JPS6261605B2 - - Google Patents
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Landscapes
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- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
本発明はビニルアルコール共重合体と熱可塑性
樹脂とのブレンド物粒子を用いた焼結体とその製
造方法に関するものである。 本出願人は先にエチレン−酢酸ビニル共重合体
ケン化物を用いた焼結体、溶融成形可能な変性ポ
リビニルアルコールを用いた焼結体について出願
しているが、これらビニルアルコール共重合体を
用いた焼結体は興味ある性質を有するものの、ビ
ニルアルコール共重合体は融点以上で急激な溶融
粘度低下があり、しかも熱拡散率が低いために、
焼結成形時に金型と接触している表面樹脂のみが
溶融し、内部の樹脂の粒子は金型温度の昇温速度
より大巾に遅れて加熱されるために融着し合わな
いというスキン構造をとりやすい。従つて全体と
しての空隙率は高くても、スキン層の空隙率が低
いために水、オイル等の保持性が悪いという傾向
がある。しかしてこの改善策として、 焼結温度をやや低目に設定し、焼結時間を長
くする。 焼結時の温度上昇速度を遅くし、圧力を高く
する。 などが考えられるが、生産性を大巾に低下させる
上、これらの方法によつてもなおスキン構造の改
善が充分とはならない。 なお参考として各種ポリマーの熱拡散率(cm2/
sec)、即ち熱伝導率(cal/seccm.℃)/体積比
熱(cal/cm3・℃)をあげてみると、中低圧ポリ
エチレン(17.2)、ポリプロピレン(8.0)、ナイ
ロン6(10.2)、微結晶ナイロン6(13.6)、ナイ
ロン66(12.7)、ナイロン610(11.5)、ナイロン
11(13.3)、ナイロン12(18.5)、ポリカーボネー
ト(12.8)、ポリアセタールホモポリマー
(11.1)、ポリスチレン(8.2)、ABS高耐熱グレー
ド(15.0)、ポリメタクリル酸メチル(12.0)、ポ
リテトラフルオロエチレン(11.2)であり、一方
エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物はエチレ
ン含量30モル%、酢酸ビニル成分のケン化度98.5
モル%のもので7.1、α−ドデセン−酢酸ビニル
共重合体ケン化物はα−ドデセン含量4.5モル
%、酢酸ビニル成分のケン化度98.8モル%のもの
で6.4であるから、ビニルアルコール共重合体は
熱可塑性樹脂の中でも熱拡散率が特に小さいこと
がわかる。 本発明は上記の如き難点を解消すると共に、親
水性で耐油性・耐溶剤性を有しかつ強度のある焼
結体を提供するものである。 本発明の焼結体は、 その融点より10℃高い温度でのメルトフローイ
ンデツクスが10以下のビニルアルコール共重合
体(A) 98〜40重量% 融点又は流動開始温度が80℃以上で前記(A)の融
点より低い熱可塑性樹脂(B) 2〜60重量% 及び無機フイラー(C) 0〜200重量部 (ただし前記(A)と(B)の合計量100重量部に対
し) よりなる空隙率25〜95%の焼結体であり、かかる
焼結体は上記(A)及び(B)(又はさらに(C)よりなる粒
子を予備加熱した金型内に充填し、ついで加圧下
に昇温し、粒子の表面のみが溶融する温度に保つ
て焼結した後冷却することによつて得られる。 かくして得られた焼結体は、ビニルアルコール
系共重合体単独の焼結体に比しスキン構造をとり
がたいので水、オイル等の保持性が良く、又この
焼結体は親水性を有すると同時に、耐水性、耐溶
剤性、耐オイル性、耐グリース性を有し、美麗で
表面状態も好ましく、硬度も半硬度のものから硬
質のものまで選ぶことができ、強度も高いので、
灯油フイルター、ガソリンストレーナー、レント
ゲンフイルム現像用水切りローラー、インクロー
ラー等の用途にはなはだ重要である。このような
性質を有する焼結体は一般の熱可塑性樹脂のみを
用いたのでは得がたく、又ポリビニルアルコール
の如き親水性樹脂によつては焼結時に樹脂が熱分
解を起すので到底満足なものは得られないし、仮
に得られても上記のような用途には耐水性がない
ので使用不可能である。 本発明におけるビニルアルコール共重合体(A)と
しては、その融点より10℃高い温度でのメルトフ
ローインデツクス(メルトインデキサーによる
2160gの荷重下のメルトフローインデツクス、予
熱時間5分)が10以下であることが要求される。
このメルトフローインデツクスが10を越える場合
は溶融粘度が低く、たとえ焼結温度巾の広い熱可
塑性樹脂をブレンドしてもスキン層ができやす
く、均一な空隙率の焼結製品を得ることが困難で
ある。 かかるビニルアルコール共重合体としては、エ
チレン含量10〜60モル%、酢酸ビニル成分のケン
化度80モル%以上のエチレン−酢酸ビニル共重合
体ケン化物、炭素数3〜30のα−オレフイン、た
とえばプロピレン、α−ブテン、α−ヘキセン、
α−オリテン、α−デセン、α−ドデセン、α−
オクタデセン、α−エイコセンなどのα−オレフ
インの含量0.5〜20モル%、酢酸ビニル成分のケ
ン化度80モル%以上のα−オレフイン−酢酸ビニ
ル共重合体ケン化物、エチレンスルホン酸、アリ
ルスルホン酸、メタアリルスルホン酸或いはこれ
らの塩などの不飽和スルホン酸化合物の含量0.5
〜20モル%、酢酸ビニル成分のケン化度40モル%
以上の不飽和スルホン酸化合物−酢酸ビニル共重
合体ケン化物、そのほか長い側鎖を有するビニル
アルコール共重合体、たとえば長鎖アルキルビニ
ルエーテルや飽和分岐脂肪酸ビニルと酢酸ビニル
との共重合体のケン化物などがあげられる。なお
上記変性成分及び酢酸ビニル(或いはこれをケン
化したビニルアルコール)のほかに他の共重合可
能なモノマー成分、たとえば不飽和カルボン酸又
はその部分又は完全エステル・アミド・ニトリ
ル・塩・無水物などを少量含んでいてもよい。上
記組成をはずれるビニルアルコール共重合体は、
焼結時に熱分解を起したり、焼結体の強度が低下
したり、耐オイル性・耐溶剤性や耐水性を欠いた
りすることがあり、本発明の目的には不適当であ
る。 上記の樹脂の中でも特に有用なものはエチレン
含量20〜50モル%、酢酸ビニル成分のケン化度90
モル%以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン
化物、炭素数が3〜30のα−オレフインの含量が
0.5〜15モル%、酢酸ビニル成分のケン化度90モ
ル%のα−オレフイン−酢酸ビニル共重合体ケン
化物、不飽和スルホン酸化合物含量0.5〜15モル
%、酢酸ビニル成分のケン化度80モル%以上の不
飽和スルホン酸化合物−酢酸ビニル共重合体ケン
化物である。 次に熱可塑性樹脂(B)としては、その融点(無定
形ポリマーにあつては流動開始温度)が80℃以上
で前記(A)の融点より低いものが用いられる。融点
又は流動開始温度が80℃未満の熱可塑性樹脂は、
(A)の焼結温度140〜220℃と大巾に異なり、ブレン
ド系の焼結温度域で空隙率を大巾に低下する傾向
を示し、好ましくない。一方(A)の融点よりも高い
融点又は流動開始温度をもつ熱可塑性樹脂は、ブ
レンド系の焼結温度を(A)の融点以上に上げなけれ
ばならないため、焼結成形性を大巾に低下させる
ので良くなく、特に空隙率の低下が大きいので、
表層の空隙率は極めて低いものとなる。特に(B)の
融点又は流動開始温度を(A)の融点より5〜70℃低
い範囲から選ぶことが好ましい。 かかる熱可塑性樹脂(B)としては、高圧ポリエチ
レン、中低圧ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体、ポリプロピレン、ナイロン6、微結
晶ナイロン6、ナイロン6/66、ナイロン610、
ナイロン11、ナイロン12或いはこれらのナイロン
共重合体、ポリカーボネート、ポリアセタール、
ポリスチレン、ABS、ポリメタクリル酸メチ
ル、フツ素系共重合樹脂、ポリアクリロニトリル
或いはアクリロニトリル共重合体、ポリ塩化ビニ
ル、セルロース誘導体などがあげられ、これらは
いずれも少量の変性を加えたものでもよい。 ビニルアルコール共重合体(A)と前記の熱可塑性
樹脂(B)との混合割合は(A)98〜40重量%、(B)2〜60
重量%の範囲から選ばれる。(B)の割合が余りに少
ないときはビニルアルコール共重合体(A)の焼結成
形性の向上に寄与しない。一方(B)の割合がこの範
囲より多いところについては本願発明とは別個の
効果を奏するので、別途出願する予定である。 ビニルアルコール共重合体(A)及び熱可塑性樹脂
(B)の樹脂成分には必要に応じ無機フイラー(C)が配
合される。無機フイラーとしてはガラス繊維、炭
素繊維、カーボンブラツク、炭酸カルシウム、タ
ルク、アスベスト、ケイソウ土、クレー、カオリ
ナイト、ガラスビーズ、シラスバルーン、ザクロ
石、シリカ、焼石膏、珪酸カルシウム、酸化アル
ミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシ
ウム、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、水酸化
アルミニウム、窒化ホウ素、金属粉、芒硝、硫酸
アンモニウムなどがあげられる。 無機フイラーの配合により機械的強度及び剛性
の向上、変形に対する耐性の向上、耐水・耐溶剤
性の向上が図られ、コストダウンの点でも有利と
なり、又フイラーとして濡れ性の良いものや導電
性のものを用いれば表面張力の減少、導電性の付
与も達成できる。 無機フイラー(C)の配合量は前記(A)と(B)の合計量
100重量部に対し0〜200重量部とすべきであり、
その割合がこの範囲を越えると得られる焼結体の
強度が不足してもろくなる。 ビニルアルコール共重合体(A)、熱可塑性樹脂(B)
及び必要に応じ無機フイラー(C)は、これらを粉体
同志で混合するだけでは均一性を欠くことがある
ので、各成分を混合した後押出機に供給し、吐出
物をペレツト化し、粉砕して各成分が均一に混合
した組成物を得るようにすることが望ましい。 これらの混合物よりなる粒子の大きさは任意に
定めうるが、粒子のうちの少なくとも80重量%が
6メツシユ篩下ないし250メツシユ篩上の範囲に
入る粒度をもつものであることが製品用途上望ま
しい。 粒子は予備加熱した金型内に充填される。この
際粒子の方も予め加熱しておいてもよい。金型の
予備加熱の温度は60℃から熱可塑性樹脂(B)の融点
又は流動開始温度より10℃化い温度までの範囲の
温度に設定することが望ましい。予備加熱の温度
が上記範囲より低いときは作業に長い時間がかか
り、熱量的にも不利で工業生産に不適当となり、
一方上記範囲より高いときは温度と圧力のバラン
スがとりにくく、空隙率がコントロールしにくく
なる。 粒子を金型に充填した後はおよそ0.1〜10Kg/
cm2の圧力を加え、この範囲の圧力下に所定温度ま
で昇温していく。圧力は昇温中徐々に上げていく
こともできる。昇温速度は0.5〜20℃/minとす
るのが適当である。圧力が低すぎると粒子間の接
着力が得られず、強度が出なくなり、高すぎると
空隙率が下がりすぎるようになる。昇温速度が余
りに遅いと粒子全体が融解して焼結体としての空
隙ができなくなり、一方余りに速いと温度のコン
トロール、特に昇温を止める温度のコントロール
がしにくくなる。 昇温により温度を粒子の表面のみが溶融する温
度にまで上げ、目的物の大きさ、厚みに応じてこ
の温度に通常約1〜30分程度保つて焼結成形を行
う。粒子の表面のみが溶融する温度とは、ビニル
アルコール共重合体(A)の融点より30℃低い温度な
いし融点より30℃高い温度を言う。焼結温度がこ
の範囲より低いときは焼結不充分となつて成形物
の強度が著しく劣り、一方温度が高すぎるときは
空隙率が低下して連続気孔とならない恐れがあ
る。 かかる方法により焼結体が得られるが、その空
隙率は25〜95%となるように焼結条件を選ぶべき
であり、空隙率が25%未満では連続気孔となら
ず、過性や濡れ性が悪くなり、空隙率が95%を
越えるときは焼結体の強度が不足するようにな
る。 空隙率(%)は焼結により得られた多孔体の密
度をd(g/c.c.)、多孔体と同一組成のポリマー
又は組成物の真の密度をdo(g/c.c.)とすると
き、(1−d/do)×100の式によつて算出でき
る。 焼結体の気孔径は0.1mμから500μ程度までに
調節しうる。 焼結体の形状は金型に応じて任意に選択するこ
とができる。たとえば円筒状、円盤状、円柱状、
角筒状、板状、角柱状、凹形、波形などのほか複
雑な形状のものも容易に製作することができ、さ
らにはこれを曲げ、切削など二次加工することも
できる。 本発明の焼結体は気体の過、液体の過、廃
油捕集、油水分離、電解隔膜、ローラーなど多種
の用途に使用しうる。具体例をあげれば灯油フイ
ルター、ガソリンストレーナー、食品関係フイル
ター、レントゲンフイルム現像用水切りローラ
ー、インクローラー、プリンター用インク供給
部、筆記具のペン先、機械部品、軸受けなどであ
る。又無機フイラーとして炭素繊維、カーボンブ
ラツク、金属粉など導電性物質を用いたときは電
波暗室用壁材にも用いることができる。 次に例をあげて本発明の焼結体及びその製造方
法をさらに説明する。 例 1 (A)1:エチレン含量32モル%、酢酸ビニル成分の
ケン化度98.5モル%のエチレン−酢酸ビニル共
重合体ケン化物のペレツトの粉砕機による粒度
125〜297μ(48メツシユ篩下〜120メツシユ篩
上)の粉砕品。融点178℃、メルトフローイン
デツクス0.5(188℃)、熱拡散率7.2cm2/sec。 (B):押出用高耐熱性GPタイプポリスチレン(流
動開始温度115℃、熱拡散率8.2cm2/sec)の平
均粒径210μの粉末。 上記(A)と(B)を重量で9:1の割合でヘンシエル
ミキサーにて混合し、ついで予め90℃に加熱した
外径60mm、内径40mmのパイプ金型に充填し、3
Kg/cm2で加圧しながら3.5℃/minの速度で172℃
まで昇温し、この温度に15分間保つて焼結した後
金型を冷却して、型から長さ60mmのパイプ状焼結
製品を取り出した。この焼結体の空隙率は56%で
あつた。 かくして得られた焼結体の性質を第1表に示す
が、この焼結体は一般の熱可塑性樹脂の焼結体に
比し耐トリクレン性、耐ガソリン性がすぐれてお
り、機械的強度も良好で、又親水性を有するにも
かかわらず耐水性が良好であつた。さらにこの焼
結体は、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物
単独粒子からの焼結体に比し空隙率が大きく、圧
縮強さ、耐水性もすぐれていた。 対照例 1 ポリビニルアルコール(重合度1700、ケン化度
99.0モル%)の125〜297μの粒子を用いて例1と
同様にして焼結成形を試みたが、焼結温度175℃
では粒子間の融着が起らず、185℃,195℃,205
℃でも融着の程度は乏しく、215℃,225℃では融
着と同時に熱分解が起り、得られる焼結体は黄な
いし褐色に着色し、劣化のため強度は著しく小さ
かつた。 対照例 2 例1の(A)の粒子のみを用いて例1と同様に焼結
成形を行つたが、空隙率、スキン層発生の点、圧
縮強さ、耐水性の点で例1の効果には及ばなかつ
た。 対照例 3 密度0.960、メルトインデツクス0.2、粒度70〜
100μの高密度ポリエチレン粒子を用い、金型予
熱温度100℃、昇温速度5℃/min、圧力4Kg/
cm2、焼結温度160℃、焼結時間12分の条件で焼結
成形を行つた。得られた空隙率37%の焼結体の性
質を第1表に示すが、耐トリクレン性、耐ガソリ
ン性、親水性が劣つていた。 対照例 4 粒度150〜220μのポリメチルメタクリレートの
粒子を用い、金型予熱温度60℃、昇温速度1℃/
min、圧力2Kg/cm2、焼結温度110℃、焼結時間
15分の条件で焼結成形を行つた。得られた空隙率
35%の焼結体の性質を第1表に示すが、耐トリク
レン性、耐ガソリン性、親水性が劣つていた。
樹脂とのブレンド物粒子を用いた焼結体とその製
造方法に関するものである。 本出願人は先にエチレン−酢酸ビニル共重合体
ケン化物を用いた焼結体、溶融成形可能な変性ポ
リビニルアルコールを用いた焼結体について出願
しているが、これらビニルアルコール共重合体を
用いた焼結体は興味ある性質を有するものの、ビ
ニルアルコール共重合体は融点以上で急激な溶融
粘度低下があり、しかも熱拡散率が低いために、
焼結成形時に金型と接触している表面樹脂のみが
溶融し、内部の樹脂の粒子は金型温度の昇温速度
より大巾に遅れて加熱されるために融着し合わな
いというスキン構造をとりやすい。従つて全体と
しての空隙率は高くても、スキン層の空隙率が低
いために水、オイル等の保持性が悪いという傾向
がある。しかしてこの改善策として、 焼結温度をやや低目に設定し、焼結時間を長
くする。 焼結時の温度上昇速度を遅くし、圧力を高く
する。 などが考えられるが、生産性を大巾に低下させる
上、これらの方法によつてもなおスキン構造の改
善が充分とはならない。 なお参考として各種ポリマーの熱拡散率(cm2/
sec)、即ち熱伝導率(cal/seccm.℃)/体積比
熱(cal/cm3・℃)をあげてみると、中低圧ポリ
エチレン(17.2)、ポリプロピレン(8.0)、ナイ
ロン6(10.2)、微結晶ナイロン6(13.6)、ナイ
ロン66(12.7)、ナイロン610(11.5)、ナイロン
11(13.3)、ナイロン12(18.5)、ポリカーボネー
ト(12.8)、ポリアセタールホモポリマー
(11.1)、ポリスチレン(8.2)、ABS高耐熱グレー
ド(15.0)、ポリメタクリル酸メチル(12.0)、ポ
リテトラフルオロエチレン(11.2)であり、一方
エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物はエチレ
ン含量30モル%、酢酸ビニル成分のケン化度98.5
モル%のもので7.1、α−ドデセン−酢酸ビニル
共重合体ケン化物はα−ドデセン含量4.5モル
%、酢酸ビニル成分のケン化度98.8モル%のもの
で6.4であるから、ビニルアルコール共重合体は
熱可塑性樹脂の中でも熱拡散率が特に小さいこと
がわかる。 本発明は上記の如き難点を解消すると共に、親
水性で耐油性・耐溶剤性を有しかつ強度のある焼
結体を提供するものである。 本発明の焼結体は、 その融点より10℃高い温度でのメルトフローイ
ンデツクスが10以下のビニルアルコール共重合
体(A) 98〜40重量% 融点又は流動開始温度が80℃以上で前記(A)の融
点より低い熱可塑性樹脂(B) 2〜60重量% 及び無機フイラー(C) 0〜200重量部 (ただし前記(A)と(B)の合計量100重量部に対
し) よりなる空隙率25〜95%の焼結体であり、かかる
焼結体は上記(A)及び(B)(又はさらに(C)よりなる粒
子を予備加熱した金型内に充填し、ついで加圧下
に昇温し、粒子の表面のみが溶融する温度に保つ
て焼結した後冷却することによつて得られる。 かくして得られた焼結体は、ビニルアルコール
系共重合体単独の焼結体に比しスキン構造をとり
がたいので水、オイル等の保持性が良く、又この
焼結体は親水性を有すると同時に、耐水性、耐溶
剤性、耐オイル性、耐グリース性を有し、美麗で
表面状態も好ましく、硬度も半硬度のものから硬
質のものまで選ぶことができ、強度も高いので、
灯油フイルター、ガソリンストレーナー、レント
ゲンフイルム現像用水切りローラー、インクロー
ラー等の用途にはなはだ重要である。このような
性質を有する焼結体は一般の熱可塑性樹脂のみを
用いたのでは得がたく、又ポリビニルアルコール
の如き親水性樹脂によつては焼結時に樹脂が熱分
解を起すので到底満足なものは得られないし、仮
に得られても上記のような用途には耐水性がない
ので使用不可能である。 本発明におけるビニルアルコール共重合体(A)と
しては、その融点より10℃高い温度でのメルトフ
ローインデツクス(メルトインデキサーによる
2160gの荷重下のメルトフローインデツクス、予
熱時間5分)が10以下であることが要求される。
このメルトフローインデツクスが10を越える場合
は溶融粘度が低く、たとえ焼結温度巾の広い熱可
塑性樹脂をブレンドしてもスキン層ができやす
く、均一な空隙率の焼結製品を得ることが困難で
ある。 かかるビニルアルコール共重合体としては、エ
チレン含量10〜60モル%、酢酸ビニル成分のケン
化度80モル%以上のエチレン−酢酸ビニル共重合
体ケン化物、炭素数3〜30のα−オレフイン、た
とえばプロピレン、α−ブテン、α−ヘキセン、
α−オリテン、α−デセン、α−ドデセン、α−
オクタデセン、α−エイコセンなどのα−オレフ
インの含量0.5〜20モル%、酢酸ビニル成分のケ
ン化度80モル%以上のα−オレフイン−酢酸ビニ
ル共重合体ケン化物、エチレンスルホン酸、アリ
ルスルホン酸、メタアリルスルホン酸或いはこれ
らの塩などの不飽和スルホン酸化合物の含量0.5
〜20モル%、酢酸ビニル成分のケン化度40モル%
以上の不飽和スルホン酸化合物−酢酸ビニル共重
合体ケン化物、そのほか長い側鎖を有するビニル
アルコール共重合体、たとえば長鎖アルキルビニ
ルエーテルや飽和分岐脂肪酸ビニルと酢酸ビニル
との共重合体のケン化物などがあげられる。なお
上記変性成分及び酢酸ビニル(或いはこれをケン
化したビニルアルコール)のほかに他の共重合可
能なモノマー成分、たとえば不飽和カルボン酸又
はその部分又は完全エステル・アミド・ニトリ
ル・塩・無水物などを少量含んでいてもよい。上
記組成をはずれるビニルアルコール共重合体は、
焼結時に熱分解を起したり、焼結体の強度が低下
したり、耐オイル性・耐溶剤性や耐水性を欠いた
りすることがあり、本発明の目的には不適当であ
る。 上記の樹脂の中でも特に有用なものはエチレン
含量20〜50モル%、酢酸ビニル成分のケン化度90
モル%以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン
化物、炭素数が3〜30のα−オレフインの含量が
0.5〜15モル%、酢酸ビニル成分のケン化度90モ
ル%のα−オレフイン−酢酸ビニル共重合体ケン
化物、不飽和スルホン酸化合物含量0.5〜15モル
%、酢酸ビニル成分のケン化度80モル%以上の不
飽和スルホン酸化合物−酢酸ビニル共重合体ケン
化物である。 次に熱可塑性樹脂(B)としては、その融点(無定
形ポリマーにあつては流動開始温度)が80℃以上
で前記(A)の融点より低いものが用いられる。融点
又は流動開始温度が80℃未満の熱可塑性樹脂は、
(A)の焼結温度140〜220℃と大巾に異なり、ブレン
ド系の焼結温度域で空隙率を大巾に低下する傾向
を示し、好ましくない。一方(A)の融点よりも高い
融点又は流動開始温度をもつ熱可塑性樹脂は、ブ
レンド系の焼結温度を(A)の融点以上に上げなけれ
ばならないため、焼結成形性を大巾に低下させる
ので良くなく、特に空隙率の低下が大きいので、
表層の空隙率は極めて低いものとなる。特に(B)の
融点又は流動開始温度を(A)の融点より5〜70℃低
い範囲から選ぶことが好ましい。 かかる熱可塑性樹脂(B)としては、高圧ポリエチ
レン、中低圧ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体、ポリプロピレン、ナイロン6、微結
晶ナイロン6、ナイロン6/66、ナイロン610、
ナイロン11、ナイロン12或いはこれらのナイロン
共重合体、ポリカーボネート、ポリアセタール、
ポリスチレン、ABS、ポリメタクリル酸メチ
ル、フツ素系共重合樹脂、ポリアクリロニトリル
或いはアクリロニトリル共重合体、ポリ塩化ビニ
ル、セルロース誘導体などがあげられ、これらは
いずれも少量の変性を加えたものでもよい。 ビニルアルコール共重合体(A)と前記の熱可塑性
樹脂(B)との混合割合は(A)98〜40重量%、(B)2〜60
重量%の範囲から選ばれる。(B)の割合が余りに少
ないときはビニルアルコール共重合体(A)の焼結成
形性の向上に寄与しない。一方(B)の割合がこの範
囲より多いところについては本願発明とは別個の
効果を奏するので、別途出願する予定である。 ビニルアルコール共重合体(A)及び熱可塑性樹脂
(B)の樹脂成分には必要に応じ無機フイラー(C)が配
合される。無機フイラーとしてはガラス繊維、炭
素繊維、カーボンブラツク、炭酸カルシウム、タ
ルク、アスベスト、ケイソウ土、クレー、カオリ
ナイト、ガラスビーズ、シラスバルーン、ザクロ
石、シリカ、焼石膏、珪酸カルシウム、酸化アル
ミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシ
ウム、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、水酸化
アルミニウム、窒化ホウ素、金属粉、芒硝、硫酸
アンモニウムなどがあげられる。 無機フイラーの配合により機械的強度及び剛性
の向上、変形に対する耐性の向上、耐水・耐溶剤
性の向上が図られ、コストダウンの点でも有利と
なり、又フイラーとして濡れ性の良いものや導電
性のものを用いれば表面張力の減少、導電性の付
与も達成できる。 無機フイラー(C)の配合量は前記(A)と(B)の合計量
100重量部に対し0〜200重量部とすべきであり、
その割合がこの範囲を越えると得られる焼結体の
強度が不足してもろくなる。 ビニルアルコール共重合体(A)、熱可塑性樹脂(B)
及び必要に応じ無機フイラー(C)は、これらを粉体
同志で混合するだけでは均一性を欠くことがある
ので、各成分を混合した後押出機に供給し、吐出
物をペレツト化し、粉砕して各成分が均一に混合
した組成物を得るようにすることが望ましい。 これらの混合物よりなる粒子の大きさは任意に
定めうるが、粒子のうちの少なくとも80重量%が
6メツシユ篩下ないし250メツシユ篩上の範囲に
入る粒度をもつものであることが製品用途上望ま
しい。 粒子は予備加熱した金型内に充填される。この
際粒子の方も予め加熱しておいてもよい。金型の
予備加熱の温度は60℃から熱可塑性樹脂(B)の融点
又は流動開始温度より10℃化い温度までの範囲の
温度に設定することが望ましい。予備加熱の温度
が上記範囲より低いときは作業に長い時間がかか
り、熱量的にも不利で工業生産に不適当となり、
一方上記範囲より高いときは温度と圧力のバラン
スがとりにくく、空隙率がコントロールしにくく
なる。 粒子を金型に充填した後はおよそ0.1〜10Kg/
cm2の圧力を加え、この範囲の圧力下に所定温度ま
で昇温していく。圧力は昇温中徐々に上げていく
こともできる。昇温速度は0.5〜20℃/minとす
るのが適当である。圧力が低すぎると粒子間の接
着力が得られず、強度が出なくなり、高すぎると
空隙率が下がりすぎるようになる。昇温速度が余
りに遅いと粒子全体が融解して焼結体としての空
隙ができなくなり、一方余りに速いと温度のコン
トロール、特に昇温を止める温度のコントロール
がしにくくなる。 昇温により温度を粒子の表面のみが溶融する温
度にまで上げ、目的物の大きさ、厚みに応じてこ
の温度に通常約1〜30分程度保つて焼結成形を行
う。粒子の表面のみが溶融する温度とは、ビニル
アルコール共重合体(A)の融点より30℃低い温度な
いし融点より30℃高い温度を言う。焼結温度がこ
の範囲より低いときは焼結不充分となつて成形物
の強度が著しく劣り、一方温度が高すぎるときは
空隙率が低下して連続気孔とならない恐れがあ
る。 かかる方法により焼結体が得られるが、その空
隙率は25〜95%となるように焼結条件を選ぶべき
であり、空隙率が25%未満では連続気孔となら
ず、過性や濡れ性が悪くなり、空隙率が95%を
越えるときは焼結体の強度が不足するようにな
る。 空隙率(%)は焼結により得られた多孔体の密
度をd(g/c.c.)、多孔体と同一組成のポリマー
又は組成物の真の密度をdo(g/c.c.)とすると
き、(1−d/do)×100の式によつて算出でき
る。 焼結体の気孔径は0.1mμから500μ程度までに
調節しうる。 焼結体の形状は金型に応じて任意に選択するこ
とができる。たとえば円筒状、円盤状、円柱状、
角筒状、板状、角柱状、凹形、波形などのほか複
雑な形状のものも容易に製作することができ、さ
らにはこれを曲げ、切削など二次加工することも
できる。 本発明の焼結体は気体の過、液体の過、廃
油捕集、油水分離、電解隔膜、ローラーなど多種
の用途に使用しうる。具体例をあげれば灯油フイ
ルター、ガソリンストレーナー、食品関係フイル
ター、レントゲンフイルム現像用水切りローラ
ー、インクローラー、プリンター用インク供給
部、筆記具のペン先、機械部品、軸受けなどであ
る。又無機フイラーとして炭素繊維、カーボンブ
ラツク、金属粉など導電性物質を用いたときは電
波暗室用壁材にも用いることができる。 次に例をあげて本発明の焼結体及びその製造方
法をさらに説明する。 例 1 (A)1:エチレン含量32モル%、酢酸ビニル成分の
ケン化度98.5モル%のエチレン−酢酸ビニル共
重合体ケン化物のペレツトの粉砕機による粒度
125〜297μ(48メツシユ篩下〜120メツシユ篩
上)の粉砕品。融点178℃、メルトフローイン
デツクス0.5(188℃)、熱拡散率7.2cm2/sec。 (B):押出用高耐熱性GPタイプポリスチレン(流
動開始温度115℃、熱拡散率8.2cm2/sec)の平
均粒径210μの粉末。 上記(A)と(B)を重量で9:1の割合でヘンシエル
ミキサーにて混合し、ついで予め90℃に加熱した
外径60mm、内径40mmのパイプ金型に充填し、3
Kg/cm2で加圧しながら3.5℃/minの速度で172℃
まで昇温し、この温度に15分間保つて焼結した後
金型を冷却して、型から長さ60mmのパイプ状焼結
製品を取り出した。この焼結体の空隙率は56%で
あつた。 かくして得られた焼結体の性質を第1表に示す
が、この焼結体は一般の熱可塑性樹脂の焼結体に
比し耐トリクレン性、耐ガソリン性がすぐれてお
り、機械的強度も良好で、又親水性を有するにも
かかわらず耐水性が良好であつた。さらにこの焼
結体は、エチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化物
単独粒子からの焼結体に比し空隙率が大きく、圧
縮強さ、耐水性もすぐれていた。 対照例 1 ポリビニルアルコール(重合度1700、ケン化度
99.0モル%)の125〜297μの粒子を用いて例1と
同様にして焼結成形を試みたが、焼結温度175℃
では粒子間の融着が起らず、185℃,195℃,205
℃でも融着の程度は乏しく、215℃,225℃では融
着と同時に熱分解が起り、得られる焼結体は黄な
いし褐色に着色し、劣化のため強度は著しく小さ
かつた。 対照例 2 例1の(A)の粒子のみを用いて例1と同様に焼結
成形を行つたが、空隙率、スキン層発生の点、圧
縮強さ、耐水性の点で例1の効果には及ばなかつ
た。 対照例 3 密度0.960、メルトインデツクス0.2、粒度70〜
100μの高密度ポリエチレン粒子を用い、金型予
熱温度100℃、昇温速度5℃/min、圧力4Kg/
cm2、焼結温度160℃、焼結時間12分の条件で焼結
成形を行つた。得られた空隙率37%の焼結体の性
質を第1表に示すが、耐トリクレン性、耐ガソリ
ン性、親水性が劣つていた。 対照例 4 粒度150〜220μのポリメチルメタクリレートの
粒子を用い、金型予熱温度60℃、昇温速度1℃/
min、圧力2Kg/cm2、焼結温度110℃、焼結時間
15分の条件で焼結成形を行つた。得られた空隙率
35%の焼結体の性質を第1表に示すが、耐トリク
レン性、耐ガソリン性、親水性が劣つていた。
【表】
【表】
例 2
例1における(A)と(B)の粒子混合物100重量部
に、さらにカーボンブラツク20重量部を加えて混
合後押出機に供給してペレツト化し、ついでこの
ペレツトを粉砕して125〜297μ(48メツシユ篩下
ないし120メツシユ篩上)の粒子を篩分けした。
この粒子を用いて例1の場合と同様の条件で焼結
成形を行つた。 例 3 例1において、(B)としてポリスチレンに代えて
融点168℃,230℃のメルトフローインデツクス
0.5、熱拡散率8.1cm2/secのポリプロピレンを用
いたほかは例1と同様にして焼結成形を行つた。
ただし予熱温度は120℃、焼結温度は174℃とし
た。 例 4 例1において、(B)としてポリスチレンに代えて
流動開始温度154℃、熱拡散率8.4cm2/secのアク
リロニトリル−スチレン共重合体を用いたほかは
例1と同様にして焼結成形を行つた。ただし予熱
温度は105℃、焼結温度は170℃であつた。 例 5 例1において、(B)としてポリスチレンに代えて
例3で用いたポリプロピレンと例4で用いたアク
リロニトリル−スチレン共重合体との重量で1:
1の混合物を用いたほかは例1と同様にして焼結
成形を行つた。ただし予熱温度は80℃、焼結温度
は172℃とした。 例2〜5の結果を第2表に示す。
に、さらにカーボンブラツク20重量部を加えて混
合後押出機に供給してペレツト化し、ついでこの
ペレツトを粉砕して125〜297μ(48メツシユ篩下
ないし120メツシユ篩上)の粒子を篩分けした。
この粒子を用いて例1の場合と同様の条件で焼結
成形を行つた。 例 3 例1において、(B)としてポリスチレンに代えて
融点168℃,230℃のメルトフローインデツクス
0.5、熱拡散率8.1cm2/secのポリプロピレンを用
いたほかは例1と同様にして焼結成形を行つた。
ただし予熱温度は120℃、焼結温度は174℃とし
た。 例 4 例1において、(B)としてポリスチレンに代えて
流動開始温度154℃、熱拡散率8.4cm2/secのアク
リロニトリル−スチレン共重合体を用いたほかは
例1と同様にして焼結成形を行つた。ただし予熱
温度は105℃、焼結温度は170℃であつた。 例 5 例1において、(B)としてポリスチレンに代えて
例3で用いたポリプロピレンと例4で用いたアク
リロニトリル−スチレン共重合体との重量で1:
1の混合物を用いたほかは例1と同様にして焼結
成形を行つた。ただし予熱温度は80℃、焼結温度
は172℃とした。 例2〜5の結果を第2表に示す。
【表】
例 6
(A):エチレン含量42モル%、酢酸ビニル成分のケ
ン化度99.0モル%のエチレン−酢酸ビニル共重
合体ケン化物のペレツトの粉砕機による粒度
125〜297μ(48メツシユ篩下〜120メツシユ篩
上)の粉砕品。融点165℃、メルトフローイン
デツクス2.2(175℃)、熱拡散率7.3m2/sec。 (B):粒度125〜297μ、密度0.950、メルトインデ
ツクス0.3、融点132℃、熱拡散率17.2cm2/sec
の中低圧ポリエチレン。 上記(A)と(B)を重量で80:20の割合でヘンシエル
ミキサーにて混合し、ついでこの粉末を予め約60
℃に予熱し、この粒子を予め80℃に加熱した外径
60mm、内径40mmのパイプ金型に充填し、2Kg/cm2
で加圧しながら2.5℃/minの速度で162℃まで昇
温し、この温度に8分間保つて焼結を行つた後金
型を冷却して、型から長さ60mmのパイプ状焼結体
を取り出した。この焼結体の空隙率は53%であつ
た。 対照例 5 例6の(A)の粒子のみを用いて例6と同様に焼結
成形を行つた。ただし予熱温度を110℃、圧力は
1.5Kg/cm2とした。 例 7 (A):α−ドデセン含量4.5モル%、酢酸ビニル成
分のケン化度98.8モル%のα−ドデセン−酢酸
ビニル共重合体ケン化物。融点209℃、メルト
フローインデツクス6.0(219℃)、熱拡散率6.4
cm2/sec。 (B):融点179℃、熱拡散率18.5cm2/secの押出グレ
ードのナイロン12 (C):粒径0.04〜0.08μの炭酸カルシウム(白石カ
ルシウム株式会社製白艶華CC−R) 上記3成分の粒子を重量で80:20:30の割合で
混合後押出機に供給してペレツト化し、ついでこ
のペレツトを粉砕して125〜297μ(48メツシユ篩
下〜120メツシユ篩上)の粒子を篩分けした。 この粒子を予め120℃に加熱した外径60mm、内
径40mmのパイプ金型に充填し、3.5Kg/cm2で加圧
しながら3.5℃/minの速度で209℃まで昇温し、
この温度に8分間保つて焼結した後金型を冷却し
て、型から長さ60mmのパイプ状焼結製品を取り出
した。 対照例 6 例7において(B)の配合のみを省略し、(A)と(C)と
を重量で100:30の割合で用いたほかは例7と同
様にして焼結成形を行つた。ただし昇温速度を
2.5℃/minとした。 以上例6、対照例5、例7、対照例6の結果を
第3表に示す。
ン化度99.0モル%のエチレン−酢酸ビニル共重
合体ケン化物のペレツトの粉砕機による粒度
125〜297μ(48メツシユ篩下〜120メツシユ篩
上)の粉砕品。融点165℃、メルトフローイン
デツクス2.2(175℃)、熱拡散率7.3m2/sec。 (B):粒度125〜297μ、密度0.950、メルトインデ
ツクス0.3、融点132℃、熱拡散率17.2cm2/sec
の中低圧ポリエチレン。 上記(A)と(B)を重量で80:20の割合でヘンシエル
ミキサーにて混合し、ついでこの粉末を予め約60
℃に予熱し、この粒子を予め80℃に加熱した外径
60mm、内径40mmのパイプ金型に充填し、2Kg/cm2
で加圧しながら2.5℃/minの速度で162℃まで昇
温し、この温度に8分間保つて焼結を行つた後金
型を冷却して、型から長さ60mmのパイプ状焼結体
を取り出した。この焼結体の空隙率は53%であつ
た。 対照例 5 例6の(A)の粒子のみを用いて例6と同様に焼結
成形を行つた。ただし予熱温度を110℃、圧力は
1.5Kg/cm2とした。 例 7 (A):α−ドデセン含量4.5モル%、酢酸ビニル成
分のケン化度98.8モル%のα−ドデセン−酢酸
ビニル共重合体ケン化物。融点209℃、メルト
フローインデツクス6.0(219℃)、熱拡散率6.4
cm2/sec。 (B):融点179℃、熱拡散率18.5cm2/secの押出グレ
ードのナイロン12 (C):粒径0.04〜0.08μの炭酸カルシウム(白石カ
ルシウム株式会社製白艶華CC−R) 上記3成分の粒子を重量で80:20:30の割合で
混合後押出機に供給してペレツト化し、ついでこ
のペレツトを粉砕して125〜297μ(48メツシユ篩
下〜120メツシユ篩上)の粒子を篩分けした。 この粒子を予め120℃に加熱した外径60mm、内
径40mmのパイプ金型に充填し、3.5Kg/cm2で加圧
しながら3.5℃/minの速度で209℃まで昇温し、
この温度に8分間保つて焼結した後金型を冷却し
て、型から長さ60mmのパイプ状焼結製品を取り出
した。 対照例 6 例7において(B)の配合のみを省略し、(A)と(C)と
を重量で100:30の割合で用いたほかは例7と同
様にして焼結成形を行つた。ただし昇温速度を
2.5℃/minとした。 以上例6、対照例5、例7、対照例6の結果を
第3表に示す。
【表】
例 8
(A):エチレンスルホン酸ソーダ含量3.5モル%、
酢酸ビニル成分のケン化度99.6モル%のエチレ
ン−スルホン酸ソーダー酢酸ビニル共重合体ケ
ン化物。融点200℃、メルトフローインデツク
ス6.5(210℃)、熱拡散率9.2cm2/sec。 (B):例1で用いたポリスチレン (C):例7で用いた炭酸カルシウム 上記3成分を重量で90:10:25の割合で混合後
押出機に供給してペレツト化し、ついでこのペレ
ツトを粉砕して55メツシユ篩下ないし170メツシ
ユ篩上の粒子を取得した。 この粒子を予め約70℃に予熱し、これを予め80
℃に加熱した外径60mm、内径40mmのパイプ金型に
充填し、2.5Kg/cm2で加圧しながら4℃/minの
速度で198℃まで昇温し、この温度に15分間保つ
て焼結を行つた後金型を冷却して、型から長さ60
mmのパイプ状焼結体を取り出した。 対照例 7 例8において(B)の配合のみを省略し、(A)と(C)を
重量で100:25の割合で混合したほかは例8と同
様にして焼結成形を行つた。 例 9 (A1) α−オクテン含量2.2モル%、酢酸ビニル
成分のケン化度98.5モル%のα−オクテン−酢
酸ビニル共重合体ケン化物。融点214℃、メル
トフローインデツクス5.5(224℃)、熱拡散率
6.2cm2/sec。 (A2) 例7の(A)の粉末 上記(A1)と(A2)の重量で1:1の混合粉末
を例7の(A)に代えて用いたほかは例7と同様にし
て焼結成形を行つた。 対照例 8 例9において(B)の配合のみを省略し、(A1+
A2)と(C)とを重量で100:25の割合で用いたほか
は例7と同様にして焼結成形を行つた。 以上例8、対照例7、例9、対照例8の結果を
第4表に示す。
酢酸ビニル成分のケン化度99.6モル%のエチレ
ン−スルホン酸ソーダー酢酸ビニル共重合体ケ
ン化物。融点200℃、メルトフローインデツク
ス6.5(210℃)、熱拡散率9.2cm2/sec。 (B):例1で用いたポリスチレン (C):例7で用いた炭酸カルシウム 上記3成分を重量で90:10:25の割合で混合後
押出機に供給してペレツト化し、ついでこのペレ
ツトを粉砕して55メツシユ篩下ないし170メツシ
ユ篩上の粒子を取得した。 この粒子を予め約70℃に予熱し、これを予め80
℃に加熱した外径60mm、内径40mmのパイプ金型に
充填し、2.5Kg/cm2で加圧しながら4℃/minの
速度で198℃まで昇温し、この温度に15分間保つ
て焼結を行つた後金型を冷却して、型から長さ60
mmのパイプ状焼結体を取り出した。 対照例 7 例8において(B)の配合のみを省略し、(A)と(C)を
重量で100:25の割合で混合したほかは例8と同
様にして焼結成形を行つた。 例 9 (A1) α−オクテン含量2.2モル%、酢酸ビニル
成分のケン化度98.5モル%のα−オクテン−酢
酸ビニル共重合体ケン化物。融点214℃、メル
トフローインデツクス5.5(224℃)、熱拡散率
6.2cm2/sec。 (A2) 例7の(A)の粉末 上記(A1)と(A2)の重量で1:1の混合粉末
を例7の(A)に代えて用いたほかは例7と同様にし
て焼結成形を行つた。 対照例 8 例9において(B)の配合のみを省略し、(A1+
A2)と(C)とを重量で100:25の割合で用いたほか
は例7と同様にして焼結成形を行つた。 以上例8、対照例7、例9、対照例8の結果を
第4表に示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 その融点より10℃高い温度でのメルトフロー
インデツクスが10以下のビニルアルコール共重合
体(A)98〜40重量%、融点又は流動開始温度が80℃
以上で前記(A)の融点より低い熱可塑性樹脂(B)2〜
60重量%及び無機フイラー(C)0〜200重量部(前
記(A)と(B)の合計量100重量部に対し)よりなる空
隙率25〜95%の焼結体。 2 ビニルアルコール共重合体(A)が、エチレン含
量10〜60モル%、酢酸ビニル成分のケン化度80モ
ル%以上のエチレン−酢酸ビニル共重合体ケン化
物である特許請求の範囲第1項記載の焼結体。 3 ビニルアルコール共重合体(A)が、炭素数3〜
30のα−オレフインの含量0.5〜20モル%、酢酸
ビニル成分のケン化度80モル%以上のα−オレフ
イン−酢酸ビニル共重合体ケン化物である特許請
求の範囲第1項記載の焼結体。 4 ビニルアルコール共重合体(A)が、不飽和スル
ホン酸化合物含量0.5〜20モル%、酢酸ビニル成
分のケン化度40モル%以上の不飽和スルホン酸化
合物−酢酸ビニル共重合体ケン化物である特許請
求の範囲第1項記載の焼結体。 5 その融点より10℃高い温度でのメルトフロー
インデツクスが20以下のビニルアルコール共重合
体(A)98〜40重量%、融点又は流動開始温度が80℃
以上で前記(A)の融点より低い熱可塑性樹脂(B)2〜
60重量%及び無機フイラー(C)0〜200重量部(前
記(A)と(B)の合計量100重量部に対し)よりなる粒
子を予備加熱した金型内に充填し、ついで加圧下
に昇温し、粒子の表面のみが溶融する温度に保つ
て焼結した後冷却することにより空隙率25〜95%
の焼結体を得ることを特徴とする焼結体の製造方
法。 6 粒子として6メツシユ篩下ないし250メツシ
ユ篩上の範囲に80重量%以上含まれるような粒度
を有する粒子を用いることを特徴とする特許請求
の範囲第5項記載の方法。 7 金型の予備加熱温度を、60℃から樹脂(B)の融
点又は流動開始温度より10℃低い温度までの範囲
の温度に設定することを特徴とする特許請求の範
囲第5項記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10096279A JPS5624428A (en) | 1979-08-06 | 1979-08-06 | Sintered product and its preparation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10096279A JPS5624428A (en) | 1979-08-06 | 1979-08-06 | Sintered product and its preparation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5624428A JPS5624428A (en) | 1981-03-09 |
JPS6261605B2 true JPS6261605B2 (ja) | 1987-12-22 |
Family
ID=14287971
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10096279A Granted JPS5624428A (en) | 1979-08-06 | 1979-08-06 | Sintered product and its preparation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5624428A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5841758A (ja) * | 1981-09-01 | 1983-03-11 | 信越化学工業株式会社 | セラミツク成型体の製造方法 |
KR20050083757A (ko) * | 2002-10-16 | 2005-08-26 | 플라이데러 워터 시스템즈 게엠베하 | 프리필터 재료 |
-
1979
- 1979-08-06 JP JP10096279A patent/JPS5624428A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5624428A (en) | 1981-03-09 |
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