JPH02245018A - 樹脂金型用エポキシ樹脂組成物及びそれから得られる樹脂金型 - 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 本発明はエポキシ樹脂組成物及び金型に関する。

更に詳しくは特定の組成を有する樹脂金型用エポキシ樹
脂組成物及びそれから得られる樹脂金型に関する。

従来の技術 樹脂類の成形は金属金型を用いて行われるのが一般的で
あるが、この金属金型は極めて高価でありまた製作日数
が長くかかると言う難点がある。

このため試作品や少量の生産の場合これに代わるものと
して安価で短期に製作できる金属金型以外の簡易金型が
使用されている。簡易金型の一例としてアルミ等の金属
粉を入れた熱硬化性樹脂を用いた樹脂製型（以下樹脂金
型という）がある。しかしながら従来の方法で作られた
樹脂金型は樹脂の成形に用いる金型として必要な特性た
とえば耐圧力、耐熱、表面硬度、表面の外観、寸法安定
性に 等金属金型文比べ概して劣り充分満足のいく成形品が得
られない場合が多い。また近年液晶高分子等のエンジニ
アリングプラスチンクが普及してきたがこれらを成形す
る場合金型に要求される条件は更に厳しく高温、高圧に
耐える事ができるものでなくてはならない。

発明が解決しようとする課題 このように樹脂類の成形用の簡易金型として耐圧力、耐
熱、表面硬度、表面の外観、寸法安定性等の特性に優れ
た樹脂金型の開発が望まれている。

課題を解決するための手段 本発明者等は前記した課題を解決すべく鋭意研究を重ね
た結果本発明に至った。

すなわち本発明は （ａ）　２５°Ｃの粘度が３０〜２００ボイズであるエ
ポキシ樹脂 （ｂ）式（１） （Ｒ１，Ｒ２のいずれか一方はメチル基を、他方はエチ
ル基を表す） で表される化合物 （ｃ）金属粉 からなることを特徴とする樹脂金型用エポキシ樹脂組成
物及びこれを硬化してえられる樹脂金型を提供する。

本発明で使用するエポキシ樹脂としては２５°Ｃの粘度
が３０〜２００ボイズであるエポキシ樹脂であればいず
れも使用可能であるが、特に好ましい例はビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂
、７０〜４０重量部のレゾルシノールジグリシジルリー
テルと３０〜６０重量部のトリフエノールメタントリグ
リシジルエーテルまたは、フェノールノボラックグリシ
ジルエーテルからなるエポキシ樹脂等である。２５°Ｃ
の粘度が３０ボイズ以下であるエポキシ樹脂を使用した
場合、樹脂金型として必要な圧縮、耐熱性、寸法安定性
の向上のために加える金属粉の沈降が起こり均一な組成
のエポキシ樹脂組成物が得られない。また２５°Ｃの粘
度が２００ボイズを超えるエポキシ樹脂を用いた場合前
記した金属粉の必要量が混合出来なかったりまた出来上
がった樹脂金型に気泡が残り樹脂金型の強度の低下、製
品モデル表面の転写性に問題を生ずる場合が多い。

つぎに式（１）で示される化合物は硬化剤として用いら
れ樹脂金型に耐熱性と耐圧縮強度を付与する上で有効で
ある。弐（１）の化合物録具体例としては２，４−ジア
ミノ−３，５−ジエチルトルエン、２゜６−ジアミン−
３，５−ジエチルトルエン及びそのが゛ 混合物も挙げられこれらはトルイレンジアミンのエチル
化により容易に得ることができる。本発明での使用量は
任意であるが通常エポキシ樹脂と化学量論的に等型用い
られ、エポキシの種類にもよるが通常エポキシ樹脂１０
０部に対し２０〜３５部使用される。

つぎに本発明で使用する金Ｍ粉としては例えば鉄鋼、亜
鉛、錫、アルミニウム、等の金属粉の単独または一種以
上の混合物が用いられる。金属粉の種類、使用量につい
ては特に制限はなく任意であるが鉄粉又は鉄粉と銅粉も
しくはアルミ粉の混合物が好ましい。その使用量は通常
エポキシ樹脂１００部に対し４００〜６００部使用する
。又平均粒径が１５０〜４００メツシユより好ましくは
２００〜３２５メツシユの金属粉を用いるのが好ましい
。

本発明の樹脂金型用エポキシ樹脂組成物は前記したよう
なエポキシ樹脂、式（１）の化合物及び金属粉を任意の
順序で前記したような割合で混合することによって得ら
れる。

本発明の樹脂金型は、例えば前記したエポキシ樹脂組成
物を６０〜１００℃でよくかきまぜた後、真空脱気した
後、製品モデルを固定した枠のなかに流し込み通常７０
〜１００°Ｃで３〜１５時間硬゛化を行いつぎに製品モ
デルを離型し、取り除いた後さらに１６０〜２４０’Ｃ
で２〜８時間硬化を行って得られる。

本発明で得られる樹脂金型は成形時の圧縮強度１５００
ｋｇ／ｃ＋１１以上、金型としての耐熱温度１６０〜２
１０°Ｃと優れ、また寸法安定性、製品モデルの表面の
転写性にも優れ、通常の熱可塑性樹脂から成形温度の高
い液晶高分子まで広く成形が可能である。また本発明の
エポキシ樹脂組成物には必要であれば少量の可とう性樹
脂、カップリング剤等を添加してもよい。

実施例 以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。

なお、実施例で作成した樹脂金型は縦３０＋ｎｍ、横５
０ｍｍ、高さ１５ｍｍのアセタール樹脂から成る直方体
を製品モデルとし、この製品モデルを中心に固定し、縦
５０ｍｍ　、横７０ｍｍ、高さ３０ｍｍの外枠から成る
、注形用型に各実施例で訓製したエポキシ樹脂組成物を
注入し、加熱硬化した後製品モデルを取り除きさらに加
熱硬化して製作した。

得られた樹脂金型の性能テストはこの樹脂金型を射出成
形機に組み込み各実施例記載の熱可塑性樹脂を用いて試
験した。

実施例の使用量は重量部で表す。

実施例１ ２５°Ｃの粘度３５ポイズのビスフェノールＦ型エポキ
シ樹脂（エピコート８０７、油化シェル社製）１００ｇ
、２，４−ジアミノ−３，５−ジエチルトルエン２６．
５ｇ　、鉄粉（商品名工ＭＳ−鉄粉、平均粒径３００メ
ツシユ、グイテラ工業社製）　５００ｇ、銅粉（平均粒
径、３２５メツシユ、重石金属社製）２０ｇを９０°Ｃ
で３０分間良く撹拌本発明のエポキシ樹脂組成物を得た
。ついでこの組成物を減圧で脱気した後、製品モデルを
固定した型枠に注ぎ込み再度減圧で脱気した後、８０°
Ｃで７時間硬化を行った。次いで製品モデルを除いた後
１９０°Ｃで６時間後硬化して本発明の樹脂金型を得た
。

得られた樹脂金型を用いてアセクール樹脂を成形圧力８
００ｋｇ／ｃＩＩＩ、金型温度（樹脂金型の温度）８０
°Ｃ、アセタール樹脂の熔融温度２５０°Ｃで連続５０
０回の成形を行った。その結果得られた成形物の外観お
１コ 本実施例でえられた樹脂金型の物理物性感圧線強度が１
６００ｋｇ／ｃＴ１、耐熱（熱変型温度）が１８０°Ｃ
であった。

実施例２ 　一 実施例１で使用したビスフェノールＦ型エポキシ樹脂１
００ｇの代わりにレゾルシノールジグリシジルエーテル
４５部、トリフエノールメタントリグリシジルエーテル
５５部からなるエポキシ樹脂（２５°Ｃの粘度１９０ポ
イズ）　１００ｇを用い、２，４−ジアミノ３．５−ジ
エチルトルエン３２ｇを用いる他は実施例１と同様にし
て樹脂組成物を得た。次いでこの組成物につき８０°Ｃ
で７時間、２２０°Ｃで６時間の加熱硬化を行って樹脂
金型を得た。この樹脂金型の圧縮強度は１７００ｋｇ／
Ｃ１１１、耐熱（熱変型温度）は２１０°Ｃであった。

この樹脂金型を用いてポリフェニルスルフィド樹脂を、
成形圧力１０００ｋｇ／ｃ＋ｆＩ、金型温度１６０℃、
樹脂熔融温度３５０°Ｃで２００回成形した。

２００回目の成形物の寸法および外観は１回目と全く変
化が認められなかった。

実施例３ 実施例１で使用したビスフェノールＦ型エポキシ樹脂１
００ｇの代わりに２５°Ｃの粘度１３０ボイズのビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂（エピコート８２８：油化シ
ェル社製）１．ＯＯｇを、２．４−ジアミン−３゜５−
ジエチルトルエン２６．５ｇの代わりに２．４−ジアミ
ン−３，５−ジエチルトルエン８０％、２．６−ジアミ
ン−３，５−ジエチルトルエン２０％からなる混合物２
５ｇを用いる他は実施例１と同様にして樹脂組成物次い
で樹脂金型を得た。この樹脂金型の圧縮強度は１６００
ｋｇ／ｃ＋＋１、耐熱温度は１８５°Ｃであった。

この樹脂金型を用いてＡＢＳ　　（アセチレン・ブタジ
ェン・スチレン）樹脂を形成圧力８００ｋｇ／ｃｆｆｌ
、金型温度１２０°Ｃ１樹脂熔融温度２８０°Ｃで３０
０回の成形を行った。その結果成形物の寸法および外観
に変化は認められなかった。

実施例４ 実施例１で使用した銅粉２０ｇの代わりにアルミ粉（平
均粒径３００メツシユ、重石金属社製）８０ｇを用いる
他は実施例１と同様にして本発明の樹脂組成物次いで樹
脂金型を得た。この樹脂金型の圧縮強度は１５５０ｋｇ
／ｃＩＩＩ、耐熱温度は１８７°Ｃであった。

得られた樹脂金型を用い実施例１と同様にしてアセクー
ル樹脂を５００回成形した。その結果成形物の寸法及び
外観に変化は認められなかった。

比較例１ 実施例１で使用したビスフェノールＦ型エポキシ樹脂１
００ｇ　の代わりに２５゛ｃの粘度２３０ポイズのウレ
タン変性エポキシ樹脂（アデヵレジンＥＰＵ−６、旭電
化工業社製）　１００ｇを用いる他は実施例Ｉと同様に
して樹脂金型を得た。得られた樹脂金型は製品モデルの
転写面に気泡にょる窪み（穴）が認められ樹脂金型とし
て使用に耐えられないものであった。

比較例２ 実施例１で使用したビスフェノールＦ型エポキシ樹脂１
００ｇの代わりに２５°Ｃの粘度が２ｏボイズのエポキ
シ樹脂（フェノールグリシジルエーテル１５部、ビスフ
ェノールＦ型エポキシ樹脂８５部がら成るエポキシ樹脂
）　１００ｇを用いる他は実施例１と同この樹脂金型を
用いて実施例１と同様にしてアセタール樹脂の成形を行
ったところ１３０回目に樹脂金型が破損した。破損した
原因は破損部分の状態から金属粉の沈降により均一な樹
脂硬化物が得られず局部的に応力がかかったためと思わ
れる。

比較例３ 実施例１で使用した２、４−ジアミン−３，５−ジエチ
ルトルエン２６．５部の代わりに脂肪族ポリアミン（エ
ボメートＢ　−００２、油化シェル社製）３８部を用い
る他は実施例１と同様にして樹脂金型を得た。この樹脂
金型の圧縮強度は９００ｋｇ／ｃｔｌ、耐熱温度は１１
０℃であった。この樹脂金型を用い実施例１と同様にし
てアセクール樹脂の成形を行ったが２０回目から樹脂金
型の変型が認められ満足すべき成形物が得られなかった
。

発明の効果 耐圧力、耐熱、表面硬度、表面の外観、寸法安定性にす
ぐれた樹脂金型を与えるエポキシ樹脂組成物が得られた
。この組成物から得られた樹脂金型は簡易金型として優
れた性能を示した。

特許出願人　　日本化薬株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）２５℃における粘度が３０〜２００ポイズで
   あるエポキシ樹脂 （ｂ）式（１） ▲数式、化学式、表等があります▼（１） （Ｒ＿１、Ｒ＿２のいずれか一方はメチル基を他方はエ
   チル基を表す） で表される化合物 （ｃ）金属粉 からなる樹脂金型用エポキシ樹脂組成物 ２、特許請求の範囲第１項に記載のエポキシ樹脂組成物
   を硬化して得られる樹脂金型