JPS61175037A

JPS61175037A - セラミツクス複合樹脂成型体

Info

Publication number: JPS61175037A
Application number: JP1791585A
Authority: JP
Inventors: 中川　義弘; 隆橋本; 片山　博彰; 長森川
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1985-01-31
Filing date: 1985-01-31
Publication date: 1986-08-06
Also published as: JPH0261904B2

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）本発明はセラミックスが複合化されたエンジニアリング
樹脂成型体に関する。

（従来の技術と問題点）一般にエンジニアリング樹脂と呼ばれるフェノール樹脂
、硬質塩化ビニル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、シ
リコン樹脂等は、軽量性、コスト性、成型性、耐食性等
が優れていることから、従来の金属材料に代って、電気
機器、自動車部品、光学機器、情報機器等に単体として
多く用いられている。

しかし、耐摩耗性の点で金属材料に劣るためこの種の性
能が要求される分野に対し適用に限界がある。一方、金
属材料に対して強度が劣るため、炭素繊維と複合化した
もの（ＦＲＰ）もあるが、斯かる手段は強度向上に寄与
しても、耐摩耗性の向上には効果が少ない。

本発明は、斯かる問題点に鑑みなされたものであって、
エンジニアリング樹脂の有する軽量性、耐食性、成型性
等を維持しつつ、耐摩耗性をも兼備した樹脂成型体を提
供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段）鉄工の目的を達成するために、本発明に係る樹脂成型体
は次の構造とした。すなわち、エンジニアリング樹脂成
型体の全部又は一部を、内部に連通ずる空隙を有しかつ
セラミックス部分が三次元網状骨格とされたセラミック
ス多孔体の前記空隙に前記成型用樹脂が含浸されてなる
セラミ１．クス複合層とした。

（実施例）第１図は、本発明の第１実施例の円筒状セラミックス複
合樹脂成型体１であり、第２図に示した如く円筒状のセ
ラミックス多孔体２°の空隙にエンジニアリング樹脂が
含浸されたセラミックス複合層２と、該複合層２の内面
に前記含浸された樹脂と同材質の樹脂で一体的に形成さ
れた内層３とで構成されている。

前記セラミックス多孔体２゛は、内部に連通ずる空隙を
有しかつセラミックス部分が三次元骨格とされている。

斯かるセラミックス多孔体は、発泡ポリウレタンとセラ
ミックスのスラリーとを用いて製作される。すなわち、
発泡ポリウレタンで網目状骨格のいわゆるポリウレタン
フォームを形成し、これにセラミックスのスラリーを含
浸させて、余分のスラリーを除去し、骨格にセラミック
スを均一に堆積させたものを得る。次いで乾燥後、焼成
すると空隙が完全に外部と連通したセラミックス多孔体
が得られる。このようにして得られた多孔体は、独立し
た空隙がなく、従って、多孔体のすべての空隙に他の物
質を含浸させるのに好都合である。

また、斯かる手段によれば、空隙率が７０〜９０％の高
空隙率を有する多孔体が得られる。

使用するセラミックスは、使用用途に要求される特性に
より、ＡＬＣｈ、５ｉｎ２等の酸化物、窒化物、ホウ化
物等から適宜選択して用いる。

尚、セラミックス多孔体を得る手段としては、セラミッ
クス粒子に結合剤を混ぜて、所望の形に成形した後、セ
ラミックス粒子を焼結すると共に前記結合剤を消失せし
める手段があるが、高空隙率の多孔体を得がたく、また
多孔体中に独立空隙が存し、本発明には通用し難い。

前記セラミックス多孔体２”の空隙率は７０〜９０％と
するのがよい。樹脂を多孔体の空隙に含浸させる場合、
樹脂は粘性が大きいので、７０％未満では含浸が不十分
となる可能性があり、また７０％未満では独立空孔が生
じ易くなるからである。一方、９０％を越えると、含浸
前のセラミックス多孔体の強度が不足し、取り扱いが極
めて困難となる。

セラミックス多孔体２”の空隙にエポキシ樹脂等の用途
に応じたエンジニアリング樹脂を含浸させるには、高圧
射出成型法等の樹脂成型分野で通常用いられる手段によ
ればよい。

ここで、セラミックス多孔体２゛に樹脂を含浸させたセ
ラミックス複合１ｉｉ２の拡大模式図を第３図に示す。

セラミックス部分２ａは樹脂母材２ｂ中に均一に分散さ
れた状態となっており、しかも樹脂厚ｆ２ｂはセラミッ
クス複合層２中で連続した状態であり、三次元網状骨格
のセラミックス部分２ａを樹脂母材３ｂが強固に保持し
た状態となっており、樹脂の強度もあまり低下しない。

従って、セラミックス複合層２は両者の特性を保持し、
樹脂の特性にセラミックスによる耐摩耗性が効果的に付
与されるでいる。

第４図は、本発明の第２実施例であり、セラミックス複
合層２が円筒状のセラミックス複合樹脂成型体１゛の内
層として形成されたものであり、外層４は樹脂で形成さ
れている。而して、該セラミックス複合樹脂成型体１゛
は、内層に耐摩耗性があり、外層は樹脂の特性をもった
複合パイプとして機能する。

第５図は、本発明の第３実施例であり、ブロック伏のセ
ラミックス複合樹脂成型体１１を示す。該セラミックス
複合樹脂成型体１１の下面に板状のセラミックス多孔体
に樹脂が含浸されたセラミックス複合層１２が配されて
おり、該複合層１２の上部１３は樹脂層となっている。

前記複合Ｊｉｉ１２は本図では下面に配されているが、
これに限らず耐摩耗性が要求される部分に任意に形成す
ればよい。

次に具体的実施例について説明する。

（１）第２図の如き外径７０１１、内径５０１１、長さ
２００１１の円筒形の＾ム０！からなる三次元網状骨格
からなるセラミックス多孔体（空隙率８７％）を準備し
た。

（２）第６図の如く、内径１０（ｈｎの有底円筒金型２
１の内底面にφ４８ｍ１の芯金型２２が立設された樹脂
成型用金型２０を用いて前記芯金型２２に、前記セラミ
ックス多孔体２゛を外嵌セットし、樹脂成型用金型２０
にフェノール樹脂を加圧注入した。

（３）　　その結果、第４図の如き外層がフェノール樹
脂で内層がへρ、０！セラミックス多孔体の空隙に樹脂
が含浸された円筒状のセラミックス複合樹脂成型体が得
られた。該複合樹脂成型体は、軽量でかつ内面が耐摩耗
性に優れている。

（発明の効果）以上説明した通り、本発明のセラミックス複合樹脂成型
体は、エンジニアリング樹脂成型体の全部又は一部を、
内部に連通ずる空隙を有しかつセラミックス部分が三次
元網状骨格とされたセラミックス多孔体の前記空隙に前
記成型用樹脂が含浸されてなるセラミックス複合層とし
た構造としたから、エンジニアリング樹脂中にセラミッ
クスが均一かつ強固に分散したセラミックス複合層を容
易に形成することができ、しかも、セラミックス多孔体
中に独立空隙部分がないので、適当な空隙率を選ぶこと
により、セラミックス複合層中に樹脂の含浸のない部分
が生じるのを可及的に防止することができる。このよう
に、本発明のセラミックス複合樹脂成型体は、必要な部
分にエンジニアリング樹脂とセラミックスの両特性を良
好に兼備したものであって、しかも内部に欠陥のない品
質優秀なものが容易に得られる。また耐摩耗性の必要な
部分のみ、例えばパイプの内面又は外面、部品の一部分
にセラミックス多孔体を配するだけで本発明のセラミッ
クス複合樹脂成型体を容易に形成できる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の断面図、第２図は本発明に係
るセラミックス多孔体の断面図、第３図はセラミックス
多孔体に樹脂が含浸された状態を示す模式図、第４図は
本発明の他の実施例を示す断面図、第５図は他の実施例
を示す斜視図、第６図はセラミックス複合樹脂成型体の
製造例を示す概略断面図である。１．１’、１１・・・セラミックス複合樹脂成型体、２
．１２・・・セラミックス複合層、２“・・・セラミッ
クス多孔体。鳴３　□□□

Claims

【特許請求の範囲】１、エンジニアリング樹脂成型体の全部又は一部を、内
部に連通する空隙を有しかつセラミックス部分が三次元
網状骨格とされたセラミックス多孔体の前記空隙に前記
成型用樹脂が含浸されてなるセラミックス複合層とした
ことを特徴とするセラミックス複合樹脂成型体。２、セラミックス多孔体の空隙率が７０〜９０％である
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のセラミッ
クス複合樹脂成型体。