JPS58206639A - 金属・熱硬化性樹脂複合材料 - Google Patents
金属・熱硬化性樹脂複合材料Info
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- JPS58206639A JPS58206639A JP8807482A JP8807482A JPS58206639A JP S58206639 A JPS58206639 A JP S58206639A JP 8807482 A JP8807482 A JP 8807482A JP 8807482 A JP8807482 A JP 8807482A JP S58206639 A JPS58206639 A JP S58206639A
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- Japan
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- thermosetting resin
- parts
- molding
- heat
- metal powder
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
を有する新規な金塊・熱硬化性樹脂の複合材料に関する
。
。
その目的とするところは、熱硬化性樹脂の脆さを改質し
、取扱い作業が容易で、成形性、耐熱性、高剛性および
強靭性に優れ、かつ伝熱性を有する成形用複合材料を提
供するにある。
、取扱い作業が容易で、成形性、耐熱性、高剛性および
強靭性に優れ、かつ伝熱性を有する成形用複合材料を提
供するにある。
近年軽量化、製造工程の合理化、コストダウン等のため
、金属のプラスチック制料への代替が活発に進められて
いる。これを背景として、特に耐熱性が要求される分野
では、熱硬化性樹脂をベースにした複合材料が各種提案
されている。
、金属のプラスチック制料への代替が活発に進められて
いる。これを背景として、特に耐熱性が要求される分野
では、熱硬化性樹脂をベースにした複合材料が各種提案
されている。
従来熱硬化性樹脂成形拐料に耐熱性で、かつ強靭性を付
与する方法として、一般にカラス極細、アスベスト等の
無機質繊維を、また特殊な場合には、芳香族ポリアミド
のような非常に高価な耐熱性の有機質繊維を配合するこ
とが知られている。
与する方法として、一般にカラス極細、アスベスト等の
無機質繊維を、また特殊な場合には、芳香族ポリアミド
のような非常に高価な耐熱性の有機質繊維を配合するこ
とが知られている。
ガラス繊維を使用する場合は、成形品中に長い繊維が残
存する工程を経れば良好な強靭性は得られるが、製造法
、成形法に大きな制約を受け、［７かも単純な形状の成
形品しかつくれない。しかも、繊維の方向によって、強
度が不均一になり、伝熱性が悪いので、発熱体の近辺に
使用すると、蓄熱によって、成形品の熱劣化が促進され
る。
存する工程を経れば良好な強靭性は得られるが、製造法
、成形法に大きな制約を受け、［７かも単純な形状の成
形品しかつくれない。しかも、繊維の方向によって、強
度が不均一になり、伝熱性が悪いので、発熱体の近辺に
使用すると、蓄熱によって、成形品の熱劣化が促進され
る。
一方成形品中に長い繊維が残らない工程を経れば、作業
性、成形性は向上し、複雑な形状の成形品もつくれる。
性、成形性は向上し、複雑な形状の成形品もつくれる。
しかし剛性、靭性ともに不十分である。
他の補強材についても、ガラス繊維の場合と同様ないく
つかの欠点を有し、耐熱性、高剛性で、かつ強靭性を有
する経済性のある成形用複合材料はまだ得られていない
。
つかの欠点を有し、耐熱性、高剛性で、かつ強靭性を有
する経済性のある成形用複合材料はまだ得られていない
。
導電性を付与するため、銀粉、銅粉等の金属粉末をプラ
スチックに混入させることは、導電塗料等の分野で実用
されている。しかしこれらの革なる金塊粉入りプラスチ
ックは、そのま＼成形品にしても、靭性、その他の機械
強度が弱く、耐熱性、高剛性でかつ強靭性を有する成形
用複合材料として不適である。
スチックに混入させることは、導電塗料等の分野で実用
されている。しかしこれらの革なる金塊粉入りプラスチ
ックは、そのま＼成形品にしても、靭性、その他の機械
強度が弱く、耐熱性、高剛性でかつ強靭性を有する成形
用複合材料として不適である。
本発明者らは熱硬化性樹脂の脆さを改質し、取扱い作業
が容易で、成形性、耐熱性、高齢性および強靭性に優れ
、かつ伝熱性を有する成形用複合材料を得るために鋭意
検討した結果、金属・熱硬化性樹脂の新規な複合材料を
見出しだ。
が容易で、成形性、耐熱性、高齢性および強靭性に優れ
、かつ伝熱性を有する成形用複合材料を得るために鋭意
検討した結果、金属・熱硬化性樹脂の新規な複合材料を
見出しだ。
本発明は熱硬化性樹脂１００部、粒子径が９０％以上、
３００μｍ以下で、融点３００℃以上の金属粉末５〜４
００部および該金属粉末１００部に対して、粒子径が９
０％以上０５μｍ以下の金属超微粉末０１部以上、を含
有する成形用混合物を、加熱加圧成形、又は加熱加圧成
形後、史に加熱処理してなることを特徴とするものであ
る。熱硬化性樹脂は耐熱性に優れているものが望ましく
、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリニスデル
樹脂、ジアリルフタ【・−ト樹脂、シリコン樹脂、ポリ
イミド樹脂又はこれらの変性樹脂等が使用できる。
３００μｍ以下で、融点３００℃以上の金属粉末５〜４
００部および該金属粉末１００部に対して、粒子径が９
０％以上０５μｍ以下の金属超微粉末０１部以上、を含
有する成形用混合物を、加熱加圧成形、又は加熱加圧成
形後、史に加熱処理してなることを特徴とするものであ
る。熱硬化性樹脂は耐熱性に優れているものが望ましく
、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリニスデル
樹脂、ジアリルフタ【・−ト樹脂、シリコン樹脂、ポリ
イミド樹脂又はこれらの変性樹脂等が使用できる。
更に好ましくは、熱処理による寸法変化率および重量変
化率の小さいもの、例えばノボラック型フェノール樹脂
（これはキシレン樹脂、キシリレングリコールジメチル
エーテル尋による芳香族炭化水素類、メラミン、ベンゾ
グアナミン等のトリアジン類、若しくはアルキルフェノ
ール類による変性ノボラック型フゴノーＡ樹脂であって
もか−ｔワナい）、耐熱性エポキシ樹脂（これはフェノ
・−ル類ノボラック型、ヴトラフェニルエタンボリグリ
シジルエーテル型、芳香族アミン型、若しくは脂環式の
エポキシ樹脂等である）、ジアリルフタレート系樹脂又
は、ビスマレイミド系ポリイミド樹脂を主構成成分とす
るものが良い、勿論これらには通常の硬化剤および必要
に応じて硬化促進剤が用いられる。これらの中でも、特
に芳合族多カルボン酸無水物、例えば無水トリメリット
酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノン−テトラカル
ボン酸無水物（ＢＴＤＡ） 、若しくはエチレングリコ
ールビストリメリテー） （ＴＭＥＧ）等を硬化剤とす
るフェノール類ノボラック型エポキシ樹脂又は、ビスマ
レイミド系ポリイミド樹脂は、寸法変化率および重量変
化率が非常に手筋く、金属との接着性にも優れているの
で、最も好ましいものの例である。融点３００℃以上の
金属粉末（以下金属粉末という）としては、加熱処理、
即ち焼結時に金属超微粉末粒子が該金属粉末粒子に凝着
、拡散し易いものか、好ましく、銅、鉄、ニッケル、亜
鉛、アルミニウム又はその合金等が使用できる。
化率の小さいもの、例えばノボラック型フェノール樹脂
（これはキシレン樹脂、キシリレングリコールジメチル
エーテル尋による芳香族炭化水素類、メラミン、ベンゾ
グアナミン等のトリアジン類、若しくはアルキルフェノ
ール類による変性ノボラック型フゴノーＡ樹脂であって
もか−ｔワナい）、耐熱性エポキシ樹脂（これはフェノ
・−ル類ノボラック型、ヴトラフェニルエタンボリグリ
シジルエーテル型、芳香族アミン型、若しくは脂環式の
エポキシ樹脂等である）、ジアリルフタレート系樹脂又
は、ビスマレイミド系ポリイミド樹脂を主構成成分とす
るものが良い、勿論これらには通常の硬化剤および必要
に応じて硬化促進剤が用いられる。これらの中でも、特
に芳合族多カルボン酸無水物、例えば無水トリメリット
酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノン−テトラカル
ボン酸無水物（ＢＴＤＡ） 、若しくはエチレングリコ
ールビストリメリテー） （ＴＭＥＧ）等を硬化剤とす
るフェノール類ノボラック型エポキシ樹脂又は、ビスマ
レイミド系ポリイミド樹脂は、寸法変化率および重量変
化率が非常に手筋く、金属との接着性にも優れているの
で、最も好ましいものの例である。融点３００℃以上の
金属粉末（以下金属粉末という）としては、加熱処理、
即ち焼結時に金属超微粉末粒子が該金属粉末粒子に凝着
、拡散し易いものか、好ましく、銅、鉄、ニッケル、亜
鉛、アルミニウム又はその合金等が使用できる。
粉末の粒子径は９０％以上が３００μｍ以下、好ましく
は２００μｍ以下のものがよい。細かい方が熱硬化性樹
脂との一体化、均質化に好都合であるが、高価なため、
経済的な制約を受ける。
は２００μｍ以下のものがよい。細かい方が熱硬化性樹
脂との一体化、均質化に好都合であるが、高価なため、
経済的な制約を受ける。
金属粉末の配合量は、硬化剤を含む熱硬化性樹脂１００
部に対して、５〜４００部、好ましくは１０〜３００部
が良い。少な過ぎると剛性、強靭性、伝熱性が向上せず
、また多過ぎても成形時の流動性が悪く、成形不良や強
度の不均一が多くなり、しかも高比重になる。
部に対して、５〜４００部、好ましくは１０〜３００部
が良い。少な過ぎると剛性、強靭性、伝熱性が向上せず
、また多過ぎても成形時の流動性が悪く、成形不良や強
度の不均一が多くなり、しかも高比重になる。
金属超微粉末は、その粒子径が９０％以上が０５μｍ以
下のもので、細かい種金属粉末粒子に凝着、拡散じ易く
、低温焼結が可屈になるので好ましい。
下のもので、細かい種金属粉末粒子に凝着、拡散じ易く
、低温焼結が可屈になるので好ましい。
例えば鋼、鉄、ニッケル、亜鉛、アルミニウム、スズ、
鉛、銀又はその合金などが使用できる。
鉛、銀又はその合金などが使用できる。
金属超微粉末の配合量は、金属粉末１００部に対して０
１部以上、好ましくは０５部以上が良い。少な過きると
成形品は脆く、剛性が向上せず、機械強度、耐熱性が逆
に低下する。多い方は特に、制限はないが、非常に高価
なため経済的な制約を受ける。
１部以上、好ましくは０５部以上が良い。少な過きると
成形品は脆く、剛性が向上せず、機械強度、耐熱性が逆
に低下する。多い方は特に、制限はないが、非常に高価
なため経済的な制約を受ける。
金属超微粉末は前もって、金塊粉末とよく混合しておく
ことが好ましい。
ことが好ましい。
上記の熱硬化性樹脂−金属の配合には、更に充てん材、
例えばガラス繊維、石こう繊維、炭＊Ｍ維、炭化けい素
繊維、アルミナ繊維等の無機＊＊給、芳香族ポリアミド
等の耐熱性有１ｆＩ＆′ＪｉＭ稙維、シリカ、アルミナ
、マイカ、炭カル、クレー等の無機質粉末、シラスバル
ーン、バ÷ライト等の無機質中空粉末など、その他離型
剤、表面処理剤、着色剤叫を添加してもよい。
例えばガラス繊維、石こう繊維、炭＊Ｍ維、炭化けい素
繊維、アルミナ繊維等の無機＊＊給、芳香族ポリアミド
等の耐熱性有１ｆＩ＆′ＪｉＭ稙維、シリカ、アルミナ
、マイカ、炭カル、クレー等の無機質粉末、シラスバル
ーン、バ÷ライト等の無機質中空粉末など、その他離型
剤、表面処理剤、着色剤叫を添加してもよい。
本発明の配合物は、通常の熱硬化性樹脂成形材料と同碌
の方法で混合又は混練、し成形用混合物とな１−１通常
の加熱加圧成形によって所望の成形品に成形される。成
形後、史に加熱処理、即ち焼結すると剛性、強靭性およ
びその他の機械強度が大巾に向上する。伝熱性、導電性
も向上する。
の方法で混合又は混練、し成形用混合物とな１−１通常
の加熱加圧成形によって所望の成形品に成形される。成
形後、史に加熱処理、即ち焼結すると剛性、強靭性およ
びその他の機械強度が大巾に向上する。伝熱性、導電性
も向上する。
この加熱処理は、１８０〜２５０℃、打着しくは、２１
）（１〜２５０℃の温度で１０分〜２４時間、好ましく
は３０分〜８時間実施すると良い。なお成形後の加熱処
理を省く場合は、加熱加圧の成形時間を通常より長く、
少なくとも１０分以上かけることが望ましい０ 本発明の複合材料は、取扱い作業が容易で、成形性、耐
熱性、高剛性および強靭性に優れ、かつ体熱性、導電性
を有する。これらの優れた緒特性ケ同時に兼備できたの
は、熱硬化性樹脂の三次元網目構造に分散していた金属
粉末粒子が各々結合し１、新規な金属・熱硬化性樹脂の
相互貫通網目（ＪＰＮ）の生成によるものである。
）（１〜２５０℃の温度で１０分〜２４時間、好ましく
は３０分〜８時間実施すると良い。なお成形後の加熱処
理を省く場合は、加熱加圧の成形時間を通常より長く、
少なくとも１０分以上かけることが望ましい０ 本発明の複合材料は、取扱い作業が容易で、成形性、耐
熱性、高剛性および強靭性に優れ、かつ体熱性、導電性
を有する。これらの優れた緒特性ケ同時に兼備できたの
は、熱硬化性樹脂の三次元網目構造に分散していた金属
粉末粒子が各々結合し１、新規な金属・熱硬化性樹脂の
相互貫通網目（ＪＰＮ）の生成によるものである。
本発明の複合材料は、耐熱性、高強度、高剛性を要する
金属代替用の成形材料分野の他に、導電性を要する電子
機器、接着剤等にも非常に有用である。
金属代替用の成形材料分野の他に、導電性を要する電子
機器、接着剤等にも非常に有用である。
次に実施例をあげて具体的に説明する。
実施例１
ノボラン、り型エポキシ樹脂６９部、エチレングリコー
ルビストリメリテート（ＴＭＥＧ） ３１部、トリスジ
メチルアミノフェノール０４部、アミノシラン処理した
ガラス繊維５０部、およびステアリン酸亜鉛３部に、前
もって予備混合したアルミニウム粉（平均粒子径：２０
μｍ）／アルミニウム超微粉（平均粒子径：０．１μｍ
） ＝ １００ ／ ２−のものを１００部添加してよ
く混合し、ロール混練して成形材料を得た。
ルビストリメリテート（ＴＭＥＧ） ３１部、トリスジ
メチルアミノフェノール０４部、アミノシラン処理した
ガラス繊維５０部、およびステアリン酸亜鉛３部に、前
もって予備混合したアルミニウム粉（平均粒子径：２０
μｍ）／アルミニウム超微粉（平均粒子径：０．１μｍ
） ＝ １００ ／ ２−のものを１００部添加してよ
く混合し、ロール混練して成形材料を得た。
比較例
ノホラック型エポキシ樹脂６９部、エチレングリコール
ビストリメリテート（’ＩＭＥＧ） ３１部、トリスジ
メチルアミノフェノール０４部、アミノシラン処理した
ガラス繊維５０部およびステアリン酸亜鉛３部に、アミ
ノシラン処理したシリカ粉末１００部を添加してよく混
合し、ロール混練して成形材料を得た。
ビストリメリテート（’ＩＭＥＧ） ３１部、トリスジ
メチルアミノフェノール０４部、アミノシラン処理した
ガラス繊維５０部およびステアリン酸亜鉛３部に、アミ
ノシラン処理したシリカ粉末１００部を添加してよく混
合し、ロール混練して成形材料を得た。
実施例２
ノボラック型エポキシ樹脂７８部、無水トリメリット＃
２２部、トリスジメチルアミノフェノール０．４部およ
びステアリン酸亜鉛２部に、前もって予備混合した銅粉
（平均粒子径： １ｆＪＯμｆｆ１） ／銅超微粉（平
均粒子＆ ： ０．０５μｙｙｘ） ＝ １００ ／
ｌのものｔｌ−２００部添加してよく混合し、ロール混
練して成形材料を得た。
２２部、トリスジメチルアミノフェノール０．４部およ
びステアリン酸亜鉛２部に、前もって予備混合した銅粉
（平均粒子径： １ｆＪＯμｆｆ１） ／銅超微粉（平
均粒子＆ ： ０．０５μｙｙｘ） ＝ １００ ／
ｌのものｔｌ−２００部添加してよく混合し、ロール混
練して成形材料を得た。
実施例３
ノボラック型フェノール樹脂９）部、ヘキサメナレ／テ
トラミン１０部、ガラス繊維５０部、シラスズくルーフ
５０部、γ−メタアクリロキシグロビルトリメトキシシ
ラン１部およびステアリン酸３部に、前もって予備混合
した銅粉（平均粒子径：５０μｍ）／亜鉛超微粉（平均
粒子径：００３μｆｆ１）＝１００／２のものを１００
部添加してよく混合し、ロール混練して成形材料を得た
。
トラミン１０部、ガラス繊維５０部、シラスズくルーフ
５０部、γ−メタアクリロキシグロビルトリメトキシシ
ラン１部およびステアリン酸３部に、前もって予備混合
した銅粉（平均粒子径：５０μｍ）／亜鉛超微粉（平均
粒子径：００３μｆｆ１）＝１００／２のものを１００
部添加してよく混合し、ロール混練して成形材料を得た
。
実施例４
ビスマレイミド系ポリイミド樹脂（ルーフ・ブーラン社
製、ケルイミド）１００部、２−メチルイミダゾール２
部およびステアリン酸２部に、前もって予備混合した鉄
粉（平均粒子径°３０μ？？ｉｌ） ／ニッケル超微粉
（平均粒子径： ０．０３μｍ） ＝ １０（１／ １
のものを２００部添加してよく混合し、ロール混練して
成形材料を得た。
製、ケルイミド）１００部、２−メチルイミダゾール２
部およびステアリン酸２部に、前もって予備混合した鉄
粉（平均粒子径°３０μ？？ｉｌ） ／ニッケル超微粉
（平均粒子径： ０．０３μｍ） ＝ １０（１／ １
のものを２００部添加してよく混合し、ロール混練して
成形材料を得た。
なお、実施例１〜４および比較例の桐料を加熱加圧成形
し、その性能を第１表に示した。
し、その性能を第１表に示した。
５′・・
第 １ 表
（村）曲げ試験での応カー歪み曲線から破壊に要するエ
ネルギーを算出した。
ネルギーを算出した。
（８２） ２３０℃で、１時間熱処理した。
実施例１と比較例を比較すると、萌者は熱処理によって
曲げ強度、剛性（弾性率）破壊エネルギーおよび６に値
の大巾な向上が統められる。他の実施例２〜４において
も、同様に強度、剛性、強靭性の向上効果が顕著である
。
曲げ強度、剛性（弾性率）破壊エネルギーおよび６に値
の大巾な向上が統められる。他の実施例２〜４において
も、同様に強度、剛性、強靭性の向上効果が顕著である
。
なお、実施例１〜４の材料は導電性、伝熱性にも優れて
いる。
いる。
Claims (3)
- （１）熱硬化性樹脂１００部、粒子径が、９０チ以上３
００μｍ以下で、かつ融点３００℃以上の金属粉末５〜
４００部、および該金属粉末１００部に対し、粒子径が
９０％以上０５μｍ以下の金属超微粉末をＯ１部以上会
有する成形用混合物を、加熱加圧成形又は加熱加圧成形
後、更に加熱処理してなることを特徴とする金塊・熱硬
化性樹脂１００部 - （２）熱硬化性樹脂の主構成成分が、ノボラック型フェ
ノール樹脂、耐熱性エポキシ樹脂、ジアリルフタレート
系樹脂又はビスマレイミド系ポリイミド樹脂であり、粒
子径が９０％以上３００μｍ以下で、かつ融点３００℃
以上の金属粉末が、銅、鉄、ニッケル、亜鉛、アルミニ
ウム又はその合金であり、金属超微粉末が、銅、鉄、ニ
ッケル、亜鉛、アルミニウム、スズ、鉛、銀又はその合
金である特許請求の範囲、第（１）項記載の金属・熱硬
化性樹脂複合材料 - （３）加熱処理が１８０〜２５０℃の温度で１０分〜２
４時間である特許請求の範囲、第（１）項又は第（２）
項記載の金塊・熱硬化性樹脂複合材料
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8807482A JPS58206639A (ja) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | 金属・熱硬化性樹脂複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8807482A JPS58206639A (ja) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | 金属・熱硬化性樹脂複合材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58206639A true JPS58206639A (ja) | 1983-12-01 |
Family
ID=13932705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8807482A Pending JPS58206639A (ja) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | 金属・熱硬化性樹脂複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58206639A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01304150A (ja) * | 1988-06-01 | 1989-12-07 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 金属粉含有エポキシ樹脂組成物 |
| JP2018135547A (ja) * | 2017-02-20 | 2018-08-30 | 住友ベークライト株式会社 | 表面処理金属粉の製造方法及び成形材料の製造方法 |
-
1982
- 1982-05-26 JP JP8807482A patent/JPS58206639A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01304150A (ja) * | 1988-06-01 | 1989-12-07 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 金属粉含有エポキシ樹脂組成物 |
| JP2018135547A (ja) * | 2017-02-20 | 2018-08-30 | 住友ベークライト株式会社 | 表面処理金属粉の製造方法及び成形材料の製造方法 |
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