JPH03266608A - 樹脂複合体及びその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、樹脂材に所定の物質を混合させて成形する樹
脂複合体及びその製造方法に関する６［従来の技術］ 一般に、樹脂（グラスチック）材料は、その強度を高め
るなど、特定の性質を付与させるに際して、その特性を
有する金属やセラミックスなどを適宜混合させるように
している。

例えば、強度を高める方法としては、強化用フィシを樹
脂材料内部に分散させる方法か多く用いられている。こ
の強化用フィシとしては、最も一般的なものとしてガラ
スファイバかあるが、その他にチタン酸カリウムウィス
カ、シリコンカーバイトウィスカ（ＳｉＣ）、窒化ケイ
素ウィスカ（Ｓ　ｉ、　ｓ　Ｎ４　）　、及び金属粒子
、セラミックス粒子など、多くのものか開発され、実用
化されている。

［発明が解決しようとする課ｆＪ！］ ところで、このような強化樹脂材料を射出成形しようと
する場合、樹脂材料と強化用フィシ（粒子）とを混練し
、これをベレット状としたものを射出成形の原材料に供
する訳であるが、射出成形体の品質に影響を及ぼすもの
は、フィシの混合率（配合率）の他に、混練の“均一さ
”がどの程度であるかが重要である。

従来この均一さ（混練度台）は、混練時間で判断したり
、目視で判断しているのか実情であった。

従って、当然混練度台は、混練機の位置、ロットによっ
て大きく異なってしまい、品質の低下が生じてしまうと
いう問題があったに のような事情は、強度向上を図る樹脂材料だけでなく、
特定の性質を有した物質をベースにして樹脂を混合する
もの、例えばプラスチック磁性体（プラスチック磁石）
においても同様である。

プラスチック磁性体は、情報・通信システムの高周波化
などに伴って重要となっているフェライト等に樹脂を混
合させて、その成形性能を改良し、樹脂と同様に寸法精
度の良い、複雑な形状の製品を得ようとするものである
。このグラスチック磁性体を成形するには、添加剤とし
て樹脂と無機フィシの結合剤やシラン系、チタン系結合
剤などが使用され、機械的強度や流動性の改良を図るよ
うになっている。

そして樹脂と磁性材料とを混合するに際して、例えばフ
ェライト磁石粉末に樹脂粉体を混合する、或いは樹脂の
融着を行うこととなるが、そのいずれであっても均一に
混合するのは雛しく、混合工程の厳格な管理−及び最終
製品の厳密な検査・管理が必要であった。

特に、性能の向上を確保するために磁性体の混合重量比
を９０％以上にしようとすると、均一に混合することが
極めて難しいものになっていた。

また一方、自動車工業などの分野において、軽量化の要
請を背景にして部品の樹脂化が進行していることから、
従来の樹脂複合材にはない特性の付与が望まれている。

たとえば、樹脂部品には変形能が劣るという欠点がある
ため、製造時に変形があると、金属材料にボルト締結し
たときに破損してしまう場合がある。従って、樹脂部品
を製造する際には変形をできるかぎり少なくせねばなら
ず、厳格な製造管理が必要になっていた。また、破損を
避けるために、鉄鋼材料への取り付けの際には、ゴム製
のパツキンを使用する場合もある。

従って、ゴム特性（変形能に優れ、耐衝撃性がよい）を
有した樹脂材料があれば、厳格な製造管理や、パツキン
などの付属部品が不要になるか、従来はそのような樹脂
複合材はなかった。

そこで本発明は、上記事情に鑑み、樹脂に混合する物質
を均一に分散でき、しかも従来に無い特性も付加できる
、新規な樹脂複合体及びその製造方法を提供すべく創案
されたものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の第一は、特定の性質を有した核体及びこの核体
を被覆する樹脂層の集合体で成るものである。

また本発明の第二は、上記構成を製造する方法であって
、特定の性質を有した粒子の周囲に樹脂粒子を強固に付
着させて複合粉体を形成し、この複合粉体を集合させて
成形するものである。

［作　用］ 上記構成及び方法によって、特定の性質の物質と、樹脂
との均一な混合がなされ、その性質が付与された均質な
樹脂複合体か実現する。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を、添付図面に従って説明する。

第１図乃至第３図は、本発明に係わる樹脂複合体及びそ
の製造方法の第一の実施例を示したものである。

まず、樹脂と、特定の性質を有した粒子たる金属粒子と
で複合粉体を形成する。

第１図に示したように、約５０〜２００μｍの粒径の金
属粒子（Ｎｉなと）１と、その約１７１０の粒径を有し
た樹脂粒子（ポリエチレンなど）２とを準備する。これ
らを配合比で約７０：３０の割合で静電容器（図示せず
）内で混練し、粒径の大きな金属粒子１の表面に、粒径
の小さな樹脂粒子２を付着させる。この付着する力は、
公知のフアンデルワールス力によるものである。

このように樹脂粒子２で囲まれた金属粒子１を、２．０
００〜８．０００ｒｐｉの回転翼を備えた容器（図示せ
ず）の内に投入し、数分間、気流による衝撃力（遠心転
勤）を与える。この衝撃作用により、付着した樹脂粒子
２は、母粒子たる金属粒子１の表面に伸ばされ、強固に
密着して、第２図に示すように、金属の核体３か樹脂の
被覆層４で囲繞された複合粉体（カプセル粉末）５が製
造される。

なおこの複合粉体５を製造する方法としては、上記した
方法（乾式法）以外に湿式法でも可能である。

次にこの複合粉体５を、ペレット化或いは造粒して射出
成形の原材料とする。このペレット化は、複合粉体５の
表面が樹脂であるので、通常の樹脂材料のペレット化と
同じ方法でベレットとすることができる。

このようにペレット化したものは、金属同士の間隔が一
定に保持されることとなり、混線時間や混練機の位置、
ロフトなどにかかわらずその分布状態が均一となる。即
ちこのベレットを射出成形することによって、第３図に
示したように、金属の核体３及びこれを被覆する樹脂層
４の集合体６である樹脂複合体が成形される。

この樹脂複合体は、強化物質が均一に配合されているこ
とで、強度のバラツキがない。また、金属が分散された
形になっているので、単独の樹脂材料がそのへき間作の
ため任意の加工が国数であったのに対し、金属材料に近
い特性を示して後加工か容易になる。即ち、エンジンの
タペットチャンバーカバーなどに適用でき、部品の同性
アップと同時に後加工の容易さ、ボルト締結の容易さ等
が得られるものである。

なお複合粉体５の核体３となる粒子としては、Ｎｉなと
の金属のほか、ＡＪ　２０ｓ　、　Ｓ　ｉ　３　Ｎ４　
。

Ｓ　ｉ　Ｃ，ＣｕＯなどのセラミックス粒子を用いるこ
ともできる。

次に第４図によって、本発明の第二の実施例を説明する
。

この第二の実施例においては、核体となる粒子に磁性体
（フェライト粒子など）を用いて複合粉体を形成するも
のである。

即ち、粒径が１０〜１００μｍの磁性体粒子１１と、そ
の１０％以下の主量比で且つ粒径が約１／１０以下の樹
脂粒子１２とを５，０００〜７，０ＯＯｒＤＩの回転翼
付き容器に投入することで、前記第一の実施例と同様に
複合粉体１３を形成するものである。

そして、これを原料として射出成形することで、均一に
分散された磁性体及び１！！脂で成り、しかも磁性体の
混合重量比が９０％以上のプラスチック磁性体１４が得
られるものである。

なお、射出成形では磁場印加の方式によって内磁場式（
金型内コイル内蔵型）と外磁場式とがあり、磁場の設定
方式によって特性は大きく変化するが、本実施例はいず
れの方式にも適用できるものである。さらに、射出成形
のほか、圧縮成形、圧延成形、カレンダーロールなども
適用できる。

次に第５図によって、本発明の第三の実施例を説明する
。

この第三の実施例は、核体自身をカプセル粒子にして、
プラスチック磁性体を得るものである。

即ち、粉砕法などにより１１！遺した粒径５０〜３００
μｍの樹脂粒子２１に、その約３０％の容積比で且つ粒
径が約１／１０以下の磁性体粒子２２を付着させて、こ
れを５，０００〜７．　ＯＯＯｒｐｍの回転翼付き容器
に投入することで、前記第一の実施例と同じ要領でカプ
セル粒子を形成する。

そしてこのカプセル粒子を核体として、さらに磁性体粒
子２２と略同径の樹脂粒子を付着させて、同様にその外
側に、樹脂の被覆層２３を形成する。

従って、樹脂−磁性体−樹脂の三層構造で成る複合粉体
２４が形成されることになる。この複合粉体２４を原料
にして射出成形することで、その集合体たるプラスチッ
ク磁性体２５が得られるものである。

このように成形することで、樹脂柱２１及び樹脂層２３
が、より確実に磁性体粒子２２を保持することとなり、
その均一性が確保される。

次に第６図によって、本発明の第四の実施例を説明する
。

この第四の実施例においては、核体としてゴム粒子（ゴ
ムの塊状物）を用いるものである。

使用するゴム粒子３１の粒径は２０〜５００μｍとし、
約７０：３０の重量比で且つ粒径が約１７１０以下の樹
脂粒子３２を付着させた後、１，０００〜７．０ＯＯｒ
ｐｉの回転翼付き容器内で約１〜５分間遠心転動させる
ことで、均一な複合粉体３３を形成し、これを射出成形
してその集合体である樹脂複合体３４を得るものである
。

この樹脂複合体３４は、外観及び基本特性は樹脂であり
ながら、その本質は重量の約７０％がゴムである為に、
ゴム特性が強く付与されたものとなる。従って、製造即
に多少の変形があっても部品組み立て時には吸収される
と共に、取り付けに際してシーリングが良好に作用する
ものである。また樹脂複合体３４の表面が樹脂であるた
めに、他の樹脂材料との接合は極めて容易に行える。具
体的には、自動車部品のシリンダヘッドカバー、タペッ
トチャンバーカバーなどに適用でき、これらの耐衝撃性
の向上が図れると共に、バンパー材やオイルパンなどの
新たな樹脂化も実現できるものである。

なおゴム粒子３１としては、天然ゴムの他、硫黄を約６
％加硫した軟ゴム、約３０％加硫したエボナイト、或い
はスチレンゴム、フッ素ゴム、ニトリルゴムなど広範囲
に使用できるものである。

以上第一乃至第四実施例にて示したように、樹脂（Ｉｌ
ｌ脂粒子）２．・・・で被覆された粒子１．・・・を核
体３．・・・とじた複合粉体５．・・・を集合させて成
形するようにしたので、所定の性質を備えた粉末（粒子
）を均一配分した樹脂複合体を提供できる。

即ち、金属粒子やセラミックス粒子の混合による強化樹
脂材やプラスチック磁性体の品質向上が達成されるもの
である。

そして、ゴムのように従来なかった添加物質を樹脂に混
合させて成形することができ、樹脂製の工業材料・部品
の用途拡大、性能向上に大きく寄与するものである。

また、添加物質（粒子）と樹脂との混合割合を任意にで
き、要求される性能を確実に実現できる。

なお、核体を被覆する樹脂としては、以上実施例で示し
たポリエチレンの他、ポリアセテート、ポリカーボネー
ト、ボリグロピレン、ポリメチルメタクリレートなど射
出成形が可能な樹脂か全て使用でき、その種類は用途に
応じて任意に選択できるものである。

［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を
発揮する。

（１）特定の性質を有した核体及びこれを被覆する樹脂
層の集合体で成るので、樹脂に混合する物質を均一に配
分でき、樹Ｆｉ部品・材料の品質向上が達成される。

（２）特定の性質を有した粒子の周囲にｍ脂粒子を強固
に付着させて複合粉本を形成し、この複合粉体を集合さ
せて成形するので、従来なかった物質を樹脂に均一に混
合させることができ、樹脂部品・材料の用途拡大、性能
向上に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる樹脂複合体及びその製造方法の
第一の実施例を示した製造過程における複合粉体の断面
図、第２図はその形成された複合粉体の断面図、第３図
はその集合体を示した！７ｒ面図、茶４図は本発明の第
二の実施例を示した樹脂複合体の断面図、第５図は本発
明の第三の実施例を示したＩＭ脂複合体の断面図、第６
図は本発明の第四の実施例を示した樹脂複合体の断面図
である６ 図中、１は特定の性質を有した粒子たる金属粒子、２は
樹脂粒子、３は特定の性質を有した核体たる金属の核体
、４は樹脂層、５は複合粉体、６は集合体である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、特定の性質を有した核体及び該核体を被覆する樹脂
   層の集合体で成ることを特徴とする樹脂複合体。 ２、特定の性質を有した粒子の周囲に樹脂粒子を強固に
   付着させて複合粉体を形成し、この複合粉体を集合させ
   て成形することを特徴とする樹脂複合体の製造方法。