JPS6321109A

JPS6321109A - 反応射出成形用ミキシングヘツド

Info

Publication number: JPS6321109A
Application number: JP61165076A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Kurita; 栗田　仁
Original assignee: Nihon Plast Co Ltd
Current assignee: Nihon Plast Co Ltd
Priority date: 1986-07-14
Filing date: 1986-07-14
Publication date: 1988-01-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、ウレタンなどの反応射出成形に用いられるミ
キシングヘッドに関する。

（従来の技術）反応射出成形（Ｒ１〜１）に用いられるミキシングヘッ
ドとしては、従来、例えば第６図および第７図に示すよ
うなものがある。このミキシングヘッド１は、ミキシン
グチャンバー２に向けて複数の原料射出口３．４を設け
るとともに、ミキシングチャンバー２に油圧シリンダ５
で進退されるクリーニングシャフト６を設けたものであ
る。また、前記各原料射出口３，４と並んで原料＠環ロ
ア、８が設けられているとともに、前記クリーニングシ
ャフト６には前記各原料射出口３．４および原料循環ロ
ア、８に対応して一対の循環溝９゜１０が設けられてい
る。

そして、第６図に示ず非射出状態では、矢印のように油
を加圧することにより、クリーニングシャフト６はその
下限に位置しており、原料射出ＩＪ３，４と金型のキセ
ビティに連通されたミキシングチャンバー２の先端とは
遮断されている。このとき、原料）］出口３．４と原料
循環ロア、８とがクリーニングシャフト６の循１１ｍＦ
ｉ９，１ｏを介して連通され、この循環溝９．１０によ
って各樹脂成分が各々別々に循環する。

つぎに、第７図に示す射出状態では、矢印のように浦を
加圧することにより、クリーニングシャフト６をその上
限に位置させ、原料射出口３゜４とミキシングチャンバ
−２の先端とを連通させる。そして、各原ｆ４射出口３
．４から射出された樹脂成分は、ミキシングチせレバー
２内でＩｉ突混合しながら、その先端より吐出される。

さらに、射出終了時には、クリーニングシャフト６を第
６図に示す位置へ戻す。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上記従来のミキシングヘッドでは、複数
の樹脂成分の射出が同時に開始され同時に終了する構造
となっていたため、１回の射出中に、異なる樹脂成分を
段階的に射出することは不可能であり、！度や硬度など
が比較的均一な成形品しか得ることができない問題があ
った。

本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
、構造を複雑にすることなく、１回の射出中に、異なる
樹脂成分を段階的に射出することができ、したがって、
例えば成形品の表面と内部とで密度や硬度などを必要に
応じて変えたりすることができる反応射出成形用ミキシ
ングヘッドを提供することを目的とするものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明は、互いに反応する２つの樹脂成分がそれぞれ射
出される原料射出口をミキシングチャンバー２２に向け
て設け、前記原料射出口をミキシングチャンバー２２に
対して間または閉の状態にしかつ前記各樹脂成分が循環
される循環溝を有するクリーニングシャフト２３を前記
ミキシングチャンバー２２内に進退自在に設けた反応射
出成形用ミキシングヘッドにおいて、前記２つの樹脂成
分のうち少くとも一方の樹脂成分用の原料射出口を２つ
設け、これら２つの原料射出口は、前記クリーニングシ
ャフト２３の進退方向で互いに離れた位置に設けるとと
もに、射出方向を前記ミキシングチャンバー２２のほぼ
中心線上で交わらせ、前記クリーニングシャフト２３は
、前記少くとも一方の樹脂成分用の原料射出口が前記ミ
キシングチャンバー２２に対して２つとも開状態となる
位置および１つだけ開状態となる位置にそれぞれ保持可
能としたものである。

（作用）本発明の反応射出成形用ミキシングヘッドでは、１回の
射出中に、クリーニングシャフト２３を動かすことで、
例えばウレタン製品の成形において、例えＬｆポリオー
ルの端出口を２つ設けた場合には、樹脂成分である２８
！類のポリオールのうら一方だけが射出される期間と、
両ポリオールがともに射出される期間とができる。すな
わち、クリーニングシャフト２３の進退方向において離
して設けられた２つ射出口２８．２９のうち一方のみを
ミキシングチャンバー２２に対して開状態とする位置に
クリーニングシャフト２３が保持されているとき、一方
のポリオールのみが射出され、また、両射出口２８．２
９をともに開状態とする位置にクリーニングシャ”ノド
２３が保持されているとき、両ポリオールが射出されて
、他の射出口３０（または３０．３１）から射出された
イソシアネートとミキシングチャンバー２２のほぼ中心
線上で衝突されて温合される。

そして、このように、一方のポリオールのみが射出され
る期間と、両ポリオールが射出される期間とができるこ
とにより、例えば成形品の表面と内部とで密度や硬度な
どを必要に応じて変えることを可能としている。

（実廠例）以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づい
て説明する。なお、第２図において、（Ａ）は（Ｑに示
すＡ−Ａ断面、（８）は０に示すＢ−Ｂ断面、に）はい
）に示すＣ−Ｃ断面、■は（Ｂ）に示すＤ−ＤＩ１７ｉ
面であり、第１図および第３図も同様である。

ミキシングヘッド２１のほぼ中央に、その一端面に間口
したミキシングチャンバー２２が上下方向へ形成されて
おり、このミキシングチャンバー２２にクリーニングシ
ャフト２３が進退自在に嵌合されている。そして、この
クリーニングシャフト２３の周面には、その直交する直
径上に位置して第１ポリオール循環嵩２４と第２ポリオ
ール循環満２５と第１イソシアネート循環溝２６と第２
イソシアネート循環満２７とがそれぞれ上下方向へ形成
されている。

また、これら循環溝２４．２５．２６．２７にそれぞれ
対応して、原料射出口としての第１ポリオール射出口２
８と第２ポリオール射出口２９と第１インシアネート射
出口３０と第２イソシアネート射出口３１とが前記ミキ
シングチャンバー２２に臨んで形成されている。そして
、前記第１ポリオール射出口２８と第１イソシアネート
射出口３０とは、はぼ前記クリーニングシャフト２３の
進退方向すなわち軸方向と直交する同一平面上に位置し
ている。一方、前記第２ポリオール射出口２９と第２イ
ソシアネート射出口３１とは、前記第１ポリオール射出
口２８および第１イソシアネート射出口３０より若干上
方にすなわち前記進退方向において離れて、はぼこの進
退方向と直交する同一平面上に位置している。さらに、
前記各射出口２８．２９．３０．３１は、前記ミキシン
グチャンバー２２のほぼ中心線上の１点で交わる方向へ
それぞれ向けられている。すなわち、射出された各成分
がこの１点で交わるように各射出口２８．２９．３０．
３１の射出方向が設定されている。

また、前記各射出口２８．２９．３０．３１は、）１出
ノズル（図示せず）の収納部３２．３３．３４．３５を
介して原料供給口３６．３７．３８．３９にそれぞれ連
通している。さらに、前記各射出口２８．２９．３０．
３１の上方に位置して、第１ポリオール循環口４．０と
第２ポリオール循環口４１と第１イソシアネート循環１
コ４２と第２イソシアネート循環口４３とが前記ミキシ
ングチャンバー２２に臨んで形成されている。

また、このミキシングヘッド２１の上部には、上下一対
のシリンダ室５１．５２を有する油圧シリンダ５３が設
けられている。そして、下段ピストンロッドである前記
クリーニングシャフト２３の上端部に設けられたピスト
ン部５４が、前記下方のシリンダ室５１に摺動自在に嵌
合されている。また、前記両シリンダ室５１．５２を仕
切る区画壁５５には、上段ピストンロッド５６が進退自
在に貫通されており、この上端ピストンロッド５６の上
端部に設けられたピストン部５７は、前記上方のシリン
ダ室５２に摺動自在に嵌合されている。また、前記下方
のシリンダ室５１の下端部および上端部と前記上方のシ
リンダ室５２の上端部に臨んで、流通口５８．５９．６
０がそれぞれ形成されている。

さらに、このミキシングヘッド２１は、第４図に示すよ
うに、金型６１に取付けられ、前記ミキシングチャンバ
ー２２の先端間口２２ａは、扇状ゲート６２を介して金
型６１内のキャビティ６３に連通される。

そうして、成形にあたって、低圧循環時および高圧循環
時には、第１図に示すように、下方のシリンダ室５１の
上方の流通口５９から油圧を加えて、クリーニングシャ
フト２３をその移動範囲の下限に位置させる。このとき
、クリーニングシャフト２３の下端すなわち先端は、ミ
キシングチャンバー２２の先端開口２２ａに位置し、こ
の先端開口２２ａと各射出口２８．２９．３０．３１と
は遮断される。すなわち、これら射出口２８．２９．３
０．３１はミキシングチャンバー２２に対して閉状態に
ある。また、このとき、各射出口２８．２９．３０．３
１はクリーニングシャフト２３の循環溝２４．２５．２
６．２７を介して各循環口４０゜４１、４２．４３に連
通され、樹脂成分である第１ポリオールは第１ポリオー
ル射出口２８、第１ポリオール循環溝２４および第１ポ
リオール循環口４０を経由して循環し、樹脂成分である
第２ポリオールは第２ポリオール射出口２９、第２ポリ
オールｗｉ環溝２５および第２ポリオール循環口４１を
経由して循環し、樹脂成分である第１イソシアネートは
第１イソシアネート射出口３０、第１イソシアネート循
環満２６および第１イソシアネート循環口４２を経由し
て循環し、樹脂成分である第２イソシアネートは第２イ
ソシアネート射出口３１、第２イソシアネート循Ｉ溝２
７および第２イソシアネート循環口４３を経由して循環
する。

つぎに、射出前期には、第２図に示すように、最下側の
流通口５８から油圧を加えて、クリーニングシャフト２
３を上方へ移動させるとともに、最上側の流通口６０か
ら油圧を加えて、上段ピストンロッド５６をその移動範
囲の下限に位置させる。そうすると、この上段ビス１〜
ンロツド５６に規制されてクリーニングシャフト２３は
中間位置に保持され、その先端は、第１ポリオール射出
口２８および第１イソシアネート射出口３０と第２ポリ
オール射出口２９および第２イソシアネート射出口３１
との間に位置する。この状態で、第１ポリオール射出口
２８および第１インシアネート射出口３０は、第１ポリ
オール循環口４０および第１イソシアネート循環口４２
とＭ％されるとともに、ミキシングチャンバー２２の先
端開口２２ａと連通されるが、すなわちミキシングチャ
ンバー２２に対して開状態となるが、第２ポリオール射
出口３０および第２イソシアネート射出口３１は、なお
閉状態にあり、第２ポリオール循環口４１および第２イ
ソシアネート楯ｒ；口４３に連通されている。したがっ
て、第１ポリオールおよび第１イソシアネートは、第１
ポリオール射出口２８および第１イソシアネート射出口
３０からそれぞれミキシングデセンバー２２内に射出さ
れ、その衝突圧で混合されつつミキシングチャンバー２
２から扇状ゲート６２を介してキャビティ６３へ射出さ
れるが、第２ポリオールおよび第２イソシアネートは射
出されず循環している。

つぎに、射出後期には、第３図に示すように、最下側の
流通口５８から油圧を加えて、クリーニングシャフト２
３および上段ピストンロッド５６をともにその移動範囲
の上限に位置させる。このとき、各射出口２８．２９．
３０．３１はすべて循環口４０．４１゜４２、４３と遮
断されるとともにミキシングチャンバー２２に対して開
状態となり、第１ポリオール、第２ポリオール、第１イ
ソシアネートおよび第２イソシアネートがすべて射出さ
れ、その衝突圧で混合されてミキシングヘッド２１外へ
射出される。

ここで、例えば射出時間が４秒の場合、射出前期は１．
５秒とし、射出後期は２．５秒とする。

そして、例えばハンドルの成形の場合、第４図に示すよ
うに、ミキシングヘッド２１がら射出された原液は、扇
状ゲート６２を経由して、芯金６４が内部にセットされ
た比較的狭いキャビティ６３内を上方へ向って発泡しつ
つ流れていく。その際、第５図に示すように、射出前期
の混合物６５は、射出後期の混合物６Ｇに押されながら
流れるので、キャビティ６３の表面および芯金６４の表
面は射出前期の混合物６５で覆われ、その内部は射出後
期の混合物６６で充填されることになる。

したがって、第１表に例示したように、第１ポリオール
として比較的低発泡フｔ−ムを形成する原料を用いると
ともに、第２ポリオールとして高発泡フオームを形成す
る原ｖ１を用い、また、第１イソシアネートおよび第２
イソシアネートの射出徂をそれぞれ前記第１ポリオール
および第２ポリオールと反応する吊に設定しておけば、
ハンドルの表面は、比較的低発泡フオームを形成する原
料からなるスキン層となるので、非常に緻密になって耐
磨耗性が向上し、かつ、内部は、比較的低発泡フオーム
を形成する原料と高発泡フオームを形成する原料とがａ
っだ比較的高発泡フオームが形成されるので、低密度と
なり、したがって、全体として軽量化が実現される。な
お、表中、射出後期のポリオールとは、第１ポリオール
と第２ポリオールとの語である。

〈以下次頁）また、第２表に例示したように、第１ポリオールとして
比較的軟らかいフオームを形成する原料、第２ポリオー
ルとして比較的硬いフオームを形成する原料とすれば、
表面は軟らかく、かつ、芯金６４に底当りしないハンド
ルを作ることができる。つまり、握りやすくするために
、全体を軟らかくすると、握った際、変形量が大きくな
って、硬い芯金６４に底当りしてしまうが、上述のよう
に、表面のみを軟らかくできるので、握りやすくかつ一
底当りしないハンドルとなる。

（以下次頁）なお、第１表および第２表において、ポリオール系とイ
ソシアネート系とは、常にＮＣＯインデックスが１．０
５となるように設定されている。

なお、油圧のかけ方を変えて、第３図に示す状態が射出
前期となり、第２図に示す状態が射出後期となるように
し、第１ポリオールと第２ポリオールとの組成をほぼ逆
にしても、上述したのと同様の効果を右するハンドルが
得られる。

また、第３表に例示したように、第２イソシアネート系
統を省略することもできる。この場合、イソシアネート
の射出量は全射出期間を通じて一定なので、射出前期と
射出後期とではＮＣＯインデックスが変る。すなわち、
第１ポリオール聞との反応に必要な分だけのインシアネ
ートを射出するように設定しておけば、射出後期におい
ては、ポリオール側が過剰となり、未反応ポリオールが
残留する。逆に、第１ポリオールｍおよび第２ポリオー
ル■の総和との反応に必要な分だけのイソシアネートを
射出するように設定しておけば、射出前期においては、
イソシアネート側が過剰となり、未反応のイソシアネ−
１〜が残留する。しかし、全ポリオールに占める第２ポ
リオールの酊を少なく、例えば６〜１０％にすれば許容
範囲に収まる。

この方法は、硬度差をつくりだす目的にはあまり適切で
ないが、密度差をつくりだす目的には十分対応できる。

（以下次頁）なお、上記実施例のミキシングヘッド１ではポリオール
射出口２８．２９とイソシアネート射出口３０、３１と
をそれぞれ２つずつ設けたが、ポリオール射出口のみを
２つ設け、イソシアネート射出口は１つにしてもよい。

もちろん、この場合も２つのポリオール射出口はクリー
ニングシャフトの軸方向へずらし、３つの射出口の射出
方向が１点で交わるようにする。また、イソシアネート
射出口のみを２つ設け、ポリオール射出口は１つにして
もよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、互いに反応する２つの樹脂成分のうち
少くとも一方の原料射出口をクリーニングシャフトの進
退方向に離れた位置でかつ射出方向が交わるようにして
２つ設け、クリーニングシャフトを前記両射出口が２つ
とも開く位置と１つだけ開く位置とに保持可能としたの
で、構造を複雑にすることなく、例えばウレタン製品の
成形において、１回の射出中に、樹脂成分である２つの
ポリオールがともに射出する期間と一方のポリオールの
みが射出する期間とをつくることができ、したがって、
例えば成形品の表面と内部とで密度や硬度などを変えた
りすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の反応射出成形用ミキシン
グヘッドの一実施例を示す断面図、第４図は金型にミキ
シングヘッドを取付【プた状態の概略断面図、第５図は
その成形時の一部の断面図、第６図Ｊ３よび第７図は従
来のミキシングヘッドの一例を示す断面図である。２１・・ミキシングヘッド、２２・・ミキシングチャン
バー、２３・・クリーニングシャフト、２４゜２５、２
Ｇ、　２７・・循環溝、２８・・原料射出口としての第
１ポリオール射出口、２９・・原料射出口としての第２
ポリオール射出口、３０・・原料射出口としての第１イ
ソシアネート射出口、３１・・原料射出口としての第２
イソシアネート射出口。１見Δ　　　厚ユ」

Claims

【特許請求の範囲】

（１）互いに反応する２つの樹脂成分がそれぞれ射出さ
れる原料射出口をミキシングチャンバーに向けて設け、
前記原料射出口をミキシングチャンバーに対して開また
は閉の状態にしかつ前記各樹脂成分が循環される循環溝
を有するクリーニングシャフトを前記ミキシングチャン
バー内に進退自在に設けた反応射出成形用ミキシングヘ
ッドにおいて、前記２つの樹脂成分のうち少くとも一方の樹脂成分用の
原料射出口を２つ設け、これら２つの原料射出口は、前
記クリーニングシャフトの進退方向で互いに離れた位置
に設けるとともに、射出方向を前記ミキシングチャンバ
ーのほぼ中心線上で交わらせ、前記クリーニングシャフトは、前記少くとも一方の樹脂
成分用の原料射出口が前記ミキシングチャンバーに対し
て２つとも開状態となる位置および１つだけ開状態とな
る位置にそれぞれ保持可能としたことを特徴とする反応
射出成形用ミキシングヘッド。