JPH0422611A - 高分子複合成形品の製造方法 - Google Patents

高分子複合成形品の製造方法

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JPH0422611A
JPH0422611A JP12859890A JP12859890A JPH0422611A JP H0422611 A JPH0422611 A JP H0422611A JP 12859890 A JP12859890 A JP 12859890A JP 12859890 A JP12859890 A JP 12859890A JP H0422611 A JPH0422611 A JP H0422611A
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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〉 この発明は、高分子複合成形品の製造方法に関し、特に
原料を加熱シリンダー内に供給し該シリンダー内にて原
料を溶融しながら型内に所望の射出圧力で圧入する射a
成形法による高分子複合成形品の製造方法に関するもの
である。
〈従来の技術及びその問題点〉 此種の高分子複合成形品、熱可塑性型のポリエーテルス
ルホン(PES)、ポリスルホン(PSE)、ポリエー
テルイミド(PEI)、ポリアミドイミド(FAI)、
エステル等の耐熱機能性樹脂成形品、所謂耐熱性高分子
成形品は自動車、精密機械、電子機器等の分野に幅広く
多用されておリ、その強度、機能性向上、即ち機械的強
度が保持されているという高温時の寸法安定性と高温時
における耐加水分解性、耐薬品性など化学的安定性の熱
安定性向上のために基材との複合化を図る分子構造上、
そのほとんどが芳香族系で分子の剛直性の増大とともに
分子内原子間結合エネルギーが大きく、ガラス転移点(
温度)が高い。
従って、強化複合材を複合混入したペレット状の高分子
材料を用い、射出成形法の加熱シリンダー内に供給し該
シリンダー内に溶融しながら型内に圧入した場合、分子
密度量が大きい高分子材料は溶融粘度が高いため、温度
依存性に基づく型内での流動性に欠き、型の細部まで流
れず肉不足の成形品ができ易く、加工性が悪い。そのた
め、複雑形状の成形品の場合、肉不足のみならず、型内
溶融樹脂の合流、通常ウェルドと称されている接合部の
発生が避けられず、部分強度に劣る強化複合材の偏析が
発生し、成形時の安定性を欠き、高温度下における大き
な変形現象において強化複合材の補強効果は望めず、成
形時のヒズミ残留による機械的強度の低下を招いていた
〈発明が解決しようとする課題〉 本発明はこの様な従来の不具合に鑑みてなされたもので
あり、その解決しようとする技術的課題は、射出成形法
において型内での流動性を高めた加工性の向上と更に優
れた新機能性の熱安定性向上が期待できる高分子複合成
形品の製造方法を提供することにある。
〈技術的課題を達成するための手段〉 上記課題を達成するために本発明が講じる技術的手段は
、第1発明として、高分子材料にて同一球径状に形成し
た基材粒子の表面に、該粒子相互間に粒子結合により生
じる空隙容積の0〜1.4倍に相当する膜厚で且つ分子
密度量が該基材よりも小さく又は該基材よりも低温度溶
融の同質又は異質の成膜を設け、然る後、前記基材粒子
を加熱シリンダー内に供給し該シリンダー内で表面成膜
のみを溶融又は半溶融状態に加熱しながら型内に圧入す
ると共に型内にて二次圧力を加えながら冷却固化させる
ことであり、第2発明として、高分子材料にて同一球径
状に形成した基材粒子の表面に、該粒子相互間に粒子結
合により生じる空隙容積の0〜1.4倍に相当する膜厚
で且つ分子密度量が該基材よりも小さく又は該基材より
も低温度溶融の同質又は異質の成膜を設け、然る後、前
記基材粒子を加熱シリンダー内に供給し該シリンダー内
で表面成膜のみを溶融又は半溶融状態に加熱しながら型
内に圧入すると共に型内にて二次圧力を加えた後、基材
粒子を加熱溶融せしめ冷却固化させることである。
〈作 用〉 而して、上記した第1発明の技術的手段によれば、分子
密度量が小さい又は低温度溶融依存性をもつ同質又は異
質の表面成膜を設けた基材粒子を加熱シリンダー内に供
給し、該シリンダー内にて表面成膜のみを溶融状態又は
半溶融状態に加熱しながら型内に所望の射出圧力にて圧
入を開始すると、同一球径状に形成した基材粒子相互は
溶融状態又は半溶融状態の表面成膜の熱可塑性流動によ
り自己潤滑作用(機能)が保有され、その自己潤滑作用
のもとて型内に圧入充填される。そして、型内に充填さ
れた基材粒子相互は型内二次圧力により規則正しく三次
元的形状に重合配列されると共に、粒子結合により基材
粒子相互間に生じる空隙には表面成膜が加圧充填されて
冷却固化される。
また、第2発明の技術的手段によれば、自己潤滑作用の
もとて型内に圧入充填された基材粒子相互は型内二次圧
力により規則正しく三次元的形状に重合配列された状態
で加熱溶融され、粒子結合により基材粒子相互間に生じ
る空隙に前記二次加圧時に加圧充填された表面成膜と溶
は合った状態で冷却固化される。
〈実施例〉 本発明の実施の一例を以下説明すると、第1発明は高分
子材料を用いて直径φ1μm〜φ10μmの同一球径状
に形成した基材粒子の表面に、後述する型内二次圧力に
より規則正しく三次元的形状に重合配列されその粒子結
合(接触)により粒子相互間に生じる空隙の容積に対し
て0〜1.4倍に相当する膜厚で且つ分子密度量が基材
粒子よりも小さく又は基材粒子よりも低温度溶融依存性
をもつ同質又は異質の表面成膜を設ける事前加工を施す
。然る後、射出成形法の加熱シリンダー内に供給ホッパ
ーにて表面成膜を設けた前記基材粒子を供給し該シリン
ダー内にて表面成膜のみを溶融状態又は半溶融状態に加
熱しながら所定の型温に加熱保温された成形型内に圧入
充填し、該型内にて二次圧力を加え基材粒子相互を規則
正しく三次元的形状に重合配列せしめて冷却固化させ、
高分子複合成形品を製造する。
本発明において基材粒子の表面に施す表面成膜の厚さは
型内二次圧力により三次元的形状に重合配列される粒子
結合により粒子相互間に生じる空隙容積の1,4倍を越
えてはならない。その理由は1.4倍を越えた厚さで表
面成膜を基材粒子に施すと、型内二次圧力時に基材粒子
相互の三次元的形状の重合配列、重合反応が起き難くな
るからである。即ち基材粒子相互のずり変形が起き難く
なるからである。尚表面成膜は気相中衝突法等により基
材粒子に施す。
次に具体例を示す。
a)基材粒子:ボリアミドイミド b)基材粒子の大きさ:直径φ4μの C)成膜材:ポリアミド d)成膜の厚さ=1.6μm e)加熱シリンダー内温度=294℃ f)射出圧カニ 1000kg/cnfg)金型温度:
320℃ h)二次圧カニ 1350kg/af 以上の加工条件により射出成形を行なった。すると、供
給ホッパーより加熱シリンダー内に供給された基材粒子
の表面成膜のみが溶融化され、それによって基材粒子は
表面成膜の熱可塑性流動により自己潤滑作用(機能)が
保有されながら成形型内に圧入充填された。このとき基
材粒子の型内流動性は極めて高く、型の細部まで確実に
流れ型内1[10%充填率の確実性が得られた。
そして、基材粒子の型内充填終了後、型内二次圧力によ
り基材粒子相互は自己潤滑作用のもとで規則正しく三次
元的形状に重合配列されると共に、粒子結合により粒子
相互間に生じた空隙には成膜材の溶融ポリアミドが圧入
充填される。このとき、余分な溶融ポリアミドは型内キ
ャビティ周りに設けられた湯溜り等のオーバーフロ一部
にオーバーフローされてキャビテイ外に排除され、三次
元的形状に重合配列された基材粒子相互及び粒子間空隙
の溶融ポリアミドは冷却固化により合成される。
而して、本発明は分子密度量が小さく溶融粘度が小さい
基材と同質又は基材より低温度溶融依存性をもつ異質の
表面成膜を同−球形状に形成した基材粒子に設け、基材
粒子を溶融することなく表面成膜の溶融化により自己潤
滑作用を保有させて粘度低下を図り、即ち流動性を向上
させて型内流動、充填率1. O0%の確実性を実現し
たものである。
そして、自己潤滑作用のもとて成形型内に圧入充填後、
型内二次圧力により基材粒子相互の規則正しい三次元的
形状の重合配列と粒子相互間の空隙に必要とされる量の
溶融ポリアミド(溶融物)のみを型内に残し、余分な溶
融ポリアミドは型内キャビティ周りの湯溜り等のオーバ
ーフロ一部に排除する。
従って、同−球径状の基材粒子及び基材粒子相互の三次
元的形状の重合配列による粒子結合により生じる粒子間
空隙を成形基本マトリックスとするから、偏析防止を図
った基材粒子の混入均一化複合が可能となって成形時の
安定性を図り、しかも基材粒子相互の重合反応と粒子間
空隙の溶融物の界面反応との相乗効果によって更に優れ
た新機能を具備した成形品を製造することができる。
第2発明は上述した第1発明の製造方法を基本とし、表
面成膜の溶融状態又は半溶融状態により自己潤滑作用が
保有されて成形型内に圧入充填された基材粒子を型内二
次圧力により規則正しく三次元的形状に重合配列せしめ
た状態で加熱溶融せしめ、粒子間空隙の溶融物(溶融ポ
リアミド)と溶は合わせて冷却固化させ、高分子複合成
形品を製造する。
然るに、斯る第2発明は第1発明の上述した加工条件に
より基材粒子を成形型内に圧入充填し型内二次圧力を加
えた後、金型温度を320℃からポリアミドイミドの融
点温度360℃まで加熱昇温せしめて三次元的形状に重
合配列せしめられた基材粒子相互を溶融し、それによっ
て、基材粒子と粒子間空隙に加圧充填された溶融物とを
溶は合わせ、その溶は合わせた状態で冷却固化させる様
にしたものである。
〈発明の効果〉 本発明高分子複合成形品の製造方法は叙上の如く構成し
てなるから、以下の効果を奏する。
■高温時の寸法安定性と化学的安定性向上のための機能
上、分子密度量が大きく流動性に欠ける高分子材料を同
一球径状に形成した基材粒子とし、膜厚を粒子相互間に
粒子結合により生じる空隙容積の0〜1,4倍に相当さ
せ且つ分子密度量が小さい又は低温度溶融依存性をもつ
同質又は異質の表面成膜を事前加工により前記基材粒子
に設け、然る後基材粒子を溶融することなく表面成膜の
みを加熱シリンダー内で溶融状態又は半溶融状態に加熱
溶融しながら型内に圧入し、型内にて二次圧力を加えな
がら冷却固化させることから、表面成膜の溶融化により
自己潤滑作用が保有された流動性向上のもとて基材粒子
は型内に圧入され、型内二次圧力により規則正しく三次
元的形状に重合配列され且つ粒子間空隙には溶融成膜が
圧入充填された状態で合成される。
従って、型内での流動性を高めた加工性の向上を期待で
き、しかも偏析防止を図った基材粒子の混入均一化複合
が可能となって成形時の安定性を図り、強化複合材の補
強効果を高めた更に優れた新機能性の高分子複合成形品
を製造することが出来る。
■表面成膜の溶融化により自己潤滑作用が保有されて型
内に圧入された基材粒子の型内二次圧力後、規則正しく
三次元的形状に重合配列せしめた状態で基材粒子を加熱
溶融せしめて冷却固化することから、上記効果■に加え
て基材粒子相互と粒子間空隙に加圧充填された溶融成膜
との溶は合わせた合成のもとて高分子複合成形品を製造
することが出来る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)高分子材料にて同一球径状に形成した基材粒子の表
    面に、該粒子相互間に粒子結合により生じる空隙容積の
    0〜1.4倍に相当する膜厚で且つ分子密度量が該基材
    よりも小さく又は該基材よりも低温度溶融の同質又は異
    質の成膜を設け、然る後、前記基材粒子を加熱シリンダ
    ー内に供給し該シリンダー内で表面成膜のみを溶融又は
    半溶融状態に加熱しながら型内に圧入すると共に型内に
    て二次圧力を加えながら冷却固化させることを特徴とす
    る高分子複合成形品の製造方法。 2)高分子材料にて同一球径状に形成した基材粒子の表
    面に、該粒子相互間に粒子結合により生じる空隙容積の
    0〜1.4倍に相当する膜厚で且つ分子密度量が該基材
    よりも小さく又は該基材よりも低温度溶融の同質又は異
    質の成膜を設け、然る後、前記基材粒子を加熱シリンダ
    ー内に供給し該シリンダー内で表面成膜のみを溶融又は
    半溶融状態に加熱しながら型内に圧入すると共に型内に
    て二次圧力を加えた後、基材粒子を加熱溶融せしめ冷却
    固化させることを特徴とする高分子複合成形品の製造方
    法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014532845A (ja) * 2011-10-27 2014-12-08 フェデラル−モーグル コーポレイション 摺動面に適用される硬質粒子を有するポリマー被膜を含むピストンアセンブリ
US9945480B2 (en) 2011-06-30 2018-04-17 Federal-Mogul Llc Piston assembly including a polymer coating with hard particles applied to sliding surfaces
US10190623B2 (en) 2008-12-30 2019-01-29 Federal-Mogul Wiesbaden Gmbh Sliding element
JP2021059098A (ja) * 2019-10-09 2021-04-15 福井精機工業株式会社 熱可塑性樹脂成形方法および熱可塑性樹脂成形装置

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