JPS62134241A - 芳香族ポリイミド均質多孔性成形体およびその連続成形法 - Google Patents
芳香族ポリイミド均質多孔性成形体およびその連続成形法Info
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- JPS62134241A JPS62134241A JP60274613A JP27461385A JPS62134241A JP S62134241 A JPS62134241 A JP S62134241A JP 60274613 A JP60274613 A JP 60274613A JP 27461385 A JP27461385 A JP 27461385A JP S62134241 A JPS62134241 A JP S62134241A
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- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
- Y10T428/31721—Of polyimide
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔本発明の技術分野〕
この発明は、気孔が均一に分布し、且つ優れた耐熱性、
機械的性質などを有し、しかも切削加工が可能である芳
香族ポリイミドの長尺均質多孔性成形体、および該成形
体を、特定の芳香族ポリイミド粉末を使用し、ラム式押
出し成形法によって、工業的に連続成形する方法に関す
るもので、この発明の芳香族ポリイミド均質多孔性成形
体は、耐熱性の断熱部材、電気絶縁部品等に、また油を
含浸させて潤滑性すべり軸受、ベアリングの保持器等に
特に好適に用いられる。
機械的性質などを有し、しかも切削加工が可能である芳
香族ポリイミドの長尺均質多孔性成形体、および該成形
体を、特定の芳香族ポリイミド粉末を使用し、ラム式押
出し成形法によって、工業的に連続成形する方法に関す
るもので、この発明の芳香族ポリイミド均質多孔性成形
体は、耐熱性の断熱部材、電気絶縁部品等に、また油を
含浸させて潤滑性すべり軸受、ベアリングの保持器等に
特に好適に用いられる。
従来、芳香族ポリイミドの厚物成形体の製造は、芳香族
ポリイミド自体が、熱可塑性による熱変形性を実質的に
有しておらず、また加熱溶融することもないので、極め
て困難であるとされていた。
ポリイミド自体が、熱可塑性による熱変形性を実質的に
有しておらず、また加熱溶融することもないので、極め
て困難であるとされていた。
そこで、芳香族ポリイミド粉末を使用する芳香族ポリイ
ミド成形体の成形方法として、例えば、特公昭４９−５
７３７号公叩に記載されているように、芳香族ポリイミ
ド粉末を室温〜４００℃の温度において約７００〜７０
００ ｋｇ／ｃｍ−２の成形圧力で圧縮して非合着製品
となし、その非合着製品を圧力を加えないで３００〜５
００℃の加熱のみによって合着製品に転化して、芳香族
ポリイミド成形品を得る方法が、提案され、実際に実施
されている。
ミド成形体の成形方法として、例えば、特公昭４９−５
７３７号公叩に記載されているように、芳香族ポリイミ
ド粉末を室温〜４００℃の温度において約７００〜７０
００ ｋｇ／ｃｍ−２の成形圧力で圧縮して非合着製品
となし、その非合着製品を圧力を加えないで３００〜５
００℃の加熱のみによって合着製品に転化して、芳香族
ポリイミド成形品を得る方法が、提案され、実際に実施
されている。
然しながら、従来、芳香族ポリイミドの多孔性成形体は
成形されておらず、上記の公知の成形方法で多孔性成形
体を成形しようとしても、気孔が均一に分布した多孔性
成形体を得ることはできない。しかも、上記の公知の成
形方法では、極めて高い圧力における予備成形を行って
いるので、大型の強力な圧縮成形機が必要であり、長尺
の成形体を形成する場合にその大きさく長さ）に制限が
あり約１ｍ以上の成形体を製造することが工業的に困デ
「であり、また、一つの成形体毎に、原ギー目５）末を
充填し圧縮し、予に１ｈ成形品を取り出し、最後に加熱
すると言う各独立した工程を経て成形しなければならず
、ｉ！！！続成形が実質的にできないので、生産性が急
いという欠点があった。
成形されておらず、上記の公知の成形方法で多孔性成形
体を成形しようとしても、気孔が均一に分布した多孔性
成形体を得ることはできない。しかも、上記の公知の成
形方法では、極めて高い圧力における予備成形を行って
いるので、大型の強力な圧縮成形機が必要であり、長尺
の成形体を形成する場合にその大きさく長さ）に制限が
あり約１ｍ以上の成形体を製造することが工業的に困デ
「であり、また、一つの成形体毎に、原ギー目５）末を
充填し圧縮し、予に１ｈ成形品を取り出し、最後に加熱
すると言う各独立した工程を経て成形しなければならず
、ｉ！！！続成形が実質的にできないので、生産性が急
いという欠点があった。
この発明者らは、上記の芳香族ポリイミド成形体の成形
方法における欠点を解消する新たな成形技術について鋭
意研究した結果、特定の加熱減量率を有する芳香族ポリ
イミド粉末を使用し、特定の圧力下でのラム式押出し成
形法によって、長尺の芳香族ポリイミド均質多孔性成形
体を容易に連続成形できること、および該芳香族ポリイ
ミドの均質多孔性成形体は気孔が均一に分布しているこ
とを見い出し、この発明を完成した。
方法における欠点を解消する新たな成形技術について鋭
意研究した結果、特定の加熱減量率を有する芳香族ポリ
イミド粉末を使用し、特定の圧力下でのラム式押出し成
形法によって、長尺の芳香族ポリイミド均質多孔性成形
体を容易に連続成形できること、および該芳香族ポリイ
ミドの均質多孔性成形体は気孔が均一に分布しているこ
とを見い出し、この発明を完成した。
すなわら、この発明は、３６０℃で１時間加熱した際の
加熱減量率が２重量％以下であり、且つ、平均粒子径が
１〜４０μｍである芳香族ポリイミド粉末を、ラム式押
出し成形機へ供給し、２８０℃以上の成形温度下に、前
記芳香族ポリイミド粉末の金型への充填とラムによる５
０〜１０００ｋｇ／ａｉｌの圧力下での押出しとを交互
に行い、凝集成形体を押し出すことを特徴とする芳香族
ポリイミド均質多孔性成形体の連続成形法を提供するも
のである。
加熱減量率が２重量％以下であり、且つ、平均粒子径が
１〜４０μｍである芳香族ポリイミド粉末を、ラム式押
出し成形機へ供給し、２８０℃以上の成形温度下に、前
記芳香族ポリイミド粉末の金型への充填とラムによる５
０〜１０００ｋｇ／ａｉｌの圧力下での押出しとを交互
に行い、凝集成形体を押し出すことを特徴とする芳香族
ポリイミド均質多孔性成形体の連続成形法を提供するも
のである。
そして、上記のこの発明の連続成形法によれば、３６０
℃で１時間加熱した際の加熱減量率が２重量％以下であ
り、且つ、平均粒子径が１〜４０μｍである芳香族ポリ
イミド粉末の凝集成形体であって、気孔が均一に分布し
ており且つ気孔率〔（１−成形体の密度／真密度）ｘｌ
ＯＯ）が５〜２０％であることを特徴とする芳香族ポリ
イミド均質多孔性成形体、即ちこの発明の芳香族ポリイ
ミド均質多孔性成形体を製造できる。
℃で１時間加熱した際の加熱減量率が２重量％以下であ
り、且つ、平均粒子径が１〜４０μｍである芳香族ポリ
イミド粉末の凝集成形体であって、気孔が均一に分布し
ており且つ気孔率〔（１−成形体の密度／真密度）ｘｌ
ＯＯ）が５〜２０％であることを特徴とする芳香族ポリ
イミド均質多孔性成形体、即ちこの発明の芳香族ポリイ
ミド均質多孔性成形体を製造できる。
この発明の芳香族ポリイミド均質多孔性成形体は、極め
て高い熱変形温度、常温から約３００℃の高温に至るま
での安定な熱膨張係数による高い寸法安定性などの耐熱
性、熱安定性を有していると共に、均質な多孔性を有し
ているものであり、さらに、切削加工性を有していて二
次加工することができるものであり、したがって、耐熱
性および多孔性を要求される分野での幅広い用途に使用
することができるのである。
て高い熱変形温度、常温から約３００℃の高温に至るま
での安定な熱膨張係数による高い寸法安定性などの耐熱
性、熱安定性を有していると共に、均質な多孔性を有し
ているものであり、さらに、切削加工性を有していて二
次加工することができるものであり、したがって、耐熱
性および多孔性を要求される分野での幅広い用途に使用
することができるのである。
また、この発明の成形法によれば、芳香族ポリイミド粉
末から、種々の断面形状（例えば、円形状、楕円形状、
四角形状、三角形状、六角形状、円環状など）を有する
棒状、管状の長尺成形体（厚物成形体）であるこの発明
の芳香族ポリイミド均質多孔性成形体を、比較的低い圧
力下に、何ら問題なく、実質的に連続して成形すること
ができ、また、その成形装置として、比較的小型のラム
式押出し成形機をも使用することができ、したがって、
この発明の成形法は、生産性のよい工業的に優れた方法
である。
末から、種々の断面形状（例えば、円形状、楕円形状、
四角形状、三角形状、六角形状、円環状など）を有する
棒状、管状の長尺成形体（厚物成形体）であるこの発明
の芳香族ポリイミド均質多孔性成形体を、比較的低い圧
力下に、何ら問題なく、実質的に連続して成形すること
ができ、また、その成形装置として、比較的小型のラム
式押出し成形機をも使用することができ、したがって、
この発明の成形法は、生産性のよい工業的に優れた方法
である。
この発明の芳香族ポリイミド均質多孔性成形体は、気孔
が均一に分布しているもので、例えば１０ｃｍ離れた２
箇所における比重の差が少なくとも０．１５以下、特に
０．０８以下になっているものが好ましい。
が均一に分布しているもので、例えば１０ｃｍ離れた２
箇所における比重の差が少なくとも０．１５以下、特に
０．０８以下になっているものが好ましい。
この発明の芳香族ポリイミド均質多孔性成形体は、気孔
率が５〜２０％、好ましくは６〜１８％のものであり、
そのため、気孔に油を含浸させて潤滑性すべり軸受、ヘ
アリングの保持器等の用途の他に、そのまま断熱構造飼
料等の用途に用いることができる。このような用途に対
しては、ある程度以上の多孔性を持ちつつ機械的強度を
も満足させなければならず、気孔率が５％未満であると
、多孔性が失われてしまい、また２０％超であると、機
械的強度が低下するため、上記の用途には用いられない
。本発明の多孔性成形体を上記用途に供する場合の油と
しては、−Ｃに潤滑油として用いられている油でよく、
例えば、鉱油、合成油、シリコーン油、フッ素化油等を
挙げることができる。
率が５〜２０％、好ましくは６〜１８％のものであり、
そのため、気孔に油を含浸させて潤滑性すべり軸受、ヘ
アリングの保持器等の用途の他に、そのまま断熱構造飼
料等の用途に用いることができる。このような用途に対
しては、ある程度以上の多孔性を持ちつつ機械的強度を
も満足させなければならず、気孔率が５％未満であると
、多孔性が失われてしまい、また２０％超であると、機
械的強度が低下するため、上記の用途には用いられない
。本発明の多孔性成形体を上記用途に供する場合の油と
しては、−Ｃに潤滑油として用いられている油でよく、
例えば、鉱油、合成油、シリコーン油、フッ素化油等を
挙げることができる。
次に上記の芳香族ポリイミド均質多孔性成形体の連続成
形法、即ちこの発明の成形法について説明する。
形法、即ちこの発明の成形法について説明する。
この発明の成形法において使用する芳香族ポリイミド粉
末は、３６０℃で１時間加熱した際の加熱減量率が２重
量％以下、好ましくは、１重量％以下であり、しかも平
均粒子径が１〜４０μｍ、好ましくは２〜３５μｍ、さ
らに好ましくは５〜３０μｍ程度で、且つ好ましくはＯ
，］〜５０μｍの粒子径のものが約８０重量％以上であ
る耐熱性の芳香族ポリイミド粉末である。
末は、３６０℃で１時間加熱した際の加熱減量率が２重
量％以下、好ましくは、１重量％以下であり、しかも平
均粒子径が１〜４０μｍ、好ましくは２〜３５μｍ、さ
らに好ましくは５〜３０μｍ程度で、且つ好ましくはＯ
，］〜５０μｍの粒子径のものが約８０重量％以上であ
る耐熱性の芳香族ポリイミド粉末である。
前記の芳香族ポリイミド粉末は、芳香族テトラカルボン
酸またはその酸二無水物などのテトラカルボン酸成分と
、芳香族ジアミン成分とから重合およびイミド化によっ
て得られた耐熱性の芳香族ポリイミド重合体からなる粉
末であればよく、またそれらの２種以上の混合粉末であ
っても良い。
酸またはその酸二無水物などのテトラカルボン酸成分と
、芳香族ジアミン成分とから重合およびイミド化によっ
て得られた耐熱性の芳香族ポリイミド重合体からなる粉
末であればよく、またそれらの２種以上の混合粉末であ
っても良い。
前記の芳香族テトラカルボン酸成分としては、ピロメリ
ット酸、３．３’、４．４’−ビフェニルテトラカルボ
ン酸、２，３．３’、４’−ビフェニルテトラカルボン
酸、３．３°、４．４’−ベンゾフェノンテトラカルボ
ン酸、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル
、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）チオエーテル
、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン、２．
２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパンな
どの芳香族テトラカルボン酸、またはそれらの酸の二無
水物、あるいは前記の化合物の混合物などを挙げること
ができ、特に、この発明では、ビフェニルテトラカルボ
ン酸を主成分（約５０モル％以上台を、特に７０モル％
以上含有）とするテトラカルボン酸成分を使用すること
が、得られる芳香族ポリイミド粉末の成形性あるいは成
形体の物性などの点から好適である。
ット酸、３．３’、４．４’−ビフェニルテトラカルボ
ン酸、２，３．３’、４’−ビフェニルテトラカルボン
酸、３．３°、４．４’−ベンゾフェノンテトラカルボ
ン酸、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル
、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）チオエーテル
、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン、２．
２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパンな
どの芳香族テトラカルボン酸、またはそれらの酸の二無
水物、あるいは前記の化合物の混合物などを挙げること
ができ、特に、この発明では、ビフェニルテトラカルボ
ン酸を主成分（約５０モル％以上台を、特に７０モル％
以上含有）とするテトラカルボン酸成分を使用すること
が、得られる芳香族ポリイミド粉末の成形性あるいは成
形体の物性などの点から好適である。
前記の芳香族ジアミン成分としては、４，４゛−ジアミ
ノジフェニルエーテル、４，４゛−ジアミノジフェニル
チオエーテル、４．４”−ジアミノジフェニルメタン、
４，４“−ジアミノベンゾフェノン、０−１□−または
ｐ−フェニレンジアミンなど、あるいはそれらの混合物
を挙げることができ、特に、この発明では、４，４゛−
ジアミノジフェニルエーテルを主成分とする（例えば、
約４０モル％以上含有、特に５０モル％以上含有、さら
に好ましくは７０モル％以上含有する）芳香族ジアミン
成分を使用することが、好適である。
ノジフェニルエーテル、４，４゛−ジアミノジフェニル
チオエーテル、４．４”−ジアミノジフェニルメタン、
４，４“−ジアミノベンゾフェノン、０−１□−または
ｐ−フェニレンジアミンなど、あるいはそれらの混合物
を挙げることができ、特に、この発明では、４，４゛−
ジアミノジフェニルエーテルを主成分とする（例えば、
約４０モル％以上含有、特に５０モル％以上含有、さら
に好ましくは７０モル％以上含有する）芳香族ジアミン
成分を使用することが、好適である。
前記の芳香族ポリイミド粉末は、その製造方法が特に限
定されるものではなく、例えば、前述のテトラカルボン
酸成分と芳香族ジアミン成分とを、大略等モル使用して
、有機極性溶媒中で高い重合温度で重合およびイミド化
して、高分子量の芳香族ポリイミド粉末として析出させ
るか、あるいは前記の両成分を有機極性溶媒中で比較的
低温で重合して高分子量の芳香族ポリアミック酸を生成
し、その重合液にポリアミック酸不溶性の溶媒を添加し
、芳香族ポリアミック酸粉末を析出させて、その粉末を
加熱してイミド化（ポリアミック酸の酸−アミド精合の
脱水反応によるイミド環化）し、芳香族ポリイミド粉末
を製造する方法などによって製造される。
定されるものではなく、例えば、前述のテトラカルボン
酸成分と芳香族ジアミン成分とを、大略等モル使用して
、有機極性溶媒中で高い重合温度で重合およびイミド化
して、高分子量の芳香族ポリイミド粉末として析出させ
るか、あるいは前記の両成分を有機極性溶媒中で比較的
低温で重合して高分子量の芳香族ポリアミック酸を生成
し、その重合液にポリアミック酸不溶性の溶媒を添加し
、芳香族ポリアミック酸粉末を析出させて、その粉末を
加熱してイミド化（ポリアミック酸の酸−アミド精合の
脱水反応によるイミド環化）し、芳香族ポリイミド粉末
を製造する方法などによって製造される。
この発明において、芳香族ポリイミド粉末の平均粒子径
があまりに大きくなり過ぎると、ラム式押出し成形の際
に、粉末の流動性などが悪化したり、粉末の各粒子相互
の密着（一部融着）が不充分となったりして、結局、成
形性が悪化したり、成形品の機械的強度などが低下する
ので適当ではない。
があまりに大きくなり過ぎると、ラム式押出し成形の際
に、粉末の流動性などが悪化したり、粉末の各粒子相互
の密着（一部融着）が不充分となったりして、結局、成
形性が悪化したり、成形品の機械的強度などが低下する
ので適当ではない。
この発明において使用する芳香族ポリイミド粉末は、そ
の内部に混入している微量の揮発性成分（例えば、高沸
点の有機極性溶媒、低分子量の有機物質、熱分解性成分
、水分など）が多量に含をされていると、それら揮発性
成分の気散、気化などによりラム式押出し成形の際に種
々の悪影響があり、例えば、成形自体が困難になったり
、成形体がスポンジ状となり密度が過剰に低下したりし
て、曲げ強さ、圧縮強さなどの機械的性質が著しく低下
するので適当ではなく、したがって、代表的な成形温度
であるｒ３６０℃ｊにおいて１時間加熱した際の加熱減
量率が２重量％以下である必要がある。
の内部に混入している微量の揮発性成分（例えば、高沸
点の有機極性溶媒、低分子量の有機物質、熱分解性成分
、水分など）が多量に含をされていると、それら揮発性
成分の気散、気化などによりラム式押出し成形の際に種
々の悪影響があり、例えば、成形自体が困難になったり
、成形体がスポンジ状となり密度が過剰に低下したりし
て、曲げ強さ、圧縮強さなどの機械的性質が著しく低下
するので適当ではなく、したがって、代表的な成形温度
であるｒ３６０℃ｊにおいて１時間加熱した際の加熱減
量率が２重量％以下である必要がある。
芳香族ポリイミド粉末がかなりの量の揮発性成分、特に
水分などを含有している場合には、例えば、その芳香族
ポリイミド粉末は、予め、熱風乾燥炉等を用いて、窒素
ガス、ヘリウムガスなどの不活性ガス雰囲気、またはそ
のガス流中において、約５０〜４００℃、特に１００〜
３８０℃で、適当な時間（例えば、０．２〜５時間、特
に０．５〜３時間）、乾燥および／または加熱処理して
、前述の加熱減量率となるようにＦＵ発性成分を充分に
除去してから、この発明の成形法に使用することが、成
形時の１１１１述の悪影ツを防止する上で好ましい。
水分などを含有している場合には、例えば、その芳香族
ポリイミド粉末は、予め、熱風乾燥炉等を用いて、窒素
ガス、ヘリウムガスなどの不活性ガス雰囲気、またはそ
のガス流中において、約５０〜４００℃、特に１００〜
３８０℃で、適当な時間（例えば、０．２〜５時間、特
に０．５〜３時間）、乾燥および／または加熱処理して
、前述の加熱減量率となるようにＦＵ発性成分を充分に
除去してから、この発明の成形法に使用することが、成
形時の１１１１述の悪影ツを防止する上で好ましい。
ごの発明の成形法において、前記の芳香族ポリイミド粉
末には、ラム式押出し成形に悪影響を与えないような、
平均粒子径が前記芳香族ポリイミド粉末に近い値を有す
る適当な有機添加剤または無機添加剤、有機または無機
充填剤などが少量配合されていてもよい。
末には、ラム式押出し成形に悪影響を与えないような、
平均粒子径が前記芳香族ポリイミド粉末に近い値を有す
る適当な有機添加剤または無機添加剤、有機または無機
充填剤などが少量配合されていてもよい。
この発明の成形法においては、前述のように芳香族ポリ
イミド粉末を、ラム式押出し成形機に供給し、２８０℃
以上、好ましくは３００℃〜５００℃の成形温度下に、
前記芳香族ポリイミドわ）末の金型への充填とラムによ
る５０〜１０００ｋｇ／ｃＪ、好ましくは１００〜９０
０ ｋｇ／ａｄ、特に好ましくは１００〜７００ｋｇ／
ｃａの押出し圧力下での金型への押出しく押し込み・圧
縮）とを交互に行い、芳香族ポリイミド粉末を金型内で
加熱密着させながら、一体化した長尺の凝集成形体をし
だいに押出して、ポリイミド粉末を長尺の均質多孔性成
形体に連続成形するのである。
イミド粉末を、ラム式押出し成形機に供給し、２８０℃
以上、好ましくは３００℃〜５００℃の成形温度下に、
前記芳香族ポリイミドわ）末の金型への充填とラムによ
る５０〜１０００ｋｇ／ｃＪ、好ましくは１００〜９０
０ ｋｇ／ａｄ、特に好ましくは１００〜７００ｋｇ／
ｃａの押出し圧力下での金型への押出しく押し込み・圧
縮）とを交互に行い、芳香族ポリイミド粉末を金型内で
加熱密着させながら、一体化した長尺の凝集成形体をし
だいに押出して、ポリイミド粉末を長尺の均質多孔性成
形体に連続成形するのである。
前記のラム式押出し成形機は、スクリュ一式押出し成形
機のような回転するスクリューを有するものではなく、
押出し棒であるラムの往復運動によって原料の粉末混合
物を長尺の金型内へ押し込み加熱焼結して成形体を連続
成形する形式の押出し成形機であり、 例えば、第１図に示すように、概略、 ｌａｌ 原料粉末の充填部Ａ、加熱焼結部Ｂ、および
冷却部Ｃがこの順序で配置されており、内部が長手方向
にほぼ同じ寸法で貫通して開口している筒状（管状）の
金型ｌ、 （ｂｌ この金型１の上方に設置されていて、その金
型１の原料粉末の充填部Ａの内部（貫通孔）に向かって
強力に往復運動することができるラム４、および （Ｃ１前記金型ｌの冷却部Ｃから押出されてきた成形体
８に対して摩擦力によって背圧を加えて、金型内の圧力
を調整できる背圧調整具９などから構成されているもの
であればよい。
機のような回転するスクリューを有するものではなく、
押出し棒であるラムの往復運動によって原料の粉末混合
物を長尺の金型内へ押し込み加熱焼結して成形体を連続
成形する形式の押出し成形機であり、 例えば、第１図に示すように、概略、 ｌａｌ 原料粉末の充填部Ａ、加熱焼結部Ｂ、および
冷却部Ｃがこの順序で配置されており、内部が長手方向
にほぼ同じ寸法で貫通して開口している筒状（管状）の
金型ｌ、 （ｂｌ この金型１の上方に設置されていて、その金
型１の原料粉末の充填部Ａの内部（貫通孔）に向かって
強力に往復運動することができるラム４、および （Ｃ１前記金型ｌの冷却部Ｃから押出されてきた成形体
８に対して摩擦力によって背圧を加えて、金型内の圧力
を調整できる背圧調整具９などから構成されているもの
であればよい。
なお、前記金型ｌは、複数個のアルミニウムブロック５
で周囲が覆われ、制御用温度計６およびバンドヒータ７
（必要であれば、バンドヒータ７の外周に断熱層を覆
って熱の発散を防止してもよい）によって、最適な温度
（２８０℃以上、好ましくは３００℃以上）に調節され
た加熱焼結部Ｂが設けられていることが好ましい。
で周囲が覆われ、制御用温度計６およびバンドヒータ７
（必要であれば、バンドヒータ７の外周に断熱層を覆
って熱の発散を防止してもよい）によって、最適な温度
（２８０℃以上、好ましくは３００℃以上）に調節され
た加熱焼結部Ｂが設けられていることが好ましい。
この発明の成形法においては、前記ラム式押出し成形機
を使用して、前記芳香族ポリイミド粉末の均質多孔性成
形体を形成するには、例えば、ラム式押出し成形機の金
型ｌの原料粉末の充填部Ａに、原料を供給するためのホ
ッパー（フィーダ）２から前述の芳香族ポリイミド粉末
３を供給して該粉末３を金型内へ充填し、次いで、その
充填された粉末３をラム４によって金型１の加熱焼結部
Ｂに向かって圧入しく突出し・圧縮を行い）、このよう
な粉末の金型への充填とラムによる圧入とを交互に行っ
て、しだいに芳香族ポリイミド粉末３を金型１の加熱焼
結部Ｂの下方に向かって移動させながら、粉末の圧縮、
加熱、焼結を行って、焼結された成形体８を形成し、さ
らに冷却部Ｃでその成形体８を冷却して、金型ｌの下部
から押出すのである。
を使用して、前記芳香族ポリイミド粉末の均質多孔性成
形体を形成するには、例えば、ラム式押出し成形機の金
型ｌの原料粉末の充填部Ａに、原料を供給するためのホ
ッパー（フィーダ）２から前述の芳香族ポリイミド粉末
３を供給して該粉末３を金型内へ充填し、次いで、その
充填された粉末３をラム４によって金型１の加熱焼結部
Ｂに向かって圧入しく突出し・圧縮を行い）、このよう
な粉末の金型への充填とラムによる圧入とを交互に行っ
て、しだいに芳香族ポリイミド粉末３を金型１の加熱焼
結部Ｂの下方に向かって移動させながら、粉末の圧縮、
加熱、焼結を行って、焼結された成形体８を形成し、さ
らに冷却部Ｃでその成形体８を冷却して、金型ｌの下部
から押出すのである。
なお、この発明の成形法においては、前述のラム式押出
し成形機の金型１の内部貫通孔の内壁全面に固体潤滑剤
として例えば二硫化モリブデン、もしくはフッ素樹脂の
被覆層を施しであることが、前記金型内を１ｆｆｌ遇す
る芳香族ポリイミド粉末、または圧縮、焼結されつつあ
る成形体と、金型内壁との「摩擦抵抗、粘着などによる
抵抗」を低下させ、その成形体の下方への移動を容易に
するために、好適である。
し成形機の金型１の内部貫通孔の内壁全面に固体潤滑剤
として例えば二硫化モリブデン、もしくはフッ素樹脂の
被覆層を施しであることが、前記金型内を１ｆｆｌ遇す
る芳香族ポリイミド粉末、または圧縮、焼結されつつあ
る成形体と、金型内壁との「摩擦抵抗、粘着などによる
抵抗」を低下させ、その成形体の下方への移動を容易に
するために、好適である。
前記の金型内のフン素樹脂による被覆層としては、フン
素樹脂垂体、またはフッ素樹脂と他の添加剤または充填
剤（金属粉末も含む）との混合物からなる被覆層である
ことが好適であり、また、金型の内面に硬質クロムメッ
キまたはニッケルメッキを施しさらにその上に四フッ化
エチレン系フッ素樹脂の被覆層を施した複合被覆層であ
ってもよい。
素樹脂垂体、またはフッ素樹脂と他の添加剤または充填
剤（金属粉末も含む）との混合物からなる被覆層である
ことが好適であり、また、金型の内面に硬質クロムメッ
キまたはニッケルメッキを施しさらにその上に四フッ化
エチレン系フッ素樹脂の被覆層を施した複合被覆層であ
ってもよい。
この発明の成形法においては、ラム式押出し成形時の金
型内の圧力は、粉末の充填及びラムによる押し出しを前
記の条件下に交互に行うことにより前述の粉末から成形
されつつある成形体と金型内壁との摩擦抵抗、および金
型１の下部から出てきた成形体８と背圧調整具９との摩
擦抵抗によって決まるが、同一の成形機では、成形体の
物性は、主として、その成形時の圧力を生む前記背圧調
整具９での摩擦抵抗に影響される。
型内の圧力は、粉末の充填及びラムによる押し出しを前
記の条件下に交互に行うことにより前述の粉末から成形
されつつある成形体と金型内壁との摩擦抵抗、および金
型１の下部から出てきた成形体８と背圧調整具９との摩
擦抵抗によって決まるが、同一の成形機では、成形体の
物性は、主として、その成形時の圧力を生む前記背圧調
整具９での摩擦抵抗に影響される。
すなわち、前述のようにして、金型１の上端から投入さ
れた芳香族ポリイミド粉末３は、ラム４の上下往復運動
によって固められながら加熱焼結の過程を経て成形体８
となり、金型ｌの下端から押し出され冷却されるが、金
型１の壁面の抵抗のみでは安定な多孔性を有し機械的強
度の優れたものは得られないので、この発明においては
、一定の押出圧力を付与するために、前記背圧調整具９
を設けている。この背圧調整具９は押出機の出口の適当
な場所に固定され、押出機から押し出される成形体８を
締め付けて背圧（流れに逆方向の圧力）Ｐを付加する役
割りを果たすものである。この背圧Ｐは次の式から算出
される。すなわち、Ｐ＝ＦＸμ／Ｓ ここに、Ｆ；成形体８の軸に対して垂直の方向にかかる
背圧調整具９の締め付は力、μ：成形体８と背圧調整具
９との間の摩擦係数、Ｓ：成形体８の断面積である。
れた芳香族ポリイミド粉末３は、ラム４の上下往復運動
によって固められながら加熱焼結の過程を経て成形体８
となり、金型ｌの下端から押し出され冷却されるが、金
型１の壁面の抵抗のみでは安定な多孔性を有し機械的強
度の優れたものは得られないので、この発明においては
、一定の押出圧力を付与するために、前記背圧調整具９
を設けている。この背圧調整具９は押出機の出口の適当
な場所に固定され、押出機から押し出される成形体８を
締め付けて背圧（流れに逆方向の圧力）Ｐを付加する役
割りを果たすものである。この背圧Ｐは次の式から算出
される。すなわち、Ｐ＝ＦＸμ／Ｓ ここに、Ｆ；成形体８の軸に対して垂直の方向にかかる
背圧調整具９の締め付は力、μ：成形体８と背圧調整具
９との間の摩擦係数、Ｓ：成形体８の断面積である。
この発明において、比較的小型のラム式押出機を用いて
比較的低い圧力下に生産性の良い連続押出し成形を行う
ためには、金型内での摩擦抵抗はできるだけ小さい方が
良く、良好な物性を有する均質多孔性成形体を得るため
には前記背圧調整具９における摩擦抵抗による背圧を特
定の範囲にすることが好ましい。背圧が低すぎると、低
密度となって良好な機械的強度を有する均質多孔性成形
体は得られず、また高すぎると、高密度となって多孔性
が失われる。
比較的低い圧力下に生産性の良い連続押出し成形を行う
ためには、金型内での摩擦抵抗はできるだけ小さい方が
良く、良好な物性を有する均質多孔性成形体を得るため
には前記背圧調整具９における摩擦抵抗による背圧を特
定の範囲にすることが好ましい。背圧が低すぎると、低
密度となって良好な機械的強度を有する均質多孔性成形
体は得られず、また高すぎると、高密度となって多孔性
が失われる。
したがって、前記背圧調整具９における摩擦抵抗による
背圧は、使用する芳香族ポリイミド粉末の組成、均質多
孔性成形体のサイズまたは形状、金型のサイズまたは形
式など、あるいは、金型内での成形体などの摩擦抵抗に
よって異なるが、実施態様としては、約１０〜６５ ｋ
ｇ ／ ｃ＋Ｉ！、特に１５〜６０ｋｇ／ｃＪＡ程度、
さらに好ましくは２０〜５５ｋｇ ／ ｃｔｈｌ程度で
あることが適当である。
背圧は、使用する芳香族ポリイミド粉末の組成、均質多
孔性成形体のサイズまたは形状、金型のサイズまたは形
式など、あるいは、金型内での成形体などの摩擦抵抗に
よって異なるが、実施態様としては、約１０〜６５ ｋ
ｇ ／ ｃ＋Ｉ！、特に１５〜６０ｋｇ／ｃＪＡ程度、
さらに好ましくは２０〜５５ｋｇ ／ ｃｔｈｌ程度で
あることが適当である。
また、背圧を得る方法としては、前記背圧調整具９を使
用するのが好ましいが、例えば管状素材の成形において
、成形された管材が固化冷却し収縮して８棒を抱くこと
を利用し、８棒の長さ等を調整して、管材の内径の摩擦
抵抗力を調整することも考えられる。
用するのが好ましいが、例えば管状素材の成形において
、成形された管材が固化冷却し収縮して８棒を抱くこと
を利用し、８棒の長さ等を調整して、管材の内径の摩擦
抵抗力を調整することも考えられる。
この発明の成形法においては、ラム式押出し成形での成
形体の押出し速度（成形速度）は、均質多孔性成形体の
サイズ、金型のヒータの容量などによって決まるもので
あるが、約５００〜２０００１■／時間、特に６００〜
１５００ｍ／時間で成形を行うことが好ましい。
形体の押出し速度（成形速度）は、均質多孔性成形体の
サイズ、金型のヒータの容量などによって決まるもので
あるが、約５００〜２０００１■／時間、特に６００〜
１５００ｍ／時間で成形を行うことが好ましい。
また、この発明の成形法により成形された成形体（この
発明の芳香族ポリイミド均質多孔性成形体）は、２５０
℃以上の温度でアニールすることにより残留応力を除去
して用いてもよい。
発明の芳香族ポリイミド均質多孔性成形体）は、２５０
℃以上の温度でアニールすることにより残留応力を除去
して用いてもよい。
（実施例〕
以下、実施例、比較例および使用例によって、この発明
をさらに詳しく説明する。
をさらに詳しく説明する。
実施例１〜７
３．３′、４．４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無
水物と４，４゛−ジアミノジフェニルエーテルとを重合
およびイミド化して得られた芳香族ポリイミド粉末（平
均粒子径１２．０ｐｍ、または２２．５．１７ ｍ、比
重１．４０、および第１表に示す加熱減量率を有する）
を使用して、第１表に示す成形条件でラム式押出し成形
機によって、長尺の成形体を連続成形して、外径が１５
ｍｍの長尺の均質多孔性成形体をそれぞれ得た。なお、
上記ラム式押出し成形機の金型としては、引抜き鋼管（
ＳＴＫＭ）製の金型を用いた。
水物と４，４゛−ジアミノジフェニルエーテルとを重合
およびイミド化して得られた芳香族ポリイミド粉末（平
均粒子径１２．０ｐｍ、または２２．５．１７ ｍ、比
重１．４０、および第１表に示す加熱減量率を有する）
を使用して、第１表に示す成形条件でラム式押出し成形
機によって、長尺の成形体を連続成形して、外径が１５
ｍｍの長尺の均質多孔性成形体をそれぞれ得た。なお、
上記ラム式押出し成形機の金型としては、引抜き鋼管（
ＳＴＫＭ）製の金型を用いた。
上記の各実施例におけるラム式押出し成形の連続成形性
の評価を第２表に示す。なお、連続成形性の評価基準は
、４段階とし、 （１） 連続成形が何ら問題なくできており、しかも
成形体に特別な色調むらがない場合を◎印とし、（２）
連続成形はできるが成形体に色調むらが僅、かにある場
合をＯ印とし、 ＋３） 連続成形が国難となり、しかも成形体の色調
にむらのある場合をΔ印とし、そして、（４）連続成形
が全くできない場合を×印として示した。
の評価を第２表に示す。なお、連続成形性の評価基準は
、４段階とし、 （１） 連続成形が何ら問題なくできており、しかも
成形体に特別な色調むらがない場合を◎印とし、（２）
連続成形はできるが成形体に色調むらが僅、かにある場
合をＯ印とし、 ＋３） 連続成形が国難となり、しかも成形体の色調
にむらのある場合をΔ印とし、そして、（４）連続成形
が全くできない場合を×印として示した。
前記の各成形体から切削加工によって、試験片（内径９
．５１賞、外径１３．５璽曹、長さ１０ｍの管状体）を
製作し、その試験片の比重（水中置換法人ＳＴＭ Ｄ
７９２）、圧環強度（ＪＩＳＺ２５０７、華位；ｋｇ／
’）、および気孔率〔（１−成形体の密度／真密度）Ｘ
１００）を測定した。
．５１賞、外径１３．５璽曹、長さ１０ｍの管状体）を
製作し、その試験片の比重（水中置換法人ＳＴＭ Ｄ
７９２）、圧環強度（ＪＩＳＺ２５０７、華位；ｋｇ／
’）、および気孔率〔（１−成形体の密度／真密度）Ｘ
１００）を測定した。
その結果を第２表に示した。
また、前記の各成形体の比重を１０ｃａ＋ｉｌｌれた２
箇所で測定し、その比重の差を第２表に示した。
箇所で測定し、その比重の差を第２表に示した。
比較例１〜４
実施例１と同様にして製造した芳香族ポリイミド粉末（
平均粒子径１２．０μｍ１または４２．１μｍ、比重１
．４０、及び第１表に示す加熱減量率を有する）を使用
して、第１表に示す成形条件でラム式押出し成形機によ
って、長尺の成形体を連続成形して、外径が１５１１１
の長尺の成形体をそれぞれ得た。それらの各比較例にお
けるラム式押出し成形の連続成形性の評価について、第
２表に示す。
平均粒子径１２．０μｍ１または４２．１μｍ、比重１
．４０、及び第１表に示す加熱減量率を有する）を使用
して、第１表に示す成形条件でラム式押出し成形機によ
って、長尺の成形体を連続成形して、外径が１５１１１
の長尺の成形体をそれぞれ得た。それらの各比較例にお
けるラム式押出し成形の連続成形性の評価について、第
２表に示す。
その連続成形性の評価基準は実施例１と同じである。
また、前記の各成形体について、実施例１と同様にして
、比重、圧環強度、気孔率、比重の差を測定した。その
結果を第２表に示す。
、比重、圧環強度、気孔率、比重の差を測定した。その
結果を第２表に示す。
比較例５
実施例１と同様にして製造した平均粒径１２．０μｍの
芳香族ポリイミド粉末を内径３０１の金型に充填し、４
００Ｋｇ／ｃＪの面圧で加圧成形して金型から抜き出し
た。この成形体を電気炉で３５０℃下に５時間加熱した
。このようにして外径３０ｍｍ、長さ１２０ｍｍの成形
体を得た。
芳香族ポリイミド粉末を内径３０１の金型に充填し、４
００Ｋｇ／ｃＪの面圧で加圧成形して金型から抜き出し
た。この成形体を電気炉で３５０℃下に５時間加熱した
。このようにして外径３０ｍｍ、長さ１２０ｍｍの成形
体を得た。
この成形体について、実施例１と同様にして、比重、圧
環強度、気孔率、比重の差を測定した。
環強度、気孔率、比重の差を測定した。
その結果を第２表に示す。
第 ２ 表
注〕 ＊１：連続成形性
使用例１
前記実施例４で得られた本発明の均質多孔性成形体を外
径１２ｍ＋ｎ、内径８ｍｍ、長さ１０ｍｍのリング状試
験片に加工し、これをＮＢＬ１１５ヘースオイル（日本
クリユーバー社製）に浸漬したまま、オートクレーブ中
、 ３ｍｍ１１ｇの減圧下に１時間おいた。上記オー
トクレーブから取り出したリング状試験片は１１重量％
〔（浸潤後の重量−浸漬前の重量）÷浸漬後の重量Ｘ１
００）の油を含んでいた。この試験片をスラスト型摩擦
摩耗試験機にとり、毎分３２ｍのすべり運転したところ
、試験片は安定した低い運転トルクを示し、３０００時
間浬転し７もトルクはかわらず、また摩耗もほとんど認
められなかった。
径１２ｍ＋ｎ、内径８ｍｍ、長さ１０ｍｍのリング状試
験片に加工し、これをＮＢＬ１１５ヘースオイル（日本
クリユーバー社製）に浸漬したまま、オートクレーブ中
、 ３ｍｍ１１ｇの減圧下に１時間おいた。上記オー
トクレーブから取り出したリング状試験片は１１重量％
〔（浸潤後の重量−浸漬前の重量）÷浸漬後の重量Ｘ１
００）の油を含んでいた。この試験片をスラスト型摩擦
摩耗試験機にとり、毎分３２ｍのすべり運転したところ
、試験片は安定した低い運転トルクを示し、３０００時
間浬転し７もトルクはかわらず、また摩耗もほとんど認
められなかった。
この発明の芳香族ポリイミド均質多孔性成形体は、優れ
た耐熱性、機械的性質などを有し、しかも切削加工が可
能なもので、耐熱性の断熱部材、電気絶縁部品等に、ま
た油を含浸させて潤滑性すべり軸受、ヘアリングの保持
器等に特に好適に用いられる。
た耐熱性、機械的性質などを有し、しかも切削加工が可
能なもので、耐熱性の断熱部材、電気絶縁部品等に、ま
た油を含浸させて潤滑性すべり軸受、ヘアリングの保持
器等に特に好適に用いられる。
また、この発明の成形法によれば、芳香族ポリイミド粉
末から、ラム式押出し成形法によって、芳香族ポリイミ
ド製の長尺の均質多孔性成形体を容易にｉ！ｌ！ｓｈ成
形することができる。
末から、ラム式押出し成形法によって、芳香族ポリイミ
ド製の長尺の均質多孔性成形体を容易にｉ！ｌ！ｓｈ成
形することができる。
第１図は、本発明の成形法の実施態様の概要を示す、ラ
ム式押出し成形機の主要部分の断面図である。 １；金型、２；フィーダ、３；芳香族ポリイミド粉末、
４；ラム、５；アルミニウムブロック、６；制御用温度
計、７；バンドヒータ、８；成形体、９；背圧調整具、
Ａ；充填部、Ｂ；加熱焼結部、Ｃ；冷却部。
ム式押出し成形機の主要部分の断面図である。 １；金型、２；フィーダ、３；芳香族ポリイミド粉末、
４；ラム、５；アルミニウムブロック、６；制御用温度
計、７；バンドヒータ、８；成形体、９；背圧調整具、
Ａ；充填部、Ｂ；加熱焼結部、Ｃ；冷却部。
Claims (3)
- （１）３６０℃で１時間加熱した際の加熱減量率が２重
量％以下であり、且つ、平均粒子径が１〜４０μｍであ
る芳香族ポリイミド粉末の凝集成形体であって、気孔が
均一に分布しており且つ気孔率〔（１−成形体の密度／
真密度）×１００〕が５〜２０％であることを特徴とす
る芳香族ポリイミド均質多孔性成形体。 - （２）芳香族ポリイミド均質多孔性成形体の気孔に油が
含浸されることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項
記載の芳香族ポリイミド均質多孔性成形体。 - （３）３６０℃で１時間加熱した際の加熱減量率が２重
量％以下であり、且つ、平均粒子径が１〜４０μｍであ
る芳香族ポリイミド粉末を、ラム式押出し成形機へ供給
し、２８０℃以上の成形温度下に、前記芳香族ポリイミ
ド粉末の金型への充填とラムによる５０〜１０００ｋｇ
／ｃｍ−＾２の圧力下での押出しとを交互に行い、凝集
成形体を押し出すことを特徴とする芳香族ポリイミド均
質多孔性成形体の連続成形法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60274613A JPS62134241A (ja) | 1985-12-06 | 1985-12-06 | 芳香族ポリイミド均質多孔性成形体およびその連続成形法 |
| US07/339,890 US4942092A (en) | 1985-12-06 | 1989-04-17 | Extruded porous articles of polyimide and continuous preparation of the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60274613A JPS62134241A (ja) | 1985-12-06 | 1985-12-06 | 芳香族ポリイミド均質多孔性成形体およびその連続成形法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62134241A true JPS62134241A (ja) | 1987-06-17 |
| JPH0559809B2 JPH0559809B2 (ja) | 1993-09-01 |
Family
ID=17544167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60274613A Granted JPS62134241A (ja) | 1985-12-06 | 1985-12-06 | 芳香族ポリイミド均質多孔性成形体およびその連続成形法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4942092A (ja) |
| JP (1) | JPS62134241A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012165294A1 (ja) | 2011-06-01 | 2012-12-06 | 宇部興産株式会社 | ポリイミド粉末およびそれを用いたポリイミド多孔体 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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