JPH10272649A - シボ模様を持つ反応射出成形体とその製法および金型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 細かな凹凸模様であるシボ模様が表面に形成
された反応射出成形体を容易に成形することができる反
応射出成形体の製造方法、およびそれに用いる金型装置
と、シボ模様が形成された反応射出成形体とを提供する
こと。 【解決手段】 第１金型４１と第２金型４２とを有する
金型装置４０を用い、キャビティ内周面にシボ模様転写
面８４が形成された第２金型４２の温度を第１金型４１
の温度よりも高い状態で、金型装置４０のキャビティ４
３内に反応原液を注入し、反応射出成形を行う。第２金
型４２の温度が第１金型４１の温度よりも高くなるよう
に、第２金型４２の温度を制御する熱媒体流路８２が設
けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シボ模様を持つ反
応射出成形体とその製法および金型装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】反応射出成形（以下、ＲＩＭとも言う）
法は、二以上の反応原液をミキシングチャンバで混合し
て金型のキャビティに送り込み、金型内で反応させつつ
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（成形品）を成形する場合
などに好適に用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ＲＩＭ成形体は、耐衝
撃性などの機械的特性に優れ、大型の成形も容易である
ことから、多方面の技術分野において用いられることが
検討されている。たとえばＲＩＭ成形体で防水パンを成
形しようとする試みが成されている。

【０００４】一方、防水パンの表面にシボ模様を成形し
たい場合がある。

【０００５】シボ模様としては、梨地状シボ模様、皮地
状シボ模様、布地状シボ模様、石目状シボ模様、木目状
シボ模様、幾何学模様のシボ模様、あるいはその他のシ
ボ模様などがあるが、これらのシボ模様は、日本工業規
格（ＪＩＳ）で規定する表面粗さの最大高さＲｍａｘが
２５ｓ〜１０００ｓ程度であり、あるいは凸部の最大高
さ（凸部の頂部と凹部の底部との間の最大距離）が０．
５〜５mmである。従来の技術では、このような細かな凹
凸を有するシボ模様を反応射出成形体の表面に一体的に
形成することは困難であった。

【０００６】本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、細かな凹凸模様であるシボ模様が表面に形成された
反応射出成形体を容易に成形することができる反応射出
成形体の製造方法、およびそれに用いる金型装置と、シ
ボ模様が形成された反応射出成形体とを提供することを
目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、反応射出
成形体の表面に、細かな凹凸模様であるシボ模様を成形
する方法について鋭意検討した結果、キャビティ内周面
にシボ模様転写面が形成された第２金型の温度を第１金
型の温度よりも高い状態で、金型装置のキャビティ内に
反応原液を注入し、反応射出成形を行うことで、反応射
出成形体の表面に良好なシボ模様が成形されることを見
い出し、本発明を完成させるに至った。

【０００８】すなわち、本発明に係る反応射出成形体の
製造方法は、第１金型と第２金型とを有する金型装置を
用い、キャビティ内周面にシボ模様転写面が形成された
第２金型の温度を第１金型の温度よりも高い状態で、金
型装置のキャビティ内に反応原液を注入し、反応射出成
形を行うことを特徴とする。

【０００９】本発明に係る金型装置は、第１金型と第２
金型とが割面で組み合わされることにより、内部にキャ
ビティが形成される反応射出成形用の金型装置であり、
シボ模様転写面がキャビティ内周面に形成された第２金
型の温度が第１金型の温度よりも高くなるように、これ
ら金型の温度を制御する温度制御手段を有する。

【００１０】前記第２金型と、前記第１金型とが、線膨
張率が異なる材質で構成してあり、第２金型と第１金型
との温度差により、これら金型の熱膨張量の絶対値が略
等しくなるような材質で構成してあることが好ましい。
このような材質の組合せとしては、第１金型が鋳造アル
ミニウム製金型、第２金型がニッケルなどの高融点金属
層がレジコンで裏打ちされた電鋳製金型である組合せで
ある。レジコンとは、樹脂とアルミ粉末などを含むコン
クリート製型材である。

【００１１】本発明において、温度制御手段とは、金型
の内部を循環する熱媒体用流路と、その流路に熱媒体を
循環させるポンプと、熱媒体を一定温度に保持する熱交
換部とを含む。熱媒体としては、温水、オイル、スチー
ムなどが用いられる。熱交換部には、ヒータまたは冷却
装置が装着してある。なお、温度制御手段は、金型の内
部に直接埋め込まれたヒータなどの加熱手段や、冷却素
子などの冷却手段であっても良い。

【００１２】本発明において、第２金型の温度は、第１
金型の温度より、好ましくは２０〜５０°Ｃ、さらに好
ましくは２０〜４０°Ｃ程度高いことが好ましい。第１
金型の温度は、好ましくは３０〜７０°Ｃ、さらに好ま
しくは４０〜６０°Ｃである。このような温度範囲に設
定することで、第２金型のキャビティ内周面に形成され
たシボ模様転写面の形状が成形体に良好に転写される傾
向にある。

【００１３】第１金型が鋳造アルミニウム製金型、第２
金型がニッケルメッキ電鋳製金型である場合には、それ
ぞれの線膨張率は、α₁ ＝２３×１０^-6／°Ｋ、α₂ ＝
１３．３×１０^-6／°Ｋである。室温を１０°Ｃと仮定
し、鋳造アルミニウム製第１金型を４５°Ｃに設定し、
ニッケルメッキ電鋳製第２金型を７０°Ｃに設定したと
して、それぞれの線膨張度を求めると、第１金型では、
α₁ ×（４５−１０）＝８．０５×１０^-4であり、第２
金型では、α₂ ×（７０−１０）＝７．９８×１０^-4で
あり、両者はほぼ等しくなる。したがって、第１金型と
第２金型との間に温度差を設けても、両者の熱膨張の絶
対量は略等しくなり、成形品の寸法精度に悪影響を与え
ることがない。

【００１４】本発明において、反応射出成形に用いる反
応原液としては、特に限定されないが、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、フェノール系および、ノルボルネン系などが挙げら
れ、一般的成形条件としては、反応原液温度は２０〜８
０°Ｃ、反応原液の粘性は、たとえば、３０°Ｃにおい
て、５ｃｐｓ〜３０００ｃｐｓ好ましくは１００ｃｐｓ
〜１０００ｃｐｓ程度である。

【００１５】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（成形品）を製造することが
できる。

【００１６】補強材としては、例えば、ガラス繊維、ア
ラミド繊維、カーボン繊維、超高分子量ポリエチレン繊
維、金属繊維、ポリプロピレン繊維、アルミコーティン
グガラス繊維、木綿、アクリル繊維、ボロン繊維、シリ
コンカーバイド繊維、アルミナ繊維などを挙げることが
できる。これらの強化材は、長繊維状またはチョップド
ストランド状のものをマット化したもの、布状に織った
もの、チョップ形状のままのものなど、種々の形状で使
用することができる。これらの補強材は、その表面をシ
ランカップリング材等のカップリング剤で処理したもの
が、樹脂との密着性を向上させる上で好ましい。配合量
は、特に制限はないが、成形体全重量当たり、通常１０
重量％以上、好ましくは２０〜６０重量％である。

【００１７】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およびその水添物など種
々の添加剤を配合することにより、得られるポリマーの
特性を改質することができる。酸化防止剤としては、フ
ェノール系、リン系、アミン系など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、雲母など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（ＳＢ
Ｓ）、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（ＥＶ
Ａ）およびこれらの水素化物などがある。

【００１８】添加剤は、通常、予め反応液のいずれか一
方または双方に混合しておく。金型内は不活性ガスでシ
ールし、重合反応に用いる成分類は窒素ガスなどの不活
性ガス雰囲気下で貯蔵し、かつ操作することが好まし
い。金型圧力は、通常０〜１００Ｋｇ／ｃｍ² の範囲で
ある。重合時間は、適宜選択すればよいが、通常、反応
液の注入終了後、３０秒〜２０分である。

【００１９】本発明では、反応原液の注入圧は、２×１
０⁵ 〜５×１０⁵ Ｐａであることが好ましい。この注入
圧が低すぎると、第２金型のキャビティ内周面に形成さ
れたシボ模様転写面の転写が良好に行われない傾向にあ
り、注入圧が高すぎると、金型の剛性を高くしなければ
ならず経済的でない。

【００２０】また、本発明では、金型装置のキャビティ
内への反応原液の注入開始から反応が急激に進んで、生
成樹脂の表面よりわずかに白煙が上がるまでの時間ｔ’
と、注入開始から充填完了までの充填時間ｔとの比であ
るゲルタイム比（ｔ’／ｔ）は、通常１．５〜２０であ
り、好ましくは２〜１５であり、より好ましくは４〜１
２である。ゲルタイムが上記の範囲より大きいと、反応
が遅いので、成形体の表面外観が悪くなり、また、サイ
クルが遅く量産できない。反対にゲルタイムが小さい
と、シボは形成されず、また充填が不十分となる。上記
ｔ’は、成形体の大きさにもよるが、通常、１００秒〜
３００秒であり、好ましくは、１５０秒〜２５０秒であ
る。また、上記ｔは、成形体の大きさにもよるが、通
常、５秒〜１００秒であり、好ましくは、８秒〜５０秒
である。成形体が防水パンの場合、ｔは、２０秒〜５０
秒である。

【００２１】このような範囲となるように、反応を調節
する方法としては、公知の方法に従えばよく、例えば、
特開平３−１４６５１６号公報、特開平４−３３７３１
８号公報に開示されている方法がある。特開平３−１４
６５１６号公報には、反応の調節剤として５−ビニルビ
シクロ［２，２，１］ヘプト−２−エン（ビニルノルボ
ルネン）、５−イソプロペニルビシクロ［２，２，１］
ヘプト−２−エンのような５−アルケニル−２−ノルボ
ルネン類を用いるノルボルネン系ポリマーの製造方法が
記載されており、特開平４−３３７３１８号公報には、
活性調節剤として、５−エチニル−２−ノルボルネンな
どの５−アルキニル−２−ノルボルネン類を用いること
が示されている。ゲルタイム比を上述した範囲に設定す
ることで、第２金型のキャビティ内周面に形成されたシ
ボ模様転写面の転写が良好となる。

【００２２】

【作用】本発明に係る金型装置を用いた反応射出成形体
の製造方法では、キャビティ内周面にシボ模様転写面が
形成された第２金型の温度を第１金型の温度よりも高い
状態で、金型装置のキャビティ内に反応原液を注入し、
反応射出成形を行う。その結果、従来では不可能と考え
られていたシボ模様を持つ反応射出成形体の成形が可能
になる。第２金型のシボ模様転写面の形状が良好に反応
射出成形体の表面に転写されるためである。

【００２３】このように第２金型のシボ模様転写面の形
状が良好に反応射出成形体の表面に転写される理由は、
第２金型の温度を第１金型の温度よりも高く設定するこ
とで、温度が高い第２金型のキャビティ内周面に接する
部分から、より早く反応原液の反応が開始するためと考
えられる。

【００２４】本発明の方法により得られる成形体の表面
に形成されたるシボ模様としては、特に限定されず、Ｊ
ＩＳで規定する表面粗さの最大高さＲｍａｘが２５ｓ〜
１０００ｓ程度（好ましくは５０ｓ〜９００ｓ）のシボ
模様でも、あるいは、シボ模様の凹凸をＪＩＳで規定す
ることができない場合には、凸部の最大高さ（凸部の頂
部と凹部の底部との間の最大距離；シボが形成された平
面に垂直方向距離）が０．５〜５．０mm（好ましくは
１．０〜４．０mm）のシボ模様でも良い。

【００２５】なお、シボ模様の種類としては、定性的に
は、梨地状シボ模様、皮地状シボ模様、布地状シボ模
様、石目状シボ模様、木目状シボ模様、ダイヤモンドカ
ット形状などの幾何学模様状シボ模様などがあり、これ
らシボ模様は、絵柄模様あるいは文字模様と組み合わせ
て用いることができる。梨地状シボ模様、皮地状シボ模
様、布地状シボ模様などは、ＪＩＳの表面粗さの規定に
よれば、Ｒｍａｘが２５ｓ〜１０００ｓ程度となり、Ｊ
ＩＳにより特定することが可能である。ところが、石目
状シボ模様、木目状シボ模様などは、ＪＩＳの表面粗さ
の規定により特定することが困難であり、ＪＩＳに代わ
る基準として、凸部の最大高さを用い、特定することが
できる。この基準によれば、石目状シボ模様、木目状シ
ボ模様などは、凸部の最大高さが０．５〜５mmであるシ
ボ模様として、特定することができる。

【００２６】本発明に係るシボ模様を持つ反応射出成形
体の具体的用途は、特に限定されず、防水パン、バスタ
ブ、バンパー、化粧板、建設部材などである。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るシボ模様を持
つ反応射出成形体とその製法および金型装置を、図面に
示す実施形態に基づき、詳細に説明する。

【００２８】図１は本発明の一実施形態に係る防水パン
の平面図、図２は図１に示すII−II線に沿う概略断面
図、図３（Ａ）は防水パンに成形された梨地状シボ模様
の平面図、図３（Ｂ）は同図（Ａ）に示すＢ−Ｂ線に沿
う要部断面図、図４は金型装置の概略構成図、図５は図
４に示すＶ−Ｖ線に沿う要部断面図、図６は金型のキャ
ビティ内周面を示す要部断面図、図７（Ａ）は本発明の
他の実施形態に係る皮地状シボ模様の平面図、図７
（Ｂ）は同図（Ａ）に示すＢ−Ｂ線に沿う要部断面図、
図８は本発明の他の実施形態に係る布地状シボ模様の平
面図、図９は本発明の他の実施形態に係る石目状シボ模
様の平面図、図１０は本発明の他の実施形態に係る木目
状シボ模様の要部断面図である。

【００２９】図１，２に示すように、本実施形態に係る
シボ模様を持つ反応射出成形体は、防水パン１０であ
る。この防水パン１０は、ユニットバスに用いられる防
水パンであって、平面側から見て（図１参照）、矩形状
に形成してあり、浴槽３０を載置する浴槽パン部１と、
入浴者の洗い場となる洗い場パン部２とを有する。

【００３０】この防水パン１０は、床置き式の防水パン
であり、図２に示すコンクリート床面５０上に、レベル
調節用ボルト６０，６０，…を用いて載置される。

【００３１】図１に示すように、洗い場パン部２の裏面
には、防水パン１０自体の剛性を高めるためのリブ６，
６，…が、当該防水パン１０の外周縁部５に対して３０
゜〜６０゜、好ましくは４０゜〜５０゜、より好ましく
は４５゜の角度をもって形成してある。本実施形態の防
水パン１０は、ゲートが設けられる外周縁部５に対して
直角に反応液が注入されるので、このようにリブ６を略
４５゜に傾斜させることにより、リブ形成部分に対する
反応液の回り込みをより円滑に行うことができる。ま
た、洗い場パン部２には、その表面に幅６ｍｍ程度の溝
７ａと、その裏面にリブ７ｂを有する目じり部７が形成
してある。なお、図１は防水パンの平面図であり、裏側
にリブ６，６，…が形成してある。

【００３２】一方、浴槽パン部１には、図２に示す浴槽
３０が載置されるが、そのための載置部８が一般面より
上方に隆起して形成してある。また、浴槽パン部１と洗
い場パン部２との境界部分には、エプロン２０を取り付
けるための隆起部３が形成されている。エプロン２０と
は、浴槽３０の周縁部３１と防水パン１０との隙間を隠
蔽するための化粧板であって、浴槽３０の周縁部３１か
ら隆起部３に向かって湾曲して垂れ下がるように取り付
けられる。このエプロン２０を取り付けるために、本実
施形態の防水パン１０においては、隆起部３の両端に、
取付フランジ４が防水パン１０と一体に形成されてい
る。すなわち、反応射出成形を行う際に隆起部３と取付
フランジ４とが一体的に形成される。そして、この取付
フランジ４と浴槽３０の周縁部３１との間にエプロン２
０を取り付け、テクスネジなどをエプロン２０及び取付
フランジ４に貫通させ、これにより当該エプロン２０を
固定する。なお、図１,２において、符号「９」は排水
口、符号「７０」は壁材である。

【００３３】本実施形態では、防水パン１０の洗い場パ
ン部２の表面に、滑り止め効果を高めるためなどの目的
で、図３（Ａ），（Ｂ）に示す梨地状のシボ模様２ａが
形成してある。梨地状のシボ模様２ａは、果物の梨の表
面のような模様であり、相互に独立した微小凸部がラン
ダム状に形成してある模様である。この梨地状シボ模様
２ａの表面粗さは、ＪＩＳの最大高さＲｍａｘで表示す
れば、２５ｓ〜１０００ｓ、好ましくは５０ｓ〜９００
ｓである。

【００３４】このような本実施形態の防水パン１０は、
ノルボルネン系モノマーの反応射出成形（ＲＩＭ）によ
り製造することができる。図４に示すように、反応射出
成形に用いる金型装置４０は、第１金型４１と第２金型
４２とを有する。これら金型４１，４２の割面を合わせ
ることで、金型装置４０内部には、キャビティ４３が形
成される。本実施形態では、第１金型４１が凹状金型
（キャビ型）であり、第２金型４２が凸状金型（コア
型）である。キャビティ４３の形状は、得られる成形品
の形状に対応し、本実施形態では、図１，２に示す防水
パン１０を成形するために適した形状である。

【００３５】図４，５に示すように、本実施形態では、
第１金型４１と第２金型４２との割面に、キャビティ４
３に連通するフィルムゲート４４とランナー４５とが形
成してある。ランナー４５は、縦断面が半円形状になっ
ている。このランナー４５には、スプール４６が接続し
てある。スプール４６は、図４，５に示すように、ミッ
クスチャンバー４７に接続してあり、ミックスチャンバ
ー４７には、Ａ液タンク４８と、Ｂ液タンク４９とに接
続してある。これらタンク４８，４９とミックスチャン
バーとの間には、図示省略してあるポンプが装着してあ
る。

【００３６】本実施形態では、図４に示すように、キャ
ビティ４３の最下端にフィルムゲート４４が形成してあ
り、その下にランナー４５およびスプール４６が形成し
てある。このようにゲート４４をキャビティ４３の下端
１箇所に形成することで、ゲート４４からキャビティ４
３内に反応原液が都合良く入り込み、キャビティ４３内
部に未充填箇所が形成され難くなる。また、注入時に、
キャビティ４３内のガスが、上部割面または別途設けた
逃し口から都合良く抜けて行くので、反応原液に泡など
が生じ難くなる。

【００３７】本実施形態では、図５に示すフィルムゲー
ト４４の幅Ｌ₁ は、キャビティ４３の幅Ｌの６０〜１０
０％の長さ、好ましくは８０〜１００％の幅である。

【００３８】本実施形態では、フィルムゲート４４の厚
みは、０．５〜４．０mmであることが好ましい。このフ
ィルムゲート４４での反応原液の流速は、０．５〜５ｍ
／秒と成るように設計することが好ましい。本実施形態
では、成形体が防水パンの場合、キャビティ４３内への
反応原液の注入開始から注入終了までの充填時間ｔが、
２０〜５０秒と成るように、ポンプの能力に合わせてゲ
ート４４の厚みと幅Ｌ₁ が設計してある。

【００３９】フィルムゲート４４の手前に位置するラン
ナー４５の横断面積（流路方向に垂直な断面）は、ゲー
ト４４の横断面積よりも大きく設計してある。すなわ
ち、ランナー４５およびフィルムゲート４４を順次通過
する反応原液は、順次絞られるように流れる。ランナー
４５の長手方向長さＬ₂ は、ゲート４４の長手方向長さ
Ｌ₁ よりも長くしてある。

【００４０】本実施形態では、成形体当り使用する反応
原液の量は、通常、５ｋｇ〜１００ｋｇであり、好まし
くは１０ｋｇ〜７０ｋｇの大型の成形体を成形すること
ができる。成形体が防水パンの場合、使用する反応原液
の量は、３０ｋｇ〜７０ｋｇが適している。

【００４１】図４に示す金型４１，４２の内部には、図
６に示すように、熱媒体用流路８２が形成してあり、金
型４１，４２のキャビティ４３側温度をそれぞれ一定温
度に成るようにしてある。熱媒体用流路８２は、金型に
空隙を形成することにより金型に直接形成しても良い
が、パイプなどを埋め込むことにより形成しても良い。
熱媒体用流路８２は、できる限りキャビティ４３に近い
位置に設けることが好ましい。キャビティ４３の温度制
御を行うためである。

【００４２】この熱媒体用流路８２には、ポンプなどの
循環手段が装着してあり、熱交換部で一定温度に加熱さ
れた温水を循環させるようになっている。熱交換部で
は、ヒータなどの加熱手段または冷却素子などの冷却手
段により、流路８２に流れる熱媒体の温度を一定に保つ
ように制御する。

【００４３】本実施形態では、第１金型４１を鋳造アル
ミニウムで構成してある。第２金型４２は、電鋳製金型
で構成してある。図６に示すように、電鋳製金型から成
る第２金型４２は、金属メッキ層８０の裏面をレジコン
８１で裏打ちしてある。金属メッキ層８０は、たとえば
ニッケル、銅などで構成してあり、その層厚は、好まし
くは１〜１０mm、さらに好ましくは３〜６mmである。レ
ジコン８１は、エポキシ樹脂、ポリエステルなどの樹脂
と、アルミニウム粉末などとを含むコンクリートで構成
してある。電鋳製の第２金型には、図６に示すように、
金属メッキ層８０の近くのレジコン８１内部に熱媒体用
流路８２が形成してある。本実施形態では、第２金型４
２に埋め込まれる熱媒体用流路８２の配置間隔が、図４
に示す第１金型４１に埋め込まれる熱媒体用流路の配置
間隔よりも狭いことが好ましい。アルミニウム製金型よ
りも電鋳製金型の方が熱がこもり易いので、流路８２の
配置間隔を密にして、温度制御を正確にするためであ
る。

【００４４】本実施形態では、熱媒体による温度制御に
より、第２金型４２の温度を第１金型４１の温度よりも
好ましくは２０〜５０°Ｃ、さらに好ましくは２０〜４
０°Ｃ程度高く設定する。具体的には、第１金型４１を
４５°Ｃに設定し、第２金型４２を７５°Ｃに設定す
る。

【００４５】しかも本実施形態では、電鋳製金型である
第２金型４２のキャビティ内周面に装着された金属メッ
キ層８０の表面に、シボ模様転写面８４が形成してあ
る。このシボ模様転写面８４は、シボ模様の原型母型か
ら反転して転写して作製され、電鋳加工により作製され
る。このシボ模様転写面８４の反転シボ模様が、キャビ
ティ４３で成形される反応射出成形体の表面に反転して
転写され、成形体の表面には、図３に示すようなシボ模
様が形成される。

【００４６】次に、本実施形態に係る反応射出成形方法
について説明する。

【００４７】まず、図４に示す金型４１，４２相互の割
面を合わせ、型締めする。型締め時の圧力は、特に限定
されないが、０〜１００Ｋｇ／ｃｍ² である。型閉の時
点では、金型内部には、反応原液が注入されておらず、
金型内の温度は、温度制御された金型自体の温度であ
り、第１金型４１の温度は４５°Ｃであり、第２金型４
２の温度は７５°Ｃ程度である。

【００４８】型締めと同時に、本実施形態では、図示省
略してあるパージ手段により、キャビティ内部を乾燥さ
せるため、ドライエア又は窒素をパージしても良い。こ
のパージにより、図４に示すキャビティ４３の内部は、
窒素ガスで置換され、キャビティ４３の内部は、０〜３
ｋｇ／ｃｍ² （ゲージ圧）程度の窒素ガスで満たされ
る。窒素パージを行うことで、キャビティ内の湿気を追
い出し、反応原液の失活を防止することができ、成形体
の表面での反応性が良好になり、かつ金型の内周面の汚
れも防止できる。この窒素パージは、反応原液の注入開
始直前まで行われる。

【００４９】本実施形態では、反応射出成形は、ノルボ
ルネン系モノマーを用いた反応射出成形である。この反
応射出成形に際して好ましく使用されるノルボルネン系
モノマーとしては、例えば、ジシクロペンタジエンやジ
ヒドロジシクロペンタジエン、テトラシクロドデセン、
トリシクロペンタジエン等のノルボルネン環を有するシ
クロオレフィンを挙げることができる。

【００５０】また、このノルボルネン系モノマーを用い
た反応射出成形において使用することができるメタセシ
ス触媒としては、例えば、六塩化タングステン、トリド
デシルアンモニウムモリブデート、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より好ましい。

【００５１】活性剤（共触媒）としては、塊状重合でノ
ルボルネン系モノマーを開環重合できるメタセシス触媒
を活性化できるものであれば特に限定されず、公知のも
のでよい。たとえば、アルキルアルミニウム、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、アリールオキシアルキルアルミニウムハラ
ロイド、有機スズ化合物等が挙げられる。

【００５２】活性剤の使用量は、特に限定されないが、
多すぎると、重合反応液の反応の立ち上がりが早くなる
傾向にあるため、通常、反応液全体で使用するメタセシ
ス触媒１モルに対して、０．１モル以上、好ましくは１
モル以上、且つ１００モル以下、好ましくは１０モル以
下である。活性剤を用いないか、またはその使用量が少
なすぎると、重合活性が低すぎて反応に時間がかかるた
め生産効率が悪くなる傾向にある。活性剤は、通常、モ
ノマーに溶解して用いるが、塊状重合による成形体の性
質を本質的に損なわない範囲であれば、少量の溶剤に懸
濁または溶解させたうえで、モノマーと混合することに
より、析出し難くしたり、溶解性を高めても良い。

【００５３】本実施形態においては、上記活性剤に活性
調整剤を併用する。活性調整剤を併用することにより、
反応速度や、反応液の混合から反応開始までの時間、反
応活性などを変化させることができる。

【００５４】活性調整剤としては、特開平６−９３０８
７号公報に開示されているようなアルコール類、ハロア
ルコール類、ケトン類、エーテル類、エステル類、ニト
リル化合物などが例示される。アルコール類の具体例と
しては、ｎ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｎ−ヘキ
サノール、２−ブタノール、イソブチルアルコール、イ
ソプロピルアルコール、ｔ−ブチルアルコールなどが例
示され、ハロアルコール類の具体例としては、１，３−
ジクロロ−２−プロパノール、２−クロロエタノール、
１−クロロブタノールなどが例示される。

【００５５】反応射出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
反応射出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Ａ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Ｂ液との安定な２液に分けて、
それぞれを別のタンク４８，４９に入れておく。

【００５６】反応射出成形に際しては、この２液をミキ
シングチャンバー４７で混合し、次いで、この混合液
を、スプール４６、ランナー４５およびフィルムゲート
４４を通してキャビティ４３内部に注入する。注入開始
から注入終了までの充填時間ｔは、成形体の大きさなど
により決定される。本実施形態では、反応原液となる配
合液の配合活性は、充填時間ｔの４〜１２倍に設定して
ある。

【００５７】また、本発明では、金型装置のキャビティ
内への反応原液の注入開始から反応が急激に進んで、生
成樹脂の表面よりわずかに白煙が上がるまでの時間ｔ’
と、注入開始から充填完了までの充填時間ｔとの比であ
るゲルタイム比（ｔ’／ｔ）は、通常１．５〜２０であ
り、好ましくは２〜１５であり、より好ましくは４〜１
２である。ゲルタイムが上記の範囲より大きいと、反応
が遅いので、成形体の表面外観が悪くなり、また、サイ
クルが遅く量産できない。反対にゲルタイムが小さい
と、シボは形成されず、また充填が不十分となる。上記
ｔ’は、成形体の大きさにもよるが、通常、１００秒〜
３００秒であり、好ましくは、１５０秒〜２５０秒であ
る。また、上記ｔは、成形体の大きさにもよるが、通
常、５秒〜１００秒であり、好ましくは、８秒〜５０秒
である。成形体が防水パンの場合、ｔは、２０秒〜５０
秒である。

【００５８】このような範囲となるように、反応を調節
する方法としては、公知の方法に従えばよく、例えば、
特開平３−１４６５１６号公報、特開平４−３３７３１
８号公報に開示されている方法がある。特開平３−１４
６５１６号公報には、反応の調節剤として５−ビニルビ
シクロ［２，２，１］ヘプト−２−エン（ビニルノルボ
ルネン）、５−イソプロペニルビシクロ［２，２，１］
ヘプト−２−エンのような５−アルケニル−２−ノルボ
ルネン類を用いるノルボルネン系ポリマーの製造方法が
記載されており、特開平４−３３７３１８号公報には、
活性調節剤として、５−エチニル−２−ノルボルネンな
どの５−アルキニル−２−ノルボルネン類を用いること
が示されている。その量についても記載されている。ゲ
ルタイム比を上述した範囲に設定することで、第２金型
のキャビティ内周面に形成されたシボ模様転写面の転写
が良好となる。

【００５９】本実施形態では、反応原液の注入圧は、２
×１０⁵ 〜５×１０⁵ Ｐａであることが好ましい。この
注入圧が低すぎると、第２金型４２のキャビティ内周面
に形成されたシボ模様転写面８４の転写が良好に行われ
ない傾向にあり、注入圧が高すぎると、金型４１，４２
の剛性を高くしなければならず経済的でない。

【００６０】注入終了後に重合反応が開始し、反応終了
後、除冷され、注入終了後の約１２０〜１５０秒後に、
型開きされ、成形体が取り出される。成形体には、フィ
ルムゲート４４およびランナー４５に対応した形状の余
分な成形部分が一体に形成されるが、これらは、成形後
に除去される。本実施形態では、ゲート４４およびラン
ナー４５に相当する部分の体積が、比較的小さいので、
材料の無駄になる部分も少ない。

【００６１】本実施形態に係る金型装置４０を用いた反
応射出成形では、１箇所の注入口（フィルムゲート４
４）からキャビティ４３内へ反応原液の充填を行うこと
ができる。しかも、その際に、フィルムゲート４４の幅
Ｌ₁ が、キャビテ４３の幅Ｌの６０〜１００％の長さで
あることから、液の流れの乱れがなく、成形体の中心部
からの注入でも、未充填箇所が発生しない。また、本実
施形態では、多点からの注入でないことから、各注入口
からの充填量のバランスを取る必要がなく、充填量の管
理のみでよいため、充填制御が容易である。

【００６２】さらに、本実施形態では、第２金型４２の
温度を、第１金型４１の温度よりも約３０°Ｃ程度に高
く設定したので、金型のキャビティ４３内に反応原液が
注入されると、温度が高い第２金型４２に接する部分か
らより速く反応が開始し、得られる成形体の表面に、図
３（Ａ）に示すようなシボ模様２ａが良好に転写して形
成される。なお、従来では、このようなシボ模様を反応
射出成形体の表面に転写することは不可能であると考え
られていた。

【００６３】このようにして得られた本実施形態に係る
シボ模様を持つ反応射出成形体である防水パン１０は、
ポリノルボルネン系樹脂で構成してあるので、きわめて
破壊し難く、耐衝撃性に優れている。しかも、洗場パン
部２の表面にシボ模様２ａが形成してあるので、滑り難
く、外観的にも優れている。さらに、このようなシボ模
様２ａは、反応射出成形時に一体的に形成されるので、
シボ模様を形成するための特別な作業工程を必要とせ
ず、製造コストの低減にも寄与する。

【００６４】なお、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。

【００６５】たとえば、成形体の外表面にシボ模様２ａ
を形成したい場合には、図４に示す第１金型４１を電鋳
製とし、第２金型４２を鋳造アルミニウム製とし、第１
金型４１の温度を第２金型４２の温度よりも、好ましく
は２０〜５０°Ｃ、さらに好ましくは２０〜４０°Ｃ程
度高く設定すれば良い。さらに、キャビティ４３の形状
は、図１，２に示す例に限定されず、種々に改変可能で
ある。キャビティ４３には、何らかの挿入体を予め配置
し、その挿入体と金型内周面との間に反応射出成形する
こともできる。

【００６６】また、本発明の方法により成形される反応
射出成形体の表面に形成されるシボ模様は、図３に示す
模様に限定されず、種々に改変することができる。たと
えば図７（Ａ），（Ｂ）に示すような獣の皮を模したよ
うな皮地状シボ模様２ｂでも、図８に示すような布地の
表面を模したような布地状シボ模様２ｃでも良い。これ
ら皮地状シボ模様２ｂおよび布地状シボ模様２ｃは、Ｊ
ＩＳで規定する表面粗さの最大高さＲｍａｘが２５ｓ〜
１０００ｓ程度（好ましくは５０ｓ〜９００ｓ）のシボ
模様である。

【００６７】また、図９に示すように、石の表面を模し
たような石目状シボ模様２ｄでも、図１０に示すよう
に、木材の表面の模様を模したような木目状シボ模様２
ｅであっても良い。これら石目状シボ模様、木目状シボ
模様などは、ＪＩＳの表面粗さの規定により特定するこ
とが困難であり、ＪＩＳに代わる基準として、凸部の最
大高さを用い、特定することができる。この基準によれ
ば、石目状シボ模様２ｄ、木目状シボ模様２ｅなどは、
凸部の最大高さが０．５〜５．０mm（好ましくは１．０
〜４．０mm）であるシボ模様として、特定することがで
きる。

【００６８】

【実施例】以下、本発明を、さらに具体的な実施例に基
づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されな
い。なお、部や％などは、特に断わりがない限り、重量
基準である。

【００６９】実施例１ 図４に示す第１金型４１を鋳造アルミニウムで構成し、
第２金型４２を電鋳製金型で構成し、そのキャビティ側
内周面に、図６に示すようなシボ模様転写面８４を、電
気鋳造加工により形成した。シボ模様転写面８４に形成
された反転シボ模様は、ＪＩＳで規定する表面粗さの最
大高さＲｍａｘが３００ｓであるような図３に示す梨地
状シボ模様の反転シボ模様である。

【００７０】また、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰ）９
０重量％と非対称型シクロペンタジエン３量体１０重量
％とから成るノルボルネン系モノマーと、該混合モノマ
ー全量に対し３重量％のビニルノルボルネン（遅延剤）
とを２つのタンクに入れ、一方には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、１，３−ジクロロ−２−プロパノール（ｄｃＰｒ
ＯＨ）４８ミリモル濃度に成るように添加した（Ａ
液）。他方には、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）。これらＡ液およびＢ液は、図４
に示すそれぞれのタンク４８，４９に貯留した。これら
の反応原液のアルコキシ化比は、１．１であり、ゲルタ
イム比（ｔ’／ｔ）は、ｔが約３０秒、ｔ’が約１８０
秒であったので、６となった。

【００７１】図４に示す鋳造アルミニウム製第１金型４
１およびニッケルメッキ層を有する電鋳製第２金型４２
の内部に装着された熱媒体流路８２（図６参照）に温水
を流すことで、第１金型４１の温度を４５°Ｃに設定
し、第２金型４２の温度を７５°Ｃに設定した。この時
のそれぞれの金型の線膨張係数は、第１金型においては
α₁＝２３×１０^-6／°Ｋであり、第２金型ではα₂＝１
３．３×１０^-6／°Ｋであった。

【００７２】次に、ミックスチャンバー４７を用いて、
スプール４６、ランナー４５およびゲート４４を通し
て、キャビティ４３内に、同容量のＡ液とＢ液とを混合
して注入し、約５分程度経過した後、金型内から反応射
出成形体を取り出した。

【００７３】取り出した成形体において、第２金型４２
と接する表面を観察したところ、図６に示す第２金型４
２のシボ模様転写面８４の反転シボ模様が、成形体の表
面に良好に反転して転写され、図３に示す良好なシボ模
様２ａが形成されたことが確認された。

【００７４】また、１００ショットの成形を行い、成形
品の板厚（設計値で６mm）のバラツキを調べたところ、
絶対値で０．５mm以内に収まり、製造歩留まりは良好で
あることが確認された。

【００７５】実施例２ 図４に示す第１金型４１を鋳造アルミニウムで構成し、
第２金型４２を電鋳製金型で構成し、そのキャビティ側
内周面に、シボ模様転写面を、電気鋳造加工により形成
した。シボ模様転写面に形成された反転シボ模様は、凸
部の最大高さが３．０mmである図９に示す石目状シボ模
様２ｄの反転シボ模様であった。

【００７６】実施例１と同様にして、ジシクロペンタジ
エン（ＤＣＰ）９０重量％と非対称型シクロペンタジエ
ン３量体１０重量％とから成るノルボルネン系モノマー
と、該混合モノマー全量に対し３重量％のビニルノルボ
ルネン（遅延剤）とを２つのタンクに入れ、一方にはモ
ノマーに対しジエチルアルミニウムクロリド（ＤＥＡ
Ｃ）を４０ミリモル濃度、１，３−ジクロロ−２−プロ
パノール（ｄｃＰｒＯＨ）４８ミリモル濃度に成るよう
に添加した（Ａ液）。他方には、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）。これらＡ液およ
びＢ液は、図４に示すそれぞれのタンク４８，４９に貯
留した。これらの反応原液のアルコキシ化比は、１．１
であり、ゲルタイム比（ｔ’／ｔ）は、ｔが約３０秒、
ｔ’が約１８０秒であったので、６となった。

【００７７】図４に示す鋳造アルミニウム製第１金型４
１およびニッケルメッキ層を有する電鋳製第２金型４２
の内部に装着された熱媒体流路８２（図６参照）に温水
を流すことで、第１金型４１の温度を４５°Ｃに設定
し、第２金型４２の温度を７５°Ｃに設定した。各々の
金型の線膨張係数は実施例１と同様である。

【００７８】次に、ミックスチャンバー４７を用いて、
スプール４６、ランナー４５およびゲート４４を通し
て、キャビティ４３内に、同容量のＡ液とＢ液とを混合
して注入し、約５分程度経過した後、金型内から反応射
出成形体を取り出した。

【００７９】取り出した成形体において、第２金型４２
と接する表面を観察したところ、反転シボ模様が、成形
体の表面に良好に反転して転写され、図９に示す良好な
石目状シボ模様２ｄが形成された。

【００８０】また、１００ショットの成形を行い、成形
品の板厚（設計値で６mm）のバラツキを調べたところ、
絶対値で０．５mm以内に収まり、製造歩留まりは良好で
あることが確認された。

【００８１】実施例３ 図４に示す第１金型４１を鋳造アルミニウムで構成し、
第２金型４２を電鋳製金型で構成し、そのキャビティ側
内周面に、図１０に示すような木目状シボ模様２ｅに対
応するシボ模様転写面を、電気鋳造加工により形成し
た。シボ模様転写面に形成された反転シボ模様は、凸部
の最大高さが１．５mmである図９に示す木目状シボ模様
２ｄの反転シボ模様であった。

【００８２】実施例１と同様にして、ジシクロペンタジ
エン（ＤＣＰ）９０重量％と非対称型シクロペンタジエ
ン３量体１０重量％とから成るノルボルネン系モノマー
と、該混合モノマー全量に対し３重量％のビニルノルボ
ルネン（遅延剤）とを２つのタンクに入れ、一方にはモ
ノマーに対しジエチルアルミニウムクロリド（ＤＥＡ
Ｃ）を４０ミリモル濃度、１，３−ジクロロ−２−プロ
パノール（ｄｃＰｒＯＨ）４８ミリモル濃度に成るよう
に添加した（Ａ液）。他方には、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）。これらＡ液およ
びＢ液は、図４に示すそれぞれのタンク４８，４９に貯
留した。これらの反応原液のアルコキシ化比は、１．１
であり、ゲルタイム比（ｔ’／ｔ）は、ｔが約３０秒、
ｔ’が約１８０秒であったので、６となった。

【００８３】図４に示す鋳造アルミニウム製第１金型４
１およびニッケルメッキ層を有する電鋳製第２金型４２
の内部に装着された熱媒体流路８２（図６参照）に温水
を流すことで、第１金型４１の温度を４５°Ｃに設定
し、第２金型４２の温度を７５°Ｃに設定した。各々の
金型の線膨張係数は、実施例１と同様である。

【００８４】次に、ミックスチャンバー４７を用いて、
スプール４６、ランナー４５およびゲート４４を通し
て、キャビティ４３内に、同容量のＡ液とＢ液とを混合
して注入し、約５分程度経過した後、金型内から反応射
出成形体を取り出した。

【００８５】取り出した成形体において、第２金型４２
と接する表面を観察したところ、反転シボ模様が、成形
体の表面に良好に反転して転写され、図１０に示す良好
な木目状シボ模様２ｅが形成された。

【００８６】また、１００ショットの成形を行い、成形
品の板厚（設計値で６mm）のバラツキを調べたところ、
絶対値で０．５mm以内に収まり、製造歩留まりは良好で
あることが確認された。

【００８７】比較例１ 第１金型４１と第２金型４２の設定温度を同じ５０°Ｃ
とした以外は、前記実施例１と同様にして、反応射出成
形を行い、反応射出成形体を取り出した。

【００８８】成形体の第２金型側表面を観察したとこ
ろ、１０ｃｍ角の面積内に、０．１〜０．５mmの微小泡
が観察され、良好な転写が行われず、シボ模様が形成さ
れなかった。また、１００ショットの成形を行い、成形
品の板厚（設計値で６mm）のバラツキを調べたところ、
絶対値で２．０mmであった。

【００８９】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、キャビティ内周面にシボ模様転写面が形成された第
２金型の温度を第１金型の温度よりも高い状態で、金型
装置のキャビティ内に反応原液を注入し、反応射出成形
を行う。その結果、従来では不可能と考えられていたシ
ボ模様を持つ反応射出成形体の成形を、きわめて簡便な
方法で実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施形態に係る防水パンの平
面図である。

【図２】図２は図１に示すII−II線に沿う概略断面図で
ある。

【図３】図３（Ａ）は防水パンに成形された梨地状シボ
模様の平面図、図３（Ｂ）は同図（Ａ）に示すＢ−Ｂ線
に沿う要部断面図である。

【図４】図４は金型装置の概略構成図である。

【図５】図５は図４に示すＶ−Ｖ線に沿う要部断面図で
ある。

【図６】図６は金型のキャビティ内周面を示す要部断面
図である。

【図７】図７（Ａ）は本発明の他の実施形態に係る皮地
状シボ模様の平面図、図７（Ｂ）は同図（Ａ）に示すＢ
−Ｂ線に沿う要部断面図である。

【図８】図８は本発明の他の実施形態に係る布地状シボ
模様の平面図である。

【図９】図９は本発明の他の実施形態に係る石目状シボ
模様の平面図である。

【図１０】図１０は本発明の他の実施形態に係る木目状
シボ模様の要部断面図である。

【符号の説明】

２ａ〜２ｅ… シボ模様 １０… 防水パン（反応射出成形体） ４０… 金型装置 ４１… 第１金型 ４２… 第２金型 ４３… キャビティ ４４… ゲート ４５… ランナー ４６… スプール ４７… ミックスチャンバー ４８，４９… タンク ８０… 金属メッキ層 ８１… レジコン ８２… 熱媒体用流路 ８４… 金属メッキ層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シボ模様が表面に形成された反応射出成
   形体。
2. 【請求項２】 第１金型と第２金型とを有する金型装置
   を用い、 キャビティ内周面にシボ模様転写面が形成された第２金
   型の温度を第１金型の温度よりも高い状態で、金型装置
   のキャビティ内に反応原液を注入し、反応射出成形を行
   うことを特徴とする反応射出成形体の製造方法。
3. 【請求項３】 第１金型と第２金型とが割面で組み合わ
   されることにより、内部にキャビティが形成される反応
   射出成形用の金型装置であり、 シボ模様転写面がキャビティ内周面に形成された第２金
   型の温度が第１金型の温度よりも高くなるように、これ
   ら金型の温度を制御する温度制御手段を有する金型装
   置。