JPH0333491B2 - - Google Patents

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JPH0333491B2
JPH0333491B2 JP61102758A JP10275886A JPH0333491B2 JP H0333491 B2 JPH0333491 B2 JP H0333491B2 JP 61102758 A JP61102758 A JP 61102758A JP 10275886 A JP10275886 A JP 10275886A JP H0333491 B2 JPH0333491 B2 JP H0333491B2
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JP
Japan
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mold
male
coating layer
metal coating
injection molding
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JP61102758A
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JPS62257819A (ja
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Sototami Goto
Hirokazu Kitsutaka
Toshio Ikeda
Akihiko Nishizaki
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Nitto Boseki Co Ltd
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Nitto Boseki Co Ltd
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    • B29K2909/06Concrete

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】 この発明は熱硬化性樹脂の注入成型装置、特に
熱硬化性樹脂による繊維強化プラスチツク(以下
FRPと略す)の注入成型装置に関する。
【従来の技術】
ボートや自動車のボデイパーツ等の大型成型品
をはじめ、極く少量の成型品を注入成型法で成型
する場合、金型を作ると著しく高価につくことか
ら、プラスチツク、特にFRPで雄型、雌型を作
り、両型の間に形成される閉鎖空間に、ガラス繊
維等の補強繊維を充填するか或いは充填しないま
ま、該空間に熱硬化性樹脂を注入し、常温で硬化
成型するのが普通である。
【発明が解決しようとする問題点】
前記従来の成型法において使用される雄型、雌
型は、プラスチツク製であるため熱伝導性が悪
く、その上、型の温度を常温以上とすると、成型
時に温度むらを生じて樹脂の硬化に部分的な遅速
を生じ、成型品の光沢が悪くなる。又、型を60℃
以上に加熱して繰返し使用すると、短時間で型表
面に歪や部分的な凹凸を生じてしまう。そのため
使用する熱硬化性樹脂は常温で硬化せざるを得
ず、その結果硬化成型に長時間を要し、然も脱型
時の衝撃等により型表面にクラツクが発生したり
傷がつき易く、長期間の使用に耐えない等の欠点
も認められ、生産性をあげるためには型を多数用
意せねばならない等多くの問題があつた。
【問題点を解決するための手段】
前記の通り、従来注入成型法で使用される雄
型、雌型は、プラスチツク特にFRP製が普通で
あるが、本発明においては従来と同様のプラスチ
ツクで雄型、雌型を作り、且つ少くとも何れか一
方の型表面を金属被覆層とし、然も該金属被覆層
に隣接するプラスチツク層内に、加熱媒体による
昇温用パイプを金属被覆層に近接して埋設するこ
とにより、型自体を加熱昇温できるよう構成し、
熱硬化性樹脂による加熱昇温下での注入成型を可
能とした。
【作用】
この発明の注入成型装置は、プラスチツク製の
雄型、雌型のうち少くとも一方の型表面が金属被
覆層から構成されているため、該金属被覆層を有
する型中に埋設された昇温用パイプが加熱媒体に
より加熱されたときの熱伝導性が向上し、型表面
の温度分布が均一となり、その結果温度を高めて
の硬化成型が可能となり、該樹脂の硬化成型温度
にまで型の温度をむらなく上昇し、硬化成型を極
めて短時間で完了することができる。
【実施例】
この発明の注入成型装置は第1図に示すように
雄型1と雌型2から構成されている。 雄型1はプラスチツク製雄型部3(以下雄型部
と略す)と、木材や鉄アングル等を組んで構成さ
れ前記雄型部3を支持固定する固定部4から成立
つている(固定部4の具体的構成は本発明に直接
関係しないので図示を省略した)。 そして雄型部3の要所には、雄型1と雌型2が
形成する型空間5内に、熱硬化性樹脂を注入する
ための注入口6、及び型空間5内の空気を抜くた
めの排気口7がそれぞれ複数個所設けられてい
る。8は雌型2のエツヂ9と圧接して、型空間5
を閉鎖状態とするための弾性体である。 次に雌型2は、型表面に金属被覆層10を有す
るプラスチツク製雌型部11(以下雌型部と略
す)と、木材や鉄アングル等を組んで構成され前
記雌型部11を支持固定部12から成立つている
(固定部12の具体的構成は本発明に直接関係し
ないので図示を省略した)。 そして雌型部11内には、前記金属被覆層10
に近接した位置に、加熱媒体による昇温用パイプ
13が埋設されている。 型表面への金属被覆層10の形成は、鈑金加
工、金属溶射、電鋳加工等の種々の方法が適用さ
れるが、型表面の平滑性及び寸法安定性、型形状
の自由度等の点から電鋳加工によるのが最も適当
で、被覆の厚味は5mm程度が好ましい。 又、型内に埋設されるパイプ13は、熱伝導性
の良い銅パイプが適当で、型表面に温度むらが生
じないよう型の形状に従つて型の全面にわたり幾
条も設けられる。 パイプ13内には加熱媒体として、電熱による
加熱装置が組込まれても良いが、好ましくは水や
油のような液媒体が導入されるよう構成され、第
1図において14はパイプ13に加熱用液媒体を
導入するためのフローメーター、15はマニフオ
ールド、16はバルブであり、17は該液媒体の
排出部に設けられたマニフオールドである。 本発明の雄型部3、雌型部11は、所謂熱硬化
性樹脂により形成されるが、型の強度、熱による
膨脹収縮、型としての精度、寸法安定性等の点を
考慮するならば、レジンコンクリート、或いは繊
維強化プラスチツク、特に繊維強化エポキシ樹脂
製とすることが好ましく、最も適当な例として第
2図に雄型部3の断面を、第3図に雌型部11の
断面を示すように、繊維強化エポキシ樹脂表面層
18a、同裏面層18bの間にエポキシ樹脂のレ
ジンコンクリート層19を介在せしめ、一体化し
たサンドイツチ構造とするときは、雄型部3、雌
型部11の繊維強化エポキシ樹脂表面層18a
は、加熱媒体によるパイプ13の昇温及び熱硬化
性樹脂の反応熱により加熱されるが、該熱は熱伝
導性の乏しいレジンコンクリート層19により放
熱を妨げられ、その結果金属被覆層の加熱効果を
より高め樹脂の硬化反応を促進することができ
る。 然して第1図に示した本発明の実施例において
は、表面がプラスチツク層のままの雄型部3と、
表面が金属被覆層10の雌型部11とが対向する
ものとして示されているが、必ずしもこれに限ら
れるものではなく、本発明の他の実施例として、
雄型部3、雌型部11の表面は、双方が何れも金
属被覆層10から成るものであつても、何れか一
方が金属被覆層10、地方がプラスチツク表面層
18aそのままから成るものであつても、更には
何れか一方が金属被覆層10、他方が例えばビニ
ルエステル樹脂等を用いて形成したゲルコート層
から成るものであつても差支えない。又、型内に
埋設されるパイプは雄型部3、雌型部11の何れ
か一方の型表面が金属被覆層であるときは、該金
属被覆層を有する型内に、双方の型表面が金属被
覆層であるときは、双方若しくは何れか一方の型
内に埋設されている。 次に第1図に示す本発明の注入成型装置を用い
て実施した熱硬化性樹脂によるFRPの注入成型
法を説明する。 成型に当つて、パイプ13内の加熱媒体により
60℃乃至100℃の範囲内の一定温度に加熱された
雌型2にゲルコート樹脂を塗布し、プレキユアを
行い、次いで該型上に繊維プリフオームマツトを
載置する。 次に雄型1を被せて雄型1上の弾性体8と雌型
2のエツヂ9とを接触し、雄型1と雌型2がずれ
たりしないように完全に固定し、繊維プリフオー
ムマツトが充填され周囲が閉鎖された型空間5を
形成し、型を60℃乃至100℃の範囲内の一定温度
に保持し、排気口7から型空間5内の空気を排出
しながら熱硬化性樹脂を注入口6から注入し、型
空間5内を前記熱硬化性樹脂で充満して一定時間
硬化成型を行つた後、雄型1と雌型2を取外し、
成型品を脱型してFRPの注入成型を完了する。 尚、型空間5内に繊維プリフオームマツトを充
填せず、熱硬化性樹脂のみを注入して注入成型を
行うときは樹脂リツチの成型品が得られることは
勿論である。 本発明に於て使用される熱硬化性樹脂として
は、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等で
あり所要量の硬化剤を混合して使用する。 プレキユアにより型表面に形成されるゲルコー
トの厚味は0.4mm程度、型空間に対する樹脂の注
入圧は大凡3Kg/cm2である。又、FRPの成型時
使用される繊維プリフオームマツトとしては、ガ
ラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等からなりプ
リフオームマツトが用いられ、例えばガラス繊維
の場合、繊維径11μ、ストランド番手が60テツク
スのガラス繊維束を、プリフオーマーでカツトし
ながらマツト状に成形したものである。 本発明で使用する熱硬化性樹脂は、加熱硬化時
の反応熱が高く、反応熱を速やかに吸収する必要
がある。そのため自動温度コントロール装置(図
示省略)により、型の温度を熱硬化性樹脂の硬化
に必要な所定の温度、即ち60℃乃至100℃の範囲
内の一定温度に保持する。 尚、本発明においては、熱硬化性樹脂の硬化時
における収縮性を考慮するならば、型の温度を
100℃を超えて昇温することは好ましくない。
【発明の効果】
以上詳細に述べた通り本発明は、プラスチツク
製の雄型、雌型の少くとも一方の型が、型表面に
金属被覆層を有し、且つ該金属被覆層に隣接する
プラスチツク層内に、加熱媒体による昇温用パイ
プを金属被覆層に近接して埋設した型からなる注
入成型装置を開発したものであつて、金属被覆層
を型表面に形成したことにより、型の温度を熱硬
化性樹脂の硬化に必要な一定温度に昇温可能と
し、金属被覆層による型表面の熱伝導性を向上し
て、型面に温度むらのない均一な温度分布をもた
らし、その結果常温硬化を行なわざるを得なかつ
た従来の注入成型において、ゲルコートの形成、
注入樹脂の硬化にそれぞれ約45分を要していたも
のを、加熱硬化を可能とした本発明においては前
者は7分、後者は10分と80乃至85%も短縮しうる
ことを実験的に確認した。 更に本発明は、金属被覆された型表面の表面硬
度及び平滑精度が高いので、脱型が極めて容易と
なり、従来は型表面から成型品を脱型するのに10
分要していたものを、5分弱と50%以上短縮する
ことができた。又、型の表面硬度の向上から型寿
命が増大し、従来型が常温使用でも約1000回の使
用に耐える程度であつたが、本発明の金属被覆さ
れた型の場合、60乃至100℃の高温使用を繰返し
ても約5000回の使用に耐え、然も型表面の硬度及
び平滑性が高いことから、型表面が傷つくことも
なく、成型品の表面に傷のない鏡面のようなすぐ
れた光沢面を形成することができ、従来常温硬化
しかできなかつた注入成型に、熱硬化性樹脂によ
る加熱昇温下での注入成型を可能とし、成型時間
の短縮と、成型サイクルの向上、生産コストの低
減、品質の向上に大きく寄与することができた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の注入成型装置の正面断面図、
第2図は雄型の一例を示す部分拡大断面図、第3
図は雌型の一例を示す部分拡大断面図である。 1……雄型、2……雌型、3……プラスチツク
製雄型部、4,12……固定部、5……型空間、
6……注入口、7……排気口、10……金属被覆
層、11……プラスチツク製雌型部、13……パ
イプ、18a……繊維強化エポキシ樹脂表面層、
18b……繊維強化エポキシ樹脂裏面層、19…
…レジンコンクリート層。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 プラスチツク製の雄型、雌型の少くとも一方
    の型が、型表面に金属被覆層を有し、且つ該金属
    被覆層に隣接するプラスチツク層内に、加熱媒体
    による昇温用パイプを前記金属被覆層に近接して
    埋設した型である、注入成型装置。 2 雄型、雌型を形成するプラスチツクは、レジ
    ンコンクリートである、特許請求の範囲第1項記
    載の注入成型装置。 3 雄型、雌型を形成するプラスチツクは繊維強
    化プラスチツクである、特許請求の範囲第1項記
    載の注入成型装置。 4 雄型、雌型を形成するプラスチツクは、芯材
    がレジンコンクリートで、その表裏両面が繊維強
    化プラスチツクからなるサンドイツチ構造であ
    る、特許請求の範囲第1項記載の注入成型装置。 5 プラスチツク製の雄型、雌型の一方の型が、
    型表面に金属被覆層を有し、他方の型が型表面に
    ゲルコート層を有する型である、特許請求の範囲
    第1項記載の注入成型装置。 6 金属被覆層は電鋳加工による金属層である、
    特許請求の範囲第1項記載の注入成型装置。
JP10275886A 1986-05-02 1986-05-02 注入成型装置 Granted JPS62257819A (ja)

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