JP2000334765A - 反応性重合成形方法及びリブ付成形体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い強度を持つリブ付成形体を、簡易且つ安
く成形することができる反応性重合成形方法及びこの方
法により得られるリブ付成形体を提供する。 【解決手段】 金型内の反応原液に遠心力を加えた状態
下で、反応原液を反応させて重合させる反応性重合成形
方法であって、金型内部に、リブ構造に対応する凹凸を
弾性体により形成しておき、成形後に、該弾性体を取り
除くことにより、リブ付成形体を成形することを特徴と
する。弾性体としては、前記成形方法により得られる成
形体に対して非接着性の材質で構成してあることが好ま
しい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反応性重合成形方
法に係わり、さらに詳しくは、高い強度を持つリブ付成
形体を、簡易且つ安く成形することができる反応性重合
成形方法及びこの方法により得られるリブ付成形体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】反応性重合成形方法とは、本明細書にお
いては、金型の内部で反応原液を反応させて重合させる
方法を広く意味するものとし、反応性重合成形方法の１
態様として、反応射出成形（ＲＩＭ）法があるものとす
る。このＲＩＭ法は、二以上の反応原液をミキシングヘ
ッドで混合して金型装置のキャビティに送り込み、金型
装置内で反応させつつ射出成形を行う製法である。この
ＲＩＭ法は、ノルボルネン系モノマーからポリマー（成
形体）を成形する場合等に好適に用いられている。ＲＩ
Ｍ成形体は、耐衝撃性に優れ、しかも成形圧力が低く成
形が容易であることから、多方面の技術分野において用
いられている。

【０００３】ところで、例えば、リブ付又は波付管（以
下、単にリブ付管ともいう）は、直管に比較して強度的
に優れていることから、地中に埋設されるケーブルの防
護管等として用いられている。こうしたリブ付管は、例
えば、ポリエチレンからなり、所定の断面形状を持つ棒
状成形体を、押出成形等により成形し、この棒状成形体
を円筒状金型の外周に沿いながら長手方向に向かって螺
旋状に敷き詰めるように巻き付け、隣接する成形体同士
を熱融着させた後、前記金型を抜き取ることにより製造
される。

【０００４】しかしながら、この方法により得られるリ
ブ付管は、同じ材質からなる直管よりは強度的に優れる
が、ポリエチレンという材質であるが故に強度的に限界
があった。また、この方法によると、例えば、１０００
ｍｍ以上の内径を持つ大口径のものを成形する場合に、
熱融着不良が生じやすく、リブ付管として液漏れが生じ
るおそれがあった。

【０００５】これに対し、ＲＩＭ法によりリブ付管を成
形することが考えられる。

【０００６】しかしながら、従来のＲＩＭによりリブ付
管を成形する場合には、管の中空部に相当する部分に入
れ子型等を入れる必要があり、作業性に問題があった。
また、入れ子型等を用いて中空部を得ようとすると、成
形中において入れ子型と接触する反応射出成形体樹脂が
冷やされ、硬化不良等の成形不良を生じるおそれがあ
る。こうした管は内部に流体を流すことが多いので管内
面の平滑性に優れていることが要求される場合が多く、
従って管内面に硬化不良等の成形不良が生じることを極
力避けることが望ましい。

【０００７】なお、米国特許第４８０８３６４号公報に
は、回転する金型の内部に、反応原液を混合して入れ、
金型を回転させて、反応原液に遠心力を加えつつ、金型
の内部で反応原液を反応させて重合させる方法が開示し
てある。また、特開平３−６９３５７号公報には、成形
体に対して接着性のあるポリエチレン管を金型として用
い、このポリエチレン管を軸芯回りに回転させながら、
反応性重合反応を行い、得られる成形体をポリエチレン
管と一体化させる多層化技術が開示してある。

【０００８】しかしながら、これら何れの公報にもリブ
付管を成形することに関しては、何ら触れられていな
い。また、例えば内面に直接、凹凸加工を施した金型を
用いて遠心成形することによりリブ付管を成形すること
も考えられるが、金型内面に直接、凹凸加工を施すため
の機械的加工は困難であり、またリブの幅、形状、高
さ、隣接するリブ同士のピッチ等の条件を変えようとす
ると、新たに金型を制作する必要があり、得られる成形
体の製造コストが高くなるという課題を有する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような従来技術の問題点を解決し、高い強度を持つリブ
付成形体を、簡易且つ安く成形することができる反応性
重合成形方法及びこの方法により得られるリブ付成形体
を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る反応性重合成形方法は、金型内の反応
原液に遠心力を加えた状態下で、反応原液を反応させて
重合させる反応性重合成形方法であって、金型内部に、
リブ構造に対応する凹凸を弾性体により形成しておき、
成形後に、該弾性体を取り除くことによりリブ付成形体
を成形することを特徴とする。

【００１１】本発明において、リブ付とは、狭義のリブ
付の他、波付をも含む意味で用いられる。

【００１２】前記リブ構造に対応する凹凸としては、特
に限定されないが、弾性体を金型内部にその軸方向に向
かって螺旋状に巻き付けて設けることが好ましい。

【００１３】螺旋の巻き方向は、一定であっても、軸方
向の途中でその向きを変えてもよいが、軸方向の途中で
螺旋の巻き方向を変えることが好ましい。また、巻き付
ける形態は、隣接する弾性体同士が接触するように敷き
詰めた状態で巻き付けてもよく、所定の隙間を空けて巻
き付けてもよく、さらにはこれらの組み合わせであって
もよい。

【００１４】こうして得られるリブ付成形体は、例え
ば、地中に埋設されるケーブルの防護管、仮設配管、下
水道枝管などとして用いることができる。

【００１５】遠心成形に際し、金型の回転角速度ωは、
特に限定されないが、好ましくは下記の数式から導かれ
る基準回転角速度ω_０ の１．０１倍から２．０倍の範
囲、より好ましくは１．０３〜１．０７倍、さらに好ま
しくは１．０５倍前後である。このような範囲で、金型
を回転させながら、金型内の反応原液を反応させて重合
させることで、うねりのない滑らかな内周面を持つ成形
体が得られることが、本発明者により見い出されてい
る。

【００１６】

【数１】 ω_０ ＝｛３ｇ／（Ｒ−ｂ）｝１／２ …（１） 但し、ｇは重力加速度、Ｒは金型のキャビティ内径、ｂ
は金型内に存在する反応原液の半径方向平均厚みであ
る。

【００１７】金型内の反応原液に加える加速度は、特に
限定されないが、１Ｇ以上５Ｇ以下、好ましくは１Ｇ以
上４Ｇ以下、特に好ましくは１．２Ｇ以上４Ｇ以下であ
る。

【００１８】反応原液 反応原液としては、特に限定されず、たとえば、ウレタ
ン系、ウレア系、ナイロン系、エポキシ系、不飽和ポリ
エステル系、フェノール系及び、ノルボルネン系等が挙
げられるが、ノルボルネン系が特に好ましい。ノルボル
ネン系の具体的例示については後述する。金型の内部に
入れる前の反応原液温度は２０〜８０°Ｃが好ましく、
反応原液の粘度は、例えば、３０°Ｃにおいて、好まし
くは２０〜１０００ｃｐｓ、更に好ましくは３０〜７０
０ｃｐｓ程度である。反応原液の粘度が低すぎる場合に
は、反応原液に遠心力が作用せずに底部に停留する傾向
にあり、粘度が高すぎる場合には、加速度を利用した自
由な形の成形が困難になる傾向にある。

【００１９】かかる成形においては、補強材を予め金型
内に設置しておき、その中に反応液を供給して重合させ
ることにより強化ポリマー（成形体）を製造できる。

【００２０】また、酸化防止剤、充填剤、顔料、着色
剤、発泡剤、難燃剤、摺動付与剤、エラストマー、ジシ
クロペンタジエン系熱重合樹脂及びその水添物等種々の
添加剤を配合することにより、得られるポリマー（成形
体）の特性を改質することができる。

【００２１】酸化防止剤としては、フェノール系、リン
系、アミン系等各種のプラスチック・ゴム用酸化防止剤
がある。充填剤にはミルドガラス、カーボンブラック、
タルク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、雲母、
チタン酸カリウム、硫酸カルシウム等の無機質充填剤が
ある。エラストマーとしては、天然ゴム、ポリブタジエ
ン、ポリイソプレン、スチレン−ブタジエン共重合体
（ＳＢＲ）、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック
共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−イソプレン−スチレン
ブロック共重合体（ＳＩＳ）、エチレン−プロピレン−
ジエンターポリマー（ＥＰＤＭ）、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体（ＥＶＡ）及びこれらの水素化物等がある。
こうした添加剤は、通常、予め反応液の何れか一方又は
双方に混合しておく。

【００２２】金型 本発明において用いられる金型は、金型の内部に反応原
液を入れた後、金型の内部の反応原液に対して遠心力を
加えることができるような構造となっている。例えば金
型が、一軸或いは多軸回りに回転可能になっている。金
型を回転させることで、金型の内部にある反応原液に
は、遠心力による加速度が作用する。

【００２３】金型の温度は、好ましくは１０〜１５０°
Ｃ、より好ましくは２０〜１２０°Ｃ、更に好ましくは
３０〜１００°Ｃに制御される。尚、金型内に反応原液
を注入する前に、金型の内部に温風を流通させ、少なく
とも金型のキャビティ内部を所定温度に加熱した後、温
風の流通を停止し、金型装置のキャビティへ反応原液を
流し込み、成形を行うようにしても良い。

【００２４】本発明において用いられる金型の材質は、
特に限定されないが、成形体に対して離型性がよく非接
着性の材質のものが好ましく、例えば、鋳鉄、鉄、ステ
ンレス、アルミニウム、ニッケル電鋳等の金属が好まし
い。但し、成形体に対して非接着性の材質のものであれ
ば、合成樹脂、或いはその他の材質でも良い。反応性重
合成形は、比較的低圧での成形が可能であり、必ずしも
高剛性の金型を用いる必要はないからである。

【００２５】金型を合成樹脂で構成する場合には、合成
樹脂としては、成形体に対して非接着性な、繊維強化プ
ラスチック（ＦＲＰ）、ポリフェノール、ポリエステル
等の極性樹脂で構成した場合には、反応性重合成形体と
は一体化されないことから、反応性重合成形毎に金型装
置を取り外して繰り返し用いることができる。

【００２６】また、金型は、自由な形状の成形が可能な
分割可能な割型を用いることが好ましいが、場合によっ
ては分割されない筒状の型でも良い。また、離型性を良
くするために、型の内周面に沿って、原液の注入前に、
予めワックスや滑剤などを塗布しておくことも好まし
い。

【００２７】重合時間は、適宜選択すればよいが、反応
液の注入終了後、遠心力を加える場合には、金型を所定
の回転数まで上げるために数秒〜数十秒かかることか
ら、好ましくは５〜３０秒、更に好ましくは５〜１５秒
である。

【００２８】弾性体 本発明では、得られる成形体の外周側にリブを形成する
ために、金型内部に、リブ構造に対応する凹凸を形成で
きるような弾性体を、たとえば螺旋状に配置しておく。
このように弾性体を予め金型内部に配置しておくこと
で、得られる成形体の外周に簡易且つ安くリブを形成す
ることができる。

【００２９】弾性体としては、得られる成形体に対して
非接着性の材質で構成してあることが好ましい。非接着
性の材質で構成することにより、成形終了後の成形体を
容易に取り外すことができる。また、反応原液の重合時
には所定の重合熱が発生するので、こうした重合熱に耐
えうる程度の耐熱性を備えている材質から構成してある
ことが好ましい。

【００３０】なお、本発明に用いる弾性体は、材質自体
が弾性を示すものの他、たとえば、ホース状やチューブ
状に加工して構造や形状で弾性を示すようにしたもので
あってもよい。

【００３１】こうした弾性体の具体例としては、たとえ
ば、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエン
ゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、アクリロニト
リルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、水素化アクリロニトリ
ルブタジエンゴム（Ｈ−ＮＢＲ）、クロロプレンゴム
（ＣＲ）等のジエン系ゴム、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エ
チレン−プロピレン−ジエンターポリマーゴム（ＥＰＤ
Ｍ）、アクリルゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴ
ム、フッ素ゴム等のオレフィン系ゴム、シリコーンゴ
ム、ウレタンゴム、多硫化ゴム、またはこれらの発泡
体、またはウレタンもしくはナイロンの発泡体、ポリエ
ステル製、軟質塩ビ製またはナイロン製のホースなどを
挙げることができ、これらは単独でまたは２種以上混合
して用いることができる。弾性体は、補強繊維などで補
強されたものであってもよい。

【００３２】なお、反応原液としてノルボルネン系、特
にジシクロペンタジエン系を用いる場合には、弾性体と
しては、ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ、シリコーンゴム、ナイロ
ン、軟質塩ビから構成してあることが好ましい。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、図面に示す実施
形態に基づき説明する。

【００３４】図１（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の反応性重
合成形方法に用いる金型の一例を示す概略斜視図、図２
は図１に示す金型の図１（Ｂ）におけるII−II線に沿っ
た概略断面図、図３は図２に示す金型を用いて得られる
リブ付成形体の一部破断斜視図、図４は本実施形態に係
る金型内部に設けられる弾性体の構成単位を示す概略斜
視図、図５は本発明の反応性重合成形方法に用いる金型
の他の例を示し、図１（Ｂ）におけるII−II線に沿った
概略断面図、図６は図５に示す金型を用いて得られるリ
ブ付成形体の概略図、図７は金型を回転させるための駆
動装置の側面図、図８は図７の駆動装置の平面図であ
る。

【００３５】本実施形態では、図１（Ａ），（Ｂ）に示
す金型２を用いる。金型２は、割面３に沿って縦方向に
２つに分割可能な割型４と、この割型４が組み合わされ
た状態で、その両端部の外周に軸方向から取り付けられ
る一対の転動リング８とを有する。割型４は、例えばア
ルミニウム製鋳物等で構成してあり、転動リング８は、
鋳鉄等で構成される。割型４の割面３には、例えば、シ
リコーンゴム製シール材が用いられる。シール材を装着
することで、割面３から反応原液が漏れる等の不都合を
防止できる。

【００３６】割面３で組み合わされた割型４の内部に
は、内周面が形成してあり、この内周面には、図２に示
すように、紐状弾性体１０によりリブ構造に対応する凹
凸が形成してある。この紐状弾性体１０は、本実施形態
においては、図４に示すような断面形状を有しており、
高さｈ１は、通常（φｄ／１００）〜（φｄ／４）、好
ましくは（φｄ／５０）〜（φｄ／２０）であり、幅ｄ
は、ｈ１／２０〜２０ｈ１、好ましくはｈ１／５〜ｈ１
／２の範囲となっている。

【００３７】本実施形態では、こうした紐状弾性体１０
を、図２に示すように、割型４の内周面に金型２の軸芯
方向（矢印Ｘ方向）にかけて螺旋状になるよう巻き方向
を一定にしてピッチ間隔ｐ１で巻き付けてある。このピ
ッチ間隔ｐ１は、図３に示すように得られるリブ付管１
００（リブ付成形体）の内径φｄ、基準厚さｔ、高さｈ
２等に応じて変化し、通常は、リブ付管１００の重量に
対する機械的強度や使用目的等に応じて適宜決定され
る。尚、このピッチ間隔ｐ１は、得られるリブ付管１０
０の軸方向（矢印Ｙ方向）に等間隔でも良いし、不等間
隔でも良い。即ち、紐状弾性体１０の金型２内周面への
配置は、図２に示すように間隔を空けずに敷き詰めるこ
とに限定されず、間隔を空けて巻き付けることとしても
よい。このように所定のピッチ間隔ｐ１で金型内面に螺
旋状に巻き付けられた紐状弾性体１０の内周面が型面と
なり、この内周面の内径が、得られるリブ付管１００の
外径に対応することとなる。

【００３８】尚、金型２の内部への紐状弾性体１０（弾
性体）の巻き方向は、図２に示すように必ずしも一定で
なくてもよく、例えば、図５に示すように、金型２の軸
方向の途中で変わるように、金型内部に弾性体を巻き付
けて紐状弾性体１０を形成することが望ましい。このよ
うに螺旋の巻き方向を途中で変えた金型を用いて遠心成
形することで、成形中における液の一定方向への偏りが
防止でき、ひいては得られるリブ付管１００（図６参
照）の成形不良を効果的に防止できる。このような内周
面にリブ構造に対応する凹凸が弾性体により形成された
金型内に、所定の粘度の反応原液が押し付けられる。

【００３９】また、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように割
型４の軸方向両端部には、貫通孔５が形成されるように
端板６，６が形成してある。貫通孔５からは、反応原液
を供給するためのノズルが差し込まれ、金型２の内部へ
反応原液を供給可能になっている。

【００４０】上述した割型４及び転動リング８を有する
金型２は、図７及び図８に示す回転駆動装置に取り付け
られる。図７及び図８に示すように、金型２における一
方の転動リング８には、一対のフランジ付き駆動ローラ
１２が係合し、他方の転動リング８には、一対のフラン
ジ無しの駆動ローラ１４が係合するようになっている。
これら駆動ローラ１２及び１４は、変速機１６及び定ト
ルクインバータモータ１８に接続してあり、全て略同じ
回転速度で回転するようになっている。これら駆動ロー
ラ１２及び１４が、全て略同じ回転速度で回転すること
で、それらに係合する転動リング８も、その軸芯回りに
回転し、割型４，４から成る金型２をも同時に軸芯回り
に回転する。尚、駆動ローラ１２，１４、変速機１６及
びモータ１８は、ベース２０の上に装着してある。ま
た、軸方向一方の駆動ローラ１２をフランジ付きとした
のは、フランジが転動リング８の軸方向移動を制限する
ことにより、金型２の軸方向移動を制限するためであ
る。軸方向双方の駆動ローラ１２，１４をフランジ付き
としても良いが、一方のみで十分に金型２の軸方向移動
を制限することができる。

【００４１】次に、上記の金型２を用い、反応性重合成
形方法によりリブ付成形体を成形する方法について説明
する。まず、図１（Ｂ）に示すように、割型４，４を組
み合わせ、次に、図１（Ａ）に示すように、組み合わさ
れた割型４，４の両端部に転動リング８，８を装着し、
金型２を組み立てる。この金型２を、図７及び図８に示
す駆動ローラ１２，１４の上に、回転自在に載置する。
その後、反応性重合成形を行う。本実施形態で行う反応
性重合成形は、ノルボルネン系モノマーを用いた成形で
あり、使用するノルボルネン系モノマーの具体例として
は、ノルボルネン、ノルボルナジエン等の二環体；ジシ
クロペンタジエン（シクロペンタジエン二量体）、ジヒ
ドロジシクロペンタジエン等の三環体；テトラシクロド
デセン等の四環体；シクロペンタジエン三量体等の五環
体；シクロペンタジエン四量体等の七環体；これらのメ
チル、エチル、プロピル、ブチル等のアルキル、ビニル
等のアルケニル、エチリデン等のアルキリデン、フェニ
ル、トリル、ナフチル等のアリール等の置換体；更にこ
れらのエステル基、エーテル基、シアノ基、ハロゲン原
子等の極性基を有する置換体等が例示される。これらの
モノマーは、１種以上を組み合わせて用いても良い。入
手が容易であり、反応性に優れ、得られるリブ付成形体
の耐熱性に優れる点から、三環体、四環体、或いは五環
体のモノマーが好ましい。

【００４２】また、生成する開環重合体は熱硬化型とす
ることが好ましく、そのためには、上記ノルボルネン系
モノマーの中でも、シクロペンタジエン三量体等の反応
性の二重結合を二個以上有する架橋性モノマーを少なく
とも含むものが用いられる。

【００４３】なお、本発明の目的を損なわない範囲で、
ノルボルネン系モノマーと開環共重合し得るシクロブテ
ン、シクロペンテン、シクロペンタジエン、シクロオク
テン、シクロドデセン等の単環シクロオレフィン等を、
コモノマーとして用いても良い。

【００４４】ノルボルネン系モノマーを用いた成形にお
いて使用することができるメタセシス触媒は、六塩化タ
ングステン、又はトリドデシルアンモニウムモリブデー
ト、もしくはトリ（トリデシル）アンモニウムモリブデ
ート等のモリブデン酸有機アンモニウム塩等のノルボル
ネン系モノマーの塊状重合用触媒として公知のメタセシ
ス触媒であれば特に制限はないが、モリブデン酸有機ア
ンモニウム塩が好ましい。

【００４５】活性剤（共触媒）としては、特開昭５８−
１２７７２８号公報、特開平４−２２６１２４号公報、
特開昭５８−１２９０１３号公報、特開平４−１４５２
４７号公報に開示してあるような公知の活性剤であれ
ば、特に制限はないが、例えばエチルアルミニウムジク
ロリド、ジエチルアルミニウムクロリド等のアルキルア
ルミニウムハライド、アルコキシアルキルアルミニウム
ハライド等の有機アルミ化合物、有機スズ化合物等が挙
げられる。

【００４６】成形の前準備として、ノルボルネン系モノ
マー、メタセシス触媒及び活性剤を主材とする成形用材
料を、ノルボルネン系モノマーとメタセシス触媒とより
なるＢ液と、前記のノルボルネン系モノマーと活性剤と
よりなるＡ液との安定な２液に分けて、それぞれを別の
タンクに入れておく。

【００４７】成形を開始するには、ミキシングヘッドを
制御し、タンクからのＡ液及びＢ液を混合し、その混合
液を反応原液として、ノズル等を用いて、金型２の貫通
孔５から金型２の内部に供給する。金型２内に供給され
た反応原液の粘度は、３０°Ｃにおいて、５０〜１００
０ｃｐｓであり、金型２を回転することで、反応原液
は、遠心力により、金型２の内周面に形成された紐状弾
性体１０に張り付くことになる。本実施形態において
は、金型２は、必ずしも加熱する必要はないが、重合反
応を生じ易くする観点から、熱媒体或いは温風等を利用
して加熱しても良い。

【００４８】本実施形態では、金型の回転角速度ωを、
下記の数式から導かれる基準回転角速度ω_０ の１．０
１倍から２．０倍の範囲となるように金型を回転させな
がら、金型内の反応原液を反応させて重合させる。

【００４９】

【数２】 ω_０ ＝｛３ｇ／（Ｒ−ｂ）｝１／２ …（１） 但し、ｇは重力加速度、Ｒは金型のキャビティ内径、ｂ
は金型内に存在する反応原液の半径方向平均厚みであ
る。反応原液の半径方向平均厚みｂは、金型のキャビテ
ィ内部が円筒面であると仮定し、ｂ＝Ｖ_ｆ ／（２πＲ
λ）で表せる。ここで、Ｖ_ｆ は金型の内部に入れられ
る反応原液の体積であり、λは金型のキャビティの軸方
向長さである。例えば、金型２のキャビティ内周面の半
径Ｒを０．３ｍとし、キャビティの軸方向長さλを１．
０ｍとし、キャビティ内に入れる反応原液の体積Ｖ_ｆ
を１．８４×１０^−２ｍ^３ とした場合には、上記数式
（１）から基準回転角速度ω_０ が約１０．１ｒａｄ／
ｓｅｃとなる。したがって、その場合には、金型の回転
角速度を、基準回転角速度ω_０ の１．０１倍から２．
０倍の範囲である１０．２〜２０．２ｒａｄ／ｓｅｃに
設定する。

【００５０】金型２を、その軸芯回りに一定な回転角速
度で回転するために必要な初期起動時間は、通常、数秒
から３０秒程度であることが一般的であるが、反応原液
のゲルタイムまでに、必要な回転角度速度に達している
場合には、３０秒よりも長くすることも可能である。必
要な回転角速度となった後は、一定の回転角速度で金型
を回転させる。なお、反応原液がゲルタイムに達するま
でに必要な回転角速度に達していればよいので、金型２
を、その軸芯回りに一定な回転角速度で回転する状態と
なった後で、貫通孔５からノズルを入れて、反応原液を
供給しても良い。

【００５１】金型２を、その軸芯回りに一定な回転角速
度で回転することで、金型２内部に供給された反応原液
は、遠心力により、紐状弾性体１０が巻き付けられた金
型２の内周面に張り付くことになり、その状態を塊状重
合終了まで保持する。その後、金型２の回転を停止し、
金型２を冷却した後、図１（Ａ）に示す状態から同図
（Ｂ）に示す状態となるように、転動リング８を外し、
割型４，４を開けば、紐状弾性体１０が外周に巻き付け
られた成形体が得られる。成形体の外周から紐状弾性体
１０を巻き解して取り除けば、図３に示すリブ付管１０
０を得ることができる。このリブ付管１００は、ノルボ
ルネン系モノマーの反応性重合成形体で構成される。成
形体から取り除いた紐状弾性体１０は、次の成形時に、
割型４の内周面に取り付けて、繰り返し使用することが
できる。

【００５２】本実施形態による方法では、反応原液に遠
心力を加えることにより、成形中において、遠心力によ
り泡が反応原液から分離され、得られる成形体中にボイ
ドがなくなる。

【００５３】また、本実施形態の方法により得られる図
３に示すリブ付管１００の内周面は、成形の過程におい
て何にも触れることなく、遠心力により得られる面とな
るので、成形中に反応原液の硬化不良等の不都合も生じ
ることがなく、その内周面が滑らかになる。特に、金型
の回転角速度を、上述した特定範囲の回転角速度にする
ことで、うねりのない滑らかな内周面を持つリブ付管１
００を成形することができる。また、得られるリブ付管
１００は、外周面にリブ１０ａをもつことから、直管に
比較して強度的に優れており、例えば、地中に埋設され
るケーブルの防護管、仮設配管、下水道枝管などとして
用いられ、管内に流体を流すことから、内周面が滑らか
であることは、こうした管に用いて都合がよい。

【００５４】また、本実施形態に係る方法により得られ
たリブ付管１００は、ノルボルネン系モノマーの塊状重
合反応を利用して得られた重合体であることから、耐衝
撃性及び耐久性等の機械的特性に優れている。また、こ
の方法によれば、比較的大口径の成形体でも、比較的容
易に成形することができる。

【００５５】特に本実施形態では、割型４の内周面に取
り付ける紐状弾性体の断面形状、断面寸法、巻回ピッチ
等を変更することで、得ようとするリブ付管１００のリ
ブ１０ａの断面形状、断面寸法、ピッチ等を自由に設計
することが可能となり、しかも割型４自体を加工する必
要もない。

【００５６】尚、本発明は、上述した実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変するこ
とができる。

【００５７】

【実施例】以下、本発明を、更に詳細な実施例に基づき
説明するが、本発明は、これら実施例に限定されない。

【００５８】実施例１ 図１（Ａ）及び（Ｂ）に示す金型２を準備した。一対の
割型４，４は、アルミニウム鋳物製であり、その外径は
５００ｍｍ、その内径は４００ｍｍ、その軸方向長さは
１，２００ｍｍであった。割型４，４の両端部に形成さ
れた端板６の貫通孔５の内径は１５０ｍｍであった。こ
うした割型４，４の内周面に、内径φ１０ｍｍ、外径φ
１４ｍｍの中空円断面をもつテトロンブレードホース
（製品名、紐または糸入り軟質塩ビ製弾性体）を、図５
に示すように、ピッチ間隔ｐ１＝２８ｍｍで均等に螺旋
状に敷き詰め、丁度軸方向の中間位置（一の端部より６
００ｍｍのところ）で巻き方向が逆になるように巻き、
リブ構造に対応する凹凸を形成した。この割型４，４を
割面３で組み合わせた。割面３には、φ３ｍｍの中実円
断面をもつシリコーンゴム製のシール材を用いた。割型
４，４の割面３がシールされた状態で、転動リング８，
８を取り付けた。転動リング８，８は、鋳鉄で構成して
あり、その外径は７００ｍｍ、その軸方向厚みは５０ｍ
ｍであった。

【００５９】転動リング８，８を、図７及び図８に示す
金型回転装置の駆動ローラ１２，１４上に乗せ、割型の
軸方向貫通孔５からノズルを用いて、反応原液を金型２
の内部に供給した。反応原液の調整は以下のように行っ
た。ジシクロペンタジエン（ＤＣＰ）８５重量％と、ト
リシクロペンタジエン１５重量％とからなる混合モノマ
ーを用い、このモノマー総量１００重量部に対して、ス
チレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（クレ
イトン１１７０、シェル社製）を５重量部とフェノール
系の酸化防止剤であるイルガノックス１０１０（チバガ
イギー社製）を２重量部とを溶解させ、これを２つの容
器に入れ、一方には混合モノマーに対しジエチルアルミ
ニウムクロリド（ＤＥＡＣ）を４０ミリモル濃度、ｎ−
プロパノールを４４ミリモル濃度、四塩化ケイ素を２０
ミリモル濃度となるように添加した（Ａ液）。他方に
は、混合モノマーに対しトリ（トリデシル）アンモニウ
ムモリブデートを１０ミリモル濃度となるように添加し
た（Ｂ液）。Ａ液及びＢ液をそれぞれギヤーポンプにて
１対１の容積比となるようにミキシングヘッドに送液
し、次いで、金型２の貫通孔５から金型２内部に、ノズ
ルを用いて供給した。反応原液の温度は、３０°Ｃであ
り、その粘度は、３０°Ｃで、３００ｃｐｓであった。

【００６０】金型のキャビティ内に容積Ｖ_ｆ ＝４．１
４×１０^−２ｍ^３ の量で反応原液を供給し、その供給
完了後、直ぐに、駆動ローラ１２，１４を回転させ、金
型２を、その軸芯回りに回転した。１５秒で、金型２の
回転角速度ωが、８．１４ｒａｄ／ｓｅｃとなり、その
速度を維持した。前述した数式（１）から導かれる基準
回転角速度ω_０ は約７．７５であったので、実際の金
型の回転角速度ωは、ω_０ の約１．０５倍であった。
また、反応原液に作用する加速度を計算すると、３．３
８Ｇであった。この状態を５分間維持し、その後、回転
を停止し、金型２を取り出し、転動リング８，８を取り
外し、割型４，４を開き、巻き付いているテトロンブレ
ードホースを取り除いたところ、図６に示すような外周
面にリブを持つリブ付管１００が得られた。

【００６１】得られたリブ付管１００のＪＩＳ−Ｋ６７
８０に準じた曲げ強度を測定したところ、その値は１１
００ｋｇｆ／ｍであり、高い強度を有していることが確
認された。また、得られたリブ付管１００の内周面を観
察したところ、硬化不良等の不具合がないと共に、うね
りのない滑らかな内周面であることが確認された。

【００６２】比較例１ 金型内周面に、紐状弾性体１０（弾性体）を形成しなか
った以外は実施例１と同様にして成形体（外周にリブは
形成されていない）を得た。得られた成形体の内周面を
観察したところ、硬化不良等の不具合がないと共に、う
ねりのない滑らかな内周面であることが確認されたが、
ＪＩＳ−Ｋ６７８０に準じた曲げ強度の値は３７０ｋｇ
ｆ／ｍであり、実施例１の優位性が確認された。

【００６３】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、金型内部に弾性体を配置することによって所定のリ
ブ構造に対応する凹凸を設けることが可能になり、該弾
性体の金型内部への配置如何により、リブの断面形状、
寸法、ピッチ等の変更が容易となる。従って、本発明に
よれば、様々な断面形状、断面寸法、ピッチを持ったリ
ブ付成形体を簡易に、しかも安く成形することができ
る。また、本発明によれば、リブ付成形体を、遠心力を
利用した反応性重合成形により容易に成形することが可
能になり、反応原液の種類を選択することで、リブ付成
形体の機械的強度を更に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の反応性重合成
形方法に用いる金型の一例を示す概略斜視図である。

【図２】図２は図１に示す金型の図１（Ｂ）におけるII
−II線に沿った概略断面図である。

【図３】図３は図２に示す金型を用いて得られるリブ付
成形体の一部破断斜視図である。

【図４】図４は本実施形態に係る金型内部に設けられる
弾性体の構成単位を示す概略斜視図である。

【図５】図５は本発明の反応性重合成形方法に用いる金
型の他の例を示し、図１（Ｂ）におけるII−II線に沿っ
た概略断面図である。

【図６】図６は図５に示す金型を用いて得られるリブ付
成形体の概略図である。

【図７】図７は金型を回転させるための駆動装置の側面
図である。

【図８】図８は図７の駆動装置の平面図である。

【符号の説明】

２，２ａ… 金型 ３… 割面 ４，４ａ… 割型 ８… 転動リング １０… 紐状弾性体 １０ａ… リブ １２，１４… 駆動ロール １００…リブ付管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F202 AA12L AG10 AJ05 AJ09 CA04 CB01 CK43 4F206 AA09 AA12L AG10 AJ05 JA01 JQ81

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型内の反応原液に遠心力を加えた状態
   下で、反応原液を反応させて重合させる反応性重合成形
   方法であって、 金型内部に、リブ構造に対応する凹凸を弾性体により形
   成しておき、 成形後に、該弾性体を取り除くことにより、リブ付成形
   体を成形することを特徴とする反応性重合成形方法。
2. 【請求項２】 前記弾性体は、前記成形方法により得ら
   れる成形体に対して非接着性の材質で構成してある請求
   項１記載の反応性重合成形方法。
3. 【請求項３】 反応原液がノルボルネン系モノマーを含
   むものである請求項１又は２記載の反応性重合成形方
   法。
4. 【請求項４】 請求項１〜３の何れかに記載の反応性重
   合成形方法により得られるリブ付成形体。
5. 【請求項５】 外周部には、螺旋状のリブが軸方向に形
   成してある請求項４記載のリブ付成形体。