JP2003266434A - 樹脂成形体の製造方法、並びに樹脂成形体を作製するためのバルクモールドコンパウンドの製造方法 - Google Patents

樹脂成形体の製造方法、並びに樹脂成形体を作製するためのバルクモールドコンパウンドの製造方法

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JP2003266434A
JP2003266434A JP2002070665A JP2002070665A JP2003266434A JP 2003266434 A JP2003266434 A JP 2003266434A JP 2002070665 A JP2002070665 A JP 2002070665A JP 2002070665 A JP2002070665 A JP 2002070665A JP 2003266434 A JP2003266434 A JP 2003266434A
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JP
Japan
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resin
manufacturing
mold compound
molded body
heating
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JP2002070665A
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English (en)
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Hiroaki Shimomura
裕明 下村
Toshimitsu Ogami
俊光 大上
Yukio Naito
雪雄 内藤
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Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
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  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 固さムラがほとんどないエポキシBMC
の製造方法の提供と、その結果齎される外観や物性が優
れた樹脂成形体を安定して供給しうる樹脂成形体の製造
方法の提供。 【解決手段】 (A)エポキシ樹脂、(B)酸無水物
硬化剤、(C)無機質充填材、(D)未反応領域が70
℃以下の潜在性硬化促進剤、(E)未反応領域がない硬
化促進剤を含んでなる樹脂配合物を、半硬化状態になる
まで加熱する加熱工程と冷却してバルクモールドコンパ
ウンドを得る冷却工程を備えるバルクモールドコンパウ
ンドの製造方法であって、前記加熱工程では、前記樹脂
配合物を収納する部分とそれを覆うようにして形成され
る中空部分を有する多重構造の容器内で前記樹脂配合物
を加熱することを特徴とするバルクモールドコンパウン
ドの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、人工大理石や建材
等に使用されるエポキシ樹脂成形体を安価で安定した品
質のもとに生産できるエポキシバルクモールドコンパウ
ンドの製造方法、およびその成形体に関する。
【0002】
【従来の技術】エポキシの成形体としては、例えば、人
工大理石があり、これは特開平2−6359号公報に開
示されるように、エポキシ樹脂、酸無水物硬化剤、硬化
促進剤、充填材などを混合た材料を、型内で加熱重合
(硬化)することで得られる。しかし、これは注型法で
成形されていることから生産性に劣り、大量生産におい
てはコスト的に不利である。
【0003】そこで、バルクモールドコンパウンド(以
下、BMCと略す)化することが望まれる。BMC化の
手段としては、特開平3−247544号公報あるいは
特開平5−238799号公報に開示されるように、加
熱養生することでエポキシの反応を進めて半硬化状態に
する方法、増粘剤を添加する方法、過剰な充填材を添加
し増粘する方法、などがあり、一長一短がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術におい
て、エポキシの反応を加熱養生することである程度進め
て半硬化状態にする方法は、エポキシ樹脂が温度による
反応であることから、養生する恒温槽内の熱風が直接あ
たることによるBMCの局部加熱やBMCの自己発熱に
よる中心部の温度上昇などにより、固さムラが生じやす
い、という課題があった。固さムラが生じると、成形体
の外観や物性に影響するばかりでなく、貯蔵安定性にも
影響し、極端な場合には周囲は軟らかく取り扱いが不便
な場合でも中心部はすでに硬化している、という状態と
なる。
【0005】そこで、本発明では、固さムラがほとんど
ないエポキシBMCの製造方法の提供と、その結果齎さ
れる外観や物性が優れた樹脂成形体を安定して供給しう
る樹脂成形体の製造方法の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決すべく、下記(A)〜(E)を含んでなる樹脂配合
物を、半硬化状態になるまで加熱する加熱工程と冷却し
てバルクモールドコンパウンドを得る冷却工程を備える
バルクモールドコンパウンドの製造方法であって、前記
加熱工程では、前記樹脂配合物を収納する部分とそれを
覆うようにして形成される中空部分を有する多重構造の
容器内で前記樹脂配合物を加熱することを特徴とするバ
ルクモールドコンパウンドの製造方法を提供する。 (A)エポキシ樹脂 (B)酸無水物硬化剤 (C)無機質充填材 (D)未反応領域が70℃以下の潜在性硬化促進剤 (E)未反応領域がない硬化促進剤 多重構造にすることにより、恒温槽の熱風による局所的
な加熱が行われた場合でも、熱は中空層により拡散し、
BMCへの入熱のばらつきを大幅に少なくすることがで
きる。従って、入熱時に局所的な硬化状態のばらつきが
生じ難くなる。また、続いて冷却工程にて貯蔵する場
合、中身の容器をとりだして、すばやく冷却することが
できるので、局所的な余計な硬化反応の進行を抑制する
ことができる。以上の作用によりBMCの固さムラが抑
制される。
【0007】本発明の好ましい態様においては、多重構
造の容器が金属製であるようにする。養生温度とBMC
の量によっては、エポキシの反応に伴い発生する熱がB
MC内にこもり、中心部が急激に発熱硬化してしまうた
め、これを防ぐ必要がある。請求項2に記載するよう
に、該容器を金属製にすることによって、BMCからの
発熱をすばやく放熱し、常に外気温との差をほぼ無くす
ことで、BMCの硬化ムラをなくし、かつ反応を緩やか
にすすめて養生時間による制御を確実なものにできる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の具体的な好まし
い様態について説明する。本発明において用いられる、
樹脂配合物を収納する部分とそれを覆うようにして形成
される中空部分を有する多重構造の容器とは、例えば、
図2に示すものが好適に用いることができる。図2にお
いて、中空層を介した外側の容器1はその内側にBMC
格納容器2を有している。BMC格納容器2に下記
(A)〜(E)の混合物からなる樹脂配合物を入れ半硬
化状態になるまで加熱後冷却することで、固さムラがほ
とんどないBMCを得ることができる。
【0009】本発明の樹脂組成物に用いる(A)エポキ
シ樹脂は、汎用のビスフェノールAジグリシジルエーテ
ルの他、水添ビスフェノールAジグリシジルエーテル、
ビスフェノールF等の二価フェノールとエピクロルヒド
リンより得られるビスフェノール型エポキシ樹脂、環状
脂肪族エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹
脂、長鎖ポリオールのグリシジルエーテル型エポキシ樹
脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリオレフィン型エポ
キシ樹脂等の樹脂成分、比較的低粘度のモノエポキサイ
ドやポリエポキサイド等の反応性希釈剤等のエポキシ化
合物を本発明の所定の効果に悪影響を及ぼさない範囲内
で適宜配合することができる。
【0010】本発明の樹脂組成物に用いる(B)酸無水
物硬化剤は、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル
酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無
水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水ト
リメット酸、無水ピロメリット酸、無水メチルハイミッ
ク酸、無水マレイン酸等が考えられるが、耐光性を考慮
すると二重結合がないヘキサヒドロ無水フタル酸やメチ
ルヘキサヒドロ無水フタル酸が好ましい。
【0011】本発明の樹脂組成物に用いる(C)無機質
充填材としては、シリカ、水酸化アルミニウム、ガラス
フリット、クレイ等が考えられ、エポキシ樹脂との密着
性をあげるため、適宜シランカップリング処理を行って
もよい。粒径等も任意だが、強度や熱衝撃性を高めるた
めには平均粒径20μm以下にすることが望ましい。
【0012】また、前記(D)未反応温度領域が70℃
以下である潜在性硬化促進剤としては、70℃以下の未
反応温度領域において長期間粘度等の特性が変わること
なく保存可能で、70℃以上にした場合急速に反応を開
始させる機能を有する硬化促進剤で、基本化学構造とし
ては、分子中に70℃以上で活性化される活性水素部
位をもつ化合物、第三アミン、イミダゾール類の塩の
化合物、硬化促進剤粒子をイソシアネート、フェノー
ル、有機酸、ボロン等で不活性処理した化合物等が挙げ
られる。これらの化合物が70℃以上になると活性化
し、エポキシ樹脂と酸無水物の架橋反応を促進させる。
【0013】また、前記(E)未反応温度領域がない硬
化促進剤としては、多くの種類があるが、酸無水物用と
して実用例が多いトリスジメチルアミノメチルフェノー
ル、ベンジルジメチルアミン、DBU(二環式アミジン
化合物)、イミダゾール、第4級ホスホニウム塩、オク
チル酸スズ、芳香族ホスフィン等が挙げられる。特に樹
脂成形品の着色と耐候性及び強度を向上せしめるには、
第4級ホスホニウム塩またはDBU(二環式アミジン化
合物)の有機酸塩若しくはこれらの混合物が好ましい。
【0014】前記、(A)〜(E)以外にも、例えば、
紫外線吸収剤、顔料、難燃剤、離型剤、抗菌剤などの適
宜各種添加剤を配合できる。
【0015】本発明における、BMCの製造方法と原理
について説明する。まず、混合脱泡し小分けした材料
を、加熱工程で40℃〜70℃においてプレキュアリン
グして半硬化状態にし、その後冷却工程にて40℃以下
で放冷しBMCにする。(D)未反応温度領域が70℃
以下である潜在性硬化促進剤と(E)未反応温度領域が
ない硬化促進剤を併用することにより、(D)はプレキ
ュアリング時及び半硬化状態の貯蔵時において反応に寄
与せず、(E)のみが反応に寄与する。しかも(E)の
配合割合が少ないためある程度の貯蔵安定性がある。プ
レキュアリング温度が70℃を越えると(D)が反応に
寄与するので、半硬化状態にすることが不可能となる。
【0016】また、(D)及び(E)の好ましい添加量
について以下に記す。半硬化状態にするための加熱工程
及び半硬化状態の樹脂成形物を貯蔵する冷却工程におい
ては、(E)のみが反応に寄与する。BMCの量、や貯
蔵期間、貯蔵温度により適宜調整すればよいが、一般的
なBMC量は1〜20kg程度であり、貯蔵期間も室温
で1〜30日程度である。その場合、0.01重量%以
上0.5重量%以下が好ましい。すなわち、これ以下だ
と30日経過しても十分な増粘が期待できず、これ以上
では、貯蔵期間が数時間となってしまう。次にプレス成
形工程においては、(D)が反応に寄与する。その配合
割合を2.5重量%以上が好ましい。短時間に硬化し、
しかも離型後のアフターキュアリングを省略することが
可能となる。
【0017】請求項3に記載の成形体を得るためのプレ
ス成形工程については、通常のプレス成形法が適用でき
る。好ましくは、離型剤を塗布した型内にセットして型
温度は110℃〜150℃、型内硬化時間は肉厚1mm
当たり2分以下でプレス成形すれば、離型後のアフター
キュアリングを省略することが可能である。(D)未反
応温度領域が70℃以下である潜在性硬化促進剤がプレ
キュアリング工程時及び半硬化状態の貯蔵工程時におい
て反応に寄与しないため、多くの量を添加することがで
き、(D)の配合割合を調整することにより型内硬化時
間を肉厚1mm当たり2分以下にし、かつこの型内硬化
時間で完全硬化することが可能であるからである。
【0018】請求項5に記載の発明は、請求項1に記載
の製造方法によって得られたBMCのゴム硬度が20以
上50以下となった時点でプレス成形することを特徴と
する。本発明により、BMCの固さムラがほとんどない
ため、表面のゴム硬度を測定するだけで、成形の可否が
判断できるようになった。具体的には、20未満では、
BMCが軟らかすぎて形状が維持できない、あるいはべ
とついてBMCのハンドリングが困難であり、逆に50
を超えると、BMCが固すぎて成形品外観に問題が出
る、潰しきれずにショートショットとなる、あるいは、
金型に塗布した離型剤を削り取り脱型が困難となる、と
いう不具合が出る。
【0019】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 実施例 ビスフェノールAグリシジルエーテル型エポキシ樹脂
(EP−4100、旭電化工業株式会社製)100重量
部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸(リカシッドMH
700、新日本理化株式会社製)86重量部、潜在性硬
化促進剤(FXR−1030、富士化成工業株式会社
製)10重量部、結晶性シリカ(F8、ハイシリカ工業
株式会社製)300重量部、硬化促進剤(1B2PZ、
四国化成工業株式会社製)0.3重量部を脱気しながら
混合し、ポリエチレンの袋に所定量注入した後、密封し
て、金属製二重構造容器に格納した。これを、50℃の
恒温槽にて11時間養生した後23℃にて貯蔵し、1日
ごとにゴム硬度(JIS K6301 )をBMCの上
面中央部と、周囲部の2カ所測定した。
【0020】比較例 実施例と同様の配合および製法で、容器を厚さ20mm
の発泡スチロールの容器に格納し、ゴム硬度の経時変化
を測定した。
【0021】図1に、結果を示した。比較例において
は、中心部が周辺部よりゴム硬度にして約10ほど固
く、ばらついているが、実施例においてはほぼ両者が一
致しているのがわかる。7日目においてこのBMCの周
辺部で測定したゴム硬度を基準に成形した場合、比較例
では中央部ではゴム硬度50を超えているため不良品と
なるが、実施例では良品が得られる。
【0022】
【発明の効果】以上により、本発明を用いることによっ
て、固さムラがほとんどないエポキシBMCが得られ、
その結果、外観や物性が優れた樹脂成形体を安定して供
給することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 BMCのゴム硬度の経時変化を示す図。
【図2】 BMCを格納する容器が中空層を介して覆わ
れている二重構造を要した容器を示す図。
【符号の説明】
1…中空層を介した外側の容器、2…BMC格納容器、
3…BMC
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B29K 105:16 B29K 105:16 (72)発明者 内藤 雪雄 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番1 号 東陶機器株式会社内 Fターム(参考) 4F072 AA05 AA07 AD28 AE01 AE02 AE06 AF06 AF26 AG04 AH04 AH23 AJ04 AJ14 AJ19 AJ22 AJ40 AK02 AK14 AL17 4F204 AA39 AB03 AB11 FA01 FB01 FE06 FF01 FF06 FN15 FQ40 4J036 AA01 AD08 DA02 DA06 DA10 DB15 FA05 HA11 JA11 KA07

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記(A)〜(E)を含んでなる樹脂配
    合物を、半硬化状態になるまで加熱する加熱工程と冷却
    してバルクモールドコンパウンドを得る冷却工程を備え
    るバルクモールドコンパウンドの製造方法であって、前
    記加熱工程では、前記樹脂配合物を収納する部分とそれ
    を覆うようにして形成される中空部分を有する多重構造
    の容器内で前記樹脂配合物を加熱することを特徴とする
    バルクモールドコンパウンドの製造方法。 (A)エポキシ樹脂 (B)酸無水物硬化剤 (C)無機質充填材 (D)未反応領域が70℃以下の潜在性硬化促進剤 (E)未反応領域がない硬化促進剤
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の多重構造の容器が金属
    製であることを特徴とする、バルクモールドコンパウン
    ドの製造方法。
  3. 【請求項3】 下記(A)〜(E)を含んでなる樹脂配
    合物を、半硬化状態になるまで加熱する加熱工程と冷却
    してバルクモールドコンパウンドを得る冷却工程と、こ
    のように得られたバルクモールドコンパウンドを用いて
    前記加熱工程より高い温度に成型型を加熱しながらプレ
    ス成形するプレス成形工程とを備える樹脂成形体の製造
    方法であって、前記加熱工程では前記樹脂配合物を収納
    する部分とそれを覆うようにして形成される中空部分を
    有する多重構造の容器内で前記樹脂配合物を加熱するこ
    とを特徴とする樹脂成形体の製造方法。 (A)エポキシ樹脂 (B)酸無水物硬化剤 (C)無機質充填材 (D)未反応領域が70℃以下の潜在性硬化促進剤 (E)未反応領域がない硬化促進剤
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の多重構造の容器が金属
    製であることを特徴とする、樹脂成形体の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載の製造方法によって得ら
    れたバルクモールドコンパウンドのゴム硬度が20以上
    50以下となった時点でプレス成形することを特徴とす
    る請求項3又は4に記載の樹脂成形体。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008069239A1 (ja) * 2006-12-05 2008-06-12 Toto Ltd. 表面意匠性を備えた樹脂成形体およびそれを表面に有した物品
JP2012016644A (ja) * 2010-07-07 2012-01-26 Meeshikku:Kk 下水汚泥焼却灰の利用方法
JP2015028132A (ja) * 2013-06-27 2015-02-12 三菱電機株式会社 注型成形用エポキシ樹脂組成物、並びにそれを用いた高電圧機器用モールド製品及びその製造方法
JP7459901B2 (ja) 2017-03-30 2024-04-02 株式会社レゾナック プリプレグ及びその製造方法、積層板、プリント配線板並びに半導体パッケージ

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