特開2024-147870樹脂のイオン粘度測定装置及び樹脂のイオン粘度測定方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024147870
(43)【公開日】2024-10-17
(54)【発明の名称】樹脂のイオン粘度測定装置及び樹脂のイオン粘度測定方法
(51)【国際特許分類】
G01N 11/00 20060101AFI20241009BHJP
G01N 11/06 20060101ALI20241009BHJP
【ＦＩ】
G01N11/00 C
G01N11/06 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023060566
(22)【出願日】2023-04-04
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002941
【氏名又は名称】弁理士法人ぱるも特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】岡部 有紀
(57)【要約】
【課題】少量の評価対象樹脂を用いて金型の内面から離れた、樹脂の内部のイオン粘度を測定できる樹脂のイオン粘度測定装置及び樹脂のイオン粘度測定方法を提供する。
【解決手段】樹脂のイオン粘度測定装置１００は、ヒータ６が組み込まれた第１伝熱板１Ａおよび第１伝熱板１Ａと向かい合わせに、第１伝熱板１Ａと間隔を開けて配置された第２伝熱板１Ｂと、第１伝熱板１Ａの中央の開口部１Ｋの内部に組み込まれ、第２伝熱板１Ｂ側に突出する突出部３Ｔの先端に、第１伝熱板１Ａと第２伝熱板１Ｂとの間に配置された評価対象としての樹脂２の誘電特性を測定する測定面３ＵＳを有し、側面３ａを断熱材５で覆われた第１誘電センサ３と、第１誘電センサ３によって測定した測定面３ＵＳを覆う樹脂２の誘電特性から樹脂２のイオン粘度を算出するイオン粘度測定部４とを備える。
【選択図】図１
【解決手段】樹脂のイオン粘度測定装置１００は、ヒータ６が組み込まれた第１伝熱板１Ａおよび第１伝熱板１Ａと向かい合わせに、第１伝熱板１Ａと間隔を開けて配置された第２伝熱板１Ｂと、第１伝熱板１Ａの中央の開口部１Ｋの内部に組み込まれ、第２伝熱板１Ｂ側に突出する突出部３Ｔの先端に、第１伝熱板１Ａと第２伝熱板１Ｂとの間に配置された評価対象としての樹脂２の誘電特性を測定する測定面３ＵＳを有し、側面３ａを断熱材５で覆われた第１誘電センサ３と、第１誘電センサ３によって測定した測定面３ＵＳを覆う樹脂２の誘電特性から樹脂２のイオン粘度を算出するイオン粘度測定部４とを備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ヒータが組み込まれた第１伝熱板および前記第１伝熱板と向かい合わせに、前記第１伝熱板と間隔を開けて配置された第２伝熱板と、
前記第１伝熱板の中央の開口部の内部に組み込まれ、前記第２伝熱板側に突出する突出部の先端に、前記第１伝熱板と前記第２伝熱板との間に配置された評価対象としての樹脂の誘電特性を測定する測定面を有し、側面を断熱材で覆われた第１誘電センサと、
前記第１誘電センサによって測定した前記測定面を覆う前記樹脂の誘電特性から前記樹脂のイオン粘度を算出するイオン粘度測定部とを備える樹脂のイオン粘度測定装置。
前記第１伝熱板の中央の開口部の内部に組み込まれ、前記第２伝熱板側に突出する突出部の先端に、前記第１伝熱板と前記第２伝熱板との間に配置された評価対象としての樹脂の誘電特性を測定する測定面を有し、側面を断熱材で覆われた第１誘電センサと、
前記第１誘電センサによって測定した前記測定面を覆う前記樹脂の誘電特性から前記樹脂のイオン粘度を算出するイオン粘度測定部とを備える樹脂のイオン粘度測定装置。
【請求項2】
基準となる樹脂の硬化過程における経過時間と、前記基準となる樹脂のイオン粘度の変化を示す基準波形と、
評価対象の樹脂の硬化時における経過時間と、前記評価対象の樹脂のイオン粘度の変化を示す波形とを重ねて表示する表示部を有する請求項１に記載の樹脂のイオン粘度測定装置。
評価対象の樹脂の硬化時における経過時間と、前記評価対象の樹脂のイオン粘度の変化を示す波形とを重ねて表示する表示部を有する請求項１に記載の樹脂のイオン粘度測定装置。
【請求項3】
前記断熱材は、前記開口部の内部において前記第１誘電センサの側面と前記第１伝熱板との間に配置された第１断熱材と、前記第１誘電センサの前記突出部の側面を覆い、交換可能な第２断熱材とを有する請求項２に記載の樹脂のイオン粘度測定装置。
【請求項4】
前記第２伝熱板は、前記第１伝熱板と対向する面と面一に埋め込まれた、第２誘電センサを備える請求項２に記載の樹脂のイオン粘度測定装置。
【請求項5】
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板の間に、前記第１誘電センサの前記突出部を取り囲む範囲に配置された枠部材を有する請求項２に記載の樹脂のイオン粘度測定装置。
【請求項6】
前記第１誘電センサの側面と、前記枠部材の内側面の間の距離は一定である請求項５に記載の樹脂のイオン粘度測定装置。
【請求項7】
前記枠部材は、上面に前記枠部材の内側空間から外側空間に繋がる溝を有する請求項６に記載の樹脂のイオン粘度測定装置。
【請求項8】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の樹脂のイオン粘度測定装置を使った樹脂のイオン粘度測定方法であって、
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板とを加熱する工程と、
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板の間に前記樹脂を投入する工程と、
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板少なくとも一方を移動して、前記樹脂の中央部に前記第１誘電センサの測定面を埋め込んで前記樹脂のイオン粘度を測定する工程とを有する樹脂のイオン粘度測定方法。
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板とを加熱する工程と、
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板の間に前記樹脂を投入する工程と、
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板少なくとも一方を移動して、前記樹脂の中央部に前記第１誘電センサの測定面を埋め込んで前記樹脂のイオン粘度を測定する工程とを有する樹脂のイオン粘度測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、樹脂のイオン粘度測定装置及び樹脂のイオン粘度測定方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
一般に、成形用の熱硬化性樹脂は、製造ロット間の物性のばらつきなどに基因して、成形不良が発生することがある。成形品質に影響を与える物性の一つとして、樹脂の粘度がある。樹脂の粘度が不適当である場合、これが、成形品にボイドを発生させたり、樹脂の未充填を引き起こしたり、インサート品の変形等の成形不良を引き起こしたりする要因となりうる。
【0003】
一般的に、熱硬化性樹脂には、フィラーと呼ばれる充填材が混合されている。そのため、フィラーのサイズ、充填量、成形条件等に影響を受けて、金型に接する部分と樹脂の中央部に位置する部分では、熱硬化性樹脂の樹脂とフィラーの混合状態が異なる場合がある。また、金型の内面からの伝熱により、樹脂の粘度変化が促進されるため、金型内部の樹脂の内、中央部の樹脂の粘度変化が、最も遅いと考えられる。
【0004】
熱硬化性樹脂の物性のばらつきを把握する上では、最も金型内面から離れた中央部、かつ、樹脂とフィラーの混合状態が異なる成形品の内部の粘度を評価することが望ましい。樹脂の粘度を評価する方法として、例えば、特許文献１、２に記載される技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特許第３８４２８６８号公報
【特許文献2】特開平９－２６７３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１は、金型内の樹脂流路における樹脂の圧力を測定し、この圧力に基づいて粘度を計算し、この計算された粘度を基準粘度と比較して、成形品の良否判別または成形条件の制御を行うものである。この場合、成形機に樹脂を投入する必要があるため、樹脂の粘度を測定するためには、成形機に多くの樹脂を投入する必要がある。すなわち、無駄になる樹脂が多いという課題があった。また、樹脂の粘度を測定するために、粘度の関係式を用いるため、粘度の関係式に適した樹脂流路としなければならないという制約があった。
【0007】
また、特許文献２は、熱硬化性樹脂を含む材料の誘電率を検出する誘電率センサを装備し、さらに、この誘電率センサの検出信号に基づいて成形材料のイオン粘度を評価するものであるが、センサ表面に位置する材料のイオン粘度を測定している。
【0008】
特許文献２では、フィラーの分布、比率が異なる、物性のばらつきが大きいと考えられる樹脂内部のイオン粘度を測定することがそもそもできないという課題があった。
【0009】
本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、少量の評価対象樹脂を用いて金型の内面から離れた、樹脂の内部のイオン粘度を測定できる樹脂のイオン粘度測定装置及び樹脂のイオン粘度測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
ヒータが組み込まれた第１伝熱板および前記第１伝熱板と向かい合わせに、前記第１伝熱板と間隔を開けて配置された第２伝熱板と、
前記第１伝熱板の中央の開口部の内部に組み込まれ、前記第２伝熱板側に突出する突出部の先端に、前記第１伝熱板と前記第２伝熱板との間に配置された評価対象としての樹脂の誘電特性を測定する測定面を有し、側面を断熱材で覆われた第１誘電センサと、
前記第１誘電センサによって測定した前記測定面を覆う前記樹脂の誘電特性から前記樹脂のイオン粘度を算出するイオン粘度測定部とを備えるものである。
また本願に開示される樹脂のイオン粘度測定方法は、
前記樹脂のイオン粘度測定装置を使った樹脂のイオン粘度測定方法であって、
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板とを加熱する工程と、
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板の間に前記樹脂を投入する工程と、
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板少なくとも一方を移動して、前記樹脂の中央部に前記誘電センサの測定面を埋め込んで前記樹脂のイオン粘度を測定する工程とを有するものである。
前記第１伝熱板の中央の開口部の内部に組み込まれ、前記第２伝熱板側に突出する突出部の先端に、前記第１伝熱板と前記第２伝熱板との間に配置された評価対象としての樹脂の誘電特性を測定する測定面を有し、側面を断熱材で覆われた第１誘電センサと、
前記第１誘電センサによって測定した前記測定面を覆う前記樹脂の誘電特性から前記樹脂のイオン粘度を算出するイオン粘度測定部とを備えるものである。
また本願に開示される樹脂のイオン粘度測定方法は、
前記樹脂のイオン粘度測定装置を使った樹脂のイオン粘度測定方法であって、
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板とを加熱する工程と、
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板の間に前記樹脂を投入する工程と、
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板少なくとも一方を移動して、前記樹脂の中央部に前記誘電センサの測定面を埋め込んで前記樹脂のイオン粘度を測定する工程とを有するものである。
【発明の効果】
【0011】
本願に開示される樹脂のイオン粘度測定装置及び樹脂のイオン粘度測定方法によれば、少量の評価対象樹脂を用いて金型の内面から離れた、樹脂の内部のイオン粘度を測定できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施の形態１による樹脂のイオン粘度測定装置の構成を示す断面模式図である。
【図2】実施の形態１による樹脂のイオン粘度測定装置の主要部の構成を示す断面模式図である。
【図3】実施の形態１による樹脂のイオン粘度の測定作業の手順を示すフローチャートである。
【図4】実施の形態１による樹脂のイオン粘度測定装置の主要部の断面図である。
【図5】実施の形態１による樹脂のイオン粘度測定装置で測定されたイオン粘度の基準波形を示すグラフである。
【図6】実施の形態１による樹脂のイオン粘度測定装置で測定された評価対象である樹脂のイオン粘度の経時変化の一例の波形と、基準波形とを比較したグラフである。
【図7】実施の形態２による樹脂のイオン粘度測定装置の主要部の断面図である。
【図8】実施の形態３による樹脂のイオン粘度測定装置の主要部の断面図である。
【図9】実施の形態４による樹脂のイオン粘度測定装置の主要部の断面図である。
【図10】実施の形態４による樹脂のイオン粘度測定装置の主要部を示す断面模式図である。
【図11】実施の形態１～４による樹脂のイオン粘度の測定装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
実施の形態１．
以下、実施の形態１による樹脂のイオン粘度測定装置及び樹脂のイオン粘度測定方法について、図面に基づいて説明する。
図１は、実施の形態１による樹脂のイオン粘度測定装置１００（以下、単に測定装置１００と称す。）の構成を示す断面模式図である。
図２は、測定装置１００の主要部の構成を示す断面模式図である。主要部を、伝熱板１Ａ、伝熱板１Ｂの中間で、これらに平行に切断した図である。
以下、実施の形態１による樹脂のイオン粘度測定装置及び樹脂のイオン粘度測定方法について、図面に基づいて説明する。
図１は、実施の形態１による樹脂のイオン粘度測定装置１００（以下、単に測定装置１００と称す。）の構成を示す断面模式図である。
図２は、測定装置１００の主要部の構成を示す断面模式図である。主要部を、伝熱板１Ａ、伝熱板１Ｂの中間で、これらに平行に切断した図である。
【0014】
図１に示すように、測定装置１００は、伝熱板１Ａ（第１伝熱板）と、伝熱板１Ｂ（第２伝熱板）と、誘電センサ３（第１誘電センサ）と、イオン粘度測定部４と、断熱材５と、ヒータ６と、温度センサ７と、ヒータ制御部８と、表示部９等を含んで構成される。図１において、伝熱板１Ａ、１Ｂは、鋼、アルミ等の伝熱部材からなり、その伝熱板１Ａ、１Ｂを加熱するためのヒータ６と、伝熱板１Ａ、１Ｂの温度を測定する温度センサ７とが、内部に組み込まれている。
【0015】
また、ヒータ６による伝熱板１Ａ、１Ｂの加熱を制御するために、ヒータ６と温度センサ７とはヒータ制御部８に接続され、ヒータ制御部８を介して、伝熱板１Ａ、１Ｂを任意の温度に加熱、保温することができる。
【0016】
ヒータ６とヒータ制御部８との接続は、図１に示すように、すべてのヒータ６を個別のヒータ制御部８で制御してもよいし、全てのヒータ６を１台のヒータ制御部８に接続して個別に制御してもよい。
【0017】
また、伝熱板１Ａ、１Ｂの表面には、熱硬化性樹脂２（以下、単に樹脂２と称す。）の取り外しを容易にするためのメッキ等の表面処理を施してもよい。伝熱板１Ａ、１Ｂは、水平かつ、それぞれ平行に設置されている。伝熱板１Ａ、１Ｂは、樹脂製品の製造時に使用する金型を想定した部材が望ましい。
【0018】
評価対象としての樹脂２は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ＢＭＣ樹脂（Ｂｕｌｋ Ｍｏｌｄｉｎｇ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ）等、イオン粘度と誘電特性の変化過程に相関関係がみられる樹脂、すなわち、誘電特性の変化からイオン粘度を算出できる樹脂とする。
【0019】
なお、樹脂２は、イオン粘度を測定可能な材料であれば、熱硬化性樹脂２に限らず、熱可塑性樹脂等にも適用可能である。イオン粘度の測定時には、伝熱板１Ａ、１Ｂの間に樹脂２を接触させた状態で、伝熱板１Ａ、１Ｂの位置を制御し、固定する必要があるが、伝熱板１Ａ、１Ｂの相対位置は、プレス装置等で制御してもよく、もしくはスペーサ等の他の部材で制御してもよい。
【0020】
伝熱板１Ａ、１Ｂの寸法は、プレス装置等に合わせた数値に設定すればよく、例えば卓上のプレス装置の場合、縦７５ｍｍ×横７５ｍｍ程度でよい。図１、図２に示すように、対向する２枚の伝熱板１Ａ、１Ｂの内、上方に配置される伝熱板１Ａは、中央に円筒状に刳り抜かれた開口部１Ｋを有し、この開口部１Ｋの中に、断熱材５を介して伝熱板１Ａの下面１ＡＵよりも下方、すなわち伝熱板１Ｂ側に突出する突出部３Ｔを有する誘電センサ３を備える。誘電センサ３は、樹脂２のイオン粘度を測定するイオン粘度測定部４に接続され、誘電センサ３の測定値から算出されたイオン粘度の値は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の表示部９で確認できる。なお、本明細書で、「イオン粘度の測定」というときは、誘電センサ３によって樹脂２の誘電特性を測定し、その測定値からイオン粘度測定部４によって樹脂２のイオン粘度を測定する工程をいうものとする。
【0021】
ところで、樹脂２のイオン粘度の測定時には、誘電センサ３の表面を樹脂２で覆う必要がある。誘電センサ３の直径は３０ｍｍ程度以下でよい。測定時の樹脂２の厚みが同じ場合、誘電センサ３のセンサ径は、小さい方が、大きい方に比べて必要な樹脂２の量が少なくなるため、材料コストの低減、清掃作業の容易化などの点で有利となる。
【0022】
誘電センサ３の側面３ａは、全周に渡って断熱材５に覆われている。従って、誘電センサ３と伝熱板１Ａとの間にもこの断熱材５が存在し、伝熱板１Ａの熱が、誘電センサ３に伝わることを防ぎ、伝熱板１Ａの熱が、誘電センサ３を介して樹脂２の温度に影響を及ぼすことを防止できる。
【0023】
誘電センサ３がこのように構成されているので、下方に配置された伝熱板１Ｂの上に盛るように載置され、誘電センサ３の下面である測定面３ＵＳに接している樹脂２、即ち、２枚の伝熱板１Ａ、1Ｂの間で加熱される樹脂２の中央部２Ｃのイオン粘度を測定することが可能となる。断熱材５の素材としては、熱伝導率が０．５ Ｗ／ｍ・Ｋ以下の材料とする。
【0024】
また、樹脂２の硬化後に、樹脂２が測定装置１００に固着することを防ぐために、断熱材５は、ＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）等のフッ素樹脂、シリコーンゴム、ＰＰ（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）等の難接着材料かつ、測定温度に耐えうる材料が望ましい。また、断熱材５の素材は、評価対象となる樹脂２の硬化を阻害しない素材が望ましい。
【0025】
図３は、本実施の形態１による、樹脂２のイオン粘度の測定作業の手順を示すフローチャートである。
まず、伝熱板１Ａ、１Ｂを測定温度まで加熱する（ステップＳ０１）。この測定温度は、成形品を成形する際の金型の温度、樹脂２の硬化推奨温度を参考に設定する。
まず、伝熱板１Ａ、１Ｂを測定温度まで加熱する（ステップＳ０１）。この測定温度は、成形品を成形する際の金型の温度、樹脂２の硬化推奨温度を参考に設定する。
【0026】
図４は、測定装置１００の主要部の断面図である。樹脂２を投入できる程度に伝熱板１Ａ、１Ｂが相互に離れて位置している状態を示している。
伝熱板１Ａ、１Ｂの温度が、測定温度に到達した後、伝熱板１Ａ、１Ｂの間に樹脂２を投入する（ステップＳ０２）。
伝熱板１Ａ、１Ｂの温度が、測定温度に到達した後、伝熱板１Ａ、１Ｂの間に樹脂２を投入する（ステップＳ０２）。
【0027】
樹脂２の投入位置は、投入された樹脂２の中央部２Ｃに誘電センサ３の先端の測定面３ＵＳを移動可能な位置とする。この際の樹脂２は、成形品を成形する際のシリンダー温度等に予熱しておいてもよい。
【0028】
樹脂２を投入後、対向する伝熱板１Ａ、１Ｂのどちらにも樹脂２が密着するように、伝熱板１Ａ、１Ｂを移動させる（ステップＳ０３）。伝熱板１Ａ、１Ｂの移動には前述の通りプレス機等を用いてもよい。伝熱板１Ａ、１Ｂの移動完了後の２枚の伝熱板１Ａ、１Ｂ間の中央部２Ｃ付近となる位置に、誘電センサ３の突出部３Ｔの下面である測定面３ＵＳが埋め込まれて配置されるように測定面３ＵＳの位置を調整しておく。伝熱板１Ａ、１Ｂの移動が完了した後、樹脂２のイオン粘度を測定する（ステップＳ０４）。樹脂２のイオン粘度の測定を終了した後、伝熱板１Ａ、１Ｂの間の距離が広がる方向に、少なくとも一方の伝熱板を移動させ（ステップＳ０５）、イオン粘度の測定に用いた樹脂２を測定装置１００内から除去する（ステップＳ０６）。
【0029】
図５は、測定装置１００で測定された熱硬化性樹脂２Ａ（以下、単に樹脂２Ａと称す）のイオン粘度の基準波形Ｃ１を示すグラフである。縦軸がイオン粘度であり、横軸が硬化過程の経過時間である。基準波形Ｃ１は、樹脂２Ａが硬化するときに求められる好適なイオン粘度の変化を表している。
【0030】
加熱後の樹脂２Ａのイオン粘度を測定すると、図５にＰ１で示すイオン粘度の最低値と、その経過時間、Ｐ２で示すイオン粘度の傾きが最大になる時間、Ｐ３で示すイオン粘度の値が一定に近くなった際の時間等の値を含んだ、時間の経過に伴うイオン粘度の変化を示すグラフが得られる。なお、図５に示すＰ３は、樹脂２Ａが硬化した状態と解釈できる。このように、本実施の形態では、好適な樹脂２Ａのイオン粘度の変化を示す基準波形Ｃ１を予め準備しておく。
【0031】
図６は、測定装置１００で測定された評価対象である樹脂２のイオン粘度の経時変化の波形Ｃ２の一例と、上述の基準波形Ｃ１とを比較したグラフである。基準波形Ｃ１と波形Ｃ２は、表示部９に重ねて表示して比較可能である。
【0032】
基準波形Ｃ１に対して、測定された樹脂２の波形Ｃ２ではＰ１、Ｐ２、Ｐ３で示される時間がグラフの右側に位置する。このような波形Ｃ２を示す樹脂２は、好適な樹脂２Ａの硬化スピードよりも硬化が遅く完了する。この比較結果をもとに、例えば、成形時の金型温度を上昇させるなど、波形Ｃ２を基準波形Ｃ１に近づけるように諸条件を変更することで、基準波形Ｃ１に示す好適な樹脂２Ａと同等の品質を有する成形品を、波形Ｃ２を示した樹脂２を用いても得ることが可能となる。
【0033】
実施の形態１による樹脂のイオン粘度測定装置及び樹脂のイオン粘度測定方法によれば、
樹脂のイオン粘度測定装置は、
ヒータが組み込まれた第１伝熱板および前記第１伝熱板と向かい合わせに、前記第１伝熱板と間隔を開けて配置された第２伝熱板と、
前記第１伝熱板の中央の開口部の内部に組み込まれ、前記第２伝熱板側に突出する突出部の先端に、前記第１伝熱板と前記第２伝熱板との間に配置された評価対象としての樹脂の誘電特性を測定する測定面を有し、側面を断熱材で覆われた第１誘電センサと、
前記第１誘電センサによって測定した前記測定面を覆う前記樹脂の誘電特性から前記樹脂のイオン粘度を算出するイオン粘度測定部とを備えるので、少量の評価対象樹脂を用いて金型の内面から離れた、樹脂の内部のイオン粘度を測定できる。また、成形機を必要とせず、誘電センサを断熱板で覆い、金属板の温度と独立させることで、製品を成形することなく、樹脂内部の粘度の変化過程、ロットによるばらつきを簡便に評価することが可能となる。
また、樹脂のイオン粘度測定装置は、
基準となる樹脂の硬化過程における経過時間と、前記基準となる樹脂のイオン粘度の変化を示す基準波形と、
評価対象の樹脂の硬化時における経過時間と、前記評価対象の樹脂のイオン粘度の変化を示す波形とを重ねて表示する表示部を有するものであり、
樹脂のイオン粘度測定方法は、
前記樹脂のイオン粘度測定方法であって、
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板とを加熱する工程と、
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板の間に前記樹脂を投入する工程と、
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板少なくとも一方を移動して、前記樹脂の中央部に前記第１誘電センサの測定面を埋め込んで前記樹脂のイオン粘度を測定する工程とを有するので、少量のサンプルの樹脂の中央部のイオン粘度の変化を、好適な樹脂の基準波形と比較することによって、評価対象の樹脂に好適な硬化条件を得ることができる。
樹脂のイオン粘度測定装置は、
ヒータが組み込まれた第１伝熱板および前記第１伝熱板と向かい合わせに、前記第１伝熱板と間隔を開けて配置された第２伝熱板と、
前記第１伝熱板の中央の開口部の内部に組み込まれ、前記第２伝熱板側に突出する突出部の先端に、前記第１伝熱板と前記第２伝熱板との間に配置された評価対象としての樹脂の誘電特性を測定する測定面を有し、側面を断熱材で覆われた第１誘電センサと、
前記第１誘電センサによって測定した前記測定面を覆う前記樹脂の誘電特性から前記樹脂のイオン粘度を算出するイオン粘度測定部とを備えるので、少量の評価対象樹脂を用いて金型の内面から離れた、樹脂の内部のイオン粘度を測定できる。また、成形機を必要とせず、誘電センサを断熱板で覆い、金属板の温度と独立させることで、製品を成形することなく、樹脂内部の粘度の変化過程、ロットによるばらつきを簡便に評価することが可能となる。
また、樹脂のイオン粘度測定装置は、
基準となる樹脂の硬化過程における経過時間と、前記基準となる樹脂のイオン粘度の変化を示す基準波形と、
評価対象の樹脂の硬化時における経過時間と、前記評価対象の樹脂のイオン粘度の変化を示す波形とを重ねて表示する表示部を有するものであり、
樹脂のイオン粘度測定方法は、
前記樹脂のイオン粘度測定方法であって、
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板とを加熱する工程と、
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板の間に前記樹脂を投入する工程と、
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板少なくとも一方を移動して、前記樹脂の中央部に前記第１誘電センサの測定面を埋め込んで前記樹脂のイオン粘度を測定する工程とを有するので、少量のサンプルの樹脂の中央部のイオン粘度の変化を、好適な樹脂の基準波形と比較することによって、評価対象の樹脂に好適な硬化条件を得ることができる。
【0034】
実施の形態２．
以下、実施の形態２による樹脂のイオン粘度測定装置及び樹脂のイオン粘度測定方法について、図面に基づいて説明する。
本実施の形態２による測定装置２００及び樹脂のイオン粘度測定方法は、実施の形態１による測定装置１００及び樹脂のイオン粘度測定方法の変形例であり、全体的な構成は同じであるため、相違点のみを説明する。
以下、実施の形態２による樹脂のイオン粘度測定装置及び樹脂のイオン粘度測定方法について、図面に基づいて説明する。
本実施の形態２による測定装置２００及び樹脂のイオン粘度測定方法は、実施の形態１による測定装置１００及び樹脂のイオン粘度測定方法の変形例であり、全体的な構成は同じであるため、相違点のみを説明する。
【0035】
図７は、実施の形態２による測定装置２００の主要部の断面図である。
誘電センサ３の側面３ａに配置される断熱材５が、伝熱板１Ａの開口部１Ｋの内部において誘電センサ３の周囲に配置される断熱材５Ａ（第１断熱材）と、伝熱板１Ａの下方に突出し、誘電センサ３が樹脂２の中に挿入される突出部３Ｔの側面３ａを覆い交換可能な断熱材５Ｂ（第２断熱材）の２つに分かれた構成となっている。
誘電センサ３の側面３ａに配置される断熱材５が、伝熱板１Ａの開口部１Ｋの内部において誘電センサ３の周囲に配置される断熱材５Ａ（第１断熱材）と、伝熱板１Ａの下方に突出し、誘電センサ３が樹脂２の中に挿入される突出部３Ｔの側面３ａを覆い交換可能な断熱材５Ｂ（第２断熱材）の２つに分かれた構成となっている。
【0036】
断熱材５Ａは、測定時において直接樹脂２に触れることはない。したがって、断熱材５Ｂを測定ごとに取り替え可能な構成とすることで、断熱効果が高いが、樹脂２と接着し易く、測定時の再利用が難しいグラスウールなどの材料を断熱材５Ｂとして用いることができ、断熱材５Ｂの交換が簡単で、低コストに運用できる測定装置２００を得られる。
【0037】
実施の形態２による樹脂のイオン粘度測定装置及び樹脂のイオン粘度測定方法によれば、
前記断熱材は、前記開口部の内部において前記第１誘電センサの側面と前記第１伝熱板との間に配置された第１断熱材と、前記第１誘電センサの前記突出部の側面を覆い、交換可能な第２断熱材とを有するので、低コストに運用できる測定装置を得られる。
前記断熱材は、前記開口部の内部において前記第１誘電センサの側面と前記第１伝熱板との間に配置された第１断熱材と、前記第１誘電センサの前記突出部の側面を覆い、交換可能な第２断熱材とを有するので、低コストに運用できる測定装置を得られる。
【0038】
実施の形態３．
以下、実施の形態３による樹脂のイオン粘度の測定装置及び樹脂のイオン粘度測定方法について、図面に基づいて説明する。
本実施の形態３による測定装置３００及び樹脂のイオン粘度測定方法は、実施の形態１による測定装置１００及び樹脂のイオン粘度測定方法の変形例であり、全体的な構成は同じであるため、相違点のみを説明する。
以下、実施の形態３による樹脂のイオン粘度の測定装置及び樹脂のイオン粘度測定方法について、図面に基づいて説明する。
本実施の形態３による測定装置３００及び樹脂のイオン粘度測定方法は、実施の形態１による測定装置１００及び樹脂のイオン粘度測定方法の変形例であり、全体的な構成は同じであるため、相違点のみを説明する。
【0039】
図８は、実施の形態３による測定装置の主要部の断面図である。
本実施の形態は、実施の形態１および実施の形態２では誘電センサ３が組み込まれていなかった下側の伝熱板１Ｂにも誘電センサ３Ｂ（第２誘電センサ）を配置した構成である。
本実施の形態は、実施の形態１および実施の形態２では誘電センサ３が組み込まれていなかった下側の伝熱板１Ｂにも誘電センサ３Ｂ（第２誘電センサ）を配置した構成である。
【0040】
評価対象としての樹脂２内部のイオン粘度の測定だけでなく、伝熱板１Ｂの表面、すなわち、樹脂製品製造時に金型に接する部分を想定した樹脂２のイオン粘度も測定することで、イオン粘度の測定結果に基づく条件調整がより容易になる測定装置３００が得られる。
【0041】
このために、伝熱板１Ｂにも誘電センサ３Ｂを埋め込む。誘電センサ３Ｂは、伝熱板１Ｂの中央に、伝熱板１Ｂの伝熱板１Ａに対向する面と面一に測定面３ＢＵＳが配置されるように埋め込まれている。誘電センサ３Ｂと伝熱板１Ｂの間には、断熱材を挟まない。これにより、誘電センサ３Ｂの上面の測定面３ＢＵＳは、伝熱板１Ｂと同温度に加熱される。
【0042】
例えば、樹脂２の中央部２Ｃのイオン粘度が、図６の破線で示す波形Ｃ２のように変化した場合を想定する。波形Ｃ２を実線に示す基準波形Ｃ１に合わせようとすると、金型の温度を上げるか、又は、樹脂２の予熱温度を上げるか、又は、樹脂２の射出速度を上げるなどの複数の調整方法が考えられる。ここで、樹脂２の表面のイオン粘度も一緒に測定し、樹脂２の表面の測定結果は大きくは変化していなかった場合を想定する。
【0043】
金型温度を変化させると、金型の内面に接する樹脂２の部分と、樹脂２の内部の硬化時間差が増えて、成形品のひずみが大きくなる場合がある。この場合は、樹脂２の予熱温度を上げる、或いは、樹脂２の射出速度を上げる調整方法が適している。このように、樹脂２の内部のイオン粘度を測定する誘電センサ３と、更に樹脂２の表面のイオン粘度を測定する誘電センサ３Ｂを適用することで、考えられる樹脂２の成形条件の調整方法の選択がし易くなる。
【0044】
実施の形態３による樹脂のイオン粘度測定装置及び樹脂のイオン粘度測定方法によれば、
前記第２伝熱板は、前記第１伝熱板と対向する面と面一に埋め込まれた、第２誘電センサを備えるので、評価対象の樹脂の成形条件の調整方法の選択がし易くなる。
前記第２伝熱板は、前記第１伝熱板と対向する面と面一に埋め込まれた、第２誘電センサを備えるので、評価対象の樹脂の成形条件の調整方法の選択がし易くなる。
【0045】
実施の形態４．
以下、実施の形態４による樹脂のイオン粘度の測定装置及び樹脂のイオン粘度測定方法について、図面に基づいて説明する。
本実施の形態４による測定装置４００及び樹脂のイオン粘度測定方法は、実施の形態１による測定装置１００及び樹脂のイオン粘度測定方法の変形例であり、全体的な構成は同じであるため、相違点のみを説明する。
以下、実施の形態４による樹脂のイオン粘度の測定装置及び樹脂のイオン粘度測定方法について、図面に基づいて説明する。
本実施の形態４による測定装置４００及び樹脂のイオン粘度測定方法は、実施の形態１による測定装置１００及び樹脂のイオン粘度測定方法の変形例であり、全体的な構成は同じであるため、相違点のみを説明する。
【0046】
図９は、実施の形態４による測定装置４００の主要部の断面図である。測定装置４００は、伝熱板１Ａと伝熱板１Ｂとの間に、枠部材１２を配置している。枠部材１２は、誘電センサ３の突出部３Ｔを取り囲む範囲に配置されている。枠部材１２は、伝熱板１Ａ、１Ｂのいずれかと固定されていてもよいし、固定されていなくてもよい。枠部材１２の素材としては、ゴム、鋼、樹脂などを用いることができる。
【0047】
図１０は、測定装置４００の主要部の断面模式図である。主要部を、伝熱板１Ａ、１Ｂの中間で、これらに平行に切断した図である。
枠部材１２の形状は、誘電センサ３の側面３ａと枠部材１２の内側面１２ａとの距離が一定となる形状が望ましい。伝熱板１Ａ、１Ｂの移動時の空気の巻き込み量が大きく、樹脂２と誘電センサ３との接触を妨げたり、もしくは樹脂２の加熱、硬化時に発生するガス成分によって樹脂２と誘電センサ３との密着が阻害されたりする場合には、伝熱板１Ａとの接触面となる枠部材１２の上面に、枠部材１２の内側空間から外側空間に繋がる溝１２Ｍを設け、ガスベント構造としてもよい。なお、溝１２Ｍは、複数設けてもよい。
枠部材１２の形状は、誘電センサ３の側面３ａと枠部材１２の内側面１２ａとの距離が一定となる形状が望ましい。伝熱板１Ａ、１Ｂの移動時の空気の巻き込み量が大きく、樹脂２と誘電センサ３との接触を妨げたり、もしくは樹脂２の加熱、硬化時に発生するガス成分によって樹脂２と誘電センサ３との密着が阻害されたりする場合には、伝熱板１Ａとの接触面となる枠部材１２の上面に、枠部材１２の内側空間から外側空間に繋がる溝１２Ｍを設け、ガスベント構造としてもよい。なお、溝１２Ｍは、複数設けてもよい。
【0048】
この場合は、樹脂２の流出を防ぐため、溝１２Ｍの深さは、２０μｍ以下に設定することが望ましい。枠部材１２を配置することによって、樹脂２の流出を防ぐことができ、それに伴うイオン粘度の測定結果の変化を防止できる。また、枠部材１２が配置されることによって、樹脂２のイオン粘度の測定時における伝熱板１Ａ、１Ｂの間隔を精度よく設定できる効果も得られる。
【0049】
実施の形態４による樹脂のイオン粘度測定装置及び樹脂のイオン粘度測定方法によれば、
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板の間に、前記第１誘電センサの前記突出部を取り囲む範囲に配置された枠部材を有するので、評価対象の樹脂の流出を防止できる。
また、前記第１誘電センサの側面と、前記枠部材の内側面の間の距離は一定であるので、枠部材が誘電センサに及ぼす影響を均等にできる。
また、前記枠部材は、上面に前記枠部材の内側空間から外側空間に繋がる溝を有するので、イオン粘度の測定時の空気、およびガスの影響を防止できる。
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板の間に、前記第１誘電センサの前記突出部を取り囲む範囲に配置された枠部材を有するので、評価対象の樹脂の流出を防止できる。
また、前記第１誘電センサの側面と、前記枠部材の内側面の間の距離は一定であるので、枠部材が誘電センサに及ぼす影響を均等にできる。
また、前記枠部材は、上面に前記枠部材の内側空間から外側空間に繋がる溝を有するので、イオン粘度の測定時の空気、およびガスの影響を防止できる。
【0050】
なお、樹脂のイオン粘度測定装置１００～４００は、ハードウェアの一例を図１１に示すように、プロセッサ９０と記憶装置９１から構成される。記憶装置９１は、図示していない、ランダムアクセスメモリ等の揮発性記憶装置と、フラッシュメモリ等の不揮発性の補助記憶装置とを備える。また、フラッシュメモリの代わりにハードディスクの補助記憶装置を備えてもよい。プロセッサ９０は、記憶装置９１から入力されたプログラムを実行する。この場合、補助記憶装置から揮発性記憶装置を介してプロセッサ９０にプログラムが入力される。また、プロセッサ９０は、演算結果等のデータを記憶装置９１の揮発性記憶装置に出力してもよいし、揮発性記憶装置を介して補助記憶装置にデータを保存してもよい。
【0051】
本願は、様々な例示的な実施の形態及び実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、及び機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。
以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【0052】
（付記１）
ヒータが組み込まれた第１伝熱板および前記第１伝熱板と向かい合わせに、前記第１伝熱板と間隔を開けて配置された第２伝熱板と、
前記第１伝熱板の中央の開口部の内部に組み込まれ、前記第２伝熱板側に突出する突出部の先端に、前記第１伝熱板と前記第２伝熱板との間に配置された評価対象としての樹脂の誘電特性を測定する測定面を有し、側面を断熱材で覆われた第１誘電センサと、
前記第１誘電センサによって測定した前記測定面を覆う前記樹脂の誘電特性から前記樹脂のイオン粘度を算出するイオン粘度測定部とを備える樹脂のイオン粘度測定装置。
（付記２）
基準となる樹脂の硬化過程における経過時間と、前記基準となる樹脂のイオン粘度の変化を示す基準波形と、
評価対象の樹脂の硬化時における経過時間と、前記評価対象の樹脂のイオン粘度の変化を示す波形とを重ねて表示する表示部を有する付記１に記載の樹脂のイオン粘度測定装置。
（付記３）
前記断熱材は、前記開口部の内部において前記第１誘電センサの側面と前記第１伝熱板との間に配置された第１断熱材と、前記第１誘電センサの前記突出部の側面を覆い、交換可能な第２断熱材とを有する付記１又は付記２に記載の樹脂のイオン粘度測定装置。
（付記４）
前記第２伝熱板は、前記第１伝熱板と対向する面と面一に埋め込まれた、第２誘電センサを備える付記１から付記３のいずれか１項に記載の樹脂のイオン粘度測定装置。
（付記５）
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板の間に、前記第１誘電センサの前記突出部を取り囲む範囲に配置された枠部材を有する付記１から付記４のいずれか１項に記載の樹脂のイオン粘度測定装置。
（付記６）
前記第１誘電センサの側面と、前記枠部材の内側面の間の距離は一定である付記５に記載の樹脂のイオン粘度測定装置。
（付記７）
前記枠部材は、上面に前記枠部材の内側空間から外側空間に繋がる溝を有する付記５又は付記６に記載の樹脂のイオン粘度測定装置。
（付記８）
付記１から付記７のいずれか１項に記載の樹脂のイオン粘度測定装置を使った樹脂のイオン粘度測定方法であって、
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板とを加熱する工程と、
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板の間に前記樹脂を投入する工程と、
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板少なくとも一方を移動して、前記樹脂の中央部に前記第１誘電センサの測定面を埋め込んで前記樹脂のイオン粘度を測定する工程とを有する樹脂の測定方法。
ヒータが組み込まれた第１伝熱板および前記第１伝熱板と向かい合わせに、前記第１伝熱板と間隔を開けて配置された第２伝熱板と、
前記第１伝熱板の中央の開口部の内部に組み込まれ、前記第２伝熱板側に突出する突出部の先端に、前記第１伝熱板と前記第２伝熱板との間に配置された評価対象としての樹脂の誘電特性を測定する測定面を有し、側面を断熱材で覆われた第１誘電センサと、
前記第１誘電センサによって測定した前記測定面を覆う前記樹脂の誘電特性から前記樹脂のイオン粘度を算出するイオン粘度測定部とを備える樹脂のイオン粘度測定装置。
（付記２）
基準となる樹脂の硬化過程における経過時間と、前記基準となる樹脂のイオン粘度の変化を示す基準波形と、
評価対象の樹脂の硬化時における経過時間と、前記評価対象の樹脂のイオン粘度の変化を示す波形とを重ねて表示する表示部を有する付記１に記載の樹脂のイオン粘度測定装置。
（付記３）
前記断熱材は、前記開口部の内部において前記第１誘電センサの側面と前記第１伝熱板との間に配置された第１断熱材と、前記第１誘電センサの前記突出部の側面を覆い、交換可能な第２断熱材とを有する付記１又は付記２に記載の樹脂のイオン粘度測定装置。
（付記４）
前記第２伝熱板は、前記第１伝熱板と対向する面と面一に埋め込まれた、第２誘電センサを備える付記１から付記３のいずれか１項に記載の樹脂のイオン粘度測定装置。
（付記５）
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板の間に、前記第１誘電センサの前記突出部を取り囲む範囲に配置された枠部材を有する付記１から付記４のいずれか１項に記載の樹脂のイオン粘度測定装置。
（付記６）
前記第１誘電センサの側面と、前記枠部材の内側面の間の距離は一定である付記５に記載の樹脂のイオン粘度測定装置。
（付記７）
前記枠部材は、上面に前記枠部材の内側空間から外側空間に繋がる溝を有する付記５又は付記６に記載の樹脂のイオン粘度測定装置。
（付記８）
付記１から付記７のいずれか１項に記載の樹脂のイオン粘度測定装置を使った樹脂のイオン粘度測定方法であって、
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板とを加熱する工程と、
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板の間に前記樹脂を投入する工程と、
前記第１伝熱板と前記第２伝熱板少なくとも一方を移動して、前記樹脂の中央部に前記第１誘電センサの測定面を埋め込んで前記樹脂のイオン粘度を測定する工程とを有する樹脂の測定方法。
【符号の説明】
【0053】
１００，２００，３００，４００ 樹脂のイオン粘度測定装置、
１Ａ，１Ｂ 伝熱板、１ＡＵ 下面、１Ｋ 開口部、２，２Ａ 熱硬化性樹脂、
２Ｃ 中央部、３，３Ｂ 誘電センサ、３ＵＳ，３ＢＵＳ 測定面、３Ｔ 突出部、
３ａ 側面、４ イオン粘度測定部、５，５Ａ，５Ｂ 断熱材、６ ヒータ、
７ 温度センサ、８ ヒータ制御部、９ 表示部、１２ 枠部材、１２ａ 内側面、
１２Ｍ 溝、９０ プロセッサ、９１ 記憶装置、Ｃ１ 基準波形、Ｃ２ 波形。
１Ａ，１Ｂ 伝熱板、１ＡＵ 下面、１Ｋ 開口部、２，２Ａ 熱硬化性樹脂、
２Ｃ 中央部、３，３Ｂ 誘電センサ、３ＵＳ，３ＢＵＳ 測定面、３Ｔ 突出部、
３ａ 側面、４ イオン粘度測定部、５，５Ａ，５Ｂ 断熱材、６ ヒータ、
７ 温度センサ、８ ヒータ制御部、９ 表示部、１２ 枠部材、１２ａ 内側面、
１２Ｍ 溝、９０ プロセッサ、９１ 記憶装置、Ｃ１ 基準波形、Ｃ２ 波形。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
