JPH06114871A - 反応射出成形法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 成形鋳型のエアー抜き孔８ａ，８ｂより未重
合の樹脂が吹き出したり、この孔が閉塞してしまうこと
がなくなり、反応射出成形を同一の成形鋳型を繰返し用
いての連続成形を能率よく行なうことができるようにす
る。 【構成】 メタセシス重合モノマーをメタセシス重合触
媒系の存在下で成形鋳型に流し込み、架橋重合体成形物
を得るようにした反応射出成形法において、上記メタセ
シス重合モノマーの流し込み中に、成形鋳型内の気体を
抜くために設けたエアー抜き孔を上昇する未重合モノマ
ーを検出してこのエアー抜き孔の上端を閉じるようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、メタセシス重合性モノ
マーをメタセシス重合触媒系の存在下で鋳型内に流し込
んで架橋重合体成形物を反応射出作用にて得るようにし
た反応射出成形法及びその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】環状オレフィンがメタセシス重合触媒系
によって開環重合体を得ることは公知である。そこで、
ジシクロペンタジエン（ＤＣＰ）のように安価に得られ
る液状のメタセシス重合環状オレフィンをメタセシス重
合触媒系によって鋳型内で重合と成形を一段階で行なっ
て重合成形物を得る方法が提案された。

【０００３】すなわち、メタセシス重合触媒系が塩化タ
ングステンのような主触媒成分と、アルキルアルミニウ
ムのような活性化剤成分との２成分よりなることを利用
して、各２成分とモノマーとからなる２種類の液を衝突
混合させて、反応射出成形法により硬化成形物を得る方
法が提案された（例えば、特開昭５８−１２９０１３号
公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】かかる方法によれば、
安価な低圧鋳型を用いて、良好な性能を有する大型の成
形物を得ることができるため、工業的に非常に魅力ある
方法といえるが、これを実際の成形に適用すると、幾つ
かの改良を必要とすることがわかってきた。

【０００５】その１つとして成形鋳型の上面に成形品に
おいてボスやリブ等となる凹構造があると、この部分に
存在していた気体が液状の未重合体を流し込んだときに
逃げきれず、これが成形物中にとり込まれて気泡となっ
て残ってしまう。あるいは上記残留気体によってモノマ
ーが十分に充填されずに欠肉が発生してしまう等の欠陥
が発生することがあげられる。

【０００６】これによって成形物質の表面が陥没したり
して良好な平面が得られず、美観が損なわれたり、気泡
部分の物性が低下し、さらに欠肉によって成形品におい
てボスやリブの機能を充分発揮することができない等の
致命的な問題があることがわかった。

【０００７】この問題を解決するためには、例えばボス
やリブ用の鋳型内上面の凹構造部分の抜き勾配をゆるく
したり、副流路をつける等の形状変更をして、この凹構
造を改良してモノマーが流入しやすく、かつ気体が抜け
やすくする方法がとられているが、この方法では凹構造
の形状に制限が生じるだけではなく、形状と位置によっ
ては、モノマーと気体とを完全に入れ換ることが極めて
困難な場合がある。

【０００８】一方、ボスやリブ用の上記凹構造部分の上
部にエアー抜き孔をあけ、この部分の気体を逃がす方法
もあるが、この方法では、この孔内にも未重合体が侵入
してしまってこの孔を閉塞したり、孔の外側へ液状の未
重合体がが吹き出す等の問題があり、生産を続けること
が困難になる。

【０００９】本発明は上記のことにかんがみなされたも
ので、エアー抜き孔から未重合体が吹き出したり、この
孔が重合体にて閉塞してしまうことがないようにした反
応射出成形法及びその装置を提供することを目的とする
ものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の係る反応射出成形法は、メタセシス重合モ
ノマーをメタセシス重合触媒系の存在下で成形鋳型に流
し込み、架橋重合体成形物を得るようにした反応射出成
形法において、上記メタセシス重合モノマーの流し込み
中に、成形鋳型内の気体を抜くために設けたエアー抜き
孔を上昇する未重合モノマーを検出してこのエアー抜き
孔の上端を閉じるようにしている。また本発明に係る反
応射出成形装置は、エタセシス重合モノマーをメタセシ
ス重合触媒系の存在下で成形鋳型に流し込み、架橋重合
成形物を得るようにした反応射出成形装置において、成
形鋳型内の気体を抜くために設けたエアー抜き孔内にチ
ューブを挿入し、このチューブの途中にチューブ内に未
重合モノマーが上昇してきたことを検知する樹脂検知手
段を設け、この樹脂検知手段より上方に、樹脂検知手段
の検知信号にて作動してチューブを閉じる開閉手段を設
けた構成になっている。

【００１１】

【作 用】反応射出成形法にあっては、成形鋳型内に
未重合の樹脂が流し込まれ、その一部がエアー抜き孔を
ある高さまで上昇してきた状態でこのエアー抜き孔が閉
じられるから、上記樹脂はそれ以上上昇せず、このエア
ー抜き孔内で硬化し、この部分は成形品を取出したとき
に、成形品のバリとなる。また反応射出成形装置にあっ
ては、チューブに設けた樹脂検知手段がチューブ内の樹
脂を検知したことにより、開閉手段か閉動作してチュー
ブの上部を閉じてこのチューブに沿って上昇してきた未
重合の樹脂を密封する。

【００１２】

【実 施 例】本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明方法にて成形しようとする成形物の一
例を示すもので、この成形品１は平面形状が台形状でか
つ上方を開放した箱状になっていて、その底板２に側壁
３の高さより高くないボス４を立設した形状になってい
る。

【００１３】図２，図３は上記成形品１を反応射出成形
するための金型装置を示すもので、この金型装置５は下
型５ａと上型５ｂとからなっている。そして下型５ａに
は成形品用のキャビティから外れた位置に、注入初期の
気泡を含む樹脂を溜めるためのリザーバー６と、このリ
ザーバー６とキャビティを連通する出口側ゲート７ａと
が設けてある。また上型５ｂには上記リザーバー６、及
びボス部のキャビティのそれぞれの上方に対向させてエ
アー抜き孔８ａ，８ｂが設けてある。また両型５ａ，５
ｂの合わせ部に注入口９と、この注入口９とキャビティ
を連通する注入側ゲート７ｂが設けてある。上記注入口
９には図示しないが、成形樹脂を注入するための反応射
出成形機が接続されている。

【００１４】図中１０は上記エアー抜き孔８ａ，８ｂに
抜き差し可能に、かつ液密に嵌合するようにしたチュー
ブであり、このチューブ１０はふっ素樹脂等潤滑性を有
する材料にて構成されている。そしてこのチューブ１０
の上記エアー抜き孔８ａ，８ｂの挿入部の近傍に静電容
量センサ等の樹脂検知器１１がチューブフィッティング
部品にて固着してある。そしてこの樹脂検知器１１より
上側にこのチューブ１０を開閉する電磁バルブ１２が設
けてある。上記樹脂検知器１１には増幅器１１ａを介し
てリレー１３が接続してあり、さらにこのリレー１３に
て上記電磁バルブ１２の作動部に接続してあり、上記樹
脂検知器１１にてチューブ１０内の樹脂を検知したとき
に、直ちに、あるいは所定の時間経過後に電磁バルブ１
２を閉じるようになっている。

【００１５】上記のように構成された金型装置５にて反
応射出成形法にて成形品１を成形する成形方法を以下に
説明する。金型装置５の下型５ａを７０℃に、また上型
５ｂを４０℃に加熱した状態にしておき、この金型装置
５内に、ジシクロペンタジエンを主成分とする反応射出
成形用原料として、帝人ハーキユレス（株）社製のメト
ンＡ液、メトンＢ液（いずれも商標）を用い、これを椿
本興業（株）社製の反応射出成形法メトナーＭＲ−８０
（商標）を用いて金型装置５内に射出した。

【００１６】上記金型装置５内に射出された反応射出成
形用原料は重合反応しながら金型装置５内に充填されて
いくが、このとき未重合体状で充満し、その一部がエア
ー抜き孔８ａ，８ｂに嵌合した各チューブ１０，１０に
浸入する。そしてその液面が樹脂検出器１１にて検出さ
れると、その検出信号にて電磁バルブ１２が閉じられて
る。これにより、さらに液面が上昇しようとしても、こ
の液面と電磁バルブ１２間に空気が邪魔をしてあるレベ
ル以上の液面上昇が妨げられる。すなわちチューブ１
０，１０内の液面は電磁バルブ１２の位置まで上昇しな
いで一定の位置に停止する。

【００１７】このとき、ボス部のキャビティに設けたチ
ューブ１０と、リザーバ６側に設けたチューブ８ｂにお
ける液面の高さは、これらの配置位置の違いにより異な
る。例えば、成形品１の大きさが、その台形の底辺が約
２５ｃｍ、高さが約４２ｃｍ、側壁の高さが１．５〜
４．５ｃｍ、肉厚が約０．３ｃｍ、ボス４の直径が３ｃ
ｍ、高さ４．５ｃｍである場合で、かつチューブ１０，
１０の内径が２ｍｍ、外径が４ｍｍであり、さらに樹脂
検知器１１と電磁バルブ１２間の距離が１５ｃｍである
場合において、各樹脂検知器１１の検知によって各電磁
バルブ１２が閉じられたときに、ボス側では樹脂検知器
１１より約２．５ｃｍ上方の位置で停止し、またリザー
バー側では約３ｃｍ上方の位置で停止した。

【００１８】その後、金型装置５内での重合反応による
樹脂の硬化収縮が開始されると、各チューブ１０，１０
内の液面は樹脂検知器１１より低い位置まで下降した。
射出開始から９０秒後、型を開くと、チューブ１０，１
０内で硬化した樹脂は成形品に接続した状態で取出さ
れ、エアー抜き孔８ａ，８ｂ内にバリが残ることがなか
った。

【００１９】上記成形操作を繰返し行なった結果、ボス
側とリザーバー側のそれぞれのチューブ１０，１０より
成形品に接続して取出される各成形ごとの円柱状のバリ
の長さは表１に示すようになり、それぞれの成形品にお
ける各バリの長さは大略一定になり、繰返し成形におけ
る再現性は極めて安定していることがわかる。

【００２０】

【表１】

【００２１】図４は本発明の他の実施例を示すもので、
樹脂検知器１１をリザーバー６の内壁面に埋設した構成
となっている。この場合、リザーバー６の樹脂検知器１
１の付近に樹脂が侵入した時点で電磁バルブ１２が閉じ
られるため、この部分でのチューブ１０内への樹脂の侵
入がなくなり、成形品１での円柱状のバリの発生をなく
することができる。なお上記樹脂検知器１１の取付け位
置はリザーバー６の内壁面に限ることなく、リザーバー
６に対面する上型５ｂの下面に取付けてもよい。

【００２２】次に比較例として、上記第１の実施例に示
した構成から、電磁バルブ１２を取外して繰返し成形を
行なった結果表２に示すようになり、チューブ１０の
途中まで侵入して硬化した樹脂が成形品１に接続して取
出された、チューブ１０から未重合樹脂が吹出すが、
チューブ１０内で硬化した樹脂は成形品１に接続して取
出された、チューブ１０から吹き出した未重合樹脂が
チューブ１０の上端で硬化し、成形品１を取出した際
に、チューブ１０内の樹脂が切断されてチューブ１０内
に残ってしまった、チューブ１０内の途中まで樹脂が
侵入して硬化するが、成形品を取出した際、途中で切断
してチューブ１０内に残ってしまった、の４通りのパタ
ーンが観察された。との場合はチューブ１０に残っ
た樹脂を除去する作業が必要となる。

【００２３】

【表２】

【００２４】上記各実施例において、金型装置５の各型
５ａ，５ｂの表面材料はそれぞれ反応射出成形用として
用いられているものであれば、いかなるものでも使用で
きる。一般には、鋼鉄製、銅製さらにはこれらにニッケ
ル、クロム等のメッキを施したもの、切削成形あるいは
鋳物によるアルミ製、カークサイト製、電鋳またはＣＶ
Ｄによるニッケルシェル製、すずなどの金属射出型、エ
ポキシ樹脂製などが考えられる。また１つの金型装置で
上型と下型とで材料を変えてもよい。金型温度は、硬化
反応をスムーズに行わせるために一般に昇温して用いら
れる。本発明におけるメタセシス重合触媒系による硬化
の場合、型温は一般に５０〜１１０℃の範囲が多く用い
られる。

【００２５】本発明の反応射出成形法に用いられるメタ
セシス重合性モノマーの具体例としては、ジシクロペン
タジエン、トリシクロペンタジエン、ジジクロペンタジ
エン−メチルシクロペンタジエン共二量体、５−エチリ
デンノルボルネン、ノルボルネン、ノルボルナジエン、
１，４，５，８−ジメタノ−１，４，４ａ，５，５，
７，８．８ａ−オクタヒドロナフタレン、１，４−メタ
ノ−１，４，４ａ，５，６，７，８，８ａ−オクタヒド
ロナフタレン、６−エチリデン−１，４，５，８−ジメ
タノ−１，４，４ａ，５，７，８，８ａ−エチレンビス
（５−ノルボルネン）などをあげることができる。特に
ジシクロペンタジエンまたはそれを５０％以上含む混合
物が好適に用いられる。

【００２６】本発明による反応射出成形法は、一旦、型
内で重合反応が開始されると反応熱によってモノマーの
温度は急速に上昇し、短時間に重合反応が終了する。ま
た、成形物はメタセシス重合の場合、二重結合が残って
おり、そのため表面に酸化層が出来ることによって、エ
ポキシやポリウレタン等の一般に使用される塗料への付
着性は良好である。本発明の反応射出成形法によって得
られるメタセシス重合体成形物は、電気、電子機器のハ
ウジング、船舶、自動車、建設機械、二輪車等を含めた
各種運搬機器の部材等、大型の成形物を中心に広範な用
途に使用できる。なお、上記実施例は説明のためであっ
て、本発明はそれに限定せれるものではない。

【００２７】

【発明の効果】本発明に係る反応射出成形法によれば、
成形鋳型のエアー抜き孔８ａ，８ｂより未重合の樹脂が
吹き出したり、この孔が上記樹脂にて閉塞してしまうこ
とがなくなり、同一の成形鋳型を繰返し用いての連続成
形を能率よく行なうことができる。また本発明の反応射
出装置によれば、簡単な構成で上記本発明の方法を実施
でき、しかも各成形サイクルにおけるエアー抜き孔８
ａ，８ｂの閉動作を一定に行なうことができ、繰返し成
形における再現性を極めて安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法で成形される成形品の一例を示す斜
視図である。

【図２】本発明方法に用いる金型装置に示す平面図であ
る。

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面矢視図である。

【図４】本発明装置の他例を示す断面図である。

【符号の説明】

１…成形品、２…底板、３…側壁、４…ボス、５…金型
装置、５ａ…下型、５ｂ…上型、６…リザーバー、７
ａ，７ｂ…ゲート、８ａ，８ｂ…エアー抜き孔、９…注
入口、１０…チューブ、１１…樹脂検知器、１１ａ…増
幅器、１２…電磁バルブ、１３…リレー。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メタセシス重合モノマーをメタセシス重
   合触媒系の存在下で成形鋳型に流し込み、架橋重合体成
   形物を得るようにした反応射出成形法において、上記メ
   タセシス重合モノマーの流し込み中に、成形鋳型内の気
   体を抜くために設けたエアー抜き孔を上昇する未重合モ
   ノマーを検出してこのエアー抜き孔の上端を閉じるよう
   にしたことを特徴とする反応射出成形方法。
2. 【請求項２】 エタセシス重合モノマーをメタセシス重
   合触媒系の存在下で成形鋳型に流し込み、架橋重合成形
   物を得るようにした反応射出成形装置において、成形鋳
   型内の気体を抜くために設けたエアー抜き孔内にチュー
   ブを挿入し、このチューブの途中にチューブ内に未重合
   モノマーが上昇してきたことを検知する樹脂検知手段を
   設け、この樹脂検知手段より上方に、樹脂検知手段の検
   知信号にて作動してチューブを閉じる開閉手段を設けた
   ことを特徴とする反応射出成形装置。