JPH07503418A - 反応によって硬化するプラスチックをモールドキャビティに圧入する方法，該方法で使用するピル状の加圧補助材，及びこのような材料からなるホルダ - 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】 本発明は第１に、反応によって硬化するプラスチックを移送チャンバから、少な くとも１本の射出チャネル及びゲートを介してモールドキャビティに圧入する方 法に関する。該方法は移送チャンバ内のある量の加圧補助材によってプラスチッ クを加圧し、 プラスチックをモールドキャビティに圧入し、プラスチックをモールドキャビテ ィ内において加圧下で硬化させる 各段階を備えており、 加圧補助材の量がモールドキャビティのゲート近傍を押圧するのに充分なもので あることを特徴とするものである。

反応によって硬化するプラスチックという用語は、例えば、熱硬化性プラスチッ ク及び光重合可能なプラスチック、多成分プラスチックなどのプラスチックを指 すのに使用される。これらは、熱又は光を供給することにより、あるいは化学成 分と混合した後で硬化するプラスチックである。このようなプラスチックの例は 当業者に周知のものである。湿度あるいは空気によって硬化するプラスチックも これに関連して言及される。しかしながら、通常は、熱硬化性プラスチックが使 用される。

上記の方法は周知のものであり、反応によって硬化するプラスチックから各種の 成形品を生産するために使用されている。

例えば、熱硬化性プラスチックへの集積回路の封入、及びこのようなプラスチッ クからの自動車部品の生産を、これに関連して考察する。

これに関して、米国特許願事３．９１１．０７５号を参照されたい。

該明細書には、第１の熱硬化性重合材料を反応によって硬化するプラスチックと して使用する方法が記載されている。更に、廉価な第２の熱硬化性重合材料を加 圧補助材として使用する。

２つの重合材を移送チャンバから射出チャネル及びゲートを介してモールドキャ ビティ中へ一緒に圧入することにより、ゲートまでの通路が比較的廉価な熱硬化 性重合材料で充填される。

反応によって硬化するプラスチックをモールドキャビティへ圧入することは、こ れらのプラスチックの特性の結果として、硬化反応がしばしば発熱を伴うであり 、また最後まで進んでしまう反応であるため、通常はバッチ式の方法である。例 えば、熱硬化性プラスチックはこれに熱を供給することによって溶融し、次いで 、発熱反応によって硬化するプラスチックである。

結果として、熱硬化性プラスチックは保管期間が比較的短（、かっ冷所に保管し なければならない。光、空気又は湿気によって硬化するプラスチックの場合にも 、同様な保管の問題が生じる。各種の成分を互いに混合することによって硬化す る多成分プラスチックでは保管の問題は少ないが、硬化反応は混合後、最後まで 進行してしまう。

反応によって硬化するプラスチックは通常、所定量、例えばビルの形態で、例え ば熱硬化性加圧補助材とともに、射出チャネルによってモールドキャビティのゲ ートに接続されている移送チャンバに入れられる。プラスチック及び加圧補助材 は次いで、射出チャネル及びゲートを貫通するプランジャなどの助けを借りて、 モールドキャビティに圧入される。この方法によれば、例えば熱硬化性プラスチ ックの場合、プランジャ又は移送チャンバを加熱するのが有利である。プラスチ ック自体も予熱できる。

モールドキャビティにプラスチックが充填されたら、プラスチックの硬化中核モ ールドキャビティを加圧したままとしておき、存在していることがある混入空気 や湿気の結果としての気泡の形成を防止しなければならない。これは加圧補助材 を加圧することによって達成される。

加圧補助材を使用することにより、反応によって硬化するプラスチックのみを使 用した場合の多くの重要な欠陥が解決される。前記チャネル及び硬化後に移送チ ャンバに残る比較的大量の硬化したプラスチックが節減される。

加圧補助材として使用される材料は、現状では、熱硬化性プラスチック（例えば 、米国特許願第３．９１１．０７５号）に限定される。これらのプラスチックは 有用なものであると実証されているが、い（っもの重大な欠点を依然有している 。熱硬化性材料は通常、硬化後に型（モールドキャビティ、射出チャネル、及び 移送チャンバ）に対してきわめて良好な付着力を有している。

今日まで、この付着力を下げるために、離型ワックスなどの離型剤をプラスチッ クに添加しているが、例えば、集積回路等の品物にプラスチックをコーティング する場合、離型剤がこのような集積回路に対する付着を本来低下させるものであ るから、これらの添加剤は有利なものではない。

熱硬化性プラスチックは常に最後まで硬化してしまい、従って、再使用できず、 これらが比較的高価であり、環境にやさしくないプラスチックであることから問 題となる。

更に、熱硬化性プラスチックからなる加圧補助材を使用する場合、他の熱硬化性 プラスチックと共にモールドキャビティに充填する際に。混合を防止するのが困 難である。熱硬化性プラスチックは硬化前に完全に溶融してしまい、粘度の相違 はわずかである。

本発明の目的は上述の欠点に対する解決策を提供することであり、このため、加 圧補助材として、加圧下に塑性変形する材料を使用することを特徴とする。

驚くべきことに、２種類の材料を同時に加圧しながらも、モールドキャビティを 反応によって硬化するプラスチックで完全に充填し、かつ残余の空間、すなわち 、本質的にゲートの近傍にある移送チャンバ及び射出チャネル内の残余の空間を 塑性変形可能な加圧補助材で充填し、混合が本質的に発生しないようにできるこ とが判明した。更に、本発明による方法には、加圧補助材が再使用可能であり、 環境にやさしい材料から選択でいるという利点がある。

条件によっては、加圧補助材として使用される塑性変形可能な材料が熱可塑性プ ラスチックであることが好ましい。

加圧後に何らかの態様で可逆的に凝固ないし硬化する加圧補助材が好ましいこと は、明らかである。

加圧補助材として使用される塑性変形可能な材料は、熱可塑性であることが有利 である。適切な熱可塑性プラスチックは、例えば、ポリエステル、ポリエチレン 、ポリプロピレン等である。熱可塑性プラスチックの利点はこれらが再使用可能 であり、かつ型（モールドキャビティ、射出チャネル等）に対する付着力が比較 的低いことである。更に、加圧補助材に離型剤を添加しても、作成される成形品 に何の影響もないので、離型剤を添加することができる。熱可塑性プラスチック は温度上昇によって可逆的に軟化する。

使用される反応によって硬化するプラスチック、及びその使用形態に応じて、塑 性変形可能な加圧補助材をきわめて多用な態様で移送チャンバへ圧入することが できる。例えば、ピル形状のプラスチックを使用する場合、塑性変形可能な加圧 補助材もピル形状にして、熱硬化性プラスチックとともに移送チャンバへ圧入す るのが好ましい。

しかしながら、反応によって硬化するプラスチックを事前に、かつ任意選択で真 空下でホルダに入れておけることも判明した。

この場合には、ホルダを塑性変形可能な加圧補助材で作成し、プラスチックで充 填してから処理するのが有利である。ホルダには、必要に応じ、局部的に壁厚の 厚い部分を設け、モールドキャビティと移送チャンバとの間の容積を充填するの に必要な量の塑性変形可能な加圧補助材を与えられるようにするのが有利である 。もちろん、ピル形状の塑性変形可能な加圧補助材をホルダと共に移送チャンバ 内へ導入することも、あるいは補助的な塑性変形可能な加圧補助材を、反応によ って硬化するプラスチックとともにホルダに組み込むこともできる。

圧縮成形及び封止用に硬化可能な液体の射出成形法を記載しているＤＥ−Ａ−１ ８１２２１７を参照されたい。解決策が提供されている課題は、移送チャンバに 硬化可能液体を充填すると、射出成形法の速度がかなり低下すること、及びモー ルドキャビティを完全に充填する前に、移送チャンバや射出チャネルにすでに入 っていた液体が硬化してしまう危険が存在することである。この解決策は液体を 収納したパッケージを使用するものである。

このパッケージはアルミニウムφホイル又はマイラーポリエステル・ホイル製で ある。しかしながら、加圧補助材を使用することは記載されていない。

本発明は更に、本発明による方法で使用するための加圧下で塑性変形可能な材料 製のピル形状の加圧補助材を提供する。

最後に、本発明は、本発明による方法で使用するための加圧下で塑性変形可能な 材料製であり、反応によって硬化するプラスチックで充填された、あるいはこれ で充填されることが明らかに目的となっているホルダを提供する。

本発明を添付図面を参照して、詳細に説明する。

第１１図から第１ｄ図は、本発明による方法の実施例における各サブステップの 略図である。

第２図は、反応によって硬化するピル形状のプラスチックと、塑性変形可能なピ ル形状の加圧補助材の例を示している。

第３図は、肉厚の底部を有しており、反応によって硬化するプラスチックが充填 された、塑性変形可能なボウル形状の加圧補助材を示している。

第４図は本発明による加圧補助材製であり、反応によって硬化するプラスチック 及び本発明による加圧補助材粒子で充填されているバッグ形状のホルダを示して いる。

第５図は２つの個別なプラスチック成分及びある量の塑性変形可能な加圧補助材 からなる要素を示している。

第１図において、１はモールドキャビティ、２はゲート、３は射出チャネル、４ は移送チャンバを示す。１及び１１は２つの半型を略示したものである。略示し たプランジャ５及び本例では熱硬化性プラスチックからなるピル６が、移送チャ ンバ４内に配置されている。例えば、本例ではポリエチレンテレフタレートであ るポリエステルからなる加圧補助材は、ピルとプランジャとの間に組み込まれる 。加圧補助材を移送チャンバ４に配置する方法は、この場合には、あまり重要な ものではない。数個の小形のピルを供給することもできる。移送チャンバ４を周 知の方法で数個のモールドキャビティ１と接続できることも明らかである。

半型１及び１１を加熱し、プランジャ５を熱硬化性プラスチック・ピル６の方向 へ押圧すると、ピルの頂面及び底面は溶融し、第１ｂ図及び第１ｃ図で段階的に 示すように射出チャネル３及びゲート２を介してモールドキャビティ１に圧入さ れる。

２つの半型１及び１１、ならびに熱硬化性プラスチックの硬化反応の反応熱の両 方から生じる温度上昇の結果として、ポリエチレンテレフタレート・ピルは軟化 し、第１ｄ図に示すように熱硬化性プラスチックの後から射出チャネル３に圧入 される。

ポリエチレンテレフタレートの量が射出チャネル３内の空間及び移送チャンバ４ の残余空間を満たすのに充分なものとなるように、この量を選択するのは、当業 者の知識の範囲内のことである。熱硬化性プラスチック６及び加圧補助材７間の 界面がゲート２にあるか、この上流の射出チャネル３にあるか、あるいはこの下 流のモールドキャビティ１にあるかにするのが好ましいのはもちろんである。個 々の条件は関連する用途によって左右される。

第１ｄ図の状態において、モールドキャビティ１は熱硬化性プラスチック６で充 填されており、ポリエチレンテレフタレート７が存在していることにより加圧状 態に維持されているので、成形品中での気泡の形成は防止される。硬化後、金型 １．１１を開き、成形品をゲート２の個所で分離することができ、実質的にポリ エチレンテレフタレートからなる余分な残留材料は再使用できる。

本発明による加圧補助材を使用することには、射出チャネル３及び移送チャンバ ４の使用不能な残留部分を型部分１．１１から簡単に除去できるという利点もあ る。

本発明による方法を同様な問題が生じる他の分野でも使用できることは明らかで あろう。

第２図は反応によって硬化するピル９状のプラスチック、ならびに加圧下で塑性 変形可能な材料製のピル形状の加圧補助材８の斜視図を示す。

第３図はボウル形状ホルダ１Ｇの略断面図であり、該ホルダは蓋１１と厚壁底部 １２とを備え、反応によって硬化するプラスチック１３で充填されている。ホル ダ１０は、例えば、空気や湿気の侵入を防止するため真空下で導入することがで きる。このタイプの充填されたホルダ１０全体を移送チャンバに入れ、蓋を破っ てモールドキャビティ中へ圧入することによって空にすることができる。ホルダ １０が空になった場合、加圧下で塑性変形可能な材料からなるホルダ自体も、モ ールドキャビティと移送チャンバの間の空間を充填し、したがって、モールドキ ャビティを加圧状態に維持するために圧入される。

第４図はバッグ状のホルダ１３を示し、該ホルダは本発明による加圧補助材から なっていることが好ましく、また反応によって硬化するプラスチック１４及び本 発明による加圧補助材の粒子１５によって充填されている。

最後に、第５図は２成分プラスチック要素を略示しており、該要素は２つの区画 １Ｇ及び１７を有しており、これらの区画は２つの成分及びある量の本発明によ る加圧補助材１８を収納している。２つの区画１６及び１７は破壊可能な隔壁１ ９によって分離されている。移送チャンバ内で加圧補助材１８の側面に圧力がか けられると、隔壁１９は破れ、２つの成分は互いに接触し、硬化反応が生じるモ ールドキャビティ内へ圧入される。

補正書の写しく翻訳文）提出書（特許法第１８４条の８）平成６年７月２２嗜も

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. １．反応によって硬化するプラスチックを移送チャンバから、少なくとも１本の 射出チャネル及びゲートを介してモールドキャビティに圧入する方法において、 移送チャンバ内のある量の加圧補助材によってプラスチックを加圧し、 プラスチックをモールドキャビティに圧入し、プラスチックをモールドキャビテ ィ内で加圧下で硬化させる各段階を少なくとも備えており、 加圧補助材の量がモールドキャビティのゲート近傍を押圧するのに充分なもので あり、加圧補助材として、加圧下で塑性変形可能な材料を使用することを特徴と する方法。
2. ２．加圧下に、加圧補助材が反応によって硬化するプラスチックよりも高い粘度 を有していることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. ３．前記加圧補助材として使用される塑性変形可能な材料が熱可塑性プラスチッ クであることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. ４．前記塑性変形可能な材料がピル形状で移送チャンバに圧入されることを特徴 とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. ５．前記塑性変形可能な材料が反応によって硬化するプラスチック用のホルダ形 状に作成され、前記プラスチックによって充填してから該ホルダを処理できるこ とを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
6. ６．請求項１から５のいずれか一項による方法で使用される、加圧下で塑性変形 可能な材料製のピル形状の加圧補助材。
7. ７．請求項１から５のいずれか一項による方法で使用される、加圧下で塑性変形 可能な材料製であり、反応によって硬化するプラスチックで充填された、あるい は充填されるホルダ。