JPS60240413A - 熱硬化性樹脂注型成形体の製造方法 - 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】 技術分野 本発明はエポキシ樹脂等のような熱硬化性樹脂の注型成
形体の製造方法、特に硬化収縮による樹脂ヒケのない成
形体を製造する方法に関するものである。

従来技術 従来、エポキシ樹脂等のような熱硬化性樹脂の注型成形
体を製造するには、第２ａ図に示すように１予め組立て
られた金型１内に、注入用ホッパ２に連結された上部開
口８から、流入可能状態に加熱された樹脂４を注型し、
これを硬化槽（図示せず）内に設置し、加熱硬化させ、
樹脂の硬化終了時点あるいは樹脂の硬化終了後に常温ま
で冷却した時点で金型１から第２ｂ図に示すような注型
成形体６を取出している。かかる従来方法では、熱硬化
性樹脂は加熱硬化時に硬化収縮を起し、その結果成形体
の表面に樹脂ヒケを生じたり、成形、体の表面に空隙を
生じ易い欠点がある。かかる欠点を防止するために、従
来、樹脂の注型温度、硬化温度および時間、樹脂に配合
する充填材等の割合等について検討が加えられてきたが
、樹脂ヒケのない注型成形体を得る点では未だ十分な結
果が得られていない。なお、ここに「樹脂」とは、樹脂
単独のほかに樹脂に硬化剤、充填剤等を配合してなる樹
脂組成物をも包含するものとする。

発明の目的 本発明の目的はエポキシ樹脂等のような熱硬化性樹脂の
硬化収縮による樹脂ヒケおよび内部空隙の発生を防止し
て、樹脂ヒケおよび内部空隙のな（・注型成形体を製造
する方法を得ることにある。

発明の構成 本発明の目的は、金型内にその上部開口から流入可能状
態に加熱された熱硬化性樹脂を注型し、加熱硬化させる
ことにより熱可塑性樹脂注型成形体を製造するに当り、
前記樹脂の注型完了後かつ加熱硬化開始前に、前記金型
をそのなかに前記樹脂が充填されている状態で冷却し、
これにより生ずる前記金型内の空隙に前記上部開口から
前記樹脂を補充し、次いで前記上部開口を封鎖した状態
で前記樹脂を加熱硬化させて樹脂ヒケのな（・前記成形
体を生成することを特徴とする熱硬化性樹脂注型成形体
の製造方法によって達成される。

次に本発明を第１図を参照して例について説明する。本
発明方法では、第１工程である注型工程において、先ず
第１ａ図に示すように従来方法におけると同様に、予め
組立てられた密閉式または加圧式の金型ｌに、注入用ホ
ッパ２に連結された上部開口８から、流入可能状態〈加
熱されたエポキシ樹脂等のような熱硬化性樹脂４を注型
する。

注型は注入用ホッパ２内に樹脂が貯った時点で完了する
。樹脂の注入完了後かつ加熱硬化開始前に、金型ｌをそ
のなかに樹脂４が充填されている状態で冷却する。金型
内に充填されて（・る樹脂は冷却されて、金型と樹脂と
の熱膨張差によって減少する樹脂容積に相当する空隙が
金型内の液状樹脂の頂面上に生じる。本発明方法では、
この空隙に上部開口８かも流入可能状態に加熱された樹
脂が例えば重力の作用によって落込み、金型内の空隙に
樹脂が補充されるので、冷却後でも樹脂が金型内を完全
に充填している状態を保持することができる。冷却は下
記の第２工程における加熱硬化時すなわち硬化反応如お
ける樹脂収縮量に相当する空隙が金型内の樹脂のｌｌ’
１面上に生じる温度まで行う。

この場合には、硬化反応における樹脂収縮量に相当する
樹脂が金型内に補充される。硬化反応における樹脂収縮
量は約０．７％程度である。従って、かかる４ｉＬｔ脂
収縮量に相当する分量の樹脂が注入用ホッパ２から金型
ｌ内に流入するまで冷却する必要がある。金型内への樹
脂の補充が完了した後に１第１ｂ図に示すように上部開
口８に盲栓５をするか、あるいは上部開口８を加圧手段
（図示せず）に連結する。

第２工程である加熱硬化工程では、樹脂４で完全に充填
されている第１工程からの金型１を硬化槽（図示せず）
内に設置し、上部開口８を封鎖した状態で加熱する。金
型および樹脂の温度が上昇すると共に、金型および樹脂
は徐々に膨張し、金型ｌ内は樹脂会の膨張力によって加
圧状態になる。

樹脂はやがて硬化反応を起して固化し、この際硬化反応
に起因する樹脂の硬化収縮が起るが、金型内では加熱に
起因する樹脂の膨張による加圧力が発生しているために
１硬化収縮量が相殺される。

樹脂の硬化終了時点あるいは樹脂の硬化終了後に常温ま
で冷却した時点で、金型ｌから第１ｃ図に示すような成
形体６を取出す。

本発明を次の実施例について説明する。

実施例　１ 日本チバガイギ社製の熱硬化性樹脂であるエポキシ樹脂
ＣＴ２Ｏ０（１００重量部）および硬化剤９０Ｂ　（８
０重量部）Ｋ、充填剤であるシリカ粉（２００重量部）
を配合し、１２０℃にて混合脱泡した樹脂組成物を、第
８ａ図に示すよ５に、注入用ホッパ２を取付けた前記金
型の上部開口８から真空注型した。金型１は内側高さｂ
　＝　２００　ｉｎ　％内径ｄ＝２ｏｏｍｍの円柱形で
、このなかに高さｂ’＝　２００ｍ、ｍ−を頂面の円の
直径ｄ１’　＝　１０　Ｏｎ＋、ｍおよび底面の円の直
径ｄ２’＝　１８０　ｍ、ｍの截頭円錐形中子が中央に
位置するように組立てた。注型は樹脂注入用ホッパ２内
に樹脂組成物が貯った時点で完了した。注入完了後に樹
脂組成物４が樹脂注入用ホッパ２内に貯ったままの状態
で金型１を室内に静鍍して８０℃まで冷却した。この結
果、冷却前の樹脂組成物の充填量の約０．７％が注入用
ホッパ２に連結された上部開口８からさらに金型ｌ内に
流入した。冷却完了後に注入用ホッパ２を上部開口８か
ら取りはずし、ｚａｂ図に示すように上部開口８に盲栓
５を取付けた。この状態で金型ｌを１８０℃の硬化炉（
図示せず）に装入し、１５時間加熱硬化させ、しかる後
に金型１を解体し、成形体を取出した。この成形体をさ
らに１２０　℃ＸｌＯ時間熱処理し、次（・で炉内で徐
冷し、６０℃以下となった時に炉から取出した。

比較のために、樹脂組成物の注型完了後かつ加熱硬化開
始前に、金型ｌをそのなかに樹脂組成物が充填されてい
る状態で冷却する工程を行わず１、また注入用ホッパ２
を上部開口８から取りはずさないで加熱硬化を行った点
を除き、上述と同様な処理を行って成形体を製造した。

これらの２種の方法で得た１５個づつの成形体について
樹脂ヒケの発生状態を肉眼忙より調べ、次の結果を得た
： 前者（本発明方法）の場合二１６個の全部について樹脂
ヒケの発生はなかった。

後者（従来方法）の場合：１５個の中７個の成形体の内
径面に樹脂ヒケが発生した。

次に、これらの成形体における内部空隙の発生状態をみ
るために成形体を分割切断し、調査した。

前者の場合二１５個の全部に対し内部空隙の発生はなか
った。

後者の場合二１５個中２ａｌの成形体において金型パー
ティング部に小ボイドが発生した。

なお、従来方法で得られた成形体の場合には、第８ａ図
の斜線を施した部分から明らかなように、注入用ホッパ
２内に貯えられていた樹脂組成物がそのまま硬化した硬
化残存物４′が残ってしまうが１、本発明方法で得られ
た成形体の場合には、第８ｂ図の斜線を施した部分から
明らかなよ５に、上述のような樹脂組成物の硬化残存物
は存在しない。

発明の効果 本発明方法では、従来問題となっていた樹脂の加熱硬化
時に生ずる硬化収縮に起因する成形体表面における樹脂
ヒケおよび成形体内部における空隙をなくすことができ
、さらに従来の注型成形体では回避できなかった注入用
ホッパの形状の硬化樹脂残存物をな（すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図、第１ｂ図および第１ｃ図はそれぞれ本発明方
法の一例の各段階を示す説明図、第２ａ図および第２ｂ
図は従来方法の一例の各段階を示す説明図、 第８ａ図および第８ｂ図はそれぞれ本発明方法の他の例
の各段階を示す説明図である。 ｌ・・・金型　２・・・注入用ホッパ Ｂ・・・上部開口　４・・・注型樹脂 ４′・・・硬化樹脂残留物（硬化残留物）５・・・盲栓
　６・・・成形体。 特許出願人　古河電気工業株式会社 第２ａ図 第３ａ図 ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　金−内にその上部開口から流入可能状態に加熱され
   た熱硬化性樹脂を注型し、加熱硬化させることにより熱
   可塑性樹脂注型成形体を製造するに当り、 前記樹脂の注型完了後かつ加熱硬化開始前に１前記金型
   をそのなかに前記樹脂が充填されている状態で冷却し、
   これＫより生ずる前記金型内の空隙に前記上部開口から
   前記樹脂を補充し、 次いで前記上部開口を封鎖した状態で前記樹脂を加熱硬
   化させて樹脂ヒケのない前記成形体を生成する ことを特徴とする熱硬化性樹脂注型成形体の製造方法。