JPH0444813A - 熱硬化性樹脂成形品の製造方法 - Google Patents

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、ＢＭＣ，ＳＭＯなどの熱硬化性樹脂成形材
料による熱硬化性樹脂成形品の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、ＢＭＣ（パルクモ−ディングコンパウンド）　、
ＳＭＣ（シートモールデイングコンパウンド）などの熱
硬化性樹脂成形材料（以下単に成形材料ということがあ
る）を用い、圧縮成形法、トランスファ成形法、射出成
形法などの成形方法により成形品を製造する場合、成形
材料の必要量を一度に成形型内に供給して硬化させてい
る。

ところで、上記の場合、成形材料中の繊維などの補強材
は、一般に、成形型内での成形材料の流れに対応して配
向するため、成形品は補強材の配向していない方向での
機械的強度が低下し、いわゆる強度異方性の大きい成形
品となるという問題があった。また、成形材料が分流し
て再び合流する部分（ウェルドライン）の強度も低下す
るという問題もあった。

このような機械的強度の低下に対し、（１１製品肉厚を
大きくする、（２）補強リブを設ける、（３）金網を成
形品の内部に同時成形する（特開昭６１−２１５０２６
号公報）などといった方法がとられていた。

〔発明が解決し７ようとする課題〕 しかし、前記（１）及び（２）の方法は、製品重量が増
加するばかりでなく、製品形状面から制約を受ける。ま
た、肉厚が大きい部分や補強リブの部分での成形品表面
にくぼみ（ひレノ）が生じ易く外観的に好ましいもので
なかった。

また、前記（３）の方法では、金網が樹脂の内圧により
成形品の表面に現れ易く、表面性（外観）が重視される
製品には適用できない。また、成形材料の供給速度が大
きい場合には成形ヰＡ料流動時の樹脂圧力により金網が
一方の方ｌｉｌ長こ寄せられることがあり補強機能が得
られなかった。更に、金網の重量だけ製品重量も増加す
る。

この発明は、上記の点に鑑み、製品肉厚を大きくするこ
となく、また、補強リブを設けることを最小限にシ２．
４かつ、金網などの特別な補強物を用いることなく、成
形品の強度異方性の少ない、その結果として高強度の熱
硬化性樹脂成形品を得ることをを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の熱硬化性樹脂成形品の製造ノＪ法は２熱硬化
性樹脂成形材料を少なくとも二回に分けて成形型に供給
するものであって、イの二回目以降の熱硬化性樹脂成形
材料の供給は、ぞの前に供給された熱硬化性樹脂成形材
料が硬化した後であり、かつ、その熱硬化性樹脂成形材
料の成形型・＼の供給位置が、その前の熱硬化性樹脂成
形材料の供給位置と相違していること苓特徴とするもの
であり、このことにより前記の目的を達成する。

この発明において用いられる熱硬化性樹脂成形材料（以
下、単に成形材料ということがある）としては、パルク
モ−ディングコンパウンド（ＢＭＣ）、シートモールデ
イングコンパウンド（ＳＭＣ）などの従来から用いられ
ている繊維強化熱硬化性樹脂成形材料が特に好適に用い
られる。

そし７て、熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル
樹脂、ビニルエステル樹脂などが好適に用いられ、また
、補強材としての繊維として、例えば、ガラス繊維、炭
素繊維、ボロン繊維、銅繊維、ステンレス繊維などの無
機繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維などの合成
繊維が用いられる。

また、成形材料を成形型内に供給し７、硬化させて熱硬
化性樹脂成形品を成形する方法としては、圧縮成形法、
。　トランスファ成形法、射出成形法などの成形方法で
あり、この発明においては、従来の熱硬化性樹脂の成形
に用いられる圧縮成形装置トランスファ成形装置、射出
成形装置が利用される。

これらの装置において、成形材料は少なくとも二回に分
けて成形型に供給し７、成形材料の供給ごとに成形硬化
するように、閉合時、第２回目以降の成形型の型窩は順
次大きくなるような機構とされる。すなわち、第２回目
以降の成形材料の供給の際には、成形型は更に所定量だ
け開き、その位置で新たな型窩を形成するような型締機
構とされる。このように、成形型の型開間隔を順次広げ
ていく機構のものにおいては、筒状の成形品の成形はで
きない。筒状の成形品を成形する場合には、コアを共通
のものとし、第２回目以降のキャビティはゲート、ラン
ナ等の位置を変えたそれぞれのものを備え、成形材料が
成形固化されたコアを次のキャビティに装着できる機構
とし、順次成形材料を供給し、成形固化するようにすれ
ばよい。

射出成形法、トランスファ成形法などにおいごは、。成
形型のゲート、ランナを例えばシャツ）オフ機構等によ
り切り換えできる構成とし、その成形材料の供給位置が
変えられるようにされる。また、−機の射出成形機から
成形材料を順次供給する以外に、二機以上の射出成形機
を用いそれぞれから順次成形材料を供給してもよい。

そして、成形材料の計量及び供給量、成形型の開閉、ゲ
ート及びランチの切替え、等の作動は制御装置により自
動的に行えるよ・）にするのが好ましい。

この発明において、成形材料の供給位置とは、トランス
ファ成形法、射出成形法などにおいては、成形型が閉合
して形成された型窩内に成形材料を供給するためのゲー
ト位置を意味するものであり、圧縮成形においては、成
形材料を成形型のキャビティに装填する位置を意味する
。

成形材料の供給位置について、図面に参照して更に説明
する。

第１図は、射出成形法或いはトランスファ成形法におけ
る、この発明方法の、成形材料の供給位置と成形品との
関係を説明するための斜視図、第２図（イ）、（ロ）は
、圧縮成形における、この発明方法の、成形材料を成形
型のキャビティに装填する位置を示す説明図である。

第１図において、１は、射出成形法或いはトランスファ
成形法における、この発明方法により成形された成形品
であり、貫通孔１３を右方に有する矩形板である。この
成形品１は、第１回目の成形材料の供給によって成形さ
れた部分１１と、第２回目の成形部分１２とからなる。

２１は、第１回目の成形材料の供給位ＩＩ（ゲート位置
）であり、２２は、第２回目の成形材料の供給位置（ゲ
ート位置）である。それぞれの成形の際に生ずるウェル
ドラインは、第１回目が１１１で示され、第２回目の１
２１で示されるように厚さ方向に食い違って現れ、ウェ
ルドライン部の強度の低下が低減する。また、成形材料
の成形型内での流れ方向が第１回目と第２回目と異なる
ので補強材の配向が相違し、強度の異方性が少なくなる
。このことは後述する実施例で実証されている。

第２図（イ）、（ロ）は、圧縮成形法におけるこの発明
方法の、キャビティと成形材料の供給位置の関係を示す
二つの例である。先ず、第１の例を第２図（イ）に基づ
いて説明すると、３は、キャビティ、４１は、最初に供
給されるシート状成形材料、４２は、次に供給されるシ
ート状成形材料であり、図示のとおり直交させることに
より、その供給位置を変えている。

次に、第２図（ロ）の場合は、成形材料を４回に分けて
供給する例であり、成形品の貫通孔部分を形成する型５
１を備えたキャビティ５に、シート状成形材料６１．６
２，６３．６４が図示の位置にその前に供給された成形
材料の硬化後、順次供給される。なお、６４１は、第４
回目の成形材料６４の供給に・起因するウェルドライン
が発生する位置であり、図示していないが第１〜３回目
の各成形材料による各ウェルドラインとは重ならなす、
補強材の配向もそれぞれ異なることになる。

なお、成形材料を三回以上に分けて成形型に供給する場
合、この発明においては、成形材料の供給位置が全て相
違していることを意味するのではない。例えば、第２図
（イ）において、更に成形材料を第１回目の成形材料１
１と同様の位置に供給すること、即ち、３回目の成形材
料の供給位置を１回目と同じにしてもよい。

〔作用〕

この発明においては、成形材料の供給位置が相違するこ
とにより、各成形材料の成形型内の流動が異なり、その
ため補強材の配向がその前に供給された成形材料層の補
強材の配向と異なるようになる。従って、補強材の配向
に起因する強度の異方性が緩和され全体として強度が向
上した成形品が得られる。また、成形材料の供給ごとに
ウェルドラインの位置が変えられ、ウェルドライン部に
よる強度低下が低減される。

〔実施例〕

（実施例１、比較例１） この発明方法の実施にあたり、通常のＳＭＣ専用射出成
形機を用いた。ただし、成形材料を二回以上に分けて射
出できるよう、油圧シリンダにて型開量が多段に制御で
き、その都度必要量の成形材料を射出できる機構に改造
した。

この装置を用い、第１図に示すとおりの一部に打ち抜き
穴３のある長方形板（１５０ｘ３６０ｘ３ＷＭ）を成形
するため、成形材料のＳＭＣ（ポリエステル系樹脂分２
４ｉ１ｔ％、充填材４８−ｔ％、補強材；１インチガラ
ス繊維２８−ｔ％）の必要置駒３００ｇを算出し、１５
０ｇごと２回に分け、第１図に示すとおり、第１回目の
ＳＭＣの供給位置は１１のところであり、第２回目の供
給位置は２１のところとした。勿論、第１回目のＳＭＣ
の射出の際、成形型の型窩は一度で射出する時の厚さの
１／２とし、硬化後、成形品の残り部分に対応する型窩
とし、第２回目の射出成形を行った。このとき、成形型
温度は約１５０℃、硬化時間は各１．５分とした。

なお、比較のため、第１図の１１の位置から３００ｇを
一度に射出する他は、Ｆ記実施例と同様な成形品を成形
しまた（成形型温度；約１５０℃、硬化時間；３分）。

これらの成形品に一ンい乙。第３図に示すへの位置から
ａ方向、ｂ方向それぞれに試験片６個を採取し、曲げ強
度をＢ本］、業規格（ＪＩＳに７０５５）に基づいて測
定した。その結果（平均値）を第１表に示す。

第１表 この結果から明らかなとおり、この発明方法るごよる成
形品は、成形材料を一度に供給し２て成形１、たものに
比べ、ａ方向とｂ方向の強度の異方性（ｈ　／　ａ　）
が著しく小さくなり、全体として強度に優れている。ま
た、ウェルドラインの位置も第１図に示されるとおりで
あった。

（実施例２，３、比較例２） 成形材料として、ポリエステル系樹脂分２４ｗｔ％、充
填材４８−ｔ％、補強材（１インチガラス繊維）２８ｗ
ｔ％を含むＳＭＣ（肉厚１，２．１３５℃の時のゲル化
時間４２秒）を使用し、上押式の油圧プレス（型締力３
５０トン）及びピンチオフを有する圧縮成形用金型（キ
ャビティ；３００Ｘ３ｏｏｘｉｏｎ、トラベル１５ｍ１
）により、次の（１）〜（３）の方法で正方形平板（３
００Ｘ３００ｘ４ｆｌ）を成形した。なお、成形材料は
それぞれトータルで６００ｇ、金型温度は１５０℃、成
形圧力は１００ｋｇｆ／ｃｄとした。

（１）実施例２ 先ず、２００Ｘ１２０ｍ（重さ３００　ｇ）のシーｌ−
状成形材料を第２図くイ）の２で示すとおりの位置に供
給して１．５分硬化させ、次いでその上に同様の成形材
料を第２図（イ）の３で示すとおりの位置に供給して１
．５分硬化させた。その結果１．３００Ｘ３００Ｘ４ｎ
ｉの成形品を得た。

（２）実施例３ 先ず、２００Ｘ８０ｍｍ（重さ２００　ｇ）のシート状
成形材料を第２図（イ）の２で示す位置に供給して１分
硬化させ、次いでその上に同様の成形材料を第２図（イ
）の３で示す位置に供給し、て１分硬化さセ、更にその
上に前と同様の成形材料を第１回目と同じ位置に供給し
１分硬化さゼた。その結果、３００Ｘ３００ｘ４ｍ′ｍ
の成形品を得た。

（３）比較例２ ２００Ｘ８０ｍ＋のシート状成形材料を三枚重ねたもの
（重さ６００　ｇ）を第２図（イ）の２で示す位置に供
給して３分硬化させて３００Ｘ３００Ｘ４ｍの成形品を
得た。

これらの成形品について、第４図に示すとおりの位１１
２Ｂ　（引張試験用）７、Ｃ（曲げ試験用、ｂ方向）及
びＩＩ）　（曲げ試験用、ａ方向）からそれぞれ試験片
６個を採取し２、引張強度及び曲げ強度を日本工業規格
（ＪＩＳ　Ｋ　７０５５．ＪｉＳ　Ｋ　７０５５　）に
基づいて測定した。その結果（平均値）は第２表に示１
とおりであった。

第２表 この結果から明らかなとおり、この発明方法による成形
品は、成形材料を一度に供給し２て成形し２だものに比
べ、ａ方向とｂ方向の強度の異方性（ｂ　／　ａ　）が
著しく小さくなり、全体として強度に優れている。

〔発明の効果〕

以上のとおり、この発明の熱硬化性樹脂成形品の製造方
法は、成形材料の成形型への供給を二回以上とし、前に
供給された成形材料が硬化した後に、供給位置を変えて
次の成形材料を供給するものであるから、各成形材料層
の補強材の配向分布がその前に供給された成形材料層の
補強材の配向分布と異なるようになり、更に、成形材料
の供給ごとにウェルドラインの位置が変えられる。

従って、この発明方法により得られる熱硬化性樹脂成形
品は、補強材の配向に起因する強度の異方性が緩和され
、かつ、ウェルドライン部による強度低下が低減され、
全体として強度が優れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、射出成形法或いはトランスファ成形法におけ
る、この発明方法の、成形材料の供給位置と成形品との
関係を説明するための斜視図、第２図（イ）、（ロ）は
、圧縮成形における、この発明方法の、成形材料を成形
型のキャビティに装填する位置を示す説明図である。 １・・・成形品、２１．２２−・・成形材料の供給位置
３．５−キャビティ、４１，４２．６１．６２゜６３．
６４・−成形材料、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ−試験片の採取位置
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱硬化性樹脂成形材料を成形型内に供給し硬化さ
   せて熱硬化性樹脂成形品を成形する方法において、熱硬
   化性樹脂成形材料を少なくとも二回に分けて成形型に供
   給し、その二回目以降の熱硬化性樹脂成形材料の供給は
   、その前に供給された熱硬化性樹脂成形材料が硬化した
   後であり、かつ、その熱硬化性樹脂成形材料の成形型へ
   の供給位置が、その前の熱硬化性樹脂成形材料の供給位
   置と異なることを特徴とする熱硬化性樹脂成形品の製造
   方法。