JP2011148954A - Polymer composite material molding and method for producing the same - Google Patents

Polymer composite material molding and method for producing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2011148954A
JP2011148954A JP2010013429A JP2010013429A JP2011148954A JP 2011148954 A JP2011148954 A JP 2011148954A JP 2010013429 A JP2010013429 A JP 2010013429A JP 2010013429 A JP2010013429 A JP 2010013429A JP 2011148954 A JP2011148954 A JP 2011148954A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
fibers
polymer
composite material
polymer composite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010013429A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisashi Aoki
恒 青木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Polymatech Co Ltd
Original Assignee
Polymatech Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Polymatech Co Ltd filed Critical Polymatech Co Ltd
Priority to JP2010013429A priority Critical patent/JP2011148954A/en
Publication of JP2011148954A publication Critical patent/JP2011148954A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polymer composite material molding improved in various characteristics such as mechanical, thermal, optical and electrical characteristics in orthogonal two directions and a method for producing the same. <P>SOLUTION: In the polymer composite material molding, first fibers Fp whose anisotropic magnetic susceptibility is a positive value and second fibers Pn whose anisotropic magnetic susceptibility is a negative value are contained in a polymer material M. The first fibers Fp are oriented in a first direction which is the thickness direction of the polymer composite material molding. The second fibers Fn are oriented in a second direction perpendicular to the first direction, that is, a surface direction of the polymer composite material molding. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、高分子材料中に繊維が配合された高分子複合材料成形体及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a polymer composite material molded body in which fibers are blended in a polymer material and a method for producing the same.

従来、高分子材料にガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、アラミド繊維、ポリベンザゾ−ル繊維等の繊維が配合された高分子複合材料成形体が広く知られている。また、炭素繊維、ガラス繊維等の長繊維からなる織物や一方向に引き揃えた繊維を高分子材料に含浸したプリプレグ、又はプリプレグを積層して硬化した板状の成形体等も広く知られている。このような板状の成形体では、成形体の表面に沿って延びる繊維によって、面方向の弾性率や強度等の機械特性、熱膨張係数や熱伝導率等の熱特性が高められている。   Conventionally, a polymer composite material molded body in which fibers such as glass fiber, carbon fiber, metal fiber, aramid fiber, polybenzazole fiber and the like are blended with a polymer material is widely known. Also widely known are woven fabrics made of long fibers such as carbon fibers and glass fibers, prepregs in which a polymer material is impregnated with fibers aligned in one direction, or plate-like molded bodies obtained by laminating and curing prepregs. Yes. In such a plate-shaped molded body, mechanical properties such as elastic modulus and strength in the surface direction, and thermal characteristics such as a thermal expansion coefficient and thermal conductivity are enhanced by fibers extending along the surface of the molded body.

最近、電子回路等に用いられる各種の機構部品においては、面方向の機械特性、熱特性、光学特性及び電気特性に加え、厚み方向についても各種特性の向上が求められている。このため、面方向及び厚み方向の両方に繊維を配向させた高分子複合材料成形体の製造方法として、特許文献1、特許文献2に記載されるようなものが提案されている。   Recently, various mechanical parts used in electronic circuits and the like have been required to improve various characteristics in the thickness direction in addition to mechanical characteristics, thermal characteristics, optical characteristics, and electrical characteristics in the surface direction. For this reason, as a manufacturing method of a polymer composite material molded body in which fibers are oriented in both the surface direction and the thickness direction, those described in Patent Document 1 and Patent Document 2 have been proposed.

特許文献1に記載の方法によれば、まず、三次元織物に樹脂を含浸し、その樹脂含浸物の表面を半硬化状態にする。次に、含浸物を上下一対のプレート間に配置し、各プレートを含浸物の表面に密着させる。そして、両プレート間の間隔を広げてから、両プレートを水平方向にずらせて中間繊維層を垂直に揃える。その後、樹脂を硬化することにより、繊維強化プラスチックパネルが製造される。また、特許文献2に記載の方法によれば、まず、炭素繊維を用いて三次元織物を作製する。そして、その三次元織物にフェノール樹脂を含浸して、所定の形状に成形する。成形後、窒素雰囲気下で、フェノール樹脂含浸物を焼成することにより、高含浸性三次元織物が製造される。   According to the method described in Patent Document 1, first, a three-dimensional fabric is impregnated with a resin, and the surface of the resin-impregnated product is brought into a semi-cured state. Next, the impregnated material is disposed between a pair of upper and lower plates, and each plate is brought into close contact with the surface of the impregnated material. And after extending the space | interval between both plates, both plates are shifted to a horizontal direction and an intermediate fiber layer is aligned vertically. Then, a fiber reinforced plastic panel is manufactured by hardening resin. Moreover, according to the method described in Patent Document 2, first, a three-dimensional fabric is produced using carbon fibers. Then, the three-dimensional fabric is impregnated with a phenol resin and molded into a predetermined shape. After molding, a highly impregnated three-dimensional fabric is produced by firing a phenol resin impregnated product in a nitrogen atmosphere.

しかしながら、特許文献1,2に記載の方法によれば、予め作製された三次元織物に液状の高分子材料を含浸させる工程で、織物を構成する繊維と高分子材料との間に空隙(ボイド)が生じ易いといった問題がある。このような問題を解決する方法として、例えば、特許文献3に記載されるような方法が提案されている。特許文献3に記載の方法によれば、まず、炭素繊維等の繊維クロスを金型内に配置する。次に、炭素繊維等の短繊維を高分子材料中に配合した高分子組成物を金型内に流し込み、金型内の繊維クロスに含浸させる。そして、外部から磁場を印加することにより、繊維クロスの面と垂直な方向に短繊維を配向させる。磁場配向後、液状の高分子材料を硬化することにより、高分子複合材料の成形体が製造される。   However, according to the methods described in Patent Documents 1 and 2, in the step of impregnating a liquid polymer material into a three-dimensional fabric prepared in advance, a void (void) is formed between the fibers constituting the fabric and the polymer material. ) Is likely to occur. As a method for solving such a problem, for example, a method described in Patent Document 3 has been proposed. According to the method described in Patent Document 3, a fiber cloth such as carbon fiber is first placed in a mold. Next, a polymer composition in which short fibers such as carbon fibers are mixed in a polymer material is poured into a mold and impregnated into a fiber cloth in the mold. And a short fiber is orientated in the direction perpendicular | vertical to the surface of a fiber cloth by applying a magnetic field from the outside. After the orientation of the magnetic field, the liquid polymer material is cured to produce a molded body of the polymer composite material.

特開平6−339997号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-339997 特開平9−207236号公報JP-A-9-207236 特開2004−276478号公報JP 2004-276478 A

しかしながら、特許文献3に記載の方法によっても、金型内に液状の高分子組成物を流し込み、繊維クロスに含浸させる工程で、高分子組成物中に気泡が巻き込まれることがある。こうして高分子組成物中に巻き込まれた気泡を取り除くことは非常に困難であり、結果として、内部に気泡を含む成形体が形成されてしまい、製品不良率の上昇を招く虞がある。また、金型内に液状の高分子組成物を流し込む工程で、繊維クロスの積層間隔が不均一になり易く、繊維同士の配置に偏りが生じることもある。このため、高分子複合材料成形体が所望の通りに製造されず、意図した等方的な熱膨張係数が得られない虞もある。さらに、繊維クロスを予め金型内に配置する工程と、短繊維を配合した液状の高分子材料を調製しこれを金型内に流し込む工程とが別々に行われるため、製品の生産性が低いといった問題もある。   However, even with the method described in Patent Document 3, bubbles may be entrained in the polymer composition in the step of pouring the liquid polymer composition into the mold and impregnating the fiber cloth. In this way, it is very difficult to remove the bubbles entrained in the polymer composition, and as a result, a molded body containing bubbles is formed inside, which may cause an increase in the defective product rate. Further, in the process of pouring the liquid polymer composition into the mold, the lamination interval of the fiber cloth is likely to be uneven, and the arrangement of the fibers may be biased. For this reason, the polymer composite material molded body may not be produced as desired, and the intended isotropic thermal expansion coefficient may not be obtained. Furthermore, since the process of arranging the fiber cloth in the mold in advance and the process of preparing a liquid polymer material blended with short fibers and pouring them into the mold are performed separately, the product productivity is low. There is also a problem.

本発明の目的は、機械特性、熱特性、光学特性、電気特性等の各種特性が直交する2つの方向で向上する高分子複合材料成形体及びその製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a polymer composite material molded body in which various properties such as mechanical properties, thermal properties, optical properties, and electrical properties are improved in two orthogonal directions, and a method for producing the same.

上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、高分子材料中に少なくとも2種類の繊維を含有する高分子複合材料成形体において、高分子材料中には、異方性磁化率が正の値である第1の繊維と、異方性磁化率が負の値である第2の繊維とが含有され、第1の繊維は、第1の方向に配向され、第2の繊維は、第1の方向と直交する第2の方向に配向されていることを要旨とする。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a polymer composite material including at least two types of fibers in a polymer material. A first fiber having a positive value of a modulus and a second fiber having a negative value of an anisotropic magnetic susceptibility, the first fiber being oriented in a first direction, The gist is that the fibers are oriented in a second direction orthogonal to the first direction.

この構成によれば、第1の繊維の特性を利用することにより、高分子複合材料成形体の第1の方向における特性が向上する。また、第2の繊維の特性を利用することにより、高分子複合材料成形体の第2の方向における特性が向上する。これにより、高分子複合材料成形体において、直交する2つの方向の特性を向上させることができる。尚、第2の方向は、第1の方向と直交する平面に沿った任意の方向を含む。また、特性には、機械特性、熱特性、光学特性、電気特性等の各種特性が含まれる。   According to this structure, the characteristic in the 1st direction of a polymeric composite material molded object improves by utilizing the characteristic of a 1st fiber. Moreover, the characteristic in the 2nd direction of a polymeric composite material molded object improves by utilizing the characteristic of a 2nd fiber. Thereby, in the polymer composite material molded body, characteristics in two orthogonal directions can be improved. Note that the second direction includes an arbitrary direction along a plane orthogonal to the first direction. The characteristics include various characteristics such as mechanical characteristics, thermal characteristics, optical characteristics, and electrical characteristics.

請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、第1及び第2の繊維の繊維長は2mm以下であることを要旨とする。
この構成により、配向され易い異方性磁化率が正の値である第1の繊維と、異方性磁化率が負の値である第2の繊維との衝突が回避されるため、第1及び第2の繊維を第1及び第2の方向にそれぞれ円滑に配向させることができる。
The gist of the invention described in claim 2 is that, in the invention described in claim 1, the fiber lengths of the first and second fibers are 2 mm or less.
With this configuration, collision between the first fiber having a positive anisotropic magnetic susceptibility that is easily oriented and the second fiber having a negative anisotropic magnetic susceptibility is avoided. And the second fibers can be smoothly oriented in the first and second directions, respectively.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、第1の繊維は、炭素繊維、アラミド繊維、ポリベンザゾ−ル繊維、ポリイミド繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ハロゲン化ポリオレフィン繊維からなる群より選択されることを要旨とする。   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the first fiber is made of carbon fiber, aramid fiber, polybenzazole fiber, polyimide fiber, polyphenylene sulfide fiber, halogenated polyolefin fiber. The gist is to be selected more.

この構成によれば、例えば、第1の繊維として炭素繊維を選択することにより、高分子複合材料成形体の第1の方向における熱伝導率や電気抵抗値等を効果的に高めることができる。   According to this configuration, for example, by selecting a carbon fiber as the first fiber, it is possible to effectively increase the thermal conductivity, the electrical resistance value, and the like in the first direction of the polymer composite material molded body.

請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のうちいずれか一項に記載の発明において、第2の繊維は、ポリエチレン繊維、ポリ乳酸繊維、ポリオキシメチレン繊維からなる群より選択されることを要旨とする。   The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the second fiber is selected from the group consisting of polyethylene fiber, polylactic acid fiber, and polyoxymethylene fiber. This is the gist.

この構成によれば、例えば、第2の繊維としてポリエチレン繊維を選択することにより、高分子複合材料成形体の第2の方向における強度や弾性率等を効果的に高めることができる。   According to this configuration, for example, by selecting a polyethylene fiber as the second fiber, the strength, elastic modulus, and the like in the second direction of the polymer composite material molded body can be effectively increased.

請求項5に記載の発明は、高分子複合材料成形体の製造方法であって、高分子材料中に、異方性磁化率が正の値である第1の繊維と、異方性磁化率が負の値である第2の繊維とを配合して液状の高分子組成物を調製する工程と、高分子組成物を金型に注入した後、金型内の高分子組成物に磁場を印加することにより、第1の繊維を第1の方向に配向させ、第2の繊維を第1の方向と直交する第2の方向に配向させる工程と、磁場配向後、高分子組成物を固化して成形体を形成する工程とを備えることを要旨とする。   The invention according to claim 5 is a method for producing a molded article of a polymer composite material, wherein the first fiber having a positive anisotropic magnetic susceptibility in the polymeric material, and the anisotropic magnetic susceptibility And a step of preparing a liquid polymer composition by blending the second fiber having a negative value, and after injecting the polymer composition into the mold, a magnetic field is applied to the polymer composition in the mold. By applying, the step of orienting the first fiber in the first direction and orienting the second fiber in the second direction orthogonal to the first direction, and solidifying the polymer composition after magnetic field orientation And a step of forming a molded body.

この構成によれば、まず、第1の方向と第2の方向とにそれぞれ配向される少なくとも2種類以上の繊維を配合した高分子組成物を調製する。そして、液状の高分子組成物を金型に注入した後、金型内の高分子組成物に磁場を印加する。このため、金型に繊維クロスを配置し、更に繊維を含む高分子組成物を金型に注入した後、金型内の高分子組成物に磁場を印加する従来の方法と異なり、高分子組成物中への気泡の巻き込みや、繊維クロスの偏りなどが無くなり、また、工程を少なくすることもできる。よって、品質特性のばらつきを抑え、かつ効率良く生産することのできる高分子複合材料成形体を提供することができる。   According to this configuration, first, a polymer composition is prepared in which at least two types of fibers that are oriented in the first direction and the second direction, respectively, are blended. And after inject | pouring a liquid polymer composition into a metal mold | die, a magnetic field is applied to the polymer composition in a metal mold | die. For this reason, unlike conventional methods in which a fiber cloth is placed in a mold, a polymer composition containing fibers is injected into the mold, and then a magnetic field is applied to the polymer composition in the mold, the polymer composition Involvement of bubbles in the object and unevenness of the fiber cloth are eliminated, and the number of processes can be reduced. Therefore, it is possible to provide a polymer composite material molded body that can be produced efficiently while suppressing variations in quality characteristics.

請求項6に記載の発明は、請求項5記載の発明において、第1及び第2の繊維の繊維長は2mm以下であることを要旨とする。
この構成により、配向工程で、配向され易い異方性磁化率が正の値である第1の繊維と、異方性磁化率が負の値である第2の繊維との衝突が回避されるため、第1及び第2の繊維を第1及び第2の方向にそれぞれ円滑に配向させることができる。よって、品質特性のばらつきをより一層抑えることができる。
The gist of the invention described in claim 6 is that, in the invention described in claim 5, the fiber lengths of the first and second fibers are 2 mm or less.
With this configuration, collision between the first fiber having a positive anisotropic magnetic susceptibility and the second fiber having a negative anisotropic magnetic susceptibility that are easily aligned is avoided in the alignment step. Therefore, the first and second fibers can be smoothly oriented in the first and second directions, respectively. Therefore, variation in quality characteristics can be further suppressed.

本発明によれば、機械特性、熱特性、光学特性、電気特性等の各種特性が直交する2つの方向で向上する高分子複合材料成形体、及び品質特性のばらつきを抑え、かつ効率良く生産することのできる高分子複合材料成形体を提供することができる。   According to the present invention, a molded product of a polymer composite material in which various characteristics such as mechanical characteristics, thermal characteristics, optical characteristics, and electrical characteristics are improved in two directions orthogonal to each other, and production with reduced variation in quality characteristics are efficiently produced. It is possible to provide a molded article of a polymer composite material that can be used.

高分子複合材料成形体の繊維の配向状態を示す模式斜視図。The model perspective view which shows the orientation state of the fiber of a polymer composite material molded object. 高分子複合材料成形体の繊維の配向状態を示す模式断面図。The schematic cross section which shows the orientation state of the fiber of a polymer composite material molded object.

以下、本発明の高分子複合材料成形体およびその製造方法を具体化した一実施形態について図1及び図2を参照して説明する。
図1及び図2に示すように、本発明の高分子複合材料成形体は、高分子材料M中に、異方性磁化率の正負の符号が異なる少なくとも2種類の繊維Fp,Fnを含有する。異方性磁化率が正の値である第1の繊維Fpは、高分子材料M中で第1の方向、即ち、図2に示す高分子複合材料成形体の厚み方向に配向されている。また、異方性磁化率が負の値である第2の繊維Fnは、第1の方向と直交する第2の方向、即ち、図2に示す高分子複合材料成形体の面方向に配向されている。
Hereinafter, an embodiment embodying a polymer composite material molded body and a method for producing the same according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
As shown in FIGS. 1 and 2, the polymer composite material molded body of the present invention contains at least two types of fibers Fp and Fn having different signs of anisotropic magnetic susceptibility in the polymer material M. . The first fibers Fp having a positive anisotropic magnetic susceptibility are oriented in the first direction in the polymer material M, that is, in the thickness direction of the polymer composite molded body shown in FIG. The second fibers Fn having a negative anisotropic magnetic susceptibility are oriented in a second direction orthogonal to the first direction, that is, in the plane direction of the polymer composite material compact shown in FIG. ing.

本発明によれば、機械特性、熱特性、光学特性、電気特性等の各種特性が直交する2つの方向で向上する高分子複合材料成形体を提供することができる。また、品質特性のばらつきを抑え、かつ効率良く生産することのできる高分子複合材料成形体の製造方法を提供することもできる。   According to the present invention, it is possible to provide a polymer composite material molded body in which various properties such as mechanical properties, thermal properties, optical properties, and electrical properties are improved in two orthogonal directions. In addition, it is possible to provide a method for producing a molded article of a polymer composite material that can be produced efficiently while suppressing variations in quality characteristics.

高分子材料Mは、高分子複合材料成形体に要求される特性に応じて選択されることが好ましい。高分子複合材料成形体に要求される性質として、例えば、機械特性、熱特性、光学特性、電気特性、耐久性、信頼性等が挙げられる。また、高分子材料Mは、上記の要求特性に加え、製造の効率性や経済性等を考慮して選択することが好ましい。高分子材料Mの具体例として、例えば、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、硬化性樹脂、架橋性ゴム等が挙げられる。これらのうち、両繊維Fp,Fnを容易に配向できるとの観点から、繊維Fp,Fnの混合時に低粘度の液体であるか、或いは加熱溶融時に低粘度化できる高分子材料を用いることが好ましい。このような理由から、高分子材料Mとして、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂及び液状ゴムよりなる群から選択される少なくとも1種の高分子材料を用いることが好ましい。高分子材料Mとして、より具体的には、液状のエポキシ樹脂や不飽和ポリエステル樹脂、液状ゴム等の高分子前駆体や溶融した状態粘度の低い高分子材料を用いることが好ましい。また、これらの高分子材料Mは、一種類の樹脂材料を単独で用いてもよく、また、二種以上の樹脂材料を組み合わせて用いてもよい。さらには、複数の高分子材料Mを選択し、これらを混合して生成されたポリマーアロイを用いてもよい。なお、硬化性樹脂の硬化方法又は架橋性ゴムの架橋方法として、具体的には、熱硬化法、光硬化法、湿気硬化法、放射線又は電子線照射法等が挙げられる。   The polymer material M is preferably selected according to the properties required for the polymer composite molded body. Examples of properties required for the polymer composite molded body include mechanical properties, thermal properties, optical properties, electrical properties, durability, and reliability. The polymer material M is preferably selected in consideration of the manufacturing efficiency and economy in addition to the above required characteristics. Specific examples of the polymer material M include, for example, thermoplastic resins, thermoplastic elastomers, curable resins, crosslinkable rubbers, and the like. Among these, from the viewpoint that both fibers Fp and Fn can be easily oriented, it is preferable to use a high-viscosity material that is a low-viscosity liquid when the fibers Fp and Fn are mixed or can be lowered when heated and melted. . For these reasons, as the polymer material M, for example, at least one selected from the group consisting of epoxy resins, unsaturated polyester resins, phenol resins, acrylic resins, urethane resins, polyimide resins, silicone resins, and liquid rubbers It is preferable to use a polymer material. More specifically, the polymer material M is preferably a polymer precursor such as a liquid epoxy resin, an unsaturated polyester resin, or liquid rubber, or a molten polymer material having a low state viscosity. In addition, as these polymer materials M, one type of resin material may be used alone, or two or more types of resin materials may be used in combination. Furthermore, a polymer alloy produced by selecting a plurality of polymer materials M and mixing them may be used. Specific examples of the curing method of the curable resin or the crosslinking method of the crosslinkable rubber include a thermal curing method, a photocuring method, a moisture curing method, a radiation or electron beam irradiation method, and the like.

高分子材料Mには、正負の符号が異なる第1及び第2の繊維Fp,Fnが均一に分散した状態で含有されている。異方性磁化率が正の値を持つ第1の繊維Fpとして、炭素繊維、アラミド繊維、ポリベンザゾ−ル繊維、ポリイミド繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ハロゲン化ポリオレフィン繊維等が挙げられる。これらの繊維のうち、繊維の配向方向における熱伝導率や電気抵抗値などを効果的に高くできるとの観点から、炭素繊維が好ましい。一方、異方性磁化率が負の値を持つ第2の繊維Fnとして、高強度、高弾性率の成形体が得られるとの観点から、ポリエチレン繊維、ポリ乳酸繊維、ポリオキシメチレン繊維等が好ましい。   The polymer material M contains first and second fibers Fp and Fn having different positive and negative signs in a uniformly dispersed state. Examples of the first fiber Fp having a positive anisotropic magnetic susceptibility include carbon fiber, aramid fiber, polybenzazole fiber, polyimide fiber, polyphenylene sulfide fiber, and halogenated polyolefin fiber. Among these fibers, carbon fibers are preferable from the viewpoint that the thermal conductivity, electrical resistance value, and the like in the fiber orientation direction can be effectively increased. On the other hand, as the second fiber Fn having a negative anisotropic magnetic susceptibility, a polyethylene fiber, a polylactic acid fiber, a polyoxymethylene fiber, or the like is used from the viewpoint of obtaining a molded product having a high strength and a high elastic modulus. preferable.

第1及び第2の繊維Fp,Fnは、高分子材料M中で、外部より印加される磁場によって特定の方向にそれぞれ配向させられる。磁場による繊維の配向し易さは、印加される磁場の強さの他に、第1及び第2の繊維Fp,Fnの異方性磁化率の大きさにも依存する。異方性磁化率χの絶対値が1×10−9よりも小さいと、第1及び第2の繊維Fp,Fnを磁場によって特定の方向にそれぞれ配向させることが困難となる。つまり、第1及び第2の繊維Fp,Fnの異方性磁化率χの絶対値が大きいほど、両繊維Fp,Fnを磁場により高度に、かつ容易に配向させることができる。このような理由から、第1及び第2の繊維Fp,Fnの異方性磁化率χの絶対値は、1×10−9以上が好ましく、5×10−9以上がより好ましく、1×10−8以上が更に好ましい。 The first and second fibers Fp and Fn are each oriented in a specific direction in the polymer material M by a magnetic field applied from the outside. The ease of orientation of the fibers by the magnetic field depends on the magnitude of the anisotropic magnetic susceptibility of the first and second fibers Fp and Fn, in addition to the strength of the applied magnetic field. If the absolute value of the anisotropic magnetic susceptibility χ a is smaller than 1 × 10 −9, it becomes difficult to orient each of the first and second fibers Fp and Fn in a specific direction by a magnetic field. That is, as the absolute value of the anisotropic magnetic susceptibility χ a of the first and second fibers Fp and Fn is larger, both the fibers Fp and Fn can be more highly orientated by a magnetic field. For this reason, the absolute value of the anisotropic magnetic susceptibility χ a of the first and second fibers Fp, Fn is preferably 1 × 10 −9 or more, more preferably 5 × 10 −9 or more, and 1 ×. 10 −8 or more is more preferable.

ここで、異方性磁化率χとは、外部より磁場を印加することにより生じる繊維軸方向の磁化率χ//から、繊維軸に対して垂直方向の磁化率χを差し引いた磁化率の異方性を示す値(CGS単位系)である。異方性磁化率χが正の値を示す繊維、例えば、炭素繊維、アラミド繊維、ポリベンザゾ−ル繊維等は、磁場雰囲気下で磁力線と平行に配向される。異方性磁化率χが負の値を示す繊維、例えば、ポリエチレン繊維、ポリオキシメチレン繊維等は、磁力線に対して垂直方向に磁場が作用することから、磁力線に対して垂直方向、即ち、磁力線と直交する平面に沿って任意の方向に配向される。なお、異方性磁化率χは、磁気異方性トルク計、振動式磁力計、SQUID(超伝導量子干渉素子)、サスペンジョン法等の公知の方法で測定することができる。 Here, the anisotropic magnetic susceptibility χ a is a magnetic susceptibility obtained by subtracting the magnetic susceptibility χ 垂直 in the direction perpendicular to the fiber axis from the magnetic susceptibility χ // in the fiber axis direction generated by applying a magnetic field from the outside. It is a value (CGS unit system) showing the anisotropy of. A fiber having a positive anisotropy magnetic susceptibility χ a , such as a carbon fiber, an aramid fiber, or a polybenzazole fiber, is oriented parallel to the magnetic field lines in a magnetic field atmosphere. A fiber whose anisotropic magnetic susceptibility χ a has a negative value, for example, a polyethylene fiber, a polyoxymethylene fiber, and the like, has a magnetic field acting in a direction perpendicular to the magnetic field lines. It is oriented in any direction along a plane perpendicular to the magnetic field lines. The anisotropic magnetic susceptibility χ a can be measured by a known method such as a magnetic anisotropic torque meter, a vibration magnetometer, a SQUID (superconducting quantum interference device), or a suspension method.

第1及び第2の繊維Fp,Fnの長さや径は、製造の効率性や信頼性等を考慮して選択することが好ましい。高分子複合材料成形体の機能性を向上させるため、第1及び第2の繊維Fp,Fnの配向度を一層高めるには、(繊維の長さ)/(繊維の直径)を示す繊維のアスペクト比をより大きくすることが好ましい。しかしながら、繊維長が10mmよりも長くなるほど、第1及び第2の繊維Fp,Fnは高分子材料M中で均一に分散し難くなり、好ましくない。また、高分子組成物の粘度が上昇し、成形性が悪化するため、好ましくない。さらに、繊維長が長くなるほど、繊維同士が絡み合い易くなり、繊維を一定方向に配向させ難くなり、好ましくない。高分子材料Mの流動性や、繊維Fp,Fnの配向し易さ等を考慮すれば、第1及び第2の繊維Fp,Fnとして、繊維長の短い短繊維を用いることが好ましい。具体的には、第1及び第2の繊維Fp,Fnの繊維長として、10mm以下が好ましく、5mm以下がより好ましく、2mm以下が更に好ましい。   The lengths and diameters of the first and second fibers Fp and Fn are preferably selected in consideration of manufacturing efficiency, reliability, and the like. In order to further increase the degree of orientation of the first and second fibers Fp and Fn in order to improve the functionality of the polymer composite molded body, the fiber aspect indicating (fiber length) / (fiber diameter) It is preferable to increase the ratio. However, as the fiber length becomes longer than 10 mm, the first and second fibers Fp and Fn are not easily dispersed uniformly in the polymer material M, which is not preferable. Moreover, since the viscosity of a polymer composition rises and moldability deteriorates, it is not preferable. Furthermore, as the fiber length becomes longer, the fibers tend to be entangled with each other, and it becomes difficult to orient the fibers in a certain direction, which is not preferable. In consideration of the fluidity of the polymer material M and the ease of orientation of the fibers Fp and Fn, it is preferable to use short fibers having a short fiber length as the first and second fibers Fp and Fn. Specifically, the fiber length of the first and second fibers Fp and Fn is preferably 10 mm or less, more preferably 5 mm or less, and even more preferably 2 mm or less.

繊維の繊維長の下限は、製造の効率性や信頼性等を考慮して選択することが好ましい。繊維長が10μm未満の場合、第1及び第2の繊維Fp,Fnの直径が0.1μmであっても、アスペクト比が100未満となるため、高分子複合材料成形体において所望の機械的特性や熱的特性等が得られない虞がある。このため、第1及び第2の繊維Fp,Fnの直径により異なるが、各繊維Fp,Fnの繊維長は、少なくとも10μm以上が好ましく、50μm以上がより好ましい。また、第1及び第2の繊維Fp,Fnの直径は、繊維Fp,Fnの配向し易さを考慮すれば、0.1〜30μmが好ましい。また、第1及び第2の繊維Fp,Fnの断面形状は、円形や楕円形、多角形等のほか、任意の形状であってもよい。   The lower limit of the fiber length of the fiber is preferably selected in consideration of the production efficiency and reliability. When the fiber length is less than 10 μm, even if the diameters of the first and second fibers Fp and Fn are 0.1 μm, the aspect ratio is less than 100. Or thermal characteristics may not be obtained. For this reason, although it changes with the diameters of the first and second fibers Fp, Fn, the fiber length of each fiber Fp, Fn is preferably at least 10 μm or more, more preferably 50 μm or more. Further, the diameter of the first and second fibers Fp and Fn is preferably 0.1 to 30 μm in consideration of the ease of orientation of the fibers Fp and Fn. The cross-sectional shape of the first and second fibers Fp and Fn may be any shape other than a circle, an ellipse, a polygon, and the like.

高分子複合材料成形体では、第1の繊維Fpと第2の繊維Fnとが均一に分散した状態で、互いに直交するようにそれぞれ配置されている。このため、高分子複合材料成形体では、第1の方向である厚み方向、及び第2の方向である面方向の両方で、弾性率や強度等の機械特性や、熱膨張係数や熱伝導率等の熱特性や、電気抵抗値等の電気特性等が所望の値にまで高められている。例えば、高分子複合材料成形体のすべての方向で線膨張係数が均等になるように、第1及び第2の繊維Fp,Fnの濃度をそれぞれ調製してもよい。この場合、第1の繊維Fpの第2の繊維Fnに対する割合は、第1及び第2の繊維Fp,Fnの熱特性や比重によっても異なるが、10/1〜1/10であることが好ましく、8/1〜1/8であることがより好ましく、6/1〜1/6であることが更に好ましい。また、高分子複合材料成形体の用途に合わせて、各方向の特性がそれぞれ異なるように、第1及び第2の繊維Fp,Fnの種類や濃度をそれぞれ調製してもよい。例えば、高分子複合材料成形体を電子回路基板に適用する場合、成形体の厚み方向の熱伝導率を高め、かつ成形体の面方向の熱膨張係数を低下させるように、第1及び第2の繊維Fp,Fnの種類や濃度をそれぞれ選択することができる。   In the polymer composite material molded body, the first fibers Fp and the second fibers Fn are arranged so as to be orthogonal to each other in a uniformly dispersed state. For this reason, in the polymer composite material molded body, mechanical properties such as elastic modulus and strength, thermal expansion coefficient and thermal conductivity are measured in both the thickness direction which is the first direction and the surface direction which is the second direction. The thermal characteristics such as the above, the electrical characteristics such as the electrical resistance value, etc. are enhanced to a desired value. For example, the concentrations of the first and second fibers Fp and Fn may be adjusted so that the linear expansion coefficients are uniform in all directions of the polymer composite material molded body. In this case, the ratio of the first fiber Fp to the second fiber Fn varies depending on the thermal characteristics and specific gravity of the first and second fibers Fp and Fn, but is preferably 10/1 to 1/10. 8/1 to 1/8 is more preferable, and 6/1 to 1/6 is still more preferable. In addition, the types and concentrations of the first and second fibers Fp and Fn may be adjusted in accordance with the application of the polymer composite material molded body so that the characteristics in each direction are different. For example, when a polymer composite material molded body is applied to an electronic circuit board, the first and second layers are designed so that the thermal conductivity in the thickness direction of the molded body is increased and the thermal expansion coefficient in the surface direction of the molded body is decreased. The types and concentrations of the fibers Fp and Fn can be selected.

高分子複合材料成形体の形状として、用途に応じて任意の形状を選択でき、例えば、立方体、球、円柱、板、フィルム、棒、チュ−ブ等の形状が挙げられる。また、高分子複合材料成形体として、第1の繊維Fp及び第2の繊維Fnが成形体の全体に亘り均一に分散したものであってもよく、或いは、1又は複数の部分に局所的に点在したものであってもよい。例えば、後者の場合であって、高分子複合材料成形体を電子回路基板に適用する場合、発熱量の多いICチップが実装される部分に第1の繊維Fp及び第2の繊維Fnを局所的に分散させることで、その部分の熱機械特性を等方的としたまま、厚み方向の熱伝導性を部分的に高めることが可能である。   As a shape of the polymer composite material molded body, an arbitrary shape can be selected according to the application, and examples thereof include a cube, a sphere, a cylinder, a plate, a film, a rod, a tube, and the like. Moreover, as the polymer composite material molded body, the first fibers Fp and the second fibers Fn may be uniformly dispersed throughout the molded body, or locally in one or a plurality of portions. It may be scattered. For example, in the latter case, when the polymer composite material molded body is applied to an electronic circuit board, the first fiber Fp and the second fiber Fn are locally applied to a portion where an IC chip having a large amount of heat generation is mounted. It is possible to partially increase the thermal conductivity in the thickness direction while keeping the thermomechanical characteristics of the portion isotropic.

高分子複合材料成形体の用途として、例えば、機械部品、機構部品、自動車部品、電気製品等が挙げられ、より詳しくは、電子回路等に用いられる各種の機構部品、電気製品や自動車製品のハウジング、基板、伝導ベルト等が挙げられる。   Examples of uses of the polymer composite material molded body include mechanical parts, mechanical parts, automobile parts, electrical products, and the like. More specifically, various mechanical parts used in electronic circuits and the like, housings for electrical products and automotive products. , Substrates, conductive belts and the like.

次に、上記の高分子複合材料成形体の製造方法について説明する。
高分子複合材料成形体は、高分子材料Mの中に、第1の繊維Fpと第2の繊維Fnとを配合して液状の高分子組成物を調製する調製工程と、高分子組成物を金型に注入した後、金型内の高分子組成物に磁場を印加することにより、第1の繊維Fpを第1の方向に配向させ、第2の繊維Fnを第1の方向と直交する第2の方向に配向させる配向工程と、磁場配向後、高分子組成物を固化して成形体を形成する成形工程とを経て製造される。
Next, the manufacturing method of said polymeric composite material molded object is demonstrated.
The polymer composite material molded body includes a preparation step of preparing a liquid polymer composition by blending the first fiber Fp and the second fiber Fn in the polymer material M, and a polymer composition. After injecting into the mold, by applying a magnetic field to the polymer composition in the mold, the first fibers Fp are oriented in the first direction, and the second fibers Fn are orthogonal to the first direction. Manufactured through an alignment step of aligning in the second direction and a molding step of solidifying the polymer composition to form a molded body after magnetic field alignment.

調製工程では、高分子複合材料成形体の材料となる高分子組成物を得るため、高分子材料Mと、第1及び第2の繊維Fp,Fnとを配合する。そして、高分子材料M中に両繊維Fp,Fnが均一に分散されるまで混合することにより、高分子組成物を調製する。混合装置として、例えば、ブレンダー、ミキサー、ロール、押出機等の公知の混合混練装置が用いられる。また、混合時には、高分子材料M中に混入した気泡を除去するため、減圧或いは加圧しながら混合することが好ましい。   In the preparation step, the polymer material M and the first and second fibers Fp and Fn are blended in order to obtain a polymer composition as a material for the polymer composite material molded body. Then, a polymer composition is prepared by mixing until both fibers Fp and Fn are uniformly dispersed in the polymer material M. As a mixing apparatus, for example, a known mixing and kneading apparatus such as a blender, a mixer, a roll, and an extruder is used. Further, at the time of mixing, in order to remove bubbles mixed in the polymer material M, it is preferable to mix while reducing pressure or increasing pressure.

第1及び第2の繊維Fp,Fnの配合量は、目的とする最終製品の要求性能等により適宜決定される。しかしながら、第1及び第2の繊維Fp,Fnの配合量が多すぎると、高分子組成物の粘度が増大し流動性が損なわれるため、両繊維Fp,Fnの配向制御が困難となる。第1及び第2の繊維Fp,Fnの配合量は、第1及び第2の繊維Fp,Fnの比重や長さ等に応じて適切に設定する必要がある。例えば、第1の繊維Fpとして平均長さ50μmの炭素繊維を、第2の繊維Fnとして長さ0.5〜1mmのポリエチレン繊維をそれぞれ用いる場合、高分子材料100重量部に対して炭素繊維50重量部以下であり、ポリエチレン繊維10重量部以下であることが好ましい。   The blending amounts of the first and second fibers Fp and Fn are appropriately determined depending on the required performance of the final product. However, if the blending amount of the first and second fibers Fp, Fn is too large, the viscosity of the polymer composition increases and the fluidity is impaired, so that it is difficult to control the orientation of both fibers Fp, Fn. The blending amount of the first and second fibers Fp and Fn needs to be appropriately set according to the specific gravity and length of the first and second fibers Fp and Fn. For example, when carbon fibers having an average length of 50 μm are used as the first fibers Fp and polyethylene fibers having a length of 0.5 to 1 mm are used as the second fibers Fn, the carbon fibers 50 are used with respect to 100 parts by weight of the polymer material. It is preferable that it is 10 parts by weight or less of polyethylene fiber.

また、高分子組成物には、必要に応じて他の充填剤や可塑剤、架橋剤、着色剤、安定剤、溶剤等の少量の添加剤を併用してもよい。なお、高分子材料Mに対する第1及び第2の繊維Fp,Fnの濡れ性や接着性を向上させるために、両繊維Fp,Fnの表面にあらかじめ脱脂や洗浄処理を施したり、紫外線照射処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、火炎処理或いはイオン注入等の活性化処理や、シラン系やチタン系、アルミニウム系等のカップリング剤やレゾルシンホルマリンラテックス等で表面処理をしたりすることが好ましい。その結果、第1及び第2の繊維Fp,Fnが高分子材料M中において分散及び混合し易くなり、第1及び第2の繊維Fp,Fnの配合量を増大させることができる。また、磁場による第1及び第2の繊維Fp,Fnの配向も容易に行えるようになり、生産効率が向上する。   Moreover, you may use small amounts of additives, such as another filler, a plasticizer, a crosslinking agent, a coloring agent, a stabilizer, a solvent, as needed for a polymer composition. In addition, in order to improve the wettability and adhesiveness of the first and second fibers Fp and Fn with respect to the polymer material M, the surfaces of both the fibers Fp and Fn are preliminarily degreased and washed, or ultraviolet irradiation treatment, Activation treatment such as corona discharge treatment, plasma treatment, flame treatment or ion implantation, or surface treatment with a coupling agent such as silane, titanium or aluminum, resorcin formalin latex or the like is preferable. As a result, the first and second fibers Fp, Fn can be easily dispersed and mixed in the polymer material M, and the blending amount of the first and second fibers Fp, Fn can be increased. In addition, the first and second fibers Fp and Fn can be easily oriented by the magnetic field, and the production efficiency is improved.

また、高分子組成物中での第1及び第2の繊維Fp,Fnの沈降を防ぎ、かつ両繊維Fp,Fnの配向を促進させるため、高分子組成物を低粘度化することで繊維Fp,Fnの配合量を増大させたり、両繊維Fp,Fnと高分子材料Mとの比重差を小さくしたりすることが好ましい。このような観点から、高分子組成物中に、揮発性の有機溶剤や反応性可塑剤を添加することが好ましい。高分子組成物に添加される有機溶剤として、例えば、トルエン、メチルエチルケトン、アセトン等が挙げられる。また、反応性可塑剤として、例えば、スチレンなどのビニルモノマー、メチルメタクリレートやトリエチレングリコールジアクリレートなどのアクリルモノマー、フェニルグリシジルエーテルやジエチレングリコールジグリシジルエーテルなどのエポキシモノマー等が挙げられる。   Further, in order to prevent sedimentation of the first and second fibers Fp and Fn in the polymer composition and to promote the orientation of both fibers Fp and Fn, the fiber Fp is reduced by reducing the viscosity of the polymer composition. , Fn is increased, or the specific gravity difference between the two fibers Fp, Fn and the polymer material M is preferably reduced. From such a viewpoint, it is preferable to add a volatile organic solvent or a reactive plasticizer to the polymer composition. Examples of the organic solvent added to the polymer composition include toluene, methyl ethyl ketone, and acetone. Examples of the reactive plasticizer include vinyl monomers such as styrene, acrylic monomers such as methyl methacrylate and triethylene glycol diacrylate, and epoxy monomers such as phenyl glycidyl ether and diethylene glycol diglycidyl ether.

次に、配向工程が行われる。配向工程に先立ち、まず、高分子複合材料成形体を成形するための金型を準備し、金型内に液状の高分子組成物を流し込む。この際、高分子組成物が室温で液状であれば、高分子組成物の金型への注入による流動方向への両繊維Fp,Fnの配向を緩和させる必要がある。このため、高分子組成物を金型内に注入した後、金型に振動を加えることが好ましい。続いて、高分子組成物中の第1及び第2の繊維Fp,Fnをそれぞれ配向させるため、高分子組成物に対し外部より磁場を印加する。具体的には、金型の対向する一対の面に永久磁石や電磁石のN極及びS極をそれぞれ配置し、金型内の高分子組成物に磁場を印加する。これにより、高分子組成物中の両繊維Fp,Fnが磁化されるため、第1及び第2の繊維Fp,Fnは、磁力線に対してその繊維軸を磁気的に安定させる方向にそれぞれ配向される。具体的には、異方性磁化率が正の値を持つ第1の繊維Fpは、磁力線と平行な第1の方向に配向される、また、異方性磁化率が負の値を持つ第2の繊維Fnは、磁力線と垂直な第2の方向に配向される。   Next, an alignment process is performed. Prior to the alignment step, first, a mold for forming a polymer composite material compact is prepared, and a liquid polymer composition is poured into the mold. At this time, if the polymer composition is liquid at room temperature, it is necessary to relax the orientation of both fibers Fp and Fn in the flow direction by injection of the polymer composition into the mold. For this reason, it is preferable to apply vibration to the mold after injecting the polymer composition into the mold. Subsequently, in order to orient the first and second fibers Fp and Fn in the polymer composition, a magnetic field is applied to the polymer composition from the outside. Specifically, a N pole and an S pole of a permanent magnet or an electromagnet are respectively disposed on a pair of opposing surfaces of the mold, and a magnetic field is applied to the polymer composition in the mold. Thereby, since both fibers Fp and Fn in the polymer composition are magnetized, the first and second fibers Fp and Fn are respectively oriented in the direction of magnetically stabilizing the fiber axis with respect to the lines of magnetic force. The Specifically, the first fiber Fp having a positive anisotropic magnetic susceptibility is oriented in a first direction parallel to the magnetic field lines, and the first fiber Fp having a negative anisotropic magnetic susceptibility has a negative value. The two fibers Fn are oriented in a second direction perpendicular to the magnetic field lines.

磁場発生手段は、製造の効率性や経済性等を考慮して選択することが好ましく、例えば、永久磁石、電磁石、コイル、超電導磁石等が好ましい。また、磁場は、実用的で、かつ効果的な両繊維Fp,Fnの配向を達成できるように形成されることが好ましい。即ち、磁場の強さを表す磁束密度は、0.1〜30テスラであることが好ましい。また、両繊維Fp,Fnが有する非常に弱い磁気異方性を利用して一定方向に配向させるには、磁束密度をより高めて、より強い磁場を形成することが好ましい。具体的には、磁束密度は、0.5テスラ以上が好ましく、2テスラ以上がより好ましい。なお、機械特性等の各種特性の向上が高分子複合材料成形体の一部に限定される場合は、高分子組成物の一部のみを磁場雰囲気に配置するようにしてもよい。また、高分子組成物中において第1及び第2の繊維Fp,Fnの配向を促進させるため、振動を加えながら磁場を印加するようにしてもよい。   The magnetic field generating means is preferably selected in consideration of manufacturing efficiency, economic efficiency, and the like. For example, permanent magnets, electromagnets, coils, superconducting magnets, and the like are preferable. The magnetic field is preferably formed so that practical and effective orientation of both fibers Fp and Fn can be achieved. That is, the magnetic flux density representing the strength of the magnetic field is preferably 0.1 to 30 Tesla. Moreover, in order to orient in a fixed direction using the very weak magnetic anisotropy which both fibers Fp and Fn have, it is preferable to raise a magnetic flux density and to form a stronger magnetic field. Specifically, the magnetic flux density is preferably 0.5 Tesla or higher, and more preferably 2 Tesla or higher. In addition, when improvement of various characteristics such as mechanical characteristics is limited to a part of the polymer composite material molded body, only a part of the polymer composition may be arranged in a magnetic field atmosphere. In order to promote the orientation of the first and second fibers Fp and Fn in the polymer composition, a magnetic field may be applied while applying vibration.

次に、成形工程が行われる。成形工程では、第1及び第2の繊維Fp,Fnを第1及び第2の方向にそれぞれ配向させた状態で、液状の高分子組成物を固化する。高分子組成物の固化は、高分子材料Mの種類に応じて架橋反応や冷却固化等により行われる。例えば、熱可塑性樹脂を用いた場合、高分子組成物を固化するため、液状の樹脂を融点以下に冷却する。また、熱硬化性樹脂を用いた場合、高分子組成物を固化するため、液状の樹脂を反応硬化させたり、架橋反応させたりする。なお、高分子複合材料成形体の成形方法として、例えば、押出成形法、射出成形法、圧縮成形法、トランスファー成形法、ブロー成形法、真空成形法、回転成形法等が挙げられる。こうした一連の工程を経ることにより、高分子複合材料成形体が製造される。   Next, a molding process is performed. In the molding step, the liquid polymer composition is solidified in a state where the first and second fibers Fp and Fn are oriented in the first and second directions, respectively. The polymer composition is solidified by a crosslinking reaction, cooling solidification, or the like according to the type of the polymer material M. For example, when a thermoplastic resin is used, the liquid resin is cooled below the melting point in order to solidify the polymer composition. Moreover, when a thermosetting resin is used, in order to solidify the polymer composition, the liquid resin is subjected to reaction curing or a crosslinking reaction. In addition, as a shaping | molding method of a polymeric composite material molded object, an extrusion molding method, an injection molding method, a compression molding method, a transfer molding method, a blow molding method, a vacuum molding method, a rotation molding method etc. are mentioned, for example. Through such a series of steps, a polymer composite material molded body is produced.

以上の実施形態により発揮される効果を以下にまとめて記載する。
(1)高分子材料M中には、異方性磁化率の正負の符号が異なる少なくとも2種類の繊維Fp,Fnが含有されている。異方性磁化率が正の値である第1の繊維Fpは、高分子材料M中で第1の方向に配向されている。また、異方性磁化率が負の値である第2の繊維Fnは、第1の方向と直交する第2の方向に配向されている。この構成によれば、第1の繊維Fpの特性を利用することにより、高分子複合材料成形体の第1の方向における特性が向上する。また、第2の繊維Fnの特性を利用することにより、高分子複合材料成形体の第2の方向における特性が向上する。これにより、高分子複合材料成形体において、直交する2つの方向の特性を向上させることができる。
The effect exhibited by the above embodiment is described collectively below.
(1) The polymer material M contains at least two types of fibers Fp and Fn having different signs of anisotropic magnetic susceptibility. The first fibers Fp having a positive anisotropic magnetic susceptibility are oriented in the first direction in the polymer material M. Further, the second fibers Fn having a negative anisotropic magnetic susceptibility are oriented in a second direction orthogonal to the first direction. According to this structure, the characteristic in the 1st direction of a polymeric composite material molded object improves by utilizing the characteristic of the 1st fiber Fp. Moreover, the characteristic in the 2nd direction of a polymeric composite material molded object improves by utilizing the characteristic of the 2nd fiber Fn. Thereby, in the polymer composite material molded body, characteristics in two orthogonal directions can be improved.

(2)第1及び第2の繊維Fp,Fnの繊維長として、10mm以下が好ましく、5mm以下がより好ましく、2mm以下が更に好ましい。この構成により、配向され易い異方性磁化率が正の値である第1の繊維Fpと、異方性磁化率が負の値である第2の繊維Fbとの衝突が回避されるため、第1及び第2の繊維Fp,Fnを第1及び第2の方向にそれぞれ円滑に配向させることができる。   (2) The fiber length of the first and second fibers Fp, Fn is preferably 10 mm or less, more preferably 5 mm or less, and even more preferably 2 mm or less. By this configuration, collision between the first fiber Fp whose anisotropic magnetic susceptibility that is easily oriented is a positive value and the second fiber Fb whose anisotropic magnetic susceptibility is a negative value is avoided. The first and second fibers Fp and Fn can be smoothly oriented in the first and second directions, respectively.

(3)第1の繊維Fpとして、炭素繊維、アラミド繊維、ポリベンザゾ−ル繊維、ポリイミド繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ハロゲン化ポリオレフィン繊維等が挙げられる。この構成によれば、例えば、第1の繊維Fpとして炭素繊維を選択することにより、高分子複合材料成形体の第1の方向における熱伝導率や導電率等を効果的に高めることができる。   (3) Examples of the first fiber Fp include carbon fiber, aramid fiber, polybenzazole fiber, polyimide fiber, polyphenylene sulfide fiber, and halogenated polyolefin fiber. According to this configuration, for example, by selecting a carbon fiber as the first fiber Fp, it is possible to effectively increase the thermal conductivity, conductivity, and the like in the first direction of the polymer composite material molded body.

(4)第2の繊維Fnとして、ポリエチレン繊維、ポリ乳酸繊維、ポリオキシメチレン繊維等が挙げられる。この構成によれば、例えば、第2の繊維Fnとしてポリエチレン繊維を選択することにより、高分子複合材料成形体の第2の方向における強度や弾性率等を効果的に高めることができる。   (4) Examples of the second fiber Fn include polyethylene fiber, polylactic acid fiber, and polyoxymethylene fiber. According to this configuration, for example, by selecting a polyethylene fiber as the second fiber Fn, the strength, elastic modulus, and the like in the second direction of the polymer composite material molded body can be effectively increased.

(5)高分子複合材料成形体は、高分子材料Mの中に、第1の繊維Fpと第2の繊維Fnとを配合して液状の高分子組成物を調製する調製工程と、高分子組成物を金型に注入した後、金型内の高分子組成物に磁場を印加することにより、第1の繊維Fpを第1の方向に配向させ、第2の繊維Fnを第1の方向と直交する第2の方向に配向させる配向工程と、磁場配向後、高分子組成物を固化して成形体を形成する成形工程とを経て製造される。この構成によれば、まず、第1の方向と第2の方向とにそれぞれ配向される少なくとも2種類以上の繊維Fp,Fnを配合した高分子組成物を調製する。そして、液状の高分子組成物を金型に注入した後、金型内の高分子組成物に磁場を印加する。このため、金型に繊維クロスを配置し、更に繊維を含む高分子組成物を金型に注入した後、金型内の高分子組成物に磁場を印加する従来の方法と異なり、高分子組成物中への気泡の巻き込みや、繊維クロスの偏りなどが無くなり、また、工程を少なくすることもできる。よって、品質特性のばらつきを抑え、かつ効率良く生産することができる。   (5) The polymer composite material molded body includes a preparation step of preparing a liquid polymer composition by blending the first fiber Fp and the second fiber Fn in the polymer material M, and a polymer. After injecting the composition into the mold, by applying a magnetic field to the polymer composition in the mold, the first fibers Fp are oriented in the first direction, and the second fibers Fn are oriented in the first direction. Is produced through an orientation step of orienting in a second direction orthogonal to and a molding step of solidifying the polymer composition to form a shaped body after magnetic field orientation. According to this configuration, first, a polymer composition is prepared in which at least two types of fibers Fp and Fn that are respectively oriented in the first direction and the second direction are blended. And after inject | pouring a liquid polymer composition into a metal mold | die, a magnetic field is applied to the polymer composition in a metal mold | die. For this reason, unlike conventional methods in which a fiber cloth is placed in a mold, a polymer composition containing fibers is injected into the mold, and then a magnetic field is applied to the polymer composition in the mold, the polymer composition Involvement of bubbles in the object and unevenness of the fiber cloth are eliminated, and the number of processes can be reduced. Therefore, variation in quality characteristics can be suppressed and production can be performed efficiently.

次に、実施例、比較例を挙げて本発明の高分子複合材料成形体について更に具体的に説明する。
(実施例1)
実施例1では、以下の工程に従って、高分子複合材料成形体を作製した。具体的には、まず、高分子材料として不飽和ポリエステル樹脂(株式会社日本触媒製「エポラックG157」)100重量部に対して、炭素繊維(日本グラファイトファイバー株式会社製「GRANOCミルドファイバーXN−100」平均長さ50μm)50重量部と、ポリエチレン繊維(東洋紡績株式会社製「ダイニーマ(登録商標)」直径20μm、長さ0.5〜1mm)10重量部とを混合した。そして、攪拌装置を用いて、減圧状態で脱泡しながら混合することにより、液状の高分子組成物を調製した。
Next, the polymer composite material molded body of the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples.
Example 1
In Example 1, a polymer composite material compact was produced according to the following steps. Specifically, carbon fiber (“GRANOC Milled Fiber XN-100” manufactured by Nippon Graphite Fiber Co., Ltd.) is used with respect to 100 parts by weight of unsaturated polyester resin (“Epolac G157” manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) as the polymer material. 50 parts by weight of an average length of 50 μm and 10 parts by weight of polyethylene fiber (“Dyneema (registered trademark)” manufactured by Toyobo Co., Ltd., 20 μm in diameter and 0.5 to 1 mm in length) were mixed. Then, using a stirrer, a liquid polymer composition was prepared by mixing while defoaming under reduced pressure.

次に、上記の高分子組成物を成型凹部に流し込み、金型を閉じてから振動発生装置で振動を与え、高分子組成物の繊維の向きをランダムにした。そして、金型を移動し、磁束密度10テスラの磁場を印加した。金型として、フッ素樹脂コーティングされた成形凹部を有するアルミニウム製の金型を用いた。成形凹部の各寸法は、板状の高分子複合材料成形体を得るため、長さを50mm、幅を50mm、深さを5mmとした。また、10テスラの磁場を得るために超電導磁石を用い、成形凹部の深さ方向に磁力線が通るように金型を設置した。そして、磁場を印加することにより、高分子組成物中の炭素繊維を磁力線と平行に、ポリエチレン繊維を磁力線に対して垂直方向にそれぞれ配向させた。その後、加熱して高分子材料を固化することにより、板状の高分子複合材料成形体を作製した。
(実施例2)
実施例2では、炭素繊維(日本グラファイトファイバー株式会社製「GRANOCミルドファイバーXN−100」)の平均長さを100μmとし、ポリエチレン繊維(東洋紡績株式会社製「ダイニーマ(登録商標)」直径20μm)の長さを0.8〜1.4mmとしたものを使用した以外は、実施例1と同じ工程を経て板状の高分子複合材料成形体を作製した。
(実施例3)
実施例3では、炭素繊維(日本グラファイトファイバー株式会社製「GRANOCミルドファイバーXN−100」)の平均長さを250μmとし、ポリエチレン繊維(東洋紡績株式会社製「ダイニーマ(登録商標)」直径20μm)の長さを1.5〜2.0mmとしたものを使用した以外は、実施例1と同じ工程を経て板状の高分子複合材料成形体を作製した。
(比較例1)
比較例1の高分子複合材料成形体は、磁場を印加しなかったことを除き、実施例1の高分子複合材料成形体と同じ工程を経て作製した。比較例1の高分子複合材料成形体では、振動発生装置により振動を付与したあと、磁場を印加しなかったため、高分子組成物中の炭素繊維及びポリエチレン繊維がランダムに分散したままであった。
(比較例2)
比較例2では、高分子材料として不飽和ポリエステル樹脂(株式会社日本触媒製「エポラックG157」)100重量部に対して、炭素繊維(日本グラファイトファイバー株式会社製「GRANOCミルドファイバーXN−100」平均長さ50μm)50重量部を混合した。そして、攪拌装置を用いて、減圧状態で脱泡しながら混合することにより、液状の高分子組成物を調製した。
Next, the above polymer composition was poured into the molding recess, and the mold was closed, and then vibration was applied by a vibration generator to randomize the fibers of the polymer composition. Then, the mold was moved and a magnetic field with a magnetic flux density of 10 Tesla was applied. As the mold, an aluminum mold having a molding recess coated with a fluororesin was used. In order to obtain a plate-shaped polymer composite material molded body, each dimension of the molding recess was set to 50 mm in length, 50 mm in width, and 5 mm in depth. In addition, a superconducting magnet was used to obtain a magnetic field of 10 Tesla, and a mold was installed so that the magnetic lines of force passed in the depth direction of the molding recess. Then, by applying a magnetic field, the carbon fibers in the polymer composition were aligned in parallel with the magnetic lines of force, and the polyethylene fibers were aligned in a direction perpendicular to the magnetic lines of force. Thereafter, the polymer material was solidified by heating to produce a plate-like polymer composite material molded body.
(Example 2)
In Example 2, an average length of carbon fiber (“GRANOC milled fiber XN-100” manufactured by Nippon Graphite Fiber Co., Ltd.) is set to 100 μm, and polyethylene fiber (“Dyneema (registered trademark)” diameter 20 μm manufactured by Toyobo Co., Ltd.) is used. A plate-shaped polymer composite molded body was produced through the same steps as in Example 1 except that one having a length of 0.8 to 1.4 mm was used.
(Example 3)
In Example 3, an average length of carbon fibers (“GRANOC milled fiber XN-100” manufactured by Nippon Graphite Fiber Co., Ltd.) is 250 μm, and polyethylene fibers (“Dyneema (registered trademark)” diameter 20 μm manufactured by Toyobo Co., Ltd.) are used. A plate-shaped polymer composite material was produced through the same steps as in Example 1 except that the length was 1.5 to 2.0 mm.
(Comparative Example 1)
The polymer composite material molded body of Comparative Example 1 was produced through the same steps as the polymer composite material molded body of Example 1 except that no magnetic field was applied. In the polymer composite molded body of Comparative Example 1, since the magnetic field was not applied after the vibration was applied by the vibration generator, the carbon fiber and the polyethylene fiber in the polymer composition remained randomly dispersed.
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, an average length of carbon fiber (“GRANOC Milled Fiber XN-100” manufactured by Nippon Graphite Fiber Co., Ltd.) with respect to 100 parts by weight of an unsaturated polyester resin (“Epolac G157” manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) as the polymer material. 50 μm) was mixed with 50 parts by weight. Then, using a stirrer, a liquid polymer composition was prepared by mixing while defoaming under reduced pressure.

次に、実施例1で用いた金型の成形凹部に、ポリエチレン繊維クロス(東洋紡績株式会社製「サイバーメッシュ(登録商標)」目付94g/m、厚み0.5mm)を1枚配置した。ポリエチレン繊維クロスは、板状の高分子複合材料成形体の表面と平行にするため、成形凹部の底面に配置した。続いて、上記の高分子組成物を成形凹部に流し込み、ポリエチレン繊維クロスの隙間に高分子組成物を含浸させた。更にもう1枚、別のポリエチレン繊維クロスを成形凹部内の高分子組成物に上から重ねて、高分子組成物を別のポリエチレン繊維クロスにも含浸させた。そして、10テスラの磁束密度で磁場を印加することにより、炭素繊維を磁力線と平行に配向させた。その後、加熱して高分子材料を固化することにより、板状の高分子複合材料成形体を作製した。比較例2の高分子複合材料成形体では、炭素繊維が、ポリエチレン繊維クロスの面に対して垂直方向に配向されていた。 Next, one polyethylene fiber cloth (“Cybermesh (registered trademark)” basis weight 94 g / m 2 , thickness 0.5 mm, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) was placed in the molding recess of the mold used in Example 1. The polyethylene fiber cloth was disposed on the bottom surface of the molding recess in order to be parallel to the surface of the plate-shaped polymer composite material molding. Subsequently, the above polymer composition was poured into the molding recess, and the polymer composition was impregnated in the gaps between the polyethylene fiber cloths. Further, another polyethylene fiber cloth was laminated on the polymer composition in the molding recess from above, and the polymer composition was impregnated in another polyethylene fiber cloth. The carbon fiber was oriented parallel to the lines of magnetic force by applying a magnetic field at a magnetic flux density of 10 Tesla. Thereafter, the polymer material was solidified by heating to produce a plate-like polymer composite material molded body. In the polymer composite material molded body of Comparative Example 2, the carbon fibers were oriented in the direction perpendicular to the surface of the polyethylene fiber cloth.

表1に、磁場の磁束密度と併せて、高分子複合材料成形体における厚み方向及び面方向の線膨張係数と、厚み方向及び面方向の熱伝導率とをそれぞれ示す。
<線熱膨張係数>
実施例及び各比較例において、線膨張係数を、JIS K7197に準じて測定した。具体的には、得られた高分子複合材料成形体から、厚み5mm、縦5mm、横5mmの評価用試験片を20個作製し、各試験片の線膨張係数をそれぞれ測定した。表1に示す線熱膨張係数は、20個のデータから求めた平均値であり、標準偏差は、データのばらつきの指標を示している。
<熱伝導率>
実施例及び各比較例において、熱伝導率を、京都電子工業株式会社製レーザーフラッシュ法熱物性測定装置「LFA−502」を用いて測定した。具体的には、得られた高分子複合材料成形体から、厚み2mm、直径10mmの評価用試験片を作製し、評価用試験片の熱伝導率を測定した。
Table 1 shows the linear expansion coefficients in the thickness direction and the surface direction, and the thermal conductivity in the thickness direction and the surface direction, respectively, in the polymer composite material, together with the magnetic flux density of the magnetic field.
<Linear thermal expansion coefficient>
In Examples and Comparative Examples, the linear expansion coefficient was measured according to JIS K7197. Specifically, 20 test pieces for evaluation having a thickness of 5 mm, a length of 5 mm, and a width of 5 mm were prepared from the obtained polymer composite material compact, and the linear expansion coefficient of each test piece was measured. The linear thermal expansion coefficient shown in Table 1 is an average value obtained from 20 pieces of data, and the standard deviation indicates an index of data variation.
<Thermal conductivity>
In Examples and Comparative Examples, the thermal conductivity was measured using a laser flash method thermophysical property measuring apparatus “LFA-502” manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd. Specifically, an evaluation test piece having a thickness of 2 mm and a diameter of 10 mm was prepared from the obtained polymer composite material molded body, and the thermal conductivity of the evaluation test piece was measured.

Figure 2011148954
表1の結果から、実施例1の高分子複合材料成形体では、炭素繊維が厚み方向に配向され、ポリエチレン繊維が面方向に配向されたため、厚み方向、面方向ともに熱膨張が抑えられていた。また、実施例1では、炭素繊維が厚み方向に配向されたため、厚み方向の熱伝導率は2.4W/m・K以上であり、面方向の熱伝導率の3倍以上であった。すなわち、実施例1の成形体では、熱膨張性の等方性及び熱伝導性の異方性の両方を同時に実現できた。
Figure 2011148954
From the result of Table 1, in the polymer composite material molded body of Example 1, since the carbon fibers were oriented in the thickness direction and the polyethylene fibers were oriented in the plane direction, thermal expansion was suppressed in both the thickness direction and the plane direction. . In Example 1, since the carbon fibers were oriented in the thickness direction, the thermal conductivity in the thickness direction was 2.4 W / m · K or more, which was three times or more the thermal conductivity in the plane direction. That is, in the molded body of Example 1, it was possible to simultaneously realize both the thermal expansion isotropic property and the thermal conductivity anisotropy.

また、実施例1の高分子複合材料成形体では、厚み方向及び面方向の線膨張係数の標準偏差はいずれも0.2以下であった。実施例1で用いられる炭素繊維の磁場配向性は高く、ポリエチレン繊維の磁場配向性は比較的弱いことから、繊維長の長い炭素繊維を用いると、磁場配向中に、炭素繊維がポリエチレン繊維に衝突するおそれがある。その点、実施例1では、炭素繊維及びポリエチレン繊維の繊維長がいずれも2mm以下であるため、両繊維の厚み方向、面方向への配向が円滑に行われたことによるものと推測される。よって、実施例1の結果より、本実施形態の製造方法によれば、品質のばらつきを小さく抑え、かつ生産性を高めることができる、との結果が裏付けられた。   Moreover, in the polymer composite material molded body of Example 1, the standard deviations of the linear expansion coefficients in the thickness direction and the surface direction were both 0.2 or less. Since the carbon fiber used in Example 1 has a high magnetic field orientation and the polyethylene fiber has a relatively weak magnetic field orientation, when carbon fibers having a long fiber length are used, the carbon fibers collide with the polyethylene fiber during the magnetic field orientation. There is a risk. In that respect, in Example 1, since the fiber lengths of the carbon fiber and the polyethylene fiber are both 2 mm or less, it is presumed that the fibers were smoothly oriented in the thickness direction and the surface direction. Therefore, from the results of Example 1, it was confirmed that according to the manufacturing method of the present embodiment, variation in quality can be suppressed and productivity can be increased.

実施例2、3の高分子複合材料成形体でも、炭素繊維が厚み方向に配向され、ポリエチレン繊維が面方向に配向されたため、厚み方向、面方向ともに熱膨張が抑えられていた。また、実施例2,3でも、炭素繊維が厚み方向に配向されたため、厚み方向の熱伝導率は2.6W/m・K以上であり、面方向の熱伝導率の3倍以上であった。すなわち、実施例2,3の成形体では、炭素繊維及びポリエチレン繊維の繊維長が実施例1と比べて長くなっているが、いずれも2mm以下であるため、実施例1と同様の結果が得られた。つまり、実施例2,3の成形体でも、熱膨張性の等方性及び熱伝導性の異方性の両方を同時に実現できた。   Also in the polymer composite material molded bodies of Examples 2 and 3, since the carbon fibers were oriented in the thickness direction and the polyethylene fibers were oriented in the plane direction, thermal expansion was suppressed in both the thickness direction and the plane direction. Also in Examples 2 and 3, since the carbon fibers were oriented in the thickness direction, the thermal conductivity in the thickness direction was 2.6 W / m · K or more, which was more than 3 times the thermal conductivity in the plane direction. . That is, in the molded bodies of Examples 2 and 3, the fiber lengths of the carbon fiber and the polyethylene fiber are longer than those of Example 1, but since both are 2 mm or less, the same results as in Example 1 are obtained. It was. That is, in the molded bodies of Examples 2 and 3, both the thermal expansion isotropic property and the thermal conductivity anisotropy were realized at the same time.

比較例1の高分子複合材料成形体では、炭素繊維及びポリエチレン繊維がともにランダムに分散されているため、等方的な熱膨張になっていた。また、比較例1では、炭素繊維が厚み方向に配向されていないため、厚み方向の熱伝導率は0.9W/m・K未満であった。   In the molded article of the polymer composite material of Comparative Example 1, both the carbon fiber and the polyethylene fiber were randomly dispersed, so that the thermal expansion was isotropic. Moreover, in the comparative example 1, since the carbon fiber was not oriented in the thickness direction, the thermal conductivity in the thickness direction was less than 0.9 W / m · K.

比較例2の高分子複合材料成形体では、厚み方向の線膨張係数及び面方向の線膨張係数の標準偏差が大きく、線膨張係数にばらつきが生じていた。比較例2の高分子複合材料成形体の断面を観察した結果、高分子複合材料成形体内部で積層されたポリエチレン繊維クロスの位置に偏りが見られた。このことから、比較例2では、線膨張係数が小さく等方的に制御された高分子複合材料成形体を安定して生産することはできなかった。さらに、繊維クロスを予め金型内に配置する工程と、液状の高分子材料を金型内に注型する工程とが必要となるため、実施例1の方法と比較して成形サイクルが長かった。   In the polymer composite material molded body of Comparative Example 2, the standard deviation of the linear expansion coefficient in the thickness direction and the linear expansion coefficient in the plane direction was large, and the linear expansion coefficient varied. As a result of observing a cross section of the polymer composite material molded body of Comparative Example 2, there was a bias in the position of the polyethylene fiber cloth laminated inside the polymer composite material molded body. From this, in Comparative Example 2, it was not possible to stably produce a polymer composite material molded body having a small linear expansion coefficient and isotropically controlled. Furthermore, since a process of placing the fiber cloth in the mold in advance and a process of casting the liquid polymer material in the mold are required, the molding cycle is longer than that of the method of Example 1. .

M…高分子材料、Fp…第1の繊維、Fn…第2の繊維。   M: polymer material, Fp: first fiber, Fn: second fiber.

Claims (6)

高分子材料中に少なくとも2種類の繊維を含有する高分子複合材料成形体において、
前記高分子材料中には、異方性磁化率が正の値である第1の繊維と、異方性磁化率が負の値である第2の繊維とが含有され、前記第1の繊維は、第1の方向に配向され、前記第2の繊維は、前記第1の方向と直交する第2の方向に配向されていることを特徴とする高分子複合材料成形体。
In a polymer composite molded body containing at least two kinds of fibers in a polymer material,
The polymer material contains a first fiber having a positive anisotropic magnetic susceptibility and a second fiber having a negative anisotropic magnetic susceptibility, and the first fiber. Are oriented in a first direction, and the second fibers are oriented in a second direction orthogonal to the first direction.
請求項1記載の高分子複合材料成形体において、
前記第1及び第2の繊維の繊維長は2mm以下であることを特徴とする高分子複合材料成形体。
In the polymer composite molded article according to claim 1,
A polymer composite material molded body, wherein the first and second fibers have a fiber length of 2 mm or less.
請求項1又は2記載の高分子材料成形体において、
前記第1の繊維は、炭素繊維、アラミド繊維、ポリベンザゾ−ル繊維、ポリイミド繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ハロゲン化ポリオレフィン繊維からなる群より選択されることを特徴とする高分子複合材料成形体。
In the polymer material molded body according to claim 1 or 2,
The polymer composite material molded body, wherein the first fiber is selected from the group consisting of carbon fiber, aramid fiber, polybenzazole fiber, polyimide fiber, polyphenylene sulfide fiber, and halogenated polyolefin fiber.
請求項1〜3のうちいずれか一項に記載の高分子材料成形体において、
前記第2の繊維は、ポリエチレン繊維、ポリ乳酸繊維、ポリオキシメチレン繊維からなる群より選択されることを特徴とする高分子複合材料成形体。
In the polymeric material molded object according to any one of claims 1 to 3,
The polymer composite material molded body, wherein the second fiber is selected from the group consisting of polyethylene fiber, polylactic acid fiber, and polyoxymethylene fiber.
高分子複合材料成形体の製造方法であって、
高分子材料中に、異方性磁化率が正の値である第1の繊維と、異方性磁化率が負の値である第2の繊維とを配合して液状の高分子組成物を調製する工程と、
前記高分子組成物を金型に注入した後、前記金型内の高分子組成物に磁場を印加することにより、前記第1の繊維を第1の方向に配向させ、前記第2の繊維を前記第1の方向と直交する第2の方向に配向させる工程と、
磁場配向後、前記高分子組成物を固化して成形体を形成する工程と
を備えることを特徴とする高分子複合材料成形体の製造方法。
A method for producing a polymer composite molded article,
A liquid polymer composition is prepared by blending a first fiber having a positive anisotropic magnetic susceptibility and a second fiber having a negative anisotropic magnetic susceptibility into a polymer material. A step of preparing;
After injecting the polymer composition into a mold, by applying a magnetic field to the polymer composition in the mold, the first fibers are oriented in a first direction, and the second fibers are Orienting in a second direction orthogonal to the first direction;
And a step of solidifying the polymer composition to form a molded body after magnetic field orientation.
請求項5記載の高分子複合材料成形体の製造方法において、
前記第1及び第2の繊維の繊維長は2mm以下であることを特徴とする高分子複合材料成形体の製造方法。
In the manufacturing method of the polymeric composite material molded object according to claim 5,
A method for producing a molded article of a polymer composite material, wherein the first and second fibers have a fiber length of 2 mm or less.
JP2010013429A 2010-01-25 2010-01-25 Polymer composite material molding and method for producing the same Pending JP2011148954A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010013429A JP2011148954A (en) 2010-01-25 2010-01-25 Polymer composite material molding and method for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010013429A JP2011148954A (en) 2010-01-25 2010-01-25 Polymer composite material molding and method for producing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011148954A true JP2011148954A (en) 2011-08-04

Family

ID=44536246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010013429A Pending JP2011148954A (en) 2010-01-25 2010-01-25 Polymer composite material molding and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011148954A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Goh et al. Recent progress in additive manufacturing of fiber reinforced polymer composite
EP2970608B1 (en) Functionally graded polymer articles and methods of making same
US11590717B2 (en) Extrudable magnetic ink and novel 3D printing method to fabricate bonded magnets of complex shape
JP4657816B2 (en) Method for producing thermally conductive molded body and thermally conductive molded body
US10995187B2 (en) Composite structure having nanoparticles for performance enhancement
US10465051B2 (en) Composition having mechanical property gradients at locations of polymer nanoparticles
JP2016065214A (en) Addition of polymer nanoparticles in resin modification field
JP2013241489A (en) Resin molded body and method of manufacturing the same
EP3354684B1 (en) Composition for 3d printing
US20050058805A1 (en) Polymer composite molded body and method for producing the same
JP6655328B2 (en) Nanoparticles to improve dimensional stability of resin
JP4880986B2 (en) Method for producing article formed using epoxy resin composition
Jibing et al. Selective laser sintering of acrylonitrile butadiene styrene polymer and post-processing enhancement: an experimental study
JP2016089169A (en) Composite resin composition, molding, thermally conductive material, and thermally conductive member
JP2011148954A (en) Polymer composite material molding and method for producing the same
KR101697764B1 (en) High heat dissipative polymer composites and method of the same
JP2004276478A (en) Composite polymer material molding and its production method
JP6508510B2 (en) Carbon fiber reinforced composite material compact, method of manufacturing the same, and method of repairing carbon fiber reinforced composite material compact
JP3768859B2 (en) POLYMER COMPOSITE MOLDED BODY AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME
JP2004051853A (en) Polymer composite material molding and its production method
He et al. Fabrication of continuous carbon fiber reinforced polypropylene composites by injection compression molding with self‐resistance electric heating
Prame Fracture properties of thermoplastic composites manufactured using additive manufacturing
Pishvar Fabricating High-Quality Structural Composite Laminates and Tailoring Their Surface Microstructure by Applying Magnetic Pressure and Magnetic Field
KR102383291B1 (en) Insert molded body
Guerra Influence of Nanoparticles on the Phisical Properties of Fiber Reinforced Polymer Composites