JPS6178612A - 繊維強化樹脂注型品の製造方法およびそのための装置 - Google Patents
繊維強化樹脂注型品の製造方法およびそのための装置Info
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- JPS6178612A JPS6178612A JP20044784A JP20044784A JPS6178612A JP S6178612 A JPS6178612 A JP S6178612A JP 20044784 A JP20044784 A JP 20044784A JP 20044784 A JP20044784 A JP 20044784A JP S6178612 A JPS6178612 A JP S6178612A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、繊維強化樹脂注型品の製造方法およびそのた
めの装置に関し、更に詳しくは、均一に、しかも高密度
で樹脂マトリックスに繊維強化材が充填され、その結果
良好な機械的特性および電気的特性ををする樹脂注型品
を製造する方法および装置に関する。
めの装置に関し、更に詳しくは、均一に、しかも高密度
で樹脂マトリックスに繊維強化材が充填され、その結果
良好な機械的特性および電気的特性ををする樹脂注型品
を製造する方法および装置に関する。
近年、電気部品として樹脂注型品が多用されており、そ
の機械的強度を高めるために種々の検討がなされている
。中でも、注型樹脂にガラス繊維などの繊維強化材を充
填した、所謂繊維強化（Ｈ脂注型品が注目を集めている
。
の機械的強度を高めるために種々の検討がなされている
。中でも、注型樹脂にガラス繊維などの繊維強化材を充
填した、所謂繊維強化（Ｈ脂注型品が注目を集めている
。
一般に使用される繊維強化材の１つとして、例えば、短
繊維強化材がある。これはチョツプドストランドと呼ば
れるもので、繊維径５〜１５μｍの単繊維（モノフィラ
メント）をバインダにより数百本程度集束させ一定の長
さに切断したものである。したがって、これを注型樹脂
に充填する場合には、その繊維長を破壊することなく集
束を単繊維に解離させて、樹脂と繊維との界面接触面積
を太き（とることが必要である。
繊維強化材がある。これはチョツプドストランドと呼ば
れるもので、繊維径５〜１５μｍの単繊維（モノフィラ
メント）をバインダにより数百本程度集束させ一定の長
さに切断したものである。したがって、これを注型樹脂
に充填する場合には、その繊維長を破壊することなく集
束を単繊維に解離させて、樹脂と繊維との界面接触面積
を太き（とることが必要である。
かかる短繊維強化材を樹脂に充填するための方法として
は、主として次の２つがあげられる。すなわち、（１）
樹脂と繊維強化材とを混練したのち、これらを金型へ流
し込んで硬化させる方法、および（２）金型内に予め繊
維強化材を充填しておき、そこへ真空下で樹脂を含浸さ
せたのち硬化させる方法である。
は、主として次の２つがあげられる。すなわち、（１）
樹脂と繊維強化材とを混練したのち、これらを金型へ流
し込んで硬化させる方法、および（２）金型内に予め繊
維強化材を充填しておき、そこへ真空下で樹脂を含浸さ
せたのち硬化させる方法である。
上記（１）の方法においては、混線工程により、短繊維
が単繊維にほぐれ樹脂と均一に混合されるものの、その
ために逆に樹脂の粘度が増大して金型内への流し込みが
困難になる。従って、金型への流し込みに充分な低粘度
を保持しようとすると、繊維強化材の充填量を通常数％
以下に抑える必要があり、その結果、充分な機械的強度
を得ることができない。更に、混練時に樹脂内に抱き込
まれた気泡を除去することが困難である。注型品に気泡
が内在すると、とくに高電圧絶縁用部品として用いる場
合、コロナ放電の原因となり絶縁破壊電圧を著しく低下
させる。
が単繊維にほぐれ樹脂と均一に混合されるものの、その
ために逆に樹脂の粘度が増大して金型内への流し込みが
困難になる。従って、金型への流し込みに充分な低粘度
を保持しようとすると、繊維強化材の充填量を通常数％
以下に抑える必要があり、その結果、充分な機械的強度
を得ることができない。更に、混練時に樹脂内に抱き込
まれた気泡を除去することが困難である。注型品に気泡
が内在すると、とくに高電圧絶縁用部品として用いる場
合、コロナ放電の原因となり絶縁破壊電圧を著しく低下
させる。
一方、（２）の方法にあっては、単繊維にほぐした状態
の繊維強化材のカサ密度が非常に小さいため、結局充分
な重量を充填することができない。
の繊維強化材のカサ密度が非常に小さいため、結局充分
な重量を充填することができない。
又、該繊維強化材に樹脂を含浸させたのち、樹脂を加熱
硬化させる過程で、樹脂の粘度が低下するため、樹脂マ
トリックス内で繊維強化材が沈降してしまい、注型品が
均一に強化されないという問題がある。そこで、この方
法は注型品の部分的な補強に使用されるにとどまってい
る。
硬化させる過程で、樹脂の粘度が低下するため、樹脂マ
トリックス内で繊維強化材が沈降してしまい、注型品が
均一に強化されないという問題がある。そこで、この方
法は注型品の部分的な補強に使用されるにとどまってい
る。
本発明はかかる従来の問題点を解消し、繊維強化材が均
一に、且つ、高密度に充填されており、しかも、気泡な
どが残存せず、結果として機械的強度および電気絶縁性
の良好な繊維強化（Ｈ脂庄型品を製造する方法およびそ
のための装置の提供を目的とする。
一に、且つ、高密度に充填されており、しかも、気泡な
どが残存せず、結果として機械的強度および電気絶縁性
の良好な繊維強化（Ｈ脂庄型品を製造する方法およびそ
のための装置の提供を目的とする。
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究を重
ねた結果、従来の問題を解消するためには、先ず、樹脂
に集束状態の繊維強化材を充填し、次いで、該樹脂組成
物に該集束を単繊維に解離させるような外力を加え、し
かるのち注型することとなせばよいとの着想を得た。
ねた結果、従来の問題を解消するためには、先ず、樹脂
に集束状態の繊維強化材を充填し、次いで、該樹脂組成
物に該集束を単繊維に解離させるような外力を加え、し
かるのち注型することとなせばよいとの着想を得た。
すなわち、本発明の繊維強化樹脂注型品の製造方法は、
繊維強化材に樹脂を含浸させて得られた樹脂組成物にせ
ん断応力を加えながら、該樹脂組成物を金型内に導入し
、しかるのち、該樹脂組成物を加熱硬化させることを特
徴とし、そのための装置は、減径された吐出口を具備し
、繊維強化材に注型用樹脂を含浸させるための含ｌ是槽
と、該吐出口を介して該含浸槽と着脱自在に連通接続さ
れた金型と、含浸槽内の樹脂組成物を該吐出口を通して
金型内に加圧移送する加圧手段とを備えたことを特徴と
する。
繊維強化材に樹脂を含浸させて得られた樹脂組成物にせ
ん断応力を加えながら、該樹脂組成物を金型内に導入し
、しかるのち、該樹脂組成物を加熱硬化させることを特
徴とし、そのための装置は、減径された吐出口を具備し
、繊維強化材に注型用樹脂を含浸させるための含ｌ是槽
と、該吐出口を介して該含浸槽と着脱自在に連通接続さ
れた金型と、含浸槽内の樹脂組成物を該吐出口を通して
金型内に加圧移送する加圧手段とを備えたことを特徴と
する。
本発明方法を通用して有用な注型樹脂としては繊維に対
する含ｌ是性が良好な樹脂であればとくに限定されるも
のではないか、例えばエポキシ樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂などがあげられ
る。
する含ｌ是性が良好な樹脂であればとくに限定されるも
のではないか、例えばエポキシ樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂などがあげられ
る。
又、使用する繊維強化材としては、集束したガラス短繊
維（ガラスチョツプドストランド）が好ましい。
維（ガラスチョツプドストランド）が好ましい。
次いで、図面を参照しながら本発明を更に詳述する。
図は、本発明の繊維強化樹脂注型品の製造装置の一例を
模式的に示したものである。この製造装置は、含／ｆ槽
ｌ、金型２および含浸槽１から金型２への注型ＩＨ脂を
加圧移送するための加圧手段３とから成る。含ｌ是槽１
は基部１ａと減径された吐出口１ｃを有する蓋部ｉｂと
から成っている。金型２は含浸槽ｌの吐出口１ａに着脱
自在、且つ気書に連通接続されている。そして、含を是
槽１および金型２の周囲には、それぞれ加熱ヒーター４
および５が配設されている。又、９は加圧手段３により
含浸槽２内を上下方向に摺動し、かつ含？ｆｋ １ｍ１
を上下室１ｄ、ｌｅに分画するプランジャである。含浸
槽１の下室１ｅは通路６により加圧手段、例えばダイヤ
フラムポンプ３と連通し、更に、含浸槽１の上室１ｄ、
下室１ｅの双方が、通路７により図示しない真空排気装
置に連通されている。
模式的に示したものである。この製造装置は、含／ｆ槽
ｌ、金型２および含浸槽１から金型２への注型ＩＨ脂を
加圧移送するための加圧手段３とから成る。含ｌ是槽１
は基部１ａと減径された吐出口１ｃを有する蓋部ｉｂと
から成っている。金型２は含浸槽ｌの吐出口１ａに着脱
自在、且つ気書に連通接続されている。そして、含を是
槽１および金型２の周囲には、それぞれ加熱ヒーター４
および５が配設されている。又、９は加圧手段３により
含浸槽２内を上下方向に摺動し、かつ含？ｆｋ １ｍ１
を上下室１ｄ、ｌｅに分画するプランジャである。含浸
槽１の下室１ｅは通路６により加圧手段、例えばダイヤ
フラムポンプ３と連通し、更に、含浸槽１の上室１ｄ、
下室１ｅの双方が、通路７により図示しない真空排気装
置に連通されている。
更に、通路７の途中には該通路内の圧を大気中に開放す
るための通路８が設けられている。そして各通路にはそ
れぞれバルブ６ａ、７ａ、７ｂ、７Ｃおよび８ａが配設
されている。
るための通路８が設けられている。そして各通路にはそ
れぞれバルブ６ａ、７ａ、７ｂ、７Ｃおよび８ａが配設
されている。
かかる製造装置においては、吐出口ＩＣの径を適正に選
ぶことが望ましく、繊維強化材として使用されるがガラ
スチョツプドストラン１′の繊維長の１〜２．５倍程度
であることが好ましい。吐出口の径があまりに小さいと
、注型樹脂の通過時に解離した単繊維が吐出口内で絡ま
り合って吐出口を閉塞し、逆に核種が大き過ぎると、樹
脂組成物に対して効果的なせん断応力が作用せず 短繊
維が単繊維に解離しないまま金型へ移送されてしまうの
で好ましくない。したがって、大径の吐出口を使用する
場合は、上記範囲の径を有する吐出口を適宜数組み合わ
せて１つにまとめたものを吐出口とすればよい。更に、
該吐出口にテーパをつけて（Ｈ脂の移送方向に向かって
先細り状となるようにすれば、絞り込みにより移送時の
短繊維の解離に対し一層効果的である。
ぶことが望ましく、繊維強化材として使用されるがガラ
スチョツプドストラン１′の繊維長の１〜２．５倍程度
であることが好ましい。吐出口の径があまりに小さいと
、注型樹脂の通過時に解離した単繊維が吐出口内で絡ま
り合って吐出口を閉塞し、逆に核種が大き過ぎると、樹
脂組成物に対して効果的なせん断応力が作用せず 短繊
維が単繊維に解離しないまま金型へ移送されてしまうの
で好ましくない。したがって、大径の吐出口を使用する
場合は、上記範囲の径を有する吐出口を適宜数組み合わ
せて１つにまとめたものを吐出口とすればよい。更に、
該吐出口にテーパをつけて（Ｈ脂の移送方向に向かって
先細り状となるようにすれば、絞り込みにより移送時の
短繊維の解離に対し一層効果的である。
一方、加圧手段３の圧力は、移送される樹脂組成物の粘
度にもよるが、比較的低圧力、例えば０．５〜５にｇ
／ ｃｔＡ程度でよい。
度にもよるが、比較的低圧力、例えば０．５〜５にｇ
／ ｃｔＡ程度でよい。
繊維強化樹脂注型品を製造するためには、先ず、バルブ
を全て閉じた状態でプランジャ９を含浸槽ｌの下方に移
動し、注型樹脂と繊維強化材とを上室１ｄに入れ加熱ヒ
ータ４で保温しつつ、該樹脂の粘度を所定の値に保持す
る。次いで、含浸槽１と金型２とを接続し、バルブ７ａ
、７ｂ、７ｃを開いて含浸槽１内で真空含浸を行う。こ
のとき、金型２も加熱ヒータ５により含？ｊｔ−Ｗ１１
よりも若干高めに（ｌｆＡしておく。しかるのち、バル
ブ７ａ。
を全て閉じた状態でプランジャ９を含浸槽ｌの下方に移
動し、注型樹脂と繊維強化材とを上室１ｄに入れ加熱ヒ
ータ４で保温しつつ、該樹脂の粘度を所定の値に保持す
る。次いで、含浸槽１と金型２とを接続し、バルブ７ａ
、７ｂ、７ｃを開いて含浸槽１内で真空含浸を行う。こ
のとき、金型２も加熱ヒータ５により含？ｊｔ−Ｗ１１
よりも若干高めに（ｌｆＡしておく。しかるのち、バル
ブ７ａ。
７ｂ、７ｃを閉じ、ハルプロａを開いて、ダイヤフラム
ポンプ３からの圧力により含浸槽１内のプランジャ９を
押し上げ、これにより樹脂組成物が吐出口１ｃから金型
２内に移送される。このとき、１封脂組成物は吐出口１
ｃ通過時にせん断応力を受け、咳せん断応力によって樹
脂組成物中の集束短繊維がＲ繊維にｉｖ離しながら金型
２内へ注入される。次いで、ハルプロａを閉し、バルブ
７ａ、７ｃ、３ａを開いて金型２内を常圧にもどしてか
ら接金型２を取り外し、所定の硬化条件で加熱硬化さ゛
せて目的とする１封脂注型品を得る。
ポンプ３からの圧力により含浸槽１内のプランジャ９を
押し上げ、これにより樹脂組成物が吐出口１ｃから金型
２内に移送される。このとき、１封脂組成物は吐出口１
ｃ通過時にせん断応力を受け、咳せん断応力によって樹
脂組成物中の集束短繊維がＲ繊維にｉｖ離しながら金型
２内へ注入される。次いで、ハルプロａを閉し、バルブ
７ａ、７ｃ、３ａを開いて金型２内を常圧にもどしてか
ら接金型２を取り外し、所定の硬化条件で加熱硬化さ゛
せて目的とする１封脂注型品を得る。
尚、上記工程において、金型２内へ樹脂組成物を注入し
たのち、接金型２を取り外すことなく、加圧状態を保持
したまま接金型２を加熱する、所謂加圧ゲル化法により
ｆ！ｆ脂注型品を製造することも可能である。
たのち、接金型２を取り外すことなく、加圧状態を保持
したまま接金型２を加熱する、所謂加圧ゲル化法により
ｆ！ｆ脂注型品を製造することも可能である。
〔発明の実施例〕
図に示した装置および上述した工程により、繊維強化（
Ｈ脂注型品を製造した。すなわち、エピコート８２８
（商品名ニジエル社製；エボキン当量＋８０）
・・・４００重量部酸無水物系硬化剤ＨＮ２２００
（商品名：日立化成社製） ・・・３２
０重量部結晶性シリカ ・・・３６０重量
部硬化促進剤（Ｎ、Ｎ−ジメチルヘンシルアミン）
・・・ １重量部から成る
樹脂組成物６００重量部に対し、ガラス短繊維強化材（
商品名ニガラスチョツプドストランドＲＥＳ−０６８Ｍ
５ ；日本板硝子製；集束本数４００本、ＩＪ！ｌ維長
６ｍｍ）４２０重量部（すなわち、ガラス繊維の含有率
約４０Ｍ量％）を使用し、下記の条件で注型品を製造し
た。
Ｈ脂注型品を製造した。すなわち、エピコート８２８
（商品名ニジエル社製；エボキン当量＋８０）
・・・４００重量部酸無水物系硬化剤ＨＮ２２００
（商品名：日立化成社製） ・・・３２
０重量部結晶性シリカ ・・・３６０重量
部硬化促進剤（Ｎ、Ｎ−ジメチルヘンシルアミン）
・・・ １重量部から成る
樹脂組成物６００重量部に対し、ガラス短繊維強化材（
商品名ニガラスチョツプドストランドＲＥＳ−０６８Ｍ
５ ；日本板硝子製；集束本数４００本、ＩＪ！ｌ維長
６ｍｍ）４２０重量部（すなわち、ガラス繊維の含有率
約４０Ｍ量％）を使用し、下記の条件で注型品を製造し
た。
吐出口： １５ｍｍφ
樹脂組成物粘度： ２ＣＰ以下
注入圧力＝ ２〜３ｋｇ／ｃ＋＋１
硬化温度＝ １２０℃
こうして得られた注型品はその表面、内部共に気ｌ包が
存在することなく、又、引張強度は １５．８Ｋ ｇ
／ ｍ ｔｒｉ、 ＪＩＳ Ｋ６９１１に準じて絶縁破
壊電圧は、２１．７ＫＶ／ｍｍであった。
存在することなく、又、引張強度は １５．８Ｋ ｇ
／ ｍ ｔｒｉ、 ＪＩＳ Ｋ６９１１に準じて絶縁破
壊電圧は、２１．７ＫＶ／ｍｍであった。
尚、比較のため、上記組成の樹脂組成物を使用し、ガラ
ス短繊維強化材を充填しない点を除いては実施例と全く
同様にして注型品を製造した。得られた注型品の引張強
度は８．４Ｋｇ／ｍｍ、絶縁破壊電工は２２ＫＶ／ｍｍ
であった。
ス短繊維強化材を充填しない点を除いては実施例と全く
同様にして注型品を製造した。得られた注型品の引張強
度は８．４Ｋｇ／ｍｍ、絶縁破壊電工は２２ＫＶ／ｍｍ
であった。
以上の説明から明らかなように、本発明方法および装置
によれば、繊維強化材を高密度にしかも均一に含斉し、
絶縁破壊の低下を来すことなくその機賊的強度が非常に
高い繊維強化樹脂注型品を容易に製造することができる
ため、その工業的価（直は極めて大である。
によれば、繊維強化材を高密度にしかも均一に含斉し、
絶縁破壊の低下を来すことなくその機賊的強度が非常に
高い繊維強化樹脂注型品を容易に製造することができる
ため、その工業的価（直は極めて大である。
図は、本発明の繊維強化樹脂注型品の製造装置の一例を
模式的に示した概略図である。 ■・・・含ｌ是槽、１ｃ・・・吐出口、２・・・金型、
３・・・加圧手段（ダイヤフラムポンプ）３９・・・プ
ランジャ。
模式的に示した概略図である。 ■・・・含ｌ是槽、１ｃ・・・吐出口、２・・・金型、
３・・・加圧手段（ダイヤフラムポンプ）３９・・・プ
ランジャ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、繊維強化材に樹脂を含浸させて得られた樹脂組成物
にせん断応力を加えながら該樹脂組成物を金型内に導入
し、しかるのち、該樹脂組成物を加熱硬化させることを
特徴とする繊維強化樹脂注型品の製造方法。 ２、減径された吐出口を具備し、繊維強化材に注型用樹
脂を含浸させるための含浸槽と、該吐出口を介して該含
浸槽と着脱自在に連通接続された金型と、含浸槽内の樹
脂組成物を該吐出口を通して金型内に加圧移送する加圧
手段とを備えたことを特徴とする繊維強化樹脂注型品の
製造装置。 ３、該繊維強化材が集束ガラス短繊維である特許請求の
範囲第２項記載の繊維強化樹脂注型品の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20044784A JPS6178612A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 繊維強化樹脂注型品の製造方法およびそのための装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20044784A JPS6178612A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 繊維強化樹脂注型品の製造方法およびそのための装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6178612A true JPS6178612A (ja) | 1986-04-22 |
Family
ID=16424450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20044784A Pending JPS6178612A (ja) | 1984-09-27 | 1984-09-27 | 繊維強化樹脂注型品の製造方法およびそのための装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6178612A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001328125A (ja) * | 2000-05-23 | 2001-11-27 | Landes Kk | プレパックドポリマーコンクリートの製造方法 |
| JP2009172867A (ja) * | 2008-01-24 | 2009-08-06 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 成形材料注入装置 |
-
1984
- 1984-09-27 JP JP20044784A patent/JPS6178612A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001328125A (ja) * | 2000-05-23 | 2001-11-27 | Landes Kk | プレパックドポリマーコンクリートの製造方法 |
| JP2009172867A (ja) * | 2008-01-24 | 2009-08-06 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 成形材料注入装置 |
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