(57)【要約】【課題】  複数個の部材が接合された構造を有し、かつ接合構造体として十分に実用できる強度を有するガラス状炭素製部品及びその製造方法を提供すること。【解決手段】  各々の肉厚が４ｍｍ以下の複数個の熱硬化性樹脂製部材を接合する工程と、得られた熱硬化性樹脂製部材接合体の接合部分に、接合された熱硬化性樹脂製部材同士それぞれに当接するように肉厚４ｍｍ以下の複数個の熱硬化性樹脂製補強リブ片を配置し、接着剤として液状熱硬化性樹脂を用いて前記熱硬化性樹脂製部材同士に前記熱硬化性樹脂製補強リブ片を接着する工程と、接着を行った接着剤を加熱により硬化させる工程と、硬化後、接着剤付着による厚肉部分を肉厚４ｍｍ以下に削る工程と、得られた補強リブ付き熱硬化性樹脂製部材接合体を炭素化する工程と、を含むことを特徴とするガラス状炭素製部品の製造方法。【選択図】  図１
2006045011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の部材が接合された構造のガラス状炭素製部品において、接合された部材同士の接合部分に該部材同士に当接する補強リブ片を有していることを特徴とするガラス状炭素製部品。
【請求項２】
前記ガラス状炭素製部品が、その構成部材として枝管部材及び／又はフランジ部材を有するものであることを特徴とする請求項１記載のガラス状炭素製部品。
【請求項３】
各々の肉厚が４ｍｍ以下の複数個の熱硬化性樹脂製部材を接合する工程と、得られた熱硬化性樹脂製部材接合体の接合部分に、接合された熱硬化性樹脂製部材同士それぞれに当接するように肉厚４ｍｍ以下の複数個の熱硬化性樹脂製補強リブ片を配置し、接着剤として液状熱硬化性樹脂を用いて前記熱硬化性樹脂製部材同士に前記熱硬化性樹脂製補強リブ片を接着する工程と、接着を行った接着剤を加熱により硬化させる工程と、硬化後、接着剤付着による厚肉部分を肉厚４ｍｍ以下に削る工程と、得られた補強リブ付き熱硬化性樹脂製部材接合体を炭素化する工程と、を含むことを特徴とするガラス状炭素製部品の製造方法。
【請求項４】
前記熱硬化性樹脂製部材接合体が、熱硬化性樹脂製基体部材に熱硬化性樹脂製枝管部材が接合されたものであることを特徴とする請求項３記載のガラス状炭素製部品の製造方法。
【請求項５】
前記熱硬化性樹脂製部材接合体が、熱硬化性樹脂製円筒部材に熱硬化性樹脂製フランジ部材が接合されたものであることを特徴とする請求項３記載のガラス状炭素製部品の製造方法。
【請求項６】
前記熱硬化性樹脂製基体部材に熱硬化性樹脂製枝管部材が接合された熱硬化性樹脂製部材接合体を得る工程が、熱硬化性樹脂を成形して各々が肉厚４ｍｍ以下の熱硬化性樹脂製基体部材と熱硬化樹脂製枝管部材とを得る工程と、熱硬化樹脂製枝管部材を接合するための接続孔を熱硬化性樹脂製基体部材に形成する工程と、熱硬化性樹脂製基体部材における前記接続孔の部位に熱硬化樹脂製枝管部材を位置させ、接着剤として液状熱硬化性樹脂を用いて熱硬化性樹脂製基体部材と熱硬化樹脂製枝管部材とを接着により接合する工程と、を含むことを特徴とする請求項４記載のガラス状炭素製部品の製造方法。
【請求項７】
前記各熱硬化性樹脂製部材の原料熱硬化性樹脂と前記接着剤用の液状熱硬化性樹脂が同一組成又は実質的に同一組成の熱硬化性樹脂であることを特徴とする請求項３〜６のいずれか一項に記載のガラス状炭素製部品の製造方法。
【請求項８】
肉厚が４ｍｍ以下の熱硬化性樹脂製部材に、肉厚４ｍｍ以下の複数個の熱硬化性樹脂製補強リブ片を配置し、前記熱硬化性樹脂製部材及び前記熱硬化性樹脂製補強リブ片と実質的に同一組成の液状熱硬化性樹脂を接着剤として用いて前記熱硬化性樹脂製部材に前記熱硬化性樹脂製補強リブ片を接着により接合する工程と、接着を行った接着剤を加熱により硬化させる工程と、硬化後、接着剤付着による厚肉部分を肉厚４ｍｍ以下に削る工程と、得られた補強リブ付き熱硬化性樹脂製部材を炭素化する工程と、を含むことを特徴とするガラス状炭素製部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種高温炉の炉心管や半導体製造装置の反応容器などを適用対象とするガラス状炭素製部品及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガラス状炭素は、通常、フェノール樹脂，フラン樹脂などの熱硬化性樹脂を高温で炭化焼成することによって得られる炭素材料であり、不活性雰囲気では２０００℃以上の耐熱性を有するとともに、フッ化水素やフッ素に対する耐食性も極めて優れており、さらには不純物や微粉を発生しない、などの優れた特性を備えている。このようなことから、ガラス状炭素からなる部材（ガラス状炭素製部品）は、半導体製造装置の構成部品、例えば、ウェハ上に薄膜を化学気相成長させるＣＶＤ装置において成膜材料となる反応ガスをウェハ上に吹き付けるためのガスインジェクションノズルや、反応ガスの配管用パイプなど、従来、石英や黒鉛あるいはセラミックスが用いられていた部品への置き換えが期待されている。このような部品として各種高温炉の炉心管や半導体製造装置の反応容器があげられるが、これらに適用するためには、ガラス状炭素製のフランジ付き円筒部品や、ガラス状炭素製の枝管（ガスを流通させるための側管）付き円筒部品が必要とされている。
【０００３】
しかしながら、従来、ガラス状炭素製の枝管付き円筒部品については、見当たらない。これは、一般に熱硬化性樹脂は成形性がよくないこと、熱硬化性樹脂製部材炭素化処理（炭化焼成）する際に大きく収縮し、２０％程度の体積収縮があること、ガラス状炭素製部材同士の接合が困難であること、さらにはガラス状炭素製部材の加工が困難であることなどから、そもそも枝管を付けることが難しいためであった。
【０００４】
この場合、ガラス状炭素製の枝管付き円筒部品の製造方法として、熱硬化性樹脂製円筒の接続孔の部位に、熱硬化性樹脂製枝管を突き合わせて位置させ、接着剤として液状熱硬化性樹脂を用いて熱硬化性樹脂製円筒と熱硬化樹脂製枝管とを接着により接合し、得られたこの熱硬化性樹脂製部材接合体を炭素化する方法が考えられる。しかし、この方法では、円筒部材に接合されている枝管部材の外力に対する強度が必ずしも十分でないことが考えられる。強度を増すための最も単純な方法は肉厚を増すことであるが、一般に炭素化後の肉厚がある程度厚くなる場合には、炭素化時の発生ガスにより割れることが多い。したがって、肉厚化による強度向上にも限度があり、この方法では十分な強度を得ることができない。
【０００５】
また、ガラス状炭素製のフランジ付き円筒部品の場合も同様の問題点がある。すなわち、ガラス状炭素製のフランジ付き円筒部品の製造方法として、熱硬化性樹脂を遠心成形して熱硬化性樹脂製円筒を得る工程と、キャビティ内に前記熱硬化性樹脂製円筒が配されたフランジ用成形型を用いて、熱硬化性樹脂を注型成形することにより、熱硬化性樹脂製フランジを成形するとともに同時に該熱硬化性樹脂製フランジと前記熱硬化性樹脂製円筒とを接合する工程と、得られた熱硬化性樹脂製フランジ付き円筒を炭素化処理する工程とにより、ガラス状炭素製フランジ付き円筒部品を製造する方法が提案されている（特開２００３−２１２６５４号公報）。しかし、この方法では、円筒部材に接合されているフランジ部材の外力に対する強度が必ずしも十分でないという問題がある。
【特許文献１】特開２００３−２１２６５４号公報（段落［００１１］、図６及び図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の課題は、複数個の部材が接合された構造を有し、かつ接合構造体として十分に実用できる強度を有するガラス状炭素製部品、及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
請求項１の発明は、複数個の部材が接合された構造のガラス状炭素製部品において、接合された部材同士の接合部分に該部材同士に当接する補強リブ片を有していることを特徴とするガラス状炭素製部品である。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１記載のガラス状炭素製部品において、前記ガラス状炭素製部品が、その構成部材として枝管部材及び／又はフランジ部材を有するものであることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３の発明は、各々の肉厚が４ｍｍ以下の複数個の熱硬化性樹脂製部材を接合する工程と、得られた熱硬化性樹脂製部材接合体の接合部分に、接合された熱硬化性樹脂製部材同士それぞれに当接するように肉厚４ｍｍ以下の複数個の熱硬化性樹脂製補強リブ片を配置し、接着剤として液状熱硬化性樹脂を用いて前記熱硬化性樹脂製部材同士に前記熱硬化性樹脂製補強リブ片を接着する工程と、接着を行った接着剤を加熱により硬化させる工程と、硬化後、接着剤付着による厚肉部分を肉厚４ｍｍ以下に削る工程と、得られた補強リブ付き熱硬化性樹脂製部材接合体を炭素化する工程と、を含むことを特徴とするガラス状炭素製部品の製造方法である。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項３記載のガラス状炭素製部品の製造方法において、前記熱硬化性樹脂製部材接合体が、熱硬化性樹脂製基体部材に熱硬化性樹脂製枝管部材が接合されたものであることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項３記載のガラス状炭素製部品の製造方法において、前記熱硬化性樹脂製部材接合体が、熱硬化性樹脂製円筒部材に熱硬化性樹脂製フランジ部材が接合されたものであることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項４記載のガラス状炭素製部品の製造方法において、前記熱硬化性樹脂製基体部材に熱硬化性樹脂製枝管部材が接合された熱硬化性樹脂製部材接合体を得る工程が、熱硬化性樹脂を成形して各々が肉厚４ｍｍ以下の熱硬化性樹脂製基体部材と熱硬化樹脂製枝管部材とを得る工程と、熱硬化樹脂製枝管部材を接合するための接続孔を熱硬化性樹脂製基体部材に形成する工程と、熱硬化性樹脂製基体部材における前記接続孔の部位に熱硬化樹脂製枝管部材を位置させ、接着剤として液状熱硬化性樹脂を用いて熱硬化性樹脂製基体部材と熱硬化樹脂製枝管部材とを接着により接合する工程と、を含むことを特徴とするものである。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項３〜６のいずれか一項に記載のガラス状炭素製部品の製造方法において、前記各熱硬化性樹脂製部材の原料熱硬化性樹脂と前記接着剤用の液状熱硬化性樹脂が同一組成又は実質的に同一組成の熱硬化性樹脂であることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項８の発明は、肉厚が４ｍｍ以下の熱硬化性樹脂製部材に、肉厚４ｍｍ以下の複数個の熱硬化性樹脂製補強リブ片を配置し、前記熱硬化性樹脂製部材及び前記熱硬化性樹脂製補強リブ片と実質的に同一組成の液状熱硬化性樹脂を接着剤として用いて前記熱硬化性樹脂製部材に前記熱硬化性樹脂製補強リブ片を接着により接合する工程と、接着を行った接着剤を加熱により硬化させる工程と、硬化後、接着剤付着による厚肉部分を肉厚４ｍｍ以下に削る工程と、得られた補強リブ付き熱硬化性樹脂製部材を炭素化する工程と、を含むことを特徴とするガラス状炭素製部品の製造方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ガラス状炭素製の補強リブ付き接合型フランジ付き円筒部品、あるいはガラス状炭素製の補強リブ付き接合型枝管付き円筒部品のように各種高温炉の炉心管や半導体製造装置の反応容器として適し、複数個の部材が接合された構造を有し、かつ、補強リブによって接合構造体として十分に実用できる強度を有するガラス状炭素製部品を提供することができる。
【００１７】
また、本発明によれば、ガラス状炭素製の補強リブ付き接合型フランジ付き円筒部品、あるいはガラス状炭素製の補強リブ付き接合型枝管付き円筒部品のように各種高温炉の炉心管や半導体製造装置の反応容器として適し、複数個の部材が接合された構造を有し、かつ、補強リブによって接合構造体として十分に実用できる強度を有するガラス状炭素製部品を、肉厚を規制することで炭素化時に割れや亀裂を発生させることなく、補強リブを設けていることで炭素化時の寸法歪みが少なく、また、複雑な加工を必要としないことで低コストにて製造することができるガラス状炭素製部品の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明のガラス状炭素製部品の製造方法について、詳しく説明する。
【００１９】
(１）まず、接合構造体の基体となる例えば熱硬化性樹脂製円筒部材のような熱硬化性樹脂製基体部材を成形する。この工程では用途に応じて、射出成形法、押出成形法など公知の技術を採用して、要求される形状をなす熱硬化性樹脂製基体部材を成形すればよく、炉心管等のように原料樹脂を円筒形に成形する場合は、特に遠心成形法を採用することが好ましい。その理由としては、遠心成形法では、遠心力により溶融状態の原料樹脂を成形型の内面側に流動させて硬化させるため、円筒状物の成形が容易で成形された部材の寸法精度も高く、また、成形時において内面側が開放されているのでガス抜きも良好に実施できること、さらに最終製品であるガラス状炭素製部品の使用の態様からして接合線は少ないほど有利であることが挙げられる。なお、原料樹脂としては、例えば、フェノール樹脂やフラン樹脂など、公知の熱硬化性樹脂を好適に採用できる。
【００２０】
ここで、熱硬化性樹脂製の部材の肉厚が４ｍｍを超えると炭素化時のガス発生によって割れやすいことから、肉厚を４ｍｍ以下とすることにより、炭素化時に割れや亀裂を発生することのない熱硬化性樹脂製円筒部材を得ることができる。なお、熱硬化性樹脂製部材の肉厚の下限は、特には定められず、４ｍｍ以下の範囲において部品の要求特性に応じて適宜決めればよい。
【００２１】
（２）次に、構成部材として枝管部材を有する補強リブ付きのガラス状炭素製部品を製造する場合について説明する。
【００２２】
（２−１）遠心成形などの方法により肉厚４ｍｍ以下の小径の熱硬化性樹脂製枝管部材を成形する。次いで、熱硬化性樹脂製基体部材、例えば熱硬化性樹脂製円筒部材に枝管径に応じた径寸法の接続孔を形成する。しかる後、熱硬化性樹脂製基体部材における接続孔の部位に熱硬化樹脂製枝管部材を起立姿勢で突き合わせて位置させ、熱硬化性樹脂製基体部材と熱硬化樹脂製枝管部材とを接合する。接合する際には、液状熱硬化性樹脂を接着剤として使用する方法や、粉体樹脂を接合部分に充填して、荷重をかけながら加熱して溶融させる方法など、公知の技術を用いて行なうことができるものの、実用的には、液状熱硬化性樹脂を接着剤として用いる接着による接合方法が好ましい。接着剤を使用する際には、接合部分にこの接着剤を塗布して所定時間放置して接着を行い、この接着を行った接着剤を低温で短時間加熱して一次硬化させる。この一次硬化は、少々のことでは動かない程度の比較的弱い接着力でよいために、加熱温度は１００℃以下で十分であり、時間は１〜５時間が目安となる。なお、この加熱温度の下限は６０℃程度である。
【００２３】
（２−２）次に、この得られた熱硬化性樹脂製部材接合体の接合部分に、接合された熱硬化性樹脂製部材同士（基体部材と枝管部材）それぞれに当接するように肉厚４ｍｍ以下の複数個の熱硬化性樹脂製補強リブ片を配し、接着剤として液状熱硬化性樹脂を用いて前記熱硬化性樹脂製部材同士に熱硬化性樹脂製補強リブ片を接着する。接着を行った接着剤は、１００℃以下の低温で短時間加熱して一次硬化させる。しかる後、この接合体を高温、長時間加熱して、接着剤を完全に硬化（キュア）させる。この完全硬化させる条件は、温度：２５０℃以上、時間：１０時間以上がよい。なお、一次硬化を行わず直接、高温長時間の加熱によって接着剤を完全硬化させることも可能であるが、複数の部品を接着させる際には取り扱いが難しくなるために、一次硬化を行ってから完全硬化させることが望ましい。補強リブ片は、基体部材に接合されている枝管部材の外力に対する強度が補強できれば形状は問わないが、直角を挟む二辺のうちの一辺が基体部材に当接し、他の一辺が枝管部材に当接するようにした直角三角形形状が好ましい。
【００２４】
なお、熱硬化性樹脂製の、基体部材、枝管部材及び補強リブ片は、同一組成又は実質的に同一組成の熱硬化性樹脂を用いて成形し、さらには、接着剤として用いる液状熱硬化性樹脂についても、前記の基体部材、枝管部材及び補強リブ片と同一組成又は実質的に同一組成の樹脂を用いることがよい。これにより、キュアリング工程、炭素化工程において、収縮や歪みによる破損を生じさせずにガラス状炭素製部品を得ることができる。
【００２５】
（２−３）次に、接着剤付着による厚肉部分を肉厚４ｍｍ以下となるように切削を行う。これは、前述したように、熱硬化性樹脂製の部材の肉厚が４ｍｍを超えると炭素化時のガス発生によって割れが発生しやすいためであり、この切削工程は、遅くとも炭素化工程を実施する前には行う必要がある。切削のための手段は、特に限定されず、グラインダー、リーマー、ヤスリなどが使用できる。
【００２６】
（２−４）次に、このようにして得た、枝管部材を有する補強リブ付き熱硬化性樹脂製部材接合体の炭素化を行って、ガラス状炭素製部品とする。炭素化処理の条件としては、例えば、非酸素雰囲気中（不活性ガス雰囲気中など）で、温度：８００〜２５００℃で熱処理することが一般的である。なお、この炭素化工程に先立ち、キュアリング（化学反応を促進するための加熱）を行ってもよい。キュアリングは、炭素化工程において前記の枝管部材を有する補強リブ片付き熱硬化性樹脂製部材接合体が熱変形することを防止するためのものであり、熱変形の恐れが全くない場合は省略することができる。キュアリング条件は、塑性変形温度によって異なるが、例えばフェノール樹脂を用いる場合、空気中にて、温度：１８０〜３５０℃、時間：１０〜１００時間、とすることができる。
【００２７】
（３）構成部材としてフランジ部材を有する補強リブ付きのガラス状炭素製部品を製造する場合について説明する。
【００２８】
（３−１）熱硬化性樹脂製フランジ部材の成形については、公知の方法、例えば次の方法が使用できる。（イ）プレス成形あるいは射出成形：フランジ形状の金型を用いて、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を高圧成形し、肉厚４ｍｍ以下の熱硬化性樹脂製フランジ部材を成形する。そして、その熱硬化性樹脂製フランジ部材を、遠心成形により成形された肉厚４ｍｍ以下の熱硬化性樹脂製円筒部材の下端に接着により接合する。
【００２９】
（ロ）注型成形：フランジ形状のキャビティを有する金型（容器）に液状熱硬化性樹脂を注入し、熱硬化させて肉厚４ｍｍ以下の熱硬化性樹脂製フランジ部材を成形する。そして、その熱硬化性樹脂製フランジ部材を、肉厚４ｍｍ以下の熱硬化性樹脂製円筒部材の下端に接着により接合する。あるいは、熱硬化性樹脂製円筒部材を前記金型に挿入してから液状熱硬化性樹脂を注入して、これを熱硬化させることにより、熱硬化性樹脂製円筒部材の下端に熱硬化性樹脂製フランジ部材を一体化させることもできる。この場合、熱硬化性樹脂製円筒部材と熱硬化性樹脂製フランジ部材との接合は、液状熱硬化性樹脂を接着剤として用いる接着による接合方法が実用的で好ましい。そして、接着を行った接着剤は、１００℃以下の低温で短時間加熱して一次硬化させる。
【００３０】
（３−２）次に、この得られた熱硬化性樹脂製部材接合体の接合部分に、接合された熱硬化性樹脂製部材同士（円筒部材とフランジ部材）それぞれに当接するように肉厚４ｍｍ以下の複数個の熱硬化性樹脂製補強リブ片を配し、接着剤として液状熱硬化性樹脂を用いて前記熱硬化性樹脂製部材同士に熱硬化性樹脂製補強リブ片を接着する。接着を行った接着剤は、１００℃以下の低温で短時間加熱して一次硬化させる。しかる後、この接合体を高温、長時間加熱して接着剤を完全に硬化させる。
【００３１】
（３−３）次に、前記（２−３）と同様に、接着剤付着による厚肉部分を肉厚４ｍｍ以下となるように切削を行う。しかる後、このようにして得た、フランジ部材を有する補強リブ付き熱硬化性樹脂製部材接合体について、前記（２−４）と同様に、炭素化を行ってガラス状炭素製部品とする。なお、必要に応じて、前記（２−４）と同様に、炭素化工程に先立ちにキュアリングを行うようにすればよい。
【００３２】
なお、構成部材としてこのフランジ部材を有するものについても、前記枝管部材を有するものと同様に、熱硬化性樹脂製の、円筒部材、フランジ部材、補強リブ片及び接着剤は、同一組成又は実質的に同一組成の熱硬化性樹脂を用いることがよい。
【００３３】
以上、本発明の製造方法について、ガラス状炭素製の補強リブ付き接合型枝管付き円筒部品と、ガラス状炭素製の補強リブ付き接合型フランジ付き円筒部品を例に説明したが、ガラス状炭素製部品は加工性に劣り、加工の際に割れやすいことから、炭素化した後における接合部分の加工が不要となるように、予め、各々の熱硬化性樹脂製部材を設計することがよい。
【実施例１】
【００３４】
図１は本発明の製造方法の一実施例によって製造されるガラス状炭素製部品を概略的に示す斜視図である。
【００３５】
この実施例１では、図１に示すように、ガラス状炭素製の補強リブ付き接合型枝管付き円筒部品１０を製作した。ガラス状炭素の原料樹脂については、市販の液状フェノール樹脂である群栄化学製ＰＬ４８０４を、減圧下１００℃で１時間熱処理して水分率を調整し、これをガラス状炭素原料樹脂とした。
【００３６】
まず、基体部材としての熱硬化性樹脂製円筒部材Ａの成形について説明する。内径１１０ｍｍ、長さ３００ｍｍの円筒形遠心成形金型に液状の前記ガラス状炭素原料樹脂３５０ｇを投入し、前記遠心成形金型を毎分５００回転の速度で回転させながら遠心成形金型表面温度９０℃にて５時間の遠心成形を行って、外径１１０ｍｍ、長さ２９５ｍｍ、肉厚３．５ｍｍの大径円筒形をなす熱硬化性樹脂製円筒部材Ａを得た。
【００３７】
次に、熱硬化性樹脂製枝管部材Ｂの成形について説明する。内径１５ｍｍ、長さ３００ｍｍの円筒形遠心成形金型に液状の前記ガラス状炭素原料樹脂３６ｇを投入し、前記遠心成形金型を毎分５００回転の速度で回転させながら遠心成形金型表面温度９０℃にて５時間の遠心成形を行った。これにより、外径１５ｍｍ、長さ２９５ｍｍ、肉厚３．５ｍｍの熱硬化性樹脂製円筒管を得、これを切断することにより、外径１５ｍｍ、長さ１００ｍｍ、肉厚３．５ｍｍの小径円筒形をなす熱硬化性樹脂製枝管部材Ｂを得た。
【００３８】
次に、熱硬化性樹脂製補強リブ片Ｃの成形について説明する。液状の前記ガラス状炭素原料樹脂を、平型バット（容器）の底に深さ３．５ｍｍまで流し込み、８０℃で５時間加熱して注型成形し、平板状の熱硬化性樹脂製板状体を得た。この平板状体から切り出すことにより、直角を挟む二辺それぞれ１０ｍｍ、斜辺１４ｍｍ、肉厚３．５ｍｍの略直角二等辺三角形をなす熱硬化性樹脂製補強リブ片Ｃを得た。
【００３９】
次に、熱硬化性樹脂製円筒部材Ａの胴部に直径８ｍｍの接続孔をあけた。
【００４０】
次に、熱硬化性樹脂製円筒部材Ａの外周面における前記接続孔の部位に熱硬化樹脂製枝管部材Ｂを起立姿勢にて位置させ、接着剤として液状の前記ガラス状炭素原料樹脂を塗布し、熱硬化性樹脂製円筒部材Ａと熱硬化樹脂製枝管部材Ｂとを接着により接合し、この接着を行った接着剤を８０℃で５時間加熱して一次硬化させた。これにより、熱硬化性樹脂製円筒部材Ａに熱硬化樹脂製枝管部材Ｂが接合された熱硬化性樹脂製部材接合体Ｄを得た。
【００４１】
次に、前記熱硬化性樹脂製部材接合体Ｄの接合部分に４個の熱硬化性樹脂製補強リブ片Ｃを配置した。これら４個の熱硬化性樹脂製補強リブ片Ｃは、熱硬化樹脂製枝管部材Ｂの周方向に沿って９０°間隔で位置されるとともに、接合線を横切って熱硬化性樹脂製部材Ａ，Ｂ同士それぞれに当接するように設けられている（図１参照）。そして、接着剤として液状の前記ガラス状炭素原料樹脂を塗布し、熱硬化性樹脂製部材Ａ，Ｂ同士に（熱硬化性樹脂製部材接合体Ｄに）熱硬化性樹脂製補強リブ片Ｃを接着により接合し、この接着を行った接着剤を８０℃で５時間加熱して一次硬化させた。しかる後、このものを２５０℃で５０時間加熱して、接着剤を完全硬化させた。
【００４２】
次に、前記硬化後、接着剤が付着して４ｍｍを上回る肉厚になっている部分を削り取り、肉厚４ｍｍ以下となるようにして、補強リブ付き熱硬化性樹脂製部材接合体Ｅを得た。
【００４３】
次に、この補強リブ付き熱硬化性樹脂製部材接合体Ｅを窒素雰囲気中にて１０００℃で５時間熱処理して炭素化させることにより、図１に示すような、ガラス状炭素製部品としてガラス状炭素製の補強リブ付き接合型枝管付き円筒部品１０を得た。図１中、１１は円筒部材を示し、１２は枝管部材を示し、１３は補強リブ片を示している。
【００４４】
得られた前記ガラス状炭素製部品は、円筒部材１１の部分を水平姿勢にて固定した状態で枝管部材１２の先端部に曲げ荷重をかけたところ、５ｋｇの荷重でも枝管部材１２には破損が生じなかった。
【００４５】
比較例１として、補強リブ片を有さない点以外は実施例１と同じやり方により、ガラス状炭素製の接合型枝管付き円筒部品を製作した。この比較例１のガラス状炭素製部品は、円筒部材の部分を水平姿勢にて固定した状態で枝管部材の先端に曲げ荷重をかけたところ、１ｋｇ未満の荷重で枝管部材に折損が生じた。
【実施例２】
【００４６】
図２は本発明の製造方法の別の実施例を説明するための図であり、その（ａ）は熱硬化性樹脂製円筒部材に熱硬化性樹脂製フランジ部材を接着する工程を説明するための断面図、その（ｂ）は熱硬化性樹脂製補強リブ片を接着する工程を説明するための正面図である。
【００４７】
この実施例２では、ガラス状炭素製の補強リブ付き接合型フランジ付き円筒部品を製作した。液状のガラス状炭素原料樹脂は、前記の実施例１と同一のものを用いた。
【００４８】
まず、熱硬化性樹脂製円筒部材２１の成形について説明する。内径１１０ｍｍ、長さ３００ｍｍの円筒形遠心成形金型に液状の前記ガラス状炭素原料樹脂３５０ｇを投入し、前記遠心成形金型を毎分５００回転の速度で回転させながら遠心成形金型表面温度９０℃にて５時間の遠心成形を行って、外径１１０ｍｍ、長さ２９５ｍｍ、肉厚３．５ｍｍの大径円筒形をなす熱硬化性樹脂製円筒部材２１を得た。
【００４９】
次に、熱硬化性樹脂製フランジ部材２２の成形について説明する。液状の前記ガラス状炭素原料樹脂を、円形バットの底に深さ３．５ｍｍまで流し込み、８０℃で５時間加熱して注型成形し、熱硬化性樹脂製円板状体を得た。この円板状体に半径方向中心を中心とする直径１０３ｍｍの円形孔をあけて円環形状とすることにより、内径１０３ｍｍ、外径１３０ｍｍ、肉厚３．５ｍｍの円環形をなす熱硬化性樹脂製フランジ部材２２を得た。
【００５０】
次に、熱硬化性樹脂製補強リブ片２３の成形について説明する。実施例１と同様であって、液状の前記ガラス状炭素原料樹脂を、平型バット（容器）の底に深さ３．５ｍｍまで流し込み、８０℃で５時間加熱して注型成形し、平板状の熱硬化性樹脂製板状体を得た。この平板状体から切り出すことにより、直角を挟む二辺それぞれ１０ｍｍ、斜辺１４ｍｍ、肉厚３．５ｍｍの略直角二等辺三角形をなす熱硬化性樹脂製補強リブ片２３を得た。
【００５１】
次に、熱硬化性樹脂製円筒部材２１の下端面と熱硬化性樹脂製フランジ部材２２における前記下端面に対応する部分とに、接着剤２４として液状の前記ガラス状炭素原料樹脂を塗布し、熱硬化性樹脂製円筒部材２１と熱硬化性樹脂製フランジ部材２２とを接着により接合し、この接着を行った接着剤２４を８０℃で５時間加熱して一次硬化させた（図２（ａ）参照）。これにより、熱硬化性樹脂製円筒部材２１に熱硬化性樹脂製フランジ部材２２が接合された熱硬化性樹脂製部材接合体ｄを得た。
【００５２】
次に、前記熱硬化性樹脂製部材接合体ｄの接合部分に８個の熱硬化性樹脂製補強リブ片２３を配置した。これら８個の熱硬化性樹脂製補強リブ片２３は、熱硬化性樹脂製円筒部材２１の周方向に沿って４５°間隔で位置されるとともに、接合線を横切って熱硬化性樹脂製部材２１，２２同士それぞれに当接するように設けられている（図２（ｂ）参照）。そして、接着剤として液状の前記ガラス状炭素原料樹脂を塗布し、熱硬化性樹脂製部材２１，２２同士に（熱硬化性樹脂製部材接合体ｄに）熱硬化性樹脂製補強リブ片２３を接着により接合し、この接着を行った接着剤を８０℃で５時間加熱して一次硬化させた。しかる後、このものを２５０℃で５０時間加熱して、接着剤を完全硬化させた。
【００５３】
次に、前記硬化後、接着剤が付着して４ｍｍを上回る肉厚になっている部分を削り取り、肉厚４ｍｍ以下となるようにして、補強リブ付き熱硬化性樹脂製部材接合体ｅを得た。
【００５４】
次に、この補強リブ付き熱硬化性樹脂製部材接合体ｅを窒素雰囲気中にて１０００℃で５時間熱処理して炭素化させることにより、ガラス状炭素製部品としてガラス状炭素製の補強リブ付き接合型フランジ付き円筒部品を得た。
【００５５】
得られたこのガラス状炭素製部品は、フランジ底面の平面度（水平面との隙間距離）が０．１ｍｍ以下であった。そして、得られたガラス状炭素製部品は、フランジ部材の部分が下になるようにして起立姿勢で水平定盤上に載置し、円筒部材の先端部（上端部）に荷重をかけたところ、５ｋｇの荷重でもフランジ部材には破損が生じなかった。
【００５６】
比較例２として、補強リブ片を有さない点以外は実施例２と同じやり方により、ガラス状炭素製の接合型フランジ付き円筒部品を製作した。この比較例２のガラス状炭素製部品は、フランジ底面の平面度が０．５〜１ｍｍであり、所望の寸法精度とするには研削加工が必要であった。また、実施例２と同様に荷重試験を行ったところ、約３ｋｇの荷重でフランジ部材に破損が生じた。これは、接合構造体であるガラス状炭素製部品を構成するフランジ部材の強度が低いこと、及びも接合に起因するフランジ部材の歪が大きいことが原因であると考えられる。
【００５７】
図３は本発明に係るガラス状炭素製部品の一例を示す斜視図、図４は本発明に係るガラス状炭素製部品の他の例を示す斜視図、図５は本発明に係るガラス状炭素製部品の他の例を示す斜視図である。
【００５８】
本発明の製造方法によると、図３に示すように、管部材３１，３２同士を互いに水平をなすように接着により接合し、その接合部分に管部材３１，３２同士に接合線を横切る状態で当接する強化リブ片３３を接着により接合してなり、接合構造体として十分に実用できる強度を有するガラス状炭素製部品３０を製造することができる。また、本発明の製造方法によると、図４に示すように、管部材４１，４２同士を互いに垂直をなすように接着により接合し、その接合部分に管部材４１，４２同士に接合線を横切る状態で当接する強化リブ片４３を接着により接合してなり、接合構造体として十分に実用できる強度を有するガラス状炭素製部品４０を製造することができる。
【００５９】
また、本発明の製造方法によると、図５に示すように、板部材５１，５２同士を突き合わせて接着により接合し、その接合部分に板部材５１，５２同士に接合線を横切る状態で当接する強化リブ片５３を接着により接合してなり、接合構造体として十分に実用できる強度を有するガラス状炭素製部品５０を製造することができる。この図５に示すものでは、肉厚が薄いために剛性が不足する場合に強化リブ片を設けることで強度、剛性を強化したものである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の製造方法の一実施例によって製造されるガラス状炭素製部品を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明の製造方法の別の実施例を説明するための図であり、その（ａ）は熱硬化性樹脂製円筒部材に熱硬化性樹脂製フランジ部材を接着する工程を説明するための断面図、その（ｂ）は熱硬化性樹脂製補強リブ片を接着する工程を説明するための正面図である。
【図３】本発明に係るガラス状炭素製部品の一例を示す斜視図である。
【図４】本発明に係るガラス状炭素製部品の他の例を示す斜視図である。
【図５】本発明に係るガラス状炭素製部品の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０，３０，４０，５０…ガラス状炭素製部品
１１…円筒部材
１２…枝管部材
１３…補強リブ片
２１…熱硬化性樹脂製円筒部材
２２…熱硬化性樹脂製フランジ部材
２３…熱硬化性樹脂製補強リブ片
２４…接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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