分〜１５分加えて
粉状樹脂４０の粉状態を保持したまま熱により相互を結
合させ連通した多孔質組成を得る仕方である。後者は、
プラスチックフィルムやシートの片面に水溶性樹脂より
なる連続する線状の皮膜を形成し、これを積層し熱溶融
させて一体化させた後、水溶液中で皮膜を溶出させて取
り除き、連続的な通気孔を得る仕方である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の多
孔質プラスチックの製造方法において、粉状樹脂４０を
使うものでは、粉状のままの粉状樹脂４０が取扱い難
く、複雑な加熱制御を備えた加熱炉４２も必要であり、
自動化が困難である。即ち、ポリエチレンの粉状樹脂４
０は、静電気により金型４１に付着するため、成形空間
への自重により落下させての充填は随分面倒な作業とな
るうえ、付着した粉状樹脂４０を金型４１から除去する
清掃にも手間がかかる。また、加熱し過ぎると表面が面
状化し多孔質性を失うことになるため、加熱時の温度管
理は難しく、複雑な加熱制御を備えた加熱炉４２が必要
となる。さらには、多孔組成の粗密を用途に応じて任意
に変えることが困難であり、しかも表面を加熱溶融する
ためどうしても表面部の多孔質機能が損なわれ勝ちにな
るといった問題点もある。

【０００４】一方、水溶性樹脂の皮膜を形成したプラス
チックフィルム又はシートの積層体によるものは、多孔
質といっても一連の通気孔による組成しか得られず、全
体が多孔組成とはならないため、得られる多孔質プラス
チックの用途は限定されたものとなる。

【０００５】本発明は、上記した従来の問題点を解消す
るためになされたもので、本発明の課題とするところ
は、広範な用途を持つ多孔質プラスチックを簡易に製造
できる製造方法を確立することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
に請求項１の発明は、オレフィン系の樹脂の粒体と水溶
性の微細な添加材を混合し加熱溶融した後に得られる固
体の混合物から当初添加した添加材を水により溶出させ
て除去する手段を採用する。

【０００７】前記課題を達成するために請求項２の発明
は、オレフィン系の樹脂の粒体と水溶性の微細な添加材
を混合し加熱溶融した混合物を射出成形し、その成形物
から当初添加した添加材を水により溶出させて除去する
手段を採用する。

【０００８】前記課題を達成するために請求項３の発明
は、請求項１又は請求項２のいずれかに係る前記手段に
おけるオレフィン系の樹脂の粒体と水溶性の微細な添加
材との色を互いに異なる色にする手段を採用する。

【０００９】前記課題を達成するために請求項４の発明
は、請求項１〜請求項３までのいずれかに係る前記手段
におけるオレフィン系の樹脂の粒体と水溶性の微細な添
加材との混合割合を１対９から２対８とする手段を採用
する。

【００１０】前記課題を達成するために請求項５の発明
は、請求項１〜請求項４までのいずれかに係る前記手段
におけるオレフィン系の樹脂の粒体を、ポリエチレン又
はポリプロピレンとし、水溶性の微細な添加材を塩化ナ
トリウム又は硫酸ナトリウムとする手段を採用する。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図１，
２に基づいて説明する。この実施の形態で示す製造方法
は、図２に示すようなオレフィン系の樹脂が粒状態で絡
み合うように接合し、粒状部分１間に微細な連続した空
隙２が不規則に表面及び内部の全体にわたり、ほぼ一様
に多数分布する多孔質組成をした多孔質プラスチック３
の製造方法である。この多孔質プラスチック３は、軽量
で高い吸水性（吸油性）や吸音性を具備し、広範な用途
を持つプラスチック材料となる。

【００１２】多孔質プラスチック３の原材料は、ポリエ
チレン又はポリプロピレン等のオレフィン系樹脂の粒体
４と、塩化ナトリウム又は硫酸ナトリウム等の水溶性の
添加材５である。粒体４は市販されているプラスチック
材料のペレットでもよいが、１００〜３５０μｍ程度の
粒径のものが添加材５との馴染みもよく混合がし易い。
添加材５は微細な粉末又は粒状のものを使い、例えば重
量比で９０パーセントの添加材５に対し１０パーセント
の粒体４を混合した混合物６を作る。具体的には図１に
示すように二軸押出機７の一軸のホッパ８から添加材５
を、他の一軸のホッパ９から粒体４を投入し、自動計測
手段により所定の割合になるように計量して、まず粒体
４を二軸押出機７の混合部１０に送り込む。混合部１０
には約１７０℃に加熱された二本のスクリュー１１が回
転しており、送り込まれた粒体４を加熱溶融させ流動化
させる。

【００１３】続いて混合部１０に添加材５が送り込ま
れ、流動化した樹脂に添加材５が混ぜられ撹拌されて、
流動性のある混合物６が混合部１０において作られる。
この混合物６は二軸押出機７の出口から麺状の形態で押
出され、切断機１２のカッタ１３によって例えば２．５
ｍｍ径で長さ３ｍｍ程に切断され、多数のペレット１４
にされる。以上は混合の工程であり、この後は成形工程
に移行する。

【００１４】成形工程は、射出成形機１５を使って行な
われる。射出成形機１５のホッパに多数のペレット１４
を投入し、射出成形機１５の外周に巻かれたヒーターの
熱と、射出成形機１５のスクリュー１６によりペレット
１４がせん断されるときの発熱とによりペレット１４を
溶融させ、流動化させ、これを予め定められた量ずつス
クリュー１６の回転により射出圧力をかけてノズルから
金型１７に流し込み、金型１７の成形空間に充填する。
金型１７内で固化した混合物６を金型１７を開放して取
り出せば、混合物６の成形物１８ができる。この成形物
１８は、多孔質組成でなく緻密な組成をしており、次の
添加材除去工程で多孔組成に変化する。

【００１５】添加材除去工程は、成形物１８から添加材
５を除去する工程であり、成形物１８を水１９に浸漬す
ることにより行なわれる。浸漬する水１９は停滞してい
るより流水の方が添加材の濃度も上がらず除去の進行が
早く、確実性も高いので、流水槽を使って行なう方がよ
い。流水槽に成形物１８を約２４時間浸漬しておけば、
成形物１８に含有されていた水溶性の添加材５は水に溶
出し、成形物１８から除去される。添加材５の除去され
た成形物１８は、添加材５の抜け跡による空隙２が表面
及び内部の全体にでき、多孔質組成となる。これを自然
乾燥又は強制乾燥させて空隙２から水１９を除去すれば
多孔質プラスチック３が得られる。

【００１６】添加材除去工程で塩化ナトリウム等の添加
材５が完全に除去されず、残留している多孔質プラスチ
ック３を機械部品等に使うと、錆を誘発したりする不具
合が生じるので添加材５の除去は確実に行なうことが重
要である。粒体４と添加材５とを予め異なる色に着色し
ておくことにより、添加材５の除去が確実に行なわれた
かどうかを簡単に識別することが可能になる。即ち、添
加材５の除去前の混合物６は、粒体４の色と添加材５の
色の混ざった色調をしているが、添加材５の除去が進行
するにつれ添加材５の色調は消えていき、除去が完全に
済めば成形物１８は粒体４の色になるので、視認により
添加材５の除去を確認することができ、添加材除去工程
の工程管理が容易になるうえ、品質も高く保持すること
ができる。

【００１７】盤状やブロックの多孔質プラスチック３を
製造する場合には、オレフィン系の樹脂の粒体４と添加
材５を混合し加熱溶融した後に、盤状やブロックの固体
の混合物６とし、この混合物６から当初添加した添加材
５を添加材除去工程により除去すればよい。また、粒体
４と添加材５を混合し、一旦この混合物６をペレット１
４にする方が扱い易く射出成形には向いているが、加熱
溶融した混合物６をそのまま射出成形機１５に送り込ん
で射出成形し、その成形物１８から添加材除去工程で添
加材５を除去しても前述と同様の多孔質プラスチック３
を製造することができる。樹脂の粒体４と添加材５との
混合割合は多孔質組成の多孔状態を決定するものであ
り、その割合を調節することにより用途に応じた空隙２
を持つ多孔質プラスチック３を得ることができる。毛細
管現象による吸水性の高い多孔質プラスチック３の場合
には前述のように粒体４と添加材５とを重量比で１対９
とすると例えば油回収率は９０パーセントと高く、この
割合による多孔質プラスチック３は吸音性も高く、吸音
材にも適している。混合比は２対８程度までは６０パー
セントの油回収率が得られるが３対７になると多孔質に
よる機能は喪失する。

【００１８】添加材５は水溶性の形状保持の可能な微細
なものであればよいが、塩化ナトリウム又は硫酸ナトリ
ウムが安価でもあり最も利用しやすく、効果的に多孔質
組成を得ることができる。いずれにしろ、粉状の樹脂を
直接自重を利用して金型に充填することはなく、複雑な
加熱制御を備えた加熱炉等の設備も不要であり、簡易に
低コストで多孔質プラスチック３を製造することが可能
である。前述の各工程は容易に自動化が可能であり多孔
質プラスチック３を容易に量産することができる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したとおり請求項１の発明によ
れば、広範な用途を持つ多孔質プラスチックを簡易に製
造することができる。

【００２０】請求項２の発明によれば、広範な用途を持
つ多孔質プラスチックを成形物として簡易に製造するこ
とができる。

【００２１】請求項３の発明によれば、請求項１又は請
求項２のいずれかに係る前記効果とともに添加材の除去
の進行確認が容易になり、品質を高く保持することがで
きる。

【００２２】請求項４の発明によれば、請求項１〜請求
項３までのいずれかに係る前記効果とともに吸水性及び
吸音性の優れた多孔質プラスチックが得られる。

【００２３】請求項５の発明によれば、請求項１〜請求
項４までのいずれかに係る前記効果とともに安価で利用
し易い材料で、多孔質プラスチックを製造することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態の多孔質プラスチックの製造方法
における製造工程を示す説明図である。

【図２】 実施の形態の多孔質プラスチックの製造方法
で製造された多孔質プラスチックの組成を示す模式図で
ある。

【図３】 従来の多孔質プラスチックの製造方法を示す
説明図である。

【符号の説明】

３ 多孔質プラスチック、 ４ 粒体、 ５ 添加材、
６ 混合物、 １５射出成形機、 １７ 金型、 １
８ 成形物、 １９ 水。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オレフィン系の樹脂の粒体と水溶性の微
   細な添加材を混合し加熱溶融した後に得られる固体の混
   合物から当初添加した前記添加材を水により溶出させて
   除去する多孔質プラスチックの製造方法。
2. 【請求項２】 オレフィン系の樹脂の粒体と水溶性の微
   細な添加材を混合し加熱溶融した混合物を射出成形し、
   その成形物から当初添加した前記添加材を水により溶出
   させて除去する多孔質プラスチックの製造方法。
3. 【請求項３】 オレフィン系の樹脂の粒体と水溶性の微
   細な添加材との色を互いに異なる色にする請求項１又は
   請求項２のいずれかに記載の多孔質プラスチックの製造
   方法。
4. 【請求項４】 オレフィン系の樹脂の粒体と水溶性の微
   細な添加材との混合割合を１対９から２対８とする請求
   項１〜請求項３までのいずれかに記載の多孔質プラスチ
   ックの製造方法。
5. 【請求項５】 オレフィン系の樹脂の粒体が、ポリエチ
   レン又はポリプロピレンであり、水溶性の微細な添加材
   が塩化ナトリウム又は硫酸ナトリウムである請求項１〜
   請求項４までのいずれかに記載の多孔質プラスチックの
   製造方法。