JPH11106559A - プラスチック・セラミック複合材 - Google Patents
プラスチック・セラミック複合材Info
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- JPH11106559A JPH11106559A JP9265822A JP26582297A JPH11106559A JP H11106559 A JPH11106559 A JP H11106559A JP 9265822 A JP9265822 A JP 9265822A JP 26582297 A JP26582297 A JP 26582297A JP H11106559 A JPH11106559 A JP H11106559A
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- ceramic particles
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 容易かつ安価に自由な形状に成形できるとと
もに、熱膨張係数が小さく耐磨耗性に富み、さらに弾性
率の高いプラスチックとセラミックとの複合材を提供す
る。 【解決手段】 プラスチックから成るマトリックスにセ
ラミック粒子を分散させて成るプラスチック・セラミッ
ク複合材において、上記プラスチックを熱可塑性樹脂と
し、上記セラミック粒子の含有量を６０体積％以上、９
９体積％以下とする。
もに、熱膨張係数が小さく耐磨耗性に富み、さらに弾性
率の高いプラスチックとセラミックとの複合材を提供す
る。 【解決手段】 プラスチックから成るマトリックスにセ
ラミック粒子を分散させて成るプラスチック・セラミッ
ク複合材において、上記プラスチックを熱可塑性樹脂と
し、上記セラミック粒子の含有量を６０体積％以上、９
９体積％以下とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、各種機械部品、
成形品等として用いられるプラスチックとセラミックと
の複合材に関する。
成形品等として用いられるプラスチックとセラミックと
の複合材に関する。
【０００２】
【従来の技術】 プラスチック及びセラミックは、各種
機械部品、成形品等として広範な分野において使用され
ているが、プラスチックは自由な形状に容易に成形で
き、又、成形コストも安価である反面、熱膨張係数が大
きく、耐磨耗性及び剛性にも劣るという欠点を有してい
る。一方、セラミックは熱膨張係数が小さく、耐磨耗性
及び剛性に富む反面、所望の形状に成形するには焼成工
程が必要な上、さらに焼結後に機械加工を施すのが一般
的であることから、成形コストが高価になるとともに、
プラスチックに比べ成形工程が煩雑であり、又、複雑な
形状の成型品を得ることは困難であることから、成形の
自由度に欠けるという欠点を有している。
機械部品、成形品等として広範な分野において使用され
ているが、プラスチックは自由な形状に容易に成形で
き、又、成形コストも安価である反面、熱膨張係数が大
きく、耐磨耗性及び剛性にも劣るという欠点を有してい
る。一方、セラミックは熱膨張係数が小さく、耐磨耗性
及び剛性に富む反面、所望の形状に成形するには焼成工
程が必要な上、さらに焼結後に機械加工を施すのが一般
的であることから、成形コストが高価になるとともに、
プラスチックに比べ成形工程が煩雑であり、又、複雑な
形状の成型品を得ることは困難であることから、成形の
自由度に欠けるという欠点を有している。
【０００３】 そのため、近年においては、プラスチッ
クから成るマトリックスにセラミック粒子を分散させる
ことにより、プラスチックとセラミック双方の長所を併
せ持った複合材の開発が行われている。即ち、射出成形
等により容易かつ安価に自由な形状に成形できるという
プラスチックの特徴と、熱膨張係数が小さく耐磨耗性に
富み、又、弾性率が高いために剛性にも富むというセラ
ミックの特徴を併せ持った複合材の開発が望まれてい
る。このような複合材としては、例えば、熱硬化性樹脂
であるエポキシ樹脂にセラミック粒子を分散させ、セラ
ミック粒子の含有量を８０〜９０体積％とした材料が知
られており、熱膨張係数が小さく、耐湿性に優れること
からＩＣパッケージに使用されている。
クから成るマトリックスにセラミック粒子を分散させる
ことにより、プラスチックとセラミック双方の長所を併
せ持った複合材の開発が行われている。即ち、射出成形
等により容易かつ安価に自由な形状に成形できるという
プラスチックの特徴と、熱膨張係数が小さく耐磨耗性に
富み、又、弾性率が高いために剛性にも富むというセラ
ミックの特徴を併せ持った複合材の開発が望まれてい
る。このような複合材としては、例えば、熱硬化性樹脂
であるエポキシ樹脂にセラミック粒子を分散させ、セラ
ミック粒子の含有量を８０〜９０体積％とした材料が知
られており、熱膨張係数が小さく、耐湿性に優れること
からＩＣパッケージに使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、マト
リックスとして熱硬化性樹脂を用いたのでは、成形時に
硬化剤を添加するために、硬化までの時間的制約を受
け、成形の自由度が少ないこと、及び硬化がある程度ま
で進むまでは形状を維持する必要があるため成形ピッチ
が遅くなることから生産性に劣るという問題があった。
リックスとして熱硬化性樹脂を用いたのでは、成形時に
硬化剤を添加するために、硬化までの時間的制約を受
け、成形の自由度が少ないこと、及び硬化がある程度ま
で進むまでは形状を維持する必要があるため成形ピッチ
が遅くなることから生産性に劣るという問題があった。
【０００５】 一方、プラスチックとして熱可塑性樹脂
を用いた複合材も知られているが、セラミック粒子の含
有量が５０体積％未満と少ないことから、プラスチック
の有する欠点を除去しきれず、例えば、セラミックに比
べて熱膨張係数がかなり大きいため、成形時の収縮によ
り加工精度を高くすることができず、成形品の剛性、耐
磨耗性にも欠けるという問題があった。
を用いた複合材も知られているが、セラミック粒子の含
有量が５０体積％未満と少ないことから、プラスチック
の有する欠点を除去しきれず、例えば、セラミックに比
べて熱膨張係数がかなり大きいため、成形時の収縮によ
り加工精度を高くすることができず、成形品の剛性、耐
磨耗性にも欠けるという問題があった。
【０００６】 本発明はかかる状況に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、容易かつ安価に自
由な形状に成形できるとともに、熱膨張係数が小さく耐
磨耗性に富み、さらに弾性率の高いプラスチックとセラ
ミックとの複合材を提供することにある。
のであり、その目的とするところは、容易かつ安価に自
由な形状に成形できるとともに、熱膨張係数が小さく耐
磨耗性に富み、さらに弾性率の高いプラスチックとセラ
ミックとの複合材を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】 すなわち、本発明によ
れば、プラスチックから成るマトリックスにセラミック
粒子を分散させて成るプラスチック・セラミック複合材
であって、上記プラスチックが熱可塑性樹脂であり、上
記セラミック粒子の含有量が６０体積％以上、９９体積
％以下であるプラスチック・セラミック複合材が提供さ
れる。
れば、プラスチックから成るマトリックスにセラミック
粒子を分散させて成るプラスチック・セラミック複合材
であって、上記プラスチックが熱可塑性樹脂であり、上
記セラミック粒子の含有量が６０体積％以上、９９体積
％以下であるプラスチック・セラミック複合材が提供さ
れる。
【０００８】 本発明のプラスチック・セラミック複合
材において、セラミック粒子の粒子形状のアスペクト比
は２．０以下であることが好ましい。又、本発明のプラ
スチック・セラミック複合材において、セラミック粒子
はプラスチックから成るマトリックスにシランカップリ
ングにより結合されていることが好ましい。さらに、本
発明のプラスチック・セラミック複合材の線熱膨張係数
は５×１０-6Ｋ-1以下であることが好ましい。
材において、セラミック粒子の粒子形状のアスペクト比
は２．０以下であることが好ましい。又、本発明のプラ
スチック・セラミック複合材において、セラミック粒子
はプラスチックから成るマトリックスにシランカップリ
ングにより結合されていることが好ましい。さらに、本
発明のプラスチック・セラミック複合材の線熱膨張係数
は５×１０-6Ｋ-1以下であることが好ましい。
【０００９】 又、本発明によれば、上記のプラスチッ
ク・セラミック複合材が射出成形にて所望の形状に成形
された成形品が提供される。
ク・セラミック複合材が射出成形にて所望の形状に成形
された成形品が提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】 本発明のプラスチック・セラミ
ック複合材は、プラスチックから成るマトリックスにセ
ラミック粒子を分散させて成るが、プラスチックとして
は熱可塑性樹脂が用いられ、又、セラミック粒子を６０
体積％以上、９９体積％以下含有する。
ック複合材は、プラスチックから成るマトリックスにセ
ラミック粒子を分散させて成るが、プラスチックとして
は熱可塑性樹脂が用いられ、又、セラミック粒子を６０
体積％以上、９９体積％以下含有する。
【００１１】 本発明のプラスチック・セラミック複合
材は、プラスチックとして熱可塑性樹脂を用いているた
め、射出成形により容易かつ安価に製造することができ
る。即ち、セラミックのように、焼成及び焼成後の機械
加工という工程を行わなくてもよいため、生産性の向上
を図ることができる。又、機械加工では製造できないよ
うな複雑な形状の成形も容易に行うことができる。
材は、プラスチックとして熱可塑性樹脂を用いているた
め、射出成形により容易かつ安価に製造することができ
る。即ち、セラミックのように、焼成及び焼成後の機械
加工という工程を行わなくてもよいため、生産性の向上
を図ることができる。又、機械加工では製造できないよ
うな複雑な形状の成形も容易に行うことができる。
【００１２】 なお、熱可塑性樹脂としては、例えば、
硬質塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリアクリレート、ポリスチ
レン、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール、ナイロン６、ナイ
ロン６６、ポリ４フッ化エチレン、ポリカーボネート、
ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテルイミド、強化ポリ
エチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルフィド、
ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ
イミド、各種液晶プラスチック等を用いることができ、
これらの樹脂を２種以上組み合わせて用いてもよい。な
お、上記の熱可塑性樹脂のうち、本発明のプラスチック
・セラミック複合材において好ましいのは、ポリアクリ
レート、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール、
ナイロン６、ナイロン６６、ポリ４フッ化エチレン、ポ
リカーボネート、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテル
イミド、強化ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニ
レンスルフィド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエー
テルケトン、ポリイミド等耐熱性が高い、すなわち熱変
形温度（ＨＤＴ、４．６ｋｇ／ｃｍ2のとき）が１００
℃以上となるものであり、さらに好ましいのはナイロン
６、ナイロン６６、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテ
ルイミド、強化ポリエチレンテレフタレート、ポリフェ
ニレンスルフィド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエ
ーテルケトン、ポリイミド等熱変形温度（ＨＤＴ）が１
５０℃以上となるものである。
硬質塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリアクリレート、ポリスチ
レン、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール、ナイロン６、ナイ
ロン６６、ポリ４フッ化エチレン、ポリカーボネート、
ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテルイミド、強化ポリ
エチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルフィド、
ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリ
イミド、各種液晶プラスチック等を用いることができ、
これらの樹脂を２種以上組み合わせて用いてもよい。な
お、上記の熱可塑性樹脂のうち、本発明のプラスチック
・セラミック複合材において好ましいのは、ポリアクリ
レート、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール、
ナイロン６、ナイロン６６、ポリ４フッ化エチレン、ポ
リカーボネート、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテル
イミド、強化ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニ
レンスルフィド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエー
テルケトン、ポリイミド等耐熱性が高い、すなわち熱変
形温度（ＨＤＴ、４．６ｋｇ／ｃｍ2のとき）が１００
℃以上となるものであり、さらに好ましいのはナイロン
６、ナイロン６６、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテ
ルイミド、強化ポリエチレンテレフタレート、ポリフェ
ニレンスルフィド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエ
ーテルケトン、ポリイミド等熱変形温度（ＨＤＴ）が１
５０℃以上となるものである。
【００１３】 又、セラミック粒子の含有量を６０体積
％以上とすることにより、複合材に、低熱膨張係数、耐
磨耗性及び高弾性率というセラミックの特徴を効果的に
付与することができるとともに、成形時の収縮を少なく
することができ、加工精度を高くすることができる。な
お、セラミック粒子の含有量は、７０体積％以上である
ことがより好ましく、８０体積％以上であることがさら
に好ましい。一方、セラミック粒子の含有量を９９体積
％以下としたのは、９９体積％を超えるとプラスチック
の含有量が減少し、成形時の流動性を失い、成形できな
くなるからである。
％以上とすることにより、複合材に、低熱膨張係数、耐
磨耗性及び高弾性率というセラミックの特徴を効果的に
付与することができるとともに、成形時の収縮を少なく
することができ、加工精度を高くすることができる。な
お、セラミック粒子の含有量は、７０体積％以上である
ことがより好ましく、８０体積％以上であることがさら
に好ましい。一方、セラミック粒子の含有量を９９体積
％以下としたのは、９９体積％を超えるとプラスチック
の含有量が減少し、成形時の流動性を失い、成形できな
くなるからである。
【００１４】 セラミックとしては、シリカガラス、コ
ーディエライト、β−スポジューメン、ムライト、アル
ミナ、ジルコニア、窒化珪素、窒化アルミニウム、炭化
珪素等が好適に用いられるが、これらのセラミックを２
種以上組み合わせて用いてもよい。なお、上記のセラミ
ックのうち、本発明のプラスチック・セラミック複合材
において特に好ましいのは、低熱膨張係数を目的とする
場合にはシリカガラス、コーディエライト、β−スポジ
ューメンであり、高弾性率等を目的とする場合にはムラ
イト、アルミナ、ジルコニア、窒化珪素、窒化アルミニ
ウム、炭化珪素である。
ーディエライト、β−スポジューメン、ムライト、アル
ミナ、ジルコニア、窒化珪素、窒化アルミニウム、炭化
珪素等が好適に用いられるが、これらのセラミックを２
種以上組み合わせて用いてもよい。なお、上記のセラミ
ックのうち、本発明のプラスチック・セラミック複合材
において特に好ましいのは、低熱膨張係数を目的とする
場合にはシリカガラス、コーディエライト、β−スポジ
ューメンであり、高弾性率等を目的とする場合にはムラ
イト、アルミナ、ジルコニア、窒化珪素、窒化アルミニ
ウム、炭化珪素である。
【００１５】 本発明のプラスチック・セラミック複合
材の線熱膨張係数は５×１０-6Ｋ-1以下であることが好
ましい。セラミックの一般的な線熱膨張係数は、約１〜
１０×１０-6Ｋ-1であることから、この程度の線熱膨張
係数を複合材に付与できれば、本発明の複合材をセラミ
ックの代用として用いることが十分可能となり、又、成
形時の収縮をさらに小さくすることができるからであ
る。５×１０-6Ｋ-1以下という線熱膨張係数を実現する
ためには、用いるプラスチックの線熱膨張係数を５０×
１０-6Ｋ-1以下とすることが好ましい。
材の線熱膨張係数は５×１０-6Ｋ-1以下であることが好
ましい。セラミックの一般的な線熱膨張係数は、約１〜
１０×１０-6Ｋ-1であることから、この程度の線熱膨張
係数を複合材に付与できれば、本発明の複合材をセラミ
ックの代用として用いることが十分可能となり、又、成
形時の収縮をさらに小さくすることができるからであ
る。５×１０-6Ｋ-1以下という線熱膨張係数を実現する
ためには、用いるプラスチックの線熱膨張係数を５０×
１０-6Ｋ-1以下とすることが好ましい。
【００１６】 又、本発明の複合材に用いるプラスチッ
クのガラス転移温度は７０℃以上であることが好まし
く、１００℃以上であることがより好ましい。これは、
プラスチックの熱膨張率はガラス転移温度を超えると急
激に大きくなることから、ガラス転移温度が７０℃未満
のプラスチックを使用すると、常温での使用において寸
法が変化するおそれがあるからである。ガラス転移温度
は７０℃以上のプラスチックとしては、例えば、ポリカ
ーボネート、ポリフェニレンスルファイド、ポリアクリ
レート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミ
ド等が挙げられる。
クのガラス転移温度は７０℃以上であることが好まし
く、１００℃以上であることがより好ましい。これは、
プラスチックの熱膨張率はガラス転移温度を超えると急
激に大きくなることから、ガラス転移温度が７０℃未満
のプラスチックを使用すると、常温での使用において寸
法が変化するおそれがあるからである。ガラス転移温度
は７０℃以上のプラスチックとしては、例えば、ポリカ
ーボネート、ポリフェニレンスルファイド、ポリアクリ
レート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミ
ド等が挙げられる。
【００１７】 本発明のプラスチック・セラミック複合
材において、セラミック粒子の粒子形状のアスペクト比
は２．０以下であることが好ましい。セラミック粒子の
粒子形状のアスペクト比を上記の範囲内とすることによ
り、プラスチックから成るマトリックスにセラミック粒
子を最密充填を超えて分散させることができ、複合材の
熱膨張係数をさらに小さくすることができるからであ
る。即ち、セラミック粒子の粒子形状のアスペクト比が
２．０を超える場合には、セラミック粒子の含有量を大
きくすることが困難となる。又、セラミック粒子の平均
粒径は０．１〜５０μｍであることが好ましい。これ
は、セラミック粒子の平均粒径が０．１μｍ未満の場合
や５０μｍを超える場合は、成形時の流動性が損なわ
れ、生産性の向上が図れないからである。
材において、セラミック粒子の粒子形状のアスペクト比
は２．０以下であることが好ましい。セラミック粒子の
粒子形状のアスペクト比を上記の範囲内とすることによ
り、プラスチックから成るマトリックスにセラミック粒
子を最密充填を超えて分散させることができ、複合材の
熱膨張係数をさらに小さくすることができるからであ
る。即ち、セラミック粒子の粒子形状のアスペクト比が
２．０を超える場合には、セラミック粒子の含有量を大
きくすることが困難となる。又、セラミック粒子の平均
粒径は０．１〜５０μｍであることが好ましい。これ
は、セラミック粒子の平均粒径が０．１μｍ未満の場合
や５０μｍを超える場合は、成形時の流動性が損なわ
れ、生産性の向上が図れないからである。
【００１８】 又、本発明のプラスチック・セラミック
複合材において、セラミック粒子はプラスチックから成
るマトリックスにシランカップリングにより結合されて
いることが好ましい。シランカップリング処理を施すこ
とにより、相溶性の低いセラミックとプラスチックを用
いて複合材とすることが可能になるとともに、複合材の
弾性率をさらに大きくすることができる。
複合材において、セラミック粒子はプラスチックから成
るマトリックスにシランカップリングにより結合されて
いることが好ましい。シランカップリング処理を施すこ
とにより、相溶性の低いセラミックとプラスチックを用
いて複合材とすることが可能になるとともに、複合材の
弾性率をさらに大きくすることができる。
【００１９】 本発明のプラスチック・セラミック複合
材は、例えば以下の方法にて製造される。
材は、例えば以下の方法にて製造される。
【００２０】（セラミック粒子の調製）所定のアスペク
ト比を有し平均粒径の異なる複数の粉末を混合すること
により所望の平均粒径及びアスペクト比を有するセラミ
ック粒子を調製する。なお、セラミック粒子の粒度分布
は、例えば、粒径１〜１００μｍの粒子が９０％以上を
占めることが好ましいが、粒度分布は、所定の粒度分布
を有する粉末を用いて上記の混合を行うことにより調整
する。
ト比を有し平均粒径の異なる複数の粉末を混合すること
により所望の平均粒径及びアスペクト比を有するセラミ
ック粒子を調製する。なお、セラミック粒子の粒度分布
は、例えば、粒径１〜１００μｍの粒子が９０％以上を
占めることが好ましいが、粒度分布は、所定の粒度分布
を有する粉末を用いて上記の混合を行うことにより調整
する。
【００２１】 粉末のアスペクト比が大きい場合は、造
粒することにより二次粒子とし、二次粒子のアスペクト
比を２．０以下として用いることもできる。造粒はスプ
レードライヤー等によって行う。ここで、二次粒子のア
スペクト比は２．０以下であることが好ましい。これ
は、二次粒子のアスペクト比が上記の範囲内であれば、
プラスチックと混合する際の量及び方法について、一次
粒子の場合と同様に扱うことができるからである。
粒することにより二次粒子とし、二次粒子のアスペクト
比を２．０以下として用いることもできる。造粒はスプ
レードライヤー等によって行う。ここで、二次粒子のア
スペクト比は２．０以下であることが好ましい。これ
は、二次粒子のアスペクト比が上記の範囲内であれば、
プラスチックと混合する際の量及び方法について、一次
粒子の場合と同様に扱うことができるからである。
【００２２】 次に、必要に応じ、セラミック粒子にシ
ランカップリング処理を施す。シランカップリング処理
はインテグラルブレンド法、スプレー等による前処理法
等常法により行われる。
ランカップリング処理を施す。シランカップリング処理
はインテグラルブレンド法、スプレー等による前処理法
等常法により行われる。
【００２３】（セラミック粒子とプラスチック粒子の混
合）まず、セラミック粒子とプラスチック粒子を混合
し、プラスチックの融点より若干高い温度にてプラスチ
ック粒子を溶融させ、セラミック粒子をプラスチックに
分散させる。上記の混合・分散処理はニーダ、トリロー
ルミル等を用いて行われる。次いで、混練物をペレット
化する。
合）まず、セラミック粒子とプラスチック粒子を混合
し、プラスチックの融点より若干高い温度にてプラスチ
ック粒子を溶融させ、セラミック粒子をプラスチックに
分散させる。上記の混合・分散処理はニーダ、トリロー
ルミル等を用いて行われる。次いで、混練物をペレット
化する。
【００２４】 成形は、用いたプラスチックの融点より
若干高い温度でペレット中のプラスチックを溶融させた
後、押出成形、射出成形等公知の成形方法にて行うこと
ができるが、生産性、生産コストの低減等を考慮する
と、射出成形によるのが好ましい。
若干高い温度でペレット中のプラスチックを溶融させた
後、押出成形、射出成形等公知の成形方法にて行うこと
ができるが、生産性、生産コストの低減等を考慮する
と、射出成形によるのが好ましい。
【００２５】 本発明のプラスチック・セラミック複合
材は、熱可塑性樹脂と同様に、射出成形により製造する
ことができ、又、セラミックと同様に大きな剛性及び耐
磨耗性を有するとともに、熱膨張係数が小さいことから
使用時における寸法精度が高いという特徴を有する。従
って、本発明の複合材は、低熱膨張特性が要求される光
コネクタ、エッチング用静電チャック、精密成形品等及
び高弾性率が要求されるギアー等の各種機械部品等、従
来プラスチックが使用されていたが、耐磨耗性が十分で
なかった部品、セラミックが使われていたが高価であっ
た部品等に好適に用いることができる。
材は、熱可塑性樹脂と同様に、射出成形により製造する
ことができ、又、セラミックと同様に大きな剛性及び耐
磨耗性を有するとともに、熱膨張係数が小さいことから
使用時における寸法精度が高いという特徴を有する。従
って、本発明の複合材は、低熱膨張特性が要求される光
コネクタ、エッチング用静電チャック、精密成形品等及
び高弾性率が要求されるギアー等の各種機械部品等、従
来プラスチックが使用されていたが、耐磨耗性が十分で
なかった部品、セラミックが使われていたが高価であっ
た部品等に好適に用いることができる。
【００２６】 なお、本発明の複合材を約４００℃にて
溶融させ、セラミックとプラスチックを分離することに
より、セラミックについては再利用することができる。
溶融させ、セラミックとプラスチックを分離することに
より、セラミックについては再利用することができる。
【００２７】
【実施例】 次に、本発明を実施例を用いてさらに詳し
く説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるもの
ではない。
く説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるもの
ではない。
【００２８】（実施例１） プラスチックとしてポリカ
ーボネートを、セラミックとしてシリカガラスを用い、
セラミック粒子の含有量が９４体積％であるプラスチッ
ク・セラミック複合材を製造した。なお、セラミック粒
子の平均粒径及びアスペクト比はそれぞれ２５μｍ及び
１．１０とした。
ーボネートを、セラミックとしてシリカガラスを用い、
セラミック粒子の含有量が９４体積％であるプラスチッ
ク・セラミック複合材を製造した。なお、セラミック粒
子の平均粒径及びアスペクト比はそれぞれ２５μｍ及び
１．１０とした。
【００２９】 まず、セラミック粒子に、スプレー法に
てシランカップリング処理を施した。次に、ニーダを用
いて、３２０℃にてセラミック粒子をプラスチック粒子
に混合・分散させた後、ペレット化した。得られたペレ
ットを、３１０℃にて溶融して射出成形を行い、５０ｍ
ｍ×５０ｍｍ×５ｍｍの板状体に成形した。表１に、得
られた複合材の熱膨張係数を測定した値を記載する。
てシランカップリング処理を施した。次に、ニーダを用
いて、３２０℃にてセラミック粒子をプラスチック粒子
に混合・分散させた後、ペレット化した。得られたペレ
ットを、３１０℃にて溶融して射出成形を行い、５０ｍ
ｍ×５０ｍｍ×５ｍｍの板状体に成形した。表１に、得
られた複合材の熱膨張係数を測定した値を記載する。
【００３０】（実施例２） プラスチックとしてポリア
クリレートを、セラミックとしてコーディエライトを用
い、セラミック粒子の含有量が９１体積％であるプラス
チック・セラミック複合材を実施例１と同様に製造し
た。但し、混合・分散及び成形温度はいずれも２６０℃
とした。なお、セラミック粒子の平均粒径及びアスペク
ト比はそれぞれ２０μｍ及び１．１５とした。表１に、
得られた複合材の熱膨張係数の値を記載する。
クリレートを、セラミックとしてコーディエライトを用
い、セラミック粒子の含有量が９１体積％であるプラス
チック・セラミック複合材を実施例１と同様に製造し
た。但し、混合・分散及び成形温度はいずれも２６０℃
とした。なお、セラミック粒子の平均粒径及びアスペク
ト比はそれぞれ２０μｍ及び１．１５とした。表１に、
得られた複合材の熱膨張係数の値を記載する。
【００３１】（実施例３） プラスチックとしてポリカ
ーボネートを、セラミックとしてシリカガラスを用い、
セラミック粒子の含有量が７０体積％であるプラスチッ
ク・セラミック複合材を実施例１と同様の方法にて製造
した。なお、セラミック粒子の平均粒径及びアスペクト
比はそれぞれ２５μｍ及び０．４とした。表１に、得ら
れた複合材の熱膨張係数の値を記載する。
ーボネートを、セラミックとしてシリカガラスを用い、
セラミック粒子の含有量が７０体積％であるプラスチッ
ク・セラミック複合材を実施例１と同様の方法にて製造
した。なお、セラミック粒子の平均粒径及びアスペクト
比はそれぞれ２５μｍ及び０．４とした。表１に、得ら
れた複合材の熱膨張係数の値を記載する。
【００３２】（実施例４） プラスチックとしてポリカ
ーボネートを、セラミックとしてシリカガラスを用い、
セラミック粒子の含有量が６５体積％であるプラスチッ
ク・セラミック複合材を、シランカップリング処理を施
さなかった点を除いては、実施例１と同様の方法にて製
造した。なお、セラミック粒子の平均粒径及びアスペク
ト比も実施例１と同様とした。表１に、得られた複合材
の熱膨張係数の値を記載する。
ーボネートを、セラミックとしてシリカガラスを用い、
セラミック粒子の含有量が６５体積％であるプラスチッ
ク・セラミック複合材を、シランカップリング処理を施
さなかった点を除いては、実施例１と同様の方法にて製
造した。なお、セラミック粒子の平均粒径及びアスペク
ト比も実施例１と同様とした。表１に、得られた複合材
の熱膨張係数の値を記載する。
【００３３】（比較例１） セラミック粒子の含有量を
５０体積％とした点を除いては、実施例１と同様のプラ
スチック・セラミック複合材を実施例１と同様の方法に
て製造した。表１に、得られた複合材の熱膨張係数の値
を記載する。
５０体積％とした点を除いては、実施例１と同様のプラ
スチック・セラミック複合材を実施例１と同様の方法に
て製造した。表１に、得られた複合材の熱膨張係数の値
を記載する。
【００３４】
【表１】
【００３５】 実施例１と比較例１との比較により、セ
ラミック粒子の含有量が６０〜９９体積％の範囲内にあ
る実施例１の複合材は、セラミック粒子の含有量が６０
体積％未満である比較例１の複合材に比べ熱膨張係数が
著しく小さいことがわかる。
ラミック粒子の含有量が６０〜９９体積％の範囲内にあ
る実施例１の複合材は、セラミック粒子の含有量が６０
体積％未満である比較例１の複合材に比べ熱膨張係数が
著しく小さいことがわかる。
【００３６】 又、実施例３においてはセラミック粒子
のアスペクト比を２．０を超えた値とし、実施例４にお
いてはシランカップリング処理を施さなかったが、この
ことにより、セラミック粒子の含有量をそれぞれ６８体
積％及び６２体積％より増やすことができず、その結
果、実施例３及び４の複合材の熱膨張係数は実施例１の
複合材よりも大きな値を示した。即ち、セラミック粒子
のアスペクト比を所定の値とし、又はシランカップリン
グ処理を施すことにより、セラミック粒子の含有量を増
やすことができ、ひいては複合材の熱膨張係数を小さく
できることがわかる。
のアスペクト比を２．０を超えた値とし、実施例４にお
いてはシランカップリング処理を施さなかったが、この
ことにより、セラミック粒子の含有量をそれぞれ６８体
積％及び６２体積％より増やすことができず、その結
果、実施例３及び４の複合材の熱膨張係数は実施例１の
複合材よりも大きな値を示した。即ち、セラミック粒子
のアスペクト比を所定の値とし、又はシランカップリン
グ処理を施すことにより、セラミック粒子の含有量を増
やすことができ、ひいては複合材の熱膨張係数を小さく
できることがわかる。
【００３７】（実施例５） プラスチックとしてポリス
ルホンを、セラミックとしてシリカガラスを用い、セラ
ミック粒子の含有量が６０体積％であるプラスチック・
セラミック複合材を実施例１と同様の方法にて製造し
た。但し、混合・分散及び成形温度はそれぞれ４００℃
及び４１０℃とした。なお、セラミック粒子の平均粒径
及びアスペクト比はそれぞれ３０μｍ及び１．０５とし
た。表１に、得られた複合材の引張弾性率を測定した値
を記載する。
ルホンを、セラミックとしてシリカガラスを用い、セラ
ミック粒子の含有量が６０体積％であるプラスチック・
セラミック複合材を実施例１と同様の方法にて製造し
た。但し、混合・分散及び成形温度はそれぞれ４００℃
及び４１０℃とした。なお、セラミック粒子の平均粒径
及びアスペクト比はそれぞれ３０μｍ及び１．０５とし
た。表１に、得られた複合材の引張弾性率を測定した値
を記載する。
【００３８】（実施例６） プラスチックとしてポリス
ルホンを、セラミックとしてアルミナを用い、セラミッ
ク粒子の含有量が８０体積％であるプラスチック・セラ
ミック複合材を実施例５と同様の方法にて製造した。な
お、セラミック粒子の平均粒径及びアスペクト比はそれ
ぞれ３５μｍ及び１．１５とした。表１に、得られた複
合材の引張弾性率を測定した値を記載する。
ルホンを、セラミックとしてアルミナを用い、セラミッ
ク粒子の含有量が８０体積％であるプラスチック・セラ
ミック複合材を実施例５と同様の方法にて製造した。な
お、セラミック粒子の平均粒径及びアスペクト比はそれ
ぞれ３５μｍ及び１．１５とした。表１に、得られた複
合材の引張弾性率を測定した値を記載する。
【００３９】（実施例７） プラスチックとして高密度
ポリエチレンを、セラミックとしてジルコニアを用い、
セラミック粒子の含有量が９０体積％であるプラスチッ
ク・セラミック複合材を実施例１と同様に製造した。但
し、混合・分散及び成形温度はそれぞれ２４０℃及び２
２０℃とした。なお、セラミック粒子の平均粒径及びア
スペクト比はそれぞれ２０μｍ及び１．２５とした。表
１に、得られた複合材の引張弾性率の値を記載する。
ポリエチレンを、セラミックとしてジルコニアを用い、
セラミック粒子の含有量が９０体積％であるプラスチッ
ク・セラミック複合材を実施例１と同様に製造した。但
し、混合・分散及び成形温度はそれぞれ２４０℃及び２
２０℃とした。なお、セラミック粒子の平均粒径及びア
スペクト比はそれぞれ２０μｍ及び１．２５とした。表
１に、得られた複合材の引張弾性率の値を記載する。
【００４０】（比較例２） プラスチックとしてポリス
ルホンを、セラミックとしてシリカガラスを用い、セラ
ミック粒子の含有量が５０体積％であるプラスチック・
セラミック複合材を実施例１と同様に製造した。なお、
セラミック粒子の平均粒径及びアスペクト比はそれぞれ
３０μｍ及び１．０５とした。表１に、得られた複合材
の引張弾性率の値を記載する。
ルホンを、セラミックとしてシリカガラスを用い、セラ
ミック粒子の含有量が５０体積％であるプラスチック・
セラミック複合材を実施例１と同様に製造した。なお、
セラミック粒子の平均粒径及びアスペクト比はそれぞれ
３０μｍ及び１．０５とした。表１に、得られた複合材
の引張弾性率の値を記載する。
【００４１】
【表２】
【００４２】 実施例５〜７と比較例２との比較によ
り、セラミック粒子の含有量が６０〜９９体積％の範囲
内にある実施例５〜７の複合材は、セラミック粒子の含
有量が６０体積％未満である比較例２の複合材に比べ引
張弾性率が著しく大きいことがわかる。
り、セラミック粒子の含有量が６０〜９９体積％の範囲
内にある実施例５〜７の複合材は、セラミック粒子の含
有量が６０体積％未満である比較例２の複合材に比べ引
張弾性率が著しく大きいことがわかる。
【００４３】 又、実施例５〜７の比較により、セラミ
ックとしてアルミナ又はジルコニアを用いると、引張弾
性率がより大きくなることがわかる。
ックとしてアルミナ又はジルコニアを用いると、引張弾
性率がより大きくなることがわかる。
【００４４】
【発明の効果】 本発明のプラスチック・セラミック複
合材は、プラスチックとして熱可塑性樹脂を用いている
ため、射出成形により容易かつ安価に製造でき、生産性
の向上を図ることができる。又、機械加工では製造でき
ないような複雑な形状の成形も容易に行うことができ
る。又、セラミック粒子の含有量を６０体積％以上とし
ているため、低熱膨張係数、耐磨耗性及び高弾性率とい
うセラミックの特徴を顕著に有するとともに、成形時の
収縮を少なくすることができ、加工精度を高くすること
ができる。従って、本発明の複合材は、低熱膨張特性が
要求される光コネクタ、エッチング用静電チャック、精
密成形品等及び高弾性率が要求されるギアー等の各種機
械部品等、従来セラミックが使用されていた部品に用い
ることができる。
合材は、プラスチックとして熱可塑性樹脂を用いている
ため、射出成形により容易かつ安価に製造でき、生産性
の向上を図ることができる。又、機械加工では製造でき
ないような複雑な形状の成形も容易に行うことができ
る。又、セラミック粒子の含有量を６０体積％以上とし
ているため、低熱膨張係数、耐磨耗性及び高弾性率とい
うセラミックの特徴を顕著に有するとともに、成形時の
収縮を少なくすることができ、加工精度を高くすること
ができる。従って、本発明の複合材は、低熱膨張特性が
要求される光コネクタ、エッチング用静電チャック、精
密成形品等及び高弾性率が要求されるギアー等の各種機
械部品等、従来セラミックが使用されていた部品に用い
ることができる。
Claims (5)
- 【請求項１】 プラスチックから成るマトリックスにセ
ラミック粒子を分散させて成るプラスチック・セラミッ
ク複合材であって、 該プラスチックが熱可塑性樹脂であり、 該セラミック粒子の含有量が６０体積％以上、９９体積
％以下であることを特徴とするプラスチック・セラミッ
ク複合材。 - 【請求項２】 該セラミック粒子の粒子形状のアスペク
ト比が２．０以下である請求項１に記載のプラスチック
・セラミック複合材。 - 【請求項３】 該セラミック粒子をプラスチックから成
るマトリックスにシランカップリングにて結合させて成
る請求項１又は２に記載のプラスチック・セラミック複
合材。 - 【請求項４】 線熱膨張係数が５×１０-6Ｋ-1以下であ
る請求項１、２又は３に記載のプラスチック・セラミッ
ク複合材。 - 【請求項５】 請求項１、２、３又は４に記載のプラス
チック・セラミック複合材が射出成形にて成形されたこ
とを特徴とする成形品。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9265822A JPH11106559A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | プラスチック・セラミック複合材 |
| KR1020007003372A KR20010015659A (ko) | 1997-09-30 | 1998-09-28 | 플라스틱-세라믹 복합재와 그 제조 방법 |
| CA002304361A CA2304361A1 (en) | 1997-09-30 | 1998-09-28 | Plastic/ceramic composite material and process for producing the same |
| PCT/JP1998/004322 WO1999016831A1 (fr) | 1997-09-30 | 1998-09-28 | Materiau composite plastique/ceramique et son procede de fabrication |
| AU91859/98A AU9185998A (en) | 1997-09-30 | 1998-09-28 | Plastic/ceramic composite material and process for producing the same |
| EP98944252A EP1024175A4 (en) | 1997-09-30 | 1998-09-28 | PLASTIC / CERAMIC COMPOSITE MATERIAL AND MANUFACTURING METHOD THEREOF |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9265822A JPH11106559A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | プラスチック・セラミック複合材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11106559A true JPH11106559A (ja) | 1999-04-20 |
Family
ID=17422547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9265822A Pending JPH11106559A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | プラスチック・セラミック複合材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11106559A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100351094B1 (ko) * | 1999-10-19 | 2002-09-09 | 이강경 | 이동간이 화장실 등에 사용되는 세라믹이 함유되어 있는 폴리에틸렌 및 이를 제조하는 방법 |
| CN114685096A (zh) * | 2020-12-25 | 2022-07-01 | 比亚迪股份有限公司 | 一种复合材料及其制备方法和应用 |
| CN114953095A (zh) * | 2021-02-22 | 2022-08-30 | 杭州中好东峻科技有限公司 | 一种通讯用陶瓷复合材料滤波器制作模压工艺 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58222125A (ja) * | 1982-06-17 | 1983-12-23 | Unitika Ltd | 高誘電率フイルム |
| JPS5911332A (ja) * | 1982-07-12 | 1984-01-20 | Showa Denko Kk | 熱可塑性樹脂と添加剤とを混合させる方法 |
| JPH0372570A (ja) * | 1988-09-09 | 1991-03-27 | Mitsubishi Kasei Corp | 樹脂組成物 |
| JPH03290469A (ja) * | 1990-01-10 | 1991-12-20 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 圧粉成形用樹脂組成物，その製造方法および圧粉成形体の製造方法 |
| JPH0532801A (ja) * | 1991-07-30 | 1993-02-09 | Showa Aircraft Ind Co Ltd | シート材およびその製造方法 |
| JPH05301974A (ja) * | 1991-05-24 | 1993-11-16 | Rogers Corp | 粒状充填剤入り複合フィルム及びその製造法 |
| JPH08207043A (ja) * | 1995-02-01 | 1996-08-13 | Kureha Chem Ind Co Ltd | 磁性樹脂組成物ペレットの製造方法 |
-
1997
- 1997-09-30 JP JP9265822A patent/JPH11106559A/ja active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58222125A (ja) * | 1982-06-17 | 1983-12-23 | Unitika Ltd | 高誘電率フイルム |
| JPS5911332A (ja) * | 1982-07-12 | 1984-01-20 | Showa Denko Kk | 熱可塑性樹脂と添加剤とを混合させる方法 |
| JPH0372570A (ja) * | 1988-09-09 | 1991-03-27 | Mitsubishi Kasei Corp | 樹脂組成物 |
| JPH03290469A (ja) * | 1990-01-10 | 1991-12-20 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 圧粉成形用樹脂組成物，その製造方法および圧粉成形体の製造方法 |
| JPH05301974A (ja) * | 1991-05-24 | 1993-11-16 | Rogers Corp | 粒状充填剤入り複合フィルム及びその製造法 |
| JPH0532801A (ja) * | 1991-07-30 | 1993-02-09 | Showa Aircraft Ind Co Ltd | シート材およびその製造方法 |
| JPH08207043A (ja) * | 1995-02-01 | 1996-08-13 | Kureha Chem Ind Co Ltd | 磁性樹脂組成物ペレットの製造方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100351094B1 (ko) * | 1999-10-19 | 2002-09-09 | 이강경 | 이동간이 화장실 등에 사용되는 세라믹이 함유되어 있는 폴리에틸렌 및 이를 제조하는 방법 |
| CN114685096A (zh) * | 2020-12-25 | 2022-07-01 | 比亚迪股份有限公司 | 一种复合材料及其制备方法和应用 |
| CN114685096B (zh) * | 2020-12-25 | 2023-07-11 | 比亚迪股份有限公司 | 一种复合材料及其制备方法和应用 |
| CN114953095A (zh) * | 2021-02-22 | 2022-08-30 | 杭州中好东峻科技有限公司 | 一种通讯用陶瓷复合材料滤波器制作模压工艺 |
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|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
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