JP3046405B2 - 多孔質体の製造法 - Google Patents
多孔質体の製造法Info
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- JP3046405B2 JP3046405B2 JP3177448A JP17744891A JP3046405B2 JP 3046405 B2 JP3046405 B2 JP 3046405B2 JP 3177448 A JP3177448 A JP 3177448A JP 17744891 A JP17744891 A JP 17744891A JP 3046405 B2 JP3046405 B2 JP 3046405B2
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- porous body
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- ptfe
- filler
- parts
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- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はポリテトラフルオロエチ
レン（以下、ＰＴＦＥという）を必須成分として含む多
孔質体の新規な製造法に関する。
レン（以下、ＰＴＦＥという）を必須成分として含む多
孔質体の新規な製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＰＴＦＥは耐熱性、耐薬品性、摺動特
性、電気絶縁性等種々の特性に優れている。そして、Ｐ
ＴＦＥを所定形状に成形して成る多孔質体は上記諸特性
を備えると共に気体透過性をも有しているので、シール
材、パッキン、緩衝材、フィルター等広範な用途に適用
されつつある。
性、電気絶縁性等種々の特性に優れている。そして、Ｐ
ＴＦＥを所定形状に成形して成る多孔質体は上記諸特性
を備えると共に気体透過性をも有しているので、シール
材、パッキン、緩衝材、フィルター等広範な用途に適用
されつつある。
【０００３】かようなＰＴＦＥ多孔質体の製造法とし
て、例えば、特開昭６１−６６７３０号公報に開示され
ているように、先ず未焼成のＰＴＦＥをその融点以上の
温度で加熱することにより焼成し、この焼成したＰＴＦ
Ｅを粉砕して粉末とし、次いでこの焼成粉末を加圧条件
下で所定形状に成形し、その後再度ＰＴＦＥの融点以上
の温度に加熱する方法が知られている。
て、例えば、特開昭６１−６６７３０号公報に開示され
ているように、先ず未焼成のＰＴＦＥをその融点以上の
温度で加熱することにより焼成し、この焼成したＰＴＦ
Ｅを粉砕して粉末とし、次いでこの焼成粉末を加圧条件
下で所定形状に成形し、その後再度ＰＴＦＥの融点以上
の温度に加熱する方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の方法
によって得られるＰＴＦＥ多孔質体はクリープ変形（コ
ールドフロー）が大きく、大荷重あるいは大締つけ力の
作用する場所での使用には不適であるという問題があっ
た。
によって得られるＰＴＦＥ多孔質体はクリープ変形（コ
ールドフロー）が大きく、大荷重あるいは大締つけ力の
作用する場所での使用には不適であるという問題があっ
た。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は従来技術の有
する上記問題を解決するため種々研究の結果、ＰＴＦＥ
粉末として造粒された未焼成粉末を用いると共にこれに
充填材を混合し、この混合物を成形し、次いで焼成する
ことにより耐クリープ性の向上した多孔質体が得られる
ことを見い出し、本発明を完成するに至ったものであ
る。
する上記問題を解決するため種々研究の結果、ＰＴＦＥ
粉末として造粒された未焼成粉末を用いると共にこれに
充填材を混合し、この混合物を成形し、次いで焼成する
ことにより耐クリープ性の向上した多孔質体が得られる
ことを見い出し、本発明を完成するに至ったものであ
る。
【０００６】即ち、本発明に係る多孔質体の製造法は、
造粒された未焼成のＰＴＦＥ粉末と充填材との混合物を
所定形状に成形し、次いでＰＴＦＥの融点以上の温度に
加熱して焼成することを特徴とするものである。
造粒された未焼成のＰＴＦＥ粉末と充填材との混合物を
所定形状に成形し、次いでＰＴＦＥの融点以上の温度に
加熱して焼成することを特徴とするものである。
【０００７】本発明においてはＰＴＦＥ粉末として未焼
成であり且つ造粒されたものを用いる。「造粒」とはＰ
ＴＦＥの一次粒子および／または二次粒子の複数個を凝
集させることを意味し、粒径は通常３０〜７００μｍ程
度である。かような造粒された未焼成ＰＴＦＥ粉末は、
ダイキン工業株式会社からＭ−３１、Ｍ−３２、Ｍ−３
３等、三井デュポンフロロケミカル株式会社から８００
−Ｊ、８２０−Ｊ等、旭フロロポリマー株式会社からＧ
−３０７等、ヘキスト社からＴＦ−１４００等の商品名
で市販されているので、これらを入手して用いることが
できる。
成であり且つ造粒されたものを用いる。「造粒」とはＰ
ＴＦＥの一次粒子および／または二次粒子の複数個を凝
集させることを意味し、粒径は通常３０〜７００μｍ程
度である。かような造粒された未焼成ＰＴＦＥ粉末は、
ダイキン工業株式会社からＭ−３１、Ｍ−３２、Ｍ−３
３等、三井デュポンフロロケミカル株式会社から８００
−Ｊ、８２０−Ｊ等、旭フロロポリマー株式会社からＧ
−３０７等、ヘキスト社からＴＦ−１４００等の商品名
で市販されているので、これらを入手して用いることが
できる。
【０００８】ＰＴＦＥの未焼成粉末としては、一般に
「モールディングパウダー」と称されるものも知られて
いるが、本発明に係る方法に非造粒タイプの「モールデ
ィングパウダー」を使用した場合には、実用に適する程
の気孔率を有する成形体を得ることができない。
「モールディングパウダー」と称されるものも知られて
いるが、本発明に係る方法に非造粒タイプの「モールデ
ィングパウダー」を使用した場合には、実用に適する程
の気孔率を有する成形体を得ることができない。
【０００９】また、上記ＰＴＦＥ粉末と混合して用いら
れる充填材としては、従来からフッ素樹脂の耐クリープ
性の向上のために添加されているものであれば特に限定
されることなく使用できるが、本発明者の実験によれ
ば、「繊維状フィラー」を用いるのが好適であることが
判明した。
れる充填材としては、従来からフッ素樹脂の耐クリープ
性の向上のために添加されているものであれば特に限定
されることなく使用できるが、本発明者の実験によれ
ば、「繊維状フィラー」を用いるのが好適であることが
判明した。
【００１０】そして、繊維状フィラーとしては、径が約
５〜５０μｍ、長さが約５〜５０００μｍであるものが
好ましく、とりわけその長さ寸法を径寸法で除した値が
約２０〜２００であるのが、耐クリープ性の向上のため
に好ましいことが判明している。これら繊維状フィラー
の具体例としては炭素繊維、ガラス繊維、チタン酸カリ
ウム繊維等の無機繊維、アラミド繊維等の有機繊維、窒
化ケイ素や炭化ケイ素等のウィスカーを挙げることがで
きる。なお、ＰＴＦＥ粉末と充填材との混合割合は、成
形性や得られる多孔質体の耐クリープ性等を勘案し、Ｐ
ＴＦＥ粉末１００重量部に対し充填材５〜５０重量部と
するのが好ましい。
５〜５０μｍ、長さが約５〜５０００μｍであるものが
好ましく、とりわけその長さ寸法を径寸法で除した値が
約２０〜２００であるのが、耐クリープ性の向上のため
に好ましいことが判明している。これら繊維状フィラー
の具体例としては炭素繊維、ガラス繊維、チタン酸カリ
ウム繊維等の無機繊維、アラミド繊維等の有機繊維、窒
化ケイ素や炭化ケイ素等のウィスカーを挙げることがで
きる。なお、ＰＴＦＥ粉末と充填材との混合割合は、成
形性や得られる多孔質体の耐クリープ性等を勘案し、Ｐ
ＴＦＥ粉末１００重量部に対し充填材５〜５０重量部と
するのが好ましい。
【００１１】本発明においては、先ず、造粒された未焼
成ＰＴＦＥ粉末と充填材との混合物が所定形状に成形さ
れる。成形は例えば金型内にこの混合物を充填して加圧
する方法で行うことができる。成形時の圧力は通常１０
ｇ／ｃｍ2〜１０００ｋｇ／ｃｍ2 程度、好ましくは１
０〜３００ｋｇ／ｃｍ2 であり、加圧時間は１〜５分程
度である。なお、この加圧条件下での成形は、通常、室
温で行う。
成ＰＴＦＥ粉末と充填材との混合物が所定形状に成形さ
れる。成形は例えば金型内にこの混合物を充填して加圧
する方法で行うことができる。成形時の圧力は通常１０
ｇ／ｃｍ2〜１０００ｋｇ／ｃｍ2 程度、好ましくは１
０〜３００ｋｇ／ｃｍ2 であり、加圧時間は１〜５分程
度である。なお、この加圧条件下での成形は、通常、室
温で行う。
【００１２】かようにして所定形状の成形物を得た後、
この成形物をＰＴＦＥの融点以上の温度に加熱し焼成す
ることにより多孔質体が得られる。加熱時間は温度、成
形物の大きさ等の条件により設定するが、通常、約１〜
５時間である。
この成形物をＰＴＦＥの融点以上の温度に加熱し焼成す
ることにより多孔質体が得られる。加熱時間は温度、成
形物の大きさ等の条件により設定するが、通常、約１〜
５時間である。
【００１３】本発明の方法によって得られる多孔質体の
気孔率および気孔の孔径は、通常、気孔率は約５〜４０
％、気孔の孔径は約５〜５０μｍである。これら気孔
率、気孔の孔径は、主として成形時の圧力に影響され
る。例えば、他の条件が同じであれば、成形時の圧力が
高い程、気孔率は低くなり、また、気孔の孔径は小さく
なる。従って、成形時の圧力を適宜設定することによ
り、得られる多孔質体の気孔率、気孔の孔径を調整する
こともできる。
気孔率および気孔の孔径は、通常、気孔率は約５〜４０
％、気孔の孔径は約５〜５０μｍである。これら気孔
率、気孔の孔径は、主として成形時の圧力に影響され
る。例えば、他の条件が同じであれば、成形時の圧力が
高い程、気孔率は低くなり、また、気孔の孔径は小さく
なる。従って、成形時の圧力を適宜設定することによ
り、得られる多孔質体の気孔率、気孔の孔径を調整する
こともできる。
【００１４】
【発明の効果】本発明は上記のように構成され、ＰＴＦ
Ｅ粉末として未焼成で且つ造粒されたものを用いこれに
充填材を配合した混合物を成形して焼成するという簡単
な操作で、耐クリープ性の優れた多孔質体が得られる。
Ｅ粉末として未焼成で且つ造粒されたものを用いこれに
充填材を配合した混合物を成形して焼成するという簡単
な操作で、耐クリープ性の優れた多孔質体が得られる。
【００１５】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。なお、実施例および比較例中における使用材料の
配合量は全て「重量部」である。
する。なお、実施例および比較例中における使用材料の
配合量は全て「重量部」である。
【００１６】実施例１ 造粒された未焼成のＰＴＦＥ粉末（ダイキン工業株式会
社製、商品名Ｍ−３３）１００部に対し、直径１０μ
ｍ、長さ１００μｍのガラス繊維２０部を加えて均一に
混合する。
社製、商品名Ｍ−３３）１００部に対し、直径１０μ
ｍ、長さ１００μｍのガラス繊維２０部を加えて均一に
混合する。
【００１７】この混合物を円筒状金型内に充填し、室温
（約２５℃）において圧力５０ｋｇ／ｃｍ2 で５分間加
圧して円柱状に成形し、金型から取り出す。
（約２５℃）において圧力５０ｋｇ／ｃｍ2 で５分間加
圧して円柱状に成形し、金型から取り出す。
【００１８】そして、この成形体を３７０℃の温度で３
時間加熱して焼成することにより、気孔率１８％、気孔
の平均孔径１７μｍの多孔質体を得た。
時間加熱して焼成することにより、気孔率１８％、気孔
の平均孔径１７μｍの多孔質体を得た。
【００１９】上記気孔率は多孔質体の真比重から見掛け
比重を減じた値を真比重で除し、これに１００を乗じて
算出した。なお、多孔質体の真比重はＰＴＦＥ（焼成）
の真比重と充填材であるガラス繊維の真比重の重量平均
値を用いた。
比重を減じた値を真比重で除し、これに１００を乗じて
算出した。なお、多孔質体の真比重はＰＴＦＥ（焼成）
の真比重と充填材であるガラス繊維の真比重の重量平均
値を用いた。
【００２０】この多孔質体のクリープ変形率を測定した
ところ、４．９％であった。なお、クリープ変形率は外
径２５．６ｍｍ、内径２０ｍｍ、高さ２０ｍｍの筒状試
料を作成し、これに２０ｋｇ／ｃｍ2 の荷重を作用さ
せ、温度２５０℃で２４時間放置し、該試料の放置前の
高さ（Ｈ1 ）および放置後の高さ（Ｈ2 ）を各々測定
し、Ｈ1 からＨ2 を減じて高さ変形量（Ｓ）を求め、こ
のＳをＨ1 で除した値に１００を乗じて算出した。
ところ、４．９％であった。なお、クリープ変形率は外
径２５．６ｍｍ、内径２０ｍｍ、高さ２０ｍｍの筒状試
料を作成し、これに２０ｋｇ／ｃｍ2 の荷重を作用さ
せ、温度２５０℃で２４時間放置し、該試料の放置前の
高さ（Ｈ1 ）および放置後の高さ（Ｈ2 ）を各々測定
し、Ｈ1 からＨ2 を減じて高さ変形量（Ｓ）を求め、こ
のＳをＨ1 で除した値に１００を乗じて算出した。
【００２１】実施例２ ＰＴＦＥ粉末１００部に対し、直径７μｍ、長さ２００
μｍの炭素繊維５０部を加えること以外は実施例１と同
様に作業して、気孔率３３％、気孔の平均孔径４１μｍ
の多孔質体を得た。また、この多孔質体のクリープ変形
率は７．３％であった。
μｍの炭素繊維５０部を加えること以外は実施例１と同
様に作業して、気孔率３３％、気孔の平均孔径４１μｍ
の多孔質体を得た。また、この多孔質体のクリープ変形
率は７．３％であった。
【００２２】実施例３ ＰＴＦＥ粉末１００部に対し、直径７μｍ、長さ５００
μｍのアラミド繊維（芳香族ポリアミド繊維）５部を加
えること以外は実施例１と同様に作業して、気孔率６
％、気孔の平均孔径８μｍの多孔質体を得た。また、こ
の多孔質体のクリープ変形率は７．９％であった。
μｍのアラミド繊維（芳香族ポリアミド繊維）５部を加
えること以外は実施例１と同様に作業して、気孔率６
％、気孔の平均孔径８μｍの多孔質体を得た。また、こ
の多孔質体のクリープ変形率は７．９％であった。
【００２３】実施例４ ＰＴＦＥ粉末１００部に対し、直径７μｍ、長さ５０μ
ｍのチタン酸カリウム繊維２０部を加えること以外は実
施例１と同様に作業して、気孔率１５％、気孔の平均孔
径２０μｍの多孔質体を得た。この多孔質体のクリープ
変形率は４．３％であった。
ｍのチタン酸カリウム繊維２０部を加えること以外は実
施例１と同様に作業して、気孔率１５％、気孔の平均孔
径２０μｍの多孔質体を得た。この多孔質体のクリープ
変形率は４．３％であった。
【００２４】実施例５ ＰＴＦＥ粉末１００部に対し、直径５μｍ、長さ５０μ
ｍの炭化ケイ素ウィスカー２０部を加えること以外は実
施例１と同様に作業して、気孔率１３％、気孔の平均孔
径１５μｍの多孔質体を得た。この多孔質体のクリープ
変形率は４．０％であった。
ｍの炭化ケイ素ウィスカー２０部を加えること以外は実
施例１と同様に作業して、気孔率１３％、気孔の平均孔
径１５μｍの多孔質体を得た。この多孔質体のクリープ
変形率は４．０％であった。
【００２５】比較例１ ガラス繊維を用いないこと以外は実施例１と同様に作業
して、気孔率４％、気孔の平均孔径３μｍの多孔質体を
得た。この多孔質体のクリープ変形率は１１．５％であ
った。
して、気孔率４％、気孔の平均孔径３μｍの多孔質体を
得た。この多孔質体のクリープ変形率は１１．５％であ
った。
【００２６】比較例２ ＰＴＦＥ粉末として非造粒タイプの未焼成モールディン
グパウダー（ダイキン工業株式会社製、商品名Ｍ−１
２）を用いること以外は実施例１と同様に作業した。得
られた成形品は非多孔質体であった。
グパウダー（ダイキン工業株式会社製、商品名Ｍ−１
２）を用いること以外は実施例１と同様に作業した。得
られた成形品は非多孔質体であった。
【００２７】比較例３ 比較例２で用いたモールディングパウダーを温度３７０
℃で３時間加熱して焼成する。
℃で３時間加熱して焼成する。
【００２８】この焼成粉末を高速ミキサーに入れて粉砕
し、１００メッシュの金網を通過する粉末を得る。
し、１００メッシュの金網を通過する粉末を得る。
【００２９】これを円筒状金型に充填し、室温において
圧力２００ｋｇ／ｃｍ2 で５分間加圧して円柱状に成形
し、金型から取り出し、次いで、温度３７０℃で３時間
加熱して再焼成することにより、気孔率３％、気孔の平
均孔径２μｍの多孔質体を得た。この多孔質体のクリー
プ変形率は１１．５％であった。
圧力２００ｋｇ／ｃｍ2 で５分間加圧して円柱状に成形
し、金型から取り出し、次いで、温度３７０℃で３時間
加熱して再焼成することにより、気孔率３％、気孔の平
均孔径２μｍの多孔質体を得た。この多孔質体のクリー
プ変形率は１１．５％であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−57069（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−279639（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−146633（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−105865（ＪＰ，Ａ) 特公 昭46−10511（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭45−28644（ＪＰ，Ｂ１) 特表 平１−502166（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08J 9/24 B29C 67/20
Claims (2)
- 【請求項１】 造粒された未焼成のポリテトラフルオロ
エチレン粉末と充填材との混合物を所定形状に成形し、
次いでポリテトラフルオロエチレンの融点以上の温度に
加熱して焼成することを特徴とする多孔質体の製造法。 - 【請求項２】 充填材として繊維状フィラーを用いる請
求項１記載の多孔質体の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3177448A JP3046405B2 (ja) | 1991-06-20 | 1991-06-20 | 多孔質体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3177448A JP3046405B2 (ja) | 1991-06-20 | 1991-06-20 | 多孔質体の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04372631A JPH04372631A (ja) | 1992-12-25 |
| JP3046405B2 true JP3046405B2 (ja) | 2000-05-29 |
Family
ID=16031127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3177448A Expired - Lifetime JP3046405B2 (ja) | 1991-06-20 | 1991-06-20 | 多孔質体の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3046405B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2065433B1 (en) * | 2006-09-22 | 2011-12-21 | Kurabe Industrial Co., Ltd | Ptfe porous body, ptfe mixture, method for producing ptfe porous body, and electric wire/cable using ptfe porous body |
-
1991
- 1991-06-20 JP JP3177448A patent/JP3046405B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04372631A (ja) | 1992-12-25 |
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