JPH0195158A - 熱可塑性樹脂成形材料 - Google Patents
熱可塑性樹脂成形材料Info
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- JPH0195158A JPH0195158A JP25137287A JP25137287A JPH0195158A JP H0195158 A JPH0195158 A JP H0195158A JP 25137287 A JP25137287 A JP 25137287A JP 25137287 A JP25137287 A JP 25137287A JP H0195158 A JPH0195158 A JP H0195158A
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Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、I) P S (ポリフェニレンサルファイ
ド)ム(脂や、LCP(液晶ポリマー)樹脂、ポリエー
テルサル7オン(1) E s )11脂、ポリアミド
(PA)!?脂、ポリエーテルイミド(P E I Y
脂等で、代表される熱可塑性プラスチックのもつ優れた
機械的性質、電気的性質、寸法安定性、耐熱性、耐薬品
性などの58特性を生かして、電気電子機器、車両及び
航空機、船舶機器等の部品、スポーツ・レジャー用品等
の各分野で広く使用することがでさる複合成形材料で、
詳しくは熱可塑性O(脂と、特殊形状とした炭素または
黒鉛若しくはアモルファスカーボンと、無機充填剤とを
主要材料とし、これらを均一または略均−に混合してな
る精密成形用熱可塑性樹脂成形材料に関するものである
。
ド)ム(脂や、LCP(液晶ポリマー)樹脂、ポリエー
テルサル7オン(1) E s )11脂、ポリアミド
(PA)!?脂、ポリエーテルイミド(P E I Y
脂等で、代表される熱可塑性プラスチックのもつ優れた
機械的性質、電気的性質、寸法安定性、耐熱性、耐薬品
性などの58特性を生かして、電気電子機器、車両及び
航空機、船舶機器等の部品、スポーツ・レジャー用品等
の各分野で広く使用することがでさる複合成形材料で、
詳しくは熱可塑性O(脂と、特殊形状とした炭素または
黒鉛若しくはアモルファスカーボンと、無機充填剤とを
主要材料とし、これらを均一または略均−に混合してな
る精密成形用熱可塑性樹脂成形材料に関するものである
。
〈従来の技術〉
従来この種の精密成形用材料としては、実用に供されて
いるものに、 (1)ガラス繊維とPPSやPEIとを主要材料とし、
これを均一または略均−に混合してなる成形材料。
いるものに、 (1)ガラス繊維とPPSやPEIとを主要材料とし、
これを均一または略均−に混合してなる成形材料。
(2)ガラス繊維と熱可塑性!(脂とを主要材料とし、
これを均一または略均−に混合してなる成形材料。
これを均一または略均−に混合してなる成形材料。
(3)ガラス繊維と熱可塑性樹脂とを主要材料とし、こ
れに無機充填剤を混合して均一または略均−に混合して
なる成形材料。
れに無機充填剤を混合して均一または略均−に混合して
なる成形材料。
(4) カーボン繊維とPPS樹脂とを主要材料とし
金属微粉末等を添加し、これらを均一または略均−に混
合してなる成形材料。
金属微粉末等を添加し、これらを均一または略均−に混
合してなる成形材料。
等がある。
〈発明が解決しようとする問題点〉
然し乍ら、上記従来の各成形材料による場合は、それら
による成形品において、各々大のような問題、−礼を有
していた。
による成形品において、各々大のような問題、−礼を有
していた。
即ち、(1)の成形材料による場合は、成形時の流動性
を保持する上でガラス繊維の上限含有率が重量百分率に
おいて40パーセント以下に制約される。成形時の材料
の流動状況によってガラス繊維の配向性が異なり、それ
に起因して成形収縮で方向性による差異が生じ、成形品
が歪、変形し易いという問題があった。また、ガラス繊
維の重量百分率が増加するに従い、成形品の表面平滑性
が悪くなり、摺動特性が悪くなる。
を保持する上でガラス繊維の上限含有率が重量百分率に
おいて40パーセント以下に制約される。成形時の材料
の流動状況によってガラス繊維の配向性が異なり、それ
に起因して成形収縮で方向性による差異が生じ、成形品
が歪、変形し易いという問題があった。また、ガラス繊
維の重量百分率が増加するに従い、成形品の表面平滑性
が悪くなり、摺動特性が悪くなる。
(2)の成形材料による場合は、通常プラス繊維の含有
率が30パーセント以下で、流動性は良好であるが、反
面、成形品の表面にヒケによる歪が発生しrこり、〃ラ
ス1a維の配向性によ智)変形やソリが発生する。また
、複雑な形状や、精密成形品の材料としては不適であり
、用途としては凡用へvt部品等にしか向がないという
問題があった。
率が30パーセント以下で、流動性は良好であるが、反
面、成形品の表面にヒケによる歪が発生しrこり、〃ラ
ス1a維の配向性によ智)変形やソリが発生する。また
、複雑な形状や、精密成形品の材料としては不適であり
、用途としては凡用へvt部品等にしか向がないという
問題があった。
(3)の成形材料の場合は、例えば無機充填剤を多く充
填させることにより、プラス繊維の配向性による変形が
比較的少ないが、逆に給油率が大きくなり、成形時の流
動性が悪くなり、小物の肉薄成形品の製造が不可能にな
る。また、逆に無機充填剤を少なく充填すると、流動性
は良くなるが、ガラス繊維の配向性による変形が大きく
なるため精SIe摺動部品としては使用ができないとい
う問題があった。
填させることにより、プラス繊維の配向性による変形が
比較的少ないが、逆に給油率が大きくなり、成形時の流
動性が悪くなり、小物の肉薄成形品の製造が不可能にな
る。また、逆に無機充填剤を少なく充填すると、流動性
は良くなるが、ガラス繊維の配向性による変形が大きく
なるため精SIe摺動部品としては使用ができないとい
う問題があった。
以上如く従来から実用に供されている成形材料は何れの
ものも、近年とみに脚光を浴び、将来にわたってその進
歩に者しい期待が寄せられている電子産業やオートメー
ション機器分野、尤関係分野等で使用する各種デバイス
、精密部品など寸法精度、寸法安定性、熱膨張係数、熱
伝導率、表面平滑性、摺動性に対する要求度の高い成形
品には適さず、それだけ用途範囲の狭い材料であった。
ものも、近年とみに脚光を浴び、将来にわたってその進
歩に者しい期待が寄せられている電子産業やオートメー
ション機器分野、尤関係分野等で使用する各種デバイス
、精密部品など寸法精度、寸法安定性、熱膨張係数、熱
伝導率、表面平滑性、摺動性に対する要求度の高い成形
品には適さず、それだけ用途範囲の狭い材料であった。
く問題点を解決するための手段〉
上記の如きvf徴を有する本発明に係る成形材料の基本
的な技術思想は、混合材料として熱膨張係数の小さい、
摺動特性の良い、導電性を有する炭素または黒鉛または
7モル7アスカーボンを球状化して成形品に高充填させ
ることによって性能の向」二を計ろうとするものであっ
て、これら炭素または黒鉛若しくはアモルファスカーボ
ンを球状に形成し、これを成形材料中に占める割合を非
常に高くし、加熱加圧成形時に球状材と球状材との間に
、熱可塑性fJ(Jiffと微小な無機充填剤または粒
子径の小さい球状の炭素または球状の黒鉛または球状の
アモル77スカーボン等を細密充填させて、成形材の緻
密性を補償させ、成形品の成形収縮率を可及的に小さく
すること、成形材料中に炭素または黒鉛またはアモル7
7スカーボンを高含有させることに伴なって生じる流動
性の低下をこれら炭素または黒鉛またはアモルファスカ
ーボンを球状とすること及び無機充填剤の硬度を低くす
ることによって補償し、更に無機充填剤または粒子径の
小さい球状の炭素または黒鉛またはアモルファスカーボ
ン等の混入によって高緻密化し、成形品の寸法精度、寸
法安定性及1表面平滑性を者しく改善することをできる
ようにした。
的な技術思想は、混合材料として熱膨張係数の小さい、
摺動特性の良い、導電性を有する炭素または黒鉛または
7モル7アスカーボンを球状化して成形品に高充填させ
ることによって性能の向」二を計ろうとするものであっ
て、これら炭素または黒鉛若しくはアモルファスカーボ
ンを球状に形成し、これを成形材料中に占める割合を非
常に高くし、加熱加圧成形時に球状材と球状材との間に
、熱可塑性fJ(Jiffと微小な無機充填剤または粒
子径の小さい球状の炭素または球状の黒鉛または球状の
アモル77スカーボン等を細密充填させて、成形材の緻
密性を補償させ、成形品の成形収縮率を可及的に小さく
すること、成形材料中に炭素または黒鉛またはアモル7
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性の低下をこれら炭素または黒鉛またはアモルファスカ
ーボンを球状とすること及び無機充填剤の硬度を低くす
ることによって補償し、更に無機充填剤または粒子径の
小さい球状の炭素または黒鉛またはアモルファスカーボ
ン等の混入によって高緻密化し、成形品の寸法精度、寸
法安定性及1表面平滑性を者しく改善することをできる
ようにした。
また、球状の炭素または球状の黒鉛または球状の7モル
7アスカーボンは、ピッチまた1土7二/−ル樹脂等を
原料として製造するが、原料及び%1遺方法によって球
状の炭素、黒鉛、アモルファスカーボンの硬度はモース
硬度で2乃至8と異なるが成形品の強度、硬度を向上さ
せるためには、モース硬度5乃至7のものを使用するこ
とが好ましい。
7アスカーボンは、ピッチまた1土7二/−ル樹脂等を
原料として製造するが、原料及び%1遺方法によって球
状の炭素、黒鉛、アモルファスカーボンの硬度はモース
硬度で2乃至8と異なるが成形品の強度、硬度を向上さ
せるためには、モース硬度5乃至7のものを使用するこ
とが好ましい。
硬度の硬い球状の炭素、黒鉛、アモルファスカーボンと
併用する無機充填剤の硬度を、モース硬度で5以下のも
のを選定し組み合わせすることによって材料の流動性を
よりスムースにし、成形品の平滑性が更に改善され、摺
動部品等で蒙求される摺動面に接する相手材のキズ、摩
耗の発生を者しく改善した熱可塑性成形材料を提供する
点に目的を有する。
併用する無機充填剤の硬度を、モース硬度で5以下のも
のを選定し組み合わせすることによって材料の流動性を
よりスムースにし、成形品の平滑性が更に改善され、摺
動部品等で蒙求される摺動面に接する相手材のキズ、摩
耗の発生を者しく改善した熱可塑性成形材料を提供する
点に目的を有する。
この目的を達成するための本発明に係る熱可塑性樹脂材
料は、熱可塑性υ(脂に混合すべき炭素または黒鉛また
はアモルファスカーボンを球状とし、かつ、その大きさ
を1乃至70μ屑の直径のものを使用し、また無機充填
剤としてはモース硬度で5以下のものを選定し、かつ、
10μl以下の粒径のものを使用し、これら球状の炭素
または球状の黒鉛または球状のアモルファスカーボン若
しくはこれらの混合物の成形材料全体に対する配合比が
重量百分率で30乃至70パーセント、モース硬度5以
下の無代充填剤の配合比が2乃至30パーセント、熱可
塑性樹脂の配合比が25乃至50パーセントとした点に
ある。
料は、熱可塑性υ(脂に混合すべき炭素または黒鉛また
はアモルファスカーボンを球状とし、かつ、その大きさ
を1乃至70μ屑の直径のものを使用し、また無機充填
剤としてはモース硬度で5以下のものを選定し、かつ、
10μl以下の粒径のものを使用し、これら球状の炭素
または球状の黒鉛または球状のアモルファスカーボン若
しくはこれらの混合物の成形材料全体に対する配合比が
重量百分率で30乃至70パーセント、モース硬度5以
下の無代充填剤の配合比が2乃至30パーセント、熱可
塑性樹脂の配合比が25乃至50パーセントとした点に
ある。
〈作用〉
上記の如くした本発明に係る成形材料の基本的な技術思
想は、熱可塑性樹脂をN宋とし、その混合材としての炭
素または黒鉛またはアモルファスカーボンを球状のむの
とし、かつ、その大きさを特定して、使用することによ
り成形時の材料の流動性を大幅に向上させることができ
るようにした点にあり、このようにすることによって熱
可塑性樹脂の含有率を可及的に低くすることができる。
想は、熱可塑性樹脂をN宋とし、その混合材としての炭
素または黒鉛またはアモルファスカーボンを球状のむの
とし、かつ、その大きさを特定して、使用することによ
り成形時の材料の流動性を大幅に向上させることができ
るようにした点にあり、このようにすることによって熱
可塑性樹脂の含有率を可及的に低くすることができる。
即ち、充填剤の含有率を高くすることによって射出成形
時に球状の炭素または球状の黒鉛または球状のアモルフ
ァスカーボンの粒子間にモース硬度5以下の無機充填剤
と熱可塑性0(脂とを高密度に充填させて成形品の成形
収縮を非常に小さくすることによって成形品のヒケをな
くすことが可能となる。また球状の炭素または球状の黒
鉛または球状のアモルファスカーボンとともに使用する
無機充填剤においても球状のものを使用することは成形
品の充填性を向上させるためには有効であるが、樹脂の
含有率を低くすることによって生じる流動性の低下は球
状とした炭素または黒鉛またはアモルファスカーボンに
よって大幅に改善できるのである。また、平均粒径が1
乃至7()μ屑の球状の炭素または球状の黒鉛または球
状のアモル77スカーボンを用いることによって成形収
縮率を小さくし、成形収縮においても方向性のない表面
の平滑な優れた成形品が得られる。
時に球状の炭素または球状の黒鉛または球状のアモルフ
ァスカーボンの粒子間にモース硬度5以下の無機充填剤
と熱可塑性0(脂とを高密度に充填させて成形品の成形
収縮を非常に小さくすることによって成形品のヒケをな
くすことが可能となる。また球状の炭素または球状の黒
鉛または球状のアモルファスカーボンとともに使用する
無機充填剤においても球状のものを使用することは成形
品の充填性を向上させるためには有効であるが、樹脂の
含有率を低くすることによって生じる流動性の低下は球
状とした炭素または黒鉛またはアモルファスカーボンに
よって大幅に改善できるのである。また、平均粒径が1
乃至7()μ屑の球状の炭素または球状の黒鉛または球
状のアモル77スカーボンを用いることによって成形収
縮率を小さくし、成形収縮においても方向性のない表面
の平滑な優れた成形品が得られる。
また、摺動性の良い球状の炭素または球状の黒鉛または
球状のアモルファスカーボンと硬度の低い粒径の小さな
無機充填剤を配合することにより、摺動特性が大幅に改
善され、摺動面に接する相手材のキズ発生及び摩耗を大
幅に防止することができるのである。
球状のアモルファスカーボンと硬度の低い粒径の小さな
無機充填剤を配合することにより、摺動特性が大幅に改
善され、摺動面に接する相手材のキズ発生及び摩耗を大
幅に防止することができるのである。
以下これらの各点に関して本発明者らが発明し究明した
:1【項について仔細に詳述する。
:1【項について仔細に詳述する。
即ち、球状の炭素まjこは球状の黒鉛は熱膨張係数が一
〇 、 I X 10−’/”C乃至5×10”6/℃
と極めて小さく精密成形品等に使用する熱可塑性樹脂の
内エンプラのように成形温度の比較的高い材料に高含有
させることは成形収縮を抑制する上で有効である。
〇 、 I X 10−’/”C乃至5×10”6/℃
と極めて小さく精密成形品等に使用する熱可塑性樹脂の
内エンプラのように成形温度の比較的高い材料に高含有
させることは成形収縮を抑制する上で有効である。
然しなから、熱可塑性樹脂は冷却同化時に0.5乃至2
パ一セント程度の収縮を起こすものであり、この収縮に
よって球状の炭素または球状の黒鉛若しくは球状のアモ
ルファスカーボンと↑M脂との間に内部応力が発生し、
成形品の変形や0I脂層に生じる微細クラックにより精
密成形品を得ることができない。
パ一セント程度の収縮を起こすものであり、この収縮に
よって球状の炭素または球状の黒鉛若しくは球状のアモ
ルファスカーボンと↑M脂との間に内部応力が発生し、
成形品の変形や0I脂層に生じる微細クラックにより精
密成形品を得ることができない。
本発明はこのような点に鑑み、熱膨張係数が8I脂(4
0〜15 (I X 10〜6/℃)に比べて小さい無
機充填剤(5〜8 X 10−6/’C)を添加するこ
と、または無機充填剤の代わりに平均粒径の2μl以下
の粒径の小さな球状の炭素または黒鉛またはアモルファ
スカーボンを添加することによって熱可塑性成形材料の
成形収縮を小さくし、球状の炭素または球状の黒鉛また
は球状のアモル77スカーボンと樹脂との間の内部応力
の発生を緩和または分散させて成形品の変形や強度低下
を招くことなく、成形収縮を改Hできるのである。
0〜15 (I X 10〜6/℃)に比べて小さい無
機充填剤(5〜8 X 10−6/’C)を添加するこ
と、または無機充填剤の代わりに平均粒径の2μl以下
の粒径の小さな球状の炭素または黒鉛またはアモルファ
スカーボンを添加することによって熱可塑性成形材料の
成形収縮を小さくし、球状の炭素または球状の黒鉛また
は球状のアモル77スカーボンと樹脂との間の内部応力
の発生を緩和または分散させて成形品の変形や強度低下
を招くことなく、成形収縮を改Hできるのである。
また、球状の炭素または球状の黒鉛または球状のアモル
ファスカーボンの粒径の組み介わせにより樹脂の含有率
を少なくすることが可能となり、成形収縮を小さくする
ことができる。
ファスカーボンの粒径の組み介わせにより樹脂の含有率
を少なくすることが可能となり、成形収縮を小さくする
ことができる。
また、本発明に使用する球状の炭素または球状の黒鉛ま
たは球状のアモルファスカーボンの平均粒子は1乃至7
0μIの開が最も良い。つまり、平均粒径が100μ屑
以上の球状炭素または球状の黒鉛または球状のアモルフ
ァスカーボンを使用すると成形時の流動性が低下し成形
作業性が者しく悪くなる。
たは球状のアモルファスカーボンの平均粒子は1乃至7
0μIの開が最も良い。つまり、平均粒径が100μ屑
以上の球状炭素または球状の黒鉛または球状のアモルフ
ァスカーボンを使用すると成形時の流動性が低下し成形
作業性が者しく悪くなる。
また、成形品表面の平滑性にも悪影響が現れる。
また、平均粒径1μ肩未満の球状の炭素または球状の黒
鉛等を使用すると樹脂含有率を低くすることが困難′と
なり、成形収縮の抑制効果が低くなる。
鉛等を使用すると樹脂含有率を低くすることが困難′と
なり、成形収縮の抑制効果が低くなる。
次に、本発明において使用する無機充填剤としては、モ
ース硬度5以下のカオリン、クレー、Ratカルシウム
、炭酸マグネシウム、ドローマイト、水酸化カルシウム
、ウオラストナイト、硫酸バリウム等の微粉末のほかに
、モンモリナイト、ヘクトライト、バーキュライト、加
水ハロイサイト、パイロフィライト等の粘土類、硫化タ
リウム等の硫化物、りん酸水素ノルコニウム等のりん酸
塩、オキシ塩化第二鉄のハロゲン化物、宴はなどで代表
される層状無代化合物が考えられるが、特に樹脂に対し
て浚れた親和性を有し、成形時の流動性を保持しつつか
っ、成形品の強度を向上できる層状無代化合物が好まし
く、成形品表面の平滑性も改善される。
ース硬度5以下のカオリン、クレー、Ratカルシウム
、炭酸マグネシウム、ドローマイト、水酸化カルシウム
、ウオラストナイト、硫酸バリウム等の微粉末のほかに
、モンモリナイト、ヘクトライト、バーキュライト、加
水ハロイサイト、パイロフィライト等の粘土類、硫化タ
リウム等の硫化物、りん酸水素ノルコニウム等のりん酸
塩、オキシ塩化第二鉄のハロゲン化物、宴はなどで代表
される層状無代化合物が考えられるが、特に樹脂に対し
て浚れた親和性を有し、成形時の流動性を保持しつつか
っ、成形品の強度を向上できる層状無代化合物が好まし
く、成形品表面の平滑性も改善される。
また、無機充填剤としては、モース硬度5以下の平均粒
径10μm以下のものが最も効果的である。
径10μm以下のものが最も効果的である。
つまり、硬度の高いモース硬度6以上の無代充填剤を配
合すると材料の流動性や成形品表面の平滑性に悪影響を
与える。更に、摺動面に接する相手材の表面にキズをっ
け艮朋的に安定した摺動性能を保持することができなく
なる。
合すると材料の流動性や成形品表面の平滑性に悪影響を
与える。更に、摺動面に接する相手材の表面にキズをっ
け艮朋的に安定した摺動性能を保持することができなく
なる。
IJIIち、成形品の摺動面は摺動性の良い球状の炭素
または球状の黒鉛または球状のアモルファスカーボン等
の球面またはモース硬度5以下で、平均粒径10μl以
下の黒磯充填剤を含有した熱可塑性+3f脂層となり、
摺動面の摩耗も少なくまた摺動面に接する相手材の表面
にキズをつけることもなく、長期的に安定した摺動性能
が得られるのである。
または球状の黒鉛または球状のアモルファスカーボン等
の球面またはモース硬度5以下で、平均粒径10μl以
下の黒磯充填剤を含有した熱可塑性+3f脂層となり、
摺動面の摩耗も少なくまた摺動面に接する相手材の表面
にキズをつけることもなく、長期的に安定した摺動性能
が得られるのである。
一般的に、精密摺動部品に使用されるステンレスの硬度
はモース硬度で5位て゛あり、モース硬度5以上の黒磯
充填剤を配合することは精密慴動部品としての用途につ
いては好ましくないのである。
はモース硬度で5位て゛あり、モース硬度5以上の黒磯
充填剤を配合することは精密慴動部品としての用途につ
いては好ましくないのである。
また平均粒径が1()μl以」ユのものを用いると、成
形時の流動性が低下して成形性に悪影響を及ぼすととも
に、成形品の表面が粗になり、表面平滑性にも欠ける。
形時の流動性が低下して成形性に悪影響を及ぼすととも
に、成形品の表面が粗になり、表面平滑性にも欠ける。
このことがらみて、無機光嘆削としては、平均粒子径の
小さいものほど好ましく、粒子径が小さければ小さいほ
ど実質表面積が増すので、それに比例して含有率も小さ
くなるものである。
小さいものほど好ましく、粒子径が小さければ小さいほ
ど実質表面積が増すので、それに比例して含有率も小さ
くなるものである。
また、無ぺ光項削の外に補強材として炭素繊維等繊m、
艮1xm以下の無機繊維を併用して使用することも可能
であるが、配合量は成形材料全体に対する配合比で15
パ一セント未満が好ましく、15パ一セント以上配合す
ると摺動面に繊維の影響が現れ慴動部の相手材にキズを
っけ摺動性を阻害することとなり精密摺動部品としては
好ましくない。
艮1xm以下の無機繊維を併用して使用することも可能
であるが、配合量は成形材料全体に対する配合比で15
パ一セント未満が好ましく、15パ一セント以上配合す
ると摺動面に繊維の影響が現れ慴動部の相手材にキズを
っけ摺動性を阻害することとなり精密摺動部品としては
好ましくない。
更に、球状の炭素または球状の黒鉛または球状のアモル
ファスカーボンの含有率1こついては、重量百分率で3
0乃至7()パーセント、好ましは40パ一セント以上
60パーセント末前が良()。
ファスカーボンの含有率1こついては、重量百分率で3
0乃至7()パーセント、好ましは40パ一セント以上
60パーセント末前が良()。
つまり、球状の炭素または球状の黒鉛または球状のアモ
ルファスカーボンを70パーセン)−より以上に含有さ
せると、成形時の金型内での流動性が低下し、特に複雑
な形状の成形品の成形が困難となり、また20パーセン
ト末)g4では成形収縮率熱膨張係数が所期通りに小さ
くならず、流動性も低下するため精密部品の成形には適
用できないのである。
ルファスカーボンを70パーセン)−より以上に含有さ
せると、成形時の金型内での流動性が低下し、特に複雑
な形状の成形品の成形が困難となり、また20パーセン
ト末)g4では成形収縮率熱膨張係数が所期通りに小さ
くならず、流動性も低下するため精密部品の成形には適
用できないのである。
無機充填剤の配合量は、球状の炭素または球状の黒鉛ま
たは球状のアモルファスカーボンの配合比及びυ(脂の
配合によって選定されるが、通常は5乃至2()パーセ
ントが好ましく、熱膨張係数等の調整等成形品の要求特
性によっては2乃至30パーセントの範囲で配合する。
たは球状のアモルファスカーボンの配合比及びυ(脂の
配合によって選定されるが、通常は5乃至2()パーセ
ントが好ましく、熱膨張係数等の調整等成形品の要求特
性によっては2乃至30パーセントの範囲で配合する。
また、成形材料に配合する熱可塑性υI脂の配合比は2
5乃至50パーセントのjリリ介で配合される。
5乃至50パーセントのjリリ介で配合される。
配合比が25パ一セント未満では材料に適度の流動性を
保持させることができず、成形性を者しく低下させる。
保持させることができず、成形性を者しく低下させる。
また、50パーセントを越えると成形時の成形収縮が大
きくなり、また、成形品の寸法精度や熱j膨張係数等で
性能の低下をきたす。
きくなり、また、成形品の寸法精度や熱j膨張係数等で
性能の低下をきたす。
即ち、成形材料の流動性が保たれる範囲でできるだけO
(脂の配合量を少なくするように配合することが好まし
い。
(脂の配合量を少なくするように配合することが好まし
い。
〈発明の効果〉
以上詳述したように本発明は、熱硬化性樹脂を対象とせ
ず、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマー、ポリ
エーテルサルフオン、ポリエーテルイミド、ポリアミド
樹脂等に代表される熱可塑性樹脂を対象とし、その混合
材としての炭素または黒鉛またはアモルファスカーボン
を球状のものとし、がっ、その直径を特定し、また、他
の混合材としての黒磯充填剤についてもその硬度や粒径
を特定し、これら二つの主要材料の性状選定、並びに熱
可塑性樹脂を含む三つの主要材料の配合比の選定によっ
て、成形時の(](脂の収縮による内部応力の発生を抑
制して成形品の成形収縮率を、金型寸法に灯して流れる
方向及び直角方向共に0.4パーセント以1この極めて
小さいものにできるようにしたので、成形品の変形やク
ラックによる強度低ドも殆どなく、しかも成形品にヒケ
もなく表面平滑性に優れている。加えて、成形品の熱膨
張係数は球状の炭素または球状の黒鉛または球状のアモ
ルファスカーボンの配合量により約1.60X10−’
/℃位まで、13!整することが可能である。
ず、ポリフェニレンサルファイド、液晶ポリマー、ポリ
エーテルサルフオン、ポリエーテルイミド、ポリアミド
樹脂等に代表される熱可塑性樹脂を対象とし、その混合
材としての炭素または黒鉛またはアモルファスカーボン
を球状のものとし、がっ、その直径を特定し、また、他
の混合材としての黒磯充填剤についてもその硬度や粒径
を特定し、これら二つの主要材料の性状選定、並びに熱
可塑性樹脂を含む三つの主要材料の配合比の選定によっ
て、成形時の(](脂の収縮による内部応力の発生を抑
制して成形品の成形収縮率を、金型寸法に灯して流れる
方向及び直角方向共に0.4パーセント以1この極めて
小さいものにできるようにしたので、成形品の変形やク
ラックによる強度低ドも殆どなく、しかも成形品にヒケ
もなく表面平滑性に優れている。加えて、成形品の熱膨
張係数は球状の炭素または球状の黒鉛または球状のアモ
ルファスカーボンの配合量により約1.60X10−’
/℃位まで、13!整することが可能である。
従来上り、精密部品及び慴動部品に使用されているポリ
フェニレンサルファイド用層及びアルミニウムの熱膨張
係数は2.1〜2.4×10−5/”(:であり、本発
明によって得られる成形品の方が優れている。
フェニレンサルファイド用層及びアルミニウムの熱膨張
係数は2.1〜2.4×10−5/”(:であり、本発
明によって得られる成形品の方が優れている。
また、球状の粒子を配合することにより材料の流れによ
る配向かなくなり、従って、熱膨張係数の方向性も生じ
にくいため、温度変化による各部分の寸法変化も非常に
小さくて、成形品表面の面精度と寸法安定性の面におい
て極めて優れた効果があり、成形時の寸法精度の向上と
相俟って小物の肉薄成形品や精密成形部品に十分適耳1
できるに至ったのである。
る配向かなくなり、従って、熱膨張係数の方向性も生じ
にくいため、温度変化による各部分の寸法変化も非常に
小さくて、成形品表面の面精度と寸法安定性の面におい
て極めて優れた効果があり、成形時の寸法精度の向上と
相俟って小物の肉薄成形品や精密成形部品に十分適耳1
できるに至ったのである。
従って、従来アルミダイカストなどのメタル製品で成形
し成形後に改めて精密加工を施す必要のあった精密部品
を、成形後加工を全く必要としない量産可能な成形品に
置き換えることができて、製作コストの大幅な低減並V
に製品重量の者しい軽筬化が図れるといった産業上にお
ける貢献度の高い成形材料を提供できるに至ったのであ
る。
し成形後に改めて精密加工を施す必要のあった精密部品
を、成形後加工を全く必要としない量産可能な成形品に
置き換えることができて、製作コストの大幅な低減並V
に製品重量の者しい軽筬化が図れるといった産業上にお
ける貢献度の高い成形材料を提供できるに至ったのであ
る。
また本発明による成形材料は摺動特性の良い球状の炭素
または球状の黒鉛または球状のアモルファスカーボンを
多量に配合しているため、成形品の摩擦係数を0.02
5位まで小さくすることが可能であり、従来上り高摺動
部品の摺動軸部に施されているテフロンフート等の摺動
対策を施こすことなく使用できる可能性もあり部品製作
コストの大幅な低減が期待できる。
または球状の黒鉛または球状のアモルファスカーボンを
多量に配合しているため、成形品の摩擦係数を0.02
5位まで小さくすることが可能であり、従来上り高摺動
部品の摺動軸部に施されているテフロンフート等の摺動
対策を施こすことなく使用できる可能性もあり部品製作
コストの大幅な低減が期待できる。
さらに、本発明による成形材料を用いて成形された成形
品は、熱伝導性が非常に優れているため、電気電子機器
等の放熱を必要とする部品取付用成形品として用いても
よく、かつ、高温・多湿等の環境下においても寸法変化
が極めて少なく変形することが殆どないため、精密成形
品に極めて適しており、カメラやビデオ部品など、高温
地や、寒冷地における戸外使用商品の部品として使用し
ても外部温度変化による彩管を受けて膨張または収縮変
化し機器の性能に支障を米だすというおそれは皆無であ
るという特性を有している。
品は、熱伝導性が非常に優れているため、電気電子機器
等の放熱を必要とする部品取付用成形品として用いても
よく、かつ、高温・多湿等の環境下においても寸法変化
が極めて少なく変形することが殆どないため、精密成形
品に極めて適しており、カメラやビデオ部品など、高温
地や、寒冷地における戸外使用商品の部品として使用し
ても外部温度変化による彩管を受けて膨張または収縮変
化し機器の性能に支障を米だすというおそれは皆無であ
るという特性を有している。
また、成形品それ自体が導電性を有しているので、光部
品や電気電子部品として使用したとき、帯電による諸欠
恵を自動的に解消でき、アースm等による帯電防止対策
を講じる必要がなく、また、既述のとおり、成形品の表
面平滑性が極めてよく、摺動性を有しているので、回転
軸や摺動軸などの軸受として使用することができ、ベア
リング等の摺動部品を組み込む必要もなく、多くの特異
な性能をもつ優れた成形材料である。
品や電気電子部品として使用したとき、帯電による諸欠
恵を自動的に解消でき、アースm等による帯電防止対策
を講じる必要がなく、また、既述のとおり、成形品の表
面平滑性が極めてよく、摺動性を有しているので、回転
軸や摺動軸などの軸受として使用することができ、ベア
リング等の摺動部品を組み込む必要もなく、多くの特異
な性能をもつ優れた成形材料である。
上記の如く多くの性能を有した成形品は機能部品として
も有望であり広い分野での適応が期待できる。
も有望であり広い分野での適応が期待できる。
〈実施例〉
以下本発明の実施例を詳述する。
実施例1゜
上記各材料を300℃に加熱混練してベレット化した成
形材料を射出酸形成によって射出圧1500 Kg/c
m2、シリンダー温度320 ”Cで射出し、金型温度
160°C1成形時間40秒で成形して成形品を得た。
形材料を射出酸形成によって射出圧1500 Kg/c
m2、シリンダー温度320 ”Cで射出し、金型温度
160°C1成形時間40秒で成形して成形品を得た。
実施例2゜
上記各材料を300 ’Cに加熱混練してペレット化し
た成形材料を実施例1と同一条件で成形して成形品を得
jこ。
た成形材料を実施例1と同一条件で成形して成形品を得
jこ。
実施例3゜
」二記各材料を300℃に加熱混練しでペレット化した
成形材料を実施例1と同一条件で成形して成形品を得た
。
成形材料を実施例1と同一条件で成形して成形品を得た
。
実施例4゜
上記各材料を300 ’Cに加熱混練しでペレット化し
た成形材料を実施例1と同一条件で成形して成形品を得
た。
た成形材料を実施例1と同一条件で成形して成形品を得
た。
次に本発明の上記各実施例と比較すべき従来例を詳述す
る。
る。
従来例1゜
上記各材料を300 ’Cに加熱混練してペレット化し
た成形材料を実施例1と同一条件で成形して成形品を得
た。
た成形材料を実施例1と同一条件で成形して成形品を得
た。
従来例2゜
一般に市販されている精密成形品用のPP5O(脂複合
材料(ガラス繊維を約40%を含む)を実施例1と同一
条件で成形して成形品を得た。
材料(ガラス繊維を約40%を含む)を実施例1と同一
条件で成形して成形品を得た。
従来例3゜
上記各材料を300℃に加熱混練してペレット化した成
形材料を実施例1と同一条件で成形して成形品を得た。
形材料を実施例1と同一条件で成形して成形品を得た。
従来例4゜
一般に市販されている精密成形品用のLCP(a晶ポリ
マー)樹脂複合材料(〃ラス繊維を約30%を含む)を
実施例1と同一条件で成形して成形品を得た。
マー)樹脂複合材料(〃ラス繊維を約30%を含む)を
実施例1と同一条件で成形して成形品を得た。
以上に掲げた本発明の実施例1乃至4、及び従来例1乃
至4による成形品の評価を天衣で示す。
至4による成形品の評価を天衣で示す。
これらの実施例・従来例に使用した成形品の形状は別紙
第1〜3図に示すとおりの一側に突出した中心軸(1a
)に形成された中心孔(1)と、その両側に形成された
大小二つの連結孔(2)、(3)と薄い周壁(5)、(
5)に囲まれた二つの扇状孔(4)?(4)とを有する
電子機器用の部材である。 なお、成形品の精度及び慴
動特性を比較するために軸受は部の真円度及び真直度を
真円度測定(茂によって測定した。
第1〜3図に示すとおりの一側に突出した中心軸(1a
)に形成された中心孔(1)と、その両側に形成された
大小二つの連結孔(2)、(3)と薄い周壁(5)、(
5)に囲まれた二つの扇状孔(4)?(4)とを有する
電子機器用の部材である。 なお、成形品の精度及び慴
動特性を比較するために軸受は部の真円度及び真直度を
真円度測定(茂によって測定した。
また、軸受は内面の表面粗さは表面粗さ計で測定した、
ステンレスの軸のキズ摩耗についての観察は、成形品の
慴動軸受けにステンレス(SUS304)の磨き軸をさ
し込み、小型モーターによって6000 r、p、+−
で6()分テストを行い、ステンレスの軸のキズ、摩耗
を実体顕微鏡40倍で観察し比較した。
ステンレスの軸のキズ摩耗についての観察は、成形品の
慴動軸受けにステンレス(SUS304)の磨き軸をさ
し込み、小型モーターによって6000 r、p、+−
で6()分テストを行い、ステンレスの軸のキズ、摩耗
を実体顕微鏡40倍で観察し比較した。
摩擦係数については、摩擦係数測定用の成形品サンプル
を作成し、摩擦試9代で測定した。
を作成し、摩擦試9代で測定した。
試験機の摩擦材はステンレス(SUS3(14)とし、
各成形品のテスFを行ない比較値を測定した。
各成形品のテスFを行ない比較値を測定した。
測定結果
上記の成形品比較評価から明白にように、本発明に係る
成形材料による成形品は軸受は内面の真円度、真直度か
らも分かるように、従来例に比較して優れており、精密
成形品の寸法精度が非常に高く、また改善せられている
ことがわかる。また表面粗さについても従来例に比較し
て実施例1乃至4の如く優れている。
成形材料による成形品は軸受は内面の真円度、真直度か
らも分かるように、従来例に比較して優れており、精密
成形品の寸法精度が非常に高く、また改善せられている
ことがわかる。また表面粗さについても従来例に比較し
て実施例1乃至4の如く優れている。
摩擦係数においても実施例1乃至31こおいては特に良
い値が出ており、ステンレス軸のキズ摩耗の観察結果と
対応しており、摺チjノ部品としても非常に優れている
ことが分かる6 実施例1乃至4の測定結果より本発明による成形材料は
成形時の成形収縮も小さく変形や成形収縮によるヒケが
非常に小さいため軸受内面の真円度、真直度、表面粗さ
が大きく改8されたものと思われる。
い値が出ており、ステンレス軸のキズ摩耗の観察結果と
対応しており、摺チjノ部品としても非常に優れている
ことが分かる6 実施例1乃至4の測定結果より本発明による成形材料は
成形時の成形収縮も小さく変形や成形収縮によるヒケが
非常に小さいため軸受内面の真円度、真直度、表面粗さ
が大きく改8されたものと思われる。
また、摩擦係数も大きく改善されており、このことは成
形品の寸法精度の高い精密摺動)小品への適用を裏付け
するのに十分な証明であり、精密部品または精′ile
摺動部品が熱可塑性樹脂による射出成形によってtit
産可能となり、それに伴うコストダウンを天現できる証
明でもある。
形品の寸法精度の高い精密摺動)小品への適用を裏付け
するのに十分な証明であり、精密部品または精′ile
摺動部品が熱可塑性樹脂による射出成形によってtit
産可能となり、それに伴うコストダウンを天現できる証
明でもある。
図面は本発明の実施例と従来例とに使用した成形品の図
で、第1図は平面図、f52図及び第3図はそれぞれ第
1図における■−H線、Ill −11I線部分の縦断
面図である。 コ■5 第2図 第3図 手続補正書 昭和62年12月3 日 特許庁 長官 殿 − 1、事件の表示 昭和62年 特 願 第251372号昭和 年
第 号2、発明の名称 ハ可塑性8(脂成形材料 3、補正をする者 事件との関係 特 許 出願人住所 大
阪府大阪市西区立先堀1丁目14番20号アニツクスビ
ル10階 氏名(名称) 安達新産業株式会社4、代理人 〒
530 住 所 大阪府大阪市北区兎我野町9番2冴
号山咲ビル橘i咲臼4中存中 5、補正命令の日付 明細7↑の「発明の詳細な説明jの欄 番人゛−に17
、補正の内容 明細書の第18頁18行に、[IO−’/”0位まで」
とあるのを、rlo−’/’C位まで」に訂正します。
で、第1図は平面図、f52図及び第3図はそれぞれ第
1図における■−H線、Ill −11I線部分の縦断
面図である。 コ■5 第2図 第3図 手続補正書 昭和62年12月3 日 特許庁 長官 殿 − 1、事件の表示 昭和62年 特 願 第251372号昭和 年
第 号2、発明の名称 ハ可塑性8(脂成形材料 3、補正をする者 事件との関係 特 許 出願人住所 大
阪府大阪市西区立先堀1丁目14番20号アニツクスビ
ル10階 氏名(名称) 安達新産業株式会社4、代理人 〒
530 住 所 大阪府大阪市北区兎我野町9番2冴
号山咲ビル橘i咲臼4中存中 5、補正命令の日付 明細7↑の「発明の詳細な説明jの欄 番人゛−に17
、補正の内容 明細書の第18頁18行に、[IO−’/”0位まで」
とあるのを、rlo−’/’C位まで」に訂正します。
Claims (6)
- (1)熱可塑性樹脂と球状の炭素または球状の黒鉛また
は球状のアモルフアスカーボン若しくはこれらの混合物
と無機充填剤とを主要材料としてこれらを混合してなる
成形材料であって、前記球状の炭素または球状の黒鉛ま
たは球状のアモルフアスカーボンは1乃至70μmの平
均粒径のものを使用し、かつ前記無機充填剤はモース硬
度5以下で平均粒径10μm以下のものを使用し、これ
ら球状の炭素または球状の黒鉛またはアモルフアスカー
ボン若しくはこれらの混合物の成形材料全体に対する配
合比が重量百分率で30乃至70パーセント、無機充填
剤の配合比が2乃至30パーセント、熱可塑性樹脂の配
合比が25乃至50パーセントの割合で配合されている
熱可塑性樹脂成形材料。 - (2)前記熱可塑性樹脂がポリフエニレンサルフアイド
(PPS)樹脂である特許請求の範囲第(1)項に記載
の熱可塑性樹脂成形材料。 - (3)前記熱可塑性樹脂層が液晶ポリマー(LCP)樹
脂である特許請求の範囲第(1)項に記載の熱可塑性樹
脂成形材料。 - (4)前記無機充填剤が、モース硬度5以下の充填剤で
あって、カオリン、クレー、炭酸カルシウム、炭酸マグ
ネシウム、ドローマイト、水酸化カルシウム、ウオラス
トナイト、硫酸バリウム等の微粉末から選ばれたもので
ある特許請求の範囲第(1)項に記載の熱可塑性樹脂成
形材料。 - (5)前記無機充填剤が、モース硬度5以下の充填剤で
あって、モンモリロナイト、ヘクトライト、バーミキユ
ライト、加水ハロサイド、バイロフイライト等の粘土類
、硫化タリウム等の硫化物、りん酸水素ジルコニウム等
のりん酸塩、オキシ塩化第二鉄等のハロゲン化物、雲母
などで代表される層状無機化合物群から選ばれたもので
ある特許請求の範囲第(1)項に記載の熱可塑性樹脂成
形材料。 - (6)無機充填剤がモース硬度5以下の充填剤で炭素ま
たは黒鉛または二硫化モリブデンの何れかの微粉末であ
る特許請求の範囲第(1)項に記載の熱可塑性樹脂成形
材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25137287A JPH0195158A (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | 熱可塑性樹脂成形材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25137287A JPH0195158A (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | 熱可塑性樹脂成形材料 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0195158A true JPH0195158A (ja) | 1989-04-13 |
JPH0531898B2 JPH0531898B2 (ja) | 1993-05-13 |
Family
ID=17221852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25137287A Granted JPH0195158A (ja) | 1987-10-05 | 1987-10-05 | 熱可塑性樹脂成形材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0195158A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6014286A (en) * | 1990-12-19 | 2000-01-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic head having a die-molded conductive resin head base |
JP2007077298A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Showa Denko Kk | 熱伝導性樹脂組成物、その構造体及びその用途 |
JP2018193519A (ja) * | 2017-05-22 | 2018-12-06 | 大豊工業株式会社 | 摺動部材用樹脂材料及び摺動部材 |
WO2024029234A1 (ja) * | 2022-08-04 | 2024-02-08 | 日清紡ケミカル株式会社 | エアブラスト用研創材および燃料電池用セパレータ |
-
1987
- 1987-10-05 JP JP25137287A patent/JPH0195158A/ja active Granted
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6014286A (en) * | 1990-12-19 | 2000-01-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetic head having a die-molded conductive resin head base |
JP2007077298A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Showa Denko Kk | 熱伝導性樹脂組成物、その構造体及びその用途 |
JP2018193519A (ja) * | 2017-05-22 | 2018-12-06 | 大豊工業株式会社 | 摺動部材用樹脂材料及び摺動部材 |
WO2024029234A1 (ja) * | 2022-08-04 | 2024-02-08 | 日清紡ケミカル株式会社 | エアブラスト用研創材および燃料電池用セパレータ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0531898B2 (ja) | 1993-05-13 |
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