JPH05162162A

JPH05162162A - 成形品の製造方法

Info

Publication number: JPH05162162A
Application number: JP33485591A
Authority: JP
Inventors: Masaru Kono; 賢甲野; Kunio Niwa; 邦夫丹羽; Tetsuo Yamaguchi; 哲男山口
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1991-12-18
Filing date: 1991-12-18
Publication date: 1993-06-29
Anticipated expiration: 2010-10-04
Also published as: JPH0790569B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】任意の形状からなる溝、凹部および／あるい
は孔を有する成形品を簡単かつ安価に製造出来るように
する。【構成】任意の形状に成形した水またはアルコールに
可溶性ナイロンからなる溶出体１を金型２，３のキャビ
ティ内に配置した後、モノマーまたはプレポリマーから
なる反応射出溶液をキャビティ内に注入して、重合・硬
化させ、この硬化した成形品を金型２，３より取り出
し、ついで、上記成形品を溶媒に浸して上記溶出体１を
溶かし出し、溶出体１の存在部分に空間を形成すること
により、任意の形状の穴および／あるいは凹部を有する
成形品を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、任意形状の凹部や穴を
有する成形品を反応射出成形により製造する方法に関
し、特に、中空体や意匠を凝らした形状を備え、かつ、
耐衝撃性、耐熱性、振動吸収性等が要求される構造部材
や製品の製造に好適に用いられるものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の穴や凹部を有する成形品
を反応射出成形(以下、ＲＩＭと称す)で製造する場合、
通常、下記の３種類の方法が用いられている。金型のキャビティを構成する型面に溝や凹部を形成す
るための凸部を設ける方法；外側の凸型金型と向かい合う位置に可撓性シートやバ
ッグを配置させ、これらシートやバッグをエア等の流動
体で加圧して外側金型に沿わせてキャビティを形成する
方法; 低融点の金属からなる中子を予め金型内に配置し、成
形後に中子を取り除く方法。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の金型構造を凸
型に設計して成形品に凹部や穴を成形する場合、逆テー
パになる場合に、成形品を取り出すには、金型を複雑な
割り型に分割することが必要となり、成形品の形状によ
っては取り出すことが不可能な場合がある。

【０００４】上記のシートやバッグを加圧して外側金
型に沿わせてキャビティ型面を形成する場合、キャビテ
ィを形成保持するために、インサート材や補強繊維など
によるキャビティ厚さに相当する調整部材を充填してお
く必要がある。よって、樹脂単体の成形品を成形するこ
とは難しい。また、圧力分布の不均一性を無くすために
シートやバッグに厚み精度が求められ、金型構造に成形
品に応じた複雑な対応が必要となる。また、成形品の厚
み精度はインサート材や補強繊維の寸法精度、厚み精度
に依存するため品質を安定させるにはそれらの成形技術
が必要になる。

【０００５】上記の低融点の金属を中子にして成形
し、成形後に溶融除去する方法では、可融金属の融点が
低いもの、例えば、Ｂｉ−Ｓｎ合金の中子を用いると、
塑性が高く強度が持たない。逆に強度を要求して、例え
ばＢｉを含まないＳｎ合金の中子を用いると、融点が２
００℃程度と高くなり、溶融時に酸化劣化等により成形
品の物性低下を招く。

【０００６】上記したように、従来の方法は夫々問題点
を有し、いずれにしても複雑な形状の外面、中空体では
内外面を設けるためには、金型、シートやバッグあるい
は中子の形状を複雑とする必要があり、容易に実施出来
ないと共にコストが非常にかかる問題があった。

【０００７】本発明は上記した問題に鑑みてなされたも
ので、複雑な形状を有する凹部、穴を有する成形品を、
金型やシート、バッグ等に複雑な形状を設けることな
く、かつ、成形品の物性低下を招くことなく、容易かつ
安価に製造することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、任意の形状に成形した水またはアルコー
ルに可溶性ナイロンからなる溶出体を金型のキャビティ
内に配置した後、モノマーまたはプレポリマーからなる
反応射出溶液をキャビティ内に注入して、重合・硬化さ
せ、ついで、硬化した成形品を金型より取り出し、この
取り出した成形品を溶媒に浸して上記溶出体を溶かし出
し、溶出体の存在部分に空間を形成することにより、任
意の形状の穴や凹部を有する成形品の製造方法を提供す
るものである。

【０００９】即ち、本発明による成形品の製造方法は、
２液モノマーを金型内に射出して金型内で重合反応させ
る反応射出成形(ＲＩＭ)によるものであり、ＲＩＭ液の
モノマーを射出する金型キャビティの一部分に可溶性ナ
イロンを予め配置しておき、金型をＲＩＭ液であるモノ
マーまたはプレポリマーを金型に射出成形する。尚、上
記可溶性ナイロンは金型温度以上の融点を有するもの
で、金型に配置する前に、溶融成形して冷却することに
より要求する形状および大きさ任意に成形されている。
上記反応射出成形により成形された成形品を金型から離
型し、この成形品をアルコールまたは水に浸漬すること
により可溶性ナイロンを溶かし出し、設計した穴や凹
部、溝を有する成形品を得ることが出来る。この可溶性
ナイロンの溶液は、溶媒を蒸発させることで可溶性ナイ
ロンを再利用することが出来る。

【００１０】上記可溶性ナイロンは、水溶性、アルコー
ル可溶性あるいはアルコールおよび水の両方に対して可
溶性のいずれのものでも良く、これらの溶媒に成形品を
浸けると可溶性ナイロン製の溶出体は容易に溶解し、よ
って、この溶け出した後に残存する空間により任意の穴
あるいは／および凹部を成形品に形成することが出来
る。

【００１１】上記可溶性ナイロンとは、ナイロン樹脂を
ホルムアルデヒドとメタノールを反応させて化学的に変
性し、可溶性の特徴を持つようにしたもので、アミド結
合の水素をメトキシメチル基(−ＣＨ₂ＯＣＨ₃)で置換し
たものである。このような、メトキシメチル基の導入に
より、活性水素による水素結合能力が失われ、ナイロン
の結晶性が阻害されるので、溶剤による溶解性が増大す
る。このメトキシメチル基の置換率を増減することによ
り物性が異なったものを得ることが出来、軟化点・流動
点の調整が可能となる。

【００１２】上記可溶性ナイロンの軟化点および流動点
の範囲は広く、例えば、東レ製のＡＱ−ナイロンや帝国
化学産業製トレジン等では８０〜１９０℃であり、よっ
て、マトリクス樹脂の反応射出温度にあわせて、用いる
可溶性ナイロンを選択することが出来る。即ち、金型内
の温度で溶解しない可溶性ナイロンを用いることによ
り、可溶性ナイロンで成形した形状の通りの穴あるいは
／および凹部を成形品に形成することが出来る。

【００１３】金型のキャビティ内に充填する上記可溶性
ナイロンからなる溶出体は、表面の一部が成形品の表面
に露出する状態とし、溶媒に浸した際に表面側から溶け
出して空間を形成するようにしている。

【００１４】本発明の製造方法は上記したように反応射
出成形法を用いており、該反応射出成形用の樹脂として
ポリアミド或いはシクロペンタジエンを用いられる。樹
脂がポリアミドの場合、即ち、ＲＩＭナイロンでは、金
型内に重合触媒と重合開始剤とを含む溶融したラクタム
類を注入し、これを加熱によりポリアミド重合とする反
応射出成形あるいはモノマーキャスティング法により成
形される。

【００１５】上記反応射出成形ナイロンのモノマーであ
るω−ラクタム類としては、α−ピロリドン、α−ピペ
リドン、ω−エナントラクタム、ε−カプロラクタム、
ω−カプリロラクタム、ω−ペラルゴノラクタム、ω−
デカノラクタム、ω−ウンデカノラクタム、ω−ラウロ
ラクタム、あるいはこれらのｃ−アルキル置換−ω−ラ
クタム、並びにこれらの二種以上のω−ラクタムの混合
物があげられる。また、ω−ラクタムは必要に応じて改
良成分(ソフト成分)を含むことができる。該ソフト成分
は分子中に使用する開始剤と反応する官能基を有し、し
かも、Ｔgの低い化合物で、通常の官能基を有するポリ
エーテルや液状ポリブタジエンなどが使用される。

【００１６】上記ω-ラクタム類として使用される市販
の原料としては、宇部興産(株)会社のＵＢＥナイロン(Ｕ
Ｘ-２１)等がある。これはアルカリ触媒とカプロラクタ
ムからなるＡ成分と、ソフト成分を含むプレポリマーと
カプロラクタムからなるＢ成分とから構成されている。

【００１７】上記重合触媒としては、水素化ナトリウム
が好ましいが、その他のナトリウム、カリウム、水素化
リチウム等の公知のω−ラクタムの重合触媒を使用する
ことが出来る。その添加量はω−ラクタムに対して０.
１〜０.５モル％の範囲が好ましい。

【００１８】また、重合開始剤(活性剤)としては、Ｎ−
アセチル−ε−カプロラクタムが用いられるが、その他
のトリアリルイソシアヌレート、Ｎ−置換エチレンイミ
ン誘導体、１.１’−カルボニルビスアジリジン、オキ
サゾリン誘導体、２−（Ｎ−フェニルベンズイミドイ
ル）アセトアニリド、２−（Ｎ−フェニルベンズイミド
イル）アセトアニリド、２−Ｎ−モリホリノ−シクロヘ
キセン−１.３−ジカルボキサニリド等や公知のイソシ
アナート、カルボジイミド等の化合物を用いることが出
来る。上記重合開始剤の添加量はω−ラクタムの量に対
して０.０５〜１.０モル％の範囲内にあることが好まし
い。

【００１９】マトリクス樹脂としてシクロペンタジエン
樹脂を用いる場合、該シクロペンタジエン樹脂となる重
合性モノマーは、メタセシス重合性のモノマーでノルボ
ルネン型の結合を有するもので、２−ノルボルネン、５
−メチル−２−ノルボルネン、５, ６−ジメチル−２−
ノルボルネン、５−エチル−２−ノルボルネン、ノルボ
ルナジエン、シンロペンテン、ジシクロペンタジエン、
ジヒドロジシクロペンタジエン、トリシクロペンタジエ
ン、メチルシクロドデセン、メチルテトラシクロドデセ
ン、ジメタンヘキサヒドロナフタレン、ジメタンオクタ
ヒドロナフタレンなどが用いられる。

【００２０】上記シクロペンタジエン樹脂の重合触媒と
しては、遷移金属化合物でバナジウム、モリブデン、チ
タン、タングステン化合物、オキシハライド酸化物、カ
ルボニル、有機アンモニウム塩、レニウム、タルタン等
が好適に用いられる。

【００２１】共触媒として、ハロゲン化アルキルアルミ
ニウム、塩化ジエチルアルミニウム、二塩化エチルアル
ミニウム、有機スズ化合物、アルキルアルミニウム化合
物、アルキルアルミニウムハライド化合物等が用いられ
る。

【００２２】

【作用】本発明の製造方法によれば、金型内において、
穴、溝あるいは凹部とする位置に予め可溶性ナイロンか
らなる溶出体を配置しておき、該金型中にモノマーある
いはプレポリマーを射出して重合させた後、成形品に溶
媒を浸けて上記溶出体を溶かし出し、よって、穴、溝あ
るいは凹部を成形している。従って、金型構造あるいは
シートやバッグの構造を複雑とすることなく、また、溶
出体を水あるいはアルコールで溶かしだすために、成形
品の物性を低下させることなく、任意の複雑な形状の
穴、溝あるいは凹部を有する成形品を簡単且つ安価に製
造することが出来る。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。図
１は第１実施例を示し、アルコール可溶性ナイロン(東
レ製ＡＱナイロンＫ−９０、融点１８５℃)を１９０℃
に加熱溶融し、シリコンゴム型(図示せず)に流し込んで
冷却し、図１(Ａ)に示すような、連続したソロバン玉形
状の溶出体１を成形した。

【００２４】上記形状に成形した溶出体１を、図１(Ｂ)
に示す一対の金型２,３のキャビティ内２a,３aに充填
し、該充填後に図１(Ｃ)に示すように型締めする。溶出
体１はキャビティ２a,３a内に充填された状態で、その
上下両端がキャビティ型面の表面に露出するように型面
に接触させて充填した。

【００２５】上記型締め後、金型２,３を１５０℃に昇
温した。金型温度が１５０℃に昇温しても充填している
溶出体１の融点は１８５℃であるため溶融せず、成形し
た形状を正確に保持した。

【００２６】金型２,３が１５０℃まで昇温した時点で
図１(Ｄ)に示すように、型３に設けた注入口３bより反
応射出成形用ナイロン(宇部興産(株)ＵＸ−２１)をキャ
ビティ２a,３a内に注入し、重合・硬化して反応射出成
形(ＲＩＭ)した。

【００２７】金型内で硬化して成形品が成形された後、
金型２,３を離型し、成形品４を取り出した。図１(Ｅ)
に示す成形品４は中心部に可溶性ナイロンからなる溶出
体１が配置され、その外周面に反応射出成形された樹脂
成形部分５が被覆した状態となっていた。

【００２８】上記成形品４を図１(Ｆ)に示すように、メ
チルアルコールからなる溶液６を貯めた液槽７に浸漬
し、１０分間超音波洗浄を行なった。上記洗浄により、
アルコール可溶性ナイロンからなる溶出体１が露出して
いる表面側から溶け出し、最終的に溶出体１の全てが溶
けでた。よって、マトリクスのナイロン樹脂による外周
樹脂成形部分５のみが残り、該浸漬槽から取り出すと、
図１(Ｇ)に示す中空製品１０となった。

【００２９】上記した液槽６で解けた可溶性ナイロン
は、そのメチルアルコール溶液の溶媒を蒸発させること
により、再び、可溶性ナイロンとして取り出して再利用
出来る。

【００３０】図２は第２実施例を示し、該第２実施例の
溶出体１は、第１実施例で液槽６で溶解させた可溶性ナ
イロンのメチルアルコール溶液の溶媒を蒸発させて可溶
性ナイロンとして取り出したものを利用している。上記
可溶性ナイロンを１９０℃に加熱した後、図２(Ａ)に示
すように、金型２'内の平面上の型面２'a上に渦巻き状
に垂らし、渦巻き形状の溶出体１を金型内に充填した。

【００３１】その後の工程は第１実施例と同様であり、
金型３を２に合わせて型締めを行い、型締め後、金型を
昇温し、ついで反応射出成形用ナイロンを注入してＲＩ
Ｍ成形した。硬化後に金型を離型して成形品を取り出
し、エチルアルコールに浸漬し、２０分間超音波洗浄し
た。上記可溶性ナイロンが溶けて、図２(Ｂ)に示すごと
き渦巻き形状の凹部１０'aを有する製品１０'となっ
た。

【００３２】図３は第３実施例を示し、水溶性ナイロン
(東レ製ＡＱナイロンＡ−５０、融点１１５℃)を１３０
℃に加熱溶融し、シリコンゴム型に流し込んで冷却し
て、図３(Ａ)に示す如く球体の上端部を切り取ったよう
な形状の溶出体１を成形した。上記溶出体１を図３(Ｂ)
に示すように下型の金型２に天地逆転して充填した。

【００３３】その後の工程は第１実施例と同様であり、
上型の金型２を合わせて型締めした後、金型を７０℃に
昇温し、反応射出成形用ジシクロペンタジエン(帝人ハ
ーキュレス(株)ＭＥＴＴＯＮ)を注入し、ＲＩＭ成形し
た。硬化した後、金型を離型して成形品を取り出し、水
に浸けて１５分間超音波洗浄した。水溶性ナイロンが溶
け出して、図３(Ｃ)に示す形状のジシクロペンタジエン
樹脂からなる製品１０"となった。尚、該図３(Ｃ)の製
品は(Ｂ)の成形時と天地逆転しており、言わば壼形状と
なった。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
に係わる反応射出成形による凹部をゆうする成形品の製
造方法によれば、予め金型内に可溶性ナイロンからなる
溶出体を充填しておき、反応射出成形後に成形品に充填
されている溶出体を溶媒で溶し出て凹部、溝、穴を有す
る成形品を形成している。よって、従来のように金型構
造あるいは可撓性シートやバッグの構造に、成形する凹
部や穴等に対応した凸部を設ける必要はない。よって、
容易かつ安価に実施することが出来る。

【００３５】さらに、溶出体を成形品より溶かし出す時
に、水あるいはアルコールからなる溶媒に浸漬するだけ
で良いため、この溶解時に樹脂成形品に物性の低下を生
じるような悪影響を与えることはない。

【００３６】さらにまた、樹脂としてＲＩＭポリアミ
ド、シクロペンタジエンを用いるため、耐衝撃性、耐熱
性に優れ、かつ、ＲＩＭポリアミドを用いる場合には振
動吸収性能も優れている。よって、衝撃吸収材、吸音
材、断熱材として好適に用いられ、しかも、それらの製
品形状に意匠を凝らした溝、凹部や孔を容易に設けるこ
とが出来、製品の付加価値を高めることが出来る等の利
点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 (Ａ),(Ｂ),(Ｃ),(Ｄ),(Ｅ),(Ｆ),(Ｇ)は、第
１実施例の工程を示す概略図である。

【図２】 (Ａ),(Ｂ)は第２実施例の主要な工程を示す
概略図である。

【図３】 (Ａ),(Ｂ),(Ｃ)は第３実施例の主要な工程を
示す概略図である。

【符号の説明】

１溶出体２,３金型６液槽１０,１０',１０" 製品

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 77:00 Ｂ２９Ｌ 22:00 4Ｆ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】任意の形状に成形した可溶性ナイロンか
らなる溶出体を金型のキャビティ内に配置した後、モノマーまたはプレポリマーからなる反応射出溶液をキ
ャビティ内に注入して、重合・硬化させ、上記硬化した成形品を金型より取り出し、ついで、上記成形品を溶媒に浸して上記溶出体を溶かし
出し、溶出体の存在部分に空間を形成することにより、任意の形状の穴および／あるいは凹部を有する成形品の
製造方法。
【請求項２】上記可溶性ナイロンは水可溶性ナイロ
ン、アルコール可溶性ナイロンからなり、また、反応射
出成形する樹脂としてポリアミド或いはシクロペンタジ
エンを用いる請求項１記載の製造方法。
【請求項３】金型のキャビティ内に充填する上記可溶
性ナイロンからなる溶出体は、表面の一部が成形品の表
面に露出する状態とし、溶媒に浸した際に表面側から溶
け出して空間を形成することを特徴とする請求項１ある
いは２のいずれか１項に記載の製造方法。