JPH066305B2 - 反応射出成形方法 - Google Patents

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、反応性樹脂を用いて製品を成形する反応射出
成形方法に関する。 （従来の技術） 反応射出成形は例えば自動車のステアリングホイールな
どの成形に利用されており、例えばウレタン原液のよう
な２液混合により発泡する反応性樹脂を混合して成形型
内に射出することによって、この反応性樹脂の原液成分
が反応して反応熱を発生しながら成形型内で発泡し、そ
の反応性樹脂の反応の進行とともに硬化して成形品が成
形される。 この反応射出成形で用いられる成形型１は、第５図およ
び第６図のように、キャビ型２およびコア型３を備え、
このキャビ型２とコア型３との間に環状のキャビティ４
が形成され、このキャビティ４の下部に、成形型１の下
面に装着されたアフターミキサー５とキャビティ４とを
連通する扇状のゲート６が形成され、また、キャビティ
４の上部に、成形型１の外側とキャビティ４とを連通す
るガス抜き部７が形成されている。 このガス抜き部７は、厚さ（第６図に示す間隙の厚さ）
０．３〜０．８mm、幅（第５図に示す横幅）３０〜５０
mm、高さ８〜１０mmのキャビティ４に連通した薄肉ガイ
ド部8aと、半径３〜４mmの円弧状断面、幅３５〜５５mm
の樹脂溜り部8bと、直径２〜３mmの円筒形の成形型１の
上面に連通した１〜３本のベント孔8cとからなってい
る。 そうして、成形時には、成形型１を水平位置からガス抜
き部７を上側にして約６０〜９０゜立ち上げ、図示しな
いミキシングヘッドでウレタン原液が混合された反応性
樹脂をアフターミキサー５およびゲート６を経由してキ
ャビティ４の下部に射出する。このキャビティ４の下部
に射出された反応性樹脂は、原液成分が反応して反応熱
が発生するとともにその反応熱によって発泡して膨脹を
始め、キャビティ４内に充填されていく。その際、一部
の反応性樹脂やキャビティ４内での反応性樹脂内に巻込
まれた空気および発泡によって発生するガスがキャビテ
ィ４の上部のガス抜き部７から成形型１の外へ押出され
る。そして、反応性樹脂の反応の進行とともに硬化し、
キャビティ４内に成形品が成形される。 （発明が解決しようとする問題点） 上記のような反応射出成形において、反応性樹脂は原液
成分が反応して反応熱を発生し、その熱によって反応が
進行して硬化するが、反応性樹脂の反応熱によって成形
型１が５０〜６０℃に加熱されることにより成形型１と
一体のガス抜き部７も同様に加熱されるため、キャビテ
ィ４内の空気および発泡によって発生するガスがガス抜
き部７を通ってキャビティ４の外へ押出される前に、ガ
ス抜き部７に充填された反応性樹脂の反応が進行して硬
化してしまい、成形品にボイドが発生することがある。
特に、成形品の成形工程の時間を短縮するために反応性
樹脂のライズタイム（反応性樹脂の混合された原液成分
が反応して発泡を始めてからその発泡が終わりきるまで
の時間）を速くしている場合、例えばライズタイム２０
〜３０秒、脱型時間（射出から型開きまでの時間）５０
〜７０秒の場合に、上記のようなボイドが発生しやす
い。 この成形品に生じるボイドの解消方法としては、反応性
樹脂の射出量を多くする方法があるが、キャビティ４内
での充填量が多くなって成形品が重くなり、また、ガス
抜き部７の総容積を大きくして反応性樹脂とともに空気
およびガスが押出されやすくする方法では、ばりが多く
なって反応性樹脂の使用量が多くなり、さらに、成形型
１の温度を低く抑えて反応性樹脂の硬化を遅くする方法
では、硬化が遅くなるので脱型時間が長くなるなどの問
題が生じる。 本発明は上述のような問題点に鑑みなされたもので、ガ
ス抜き部に充填された反応性樹脂が硬化する前に、キャ
ビティ内で反応性樹脂に巻込まれた空気およびガスをガ
ス抜き部からキャビティの外に確実に押出すことができ
る反応射出成形方法を提供することを目的とする。 〔発明の構成〕 （問題点を解決するための手段） 本発明の反応射出成形方法は、成形型11のキャビティ14
の下部域に反応性樹脂をキャビティ14内に射出するゲー
ト16を設けるとともに、成形型11の上部域にキャビティ
14内のガス抜きを行なうガス抜き部17を成形型11との間
に断熱材21を介して設け、その断熱材21の挿入空間とガ
ス抜き部17のガス抜き通路との連通が遮断された状態
で、かつ、ガス抜き部17が成形型11よりも１０〜２０℃
低い温度状態で反応射出成形を行なうものである。 （作用） 本発明では、成形型11のゲート16からキャビティ14内に
反応性樹脂を射出することにより、反応性樹脂の原液成
分の反応によって反応熱が発生するとともにその熱によ
って反応性樹脂が発泡してキャビティ14内に充填され、
その反応性樹脂の反応の進行とともに硬化する。その
際、反応性樹脂の反応熱によって成形型11が加熱される
が、ガス抜き部17は断熱材21によってその成形型11より
も１０〜２０℃温度が低く、そのガス抜き部17に反応性
樹脂が充填されても、その反応性樹脂の反応がキャビテ
ィ14内での反応よりも遅くなって硬化速度が適度に遅く
なり、そして、そのガス抜き部17を通じてキャビティ14
内の空気および発泡によって発生するガスがキャビティ
14の外に押出されやすくなる。さらに、断熱材21の挿入
空間とガス抜き部17のガス抜き通路との連通が遮断され
た状態にあれば、断熱材21と反応性樹脂とが接触せず、
断熱材21に反応性樹脂が浸透したり付着して目詰まりし
安定した量産を妨げるという問題の発生が防止される。 （実施例） 以下、本発明の一実施例の構成を図面を参照して説明す
る。 第１図および第２図において、11は成形型で、キャビ型
12およびコア型13を備え、このキャビ型12とコア型13と
の間に環状のキャビティ14が形成され、このキャビティ
14の下部に、成形型11の下面に装着されたアフターミキ
サー15とキャビティ14とを連通する扇状のゲート16が形
成され、また、キャビティ14の上部に、成形型11の外側
とキャビティ14とを連通するガス抜き部17が形成されて
いる。 このガス抜き部17は、厚さ（第２図に示す間隙の厚さ）
０．３〜０．８mm、幅（第１図に示す横幅）３０〜５０
mm、高さ８〜１０mmのキャビティ14に連通した薄肉ガイ
ド部18aと、半径３〜４mmの円弧状断面、幅３５〜５５m
mの樹脂溜り部18bと、直径２〜３mmの円筒形の成形型11
の上面に連通した１〜３本のベント孔18cとを備え、そ
して、これらの薄肉ガイド部18a、樹脂溜り部18bおよび
ベント孔18cでガス抜き通路を構成するガス抜き部型1
9，20は、成形型11のキャビ型12およびコア型13とは別
体に形成され、そのキャビ型12およびコア型13には例え
ばガラス繊維やアスベストからなる断熱材21を介在して
装着されている。そして、断熱材21は、断熱材21の挿入
空間とガス抜き部17の薄肉ガイド部18a、樹脂溜り部18b
およびベント孔18cからなるガス抜き通路と連通が遮断
された状態で装着されている。なお、断熱材21の一部分
は薄肉ガイド部18aに連通していて、その一部分の表面
に反応性樹脂が付着するが、断熱材21の大部分は連通が
遮断された状態にあるので、断熱材21の断熱機能は維持
される。 そうして、成形時には、成形型11を水平位置からガス抜
き部17を上側にして約６０〜９０゜立ち上げ、図示しな
いミキシングヘッドで例えばウレタン原液のような２液
混合により発泡する反応性樹脂を混合して、アフターミ
キサー15およびゲート16を通じてキャビティ14の下部に
射出する。 このキャビティ14の下部に射出された反応性樹脂は、原
液成分が反応して反応熱が発生するとともにその反応熱
によって発泡して膨脹を始め、キャビティ14内に充填さ
れていく。その際、一部の反応性樹脂とキャビティ14内
の空気および発泡によって発生するガスがキャビティ14
の上部のガス抜き部17から成形型11の外へ押出される。 そして、反応性樹脂の反応熱によって成形型11が５０〜
６０℃に加熱されるがガス抜き部17は断熱材21を介して
成形型11に装着されているので、成形型11よりも１０〜
２０℃温度が低く、そのため、ガス抜き部17に反応性樹
脂が充填されても、その反応性樹脂の反応がキャビティ
14内での反応よりも遅くなって硬化速度が遅くなり、従
って、キャビティ14内の空気および発泡によって発生し
たガスがガス抜き部17を通ってキャビティ14の外へ確実
に押出される。 このとき、断熱材21の挿入空間とガス抜き部17のガス抜
き通路との連通が遮断された状態にあるので、断熱材21
と反応性樹脂とが接触せず、断熱材21に反応性樹脂が浸
透したり付着して目詰まりし安定した量産を妨げるとい
う問題の発生が防止される。 そして、反応性樹脂の反応の進行とともに硬化し、キャ
ビティ14内に成形品が成形される。なお、ガス抜き部17
でのみ反応性樹脂の硬化速度を遅くするため、成形型11
の脱型時間は遅くする必要がない。 また、成形時における成形型11とガス抜き部17との温度
差を１０〜２０℃の範囲とすることにより、温度差が大
きすぎる場合に生じる発泡圧の低下による破泡、ガス抜
き部に充填した反応性樹脂の取りにくさを解消でき、か
つ、温度差がすくなすぎる場合に生じるキャビティ14内
の空気および発泡によって発生するガスの押出されにく
さを解消できる。 また、第３図のように、成形時におけるガス抜き部17の
温度が成形型11よりも常に１０〜２０℃低くなるように
温度調整手段25を設けてもよい。この温度調整手段25
は、各ガス抜き部型19，20の内部に流通路26を形成し、
その流通路26に水または温水などの媒体を通過させて冷
却または保温したり、ニクロム線に耐熱性樹脂等の絶縁
材料を被覆した導電体を配置して保温したりする。 また、第４図のように、成形型11が上型27と下型28とか
らなり型合せ部が側面にくる場合には、上型27のキャビ
ティ14の最上部に連通する箇所に、断熱材21を介してガ
ス抜き部17を装着する。 〔発明の効果〕 本発明によれば、ガス抜き部が成形型よりも１０〜２０
℃低い温度状態で反応射出成形を行なうことにより、ガ
ス抜き部に反応性樹脂が充填されても、その反応性樹脂
の反応をキャビティ内での反応よりも遅くして硬化速度
を適度に遅くすることができるため、キャビティ内の空
気および発泡によって発生したガスはガス抜き部を介し
てキャビティの外へ確実に押出すことができ、品質のよ
い製品を成形でき、しかも、ガス抜き部でのみ反応性樹
脂の硬化を遅くするため、成形型の脱型時間を遅くする
必要がない。さらに、断熱材の挿入空間とガス抜き部の
ガス抜き通路との連通が遮断された状態にあるため、断
熱材と反応性樹脂とが接触せず、断熱材に反応性樹脂が
浸透したり付着して目詰まりし安定した量産を妨げると
いう問題の発生を防止できる。

【図の簡単な説明】

第１図は本発明の反射射出成形方法の一実施例を示す成
形型の正面図、第２図はそのガス抜き部の拡大断面図、
第３図は本発明の他の実施例を示すガス抜き部の拡大断
面図、第４図は本発明のさらに他の実施例を示す断面
図、第５図は従来の反射射出成形方法を示す成形型の正
面図、第６図はそのガス抜き部の拡大断面図である。 11・・成形型、14・キャビティ、16・・ゲート、17・・
ガス抜き部、21・・断熱材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】成形型のキャビティの下部域に反応性樹脂
   をキャビティ内に射出するゲートを設けるとともに、 成形型の上部域にキャビティ内のガス抜きを行なうガス
   抜き部を成形型との間に断熱材を介して設け、 その断熱材の挿入空間とガス抜き部のガス抜き通路との
   連通が遮断された状態で、かつ、ガス抜き部が成形型よ
   りも１０〜２０℃低い温度状態で反応射出成形を行なう ことを特徴とする反応射出成形方法。