JPS5844065B2 - 回転式樹脂注入法及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、回転式樹脂注入法及び装置に関する。

従来知られている回転成形法としては米国特許第３，７
５４，０７１号明細書、特開昭５２−１９７６４号公報
、実公昭５２−４３７４８号公報などがあげられる。

これらの方法、装置では高品質（電気的及び機械的性質
）のすぐれた成形品が得られるが、米国特許第３，７５
４，０７１号明細書記載の装置では、注入する樹脂が金
型内だけでなく注入口付近においても硬化してしまう欠
点を有し、また、特開昭５２−１９７６４号公報による
方法では、必要とする置板上の樹脂を注入した場合に空
気抜き口から樹脂が溢れ出すか、空気抜き口を設けない
場合には空気と樹、脂の置換が十分に行なわれず成形品
の一部にボイド、ピンホールを生ずるなどの欠点を有し
、さらに実公昭５２−４３７４８号公報による装置では
、密閉型の炉自体を回転させるため、成形装置の耐久性
が向上する特長は有するが、その回転駆動動力が金型の
みを回転させる以上の動力を必要とする欠点がある。

本発明はこれらの欠点を解決し、電気的及び機械的にす
ぐれた成形品を与える回転式樹脂注入法及び装置を提供
するものである。

本発明は、上部に樹脂注入口及び空気排出口を備えた金
型と該金型の空洞容積以上の底部に樹脂吐出口及び回転
軸の腕部に栓ひもで結びつけられた樹脂吐出口をふさぐ
栓を備えた樹脂容器とを、金型の上部に樹脂容器の樹脂
吐出口と金型の樹脂注入口を合わせて回転軸の腕部に取
り付け、回転軸を回転させて樹脂容器を遠心力により傾
けて樹脂容器底部の栓を取り外し、樹脂容器内の樹脂を
樹脂容器の樹脂吐出口から金型の樹脂注入口を経て金型
内に注入する回転式樹脂注入法ならびに上部に樹脂注入
口と空気排出口を備えた金型と、底部に回転軸の腕部に
栓ひもで結びつけられ樹脂容器を遠心力により傾けて取
り外し可能とした栓を備えた樹脂吐出口を有する樹脂容
器とを、樹脂容器を上にして樹脂容器の樹脂吐出口と金
型の樹脂注入口を合わせて回転軸に取り付けてなる回転
式樹脂注入装置に関する。

本発明における樹脂とは、エポキシ樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂等の熱硬化性樹脂以外に硬化剤、可撓性付与
剤、充てん剤、着色剤等を必要に応じて含有する樹脂組
成物を意味する。

本発明では金型の空洞容積以上、通常は、金型゛空洞容
積の１．０〜１．５倍の樹脂容器が用いられ、金型の空
洞に注入される樹脂の量を調節することによって必要以
上の樹脂を金型に注入して樹脂を溢れ出させる事がなく
、また不足して空洞を生ずることもない。

また樹脂容器内部の樹脂は短時間に金型に注入されるた
め、樹脂容器内部で樹脂が硬化してしまうことはない。

また樹脂容器は底部に樹脂吐出口を設けているので樹脂
付着残分を洗浄することが容易であり、その内面に離形
剤をコーティングし、好ましくはさらに底部をすりばち
状にすれば樹脂容器では洗浄もほとんど必要としない。

本発明になる注入法を密閉室内で行ない、注入装置を密
閉室内に設置することが好ましく、さらに場合によって
は、密閉室を真空室又は加熱炉とすることが好ましい。

本発明により、米国特許第３，７５４，０７１号明細書
及び特開昭５２−１９７６４号の欠点を解決することが
できる。

また金型底部に電気加熱部を備え、そのカロ熱部に回転
軸上に設けた集電環を通じて連続的に電気を供給するよ
うにすれば直接金型の底部から加熱できるので、加熱炉
内で金型を間接的に加熱する場合に比べて熱効率が高く
、かつ、実公昭５２４３７４８号公報のごとく、密閉炉
を回転させずとも良い。

さらに金型の底部から加熱硬化させることができるので
硬化収縮によるひけの発生を遠心力で補うことができ、
ボイド、ひけ、ピンホールなどのない機械的、電気的に
すぐれた製品が得られる。

本発明になる回転式樹脂注入装置の一例を第１図に示す
。

第１図で金型１は上部に樹脂注入口２及び空気排出口３
を持ち、固定具４により回転軸５の腕部６に取り付けら
れている。

金型１の底部には電気加熱体７が取り付けられており、
これには電線８、腕部６上に設けられたコンセント２０
、配線９、回転軸５上の集電環１０及びブラシ１１を経
由し電気が供給される。

金型１の上部にはステンレス製等の樹脂容器１２が樹脂
吐出口１３を金型１の樹脂注入口２に合わせて、固定具
４及びノックピン１４で固定され樹脂吐出口１３には球
状の栓１５がセットされ、栓１５は栓ひも１６で腕部６
に取りつけられる。

回転軸５の軸受１７及び駆動部１８は密閉室１９の内部
でも外部でも差しつかえないが、外部に設けた方が保守
が容易である。

密閉室１９を真空室とする場合には、回転軸５と密閉室
１９のしゆう動部２０にＯリング、■リング、グランド
バッキングなどを用い、さらに真空排気口２５を油回転
真空ポンプに連結することにより容易に０．５ｍｍＨｇ
程度の真空が得られる。

密閉室１９内に熱風を循環させて加熱するには、熱風吹
込口２１から熱風を吹込み、熱風排出口２２から排出す
れば良い。

熱乙吹込口２１、熱風排出口２２及び真空排気口２５を
使用しない場合には異物の混入を防ぐために、それぞれ
、熱風吹込口栓２３、熱風排出口栓２４及び真空排気口
栓２６を取り付けるのが望ましい。

金型１、樹脂容器１２、固定具４等は金型出入口２７か
ら出し入れされる。

なお熱風循環と真空排気は同時には行なえず、また、熱
風吹込口栓２３、熱風排出口栓２４及び金型出入口栓２
８にはＯリング等により密閉室１９内を真空にした場合
に気密保持できる構造にしておくことが望ましい。

また樹脂容器１２の内面にコーティングされる離形剤は
樹脂と混合しないものであれば良く、例えばテフロン、
フッ素樹脂などが用いられる。

本発明において金型１の樹脂注入口２と空気排出口３は
兼ねていても良いがそれぞれ別に設ける事が望ましく、
その位置は樹脂と空気の置換を容易にするため、全型内
空洞の最上部に設けることが望ましい。

樹脂注入口２と空気排出口３の口径は制限しない。

樹脂容器１２底部の構造及び取り付ける栓１５の構造は
制限しない。

回転軸を回転させれば、樹脂容器は遠心力により傾けら
れ、栓ひも１６によって栓１５は取り外される。

栓１５に取り付ける栓ひも１６の材質は制限しないが、
ピアノ線、銅線のような樹脂が含浸しない金属製の単線
が好ましい。

取り付は方法は制限しない。固定具４及び集電環１０の
構造は制限しない。

以下実施例により本発明を説明する。

実施例２では第１図に示す装置を用い、実施例１および
３では第１図に示す装置を一部を一部修正した装置を用
いた。

実施例 １ エポキシ当量１８４〜１９４ （ｇ／当量）のビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂（チバ・ガイギー社製 ＧＹ２
６０）１００重量部に３又は４メチルテトラヒドロフタ
ル酸無水物（日立化成製、商品名ＨＮ−２２００） ８
０重量部、２−メチル−４−メチルイミダゾール（四国
化成製）１重量部さらに充てん剤として溶融石英粉末（
株式会社龍森製、クリスタライトＣ）４００重量部を１
２０℃で加熱混合し、１２０℃ｌｍｍＨｇで２０分間真
空脱泡した樹脂を８０℃に予熱され底部の吐出口に球状
の栓を取り付けたステンレス製樹脂容器（内容積１．３
１で内容積１１の位置に線を引いたもの）に１１投入し
たのち、樹脂容器を、１４０℃に予熱した金型（空洞容
積ＩＡ’）の上部に固定具とノックピンで固定し該樹脂
容器及び金型を固定具で回転軸の腕部に取り付けた。

１１ｎ１ｎφの銅線から成る栓ひもを密閉炉内の回転軸
の腕部に取り付けた。

回転軸を３６ Ｏｒｐｍで回転させ、球状栓を自動的に
取り外し樹脂容器内の樹脂を金型に注入するとともに、
密閉炉内に１５０℃の熱風を循環し、樹脂を４０分間で
硬化させることができた。

成形品にはボイド、ピンホール、ひけなどは見当たらな
かった。

また硬化終了後に樹脂容器をアセトンで洗浄したところ
、樹脂付着残分は容易に洗浄できた。

実施例 ２ 実施例１記載の樹脂を１２０℃で、８０℃に予熱した内
面及び栓の表面をテフロンコーティングした内容積１．
３１の樹脂容器に１１投入したのち樹脂容器を、１４０
℃に予熱しかつ底部に８本のカートリッジヒーター（外
径１２ｍｍ、長さ１００ｍｍ ＋ １００ Ｖ ｔ １
５０Ｗ１ガスクロ工業製）を取り付けた金型（空洞容積
１１）の上部に固定具とノックピンで固定し該樹脂容器
及び金型を固定具で回転腕に取り付け０．３ ｍｍφの
ピアノ線から戒る栓ひもを回転軸の腕部に取り付けた。

回転軸を７２ Ｏｒｐｍで回転させるとともに金型底部
の電気加熱体（カートリッジヒーター）には集電環、配
線、コンセント、配線を経て７０ボルトの電圧が印カロ
された。

なお７０ボルト印力口した際の消費電力量はカートリッ
ジヒーター８本で約６００Ｗ／ｈと計算され実測値もほ
ぼ一致した。

金型はこの電気加熱体により加熱され、５分後には１７
０℃に、また上部でも１０分後には１７０℃に到達し１
５分間で硬化して脱型できた。

成形品にはボイド、ピンホール、ひけなどは見られずま
た樹脂容器及び栓に樹脂の付着残は見られなかった。

実施例 ３ 実施例１記載の樹脂及び実施例２記載の注入装置を同じ
条件で使用し、密閉室と回転軸のしゆう動部に約６ｙｒ
ｕｎ角の石綿ブレードバッキング（日本パルカー株式会
社製）を３重につめ、気密保持装置とし、油回転真空ポ
ンプを用いて密閉室内を約０．５ｍｍＨｇに脱気したの
ち回転軸を７２ Ｏｒｐｍで回転させて樹脂を注入させ
た。

金型底部には実施例２記載の電気加熱体が取り付けられ
、７０ボルトの電圧が印加された。

回転を開始して１０分後に油回転真空ポンプを停止し密
閉室内を常圧にもどした。

なお、樹脂の注入は回転開始後約２分間で終了した。

注入した樹脂は、１５分間で硬化し、脱型できた。

成形品にはボイド、ピンホール、ひけなどは全く見られ
ずまた樹脂容器及び栓に樹脂の付着残は見られなかった
。

比較例 １ 実施例１記載の樹脂、樹脂容器及び金型を使用して１２
０℃の樹脂を注入し、１２０℃の電気乾燥機内で約８時
間加熱し、硬化させて脱型した。

成形品の上部平担面に約５朋φ、深さ約２關の円形のボ
イドが２ケ、これより小さいボイドが３ヶ見られた。

側面のひけは見られなかった。電気乾燥機は１００Ｖ、
２０ＫＷの容量で消費電力量は約６ＫＷ／ｈであった。

金型からの樹脂の溢れ出しは実施例１〜３、比較例１と
もに見られなかった。

実施例で説明したごとく、本発明では、金型空洞容積に
見合った樹脂量を樹脂容器に秤量し、栓を回転により取
り外して金型空洞容積に等しい樹脂量を注入するため、
空気との置換は十分であり、かつ金型から樹脂が溢れ出
ることもない。

また底部に電気加熱部を備え、その加熱部に回転軸上に
設けた集電環を通じて連続的に電気を供給するようにし
た金型を使用した場合には、実施例２及び比較例１で述
べたごとく、加熱硬化に使用する消費電力を約９０％以
上減少させることができ、省エネルギーという観点から
みても望ましいものである。

成形品が複雑な形状を有する場合には密閉室を真空室と
すればボイド、ピンホールなどを生ずることもない。

また遠心力の効果により増粘して流れにくくなった樹脂
を流すことができるので高温で短時間で硬化させてもひ
けを生ずることはない。

本発明によれば、硬化時間は約１５〜４０分間であり、
従来の注形法（約８〜２０時間）に比べて約８０％以上
短縮でき、生産性も高いものである。

以上述べたように本発明になる回転式樹脂注入法及び装
置は、省エネルギー高生産性という点ですぐれているば
かりでなく、その成形品も電気的、機械的にも良好なも
のを与えるすぐれた方法及び装置である。

【図面の簡単な説明】

第１図に本発明の一実施例になる回転式樹脂注入装置の
概要を示す。 符号の説明、１・・・・・・金型、２・・・・・・樹脂
注入口、３・・・・・・空気排出口、４・・・・・・固
定具、５・・・・・・回転軸、６・・・・・・回転軸の
腕部、７・・・・・・電気加熱体、８・・・・・・電線
、９・・・・・・配線、１０・・・・・・集電環、１１
・・・・・・ブラシ、１２・・・・・・樹脂容器、１３
・・・・・・樹脂吐出口、１４・・・・・・ノックピン
、１５・・・・・・栓、１６・・・・・・栓ひも、１７
・・・・・・軸受、１８・・・・・・１駆動部、１９・
・・・・・密閉室、２０・・・・・・しゆう動部、２１
・・・・・・熱風吹込口、２２°°°°°°熱風排出口
、２３・・・・・・熱風吹込口栓、２４・・・・・・熱
風排出口栓、２５・・・・・・真空排気口、２６・・・
・・・真空排気口栓、２７・・・・・・金型出入口、２
８・・・・・・金型出入口栓。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上部に樹脂注入口及び空気排出口を備えた金型と該
   金型の空洞容積以上の底部に樹脂吐出口及び回転軸の腕
   部に栓ひもで結びつけられた樹脂吐出口をふさぐ栓を備
   えた樹脂容器とを、金型の上部に樹脂容器の樹脂吐出口
   と金型の樹脂注入口を合わせて回転軸の腕部に取り付け
   、回転軸を回転させて樹脂容器を遠心力により傾けて樹
   脂容器底部の栓を取り外し、樹脂容器内の樹脂を樹脂容
   器の樹脂吐出口から金型の樹脂注入口を経て金型内に注
   入することを特徴とする回転式樹脂注入法。 ２ 密閉室内で行なうようにした特許請求の範囲第１項
   記載の回転式樹脂注入法。 ３ 密閉室を真空室又は加熱炉としてなる特許請求の範
   囲第１項又は第２項記載の回転式注入法。 ４ 上部に樹脂注入口と空気排出口を備えた金型と、底
   部に回転軸の腕部に栓ひもで結びつけられ樹脂容器を遠
   心力により傾けて取り外し可能とした栓を備えた樹脂吐
   出口を有する樹脂容器とを、樹脂容器を上にして樹脂容
   器の樹脂吐出口と金型の樹脂注入口を合わせて回転軸に
   取り付けてなる回転式樹脂注入装置。 ５ 樹脂容器を、その内面に離形剤をコーティングし、
   好ましくは底部をすりばち状樹脂容器とした特許請求の
   範囲第４項記載の回転式樹脂注入装置０ ６ 金型が、金型底部に電気刃口熱部を備えその加熱部
   に回転軸上に設けた集電環を通じて連続的に電気を供給
   するようにした金型である特許請求の範囲第４項又は第
   ５項記載の回転式樹脂注入装置。 ７ 密閉室内に設置した特許請求の範囲第４項、第５項
   又は第６項記載の回転式樹脂注入装置。 ８ 密閉室を真空室又は刃口熱炉としてなる特許請求の
   範囲第４項、第５項、第６項又は第７項記載の回転式樹
   脂注入装置。