JP3472464B2

JP3472464B2 - 樹脂とフィラーの複合体及びその製造方法

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Publication number: JP3472464B2
Application number: JP32923297A
Authority: JP
Inventors: 一雄和多田; 洋一藤岡; 裕子反田; 功治榎田; 才恵樹中村
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 2003-12-02
Anticipated expiration: 2017-11-28
Also published as: JPH10237328A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明品は、電子部品、構造
部品、機械部品、機構部品、自動車部品、ＯＡ機器部
品、機能性（導電性、磁性、誘電性）部品、摺動部品
等、あらゆる用途に用いられる樹脂とフィラーの複合体
及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬
化性樹脂により所定形状の部品等を製造する場合は、射
出成形法や加熱加圧成形等が用いられている。このうち
射出成形法は、所定形状の金型内に樹脂スラリーを注入
して加熱硬化する方法であり、最も一般的な樹脂の成形
方法である。

【０００３】さらに、上記樹脂にフィラーと呼ばれる無
機粉末を添加混合する事によって、樹脂単体よりも硬
度、強度を高めた樹脂とフィラーの複合体を得ることも
行われている（特開昭５７−１５１３０８号公報等参
照）。この樹脂とフィラーの複合体についても、上記樹
脂単体と同様に、射出成形方法又は加熱加圧成形法によ
り製造することが一般的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記射
出成形法や加熱加圧成形法により得られた樹脂とフィラ
ーの複合体は、いずれも金型内で加熱硬化させているた
め、硬化時の金型は加熱されていることになる。そのた
め、金型の熱変形によって樹脂とフィラーの複合体の寸
法精度を高くすることは困難であった。

【０００５】しかも、上記製造方法で使用する金型は、
熱変形の少ない材質を用い、溶融原料のゲート及びスラ
グゲートを有する形状とする必要があるなど、特殊な金
型が必要となる。そのため、少量多品種の製品を製造す
る場合に手間がかかり、製造コストが高くなってしまう
という問題があった。

【０００６】また、上記製造方法では、成形と同時に加
熱硬化を金型内で１回のサイクルで行うため成形タクト
タイムが長く、製造に要する時間を短縮することが困難
であった。

【０００７】また、熱硬化性樹脂の射出成形の場合、金
型内に溶融樹脂を注入する経路のライナー部分の樹脂は
再利用及び再生することが出来ないために廃棄してい
た。そのため、比較的小寸法の成形体の場合は廃棄原料
の比率が高くなるため、製品単価に占める、原材料費が
高くなっていた。従って、製品単価の低減が困難であっ
た。

【０００８】また、最も一般的な射出成形方法の場合
は、得られた成形体の表面において、射出成形方法によ
って生じる微小凹凸部分、つまり凹状の筋のウエルドラ
イン、金型分割部分に生じる凸状の筋及びバリ、製品を
金型から取り出す際に生じるノックアウトピンの打痕、
樹脂の注入口に生じるゲート部分が生じており、このよ
うな微小凹凸部分は外観上の不良になり、歩留まり低下
の原因になっていた。

【０００９】また、従来の射出成形方法、加熱加圧成形
方法によって成形された成形体は、表面が金型を転写し
ているために表面状態が滑らかであることから、半田付
け後の接着強度の向上や、表面への文字印刷において剥
離を防止するための工夫が必要であった。

【００１０】また、射出成形方法、加熱加圧成形方法で
は成形体内部に気孔部を均一に分布させることは困難で
ある。

【００１１】つまり、、熱硬化性樹脂は硬化剤との化学
反応により硬化が開始される。例えば、熱硬化性樹脂が
フェノールノボラック樹脂の場合、硬化剤としてヘキサ
メチレンテトラミンが使用され、加熱によりヘキサメチ
レンテトラミンが分解してアルデヒドを生成し、このア
ルデヒドがフェノールの水酸基を攻撃して架橋にいたる
反応によって重合硬化反応を生じるのであるが、上記ヘ
キサメチレンテトラミンの分解時にはアルデヒドの他に
二酸化炭素、アンモニア、水蒸気等のガスが発生する。
そして、射出成形法において、これらのガスが発生する
と圧力が伝わらず、成形不良となることから、通常ガス
抜きなどの処理が施されており、樹脂とフィラーの複合
体の内外部には気孔がほとんど見あたらないものであっ
た。

【００１２】しかしながら、この様な気孔のない樹脂と
フィラーの複合体を摺動部材として使用する場合には、
摺動面に存在する熱硬化性樹脂の熱伝導率がそれほど高
くないために、相手部材との摺動に伴う摩擦熱により大
きく摩耗するといった課題があった。

【００１３】例えば、摺動部材に使用する場合におい
て、耐久性を向上させるために、摺動面に潤滑剤等を塗
布する必要があり、使用途中において、さらに補充が必
要であった。

【００１４】一方、従来の射出成形方法、加圧加熱成形
方法による製造方法ではフィラーの配合量を２０〜３０
体積％程度と高めるのに限界があった。即ち、フィラー
を多量に配合してしまうと溶融樹脂の粘性が高くなり、
流れ性が低下してしまう。その結果、成形性が悪くなっ
てしまい、寸法精度の低下やクラック、ソリの発生など
の不良が生じていた。

【００１５】そのため、フィラー配合量に限界があり、
射出成形、加熱加圧成形方法を用いた場合、さらに耐熱
性、耐トラッキング性を向上させることができなかった
め、高耐熱性、高耐トラッキング性を要求される用途、
例えば安全機器部品等には対して使用範囲が限定されて
いた。

【００１６】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、１０〜
７０体積％の熱硬化性樹脂と、残部が平均粒径４０μｍ
以下のフィラーからなる樹脂とフィラーの複合体であっ
て、中心規格値に対する寸法精度が±２．０％の範囲内
であることを特徴とするものである。

【００１７】なお、ここで中心規格値に対する寸法精度
が±２．０％の範囲内であるとは、以下の二つの場合の
いずれかを満足することを言う。

【００１８】まず、予め設定した金型寸法を中心規格値
とし、この中心規格値に対する最終製品の寸法の差の比
率を寸法精度としたとき、この寸法精度が±２．０％の
範囲内となっていれば良い。

【００１９】または、最終製品のみから求める場合は、
５個以上の同一形状の最終製品について同じ箇所の寸法
を測定した時の平均値を中心規格値とし、この中心規格
値に対する各測定値の差の比率を寸法精度としたとき、
この寸法精度が±２．０％の範囲内となっていれば良
い。

【００２０】また、本発明は、フェノール、エポキシ樹
脂等の熱硬化性樹脂粉末に、平均粒径４０μｍ以下のフ
ィラーを添加混合し、この原料粉末を常温にて所定形状
に加圧成形した後、離型して加熱硬化する工程から樹脂
とフィラーの複合体を製造することを特徴とする。

【００２１】即ち、本発明によれば、熱硬化性樹脂とフ
ィラーの混合原料を常温で加圧成形することによって、
成形時の金型の変形がなく高い寸法精度で成形できる。
そのため、上述したように寸法精度が±２．０％以内と
なるように高い寸法精度の製品を得ることが出来るので
ある。

【００２２】また、常温で加圧成形することから、この
金型に特殊な材質、形状を必要とせず容易に低コストで
製造することができる。

【００２３】さらに、得られた成形体を離型して加熱硬
化することにより、この加熱硬化の工程は連続炉を用い
ることによって、極めて効率的に製造することができ
る。

【００２４】なお、本発明の樹脂とフィラーの複合体に
おいて熱硬化性樹脂の量を１０〜７０体積％としたの
は、１０体積％未満であると得られた樹脂とフィラーの
複合体の強度が弱く実用的でなくなり、一方７０体積％
を越えると加熱硬化時の樹脂の溶融により変形が生じて
上記の寸法精度が得られなくなるためである。さらに好
ましくは樹脂の配合比が１０〜４０体積％の範囲が好適
である。また、本発明の樹脂とフィラーの複合体に用い
る樹脂としては、エポキシ系、フェノール系、メラニン
系、ポリエステル系等の熱硬化性樹脂全般を用いること
ができる。

【００２５】また、本発明の樹脂複合材料、製造工程を
用いることにより、射出成形、加圧加熱成形方法で発生
する表面部の微少凹凸部、つまりウェルドラインと呼ば
れる凹状の筋、金型分割部分に生じる凸状の筋、バリ、
製品を金型から取り出す際に生じるノックアウトピンの
打痕、樹脂の注入口に生じるゲート部分等が発生するこ
となく良好な表面を得ることができる。

【００２６】さらに、本発明の樹脂複合粉末を粉末加圧
成形する場合においては、粉末加圧成形が可能なよう
に、粉末を顆粒の状態にすれば良好な成形体が得られ
る。そして、このような顆粒を用いて成形することによ
って、得られた樹脂とフィラーの複合体の構造は、粒子
状の樹脂部の周囲にフィラーが点在した状態となる。

【００２７】具体例を図１に示すように、１０〜７０体
積％の熱硬化性樹脂が粒子状の樹脂部３１となり、その
周囲に平均粒径が４０μｍ以下のフィラー３２が分布し
て、点在するような構造である。これは金属顕微鏡また
は電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて容易に観察することができ
る。

【００２８】また、上記の製造方法を用いれば、樹脂と
フィラーの複合体内部に、図１に示すような気孔３３を
均一に分布させることができる。即ち、上述した樹脂の
加熱硬化時にガスが生じることから、ガス抜きをせずに
そのまま内部に閉じ込めれば容易に気孔３３を得ること
ができるのである。

【００２９】この樹脂とフィラーの複合体を摺動部材に
用いる場合、気孔３３の平均径は１５〜８０μｍの範囲
が好ましく、その占有面積率は３〜３０％範囲にあれば
よい。これは、気孔の平均径が１５μｍ未満であると放
熱性が悪くなり、摩擦熱が高まり、摺動面に存在する樹
脂製分が凝着摩耗したり、摩擦熱により、樹脂部分が炭
化してしまうことにより、強度劣化を生じ、相手摺動材
に摩耗されてしまうためである。逆に、気孔の平均径が
８０μｍより大きくなると、加熱硬化後の外観に膨れ等
の不具合を生じ、所望の寸法精度を保てない他、抗折強
度が大きく低下する。

【００３０】また、気孔の占有面積率が３％未満では、
放熱特性を高める効果が小さく、さらに摺動特性を高め
る効果も小さいからであり、３０％よりも大きくなる
と、抗折強度が８０ＭＰａ以下までに低下することから
摺動部材として使用できないからである。

【００３１】また、上記樹脂に添加するフィラーとして
は、無機材質または有機材質の粉末または繊維を用いる
ことができ、無機材質として具体的には各種金属単体や
ガラスまたは金属の酸化物、炭化物、窒化物等あるいは
これらの複合化合物を用いる。例えば金属単体としては
Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｆｅ等を用い、金属化
合物としてはＡｌ₂Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂ 、ＧＦ（ガラス繊
維）、ＣＦ（炭素繊維）、フェライト、炭酸カルシウ
ム、炭酸バリウム、マイカ等を用いる。有機材質として
は樹脂ファイバーや樹脂粉末を用いることができる。

【００３２】そしてこのフィラーは平均粒径が４０μｍ
以下とするが、これは平均粒径４０μｍを越えると、成
形体の表面が粗くなり、外観又は表面特性が悪くなるた
め、実用上使えないことによるものである。

【００３３】なお、上記熱硬化性樹脂とフィラーの体積
比、及びフィラーの平均粒径は樹脂とフィラーの複合体
の任意の表面又は断面を金属顕微鏡又は電子顕微鏡（Ｓ
ＥＭ）で拡大して、画像解析装置により分析することで
測定する。即ち、樹脂とフィラーの複合体の任意の表面
又は断面において、画像解析装置で樹脂部分とフィラー
部分を区別し、測定した全面積における樹脂部分の面積
の割合を樹脂の体積比、フィラー部分の面積の割合をフ
ィラーの体積比とする。

【００３４】また、測定した全面積中に存在するフィラ
ーの粒径の平均値を算出し、これをフィラーの平均粒径
とする。なお、フィラーが繊維状または、針状粒子であ
る場合はその長径を粒径として算出する。

【００３５】なお、本発明の樹脂とフィラーの複合体に
は不可避不純物として、Ｃｌ、Ｐ、Ｎａ、Ａｌ、Ｓｉ、
Ｓｒ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｔａ等が含まれ
ることもあり、また、これらが全量中０．１重量％程度
混入していても特性上問題ない。また製造工程上の都合
でその他の金属元素等が極微量混入する場合もある。

【００３６】次に、本発明の樹脂とフィラーの複合体の
製造方法は、まず上記体積比、平均粒径となるように樹
脂とフィラー混合し、得られた原料を常温にて加圧成形
する。この工程は、一般的な粉末の加圧成形方法と同様
であり、ダイスと上下パンチで形成される空間内に上記
原料粉末を充填し、上下パンチで加圧することによって
成形する。このとき、上記ダイスと上下パンチ等などの
金型の材質としては、一般的な超硬合金を用いればよ
く、特殊な材質を必要としない。しかも金型は最終製品
と同じ形状のものを用意すればよく複雑形状とする必要
もない。

【００３７】また、このとき多段プレスやピン等を用い
ることにより、段部や貫通孔を有する形状についても容
易に加圧成形することができる。

【００３８】そして、この加圧成形を常温にて行うこと
により、金型の熱変形を無くして高い寸法精度に成形す
ることができる。また、加圧成形して得られた成形体は
順次離型していけば良いことから、極めて効率的に成形
作業を行うことができ、射出成形のようなウエルドマー
ク等の微小凹凸部分が生じることはなく、最終製品と同
じ形状の成形体を得ることができる。

【００３９】その後、得られた成形体を加熱硬化する際
は、連続炉などで１００〜２５０℃に加熱硬化させるこ
とによって、大量製品を短時間で容易に処理することが
できる。なお、加熱硬化時の温度や時間などの条件につ
いては、用いる樹脂に応じて、充分に樹脂を熱硬化させ
るとともに、樹脂の溶融による寸法精度の劣化が生じな
いような条件を設定しておけばよい。

【００４０】従って、本発明は１０〜７０体積％の熱硬
化性樹脂と、残部が平均粒径４０μｍ以下のフィラーか
らなる樹脂とフィラーの複合体であって、常温にて粉末
加圧成形を行った後、金型から離型し、加熱硬化させれ
ば、フィラーの配合量を多くしても成形性を良好にでき
ることを見出した。

【００４１】そして、フィラーとしてセラミックス粉末
を用いて上記方法により製造した樹脂−セラミック複合
体は耐熱性を向上する事ができ、荷重たわみ温度につい
ては、１５０℃以上の樹脂とフィラーの複合体を作製す
ることができ、耐熱性が必要な部材に、使用できるよう
になった。

【００４２】さらに、セラミック粉末の平均粒径を小さ
くすれば、耐トラッキング性も２５０Ｖ以上と、向上さ
せる事ができた。

【００４３】以上のような製造方法によれば、極めて寸
法精度の優れた樹脂とフィラーの複合体を容易に製造す
ることができ、その上高付加価値で高信頼性である本樹
脂とフィラーの複合体は、電子部品、構造部品、機械部
品、機構部品、自動車部品、OA機器部品、機能性（導電
性、磁性、誘電性）部品、摺動性部品等あらゆる用途で
広く使用することができる。具体的には抵抗、サーモス
タット、温度ヒューズ等の各種電気素子を収納するため
のケースやフタあるいはドッドプリンター用ワイヤーガ
イド、ＯＡ機器等に広く用いられるモーター用のベアリ
ング、スペーサー等の各種摺動案内部材、あるいはサー
マルヘッドプリンターのような発熱部の伴う部分の保持
体等や液体蚊取り器における吸液芯や磁石等として用い
られる。

【００４４】

【実施例】実施例１以下本発明の実施例を説明する。

【００４５】熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂粉末、フ
ェノール樹脂粉末を用い、フィラーとしてＳｉＯ₂、Ａ
ｌ₂Ｏ₃を用い、樹脂量の含有量及びフィラーの平均粒
径を表１〜４に示すように種々に変化させた原料を調合
した。さらに、粉末成形可能な顆粒体に造粒した後、各
原料を常温で加圧成形した後、１００〜２００℃で加熱
硬化し、最終的な寸法が外径２０ｍｍ×厚さ１ｍｍとな
るようなタブレット形状の試験片をそれぞれ２０個ずつ
作製した。

【００４６】得られた各２０個の試験片について、外径
寸法を測定し、金型寸法である２０ｍｍを中心規格値と
して、この中心規格値から最も差の大きい測定値を表１
〜４に示す。なお、表１はエポキシ樹脂とＳｉＯ₂の組
み合わせ、表２はエポキシ樹脂とＡｌ₂Ｏ₃の組み合わ
せ、表３はフェノール樹脂とＳｉＯ₂の組み合わせ、表
４はフェノール樹脂とＡｌ₂Ｏ₃の組み合わせである。

【００４７】表１〜４によれば、樹脂量が１０体積％未
満では寸法精度は高いものの、成形体及び加熱硬化後の
試験片ともに強度が弱く、実用的でなかった。一方、樹
脂量が７０％を越えると樹脂の溶融による変形が生じ、
寸法が２０．１ｍｍ以上となって、中心規格値２０ｍｍ
に対して±２．０％の範囲逸脱してしまった。さらに、
フィラーの粒径が４０μｍを越えるものついては、高い
寸法精度が得られているものもあるが、表面の粗度が悪
くなり、外観や表面特性特性が悪くなっていた。

【００４８】これらに対し、樹脂量１０〜７０体積％、
フィラーの粒径４０μｍ以下の本発明実施例では、寸法
が１９．９〜２０．１ｍｍの範囲内となり、寸法精度±
２．０％を達成していることがわかる。

【００４９】

【表１】

【００５０】

【表２】

【００５１】

【表３】

【００５２】

【表４】

【００５３】次に、エポキシ樹脂４０体積％と、フィラ
ーとして平均粒径１０μｍのＳｉＯ₂を６０体積％から
なる樹脂とフィラーの複合体を用いて、本発明の製造方
法により図２に示すような直方体の試験片１、及び図３
に示すような貫通孔２ａを有する円板状の試験片２を作
製した。それぞれ５個の試験片を作製し、直方体の試験
片１については、長辺と短辺の長さを、貫通孔２ａを有
する円板状の試験片２については厚みと貫通孔２ａの孔
径を測定した。

【００５４】それぞれ金型寸法を中心規格値とし、この
中心規格値に対する測定値の差の比率を寸法精度として
算出した。結果は表５（直方体）、表６（円板）に示す
通りである。

【００５５】この結果より、いずれの試験片も寸法精度
が±２．０％以内となっており、この様な形状であって
も高い寸法精度が得られることがわかる。

【００５６】

【表５】

【００５７】

【表６】

【００５８】なお、以上の実施例では金型寸法を中心規
格値とし、この中心規格値に対する測定値の差の比率を
寸法精度としたが、各測定値の平均値を中心規格値とし
てこれに対する各測定値の差の比率を寸法精度として算
出することもできる。この場合でも、本発明実施例の樹
脂とフィラーの複合体は±２．０％の寸法精度が得られ
ることが確認された。

【００５９】また、本発明の製造方法を行うには、樹脂
複合材料を金型の中に、均一に充填できるような、流れ
性の良い粉末顆粒状に造粒する必要がある。そして、こ
のような顆粒状粉末を使用して製造した樹脂とフィラー
の複合体の表面を１００倍に拡大した構造を図１に示す
ように、粒子状の樹脂部３１の周囲に、フィラー３２が
分布して点在しているのが特徴であり、このような構造
は金属顕微鏡や電子顕微鏡（ＳＥＭ）で容易に観察する
ことができる。

【００６０】実施例２（ボイド）熱硬化性樹脂として、フェノール樹脂をフィラーとして
炭素繊維（ＣＦ）を使用した。フェノール樹脂、炭素繊
維の配合比については表７，８に示すように、種々変化
させた原料を調合した。各原料を用いて、常温で加圧成
形した後、８０〜２５０℃で加熱硬化させ、試験片を作
製した。

【００６１】得られた試験片について、平均的な気孔状
態を観察するために、表面を削り、金属顕微鏡写真をと
り、画像処理にて、気孔の平均粒径、気孔の面積占有率
を算出した。また、この樹脂とフィラーの複合体をボー
ル状とし、アルミナ又はステンレスからなるディスクに
押しつけながらディスクを回転させるボールオンディス
ク法により、ボール及びディスクの摩耗量を測定した。

【００６２】結果は表７，８に示す通りである。この結
果より、気孔の平均径を１５〜８０μｍ、面積占有率を
５〜３０％にした本発明実施例（Ｎｏ．５〜８）は摩耗
量が少なく、摺動性に優れていることがわかった。

【００６３】

【表７】

【００６４】

【表８】

【００６５】実施例３（耐熱性）熱硬化性樹脂としてフェノール樹脂をフィラーとしてア
ルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）を用いた。フェノール樹脂、アル
ミナの配合比とアルミナの平均粒径を表９に示すように
種々変化させた原料を調合した。各原料を用いて常温で
加圧成形した後、８０〜２５０℃で加熱硬化し、試験片
を作製した。

【００６６】得られた試験片について荷重たわみ温度を
測定した結果を表９に示す。なお、測定法法はＪＩＳ
Ｋ７２０７の方法にて行った。

【００６７】具体的には、例えば図４に示すように、Ｈ
ＤＣ（ＨＥＡＴＤＩＳＴＯＲＴＩＯＮＴＥＭＰＥＲ
ＡＴＵＲＥ）試験機を用いて、伝熱媒体中で６．４×１
２．７×１１０ｍｍの試験片１を１００ｍｍスパンで支
持し、中央部荷重棒１１とおもり１２で応力１８．５ｋ
ｇｆ／ｃｍ²、４．６ｋｇｆ／ｃｍ²の荷重を加えなが
ら、伝熱媒体の温度を２℃／分で上昇させ、ワイヤーゲ
ージ１３によって試験片１の撓みが０．２５ｍｍに達し
たときの温度を温度計１４で測定することによって求め
ることができる。

【００６８】表９によれば、フェノール樹脂の含有量が
２０体積％以下では、常温での加圧成形後の成形体の形
状保持ができなかった。また、８０体積％以上では加熱
硬化時の形状保持ができないため実用的ではなかった。

【００６９】これらに対し、フェノール樹脂の含有量を
３０〜７０体積％の範囲内としたものでは、全て１５０
℃以上の高い荷重たわみ温度を示すことがわかる。ま
た、フェノール樹脂の含有量を少なくし、アルミナの含
有量を多くするほど荷重たわみ温度が向上している。な
お、一般にフェノール樹脂自体の荷重たわみ温度は１６
０℃であるから、アルミナの粉末の添加によって荷重た
わみ温度を大きく向上させられることがわかる。

【００７０】

【表９】

【００７１】次に、樹脂とセラミックの組み合わせを種
々に変化させたものについて同様の実験を行った。フェ
ノール樹脂−シリカ（ＳｉＯ₂）を表１０に、フェノー
ル樹脂−ステアタイト（ＭｇＯ・ＳｉＯ₂）表１１に、
不飽和ポリエステル樹脂−アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）を表
１２に、エポキシ樹脂−シリカ（ＳｉＯ₂）を表１３
に、それぞれ示す。

【００７２】いずれの材料の組み合わせにおいても、熱
硬化性樹脂を３０〜７０体積％、セラミックスを７０〜
３０体積％とした場合で、荷重たわみ温度１５０℃以上
とすることができた。

【００７３】

【表１０】

【００７４】

【表１１】

【００７５】

【表１２】

【００７６】

【表１３】

【００７７】実施例４（耐トラッキング性）熱硬化性樹脂としてフェノールノボラック樹脂を用い、
セラミックとしてアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）とムライト
（３Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂）を用い、これらの配合比
とセラミックスの平均粒径を表１４、１５のように、種
々に変化させた原料粉末を秤量、混合し、ついで、この
混合物を常温で粉末加圧成形して、８０〜２５０℃で熱
処理することにより、加熱硬化させ樹脂とフィラーの複
合体の試験片を得た。

【００７８】かくして得られた試験片について、実施例
３と同様にしてＪＩＳＫ７２０７の方法により荷重
たわみ温度を測定し、また耐トラッキング性については
ＩＥＣＰｕｂ１１２法に基づいて測定した。これらの
結果を表１４、１５に示す。

【００７９】なお、耐トラッキング性の測定は図５に示
すように、試験片１上に二つの白金電極２１、２１を圧
着荷重１Ｎで当接させ、両電極２１，２１間に商用交流
電圧を印加する。この状態で試験片１の上から電極２
１，２１間の中央に０．１％ＮＨ４Ｃｌの試験液２２を
３０秒ごとに滴下し、トラッキング破壊する（０．５Ａ
の電流が２秒間流れる）まで行う。結果をグラフ化し、
５０滴の滴下で絶縁破壊を生じる電圧を求めこの電圧を
耐トラッキング性（ＣＴＩ：Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ
ＴｒａｃｋｉｎｇＩｎｄｅｘ）とする。

【００８０】表１４，１５によればアルミナの平均粒径
が５μｍより大きいもの（Ｎｏ．１，２，８，９）や樹
脂とセラミックスの比率が本発明の範囲外であるもの
（Ｎｏ．３，１０）では耐トラッキング性が２５０Ｖに
達せず、特に樹脂の配合量が７０体積％を越えるもの
（Ｎｏ．３，１０）では荷重たわみ温度も低くなること
が判る。

【００８１】これらに対し、本発明の範囲内のもの（Ｎ
ｏ．４〜７、１１〜１３）は、耐トラッキング性が２５
０Ｖ以上、荷重たわみ温度が２００℃以上と優れた結果
を示した。なお、一般にフェノール樹脂自体の耐トラッ
キング性は１３０Ｖ程度であるから、セラミックの粉末
を添加することによって、大きく耐トラッキング性を向
上できることがわかる。

【００８２】

【表１４】

【００８３】

【表１５】

【００８４】

【発明の効果】このように本発明によれば、エポキシ、
フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂の樹脂量１０〜７０体
積％、残部をフィラー粒径４０μｍ以下の条件下で、粉
体を顆粒状に造粒し、常温粉末加圧成形後、加熱硬化す
ることにより、耐熱性に優れ、電気的特性に優れた高信
頼性で、且つ、内部に均一な気孔を設けることによって
摺動特性に優れた、樹脂複合材料を極めて簡易的な製造
工程にて提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の樹脂とフィラーの複合体の構造を模式
的に示す拡大図である。

【図２】本発明の樹脂とフィラーの複合体からなる試験
片を示す斜視図である。

【図３】本発明の樹脂とフィラーの複合体からなる試験
片を示す斜視図である。

【図４】荷重たわみ温度の測定装置を示す図である。

【図５】耐トラッキング性の測定装置を示す図である。

【符号の説明】

１，２：試験片３１：樹脂部３２：フィラー３３：気孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩ // Ｂ２９Ｋ 101:10 Ｂ２９Ｋ 101:10 105:16 105:16 (72)発明者中村才恵樹鹿児島県川内市高城町1810番地京セラ株式会社鹿児島川内工場内 (56)参考文献特開昭57−84510（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08L 1/00 - 101/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】１０〜７０体積％の熱硬化性樹脂と、残部
が平均粒径４０μｍ以下のフィラーからなり、中心規格
値に対する寸法精度が±２．０％の範囲内であることを
特徴とする樹脂とフィラーの複合体。
【請求項２】１０〜７０体積％の熱硬化性樹脂と、残部
が平均粒径４０μｍ以下のフィラーからなり、表面に微
小凹凸部分が存在しないことを特徴とする樹脂とフィラ
ーの複合体。
【請求項３】１０〜７０体積％の熱硬化性樹脂と、残部
が平均粒径４０μｍ以下のフィラーからなり、粒子状の
樹脂部の周囲にフィラーが点在することを特徴とする樹
脂とフィラーの複合体。
【請求項４】樹脂量が１０〜４０体積％であることを特
徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂とフィラ
ーの複合体。
【請求項５】上記フィラーが有機材質もしくは無機材質
の粉末又は繊維を用いたことを特徴とする請求項１〜３
のいずれかに記載の樹脂とフィラーの複合体。
【請求項６】成形体内部の平均気孔径が１５〜８０μｍ
で、かつその占有面積率が３〜３０％であることを特徴
とする請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂とフィラー
の複合体。
【請求項７】荷重たわみ温度が１５０℃以上、耐トラッ
キング性が２５０Ｖ以上であることを特徴とする請求項
１〜３のいずれかに記載の樹脂とフィラーの複合体。
【請求項８】エポキシ、フェノール樹脂等の熱硬化性樹
脂粉末に、平均粒径４０μｍ以下のフィラーを添加混合
し、この原料粉末を常温にて所定形状に加圧成形した
後、離型して１００〜２５０℃で加熱硬化する工程から
なる樹脂とフィラーの複合体の製造方法。
【請求項９】上記樹脂の比重が混合添加されるフィラー
の比重よりも小さく、造粒処理された顆粒を用いて加圧
成形することを特徴とする請求項８に記載の樹脂とフィ
ラーの複合体の製造方法。