JPH11333870A - Mold rotatable molding apparatus - Google Patents
Mold rotatable molding apparatusInfo
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- JPH11333870A JPH11333870A JP14246998A JP14246998A JPH11333870A JP H11333870 A JPH11333870 A JP H11333870A JP 14246998 A JP14246998 A JP 14246998A JP 14246998 A JP14246998 A JP 14246998A JP H11333870 A JPH11333870 A JP H11333870A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、金型回転可能成形
装置に係り、さらに詳しくは、特に、金型を回転させつ
つ、反応原液を金型内で反応させて重合する方法に用い
て好適な金型回転可能成形装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mold-rotatable molding apparatus, and more particularly to a mold-rotating molding apparatus suitable for use in a method in which a reaction solution is reacted in a mold and polymerized while the mold is being rotated. And a mold rotatable molding apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】米国特許第4808,364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回転成形方法
が概念的に開示してある。2. Description of the Related Art In U.S. Pat. No. 4,808,364, a reaction stock solution is mixed and put into a rotating mold.
A rotary molding method is disclosed in which a mold is rotated to react and polymerize a reaction stock solution inside a mold while applying centrifugal force to the reaction stock solution.
【0003】この公報においては、金型を回転させるた
めの手段が、必ずしも明らかではない。しかしながら、
特に、大型の回転成形体を得ようとする場合には、金型
を回転させるための手段が問題となり、回転ぶれなどを
引き起こすことなく、金型を回転させるための手段が求
められている。In this publication, means for rotating the mold is not always clear. However,
In particular, when trying to obtain a large rotary molded body, a means for rotating the mold becomes a problem, and means for rotating the mold without causing rotational blurring is required.
【0004】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技術が開示してある。[0004] Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-69357 discloses that
A technology is disclosed in which a polyethylene tube having adhesiveness to a molded body is used as a mold, a reactive polymerization reaction is performed while rotating the polyethylene tube around an axis, and the obtained molded body is integrated with the polyethylene tube. I have.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に示す技術では、金型に中空回転駆動軸を取り付け、
その中空回転駆動軸を回転駆動するようにしているた
め、比較的外径が小さい成形体を遠心成形するための金
型としては適しているが、外径が400mm以上程度に
大きな成形体を成形するための金型としては適したもの
とは言えなかった。なぜなら、金型とは別に、回転駆動
軸を金型の軸方向に沿って金型に取り付ければ、回転駆
動軸として回転トルクが伝達される程度の剛性が要求さ
れると共に、回転駆動軸と金型との接続部の強度も問題
になるからである。また、比較的大きな外径の成形体を
成形するための金型は、それだけ重量も大きくなり、そ
の金型を回転させるための回転駆動軸の重量も重くせざ
るを得なくなり、回転体の重量が大きく成りすぎるから
である。さらに、従来の装置では、金型をぶれることな
く回転させることが困難である。たとえば回転成形時に
金型がぶれて回転すると、成形体の肉厚がばらつくな
ど、成形体の品質にばらつきが生じる。However, according to the technique disclosed in the above publication, a hollow rotary drive shaft is attached to a mold,
Since the hollow rotary drive shaft is driven to rotate, it is suitable as a mold for centrifugally molding a molded product having a relatively small outer diameter, but a molded product having an outer diameter as large as about 400 mm or more is formed. It could not be said that it was suitable as a mold to perform. This is because if the rotary drive shaft is attached to the die along the axial direction of the die separately from the die, the rotary drive shaft is required to have sufficient rigidity to transmit the rotational torque, and the rotary drive shaft and the die This is because the strength of the connection with the mold also becomes a problem. In addition, a mold for molding a molded article having a relatively large outer diameter also becomes heavier, and the rotary drive shaft for rotating the mold must also be heavier. Is too large. Furthermore, it is difficult for the conventional apparatus to rotate the mold without shaking. For example, when the mold is shaken and rotated at the time of rotational molding, the quality of the molded body varies, for example, the thickness of the molded body varies.
【0006】本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、比較的大型の成形体を成形するための金型でも、ぶ
れることなく回転させることができ、軽量であり、製造
コストが安価で単純な構造の金型回転可能成形装置を提
供することを目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and can be rotated without shaking even with a mold for forming a relatively large molded body, is lightweight, has a low manufacturing cost and is simple. It is an object of the present invention to provide a mold rotatable molding apparatus having a simple structure.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る金型回転可能成形装置は、金型を回転
しながら成形を行うための金型回転可能成形装置であっ
て、前記金型に具備してあるリング部と、前記リング部
の被駆動側外周面に接触する駆動側外周面を持ち、前記
リング部を、金型と共に回転させる駆動ローラとを有
し、前記リング部の被駆動側外周面には、リング部の回
転軸方向中央部付近において隆起する第1曲率半径の凸
状曲面が具備してあり、前記駆動ローラの駆動側外周面
には、駆動ローラの回転軸方向中央部付近において窪む
第2曲率半径の凹状曲面が具備してあり、前記第2曲率
半径が第1曲率半径よりも大きいことを特徴とする。To achieve the above object, a mold rotatable molding apparatus according to the present invention is a mold rotatable molding apparatus for performing molding while rotating a mold, A ring portion provided in the mold, a drive roller having a drive-side outer peripheral surface in contact with a driven-side outer peripheral surface of the ring portion, and a drive roller rotating the ring portion together with the mold; The outer peripheral surface on the driven side of the portion has a convex curved surface having a first radius of curvature that protrudes near the center in the rotation axis direction of the ring portion, and the outer peripheral surface on the driving side of the driving roller includes There is provided a concave curved surface having a second radius of curvature depressed near the center in the rotation axis direction, and the second radius of curvature is larger than the first radius of curvature.
【0008】前記第2曲率半径r2は、第1曲率半径r
1に対して、好ましくは1.2〜5倍、さらに好ましく
は1.3〜2.0倍であることが好ましい。また、駆動
ローラの駆動側外周面の軸方向幅b2は、理論的にはリ
ングとローラの弾性接触幅以上であればよいが実用上は
リング部の被駆動側外周面の軸方向幅b1よりも長いこ
とが好ましい。駆動ローラの駆動側外周面の軸方向幅b
2は、リング部の被駆動側外周面の軸方向幅b1に対し
て、好ましくは1.1〜3倍、さらに好ましくは1.3
〜2.0倍であることが好ましい。The second radius of curvature r2 is equal to the first radius of curvature r
It is preferably 1.2 to 5 times, more preferably 1.3 to 2.0 times, of 1. The axial width b2 of the drive-side outer peripheral surface of the drive roller may theoretically be equal to or greater than the elastic contact width between the ring and the roller. However, in practice, the axial width b1 of the driven-side outer peripheral surface of the ring portion is larger than the axial width b1. Is also preferably long. Axial width b of the outer peripheral surface on the driving side of the driving roller
2 is preferably 1.1 to 3 times, more preferably 1.3 times the axial width b1 of the driven-side outer peripheral surface of the ring portion.
It is preferably up to 2.0 times.
【0009】本発明において、金型としては、特に限定
されないが、二つ以上に分割可能な割型と、前記割型の
外周に軸方向に所定間隔離れて配置される少なくとも一
対のリング部とを有することが好ましい。前記金型の内
部には、継手部が一体成形された管を成形するための回
転成形用空間を形成しても良い。In the present invention, the mold is not particularly limited, but includes a split mold that can be divided into two or more, and at least a pair of ring portions arranged at predetermined intervals in the axial direction on the outer periphery of the split mold. It is preferable to have A rotation molding space for molding a tube in which the joint portion is integrally molded may be formed inside the mold.
【0010】前記金型の回転軸方向の少なくとも一端に
は、軸方向に着脱自在な蓋体を装着しても良い。前記蓋
体の内側は、得られる成形体の継手部を成形するための
形状を有していても良い。前記蓋体が、リング部または
その一部となり、蓋体の外周面が、金型を回転するため
の駆動ローラと接触するように構成しても良い。[0010] At least one end of the mold in the direction of the rotation axis may be provided with a lid that is detachable in the axial direction. The inside of the lid may have a shape for forming a joint part of the obtained molded body. The lid may be a ring or a part thereof, and an outer peripheral surface of the lid may be in contact with a driving roller for rotating a mold.
【0011】本発明に係る金型回転可能成形装置の金型
内部に入れられて成形される材料は、特に限定されず、
反応して重合体となる反応原液に限らず、その他の樹
脂、コンクリート、金属などであっても良いが、反応原
液であることが好ましい。The material that is put into the mold of the mold rotatable molding apparatus according to the present invention and is molded is not particularly limited.
The reaction solution is not limited to a reaction solution which is converted into a polymer, but may be another resin, concrete, metal or the like, but is preferably a reaction solution.
【0012】反応原液 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
られるが、ノルボルネン系が特に好ましい。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、たとえば、30°Cにおいて、
好ましくは20cps〜1000cps、さらに好まし
くは30cps〜700cps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、回転成形による遠心力を利用した自由な形の成形が
困難になる傾向にある。 Reaction stock solution The reaction stock solution is not particularly limited.
Examples include urea-based, nylon-based, epoxy-based, unsaturated polyester-based, phenol-based, and norbornene-based ones, with the norbornene-based being particularly preferred. The temperature of the unreacted solution before entering the mold is preferably 20 to 80 ° C, and the viscosity of the unreacted solution is, for example, 30 ° C,
It is preferably about 20 cps to 1000 cps, and more preferably about 30 cps to 700 cps. If the viscosity of the reaction stock solution is too low, the reaction stock solution tends to stay at the bottom without centrifugal force acting.If the viscosity is too high, free-form molding using centrifugal force by rotational molding is performed. Tends to be difficult.
【0013】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)を製造することが
できる。In such molding, a reinforced polymer (molded body) can be manufactured by placing a reinforcing material in a mold in advance and supplying a reaction liquid therein to polymerize.
【0014】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。これらの補強材は、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。使用す
る量は、特に制限はないが、通常成形品全重量の10重
量%以上、好ましくは20〜60重量%である。Examples of the reinforcing material include glass fiber, aramid fiber, carbon fiber, ultrahigh molecular weight polyethylene fiber, metal fiber, polypropylene fiber, aluminum coated glass fiber, cotton, acrylic fiber, boron fiber, silicon carbide fiber, and alumina fiber. And the like. These reinforcing materials can be used in various shapes, such as those obtained by forming a long fiber or chopped strand into a mat, woven into a cloth, or remaining in a chopped shape. It is preferable that the surface of these reinforcing materials is treated with a coupling agent such as a silane coupling material in order to improve the adhesion to the resin. The amount to be used is not particularly limited, but is usually 10% by weight or more, preferably 20 to 60% by weight of the total weight of the molded article.
【0015】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。Further, various additives such as an antioxidant, a filler, a pigment, a colorant, a foaming agent, a flame retardant, a sliding agent, an elastomer, a dicyclopentadiene-based thermopolymerized resin and a hydrogenated product thereof are blended. Thereby, the properties of the obtained polymer can be modified.
【0016】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、チタン酸カリウム、硫酸カルシウムなどの無機質充
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(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)およびこれらの水素化物などが
ある。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。As the antioxidant, there are various antioxidants for plastics / rubbers such as phenol type, phosphorus type and amine type. Fillers include inorganic fillers such as milled glass, carbon black, talc, calcium carbonate, aluminum hydroxide, mica, potassium titanate, calcium sulfate, and the like. Examples of the elastomer include natural rubber, polybutadiene, polyisoprene, styrene-butadiene copolymer (SBR), styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS), and ethylene- Examples include propylene-diene terpolymer (EPDM), ethylene vinyl acetate copolymer (EVA) and hydrides thereof. The additive is usually mixed in advance with one or both of the reaction solutions.
【0017】本発明において、反応原液を用いて回転成
形(本発明では遠心成形を含む概念で用いる)を行う場
合には、金型の温度は、好ましくは、10〜150°
C、より好ましくは、20〜120°C、さらに好まし
くは、30〜100°Cに制御される。なお、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。In the present invention, when rotational molding is performed using the undiluted reaction solution (the concept includes centrifugal molding in the present invention), the temperature of the mold is preferably 10 to 150 ° C.
C, more preferably 20 to 120 ° C, still more preferably 30 to 100 ° C. Before injecting the unreacted solution into the mold, warm air is circulated inside the mold, and at least the inside of the cavity of the mold is heated to a predetermined temperature. The molding may be performed by pouring the unreacted solution into the cavity.
【0018】本発明において、反応原液を用いて回転成
形を行う場合には、金型の材質は、特に限定されず、鋳
鉄、鉄、ステンレス、アルミニウム、ニッケル電鋳など
の金属に限らず、合成樹脂、あるいはその他の材質でも
良い。反応原液を用いた成形は、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。In the present invention, when rotational molding is performed using a reaction stock solution, the material of the mold is not particularly limited, and is not limited to metals such as cast iron, iron, stainless steel, aluminum, and nickel electroformed. Resin or other materials may be used. Molding using a reaction stock solution can be performed at a relatively low pressure, and it is not always necessary to use a highly rigid mold.
【0019】金型を合成樹脂で構成する場合には、合成
樹脂としては、特に限定されず、ポリエチレン(LDP
E,MDPE,HDPE,超高分子PE)、ポリスチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ウレタン、エポ
キシ、フェノール、ポリエステルなどが例示される。金
型をLDPEやMDPEなどのポリエチレンまたはポリ
スチレンなどの非極性樹脂で構成した場合には、これら
の樹脂が成形体と容易に一体化されるので、成形毎に、
使い捨てて用いることもできる。すなわち、製品となる
金型の内面に、反応原液の重合成形体から成るライニン
グ層を一体的に成形することも可能である。When the mold is made of a synthetic resin, the synthetic resin is not particularly limited, and may be polyethylene (LDP).
E, MDPE, HDPE, ultra-high molecular weight PE), polystyrene, polypropylene, polyvinyl chloride, urethane, epoxy, phenol, polyester and the like. When the mold is made of a non-polar resin such as polyethylene or polystyrene such as LDPE or MDPE, these resins are easily integrated with the molded body.
It can be disposable and used. That is, it is also possible to integrally mold a lining layer made of a polymer molded product of the undiluted reaction solution on the inner surface of a mold as a product.
【0020】また、金型をフェノール、ポリエステルな
ど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。Further, when the mold is made of a polar resin such as phenol or polyester, the mold is not integrated with the reactive polymer molded product. Can be.
【0021】重合時間は、適宜選択すればよいが、反応
原液の注入終了後、回転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、さらに好ましくは5〜15
秒である。なお、金型を回転した状態で、反応原液を注
入しても良い。The polymerization time may be appropriately selected, but when a rotational force is applied after the completion of the injection of the undiluted reaction solution, it takes several seconds to several tens of seconds to raise the mold to a predetermined rotational speed. Is 5 to 30 seconds, more preferably 5 to 15 seconds.
Seconds. The undiluted solution may be injected while the mold is rotated.
【0022】本発明に係る金型回転可能成形装置が使用
される成形方法は、特に限定されず、回転成形(1G以
下)でも遠心成形(1G以上)でも良い。ただし、遠心
成形の方が、金型の回転速度が大きいので、特に効果が
大きい。The molding method in which the mold rotatable molding apparatus according to the present invention is used is not particularly limited, and may be rotational molding (1 G or less) or centrifugal molding (1 G or more). However, centrifugal molding is particularly effective because the rotational speed of the mold is higher.
【0023】[0023]
【作用】本発明に係る金型回転可能成形装置では、駆動
ローラを回転させ、この駆動ローラに接触するリング部
を回転させることで、金型を回転させる。したがって、
金型に回転駆動軸を装着し回転駆動軸に回転トルクを伝
達して金型を回転させる従来の装置に比較して、金型を
含む回転体の重量を低減することができる。金型に回転
駆動軸を装着して回転させる場合には、回転駆動軸およ
び金型に回転トルクが加わることから、これらを回転ト
ルクに耐え得るような剛体とする必要があり、回転体の
重量が大きくなる。本発明に係る成形装置では、金型に
具備してあるリング部に直接回転トルクが作用して金型
を回転させると共に、リング部が金型の補強を兼ねてい
るため、金型およびリング部を含む回転体の重量を軽減
することができる。In the mold rotatable molding apparatus according to the present invention, the mold is rotated by rotating the drive roller and rotating the ring portion in contact with the drive roller. Therefore,
The weight of the rotating body including the mold can be reduced as compared with a conventional apparatus in which a mold is mounted on a rotary drive shaft and torque is transmitted to the rotary drive shaft to rotate the mold. When a rotary drive shaft is mounted on a mold and rotated, a rotational torque is applied to the rotary drive shaft and the mold. Therefore, it is necessary that the rotary drive shaft and the die be made of a rigid body that can withstand the rotational torque. Becomes larger. In the molding device according to the present invention, the rotating torque is applied directly to the ring portion provided in the mold to rotate the mold, and the ring portion also serves to reinforce the mold. , The weight of the rotating body can be reduced.
【0024】また、本発明の装置では、リング部の被駆
動側外周面には第1曲率半径の凸状曲面が具備してあ
り、駆動ローラの駆動側外周面には第2曲率半径の凹状
曲面が具備してあり、第2曲率半径が第1曲率半径より
も大きいため、リング部は、駆動ローラの回転により所
定の軸方向位置で軸方向にぶれることなく安定して回転
する。その結果、本発明の装置を用いて回転成形などを
行う場合に、成形体の肉厚などのばらつきが少ない安定
した品質の成形体を得ることができる。In the apparatus of the present invention, the outer peripheral surface on the driven side of the ring portion has a convex curved surface having a first radius of curvature, and the outer peripheral surface on the driving side of the driving roller has a concave surface having a second radius of curvature. Since the curved surface is provided and the second radius of curvature is larger than the first radius of curvature, the ring portion is stably rotated at a predetermined axial position by the rotation of the driving roller without being shaken in the axial direction. As a result, when performing rotary molding or the like using the apparatus of the present invention, it is possible to obtain a molded product of stable quality with little variation in the thickness of the molded product.
【0025】ちなみに、駆動ローラおよびリング部の双
方の外周面に曲面が形成されていない場合には、リング
部の外周面の角部が駆動ローラの外周面に衝突し、金型
の回転半径方向の振動が大きくなる。また、金型の回転
に際して、金型が回転軸方向に移動し、金型の回転軸方
向の振動も大きくなる。さらに、リング部の外周面にの
み凸状曲面を付与した場合には、金型の回転半径方向の
振動は抑制できるが、リング部が駆動ローラに対して回
転軸方向に移動し、金型の回転軸方向の振動は抑制でき
ない。さらにまた、駆動ローラおよびリング部の双方の
外周面に曲面を形成したとしても、第2曲率半径が第1
曲率半径と同じあるいはそれ以下である場合には、リン
グ部と駆動ローラとの接触が困難になり、安定して金型
を回転させることができない。If no curved surfaces are formed on the outer peripheral surfaces of both the driving roller and the ring portion, the corners of the outer peripheral surface of the ring portion collide with the outer peripheral surface of the driving roller, and the rotational direction of the mold is changed. Vibration increases. In addition, during rotation of the mold, the mold moves in the direction of the rotation axis, and the vibration of the mold in the direction of the rotation axis also increases. Further, when a convex curved surface is provided only on the outer peripheral surface of the ring portion, vibration in the rotational direction of the mold can be suppressed, but the ring portion moves in the rotational axis direction with respect to the drive roller, and Vibration in the rotation axis direction cannot be suppressed. Furthermore, even if curved surfaces are formed on the outer peripheral surfaces of both the driving roller and the ring portion, the second radius of curvature is equal to the first radius of curvature.
If the radius of curvature is equal to or less than the radius of curvature, contact between the ring portion and the drive roller becomes difficult, and the mold cannot be rotated stably.
【0026】さらに、本発明に係る成形装置は、比較的
簡単な構造で、金型を回転させることができるので、製
造コストも安価である。Further, since the molding apparatus according to the present invention can rotate the mold with a relatively simple structure, the manufacturing cost is low.
【0027】[0027]
【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。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on embodiments shown in the drawings.
【0028】図1(A),(B)は本発明の1実施形態
に係る金型の概略斜視図、同図(C)は成形体の一例を
示す概略斜視図、図2は金型を回転させるための駆動装
置の側面図、図3は駆動装置の平面図、図4は図3に示
すIV−IV線に沿う要部断面図、図5は本発明の他の実施
例に係る金型の概略断面図、図6は本発明のその他の実
施形態に係る金型の概略断面図である。FIGS. 1A and 1B are schematic perspective views of a mold according to an embodiment of the present invention, FIG. 1C is a schematic perspective view showing an example of a molded body, and FIG. 3 is a plan view of the driving device, FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part taken along line IV-IV shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a metal diagram according to another embodiment of the present invention. FIG. 6 is a schematic sectional view of a mold, and FIG. 6 is a schematic sectional view of a mold according to another embodiment of the present invention.
【0029】第1実施形態 本実施形態では、図1(A),(B)に示す回転成形用
金型2を有する図2および3に示す金型回転可能成形装
置11を用い、ノルボルネン系モノマーを含む反応原液
を反応させて重合させ、チューブを製造する方法につい
て説明する。 First Embodiment In this embodiment, a norbornene-based monomer is used by using a mold rotatable molding apparatus 11 shown in FIGS. 2 and 3 having a rotational molding die 2 shown in FIGS. 1A and 1B. A method for producing a tube by reacting and polymerizing a reaction stock solution containing
【0030】図1(A),(B)に示すように、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部8
とを有する。割型4は、たとえばアルミニウム製鋳物な
どで構成してあり、転動リング部8は、鋳鉄などで構成
される。As shown in FIGS. 1A and 1B, the mold 2
Is a split mold 4 that can be vertically split into two along the split surface 3.
And a pair of rolling ring portions 8 attached axially to the outer periphery of both ends thereof in a state where the split mold 4 is combined.
And The split mold 4 is made of, for example, an aluminum casting, and the rolling ring portion 8 is made of cast iron.
【0031】割型4の割面3には、シール材が装着して
あることが好ましい。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などの不都合を防止することが
できる。シール材としては、特に限定されないが、シリ
コーンゴム製シール材などを用いることができる。It is preferable that a sealing material is mounted on the split surface 3 of the split mold 4. By installing the sealant, it is possible to prevent inconvenience such as leakage of the undiluted reaction solution from the split surface 3. The sealing material is not particularly limited, but a silicone rubber sealing material or the like can be used.
【0032】シール材は、たとえば断面円形又は楕円形
の紐状に成形してあり、使用に際しては、所定長さに切
断されて、密封すべき隙間に装着される。また、このシ
ール材は、従来のスポンジパッキンなどと併用して用い
ることもできる。The sealing material is formed, for example, in the form of a string having a circular or elliptical cross section. In use, the sealing material is cut into a predetermined length and mounted in a gap to be sealed. Further, this sealing material can be used in combination with a conventional sponge packing or the like.
【0033】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、所定の粘度
の反応原液が、遠心力で押し付けられるようになってい
る。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。An inner peripheral surface is formed inside the split mold 4 combined with the split surface 3, and a reaction stock solution having a predetermined viscosity is pressed against the inner peripheral surface by centrifugal force. I have. End plates 6 and 6 are formed at both ends in the axial direction of the split mold 4 so that the through holes 5 are formed. A nozzle for supplying the undiluted reaction solution is inserted from the through hole 5, so that the undiluted reaction solution can be supplied into the mold 2.
【0034】図2および3に示すように、本実施形態に
係る金型回転可能成形装置11では、金型2における一
方の転動リング部8には、一対のフランジ付き駆動ロー
ラ12が係合し、他方の転動リング部8にも、同様な駆
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および14は、変速機16および定トルクイ
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
および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部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
回転させる。なお、駆動ローラ12,14、変速機16
およびモータ18は、ベース20の上に装着してある。As shown in FIGS. 2 and 3, in the mold rotatable molding apparatus 11 according to this embodiment, a pair of flanged drive rollers 12 are engaged with one rolling ring 8 of the mold 2. A similar drive roller 14 is also engaged with the other rolling ring portion 8. These drive rollers 12 and 14 are connected to a transmission 16 and a constant torque inverter motor 18 and all rotate at substantially the same rotational speed. These drive rollers 12
And 14 all rotate at substantially the same rotational speed,
The rolling ring portions 8 engaged with them also rotate around their axes, and simultaneously rotate the mold 2 composed of the split dies 4 and 4 around their axes. The drive rollers 12 and 14 and the transmission 16
The motor 18 is mounted on a base 20.
【0035】本実施形態に係る金型回転可能成形装置1
1では、図4に示すように、転動リング部8の被駆動側
外周面には、リング部8の回転軸方向中央部付近におい
て隆起する第1曲率半径r1の凸状曲面9が形成してあ
る。また、駆動ローラ12の駆動側外周面には、駆動ロ
ーラ12の回転軸方向中央部付近において窪む第2曲率
半径r2の凹状曲面11が具備してある。The mold rotatable molding apparatus 1 according to the present embodiment.
In FIG. 1, as shown in FIG. 4, a convex curved surface 9 having a first radius of curvature r1 is formed on the driven-side outer peripheral surface of the rolling ring portion 8 near the center of the ring portion 8 in the rotation axis direction. It is. The outer peripheral surface of the drive roller 12 on the drive side is provided with a concave curved surface 11 having a second radius of curvature r2 that is depressed near the center of the drive roller 12 in the rotation axis direction.
【0036】第2曲率半径r2は、第1曲率半径r1に
対して、好ましくは1.2〜5倍、さらに好ましくは
1.3〜2.0倍であることが好ましい。また、駆動ロ
ーラ12の凹状曲面11の軸方向幅b2は、リング部8
の凸状曲面9の軸方向幅b1に対して、好ましくは1.
1〜3倍、さらに好ましくは1.3〜2.0倍であるこ
とが好ましい。このような凸状曲面9および凹状曲面1
1は、転動リング部8および駆動ローラ12の外周面を
切削加工することにより形成することができるが、転動
リング部8および駆動ローラ12を鋳造などで成形する
際に同時に形成しても良い。The second radius of curvature r2 is preferably 1.2 to 5 times, more preferably 1.3 to 2.0 times the first radius of curvature r1. The axial width b2 of the concave curved surface 11 of the driving roller 12 is
With respect to the axial width b1 of the convex curved surface 9 of 1.
It is preferably 1 to 3 times, more preferably 1.3 to 2.0 times. Such a convex curved surface 9 and a concave curved surface 1
1 can be formed by cutting the outer peripheral surfaces of the rolling ring portion 8 and the driving roller 12, but may be formed simultaneously when the rolling ring portion 8 and the driving roller 12 are formed by casting or the like. good.
【0037】なお、本実施形態では、一対の駆動ローラ
12のみでなく、他の一対の駆動ローラ14にも、同様
な凹状曲面11を形成し、それらの駆動ローラ14の凹
状曲面11に係合する転動リング部8の外周面にも前記
と同様な凸状曲面9を形成する。ただし、本発明では、
いずれか一対の駆動ローラ12または14の外周面に
は、必ずしも凹状曲面11を形成しなくても良い。In the present embodiment, not only the pair of drive rollers 12 but also the other pair of drive rollers 14 are formed with similar concave curved surfaces 11 and are engaged with the concave curved surfaces 11 of the drive rollers 14. A convex curved surface 9 similar to the above is also formed on the outer peripheral surface of the rolling ring portion 8. However, in the present invention,
It is not always necessary to form the concave curved surface 11 on the outer peripheral surface of either pair of drive rollers 12 or 14.
【0038】次に、上記の金型回転可能成形装置11を
用い、反応原液を用いた重合成形方法によりチューブを
成形する方法について説明する。Next, a method of forming a tube by a polymerization molding method using a reaction stock solution using the mold rotatable molding apparatus 11 will be described.
【0039】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部8,8を
装着し、金型2を組み立てる。次に、この金型2を、図
2,3に示す駆動ローラ12,14の上に、回転自在に
載置する。First, as shown in FIG.
Then, as shown in FIG. 1A, the rolling rings 8, 8 are attached to both ends of the combined split dies 4, 4, and the mold 2 is assembled. Next, the mold 2 is rotatably mounted on the drive rollers 12 and 14 shown in FIGS.
【0040】その後、反応原液を用いた成形を行う。本
実施形態では、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、ブチルなどのアルキル、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
原子などの極性基を有する置換体などが例示される。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、得られる樹脂成
形体の耐熱性に優れる点から、三環体、四環体、あるい
は五環体のモノマーが好ましい。Thereafter, molding using the reaction stock solution is performed. In the present embodiment, molding is performed using a norbornene-based monomer. Specific examples of the norbornene-based monomer to be used include bicyclics such as norbornene and norbornadiene; dicyclopentadiene (cyclopentadiene dimer), and dihydrodicyclopentadiene. Tricyclics such as tetracyclododecene; pentacyclics such as cyclopentadiene trimers; heptacyclics such as cyclopentadiene tetramers; alkyls such as methyl, ethyl, propyl and butyl Substituents such as alkenyl such as vinyl, alkylidene such as ethylidene, and aryl such as phenyl, tolyl, and naphthyl; and substituents having polar groups such as ester group, ether group, cyano group, and halogen atom. You. These monomers may be used in combination of one or more kinds. Tricyclic, tetracyclic, or pentacyclic monomers are preferred from the viewpoint of easy availability, excellent reactivity, and excellent heat resistance of the obtained resin molded product.
【0041】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。全ノルボルネン系モノマー
中の架橋性モノマーの割合は、2〜30重量%が好まし
い。The resulting ring-opening polymer is preferably of a thermosetting type. For this purpose, among the above norbornene-based monomers, it has two or more reactive double bonds such as cyclopentadiene trimer. Those containing at least a crosslinkable monomer are used. The proportion of the crosslinkable monomer in all the norbornene monomers is preferably from 2 to 30% by weight.
【0042】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。It should be noted that, within a range not to impair the object of the present invention,
Monocyclic cycloolefins such as cyclobutene, cyclopentene, cyclopentadiene, cyclooctene and cyclododecene, which can be ring-opening copolymerized with norbornene monomers,
It may be used as a comonomer.
【0043】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、また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。The metathesis catalyst which can be used in molding using a norbornene-based monomer is a norbornene-based catalyst such as tungsten hexachloride, or an organic ammonium molybdate such as tridodecyl ammonium molybdate or tri (tridecyl) ammonium molybdate. There is no particular limitation as long as it is a known metathesis catalyst as a catalyst for bulk polymerization of monomers, but an organic ammonium molybdate is preferred.
【0044】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
ハライドなどの有機アルミ化合物、有機スズ化合物等が
挙げられる。As the activator (cocatalyst), JP-A-58-1983
127728, JP-A-4-226124,
JP-A-58-129003, JP-A-4-1452
There is no particular limitation as long as it is a known activator as disclosed in Japanese Patent No. 47, for example, alkyl aluminum halides such as ethyl aluminum dichloride and diethyl aluminum chloride, organic aluminum compounds such as alkoxyalkyl aluminum halides, and organic tin. And the like.
【0045】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。As preparation before molding, a molding material mainly composed of a norbornene-based monomer, a metathesis catalyst and an activator was mixed with a solution B comprising a norbornene-based monomer and a metathesis catalyst, and the above-mentioned norbornene-based monomer and activator. The liquid is divided into two stable liquids and the liquid A, each of which is placed in a separate tank.
【0046】成形を開始するには、ミキサーを制御し、
タンクからのA液およびB液を混合し、その混合液を反
応原液として、ノズルなどを用いて、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、50cps〜10
00cps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の内周面にチューブ状に張り
付くことになる。To start molding, control the mixer,
The solution A and the solution B from the tank are mixed, and the mixed solution is used as a reaction stock solution by using a nozzle or the like to form the through-hole 5 of the mold 2.
From the mold 2. The viscosity of the reaction solution supplied into the mold 2 is 50 cps to 10 at 30 ° C.
By rotating the mold 2, the undiluted reaction solution adheres to the inner peripheral surface of the mold 2 in a tubular shape by rotating the mold 2.
【0047】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、熱媒体あるいは温風などを利用して加熱しても良
い。In the present embodiment, the mold 2 does not necessarily need to be heated, but may be heated using a heating medium or warm air from the viewpoint of facilitating the polymerization reaction.
【0048】金型2の回転数は、反応原液に1G以上、
1G以上5G以下、好ましくは1G以上4G以下、特に
好ましくは1.2以上4G以下の加速度が加えられるよ
うに設計され、金型2の内周面の径などによっても異な
り、内周面の径を400〜600mmとした場合には、
金型2の軸芯回りの回転数は、80〜150rpm程度
が好ましい。金型2を、その軸芯回りに一定な回転速度
で回転するために必要な初期起動時間は、数秒から30
秒程度である。その後は、一定の回転速度で回転が可能
である。なお、金型2を、その軸芯回りに一定な回転速
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。The number of revolutions of the mold 2 is not less than 1 G
It is designed such that an acceleration of 1 G or more and 5 G or less, preferably 1 G or more and 4 G or less, particularly preferably 1.2 or more and 4 G or less is applied. The acceleration differs depending on the diameter of the inner peripheral surface of the mold 2. Is 400 to 600 mm,
The rotation speed of the mold 2 around the axis is preferably about 80 to 150 rpm. The initial startup time required to rotate the mold 2 around the axis at a constant rotation speed is several seconds to 30 seconds.
On the order of seconds. After that, rotation is possible at a constant rotation speed. After the mold 2 is rotated around the axis thereof at a constant rotation speed, a nozzle may be inserted through the through-hole 5 to supply the reaction solution.
【0049】金型2を、その軸芯回りに一定な回転速度
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、金型2の内周面にチューブ状に張り
付くことになる。その状態を、たとえば1〜10分間保
持することで、反応原液における反応が進み、塊状重合
が行われ、チューブ状の成形体が得られる。By rotating the mold 2 around the axis thereof at a constant rotational speed, the undiluted reaction solution supplied to the inside of the mold 2 is formed into a tube shape on the inner peripheral surface of the mold 2 by centrifugal force. It will stick. By maintaining this state for, for example, 1 to 10 minutes, the reaction in the undiluted reaction solution proceeds, bulk polymerization is performed, and a tubular shaped body is obtained.
【0050】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、転動リング部8を外し、割型4,
4を開けば、同図(C)に示すようなチューブ状の成形
体10を得ることができる。このチューブ状の成形体1
0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。Thereafter, the rotation of the mold 2 is stopped, and after the mold 2 is cooled, the rolling ring portion 8 is moved from the state shown in FIG. 1A to the state shown in FIG. Remove, split mold 4,
By opening 4, a tubular shaped body 10 as shown in FIG. This tubular shaped body 1
0 is constituted by a reactive polymer molded product of a norbornene-based monomer.
【0051】本実施形態に係る金型回転可能成形装置1
1を用いた成形方法では、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。Mold rotatable molding apparatus 1 according to this embodiment
In the molding method using No. 1, by applying a centrifugal force to the reaction stock solution, bubbles are separated from the reaction stock solution by the centrifugal force during molding, and voids are eliminated in the obtained molded body.
【0052】また、本実施形態の金型回転可能成形装置
11を用いた成形方法により得られる図1(C)に示す
チューブ状成形体10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などの不都合も生じ
ることがなく、その内周面が滑らかになる。得られるチ
ューブ状成形体10は、たとえば流体配管などとして用
いられ、配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、配管として用いて都合がよい。Further, the inner peripheral surface of the tubular molded body 10 shown in FIG. 1C obtained by the molding method using the mold rotatable molding apparatus 11 of the present embodiment touches anything during the molding process. In addition, since the surface is obtained by centrifugal force, there is no inconvenience such as poor curing of the reaction solution during molding, and the inner peripheral surface is smooth. The obtained tubular molded body 10 is used, for example, as a fluid pipe or the like, and since a fluid flows through the pipe, it is convenient to use the pipe as a pipe having a smooth inner peripheral surface.
【0053】また、本実施形態に係る方法により得られ
たチューブ状成形体10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、耐衝撃性および耐久性などの機械的特性に優れてい
る。また、この回転可能成形装置11を用いた成形方法
によれば、比較的大口径のチューブ状成形体でも、比較
的容易に成形することができる。Further, since the tubular molded body 10 obtained by the method according to the present embodiment is a polymer obtained by utilizing a bulk polymerization reaction of a norbornene-based monomer, impact resistance and durability are improved. Has excellent mechanical properties. Further, according to the molding method using the rotatable molding apparatus 11, even a relatively large-diameter tubular molded body can be molded relatively easily.
【0054】特に、本実施形態に係る金型回転可能成形
装置11では、転動リング部8の被駆動側外周面には第
1曲率半径r1の凸状曲面9が形成してあり、駆動ロー
ラ12の駆動側外周面には第2曲率半径r2の凹状曲面
11が形成してあり、第2曲率半径r2が第1曲率半径
r1よりも大きいため、転動リング部8は、駆動ローラ
12の回転により所定の軸方向位置で軸方向にぶれるこ
となく安定して回転する。その結果、金型2の回転も安
定し、本実施形態の装置11を用いて成形を行う場合
に、成形体の肉厚などのばらつきが少ない安定した品質
の成形体を得ることができる。In particular, in the mold rotatable molding apparatus 11 according to the present embodiment, a convex curved surface 9 having a first radius of curvature r1 is formed on the driven-side outer peripheral surface of the rolling ring portion 8, and the driving roller 12, a concave curved surface 11 having a second radius of curvature r2 is formed on the outer peripheral surface on the drive side, and the second radius of curvature r2 is larger than the first radius of curvature r1. The rotation stably rotates at a predetermined axial position without being shaken in the axial direction. As a result, the rotation of the mold 2 is also stabilized, and when molding is performed using the apparatus 11 of the present embodiment, it is possible to obtain a molded product of stable quality with little variation in the thickness of the molded product.
【0055】さらに本実施形態では、割型4,4を用
い、この外周に転動リング部8,8を装着し、この転動
リング部8,8を利用して、金型2を、その軸芯回りに
回転させているので、割型を用いることによる成形体の
自由形状の成形と、リング部を利用した回転ぶれの少な
い回転との双方を実現することができる。なお、回転ぶ
れが生じたら、回転中に、リング部8,8の外周を削る
ことにより、回転ぶれを抑制することもできる。また、
リング部8,8の交換も容易である。しかも、本実施形
態に係る金型2では、金型に別途、回転駆動軸を装着す
る必要がないので、回転体の重量を著しく軽減すること
ができ、特に大型の成形体(外径が400mm以上、好
ましくは400〜4000mm、特に100〜2500
mmの大口径のパイプ状成形体など)を成形する場合に
適している。Further, in the present embodiment, the split dies 4, 4 are used, and the rolling ring portions 8, 8 are mounted on the outer periphery thereof, and the die 2 is mounted by using the rolling ring portions 8, 8. Since it is rotated around the axis, it is possible to realize both free-form molding of the molded body by using the split mold and rotation with less rotational runout using the ring portion. In addition, when rotational blur occurs, the rotational blur can be suppressed by shaving the outer periphery of the ring portions 8 during rotation. Also,
The replacement of the ring portions 8, 8 is also easy. Moreover, in the mold 2 according to the present embodiment, it is not necessary to separately attach a rotary drive shaft to the mold, so that the weight of the rotating body can be significantly reduced, and particularly, a large molded body (outer diameter of 400 mm Above, preferably 400 to 4000 mm, especially 100 to 2500
mm large diameter pipe-shaped molded article).
【0056】第2実施形態 本実施形態では、図5に示す金型2aを用いる以外は、
前記第1実施形態と同様にして、金型回転可能成形装置
を組み立て、金型2aを回転させて、金型2a内の反応
原液に1G以上の加速度を加えた状態下で、ノルボルネ
ン系モノマーを含む反応原液を反応させて重合させる。 Second Embodiment In this embodiment, except for using the mold 2a shown in FIG. 5,
In the same manner as in the first embodiment, the mold rotatable molding apparatus is assembled, the mold 2a is rotated, and the norbornene-based monomer is added to the reaction solution in the mold 2a under an acceleration of 1 G or more. The reaction stock solution is reacted to polymerize.
【0057】本実施形態では、金型2aが、一対の割型
4a,4aと、これら割型が組み合わされた状態で軸方
向から割型4a,4aの外周に装着されるリング部8
a,8aとを有する。リング部8a,8aの外周面に
は、前記第1実施形態と同様に、リング部8a,8aの
回転軸方向中央部付近において隆起する第1曲率半径の
凸状曲面が形成してある。駆動ローラの構成は、図2〜
4に示す前記第1実施形態の場合と同様である。したが
って、本実施形態においても、リング部8a,8aは、
駆動ローラの回転により所定の軸方向位置で軸方向にぶ
れることなく安定して回転する。その結果、本実施形態
の装置を用いて成形を行う場合に、成形体の肉厚などの
ばらつきが少ない安定した品質の成形体を得ることがで
きる。In the present embodiment, the mold 2a is composed of a pair of split dies 4a, 4a, and a ring portion 8 mounted on the outer periphery of the split dies 4a, 4a from the axial direction in a state where the split dies are combined.
a, 8a. As in the first embodiment, a convex curved surface having a first radius of curvature is formed on the outer peripheral surfaces of the ring portions 8a, 8a in the vicinity of the central portion in the rotation axis direction of the ring portions 8a, 8a. The configuration of the drive roller is shown in Figs.
4 is the same as that of the first embodiment shown in FIG. Therefore, also in the present embodiment, the ring portions 8a, 8a
The rotation of the driving roller stably rotates at a predetermined axial position without being shaken in the axial direction. As a result, when performing molding using the apparatus of the present embodiment, it is possible to obtain a molded body of stable quality with little variation in the thickness of the molded body.
【0058】本実施形態では、割型4a,4aの外径が
軸方向に一様ではなく、その軸方向一端部22におい
て、外径が大きくしてあり、その内部に位置するパイプ
状成形体24の端部に、継手用拡径部26を一体成形す
ることができるようにしてある。この継手用拡径部26
の内側には、他のパイプ状成形体24の小径側端部が挿
入され、接続可能になっていいる。In the present embodiment, the outer diameter of the split dies 4a, 4a is not uniform in the axial direction, and the outer diameter is increased at one end 22 in the axial direction. An enlarged diameter portion 26 for a joint can be integrally formed at the end of the joint 24. This joint enlarged diameter portion 26
The small-diameter-side end of another pipe-shaped molded body 24 is inserted into the inside of, and can be connected.
【0059】このような継手付きのパイプ状成形体で
も、本実施形態の金型回転可能成形装置によれば容易に
成形することができる。しかも、割型4a,4aの肉厚
を必要以上に厚くする必要がなく、軽量な金型2aとす
ることができる。本実施形態の金型2aは、前記実施形
態と同様にして、回転駆動されるが、軽量なことから、
その取り扱いが容易である。また、割型の外周には、リ
ング部が装着されるのみであるため、その取り付けおよ
び取り外しも容易である。Even such a pipe-shaped molded article with a joint can be easily molded by the mold rotatable molding apparatus of the present embodiment. In addition, it is not necessary to increase the thickness of the split dies 4a, 4a more than necessary, and the lightweight mold 2a can be obtained. The mold 2a according to the present embodiment is driven to rotate in the same manner as in the above-described embodiment.
Its handling is easy. In addition, since only the ring portion is mounted on the outer periphery of the split mold, its attachment and removal are easy.
【0060】第3実施形態 本実施形態では、図6に示すように、回転成形用金型2
bが、組み合わされてチューブ形状となる一対の金属製
の割型35,35と、組み合わされた割型35,35の
両端部外周に着脱自在に装着される一対のリング部3
6,36と、各リング部36,36の外周に、継手部形
成用空間38を形成するように装着されるキャップ(蓋
体)37とを有する。キャップ37の中央部には、貫通
孔39が形成してある。この貫通孔39を通して、反応
原液を供給するためのノズルが割型35,35の内部に
入り込み、反応原液を供給可能になっている。 Third Embodiment In this embodiment, as shown in FIG.
b is a pair of metal split dies 35 and 35 that are combined into a tube shape, and a pair of ring portions 3 that are removably attached to the outer periphery of both ends of the combined split dies 35 and 35.
6, and a cap (lid) 37 attached to the outer periphery of each ring portion 36, 36 to form a joint forming space 38. A through hole 39 is formed in the center of the cap 37. Through this through-hole 39, a nozzle for supplying the undiluted reaction solution enters the split molds 35, 35, so that the undiluted reaction solution can be supplied.
【0061】リング部36の一部となるキャップ37の
外周には、図2および3に示す駆動ローラ12,14が
係合し、駆動ローラ12,14により回転駆動され、前
記第1実施形態と同様にして、反応原液に遠心力を加え
た状態下で、ノルボルネン系モノマーを含む反応原液を
反応させて重合させる。得られた成形体を取り出すに
は、まずキャップ37をリング部36から取り外し、そ
の後、リング部36を割型35から取り外し、割型35
を開けば、フランジ状の継手部が両端部に一体的に形成
された回転成形体から成る中空パイプを得ることができ
る。The drive rollers 12, 14 shown in FIGS. 2 and 3 are engaged with the outer periphery of the cap 37, which is a part of the ring portion 36, and are driven to rotate by the drive rollers 12, 14, which are different from those of the first embodiment. Similarly, a reaction solution containing a norbornene-based monomer is reacted and polymerized under a state where centrifugal force is applied to the reaction solution. To take out the obtained molded body, first, the cap 37 is removed from the ring portion 36, and then the ring portion 36 is removed from the split mold 35, and the split mold 35 is removed.
By opening the hollow pipe, it is possible to obtain a hollow pipe made of a rotary molded body in which flange-like joints are integrally formed at both ends.
【0062】本実施形態においても、リング部36,3
6の一部となるキャップ37の外周面には、前記第1実
施形態と同様に、リング部36,36の回転軸方向中央
部付近において隆起する第1曲率半径の凸状曲面が形成
してある。駆動ローラの構成は、図2〜4に示す前記第
1実施形態の場合と同様である。したがって、本実施形
態においても、キャップ37を含むリング部36は、駆
動ローラの回転により所定の軸方向位置で軸方向にぶれ
ることなく安定して回転する。その結果、本実施形態の
装置を用いて成形を行う場合に、成形体の肉厚などのば
らつきが少ない安定した品質の成形体を得ることができ
る。Also in this embodiment, the ring portions 36, 3
A convex curved surface having a first radius of curvature is formed on the outer peripheral surface of the cap 37 which is a part of the convex portion 6 in the vicinity of the central portion in the rotation axis direction of the ring portions 36, 36 as in the first embodiment. is there. The configuration of the driving roller is the same as that of the first embodiment shown in FIGS. Therefore, also in the present embodiment, the ring portion 36 including the cap 37 is stably rotated without being shaken in the axial direction at a predetermined axial position by the rotation of the driving roller. As a result, when performing molding using the apparatus of the present embodiment, it is possible to obtain a molded body of stable quality with little variation in the thickness of the molded body.
【0063】その他の実施形態 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。たとえば、前記実施形態では、二つの転動リング部
のみを装着したが、軸方向に3つ以上の転動リング部を
装着しても良い。また、全ての転動リング部に対して駆
動ローラ12,14が係合する必要はなく、駆動ローラ
12,14が係合しないリング部が割型4,4の外周に
装着してあっても良い。 Other Embodiments The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be variously modified within the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, only two rolling ring portions are mounted, but three or more rolling ring portions may be mounted in the axial direction. Further, the drive rollers 12 and 14 do not need to be engaged with all the rolling ring portions, and even if a ring portion with which the drive rollers 12 and 14 are not engaged is mounted on the outer periphery of the split dies 4 and 4. good.
【0064】また、上述した実施形態では、割型4,4
a〜4cを二分割としたが、三分割以上であっても良
い。In the above-described embodiment, the split dies 4, 4
Although a to 4c are divided into two, they may be divided into three or more.
【0065】さらに、本発明に係る金型回転可能成形装
置は、遠心成形のみでなく、回転成形にも使用すること
ができる。回転成形では遠心成形に比較して、反応原液
に加えられる重力加速度が1G以下程度に小さく、金型
の回転数も小さい。また、一軸回りの回転のみでなく、
二軸回りの回転を行う回転成形にも本発明の装置を適用
することができる。回転成形では、遠心成形に比較し
て、成形体を比較的自由な形状に成形できる。たとえば
浄化槽の槽体を製造することができる。Further, the mold rotatable molding apparatus according to the present invention can be used not only for centrifugal molding but also for rotational molding. In the rotational molding, the gravitational acceleration applied to the reaction stock solution is as small as about 1 G or less, and the rotational speed of the mold is small as compared with the centrifugal molding. Also, not only rotation around one axis,
The apparatus of the present invention can also be applied to rotational molding that rotates around two axes. In the rotational molding, the molded body can be formed into a relatively free shape as compared with the centrifugal molding. For example, a tank body of a septic tank can be manufactured.
【0066】[0066]
【実施例】以下、本発明を、さら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。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described based on more detailed examples, but the present invention is not limited to these examples.
【0067】実施例1 図1(A)に示す金型2を準備し、図2〜4に示す金型
回転可能成形装置11の駆動ローラ12,14上にセッ
トした。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、400m
m、その軸方向長さは、1200mm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。 Example 1 A mold 2 shown in FIG. 1A was prepared and set on drive rollers 12 and 14 of a mold rotatable molding apparatus 11 shown in FIGS. The pair of split dies 4 and 4 are made of aluminum casting, and have an outer diameter of 500 mm and an inner diameter of 400 m.
m, and its axial length was 1200 mm. The inner diameter of the through hole 5 of the end plate 6 formed at both ends of the split dies 4 and 150 was 150 mm.
【0068】割型4,4を割面3で組み合わせた。割面
3には、シリコーンゴム製シール材を装着してシールし
た。割型4,4の割面3がシールされた状態で、転動リ
ング部8,8を取り付けた。転動リング部8,8は、鋳
鉄で構成してあり、その外径は700mm、その軸方向
幅b1は50mmであった。転動リング8,8の外周面
の凸状曲面9の曲率r1はR200mmであった。駆動
ローラ12および14の外径はφ200mm、幅b2は
120mm、その外周面の凹状曲面11の曲率r2はR
300mmであった。The split dies 4 and 4 were combined with the split face 3. The split surface 3 was sealed with a silicone rubber sealing material. The rolling ring portions 8, 8 were attached with the split surfaces 3 of the split dies 4, 4 sealed. The rolling ring portions 8, 8 were made of cast iron, had an outer diameter of 700 mm, and an axial width b1 of 50 mm. The curvature r1 of the convex curved surface 9 on the outer peripheral surface of the rolling rings 8, 8 was R200 mm. The outer diameter of the drive rollers 12 and 14 is φ200 mm, the width b2 is 120 mm, and the curvature r2 of the concave curved surface 11 on the outer peripheral surface is R.
It was 300 mm.
【0069】転動リング部8,8を駆動ローラ12,1
4の上に乗せ、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(DC
P)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10
0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4
0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)。The rolling rings 8 are connected to the driving rollers 12
The reaction solution was supplied to the inside of the mold 2 by using a nozzle through the axial through hole 5 of the split mold. The preparation of the reaction stock solution was performed as follows. Dicyclopentadiene (DC
P) 85% by weight and 15% by weight of tricyclopentadiene
And a total monomer amount of 10
5 parts by weight of styrene-isoprene-styrene block copolymer (Clayton 1170, manufactured by Shell) and 2 parts by weight of Irganox 1010 (Ciba-Geigy), which is a phenolic antioxidant, based on 0 parts by weight. Was dissolved in two containers, one of which was charged with 4 parts of diethyl aluminum chloride (DEAC) based on the mixed monomers.
0 mmol, n-propanol was added at 44 mmol, and silicon tetrachloride was added at 20 mmol (Solution A). On the other hand, tri (tridecyl) ammonium molybdate was added to the mixed monomer at a concentration of 10 mmol (solution B).
【0070】A液および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サーに送液し、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。The liquid A and the liquid B are respectively sent to the mixer by a gear pump so as to have a volume ratio of 1: 1 and then supplied from the through hole 5 of the mold 2 to the inside of the mold 2 using a nozzle. did. The temperature of the reaction stock solution was 30 ° C., and its viscosity was 300 cps at 30 ° C.
【0071】反応原液の供給完了後、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の回転速度が、120rpm
となり、その速度を維持した。反応原液に作用する加速
度を計算すると、3Gであった。金型の回転ぶれや振動
はなく、金型は静かに安定して回転した。Immediately after the completion of the supply of the reaction stock solution, the drive rollers 12, 14 were rotated, and the mold 2 was rotated about its axis. In 15 seconds, the rotation speed of the mold 2 becomes 120 rpm
And maintained that speed. The acceleration acting on the reaction stock solution was calculated to be 3G. There was no vibration or vibration of the mold, and the mold quietly and stably rotated.
【0072】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、転動リング部8,8を取り
外し、割型4,4を開いたところ、図1(C)に示すよ
うなチューブ状成形体10が得られた。After maintaining this state for 5 minutes, the rotation was stopped, the mold 2 was taken out, the rolling ring portions 8, 8 were removed, and the split dies 4, 4 were opened. A tubular molded body 10 as shown was obtained.
【0073】確認のため、このチューブ状成形体10を
複数箇所で切断し、断面状態を調べたが、ボイドは確認
されなかった。また、チューブ成形体10の内周面を観
察したところ、硬化不良などの不具合がなく、滑らかで
あることが確認された。また、チューブ状成形体の中空
部断面の真円度を計測したところ、ほとんど偏芯のない
良好な真円度が得られたことが確認された。For confirmation, the tubular molded body 10 was cut at a plurality of locations, and the cross-sectional state was examined, but no void was found. Further, when the inner peripheral surface of the tube molded body 10 was observed, it was confirmed that there was no trouble such as poor curing and the tube was smooth. Further, when the roundness of the cross section of the hollow portion of the tubular molded body was measured, it was confirmed that good roundness with almost no eccentricity was obtained.
【0074】比較例1 転動リング8,8の外周面に凸状曲面9を形成しないと
共に、駆動ローラ12および14の外周面に凹状曲面1
1を形成しない以外は、前記実施例1と同様にして、成
形を行った。金型の回転に際し、回転ぶれが生じ、金型
が回転軸の半径方向および軸方向に振動した。COMPARATIVE EXAMPLE 1 The convex curved surface 9 was not formed on the outer peripheral surfaces of the rolling rings 8, 8, and the concave curved surface 1 was formed on the outer peripheral surfaces of the drive rollers 12 and 14.
Molding was performed in the same manner as in Example 1 except that No. 1 was not formed. During the rotation of the mold, rotational shake occurred, and the mold vibrated in the radial direction and the axial direction of the rotating shaft.
【0075】実施例1と同じ回転数まで金型を回転する
ことができず、チューブ状成形体の成形ができなかっ
た。The mold could not be rotated to the same number of revolutions as in Example 1, and a tubular molded article could not be formed.
【0076】[0076]
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係る
金型回転可能成形装置によれば、リング部の被駆動側外
周面には第1曲率半径の凸状曲面が具備してあり、駆動
ローラの駆動側外周面には第2曲率半径の凹状曲面が具
備してあり、第2曲率半径が第1曲率半径よりも大きい
ため、リング部は、駆動ローラの回転により所定の軸方
向位置で軸方向にぶれることなく、且つ回転半径方向に
振動することなく、安定して回転する。したがって、本
発明に係る成形装置を用いて得られる成形体の肉厚など
が一定になり、その品質が向上する。As described above, according to the mold rotatable molding apparatus of the present invention, the outer peripheral surface on the driven side of the ring portion is provided with a convex curved surface having the first radius of curvature. The outer peripheral surface of the driving roller on the driving side is provided with a concave curved surface having a second radius of curvature. Since the second radius of curvature is larger than the first radius of curvature, the ring portion is moved to a predetermined axial position by rotation of the driving roller. , And rotates stably without shaking in the axial direction and without vibrating in the radial direction of rotation. Therefore, the thickness and the like of the molded article obtained by using the molding apparatus according to the present invention become constant, and the quality is improved.
【0077】また、金型に回転駆動軸を装着し回転駆動
軸に回転トルクを伝達して金型を回転させる従来の装置
に比較して、本発明に係る成形装置では、金型を含む回
転体の重量を低減することができる。Also, in comparison with a conventional apparatus in which a rotary drive shaft is mounted on a mold and a rotary torque is transmitted to the rotary drive shaft to rotate the mold, the molding apparatus according to the present invention has a rotary mechanism including the mold. Body weight can be reduced.
【0078】さらに、本発明に係る成形装置は、比較的
簡単な構造で、金型を回転させることができるので、製
造コストも安価である。Further, since the molding apparatus according to the present invention can rotate the mold with a relatively simple structure, the manufacturing cost is low.
【図1】 図1(A),(B)は本発明の1実施形態に
係る金型の概略斜視図、同図(C)は成形体の一例を示
す概略斜視図である。FIGS. 1A and 1B are schematic perspective views of a mold according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1C is a schematic perspective view showing an example of a molded body.
【図2】 図2は金型を回転させるための駆動装置の側
面図である。FIG. 2 is a side view of a driving device for rotating a mold.
【図3】 図3は駆動装置の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a driving device.
【図4】 図4は図3に示すIV−IV線に沿う要部断面図
である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part along line IV-IV shown in FIG.
【図5】 図5は本発明のその他の実施形態に係る金型
の概略断面図である。FIG. 5 is a schematic sectional view of a mold according to another embodiment of the present invention.
【図6】 図6は本発明のその他の実施形態に係る金型
の概略断面図である。FIG. 6 is a schematic sectional view of a mold according to another embodiment of the present invention.
2,2a,2b… 金型 3… 割面 4,4a,4b,35… 割型 8,8a,8b… 転動リング部 11… 金型回転可能成形装置 10… 成形体 12,14… 駆動ロール 24… 成形体 37… キャップ(蓋体) 2, 2a, 2b Mold 3 Split face 4, 4a, 4b, 35 Split mold 8, 8a, 8b Rolling ring part 11 Mold rotatable molding apparatus 10 Molded body 12, 14 Drive roll 24 ... molded body 37 ... cap (lid)
Claims (1)
型回転可能成形装置であって、 前記金型に具備してあるリング部と、 前記リング部の被駆動側外周面に接触する駆動側外周面
を持ち、前記リング部を、金型と共に回転させる駆動ロ
ーラとを有し、 前記リング部の被駆動側外周面には、リング部の回転軸
方向中央部付近において隆起する第1曲率半径の凸状曲
面が具備してあり、 前記駆動ローラの駆動側外周面には、駆動ローラの回転
軸方向中央部付近において窪む第2曲率半径の凹状曲面
が具備してあり、 前記第2曲率半径が第1曲率半径よりも大きいことを特
徴とする金型回転可能成形装置。1. A mold rotatable molding apparatus for performing molding while rotating a mold, wherein a ring portion provided on the mold and an outer peripheral surface on a driven side of the ring portion are contacted. A driving roller having a driving-side outer peripheral surface and rotating the ring portion together with a mold; a first protruding portion of the driven-side outer peripheral surface of the ring portion protruding near the center of the ring portion in the rotation axis direction; A convex curved surface having a radius of curvature is provided, and a drive-side outer peripheral surface of the drive roller is provided with a concave curved surface having a second radius of curvature depressed in the vicinity of a central portion in the rotation axis direction of the drive roller; A mold rotatable molding apparatus, wherein the two radii of curvature are larger than the first radius of curvature.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14246998A JPH11333870A (en) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | Mold rotatable molding apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14246998A JPH11333870A (en) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | Mold rotatable molding apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11333870A true JPH11333870A (en) | 1999-12-07 |
Family
ID=15316052
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14246998A Pending JPH11333870A (en) | 1998-05-25 | 1998-05-25 | Mold rotatable molding apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH11333870A (en) |
-
1998
- 1998-05-25 JP JP14246998A patent/JPH11333870A/en active Pending
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