JPH0344498Y2

JPH0344498Y2 -

Info

Publication number: JPH0344498Y2
Application number: JP11796285U
Authority: JP
Priority date: 1985-07-31
Filing date: 1985-07-31
Publication date: 1991-09-19
Also published as: JPS6225516U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、樹脂原液を成形型のキヤビテイ内に
射出して発泡硬化させる反応射出成形装置に関す
るものである。

（従来技術）一般に、例えばウレタン成形品を成形するため
の反応射出成形装置においては、混合ヘツドで混
合した樹脂原液を成形型のキヤビテイ内に射出
し、発泡硬化させるものであるが、上記樹脂原液
中に微細な気泡を混入して成形を行うと、成形型
内での樹脂原液の流動性が向上し、微細構造の成
形が可能となるとともにエアの巻込みによる表面
欠陥もしくは欠肉の発生等が解消して、良好な表
面平滑性が得られる。このような、気泡混入技術
がエアローデイングあるいはニユークリエーシヨ
ンとして公知である。

特に、上記樹脂原液にガラス繊維等の強化材を
添加した場合には、この強化材の添加によつて樹
脂原液の流動性が低下することから、上記気泡混
入が必要とされる。そして、混入する気泡は微細
である程、良好な流動性が得られるものである。

従来の気泡混入構造は、ガス（N₂ガス等）を
噴出するノズル孔を多数開口したパイプを樹脂原
液の貯蔵タンクに装入し、このノズル孔からガス
を放出して気泡を混入する機構が採用されてい
る。しかるに、上記構造では、ノズル孔径の大き
さを小さくするには限度があり、また、放出した
気泡が合体して気泡が大きくなり、混入する気泡
径の分布幅が広いので、次のような不具合を有し
ている。

ａ気泡径の大きいものは、浮力により樹脂原液
に混入せず放出され、高い混入率が得られない
とともに混入効率が低下する（有効率２〜３
％）。この結果、所望量（通常20〜30％）の混
入率を得るのに多大な時間を必要とする。

ｂ混入している気泡も、その径が大きいため、
エアボイド等の成形品の表面欠陥を生じやす
い。この問題は、混入量が増加するに従つて発
生しやすいので、最大混入可能量が制限され、
十分な流動性が得られない恐れがある。

ｃ樹脂原液を強力なミキサーで撹拌しつつガス
を混入し、気泡を微細化するについては、この
ミキサーによつて強化用のガラス繊維等も同時
に粉砕され、強化効果が低下する。

（考案の目的）本考案は上記事情に鑑み、気泡径の小さい微細
気泡を混入可能として樹脂原液の高い流動性を得
るようにした反応射出成形装置を提供することを
目的とするものである。

（考案の構成）本考案の反応射出成形装置は、ガス供給機構の
先端部に設けた多孔質体から樹脂原液の循環系に
気泡を放出させるとともに、この多孔質体を振動
させて多孔質体から放出される気泡を微細化させ
る加振器を備えたことを特徴とするものである。

（考案の効果）本考案によれば、多孔質体から微細気泡を放出
させるとともにこの多孔質体を加振器で振動させ
て多孔質体から放出される気泡の合体を防止する
ようにしたことにより、樹脂原液中に微細化した
気泡を安定して導入することができる。これによ
り、気泡の混入率を高めて良好な流動性を確保し
品質の優れた成形品を得ることができるととも
に、気泡の混入効率を高めて短時間の処理で所望
の流動性とすることができる。

（実施例）以下、図面により本考案の実施例を説明する。
第１図はウレタン発泡成形の例における反応射出
成形装置の全体概略構成を示し、ウレタン発泡成
形の樹脂原液としては、ポリオール原液とイソシ
アネート原液との混合液を使用するものである。

成形型１には混合ヘツド２が取り付けられ、こ
の混合ヘツド２に対して、ポリオール原液を循環
する第１循環系３と、イソシアネート原液を循環
系する第２循環系４とが接続されている。上記第
１循環系３および第２循環系４には、それぞれポ
リオール原液もしくはイソシアネート原液を貯蔵
する貯蔵タンク５，５と、この原液を上記混合ヘ
ツド２を介して成形型１のキヤビテイ１ａ内に射
出する射出機構６，６と、混合ヘツド２から循環
する原液を熱交換して所定の温度に保つ熱交換器
７，７とを備えている。上記射出機構６は、射出
シリンダ８（油圧ポンプ）と、これを駆動する油
圧ユニツト９とで構成され、混合ヘツド２で混合
された樹脂原液を所定量だけ成形型１のキヤビテ
イ１ａに射出し、発泡硬化させて成形品を得るも
のである。

上記貯蔵タンク５には第２図はおよび第３図に
示すように、原液Ｍ中に気泡を混合する気泡混入
装置１０が設けられている。この気泡混入装置１
０は、貯蔵タンク５にガス供給機構１１のガス供
給パイプ１２が挿入され、このガス供給パイプ１
２の上流端は図示しないガスボンベに接続され
る。なお、原液Ｍ中に混入するガスとしては、樹
脂原液に影響を与えないN₂ガス等の不活性ガス
もしくは乾燥空気を使用する。

上記ガス供給パイプ１２の先端部には、微細気
泡を放出する多孔質体１３が設けられている。こ
の多孔質体１３は、微細連続気孔を有する焼結金
属、セラミツク等によつて所定の気孔率および厚
さに形成されている。

また、上記多孔質体１３を振動させる加振器１
４が付設されている。この加振器１４は、超音波
振動等の発振機構１５の振動子１６が貯蔵タンク
５の壁体を貫通して上記多孔質体１３に接続さ
れ、この多孔質体１３を所定の振動数で振動させ
るものである。上記ガス供給パイプ１２の途中に
は、弾性体パイプ１７が介装され、多孔質体１３
の振動を許容している。

なお、上記貯蔵タンク５に貯蔵される樹脂原液
Ｍには、補強材としてガラス繊維等が混入され、
この原液Ｍはモータ１８で駆動されるミキサー１
９によつて撹拌され、樹脂供給ライン２０のポン
プ２１によつて前記射出シリンダ８に対して供給
され、リタンライン２２によつて余剰原液が貯蔵
タンク５に戻される。

前記多孔質体１３の気孔率、厚さ、供給ガス圧
力、加振振動数としては、下記条件に設定するの
が好ましい。

１多孔質体の気孔率この気孔率は小さい程、気泡径の微小化には有
利であるが、混入速度が低下する。逆に、気孔率
が大き過ぎると、混入速度は上昇するものの、気
泡の径が大きくなる傾向がある。これらにより、
実際的には20〜50％の範囲の気孔率が良好であ
る。

２多孔質体の厚さ多孔質体の厚さは、強度、耐久性が許す範囲
で、極力薄くするのが望ましい。上記気孔率の小
さい多孔質体においては、比較的薄くすることが
可能であるが、気孔率の大きいものは厚く形成す
る必要がある。実際には、２〜10mmの範囲の厚さ
が良好である。

３多孔質体への供給ガス圧力前記多孔質体の気孔率、厚さおよび樹脂原液の
粘度、そして樹脂原液に付加されている圧力によ
り供給ガス圧の最適値を決定する必要がある。実
際には、樹脂原液に付加されている圧力より0.5
〜５Kg／cm²程度高いガス供給圧力に設定するのが
良好である。

４加振振動数加振器による多孔質体の振動数は、混入気泡の
微細化の重要な条件であり、振動数が高いほど気
泡が微細化するので極力高い方が望ましい。しか
し、装置構造および耐久性上の制約もあるので、
実用上は良好な微細化が得られる範囲で、低い方
に設定する。また、樹脂原液の粘度が高い場合
は、相対的に振動数を高くする必要がある。実際
には、500Hz〜10KHzの範囲の振動数が良好であ
る。

上記構成により、多孔質体１３の微細気孔から
原液Ｍ中に微小気泡が放出され、また、この多孔
質体１３の加振器１４による加振振動によつて多
孔質体１３の表面に発生した気泡を原液中に速や
かに移行させて、放出される気泡の合体を防止し
て、より気泡の微細化を行う。なお、ミキサー１
９による撹拌は、添加補強材を破損しない範囲で
行う。

上記構成の効果を確認した実験例１〜３につい
て、そのテスト条件および気泡混入量と混入時間
との関係を従来例を比較してそれぞれ示す。

実験例１樹脂原液ポリプロピレングリコール（PPG）分子量3000 90重量部エチレングリコール 10重量部触媒（ジブチルチンジラウレート） 0.2重量部多孔質体材質鉄系焼結金属気孔率 25％厚さ４mm ガス供給圧力樹脂原液に付加されている圧力に対しプラス1.0Kg／cm² 加振振動数 800Hz 上記条件で気泡を混入し、その混入時間に対す
る気泡混入量（樹脂原液に対する気泡混入量の容
積比率）を、従来例と比較して第４図に示す。こ
の従来例としては、0.5mm径のノズル孔が開口さ
れた多孔パイプを樹脂原液に挿入し、気泡混入し
たものである。

第４図から明らかなように、本考案例によれ
ば、短時間で多量の気泡混入が行える。従来例の
ものではエアボイドが発生し、低混入量において
飽和状態となつている。

実験例２樹脂原液ポリプロピレングリコール（PPG）分子量5000 80重量部１，４−ブタンジオール 20重量部触媒ジブチルチンジラウレート 0.1重量部トリエチレンジアミン 0.1重量部多孔質体材質セラミツク体気孔率 35％厚さ５mm ガス供給圧力樹脂原液に付加されている圧力に対しプラス2.0Kg／cm² 加振振動数 2KHz 上記条件で気泡を混入し、その混入時間に対す
る気泡混入量を、前記と同様の従来例と比較して
第５図に示し、本考案例によれば、短時間で多量
の気泡混入が行える。

実験例３樹脂原液ポリプロピレングリコール（PPG）分子量5000 90重量部エチレングリコール 10重量部触媒（ジブチルチンジラウレート） 0.2重量部ミルドガラス繊維 20重量部多孔質体材質鉄系焼結金属気孔率 40％厚さ６mm ガス供給圧力樹脂原液に付加されている圧力に対しプラス４Kg／cm² 加振振動数 4KHz 上記条件で気泡を混入し、その混入時間に対す
る気泡混入量を、前記と同様の従来例と比較して
第５図に示す。本考案例によれば、補強材の添加
に対し、前例のものより多孔質体の気孔率、ガス
供給圧力および加振振動数の増大によつて、気泡
混入特性を高め、短時間で多量の気泡混入が行え
る。

なお、前記実施例においては、貯蔵タンク５に
ガス供給機構１１の先端部の多孔質体１３を装入
するようにしているが、この気泡混入位置は循環
系３，４の他の部分でもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は反応射出成形装置の全体概略構成図、
第２図は貯蔵タンクに配設した気泡混入装置の構
成図、第３図は第２図の部の詳細構造を示す断
面図、第４図ないし第６図はそれぞれ本考案の各
実施態様における混入時間に対する気泡混入量を
従来例と比較して示すグラフである。１……成形型、１ａ……キヤビテイ、２……混
合ヘツド、３，４……循環系、５……貯蔵タン
ク、６……射出機構、１０……気泡混入装置、１
１……ガス供給機構、１２……ガス供給パイプ、
１３……多孔質体、１４……加振器、Ｍ……樹脂
原液。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

成形型に取り付けられた混合ヘツドと、混合ヘ
ツドを介して樹脂原液を成形型のキヤビテイ内に
射出する射出機構と、樹脂原液を貯蔵する貯蔵タ
ンクとを経由する樹脂原液の循環系に、微細気泡
を混入し、混入後の樹脂原液を上記射出機構でキ
ヤビテイ内に射出する反応射出成形装置におい
て、ガス供給機構と、ガス供給機構の先端部に設
けられ樹脂原液の循環系に微細気泡を放出させる
多孔質体と、該多孔質体を振動させ多孔質体から
放出される気泡を微細化させる加振器とを備えた
ことを特徴とする反応射出成形装置。