JP4458911B2 - プラスチックス複合材料およびその製造方法 - Google Patents
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Description
溶射法は、コーティングする材料をプラズマ、アーク、フレームなどの熱源で溶かして、基材表面に吹きつけて皮膜を形成するプロセスである。電気・電子機器の電極形成、原動機の耐食・耐酸化・耐摩耗コーティング、鉄骨・橋梁などの耐食コーティングなどに幅広く使われている(下記特許文献1参照)。
請求項3の発明は、請求項1又は2記載のプラスチックス複合材料の製造方法によって製造された構成とする。
以下、本発明の第1ないし第4の実施例を、比較例と比較しつつ具体的に説明する。
図1に示すように、50×100mmのPETからなる基材1に、粒径0.5〜200μmのアルミニウム粉末を、室温大気中、200m/sの噴射速度で吹き付けるショットコーティング法を用いて、アルミニウムからなる皮膜2を約10μmの膜厚で形成した(実施例a)。同様に、実施例aと同じPET基材にアルミニウム皮膜を、大気中プラズマ溶射法あるいは蒸着法を用いてほぼ同等な膜厚を形成し、比較例a,bとした。
50×100mmのABS基材に粒径0.5〜200μmのアルミニウム粉末を、室温大気中、30〜450m/sの噴射速度で吹き付けるショットコーティング法を用いて、アルミニウム皮膜を約50μmの膜厚でコーティングした(実施例b)。同様に、50×100mmのABS基材に粒径0.5〜200μmの銅粉末を、室温大気中、30〜450m/sの噴射速度で吹き付けるショットコーティング法を用いて、銅皮膜を約50μmの膜厚でコーティングした(実施例c)。
前記の第1の実施例で説明した製造方法におけるショットコーティングによりコーティング皮膜を基材上に形成した。この時、複数の異なる条件で形成されたコーティング皮膜を持つ複数種類のプラスチックス複合材料を作製した。具体的には(1)コーティング皮膜材料の金属粉末粒径、(2)ショットコーティングプロセスにおける金属粉末の噴射速度、(3)ショットコーティングプロセスにおける金属粉末の温度についてそれぞれ複数の条件によってプラスチックス複合材料を作製した。そして、これらの複数種類のプラスチックス複合材料皮膜の膜厚及びバラツキの測定を行った。
図4(1)に示すように、コーティング皮膜材料の金属粉末粒径を変えて、前記第1の実施例と同じ条件でショットコーティングした場合の、膜厚を示したものである。ここで用いた金属粉末の粒径は、レーザ回折法により測定した50%粒径とした。50×100mmのPET基材に粒径0.1μmと10μmと150μmと300μmのアルミニウム粉末を、室温大気中、30〜450m/sの噴射速度で、一定時間吹き付け、アルミニウム皮膜をショットコーティングし、これを実施例hとした。
図4(1)においては、PET基材にアルミニウム粉末を高速噴射したときの結果を示したが、その他の組合せを用いた場合も同様な結果が見られた。
50×100mmのPET基材に粒径0.5〜200μmのアルミニウム粉末を、室温大気中、10m/sと100m/sと300m/sと550m/sの噴射速度で、一定時間吹き付けるショットコーティングを用いて、アルミニウム皮膜をコーティングした(実施例i)。
50×100mmのPET基材に、粒径0.5〜200μmのアルミニウム粉末を、予熱温度200℃、300℃、400℃で、大気中、30〜450m/sの噴射速度で一定時間吹き付けるショットコーティング法を用いて、アルミニウム皮膜をコーティングした(実施例j)。
本実施例においては、ショットコーティングの搬送ガスが異なる条件で複数種類のプラスチックス複合材料試験体を作製した。すなわち、50×100mmのPET基材に、粒径0.5〜200μmのアルミニウム粉末を、室温で、空気、窒素、アルゴン、酸素、ヘリウムで搬送し、30〜450m/sの噴射速度で吹き付けてショットコーティングした(実施例k)。図5から明らかなように、皮膜の厚さは搬送ガスの種類によって実質的に異ならなかった。また、搬送ガスを変えても、アルミニウム皮膜の気孔率、密着強度、表面粗さ、酸素含有量に顕著な差は認められなかった。
Claims (3)
- プラスチックス材料からなる基材と、前記基材の表面に金属粉末を高速噴射することにより形成された金属のまたは金属を主成分とする皮膜とを備えるプラスチックス複合材料の製造方法において、
前記基材はABS、ポリエチレン、PEEK、PET、フェノール樹脂、PMMAの少なくとも1種類からなり、前記金属粉末はシリコン、チタン、ニッケル、アルミニウム、銅、銀の少なくとも1種類からなり、
300℃を超えない温度に加熱された粒径が0.5μm〜200μmの前記金属粉末を常温・常圧で30m/s〜450m/sの速度で噴射することを特徴とするプラスチックス複合材料の製造方法。 - 前記金属粉末は、空気、窒素、アルゴン、酸素、ヘリウムからなる群より選ばれた少なくとも1種類からなる搬送ガスを用いて噴射されることを特徴とする請求項1記載のプラスチックス複合材料の製造方法の製造方法。
- 請求項1又は2記載のプラスチックス複合材料の製造方法によって製造されたプラスチックス複合材料。
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