JPH09314596A - 反応射出成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 挿入体を金型へ強固に固定する。 【解決手段】 支持体２０を金型３０，３２に粘着した
後、この支持体２０を介して容器本体１２を金型３０，
３２内に固定し、キャビティＣ内に樹脂原液を充填する
ことにより、容器本体１２の外周に被覆層１４を形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反応射出成形品の
製造方法に係り、さらに詳しくは、挿入体の周囲に反応
射出成形樹脂層が形成された成形品の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】たとえばポリオレフィン系樹脂からなる
容器本体の外周をポリノルボルネン系樹脂で被覆した容
器が開発されつつあり、耐薬品性、耐荷重性および耐衝
撃性に優れていることから幅広い分野への応用が期待さ
れている。

【０００３】この種の容器は、予め成形されたポリオレ
フィン系樹脂からなる容器本体（挿入体）を金型内に固
定し、金型に形成されたキャビティにノルボルネン系モ
ノマーなどの反応液を注入して塊状重合させることによ
り得られる。このような容器を製造する場合、反応液の
注入圧によって容器本体がキャビティ内で動くことか
ら、容器本体を金型に固定する必要がある。このため、
容器本体に支持体を接着し、これにより容器本体を金型
に固定することが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、容器本
体と支持体との接着が強固に行われないと、支持体が接
着された容器本体を成形機まで搬送する際に、あるいは
金型にセットする際に、支持体が容器本体から剥がれ落
ちるおそれがあった。

【０００５】特に、ポリノルボルネン系樹脂成形品で
は、硬化反応時の反応熱による融着を利用してポリノル
ボルネン系樹脂との一体成形が行われる。したがって、
容器本体及び支持体には、ポリノルボルネン系樹脂との
融着性に富んだポリエチレンなどのポリオレフィン系樹
脂が多用されるが、ポリオレフィン系樹脂同士は接着し
難く、上述した問題が特に顕著であった。

【０００６】本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、挿入体を金型に強固に固定できる反応射出成形品の
製造方法を提供することを目的とする。

【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、本発明に係る反応射出成形品の製造方法は、粘着剤
を用いて金型の内面に支持体を固定し、前記支持体を介
して挿入体を前記金型内に固定した後、前記金型内に形
成されたキャビティ内に反応液を注入して塊状重合させ
る。

【０００８】本発明の反応射出成形品の製造方法では、
粘着剤を用いて金型の内面に支持体を固定し、この支持
体を介して挿入体を金型内に固定するので、挿入体を成
形機まで搬送する際や挿入体を金型にセットする際に、
支持体が外れることがなく、挿入体を強固に支持するこ
とができる。したがって、キャビティ寸法が適切な値と
なり、樹脂層の厚さも狙い通りとなった成形品を得るこ
とができる。

【０００９】本発明において、支持体の形状は目的に応
じた形状である限り特に限定されることはなく、支持体
を取り付けた位置において、挿入体と金型の内周面との
間隔が所定の寸法になるように、挿入体を金型に固定で
きればよい。ただし、支持体と挿入体との接触面積が小
さすぎると、反応液を注入する際の浮力、挿入体の自重
などによって生じる面圧が高くなり、接触部分で挿入体
が窪みやすくなるので、浮力の大きさ、支持体の取り付
け位置、支持体の取り付け個数、挿入体の材質および厚
さなどに応じて、挿入体と支持体との接触面積を考慮す
ることが好ましい。例えば、本発明に係る成形体として
容器を製造する場合において、内容量２００リットル、
厚さ４ｍｍの球状容器本体（挿入体）を金型に固定する
ときは、直径２０ｍｍ程度の円柱状支持体を用い、容器
本体の外周面に対し略均一に５０個程度当接するように
当該円柱状支持体を金型内に貼り付けることが好まし
い。

【００１０】支持体を介して挿入体を金型に固定する場
合、支持体の両底面、すなわち支持体が挿入体および金
型と接触するそれぞれの面は、それぞれ挿入体および金
型の面形状に応じた形状とすることがより好ましい。例
えば、球状容器本体を挿入体として固定する場合には、
支持体の一方の底面を容器本体外周の球面に応じた凹状
球面とし、他方の底面を金型内周の球面に応じた凸状球
面とする。

【００１１】本発明において、支持体を金型に貼り付け
る手段は特に限定されないが、粘着剤を用いることが好
ましい。接着剤により貼り付けると、成形品の離型が困
難となり、また離型しても成形品の表面に接着剤が残る
からである。粘着剤は、直接に支持体または金型に塗布
しても良いが、両面粘着テープを用いてもよい。粘着剤
や粘着テープは、粘着性が強く、かつ成形品の表面に粘
着跡が残らない材料を選択する。

【００１２】具体的な粘着剤としては、例えば、ニトリ
ルゴム、ブチルゴム、イソシアネートゴム、スチレン−
ブタジエン共重合体ゴム、スチレン−ブタジエンブロッ
ク共重合体ゴム、スチレン−イソプレンブロック共重合
体ゴム、シリコーンゴムなどの合成ゴム、天然ゴム、ア
ラビアゴム、酢酸ビニル、ポバールなどが例示される。

【００１３】なお、支持体の高さはキャビティの厚さで
あり、目的とする成形品の樹脂層の厚さとなるが、所定
の形状に形成された支持体を金型に強固に貼り付けるこ
とで、反応液の流入圧が高くても、当該支持体は挿入体
を強固に金型に固定するので、目標とする樹脂層の厚さ
を有する成形品を得ることができる。

【００１４】反応射出成形に用いる反応原液としては、
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、一般的成形条
件としては、反応原液温度は２０〜８０°Ｃ、反応原液
の粘性は、たとえば、３０°Ｃにおいて、５ｃｐｓ〜３
０００ｃｐｓ好ましくは１００ｃｐｓ〜１０００ｃｐｓ
程度である。

【００１５】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（成形品）を製造することも
できる。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。また、チタン酸カリウムや硫酸カルシウムなどのウ
ィスカーも挙げることができる。さらに、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。配合量は、特に制限はない
が、反応原液の全量に対して通常１０重量％以上、好ま
しくは２０〜６０重量％である。

【００１６】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。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（ＳＢ
Ｓ）、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（ＥＶ
Ａ）およびこれらの水素化物などがある。

【００１７】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。本発明では、反応射出成
形樹脂層は、反応射出成形（ＲＩＭ）法によって得られ
るポリノルボルネン系樹脂で構成されることが特に好ま
しい。特にエラストマーで改質されたノルボルネン系モ
ノマーの開環重合体で構成されたものが好ましい。

【００１８】エラストマーとしては、例えば、ポリブタ
ジエン、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（ＳＢ
Ｓ）、ポリイソプレン、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）などを挙げることが
できる。

【００１９】エラストマーの配合割合は、ノルボルネン
系モノマー１００重量部に対して、１〜２０重量部、好
ましくは２〜１５重量部である。エラストマーの配合割
合が少ないと、可撓性が低下する。逆に、エラストマー
の配合割合が多すぎると、ガラス転移温度が低下し、か
つ、強度が低下するので好ましくない。

【００２０】ノルボルネン系モノマーは、ジシクロペン
タジエンやジヒドロジシクロペンタジエン、テトラシク
ロドデセン、トリシクロペンタジエン等のノルボルネン
環を有するシクロオレフィンである。メタセシス触媒
は、六塩化タングステン、トリドデシルアンモニウムモ
リブデート、トリ（トリデシル）アンモニウムモリブデ
ート等の有機モリブデン酸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、有機モリブデン酸ア
ンモニウム塩が特に好ましい。

【００２１】活性剤（共触媒）としては、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、有機スズ化合物等が挙げられる。
反応射出成形の前準備として、ノルボルネン系モノマ
ー、メタセシス触媒および活性剤を主材とする反応射出
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
剤とよりなる液との安定な２液に分けて別の容器に入れ
ておく。

【００２２】反応射出成形に際しては、この２液を混合
し、次いで、この混合液を、挿入体が固定されている金
型のキャビティに注入し、キャビティ内で塊状重合し
て、挿入体にポリノルボルネン系樹脂層が一体的に形成
された成形品を得る。この反応射出成形は、挿入体を金
型内に予めインサートして行うので、インサート成形で
もある。

【００２３】反応射出成形に用いる金型は、必ずしも剛
性の高い高価な金型である必要はなく、金属製金型に限
らず、樹脂製金型、または単なる型枠を用いることがで
きる。ノルボルネン系樹脂の反応射出成形は、低粘度の
反応液を用い、比較的低温低圧で成形できるためであ
る。金型内は不活性ガスでシールし、重合反応に用いる
成分類は窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下で貯蔵し、
かつ操作することが好ましい。

【００２４】ノルボルネン系樹脂層を形成する場合の金
型温度は、十分にノルボルネン系樹脂の重合反応が維持
でき、かつ挿入体を構成する材料（例えばポリオレフィ
ン系樹脂）が熱変形しない温度範囲である。好ましくは
１０°Ｃ以上、より好ましくは３０°Ｃ以上、さらに好
ましくは５０°Ｃ以上、かつ好ましくは１５０°Ｃ以
下、より好ましくは１２０°Ｃ以下、さらに好ましくは
１００°Ｃ以下である。低すぎればノルボルネン系単量
体の重合反応が維持できず、高すぎれば、挿入体が変形
しやすいという問題を有する。挿入体が、例えばポリエ
チレンで構成されている場合は、好ましくは８０°Ｃ以
下、より好ましくは７０°Ｃ以下、さらに好ましくは６
０°Ｃ以下にする。金型圧力は通常０．１〜１００ｋｇ
／ｃｍ² の範囲である。重合時間は、適宜選択すればよ
いが、反応液の注入終了後、通常３０秒〜２０分であ
る。

【００２５】本発明において、支持体の材質は特に限定
されないが、たとえばポリエチレン、ポリプロピレンな
どのポリオレフィン系樹脂で構成される。本発明におい
て、挿入体の材質は特に限定されず、金属などでも良
い。ただし、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリ
オレフィン系樹脂で挿入体を構成することで、次の作用
効果が期待できる。

【００２６】ポリノルボルネン系樹脂との融着性に富ん
だポリオレフィン系樹脂からなる挿入体にポリノルボル
ネン系樹脂層を形成することにより、挿入体とポリノル
ボルネン系樹脂層とが強固に固着され、剥がれを防止す
ることができる。また、支持体をもポリオレフィン系樹
脂から構成した場合には、支持体とポリノルボルネン系
樹脂層との固着性も高まることになる。これに加えて、
ポリオレフィン系樹脂同士、すなわち支持体と挿入体と
の接着性は低いにも拘わらず、本発明では支持体を金型
に貼り付けているので、支持体の剥がれ落ちが防止で
き、特に効果が大きい。

【００２７】本発明のポリノルボルネン系樹脂成形品
は、特に限定されないが、たとえば挿入体を口部が形成
された中空容器本体で構成し、容器状とすることもでき
る。容器本体の形状や厚さは特に限定されないが、厚さ
が均一なことが好ましく、口部を除いて球形状であるこ
とがより好ましい。厚さを均一にすると容器全体の強度
にむらが少なくなり、また球形状とすると容器全体の強
度にむらが少ない他、内部からの圧力に対しても強くな
り、また最小の表面積で容量が大きくなる。

【００２８】ポリノルボルネン系樹脂層で被覆する場合
の容器本体の厚さは、ノルボルネン系モノマーの反応時
の重合熱で熱変形しないために、１ｍｍ以上、好ましく
は２ｍｍ以上、より好ましくは２．５ｍｍ以上とする。
また、容器本体の厚さが厚すぎると成形性が低下するこ
とから、７ｍｍ以下、好ましくは６ｍｍ以下、より好ま
しくは５ｍｍ以下とする。

【００２９】なお、容器本体の大きさも特に限定されな
いが、内容量は好ましくは３０リットル以上、より好ま
しくは５０リットル以上、好ましくは１０００リットル
以下、より好ましくは５００リットル以下にする。内容
量が小さすぎる場合は、容器本体の浮力も小さく、変形
しにくく、容器も比較的丈夫であり、ポリノルボルネン
系樹脂層の厚さが不均一でも使用上問題とならない場合
がある。ある程度以上の内容量を有する場合は、容器本
体の浮力が大きいため、変形しやすく、また、ポリノル
ボルネン系樹脂層の厚さが不均一であれば、強度にむら
が生じ、破損の原因となる場合がある。

【００３０】容器内を密封可能にする場合には、口部に
例えば金属ソケットを固定することが好ましいことがあ
るので、このような場合には容器本体に突出した口部を
設けておく。このような容器を製造する場合には、少な
くとも反応液をキャビティ内に注入する際に、容器本体
内に重りを入れておくことが好ましい。こうすること
で、反応液を注入した際に生じる浮力を受け止めて金型
への固定を維持すると共に、浮力および反応液の圧力差
が原因で発生する容器本体の変形を防止することができ
るからである。

【００３１】前記重りとしては、容器本体内部に荷重を
均一に付加することで重りの自重で容器本体が変形しな
いものが好ましく、また容器本体に出し入れ可能なこと
も必要となる。したがって、本発明に係る重りとしては
粉体や液体などが好ましい。重りとして粉体または液体
を用いる場合には、単に容器本体の浮上を防止するだけ
でなく、金型に注入された反応液の圧力差による変形を
も防止するために、内容量の５０％以上、好ましくは６
０％以上、より好ましくは７０％以上で、かつ１００％
以下の重りを容器本体に充填する。少なすぎると浮力な
どの影響によって容器本体が変形しやすくなるからであ
る。同様の理由から、比重が０．８以上、好ましくは
０．９以上で、かつ２．０以下、好ましくは１．５以
下、より好ましくは１．２以下の重りを用いる。なお、
重りとして粉体を用いた場合の比重は、粉体間の空間に
存在する空気などを含めた重りとしての実効上の比重を
いう。本発明に係る重りとしては粉体または液体以外の
ものも使用することができるが、入手および使用が簡単
でかつ廃棄処理も容易であることから特に水を用いるこ
とが好ましい。

【００３２】重りの温度は、好ましくは１０℃以上、よ
り好ましくは１５℃以上で、かつ好ましくは４０℃以
下、より好ましくは３５℃以下で用いる。重りの温度が
低すぎると、反応液の硬化反応の発熱が重りに吸収され
てしまい、反応の維持が困難となったり、反応時間がか
かる場合がある。逆に、重りの温度が高すぎると、反応
液の硬化反応の発熱と相俟って容器本体が温度上昇して
熱変形し易くなる。

【００３３】容器本体に重りを入れる場合、容器本体の
口部から重りが出ないようにする必要があるが、その手
段は特に限定されない。例えば、重りとして粉体や液体
を用いた場合などにおいては、口部が上方に位置するよ
うに金型に容器本体を設置することが好ましい。

【００３４】容器本体に重りを入れるタイミングとして
は、少なくとも反応液をキャビティ内に注入する前であ
れば特に限定されないが、容器本体を金型に固定する前
に重りを入れると容器本体の金型への固定操作性が低下
することから、容器本体を金型に固定した後金型を型締
めする前に、重りを入れることがより好ましい。

【００３５】また、浮力や反応液の注入による容器本体
の変形を防止する他の方法として、少なくとも反応液を
キャビティ内に注入する際に、容器本体の内部を加圧し
ても良い。こうすることで、浮力や反応液の圧力を受け
止め、これにより容器本体の変形を防止することができ
る。

【００３６】容器本体の内部を加圧する手段は特に限定
されないが、気体を封入することがより好ましい。容器
本体に気体を封入して加圧する場合の気体としては、容
器本体を侵食しないものであれば特に限定されない。入
手、取り扱いおよび廃棄処理が容易なことや安価である
ことを考慮すると、空気または窒素がより好ましい。容
器本体の内部は、ゲージ圧で、０．１０気圧以上、好ま
しくは０．１５気圧以上で、かつ好ましくは０．３０気
圧以下、より好ましくは０．２５気圧以下で加圧する。
内部圧が低すぎると、浮力や反応液の圧力を受け止める
ことが不充分となり容器本体の変形を防止することがで
きず、内部圧が高すぎると、容器本体が破損するおそれ
があるので、容器本体の強度に応じて加圧力を適切な値
に設定することが好ましい。

【００３７】容器本体に気体を封入して加圧するタイミ
ングとしては、少なくとも反応液をキャビティ内に注入
する際に加圧されていればよいので、注入前であれば特
に限定されない。また、容器本体に気体を封入して加圧
する場合には、容器本体の重量はさほど増加しないの
で、容器本体の金型への固定操作性に影響を与えること
は少なく、したがって反応液の注入前であれば、容器本
体を金型に固定する前でも、固定した後でも、何れでも
よい。

【００３８】容器本体に気体を封入するには、容器本体
の口部に設けられたソケットを利用し、ここに例えば逆
流防止弁を有する蓋を取り付けることで達成することが
できる。本発明で得られた成形品は、極めて破壊しにく
い高耐久性、高耐衝撃性、高耐薬品性の成形品である。
また、容器として適用した場合、容器内に貯蔵する液体
としては、純水、水道水、汚水、灯油、ガソリンなど、
容器本体を構成する樹脂を溶解しないものであれば特に
限定されない。また、浄化槽、水槽、池槽、埋設貯蔵槽
などの土中埋設用容器、タンクなどの地上設置用容器な
どのように、外力が加わって変形するおそれがある用途
や、内部に封入された物質の漏洩や内部への浸透を防止
する必要のある各種用途に好適に用いられる。具体的な
用途例としては、灯油用埋設貯蔵槽として用い、埋設場
所の地表を駐車場などとして利用することなどができ
る。灯油用埋設貯蔵槽のように、埋設した貯蔵槽に液体
などを貯蔵する場合、複数のソケットを取り付け、それ
らのソケットを取り付け、それらのソケットに液体流入
用カプラー、液体排出用カプラー、排気弁、入気弁など
を取り付けることにより、液体の収納、取り出しを容易
にしてもよい。ソケットを取り付ける代わりに、液体流
入用カプラー、一端にカプラーがつき他端は容器内の底
まで延長されたパイプ、排気弁、入気弁などを直接開口
に取り付けてもよい。さらに、本発明で得られた成形品
は、材料自体が耐荷重性に優れていることから、リブな
どの補強部の数を削減することができるので成形性も向
上する。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のポリノルボルネン
系樹脂成形品の製造方法を、図面に示す実施形態に基づ
き、詳細に説明する。図１および図２は本発明の製造方
法を説明するための断面図であって、成形品として球状
容器を構成した実施形態である。なお、図１（Ａ）およ
び図２（Ａ）は金型全体を示す断面図、図１（Ｂ）は支
持体を示す斜視図、図２（Ｂ）は反応樹脂の注入機を示
す要部断面図である。

【００４０】図３は上記実施形態に係る容器を示す斜視
図であって、（Ａ）は容器本体を示す斜視図、（Ｂ）は
容器本体にソケットを取り付けた状態を示す斜視図、
（Ｃ）は成形後の容器を示す斜視図、図４は図３に示す
実施形態に係る容器を示す断面図である。

【００４１】図３（Ｃ）に示す容器１０は、内部にある
容器本体１２と外部にある被覆層１４と容器本体の円筒
状の口部１２ａに取り付けられたソケット１６とを有
し、口部１２ａを有するように予め成形された容器本体
１２に、ソケット１６を取り付けた状態で、被覆層１４
を成形することにより、本実施形態に係る容器１０が構
成される。なお、円筒状の口部１２ａの中心軸の延長
に、容器本体１２の球状部分の中心がある。

【００４２】図３（Ｂ）に示す容器本体１２は、被覆層
１４を構成するポリノルボルネン系樹脂との融着性が良
好な、例えばポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリ
オレフィン系樹脂から構成され、ブロー成形法、回転成
形法などによって、厚さが均一な球形状に成形されてい
る。本実施形態のように、容器本体１２の形状を厚さが
均一な球形状とすることで、容器１０全体の強度にむら
が少なくなり、内部からの圧力に対しても強く、また最
小の表面積で容量が大きくなるという利点がある。

【００４３】容器本体１２には、容器１０内を密封可能
にするために、口部１２ａに金属ソケット１６が固定さ
れている。この金属ソケット１６は、容器本体１２の口
部１２ａの内径と略同一の外径に形成され、図３（Ｂ）
および図４に示すように、容器本体１２の口部１２ａに
その下部が挿入された状態で、紐状または帯状の針金や
バンドなどの圧締め具１８を容器本体１２の口部１２ａ
の外周に巻き付けることで圧締めされ、固定される。本
実施形態では、金属ソケット１６の下部は、容器本体１
２の口部１２ａに挿入されて圧締め具１８で固定される
とともに、金属ソケット１６の上部は、被覆層１４を構
成するポリノルボルネン系樹脂と接着して固定されるの
で、金属ソケット１６は容器１０から抜け落ち難くな
り、しかも金属ソケット１６の上部は被覆層１４と密着
しているのでシール性にも富むこととなる。

【００４４】なお、金属ソケット１６の内周面にはネジ
が形成されており、容器１０として用いる場合には、こ
のネジに螺合するネジを有する蓋（図示せず）などが取
り付けられ、容器１０内の密封性が確保される。本実施
形態では、被覆層１４に、緯度方向および経度方向にそ
れぞれ延在する補強用リブ１４ａが形成されている。な
お、緯度方向、経度方向というのは、円筒状の口部１２
ａの中心軸を回転軸と見た場合の緯度方向、経度方向を
いう。経度方向のリブ１４ａは、等間隔に存在している
ことが好ましい。後述のようにリブ１４ａの一部で脚部
を形成する場合は、経度方向のリブ１４ａは３つ以上必
要であり、好ましくは４つ以上必要である。しかし、多
すぎると成形が困難になり、１０以下が好ましい。図３
（Ｃ）に示す容器１０は経度方向のリブ１４ａを９０°
間隔で４つ有している。また、容器１０は、緯度方向の
リブ１４ａは、赤道部分にひとつ有している。この補強
用リブ１４ａは容器１０の剛性を高める機能の他、経度
方向に延在する補強用リブ１４ａの下端によって脚部１
４ｂが形成され、容器１０を着座させる機能を有してい
る。図３（Ｃ）、図４に示す容器１０では回転軸に直交
し、かつ容器１０の球状部分の表面と接する面で補強用
リブ１４ａを切断した形状によって、脚部１４ｂが形成
されている。本実施形態では、被覆層１４の一般面の厚
さｔは、特に限定されないが、薄すぎると容器１０が破
損しやすいので、２．５ｍｍ以上、好ましくは３ｍｍ以
上、より好ましくは３．５ｍｍ以上とする。また、被覆
層１４の厚さｔが厚すぎると成形性が低下して時間がか
かることから、７ｍｍ以下、好ましくは６ｍｍ以下、よ
り好ましくは５ｍｍ以下とする。一方、リブ１４ａの高
さＨは、好ましくは厚さｔの１００〜１２００％であ
り、リブ１４ａの幅は、好ましくは厚さｔの５０〜２５
０％である。ただし、リブ１４ａの一部が前述の脚部１
４ｂを構成する場合、脚部を構成する部分は、設置安定
性を向上させるために、この範囲を外れてもよい。な
お、前述のリブ１４ａの幅は根元部分の幅であり、リブ
の先端はその幅よりも狭くなっていてもよい。

【００４５】本実施形態では、被覆層１４を、エラスト
マーで改質されたノルボルネン系モノマーの開環重合体
で構成してある。被覆層１４を、反応射出成形法により
得られるポリノルボルネン系樹脂で構成することで、成
形時の材料の粘性が著しく低いという材料的特徴を利用
して、容器本体１２を良好に被覆成形し、一体成形し易
いという利点を有する。

【００４６】次に製造方法について説明する。まず、ブ
ロー成形法や回転成形法により、図３（Ａ）に示すよう
な容器本体１２を成形し、その口部１２ａに金属ソケッ
ト１６の下部を挿入して圧締め具１８により固定する。

【００４７】また、この容器本体１２を金型３０，３２
に固定するために、図１（Ｂ）に示すような円筒状に形
成されたポリオレフィン製支持体２０を、図１（Ａ）に
示すように金型３０，３２の内周面に略等間隔で接着す
る。この支持体２０は、支持体２０を取り付けた位置に
おいて、容器本体１２の外周面と金型３０，３２の内周
面との間隔（すなわち、キャビティＣの隙間）が所定の
寸法になるように、容器本体１２を金型３０，３２に固
定するものである。支持体２０と容器本体１２との接触
面積が小さすぎると、反応液を注入する際の浮力、容器
本体１２の自重、容器本体１２に充填された重りＷの自
重などによって生じる面圧が高くなり、接触部分で容器
本体１２が窪みやすくなるので、浮力の大きさ、支持体
２０の取り付け位置、支持体２０の取り付け個数、容器
本体１２の材質および厚さなどに応じて、容器本体１２
と支持体２０との接触面積が考慮されている。例えば、
本実施形態では、内容量２００リットル、厚さ４ｍｍの
球状容器本体１２を金型３０，３２に固定する場合に、
直径２０ｍｍ程度の円柱状支持体２０を用い、容器本体
１２の外周面に略均一に当接するように金型３０，３２
の内周面に５０個程度配置する。

【００４８】また、支持体２０の底面、すなわち支持体
２０が容器本体１２および金型３０，３２と接触する面
は、それぞれ容器本体１２および金型３０，３２の面形
状に応じた形状とされている。すなわち、本実施形態で
は、支持体２０の一方の底面を容器本体１２外周の球面
に応じた凹状球面とし、他方の底面を金型３０，３２内
周の球面に応じた凸状球面としている。このような支持
体２０を容器本体１２に取り付ける手段は特に限定され
ないが、粘着剤によることが好ましい。粘着剤として
は、液状の粘着剤でも良いが、両面粘着テープを用いて
もよい。粘着剤としては、金型３０，３２への粘着性が
高く、糊残りの少ない材料を選択する。本実施形態で
は、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体
製の粘着剤が塗布された両面粘着テープを用いる。

【００４９】なお、支持体２０の高さはキャビティＣの
厚さであり、目的とする容器１０の被覆層１４の厚さと
なるが、所定の形状に形成された支持体２０を容器本体
１２に強固に取り付けることで、反応液の流入によって
も当該支持体２０は容器本体１２を強固に金型３０，３
２に固定するので、目標とする被覆層１４の厚さを有す
る容器１０を得ることができる。

【００５０】このような支持体２０を金型３０，３２の
内周面に粘着した後、容器本体１２を金型３０，３２に
セットするが、セットの前またはセット後に、容器本体
１２内に水Ｗを充填する。容器本体１２内に充填する水
Ｗの量は、単に容器本体１２の浮上を防止するだけでな
く、金型３０，３２に注入された反応液の圧力差による
変形をも防止するために、内容量の５０％以上、好まし
くは６０％以上、より好ましくは７０％以上で、かつ１
００％以下とする。また、水温は、好ましくは１０℃以
上、より好ましくは１５℃以上で、かつ好ましくは４０
℃以下、より好ましくは３５℃以下とする。水温が低す
ぎると、反応液の硬化反応の発熱が重りに吸収されてし
まい、反応の維持が困難となったり、反応時間がかかる
場合がある。逆に、水温が高すぎると、反応液の硬化反
応の発熱と相俟って容器本体１２が温度上昇して熱変形
し易くなる。

【００５１】図１および図２に示すように、本実施形態
における成形装置は、上型３０と下型３２とを有し、こ
れらが相対的に接近離反可能に設けられている。上型３
０および下型３２のそれぞれには、容器１０の外周面、
すなわち被覆層１４の外周面の形状に応じた成形面が形
成されており、図１（Ａ）に示すように支持体２０を上
型３０および下型３２の内周面に粘着した後、容器本体
１２を金型３０，３２内にセットすると、図２（Ａ）に
示すように、支持体２０の高さ分だけの隙間、すなわち
キャビティＣが形成されることになる。金型３０，３２
の一方（図１（Ａ）においては下型３２）には、反応液
をキャビティＣに注入するための注入口３４が形成され
ており、この注入口３４にミキサー４０が設けられてい
る。

【００５２】ミキサー４０は、反応液Ａと反応液Ｂとを
混合して吐出するもので、中央に進退ロッド４２を有し
ている。そして、図２（Ａ）に示す注入前の状態では、
進退ロッド４２が前進することにより、反応液Ａおよび
反応液Ｂはそれぞれ循環閉回路を循環し、混合されるこ
とはないが、図２（Ｂ）に示す注入時には、進退ロッド
４２が後退することにより、反応液Ａと反応液Ｂとがミ
キサー４０内で混合し、注入口３４を介してキャビティ
Ｃに充填される。

【００５３】本実施形態では、被覆層１４をポリノルボ
ルネン系樹脂から構成するために、反応液Ａとしてノル
ボルネン系モノマーとメタセシス触媒とよりなる液を用
い、反応液Ｂとして前記のノルボルネン系モノマーと活
性剤とよりなる液を用いた。このような反応射出成形法
によってキャビティＣ内でノルボルネン系モノマーを塊
状重合させると、図３（Ｃ）に示すような容器１０を得
ることができる。このとき、容器本体１２を金型３０，
３２に固定するために、支持体２０を金型３０，３２側
に粘着しているので、容器本体１２を成形機まで搬送す
る際や、容器本体１２を金型３０，３２にセットする際
には、当該支持体２０が剥がれ落ちることはなく、した
がって、容器本体１２が金型３０，３２内に強固に固定
された状態で成形を行うことができる。その結果、被覆
層１４の厚さが均一な容器１０を得ることができる。

【００５４】また、少なくとも反応液をキャビティＣ内
に注入する際に容器本体１２内に水Ｗ、すなわち重りが
入っているので、反応液を注入した際に生じる浮力を受
け止めて金型３０，３２への固定を維持するとともに、
前記浮力および反応液の圧力差が原因で発生する容器本
体１２の変形を防止することができる。その結果、被覆
層１４の厚さが均一な容器１０を得ることができる。

【００５５】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、補強用リブ１４ａの形状およ
び形成数は、上述した実施形態に限定されず、種々に改
変することができ、必要に応じて省略してもよい。ま
た、容器１０の断面形状および寸法は、特に限定され
ず、種々に改変することができる。

【００５６】さらに、挿入体としては、容器形状に限ら
ず、平板状、曲板状、ブロック状のものなど、どの様な
形状のものでも良い。また、挿入体は、必ずしも全ての
部分が反応射出成形樹脂層で被覆される必要はなく、挿
入体の一部が外部に露出していても良い。

【００５７】さらにまた、挿入体の材質としては、特に
限定されず、樹脂以外に、金属、セラミックなどでも良
い。

【００５８】

【実施例】以下、本発明を、さらに具体的な実施例に基
づき説明するが、本発明は、これら実施例に限定されな
い。実施例１ 本実施例では、まず最初に、図５に示す、厚さ７ｍｍ、
縦横それぞれ８２ｍｍの鉄板からなる挿入体１２を作製
した。この挿入体１２は、金属製である。

【００５９】また、高さ４ｍｍ、直径７ｍｍの円柱状の
ポリエチレン製支持体２０を１８個用意し、これらを両
面粘着テープ（ボンドテープ ＢＴ−１２、住友スリー
エム社製）を用いて、図５に示す深さ１５ｍｍ、縦横そ
れぞれ１００ｍｍのキャビティを持つ平板成形用金型３
０，３２に貼り付けた。

【００６０】そして、この挿入体１２を金型３０，３２
にセットし、上型３０および下型３２を型締めした。反
応液の注入口およびキャビティのエアー抜き孔を除く
と、キャビティは密閉されており、挿入体１２の外周面
と金型３０，３２の内周面との間隔は４ｍｍとなってい
る。

【００６１】反応樹脂原液の調整は以下のように行っ
た。すなわち、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰ）８５％
と非対称型シクロペンタジエン三量体１５％とからなる
ノルボルネン系モノマーを用い、これにスチレン−イソ
プレン−スチレンブロック共重合体（クレイトン１１７
０、シェル社製）を５％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
％溶解させ、これを２つの容器に入れ、一方にはモノマ
ーに対しジエチルアルミニウムクロリド（ＤＥＡＣ）を
４０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、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）。

【００６２】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４０に送液し、
次いで、金型の注入口から挿入体１２がセットされたキ
ャビティに、金型温度５５℃および注入圧力（２．０）
Ｋｇ／ｃｍ² 以下で注入した。金型３０，３２内で１０
分間反応を行なった。

【００６３】その後、金型３０，３２を開いて成形品を
取り出し、表面の両面粘着テープを剥がして、挿入体１
２の外周面にポリノルボルネン系樹脂層が形成された厚
さ１５ｍｍ、縦横それぞれ１００ｍｍの成形品を得た。
この成形品につき、ポリエチレンが表面に露出している
位置を観察したところ、支持体２０が移動しなかったこ
とが確認された。

【００６４】比較例１ 支持体２０を金型３０，３２と挿入体１２との間に単に
挟み込んで、挿入体１２を金型３０，３２に固定した以
外は、上記実施例１と同様にして、成形品を製作した。
成形品は都合３個作製した。

【００６５】この成形品につき、ポリエチレンが表面に
露出している位置を観察したところ、３個の何れも支持
体２０が移動しており、３個のうち１個の成形品につい
ては、重心が中心になく、したがって挿入体１２も成形
中に移動したことが確認された。

【００６６】実施例２ ５００ｍｍ×３００ｍｍ×３０ｍｍの平板成形用金型
に、直径２０ｍｍ厚さ１０ｍｍのポリエチレン製支持体
２０を、上下４隅に都合１６個、両面粘着テープ（ボン
ドテープ ＢＴ−１２、住友スリーエム社製）を用いて
貼り付けた。この金型３０，３２に、４８０ｍｍ×２８
０ｍｍ×１０ｍｍの鉄製の挿入体１２をセットした。

【００６７】一方、ジシクロペンタジエン（ＤＣＰ）９
０％とシクロペンタジエン３量体（非対称型３量体）１
０％からなるノルボルネン系モノマーを２つの容器に入
れ、一方にはモノマーに対しジエチルアルミニウムクロ
リド（ＤＥＡＣ）を４０モル濃度、１，３−ジクロロ−
２−プロパノール（ｄＣＰｒＯＨ）４８ミリモル濃度に
なるように添加した（Ａ液）。他方には、モノマーに対
しトリ（トリドデシル）アンモニウムモリブデートを１
０ミリモル濃度になるように添加した（Ｂ液）。

【００６８】前記金型３０，３２を型内に貫通した温調
配管に温水を流すことにより金型の温度を約５０℃に上
げ、キャビティにＡ液およびＢ液の同容量を反応射出成
形機により混合、注入し、約５分程度経過したのち、金
型から成形品を取り出した。取り出した成形品を観察し
たところ、支持体の脱離もなく、挿入体が所定の位置に
あることが超音波探傷機により確認された。

【００６９】比較例２ 直径２０ｍｍ厚さ１０ｍｍのポリエチレン製支持体を鉄
製挿入体の４隅に都合１６個、両面粘着テープ（ボンド
テープ ＢＴ−１２、住友スリーエム社製）を用いて貼
り付けた以外は、上記実施例２と同様の成形を行った。

【００７０】金型から取り出した成形品を観察したとこ
ろ、一部の支持体が挿入体から剥がれ落ち、挿入体が所
定の位置にないことが超音波探傷機により確認された。

【００７１】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の反応
射出成形品の製造方法によれば、挿入体を成形機まで搬
送する際や挿入体を金型にセットする際に、支持体が外
れることがなく、挿入体を強固に支持することができ
る。したがって、キャビティ寸法が適切な値となり、反
応射出成形樹脂層の厚さも狙い通りとなった成形品を得
ることができる。

【００７２】また、樹脂層をポリノルボルネン形樹脂で
構成すると共に、挿入体をポリノルボルネン系樹脂との
融着性に富んだポリオレフィン系樹脂から構成すること
で、挿入体とポリノルボルネン系樹脂層とが強固に固着
され剥がれを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施形態に係る容器の製造方
法を説明するための図であって、（Ａ）は金型全体を示
す断面図、（Ｂ）は支持体を示す斜視図である。

【図２】図２は本発明の一実施形態に係る容器の製造方
法を説明するための図であって、（Ａ）は金型全体を示
す断面図、（Ｂ）は反応樹脂のミキサーを示す要部断面
図である。

【図３】図３は本発明の一実施形態に係る容器を示す斜
視図であって、（Ａ）は容器本体を示す斜視図、（Ｂ）
は容器本体にソケットを取り付けた状態を示す斜視図、
（Ｃ）は容器を示す斜視図である。

【図４】図４は図３に示す実施の形態に係る容器を示す
断面図である。

【図５】図５は本発明の実施例に係る金型を示す分解斜
視図である。

【符号の説明】

１０… 容器（成形品） １２… 容器本体（挿入体） １４… 被覆層（反応射出成形樹脂層） ２０… 支持体 ３０… 上型（金型） ３２… 下型（金型） Ｃ… キャビティ Ｗ… 水（重り）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粘着剤を用いて金型の内面に支持体を固
   定し、前記支持体を介して挿入体を前記金型内に固定し
   た後、前記金型内に形成されたキャビティ内に反応液を
   注入して塊状重合させる反応射出成形品の製造方法。