JPS61145252A - ＳｉＣウイスカ−複合強化樹脂組成物の製造方法 - Google Patents
ＳｉＣウイスカ−複合強化樹脂組成物の製造方法Info
- Publication number
- JPS61145252A JPS61145252A JP26641284A JP26641284A JPS61145252A JP S61145252 A JPS61145252 A JP S61145252A JP 26641284 A JP26641284 A JP 26641284A JP 26641284 A JP26641284 A JP 26641284A JP S61145252 A JPS61145252 A JP S61145252A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resin
- sic whisker
- matrix resin
- homogeneously dispersed
- sic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/88—Adding charges, i.e. additives
- B29B7/90—Fillers or reinforcements, e.g. fibres
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (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」
本発明はＳｉＣウィスカーを分散複合して強化した樹脂
組成物の製造方法に関する。
組成物の製造方法に関する。
「従来の技術」
繊維強化樹脂の製造方法として重要な強化繊維と７トリ
ツクス樹脂との複合化手法としては、一般にフェルト、
クロス、ヤーン、ヂョップドストランドなどの強化繊維
にマトリックス樹脂を含浸させて硬化もしくは半硬化状
（Ｂステージ化）にする方法が行なわれている。しかし
ながら、この方法は炭素繊維やガラス繊組′などの長繊
維を強化材とする場合には有用であるが、ウィスカーの
ような微細繊組状物質に対して適用することは困難であ
る。
ツクス樹脂との複合化手法としては、一般にフェルト、
クロス、ヤーン、ヂョップドストランドなどの強化繊維
にマトリックス樹脂を含浸させて硬化もしくは半硬化状
（Ｂステージ化）にする方法が行なわれている。しかし
ながら、この方法は炭素繊維やガラス繊組′などの長繊
維を強化材とする場合には有用であるが、ウィスカーの
ような微細繊組状物質に対して適用することは困難であ
る。
ＳＩＣウィスカーは、比強度、比弾性率、耐熱性、科学
的安定性などの而ですぐれた性質を有し、近時複合強化
材として有用視されている素材である。しかし、ＳｉＣ
ウィスカーは直径が０．１〜１．０１ｔｍ１長さが５０
〜２００μｍ程度の極めて微細短繊維の集合体であるた
めに、上記手法によりマトリックス樹脂を含浸させるこ
とは不可能である。
的安定性などの而ですぐれた性質を有し、近時複合強化
材として有用視されている素材である。しかし、ＳｉＣ
ウィスカーは直径が０．１〜１．０１ｔｍ１長さが５０
〜２００μｍ程度の極めて微細短繊維の集合体であるた
めに、上記手法によりマトリックス樹脂を含浸させるこ
とは不可能である。
したがって、通常ＳＩＣウィスカーを繊維骨格とするプ
リフォームを作製し、これにマトリックス樹脂を加圧含
浸させる方法、またはマトリックス樹脂中に直接ＳｉＣ
ウィスカーを混練複合化する方法などがとられている。
リフォームを作製し、これにマトリックス樹脂を加圧含
浸させる方法、またはマトリックス樹脂中に直接ＳｉＣ
ウィスカーを混練複合化する方法などがとられている。
しかし、プリフォーム含浸法は、強固なプリフォームの
作製が困難なこと、樹脂との濡イ１性が充分でないこと
などのために均質で、体積充填率（ｖｒ値）の高い樹脂
複合物を得難い欠点がある。バインダーを用いてプリフ
ォームを強化オろ方法もあるが、ウィスカーの複合強化
機能が損われるので好ましくない。一方、マトリックス
樹脂と直接混練して分散させる方法 ・は、均質でか
つ高ｖｒ値の複合化が困難なばかりではなく、高Ｖｆ値
化にともなう混線エネルギーの増大によりＳｉＣウィス
カーの折損、損傷を生じウィスカーの複合強化機能が損
われる大きな難点かある。
作製が困難なこと、樹脂との濡イ１性が充分でないこと
などのために均質で、体積充填率（ｖｒ値）の高い樹脂
複合物を得難い欠点がある。バインダーを用いてプリフ
ォームを強化オろ方法もあるが、ウィスカーの複合強化
機能が損われるので好ましくない。一方、マトリックス
樹脂と直接混練して分散させる方法 ・は、均質でか
つ高ｖｒ値の複合化が困難なばかりではなく、高Ｖｆ値
化にともなう混線エネルギーの増大によりＳｉＣウィス
カーの折損、損傷を生じウィスカーの複合強化機能が損
われる大きな難点かある。
［−発明が解決し、にうとする問題点］本発明は、」二
足問題点の解消をはかり、マトリックス樹脂中にＳｉＣ
ウィスカーを高い充用率で均質に分散複合した樹脂組成
物の製造方法を提供するものである。
足問題点の解消をはかり、マトリックス樹脂中にＳｉＣ
ウィスカーを高い充用率で均質に分散複合した樹脂組成
物の製造方法を提供するものである。
「問題を解決するための手段、作用」
本発明は、マトリックス樹脂液中にＳｉＣウィスカーを
均質に分散させた樹脂素材を、濾過材で被包し、容器中
で加圧処理することにより余剰のマトリックス樹脂を排
出除去することを構成的特徴とするＳｉＣウィスカー複
合強化樹脂組成物の製造方法である。
均質に分散させた樹脂素材を、濾過材で被包し、容器中
で加圧処理することにより余剰のマトリックス樹脂を排
出除去することを構成的特徴とするＳｉＣウィスカー複
合強化樹脂組成物の製造方法である。
強化材となるＳｉＣウィスカーは、５ｉｎ２成分を含む
（Ｊい素源原料をカーボンブラックのような炭材ととも
に不活性雰囲気中１４００〜１７００℃の温度に加熱し
て反応生成する物質で、直径０、］〜１．０μｓ、長さ
５０−２００μｍの形状特性と密度３ 、１９ ｇ／ｃ
ｍ３、引張り強さ３００〜１４、 ＯＯＫｌ？／ｍｍ２
、弾性率４０〜７０ ｔ／ｍｍ’の物性を有するβ型Ｓ
ｉＣの針状単結晶である。
（Ｊい素源原料をカーボンブラックのような炭材ととも
に不活性雰囲気中１４００〜１７００℃の温度に加熱し
て反応生成する物質で、直径０、］〜１．０μｓ、長さ
５０−２００μｍの形状特性と密度３ 、１９ ｇ／ｃ
ｍ３、引張り強さ３００〜１４、 ＯＯＫｌ？／ｍｍ２
、弾性率４０〜７０ ｔ／ｍｍ’の物性を有するβ型Ｓ
ｉＣの針状単結晶である。
Ｓ ｉＣウィスカーは、充分に解きほぐした状態で使用
に供されるが、マトリックス樹脂液との濡れ性を改善す
るために予め表面を酸化処理やカップリング剤で処理す
ることが望ましい。
に供されるが、マトリックス樹脂液との濡れ性を改善す
るために予め表面を酸化処理やカップリング剤で処理す
ることが望ましい。
マトリックス樹脂としては、フェノール系、エポキシ系
、不飽和ポリエステル系、ポリエチレン、塩化ビニール
、ポリビニルアルコール、ボリスヂ
［・。
、不飽和ポリエステル系、ポリエチレン、塩化ビニール
、ポリビニルアルコール、ボリスヂ
［・。
レン、酢酸ビニルなど各種の熱硬化性あるいは熱可塑性
の樹脂類が用いられる。
の樹脂類が用いられる。
これらマトリックス樹脂液中にＳｉＣウィスカーを混練
して均質にウィスカーが分散した樹脂素材を調製する。
して均質にウィスカーが分散した樹脂素材を調製する。
ＳｉＣウィスカーを均質に分散させるためには、充分に
解きほぐされたウィスカーを樹脂液中に相対的に低いＶ
ｆ値で混合することが必要である。高ｖｒ値で混合する
とウィスカーを均質に分散させることが困難なばかりで
なく、大きな混練エネルギーを必要とするために混練過
程においてウィスカーが折損や損傷されて、高強度の樹
脂組成物を得ることができないためである。
解きほぐされたウィスカーを樹脂液中に相対的に低いＶ
ｆ値で混合することが必要である。高ｖｒ値で混合する
とウィスカーを均質に分散させることが困難なばかりで
なく、大きな混練エネルギーを必要とするために混練過
程においてウィスカーが折損や損傷されて、高強度の樹
脂組成物を得ることができないためである。
したがって、本発明においては、ＳｉＣウィスカーの形
状的損耗を防止しつつ均質分散した樹脂組成物を得るた
めに、先ず相対的に低Ｖｆ値の樹脂素材を調製すること
が必要である。マトリックス樹脂液の性質や混線条件に
より異なるが、一般的にＶｆ値が５％以下であれば、均
質でウィスカーの損耗も殆んど生じない樹脂素材を調製
することができる。
状的損耗を防止しつつ均質分散した樹脂組成物を得るた
めに、先ず相対的に低Ｖｆ値の樹脂素材を調製すること
が必要である。マトリックス樹脂液の性質や混線条件に
より異なるが、一般的にＶｆ値が５％以下であれば、均
質でウィスカーの損耗も殆んど生じない樹脂素材を調製
することができる。
なお、混練にはロール、ニーダ−、ミキサー。
単軸押出機など通常のブレンジーが使用される。
〜４−
次に、この樹脂素材を１濾過材で被包し、適宜な容器中
で均等に加圧しつつ１濾過材を通して樹脂成分のみを排
出除去させる。したがって、ＳｉＣウィスカーが均質に
分散した状態で、樹脂素材中のＳｉＣウィスカーのＶｆ
値を増大することが可能となる。１濾過材としては、任
意形状に変形自在な７戸紙、１戸布など一般的な材質の
ものを使用することができる。
で均等に加圧しつつ１濾過材を通して樹脂成分のみを排
出除去させる。したがって、ＳｉＣウィスカーが均質に
分散した状態で、樹脂素材中のＳｉＣウィスカーのＶｆ
値を増大することが可能となる。１濾過材としては、任
意形状に変形自在な７戸紙、１戸布など一般的な材質の
ものを使用することができる。
このように、本発明はＳｉＣウィスカーを低Ｖｆ値で均
質に分散させた樹脂素材から、均等に樹脂成分のみを排
出除去することによって、ウィスカーの形状損耗を殆ん
ど生ずることなく、均質に分散した高ｖｒ値の樹脂組成
物の製造を可能とするものである。
質に分散させた樹脂素材から、均等に樹脂成分のみを排
出除去することによって、ウィスカーの形状損耗を殆ん
ど生ずることなく、均質に分散した高ｖｒ値の樹脂組成
物の製造を可能とするものである。
この均質かつ高ｖｒ値のＳｉＣウィスカー複合強化樹脂
組成物は所望形状に成形硬化させることにより各種形状
の樹脂成形体を製造することができる。
組成物は所望形状に成形硬化させることにより各種形状
の樹脂成形体を製造することができる。
「実施例」
直径０．５〜０．７μｍ、 長さ５０〜１００７ｚｍ
のＳｉＣウィスカーを８００８Ｃで３０分間酸化処理後
、ンランカップリング剤で表面処理をして樹脂との濡れ
性を改善ｊ、た。
のＳｉＣウィスカーを８００８Ｃで３０分間酸化処理後
、ンランカップリング剤で表面処理をして樹脂との濡れ
性を改善ｊ、た。
この表面改質ウィスカー６９９をエポキシ樹脂液８５０
９中に配合してロールで充分に混練し、Ｖｆ値３％の均
質なＳｉＣウィスカー分散樹脂素材を調製した。次いて
１００ｍｍＸ２００ｍｍ 、 高さ１２５ｍｍ、
厚さ１ｍｍのナイロン製の１戸布袋中にこの樹脂素材８
５３ｇを注入し、網製容器中に装着して」―下方向から
均等に加圧し、１戸布を通してエポキシ樹脂成分の一部
を炉別除去した。このようにしてＶｆ値の異なるＳｉＣ
ウィスカー複合樹脂組成物を作製した。この樹脂組成物
を金型中で加熱硬化させて縦１００ｍｍ、横２００ｍｍ
、厚さ５ｍｍの板状成形体を得た。この成形体を４等分
して、その強度特性を測定し、表に示した。
９中に配合してロールで充分に混練し、Ｖｆ値３％の均
質なＳｉＣウィスカー分散樹脂素材を調製した。次いて
１００ｍｍＸ２００ｍｍ 、 高さ１２５ｍｍ、
厚さ１ｍｍのナイロン製の１戸布袋中にこの樹脂素材８
５３ｇを注入し、網製容器中に装着して」―下方向から
均等に加圧し、１戸布を通してエポキシ樹脂成分の一部
を炉別除去した。このようにしてＶｆ値の異なるＳｉＣ
ウィスカー複合樹脂組成物を作製した。この樹脂組成物
を金型中で加熱硬化させて縦１００ｍｍ、横２００ｍｍ
、厚さ５ｍｍの板状成形体を得た。この成形体を４等分
して、その強度特性を測定し、表に示した。
比較のために、前記表面改質ウィスカーの量を変えてエ
ポキシ樹脂液中にロール練りにより混練して、ｖｒ値の
異なる樹脂組成物を作製した。この樹脂組成物から実施
例と同一の方法で得た板状成形体の強度特性を同表に併
記した。
ポキシ樹脂液中にロール練りにより混練して、ｖｒ値の
異なる樹脂組成物を作製した。この樹脂組成物から実施
例と同一の方法で得た板状成形体の強度特性を同表に併
記した。
これらの結果から、本発明例の樹脂成形体の機械的強度
は比較例に比べて著しくすぐれていると同時にバラツキ
が少なく均質性にもすぐれていることが判明する。さら
に樹脂成形体から樹脂分を焼却除去したのち、ＳＥＭ観
察した結果は、本発明例の場合は複合化前後にお：Ｊる
ウィスカーの形状変化は殆んど認められなかったのに対
して比較例の場合は、折れ曲がったり切断したものが観
察された。
は比較例に比べて著しくすぐれていると同時にバラツキ
が少なく均質性にもすぐれていることが判明する。さら
に樹脂成形体から樹脂分を焼却除去したのち、ＳＥＭ観
察した結果は、本発明例の場合は複合化前後にお：Ｊる
ウィスカーの形状変化は殆んど認められなかったのに対
して比較例の場合は、折れ曲がったり切断したものが観
察された。
「発明の効果」
上記説明で明らかなとおり、本発明によりＳｉＣウィス
カーを高い体積充填率で均質にマトリックス樹脂中に分
散複合することが可能となる。したがって、機械的強度
特性がすぐれかつ任意形状のＳＩＧウィスカー強化樹脂
成形体の各種用途分野に有用な素材として適用すること
ができる。
カーを高い体積充填率で均質にマトリックス樹脂中に分
散複合することが可能となる。したがって、機械的強度
特性がすぐれかつ任意形状のＳＩＧウィスカー強化樹脂
成形体の各種用途分野に有用な素材として適用すること
ができる。
Claims (1)
- マトリックス樹脂液中にＳｉＣウィスカーを均質に分散
させた樹脂素材をろ過材で秘包し、容器中で加圧処理す
ることにより余剰のマトリックス樹脂を排出除去するこ
とを特徴とするＳｉＣウィスカー複合強化樹脂組成物の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26641284A JPS61145252A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | ＳｉＣウイスカ−複合強化樹脂組成物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26641284A JPS61145252A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | ＳｉＣウイスカ−複合強化樹脂組成物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61145252A true JPS61145252A (ja) | 1986-07-02 |
| JPS63469B2 JPS63469B2 (ja) | 1988-01-07 |
Family
ID=17430572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26641284A Granted JPS61145252A (ja) | 1984-12-19 | 1984-12-19 | ＳｉＣウイスカ−複合強化樹脂組成物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61145252A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110330611A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-10-15 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 硅烷化晶须硅体系及其制备方法和应用 |
-
1984
- 1984-12-19 JP JP26641284A patent/JPS61145252A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110330611A (zh) * | 2018-10-11 | 2019-10-15 | 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 | 硅烷化晶须硅体系及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63469B2 (ja) | 1988-01-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4003866A (en) | Construction material and a process for producing the same | |
| US2877501A (en) | Glass-reinforced thermoplastic injection molding compound and injection-molding process employing it | |
| DE2551869C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Copolymeren aus einem Polyimidoligomeren | |
| DE60303068T2 (de) | Schwindungsarme Laminatzusammensetzung mit geringer Dichte | |
| JPH06215618A (ja) | ＴｉＣウイスカーを含む導電性樹脂組成物の製造方法 | |
| DE69309831T2 (de) | Verstärktes Verbundmaterial wobei die Matrix gebildet ist aus einem Gemisch von Thermoplasten und Duroplasten | |
| RU2318666C2 (ru) | Способ изготовления армированных волокном изделий на основе эпоксидной смолы | |
| DE3686969T2 (de) | Haertbare zusammensetzung, verfahren zu ihrer herstellung und daraus gefertigte gegenstaende. | |
| EP0317628B1 (en) | Fiber-reinforced thermosetting resin molding material and process for its production | |
| JPS61145252A (ja) | ＳｉＣウイスカ−複合強化樹脂組成物の製造方法 | |
| US2804438A (en) | Fibrous glass reinforced resinous molding compound | |
| JPH0656496A (ja) | 繊維補強セメント板の製造方法 | |
| EP0603765A1 (en) | Process for the manufacture of preformed material for making carbon composite | |
| JPS5853951A (ja) | 繊維強化熱硬化性合成樹脂素材の残材を利用した熱硬化性合成樹脂原料の製造方法 | |
| JPS63247013A (ja) | 短繊維強化複合材料の製造方法 | |
| WO1984000554A1 (fr) | Matiere moulable contenant un produit fibreux sous la forme de microfibres en deux ou en trois dimensions | |
| JPS6218429A (ja) | セラミツクフアイバ−複合プラスチツク成形体の製造方法 | |
| JPS6240408B2 (ja) | ||
| JPH04353404A (ja) | 高強度耐摩耗性ウイスカー強化樹脂複合材 | |
| SU730652A1 (ru) | Способ изготовлени армированных полимербетонных изделий | |
| JPS6341726B2 (ja) | ||
| CN1261078A (zh) | 以竹纤维加强的聚丙烯合成材料及其制备方法 | |
| KR100496040B1 (ko) | 폴리에스테르폐분칩을이용한강인화에폭시수지의제조방법 | |
| JPH0745127B2 (ja) | 熱可塑性樹脂補強用複合繊維束切断物 | |
| DE69408315T2 (de) | Silicumcarboxid-formkörper, verstärkt mit keramischen fasern deren oberfläche eine bornitridanreicherung aufweist |