JPH05116170A

JPH05116170A - Ｓｒｉｍ用成形型

Info

Publication number: JPH05116170A
Application number: JP30662991A
Authority: JP
Inventors: Tooru Imanara; 徹今奈良; Shoichi Sato; 正一佐藤; Naomi Yamashita; 尚美山下
Original assignee: Mitsubishi Kasei Corp; Mitsubishi Chemical Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1991-10-25
Filing date: 1991-10-25
Publication date: 1993-05-14

Abstract

(57)【要約】【目的】繊維強化材に対する液状樹脂原料の含浸性を良
好にしたＳＲＩＭ成形用型を提供する。【構成】上型（１）及び下型（２）より成るＳＲＩＭ成
形用型（３）であって、キャビティの最後部に液状樹脂
原料の液面がキャビティの製品部分より下方になる液溜
め空間部（１０）を前記キャビティに連続して形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＳＲＩＭ（Structural
reaction injection molding ）用成形型に関するもの
であり、詳しくは、繊維強化材に対する液状樹脂原料の
含浸性を良好にしたＳＲＩＭ用成形型に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ＳＲＩＭは、反応射出成形（ＲＩＭ）を
応用した繊維強化樹脂成形体の製造技術である。図２
は、従来のＳＲＩＭ用成形型の説明図であり、ＳＲＩＭ
の実施状態を示したものである。また、図３及び図４
は、図２に示した成形型を分解して示した平面説明図で
ある。図中、（１）は上型、（２）は下型、（３）は成
形型、（４）はミキシングヘッド、（５）液状樹脂原料
吐出口、（６）はランナー形成部、（７）はゲート形成
部、（８）はキャビティ形成部、（９）液溜め空間形成
部、（１０）は液溜め空間部、（１１）は繊維強化材、
（１２）は液状樹脂原料である。

【０００３】上記のＳＲＩＭによる繊維強化樹脂成形体
の製造は、次のように行なわれる。すなわち、上型
（１）及び下型（２）より成る成形型（３）のキャビテ
ィ内に繊維強化材（１０）を載置して成形型（３）を閉
じ、次いで、上記のキャビティ内に液状樹脂原料（１
２）を注入して硬化させ、硬化完了後、成形型（３）を
開いて成形体を脱型する。上記のＳＲＩＭにおいては、
通常、ミキシングヘッド（４）により液状樹脂原料（１
２）を衝突混合させた後、ランナー及びゲートを通して
キャビティ内に注入して硬化させる。そして、液状樹脂
原料（１２）は、繊維強化材（１１）（例えばガラス繊
維マット）の中を流れることによって繊維強化材（１
１）に含浸させられる。液状樹脂原料（１２）の流れに
伴って排出される繊維強化材（１１）中の空気等は、液
溜め空間部（１０）に押し出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、実際のＳＲ
ＩＭにおいては、キャビティ内での載置を容易にする等
の観点から、キャビティの幅（液状樹脂原料の流れ方向
に対して直角方向の長さ）より僅かに幅の狭い繊維強化
材が使用される。従って、液状樹脂原料（１２）の流れ
方向からみて左右となるキャビティの端部においては、
流動抵抗が殆どないことから液状樹脂原料（１２）の流
れが速く、その先端部が他の部分より先行する傾向があ
る。そして、他の部分より先行した液状樹脂原料は、キ
ュビティー内の最後部の全面に広がり、繊維強化材（１
１）の後端部に含浸される。その結果、繊維強化材（１
１）の内部を移動中の液状樹脂原料は、その空気の排除
口を失われ、流れ状態が悪化する。斯かる理由により、
樹脂原料の未含浸部分が発生して成形不良が生じる。本
発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、その目的
は、繊維強化材に対する液状樹脂原料の含浸性を良好に
したＳＲＩＭ用成形型を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
は、上型および下型より成るＳＲＩＭ用成形型であっ
て、キャビティの最後部に液状樹脂原料の液面がキャビ
ティの製品部分より下方になる液溜め空間部を前記キャ
ビティに連続して形成して成ることを特徴とするＳＲＩ
Ｍ用成形型に存する。

【０００６】以下、本発明を添付図面に従って詳細に説
明する。図１は、本発明のＳＲＩＭ用成形型の一例の説
明図であり、ＳＲＩＭの実施状態を示したものである。
本発明の成形型（３）の基本的構成は、従来のものと同
一であり、成形型（３）は、上型（１）及び下型（２）
より成り、金属製、樹脂製のいずれを用いてもよい。そ
して、キャビティの表面は、研磨等により平滑に仕上げ
ておくことが好ましい。これは、成形体の表面平滑性や
離型性を良好にする上で重要である。

【０００７】ミキシングヘッド（４）は、操作性の点か
ら、通常、下型（２）の側面に設けられるが、必ずしも
これに限定されない。また、ランナーの長さが液状樹脂
原料（１２）を混合するのに十分である場合は、ミキシ
ングヘッド（４）は省略することも可能である。

【０００８】本発明のＳＲＩＭ用成形型の特徴は、キャ
ビティの最後部に液状樹脂原料の液面がキャビティの製
品部分より下方になる液溜め空間部（１０）を前記キャ
ビティに連続して形成した点にある。すなわち、従来の
成形型（３）の液溜め空間部（１０）は、上型（１）側
では、上方に向けて空間を確保するように設けられてい
るが、下型（２）側では、成形に際してできるだけ少量
の注入量で成形型（３）内の空気を排除できるようにす
るため、キャビティと同一面かこれよりやや上方に位置
するように設けられている。これに対し、本発明の成形
型（３）の液溜め空間部（１０）は、下型（２）側の面
を更に堀り下げることにより、液状樹脂原料（１２）の
液面がキャビティの製品部分より下方になるようにして
ある。そして、斯かる構造により、キャビティの両端部
から先行的に流れる液状樹脂原料は、液溜め空間部（１
０）に落し込まれ、その結果、当該液状樹脂原料がキャ
ビティー内の最後部の全面に広がるのが防止され、そし
て、繊維強化材（１１）の後端部に含浸されるのが防止
される。

【０００９】本発明のＳＲＩＭ用成形型（３）の液溜め
空間部（１０）は、液状樹脂原料（１２）の液面がキャ
ビティの製品部分より下方になることが重要であるが、
その大きさは、注入する液状樹脂原料の量などを考慮し
て適宜決定される。

【００１０】本発明のＳＲＩＭ用成形型（３）は、公知
のＳＲＩＭに使用され、樹脂原料の未含浸部分が殆ど存
在しない、良好な繊維強化樹脂成形体を与える。繊維強
化材（１１）を構成する補強用繊維としては、特に制限
はなく、従来公知の各種の繊維を使用することができ
る。具体的には、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アル
ミナ繊維、ボロン繊維、珪素繊維、芳香族ポリアミド繊
維、ポリエステル繊維等が挙げられる。繊維強化材（１
１）の形態としては、マット、織物等の形態が代表的で
あるが、これらを組み合わせた形態であってもよい。そ
して、マット等を構成する繊維の長さは、限定されない
が、機械的強度を高くするためには長い方が好ましい。

【００１１】液状樹脂原料（１２）としては、反応射出
成形機によって成形可能な各種の熱硬化性または熱可塑
性樹脂の原料が挙げられる。そして、これらの原料樹脂
は、一般的には、二液あるいは三液性であり、通常は、
ミキシングヘッド（４）で衝突混合されてキャビティ内
に注入され、硬化させられる。液状樹脂原料（１２）の
粘度は、型温や混合比に依存するが、混合した後、成形
型（３）内に注入する時点までは低いほど好適であり、
具体的には５０ｃｐ以下とするのが好ましい。硬化速度
は、成形型内に充填する際は遅く、充填が完了した後は
速やかに硬化反応が完結するように調整するのが好まし
い。具体的には、硬化時間として、１０分以下、好まし
くは５分以下、より好ましくは３分以下に調整するのが
よい。

【００１２】好適な熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹
脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フ
ェノール樹脂、ビスマレイミド樹脂、ウレタン樹脂、ポ
リウレア樹脂、ポリイソシアヌレート樹脂等が挙げられ
る。また、アリル、ビニル、アクリル、メタクリル型の
炭素−炭素二重結合を有するモノマーとノルボルネン型
重合性モノマー又はオリゴマーとの重合による熱硬化性
樹脂も好適である。そして、熱可塑製樹脂としては、ポ
リアミド樹脂、ポリカーボネイト樹脂等が挙げられる。
勿論、上記の各樹脂は、キャビティ内で硬化されて樹脂
となり、モノマー、プレポリマー等の状態でキャビティ
内に注入される。また、使用するモノマー等には、反応
性希釈剤、触媒、内部離型剤等の添加物を適宜添加して
もよい。

【００１３】注入方法としては、反応射出成形の常法に
より行い、温度、圧力等の操作条件は、個々の液状樹脂
原料（１２）の性状、成形体の要求性能等により適宜決
められる。注入量は、成形する成形体の体積、繊維含有
率等により決められる。成形型（３）の温度は、成形に
用いる液状樹脂原料（１２）の硬化温度により適宜決め
られる。そして、硬化完了後、成形型（３）を開いて成
形体を脱型する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。なお、以下の例におい
ては、成形型の評価のために行なったＳＲＩＭには次の
原料を使用した。

【００１５】（１）液状樹脂原料としては、以下のＡ及
びＢを用いた。Ａ：ビスフェノールＦ型ジグリシジルエーテルとグリシ
ジルメタクリレート（「ＳＹモノマーＧ」：阪本薬品社
製）とを重量比で５０対５０で混合したものＢ：メチル無水テトラヒドロフタール酸と２−エチル−
４−メチル−イミダゾールと１，１−ビス（ｔ−ブチル
パーオキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン
（「パーヘキサ３Ｍ」：日本油脂社製）とを重量比で１
０６：５：１で混合したもの（２）繊維強化材としては、縦１０１５ｍｍ、横５０５
ｍｍで目付け量１８００ｇ／ｍ²のガラス繊維マットを
用いた。た。型の温度は上型、下型とも１２０℃に保っ
た。。

【００１６】実施例１縦１０２０ｍｍ、横５１０ｍｍの大きさの盤面を有し、
深さ３ｍｍのキャビティを有する金属製の成形型におい
て、キャビティの最後部の上型側を幅３０ｍｍ、長さ５
１０ｍｍ、深さ３０ｍｍに掘り込み、更に、キャビティ
の最後部の下型側を幅３０ｍｍ、長さ５１０ｍｍ、深さ
３０ｍｍに堀り込み、液溜め空間部を形成した本発明の
成形型を構成した。

【００１７】次いで、上記のように構成された成形型の
キャビティ内に繊維強化材を載置し、上型と下型とを約
５０ｔｏｎの型締め力で型を締めた。この時、上型と下
型の間には０．５ｍｍ程度の隙間があった。次いで、型
温度を上型および下型とも１２０℃に保持し、樹脂原料
ＡとＢとを当量比で１０：８となるようにミキシングヘ
ッドにより衝突混合させて直ちにキャビティ内に注入し
た。注入量はキャビティおよび下型側に設けた空間の約
半分が充填される量とした。液状樹脂原料の硬化が完了
した後、成形型を開いて成形体を脱型した。得られた成
形体は全体に樹脂が含浸していた。

【００１８】比較例１実施例１において、下型側の堀り込みを行なわずに成形
型を構成した。上記の成形型を用いて実施例１と同様に
ＳＲＩＭを行なった。得られた成形体は、中央部に繊維
層が露出した未含浸部がみられた。

【００１９】

【発明の効果】本発明の繊維強化樹脂成形体の製造方法
を用いることにより、成形体全体に樹脂が含浸した良好
な成形体を容易に得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＳＲＩＭ用成形型の一例の説明図であ
り、ＳＲＩＭの実施状態を示したものである。

【図２】従来のＳＲＩＭ用成形型の説明図であり、ＳＲ
ＩＭの実施状態を示したものである。

【図３】図２に示した成形型を分解して示した平面説明
図である。

【図４】図２に示した成形型を分解して示した平面説明
図である。

【符号の説明】

（１）：上型（２）：下型（３）：成形型（４）：ミキシングヘッド（５）：液状樹脂原料吐出口（６）：ランナー形成部（７）：ゲート形成部（８）：キャビティ形成部（９）：液溜め空間形成部（１０）：液溜め空間部（１１）：繊維強化材（１２）：液状樹脂原料

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上型および下型より成るＳＲＩＭ用成形
型であって、キャビティの最後部に液状樹脂原料の液面
がキャビティの製品部分より下方になる液溜め空間部を
前記キャビティに連続して形成して成ることを特徴とす
るＳＲＩＭ用成形型。