JP2001246630A

JP2001246630A - 熱硬化性樹脂組成物硬化製品の製造装置

Info

Publication number: JP2001246630A
Application number: JP2000062240A
Authority: JP
Inventors: Manabu Okada; 学岡田; Akira Uchiyama; 明内山; Isao Umagami; 伊三雄馬上; Akio Kotado; 明夫古田土; Yoji Miwa; 洋二三和; Akitoshi Yumino; 明利弓野; Masaaki Tsuji; 政明辻; Naohito Masuda; 尚人増田
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd; Hitachi Chemical Techno Plant Ltd; Thermo Electron KK
Current assignee: Hitachi Chemical Techno Plant Ltd; Thermo Electron KK; Resonac Corp
Priority date: 2000-03-07
Filing date: 2000-03-07
Publication date: 2001-09-11
Anticipated expiration: 2020-03-07
Also published as: JP4562231B2

Abstract

(57)【要約】【課題】有機発生ガスの爆発の危険性が無く安全に熱
硬化性樹脂組成物を硬化し製造することができるととも
に加熱時間の短縮化が図れエネルギー効率の良い熱硬化
性樹脂組成物硬化製品の製造装置を提供する。【解決手段】加熱部を保温する恒温槽と、恒温槽の内
部の気体を循環する循環機構と、循環気体を加熱するた
めのヒータと、水蒸気を沸点以上に加熱する過熱器と、
水を水蒸気に変え過熱器に供給する蒸発器を備え、沸点
以上の過熱水蒸気を含む気体で熱硬化性樹脂組成物を含
有する被加熱物を加熱するよう構成した熱硬化性樹脂組
成物硬化製品の製造装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、民生用及び産業用
に供される熱硬化性樹脂組成物硬化製品の製造装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】熱硬化性樹脂組成物硬化製品としては、
例えば、貯水槽、排水槽、配管材料、電線用プラスチッ
ク碍子、各種容器、各種部品などで使用される各種形状
のＦＲＰ成形体、樹脂成形体、金属・セラミック部品を
含んだ樹脂を主成分とする成形体や、電気用部品や機械
用部品など他の部品が主構成要素である成形体などがあ
る。これらの熱硬化性樹脂組成物硬化製品を製造するに
は、例えば、モータ、小型トランス、ソレノイドのよう
な電気用コイルなどに液状あるいは半硬化した熱硬化性
樹脂組成物を含浸し、あるいは基材に液状あるいは半硬
化した熱硬化性樹脂組成物を含浸させ板状のプリプレグ
を作製し、得られた熱硬化性樹脂組成物を含有する被加
熱物（以下、ワークと呼ぶことがある。）を規定の温度
で一定時間加熱して、熱硬化性樹脂組成物を硬化させて
製造される。通常ワークの硬化は、恒温槽の中で加熱し
た空気を循環させ、充分時間をかけて行なってきた。こ
の場合、ワーク中の熱硬化性樹脂組成物からは一般に有
機物の蒸気が発生するために、槽内空気の一部を排出し
槽内を爆発限界以下に押さえて加熱していた。

【０００３】しかしこの方法では、空気からワークへの
熱移動速度が小さいために時間がかかる。また、熱硬化
性樹脂組成物から発生する有機物の恒温槽内濃度を爆発
限界以下に押さえるためには、大量の空気を入れ替えな
ければならず、エネルギー損失が大きくなる。さらに、
発生した有機物を大気中に排気するために、触媒燃焼や
溶剤回収装置などの付帯設備による処理が必要であるな
どの問題点があった。

【０００４】特に、熱硬化性樹脂組成物で処理された電
気機器用コイルを加熱する際には、電気機器用コイルに
使用されている電磁鋼板等の熱容量が大きいので電気機
器用コイルが雰囲気温度に到達するまでに長時間を費や
し、熱硬化性樹脂組成物の硬化時間が長くなり、エネル
ギーコストが増大するという問題点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
鑑みて創案されたもので、その目的とするところは、こ
れらの問題点を解決し、有機発生ガスの爆発の危険性が
無く安全に熱硬化性樹脂組成物を硬化し製造することが
できるとともに加熱時間の短縮化が図れエネルギー効率
の良い熱硬化性樹脂組成物硬化製品の製造装置を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、加熱部を保温
する恒温槽と、恒温槽の内部の気体を循環する循環機構
と、循環気体を加熱するためのヒータと、水蒸気を沸点
以上に加熱する過熱器と、水を水蒸気に変え過熱器に供
給する蒸発器を備え、沸点以上の過熱水蒸気を含む気体
で熱硬化性樹脂組成物を含有する被加熱物を加熱するよ
う構成したことを特徴とする熱硬化性樹脂組成物硬化製
品の製造装置に関する。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の装置を用いた熱
硬化性樹脂組成物硬化製品の製造法の全体的なフローの
一例を示す説明図である。まず、熱硬化性樹脂組成物単
独あるいは熱硬化性樹脂組成物と他の部品、材料を用い
て、成形あるいは含浸などの工程を行なうワーク形成ユ
ニットにより被加熱物（ワーク）が形成される。ワーク
は、前処理が必要な場合には前処理ユニットにより処理
されたあと、熱処理ユニットにより加熱硬化され、後処
理が必要な場合には後処理ユニットで後処理された後、
整列・収納ユニットにより収納される。これらのプロセ
スは全て自動機械で行なっても良いし、全て人が介在し
て行なっても良いし、あるいは、一部自動一部手動で行
なっても良い。ワーク形成ユニットでは、ＦＲＰなどの
場合の例では内部補強材となるガラスファイバーなどの
材料と熱硬化性樹脂組成物でワークが形成される。粉状
材料を成形する場合の例では、材料が金型に充填されプ
レス機械などによりワークが形成される。機械部品を接
着用の熱硬化性樹脂組成物で固定する場合の例では、必
要な形状に部品が配列された後、熱硬化性樹脂組成物が
注入されたり充填されたりしてワークが形成される。電
気用コイルの場合の例では、コイルに熱硬化性樹脂組成
物が含浸あるいは滴下されワークが形成される。他の例
の場合でも、対象物に最適な方法で熱硬化性樹脂組成物
が加えられワークが形成される。

【０００８】図２は本発明の熱硬化性樹脂組成物硬化製
品の製造装置の熱処理ユニットの一例の説明図である。
ワーク形成ユニットによって成形された樹脂成形体のワ
ーク１（被加熱物）が、加熱部を保温する恒温槽１０内
で加熱されている状態を示している。この例では、水タ
ンク２に蓄えられた水が、ポンプ３によって蒸発器７に
送られ水蒸気となる。水蒸気は過熱器９によって沸点以
上の高温に過熱され恒温槽１０内に導入される。導入さ
れた水蒸気は内部循環水蒸気と一緒になって、恒温槽１
０の内部の気体を循環する循環機構である送風機１３の
ファン１２によって恒温槽１０内を循環し、内部の気体
の温度が低い場合は循環気体を加熱するためのヒータ１
１によって、再度加熱されワーク１を加熱する。加熱さ
れたワーク１からは、ガスが発生する場合があるので、
必要な場合は循環蒸気の一部を排気口１５より系外に放
出する。循環機構は送風機１３は必ずしも必要ではな
く、過熱水蒸気が循環できるものであればよく、過熱水
蒸気を直接ワークに吹きつける装置であってもよい。

【０００９】ここで水タンク２は、必要な量の水を貯め
ておくことのできる容量を持ったもので、あるレベル以
下に水量が減った場合には、自動的に水が供給されるこ
とが好ましい。ポンプ３は必要な量の水量を一定量安定
に供給できるものである。蒸発器７は、ポンプ３で送ら
れる水を全て蒸気に変える容量を持ったものである。過
熱器９は蒸発器７から供給される水蒸気を所定の温度に
過熱できるものである。ここで過熱とは沸点以上の温度
に加熱することである。過熱温度は、被過熱物の形状や
使用される熱硬化性樹脂組成物の種類、さらに熱処理時
間にもよるが、通常１１０〜４５０℃が好ましい。本発
明の製造装置では高温での被加熱物の加熱が可能である
が、これは過熱水蒸気を使用しているために酸素分圧が
低く、被加熱物の酸化の危険性が少なく製品劣化がない
からであり、短時間に硬化を完了させることができる。
加熱気体中の過熱水蒸気の含有量は、４０〜１００重量
％であることが好ましい。また、被加熱物が加熱により
水蒸気を含んでいる蒸気を発生するものであると、水蒸
気の恒温槽への導入を不要とすることも可能となり好ま
しい。また、被加熱物を予備加熱しておくと被加熱物表
面での水の凝縮を防止することができ好ましい。過熱器
で得られた過熱水蒸気は、恒温槽１０内に導入される。
導入口は、恒温槽内に過熱水蒸気が分散できる位置で、
内部の流れを乱さない位置ならどこでも良い。例えば、
送風器１３の吸入口近くに設置しても良いが特に規定す
るものではない。

【００１０】送風機１３は、内部にファン１２とヒータ
１１を備えたもので、高温の過熱水蒸気がワーク１を効
率よく加熱できるように配置する。ファン１２の送風量
とヒータ１１の熱容量と加熱面積は、循環する水蒸気が
規定温度に保たれることが必要である。また、過熱水蒸
気の供給量と排気量は、恒温槽内の発生ガスを爆発範囲
の下限値以下にすることが必要である。ヒータ端子部
は、加熱されかつ水蒸気にさらされるので、恒温槽の外
部に出ているか、または恒温槽内部にある場合は耐水蒸
気性材料で被覆されていることが好ましい。ヒータ端子
部をこのような状態にすることによって、比較的大きな
電流を漏電やショートの危険なく安定に流せるからであ
る。被覆に使用する耐水蒸気性材料としては、シリコン
ゴム系材料、フッ素ゴム系材料などがあるが、耐水蒸気
性、耐熱性及び絶縁性などの特性が必要以上であれば特
に規定するものではない。ワーク１は、恒温槽内に置か
れ所定の時間過水熱蒸気により加熱され硬化する。この
処理によって、ワーク１中の熱硬化性樹脂組成物は熱硬
化性樹脂組成物硬化物としての特性を持つことができ
る。さらに、表面処理やバリ取りなどの機械加工が必要
な場合は、次の後処理ユニットにより処理されて、この
工程の最終形状となり、整列されて収納される。

【００１１】図３は本発明の熱硬化性樹脂組成物硬化製
品の製造装置の他の一例を示す説明図であり、図２の装
置をさらに安定的に稼動させる機構として、蒸発器７の
前にフィルタ４、イオン交換樹脂５、熱交換が可能な凝
縮器６及び空気と蒸気の切替器８を設けている。この例
のフィルタ４及びイオン交換樹脂５は、蒸発器７で発生
するスケールを防止するためのユニットである。さら
に、装置の運転開始時に加熱空気で恒温槽内を水の凝縮
点以上に加熱する機構を設けている。具体的には、運転
開始時には過熱器への水蒸気流入を止め、空気配管１６
からの空気を流入させ、過熱器９で加熱し、得られた加
熱空気を恒温槽１０内へ流入させるとともに、通常ヒー
タ１１及びファン１２を有する送風機１３によって恒温
槽１０を加熱する。恒温槽１０内が水の凝縮点以上の温
度に加熱されたら、供給ガスを切替器８により水蒸気に
切り替え、過熱器９で水蒸気を過熱し、得られた過熱水
蒸気を恒温槽１０内へ流入させる。必要に応じて、ヒー
タ１１からの熱供給を止める。このような機構は、過熱
水蒸気が恒温槽１０内に流入を開始しても、水蒸気が凝
縮することがないため好ましい。また、ワーク１の熱容
量が表面積に対して大きい場合には、恒温槽１０内にワ
ーク１が搬入された段階で、ワーク１表面で水蒸気の凝
縮が起こる。これを防ぐことが必要な場合には、加熱気
体の一部を空気で置き替えると良い。この方法として
は、切替器８を空気の混合器として空気を一定量混合し
た水蒸気を送り込むことで可能となる。また、恒温槽１
０内の酸素分圧が問題になる場合は、ワーク１を予備加
熱することによって、ワーク１表面での水蒸気の凝縮を
防止することができる。なお、過熱器９は別置ではな
く、恒温槽１０本体内部に組み込んでも良い。

【００１２】本発明において使用される熱硬化性樹脂組
成物を含有する被過熱物の熱硬化性樹脂組成物は、加熱
により硬化するものであれば特に限定されないが、不飽
和ポリエステル樹脂を含有する不飽和ポリエステル樹脂
組成物、酸硬化型エポキシ樹脂を含有する酸硬化型エポ
キシ樹脂組成物、アルキッド樹脂を含有するアルキッド
樹脂組成物が好ましく用いられる。

【００１３】不飽和ポリエステル樹脂は、不飽和ポリエ
ステルが架橋性モノマーに溶解されたものである。不飽
和ポリエステルは、不飽和二塩基酸を必須成分とする酸
成分とアルコール成分を反応させて得られる。

【００１４】不飽和二塩基酸としては、無水マレイン
酸、マレイン酸、フマル酸などが用いられ、これらは単
独で用いても併用してもよい。酸成分としては、通常
は、不飽和二塩基酸のほかに飽和酸が酸成分中に含まれ
る不飽和基の量を調節して可とう性、耐熱性、耐薬品性
などの性質を付与するために併用される。飽和酸として
は、無水フタル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタ
ル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フ
タル酸、ヘキサヒドロフタル酸、テトラヒドロフタル
酸、アジピン酸、セバチン酸等の飽和二塩基酸などが挙
げられる。これらは単独で用いても併用してもよい。不
飽和二塩基酸の量は、全酸成分中５０〜９０当量％の範
囲で選択されることが好ましい。

【００１５】アルコール成分としては、ジエチレングリ
コール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリ
コール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコ
ール、ポリプロピレングリコール等、エーテル結合を有
する多価アルコールが好ましく用いられる。これらは単
独で用いても併用してもよい。

【００１６】アルコール成分としては、エーテル結合を
有するアルコール成分の他に、エーテル結合を持たない
アルコール成分を用いてもよい。このようなアルコール
成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコ
ール、１，３−ブタンジオール、ネオペンチルグリコー
ル、グリセリン、１，６−ヘキサンジオールなどが用い
られる。これらは単独で用いても併用してもよい。

【００１７】エーテル結合を有するアルコールを使用す
ることにより、可とう性を改善することができるため、
好ましい。このために、エーテル結合を有するアルコー
ル成分の量は、全アルコール成分中３０〜１００当量％
の範囲で使用することが好ましく、７０〜９０当量％の
範囲で使用することが特に好ましい。

【００１８】不飽和ポリエステルは、酸成分とアルコー
ル成分を混合して１９０〜２００℃に昇温させ、脱水縮
合反応させて得ることができる。

【００１９】全酸成分１当量に対して全アルコール成分
は１〜１．３当量の範囲で使用することが好ましく、ま
た、ジシクロペンタジエニルモノマレートを、全酸成分
中３〜３０当量％の範囲で使用することが好ましく、ま
た、ジシクロペンタジエニルモノマレート又はジシクロ
ペンタジエンを使用することにより樹脂に耐熱性を付与
することができるが、多すぎると可とう性が低下する傾
向がある。

【００２０】架橋性モノマーとしては、スチレン、ビニ
ルトルエン、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エス
テル類などが挙げられる。

【００２１】不飽和ポリエステルと架橋性モノマーの配
合比は、不飽和ポリエステルと架橋性モノマーの合計量
を１００重量部として、不飽和ポリエステル２０〜８０
重量部、架橋性モノマー８０〜２０重量部とすることが
好ましく、特に不飽和ポリエステル３０〜７０重量部、
架橋性モノマー７０〜３０重量部とすることが好まし
い。

【００２２】硬化剤としては、例えば、ベンゾイルパー
オキサイド、ターシャリブチルパーオキサイド、メチル
エチルケトンパーオキサイドなど一般に用いられている
有機過酸化物が用いられる。硬化剤は、少ないと硬化に
長時間を有し、多いと硬化が速すぎて作業性が悪くなる
ので（タンクライフが短くなるので）、不飽和ポリエス
テルと架橋性モノマーの総量に対して０．２〜４重量％
の範囲で適宜選定される。

【００２３】酸硬化型エポキシ樹脂は、酸無水物及びエ
ポキシ樹脂を含むものである。酸無水物としては、特に
制限はないが、常温で液体のものが好ましく、例えば、
メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ
無水フタル酸、メチルエンドメチレン無水フタル酸、ド
デセニル無水コハク酸などが挙げられる。市販品として
は、ＨＮ−５５００、ＨＮ−２２００、ＭＨＡＣ−Ｐ
（日立化成工業（株）製、商品名）、ＧＨ−２００（日
本ゼオン（株）製、商品名）などが挙げられる。これら
は単独で又は２種以上組み合わせて用いることもでき
る。

【００２４】酸無水物の硬化促進剤としては、例えば、
２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチ
ル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−エチ
ルイミダゾール等のイミダゾール及びその誘導体、トリ
スジメチルアミノフェノール、ベンジルジメチルアミン
等の第３級アミン類などが挙げられる。市販品として
は、２Ｅ４ＭＺ（四国化成工業（株）製、商品名）、Ｂ
ＤＭＡ（花王（株）製、商品名）などが挙げられる。硬
化促進剤は、単独又は２種類以上を組み合わせて用いら
れる。これらの硬化促進剤の配合量は、酸無水物１００
重量部当たり０．１〜１０重量部が反応性の点で好まし
く、０．１〜５重量部がさらに好ましく、０．１〜３重
量部が特に好ましい。

【００２５】酸硬化型エポキシ樹脂に含まれるエポキシ
樹脂としては、１分子中に少なくとも２個のエポキシ基
を有する化合物が用いられるが、エポキシ当量が１００
〜４，０００のものが好ましく、エポキシ当量が１５０
〜１，０００のものがより好ましく、特に、エポキシ当
量が１７０〜５００のものが好ましい。

【００２６】エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ
樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、１，４−ブ
タンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ポリエチレ
ングリコール、ポリプロピレングリコール、トリメチロ
ールプロパン等の多価アルコールのポリグリシジルエー
テル、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロ
フタル酸、セバチン酸、ドデカン二酸等のポリカルボン
酸のポリグリシジルエステル、ポリブタジエンのポリエ
ポキシ化物などが用いられる。これらの樹脂としては、
特に制限はないが、常温で液状のものが好ましく、市販
品としてはエピコート８２８（油化シェルエポキシ
（株）製、商品名）、ＧＹ−２６０（チバガイギー社
製、商品名）、ＤＥＲ−３３１（ダウケミカル日本
（株）製、商品名）などが挙げられる。これらは単独で
又は併用して用いることができる。

【００２７】また、エポキシ樹脂として、ポリプロピレ
ングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリ
コールジグリシジルエーテル、ブタンジオールジグリシ
ジルエーテル等の反応性希釈剤となる低分子量エポキシ
樹脂を使用する場合には、それよりも高分子量のものを
併用することが好ましい。

【００２８】さらに、エポキシ樹脂として、１分子中に
エポキシ基を１個だけ有するエポキシ化合物を含んでも
よい。このようなエポキシ化合物は、エポキシ樹脂全量
に対して０〜４０重量％の範囲で使用することが好まし
く、０〜２０重量％の範囲で使用することが好ましい。
このようなエポキシ化合物としては、ｎ−ブチルグリシ
ジルエーテル、フェニルグリシジルエーテルなどがあ
る。また、メチル（３，４−エポキシシクロヘキサン）
カルボキシレート等の脂環式エポキシ化合物を使用する
こともできる。

【００２９】これらエポキシ樹脂の配合量は、酸無水物
１００重量部に対して７０〜１７０重量部であるのが好
ましく、９０〜１５０重量部がより好ましく、１００〜
１４０重量部がさらに好ましい。エポキシ樹脂が少なす
ぎても多すぎても、酸無水物とエポキシ樹脂のバランス
が崩れて、十分に硬化が進まない。

【００３０】また、エポキシ樹脂の骨格中に含まれる水
酸基をアミンで変性して水溶化樹脂とし、水に溶解後メ
ラミン樹脂を混合したエポキシ樹脂等も用いられる。

【００３１】アルキッド樹脂としては水溶性アルキッド
樹脂が好ましく用いられる。水溶性アルキッド樹脂は、
多塩基酸と多価アルコールからなる混合物を脱水縮合反
応させ、酸価が３０〜１５０となった後、アミンで中和
させた樹脂が好ましく用いられ、本発明においては、こ
れをグリコールエーテル及び水に溶解し、硬化剤として
メラミン樹脂を混合した水溶性アルキッド樹脂組成物と
したものが好ましく用いられる。

【００３２】本発明で用いられる熱硬化性樹脂組成物に
は、着色剤、無機質充填剤の沈降防止剤等を組み合わせ
て含有させることができる。

【００３３】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
するが、本発明はこれに限定されるものではない。な
お、以下の記述において部は重量部をあらわす。

【００３４】実施例１水溶性アルキッド樹脂組成物の作製（１）アルキッド樹脂の作製：イソフタル酸６６４部、
無水フタル酸４４４部、トリメリット酸３８４部、エチ
レングリコール１２４部、グリセリン１８４部、ネオペ
ンチルグリコール６２４部を反応釜に仕込み、窒素ガス
気流中で２００〜２２０℃に昇温後、常法により脱水縮
合反応させ、酸価が６０となったところで冷却し、Ｎ，
Ｎ−ジメチルエタノールアミン２００部を添加後、撹拌
混合させて、アミン中和オイルフリーアルキッドを得
た。（２）メラミン樹脂の作製：メラミン１２６部、３７．
５％ホルマリン４８０部、水１２００部、水酸化ナトリ
ウム５０部を反応釜に仕込み、窒素ガス気流中で６０〜
８０℃に昇温後、３０分攪拌混合により付加反応させて
メチロール化物を得る。次に、これをメタノール４５０
０部が仕込んである別の反応釜に投入し、ｐ−トルエン
スルホン酸３０部を添加して、３０℃で２４時間攪拌混
合させてエーテル化し、徐々に１７０〜１９０℃まで昇
温させて、脱アルコール及び脱水を行い、メラミン樹脂
を得た。（３）水溶性アルキッド樹脂組成物の作製：上記（１）
で得られたアミン中和アルキッド２００部、ジエチレン
グリコールモノブチルエーテル５０部、水６００部、上
記（２）で得られたメラミン樹脂１００部を撹拌混合さ
せて水溶性のアルキッド樹脂組成物を調製した。

【００３５】図４はこの実施例の熱硬化性樹脂組成物硬
化製品の製造装置を用いた熱硬化性樹脂組成物硬化製品
の製造法を説明するための説明図である。１８の部品供
給予熱ユニットから供給されたワークであるステータコ
イル１（重量８６０ｇ）は、６０℃に予熱されており、
１９の含浸ユニットで水溶性アルキッド樹脂組成物（ワ
ニス）が含浸される。ステータコイル１は３分に１個の
割合で部品供給予熱ユニットから供給される。ワニス含
浸されたステータコイル１は、２０の熱処理ユニットで
加熱硬化処理される。この間ステータコイル１は、含浸
後の４５℃から１５０〜１５５℃に加熱され９０分間保
持される。ステータコイル１に含浸付着した水溶性アル
キッド樹脂組成物は硬化して液状から樹脂硬化物とな
る。ステータコイル１は、熱処理後放冷により冷却さ
れ、整列・収納ユニット２１により取り出される。図４
の例では、詳細は略したが各ユニットはコンベアによっ
て連結されており、ステータコイル１はこの上に乗って
搬送される。

【００３６】熱処理ユニット２０には、蒸気発生・過熱
器１７から２００℃の過熱水蒸気が供給されている。蒸
気発生・過熱器１７は、水タンク２から図では省略され
たポンプにより送水され、蒸発器７、過熱器９によって
２００℃に過熱された過熱水蒸気を１０００リットル／
分の流量で恒温槽１０内に供給する。本発明の装置は水
を蒸気に変える蒸発器７を持っているので排気口１５よ
り排気されるガスの一部を排気して、恒温槽内の発生ガ
ス濃度上昇を押え、残りの水蒸気を蒸発器７に戻し再加
熱すれば、装置自体としては排出ガスの少ない装置を得
ることができる。過熱水蒸気はファン１２を有する送風
機１３に導入され、ステータコイル１を加熱する。ま
た、８００リットル／分の過熱水蒸気が、水溶性アルキ
ッド樹脂組成物から出る発生ガスと共に排気口１５より
排気され、その一部は蒸発器７にもどされ、再度過熱蒸
気として利用される。熱処理ユニット２０中の酸素濃度
は、２％以下であり爆発限界にならない量であった。コ
ンベアは間欠駆動であり、１ワークピッチずつ移動す
る。恒温槽１０の出入口は、シャッタ機構が付いてお
り、ワークの搬入搬出時のみ開閉し通常は閉じている。
このため恒温槽内の水蒸気流出防止に役立っている。

【００３７】加熱処理されたステータコイルを用いて、
下記のベアリング発錆試験を行い、結果を表１に示し
た。ベアリングの錆試験：１０００ｍｌガラスビーカにワニ
ス（熱硬化性樹脂組成物）処理したステータコイル、ベ
アリング、イオン交換水５０ｇを入れて、密封し、８０
℃に保管してベアリング表面の発錆性を観察した。

【００３８】比較例１実施例１の装置で過熱水蒸気の替わりに加熱空気でステ
ータコイル１を加熱した。具体的には過熱器９の供給配
管に蒸発器７の替わりに空気配管を継いだ。過熱器９で
毎分１０００リットル／分の空気を２００℃に加熱し、
熱処理ユニット２０の送風機１３に導入した。ステータ
コイル１は実施例１と同一条件で、予熱及びワニス含浸
されて熱処理ユニット２０に送り加熱した。熱処理ユニ
ット２０内の酸素濃度は２０％であり、ワーク１下部の
最もガスが発生する付近で発生蒸気濃度を測定すると、
爆発下限界値１．１％に対して０．８％と危険な状態で
あった。

【００３９】加熱処理されたステータコイルを用いて、
実施例１と同様のベアリング発錆試験を行い、結果を表
１に示した。

【００４０】

【表１】実施例１は比較例１よりもベアリングの錆試験結果が良
好なことより、実施例１の方が比較例１よりも硬化度が
高いことを示している。

【００４１】

【発明の効果】本発明の熱硬化性樹脂組成物硬化製品の
製造装置によれば、熱硬化性樹脂組成物を短時間で効率
良く硬化し製造することができる。さらに、恒温槽を通
った温度の下がった過熱蒸気（発生ガスを含む）を一部
蒸発器に戻して再過熱して、恒温槽にもどす機構を有す
ることで、装置外に出す排出ガスを低減した環境に配慮
した処理システムを得ることが出来る。また、空気を加
熱の主媒体としないために、装置内の酸素濃度が低く、
そのため有機発生ガスの爆発の危険性が無く安全に樹脂
を硬化し製造することができるとともに、製品劣化が少
ないので従来より高温短時間で熱処理することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の熱硬化性樹脂組成物硬化製品の製造装
置を用いた製造法の全体的なフローの一例を示す説明図
である。

【図２】本発明の熱硬化性樹脂組成物硬化製品の製造装
置の熱処理ユニットの一例の説明図である。

【図３】本発明の熱硬化性樹脂組成物硬化製品の製造装
置の他の一例を示す説明図である。

【図４】本発明の実施例の熱硬化性樹脂組成物硬化製品
の製造装置とこれを用いた熱硬化性樹脂組成物硬化製品
の製造法を説明するための説明図である。

【符号の説明】

１ワーク２水タンク３ポンプ４フィルタ５イオン交換樹脂６凝縮器７蒸発器８切替器９過熱器１０恒温槽１１ヒータ１２ファン１３送風機１４蒸気導入口１５排気口１６空気配管１７蒸気発生・過熱器１８部品供給予熱ユニット１９含浸ユニット２０熱処理ユニット２１整列・収納ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岡田学茨城県日立市東町四丁目13番１号日立化成工業株式会社山崎事業所内 (72)発明者内山明茨城県日立市東町四丁目13番１号日立化成工業株式会社山崎事業所内 (72)発明者馬上伊三雄茨城県日立市東町四丁目13番１号日立化成工業株式会社山崎事業所内 (72)発明者古田土明夫茨城県日立市本宮町５丁目11番１号日立化成テクノプラント株式会社内 (72)発明者三和洋二茨城県日立市本宮町５丁目11番１号日立化成テクノプラント株式会社内 (72)発明者弓野明利茨城県日立市本宮町５丁目11番１号日立化成テクノプラント株式会社内 (72)発明者辻政明茨城県日立市本宮町５丁目11番１号日立化成テクノプラント株式会社内 (72)発明者増田尚人愛知県岩倉市大地町野辺四一番地サーモ・エレクトロン株式会社内Ｆターム(参考） 4F071 AA42 AA43 AA49 AG05 AH12 BA01 BA02 BB01 BB03 BC07 4F203 AA36 AA41 AD15 AD16 AH04 AH33 DA01 DB01 DB11 DC02 DC04 DD01 DK01 DL14 DM08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱部を保温する恒温槽と、恒温槽の内
部の気体を循環する循環機構と、循環気体を加熱するた
めのヒータと、水蒸気を沸点以上に加熱する過熱器と、
水を水蒸気に変え過熱器に供給する蒸発器を備え、沸点
以上の過熱水蒸気を含む気体で熱硬化性樹脂組成物を含
有する被加熱物を加熱するよう構成したことを特徴とす
る熱硬化性樹脂組成物硬化製品の製造装置。
【請求項２】循環気体を加熱するためのヒータが、ヒ
ータ端子部が恒温槽の外に出ているか、又はヒータ端子
部が恒温槽外壁の内側にあって、端子部が耐熱性でかつ
耐水蒸気性の材料で被覆され、蒸気に対して露出してい
ないものである請求項１に記載の熱硬化性樹脂組成物硬
化製品の製造装置。
【請求項３】装置の運転開始時には過熱器への水蒸気
流入を止め空気を流入させ、装置加熱部内壁が水の凝縮
点以上に加熱された後に水蒸気流入を可能にする制御装
置を備えた請求項１又は２記載の熱硬化性樹脂組成物硬
化製品の製造装置。