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発明の名称 突部を有するフェノール樹脂成形品の製造法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平10−95024
公開日 平成10年(1998)4月14日
出願番号 特願平8−251702
出願日 平成8年(1996)9月24日
代理人
発明者 河崎 秋由
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】フェノール樹脂粉末と補強繊維を必須成分としてこれらを液中に分散させ抄造したウェブ状の成形材料であって、成形金型にそのまま仕込める形状の当該成形材料を、突部を成形するための空間を有する成形金型に仕込み、前記成形材料を加熱加圧成形して成形材料の一部を前記突部を成形するための空間に充填することを特徴とする突部を有するフェノール樹脂成形品の製造法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、突部を有するフェノール樹脂成形品の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、突部を有するフェノール樹脂成形品は、次のような技術で製造されている。まず、フェノール樹脂と補強繊維を主成分としてこれらを混合混練し、粒状の成形材料を調製する。これを、突部を成形するための空間を有する成形金型に射出成形して、突部を有する成形品とする。成形金型に射出した溶融状態のフェノール樹脂成形材料は、射出の圧力により成形空間にくまなく充填される。別の技術では、上記粒状の成形材料を、突部を成形するための空間を有する成形金型に仕込み、加熱加圧成形(圧縮成形)により突部を有する成形品とする。粒状の成形材料を成形金型に仕込むと、当該成形材料は突部を成形するための空間にも一応入り込むが、さらに成形時の圧力により成形空間にくまなく充填される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の製造法によるフェノール樹脂成形品は、本体と一体に成形した突部の強度が低く、突部は外から衝撃を受けると基部から折れやすい。例えば、図2(a)に示すように、平らな環状の成形品本体1に円柱の突部2を一体成形した成形品について考察してみる。
【0004】従来の射出成形による製造では、成形品中の補強繊維の配置は図2(b)に示すようになっている。すなわち、補強繊維3は、成形金型に射出した溶融状態のフェノール樹脂の流れ方向と交差する方向に配向する(図中、相反する方向を向いた矢印は、射出した溶融状態のフェノール樹脂の流れ方向を示している)。その結果、突部2と成形品本体1とではその中に存在する補強繊維3の配向方向が異ったものとなり、両者における補強繊維の配向方向は直交した状態となる。このような補強繊維の配置状態では、補強繊維3は突部2の基部と成形品本体1とを連結するために有効に作用していない。従って、突部2は外力を受けるとその基部から折れやすくなっている。一方、従来の圧縮成形による製造では、成形品中の補強繊維3の配置は図2(c)に示すようになっている。すなわち、補強繊維3の配置は、成形材料を成形金型に仕込んだ状態のままがほぼ維持され、全体が成形時の加圧の方向と交差した状態となる(図中、相対する方向を向いた矢印は、加圧方向を示している)。このような補強繊維の配置状態では、補強繊維3は突部2の基部と成形品本体1とを連結するために有効に作用していない。従って、突部2は外力を受けるとその基部から折れやすくなっている。
【0005】本発明が解決しようとする課題は、圧縮成形により突部を有するフェノール樹脂成形品を製造するに当たり、突部の強度を十分に確保することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明に係る方法では、フェノール樹脂粉末と補強繊維を必須成分としてこれらを液中に分散させ抄造したウェブ状の成形材料を使用する。成形金型にそのまま仕込める形状の当該成形材料を、突部を成形するための空間を有する成形金型に仕込み、加熱加圧成形(圧縮成形)して成形材料の一部を前記突部を成形するための空間に充填する。
【0007】抄造によるウェブ状の成形材料は、補強繊維がウェブの面方向に配向している。この成形材料は圧縮成形時に流動しにくく、補強繊維の配向は成形後も成形材料のときの状態がほぼ維持される。すなわち、成形品中の補強繊維のほとんどは、成形品本体1の面方向に配向している。但し、成形金型の突部2を成形するための空間へは、成形材料は成形時の圧力により徐々に流動して充填される。従って、図1に示すように、突部2の基部から突部2の先端にかけての部分においては、成形品中の補強繊維3の配向方向は、成形品本体1の面方向から突部2の高さ方向へ徐々に変化していく。突部2の基部では、成形品本体1と突部2を連結するように補強繊維が配向しているので、突部2の強度が大きくなっている。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明に係る方法を実施するに当たり、フェノール樹脂粉末は、粒子径1〜100μmのものが適当であるが、抄造するときに分散させることができれば特に限定するものではない。補強繊維は、ガラス繊維、アラミド繊維等である。抄造に際しては、他の充填材や添加剤を適宜配合してもよい。成形材料の抄造は、フェノール樹脂粉末と補強繊維を必須成分としてこれらを水中に分散させて行なう。これらを金網上に漉くことにより、ウェブ状の成形材料を抄造する。抄造後に水分を切り、成形金型にそのまま仕込むことができる所定形状に打ち抜いて乾燥する。このように用意した成形材料を、突部を成形するための空間を有する成形金型に仕込んで圧縮成形する。成形金型に仕込んだ前記成形材料は、そのままでは突部を成形するための空間に充填されず、成形時の圧力により初めて突部を成形するための空間に充填されるので、その分を見込んで所定の仕上がり形状になるように仕込量を調整する。
【0009】
【実施例】
実施例フェノール樹脂粉末(粒径1〜20μm,鐘紡製「ベルパールS890」)とガラス繊維(繊維径9μm,繊維長6mm)とアラミド繊維(繊維径5〜20μm,繊維長2mm)を重量比で35/60/5の配合割合で水に分散させ、これを抄造して、ウェブ状の成形材料を準備した。尚、抄造後に乾燥して水分を除去した成形材料は、厚さ6mm、単位重量1450g/m2である。前記乾燥は、フェノール樹脂の硬化反応が進まない温度範囲(常温)で行なった。外径68mm,穴径58mmの環状に打抜き加工した上記の成形材料を、突部を成形するための空間を有する成形金型に仕込んで圧縮成形して、図2(a)に示す突部を有する平らな環状の成形品を製造した。成形条件は、温度200℃,圧力500kg/cm2である。製造した成形品は、成形品本体1部分の外径70mm,穴径56mm,厚さ3mmで、突部2の外径5mm,高さ3mmである。
【0010】従来例1フェノール樹脂とガラス繊維(繊維径9μm,繊維長6mm)とアラミド繊維(繊維径5〜20μm,繊維長2mm)を重量比で35/60/5の配合割合で混合混練し、粒状の成形材料とした。これを射出成形して上記実施例と同寸法の成形品を製造した。
【0011】従来例2従来例1の成形材料を圧縮成形して、上記実施例と同寸法の成形品を製造した。成形条件は、温度200℃,圧力500kg/cm2である。
【0012】上記実施例ならびに従来例における成形品の突部の強度を評価した結果を表1に示す。評価方法は、図3に示すように、突部2を台座4の縁に引っかけて成形品本体1の縁に荷重をかけ、突部2のせん断破壊強度を測定するものである。
【0013】
【表1】

【0014】
【発明の効果】上述のように、本発明に係る方法により突部を有するフェノール樹脂成形品を製造すると、突部の基部から突部の先端にかけての部分では、成形品中の補強繊維の配向方向が、成形品本体の面方向から突部の高さ方向へ徐々に変化した状態となる。その結果、突部の基部では、成形品本体と突部を連結するように補強繊維が配向するので、突部の強度を大きくすることができる。




 

 


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