JP5821267B2 - Method for producing composite material composition, composite material composition and molded body - Google Patents

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Description

本発明は、複合材料組成物の製造方法、複合材料組成物及び成形体に関する。   The present invention relates to a method for producing a composite material composition, a composite material composition, and a molded body.

金属材料は、展性、延性を有しており、電気伝導性、熱伝導性、耐熱性、剛性などの強度に優れているため、構造材料などの建材用途や、電気・電子部品などの電子工業用途など幅広く用いられている。しかし、その反面、溶融や切削などによる成形加工法を用いるため、金属を溶融させるエネルギーが大きいことによる環境への負荷や、切削性が比較的悪いことによるコスト高、比重が大きいことによる重量の増加、酸化による錆の発生、振動吸収性が低いこと、塑性変形により形状維持ができないことなどの短所もある。   Metallic materials have malleability and ductility, and are excellent in electrical conductivity, thermal conductivity, heat resistance, rigidity, and other strengths, so they can be used for building materials such as structural materials and electronic components such as electrical and electronic parts. Widely used in industrial applications. However, on the other hand, since a molding method such as melting or cutting is used, the load on the environment due to the large energy for melting the metal, the high cost due to the relatively poor machinability, the weight due to the large specific gravity, etc. There are also disadvantages such as increase, generation of rust due to oxidation, low vibration absorption, and inability to maintain shape due to plastic deformation.

樹脂は、比重が小さく、絶縁性、弾力性、寸法安定性、振動吸収性、腐食性や耐薬品性に優れており、加工性もよいため、工業的に大量生産されている。しかし、金属と比較すると強度や耐熱性が弱く、熱伝導性や電気伝導性が低く、静電気を帯びやすい。   Resins are mass-produced industrially because of their low specific gravity, excellent insulation, elasticity, dimensional stability, vibration absorption, corrosion and chemical resistance, and good workability. However, compared to metals, the strength and heat resistance are weak, the thermal conductivity and electrical conductivity are low, and they are easily charged with static electricity.

金属や樹脂のそれぞれの短所を補うために、FRPなどで代表されるような樹脂とガラス繊維との複合材料などが開発されており、比重は比較的小さく、強度や加工性もよいため、広く普及している。
また、金属繊維の不織布の空隙に樹脂を充填することにより、金属、樹脂それぞれの特徴を活かしつつ、短所を抑えるような検討もなされている(例えば、特許文献1参照)。
また、樹脂と金属との比重差が大きすぎるために、両者を単軸・二軸押出機やニーダーなどによる混錬では、均一に分散させることができずに、複合材料中で偏析したり、機械的なせん断力により金属繊維が切断され、本来の特性を発現できないなどの問題点があり、金属繊維に柔軟な熱可塑性樹脂をマトリックス樹脂として用いた射出成形により、金属と樹脂複合材料を作製する検討なども試みられている(例えば、特許文献2参照)。
In order to compensate for the shortcomings of metals and resins, composite materials such as resin and glass fiber, such as FRP, have been developed. Since the specific gravity is relatively small and the strength and workability are good, It is popular.
In addition, studies have been made to suppress the shortcomings by taking advantage of the characteristics of each of the metal and the resin by filling the voids in the metal fiber non-woven fabric (see, for example, Patent Document 1).
In addition, since the specific gravity difference between resin and metal is too large, kneading with a single-screw or twin-screw extruder or kneader cannot be uniformly dispersed and segregates in the composite material, Metal fibers are cut by mechanical shearing force, and there are problems such as inability to express original characteristics. Metal and resin composite materials are produced by injection molding using a flexible thermoplastic resin as a matrix resin for metal fibers. The examination etc. which try to do is also tried (for example, refer patent document 2).

特開2000−091786号公報JP 2000-091786 A 特開2006−278574号公報JP 2006-278574 A

しかしながら、特許文献1記載の方法では、金属不織布の空隙に樹脂を含浸させるよう試みられているが、金属不織布が成形体の支柱となるため、複合材料全体として金属不織布の比率が高くなり、重量増の原因となることや、金属と樹脂の配合比率を容易に変えることは難しい。また、不織布は形状があらかじめ形成されているため、それを利用して成形材料を作製する際には、樹脂の流動性が制限され、短繊維―樹脂複合材料などと比較して成形加工性が悪くなる。   However, in the method described in Patent Document 1, an attempt is made to impregnate the resin in the voids of the metal nonwoven fabric. However, since the metal nonwoven fabric serves as a support of the molded body, the ratio of the metal nonwoven fabric as a whole of the composite material increases, and the weight It is difficult to cause an increase and to easily change the compounding ratio of the metal and the resin. In addition, since the shape of the nonwoven fabric is pre-formed, the flowability of the resin is limited when using it to produce a molding material, and the moldability is lower than that of short fiber-resin composite materials. Deteriorate.

また、特許文献2記載の方法では、金属繊維を機械的せん断力により切断しないために、柔軟な熱可塑性樹脂の使用が必須となり、成形材料自体の耐熱性が低下したり、金属の適性量を配合することにより薄い厚みの材料を成形できるものの、金属繊維の配合量を増やすと成形加工が悪化したりするなどの課題がみられる。   Further, in the method described in Patent Document 2, since a metal fiber is not cut by a mechanical shearing force, it is essential to use a flexible thermoplastic resin, the heat resistance of the molding material itself is lowered, or an appropriate amount of metal is reduced. Although a material with a small thickness can be formed by blending, there are problems such as an increase in the blending amount of the metal fibers that the molding process deteriorates.

このような状況において、樹脂と金属繊維が複合材料中で偏在することなく、それぞれの配合量を製法に限定されることなく、調整可能な複合材料が望まれており、任意に樹脂
や金属の性質を発現できるような材料の創出が期待されている。
Under such circumstances, there is a demand for an adjustable composite material without the resin and metal fibers being unevenly distributed in the composite material and without limiting the amount of each compound to the production method. The creation of materials that can manifest their properties is expected.

こうした中、金属繊維及び樹脂を含む構成材料を溶媒に分散させた後、フロック状に凝集させ、さらに溶媒を除去する方法により複合材料組成物を得る検討を進めてきたが、従来公知の高分子凝集剤を添加するだけでは、比重の重い金属繊維を定着させることは困難であった。本発明は、イオン交換能を有する粉末状物質を用いるにより、金属繊維と樹脂などのように、性質の異なる構成材料の定着性を大幅に向上させることができることを見出し、この知見を基に鋭意研究することにより、達成したものである。本発明の目的は、金属繊維の繊維長を保持したまま、収率よく金属繊維と樹脂の特徴を発現し得る金属繊維−樹脂複合材料組成物の製造方法を提供することにある。   Under these circumstances, investigations have been made to obtain a composite material composition by a method in which a constituent material containing metal fibers and a resin is dispersed in a solvent, and then aggregated in a floc form, and further the solvent is removed. It was difficult to fix metal fibers having a high specific gravity only by adding a flocculant. The present invention has found that the use of a powdery substance having ion exchange ability can greatly improve the fixability of constituent materials having different properties, such as metal fibers and resins, and based on this knowledge. It has been achieved through research. The objective of this invention is providing the manufacturing method of the metal fiber-resin composite material composition which can express the characteristic of a metal fiber and resin with sufficient yield, maintaining the fiber length of a metal fiber.

上述の目的は、以下の第(1)項〜第(15)項によって達成される。
(1)構成材料を溶媒に分散させた後、高分子凝集剤を添加し、構成材料をフロック状に凝集させ、その凝集物を溶媒と分離させた後、その溶媒を除去してなる複合材料組成物の製造方法であって、前記構成材料は、(A)イオン交換能を有する粉末状物質、(B)金属繊維、(C)樹脂、を含むことを特徴とする複合材料組成物の製造方法。
The above object is achieved by the following items (1) to (15).
(1) A composite material obtained by dispersing a constituent material in a solvent, adding a polymer flocculant, aggregating the constituent material in a floc form, separating the aggregate from the solvent, and then removing the solvent. A method for producing a composition, wherein the constituent material comprises (A) a powdery substance having ion exchange capacity, (B) a metal fiber, and (C) a resin. Method.

(2)前記(A)イオン交換能を有する粉末状物質が、粘度鉱物、鱗片状シリカ微粒子、ハイドロタルサイト類、フッ素テニオライト及び膨潤性合成雲母から選ばれる少なくとも1種の層間化合物であることを特徴とする第(1)項記載の複合材料組成物の製造方法。 (2) The powdery substance having ion exchange capacity (A) is at least one intercalation compound selected from viscosity minerals, scaly silica fine particles, hydrotalcites, fluorine teniolite and swellable synthetic mica. A method for producing a composite material composition according to item (1), which is characterized in that

(3)前記(A)イオン交換能を有する粉末状物質が、スメクタイト、ハロイサイト、カネマイト、ケニヤイト、燐酸ジルコニウム及び燐酸チタニウムから選ばれる少なくとも1種の粘土鉱物を含むことを特徴とする第(1)項に記載の複合材料組成物の製造方法。 (3) The powdery substance having ion exchange capacity (A) contains at least one clay mineral selected from smectite, halloysite, kanemite, kenyanite, zirconium phosphate and titanium phosphate (1) A method for producing the composite material composition according to item.

(4)前記(A)イオン交換能を有する粉末状物質が、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト及びスチーブンサイトから選ばれる少なくとも1種のスメクタイトを含むことを特徴とする第(1)項に記載の複合材料組成物の製造方法。 (4) The (A) powdery substance having ion exchange capacity contains at least one smectite selected from montmorillonite, beidellite, nontronite, saponite, hectorite, soconite and stevensite. The manufacturing method of the composite material composition as described in (1) term.

(5)前記(A)イオン交換能を有する粉末状物質がモンモリロナイトを含むことを特徴とする第(1)項に記載の複合材料組成物の製造方法。 (5) The method for producing a composite material composition according to item (1), wherein the powdery substance (A) having ion exchange capacity contains montmorillonite.

(6)前記(A)イオン交換能を有する粉末状物質の含有量は、複合材料組成物全体の0.1質量%以上30質量%以下であることを特徴とする第(1)項ないし第(5)項のいずれか一項に記載の複合材料組成物の製造方法。 (6) Item (A) to Item (1), wherein the content of the powdery substance having ion exchange capacity (A) is 0.1% by mass or more and 30% by mass or less of the entire composite material composition. The manufacturing method of the composite material composition as described in any one of (5) term.

(7)前記(B)金属繊維を構成する金属元素は、アルミニウム、銀、銅、マグネシウム、鉄、クロム、ニッケル、チタン、亜鉛、錫、モリブデン及びタングステンから選ばれる少なくとも1種の金属元素を含むことを特徴とする第(1)項ないし第(6)項のいずれか一項に記載の複合材料組成物の製造方法。 (7) The metal element constituting the metal fiber (B) includes at least one metal element selected from aluminum, silver, copper, magnesium, iron, chromium, nickel, titanium, zinc, tin, molybdenum, and tungsten. The method for producing a composite material composition according to any one of items (1) to (6), wherein:

(8)前記(B)金属繊維の含有量は、複合材料組成物全体の1質量%以上90質量%以下であることを特徴とする第(1)項ないし第(7)項のいずれか一項に記載の複合材料組成物の製造方法。 (8) The content of the (B) metal fiber is 1% by mass or more and 90% by mass or less of the entire composite material composition, and any one of items (1) to (7) A method for producing the composite material composition according to item.

(9)前記(B)金属繊維の平均繊維長さが500μm以上10mm以下であることを特徴とする第(1)項ないし第(8)項のいずれか一項に記載の複合材料組成物の製造方法。 (9) The composite material composition according to any one of (1) to (8), wherein the average fiber length of the (B) metal fiber is 500 μm or more and 10 mm or less. Production method.

(10)(D)前記(B)金属繊維以外の繊維をさらに含むことを特徴とする第(1)項ないし第(9)項のいずれか一項に記載の複合材料組成物の製造方法。 (10) The method for producing a composite material composition according to any one of (1) to (9), further comprising (D) a fiber other than (B) the metal fiber.

(11)前記(B)金属繊維以外の前記(D)成分の繊維が、木材繊維、木綿、麻、羊毛などの天然繊維、レーヨン繊維などの再生繊維、セルロース繊維などの半合成繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維、ポリイミド繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維ポリパラフェニレンベンズオキサゾール繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアクリロニトリル繊維、エチレンビニルアルコール繊維などの合成繊維、ならびに、炭素繊維、ガラス繊維、セラミック繊維などの無機繊維から選ばれる少なくとも1種の繊維を含むことを特徴とする第(10)項に記載の複合材料組成物の製造方法。 (11) The fiber of the component (D) other than the metal fiber (B) is a natural fiber such as wood fiber, cotton, hemp or wool, regenerated fiber such as rayon fiber, semi-synthetic fiber such as cellulose fiber, polyamide fiber , Synthetic fiber such as aramid fiber, polyimide fiber, polyvinyl alcohol fiber, polyester fiber, acrylic fiber polyparaphenylene benzoxazole fiber, polyethylene fiber, polypropylene fiber, polyacrylonitrile fiber, ethylene vinyl alcohol fiber, carbon fiber, glass fiber, The method for producing a composite material composition according to item (10), comprising at least one fiber selected from inorganic fibers such as ceramic fibers.

(12)前記(C)樹脂が、平均粒径が500μm以下であることを特徴とする第(1)項ないし第(11)項のいずれか一項に記載の複合材料組成物の製造方法。 (12) The method for producing a composite material composition according to any one of items (1) to (11), wherein the resin (C) has an average particle size of 500 μm or less.

(13)前記溶媒の沸点が50℃以上200℃以下であることを特徴とする第(1)項ないし第(12)項のいずれか一項に記載の複合材料組成物の製造方法。 (13) The method for producing a composite material composition according to any one of (1) to (12), wherein the solvent has a boiling point of 50 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.

(14)第(1)項ないし第(13)項のいずれか一項に記載の複合材料組成物の製造方法により得られることを特徴とする複合材料組成物。 (14) A composite material composition obtained by the method for producing a composite material composition according to any one of items (1) to (13).

(15)第(14)項に記載の複合材料組成物を用いてなる成形体。 (15) A molded article using the composite material composition according to item (14).

本発明に従うと、イオン交換能を有する粉末物質の存在により、金属繊維と有機物との凝集体を効率よく作製することができ、金属繊維の繊維長を長く維持したまま高い収率で、平面等方性に優れた金属繊維−樹脂複合材料組成物を得ることができる。また、本発明に従うと、従来よりも広範囲に、金属繊維と樹脂の配合量を調整することができ、求められる要求に応じて、樹脂の加工性や軽量性などの特性と、金属の熱伝導性や、電磁波シールド性、剛性などの特性とのバランスに優れた幅広い複合材料組成物を得ることができる。   According to the present invention, the presence of a powder substance having an ion exchange ability can efficiently produce an aggregate of metal fibers and organic matter, with a high yield, while maintaining a long fiber length of the metal fibers, etc. A metal fiber-resin composite material composition having excellent isotropy can be obtained. Further, according to the present invention, the compounding amount of the metal fiber and the resin can be adjusted in a wider range than before, and the properties such as the processability and light weight of the resin and the heat conduction of the metal can be adjusted according to the required requirements. Can be obtained a wide range of composite materials having a good balance with properties such as properties, electromagnetic shielding properties, and rigidity.

本発明の複合材料組成物の製造方法は、構成材料を溶媒に分散させた後、高分子凝集剤を添加し、構成材料をフロック状に凝集させ、その凝集物を溶媒と分離させた後、その溶媒を除去してなる複合材料組成物の製造方法であって、前記構成材料は、(A)イオン交換能を有する粉末状物質、(B)金属繊維、(C)樹脂、を含むことを特徴とする。また、本発明の成形体は上記の製造方法により得られる複合材料組成物を用いてなることを特徴とする。これらの構成とすることにより、従来よりも広範囲に、金属繊維と樹脂の配合量を調整することができ、求められる要求に応じて、樹脂の加工性及び軽量性などの特性と、金属の熱伝導性、電磁波シールド性及び剛性などの特性とのバランスに優れた幅広い複合材料組成物及び成形体を得ることができる。以下、本発明について詳細に説明する。   In the method for producing the composite material composition of the present invention, the constituent materials are dispersed in a solvent, a polymer flocculant is added, the constituent materials are aggregated in a floc form, and the aggregate is separated from the solvent. A method for producing a composite material composition obtained by removing the solvent, wherein the constituent material includes (A) a powdery substance having ion exchange capacity, (B) a metal fiber, and (C) a resin. Features. Moreover, the molded object of this invention is characterized by using the composite material composition obtained by said manufacturing method. By adopting these configurations, it is possible to adjust the blending amount of the metal fiber and the resin in a wider range than before, and according to the required requirements, characteristics such as resin processability and light weight, and the heat of the metal A wide range of composite material compositions and molded articles excellent in balance with properties such as conductivity, electromagnetic shielding properties and rigidity can be obtained. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

先ず、本発明の複合材料組成物について説明する。本発明の複合材料組成物は、構成材料として、(A)イオン交換能を有する粉末状物質、(B)金属繊維、(C)樹脂、を含むことができる。本発明の複合材料組成物の構成材料である(A)イオン交換能を有する粉末状物質としては、粘土鉱物、鱗片状シリカ微粒子、ハイドロタルサイト類、フッ素テニオライト及び膨潤性合成雲母から選ばれる少なくとも1種の層間化合物であることが好ましい。   First, the composite material composition of the present invention will be described. The composite material composition of the present invention can contain (A) a powdery substance having ion exchange capacity, (B) a metal fiber, and (C) a resin as a constituent material. The powdery substance having ion exchange ability (A) that is a constituent material of the composite material composition of the present invention is at least selected from clay minerals, scaly silica fine particles, hydrotalcites, fluorine teniolite, and swellable synthetic mica. A single intercalation compound is preferred.

粘土鉱物としては、イオン交換能を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、スメクタイト、ハロイサイト、カネマイト、ケニヤイト、燐酸ジルコニウム及び燐酸チタニウムなどが挙げられる。ハイドロタルサイト類としては、イオン交換能を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、ハイドロタルサイト、ハイドロタルサイト状物質などが挙げられる。フッ素テニオライトとしては、イオン交換能を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、リチウム型フッ素テニオライト、ナトリウム型フッ素テニオライトなどが挙げられる。膨潤性合成雲母としては、イオン交換能を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、ナトリウム型四珪素フッ素雲母、リチウム型四珪素フッ素雲母などが挙げられる。これらの層間化合物は、天然物でも合成されたものであってもよく、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらのうちでは、粘土鉱物がより好ましく、スメクタイトが天然物から合成物まで存在し、選択の幅が広いという点においてさらに好ましい。   The clay mineral is not particularly limited as long as it has ion exchange ability, and examples thereof include smectite, halloysite, kanemite, kenyanite, zirconium phosphate, and titanium phosphate. The hydrotalcite is not particularly limited as long as it has ion exchange capacity, and examples thereof include hydrotalcite and hydrotalcite-like substances. The fluorine teniolite is not particularly limited as long as it has ion exchange ability, and examples thereof include lithium-type fluorine teniolite and sodium-type fluorine teniolite. The swellable synthetic mica is not particularly limited as long as it has ion exchange ability, and examples thereof include sodium tetrasilicon fluorine mica and lithium tetrasilicon fluorine mica. These intercalation compounds may be natural products or those synthesized, and may be used alone or in combination of two or more. Among these, clay minerals are more preferable, and smectite is more preferable in that it exists from natural products to synthetic products and has a wide range of selection.

スメクタイトとしては、イオン交換能を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト及びスチーブンサイトなどが挙げられる。モンモリロナイトは、アルミニウムの含水ケイ酸塩であるが、モンモリロナイトを主成分とし、他に石英や雲母、長石、ゼオライトなどの鉱物を含んでいるベントナイトであってもよい。着色や不純物を気にする用途に用いる場合などには、不純物が少ない合成スメクタイトが好ましい。   The smectite is not particularly limited as long as it has ion exchange ability, and examples thereof include montmorillonite, beidellite, nontronite, saponite, hectorite, soconite, and stevensite. Montmorillonite is a hydrated silicate of aluminum, but may be bentonite containing montmorillonite as a main component and minerals such as quartz, mica, feldspar, and zeolite. Synthetic smectite with few impurities is preferable when used for applications such as coloring and impurities.

(A)イオン交換能を有する粉末状物質として、例えば、クニミネ工業(株)製のクニピア(ベントナイト)、スメクトンSA(合成サポナイト)、AGCエスアイテック(株)製のサンラブリー(鱗片状シリカ微粒子)、コープケミカル(株)製のソマシフ(膨潤性合成雲母)、ルーセンタイト(合成スメクタイト)、堺化学工業(株)製のハイドロタルサイトSTABIACE HT−1(ハイドロタルサイト)などが市販品として入手可能であるが、これらに限定されるものではない。   (A) As a powdery substance having ion exchange capacity, for example, Kunipia (bentonite) manufactured by Kunimine Industry Co., Ltd., Smecton SA (synthetic saponite), Sunlabry (scale-like silica fine particles) manufactured by AGC S-Itech Co., Ltd. , Somasif (swelling synthetic mica), Lucentite (synthetic smectite) manufactured by Corp Chemical Co., Ltd. However, it is not limited to these.

(A)イオン交換能を有する粉末状物質の含有量は、複合材料組成物全体の0.1質量%以上30質量%以下であることが好ましく、更に好ましくは、2質量%以上20質量%以下である。上記範囲内であれば、(B)金属繊維と(C)樹脂のように性質の異なる構成材料の定着性を向上させる効果を得ることができる。尚、構成材料中の(B)金属繊維と(C)樹脂との比率や、高分子凝集剤の種類や量などに合せて、(A)イオン交換能を有する粉末状物質の含有量を調整することが好ましい。   (A) The content of the powdery substance having ion exchange capacity is preferably 0.1% by mass or more and 30% by mass or less, more preferably 2% by mass or more and 20% by mass or less of the entire composite material composition. It is. If it is in the said range, the effect which improves the fixability of the structural material from which a property differs like (B) metal fiber and (C) resin can be acquired. In addition, the content of (A) powdery substance having ion exchange capacity is adjusted in accordance with the ratio of (B) metal fiber to (C) resin in the constituent materials and the type and amount of polymer flocculant. It is preferable to do.

本発明の複合材料組成物の構成材料である(B)金属繊維としては、単独の金属元素で構成される金属繊維であっても、複数の金属で構成される合金繊維であってもよいが、(B)金属繊維を構成する金属元素としては、例えば、アルミニウム、銀、銅、マグネシウム、鉄、クロム、ニッケル、チタン、亜鉛、錫、モリブデン及びタングステンなどが挙げられる。   The metal fiber (B) that is a constituent material of the composite material composition of the present invention may be a metal fiber composed of a single metal element or an alloy fiber composed of a plurality of metals. (B) As a metal element which comprises a metal fiber, aluminum, silver, copper, magnesium, iron, chromium, nickel, titanium, zinc, tin, molybdenum, tungsten etc. are mentioned, for example.

(B)金属繊維としては、例えば、日本精線(株)やベカルトジャパン(株)製のステンレス繊維、虹技(株)製の銅繊維、アルミニウム繊維、黄銅繊維、鋼繊維、チタン繊維、りん青銅繊維などが市販品として入手可能であるが、これらに限定されるものではない。これらの金属繊維は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらのうち、熱放散性の観点では銅繊維、アルミニウム繊維、黄銅繊維などが好ましく、電磁波シールド性の観点ではステンレス繊維、銅繊維、アルミニウム繊維などが好ましい。   (B) Examples of the metal fibers include stainless steel fibers manufactured by Nippon Seisen Co., Ltd. and Bekaert Japan Co., Ltd., copper fibers manufactured by Niji Gi Co., Ltd., aluminum fibers, brass fibers, steel fibers, titanium fibers, and phosphor bronze. Although a fiber etc. can be obtained as a commercial item, it is not limited to these. These metal fibers may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together. Among these, copper fiber, aluminum fiber, brass fiber and the like are preferable from the viewpoint of heat dissipation, and stainless steel fiber, copper fiber, aluminum fiber and the like are preferable from the viewpoint of electromagnetic wave shielding.

(B)金属繊維は、そのまま使用してもよいが、必要特性に応じてシランカップリング剤、アルミネートカップリング剤、チタネートカップリング剤などで表面処理したり、樹
脂との密着性や取り扱い性を向上させるために収束剤処理をしたものを使用してもよい。
(B) The metal fiber may be used as it is, but it may be surface-treated with a silane coupling agent, an aluminate coupling agent, a titanate coupling agent, etc. depending on the required characteristics, or may be adhesive to the resin or handleability. In order to improve this, you may use what carried out the sizing agent process.

(B)金属繊維の含有量は、求められる要求に応じて使い分けることが好ましく、例えば樹脂の加工性や軽量性が要求された場合は、複合材料組成物全体の含有量の1質量%以上30質量%未満にすることが好ましく、金属と樹脂の性質をバランスよく発現していることが要求された場合は、複合材料組成物全体の含有量の30質量%以上60質量%未満にすることが好ましく、熱伝導性や剛性など金属の性質が要求された場合には、複合材料組成物全体の含有量の60質量%以上90質量%以下にすることが望ましい。複合材料全体の含有量の1質量%未満の場合には、軽量性や加工性が向上するが、金属の性能が発現する効果が薄い。また、複合材料全体の含有量の90質量%より多い場合には、熱伝導率や剛性が高い材料になるが、軽量性や加工性が悪化するので好ましくはない。   (B) The content of the metal fiber is preferably selected according to the required requirements. For example, when workability and lightness of the resin are required, 1% by mass or more of the total content of the composite material composition is 30%. It is preferable to make it less than mass%, and when it is required that the properties of the metal and the resin are expressed in a well-balanced manner, it should be made 30 mass% or more and less than 60 mass% of the total content of the composite material composition. Preferably, when metal properties such as thermal conductivity and rigidity are required, the content is desirably 60% by mass or more and 90% by mass or less of the total content of the composite material composition. When the content of the composite material is less than 1% by mass, the lightness and workability are improved, but the effect of developing the metal performance is weak. On the other hand, when the content is more than 90% by mass of the total composite material, the material has high thermal conductivity and high rigidity, but it is not preferable because lightness and workability deteriorate.

(B)金属繊維の平均繊維長さは、要求される特性に応じて使い分けることが望ましく、特に限定されるものではないが、例えば、500μm以上10mm以下であることが好ましい。成形加工性の観点からは、500μm以上3mm以下であることがより好ましく、熱伝導性や、電磁波シールド性、剛性などの特性が向上するという観点からは、3mm以上8mm以下であることが特に好ましい。平均繊維長さが上記下限値未満の場合は、繊維長が短すぎるため、熱伝導性、電磁波シールド性、剛性などの特性は発現しにくい場合がある。また、平均繊維長さが上記上限値を超えると、金属の性質発現には有効であるが、成形加工性が低下する原因になるので好ましくない。尚、平均繊維長の異なる複数の金属繊維を用いる場合には、その一部として、平均繊維長が上記下限値未満のものを用いることは可能である。この場合、長繊維のものを用いることによる金属の性質発現を損なうことなく、成形加工性を向上させることができる。   (B) The average fiber length of the metal fibers is desirably selected according to the required properties, and is not particularly limited, but is preferably 500 μm or more and 10 mm or less, for example. From the viewpoint of molding processability, it is more preferably 500 μm or more and 3 mm or less, and from the viewpoint of improving properties such as thermal conductivity, electromagnetic wave shielding properties, and rigidity, it is particularly preferably 3 mm or more and 8 mm or less. . When the average fiber length is less than the above lower limit, the fiber length is too short, and thus characteristics such as thermal conductivity, electromagnetic wave shielding properties, and rigidity may be difficult to develop. Further, if the average fiber length exceeds the above upper limit, it is effective for manifesting the properties of the metal, but it is not preferable because it causes a decrease in moldability. In addition, when using several metal fiber from which average fiber length differs, it is possible to use that whose average fiber length is less than the said lower limit as a part. In this case, the moldability can be improved without impairing the metal properties due to the use of long fibers.

要求される必要特性に応じて、(B)繊維以外の(D)繊維をさらに含むことができる。(B)繊維以外の(D)繊維としては、特に限定されるものではないが、例えば、木材繊維、木綿、麻、羊毛などの天然繊維、レーヨン繊維などの再生繊維、セルロース繊維などの半合成繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維、ポリイミド繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアクリロニトリル繊維、エチレンビニルアルコール繊維などの合成繊維、ならびに、炭素繊維、ガラス繊維、セラミック繊維などの無機繊維などが挙げられる。これらの繊維は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらのうち、曲げ強度の向上という観点では、ポリアミド繊維、アラミド繊維、ポリイミド繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール繊維などが好ましく、曲げ弾性率の向上という観点では、炭素繊維、ガラス繊維、セラミック繊維などの無機繊維が好ましい。   Depending on the required properties required, (D) fibers other than (B) fibers can be further included. (B) The fibers other than the fibers (D) are not particularly limited. For example, natural fibers such as wood fibers, cotton, hemp, and wool, regenerated fibers such as rayon fibers, and semi-synthetic materials such as cellulose fibers. Fibers, polyamide fibers, aramid fibers, polyimide fibers, polyvinyl alcohol fibers, polyester fibers, acrylic fibers, polyparaphenylene benzoxazole fibers, polyethylene fibers, polypropylene fibers, polyacrylonitrile fibers, synthetic fibers such as ethylene vinyl alcohol fibers, and carbon Examples thereof include inorganic fibers such as fibers, glass fibers, and ceramic fibers. These fibers may be used alone or in combination of two or more. Of these, polyamide fibers, aramid fibers, polyimide fibers, polyparaphenylene benzoxazole fibers and the like are preferable from the viewpoint of improving bending strength, and carbon fibers, glass fibers, ceramic fibers, and the like are preferable from the viewpoint of improving bending elastic modulus. Inorganic fibers are preferred.

(B)繊維以外の(D)繊維として、例えば、東レ・デュポン(株)製のアラミド繊維であるケブラー(登録商標)や、帝人テクノプロダクツ社(株)のアラミド繊維であるテクノーラ(登録商標)、(株)クラレ製のポリビニルアルコール繊維であるビニロン、東洋紡績(株)製のポリパラフェニレンベンズオキサゾール繊維であるザイロン(登録商標)、日東紡製のガラス繊維、電気化学工業(株)製のアルミナ繊維であるデンカアルセンなどが市販品として入手可能であるが、これらに限定されるものではない。   (B) Examples of fibers other than fibers (D) include Kevlar (registered trademark), which is an aramid fiber manufactured by Toray DuPont Co., Ltd., and Technora (registered trademark), which is an aramid fiber manufactured by Teijin Techno Products Co., Ltd. , Vinylon, a polyvinyl alcohol fiber manufactured by Kuraray Co., Ltd., Zylon (registered trademark), a polyparaphenylene benzoxazole fiber manufactured by Toyobo Co., Ltd., a glass fiber manufactured by Nittobo Co., Ltd., manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. Dencaarcene, which is an alumina fiber, is available as a commercial product, but is not limited thereto.

(B)繊維以外の(D)繊維の形状としては、特に制限無く使用可能であり、必要特性に応じた形状のものを用いることができるが、曲げ強度や、耐衝撃性などの強度特性を向上させる場合には、チョップドストランドで使用することが望ましい。また、歩留まりの向上効果を得るためには、繊維をビーターや、ホモジナイザーなどの機械的なせん断力により叩解したものや、フィブリル化したものが、繊維表面積が増大し、物理的に構成材料の捕捉能力を向上させる効果と、化学的に高分子凝集剤が作用しやすくなる効果とが得ら
れるため、使用することが望ましい。
(B) The shape of the fibers other than the fibers (D) can be used without any particular limitation, and those having a shape according to the required characteristics can be used. However, the strength characteristics such as bending strength and impact resistance can be used. For improvement, it is desirable to use chopped strands. In addition, in order to obtain the yield improvement effect, fibers that are beaten by mechanical shearing force such as a beater or homogenizer, or those that are fibrillated increase the fiber surface area and physically capture the constituent materials. It is desirable to use it because the effect of improving the ability and the effect that the polymer flocculant easily acts chemically are obtained.

本発明の複合材料組成物の構成材料である(C)樹脂とは、熱可塑性樹脂であっても、熱硬化性樹脂であってもよく、バインダーとして作用し得るものであれば特に限定されるものではないが、例えば、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS)樹脂や、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS)樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル系樹脂、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、フッ素樹脂などの熱可塑性樹脂、フェノール樹脂や、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタンなどの熱硬化性樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、必要特性に応じて、適宜選択して使用することが可能であり、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらのうち、機械強度や耐薬品性が良好であるという観点では、熱硬化性樹脂が好ましく、成形性が良好であることや、樹脂の透明性などのデザイン性が必要であるという観点では、熱可塑性樹脂が好ましい。   The (C) resin that is a constituent material of the composite material composition of the present invention may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin, and is particularly limited as long as it can act as a binder. For example, acrylonitrile-styrene copolymer (AS) resin, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) resin, polycarbonate, polystyrene, polyvinyl chloride, polyester resin, polyamide, polyphenylene sulfide (PPS). ) Thermosetting resins such as resins, acrylic resins, polyethylene, polypropylene, fluororesins, and the like, phenol resins, epoxy resins, unsaturated polyester resins, melamine resins, and polyurethanes. These resins can be appropriately selected and used according to the required properties, and may be used alone or in combination of two or more. Among these, in terms of good mechanical strength and chemical resistance, thermosetting resins are preferable, in terms of good moldability and design properties such as resin transparency, Thermoplastic resins are preferred.

(C)樹脂を用いるための好ましい形態としては、平均粒径500μm以下の固体状態や、エマルジョン状にしたものが望ましい。更に好ましくは、平均粒径1nm〜300μm程度の粒径である。これにより、高分子凝集剤を添加した時、(A)イオン交換能を有する粉末状物質存在下では、樹脂と金属繊維が凝集状態を形成しやすくなり、収率が向上する。平均粒径が上記上限値より大きいと、高分子凝集剤を添加しても凝集状態を形成しにくくなり、収率が低下する原因となる。尚、(C)樹脂の平均粒径は、例えば、(株)島津製作所製のSALD−7000などのレーザー回折式粒度分布測定装置を用いて、質量基準の50%粒子径を平均粒径として求めることができる。   (C) As a preferable form for using the resin, a solid state having an average particle diameter of 500 μm or less or an emulsion is desirable. More preferably, the average particle size is about 1 nm to 300 μm. As a result, when the polymer flocculant is added, (A) in the presence of a powdery substance having ion exchange ability, the resin and the metal fiber are liable to form an agglomerated state, and the yield is improved. When the average particle size is larger than the above upper limit value, it becomes difficult to form an aggregated state even if a polymer flocculant is added, which causes a decrease in yield. In addition, the average particle diameter of (C) resin is calculated | required as a 50% particle diameter on a mass basis as an average particle diameter, for example using laser diffraction type particle size distribution measuring apparatuses, such as SALD-7000 by Shimadzu Corporation. be able to.

本発明の複合材料組成物の構成材料を分散させるために用いられる溶媒は、特に限定されないが、工程中に揮発しにくいことと、製品に残らないために脱溶媒をしやすいということ、沸点が高すぎると脱溶媒するために、エネルギーが大きく掛かることなどの観点から、沸点が50℃以上200℃以下であるものが好ましく、このようなものとしては、例えば、水や、エタノール、1−プロパノール、1−ブタノール、エチレングリコールなどのアルコール類や、アセトン、メチルエチルケトン、2−ヘプタノン、シクロヘキサノンなどのケトン類や、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸メチルなどのエステル類や、テトラヒドロフラン、イソプロピルエーテル、ジオキサン、フルフラールなどのエーテル類などを挙げることができる。これらの溶媒は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。これらのなかでも、供給量が豊富であり、安価、環境負荷が低い、安全性も高く扱いやすいという理由から水が特に好ましい。   The solvent used to disperse the constituent material of the composite material composition of the present invention is not particularly limited, but it is difficult to volatilize during the process, it is easy to remove the solvent because it does not remain in the product, and the boiling point is low. In order to remove the solvent when it is too high, it is preferable that the boiling point is 50 ° C. or more and 200 ° C. or less from the viewpoint of enormous energy, and examples of such include water, ethanol, 1-propanol. , Alcohols such as 1-butanol and ethylene glycol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, 2-heptanone and cyclohexanone, esters such as ethyl acetate, butyl acetate, methyl acetoacetate and methyl acetoacetate, tetrahydrofuran, isopropyl List ethers such as ether, dioxane, furfural, etc. It is possible. These solvents may be used alone or in combination of two or more. Among these, water is particularly preferable because of its abundant supply amount, low cost, low environmental load, high safety and easy handling.

本発明の複合材料組成物の構成材料をフロック状に凝集させるために用いられる高分子凝集剤としては、特にイオン性などにより限定されるものではなく、カチオン性高分子凝集剤、アニオン性高分子凝集剤、ノニオン性高分子凝集剤、両性高分子凝集剤などを用いることができる。このようなものとして、例えば、カチオン性ポリアクリルアミド、アニオン性ポリアクリルアミド、ホフマンポリアクリルアミド、マンニックポリアクリルアミド、両性共重合ポリアクリルアミド、カチオン化澱粉、両性澱粉、ポリエチレンオキサイドなどを挙げることができる。これらの高分子凝集剤は、1種を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。また、高分子凝集剤として、ポリマー構造や分子量、水酸基やイオン性基などの官能基量などは、必要特性に応じて特に制限無く使用可能である。   The polymer flocculant used for aggregating the constituent materials of the composite material composition of the present invention in a floc form is not particularly limited by ionicity and the like. Cationic polymer flocculant, anionic polymer A flocculant, a nonionic polymer flocculant, an amphoteric polymer flocculant, and the like can be used. Examples of such a material include cationic polyacrylamide, anionic polyacrylamide, Hoffman polyacrylamide, mannic polyacrylamide, amphoteric copolymerized polyacrylamide, cationized starch, amphoteric starch, and polyethylene oxide. These polymer flocculants may be used alone or in combination of two or more. Further, as the polymer flocculant, the polymer structure, molecular weight, functional group amount such as hydroxyl group and ionic group, etc. can be used without particular limitation depending on the required properties.

高分子凝集剤として、例えば、和光純薬工業(株)製や関東化学工業(株)製、住友精化(株)製のポリエチレンオキシドや、ハリマ化成(株)製のカチオン性PAMであるハリフィックス、アニオン性PAMであるハーマイドB−15、両性PAMであるハーマイドRB−300、三和澱粉工業(株)製カチオン化澱粉であるSC−5などが市販品とし
て入手可能であるが、これらに限定されるものではない。
Examples of the polymer flocculant include polyethylene oxide manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Kanto Chemical Co., Ltd., Sumitomo Seika Co., Ltd., and cationic PAM manufactured by Harima Kasei Co., Ltd. Fix, Hermide B-15 which is an anionic PAM, Hermide RB-300 which is an amphoteric PAM, SC-5 which is a cationized starch manufactured by Sanwa Starch Co., Ltd. are commercially available. It is not limited.

高分子凝集剤の添加量として、特に限定はされないが、構成材料の重量に対して100質量ppm以上1質量%以下が好ましい。更に好ましくは、500質量ppm以上0.5質量%である。これにより、収得よく構成材料が凝集させることができる。高分子凝集剤の添加量が上記下限値よりも小さいと収得が低下する可能性があり、上記上限値よりも大きいと凝集が強すぎて脱水などに問題が生じる可能性がある。   The amount of the polymer flocculant added is not particularly limited, but is preferably 100 ppm by mass or more and 1% by mass or less based on the weight of the constituent material. More preferably, it is 500 mass ppm or more and 0.5 mass%. Thereby, the constituent material can be aggregated with good yield. If the addition amount of the polymer flocculant is smaller than the above lower limit value, the yield may be lowered, and if it is larger than the above upper limit value, the agglomeration is too strong and problems such as dehydration may occur.

本発明の複合材料組成物には、上述の(A)イオン交換能を有する粉末状物質、(B)金属繊維、(C)樹脂、(D)繊維及び高分子凝集剤以外に、特性向上を目的とした無機粉末、金属粉、酸化防止剤や紫外線吸収剤などの安定剤、離型剤、可塑剤、難燃剤、樹脂の硬化触媒や硬化促進剤、顔料、乾燥紙力向上剤、湿潤紙力向上剤などの紙力向上剤、歩留まり向上剤、濾水性向上剤、サイズ定着剤、消泡剤、酸性抄紙用ロジン系サイズ剤、中性製紙用ロジン系サイズ剤、アルキルケテンダイマー系サイズ剤、アルケニルコハク酸無水物系サイズ剤、特殊変性ロジン系サイズ剤などのサイズ剤、硫酸バンド、塩化アルミ、ポリ塩化アルミなどの凝結剤などを、生産条件調整や、要求される物性を発現させることを目的に様々な添加剤を使用することができる。   The composite material composition of the present invention has improved characteristics in addition to the above-mentioned (A) powdery substance having ion exchange capacity, (B) metal fiber, (C) resin, (D) fiber and polymer flocculant. Target inorganic powders, metal powders, stabilizers such as antioxidants and UV absorbers, mold release agents, plasticizers, flame retardants, resin curing catalysts and accelerators, pigments, dry paper strength improvers, wet paper Paper strength improvers such as strength improvers, yield improvers, freeness improvers, size fixers, antifoaming agents, rosin sizing agents for acidic papermaking, rosin sizing agents for neutral papermaking, alkyl ketene dimer sizing agents Sizing agents such as alkenyl succinic anhydride sizing agents, specially modified rosin sizing agents, coagulants such as sulfuric acid bands, aluminum chloride, polyaluminum chloride, etc. Use various additives for the purpose It is possible.

無機粉末としては、例えば、酸化チタン、アルミナ、シリカ、ジルコニア、酸化マグネシウムなどの酸化物類や、窒化ホウ素、窒化アルミニウム及び窒化ケイ素などの窒化物類や、硫酸バリウム、硫酸鉄、硫酸銅などの硫化物類や、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの水酸化物類や、カオリナイト、タルク、天然マイカ、合成マイカなどの鉱物類ならびに、炭化ケイ素などの炭化物類などが挙げられ、そのまま使用してもよいが、必要特性に応じてシランカップリング剤、アルミネートカップリング剤、チタネートカップリング剤などで表面処理をしたものを使用してもよい。   Examples of the inorganic powder include oxides such as titanium oxide, alumina, silica, zirconia, and magnesium oxide, nitrides such as boron nitride, aluminum nitride, and silicon nitride, and barium sulfate, iron sulfate, and copper sulfate. Examples include sulfides, hydroxides such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide, minerals such as kaolinite, talc, natural mica, and synthetic mica, and carbides such as silicon carbide. However, a surface treated with a silane coupling agent, an aluminate coupling agent, a titanate coupling agent or the like may be used depending on the required characteristics.

次に、本発明の複合材料組成物の製造方法について説明する。本発明の複合材料組成物は、構成材料などを溶媒に分散させた後、高分子凝集剤を添加し、構成材料などをフロック状に凝集させ、その凝集物を溶媒と分離させた後、その溶媒を除去することにより得ることができる。構成材料などを溶媒に分散させる方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、ディスパーザーやホモジナイザーなどで撹拌する方法などが挙げられる。また、凝集物を溶媒と分離、除去する方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、金属やプラスチックなどの網や織布、不織布を用いて溶媒のみを通過させて分離した後、更に凝集物を、プレス機、乾燥器などを用いて、脱溶媒、乾燥させて除去する方法などが挙げられる。   Next, the manufacturing method of the composite material composition of this invention is demonstrated. In the composite material composition of the present invention, the constituent materials and the like are dispersed in a solvent, a polymer flocculant is added, the constituent materials and the like are aggregated in a floc form, and the aggregate is separated from the solvent. It can be obtained by removing the solvent. The method for dispersing the constituent materials and the like in the solvent is not particularly limited, and examples thereof include a method of stirring with a disperser or a homogenizer. In addition, the method for separating and removing the aggregate from the solvent is not particularly limited, but for example, after separating only by passing the solvent using a net or woven fabric such as metal or plastic, non-woven fabric, Further, there may be mentioned a method of removing the agglomerates by removing the solvent and drying using a press or a dryer.

次に、本発明の複合材料組成物を用いてなる成形体の製造方法について説明する。本発明の成形体の製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、プレス成形、コンプレッション成形、カレンダーロール成形、SMC法、射出成形、マッチドダイ法、金属や樹脂、織布、不織布などとの積層成形などの成形方法により本発明の複合材料組成物を成形する方法などが挙げられる。   Next, the manufacturing method of the molded object using the composite material composition of this invention is demonstrated. The method for producing the molded body of the present invention is not particularly limited, and for example, press molding, compression molding, calender roll molding, SMC method, injection molding, matched die method, metal, resin, woven fabric, nonwoven fabric, etc. And a method of molding the composite material composition of the present invention by a molding method such as laminate molding.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。また、実施例及び比較例に記載されている「部」は「質量部」、「%」は「質量%」を示す。
実施例に記載している原材料は、あらかじめ含有されている水分量を抜いた質量部で表している。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Further, “parts” described in Examples and Comparative Examples indicate “parts by mass”, and “%” indicates “% by mass”.
The raw materials described in the examples are expressed in parts by mass excluding the moisture content contained in advance.

1.複合材料組成物の作製
(1)参考例1
アトマイザー粉砕機で平均粒径100μmに粉砕した固形レゾール樹脂(住友ベークライト(株)製PR−51723)45部と、ベントナイト(クニミネ工業(株)製商品名クニピア)2部、繊維長5mm、繊維径6μmのステンレス繊維(日本精線(株)製商品名ナスロン)1部、ケブラー(登録商標)パルプ1F303(東レ・デュポン(株)製)12部、テクノーラ(登録商標)繊維T32PNW(帝人テクノプロダクツ(株)製)40部を10000部の水に添加して、ディスパーザーで30分撹拌した後、あらかじめ水に溶解させたポリエチレンオキシド分子量1,000,000(和光純薬工業(株)製)を構成材料に対して900ppm添加を行い、構成材料をフロック状に凝集させる。その凝集物を80メッシュの金属網で水と分離し、この後その凝集物を、脱水プレスし、さらに70℃の乾燥器に6時間入れて乾燥させ、複合材料組成物を99%の収率で得た。尚、収率の測定方法の詳細は後述する。
1. Preparation of composite material composition (1) Reference Example 1
45 parts of a solid resol resin (PR-51723 manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) and 2 parts bentonite (trade name Kunipia manufactured by Kunimine Industry Co., Ltd.) pulverized to an average particle size of 100 μm by an atomizer pulverizer, fiber length 5 mm, fiber diameter 1 part of 6 μm stainless fiber (trade name Naslon, manufactured by Nippon Seisen Co., Ltd.), 12 parts of Kevlar (registered trademark) Pulp 1F303 (manufactured by Toray DuPont), Technora (registered trademark) fiber T32PNW (Teijin Techno Products ( 40 parts) was added to 10,000 parts of water and stirred with a disperser for 30 minutes, and then a polyethylene oxide molecular weight of 1,000,000 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) dissolved in water in advance was added. Addition of 900 ppm to the constituent material causes the constituent material to aggregate in a floc form. The agglomerates are separated from water with an 80 mesh metal mesh, after which the agglomerates are depressurized and further dried in a 70 ° C. drier for 6 hours to yield a composite composition with a 99% yield. I got it. Details of the yield measurement method will be described later.

(2)参考例2
アトマイザー粉砕機で平均粒径100μmに粉砕した固形レゾール樹脂(住友ベークライト(株)製PR−51723)45部と、ベントナイト(クニミネ工業(株)製商品名クニピア)5部、繊維長5mm、繊維径6μmのステンレス繊維(日本精線(株)製商品名ナスロン)4部、ケブラー(登録商標)パルプ1F303(東レ・デュポン(株)製)6部、テクノーラ(登録商標)繊維T32PNW(帝人テクノプロダクツ(株)製)40部を10000部の水に添加して、ディスパーザーで30分撹拌した後、あらかじめ水に溶解させたポリエチレンオキシド分子量1,000,000(和光純薬工業(株)製)を構成材料に対して0.3%添加を行い、構成材料をフロック状に凝集させる。その凝集物を80メッシュの金属網で水と分離し、この後その凝集物を、脱水プレスし、さらに70℃の乾燥器に6時間入れて乾燥させ、複合材料組成物を99%の収率で得た。
(2) Reference example 2
45 parts of solid resol resin (PR-51723 manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) and 5 parts bentonite (trade name Kunipia manufactured by Kunimine Industries Co., Ltd.) pulverized to an average particle size of 100 μm by an atomizer pulverizer, fiber length 5 mm, fiber diameter 4 parts of 6 μm stainless fiber (trade name Naslon manufactured by Nippon Seisen Co., Ltd.), 6 parts of Kevlar (registered trademark) Pulp 1F303 (manufactured by Toray DuPont), Technora (registered trademark) fiber T32PNW (Teijin Techno Products ( 40 parts) was added to 10,000 parts of water and stirred with a disperser for 30 minutes, and then a polyethylene oxide molecular weight of 1,000,000 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) dissolved in water in advance was added. Addition of 0.3% to the constituent material causes the constituent material to aggregate in a floc form. The agglomerates are separated from water with an 80 mesh metal mesh, after which the agglomerates are depressurized and further dried in a 70 ° C. drier for 6 hours to yield a composite composition with a 99% yield. I got it.

(3)参考例3
アトマイザー粉砕機で平均粒径100μmに粉砕した固形レゾール樹脂(住友ベークライト(株)製PR−51723)30部と、ベントナイト(クニミネ工業(株)製商品名クニピア)3部、繊維長5mm、繊維径6μmのステンレス繊維(日本精線(株)製商品名ナスロン)32部、ケブラー(登録商標)パルプ1F303(東レ・デュポン(株)製)10部、テクノーラ(登録商標)繊維T32PNW(帝人テクノプロダクツ(株)製)25部を10000部の水に添加して、ディスパーザーで30分撹拌した後、あらかじめ水に溶解させたポリエチレンオキシド分子量1,000,000(和光純薬工業(株)製)を構成材料に対して0.5%添加を行い、構成材料をフロック状に凝集させる。その凝集物を80メッシュの金属網で水と分離し、この後その凝集物を、脱水プレスし、さらに70℃の乾燥器に6時間入れて乾燥させ、複合材料組成物を96%の収率で得た。
(3) Reference example 3
30 parts of solid resol resin (PR-51723 manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) and 3 parts bentonite (trade name Kunipia manufactured by Kunimine Industries Co., Ltd.) pulverized to an average particle size of 100 μm with an atomizer pulverizer, fiber length 5 mm, fiber diameter 32 parts of 6 μm stainless fiber (trade name Naslon manufactured by Nippon Seisen Co., Ltd.), 10 parts of Kevlar (registered trademark) Pulp 1F303 (manufactured by Toray DuPont), Technora (registered trademark) fiber T32PNW (Teijin Techno Products ( Co., Ltd.) 25 parts was added to 10,000 parts of water, stirred with a disperser for 30 minutes, and then a polyethylene oxide molecular weight of 1,000,000 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) dissolved in water in advance. 0.5% is added to the constituent material, and the constituent material is aggregated in a floc form. The agglomerates are separated from water with an 80 mesh metal mesh, after which the agglomerates are depressurized and dried in a 70 ° C. drier for 6 hours to yield a composite composition with a 96% yield. I got it.

(4)実施例4
高圧ホモジナイザーで平均粒径30μmに粉砕したエポキシ樹脂1002(三菱化学(株)製)24部と、イミダゾール系エポキシ樹脂硬化剤2PZ−PW(四国化成工業(株)製)1部、合成サポナイト(クニミネ工業(株)製商品名スメクトンSA)5部、繊維長3mm、繊維径60μmのアルミニウム繊維(虹技(株)製A1070)60部、セルロースパルプ(日本製紙ケミカル(株)製商品名NDPT)10部を10000部の水に添加して、ディスパーザーで30分撹拌した後、あらかじめ水に溶解させた三和澱粉工業(株)製カチオン化澱粉SC−5を構成材料に対して0.4%の添加を行い、構成材料をフロック状に凝集させる。その凝集物を40メッシュの金属網で水と分離し、この後その凝集物を、脱水プレスし、さらに100℃の乾燥器に4時間入れて乾燥させ、複合材料組成物を94%の収率で得た。
(4) Example 4
24 parts of epoxy resin 1002 (Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) pulverized with a high-pressure homogenizer to an average particle size of 30 μm, 1 part of imidazole epoxy resin curing agent 2PZ-PW (manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.), synthetic saponite (Kunimine) Industrial Co., Ltd. product name Smecton SA 5 parts, fiber length 3 mm, fiber diameter 60 μm aluminum fiber (Nijigi Co., Ltd. A1070) 60 parts, cellulose pulp (Nippon Paper Chemical Co., Ltd. trade name NDPT) 10 parts Was added to 10000 parts of water, stirred with a disperser for 30 minutes, and then cationized starch SC-5 manufactured by Sanwa Starch Co., Ltd. dissolved in water in advance was 0.4% of the constituent materials. Addition is performed, and the constituent materials are aggregated in a floc form. The agglomerates are separated from water with a 40 mesh metal net, after which the agglomerates are depressurized and further placed in a dryer at 100 ° C. for 4 hours to dry, yielding a 94% yield of the composite composition. I got it.

(5)実施例5
高圧ホモジナイザーで平均粒径30μmに粉砕したエポキシ樹脂1002(三菱化学(株)製)10部と、イミダゾール系エポキシ樹脂硬化剤2PZ−PW(四国化成工業(株)製)1部、合成サポナイト(クニミネ工業(株)製商品名スメクトンSA)3部、繊維長3mm、繊維径60μmの銅繊維(虹技(株)製)82部、セルロースパルプ(日本製紙ケミカル(株)製商品名NDPT)4部を10000部の水に添加して、ディスパーザーで30分撹拌した後、あらかじめ水に溶解させた三和澱粉工業(株)製カチオン化澱粉SC−5を構成材料に対して0.3%添加を行い、構成材料をフロック状に凝集させる。その凝集物を40メッシュの金属網で水と分離し、この後その凝集物を、脱水プレスし、さらに100℃の乾燥器に4時間入れて乾燥させ、複合材料組成物を95%の収率で得た。
(5) Example 5
10 parts of epoxy resin 1002 (Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) pulverized with a high-pressure homogenizer to an average particle size of 30 μm, 1 part of imidazole epoxy resin curing agent 2PZ-PW (Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.), synthetic saponite (Kunimine) 3 parts of Kogyo Co., Ltd. trade name Smecton SA), fiber length 3 mm, fiber diameter 60 μm copper fiber (Nijigi Co., Ltd.) 82 parts, cellulose pulp (Nippon Paper Chemical Co., Ltd. trade name NDPT) 4 parts Add to 10000 parts of water, stir with a disperser for 30 minutes, then add 0.3% of cationized starch SC-5 manufactured by Sanwa Starch Co., Ltd. dissolved in water to the constituent materials. And agglomerate the constituent materials in a floc form. The agglomerates are separated from water with a 40 mesh metal mesh, after which the agglomerates are depressurized and further dried in a dryer at 100 ° C. for 4 hours to yield a composite composition with a yield of 95%. Got in.

(6)参考例6
凍結粉砕機で、平均粒径200μmに粉砕した粉砕したアクリロニトリル−スチレン共重合体(AS)樹脂(ダイセル工業(株)製商品名セビアンN)を45部と、鱗片状シリカ微粒子(AGCエスアイテック(株)製商品名サンラブリー)5部、繊維長1mm、繊維径90μmの黄銅繊維(虹技(株)製)10部、繊維径22μm、繊維長5mmのポリビニルアルコール繊維((株)クラレ製商品名ビニロン)40部を10000部の水に添加して、ディスパーザーで30分撹拌した後、あらかじめ水に溶解させたカチオン性ポリアクリルアミド(ハリマ化成(株)製)を構成材料に対して0.4%の重量になるように添加を行い、構成材料をフロック状に凝集させる。その凝集物を40メッシュの金属網で水と分離し、この後その凝集物を、脱水プレスし、さらに130℃の乾燥器に6時間入れて乾燥させ、複合材料組成物を92%の収率で得た。
(6) Reference example 6
In a freeze pulverizer, 45 parts of pulverized acrylonitrile-styrene copolymer (AS) resin (trade name Sebian N, manufactured by Daicel Industries, Ltd.) pulverized to an average particle size of 200 μm and scaly silica particles (AGC S-Tech ( Product name Sun Lovely Co., Ltd. 5 parts, fiber length 1 mm, fiber diameter 90 μm brass fiber (manufactured by Niji Gi Co., Ltd.) 10 parts, fiber diameter 22 μm, fiber length 5 mm polyvinyl alcohol fiber (Kuraray Co., Ltd. product name) After adding 40 parts of vinylon) to 10,000 parts of water and stirring with a disperser for 30 minutes, cationic polyacrylamide (manufactured by Harima Kasei Co., Ltd.) dissolved in water in advance is 0.4 with respect to the constituent materials. Addition is performed so that the weight becomes%, and the constituent materials are aggregated in a floc form. The agglomerates are separated from water with a 40 mesh metal net, after which the agglomerates are depressurized and dried in a dryer at 130 ° C. for 6 hours to obtain a composite composition with a yield of 92%. I got it.

(7)比較例1
アトマイザー粉砕機で平均粒径100μmに粉砕した固形レゾール樹脂(住友ベークライト(株)製PR−51723)50部と、繊維長5mm、繊維径6μmのステンレス繊維(日本精線(株)製商品名ナスロン)4部、ケブラー(登録商標)パルプ1F303(東レ・デュポン(株)製)6部、テクノーラ(登録商標)繊維(帝人テクノプロダクツ(株)製)40部を10000部の水に添加して、ディスパーザーで30分撹拌した後、あらかじめ水に溶解させたポリエチレンオキシド分子量1,000,000(和光純薬工業(株)製)を構成材料に対して0.3%添加を行ったが凝集せず、それを80メッシュの金属網で水と分離し、この後、脱水プレスし、さらに70℃の乾燥器に6時間入れて乾燥させ、複合材料組成物を75%の収率で得た。
(7) Comparative Example 1
50 parts of a solid resol resin (PR-51723, manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) pulverized to an average particle size of 100 μm by an atomizer pulverizer, and a stainless fiber having a fiber length of 5 mm and a fiber diameter of 6 μm (trade name Naslon manufactured by Nippon Seisen Co., Ltd.) ) 4 parts, 6 parts of Kevlar (registered trademark) pulp 1F303 (manufactured by Toray DuPont), 40 parts of Technora (registered trademark) fiber (manufactured by Teijin Techno Products) are added to 10,000 parts of water, After stirring with a disperser for 30 minutes, polyethylene oxide molecular weight 1,000,000 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) dissolved in water in advance was added at 0.3% to the constituent materials, but agglomerated. First, it is separated from water with an 80 mesh metal mesh, then dehydrated and pressed and further placed in a 70 ° C. dryer for 6 hours to dry the composite composition. Obtained in yield.

(8)比較例2
高圧ホモジナイザーで平均粒径30μmに粉砕したエポキシ樹脂1002(三菱化学(株)製)29部と、イミダゾール系エポキシ樹脂硬化剤2PZ−PW(四国化成工業(株)製)1部、繊維長3mm、繊維径60μmのアルミニウム繊維(虹技(株)製A1070)60部、セルロースパルプ(日本製紙ケミカル(株)製商品名NDPT)10部を10000部の水に添加して、ディスパーザーで30分撹拌した後、あらかじめ水に溶解させた三和澱粉工業(株)製カチオン化澱粉SC−5を構成材料に対して0.4%の重量添加を行ったが凝集せず、それを40メッシュの金属網で水と分離し、この後、脱水プレスし、さらに100℃の乾燥器に4時間入れて乾燥させ、複合材料組成物を82%の収率で得た。
(8) Comparative Example 2
29 parts of epoxy resin 1002 (manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) pulverized with a high-pressure homogenizer to an average particle size of 30 μm, 1 part of imidazole-based epoxy resin curing agent 2PZ-PW (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.), fiber length 3 mm, 60 parts of an aluminum fiber having a fiber diameter of 60 μm (A1070 manufactured by Niji Gi Co., Ltd.) and 10 parts of cellulose pulp (trade name NDPT manufactured by Nippon Paper Chemicals Co., Ltd.) were added to 10000 parts of water and stirred for 30 minutes with a disperser. Thereafter, a cationized starch SC-5 manufactured by Sanwa Starch Co., Ltd. previously dissolved in water was added in an amount of 0.4% by weight to the constituent material, but it did not agglomerate. The mixture was separated from water, then dehydrated and pressed, and further dried in a dryer at 100 ° C. for 4 hours to obtain a composite material composition with a yield of 82%.

2.成形体の作製
(1)参考例7
参考例1で得られた複合材料組成物を、離型剤を塗布した金型にセットし、複合材料組成物に対して、面圧30MPa加圧下でコンプレッション成形を180℃、10分行い、縦10cm×横10cm×厚み2mmの成形体を得た。
2. Fabrication of molded body (1) Reference Example 7
The composite material composition obtained in Reference Example 1 was set in a mold to which a release agent was applied, and the composite material composition was subjected to compression molding at 180 ° C. for 10 minutes under a surface pressure of 30 MPa. A molded body having a size of 10 cm × width 10 cm × thickness 2 mm was obtained.

(2)参考例8
参考例2で得られた複合材料組成物を、離型剤を塗布した金型にセットし、複合材料組成物に対して、面圧30MPa加圧下でコンプレッション成形を180℃、10分行い、縦10cm×横10cm×厚み2mmの成形体を得た。
(2) Reference Example 8
The composite material composition obtained in Reference Example 2 was set in a mold coated with a release agent, and the composite material composition was compression molded at 180 ° C. for 10 minutes under a surface pressure of 30 MPa. A molded body having a size of 10 cm × width 10 cm × thickness 2 mm was obtained.

(3)参考例9
参考例3で得られた複合材料組成物を、離型剤を塗布した金型にセットし、複合材料組成物に対して、面圧30MPa加圧下でコンプレッション成形を180℃、10分行い、縦10cm×横10cm×厚み2mmの成形体を得た。
(3) Reference Example 9
The composite material composition obtained in Reference Example 3 was set in a mold to which a release agent was applied, and the composite material composition was subjected to compression molding at 180 ° C. for 10 minutes under a surface pressure of 30 MPa. A molded body having a size of 10 cm × width 10 cm × thickness 2 mm was obtained.

(4)実施例10
実施例4で得られた複合材料組成物を、離型剤を塗布した金型にセットし、複合材料組成物に対して、面圧10MPa加圧下でコンプレッション成形を160℃、60分行い、縦10cm×横10cm×厚み2mmの成形体を得た。
(4) Example 10
The composite material composition obtained in Example 4 was set in a mold coated with a release agent, and compression molding was performed on the composite material composition at 160 ° C. for 60 minutes under a surface pressure of 10 MPa. A molded body having a size of 10 cm × width 10 cm × thickness 2 mm was obtained.

(5)実施例11
実施例5で得られた複合材料組成物を、離型剤を塗布した金型にセットし、複合材料組成物に対して、面圧10MPa加圧下でコンプレッション成形を160℃、60分行い、縦10cm×横10cm×厚み2mmの成形体を得た。
(5) Example 11
The composite material composition obtained in Example 5 was set in a mold coated with a release agent, and the composite material composition was compression molded at 160 ° C. for 60 minutes under a surface pressure of 10 MPa. A molded body having a size of 10 cm × width 10 cm × thickness 2 mm was obtained.

(6)参考例12
参考例6で得られた複合材料組成物を、離型剤を塗布した金型にセットし、複合材料組成物に対して、面圧15MPa加圧下でコンプレッション成形を200℃、10分行い、50℃まで金型を冷却させて縦10cm×横10cm×厚み2mmの成形体を得た。
(6) Reference Example 12
The composite material composition obtained in Reference Example 6 was set in a mold coated with a release agent, and the composite material composition was subjected to compression molding at 200 ° C. for 10 minutes under a surface pressure of 15 MPa. The mold was cooled to 0 ° C. to obtain a molded body having a length of 10 cm × width of 10 cm × thickness of 2 mm.

(7)比較例3
比較例1で得られた複合材料組成物を、離型剤を塗布した金型にセットし、複合材料組成物に対して、面圧30MPa加圧下でコンプレッション成形を180℃、10分行い、縦10cm×横10cm×厚み2mmの成形体を得た。
(7) Comparative Example 3
The composite material composition obtained in Comparative Example 1 was set in a mold coated with a release agent, and the composite material composition was subjected to compression molding at 180 ° C. for 10 minutes under a surface pressure of 30 MPa. A molded body having a size of 10 cm × width 10 cm × thickness 2 mm was obtained.

(8)比較例4
比較例2で得られた複合材料組成物を、離型剤を塗布した金型にセットし、複合材料組成物に対して、面圧10MPa加圧下でコンプレッション成形を160℃、60分行い、縦10cm×横10cm×厚み2mmの成形体を得た。
(8) Comparative Example 4
The composite material composition obtained in Comparative Example 2 was set in a mold coated with a release agent, and the composite material composition was compression molded at 160 ° C. for 60 minutes under a surface pressure of 10 MPa. A molded body having a size of 10 cm × width 10 cm × thickness 2 mm was obtained.

実施例7〜12、及び、比較例3〜4で得られた成形体を用いて、下記に示す特性評価を行った。結果を表1に示す。   The characteristic evaluation shown below was performed using the molded bodies obtained in Examples 7 to 12 and Comparative Examples 3 to 4. The results are shown in Table 1.

3.特性の評価方法
3.1 複合材料組成物
(1)収率
下記式により算出した。
収率(%)=(得られた複合材料組成物の重量/仕込んだ複合材料組成物原料の重量合計)×100
得られた複合材料組成物については、乾燥後の重量を用い、仕込んだ複合材料組成物原料の合計重量に関しては、水分を抜いた量を用いた。
3. Characteristic Evaluation Method 3.1 Composite Material Composition (1) Yield Calculated by the following formula.
Yield (%) = (weight of obtained composite material composition / total weight of prepared composite material raw material) × 100
For the obtained composite material composition, the weight after drying was used, and the total weight of the prepared composite material composition raw material was the amount from which moisture was removed.

3.2 成形体
(1)成形体外観
得られた成形体について、目視で表面にカスレや、ヒビなどの成形不良があるものを×、ないものを○とした。
3.2 Molded body (1) Appearance of molded body For the obtained molded body, “x” indicates that the surface has molding defects such as scraping or cracks, and “o” indicates that there is no molding.

(2)比重測定
比重測定は、JIS K 6911(熱硬化性プラスチック一般試験方法)に準拠して行った。試験片は縦2cm×横2cm×厚み2mmになるように成形体から切り出したものを用いた。
(2) Specific gravity measurement The specific gravity measurement was performed according to JIS K 6911 (General test method for thermosetting plastics). The test piece used was cut from the molded body so as to be 2 cm long × 2 cm wide × 2 mm thick.

(3)熱伝導率の測定
平面方向測定用として、縦10cm×横10cm×厚み2mmの成形体を得た成形条件に対して、成形時間のみを3倍として、縦10mm×横10mm×長さ3cmの成形体を得た。また、厚み方向測定用として、縦10cm×横10cm×厚み2mmの成形体を得た成形条件と同一の成形条件で、縦10cm×横10cm×長さ1.5mmの成形体を得た。得られたそれぞれの成形体から、縦10mm×横10mm×長さ1.5mmになるように切り出して試験片とした。次に、NETZSCH社製のXeフラッシュアナライザーLFA447を用いて、レーザーフラッシュ法により板状試験片の長さ方向の熱伝導率の測定を行った。測定は、大気雰囲気下、25℃の条件下で行った。
(3) Measurement of thermal conductivity For the measurement in the plane direction, the molding time was tripled with respect to the molding conditions for obtaining a molded product of 10 cm in length × 10 cm in width × 2 mm in thickness, 10 mm in length × 10 mm in width × length. A 3 cm shaped body was obtained. Moreover, for the thickness direction measurement, a molded body having a length of 10 cm, a width of 10 cm, and a length of 1.5 mm was obtained under the same molding conditions as those for obtaining a molded body having a length of 10 cm, a width of 10 cm, and a thickness of 2 mm. Each obtained molded body was cut out to be 10 mm long × 10 mm wide × 1.5 mm long to obtain a test piece. Next, the thermal conductivity in the length direction of the plate-shaped test piece was measured by a laser flash method using a Xe flash analyzer LFA447 manufactured by NETZSCH. The measurement was performed at 25 ° C. in an air atmosphere.

(4)曲げ試験
曲げ試験は、JIS K 6911(熱硬化性プラスチック一般試験方法)に準拠して行った。試験片は、縦50mm×横25mm×厚み2mmになるように成形体から切り出したものを用いた。曲げ試験の支点間距離は32mmで行った。
(4) Bending test The bending test was performed in accordance with JIS K 6911 (thermosetting plastic general test method). The test piece used was cut from the molded body so as to be 50 mm long × 25 mm wide × 2 mm thick. The distance between fulcrums in the bending test was 32 mm.

実施例は本発明により得られた複合材料組成物である。そして、実施例1011は、この複合材料組成物を用いた成形体である。
実施例ではいずれも、比較例1〜2で得られた複合材料組成物と比較して凝集物
を経由するため収率が良い。成形体評価において、実施例1011で得られたものは、収率が良いため、成形体の外観不良が起こっていない。比較例3〜4で得られた成形体は、金属繊維と樹脂が凝集体を形成しないため、脱溶媒時に粒子径が網の目より小さな樹脂は、溶媒と共に通過してしまい、複合材料組成物の収率が低下してしまう。それに起因し、成形体の外観が劣る結果となった。実施例10と比較例4の成形物における厚み方向への熱伝導率を比較した場合、実施例10は複合体の作製には凝集物を経由するため、成形体中で金属繊維が偏在せず、厚み方向の熱伝導率が3.0W/mKと通常のプラスチック材料の10倍以上となった。一方、比較例4では、複合体の作製には凝集体を経由しないため、樹脂と金属繊維の比重差が大きく、成形体中で偏在してしまうため、厚み方向の熱伝導率が0.5W/mKという、同様の組成でも差が出てしまう結果であった。このことから、本発明により、樹脂の加工性や軽量性などの特性と、金属の熱伝導性や、電磁波シールド性、剛性などの特性とのバランスに優れた幅広い複合材料組成物を得ることができる。
Example 4-5 is a composite material composition obtained by the present invention. Examples 10 to 11 are molded bodies using this composite material composition.
In each of Examples 4 to 5 , the yield is good because the agglomerates are passed as compared with the composite material compositions obtained in Comparative Examples 1 and 2. In the molded body evaluation, those obtained in Examples 10 to 11 had a good yield, and thus the appearance of the molded body was not defective. In the molded products obtained in Comparative Examples 3 to 4, since the metal fibers and the resin do not form aggregates, the resin having a particle diameter smaller than the mesh size passes through the solvent during solvent removal, and the composite material composition The yield of will decrease. This resulted in a poor appearance of the molded body. When the thermal conductivity in the thickness direction of the molded product of Example 10 and Comparative Example 4 is compared, since Example 10 passes through an agglomerate for the production of the composite, metal fibers are not unevenly distributed in the molded product. The thermal conductivity in the thickness direction was 3.0 W / mK, which was 10 times or more that of ordinary plastic materials. On the other hand, in Comparative Example 4, since the composite is not passed through the agglomerate, the difference in specific gravity between the resin and the metal fiber is large and unevenly distributed in the molded body. Therefore, the thermal conductivity in the thickness direction is 0.5 W. It was a result that a difference occurred even with the same composition of / mK. Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain a wide range of composite material compositions having an excellent balance between properties such as resin processability and light weight and properties such as metal thermal conductivity, electromagnetic wave shielding properties, and rigidity. it can.

本発明において、金属繊維の繊維長を長く維持したまま高い収率で、平面等方性に優れた金属繊維−樹脂複合材料組成物を得ることができ、従来よりも広範囲に、金属繊維と樹脂の配合量を調整することができるため、求められる要求に応じて樹脂の加工性や軽量性などの特性と、金属の熱伝導性や、電磁波シールド性、剛性などの特性とのバランスに優れた幅広い複合材料組成物を得ることができる。
従って、本発明の複合材料組成物より得られた成形体は、パソコンや携帯、プラズマディスプレイテレビ、液晶テレビ、照明器具などの電子製品や、車載用のエレクトロニクス製品の内部機構部品や、筐体などの構成部品への適用や、建築用構造材料、自動車部品などに使用が可能になり、軽量化における燃費の向上や省エネルギー化に寄与することができるため、環境負荷を低減することが可能となる。
In the present invention, it is possible to obtain a metal fiber-resin composite material composition excellent in planar isotropy with a high yield while maintaining the fiber length of the metal fiber long, and in a wider range than before, the metal fiber and the resin. The amount of resin can be adjusted, so that it has an excellent balance between properties such as resin processability and light weight, and metal thermal conductivity, electromagnetic shielding properties, and rigidity according to required requirements. A wide range of composite compositions can be obtained.
Therefore, the molded body obtained from the composite material composition of the present invention can be used for electronic products such as personal computers, mobile phones, plasma display televisions, liquid crystal televisions, lighting fixtures, internal mechanical parts of automotive electronic products, housings, etc. It can be used for structural components, structural materials for construction, automobile parts, etc., and can contribute to improvement of fuel efficiency and energy saving in weight reduction, so it is possible to reduce the environmental load. .

Claims (11)

構成材料を溶媒に分散させた後、高分子凝集剤を添加し、構成材料をフロック状に凝集させ、その凝集物を溶媒と分離させた後、その溶媒を除去してなる複合材料組成物の製造方法であって、
前記構成材料は、
(A)イオン交換能を有する粉末状物質、
(B)金属繊維、
(C)樹脂、
(D)金属繊維以外のフィブリル化した繊維
を含み、
前記(B)金属繊維の含有量は、複合材料組成物全体の60質量%以上90質量%以下であることを特徴とする複合材料組成物の製造方法。
After the constituent materials are dispersed in a solvent, a polymer flocculant is added, the constituent materials are aggregated in a floc form, the aggregate is separated from the solvent, and then the solvent is removed. A manufacturing method comprising:
The constituent materials are:
(A) a powdery substance having ion exchange capacity,
(B) metal fiber,
(C) resin,
(D) including fibrillated fibers other than metal fibers,
Content of said (B) metal fiber is 60 mass% or more and 90 mass% or less of the whole composite material composition, The manufacturing method of the composite material composition characterized by the above-mentioned.
前記(A)イオン交換能を有する粉末状物質が、粘土鉱物、鱗片状シリカ微粒子、ハイドロタルサイト類、フッ素テニオライト及び膨潤性合成雲母から選ばれる少なくとも1種の層間化合物であることを特徴とする請求項1記載の複合材料組成物の製造方法。 (A) The powdery substance having ion exchange ability is at least one intercalation compound selected from clay minerals, scaly silica fine particles, hydrotalcites, fluorine teniolite and swellable synthetic mica. The manufacturing method of the composite material composition of Claim 1. 前記(A)イオン交換能を有する粉末状物質が、スメクタイト、ハロイサイト、カネマイト、ケニヤイト、燐酸ジルコニウム及び燐酸チタニウムから選ばれる少なくとも1種の粘土鉱物を含むことを特徴とする請求項1に記載の複合材料組成物の製造方法。 2. The composite according to claim 1, wherein (A) the powdery substance having ion exchange capacity contains at least one clay mineral selected from smectite, halloysite, kanemite, kenyanite, zirconium phosphate and titanium phosphate. A method for producing a material composition. 前記(A)イオン交換能を有する粉末状物質が、モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サポナイト、ヘクトライト、ソーコナイト及びスチーブンサイトから選ばれる少なくとも1種のスメクタイトを含むことを特徴とする請求項1に記載の複合材料組成物の製造方法。 The powdery substance having ion exchange capacity (A) contains at least one smectite selected from montmorillonite, beidellite, nontronite, saponite, hectorite, soconite and stevensite. A method for producing the composite material composition described. 前記(A)イオン交換能を有する粉末状物質がモンモリロナイトを含むことを特徴とする請求項1に記載の複合材料組成物の製造方法。 2. The method for producing a composite material composition according to claim 1, wherein the powdery substance (A) having ion exchange capacity contains montmorillonite. 前記(A)イオン交換能を有する粉末状物質の含有量は、複合材料組成物全体の0.1質量%以上30質量%以下であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の複合材料組成物の製造方法。 The content of the powdery substance having ion exchange capacity (A) is 0.1% by mass or more and 30% by mass or less of the entire composite material composition. The manufacturing method of the composite material composition as described in any one of. 前記(B)金属繊維を構成する金属元素は、アルミニウム、銀、銅、マグネシウム、鉄、クロム、ニッケル、チタン、亜鉛、錫、モリブデン及びタングステンから選ばれる少なくとも1種の金属元素を含むことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一項に記載の複合材料組成物の製造方法。 The metal element constituting the metal fiber (B) contains at least one metal element selected from aluminum, silver, copper, magnesium, iron, chromium, nickel, titanium, zinc, tin, molybdenum and tungsten. A method for producing a composite material composition according to any one of claims 1 to 6. 前記(B)金属繊維の平均繊維長さが500μm以上10mm以下であることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか一項に記載の複合材料組成物の製造方法。 The method for producing a composite material composition according to any one of claims 1 to 7, wherein an average fiber length of the (B) metal fiber is 500 µm or more and 10 mm or less. (D)金属繊維以外のフィブリル化した繊維が、木材繊維、木綿、麻、羊毛などの天然繊維、レーヨン繊維などの再生繊維、セルロース繊維などの半合成繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維、ポリイミド繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維ポリパラフェニレンベンズオキサゾール繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリアクリロニトリル繊維、エチレンビニルアルコール繊維などの合成繊維、ならびに、炭素繊維、ガラス繊維、セラミック繊維などの無機繊維から選ばれる少なくとも1種の繊維を含むことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の複合材料組成物の製造方法。 (D) Fibrilized fibers other than metal fibers are natural fibers such as wood fibers, cotton, hemp and wool, regenerated fibers such as rayon fibers, semi-synthetic fibers such as cellulose fibers, polyamide fibers, aramid fibers, polyimide fibers, From synthetic fibers such as polyvinyl alcohol fiber, polyester fiber, acrylic fiber polyparaphenylene benzoxazole fiber, polyethylene fiber, polypropylene fiber, polyacrylonitrile fiber, ethylene vinyl alcohol fiber, and inorganic fiber such as carbon fiber, glass fiber, and ceramic fiber The method for producing a composite material composition according to any one of claims 1 to 8, comprising at least one selected fiber. 前記(C)樹脂が、平均粒径が500μm以下であることを特徴とする請求項1ないし9のいずれか一項に記載の複合材料組成物の製造方法。 The method for producing a composite material composition according to any one of claims 1 to 9, wherein the resin (C) has an average particle diameter of 500 µm or less. 前記溶媒の沸点が50℃以上200℃以下であることを特徴とする請求項1ないし10のいずれか一項に記載の複合材料組成物の製造方法 The method for producing a composite material composition according to claim 1, wherein the solvent has a boiling point of 50 ° C. or higher and 200 ° C. or lower .
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