JP2012135940A - Method of manufacturing molding by transfer molding method, and molding manufactured by the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a molding by a transfer molding method that enables smoothing of a surface of the molding when manufacturing the molding by the transfer molding method, and a molding manufactured by the same.SOLUTION: In this method, a molding material containing a thermosetting resin as a binding material and an inorganic material as a non-plastic material is stored in a pot 15, the molding material is heated and melted to be injected in a cavity through a communication path 17 for making a bottom part of the pot communicate with the cavity, and set by keeping the temperature and pressure thereof for a certain period after injection completion, and thereafter die opening is performed. In the method, the surfaces of the powder particle-like inorganic material are covered with the thermosetting resin by setting the mixture ratio of the thermosetting resin to the inorganic material at 18-35 mass%, an air passage for sucking and exhausting gas on the cavity side is formed in a parting part of a die, and a molten substance of the molding material is injected while sucking the air from the air passage.

Description

本発明は、グラファイトなどの炭素素材やマイカ等のセラミック素材、その他の無機材料を熱硬化性樹脂で被覆してなる成形材料を用いてトランスファー成形法により成形品を製造する方法及び該製造方法で製造された成形品に関する。   The present invention relates to a method for producing a molded product by a transfer molding method using a molding material obtained by coating a carbon material such as graphite, a ceramic material such as mica, and other inorganic materials with a thermosetting resin, and the manufacturing method. It relates to the manufactured molded article.

トランスファー成形法は、金型のキャビティ部分とは別にポットを設け、ポット内の成形材料を加熱・溶融させて、プランジャーで金型内に注入して成形する方法である。このようなトランスファー成形方法又は装置の一例として、例えば特許文献1、2に開示されている。   The transfer molding method is a method in which a pot is provided separately from the cavity portion of the mold, the molding material in the pot is heated and melted, and the mold is injected into the mold with a plunger. An example of such a transfer molding method or apparatus is disclosed in Patent Documents 1 and 2, for example.

トランスファー成形法は、圧縮成形法に比べて、均一に溶融された成形材料が金型へ注入され、流動時圧力をかけることができるので、成形材料の流れに対して縦方向と横方向での成形材料の密度が均一となり、成形品は、成形材料の流れ方向に関係なく強度が有り、寸法精度がよいという特徴がある。トランスファー成形法の更なる長所として、肉厚が不同で形状が複雑な成形品が得られること、寸法精度、特にパーティングラインを横切る方向の寸法精度に優れていること、加熱時間が圧縮成形法に比べて10〜30%短縮できることなどが挙げられる。トランスファー成形法は、成形材料による制約がある場合や、成形品が大形で厚肉である等のため、射出成形法の採用が困難な場合に採用されている。   Compared with the compression molding method, the transfer molding method can inject a uniformly molten molding material into the mold and apply pressure when flowing, so the molding material flow in the vertical and horizontal directions can be reduced. The density of the molding material becomes uniform, and the molded product is characterized by strength and good dimensional accuracy regardless of the flow direction of the molding material. Further advantages of the transfer molding method are that a molded product with a uniform thickness and a complex shape can be obtained, that it has excellent dimensional accuracy, especially in the direction across the parting line, and that the heating time is compression molding. It can be reduced by 10 to 30% compared to the above. The transfer molding method is employed when there are restrictions due to molding materials or when it is difficult to adopt the injection molding method because the molded product is large and thick.

上記のようなトランスファー成形法によって成形品を製造する方法を概説する。一定温度の保温した金型を型閉め後に、粉粒状の成形材料や粉粒をタブレット化した成形材料をポットに収容し、成形材料を加熱・溶融する。溶融した成形材料をプランジャーで前記ポットの底部とキャビティとの間を連通させる連通路を介してキャビティ内に注入する。金型のパーティング面に設けられた隙間から溶融材料が若干はみだすタイミングでプランジャーの移動を停止する。その後、一定時間保温保圧して硬化させた後、油圧シリンダを作動させて型開きをし、型開き途中又は型開き終了後、成形品を脱型する。   A method for producing a molded article by the transfer molding method as described above will be outlined. After the mold kept at a constant temperature is closed, the powdery molding material and the molding material tableted with the powder are stored in a pot, and the molding material is heated and melted. The molten molding material is poured into the cavity through a communication path that allows the bottom of the pot to communicate with the cavity with a plunger. The movement of the plunger is stopped at the timing when the molten material slightly protrudes from the gap provided on the parting surface of the mold. Then, after keeping and keeping the pressure for a certain period of time, the hydraulic cylinder is operated to open the mold, and the molded product is demolded during or after the mold opening.

このように、トランスファー成形法では、金型のパーティング面に隙間を設けて、その隙間から溶融材料がはみだすようにしているので、成形初期のキャビティ内に存在する空気その他のガスは当該隙間から排出される。また、トランスファー成形法の成形材料は、粉粒状あるいは粉粒をタブレット化したものであることから、成形材料自体に空気を含んでいる。この成形材料に含まれている空気は、成形中期や成形終期においてプランジャーとポット(シリンダー)の間に設けられた隙間(0.01から0.02mm程度)から排出される。さらに、トランスファー成形法では、成形品に過剰な圧力がかからないように、プランジャーの先端面とポットの底面との間に1〜2mmの間隙を残すようにしている。そのため、前記隙間に残留するカル分に空気が残留し、成形品側には空気が移動しないようにしている。
以上のように、トランスファー成形法では、キャビティ内の空気その他のガスは金型のパーティング面の隙間から排出されるので、キャビティ内の空気その他のガスを強制的に排出するようにしていないのが一般的である。
In this way, in the transfer molding method, a gap is provided in the parting surface of the mold so that the molten material protrudes from the gap, so air and other gases existing in the cavity at the initial stage of molding are released from the gap. Discharged. Moreover, since the molding material of the transfer molding method is a powder or a tablet of the powder, the molding material itself contains air. The air contained in the molding material is discharged from a gap (about 0.01 to 0.02 mm) provided between the plunger and the pot (cylinder) in the middle of molding or at the end of molding. Further, in the transfer molding method, a gap of 1 to 2 mm is left between the distal end surface of the plunger and the bottom surface of the pot so that excessive pressure is not applied to the molded product. Therefore, air remains in the cull portion remaining in the gap, and air is prevented from moving to the molded product side.
As described above, in the transfer molding method, air and other gases in the cavity are discharged from the gap between the parting surfaces of the mold, so the air and other gases in the cavity are not forcibly discharged. Is common.

他方、熱硬化性樹脂を使用する射出成形法においては、成形品を製造するに際してはキャビティ内から空気その他のガスを強制的に排出しながら行うことがある。これは、射出成形法においては、金型同士の間に隙間を設けていないために金型内のガスを積極的に排出させる必要があるからである。
このような射出成形法においてキャビティ内のガスを強制的に排出する点に関しては、特許文献3において、以下のように記載されている。
「つまり、均質で高い物性を得るには、金型内にある空気などのガスを排出しながら成形材料の良好な流動状態を確保することが肝要で、溶融状態の結合材であるフェノール樹脂などの結合材と成形圧力の向上が必須である反面、射出成形時の硬化段階で金型内にある空気や結合材の硬化反応に伴う副生成物の各種ガスが充填の阻害や成形品への気泡の内在を促すことになる。このため、金型の合わせ面から成形時の圧力に応じてガスを排出するのみでは不十分であり、減圧排気を行うためのガス抜き孔を金型の最終充填位置に設ける必要があった。」(特許文献3の[0010]参照)
On the other hand, in the injection molding method using a thermosetting resin, when a molded product is manufactured, air or other gas may be forcibly discharged from the cavity. This is because in the injection molding method, there is no gap between the molds, and therefore it is necessary to positively discharge the gas in the molds.
The point that the gas in the cavity is forcibly discharged in such an injection molding method is described in Patent Document 3 as follows.
"In other words, in order to obtain homogeneous and high physical properties, it is important to ensure a good flow of the molding material while discharging gas such as air in the mold, such as phenolic resin that is a molten binder. While it is essential to improve the molding pressure of the binder, the air in the mold at the curing stage during injection molding and various by-product gases associated with the curing reaction of the binder may impede filling and For this reason, it is not sufficient to exhaust gas from the mating surface of the mold according to the pressure during molding, and it is not sufficient to provide a vent hole for decompression exhaust. It was necessary to provide at the filling position ”(see [0010] of Patent Document 3).

特開2000-299329号公報JP 2000-299329 A 特開平7-329100号公報JP-A-7-329100 特開2010-179542号公報JP 2010-179542 A

上記のようにトランスファー成形法では、空気その他のガスが成形品内に含まれないようにしているが、成形初期にはポットの底面に設けられた連通路の位置にある成形材料が、溶融が不十分な状態でキャビティに押し出されることがあり、成形材料が溶融する際に空気を含み、そのままキャビティに注入されることがある。更に、注入開始後は速やかに金型端部まで成形材料を充填する必要があり、そのために成形材料が良好な流動状態を付与する必要がある。
また、成形材料として、熱硬化性樹脂と無機材料(粒子)との組み合わせである複合材料では、樹脂の硬化反応により発生した副生成物の各種ガスや注入時に樹脂に混入した空気が樹脂材料の充填を阻害して、気泡を成形品に内在させたままとなる。このように成形品内にガスにより気泡が残留すると、特に成形品の表面近くに存在するガスが成形後の脱型操作により大気開放されたときに、ガス自身の圧力により成形品の表面を薄く膜状に膨らませて、図11に示すように、ドーム状の突起73を形成したり、薄膜が破損して痘痕75となったりして、成形品の表面の平滑性が損なわれることがある。
As described above, in the transfer molding method, air and other gases are not included in the molded product, but at the initial stage of molding, the molding material at the position of the communication path provided on the bottom surface of the pot is melted. When the molding material melts, it may be extruded into the cavity as it is. Furthermore, it is necessary to quickly fill the molding material up to the end of the mold after the start of injection. For this reason, the molding material needs to be given a good fluid state.
In addition, as a molding material, in a composite material that is a combination of a thermosetting resin and an inorganic material (particles), various gases of by-products generated by the resin curing reaction and air mixed in the resin at the time of injection are not contained in the resin material. Filling is inhibited and air bubbles remain in the molded product. When bubbles remain in the molded product in this way, the surface of the molded product is thinned by the pressure of the gas itself, particularly when the gas present near the surface of the molded product is released into the atmosphere by a demolding operation after molding. As shown in FIG. 11, the film may be inflated to form a dome-shaped protrusion 73, or the thin film may be damaged to form a scar 75, which may impair the smoothness of the surface of the molded product.

本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、熱硬化性樹脂と無機材料とを含んでなる成形材料を用いてトランスファー成形法によって成形品を製造する場合において、成形品の表面を平滑にすることができるトランスファー成形法による成形品の製造方法及び該製造方法で製造された成形品を得ることを目的としている。   The present invention has been made to solve such problems, and in the case of producing a molded article by a transfer molding method using a molding material comprising a thermosetting resin and an inorganic material, the surface of the molded article is It is an object of the present invention to obtain a method for producing a molded product by a transfer molding method which can be smoothed and a molded product produced by the production method.

熱硬化性樹脂と無機材料(粒子)との組み合わせである複合材料を成形材料とするトランスファー成形においては、成形品の表面を平滑にするためには、成形材料の流動性を高めること、成形品に残ったガスは粒子相互をできるだけ相対移動させて気泡を排出ないし圧縮すること、成形材料に含まれる空気が成形品に含まれないようにすることなどの必要がある。本発明は上記の知見に基づくものであり、具体的には以下の構成からなるものである。   In transfer molding using a composite material that is a combination of a thermosetting resin and an inorganic material (particles) as a molding material, in order to smooth the surface of the molded product, the fluidity of the molding material is increased, and the molded product The remaining gas needs to move relative to each other as much as possible to discharge or compress bubbles, and to prevent air contained in the molding material from being contained in the molded product. The present invention is based on the above findings, and specifically comprises the following configuration.

(1)本発明に係るトランスファー成形法による成形品の製造方法は、結合材としての熱硬化性樹脂と、非可塑性原料としての無機材料とを含んでなる成形材料をポットに収容し、前記成形材料を加熱・溶融して前記ポットの底部とキャビティとの間を連通させる連通路を介してキャビティ内に注入し、注入完了後に一定時間保温保圧して硬化させた後、油圧シリンダを作動させて型開きを開始させ、型開き途中又は型開き終了後、成形品を脱型するトランスファー成形法による成形品の製造方法であって、
前記成形材料は、粉粒状の前記無機材料の表面に前記熱硬化性樹脂を被覆し、前記熱硬化性樹脂の前記無機材料に対する配合比が18質量%〜35質量%とし、
前記パーティング部に前記キャビティ側のガスを吸引して排出する吸引排出流路を設け、該吸引排出流路から吸引しながら前記成形材料の溶融物を注入することを特徴とするものである。
樹脂の配合比が18質量%以下であると、粒子の表面に付着している樹脂量が十分でなく、粒子表面で摩擦が生じやすく、充填時ないし保温保圧時に粒子の相対位置の移動が難しくなり、粒子間の気泡を排出ないし圧縮することが困難になる。一方、樹脂の配合比が35質量%を超えると、粒子に付着している樹脂量が過剰となり、無機材料としての物性よりも樹脂の物性のほうが強く発揮され、無機材料特有の物性(圧縮強度)を発揮させることができない。
(1) A method for producing a molded product by a transfer molding method according to the present invention includes a molding material containing a thermosetting resin as a binder and an inorganic material as a non-plastic raw material in a pot, The material is heated and melted and injected into the cavity through a communication path that allows the bottom of the pot to communicate with the cavity. It is a manufacturing method of a molded product by a transfer molding method in which mold opening is started and the molded product is demolded during or after mold opening,
The molding material covers the surface of the powdered inorganic material with the thermosetting resin, and the blending ratio of the thermosetting resin to the inorganic material is 18% by mass to 35% by mass,
The parting portion is provided with a suction / discharge passage for sucking and discharging the gas on the cavity side, and the melt of the molding material is injected while suctioning from the suction / discharge passage.
When the blending ratio of the resin is 18% by mass or less, the amount of resin adhering to the surface of the particles is not sufficient, friction is likely to occur on the particle surface, and movement of the relative position of the particles during filling or holding pressure is maintained. It becomes difficult to discharge or compress bubbles between particles. On the other hand, if the blending ratio of the resin exceeds 35% by mass, the amount of the resin adhering to the particles becomes excessive, and the physical properties of the resin are exerted more strongly than the physical properties of the inorganic material. ) Cannot be demonstrated.

例えば、電磁誘導加熱炊飯器の内釜は、無機材料としてグラファイトを用いて成形したものであり、円形の底部とその周囲から垂直に延びる側壁を有しており、流動長を等しくするために底部の中心から成形材料を注入するようにしているが、底部と側壁部との間に略90度の屈曲部があるから、焼肉プレートのような平板状のものと比べて側壁部に圧力が加わりにくく、底部に比べて側壁におけるグラファイトの粉粒の充填密度が低くなるので、焼成後の外観が粗くなる。そこで、焼成後の外観をよくするためには、グラファイトの充填度を高めること、成形後の樹脂量を減らすことが必要である。一方、金型端部まで充填する必要があるから、成形材料の流動性を確保する必要があるので、樹脂の配合比は18質量%〜25質量%がより好ましい。
電磁誘導加熱炊飯器の内釜のように流動長の途中に屈曲部があり、流動方向が変わることにより側壁部に圧力が加わりにくくなった成形品であっても、樹脂配合比を18質量%から25質量%とすることにより、成形後の気泡の残留を減らして、焼成後の外観が良好なものを得ることができる。
For example, the inner pot of an electromagnetic induction heating rice cooker is formed using graphite as an inorganic material, and has a circular bottom portion and a side wall extending vertically from the periphery thereof, and the bottom portion for equalizing the flow length. The molding material is injected from the center of the plate, but since there is a bent part of approximately 90 degrees between the bottom part and the side wall part, pressure is applied to the side wall part compared to a flat plate like a grilled meat plate. It is difficult, and the packing density of the graphite particles on the side wall is lower than that of the bottom, so that the appearance after firing becomes rough. Therefore, in order to improve the appearance after firing, it is necessary to increase the filling degree of graphite and reduce the amount of resin after molding. On the other hand, since it is necessary to fill the mold end, it is necessary to ensure the fluidity of the molding material, and therefore the resin blending ratio is more preferably 18% by mass to 25% by mass.
Even if it is a molded product that has a bent part in the middle of the flow length like the inner pot of an electromagnetic induction heating rice cooker, and the pressure is difficult to be applied to the side wall part by changing the flow direction, the resin compounding ratio is 18% by mass. From 25% by mass, residual bubbles after molding can be reduced, and a product with a good appearance after firing can be obtained.

(2)また、上記(1)に記載のものにおいて、前記熱硬化性樹脂がフェノール樹脂であることを特徴とするものである。フェノール樹脂にはノボラック樹脂とレゾール樹脂とがあるが、ノボラック樹脂はフェノールの多核体(2から8量体)であり、硬化剤を添加して硬化反応をさせる必要がある。一方、レゾール樹脂は多メチロール(1から4量体)であり、硬化剤を添加しなくても硬化反応が起こる。なお、フェノール樹脂は硬化反応条件を設定することにより、ガラス質相を主としたものからゴム質相を主とした不溶不融物とすることができる。ノボラック樹脂の硬化反応では、縮重合反応のほかに硬化剤の分解による種々のガスが発生する。一方、レゾール樹脂の硬化反応では、メチロール基が重縮合して、-CH2OCH2-,-CH2-,CH=CH-などになり、脱水反応により水蒸気その他のガスが発生する。 (2) Moreover, the thing as described in said (1) WHEREIN: The said thermosetting resin is a phenol resin, It is characterized by the above-mentioned. There are novolak resin and resol resin in phenol resin, but novolak resin is a polynuclear phenol (2 to 8 mer), and it is necessary to add a curing agent to cause a curing reaction. On the other hand, the resol resin is multimethylol (1 to 4 mer), and a curing reaction occurs without adding a curing agent. In addition, the phenol resin can be changed from those mainly composed of the glassy phase to insoluble and infusible materials mainly composed of the rubbery phase by setting the curing reaction conditions. In the curing reaction of the novolak resin, various gases are generated due to decomposition of the curing agent in addition to the condensation polymerization reaction. On the other hand, in the curing reaction of the resole resin, methylol groups are polycondensed to become —CH 2 OCH 2 —, —CH 2 —, CH═CH—, etc., and water vapor and other gases are generated by the dehydration reaction.

(3)また、上記(1)又は(2)に記載のものにおいて、前記無機材料が石英、焼粉、長石等のセラミック粒子であることを特徴とするものである。 (3) Further, in the above (1) or (2), the inorganic material is ceramic particles such as quartz, burned powder and feldspar.

(4)また、上記(1)又は(2)のいずれかに記載のものにおいて、前記無機材料がグラファイト又はその他のカーボン素材であることを特徴とするものである。 (4) Further, in the above (1) or (2), the inorganic material is graphite or another carbon material.

(5)本発明に係る成形品は、上記(1)〜(4)のいずれかに記載のトランスファー成形法による成形品の製造方法によって製造されたことを特徴とするものである。 (5) The molded product according to the present invention is characterized by being manufactured by the method for manufacturing a molded product by the transfer molding method described in any one of (1) to (4) above.

本発明に係るトランスファー成形法による成形品の製造方法においては、成形材料を、前記無機材料に対する前記熱硬化性樹脂の配合比を18質量%〜35質量%とし、粒子間の摩擦を低減することにより、成形材料の流動性を高めて成形材料が金型端部まで速やかに充填でき、注入時及び充填後の保温保圧により粒子が相対移動して粒子間の気泡を排出ないし圧縮するように移動できるようにする。
また、成形初期、成形中期及び成形終期において、吸引排出流路から吸引しながら成形材料の溶融物を金型に注入するようにしたので、成形材料の粒子間に連続的に存在する連続気泡を介して成形材料に含まれる空気や反応生成ガスを強制的に排出することができ、従って、成形品に含まれる気泡を圧縮し、又は排除できるので、粒子の充填密度が高まり、成形品の表面を平滑にすることができる。
In the method for producing a molded product by the transfer molding method according to the present invention, the molding material is made to have a blending ratio of the thermosetting resin to the inorganic material of 18% by mass to 35% by mass to reduce friction between particles. Therefore, the fluidity of the molding material can be increased so that the molding material can be quickly filled up to the end of the mold, and the particles can move relative to each other by the holding pressure after injection and after filling to discharge or compress the bubbles between the particles. Allow movement.
In addition, since the molding material melt is injected into the mold while sucking from the suction / discharge flow path at the initial stage of molding, the middle stage of molding, and the final stage of molding, The air and reaction product gas contained in the molding material can be forcibly exhausted, and thus the bubbles contained in the molded product can be compressed or eliminated, which increases the packing density of particles and increases the surface of the molded product. Can be smoothed.

本発明の一実施の形態に係るトランスファー成形による成形品の製造方法の説明図である。It is explanatory drawing of the manufacturing method of the molded article by transfer molding which concerns on one embodiment of this invention. 図1の丸で囲んだA部の拡大図である。It is an enlarged view of the A section enclosed with the circle of FIG. 本発明の一実施の形態に係るトランスファー成形機においてキャビティを形成した状態における金型を示す図である。It is a figure which shows the metal mold | die in the state which formed the cavity in the transfer molding machine which concerns on one embodiment of this invention. 図3における丸で囲んだB部を拡大して示す拡大図である。It is an enlarged view which expands and shows the B section enclosed with the circle in FIG. 図3における矢視A−A線に沿う図面である。It is drawing which follows the arrow AA line in FIG. 本発明の一実施の形態の成形材料における空気排出のメカニズムを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the mechanism of the air discharge | emission in the molding material of one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態のトランスファー成型方法の説明図である。It is explanatory drawing of the transfer molding method of one embodiment of this invention. 図7の丸○で囲んだC部の拡大図である。FIG. 8 is an enlarged view of a portion C surrounded by a circle ○ in FIG. 7. 板状試験片についての落球試験方法の説明図である。It is explanatory drawing of the falling ball test method about a plate-shaped test piece. 電磁誘導加熱炊飯器の内釜についての落球試験方法の説明図である。It is explanatory drawing of the falling ball test method about the inner pot of an electromagnetic induction heating rice cooker. 発明が解決しようとする課題の説明図である。It is explanatory drawing of the subject which invention intends to solve.

本実施の形態に係る成形品を製造するトランスファー成形機1の主要部を、図1に基づいて説明する。なお、図1においては、トランスファー成形機1に電磁誘導加熱炊飯器の内釜を成形する金型を設置している。
トランスファー成形機1は、図示しない基台に設置された油圧シリンダと、該油圧シリンダのロッド3に固定されると共に基台に立設されたポール(図示なし)にガイドされて上下動可能な雄金型受け5と、雄金型受け5の上面には固定された雄金型7と、雄金型7を貫いて上下動可能な突出ピン9と、基台に立設されたポール(図示なし)の中間部に雄金型受け5と当接・離隔可能に設置された浮動盤11と、浮動盤11の下部側に設置された雌金型13と、浮動盤11の上部側に設置されたポット15を備えている。
雌金型13の頂上部とポット15の底部とは、両者を連通させる連通路17によって連通している。
連通路17は、図2に示すように、ポット15の底部側から下方に向って徐々に縮径しており、連通路17の途中で通路径が最小となる最小径部19が形成され、該最小径部19から雌金型13側に向って拡径して雌金型13に至るように形成されている。つまり、連通路17は、ポット15の底部から最小径部19まではロート状をしており、最小径部19から雌金型13までは円錐台形状となっている。
The main part of the transfer molding machine 1 which manufactures the molded article which concerns on this Embodiment is demonstrated based on FIG. In FIG. 1, the transfer molding machine 1 is provided with a mold for molding the inner pot of the electromagnetic induction heating rice cooker.
The transfer molding machine 1 is a male which can be moved up and down by being guided by a hydraulic cylinder installed on a base (not shown) and a pole (not shown) fixed to the rod 3 of the hydraulic cylinder and standing on the base. A mold receiver 5, a male mold 7 fixed on the upper surface of the male mold receiver 5, a projecting pin 9 that can move up and down through the male mold 7, and a pole (not shown) erected on the base None) in the middle portion of the floating plate 11 that can be brought into contact with and separated from the male die receiver 5, the female die 13 that is installed on the lower side of the floating plate 11, and the upper side of the floating plate 11 The pot 15 is provided.
The top of the female mold 13 and the bottom of the pot 15 are communicated with each other through a communication passage 17 that communicates the two.
As shown in FIG. 2, the communication path 17 is gradually reduced in diameter from the bottom side of the pot 15 toward the lower side, and a minimum diameter part 19 is formed in the middle of the communication path 17 so that the path diameter is minimum. The diameter is increased from the minimum diameter portion 19 toward the female mold 13 side so as to reach the female mold 13. That is, the communication path 17 has a funnel shape from the bottom of the pot 15 to the minimum diameter portion 19, and has a truncated cone shape from the minimum diameter portion 19 to the female mold 13.

上記のような連通路17は、ポット15の底部に形成された孔21及び、ポット15と雌金型13との間に設置されたゲート入子23に設けた貫通孔25によって形成されている。
ポット15の底部に形成された孔21は、図2に示すように、下方に向って徐々に縮径しており、この孔21にゲート入子23に設けられた貫通孔25が連続している。
ゲート入子23は、上端部が拡径された頭部27を有し、頭部27の下部に本体部29が形成された、垂直断面が略T字状をしている。ゲート入子23は、雌金型に設けた開口孔31に本体部29が挿入されて、頭部27がポット15の底面に設けた凹部33に嵌合するようにしてポット15と雌金型の間に設置されている。
ゲート入子23には、その中心部に連通路17の一部を形成する貫通孔25が形成されている。貫通孔25の形状は、頭部27側から下方に向って徐々に縮径しており、途中で孔径が最小となる最小径部19が形成され、該最小径部19から下端に向って拡径している。
The communication path 17 as described above is formed by a hole 21 formed in the bottom of the pot 15 and a through hole 25 provided in a gate insert 23 installed between the pot 15 and the female mold 13. .
As shown in FIG. 2, the hole 21 formed in the bottom of the pot 15 is gradually reduced in diameter downward, and the through hole 25 provided in the gate insert 23 continues to the hole 21. Yes.
The gate insert 23 has a head portion 27 whose upper end is enlarged in diameter, and a main body portion 29 is formed in the lower portion of the head portion 27. The vertical section has a substantially T-shape. The gate insert 23 has the body portion 29 inserted into the opening 31 provided in the female die, and the head 27 and the female die so that the head portion 27 fits into the recess 33 provided in the bottom surface of the pot 15. It is installed between.
The gate insert 23 is formed with a through hole 25 that forms a part of the communication path 17 at the center thereof. The shape of the through hole 25 is gradually reduced from the head 27 side downward, and a minimum diameter portion 19 having a minimum hole diameter is formed in the middle, and the diameter extends from the minimum diameter portion 19 toward the lower end. It has a diameter.

連通路17における最小径部19の内径は無機材料の粒径に関係しており、無機材料の粒径として最大長さ500μmのものを使用するときには、内径で4.0〜7.0mm、好ましくは5.0から6.5mmとする。
また、最小径部19から雌金型13に至る孔の勾配角と長さは、実際の成形条件のぶれや、成形材料のロットぶれを考慮して決定すればよく、勾配角としては30度〜50度、長さとしては5mm〜15mmとしておくことが実用的である。
The inner diameter of the minimum diameter portion 19 in the communication path 17 is related to the particle size of the inorganic material. When the inorganic material having a maximum length of 500 μm is used, the inner diameter is 4.0 to 7.0 mm, preferably Is from 5.0 to 6.5 mm.
Further, the gradient angle and length of the hole from the minimum diameter portion 19 to the female mold 13 may be determined in consideration of fluctuations in actual molding conditions and lot fluctuations in the molding material. The gradient angle is 30 degrees. It is practical to set the length to -50 degrees and the length from 5 mm to 15 mm.

浮動盤11の上方には図示しないポールの上部位置に固定プラテン35が固定されており、固定プラテン35の下面にプランジャー37が設置されている。プランジャー37の頭頂面の中央には垂直断面が逆台形状の取出し溝39が形成されている。
プランジャー37とポット15の間には0.01〜0.02mm程度の隙間が形成されている。
また、成形品に過剰な圧力がかからないようにするため、プランジャー37を最も下動させたときにプランジャー37の先端面とポット15の底面との間に1〜2mmの間隙が形成されるようになっている。
A fixed platen 35 is fixed above the floating plate 11 at an upper position of a pole (not shown), and a plunger 37 is installed on the lower surface of the fixed platen 35. A take-out groove 39 having an inverted trapezoidal vertical cross section is formed at the center of the top surface of the plunger 37.
A gap of about 0.01 to 0.02 mm is formed between the plunger 37 and the pot 15.
Further, in order to prevent excessive pressure from being applied to the molded product, a gap of 1 to 2 mm is formed between the distal end surface of the plunger 37 and the bottom surface of the pot 15 when the plunger 37 is moved down most. It is like that.

パーティング面においては、図3および図4に示すように、雄金型7を雌金型13に最も近づけてキャビティ41を形成した状態(図3参照)において、雄金型7と雌金型13との間にはわずかな隙間43(約0.02mm)が形成されるようになっている。この隙間43は、成形時にキャビティ41内のガスの排出経路となると共に成形終期において成形材料の溶融物が流れ出る流出路となる。
雄金型7側における最終充填部の外側に幅0.5mmのリング状の縁部45が形成され、さらにその外側には、縁部45に沿ってリング状の吸引流路47が設けられている。そして、吸引流路47に連通して径方向に延びる径方向流路49が形成され、この径方向流路49はL形の連結流路51を介して真空エジェクタ53に連結されている。
On the parting surface, as shown in FIGS. 3 and 4, the male mold 7 and the female mold are formed in a state where the male mold 7 is closest to the female mold 13 and the cavity 41 is formed (see FIG. 3). 13 is formed with a slight gap 43 (about 0.02 mm). The gap 43 serves as a gas discharge path in the cavity 41 during molding and an outflow path through which a melt of the molding material flows out at the end of molding.
A ring-shaped edge 45 having a width of 0.5 mm is formed outside the final filling portion on the male mold 7 side, and a ring-shaped suction channel 47 is provided along the edge 45 on the outer side. Yes. A radial flow path 49 that communicates with the suction flow path 47 and extends in the radial direction is formed, and the radial flow path 49 is connected to the vacuum ejector 53 via an L-shaped connection flow path 51.

真空エジェクタ53は、図5の拡大断面図に示すように、連結流路51に直交方向に延びる空気流路55を有し、該空気流路55における連結流路51との接続部の流路径が急激に縮径する縮径部57を有している。そして、空気流路55に図5の矢印で示す方向に空気を高速で流すことにより、連結流路51が負圧になり、これによって径方向流路49、吸引流路47、縁部45に形成される隙間43を介してキャビティ41内のガスが吸引されて空気流路55に排出される。隙間43、吸引流路47、径方向流路49、連結流路51及び空気流路55が本発明の吸引排出流路に相当する。   As shown in the enlarged cross-sectional view of FIG. 5, the vacuum ejector 53 has an air flow path 55 extending in a direction orthogonal to the connection flow path 51, and a flow path diameter of a connection portion between the air flow path 55 and the connection flow path 51. Has a reduced diameter portion 57 that rapidly decreases in diameter. Then, by flowing air at a high speed in the direction indicated by the arrow in FIG. 5 through the air flow path 55, the connection flow path 51 becomes negative pressure, which causes the radial flow path 49, the suction flow path 47, and the edge 45 to flow. The gas in the cavity 41 is sucked through the formed gap 43 and discharged to the air flow path 55. The gap 43, the suction channel 47, the radial channel 49, the connection channel 51, and the air channel 55 correspond to the suction / discharge channel of the present invention.

上記のような構成部材を有するトランスファー成形機1で電磁誘導加熱炊飯器の内釜を成形する成形方法を説明する。電磁誘導を発揮する無機材料としてグラファイト粉粒体を用いる。グラファイト粉粒は、500μm以下に粉砕後に特定粒径以下の微細粒子を排除せずに用いることができる。グラファイト粉粒体の表面をフェノール樹脂のような熱硬化性樹脂で、無機材料に対する熱硬化性樹脂の配合比が18質量%〜35質量%、好ましくは18質量%〜25質量%となるように熱硬化性樹脂で無機材料を被覆してなるものである。樹脂配合比を18質量%〜35質量%にすることにより、溶融温度以上の加熱下で加圧した時に、図6に示すように、グラファイト粒子59の表面を熱硬化性樹脂61が被覆し、樹脂の流動性によりグラファイト粒子59が好適な位置に移動しやすくなる。その結果、図6(a)に示すように気泡63が大きい状態から図6(b)の状態に移行して気泡63を埋める。気泡63が連続気泡であれば、埋められたことによって成形材料内に含まれていた空気は、ポット15とプランジャー37の隙間、あるいは真空エジェクタ53によって排出される。このため、成形品に含まれるガスを最小限に抑えることができ、成形品の表面の平滑性を向上させることができる。実際のグラファイト粒子は、球形ではなく不定形であるが、説明を容易にするために模式的に球形としている。なお、気泡63が独立気泡であるときは、気泡が圧縮されてその体積が減少することになる。   A molding method for molding the inner pot of the electromagnetic induction heating rice cooker with the transfer molding machine 1 having the above-described components will be described. Graphite powder is used as an inorganic material that exhibits electromagnetic induction. The graphite powder can be used without excluding fine particles having a specific particle size or less after being pulverized to 500 μm or less. The surface of the graphite powder is made of a thermosetting resin such as a phenol resin, and the blending ratio of the thermosetting resin to the inorganic material is 18% by mass to 35% by mass, preferably 18% by mass to 25% by mass. It is formed by coating an inorganic material with a thermosetting resin. By setting the resin blending ratio to 18% by mass to 35% by mass, when pressurizing under heating at a melting temperature or higher, as shown in FIG. 6, the surface of the graphite particles 59 is covered with the thermosetting resin 61, The graphite particles 59 easily move to a suitable position due to the fluidity of the resin. As a result, as shown in FIG. 6A, the bubble 63 is shifted from the large state to the state shown in FIG. If the bubble 63 is an open cell, the air contained in the molding material by being filled is discharged by the gap between the pot 15 and the plunger 37 or the vacuum ejector 53. For this reason, the gas contained in a molded article can be suppressed to the minimum, and the smoothness of the surface of a molded article can be improved. Actual graphite particles are not spherical but irregular, but are typically spherical for ease of explanation. In addition, when the bubble 63 is a closed cell, the bubble is compressed and its volume decreases.

予め、雌雄の金型、ポット15、プランジャー37を成形材料に適した温度に加熱し、タブレットに形成した成形材料をポット15内に投入する。ポット内に投入する成形材料として、グラファイト粒子の無機材料とフェノール樹脂の熱硬化性樹脂の粉末の混合物からなり、熱温度は部分的な硬化や充填途中での流動停止がない限り、できるだけ高温に設定する。油圧シリンダのロッド3を伸長させて雄金型受け5を上昇させ、雄金型受け5を浮動盤11に当接させて、キャビティ41を形成する。キャビティ41が形成された時点で、真空エジェクタ53によってキャビティ41内のガスの排出を開始する。油圧シリンダのロッド3を、さらに伸長させることにより、雄金型受け5と浮動盤11を一緒に上昇させて、ポット15内にプランジャー37を挿入する。ポット15の熱により流動しやすくなっている成形材料は、連通路17を介して徐々にキャビティ41内に注入される。この注入の過程において、上述したように、成形材料内の空隙63が小さくなり、それによって押し出されたガスは、ポット15とプランジャー37の隙間、あるいは真空エジェクタ53によって排出される。成形材料の注入速度は、成形品の肉厚や、硬化性樹脂の硬化速度を考慮して決定する。   The male and female molds, the pot 15 and the plunger 37 are heated in advance to a temperature suitable for the molding material, and the molding material formed on the tablet is put into the pot 15. The molding material to be put into the pot consists of a mixture of an inorganic material of graphite particles and a thermosetting resin powder of phenolic resin, and the heat temperature is as high as possible unless there is partial curing or flow stoppage during filling. Set. The rod 3 of the hydraulic cylinder is extended to raise the male mold receiver 5, and the male mold receiver 5 is brought into contact with the floating plate 11 to form a cavity 41. When the cavity 41 is formed, the vacuum ejector 53 starts to discharge the gas in the cavity 41. By further extending the rod 3 of the hydraulic cylinder, the male mold receiver 5 and the floating plate 11 are raised together, and the plunger 37 is inserted into the pot 15. The molding material that is easy to flow due to the heat of the pot 15 is gradually injected into the cavity 41 through the communication path 17. In this injection process, as described above, the gap 63 in the molding material becomes small, and the gas pushed out by the gap is discharged by the gap between the pot 15 and the plunger 37 or the vacuum ejector 53. The injection rate of the molding material is determined in consideration of the thickness of the molded product and the curing rate of the curable resin.

連通路17を通過する溶融した成形材料は、最小径部19で圧縮され、最小径部19を通過した直後の拡径された流路で一気に開放されて、高い流動性を保持しながら、金型端部に向けて流動する。溶融した成形材料を金型に充填した状態で6〜8分程度保温保圧して硬化させる。プランジャー37の頭頂面のポット15の底面に対する最下動位置は、ポット15の底面より1〜2mm上方になるように設定されており、プランジャー37が最下動した状態でもポット15の底面との間に隙間が形成される。この隙間によって、成形材料の硬化物からなるカル分65が形成される。カル分65とは、図1のカル分65を示した図における破線で示した部位よりも図中上方の部位をいう。カル厚(材料の仕込み量)は1〜2mmが標準で、これ以上厚い場合は過剰な圧力がかかり、充填される成形材料の内部応力を大きくする結果となる。薄い場合は充填不足が生じて、充填される成形材料の密度が低下する。   The molten molding material passing through the communication path 17 is compressed at the minimum diameter portion 19 and released at once in the expanded diameter flow path immediately after passing through the minimum diameter portion 19, while maintaining high fluidity, It flows toward the mold end. In a state where the melted molding material is filled in the mold, it is cured by holding the pressure for about 6 to 8 minutes. The lowest movement position of the top surface of the plunger 37 with respect to the bottom surface of the pot 15 is set to be 1 to 2 mm above the bottom surface of the pot 15, and the bottom surface of the pot 15 even when the plunger 37 is moved to the lowest position. A gap is formed between the two. Due to this gap, a curl portion 65 made of a cured product of the molding material is formed. The cal part 65 refers to a part above the part indicated by a broken line in the figure showing the cal part 65 in FIG. Cull thickness (material charge) is typically 1 to 2 mm, and if it is thicker than this, excessive pressure is applied, resulting in increased internal stress of the molding material to be filled. When it is thin, insufficient filling occurs and the density of the molding material to be filled is lowered.

硬化反応により不溶不融物となった硬化物は、ポット15底部、連通路17、キャビティ41内に繋がった状態になっている。この状態で油圧シリンダを作動させて浮動盤11と雄金型受け5とを一緒に降下すると、カル分65が取出し溝39によってプランジャー37に固定されているので、硬化物はカル分65によって上部が固定されて状態で下方に引っ張られ、その結果最も小断面である最小径部19で破断する(図7参照)。その結果、カル分65及び連通路17における最小径部19よりも上方の部位によって形成された逆円錐台状の硬化物43はプランジャー37側に保持され、最小径部19よりも下方の流路によって形成された円錐台状の凸部69は成形品71と共に浮動盤11側に保持される。   The cured product that has become insoluble and infusible by the curing reaction is connected to the bottom of the pot 15, the communication path 17, and the cavity 41. When the hydraulic cylinder is operated in this state and the floating plate 11 and the male mold receiver 5 are lowered together, the cull portion 65 is fixed to the plunger 37 by the take-out groove 39, so that the cured product is absorbed by the cull portion 65. The upper part is fixed and pulled downward, and as a result, it breaks at the smallest diameter part 19 having the smallest cross section (see FIG. 7). As a result, the inverted frustoconical cured product 43 formed by the portion above the minimum diameter portion 19 in the cull portion 65 and the communication path 17 is held on the plunger 37 side, and the flow below the minimum diameter portion 19 is maintained. The frustoconical projection 69 formed by the path is held on the floating plate 11 side together with the molded product 71.

連通路17は最小径部19の下流側で拡径しており、拡径した後、円錐台状の流路を経てキャビティ41に連通している。このため、型開き時に、連通路の切断により、最小径部付近に成形不良が発生するが、成形品71側には影響しない。そして、最小径部19よりも下方の流路によって形成された円錐台状の凸部69は脱型後に切除するから、成形品71における連通流路付近において成形不良による機械的強度に低下をきたすことがない。   The communication passage 17 is expanded in diameter on the downstream side of the minimum diameter portion 19, and is communicated with the cavity 41 through a truncated cone-shaped channel after being expanded. For this reason, when the mold is opened, a molding defect occurs in the vicinity of the minimum diameter portion due to the cutting of the communication path, but this does not affect the molded product 71 side. Since the truncated cone-shaped convex portion 69 formed by the flow path below the minimum diameter portion 19 is removed after demolding, the mechanical strength due to molding failure is reduced in the vicinity of the communication flow path in the molded product 71. There is nothing.

次に、浮動盤11をポールの中間位置に固定した状態で、更に油圧シリンダを作動させて雄金型受け5を下動させると、円錐台状の凸部69が一体成形された成形品71が雄金型7側に固定された状態で露出する。この状態で突出ピン9を突出させて成形品71を脱型する。成形品71を脱型した後、放置冷却する。その後、円錐台状の凸部69を根元で切除して成形品71とする。前述したように、成形不良部が発生したとしても成形不良の部位は円錐台状の凸部69の上部に集中しており、凸部69を切除することで成形品71側に成形不良が生じることがない。このため、成形時の注入圧力を高めることが可能となり、無機材料に対する熱硬化性樹脂の配合比を調整することにより、流動長の長い成形品71の先端部や、連通路17から成形品71の先端部の間に屈曲部をもつ成形品71(例えば鍋や内釜)を成形することができる。   Next, when the floating plate 11 is fixed at an intermediate position of the pole and the hydraulic cylinder is further operated to move the male mold receiver 5 downward, a molded product 71 in which the truncated cone-shaped projection 69 is integrally formed. Is exposed in a state of being fixed to the male mold 7 side. In this state, the protruding pin 9 is protruded to remove the molded product 71. After the molded product 71 is removed from the mold, it is left to cool. Thereafter, the truncated cone-shaped convex portion 69 is cut off at the base to obtain a molded product 71. As described above, even if a defective molding portion occurs, the defective molding portion is concentrated on the top of the truncated cone-shaped convex portion 69, and the convex portion 69 is cut out to cause defective molding on the molded product 71 side. There is nothing. For this reason, it becomes possible to raise the injection pressure at the time of shaping | molding, and by adjusting the compounding ratio of the thermosetting resin with respect to an inorganic material, from the front-end | tip part of the molded product 71 with long flow length, or the molded product 71 from the communicating path 17. A molded product 71 (for example, a pot or an inner pot) having a bent portion between the front end portions of the can be molded.

また、本実施の形態においては、ポット15とキャビティ41が連通路17を介して縦方向に配置され、連通路17がキャビティ41の中央部に配置されているので、流動長の長い成形品71の先端部や、連通路17から成形品71の先端部の間に屈曲部をもつ成形品71に対しても各部に均等に注入することができる。さらに、本実施の形態においては、成形材料における熱硬化性樹脂の無機材料に対する配合比を18質量%〜35質量%となるようにすると共に、キャビティ41内のガスを真空エジェクタ53で強制的に排気しているので、成形品に残存するガスを少なくして成形品の表面を平滑にすることができる(図8参照)。   In the present embodiment, the pot 15 and the cavity 41 are arranged in the vertical direction via the communication path 17, and the communication path 17 is arranged in the center of the cavity 41. It is possible to evenly inject into the respective end portions and the molded product 71 having a bent portion between the communication passage 17 and the distal end portion of the molded product 71. Further, in the present embodiment, the blending ratio of the thermosetting resin to the inorganic material in the molding material is set to 18 mass% to 35 mass%, and the gas in the cavity 41 is forcibly forced by the vacuum ejector 53. Since the exhaust is performed, the gas remaining in the molded product can be reduced to smooth the surface of the molded product (see FIG. 8).

以下に、無機材料としてグラファイト粒子を用いてトランスファー成形法で成形した焼肉プレートと電磁誘導加熱炊飯器の内釜を例に挙げ、本発明の実施例を詳細に説明する。尚、今回は、電磁誘導加熱炊飯器の内釜の例を挙げたが、電磁誘導加熱調理器として、フライパン、鍋、焼肉等の為のプレート、たこ焼き器、やかん等も今回の発明に適している。   Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail by taking as an example a grilled meat plate formed by a transfer molding method using graphite particles as an inorganic material and an inner pot of an electromagnetic induction heating rice cooker. In addition, although the example of the inner pot of the electromagnetic induction heating rice cooker was given this time, as the electromagnetic induction heating cooker, a plate for frying pan, pan, yakiniku, takoyaki, kettle, etc. are also suitable for the present invention. Yes.

<成形材料の調製工程>
グラファイトとしては2種類のものを用い、第1番目のものは中国製黒鉛であり、ジェットミルにより20μm以下に粉砕した等方製のものである。第2番目のものは日本製黒鉛であり、グラファイトインゴットから電極を削りだしたときに生じる切り粉を浮選により選別して、200μm以下にグラファイト粒子を得る。グラファイト粒子は、200μm以下に粉砕後に特定粒径以下の微細粒子を排除せずに用いた場合、40〜65%の50μm以下の粒子を含有する。これを低級アルコール類、例えばエタノールで希釈した3から5量体のレゾール樹脂を混合する。
<Process for preparing molding material>
Two types of graphite are used. The first is graphite made in China, and isotropically pulverized to 20 μm or less by a jet mill. The second one is Japanese graphite, and the chips produced when the electrode is shaved from the graphite ingot are selected by flotation to obtain graphite particles of 200 μm or less. The graphite particles contain 40 to 65% of particles of 50 μm or less when used without excluding fine particles of a specific particle size or less after being pulverized to 200 μm or less. This is mixed with a tri- to pentameric resole resin diluted with a lower alcohol, for example, ethanol.

粉砕後の粒子を、そのまま分級せずに用いる。ここで用いる第四級アンモニウム塩型カチオン活性剤としては、アルキルトリメチル基とアルキルジメチルベンジル基を含むカチオン活性剤を用いた。界面活性剤は保護コロイド性を有して、溶液には高分子電解質挙動を示してアニオン性水溶性樹脂とポリイオンコンプレックスを形成するので、溶液中に分散した樹脂が過度に大きくない、例えば、本実施の形態で用いたグラファイト粒子と同程度の200μm以下の粒子であれば、球状を成すように作用するので、好ましい。   The pulverized particles are used without being classified as they are. As the quaternary ammonium salt type cationic activator used here, a cationic activator containing an alkyltrimethyl group and an alkyldimethylbenzyl group was used. The surfactant has protective colloid properties, and exhibits a polyelectrolyte behavior in the solution to form an anionic water-soluble resin and a polyion complex, so that the resin dispersed in the solution is not excessively large. If it is the particle | grains of 200 micrometers or less comparable as the graphite particle used by embodiment, since it acts so that a spherical shape may be comprised, it is preferable.

次に、任意温度に加温しながらグラファイト粒子が均一分散するように撹拌し、レゾール樹脂でグラファイト粒子の全面を被覆する。この被覆物は好適な流動性や粘度を発揮する。これを10〜−10℃程度の低温状態でロータリー乾燥機に移して減圧下で溶剤の低級アルコール類を飛散する乾燥処理を行った。   Next, it stirs so that a graphite particle may disperse | distribute uniformly, heating at arbitrary temperature, and coat | covers the whole surface of a graphite particle with a resole resin. This coating exhibits suitable fluidity and viscosity. This was transferred to a rotary dryer at a low temperature of about 10 to −10 ° C. and subjected to a drying process in which lower alcohols as solvents were scattered under reduced pressure.

以上の方法によって得られた成形材料は、グラファイト粉粒物の表面をレゾール樹脂の原料液で常に濡れた状態で被覆したので、グラファイトの粉粒の外周面に膜として保持されて成る粒状の成形材料となる。この時、成形材料における樹脂付着率は、グラファイト粒子とレゾール樹脂原料の配合比を調整した。本発明では、焼成後の表面の平滑度がレゾール樹脂のグラファイト粒子に対する配合比に関係しているとの知見から、レゾール樹脂のグラファイト粉粒に対する配合比を、18質量%〜35%質量の範囲で変化させ、焼肉プレートと電磁誘導加熱炊飯器の内釜とを成形し、焼成後にそれらの表面の外観を目視検査することにした。   The molding material obtained by the above method is a granular molding formed by holding the surface of graphite powder in a wet state with the resol resin raw material liquid so that it is held as a film on the outer peripheral surface of the graphite powder. Become a material. At this time, the resin adhesion rate in the molding material adjusted the compounding ratio of a graphite particle and a resole resin raw material. In the present invention, from the knowledge that the smoothness of the surface after firing is related to the blending ratio of the resole resin to the graphite particles, the blending ratio of the resole resin to the graphite particles is in the range of 18% to 35% by weight. Then, the yakiniku plate and the inner pot of the electromagnetic induction heating rice cooker were molded, and after firing, the appearance of their surfaces was visually inspected.

<成形工程>
次に、上記成形材料で鍋状の成形品(内釜)を成形する。雌雄の金型を硬化温度である約160℃に加熱しておき、所定の量の成形材料(タブレット化したもの)を投入する。このとき、レゾール樹脂が硬化に至る前の反応初期段階に副生成物である水蒸気などのガスの放散を促し、反応の進行に伴う流動時の粘度が過度に高くならない時間、本実施の形態では80〜90秒間をグラファイトの粒子が充分な気泡を備えた状態を維持する触圧で保持した後、充填密度を高めて緻密な成形品内部構造を有する成形品を得るための高圧、本実施の形態では射出圧力が200ton(樹脂圧力に換算すると85MPaになる。樹脂圧力は、射出圧力を内釜の断面積で除した値です。)で加圧して流動させた後に6分間の完全硬化に至る保持時間を経て、型開きを開始する。連通部を最小径部で破断した後、円錐台状の凸部45が一体化された成形品を金型から脱型し、円錐台状の凸部69を根元部で切除する。なお、熱硬化性樹脂は硬化反応によりゲル化し、硬化反応が進むとゴム状になり、更に反応が進むとガラス状になり完全に硬化する。硬化温度がガラス転移点より高い場合はガラス状にならずにゴム状のまま樹脂の硬化を完了させることができる。硬化状態をガラス状でなくゴム状で完了させれば、成形品の耐衝撃性を向上させることができる。
<Molding process>
Next, a pot-shaped molded product (inner pot) is molded from the molding material. The male and female molds are heated to a curing temperature of about 160 ° C., and a predetermined amount of molding material (tablet) is charged. At this time, in the present embodiment, the time during which the viscosity at the time of flow accompanying the progress of the reaction does not become excessively high in the present embodiment is promoted to release gas such as water vapor as a by-product in the initial reaction stage before the resol resin reaches curing. High pressure for obtaining a molded product having a dense internal structure by increasing the packing density after holding for 80 to 90 seconds at a contact pressure that maintains the state in which the graphite particles have sufficient bubbles. In the form, the injection pressure is 200 tons (converted to the resin pressure is 85 MPa. The resin pressure is the value obtained by dividing the injection pressure by the cross-sectional area of the inner hook), and after 6 minutes of flow, complete curing is achieved for 6 minutes. After the holding time, mold opening starts. After the communication portion is broken at the minimum diameter portion, the molded product in which the truncated cone-shaped projection 45 is integrated is removed from the mold, and the truncated cone-shaped projection 69 is cut off at the root portion. The thermosetting resin is gelled by a curing reaction and becomes rubbery when the curing reaction proceeds, and becomes glassy and completely cured when the reaction proceeds further. When the curing temperature is higher than the glass transition point, curing of the resin can be completed while remaining rubbery without becoming glassy. If the cured state is completed in the form of rubber instead of glass, the impact resistance of the molded product can be improved.

<焼成工程>
得られた成形品は、無酸素状態で1000〜1200℃の雰囲気下に放置して不溶不融性の硬化物となったレゾール樹脂を凝結ないし炭化させ、これによりグラファイト粒子相互を連結させて、鍋状を成すグラファイト凝結体を得た。この時、レゾール樹脂の凝結ないし炭化に伴って、当該成形品から放散せずに内部に滞留している分解ガスがある場合には、分解ガスが断層亀裂を発生して生じる局部的な膨れを防止するため、1ヶ月かけて徐々に昇温する。結合材として用いられるレゾール樹脂は、その成形時の反応硬化過程で、硬化反応による収縮、つまり硬化収縮に伴う硬化応力を生じる。樹脂とグラファイト粒子との組み合わせである成形材料では、発生する硬化応力が大きい。硬化応力が過大であると焼成過程で開放されて、爆裂という現象が発生して、製品不良となる。
<Baking process>
The obtained molded product was allowed to stand in an oxygen-free atmosphere at 1000 to 1200 ° C. to condense or carbonize the resole resin that became an insoluble and infusible cured product, thereby connecting the graphite particles to each other, A graphite aggregate in the form of a pan was obtained. At this time, when the resol resin is condensed or carbonized, if there is a cracked gas that is not dissipated from the molded product and stays inside, the cracked gas causes a local bulge caused by a fault crack. In order to prevent this, the temperature is gradually raised over one month. The resole resin used as the binder generates shrinkage due to the curing reaction, that is, a curing stress accompanying the curing shrinkage, in the reaction curing process at the time of molding. A molding material that is a combination of a resin and graphite particles generates a large curing stress. If the curing stress is excessive, it is released during the firing process, causing a phenomenon of explosion, resulting in a defective product.

焼成後の表面の外観について、グラファイト粒子とレゾール樹脂の配合比との関係で整理したのが、表1である。
なお、表1における粒径とはグラファイト粒子の粒径であり、焼成後の外観の評価における○は外観が美しいことを意味しており、△は○よりも劣るものの許容範囲内であることを意味している。
また、成形品の肉厚は4mmである。
Table 1 shows the appearance of the surface after firing according to the relationship between the blending ratio of the graphite particles and the resol resin.
In Table 1, the particle size is the particle size of the graphite particles. In the evaluation of the appearance after firing, ○ means that the appearance is beautiful, and Δ is inferior to ○, but within the allowable range. I mean.
The thickness of the molded product is 4 mm.

表1に示した落球試験について説明する。
図9は試験対象物が平板の焼肉プレートの場合(表1における番号1、2)であり、図10は試験対象物が電磁誘導加熱炊飯器の内釜の場合(表1における番号3〜6)である。いずれの場合も、クッションマット81の上に試験対象物83を載置し、試験対象物に筒体85を立設し、所定の高さに配置された引抜きプレート87上に載置された鋼球89を引抜きプレート87を引抜くことで落下させ、亀裂が入らない限界高さ(mm)を落球強度とした。
The falling ball test shown in Table 1 will be described.
FIG. 9 shows the case where the test object is a flat yakiniku plate (numbers 1 and 2 in Table 1), and FIG. 10 shows the case where the test object is an inner pot of an electromagnetic induction heating rice cooker (numbers 3 to 6 in Table 1). ). In either case, the test object 83 is placed on the cushion mat 81, the cylinder 85 is erected on the test object, and the steel is placed on the drawing plate 87 arranged at a predetermined height. The ball 89 was dropped by pulling out the pull-out plate 87, and the limit height (mm) at which no crack occurred was defined as the falling ball strength.

Figure 2012135940
Figure 2012135940

表1に示されるように、グラファイトに対する樹脂配合比が19.5質量%〜35質量%の範囲では、焼成後の外観が美しかった。また、この範囲であれば、落球強度も100mm以上であることから実用に耐えうるものである。
他方、樹脂配合比を18質量%にしたものでは、落球強度が50mmで、外観も少し劣っていたが、いずれも許容範囲であった。
また、グラファイトの粒径に関し、20μmの場合と200μmの場合とで20μmの方が若干だけ落球強度において優れる傾向があるが、グラファイトに対する樹脂配合比が18質量%〜35質量%の範囲であればいずれの粒径の場合でも落球強度、焼成後の外観共に許容範囲である。
As shown in Table 1, the appearance after firing was beautiful when the resin compounding ratio relative to graphite was in the range of 19.5 mass% to 35 mass%. In this range, the falling ball strength is 100 mm or more, so that it can withstand practical use.
On the other hand, when the resin blending ratio was 18% by mass, the falling ball strength was 50 mm and the appearance was slightly inferior, but all were within the allowable range.
Regarding the particle size of graphite, 20 μm tends to be slightly better in falling ball strength in the case of 20 μm and 200 μm, but if the resin compounding ratio to graphite is in the range of 18% by mass to 35% by mass. For any particle size, both falling ball strength and appearance after firing are acceptable.

上記の考察から、グラファイトに対する樹脂配合比が18質量%〜35質量%の範囲であれば、少なくとも外観においては実用に適することが分かる。他方、強度に関しては、使用用途に応じて適否が判断されるので、高い強度が要求される場合には、樹脂配合比率を大きくすることが望ましい。   From the above consideration, it can be seen that if the resin blending ratio with respect to graphite is in the range of 18% by mass to 35% by mass, at least the appearance is suitable for practical use. On the other hand, regarding the strength, whether or not it is appropriate is determined according to the intended use. Therefore, when high strength is required, it is desirable to increase the resin blending ratio.

樹脂配合比を18質量%〜35質量%にした成形材料は、溶融温度以上の加熱下で加圧した時に、金型内でグラファイト粒子が好適な位置に移動しやすい、つまり、流動性に優れるという特徴を有しているため、焼成後の成形品表面の外観がよい考えられる。また、グラファイト粒子の表面にレゾール樹脂を配した本実施の形態による成形材料は、均質であることからも流動性に優れており、この点でも焼成後の成形品表面の外観がよくなったと考えられる。   A molding material having a resin blending ratio of 18% by mass to 35% by mass easily moves graphite particles to a suitable position in the mold when pressed under heating at a temperature equal to or higher than the melting temperature, that is, excellent in fluidity. Therefore, the appearance of the surface of the molded product after firing is considered good. In addition, the molding material according to the present embodiment in which the resole resin is arranged on the surface of the graphite particles is excellent in fluidity because it is homogeneous, and also in this respect, the appearance of the surface of the molded product after firing is considered to be improved. It is done.

<塗装工程>
電磁誘導加熱炊飯器の内釜の内面塗装工程について説明する。まず、調理に供する下地塗装を行う。ポリエーテルスルフォン(PES)の水分散溶液に、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(4.6フッ化)(FEP)微粉末の10容積%を分散させて200センチポアズの低粘度である下塗り樹脂を、スプレーを用いて複数回に分けて、表面に薄く残留する程度まで吹き付ける。
<Coating process>
The inner surface coating process of the inner pot of the electromagnetic induction heating rice cooker will be described. First, the base coating for cooking is performed. 10 vol% of tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (4.6 fluoride) (FEP) fine powder is dispersed in an aqueous dispersion of polyethersulfone (PES) to form an undercoat having a low viscosity of 200 centipoise The resin is sprayed several times using a spray until it remains thin on the surface.

次に、表面塗装を行う。下地塗装に用いた液状樹脂が未乾燥の状態で、液状樹脂の表面にFEPと相溶するテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)微粉末を均一付着させて、液状樹脂を吸収して固定する。その後、200℃の炉中に10分間の乾燥を行う。
続いて、融着処理を行うために360℃の炉中に投入する。これによって、PESとFEPは、溶融してグラファイト凝結体の気孔に馴染むようにして接合するとともに、ピンホールなどの気孔を含まない塗膜を形成するので、調理時に調理に供する液状の具材が浸透しない態様を形成する。
Next, surface coating is performed. The liquid resin used for the base coating is in an undried state, and a fine powder of tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) compatible with FEP is uniformly adhered to the surface of the liquid resin to absorb the liquid resin. And fix. Thereafter, drying is performed in a 200 ° C. oven for 10 minutes.
Subsequently, it is put into a 360 ° C. furnace in order to perform the fusion treatment. As a result, PES and FEP are melted and joined so as to fit into the pores of the graphite aggregate, and a coating film not containing pores such as pinholes is formed, so that liquid ingredients used for cooking do not penetrate during cooking. Form an embodiment.

1 トランスファー成形機
5 雄金型受け
7 雄金型
9 突出ピン
11 浮動盤
13 雌金型
15 ポット
17 連通路
19 最小径部
21 孔
23 ゲート入子
25 貫通孔
27 頭部
29 本体部
31 開口孔
33 凹部
35 固定プラテン
37 プランジャー
39 取出し溝
41 キャビティ
43 隙間
45 縁部
47 吸引流路
49 径方向流路
51 連結流路
53 真空エジェクタ
55 空気流路
57 縮径部
59 無機材料
61 熱硬化性樹脂
63 気泡
65 カル分
69 凸部
71 成形品
73 突起
75 痘痕
81 クッションマット
83 試験対象物
87 引抜きプレート
89 鋼球
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transfer molding machine 5 Male mold receiver 7 Male mold 9 Projection pin 11 Floating board 13 Female mold 15 Pot 17 Communication path 19 Minimum diameter part 21 Hole 23 Gate insert 25 Through-hole 27 Head 29 Main part 31 Opening hole 33 Concavity 35 Fixed platen 37 Plunger 39 Extraction groove 41 Cavity 43 Clearance 45 Edge 47 Suction flow path 49 Radial flow path 51 Connection flow path 53 Vacuum ejector 55 Air flow path 57 Reduced diameter part 59 Inorganic material 61 Thermosetting resin 63 Bubble 65 Cull 69 Projection 71 Molded product 73 Projection 75 Scar mark 81 Cushion mat 83 Test object 87 Pull-out plate 89 Steel ball

Claims (5)

結合材としての熱硬化性樹脂と、非可塑性原料としての無機材料とを含んでなる成形材料をポットに収容し、前記成形材料を加熱・溶融して前記ポットの底部とキャビティとの間を連通させる連通路を介してキャビティ内に注入し、注入完了後に一定時間保温保圧して硬化させた後、型開きを行う成形品の製造方法であって、
前記成形材料は、粉粒状の前記無機材料の表面に前記熱硬化性樹脂を被覆し、前記熱硬化性樹脂の前記無機材料に対する配合比を18質量%〜35質量%とし、
前記パーティング部に前記キャビティ側のガスを吸引して排出する吸引排出流路を設け、該吸引排出流路から吸引しながら前記成形材料の溶融物を注入することを特徴とするトランスファー成形法による成形品の製造方法。
A molding material containing a thermosetting resin as a binder and an inorganic material as a non-plastic raw material is placed in a pot, and the molding material is heated and melted to communicate between the bottom of the pot and the cavity. Injecting into the cavity through the communication path, and after the injection is completed, the mold is opened after holding and curing for a certain period of time, and then mold opening,
The molding material covers the surface of the inorganic material in a granular form with the thermosetting resin, and the blending ratio of the thermosetting resin to the inorganic material is 18% by mass to 35% by mass,
According to a transfer molding method, wherein the parting portion is provided with a suction / discharge channel for sucking and discharging the gas on the cavity side, and the melt of the molding material is injected while suctioning from the suction / discharge channel. Manufacturing method of molded products.
前記熱硬化性樹脂がフェノール樹脂であることを特徴とする請求項1記載のトランスファー成形法による成形品の製造方法。   2. The method for producing a molded article by transfer molding according to claim 1, wherein the thermosetting resin is a phenol resin. 前記無機材料が石英、焼粉、長石等のセラミック粉粒であることを特徴とする請求項1又は2記載のトランスファー成形法による成形品の製造方法。   The method for producing a molded article by the transfer molding method according to claim 1 or 2, wherein the inorganic material is ceramic powder such as quartz, burned powder, and feldspar. 前記無機材料がグラファイト又はその他のカーボン粉粒であることを特徴とする請求項1又は2に記載のトランスファー成形法による成形品の製造方法。   The method for producing a molded product by transfer molding according to claim 1 or 2, wherein the inorganic material is graphite or other carbon particles. 請求項1〜4のいずれかのトランスファー成形法による成形品の製造方法によって製造されたことを特徴とする成形品。   A molded product produced by the method for producing a molded product according to the transfer molding method according to claim 1.
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