JPS63273650A - 複合材 - Google Patents

複合材

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JPS63273650A
JPS63273650A JP62107604A JP10760487A JPS63273650A JP S63273650 A JPS63273650 A JP S63273650A JP 62107604 A JP62107604 A JP 62107604A JP 10760487 A JP10760487 A JP 10760487A JP S63273650 A JPS63273650 A JP S63273650A
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JP
Japan
Prior art keywords
resin
composite material
metal
synthetic resin
graphite
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Pending
Application number
JP62107604A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyoshi Inoue
潔 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inoue Japax Research Inc
Original Assignee
Inoue Japax Research Inc
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0001Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor characterised by the choice of material

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〕 この発明は合成樹脂にセラミックス、更に金属、グラフ
フィトを混入して成形する複合材に関する。
′   〔従来の技術〕 通常の金属、合金例えばAI、Co、Mo、ステライト
等又WC,W2 C、Ti C,Si C等の金属炭化
物、Ca o、A720s 、Zr O3,MgO。
Th Ox等の金属酸化物、BN、Ti Nz 、Ta
N、Ti N、Ai N、Zr N、VN、Nb N等
の金属窒化物の如き高硬度、耐熱、耐摩性材をGo。
Nt、cu、AI、Cu−Ni等の金属、合金を焼結剤
として焼結成形をすることは特公昭48−44,604
号公報に開示されている。
又、PVd F等の高誘電率のフッ素樹脂にチタン酸ジ
ルコン酸鉛(PZT)の微粉末を混合して圧電性を持た
せたものも知られている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、上記材料を用いて焼結成形した成形体は金属合
金等の通常通気性のある多孔質焼結体であって、通常の
切削加工が困難であるばかりでなく、成形面を鏡面に形
成することが困難であり、又成形が縮型放電加工による
場合は加工時間が長くなるという問題点があった。
〔問題点を解決するための手段〕
しかして本発明は、樹脂の射出成形のような比較的低温
で成形することができ、その成形品を容易に切削加工を
することができるような複合材、つまり、合成樹脂、例
えばPF(フェノール樹脂)、PI(ポリイミド樹脂)
、PP5(ポリフェニレンスルフィド)、PBT(ポリ
ブチレンテレフタレート) 、PPO(ポリフェニレン
オキサイド)、PET (ポリエチレンテレフタート)
、又は813715〜40%に炭化物、窒化物、硼化物
、酸化物、珪化物、金属間化合物等のセラミックスを混
合し、更にはCu、Ni、Fe、W、Mn又はGO等の
金11ヲ含ませて焼結成形することができる複合材であ
る。
又その複合材にはグラファイト、時にはファイバ等も混
合して樹脂により結合成形するものである。
〔作用〕
従って、200〜400℃の低温度で焼結でき、且つ強
度は樹脂の強度で、耐熱性は混入する粉体により樹脂よ
り向上することになるもので、容易に任意の成形を可能
にし、更に又成形後、機械加工することができる複合材
である。
〔実施例〕
本発明の結合材として用いる合成樹脂には例えばPBl
、PF、Pl、PPS、PBT、PPO。
PET等の粉末或いは粘稠な流動体が用いられるが、成
形型として用いる場合は耐熱性の高いイミド系、フェノ
ール系、キネル系、フッ素系のものが望ましい。特にイ
ミド系樹脂を用いた場合には、最高600℃に耐える耐
熱性のものを成形することができる。この結合材として
混入する合成樹脂は、体積%で15〜40%とすること
が望ましく、15%以下であれば樹脂による結合力が弱
くなり、40%を越えると、成形品を圧縮した場合に、
圧縮による変形量が大きくなる。
この結合材の合成樹脂によって結合するセラミックスは
WC,W2 C,St C,T! C,Ta c。
84C等の炭化物、Si 02 、Alz O3,Mg
O,Zr Ox等の酸化物、Si 3N4 、BN、T
I N、Ta N、AI!N、Zr N、VN、Nb 
N等の窒化物、84 C,h BN等の硼化物、珪化物
等で粒径としては1〜30μ厘程度のものが用いられる
。。更に混入する金属にはCu系とかNi系、Fe系、
その他W、Mn 、Co等の金属、合金又は他の金属の
合金が通常数μ−φ乃至数百μ−φの球形又は異形状粒
子として用いる。
尚、Fe、Ni、Go等の強磁性、或いは強磁性材アモ
ルファス合金を使用すれば、うずff[による発熱以外
にヒステリシス損による発熱を生じ、成形品を効率良く
加熱することができる。又AJ。
Qu等の熱伝導率の高い金属を用いて成形品の加熱を効
率良く均一に行なうことができる。
更に、ガラス、炭素、或いはアラミドでなる繊維等の補
強材を3〜10%(■01%)程度混入することにより
、引張強度乃至は曲げ強度を飛躍的に増大させることが
できる。
次に、本発明の複合材を用いて射出成形用の型を製作す
るものを例示する。第1図に於て、コイル1を装着した
型枠2内に前記金属(合金を含む)粉体と、融点の高い
前記樹脂の粉体との混合物からなる形材を充填し、上面
より、型の凹部面に沿う凸面形状部4aを所定の面粗さ
、通常鏡面状にして下面に形成した。押圧体4と、該押
圧体4を上下動自在に貴通し、その周囲からの粉体の漏
れを防止する側面押圧体5とを当て、これらをシリンダ
等の加圧装置によって加圧し、この状態で高周波t[6
によりコイル1に高周波電流を流して型枠2又は該型枠
2に付設された被加熱体を高周波誘導加熱し、或いは更
に形材3内に混入含有されている粒子状導電材にうず電
流を発生させて加熱することにより、形材3中の樹脂を
軟化或いは溶融させて加圧一体化し、成形する。又、こ
れらの誘導加熱を行なう代りに、或いはこの誘導加熱に
加えて、形材3に電WA1より通電することによって加
熱することにより、短時間で加熱を行なうことができる
。この通電加熱を行なうため、この例に於ては、押圧体
4と型枠2に導電性を持たせ、側面押圧体5は絶縁体に
より構成している。尚、通電による加熱を行なうには、
型枠2を非導電材により形成し、押圧体4.5を導電材
により形成し、型枠2内に収容した電極板8と押圧体4
,5との間に通電するように構成してもよい。又、押圧
体4、5は一体に構成してもよい。
前記形材3を加圧する圧力としては、0.1 t/cm
2〜3t/cm2程度が望ましく、又誘導加熱に用いる
高周波電源6の周波数としては、10KHz〜10M 
@ z程度バ望ましい。又、電源7は直流電源でもよい
が、直流に100Hz〜数KH2のパルス電流を重畳し
たものが好ましい。
成形の具体例について説明すると、平均粒径が10μm
の銅粉末とほぼ同じ粒径のイミド樹脂粉末とをアルゴン
ガス中でイミド樹脂が33%となるように混合し、この
混合物o、tktを2t/a+2で加圧し、高周波電源
6より 100KHz14Aの高周波電流を流し、且つ
電源7より直流に400H2のパルス電流を重畳させた
100Aの電流を3分間流して形材3の温度が250℃
となるように成形したところ、抑圧体4の表面粗さ0,
1μa+RmaXに対し成形品の表面粗さ0.1μmR
1aXとなった。これは、従来のこの種の樹脂を含まな
い粉末金属成形品の表面粗さが20〜50μIIR1a
X程度であるのに比較し、より平滑化された面となって
いる。又、成形品は、金属光沢を有していた。又、曲げ
強度は2.Ok’)/1111112 、圧縮強度ハ2
 t/c++2トナッ/:@この成形品は、200℃の
使用によっても何等変形を生じなかった。
又、強化材として、前記混合物に対し、ガラス繊維が7
%となるように混入したものに於ては、曲げ強度が10
ks/mo+2〜30鴫/ mi2程度となった。
樹脂混入率に対する熱伝導率は、例えば800 ks/
 C12で加圧し、混入金属を平均粒径が約10μ■の
CLIとした場合、第2図に示すようになり、前記15
〜40%の範囲に於て熱伝導率が大きく変化し、樹脂混
入率を調整することにより、熱伝導率を0.5〜3J/
cl−8−0にの範囲で所望の値に調整し、成形するこ
とができる。又、前記の場合の製品は比抵抗及び引張り
強度が夫々第3図第4図のように変化するので、樹脂混
入率の調整により、比抵抗及び引張り強度(圧縮強度や
曲げ強度も同様)を調整することができる。
又第5図に示すように樹脂混入率30%程度以後は成形
品の内部に伝わる音速が低く、従って防振性を持つこと
になる。
〔発明の効果〕
本発明は、粒体粉体のセラミックスとが金属とかグラフ
7イト、或いはファイバ等を単独若しくは混合して、1
5〜40%(Vo1%)の合成樹脂で、この混合物を焼
成成形するものである。従って、200〜400℃の低
温度で焼結でき、且つ強度は樹脂の強度で、耐熱性は混
合する粒体により200〜600℃と向上することにな
る。しかして、容易に任意の形状のものの成形を可能に
し、更に又成形後機械加工することができる。しがも混
入粒粉の選択で金属殻の電気伝導性を持たせることも、
絶縁体とすることもできる。そして金属殻の光沢を出す
ことができ、成形品内部に伝わる音速が低いことから防
振性を保ち、且つ耐候性が高く、比重が小さくて軽い等
の効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の複合材を利用して成形する焼結式型の
製作図、第2図、第3図、第4図及び第5図は夫々第1
図における焼結式型の樹脂混入率と型材、或いは型の熱
伝導率、比抵抗、引張り強度、音速との変化を示した図
である。 特  許  出  願  人 株式会社井上ジャパックス研究所 代表者 井 上   潔

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)合成樹脂15〜40%にセラミックス、金属、グ
    ラファイトを単独又は複数種類を複合し成形してなる複
    合材。
  2. (2)合成樹脂がPE、PI、PPS、PBT、PPO
    、PET又はPBIである特許請求の範囲第1項に記載
    の複合材。
  3. (3)セラミックスが炭化物、窒化物、硼化物、酸化物
    、又は珪化物である特許請求の範囲第1項に記載の複合
    材。
  4. (4)金属がCu、Ni、Fe、W、Mn又はCoであ
    る特許請求の範囲第1項に記載の複合材。
JP62107604A 1987-04-30 1987-04-30 複合材 Pending JPS63273650A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995018708A1 (fr) * 1994-01-06 1995-07-13 Otsuka Kagaku Kabushiki Kaisha Composition de resine pour fabriquer un moule, moule et procede de moulage utilisant ce moule
JP2002530220A (ja) * 1998-11-23 2002-09-17 アライドシグナル インコーポレイテッド 柔軟な型を使用する金属及びセラミックの低圧射出成形
KR100696084B1 (ko) 2005-05-03 2007-03-19 최봉규 원적외선 방사의 기능성 수지 제조방법

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