JPH02164751A - 顆粒状ウィスカーおよびその製造方法 - Google Patents

顆粒状ウィスカーおよびその製造方法

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JPH02164751A JP63318532A JP31853288A JPH02164751A JP H02164751 A JPH02164751 A JP H02164751A JP 63318532 A JP63318532 A JP 63318532A JP 31853288 A JP31853288 A JP 31853288A JP H02164751 A JPH02164751 A JP H02164751A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、δ神材料１例えばプラスチックス。
ゴム、塗料、金属、セラミックスなど各種材料の補強材
として使用されるウィスカー状の短繊維であって、その
取扱いを容易にした顆粒状ウィスカーおよびその製造方
法に関する。
〔従来の技術１ ウィスカーとは断面積が８ＸＩＯ−５平方インチ（直径
的０．２　ｍ　ｍφ）以下で長さが直径のｌＯ倍以りで
あるｍ結晶（広義には多結晶も含まれる）の繊維物質を
言う。
本発明においてウィスカーとは、上記繊維物質であるチ
タン酸カリウムウィスカー、炭化ケイ素ウィスカー、窒
化ケイ素ウィスカーの他、ウィスカーに限らず同様の形
状と同様のサイズを有するガラス繊維、塩基性マグネシ
ウムＩΩ、ケイ酸カルシウム等を言う。
３種材料を繊維によって強化する方法には種々の方法が
ある。大形の成形物用としては、繊維をＩａ布として入
れたり数十ｍ　ｍの長さで束にしたものを入れる。小形
の成形物用には短繊維あるいはウィスカーが用いられる
。両者では目的・方法も胃なり、大バεの成バニ物では
マクロ補強として吹き付けやプリフォームの形で使われ
るのに対し、小形の成形物ではミクロ補強として材料に
練り込む方法で用いられる。
繊維径０．１〜１０　ＬＬｍ、繊維長５〜２００ｎｍの
細かい繊維状物質は、粉体の嵩比重が０．１程度で嵩ぼ
るばかりでなく、空中に舞いやすいため取扱い難いもの
であった。
ウィスカーは練り込まれた時、その材料中で均一に分散
するものでなければならず、繊維−本一本が解きほぐさ
れた状態の嵩ばった粉体のまま使用されてきた。もし分
散しないと部分的に繊維の濃い部分、淡い部分ができ材
質にむらが生じるためで、これまではこのウィスカーを
塊状の顆粒にしようという思想も’すれなかった。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明はこのようなウィスカーを集合体化し、顆粒の直
径が０．１〜１０ｍｍの７０粒状にして嵩比重を高め、
その取扱を容易にするものである。
良く解きほぐされたウィスカーの粉体は嵩比重がＯ１１
程度で容積が太き（なり、貯蔵、運搬、混合などが容易
でな（、かつ取扱い時には空中に舞い上り易い欠点があ
った。
この欠点を解消する一般的な考え方としてはバインダー
で固める技術がある。バインダーで固めると取扱いは容
易となるものの、固結しすぎて均−分数強化するという
本来の目的に合わないか、またはバインダーの材料中で
の相溶性が取れない問題がある。
本発明は１ｒｉ′蔵、運搬、混合などの取扱いが容易な
’Ｒｒ！　Ｆｉ７状化したウィスカーであって、使用時
には容易に元の繊維状となって材７４中に均一に分散す
るようにした顆粒状ウィスカーを提供することを目的と
する。また併せてそのＴＡ造方法を提供しようとするも
のである。
［課題を解決するための手段１ 本発明は、繊維径０．１〜１０　ｇ　ｍ　、繊維長５〜
２００　ａ　ｍのウィスカーの顆粒化体から成り、顆粒
の直径が０．１〜１０ｍｍで嵩比重が０．２〜１．０ｋ
ｇ／ｌである顆粒状ウィスカーである。このような顆粒
状つ・イスカーは次の手段によって製造することができ
る。
撹拌する混合機中で繊維状の微細なウィスカー粉末を水
で加湿して、混合撹拌して一次凝集体をつくる。この後
この一時凝集体である粉体に転がり運動を与えて二次凝
集体をつくる。例えば傾斜回転皿を用いて粒状化し、こ
の後乾燥させ、顆粒イヒしたウィスカー粉末を１する。
傾斜回転皿に代えてインペラーを有する混練機で二次凝
集体を得ることもできる。得られた顆粒はほとんど球形
で加ｉ’！ｉａおよび転勤の条件によりＯ，ｌ−１０ｍ
　ｍの大きさとなる。加湿の時有機金属を併用するとさ
らに造粒性は良（なる。
このような方法で造られた顆粒状ウィスカーは化学結合
的なバインダーを使用していないため、完全固結でなく
６種材料へ混合した時、元の繊維状に分解し即座に材料
中に分散するものである。
有機金属を併用した場合はウィスカー表面が極薄い１１
機層で被覆されるため、−屑繊維間の固結を防１にする
ことができる。有機金属としてはシラン、チタン、アル
ミニウム等の有機化合物があり加水分解により無機物表
面に付青する特性を有するものがよい。
［作用１ 繊維状のウィスカー粉体を加湿するのは水の界面張力を
応用するもので、加湿の後、この粉体に転がり運動を与
えると、ウィスカーの界面と界面が接するようになり嵩
比重が−にがる。
加ｌ早の時水が多過ぎると転がり運動を与えた時、余剰
水が出て流体化してしまい、乾燥によってウィスカーが
束状に強固な固結をして後で分散しにくくなる。また、
水が少な過ぎるとウィスカ粉体がからみ合わず粒状化し
ない。適切な加湿水分用はウィスカーの形状、（１よう
とする粒の大きさによって異なり、例えば直径０．７μ
ｍ、長さ３０〜５０μｍのウィスカーの混合では、加湿
水分量はウィスカーの重量部当り０．６〜１．０重量部
が好ましい。
本発明の顆粒状ウィスカーは顆粒の粒径が０、１　＝　
ｌ　Ｏｍ　ｍのほぼ球形に近いもので、嵩比重が０．２
〜１．０ｋｇ／Ｒであり１元の繊維状粉末では嵩比重が
Ｏ，１ｋｇ／ｌであるのに対して、容積が減って取扱い
易くなったばかりでなく、顆粒体であるから粉体の流動
性も顕著に改善され、移送、添加操作も非常に迅速に行
うことができるようになった。
〔実施例］ チタン酸カリウムウィスカー、炭化ケイ素ウィスカー、
窒化ケイ素ウィスカーそれぞれについて、１０ｋｇをヘ
ンシェルミキサに入れ、攪拌しながら水および有機金属
としてアミノプロビルトノエトキシシラン５０ｍｆｆを
混合加湿した１次にこの加湿粉体を傾斜回転皿に入れ、
１０分間回転運動を与えた。この後、これを１０５℃で
乾燥してウィスカーの顆粒を得た。その結果を第１表に
示す。また、第１表中の実施例２の粒度分布を第２表に
示した。
このようにして得られた顆粒状ウィスカーの顆粒はほぼ
球形のものである。この顆粒状ウィスカーの分散性を調
べた。水中へ顆粒状ウィスカーを入れ撹拌した場合、速
やかに分散してスラリー化し、１００メツシユの篩を今
頃通過した。また、ポリプロピレン樹脂へ３０重量％添
加し、２００℃で１０分間混練した後シート成形し倍率
２００倍の顕微鏡によって外観を観察したところ粒状の
ものは全（観察されなかった。
［斧明のｑノ渠ｌ 以１のように、従来各神材ｔ４中に均一分散させるため
に、粉状ウィスカーが用いられてきたが。
本発明によればこのような嵩比重の小さい粉状ウィスカ
ーを使用時に分散できる顆粒にし、高化−［を片しく高
めることで、容積を従来の数分の１に減じ、従ってその
移送、取扱が容易になり、かつ粉塵が舞いｌ−がる心配
もないため、作Ｗｆｆｌ境も河しく改番することができ
た。
出願　人　川鉄鉱業株式会社 代　理　人　　弁理士　　小杉佳　男

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １　繊維径０．１〜１０μｍ、繊維長５〜２００μｍの
    ウィスカーの顆粒化体から成り、顆粒の直径が０．１〜
    １０ｍｍで嵩比重が０．２〜１．０ｋｇ／ｌである顆粒
    状ウィスカー。 ２　ウィスカーがチタン酸カリウムウィス カー、炭化ケイ素ウィスカー、窒化ケイ素 ウィスカーまたは短繊維ガラスファイバーである請求項
    １記載の顆粒状ウィスカー。 ３　繊維径０．１〜１０μｍ、繊維長５〜２００μｍの
    ウィスカー粉末に水または水と有機金属の混合液を加え
    、混合撹拌して一次凝集体を形成し、次いでこの一次凝
    集体に転がり運動を与えて顆粒化し、顆粒の直径が０．
    １〜１０ｍｍで嵩比重が０．２〜１．０ｋｇ／ｌの顆粒
    体を製造することを特徴とする顆粒状ウィスカーの製造
    方法。
JP63318532A 1988-12-19 1988-12-19 顆粒状ウィスカーおよびその製造方法 Granted JPH02164751A (ja)

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