JPS6225030A - ポリイミド粉末の連続成形法 - Google Patents
ポリイミド粉末の連続成形法Info
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- JPS6225030A JPS6225030A JP60164950A JP16495085A JPS6225030A JP S6225030 A JPS6225030 A JP S6225030A JP 60164950 A JP60164950 A JP 60164950A JP 16495085 A JP16495085 A JP 16495085A JP S6225030 A JPS6225030 A JP S6225030A
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- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2079/00—Use of polymers having nitrogen, with or without oxygen or carbon only, in the main chain, not provided for in groups B29K2061/00 - B29K2077/00, as moulding material
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔本発明の技術分野〕
この発明は、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、優れた耐熱性、機械的性
質などを有し、しかも切ｒＦＩ加工が可能である芳香族
ポリイミドの長尺成形体を工業的に連続成形する方法に
係る。
ラム式押出し成形法によって、優れた耐熱性、機械的性
質などを有し、しかも切ｒＦＩ加工が可能である芳香族
ポリイミドの長尺成形体を工業的に連続成形する方法に
係る。
従来、芳香族ポリイミドのｌ′ｖ物成形成形体造は、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
的に有し石おらず、また加熱溶融することもないので、
壜めて困難であるとされていた。
香族ポリイミド自体が、熱可塑性による熱変形性を実質
的に有し石おらず、また加熱溶融することもないので、
壜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４！Ｊ−
５７３７号公報に記載されてい乙ように、芳香族ポリイ
ミド粉末を室温〜４００℃の温度において約７００〜７
０００ ｋｇ／ｃｔ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３００〜５０
０′Ｃ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４！Ｊ−
５７３７号公報に記載されてい乙ように、芳香族ポリイ
ミド粉末を室温〜４００℃の温度において約７００〜７
０００ ｋｇ／ｃｔ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３００〜５０
０′Ｃ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。
然しなから、上記の公知の成形法では、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難であり、また、一つの成形体
毎に、原料粉末を充填し圧縮し、予備成形品を取り出し
・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、連続成形が実質的にできないので、生産
性が悪いという欠点があった。
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難であり、また、一つの成形体
毎に、原料粉末を充填し圧縮し、予備成形品を取り出し
・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、連続成形が実質的にできないので、生産
性が悪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粉末の成形法
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
ド粉末にフッ素樹脂粉末を少量配合した粉末混合物を使
用すれば、ラム式押出し成形法によって、長尺の芳香族
ポリイミド成形体を容易に連Ｖｔ成形できることを見い
出し、この発明を完成した。
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
ド粉末にフッ素樹脂粉末を少量配合した粉末混合物を使
用すれば、ラム式押出し成形法によって、長尺の芳香族
ポリイミド成形体を容易に連Ｖｔ成形できることを見い
出し、この発明を完成した。
すなわち、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、しかも、平均粒子径
が０．１〜４０μｍである芳香族ポリイミド粉末１００
重量部、および平均粒子径が４０μｍ以下であるフッ素
樹脂粉末０．２〜８重量部を含有する粉末混合物を、ラ
ム式押出し成形機へ供給し、３００′Ｃ以上の成形温度
下に、ｒｉｉ）記粉末混合物の金型への充填とラムによ
る１００〜１５００ｋｇ／ｃｉの圧力下での押出しとを
交互に行い、成形体を押し出すことを特徴とするポリイ
ミド粉末の連続成形法に関する。
加熱減量率が２重量％以下であり、しかも、平均粒子径
が０．１〜４０μｍである芳香族ポリイミド粉末１００
重量部、および平均粒子径が４０μｍ以下であるフッ素
樹脂粉末０．２〜８重量部を含有する粉末混合物を、ラ
ム式押出し成形機へ供給し、３００′Ｃ以上の成形温度
下に、ｒｉｉ）記粉末混合物の金型への充填とラムによ
る１００〜１５００ｋｇ／ｃｉの圧力下での押出しとを
交互に行い、成形体を押し出すことを特徴とするポリイ
ミド粉末の連続成形法に関する。
この発明によれば、芳香族ポリイミド粉末を主成分とす
る粉末混合物から、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）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。
る粉末混合物から、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）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。
この発明の成形法によって得られた長尺の芳香族ポリイ
ミド成形体は、極めて高い熱変形温度、常温から約３０
０℃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、
極めて高い圧環強度、耐屈曲性などの優れた機械的性質
を保持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。
ミド成形体は、極めて高い熱変形温度、常温から約３０
０℃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、
極めて高い圧環強度、耐屈曲性などの優れた機械的性質
を保持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。
この発明において使用する芳香族ポリイミド粉末は ３
６０ Ｃ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０．１〜４０μｍ、好ましくは１〜３０μｍ、さらに
好ましくは２〜２０μｍ程度で、且つ好ましくは０．１
〜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わ）末である。
６０ Ｃ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０．１〜４０μｍ、好ましくは１〜３０μｍ、さらに
好ましくは２〜２０μｍ程度で、且つ好ましくは０．１
〜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わ）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ｍ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
ものであればよく、またそれらの２種以上の混合物であ
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ｍ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
ものであればよく、またそれらの２種以上の混合物であ
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％以上含有、特に７０モル％
以上含を）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％以上含有、特に７０モル％
以上含を）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”−ジアミノヘンヅフエノン、０−２ｍ−または
ｐ−’フェニレンジアミンなど、あるいはそれらのｌ昆
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”−ジアミノヘンヅフエノン、０−２ｍ−または
ｐ−’フェニレンジアミンなど、あるいはそれらのｌ昆
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、その製造方法に特に限
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ｌ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ｉｉｉ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’７り酸不溶性の溶媒
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
ド結合の脱水反応によるイミド環化）し、芳香族ポリイ
ミド１５）末を製造する方法などによって製造されたも
のであればよい。
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ｌ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ｉｉｉ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’７り酸不溶性の溶媒
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
ド結合の脱水反応によるイミド環化）し、芳香族ポリイ
ミド１５）末を製造する方法などによって製造されたも
のであればよい。
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’１４ ｒｉ′）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’１４ ｒｉ′）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ｔ’ｉ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）が多量に含有されていると、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「３６０℃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ｔ’ｉ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）が多量に含有されていると、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「３６０℃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φ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揮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
時の前述の悪影響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φ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揮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
時の前述の悪影響を防止する上で好ましい。
この発明の成形法において使用するフッ素樹脂粉末は、
その平均粒子径が４０μｍ以下、好ましくは３０μｍ程
度で、且つ好ましくは０．１〜５０μｍの粒子径のもの
が約８０重量％以上であれば、どのような種類のフッ素
樹脂粉末であってもよいが、そのフッ素樹脂粉末の平均
粒子径が、この発明で使用する芳香族ポリイミド粉末の
平均粒子径に対して０．１〜１．５倍程度であることが
、＋’＋ｉｉ記芳香族ポリイミド粉末との均一な配合お
よびラム押出し成形時の均一な分散、あるいは形成時の
成形体と成形機の金型内壁との摩擦抵抗を小さくするな
どのために好ましい。
その平均粒子径が４０μｍ以下、好ましくは３０μｍ程
度で、且つ好ましくは０．１〜５０μｍの粒子径のもの
が約８０重量％以上であれば、どのような種類のフッ素
樹脂粉末であってもよいが、そのフッ素樹脂粉末の平均
粒子径が、この発明で使用する芳香族ポリイミド粉末の
平均粒子径に対して０．１〜１．５倍程度であることが
、＋’＋ｉｉ記芳香族ポリイミド粉末との均一な配合お
よびラム押出し成形時の均一な分散、あるいは形成時の
成形体と成形機の金型内壁との摩擦抵抗を小さくするな
どのために好ましい。
また、この発明では、例えば、四ツ、化エチレンに基づ
く構成ｍ位を少なくとも６０モル％以」二、特に８０モ
ル％以上の割合でポリマー主鎖に含有する四フッ化エチ
レン系フッ素樹脂からなる前記の平均粒子径のフッ素樹
脂粉末が、ラム式押出し成形の際に、成形機の金型内部
の壁面に対する「成形されつつある成形体の摩擦抵抗」
を好適に低下させることができ、成形圧力を好適に調整
することができるので、適当である。
く構成ｍ位を少なくとも６０モル％以」二、特に８０モ
ル％以上の割合でポリマー主鎖に含有する四フッ化エチ
レン系フッ素樹脂からなる前記の平均粒子径のフッ素樹
脂粉末が、ラム式押出し成形の際に、成形機の金型内部
の壁面に対する「成形されつつある成形体の摩擦抵抗」
を好適に低下させることができ、成形圧力を好適に調整
することができるので、適当である。
前記の四フッ化エチレン系フッ素樹脂は、その結晶融点
が２５０℃以上のｌｉ４熱性を有し、且つ３７２±１℃
における比７８ＦＡ粘度が１×ＩＯ３〜１０６ ボイズ
の範囲の熔融成形可能なものが好ましく、かかる樹脂と
しては例えば四フッ化エチレンと六フッ化プロピレンの
共重合体樹脂や四フッ化エチレンとバーフルオロロアル
キルビニルエーテルの共重合体樹脂を挙げることができ
る。また、結晶融点が３００℃以北の耐外性を有し、且
つ３７２±１ ’Ｃにおける比／８１Ａ！粘度が１×１
０ボイス以上の四フッ化エチレン樹脂が、成形体と金型
内部の壁面との摩擦係数を最小にするためには最適であ
る。
が２５０℃以上のｌｉ４熱性を有し、且つ３７２±１℃
における比７８ＦＡ粘度が１×ＩＯ３〜１０６ ボイズ
の範囲の熔融成形可能なものが好ましく、かかる樹脂と
しては例えば四フッ化エチレンと六フッ化プロピレンの
共重合体樹脂や四フッ化エチレンとバーフルオロロアル
キルビニルエーテルの共重合体樹脂を挙げることができ
る。また、結晶融点が３００℃以北の耐外性を有し、且
つ３７２±１ ’Ｃにおける比／８１Ａ！粘度が１×１
０ボイス以上の四フッ化エチレン樹脂が、成形体と金型
内部の壁面との摩擦係数を最小にするためには最適であ
る。
この発明の成形法においては、前述の芳香族ポリイミド
わ）未１００重量部およびフン素樹脂わ）未０．２〜８
重９部を、好ましくは前記肉粉末の合計含有率が約８０
ｉｉｉ％以上、特に好ましくは９０虫量％以上、さらに
好ましくは９５重量％以」ニの割合となるように、含有
する粉末混合物を、ラム式叩出し成形機へ供給するので
ある。
わ）未１００重量部およびフン素樹脂わ）未０．２〜８
重９部を、好ましくは前記肉粉末の合計含有率が約８０
ｉｉｉ％以上、特に好ましくは９０虫量％以上、さらに
好ましくは９５重量％以」ニの割合となるように、含有
する粉末混合物を、ラム式叩出し成形機へ供給するので
ある。
この発明では、前記の粉末混合物は、前述の芳香族ポリ
イミド粉末１００重量部、および前述のフッ素樹脂粉末
０．３〜６．５重量部であり、しかも＋１■記両粉末の
合計含有率が９０〜１００重量％である粉末ｌ昆合物が
Ｍ通である。
イミド粉末１００重量部、および前述のフッ素樹脂粉末
０．３〜６．５重量部であり、しかも＋１■記両粉末の
合計含有率が９０〜１００重量％である粉末ｌ昆合物が
Ｍ通である。
この発明では、前記の粉末混合物において、フッ素樹脂
粉末の配合割合が少なくなり過ぎると、ラム押出し形成
機の金型内壁面に対する成形体の摩（が抵抗が大きくな
って、そのような粉末混合物についてラム式押出し成形
自体が困難になったり、全く成形できなくなるので適当
ではなく、また、フッ素樹脂粉末の配合割合が多くなる
と、そのような粉末混合物から得られる成形体の圧縮ク
リープ特性などの機械的性質が悪化するので適当ではな
い。
粉末の配合割合が少なくなり過ぎると、ラム押出し形成
機の金型内壁面に対する成形体の摩（が抵抗が大きくな
って、そのような粉末混合物についてラム式押出し成形
自体が困難になったり、全く成形できなくなるので適当
ではなく、また、フッ素樹脂粉末の配合割合が多くなる
と、そのような粉末混合物から得られる成形体の圧縮ク
リープ特性などの機械的性質が悪化するので適当ではな
い。
この発明において、前記の粉末混合物は、芳香族ポリイ
ミドおよびフッ素樹脂粉末の他に、ラム式押出し成形に
悪影響を与えないような、平均粒子径が前記肉粉末に近
い値を有するｌ！ｉ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
。
ミドおよびフッ素樹脂粉末の他に、ラム式押出し成形に
悪影響を与えないような、平均粒子径が前記肉粉末に近
い値を有するｌ！ｉ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
イミド粉末とフッ素樹脂粉末とを含有する粉末混合物を
、ラム式押出し成形機に供給し、３００℃以上、好まし
くは３２０℃〜５００℃の成形温度下に、前記粉末混合
物の金型への充填とラムによるｌ Ｏ（１” １５００
ｋｇ／ｃｄ、好ましくは１５０〜１０００に＋ｒ／ｃｕ
ｔ、特に好ましくは１５０〜７００ ｋｇ／ｃｍ２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、粉末混合物を金型内で加熱密着させながら
、一体化した長尺の成形体をしだいに押出して、ポリイ
ミド粉末を長尺の成形体に連続成形するのである。
イミド粉末とフッ素樹脂粉末とを含有する粉末混合物を
、ラム式押出し成形機に供給し、３００℃以上、好まし
くは３２０℃〜５００℃の成形温度下に、前記粉末混合
物の金型への充填とラムによるｌ Ｏ（１” １５００
ｋｇ／ｃｄ、好ましくは１５０〜１０００に＋ｒ／ｃｕ
ｔ、特に好ましくは１５０〜７００ ｋｇ／ｃｍ２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、粉末混合物を金型内で加熱密着させながら
、一体化した長尺の成形体をしだいに押出して、ポリイ
ミド粉末を長尺の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、スクリエ一式押出し成形
機のような回転するスクリ１−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、 ｉａｌ 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１、 （ｂｌ この金型１の上方番こ設置されていて、その
金型１の原料粉末の充填部への内部（貫通孔）に向かっ
て強力に往復運り】することができるラム４、および ｆｃｌ 前記金型１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
圧力を関整できる圧力調整具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１−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、 ｉａｌ 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１、 （ｂｌ この金型１の上方番こ設置されていて、その
金型１の原料粉末の充填部への内部（貫通孔）に向かっ
て強力に往復運り】することができるラム４、および ｆｃｌ 前記金型１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
圧力を関整できる圧力調整具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（囚のアルミニ？ツムブロッ
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、ハンドヒータ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（３００’ｃ以上、好ましくは３２０℃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
。
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、ハンドヒータ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（３００’ｃ以上、好ましくは３２０℃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Ｙ成形
機を使用して、ｉ１ｊ記わ）未混合物の成形体を形成す
るには、例えば、ラム式押出し成形機の金型ｌの原料粉
末の充填部へに、原料を供給するためのホッパー（フィ
ーダ）２から前述の粉末混合物３を供給して該粉末混合
物３を金型内へ充填し、次いで、その充填された粉末混
合物をラノ、７１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を交互に行って、しだい
に粉末混合物を金型Ｉの加熱焼結部Ｂの下方に向かって
移動させながら、粉末混合物の圧縮、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１の下部から押出すのであ
る。
機を使用して、ｉ１ｊ記わ）未混合物の成形体を形成す
るには、例えば、ラム式押出し成形機の金型ｌの原料粉
末の充填部へに、原料を供給するためのホッパー（フィ
ーダ）２から前述の粉末混合物３を供給して該粉末混合
物３を金型内へ充填し、次いで、その充填された粉末混
合物をラノ、７１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を交互に行って、しだい
に粉末混合物を金型Ｉの加熱焼結部Ｂの下方に向かって
移動させながら、粉末混合物の圧縮、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１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ニッケルメ
ッキ、または二硫化モリブデン、もしくはフッ素尋封脂
のそ及覆層をｊｉ缶しであることが、前記金型内を通過
する粉末ｌ昆合物、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Ｊ
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ニッケルメ
ッキ、または二硫化モリブデン、もしくはフッ素尋封脂
のそ及覆層をｊｉ缶しであることが、前記金型内を通過
する粉末ｌ昆合物、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Ｊ
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。
前記の金型内のフッ素（Ｈ脂による被覆層としては、フ
ッ素樹脂単体、またはフッ素樹脂と他の添加剤または充
填剤（金元粉末も含む）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Ｊい
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
ッ化エチレン糸フッ素樹脂の被ｒｉｉ層を施した複合被
覆層であってもよい。
ッ素樹脂単体、またはフッ素樹脂と他の添加剤または充
填剤（金元粉末も含む）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Ｊい
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
ッ化エチレン糸フッ素樹脂の被ｒｉｉ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ｌの下部から出てきた成形体８と背圧調整具９七の１
１１が抵抗によって決まるが、成形体の物性は、主とし
て、その成形時の圧力を生む前記１ｖ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ｌの下部から出てきた成形体８と背圧調整具９七の１
１１が抵抗によって決まるが、成形体の物性は、主とし
て、その成形時の圧力を生む前記１ｖ圧調整具９での摩
擦抵抗に影響される。
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、二とが好ましい、背圧が低すぎると、低密度とな
って優れた物性を有する成形体は得られず、また高すぎ
ると、成形体内部に応力が溜って高温使用時の応力歪み
による寸法変化の原因となる。
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、二とが好ましい、背圧が低すぎると、低密度とな
って優れた物性を有する成形体は得られず、また高すぎ
ると、成形体内部に応力が溜って高温使用時の応力歪み
による寸法変化の原因となる。
したがって、前記背圧調整具９における摩擦抵抗ζ、：
よる背圧は、使用する粉末ｌ昆合物の組成、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！座様としては、約２０〜２５０ｋｇ／ｃ＋ｄ、
特に３０〜１５０ｋｇ／ｃｒ＋＋ｌ程度、さらに好まし
くは３０〜１００ ｋｇ／ａＡ程度であることが適当で
ある。
よる背圧は、使用する粉末ｌ昆合物の組成、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！座様としては、約２０〜２５０ｋｇ／ｃ＋ｄ、
特に３０〜１５０ｋｇ／ｃｒ＋＋ｌ程度、さらに好まし
くは３０〜１００ ｋｇ／ａＡ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芯棒を抱（こと
を利用し、芯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芯棒を抱（こと
を利用し、芯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、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〜
２０００ｍ謙／時間、特に６００〜１５００ｍｍ／時間
で成形を行うことが好ましい。
出し速度（成形速度）は、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〜
２０００ｍ謙／時間、特に６００〜１５００ｍｍ／時間
で成形を行うことが好ましい。
以下、実施例および比較例によって、この発明をさらに
詳しく説明する。
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ｉ）られた芳香族ポリイミド粉末（
平均粒子径１２．０μｍ、または２２．５メツｍ、およ
び第１表に示す加熱減量率を有する）１００重量部およ
びポリ四フッ化エチレン樹脂粉末（平均粒子径７μｍ）
の第１表に示す量からなる粉末混合物を使用して、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璽■の長尺の成形
体をそれぞれ得た。
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ｉ）られた芳香族ポリイミド粉末（
平均粒子径１２．０μｍ、または２２．５メツｍ、およ
び第１表に示す加熱減量率を有する）１００重量部およ
びポリ四フッ化エチレン樹脂粉末（平均粒子径７μｍ）
の第１表に示す量からなる粉末混合物を使用して、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璽■の長尺の成形
体をそれぞれ得た。
それらの各実施例におけるラム式押出し成形の連続成形
性の評価について、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（多かにある場合を○印とし、 （３） 連続成形が困難となり、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。
性の評価について、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（多かにある場合を○印とし、 （３） 連続成形が困難となり、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
．５ ｍ、外径１３．５ 鰭、長さ１０ｍｍの管状体）
を製作し、その試験片の比重（水中置換法ＡＳＴＭ
Ｄ７９２）および圧環強度（、ＪＩＳＺ ２５０７、
単位；ｋｆ／ｃａｌ）の測定を行い、その結果を第２表
に示す。
．５ ｍ、外径１３．５ 鰭、長さ１０ｍｍの管状体）
を製作し、その試験片の比重（水中置換法ＡＳＴＭ
Ｄ７９２）および圧環強度（、ＪＩＳＺ ２５０７、
単位；ｋｆ／ｃａｌ）の測定を行い、その結果を第２表
に示す。
比較例１〜７
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１２．０μｍ、または４２．１ ｓｒｍ、第
１表に示す加熱減量率を有する）１００重量部、および
第１表に示すポリ四フッ化エチレン樹脂粉末（比較例１
〜５、平均粒子径７μｒｎ）又はＭｏＳ２ （比較例６
、平均粒子ｉ￥！３．５μｍ）の第１表に示す量からな
る粉末混合物を使用して、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龍の長尺の成形体をそれぞれ得た。
平均粒子径１２．０μｍ、または４２．１ ｓｒｍ、第
１表に示す加熱減量率を有する）１００重量部、および
第１表に示すポリ四フッ化エチレン樹脂粉末（比較例１
〜５、平均粒子径７μｒｎ）又はＭｏＳ２ （比較例６
、平均粒子ｉ￥！３．５μｍ）の第１表に示す量からな
る粉末混合物を使用して、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龍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ｔ’ｔ
の評価基準は実施例１と同しである。
性の評価について、第２表に示す。その連続成形ｔ’ｔ
の評価基準は実施例１と同しである。
それらの各成形体から切削加工によって、実施例１と同
様の試験片を作成し、その試験片の比重および圧環強度
を測定し、その結果を第２表に示す。
様の試験片を作成し、その試験片の比重および圧環強度
を測定し、その結果を第２表に示す。
第 ２ 表
連続成形性 比重 圧環強度（ｋｇ／ｃａｌ）実施
例１ ＠ １．４０３ １１００・・
２ ０ １．３８２ ９４０〃 ３ ◎
１．３８＋ ９２０〃 ４ ◎ １
．３９６ １０５０〃 ５ ０ １．３９１
１０００〃 ６ ０ １．３８６ ９５０〃
７ ◎ １．４００ ９２０比較例１
× □ □ 〃 ２ △ １．２９０ ４９５〃 ３
０ １．３５４ ５８０〃 ４ △
１．３７５ ９００〃 ５ ◎ １．４１
０ ６２０／／ ５ ×、
□〃７ ｘ −− なお、各実施例において成形した長尺の成形体を切削加
工して試験片を形成して、ＡＳＴＭ Ｄ−６４８＋荷
重１８．６ ｋｇ／ｃｎｌに従って熱変形温度を測定し
た結果、いずれの成形体も約３５０℃以上の熱変形温度
を有しており、耐熱性の高いものであり、また、実施例
１で得られた長尺の成形体について、ＡＳＴＭ Ｄ−
６９６に従って熱膨張係数（常温から３００℃まで）を
測定した結果、６、３ Ｘ １０ ｃｍ／ａｍ／ ’
Ｃ程度であり、その他の実施例における成形体の熱膨張
係数も同程度であった。
例１ ＠ １．４０３ １１００・・
２ ０ １．３８２ ９４０〃 ３ ◎
１．３８＋ ９２０〃 ４ ◎ １
．３９６ １０５０〃 ５ ０ １．３９１
１０００〃 ６ ０ １．３８６ ９５０〃
７ ◎ １．４００ ９２０比較例１
× □ □ 〃 ２ △ １．２９０ ４９５〃 ３
０ １．３５４ ５８０〃 ４ △
１．３７５ ９００〃 ５ ◎ １．４１
０ ６２０／／ ５ ×、
□〃７ ｘ −− なお、各実施例において成形した長尺の成形体を切削加
工して試験片を形成して、ＡＳＴＭ Ｄ−６４８＋荷
重１８．６ ｋｇ／ｃｎｌに従って熱変形温度を測定し
た結果、いずれの成形体も約３５０℃以上の熱変形温度
を有しており、耐熱性の高いものであり、また、実施例
１で得られた長尺の成形体について、ＡＳＴＭ Ｄ−
６９６に従って熱膨張係数（常温から３００℃まで）を
測定した結果、６、３ Ｘ １０ ｃｍ／ａｍ／ ’
Ｃ程度であり、その他の実施例における成形体の熱膨張
係数も同程度であった。
この発明の成形法によって、芳香族ポリイミド粉末およ
びフッ素樹脂粉末を含有する粉末混合物から、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成形
体を容易に連続成形することができ、その長尺の成形体
は、優れた耐熱安定性（高い熱変形温度、および常温か
ら３００℃までの安定な熱膨張係数など）を有しており
、耐熱性の構造部品、電気絶縁部品などに好適に使用す
ることができる優れた耐熱性、機械的性質、電気的性質
などを有する芳香族ポリイミド製の成形体である。
びフッ素樹脂粉末を含有する粉末混合物から、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成形
体を容易に連続成形することができ、その長尺の成形体
は、優れた耐熱安定性（高い熱変形温度、および常温か
ら３００℃までの安定な熱膨張係数など）を有しており
、耐熱性の構造部品、電気絶縁部品などに好適に使用す
ることができる優れた耐熱性、機械的性質、電気的性質
などを有する芳香族ポリイミド製の成形体である。
第１図は、本発明の成形法の実施態様の礪要を示す、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；原料樹脂粉末、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。 特許出願人 宇部興産株式会社 洋ヘア・ルーロン工業株式会社 図面の浄書（内容！、：変更なし） 第１図 手 続 補 正 書（方式） 昭和６０年１１月１５日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 ２、発明の名称 ポリイミド粉末の連続成形法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （０２０）宇部興産株式会社 洋ベア・ルーロン工業株式会社 ４、代理人 東京都港区赤坂九丁目６番２９号 パシフィック乃木坂６０１号 昭和６０年１０月２９日（発送日） ６、補正の対象 図面
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；原料樹脂粉末、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。 特許出願人 宇部興産株式会社 洋ヘア・ルーロン工業株式会社 図面の浄書（内容！、：変更なし） 第１図 手 続 補 正 書（方式） 昭和６０年１１月１５日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 ２、発明の名称 ポリイミド粉末の連続成形法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （０２０）宇部興産株式会社 洋ベア・ルーロン工業株式会社 ４、代理人 東京都港区赤坂九丁目６番２９号 パシフィック乃木坂６０１号 昭和６０年１０月２９日（発送日） ６、補正の対象 図面
Claims (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、しかも、平均粒子径が０．１〜４０μｍであ
る芳香族ポリイミド粉末１００重量部、および平均粒子
径が４０μｍ以下であるフッ素樹脂粉末０．２〜８重量
部を含有する粉末混合物を、ラム式押出し成形機へ供給
し、３００℃以上の成形温度下に、前記粉末混合物の金
型への充填とラムによる１００〜１５００ｋｇ／ｃｍ＾
２の圧力下での押出しとを交互に行い、成形体を押し出
すことを特徴とするポリイミド粉末の連続成形法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60164950A JPS6225030A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | ポリイミド粉末の連続成形法 |
| US07/145,661 US4942007A (en) | 1985-07-25 | 1988-01-14 | Continuous preparation of shaped long articles of polyimide |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60164950A JPS6225030A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | ポリイミド粉末の連続成形法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6225030A true JPS6225030A (ja) | 1987-02-03 |
| JPH0566246B2 JPH0566246B2 (ja) | 1993-09-21 |
Family
ID=15802939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60164950A Granted JPS6225030A (ja) | 1985-07-25 | 1985-07-25 | ポリイミド粉末の連続成形法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4942007A (ja) |
| JP (1) | JPS6225030A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05163360A (ja) * | 1991-12-16 | 1993-06-29 | Nitto Denko Corp | 複合管状物 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5269982A (en) * | 1992-02-12 | 1993-12-14 | Brotz Gregory R | Process for manufacturing a shaped product |
| JPH06182791A (ja) * | 1992-12-15 | 1994-07-05 | Nitto Denko Corp | ポリテトラフルオロエチレン成形体の製造法 |
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| US5458950A (en) * | 1993-03-29 | 1995-10-17 | The James River Corporation | Paper towel with dual level diagonal infundibulate striae of slitted elongate hexagonal bosses |
| US5316711A (en) * | 1993-04-20 | 1994-05-31 | Throne James L | Process for producing articles from polymers containing aromatic imide linkages |
| US5976432A (en) * | 1996-09-09 | 1999-11-02 | Plymouth Products, Inc. | Method and apparatus for the continuous extrusion of block elements |
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