JPH0679511U - 原料混合ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リークがなく，作動良好で，長期連続運転が
可能な原料混合ヘッドを得る。 【構成】 注入ヘッドブロック内に摺動自在に設けたス
プールとして，０．１ｍｍ以上でスプール外径の３分の
１以下の厚みを有し，ガラス転移温度が５０℃以上のポ
リマー材料で外周部を被覆したスプールを用いた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は，例えば，ナイロン，不飽和ポリエステル，エポキシ等の成形品を反 応射出成形によって成形する際に，反応射出成形装置の一部として用いる原料混 合ヘッドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来より，反応射出成形装置用の原料混合ヘッドとしては，金属性の注入ヘッ ドブロック内に金属性のスプールの外周面を直接接触させて摺動自在に設けたも のを用いていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

前記したような従来の装置では，注入ヘッドブロックとスプール間が金属間シ ールとなるので，シールが充分に行えなかった。 例えば，ポリウレタン樹脂のように，比較的に粘度が高く，３０〜４０℃のよ うに比較的に低温で反応射出成形するものに対しては，従来のような金属間シー ルでも，特に問題はないが，例えば，ナイロン樹脂やエポキシ樹脂のように，比 較的に粘度が低く，８０〜１００℃以上の高温で反応射出成形する場合には，使 用時に，注入ヘッドブロックとスプール間に隙間が生じ，樹脂が漏れる。そして ，漏れた樹脂が反応して固まり，スプールが動きにくくなったり，動かなくなっ てしまい，原料混合ヘッドが作用不可となり，数時間しか使用できず，スプール 等の加工精度を良くしても，せいぜい１日位しか使用できなかった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案においては，このような欠点をなくすために，注入ヘッドブロック内に 摺動自在に設けたスプールとして，０．１ｍｍ以上でスプール外径の３分の１以 下の厚みを有し，ガラス転移温度が５０℃以上のポリマー材料で外周部を被覆し たスプールを用いた。

【０００５】

【作用】

本考案の装置においては，スプールを摺動させることによって，樹脂通路を開 いたり，閉じたりする。 この場合，原料混合ヘッドに，０．１ｍｍ以上でスプール外径の３分の１以下 の厚みを有し，ガラス転移温度が５０℃以上のポリマー材料で外周部を被覆した スプールを用いたので，注入ヘッドブロックとスプール間の摺動面が充分にシー ルされる。そして，ナイロン樹脂やエポキシ樹脂を用いて反応射出成形を行う場 合でも，原料混合ヘッドが常に良好に作動し，連続運転に充分に絶え得る。また ，耐摩耗性もあり，原料混合ヘッドの寿命も伸びるし，滑りも良く，スプールの 動きも良い。

【０００６】

【実施例】

つぎに，図面に示した１実施例によって，本考案を詳細に説明する。 図１は，反応射出成形装置全体の概略を示すもので，１は一方の液であるＡ液 を入れておく原料タンク，１ａは他方の液であるＢ液を入れておく原料タンク， ２，２ａは原料タンク１，１ａ内に設けた撹拌機，３，３ａはポンプ，４はセル フクリーニング型の原料混合ヘッド，５は原料混合ヘッド４の本体である金属製 の注入ヘッドブロック，６は注入ヘッドブロック５中に軸線方向に摺動自在に設 けたスプール，７はスプール６を前後進させるためのシリンダ，８，８ａはＡ液 ，Ｂ液用の送り管，９，９ａは戻り管，１０，１０ａは戻り管９，９ａの途中に 設けた熱交換器，１１は熱交換器１０，１０ａに接続された温度調節装置，１２ は原料混合ヘッドブロックから混合材料を送り出すための通路，１３，１４は開 閉可能な金型である。

【０００７】 特開昭５９ー５９４２７号公報に記載されているように，例えば，ナイロンＲ ＩＭ成形品を製造する場合は，Ａ液として，εカプロラクタムとアニオン触媒で あるナトリウムカプロラクタムを混合したものを用い，Ｂ液として，εカプロラ クタムと触媒としてのヘキサメチレンジイソシアネートとポリオキシプロピレン ジアミンを混合したものを用いる。

【０００８】 図１，図２に示すように，注入ヘッドブロック５中のスプール６には，先端部 ６ａのすぐ後から後方に伸びている上下２条の溝１５，１５ａを設け，図２に示 したようにスプール６が前進している時は，送り管８，８ａがそれぞれ溝１５， １５ａを介して戻り管９，９ａに通じており，ポンプ３，３ａの作用でタンク１ ，１ａより送り出されて来たＡ液，Ｂ液は，互いに混ざることなく，そのまま， それぞれ溝１５，１５ａと戻り管９，９ａを通ってタンク１，１ａに戻り，循環 するようにした。

【０００９】 そして，シリンダ７を作用させてスプール６を後退させ，スプール６の先端部 ６ａが送り管８，８ａの出口部であるオリフィス部１６，１６ａの後方まで移動 したら，オリフィス部１６，１６ａから噴出するＡ液とＢ液が注入ヘッドブロッ ク５の先端内部で充分に混合し合うようにした。この混合した液を，シリンダ７ の作用で型締している金型１３，１４のキャビティ内に射出すれば，そこで反応 した後，固化するので，成形品が得られる。

【００１０】 金属製の本体からなるスプール６の外周面および先端面は，０．１ｍｍ以上で スプール外径の３分の１以下の厚みを有し，ガラス転移温度が５０℃以上のポリ マー材料からなる被覆材１７で被覆した。 この被覆に用いるポリマーとしては，耐薬品性，耐熱性，シール性の良いもの を用いる。例えば，テフロン等の沸素樹脂や，ポリフェニレンスルフィドやポリ エーテルエーテルケトン等を用いた。

【００１１】 本考案において，被覆材１７の厚みを０．１ｍｍ以上でスプール６の外径の３ 分の１以下の厚みにしたのは，０．１ｍｍ以上のようにある程度厚くしておかな いと，ポリマー材料からなる被覆材１７の線膨張率が有効に生かされないし，し たがって，シール効果も落ちるからであり，一方，厚くしすぎると，線膨張率が 比較的に大きいので，被覆材１７自体の強度が弱くなり，挫屈が生じるからであ る。例えば，スプール６の外径が１２ｍｍの場合，被覆材１７の厚みは最大４ｍ ｍ以下にするが，通常は１〜２ｍｍの厚みのものを用いるのが好ましいし，被覆 しやすい。

【００１２】 また，被覆材１７をガラス転移温度が５０℃以上のポリマーとしたのは，ガラ ス転移温度が５０℃以上ないと，ポリマーは分子が動かず，線膨張もせず，した がって，温度に対応したシール効果も発揮しないからである。 上記した条件であれば，８０〜１００℃以上の温度であっても，被覆材１７が 必要十分に膨張し，被覆材１７の外周面が注入ヘッドブロック５の内面に適度に 密着し，充分なシール効果を発揮する。また，スプール６を軸線方向に円滑に動 かし得る。

【００１３】 ポリマー材料からなる被覆材１７を金属製の本体からなるスプール６の外周面 と前面に被覆する場合は，スプール６の外径に合わせて加工し，かつ，一端側に 壁面を有する円筒形状のものを，スプール６の外側に，例えば皿びす１８や接着 剤等によって固定して取付ける。この形の被覆材１７を作る場合は，テフロン等 の丸棒を切削加工して作る。 なお，被覆材１７をスプール６の外面に溶射したり，コーティングしたりして ，その外面を切削加工して作ることもできる。その場合，溶射部分やコーティン グ部分がスプール６の外面に良く固定されるように，スプール６の金属製本体の 外周面等は，多少凹凸面を有する表面にしておくこともできる。

【００１４】 なお，前記実施例においては，原料供給用の送り管８，８ａと戻り管９，９ａ を設け，溝１５，１５ａを有するスプール６を用いたセルフクリーニング型の原 料混合ヘッド４の例を示したが，これは，必ずしもセルフクリーニング型のもの でなくても良い。すなわち，戻り管９．９ａと溝１５，１５ａを用いずに，オリ フィス１６，１６ａ部を単に開閉するだけの原料混合ヘッドにすることもできる 。ただし，その場合も，スプール６の外周面と前面には，ポリマー材料で被覆し ておく。

【００１５】

【考案の効果】

本考案においては，原料混合ヘッドの注入ヘッドブロック内に摺動自在に設け たスプールとして，０．１ｍｍ以上でスプール外径の３分の１以下の厚みを有し ，ガラス転移温度が５０℃以上のポリマー材料で外周部を被覆したスプールを用 いたので，注入ヘッドブロックとスプール間のシール性が良く，例えば，ナイロ ンＲＩＭやエポキシ樹脂等のように，比較的に原料粘度が小さいものを比較的に 高温で反応射出成形する場合でも，ポリマー材料からなる被覆材の線膨張作用に より，シールを良く保つことができ，原料が漏れることがない。したがって，そ れらが反応し，固まり，作動不良を起こすこともなく，原料混合ヘッドは，常に 良好に作用し，長期連続運転に耐え得る。

【００１６】 例えば，従来の金属間同士でシールするものが，せいぜい数時間から１日位し か使用できなかったものが，本考案のものにおいては，半年から１年位，連続し て使用できるようになった。 また，本考案によれば，スプール部の耐薬品性，耐熱性も良く，さらに，摩耗 性も良く，滑りも良く，スプールが常に円滑に作動するので，原料混合ヘッドは 長期連続運転に耐えられ，その寿命も著しく伸びる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の原料混合ヘッドを用いた反応射出成形
装置の１実施例を示す回路図である。

【図２】本考案の１実施例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１，１ａ 原料タンク ３，３ａ ポンプ ４ 原料混合ヘッド ５ 注入ヘッドブロック ６ スプール ７ シリンダ ８，８ａ 送り管 ９，９ａ 戻り管 １３，１４ 金型 １５，１５ａ 溝 １６，１６ａ オリフィス部 １７ 被覆材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 注入ヘッドブロック内に摺動自在に設け
   たスプールとして，０．１ｍｍ以上でスプール外径の３
   分の１以下の厚みを有し，ガラス転移温度が５０℃以上
   のポリマー材料で外周部を被覆したスプールを用いた原
   料混合ヘッド。