JPS6235808A - ウイスカ−プリフオ−ムの製造方法 - Google Patents
ウイスカ−プリフオ−ムの製造方法Info
- Publication number
- JPS6235808A JPS6235808A JP17402185A JP17402185A JPS6235808A JP S6235808 A JPS6235808 A JP S6235808A JP 17402185 A JP17402185 A JP 17402185A JP 17402185 A JP17402185 A JP 17402185A JP S6235808 A JPS6235808 A JP S6235808A
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- Japan
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- wisker
- whisker
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- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
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】
「産業上の利用分野」
十春明身 Ａ廁めイニづヱ、ｈす゛し小−シ１１−・ク
ス物質を溶浸あるいは含浸して繊維強化複合（オを製造
する際にその繊維質骨格として用いられるウィスカープ
リフォームの製造方法に関する。
ス物質を溶浸あるいは含浸して繊維強化複合（オを製造
する際にその繊維質骨格として用いられるウィスカープ
リフォームの製造方法に関する。
「従来の技術」
ウィスカーを強化物質として繊維強化複合材を製造する
ための有効な手段の一つに、予め賦形化したウィスカー
プリフォームに液状の金属あるいはプラスチックなどの
マトリックス物質を圧入して固化させる方法がある。こ
の方法によって得られる複合材の特性は、繊維質骨格と
なるウィスカープリフォームの組織構造とくにその均質
性の度合に太き（影響される。また、複合材の量産化を
はかるためには、中間体としてのウィスカープリフォー
ムを迅速かつ精度よく形成することが重要な要件となる
。
ための有効な手段の一つに、予め賦形化したウィスカー
プリフォームに液状の金属あるいはプラスチックなどの
マトリックス物質を圧入して固化させる方法がある。こ
の方法によって得られる複合材の特性は、繊維質骨格と
なるウィスカープリフォームの組織構造とくにその均質
性の度合に太き（影響される。また、複合材の量産化を
はかるためには、中間体としてのウィスカープリフォー
ムを迅速かつ精度よく形成することが重要な要件となる
。
ウィスカープリフォームの形成は、ウィスカーを水など
の液媒体中に一旦分散さけたのちン濾過成形、乾燥処理
する方法（特開昭５９−１２１１９６）が有効であり、
さらにこのが過酸形を加圧下に行なうとより効率的にプ
リフォームの形成が可能となる（特願昭５９−１２０４
９）。
の液媒体中に一旦分散さけたのちン濾過成形、乾燥処理
する方法（特開昭５９−１２１１９６）が有効であり、
さらにこのが過酸形を加圧下に行なうとより効率的にプ
リフォームの形成が可能となる（特願昭５９−１２０４
９）。
しかしながら、上記のが過成形法においては、分散液中
のウィスカーが相互に絡み合い二次的に凝集体を生成す
る傾向があり、とくにウィスカーの分散濃度が高い場合
には短時間内に多数の凝集体が生成して分散液中に混在
するようになる。
のウィスカーが相互に絡み合い二次的に凝集体を生成す
る傾向があり、とくにウィスカーの分散濃度が高い場合
には短時間内に多数の凝集体が生成して分散液中に混在
するようになる。
このように凝集体が混在する分散液を用いて濾過成形し
たウィスカープリフォームは組織構造が不均質となり複
合強化機能が低下し、またハンドリング時に層状剥離、
局部欠落などの破損を招く因となる。
たウィスカープリフォームは組織構造が不均質となり複
合強化機能が低下し、またハンドリング時に層状剥離、
局部欠落などの破損を招く因となる。
上記ウィスカー分散液中に生成する二次的凝集体は分散
液を液中噴射してウィスカーを相互衝突させることによ
り解体することができる。したがって、凝集体を解体し
つつ濾過成形することにより均質組織構造のウィスカー
プリフォームを製造することが可能である。しかしなが
ら、一度解体されたウィスカーは濾過過程における短時
間の浮遊滞留中にも再凝集を生じ易く、新たな凝集体を
生成してプリフォームの均質性を損う場合がある。
液を液中噴射してウィスカーを相互衝突させることによ
り解体することができる。したがって、凝集体を解体し
つつ濾過成形することにより均質組織構造のウィスカー
プリフォームを製造することが可能である。しかしなが
ら、一度解体されたウィスカーは濾過過程における短時
間の浮遊滞留中にも再凝集を生じ易く、新たな凝集体を
生成してプリフォームの均質性を損う場合がある。
ウィスカー分散液中における二次的凝集体の生成は、ウ
ィスカーの濃度、攪拌力あるいは保管時間などに影響さ
れる処が大きく、例えばウィスカー濃度を希薄化するこ
とにより二次的凝集体の生成を防止することができる。
ィスカーの濃度、攪拌力あるいは保管時間などに影響さ
れる処が大きく、例えばウィスカー濃度を希薄化するこ
とにより二次的凝集体の生成を防止することができる。
しかし、プリフォームの迅速量産化に適さない欠点があ
り、さらに低濃度域のウィスカー分散液中においても長
時間に亙る攪拌保管中に生成する凝集体を無視すること
ができない。
り、さらに低濃度域のウィスカー分散液中においても長
時間に亙る攪拌保管中に生成する凝集体を無視すること
ができない。
「発明が解決しようとする問題点」
本発明は、これらの問題点を解消することを目的として
、均質組織構造のウィスカープリフォームを効率よく製
造する方法を提供するしのである。
、均質組織構造のウィスカープリフォームを効率よく製
造する方法を提供するしのである。
「問題点を解決するための手段」
すなわち、本発明はウィスカー分散液を１濾過成形して
゛プリフォームを製造する方法において、予め１濾過槽
内に純水を供給しろ液は給水管に還流して循環プロセス
を構成し、次いでウィスカー分散液を前記循環プロセス
の給水管に噴射導入して／濾過槽内に連続供給し形成す
る沈降物を加圧７濾過して得られる湿潤ウィスカーケー
キをそのままもしくは所定密度に圧縮して、乾燥処理す
ることを構成的特徴とするウィスカープリフォームの製
造方法である。
゛プリフォームを製造する方法において、予め１濾過槽
内に純水を供給しろ液は給水管に還流して循環プロセス
を構成し、次いでウィスカー分散液を前記循環プロセス
の給水管に噴射導入して／濾過槽内に連続供給し形成す
る沈降物を加圧７濾過して得られる湿潤ウィスカーケー
キをそのままもしくは所定密度に圧縮して、乾燥処理す
ることを構成的特徴とするウィスカープリフォームの製
造方法である。
以下、本発明を図示の説明図に基づいて説明する。
第１図は、本発明に適用されるが過酸形装置を例示した
断面°略図であり、ｌは濾過槽、２は給水管、３は攪拌
槽、４はウィスカー分散液導入管である。
断面°略図であり、ｌは濾過槽、２は給水管、３は攪拌
槽、４はウィスカー分散液導入管である。
攪拌槽３中のウィスカー分散液５は、予め所定濃度に調
製された分散液を投入するか、または所定割合のウィス
カーと純水を攪拌槽３に投入し混合攪拌して調製される
。なお、攪拌槽３内のウィスカー分散液５は攪拌機６を
連続作動させることにより安定に保管される。
製された分散液を投入するか、または所定割合のウィス
カーと純水を攪拌槽３に投入し混合攪拌して調製される
。なお、攪拌槽３内のウィスカー分散液５は攪拌機６を
連続作動させることにより安定に保管される。
まず７濾過槽ｌ内に給水管２を通して純水を供給する。
バルブ８は図示しない純水供給管に接続されており、バ
ルブ９を開にして所定量の純水を供給したのち、バルブ
ＩＯを開きポンプＰ、を駆動させて１戸液循環バイブ７
を矢印方向に循環させる。
ルブ９を開にして所定量の純水を供給したのち、バルブ
ＩＯを開きポンプＰ、を駆動させて１戸液循環バイブ７
を矢印方向に循環させる。
この循環プロセスに攪拌槽３のウィスカー分散液５を、
ポンプＰ２．バルブ１１によりウィスカー分散液導入管
４を通して給水管２に所定の割合で噴射導入する。ウィ
スカー分散液５は、循環水によって希釈されながら濾過
槽１に連続供給され、濾過槽底部の濾過材１２により濾
過されて次第にウィスカー沈降物１３を形成する。この
過程においてウィスカー分散液５の攪拌保管中に生成し
た二次的凝集体は、給水管Ａ部において循環水中に噴射
導入することによって解体され、直ちに希釈されながら
濾過槽ｌに供給される。希薄なウィスカー分散液は、濾
過槽内に浮遊滞留中に二次凝集体を生成することなく沈
降が過される。 この場合、０．１〜１％の濃度範囲に
希釈調節することが好ましい。濃度１％以上ではＩ連槽
内に浮遊滞留する間に凝集体の生成傾向が増大するため
であり、また０、１％以下では生産能率の低下が著しい
ためである。所定量のウィスカーが沈降堆積した段階で
、ポンプＰ、、Ｐ、を停止し、バルブ９，１０゜ｌｌを
閉じ次いで濾過槽ｌの上蓋部１４のガス導入管１５から
高圧空気を圧入し、速やかに加圧濾過して湿潤ウィスカ
ーケーキを形成する。なお、７戸液はバルブ１６を開け
、Ｊ液排出管１７から排出する。この湿潤ウィスカーケ
ーキは、そのままもしくは複合材とする際のＶｆ値を考
慮した所定密度に圧縮したのち乾燥してウィスカープリ
フォームが製造される。
ポンプＰ２．バルブ１１によりウィスカー分散液導入管
４を通して給水管２に所定の割合で噴射導入する。ウィ
スカー分散液５は、循環水によって希釈されながら濾過
槽１に連続供給され、濾過槽底部の濾過材１２により濾
過されて次第にウィスカー沈降物１３を形成する。この
過程においてウィスカー分散液５の攪拌保管中に生成し
た二次的凝集体は、給水管Ａ部において循環水中に噴射
導入することによって解体され、直ちに希釈されながら
濾過槽ｌに供給される。希薄なウィスカー分散液は、濾
過槽内に浮遊滞留中に二次凝集体を生成することなく沈
降が過される。 この場合、０．１〜１％の濃度範囲に
希釈調節することが好ましい。濃度１％以上ではＩ連槽
内に浮遊滞留する間に凝集体の生成傾向が増大するため
であり、また０、１％以下では生産能率の低下が著しい
ためである。所定量のウィスカーが沈降堆積した段階で
、ポンプＰ、、Ｐ、を停止し、バルブ９，１０゜ｌｌを
閉じ次いで濾過槽ｌの上蓋部１４のガス導入管１５から
高圧空気を圧入し、速やかに加圧濾過して湿潤ウィスカ
ーケーキを形成する。なお、７戸液はバルブ１６を開け
、Ｊ液排出管１７から排出する。この湿潤ウィスカーケ
ーキは、そのままもしくは複合材とする際のＶｆ値を考
慮した所定密度に圧縮したのち乾燥してウィスカープリ
フォームが製造される。
「作 用」
本発明は、濾過槽内を循環する循環水の給水管中にウィ
スカー分散液を連続的に噴射導入し、分散液中に存在す
る二次的凝集体を解体しつつ直ちに希釈することによっ
て濾過過程における浮遊滞留中に生ずるウィスカーの再
凝集体の生成を効果的に防止するものである。
スカー分散液を連続的に噴射導入し、分散液中に存在す
る二次的凝集体を解体しつつ直ちに希釈することによっ
て濾過過程における浮遊滞留中に生ずるウィスカーの再
凝集体の生成を効果的に防止するものである。
「実施例」
直径０．５〜１．５μ貢、長さ５０〜１００μ１１密度
３ 、１８９／Ｃａ１３のβ型ＳｉＣウィスカーと純水
を攪拌槽３中に所定の割合で投入して濃度５％のウィス
カー分散液を調製した。
３ 、１８９／Ｃａ１３のβ型ＳｉＣウィスカーと純水
を攪拌槽３中に所定の割合で投入して濃度５％のウィス
カー分散液を調製した。
濾過槽ｌ（直径８０ｍ５、高さ２００ ｘｉ）に給水管
２から純水を給水したのち、ポンプＰ１により１戸液循
環パイプ７を循環させた。循環速度は２００Ｒ（ｌｌ秒
の割合に設定した。次いで、ポンプＰ、を駆動し、前記
ウィスカー分散液を４０＋＋＋Ｑ／秒の割合で給水管Ａ
部において循環水中に噴射導入した。
２から純水を給水したのち、ポンプＰ１により１戸液循
環パイプ７を循環させた。循環速度は２００Ｒ（ｌｌ秒
の割合に設定した。次いで、ポンプＰ、を駆動し、前記
ウィスカー分散液を４０＋＋＋Ｑ／秒の割合で給水管Ａ
部において循環水中に噴射導入した。
循環水中に導入希釈されたウィスカー分散液は、が過槽
内を浮遊滞留しつつ濾過されてウィスカー沈降物が形成
堆積した。このウィスカー沈降物が所定量に達したのち
、ポンプＰ１．Ｐｔを停止し、バルブ９，１０．１１を
閉じ、バルブ１６を開けてガス導入管１５から高圧空気
を圧入して急速１濾過した。この湿潤ウィスカーケーキ
をＶｆ値が１２％になるように圧縮成形したのち、１２
０℃で乾燥処理を行ない、直径８０ｘｍ、高さ１００■
の円柱状ウィスカープリフォームを得た。
内を浮遊滞留しつつ濾過されてウィスカー沈降物が形成
堆積した。このウィスカー沈降物が所定量に達したのち
、ポンプＰ１．Ｐｔを停止し、バルブ９，１０．１１を
閉じ、バルブ１６を開けてガス導入管１５から高圧空気
を圧入して急速１濾過した。この湿潤ウィスカーケーキ
をＶｆ値が１２％になるように圧縮成形したのち、１２
０℃で乾燥処理を行ない、直径８０ｘｍ、高さ１００■
の円柱状ウィスカープリフォームを得た。
比較のために、実施例と同じ５％のウィスカー分散液を
用いて純水を循環させることなく、濾過槽内に注入した
のち実施例と同様の円柱状のウィスカープリフォームに
成形した。
用いて純水を循環させることなく、濾過槽内に注入した
のち実施例と同様の円柱状のウィスカープリフォームに
成形した。
図は上記により得られたウィスカープリフォームの側断
面組織を１００倍に拡大した顕微鏡写真であり、第２図
に発明例を、第３図に比較例を示した。両者の比較観察
から明らかなように、本発明例のプリフォームは均質な
組織構造を示しているが、比較例の場合には凝集塊によ
る層状斑が散在し、組織構造の不均質性が認められる。
面組織を１００倍に拡大した顕微鏡写真であり、第２図
に発明例を、第３図に比較例を示した。両者の比較観察
から明らかなように、本発明例のプリフォームは均質な
組織構造を示しているが、比較例の場合には凝集塊によ
る層状斑が散在し、組織構造の不均質性が認められる。
次に、この円柱状プリフォームを５等分に水平輪切りし
、各円板試片についてｖｆ値を測定した結果を下表に示
した。表中のＮｏ、表示は各円板試上表の結果からも、
本発明方法によって得られるウィスカープリフォームは
、単なる加圧濾過法（比較例）に比べてＶｒ値のばらつ
きも少なく組織構造の均質性が高いことを示している。
、各円板試片についてｖｆ値を測定した結果を下表に示
した。表中のＮｏ、表示は各円板試上表の結果からも、
本発明方法によって得られるウィスカープリフォームは
、単なる加圧濾過法（比較例）に比べてＶｒ値のばらつ
きも少なく組織構造の均質性が高いことを示している。
ナご← Ｃ；ｒ＾ノづ占−ハ井ハトＱｉｌｉｌ ＾ツ
マカーまたは黒鉛ウィスカーを用いた場合にも上記同様
の結果が得られた。
マカーまたは黒鉛ウィスカーを用いた場合にも上記同様
の結果が得られた。
「発明の効果Ｊ
上記説明で明らかなように、本発明は濾過槽内の循環水
中にウィスカー分散液を噴射導入することによってウィ
スカーの二次的凝集体を解体するとともに希釈して、が
過酸形過程におけるウィスカーの再凝集を効果的に防止
することができる。
中にウィスカー分散液を噴射導入することによってウィ
スカーの二次的凝集体を解体するとともに希釈して、が
過酸形過程におけるウィスカーの再凝集を効果的に防止
することができる。
したがって、高度の均質性を有するウィスカープリフォ
ームを製造することが可能であり、繊維強化複合材とし
て優れた性能を付与することができ、広汎な用途分野に
広く利用することができる。
ームを製造することが可能であり、繊維強化複合材とし
て優れた性能を付与することができ、広汎な用途分野に
広く利用することができる。
第１図は、本発明に使用される濾過成形装置を例示した
断面略図であり、第２図（本発明例）、第３図（比較例
）はＳｉＣウィスカープリフォームの組織状態を１００
倍に拡大した顕微鏡写真である。 ■・・・・・・濾過槽、２・・・・・・給水管、３・・
・・・・攪拌槽、４・・・・・・ウィスカー分散液導入
管、５・・・・・・ウィスカー分散液、 ６・・・
・・・攪拌機、７・・・・・ろ液循環パイプ、 １
２・・・・濾過材、１３・・・・・・ウィスカー沈降物
、１４・・・・上蓋部、Ｉ５・・・・・ガス導入管、
Ｉ７・・・・・１戸液排出管、８．９．＋ ０．１１
．１６・・・・・・バルブ、ＰＩ、Ｐ２・・・・ポンプ
。 特許出願人 東海カーボン株式会社 代理人 弁理士 高 畑 正 也 芋１］工 昭和６０年１１月２０日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 １、事件の表示 昭和６０年特許願第１７４０２１号 ２、発明の名称 ウィスカープリフォームの製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 東京都港区北青山−丁目２番３号 東海カーホン株式会社 取締役社長 伊 藤 國二部 ４、代理人 東京都港区北青山−丁目２番３号（前出ビル）東海カー
ボン株式会社内 ｒ −−）昭和６０年ｌＯ月２９
日（発送日） ６゜補正の対象 明細書中「４、図面の簡単な説明」の欄７、補正の内容 （１）本願明細書第１Ｏ頁第１６〜１７行＋７）ｒｓｉ
ｃウィスカープリフォームの組織状態」を「繊維質骨格
となるＳｔＣウィスカープリフォームの組織状態を示す
繊維の形状」と補正する。 以上
断面略図であり、第２図（本発明例）、第３図（比較例
）はＳｉＣウィスカープリフォームの組織状態を１００
倍に拡大した顕微鏡写真である。 ■・・・・・・濾過槽、２・・・・・・給水管、３・・
・・・・攪拌槽、４・・・・・・ウィスカー分散液導入
管、５・・・・・・ウィスカー分散液、 ６・・・
・・・攪拌機、７・・・・・ろ液循環パイプ、 １
２・・・・濾過材、１３・・・・・・ウィスカー沈降物
、１４・・・・上蓋部、Ｉ５・・・・・ガス導入管、
Ｉ７・・・・・１戸液排出管、８．９．＋ ０．１１
．１６・・・・・・バルブ、ＰＩ、Ｐ２・・・・ポンプ
。 特許出願人 東海カーボン株式会社 代理人 弁理士 高 畑 正 也 芋１］工 昭和６０年１１月２０日 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 １、事件の表示 昭和６０年特許願第１７４０２１号 ２、発明の名称 ウィスカープリフォームの製造方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 東京都港区北青山−丁目２番３号 東海カーホン株式会社 取締役社長 伊 藤 國二部 ４、代理人 東京都港区北青山−丁目２番３号（前出ビル）東海カー
ボン株式会社内 ｒ −−）昭和６０年ｌＯ月２９
日（発送日） ６゜補正の対象 明細書中「４、図面の簡単な説明」の欄７、補正の内容 （１）本願明細書第１Ｏ頁第１６〜１７行＋７）ｒｓｉ
ｃウィスカープリフォームの組織状態」を「繊維質骨格
となるＳｔＣウィスカープリフォームの組織状態を示す
繊維の形状」と補正する。 以上
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ウィスカー分散液をろ過成形してプリフォームを製
造する方法において、予めろ過槽内に純水を供給しろ液
は給水管に還流して循環プロセスを構成し、次いでウィ
スカー分散液を前記循環プロセスの給水管に噴射導入し
てろ過槽内に連続供給し形成する沈降物を加圧ろ過して
得られる湿潤ウィスカーケーキをそのままもしくは所定
密度に圧縮して、乾燥処理することを特徴とするウィス
カープリフォームの製造方法。 ２、ウィスカー分散液を給水管に噴射導入して０．１〜
１％の濃度に希釈する特許請求の範囲第１項記載のウィ
スカープリフォームの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60174021A JPH062343B2 (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | ウイスカ−プリフオ−ムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60174021A JPH062343B2 (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | ウイスカ−プリフオ−ムの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6235808A true JPS6235808A (ja) | 1987-02-16 |
| JPH062343B2 JPH062343B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=15971252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60174021A Expired - Lifetime JPH062343B2 (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | ウイスカ−プリフオ−ムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH062343B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112208019A (zh) * | 2020-09-11 | 2021-01-12 | 费文杰 | 一种分散良好的聚氨酯塑料用大型混料机及使用方法 |
| CN114229209A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-03-25 | 金华市第四中学 | 一种储水用家庭储水桶 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4986451A (ja) * | 1972-12-23 | 1974-08-19 | ||
| JPS4986450A (ja) * | 1972-12-23 | 1974-08-19 | ||
| JPS59226139A (ja) * | 1983-06-08 | 1984-12-19 | Honda Motor Co Ltd | 繊維強化金属複合材のプリフオ−ム製造法 |
-
1985
- 1985-08-09 JP JP60174021A patent/JPH062343B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4986451A (ja) * | 1972-12-23 | 1974-08-19 | ||
| JPS4986450A (ja) * | 1972-12-23 | 1974-08-19 | ||
| JPS59226139A (ja) * | 1983-06-08 | 1984-12-19 | Honda Motor Co Ltd | 繊維強化金属複合材のプリフオ−ム製造法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112208019A (zh) * | 2020-09-11 | 2021-01-12 | 费文杰 | 一种分散良好的聚氨酯塑料用大型混料机及使用方法 |
| CN114229209A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-03-25 | 金华市第四中学 | 一种储水用家庭储水桶 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH062343B2 (ja) | 1994-01-12 |
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