JPS61188130A - 合成樹脂焼結体 - 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） 本発明は合成樹脂多孔質体に係り、特に合成樹脂粉末を
圧粉して形成した圧粉成形体を所定温度で焼結して形成
する連続気孔を有する多孔質体である合成樹脂焼結体に
関する。

〈従来技術） 最近、ナイロン、ポリエチレンその他の各種の合成樹脂
粉末を圧粉して圧粉成形体を先ず形成し、次いで該圧粉
成形体を所定温度で焼結して形成した連続気孔を有゛す
る合成樹脂焼結体が、フィルタ、インクロール、筆記具
、印・材等多方面で利用されている。

従来の合成樹脂焼結体は、合成樹脂単独又は補強材とし
て無機或は金属粉末を配合した原料樹脂粉末を型に充填
した後書・温にて一定圧力で押圧する冷間プレスにて圧
粉成形体を先ず形成し、次いで該圧粉成形体を非酸化性
雰囲気中でベースとなる合成樹脂の融点より僅かに低い
温度に加熱した状態・で焼結を行って形成されていた。

前記した如くして形成される従来の合成樹脂焼結体は、
勿論全体が均一な密度に形成され、その密度及び強度は
冷間ブレス時の圧力に比例して高くなる。

これは、低密度で強度の高い焼結体を得ることが出来な
いことを意味し、例えば、合成樹脂焼結体をインクロー
ルや印材として利用した場合に、強度を増すために高密
度焼結体とするとインクの保有量が少なくインク切れを
生じ易くなり、一方、インクの保有量を増す羨めに低密
度焼結体とすると強度が低下して耐久性が乏しくなり、
耐久性とインクの保持性とが共にすぐれた製品は得られ
ないという不都合を生ずる。

前記した如き欠点を解消する手段として高密度と低！５
度の２層によって焼結体を形成し、高密度層を印字面と
して利用し、低密度層をインク保持層として利用するこ
とが考えられる。

高密度と低密度の２１１焼結体の形成は、高密度と低密
度に圧粉された２層圧粉成形体を焼結することにより行
われており、２層圧粉成形体の形成は、プレス機に原料
樹脂粉末を充填し高圧プレスを行って先ず＾密度圧粉体
層を形成し、次いで前記高密度圧粉体層上に更に原料樹
脂粉末を充填し低圧プレスを行って低密度圧粉体層を形
成することによって行われる。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、前記した如くして形成された２ｍ！焼結体は、
製造面では原料樹脂粉末の充填とプレス作業を２度行う
必要があるので生産性が低下し、また品質面では高密度
層と低密度層との密着性が悪く層間剥離を生じ易い欠点
を有していて実用性に乏しいものであった。

本発明は、前記した如き現状に鑑み、品質面では勿論の
こと生産性の面でもすぐれ、用途に応じた密度差を有す
る焼結体を提供することを目的に創案されたものである
。

（問題点を解決するための手段） すなわち、本発明は、型に充填された合成樹脂粉末を温
度勾配を設けた状態にて圧粉し圧粉成形体を先ず形成し
、続いて前記圧粉成形体を所定温度にて焼結するか、或
は又、先ず低密度状態に焼結体を形成し、続いて前記焼
結体を温度勾配を設けた状態にて加圧して密度勾配を有
した状態に形成したことを特徴とする合成樹脂焼結体で
ある。

（作用） 型に充填された合成樹脂粉末を温度勾配を設けた状態で
圧粉成形を行うと、高温部は高度に圧粉され高密度部と
なり、低温部は圧粉度が低く低密度部となり密度勾配を
有した状態の圧粉成形体が形成される。

したがって前記圧粉成形体を焼結すると密度勾配を有し
た状態の焼結体が形成される。

また低密度状態に形成された焼結体を温度勾配を設けた
状態で加圧すると、高温部が高密度となり低温部は低密
度状態が保たれた密度勾配を有した状態の焼結体が形成
される。

（、実施例） 実施例１゜ ６６ナイロン９０重量％、６ナイロン１０重量％より成
り、粒度−５０メツシユのナイロン樹脂粉末を原料樹脂
粉末として第１図に示す如き方法により先ず圧粉成形体
を形成した。

第１図に於て、１はダイ、２は下パンチ、３は上パンチ
であり、同図（ａ　）に示す如く、先ず２５±５℃程度
に温度管理されたダイ１及び下バンチ２によって形成さ
れたキャビティに前記原料樹脂粉末４を充填する。

次に同図（ｂ）に示す如く、１８５±５℃程度に温度管
理された上バンチ３によって５０　ｋａ／　ａｍ２程度
の圧力で５秒程度押圧し予備的に圧扮し、続いて２００
　ｋｏ／　ｃａｂ’程度の圧力で１００秒程度押圧し圧
粉成形体５を形成する。　　　　　　　。

前記した如くして形成された圧粉成形体５には、上バン
チ３によって与えられる熱によって生じた原料樹脂粉末
の温度勾配に応じた密度勾配が生じており、当然のこと
ながら上バンチ側の密度が高く下パンチ側の密度が低く
なっている。

密度勾配を有して形成された圧粉成形体５を窒素気流中
で２５５℃−１２０分程度の条件で常法にしたがって焼
結を行うと、上バンチ３に対する接触部の密度が０．９
０　／ｃ＋ａ’　　（８孔率２１％）、下バンチ２に対
する接触部の密度０．６ｏ　／ａｍ”（多孔率４７％）
であり、その中間は連続した密度勾配を有した焼結体が
得られた。

第３図にＸ線透過法によって撮影した焼結体を示すが、
同図（ａ　）が本実施例の焼結体であり、同図（ｂ）は
従来法により形成された焼結体である。

同図に於て黒い部分が密度の高い部分であり、本実施例
の焼結体は密度勾配が明確に示されており、従来例は全
体が均一密度に形成されていることが示されている。

実施例２゜ 第２図（ａ　）に示す如く、常温に保たれたダイ１と下
バンチ２によって形成されたキャピテイに実施例１と同
様の原料樹脂粉末４を充填し、次に同図（ｂ）に示す如
く常温に保たれた上バンチ３により２００　ｋｇ／ｃｉ
＋’程度の低圧力で押圧し圧粉成形体６を形成する。

続いて前記圧粉成形体６を常法にしたがい２５５℃−１
２０分程度の条件で焼結すると密度０゜６（１／Ｃ１３
（多孔率４７％）程度の均一な低密度焼結体が得られる
。

次は同図（Ｃ）に示す如く、前記低密度焼結体を２５±
５℃程度に温度管Ｍ！されたダイ１と下バンチ２によっ
て形成されたキャピテイに装填した後、２００±５℃程
度に温度管理された上バンチ３によって１０秒間で６０
０　ｋ（１／　Ｃｍ’の圧力としこの状態を５秒間保持
する条件で加圧し、密度勾配を有した焼結体７を得た。

すなわち焼結体７は、低密度焼結体が上バンチ３に接し
加熱された高温側から下バンチ２に接した低温側に至る
温度勾配が形成された状態で加圧されて形成されたもの
であり、上バンチ３に接する密度０．９ａ　／ｃｏ＋’
　　（多孔率２１％）の高密度側から、下パンチ２に接
する密度０．６ｇ／ｃ＋ｅ”（多孔率４７％）の低密度
側に至る温度勾配に応じた密度勾配が形成された。

前記実施例に示した如く、本発明は、物質の圧力に対す
る塑性変化抵抗が温度に依存するという原理を応用した
ものである。

ずなわち、合成樹脂粉末の圧粉成形に於て、成形圧力が
一定の場合、合成樹脂粉末の温度が高ければ高密度の圧
粉成形体が得られ、逆に低ければ低密度の圧粉成形体が
得られるので、型に充填された合成樹脂粉末に温度勾配
を設けて圧粉成形を行うと、これに対応した密度勾配を
有した圧粉成形体が得られる。

したがって、前記圧粉成形体を焼結すれば密度勾配を有
した焼結体が得られる。

型に充填した合成樹脂粉末に温度勾配を設ける方法とし
ては、予め種々の温度に加熱した合成樹脂粉末を型に充
填する方法等も考えられるが、実施例に示した如く圧粉
成形用のパンチを予熱する方法が温度管理も充分行えて
好都合である。

すなわち、要求される密度勾配−に応じてパンチ自体の
温度管理を行うと共に、抑圧の圧力、時間等を管理する
ことによって任意の温度勾配を設けることが可能となる
。

また、低密度焼結体は加圧によって容易に塑性変形が生
じ、また当然のことながら温度によってその変形ｍが異
なるので、実施例２に示ず如く、低密度焼結体を加熱し
たパンチで押圧することによって、パンチの加熱温度、
押圧の圧力及び時間に応じた密度勾配を有した焼結体が
得られる。

（効果） 本発明によると、前記した如く適当な密度勾配を有し、
しかも生産性及び品質の両面でずぐれた合成樹脂焼結体
が容易に提供される。

この密度勾配を有した焼結体は、従来の均一密度に形成
された焼結体では得ることが不可能と考えられたすぐれ
た特性を有するインクロール、印材、フィルタ等を提供
することが可能となる。

例えば、インク含浸多孔質体の表面を印字ワイヤによっ
て叩打し印字を行うインクプラテン式プリンタに於て、
表面の高密度層を印字面として利用し、内部の低密度層
をインク保持層として利用したプラテンを形成すると、
耐久性とインク保持性の両面で共にすぐれ従来技術では
得ることの出来なかった高性能のプリンタを提供するこ
とが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図ａは本発明の実施例を示し、第
３図すは従来例を示す。 １・・・ダイ、２・・・下バンチ、３・・・上パンチ、
４・・・原料樹脂粉末 手続補正書（方式） 昭和６０年　６月１ＬＩ−日 特許庁長官　　志　賀　　学　　殿 １、事件の表示□　昭和６０年特許願第２８２４９号２
、発明の名称　合成樹脂焼結体 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 キヨウバシ 住　所　東京都中未区京１Ｅ！３丁目１番１号ジＶ　メ （２２４）名　称　蛇の目ミシン工業株式会社電話連絡
　（０４２６）　　（６１）３１２１　　荒木保夫４、
補正命令の日付　　昭和６０年５月２８日５、補正の対
象 明細書の［図面の簡単な説明」の欄 ６、補正の内容 別紙の通り へ 補正内容 本願明細ｍ中「図面の簡単な説明」の欄を以下の如く訂
正する。 「第１図及び第２図は本発明の実施例を形成する方法を
示す図、第３図は焼結体の粒子構造を示す透過Ｘ線写真
で同図＜ａ　＞は実施例を、同図（ｂ　）は従来例を示
す。 １・・・ダイ、２・・・下パンチ、３・・・上パンチ、
４・・・原料樹脂粉末」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、型に充填された合成樹脂粉末を温度勾配を設けた状
   態にて圧粉し圧粉成形体を先ず形成し、続いて前記圧粉
   成形体を所定温度にて焼結し密度勾配を有した状態に形
   成したことを特徴とする合成樹脂焼結体。 ２、先ず低密度状態に焼結体を形成し、続いて前記焼結
   体を温度勾配を設けた状態にて加圧し密度勾配を有した
   状態に形成したことを特徴とする合成樹脂焼結体。