JPH01269521A - ウィスカー強化プラスチックの製造方法 - Google Patents
ウィスカー強化プラスチックの製造方法Info
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- JPH01269521A JPH01269521A JP63096797A JP9679788A JPH01269521A JP H01269521 A JPH01269521 A JP H01269521A JP 63096797 A JP63096797 A JP 63096797A JP 9679788 A JP9679788 A JP 9679788A JP H01269521 A JPH01269521 A JP H01269521A
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Landscapes
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、強化プラスチック複合材料の製造方法に関し
、さらに詳しくは、ウィスカーで強化した熱可塑性樹脂
複合材料の製造方法に関する。
、さらに詳しくは、ウィスカーで強化した熱可塑性樹脂
複合材料の製造方法に関する。
熱可塑性樹脂を基材としウィスカー強化材として基材マ
トリックス連続相に強化材分散相を分散一体化させて製
造される強化プラスチック複合材料は高い強度を有する
優れた産業資材として期待されている。
トリックス連続相に強化材分散相を分散一体化させて製
造される強化プラスチック複合材料は高い強度を有する
優れた産業資材として期待されている。
一般に取扱を容易にするために通常はタブレット、ビル
、ペレット、ビスケット等の予備成形物中間製品として
製造され、その後に最終製品に加工される。予備成形物
中間製品を経ずに基材と強化材とから一工程で最終製品
を製造することもでき、この場合は通常、射出成形技術
を用いる方法が採用される。いずれの場合も繊維強化プ
ラスチツク複合材料を製造するに際し、可塑化溶融状態
の樹脂中にウィスカーを分散させた後に冷却固化させて
複合材料を製造するものであるが、溶融樹脂とウィスカ
ーとの混合物はウィスカーの混合比が体積率（Ｖｏｌｕ
ｎｅ Ｆｒａｃｔｉｏｎ Ｖｆ）で１０数％に達すると
流動性を失うため均質に混合することができなくなり、
これらの従来の方法ではウィスカーの体積率が高く優れ
た特性を有する複合材料を製造するのは困難であった。
、ペレット、ビスケット等の予備成形物中間製品として
製造され、その後に最終製品に加工される。予備成形物
中間製品を経ずに基材と強化材とから一工程で最終製品
を製造することもでき、この場合は通常、射出成形技術
を用いる方法が採用される。いずれの場合も繊維強化プ
ラスチツク複合材料を製造するに際し、可塑化溶融状態
の樹脂中にウィスカーを分散させた後に冷却固化させて
複合材料を製造するものであるが、溶融樹脂とウィスカ
ーとの混合物はウィスカーの混合比が体積率（Ｖｏｌｕ
ｎｅ Ｆｒａｃｔｉｏｎ Ｖｆ）で１０数％に達すると
流動性を失うため均質に混合することができなくなり、
これらの従来の方法ではウィスカーの体積率が高く優れ
た特性を有する複合材料を製造するのは困難であった。
ウィスカーの体積率の向上は、粉末の基材とウィスカー
とを一工程で溶融混合すると共に最終製品を製造すべく
射出成形を用いる場合に特に困難となり、通常は体積率
１２〜１３％に留まる。ウィスカープリフォームを形成
し、そこに樹脂を含浸する方法によれば射出成形に較べ
ると比較的高い体積率の製品を得ることもできるが、均
一なプリフォーム製造が難しいことおよびプリフォーム
に樹脂を含浸させる時にプリフォームの圧縮やひび割れ
が生じるため好適な複合材料を得にくいという問題があ
る。従って、これらの従来の技術の問題点を解消し優れ
た特性を有するウィスカー強化複合材料を製造し得る製
造方法の実現が望まれている。
とを一工程で溶融混合すると共に最終製品を製造すべく
射出成形を用いる場合に特に困難となり、通常は体積率
１２〜１３％に留まる。ウィスカープリフォームを形成
し、そこに樹脂を含浸する方法によれば射出成形に較べ
ると比較的高い体積率の製品を得ることもできるが、均
一なプリフォーム製造が難しいことおよびプリフォーム
に樹脂を含浸させる時にプリフォームの圧縮やひび割れ
が生じるため好適な複合材料を得にくいという問題があ
る。従って、これらの従来の技術の問題点を解消し優れ
た特性を有するウィスカー強化複合材料を製造し得る製
造方法の実現が望まれている。
本発明は、製品におけるウィスカーの体積率を自由に調
節でき安定した品質を有すると共にウィスカーの分散が
良好なウィスカー強化プラスチックの製造方法を提供す
ることを目的とする。
節でき安定した品質を有すると共にウィスカーの分散が
良好なウィスカー強化プラスチックの製造方法を提供す
ることを目的とする。
本発明によれば、ウィスカー強化プラスチックを製造す
るに際し、一端を真空手段に連結し内部を摺動子が摺動
する実質的に円筒形の形状の容器の真空手段に連結した
端部と摺動子との間に画成される粉体充填室にウィスカ
ーと熱可塑性樹脂との粉体混合物を充填し、真空手段に
より粉体充填室を実質的に真空にし、容器を加熱すると
共に摺動子を介して粉体充填室に圧力を加えることを特
徴とするウィスカー強化プラスチックの製造方法が提供
される。
るに際し、一端を真空手段に連結し内部を摺動子が摺動
する実質的に円筒形の形状の容器の真空手段に連結した
端部と摺動子との間に画成される粉体充填室にウィスカ
ーと熱可塑性樹脂との粉体混合物を充填し、真空手段に
より粉体充填室を実質的に真空にし、容器を加熱すると
共に摺動子を介して粉体充填室に圧力を加えることを特
徴とするウィスカー強化プラスチックの製造方法が提供
される。
本発明におけるウィスカーは、単結晶繊維および気相成
長繊維全般を含むものであり具体的には炭化ケイ素ウィ
スカー、窒化ケイ素ウィスカー、チタン酸カリウムウィ
スカー、気相成長炭素繊維グラファイトウィスカー等が
含まれる。
長繊維全般を含むものであり具体的には炭化ケイ素ウィ
スカー、窒化ケイ素ウィスカー、チタン酸カリウムウィ
スカー、気相成長炭素繊維グラファイトウィスカー等が
含まれる。
使用する材料をウィスカーと熱可塑性樹脂との粉体ある
いは固体混合物とすることにより、これらの混合比を任
意に調節して製品におけるウィスカーの体積率を従来と
比較して高くすることが可能となる。
いは固体混合物とすることにより、これらの混合比を任
意に調節して製品におけるウィスカーの体積率を従来と
比較して高くすることが可能となる。
ウィスカーと熱可塑性樹脂との粉体混合物を充填した粉
体充填室を真空手段により実質的に真空にして加熱する
と共に加圧すると、ウィスカーと樹脂の間に残留してい
るガス分までも有効に除去され、溶融樹脂が微細構造内
部にまで充分に浸透し、構造は極めて緻密となり、樹脂
の含浸が飽和値に達するため品質が安定化して製品にお
けるボイド等の欠陥が除去される。
体充填室を真空手段により実質的に真空にして加熱する
と共に加圧すると、ウィスカーと樹脂の間に残留してい
るガス分までも有効に除去され、溶融樹脂が微細構造内
部にまで充分に浸透し、構造は極めて緻密となり、樹脂
の含浸が飽和値に達するため品質が安定化して製品にお
けるボイド等の欠陥が除去される。
本発明のウィスカー強化グラスチックの製造方法によっ
て製造したウィスカー強化グラスチックは、分散が良好
であり製品におけるウィスカーの体積率を任意に設定で
き従来と比較して通かに高くすることが可能で、その変
動は温かであり品質は極めて安定化する。
て製造したウィスカー強化グラスチックは、分散が良好
であり製品におけるウィスカーの体積率を任意に設定で
き従来と比較して通かに高くすることが可能で、その変
動は温かであり品質は極めて安定化する。
さらに、樹脂の含浸が充分であるためＷ４遣の緻密な従
来より強度の高い優れた特性を有するウィスカー強化プ
ラスチックを得ることかできる。
来より強度の高い優れた特性を有するウィスカー強化プ
ラスチックを得ることかできる。
以下に実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、
本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。
本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。
尺立皿ユ
気相成長によって製造した直径的０，２μｍ、長さ約２
０μｍの気相成長炭素繊維を熱処理したグラファイトウ
ィスカー２５ｇを平均粒径３ｐｍの熱可塑性樹脂ナイロ
ン６．６．３０ｇと均一に混合し第１図（ａ）に示す装
置の粉体充填室１０に充填する。使用するウィスカーの
比重は２．２５、熱可塑性樹脂の比重は１．１１であり
、これらから、製品におけるウィスカーの体積率の理論
値は２９％と計算される。
０μｍの気相成長炭素繊維を熱処理したグラファイトウ
ィスカー２５ｇを平均粒径３ｐｍの熱可塑性樹脂ナイロ
ン６．６．３０ｇと均一に混合し第１図（ａ）に示す装
置の粉体充填室１０に充填する。使用するウィスカーの
比重は２．２５、熱可塑性樹脂の比重は１．１１であり
、これらから、製品におけるウィスカーの体積率の理論
値は２９％と計算される。
粉体充填室１０と真空装置（図示せず）とを接続するパ
イプに設けたバルブ１２を開いて粉体充填室１０を脱気
し内部を真空にする。
イプに設けたバルブ１２を開いて粉体充填室１０を脱気
し内部を真空にする。
粉体充填室１０とバルブ１２との間に適当なフィルタを
設ければ、真空装置への粉体の飛散を防止することがで
きる０例えば、ベーキング用ヒータ１４とする加熱手段
を用いて粉体充填室を加熱し、同時にピストン１６を介
して加圧する。加熱温度は熱可塑性樹脂が粉体充填室１
０内で溶融状態になる温度、例えば２２０〜２４０℃と
すれば充分である。加圧圧力は１０ｋｇ／−以上とすれ
ば好適であり、工程の進行と共に粉体充填室１０に充填
した粉体の容積は漸次減少し、最初の容積の約２０％と
なりほぼ一定値に達する。加熱加圧による粉本の容積減
少開始から一定値に達し工程を終了するまでの所要時間
は約３０分である。真空装置とバルブ１２とを操作して
粉体充填室１０を常圧に戻した後に製品を収り出す、こ
の方法によって得られたウィスカー強化プラスチックの
特性を第１表に示す。
設ければ、真空装置への粉体の飛散を防止することがで
きる０例えば、ベーキング用ヒータ１４とする加熱手段
を用いて粉体充填室を加熱し、同時にピストン１６を介
して加圧する。加熱温度は熱可塑性樹脂が粉体充填室１
０内で溶融状態になる温度、例えば２２０〜２４０℃と
すれば充分である。加圧圧力は１０ｋｇ／−以上とすれ
ば好適であり、工程の進行と共に粉体充填室１０に充填
した粉体の容積は漸次減少し、最初の容積の約２０％と
なりほぼ一定値に達する。加熱加圧による粉本の容積減
少開始から一定値に達し工程を終了するまでの所要時間
は約３０分である。真空装置とバルブ１２とを操作して
粉体充填室１０を常圧に戻した後に製品を収り出す、こ
の方法によって得られたウィスカー強化プラスチックの
特性を第１表に示す。
尺土■ユ
加圧手段を第１図（ｂ）に示すように例えば油のような
液体圧力媒体１８により駆動する摺動子２０（金属製、
プラスチックス製またはゴム製）とする以外は実施例１
とほぼ同様にしてウィスカー強化プラスチックを製造す
る。この方法によって得られたウィスカー強化プラスチ
ックの特性を第１表に示す。
液体圧力媒体１８により駆動する摺動子２０（金属製、
プラスチックス製またはゴム製）とする以外は実施例１
とほぼ同様にしてウィスカー強化プラスチックを製造す
る。この方法によって得られたウィスカー強化プラスチ
ックの特性を第１表に示す。
匿敷且ニ
ゲラファイトウィスカーのプリフォームを円柱型容器内
に作製し、真空引き後、溶融ナイロンを含浸固化し、試
験片を切り出し、特性を調べた結果を第１表に示す。
に作製し、真空引き後、溶融ナイロンを含浸固化し、試
験片を切り出し、特性を調べた結果を第１表に示す。
第 １ 表
ウィスカー強化プラスチック製品の特性
第１図は、本発明のウィスカー強化プラスチックの製造
方法を実施する際に使用する装置の断面を概念的に示し
た説明図である。第１図（ａ）は摺動子としてピストン
を用いるもの、第１図（ｂ）は液体圧力媒体により圧力
を加えるものである。 １０・・・粉体充填室 １２・・・バルブ １４・・・ベーキング用ヒータ １６・・・ピストン １８・・・液体圧力媒体 ２０・・・摺動子 （ｂ）
方法を実施する際に使用する装置の断面を概念的に示し
た説明図である。第１図（ａ）は摺動子としてピストン
を用いるもの、第１図（ｂ）は液体圧力媒体により圧力
を加えるものである。 １０・・・粉体充填室 １２・・・バルブ １４・・・ベーキング用ヒータ １６・・・ピストン １８・・・液体圧力媒体 ２０・・・摺動子 （ｂ）
Claims (1)
- （１）ウィスカー強化プラスチックを製造するに際し、
一端を真空手段に連結し内部を摺動子が摺動する実質的
に円筒形の形状の容器の真空手段に連結した端部と摺動
子との間に画成される粉体充填室にウィスカーと熱可塑
性樹脂との粉体混合物を充填し、真空手段により粉体充
填室を実質的に真空にし、容器を加熱すると共に摺動子
を介して粉体充填室に圧力を加えることを特徴とするウ
ィスカー強化プラスチックの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63096797A JPH0751322B2 (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | ウィスカー強化プラスチックの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63096797A JPH0751322B2 (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | ウィスカー強化プラスチックの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01269521A true JPH01269521A (ja) | 1989-10-27 |
| JPH0751322B2 JPH0751322B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=14174617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63096797A Expired - Lifetime JPH0751322B2 (ja) | 1988-04-21 | 1988-04-21 | ウィスカー強化プラスチックの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0751322B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002094529A1 (fr) * | 2001-05-24 | 2002-11-28 | Toray Industries, Inc. | Comprime, procede de production de ce comprime, et article moule obtenu a partir de ce comprime |
-
1988
- 1988-04-21 JP JP63096797A patent/JPH0751322B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002094529A1 (fr) * | 2001-05-24 | 2002-11-28 | Toray Industries, Inc. | Comprime, procede de production de ce comprime, et article moule obtenu a partir de ce comprime |
| US7514144B2 (en) | 2001-05-24 | 2009-04-07 | Toray Industries, Inc. | Tablet, process for producing the same, and molded article obtained therefrom |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0751322B2 (ja) | 1995-06-05 |
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Legal Events
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