JPH045016A - Lightweight plate-shaped molded product - Google Patents
Lightweight plate-shaped molded productInfo
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- JPH045016A JPH045016A JP10726990A JP10726990A JPH045016A JP H045016 A JPH045016 A JP H045016A JP 10726990 A JP10726990 A JP 10726990A JP 10726990 A JP10726990 A JP 10726990A JP H045016 A JPH045016 A JP H045016A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、軽量板状成形品に関し、さらに詳しくは、発
泡体で形成された板状芯材と、ノルボルネン系モノマー
の塊状重合体の外周層を有し、かつ、成形品の他部材へ
の取付構造を有する軽量板状成形品に関する。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a lightweight plate-shaped molded article, and more specifically, a plate-shaped core material formed of a foam and an outer periphery of a bulk polymer of norbornene monomer. The present invention relates to a lightweight plate-shaped molded product having layers and a structure for attaching the molded product to other members.
[従来の技術]
不飽和ポリエステルやエポキシ樹脂、フェノール樹脂、
ポリウレタン樹脂などを外周層とし、発泡体を芯材とす
る複合成形品は、軽量であるため、ウィンドサーフィン
やサーフボード、ボート、カヌーの櫂などのレジャー用
品、大型パレットなどとして市販されている。[Conventional technology] Unsaturated polyester, epoxy resin, phenolic resin,
Composite molded products with an outer layer of polyurethane resin and a foam core are lightweight and are commercially available as leisure items such as windsurfing and surfboards, boats and canoe paddles, and large pallets.
これらの複合成形品は、−M的には、発泡体のまわりに
ガラス繊維などの強化繊維を当てて、その上に熱硬化性
樹脂を塗布し、硬化させる、いわゆるハンドレイアップ
法で作られているが、手作業が中心となるために生産性
が悪(、量産には不向きである。These composite molded products are made using the so-called hand lay-up method, in which reinforcing fibers such as glass fibers are placed around the foam, and then a thermosetting resin is applied and cured. However, productivity is poor (and unsuitable for mass production) because it is mainly manual work.
他の方法としては、芯材となる発泡体のまわりをガラス
やカーボン、アラミドのごとき強化繊維の織布で包んで
金型内にセットし、次いで液状熱硬化性樹脂を金型内に
注入し、加熱硬化させて複合成形品を得る方法がある(
特開昭63−162207号公報)。この方法は、強化
繊維を均一な厚みで芯材に巻くことが困難であり、また
、ガラス繊維を取り扱うことにより、繊維の破断切片が
手や顔などの身体に突き刺さり、作業環境としては非常
に好ましくない。さらに、強化繊維を部分的に巻いた発
泡体を金型内にセットし、熱硬化性樹脂を注入すると、
強化繊維の存在しない部分では外周層の樹脂強度が弱(
なる。そこで、樹脂のみでも十分な強度をもたせるには
、エポキシ樹脂のごとき高価な材料を用いる必要がある
。Another method is to wrap the core foam with a woven fabric made of reinforcing fibers such as glass, carbon, or aramid, set it in a mold, and then inject liquid thermosetting resin into the mold. , there is a method of heating and curing to obtain a composite molded product (
(Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-162207). With this method, it is difficult to wrap the reinforcing fibers around the core material to a uniform thickness, and when handling the glass fibers, broken pieces of the fibers can pierce the body, such as the hands and face, making it extremely difficult to work in. Undesirable. Furthermore, when a foam partially wrapped with reinforcing fibers is set in a mold and thermosetting resin is injected,
In areas where there are no reinforcing fibers, the resin strength of the outer layer is weak (
Become. Therefore, in order to provide sufficient strength with resin alone, it is necessary to use an expensive material such as epoxy resin.
また、繊維補強材を用いると、反応液の充填が困難であ
り、しかも成形品表面に補強材が露出して、表面平滑性
の良好な複合成形品を得ることが困難である。Further, when a fiber reinforcing material is used, it is difficult to fill the reaction liquid, and moreover, the reinforcing material is exposed on the surface of the molded product, making it difficult to obtain a composite molded product with good surface smoothness.
このため、発泡体を芯材とする複合成形品において、工
業的に簡単な成形方法で、強靭な成形物を安価に作るこ
とが望まれている。For this reason, it is desired to inexpensively produce a strong molded product using an industrially simple molding method in a composite molded product using a foam as a core material.
さらに、軽量で耐熱性や強度に優れた板状成形品を、発
泡体を芯材とし、樹脂贋を外周層とすることにより作成
できれば、仕切板や表示板、テーブル板などとして用い
ることができるが、従来の方法では、外観が良好で平滑
性に優れた板状複合成形品を製造することが困難である
。Furthermore, if a lightweight, heat-resistant, and strong plate-shaped molded product can be created by using foam as the core material and resin imitation as the outer layer, it can be used as partition boards, display boards, table boards, etc. However, with conventional methods, it is difficult to produce a plate-like composite molded product with a good appearance and excellent smoothness.
〔発明が解決しようとする課題]
ところで、ジシクロペンタジェンのごときノルボルネン
系モノマ〜をメタセンス触媒の存在下、金型内で塊状重
合すると、剛性があり、衝撃強度の高い成形品が得られ
る。ノルボルネン系モノマーを含む反応液は、一般に低
粘度の液体であることから、比較的低い圧力で、金型内
に注入し、かつ成形することができるため、大型の成形
品であっても容易に成形ができる。[Problems to be Solved by the Invention] By the way, when a norbornene monomer such as dicyclopentadiene is bulk polymerized in a mold in the presence of a metasense catalyst, a molded article that is rigid and has high impact strength can be obtained. Reaction liquids containing norbornene monomers are generally low-viscosity liquids, so they can be injected into molds and molded with relatively low pressure, making it easy to mold even large molded products. Can be molded.
そこで、本発明者らは、ノルボルネン系モノマーを使用
して、発泡体を芯材とする複合成形品の製造を試みたと
ころ、成形圧力が低いことから、発泡体の気泡の破壊や
変形がないこと、強度が小さく安価な金型を使用するこ
とができること、しかも強化繊維を使用しなくても十分
な強度を有する複合成形品が得られること、など多くの
長所をもっていることが分かった。Therefore, the present inventors attempted to manufacture a composite molded product with a foam as a core material using a norbornene monomer, and found that since the molding pressure was low, there was no destruction or deformation of the cells in the foam. It has been found that this method has many advantages, including the ability to use low-strength and inexpensive molds, and the ability to obtain composite molded products with sufficient strength without using reinforcing fibers.
ところが、この方法では、芯材と金型内面との間に一定
の間隙を設けて、その間隙に反応液を注入することが必
要であるが、間隙を設ける適当な方法が限られるという
問題がある。However, with this method, it is necessary to provide a certain gap between the core material and the inner surface of the mold, and to inject the reaction liquid into that gap, but there is a problem in that the appropriate methods for creating the gap are limited. be.
例えば、芯材の所望箇所に支持体を設置し、支持体によ
り芯材と金型内面との間に間隙を設ける方法が考えられ
るが、支持体とノルボルネン系ポリマー層との接着性が
不足する場合が多く、また、支持体の端部が成形品表面
に露出するため、外観が損なわれる。特に、大型板状芯
材を用いる場合においては、多数の支持体が必要となる
ことから、このような問題は深刻となる。For example, a method can be considered in which a support is installed at a desired location on the core material and a gap is created between the core material and the inner surface of the mold using the support, but the adhesion between the support and the norbornene polymer layer is insufficient. In many cases, the ends of the support are exposed on the surface of the molded product, which impairs its appearance. In particular, when using a large plate-shaped core material, a large number of supports are required, and this problem becomes serious.
方、板状の複合成形品を仕切板や表示板などとして用い
る場合には、これらを他部材に取り付けるための取付部
品を設置することが必要であるが、このような取付部品
を成形品に設けるための作業は煩雑である。On the other hand, when using a plate-shaped composite molded product as a partition plate, display board, etc., it is necessary to install mounting parts to attach these to other parts, but such mounting parts cannot be attached to the molded product. The work to install it is complicated.
そこで、本発明者らは、鋭意研究した結果、発泡体で形
成された板状芯材に、取付構造を設けた支持体を取付構
造部が露出するように配設し、該支持体により板状芯材
と金型内面との間に間隙が生じるように板状芯材を金型
内に設置し、芯材と金型内面との間に設けた間隙に、ノ
ルボルネン系モノマーとメタセンス系触媒を含む反応液
を供給し、塊状重合させると、ノルボルネン系ポリマー
からなる外周層を好適に形成させることができ、しかも
取付構造を有する部材が一体的に成形された軽量板状成
形品の得られることを見出した。Therefore, as a result of extensive research, the present inventors installed a support provided with an attachment structure on a plate-shaped core material formed of foam so that the attachment structure was exposed, and the support A plate-shaped core material is installed in the mold so that a gap is created between the core material and the inner surface of the mold, and a norbornene monomer and a metasense catalyst are placed in the gap between the core material and the inner surface of the mold. By supplying a reaction solution containing and performing bulk polymerization, it is possible to suitably form an outer peripheral layer made of a norbornene-based polymer, and to obtain a lightweight plate-like molded product in which a member having a mounting structure is integrally molded. I discovered that.
本発明は、これらの知見に基づいて完成するに至ったも
のである。The present invention has been completed based on these findings.
[課題を解決するための手段]
かくして、本発明によれば、発泡体で形成された板状芯
材に、取付構造を設けた支持体を少なくとも1個、取付
構造部が露出するように配設し、該支持体により板状芯
材と金型内面との間に間隙が生じるように板状芯材を金
型内に設置し、ノルボルネン系モノマーとメタセンス系
触媒を含む反応液を金型内に供給して塊状重合させ、ノ
ルボルネン系ポリマーからなる外周層を形成して成るこ
とを特徴とする軽量板状成形品が提供される。[Means for Solving the Problems] Thus, according to the present invention, at least one support body provided with an attachment structure is arranged on a plate-shaped core material formed of a foam so that the attachment structure portion is exposed. The plate-shaped core material is placed in the mold so that a gap is created between the plate-shaped core material and the inner surface of the mold due to the support, and the reaction solution containing the norbornene monomer and metasense catalyst is poured into the mold. Provided is a lightweight plate-shaped molded article characterized in that it is made of a norbornene-based polymer, which is supplied into the interior of the vessel and polymerized in bulk to form an outer peripheral layer made of a norbornene-based polymer.
以下、本発明について詳細に説明する。The present invention will be explained in detail below.
(発泡体からなる芯材)
本発明の軽量板状成形品は、芯材として高分子発泡体を
使用する。これにより、大型であっても軽量で、かつ強
度の強い成形品となる。(Core material made of foam) The lightweight plate-shaped molded product of the present invention uses a polymer foam as the core material. This results in a molded product that is lightweight and strong even though it is large.
この発泡体として、スキン層(緻密層)を有するととも
に、発泡倍率が5〜15倍程度程度発泡倍率の板状発泡
体を用いると、ボイドや凹凸の発生がなく、また、波打
ち現象のない平面性、平滑性に優れた板状成形品を得る
ことができるため、好ましい。If a plate-shaped foam having a skin layer (dense layer) and a foaming ratio of about 5 to 15 times is used as this foam, there will be no voids or unevenness, and there will be no waving phenomenon. This is preferred because a plate-shaped molded product with excellent properties and smoothness can be obtained.
高分子発泡体は、成形時に原形を保持しつるものであれ
ばいずれでもよく、その具体例としては、例えば、ポリ
ウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレ
ン、ポリ塩化ビニルなどの発泡体が例示される。これら
の中でも、ポリウレタンや架橋ポリエチレンなどの熱硬
化型発泡体が好ましい。The polymeric foam may be any material as long as it retains its original shape during molding, and specific examples include foams of polyurethane, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, and the like. Among these, thermosetting foams such as polyurethane and crosslinked polyethylene are preferred.
スキン層を有する板状発泡体は、金型内で高分子発泡体
を成形することにより、所定形状のものとして得ること
ができる。例えば、ポリウレタン発泡体の場合には、発
泡剤を含有する反応原液を閉じた金型中に注入して発泡
成形する反応射出成形(RIM)法により、表面にスキ
ン層を有する発泡体を好適に得ることができる。A plate-shaped foam having a skin layer can be obtained in a predetermined shape by molding a polymer foam in a mold. For example, in the case of polyurethane foam, a reaction injection molding (RIM) method in which a reaction stock solution containing a blowing agent is injected into a closed mold and foam molded is used to suitably produce a foam having a skin layer on the surface. Obtainable.
発泡体の形状は、板状成形品の形状よりも外周層を形成
する樹脂の肉厚だけ小さい形状(板状発泡体)とする。The shape of the foam is smaller than the shape of the plate-shaped molded product by the thickness of the resin forming the outer peripheral layer (plate-shaped foam).
(軽量板状成形品)
本発明における軽量板状成形品は、方形、円形、その他
の平板状の成形品である。(Lightweight plate-shaped molded product) The lightweight plate-shaped molded product in the present invention is a rectangular, circular, or other flat plate-shaped molded product.
また、ノルボルネン系ポリマーからなる外周層の厚みは
、2〜10mm程度である。Further, the thickness of the outer peripheral layer made of norbornene-based polymer is about 2 to 10 mm.
このような軽量板状成形品は、例えば、仕切板、表示板
、テーブル板などとして用いることができる。この場合
、取付構造を有しているため、それを利用して、他部材
に容易に取付けることができる。Such lightweight plate-shaped molded products can be used, for example, as partition plates, display plates, table plates, and the like. In this case, since it has an attachment structure, it can be easily attached to other members using it.
(金型内への芯材の設置)
本発明においては、発泡体からなる板状芯材を金型内に
設置して、芯材と金型内面との間に設けた間隙に、ノル
ボルネン系モノマーとメタセンス系触媒を含む反応液を
供給し、塊状重合させることにより、ノルボルネン系ポ
リマーからなる外周層を形成する。(Installation of core material in mold) In the present invention, a plate-shaped core material made of foam is installed in a mold, and norbornene-based A reaction solution containing a monomer and a metasense catalyst is supplied and subjected to bulk polymerization to form an outer peripheral layer made of a norbornene polymer.
板状芯材と金型内面との間に間隙を設ける手段として、
本発明では、板状芯材に、取付構造を設けた支持体を配
設し、該支持体により板状芯材と金型内面との間に間隙
が生じるように板状芯材を金型内に設置する。As a means of creating a gap between the plate-shaped core material and the inner surface of the mold,
In the present invention, the plate-shaped core material is provided with a support provided with a mounting structure, and the plate-shaped core material is placed in the mold so that a gap is created between the plate-shaped core material and the inner surface of the mold. Installed inside.
この方法の具体例について、図面を参照しながら説明す
る。第1図は、金型内に芯材を配設し、軽量板状成形品
を成形する場合の1実施態様を示す断面略図である。第
2図は、得られた軽量板状成形品の平面図である。A specific example of this method will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment in which a lightweight plate-shaped molded product is molded by disposing a core material in a mold. FIG. 2 is a plan view of the obtained lightweight plate-shaped molded product.
上下の金型5.6に囲まれた空間内に、芯材1を配設す
る場合 芯材1に側部端面から支持体2を埋設し、その
端部を露出するように配設する。When the core material 1 is disposed in a space surrounded by the upper and lower molds 5 and 6, the support body 2 is embedded in the core material 1 from the side end surface, and is disposed so that the end portion thereof is exposed.
支持体2の少なくとも一端には、例えば、ボルト用の穴
などの取付構造3を設けてお(。At least one end of the support body 2 is provided with a mounting structure 3 such as a hole for a bolt.
一方、下部金型6には、支持体の露出した部分の大きさ
と厚みに見合う空所を形成し、ておき、その空所に支持
体の芯材からはみ出した箇所を置き、上下の金型で挟む
ことにより、芯材を金型内面と一定の間隙を置いて設置
することができる。On the other hand, a cavity corresponding to the size and thickness of the exposed part of the support is formed in the lower mold 6, and the part protruding from the core of the support is placed in the cavity, and the upper and lower molds are By sandwiching the core material with the inner surface of the mold, it is possible to install the core material with a certain gap between the inner surface of the mold and the inner surface of the mold.
かくして金型内に設けられた間隙に、ノルボルネン系モ
ノマーを含む反応原液を注入しく注入口は図示せず)、
塊状重合させてノルボルネン系ポリマーからなる外周層
4を形成する。In this way, the reaction stock solution containing the norbornene monomer is injected into the gap provided in the mold (the injection port is not shown).
Bulk polymerization is performed to form the outer peripheral layer 4 made of norbornene-based polymer.
大型の複合成形品の場合には、特に、芯材を金型内にき
ちんと固定することが重要となる。成形時に芯材が動く
と、外周層の厚みが不均一となり、ひどいときには、表
面に露出することがある。In the case of large composite molded products, it is especially important to secure the core material properly within the mold. If the core material moves during molding, the thickness of the outer peripheral layer will become uneven, and in severe cases, it may be exposed to the surface.
このような支持体は、成形時に変形しない高強度の材料
、例えば、アルミニウム等の金属、ノルボルネン系ポリ
マー、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂などの熱硬化性
樹脂;木材などで作成する。Such a support is made of a high-strength material that does not deform during molding, such as metal such as aluminum, thermosetting resin such as norbornene polymer, polyester resin, or epoxy resin; wood, etc.
支持体の形状は、適宜窓めることができるが、通常、板
状のものが好適に用いられる。また、支特休の少なくと
も一端には、成形品の取付構造を設けておく。取付構造
としては、ボルトやネジ穴、溝などを挙げることができ
、成形品の用途に応じて所望の構造を選択できる。Although the shape of the support can be modified as appropriate, a plate-like support is usually suitably used. Further, at least one end of the special holiday is provided with a mounting structure for the molded product. Examples of the mounting structure include bolts, screw holes, grooves, etc., and a desired structure can be selected depending on the application of the molded product.
支持体は、例えば、第1図および第2図に示すように、
板状芯材を貫通して配設することができる。この場合、
支持体は、補強板としての機能も兼ね備えている。The support, for example, as shown in FIGS. 1 and 2,
It can be disposed by penetrating the plate-shaped core material. in this case,
The support also functions as a reinforcing plate.
また、支持体を、芯材の両端面からクロスして配設する
方法、あるいは各支持体を両端面から挿入する方法(貫
通させないで)、支持体を一つの端面からのみ埋設する
方法などがある。用いる支持体の数は、少なくとも1個
である。In addition, there are methods such as placing the supports crosswise from both end faces of the core material, inserting each support from both end faces (without penetrating them), and embedding the supports only from one end face. be. The number of supports used is at least one.
支持体は、その少な(とも一端に成形品(完成品)の取
付構造を形成し、必要がなければ、他端は、内部に埋設
してもよいし、成形後に切断してもよい。The support has a mounting structure for the molded product (finished product) formed at one end thereof, and if unnecessary, the other end may be buried inside or cut after molding.
取付構造を設けた支持体の他の例として、第3図にその
断面図を示す。補強板(例えば、アルミニウム板)8に
、尖端部に雌ネジ型の取り付は構造10を有する支持体
9を1個または複数個設けたもの(図面では1個のみを
示す)を、発泡体で形成された板状芯材1に配設し、支
持体9の尖端部を下部金型6に設けた空所7に嵌込んで
固定する。そして、芯材1と上下の金型5.6の内面と
の間の間隙にノルボルネン系モノマーを含む反応原液を
注入しく注入口は図示せず)、塊状重合させてノルボル
ネン系ポリマーからなる外周層4を形成する。かくして
得られた板状成形品は、取り付は構造9の尖端部に設け
られた雌ネジ構造を利用して、例えば、尖端部に雄ネジ
構造を有する脚部を取り付ければ、テーブルとして使用
することができる。なお、このような補強板と支持体を
板状芯材1に配設するには、例えば、金型内で発泡成形
するに際し、予め支持体付き補強板を金型内に設置して
おき、そこに発泡用原液を注入して発泡成型する方法が
好適である。Another example of a support provided with a mounting structure is shown in a sectional view in FIG. A reinforcing plate (for example, an aluminum plate) 8 is provided with one or more supports 9 (only one is shown in the drawing) having a female thread type attachment structure 10 at the pointed end, and is made of foam. The tip of the support 9 is fitted into the cavity 7 provided in the lower mold 6 and fixed. Then, a reaction stock solution containing a norbornene monomer is injected into the gap between the core material 1 and the inner surface of the upper and lower molds 5.6 (the injection port is not shown), and bulk polymerization is performed to form an outer peripheral layer made of norbornene polymer. form 4. The thus obtained plate-shaped molded product can be used as a table by attaching, for example, legs having a male screw structure to the tip using the female screw structure provided at the tip of the structure 9. be able to. In addition, in order to arrange such a reinforcing plate and a support body in the plate-shaped core material 1, for example, when carrying out foam molding in a mold, a reinforcing plate with a support body is installed in advance in a mold, A suitable method is to inject a foaming stock solution into the foam and perform foam molding.
(ノルボルネン系モノマー)
本発明において使用するノルボルネン系モノマーは、ノ
ルボルネン環を有するものであればよいが、熱変形温度
の高い複合成形品を得ようとする場合には、二環体以上
の多環ノルボルネン系モノマーを用いることが好ましい
。(Norbornene-based monomer) The norbornene-based monomer used in the present invention may be one having a norbornene ring, but when trying to obtain a composite molded product with a high heat distortion temperature, it is necessary to It is preferable to use a norbornene monomer.
また、本発明においては、生成するノルボルネン系ポリ
マーを熱硬化型とすることが好ましく、そのためには架
橋性モノマーを使用することが好ましい。Further, in the present invention, it is preferable that the norbornene polymer to be produced be a thermosetting type, and for that purpose, it is preferable to use a crosslinkable monomer.
ノルボルネン系モノマーとしては、例えば、2−ノルボ
ルネン、5−メチル−2−ノルボルネン、5−エチル−
2−ノルボルネン、5−ブチル−2−ノルボルネン、5
−へキシル−2−ノルボルネン、5−エチリデン−2−
ノルボルネン、5−ビニル−2−ノルボルネン、5−フ
ェニルノルボルネンなどの二環体、ジシクロペンタジェ
ンやジヒドロジシクロペンタジェンなどのごとき二環体
、テトラシクロドデセン、メチルテトラシクロドデセン
、エチルテトラシクロドデセン、ジメチルテトラシクロ
ドデセン、エチリデンテトラシクロドデセン、フェニル
テトラシクロドデセンなどのごとき匹環体、トリシクロ
ペンタジェンなどのごとき二環体、テトラシクロペンタ
ジェンなどのごとき七環体などが例示される。これらの
モノマーは、1種以上を組合わせて用いてもよい。Examples of norbornene monomers include 2-norbornene, 5-methyl-2-norbornene, 5-ethyl-
2-norbornene, 5-butyl-2-norbornene, 5
-hexyl-2-norbornene, 5-ethylidene-2-
Bicyclics such as norbornene, 5-vinyl-2-norbornene, 5-phenylnorbornene, bicyclics such as dicyclopentadiene and dihydrodicyclopentadiene, tetracyclododecene, methyltetracyclododecene, ethyltetra Monocyclics such as cyclododecene, dimethyltetracyclododecene, ethylidenetetracyclododecene, phenyltetracyclododecene, bicyclics such as tricyclopentadiene, heptacyclics such as tetracyclopentadiene, etc. is exemplified. These monomers may be used in combination of one or more types.
なかでも、入手の容易さ、反応性、耐熱性等の見地から
、二環体ないし二環体が賞用される。Among these, bicyclics and bicyclics are preferred from the viewpoint of ease of availability, reactivity, heat resistance, and the like.
一方、架橋性モノマーは、反応性の二重結合を2個以上
有する多環ノルボルネン系モノマーであり、その具体例
としてジシクロペンクジエン、トリシクロペンタジェン
、テトラシクロペンタジェンなどが例示される。したが
って、ノルボルネン系モノマーと架橋性モノマーが同一
物である場合には格別他の架橋性モノマーを用いる必要
はない。On the other hand, the crosslinking monomer is a polycyclic norbornene monomer having two or more reactive double bonds, and specific examples thereof include dicyclopencdiene, tricyclopentadiene, and tetracyclopentadiene. Therefore, when the norbornene monomer and the crosslinking monomer are the same, there is no need to use any other crosslinking monomer.
これらのノルボルネン系モノマーは、単独で使用しても
よいし、また、2種以上を混合して用いることもできる
。These norbornene monomers may be used alone or in combination of two or more.
なお、上記ノルボルネン系モノマーの1種以上と共に開
環重合し得るシクロブテン、シクロペンテン、シクロペ
ンクジエン、シクロオクテン、シクロドデセンなどの単
環シクロオレフィンなどを、本発明の目的を損なわない
範囲で併用することができる。In addition, monocyclic cycloolefins such as cyclobutene, cyclopentene, cyclopencdiene, cyclooctene, and cyclododecene, which can undergo ring-opening polymerization together with one or more of the norbornene monomers mentioned above, may be used in combination without impairing the purpose of the present invention. can.
(メタセンス触媒)
本発明で用いる触媒は、ノルボルネン系モノマーの開環
重合用触媒として公知のメタセンス触媒系であればいず
れでもよく (例えば、特開昭58−127728号、
同58−129013号、同59−51911号、同6
0−79035号、同60−186511号、同61−
126115号など)、特に制限はない。(Metasense Catalyst) The catalyst used in the present invention may be any metasense catalyst system known as a catalyst for ring-opening polymerization of norbornene monomers (for example, JP-A-58-127728,
No. 58-129013, No. 59-51911, No. 6
No. 0-79035, No. 60-186511, No. 61-
No. 126115, etc.), there are no particular restrictions.
メタセンス触媒の具体例としては、タングステン、モリ
ブデン、タンタルなどのハロゲン化物、オキシハロゲン
化物、酸化物、有機アンモニウム塩などが挙げられ、ま
た、活性剤(共触媒)の具体例としては、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イド
、有機スズ化合物などが挙げられる。Specific examples of metasense catalysts include halides, oxyhalides, oxides, and organic ammonium salts of tungsten, molybdenum, and tantalum, and specific examples of activators (cocatalysts) include alkyl aluminum halides. , alkoxyalkylaluminum halides, aryloxyalkylaluminum halides, organotin compounds, and the like.
アルキルアルミニウムハライドの場合は、触媒を含む溶
液を混合すると即座に重合を開始するという問題がある
ので、その場合には活性剤とエーテル類、エステル類、
ケトン類、ニトリル類、アルコール類などの調節剤を併
用することにより重合の開始を遅らせることができる(
例えば、特開昭58−129013号公報、同61−1
20814号公報)。ガラス繊維などの充填剤を用いる
場合には、充填剤への含浸を均一に行なわせるためには
、ポットライフが長いものの方が有利であり、その見地
から30℃でのポットライフが5分以上、特に10分以
上のものが好ましい。In the case of alkylaluminum halides, there is a problem that polymerization starts immediately when a solution containing a catalyst is mixed, so in that case, the activator and ethers, esters, etc.
The initiation of polymerization can be delayed by using regulators such as ketones, nitriles, and alcohols (
For example, JP-A-58-129013, JP-A-61-1
20814). When using a filler such as glass fiber, it is advantageous to use a filler with a long pot life in order to uniformly impregnate the filler. , especially preferably 10 minutes or more.
また、触媒、活性剤に加えてクロロホルム、四塩化炭素
、ヘキサクロロシクロペンタジェンなどのごときハロゲ
ン化炭化水素(例えば特開昭60−79035号)や四
塩化ケイ素、四塩化ゲルマニウム、四塩化鉛などのハロ
ゲン化金属を併用してもよい。In addition to catalysts and activators, halogenated hydrocarbons such as chloroform, carbon tetrachloride, and hexachlorocyclopentadiene (e.g., JP-A-60-79035), silicon tetrachloride, germanium tetrachloride, lead tetrachloride, etc. A metal halide may be used in combination.
メタセンス触媒は、モノマーの1モル対し、通常、約0
601〜50ミリモル、好ましくは0゜1〜10ミリモ
ルの範囲で用いられる。活性剤(共触媒)は、触媒成分
に対して、通常、0.1〜200(モル比)、好ましく
は2〜10(モル比)の範囲で用いられる。The metasense catalyst is typically used at a concentration of about 0 per mole of monomer.
It is used in a range of 601 to 50 mmol, preferably 0.1 to 10 mmol. The activator (cocatalyst) is generally used in an amount of 0.1 to 200 (mole ratio), preferably 2 to 10 (mole ratio), based on the catalyst component.
メタセンス触媒および活性剤は、いずれもモノマーに溶
解して用いる方が好ましいが、生成物の性質を本質的に
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
せて用いてもよい。Both the metasense catalyst and the activator are preferably used after being dissolved in a monomer, but they may also be used after being suspended or dissolved in a small amount of a solvent as long as the properties of the product are not essentially impaired.
(塊状重合)
本発明においては、表面にスキン層を有する低発泡倍率
の板状発泡体からなる芯材を金型内に設置し、ノルボル
ネン系モノマーをメタセンス触媒により塊状で開環重合
する方法が用いられる。実質的に塊状重合であればよく
、少量の不活性溶剤が存在していてもかまわない。(Bulk Polymerization) In the present invention, a core material made of a plate-shaped foam with a low expansion ratio and a skin layer on the surface is placed in a mold, and a norbornene monomer is ring-opening polymerized in bulk using a metasense catalyst. used. Substantially bulk polymerization is sufficient, and a small amount of inert solvent may be present.
好ましい塊状重合体の製造法では、ノルボルネン系モノ
マーを二液に分けて別の容器に入れ、一方にはメタセン
ス触媒を、他方には活性剤を添加し、二種類の安定な反
応溶液を調製する。この二種類の反応溶液を混合し、次
いで所定形状の金型中に注入し、そこで塊状による開環
重合を行なう。In a preferred method for producing bulk polymers, the norbornene-based monomer is divided into two parts, placed in separate containers, and the metasense catalyst is added to one part, and the activator is added to the other part, to prepare two types of stable reaction solutions. . These two types of reaction solutions are mixed and then poured into a mold of a predetermined shape, where ring-opening polymerization is carried out in bulk.
金型は、特に制限されないが、アルミニウム、低融点合
金などの金属製のものが好ましい。The mold is not particularly limited, but is preferably made of metal such as aluminum or a low melting point alloy.
本発明においては従来からRIM成形装置として公知の
衝突混合装置を、二種類の反応原液を混合するために使
用することができる。この場合、一種類の反応原液を収
めた容器は別々の流れの供給源となる。二種類の流れを
RIM機のミキシング・ヘッドで瞬間的に混合させ、次
いで、成形金型中に注入し、そこで即座に塊状重合させ
て成形品を得る。In the present invention, an impingement mixer conventionally known as a RIM molding device can be used to mix the two reaction stock solutions. In this case, a container containing one reaction stock becomes a source for separate streams. The two streams are instantaneously mixed in the mixing head of the RIM machine and then injected into the mold, where they are immediately bulk polymerized to obtain a molded article.
衝突混合装置以外にも、ダイナミックミキサーやスタチ
ックミキサーなどの低圧注入機を使用することもできる
。室温におけるポットライフが1時間もあるような場合
には、ミキサー中で二種類の反応溶液の混合が完了して
から、予備加熱した金型中へ数回にわたって射出あるい
は注入してもよく、例えば、特開昭59−51911号
公報公報、米国特許筒4,426,502号公報明細書
)、また、連続的に注入してもよい。In addition to impingement mixers, low pressure injection machines such as dynamic mixers and static mixers can also be used. In cases where the pot life at room temperature is as long as 1 hour, the two reaction solutions may be injected or poured several times into a preheated mold after the two reaction solutions have been mixed in a mixer, e.g. , Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-51911, US Pat. No. 4,426,502), or continuous injection may be performed.
この方式の場合には、衝突混合装置に比較して装置を小
型化することができ、また、低圧で操作可能という利点
を有するうえ、ガラス繊維などの充填剤の充填量が多い
場合に、注入スピードをゆっくりすることにより、系内
に均一に反応原液を含浸させることが可能となる。This method has the advantage that it can be made more compact than an impingement mixer, and can be operated at low pressure. By slowing down the speed, it becomes possible to uniformly impregnate the reaction stock solution into the system.
また、本発明では二種類の反応原液を使用する方法に限
定されない。当業者であれば容易に理解しつるように、
例えば第三番目の容器にモノマーと所望の添加剤を入れ
て第三の流れとして使用するなど各種の変形が可能であ
る。Furthermore, the present invention is not limited to the method of using two types of reaction stock solutions. As can be easily understood by those skilled in the art,
For example, various modifications are possible, such as placing monomers and desired additives in a third container and using it as a third stream.
金型温度は、通常、10〜150℃、より好ましくは3
0〜100℃である。The mold temperature is usually 10 to 150°C, more preferably 3
The temperature is 0 to 100°C.
金型内の圧力は、芯材となる発泡体を変形させない範囲
とする。具体的には、0.1〜10kg/ c rtr
、好ましくは5kg/crr?までの範囲内である。The pressure within the mold is within a range that does not deform the core foam. Specifically, 0.1 to 10 kg/crtr
, preferably 5 kg/crr? It is within the range of
重合時間は適宜選択すればよいが、通常は約20分より
短かく、好ましくは5分以内であるが、それより長(で
もよい。The polymerization time may be selected as appropriate, but is usually shorter than about 20 minutes, preferably within 5 minutes, but may be longer.
なお1反応原液は通常窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気
下で貯蔵され、また操作されるが、成形金型は必ずしも
不活性ガスでシールしなくてもよい。Note that, although the reaction stock solution is usually stored and operated under an atmosphere of an inert gas such as nitrogen gas, the mold does not necessarily need to be sealed with an inert gas.
(任意成分)
酸化防止剤、充填剤、強化材、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
ェン系熱重合樹脂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。(Optional ingredients) Antioxidants, fillers, reinforcing materials, pigments, colorants, foaming agents,
By blending various additives such as flame retardants, sliding agents, elastomers, and hydrogenated dicyclopentadiene thermopolymer resins, the properties of the resulting polymer can be modified.
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。As antioxidants, there are various types of antioxidants for plastics and rubber, such as phenol-based, phosphorus-based, and amine-based antioxidants.
充填剤にはミルドガラス、ガラス長繊維、ガラスマット
、カーボンブラック、タルク、炭酸カルシウム、雲母な
どの無機質充填剤がある。Fillers include inorganic fillers such as milled glass, long glass fibers, glass mats, carbon black, talc, calcium carbonate, and mica.
強化繊維は、外周層の強度をさらに高める目的で、本発
明とあわせて用いることもできる。Reinforcing fibers can also be used in conjunction with the present invention for the purpose of further increasing the strength of the outer peripheral layer.
エラストマーとしては、天然ゴム、ポリブタジェン、ポ
リイソプレン、スチレン−ブタジェン共重合体(SBR
)、スチレン−ブタジェン−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−ジェンタ
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。Elastomers include natural rubber, polybutadiene, polyisoprene, styrene-butadiene copolymer (SBR
), styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS), ethylene-propylene-genterpolymer (EPDM), ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), and these There are hydrides, etc.
添加剤は予め反応溶液のいずれか一方または双方に混合
しておくか、あるいは金型のキャビティーに入れておく
。また、発泡体のまわりに強化繊維を巻きつけ樹脂の強
度を高めることも、本発明の目的を阻害しない範囲で実
施することができる。The additives are mixed in advance with one or both of the reaction solutions, or placed in the mold cavity. Furthermore, it is also possible to increase the strength of the resin by wrapping reinforcing fibers around the foam as long as it does not impede the object of the present invention.
[実施例]
以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する
。なお、実施例中の部は、特に断りのないかぎり重量基
準である。[Example] The present invention will be described in more detail with reference to Examples below. Note that parts in the examples are based on weight unless otherwise specified.
[実施例1]
545mmX545mmX30mmの空間を有する発泡
用金型(アルミニウム製)に、ポリウレタンフォーム用
発泡原液(無電化社製、アゾカフオームミックス;ポリ
オールとイソシアネート、発泡材を混合した液体〕を注
入し、約15分間で、ポリウレタン製の板状発泡体を得
た。[Example 1] A foaming stock solution for polyurethane foam (manufactured by Mudenka Co., Ltd., Azocafoam Mix; a liquid mixture of polyol, isocyanate, and foaming material) was poured into a foaming mold (made of aluminum) having a space of 545 mm x 545 mm x 30 mm. A polyurethane plate-shaped foam was obtained in about 15 minutes.
得られた板状発泡体は、発泡倍率が約10倍、密度は0
.12g/crtrで、表面にスキン層を有するもので
あった。The obtained plate-shaped foam has an expansion ratio of about 10 times and a density of 0.
.. It was 12 g/crtr and had a skin layer on the surface.
該板状発泡体の両側面に、支持体として、100mmX
250mmX3mmの大きさのアルミ板であって、その
長平方向の一端にボルト用の穴(直径10mm)を設け
たもの2個を、それぞれ埋設し、その穴を有する端部(
100mmX100mm)をはみ出させた。On both sides of the plate-shaped foam, a support of 100 mm
Two aluminum plates measuring 250 mm x 3 mm each with holes (10 mm in diameter) for bolts were buried at one end in the long direction, and the ends with the holes (
100mm x 100mm) was made to protrude.
550mmX550mmX40mmの空間を有する金型
内に、前記支持体付き板状発泡体を置いた。なお、下部
金型の両端には、予め、支持体のはみ出した大きさと厚
さに見合う空所を設けておき、上下の金型を閉じたとき
に、板状発泡体と金型内面との間に間隙が生じるように
しである。The plate-shaped foam with a support was placed in a mold having a space of 550 mm x 550 mm x 40 mm. In addition, spaces corresponding to the protruding size and thickness of the support are prepared in advance at both ends of the lower mold, so that when the upper and lower molds are closed, the foam plate and the inner surface of the mold are This is done so that there is a gap between them.
金型は60℃に加熱し、垂直に立てた。反応液の注入口
は、金型の下方に設けた。The mold was heated to 60°C and stood vertically. An injection port for the reaction solution was provided below the mold.
ジシクロペンタジェノ(DCP)100部に、スチレン
−イソプレン−スチレンブロック共重合体(SIS)(
フィンタック3421、日本ゼオン社商品名)6.5部
を入れて混合した。この液を2つの容器に入れ、一方に
は、DCPに対しジエチルアルミニウムクロリド(DE
AC)を41ミリモル濃度、n−プロピルアルコールを
41ミリモル濃度、四塩化ケイ素を21ミリモル濃度と
なるようにそれぞれ添加した(A?夜)。Styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS) (
6.5 parts of FinTac 3421 (trade name, manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.) were added and mixed. This solution was placed in two containers, one containing diethylaluminum chloride (DE) for DCP.
AC) was added at a concentration of 41 mmol, n-propyl alcohol at a concentration of 41 mmol, and silicon tetrachloride at a concentration of 21 mmol (A? night).
他方には、DCPに対し、トリ(トリデシル)アンモニ
ムモリブデートを10ミリモル濃度となるように添加し
、さらにDCP100部当たりフェノール系酸化防止剤
(エタノツクスフ02、エチルコーポレーション社製)
4部を添加した(B液)。On the other hand, tri(tridecyl)ammonium molybdate was added to DCP at a concentration of 10 mmol, and a phenolic antioxidant (Ethanoxfu 02, manufactured by Ethyl Corporation) was added per 100 parts of DCP.
4 parts were added (solution B).
両反応液(A液/B液の混合比1/1)を、前記の金型
の中へギヤーポンプとパワーミキサーを用いてほぼ常圧
で速やかに注入した。Both reaction solutions (mixing ratio of solution A/solution 1/1) were quickly injected into the mold at approximately normal pressure using a gear pump and a power mixer.
注入後、約3分間重合反応を行い、発泡体を芯材とし、
DCP樹脂を外周層とした大型板状の複合成形品を得た
。After injection, a polymerization reaction is performed for about 3 minutes, and the foam is used as a core material.
A large plate-shaped composite molded product was obtained with a DCP resin as the outer peripheral layer.
得られた複合成形品は、ボイドや凹凸の発生のない平滑
性の良好なものであり、かつ、波打ちのない平明性に優
れたものであった。支持体は、成形体と一体化しており
、強(引っ張っても外れることはなかった。The obtained composite molded product had good smoothness without the occurrence of voids or irregularities, and had excellent flatness without waving. The support was integrated with the molded body and did not come off even when pulled strongly.
そして、取付構造を有するため、他部材に容易に取付け
ることができる。Since it has an attachment structure, it can be easily attached to other members.
[発明の効果]
かくして、本発明によれば、軽くて強(、表面平滑性、
平面性の良好な軽量板状成形品を提供することができる
。また、本発明によれば、取付構造を有する部材を支持
体として用いることにより、取付構造部材が一体的に成
形された板状の複合成形品が簡単な方法で迅速に成形で
きる。[Effects of the Invention] Thus, according to the present invention, light and strong (, surface smoothness,
A lightweight plate-shaped molded product with good flatness can be provided. Furthermore, according to the present invention, by using a member having an attachment structure as a support, a plate-shaped composite molded product in which the attachment structure member is integrally molded can be quickly molded by a simple method.
第1図は、本発明の軽量板状成形品を金型内で製造する
1実施態様を示す断面略図である。第2図は、得られた
軽量板状成形品の平面図である。
第3図は、本発明の軽量板状成形品を金型内で製造する
他の実施態様を示す断面略図である。
1 板状発泡体(芯材)、
2、支持体、
3・取付構造(ボルト用穴)、
4 外周層、
5 上部金型、
6・下部金型、
7 下部金型に設けた空所、
8:補強板、
9、支持体、
10、取付構造(雌ネジ型)。
第1図
第2図1FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of manufacturing the lightweight plate-shaped molded product of the present invention in a mold. FIG. 2 is a plan view of the obtained lightweight plate-shaped molded product. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of manufacturing the lightweight plate-shaped molded product of the present invention in a mold. 1. Plate foam (core material), 2. Support, 3. Mounting structure (holes for bolts), 4. Outer peripheral layer, 5. Upper mold, 6. Lower mold, 7. Hollow space provided in the lower mold. 8: Reinforcement plate, 9, Support body, 10, Mounting structure (female thread type). Figure 1 Figure 2 Figure 1
Claims (1)
た支持体を少なくとも1個、取付構造部が露出するよう
に配設し、該支持体により板状芯材と金型内面との間に
間隙が生じるように板状芯材を金型内に設置し、ノルボ
ルネン系モノマーとメタセンス系触媒を含む反応液を金
型内に供給して塊状重合させ、ノルボルネン系ポリマー
からなる外周層を形成して成ることを特徴とする軽量板
状成形品。(1) At least one support body provided with a mounting structure is arranged on a plate-shaped core material formed of foam so that the mounting structure part is exposed, and the support body connects the plate-shaped core material and the mold. A plate-shaped core material is placed in a mold so that a gap is created between it and the inner surface, and a reaction solution containing a norbornene monomer and a metasense catalyst is supplied into the mold and polymerized in bulk, resulting in a material made of norbornene polymer. A lightweight plate-shaped molded product characterized by forming an outer peripheral layer.
Priority Applications (6)
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|---|---|---|---|
| JP10726990A JP2938133B2 (en) | 1990-04-23 | 1990-04-23 | Light-weight plate-shaped molded product |
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