JPH0531749A - ナイロンとセラミツクスの複合材およびその製造方法 - Google Patents

ナイロンとセラミツクスの複合材およびその製造方法

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JPH0531749A
JPH0531749A JP21286991A JP21286991A JPH0531749A JP H0531749 A JPH0531749 A JP H0531749A JP 21286991 A JP21286991 A JP 21286991A JP 21286991 A JP21286991 A JP 21286991A JP H0531749 A JPH0531749 A JP H0531749A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 第1に、ナイロンの特性を生かし耐衝撃性に
優れるとともに、第2に、極めてセラミックスの含有量
が多いので、ナイロンの弱点が補強されて耐摩耗性に優
れ、第3に、同様にナイロンの弱点が補強されて、電気
絶縁性,誘電特性,耐アーク特性等の電気的特性にも優
れ、もって、各種の構造材,機械部品,電気部品,歯
車,その他の用途に、広くかつ支障なく用いることがで
きる、ナイロンとセラミックスの複合材およびその製造
方法を提案する。 【構成】 この複合材15は、射出成形され、ナイロン
4中にセラミックス1の粒子が、50パーセント以上
(例えば70から90パーセント)の重量比で混入され
ている。又その製造方法は、セラミックス1の粒子表面
に所定の表面処理を施し、このような多量のセラミック
ス1の粒子をナイロン4に混入し、ペレット5化して射
出成形機12で射出成形することにより、複合材15が
得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ナイロンとセラミック
スの複合材およびその製造方法に関する。すなわち、所
定形状に射出成形され、広く各種用途に用いられる、ナ
イロンとセラミックスの複合材およびその製造方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】ナイロンは、他の樹脂材料等に比べ一般
に耐衝撃性に優れている。そこで、所定形状に射出成形
され、各種の構造材,機械部品,電気部品,歯車,その
他に広く用いられている。又、このようなナイロン中に
セラミックスの粒子を、30パーセント以下程度の重量
比で混入したものも、用いられているが、それ以上セラ
ミックスの重量比率を上げることは、ナイロンが溶融さ
れた成形時において粘度が極度に低下してしまうので、
従来は困難とされていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来例にあっては、次の問題が指摘されていた。まず第
1に、耐摩耗性に問題があった。すなわち、前述により
ナイロンを用いた従来例は、鉄系等の金属材料のものに
比べ、耐摩耗性が劣り傷等の損傷が生じやすく、例えば
歯車として用いた場合、大きな難点を有していた。又第
2に、電気絶縁性等の電気的特性にも問題があった。す
なわち、前述によりナイロンを用いた従来例は吸水性が
高いので、エポキシ材等を用いたものに比べ、電気絶縁
性,誘電特性,耐アーク特性等の電気的特性が劣り、例
えば電気部品に用いた場合、大きな難点を有していた。
【0004】本発明は、このような実情に鑑み、上記従
来例の問題点を解決すべくなされたものであって、ナイ
ロン中にセラミックスの粒子が50パーセント以上の重
量比で混入され射出成形されることにより、第1に、耐
衝撃性に優れるとともに、第2に、耐摩耗性に優れ、第
3に、電気絶縁性等の電気的特性にも優れた、ナイロン
とセラミックスの複合材およびその製造方法を提案する
ことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成する本発
明の技術的手段は、次のとおりである。まず、請求項1
については次のとおり。すなわち、このナイロンとセラ
ミックスの複合材は、所定形状に射出成形され、ナイロ
ン中にセラミックスの粒子が、50パーセント以上の重
量比で混入されている。請求項2については次のとお
り。すなわち、このナイロンとセラミックスの複合材の
製造方法では、まず、セラミックスの粒子表面の摩擦係
数を小さくする表面処理を行い、次に、ナイロンを溶融
せしめるとともに多量の該セラミックスの粒子を混入し
た後、これをペレット化したものを材料として射出成形
を行い、もって、所定形状をなし該ナイロン中に該セラ
ミックスの粒子が50パーセント以上の重量比で混入さ
れている、ナイロンとセラミックスの複合材が得られ
る。
【0006】
【作用】本発明は、このような手段よりなるので次のご
とく作用する。まず、請求項1の複合材は射出成形さ
れ、ナイロン中にセラミックスの粒子が、50パーセン
ト以上の重量比で混入されている。又、請求項2の製造
方法では、セラミックスに所定の表面処理を施し、この
ような多量のセラミックスの粒子をナイロンに混入し、
ペレット化して射出成形することにより、係る複合材が
得られる。そこで次のようになる。第1に、この複合材
は、ナイロンの特性を生かし耐衝撃性に優れている。こ
れとともに第2に、この複合材は、極めてセラミックス
の含有量が多いので、ナイロンの弱点が補強され耐摩耗
性に優れている。更に第3に、この複合材は、同様にセ
ラミックスの含有量が多くナイロンの弱点が補強され、
電気絶縁性,誘電特性,耐アーク特性等の電気的特性に
も優れている。
【0007】
【実施例】以下本発明を、図面に示すその実施例に基づ
いて、詳細に説明する。図1から図5は、本発明の実施
例の説明に供するものであり、これらの図面を参照しつ
つ、まず製造方法について説明する。この製造方法で
は、最初にセラミックス1について、その粒子表面の摩
擦係数を小さくする表面処理2が施される。図1の
(1)図は、セラミックス1の粒子を示す正面説明図、
図1の(2)図は、その要部の拡大図である。セラミッ
クス1としては、例えばアルミナ,炭化ケイ素,ジルコ
ニヤ,石英ガラス等のアルミ系,炭化物系,窒化物系,
ガラス系のもの,その他が用途に応じ選択使用される
が、これらのセラミックス1は、粒子状のものとして、
つまり粉末状,微粒状,繊維状,その他各種の粒子態様
のものとして用いられる。そして、このようなセラミッ
クス1について、シリコン系,チタン系,アルミ系等の
カップリング剤を用い、その粒子表面の摩擦係数を小さ
くする表面処理2が施される。なお、図中3はプレート
である。
【0008】次に、この製造方法では、図2又は図3に
示したごとく、ナイロン4を溶融せしめるとともに、多
量のセラミックス1の粒子を混入した後、これをペレッ
ト5(後述の図4も参照)化する。セラミックス1の粒
子は、事後ナイロン4中において、50パーセント以上
(望ましくは70から90パーセント程度)の重量比で
混入されるようになる程度に、多量に用いられる。ナイ
ロン4は、このようなセラミックス1の重量比に見合っ
た量が用いられ、ペレット状又は粉末状のものが加熱加
圧により溶融せしめられる。なお、溶融せしめられたナ
イロン4中に、このように高い重量比率でセラミックス
1の粒子が混入された場合、一般的にはその粒子表面の
摩擦により、粘度が極度に低下し成形不良を引き起こす
が、前述により、このセラミックス1については、その
粒子表面の摩擦係数を小さくする表面処理2が施されて
いるので、係る粘度の低下が防止され成形不良は生じな
い。
【0009】さて図2は、このようなペレット5成形工
程の1例を示す正面説明図であり、図3は、ペレット5
成形工程の他の例を示す正面説明図である。まず図2の
例では、ニーダー6が用いられ、溶融したナイロン4中
に所定量のセラミックス1の粒子が混入され、かく拌翼
7にて両者がこねまぜられ練り合わされた後、金型8に
流し込まれ、冷却成形されて切断され、ペレット5化さ
れる。又、図3の他の例では、押出成形機9が用いら
れ、粉末状のナイロン4と粉末状のセラミックス1の粒
子とが、そのホッパー10に供給され、加熱シリンダー
中でナイロン4が溶融されるとともにセラミックス1の
粒子が混入され、スクリューで両者が練り合わされて押
し出される。そしてペレタイジング装置11の刃で切断
され、ペレット5化される。
【0010】しかる後、この製造方法では、このように
ナイロン4中に所定量のセラミックス1の粒子が混入さ
れペレット5化されたものを材料として、射出成形が行
われる。図4は、このような射出成形工程の正面説明図
であり、同図にも示すように、ナイロン4とセラミック
ス1よりなるペレット5が、射出成形機12のホッパー
13に供給され、その加熱シリンダー中で溶融流動化さ
れて、ノズルから金型14内に射出される。このように
して、所定形状に射出成形され、ナイロン4中にセラミ
ックス1の粒子が50パーセント以上(例えば70から
90パーセント程度)の重量比で混入されてなる、ナイ
ロン4とセラミックス1の複合材15が得られる。図5
は、このような複合材15の1例である構造材の概略斜
視図である。この複合材15では、多量のセラミックス
1の粒子が近接しており、又、溶融硬化したナイロン4
がこのようなセラミックス1間に万遍なく充填され完全
に埋めつくすとともに、これによりセラミックス1どお
しが強力に接合されている。
【0011】本発明に係るナイロン4とセラミックス1
の複合材15およびその製造方法は、以上説明したよう
になっている。そこで、以下のごとくなる。まず、この
ナイロン4とセラミックス1の複合材15は、射出成形
機12(図4参照)で射出成形され、ナイロン4中にセ
ラミックス1の粒子が、50パーセント以上(例えば7
0から90パーセント)の重量比で混入されている(図
5参照)。又、その製造方法は、セラミックス1の粒子
表面に所定の表面処理2を施し(図1参照)、このよう
に表面処理2が施された多量のセラミックス1の粒子を
ナイロン4に混入し、ペレット5化して(図2,図3参
照)、これを射出成形することにより(図4参照)、係
る複合材15が得られる。そこで、次の第1,第2,第
3のようになる。
【0012】第1に、このように成形された複合材15
は、セラミックス1の粒子間の隙間を、ナイロン4が埋
め接合しているので、ナイロン4の特性を生かし耐衝撃
性に優れている。つまりこの複合材15は、耐衝撃性に
優れている。これとともに第2に、この複合材15は、
セラミックス1の粒子が50パーセント以上の重量比で
ナイロン4中に混入され、極めてセラミックス1の含有
量が多いので、ナイロン4の弱点が補強され耐摩耗性に
優れている。すなわち、この複合材15は、例えば、鉄
系等の金属材料や大理石等の石材等を用いたものと同程
度の耐摩耗性を備え、歯車等にも支障なく用いられる。
更に第3に、この複合材15は、同様にセラミックス1
の含有量が多くナイロン4の弱点が補強され、電気絶縁
性,誘電特性,耐アーク特性等の電気的特性にも優れて
いる。すなわち、この複合材15は、ナイロン4の吸水
性が多量のセラミックス1にて補われ、例えば、エポキ
シ材等を用いたものと同程度の電気的特性を備え、電気
を絶縁し,帯電しにくく,アークにも耐えるので、電気
部品等にも支障なく用いられる。
【0013】
【発明の効果】本発明に係る請求項1のナイロンとセラ
ミックスの複合材、および請求項2の製造方法は、以上
説明したごとく、ナイロン中にセラミックスの粒子が5
0パーセント以上の重量比で混入され射出成形されるこ
とにより、次の効果を発揮する。すなわち第1に、耐衝
撃性に優れ、衝撃が加わっても割れたり壊れたりしにく
いとともに、第2に、耐摩耗性に優れ、傷等の損傷が生
じにくく、第3に、電気絶縁性,誘電特性,耐アーク特
性等の電気的特性にも優れた、複合材が得られる。そこ
で、この複合材は、各種の構造材,機械部品,電気部
品,歯車,その他の用途に、広くかつ支障なく用いるこ
とができ、この種従来例に存した問題点が一掃される
等、本発明の発揮する効果は、顕著にして大なるものが
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るナイロンとセラミックスの複合材
の製造方法の実施例の説明に供し、(1)図は、セラミ
ックスの粒子を示す正面説明図、(2)図は、その要部
の拡大図である。
【図2】同ペレット成形工程の1例を示す、正面説明図
である。
【図3】同ペレット成形工程の他の例を示す、正面説明
図である。
【図4】同射出成形工程の正面説明図である。
【図5】本発明に係るナイロンとセラミックスの複合材
およびその製造方法の実施例の説明に供する、複合材の
概略斜視図である。
【符号の説明】
1 セラミックス 2 表面処理 3 プレート 4 ナイロン 5 ペレット 6 ニーダー 7 かく拌翼 8 金型 9 押出成形機 10 ホッパー 11 ペレタイジング装置 12 射出成形機 13 ホッパー 14 金型 15 複合材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08J 5/00 CFG 9267−4F C08L 77/00 KKT 9286−4J B29K 77:00 103:04 105:04 C08L 77:00

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定形状に射出成形され、ナイロン中に
    セラミックスの粒子が50パーセント以上の重量比で混
    入されていること、を特徴とするナイロンとセラミック
    スの複合材。
  2. 【請求項2】 まず、セラミックスの粒子表面の摩擦係
    数を小さくする表面処理を行い、次に、ナイロンを溶融
    せしめるとともに多量の該セラミックスの粒子を混入し
    た後、これをペレット化したものを材料として射出成形
    を行い、もって、所定形状をなし該ナイロン中に該セラ
    ミックスの粒子が50パーセント以上の重量比で混入さ
    れているナイロンとセラミックスの複合材を得ること、
    を特徴とするナイロンとセラミックスの複合材の製造方
    法。
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CN113603379A (zh) * 2021-07-30 2021-11-05 Oppo广东移动通信有限公司 陶瓷复合材料、壳体及其制备方法和电子设备
CN113603379B (zh) * 2021-07-30 2023-08-08 Oppo广东移动通信有限公司 陶瓷复合材料、壳体及其制备方法和电子设备

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