JPH10296775A - 巻線コイル内蔵反応射出成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 巻線コイルが成形体の内部に埋め込まれる成
形体を反応射出成形により成形する場合でも、巻線コイ
ルと樹脂との密着が良好であり、しかも一定品質の反応
射出成形体を製造することができる巻線コイル内蔵反応
射出成形体の製造方法を提供すること。 【解決手段】 金型２，３の内部に、巻線コイル１０を
配置し、金型２，３を閉じた状態で、外部から巻線コイ
ル１０を電磁誘導加熱により加熱しながら、金型２，３
のキャビティ４内で反応射出成形を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、巻線コイル内蔵反
応射出成形体の製造方法に係り、さらに詳しくは、巻線
コイルの全部または一部が埋め込まれて成る成形体を反
応射出成形により形成するための巻線コイル内蔵反応射
出成形体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】反応射出成形（以下、ＲＩＭとも言う）
法は、二つの反応原液をミキシングチャンバで混合して
金型のキャビティに送り込み、金型内で反応させつつ射
出成形を行う製法である。このＲＩＭ法は、ノルボルネ
ン系単量体から重合体（成形体）を成形する場合などに
好適に用いられている。

【０００３】このようなＲＩＭ法により、たとえば金属
で構成された巻線コイルの全部または一部が成形体に埋
め込まれている成形体を成形しようとする場合には、金
型内に、巻線コイルを配置し、必要に応じて、その一部
を金型の外部に露出するようにし、金型内で反応射出成
形を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
反応射出成形では、巻線コイル付近での反応熱を巻線コ
イルが吸収してしまい、樹脂が十分に硬化することがで
きず、巻線コイルと樹脂とが密着しないため、成形体の
特性が不安定になることがあった。

【０００５】このような不都合を防止するために、巻線
コイルを予め加熱しておき、金型内に配置する方法が採
用されることがある。

【０００６】しかしながら、このような方法では、加熱
の程度を一定にすることが困難であったり、また、加熱
後、ある程度以上時間が経過してから成形すると、巻線
コイルが冷却されてしまい、効果がなくなるという課題
を有している。また、加熱後の時間を一定にしなけれ
ば、金属巻線コイルの温度がバラバラになるため、一定
品質の成形体が得られないという課題も有している。

【０００７】なお、特開昭４９−６３，９５３号公報に
示すように、硬化樹脂の成形時に、金属巻線コイルに通
電して発熱させる方法は提案されているが、この方法
は、巻線コイルの一部が金型の外部に露出している場合
にしか、適用されないという課題を有している。

【０００８】特に、反応射出成形においては、反応を良
好に促進させると共に、反応熱により温度が上がり過ぎ
ないように注意する必要があり、良質の成形体を得るた
めには、金型内の温度を適正に保つことが重要であっ
た。ところが、従来の方法では、巻線コイルへの熱伝達
により、巻線コイル付近での樹脂の反応熱が奪われてし
まい、樹脂が十分に硬化することができず、巻線コイル
と樹脂とが密着しないため、成形体の特性が不安定にな
ることがあった。

【０００９】本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、巻線コイルが成形体の内部に埋め込まれる成形体を
反応射出成形により成形する場合でも、巻線コイルと樹
脂との密着が良好であり、しかも一定品質の反応射出成
形体を製造することができる巻線コイル内蔵反応射出成
形体の製造方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る巻線コイル内蔵反応射出成形体の製造
方法は、金型の内部に、巻線コイルを配置し、金型を閉
じた状態で、金型外部から巻線コイルを電磁誘導加熱し
ながら、金型のキャビティ内で反応射出成形を行うこと
を特徴とする。

【００１１】（反応射出成形）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２０〜８
０°Ｃ、反応原液の粘性は、たとえば、３０°Ｃにおい
て、５ｃｐｓ〜３０００ｃｐｓ好ましくは１００ｃｐｓ
〜１０００ｃｐｓ程度である。

【００１２】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
ることにより強化重合体（成形体）を製造することがで
きる。

【００１３】補強材としては、例えば、ガラス繊維、ア
ラミド繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ポリプロピ
レン繊維、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。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。補強材
の配合量は、特に制限はないが、単量体全重量を１００
重量％として、通常１０重量％以上、好ましくは２０〜
６０重量％である。

【００１４】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、得られる重合体の特
性を改質することができる。

【００１５】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、タルク、炭酸カル
シウム、水酸化アルミニウム、雲母、チタン酸カリウ
ム、硫酸カルシウム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。

【００１６】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。

【００１７】反応射出成形に用いる金型は、必ずしも金
属製ではなく、磁気を遮蔽せず、耐熱性のある材質で構
成されることが好ましく、特に限定されないが、たとえ
ばテフロン、ポリエステル、エポキシ、砂、木材、セラ
ミック、ジシクロペンタジエンの反応射出成形型などを
例示することができる。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、必ずしも
剛性の高い高価な金型を用いる必要はない。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。

【００１８】金型温度は、好ましくは、１０〜１５０
℃、より好ましくは、３０〜１２０℃、さらに好ましく
は、５０〜１００℃である。金型の温度制御は、金型内
に熱媒体用の通路を設け、熱媒体を流通させることなど
により行うことができる。金型圧力は通常０〜１００Ｋ
ｇ／ｃｍ² の範囲である。重合時間は、適宜選択すれば
良いが、通常、反応液の注入終了後、３０秒〜２０分、
好ましくは、５分以下である。

【００１９】（巻線コイル）本発明では、巻線コイルと
しては、たとえば磁気浮上式鉄道に用いられる巻線コイ
ルが用いられる。磁気浮上式鉄道に用いられる巻線コイ
ルは、導電線材を巻き回した鉄心のない空芯コイルであ
り、線材は通常、絶縁材料などで被覆して絶縁被覆線材
として使用する。巻線コイルに用いられる導電線材の具
体例としては、アルミニウム、銅、鉄、ニッケル、金、
銀などの一般的な磁性体金属及びその混合物が材料とし
てあげられ、巻線コイルは、コスト低減、軽量化、加工
性などの理由により、アルミニウムが好ましい。

【００２０】また、導電線材の断面形状は、多角形、円
形等があげられるが、加工性から矩形が好ましく、矩形
の幅１ｍｍ以上２０ｍｍ以内、好ましくは３ｍｍ以上１
０ｍｍ以内、厚さ１ｍｍ以上２０ｍｍ以内、好ましくは
３ｍｍ以上１０ｍｍ以内である。

【００２１】絶縁被覆線材の例としては、エポキシ粉体
塗装平角線、ポリエチレン粉体塗装平角線、紙巻平角
線、ノーメックス巻平角線、カプトン巻平角線、集成マ
イカ巻平角線、ガラス巻線平角線、平角ホルマール線等
があげられ、ノルボルネン系単量体の塊状開環重合反応
を阻害しないこと及びその加工性からエポキシ粉体塗装
平角線が特に好ましい。

【００２２】絶縁被覆線材の被覆厚さは、０．０１ｍｍ
以上１ｍｍ以内、好ましくは０．０３ｍｍ以上０．５ｍ
ｍ以内、更に好ましくは０．０５ｍｍ以上０．１ｍｍ以
内である。

【００２３】（電磁誘導加熱）本発明において、金型の
外部から巻線コイルを電磁誘導加熱するための磁力の強
さや周波数などは、巻線コイルの大きさや材質等に応じ
て決定される。電磁誘導加熱を行うための装置として
は、磁界の強さや向きを変化させることができるもので
あれば特に限定されないが、たとえば高周波磁界発生装
置などを用いることができる。

【００２４】磁気を遮蔽しない材質から成る金型の外部
から磁力波（強さまたは向きが変化する磁界）を加える
ことで、金型の内部に配置された巻線コイルに渦電流な
どが流れ、電磁誘導加熱される。巻線コイルの温度は、
好ましくは、１０〜１５０℃、より好ましくは、３０〜
１２０℃、さらに好ましくは、５０〜１００℃程度の温
度になるように加熱されることが望ましい。この電磁誘
導加熱は、反応射出成形において、冷却工程の前まで行
われることが好ましい。

【００２５】なお、本発明では、金型内に巻線コイルを
配置する前に、巻線コイルをバーナーなどで所定温度に
加熱しても良い。

【００２６】（発明の作用）本発明に係る巻線コイル内
蔵反応射出成形体の製造方法では、反応射出成形時にお
いて、金型のみでなく、金型内に挿入された巻線コイル
も加熱するため、巻線コイルと接する部分での反応も良
好に進み、巻線コイルと樹脂との密着性が良好になる。
また、金型を閉じた後でも、巻線コイルを加熱すること
が可能になることから、常に一定品質の反応射出成形体
を得ることができる。さらに、本発明では、非接触方式
で巻線コイルを加熱することになることから、巻線コイ
ルが成形体の内部に完全に埋め込まれたタイプの成形体
でも、巻線コイルと樹脂との密着性を良好に保つことが
できる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る巻線コイル内
蔵反応射出成形体の製造方法を、図面に示す実施形態に
基づき、詳細に説明する。

【００２８】図１は本発明の一実施形態に係る巻線コイ
ル内蔵反応射出成形体の製造方法を示す概略図、図２は
本発明に係る方法により得られる巻線コイル内蔵反応射
出成形体の一例を示す概略斜視図である。

【００２９】図２に示すように、本実施形態では、巻線
コイル内蔵反応射出成形体の製造方法として、磁気浮上
式鉄道用地上コイルとして用いられる巻線コイル内蔵パ
ネル３０を製造する方法について説明する。

【００３０】図１に示すように、本実施形態で用いる金
型は、上金型３と下金型２とを有し、それらの割面相互
が組み合わされることにより、内部にパネル状のキャビ
ティ４が形成されるようになっている。

【００３１】本実施形態では、上金型３と下金型２と
は、同一形状および構造である。

【００３２】本実施形態の下金型２および上金型３と
は、たとえばテフロン、ポリエステル、エポキシ、砂、
木材、セラミック、ジシクロペンタジエンの反応射出成
形型などの磁気を遮蔽しない材料で構成される。これら
金型２，３には、図示省略してあるが、熱媒体が流通す
るための通路が形成してあり、金型２，３の温度調節が
可能になっている。

【００３３】金型２，３の周囲（全周または一部）に
は、図１に示すように、金型２，３を閉じた状態で、金
型２，３の外部から巻線コイル１０を電磁誘導加熱を行
うための高周波磁界発生装置２０が設置してある。この
高周波磁界発生装置２０は、上金型３および下金型２の
それぞれに取り付けても良いし、これら金型２，３とは
別の部分に装着しても良い。いずれにしても、高周波磁
界発生装置２０は、金型２，３の周囲の全周または一部
に配置する。高周波磁界発生装置２０は、たとえば巻線
コイルが巻回してある電磁石などで構成してあり、高周
波磁界を発生するようになっている。

【００３４】図１に示す巻線コイル１０は、本実施形態
では、反応射出成形体樹脂と線膨張係数が略同等である
アルミニウムなどの金属線材で構成され、金属線材を矩
形あるいはレーストラック形状に横５０ｍｍ以上１００
０ｍｍ以内、好ましくは１００ｍｍ以上８００ｍｍ以
内、より好ましくは２００ｍｍ以上３００ｍｍ以内、縦
５０ｍｍ以上５００ｍｍ以内、好ましくは１００ｍｍ以
上４００ｍｍ以内、より好ましくは２００ｍｍ以上３０
０ｍｍ以内の巻き型に、1巻以上５０巻以内、好ましく
は５巻以上３０巻以内、より好ましくは１０巻以上２０
巻以内巻き回したものをそのまま、あるいは、２段以上
１０段以内重ねたものを、０．１ｍｍ以上３ｍｍ以内、
好ましくは０．５ｍｍ以上２ｍｍ以内の距離をもって、
２組重ねることにより得られる単位コイルを８の字状に
繋げた形状を有する。

【００３５】金属線材の断面形状は、本実施形態では、
加工性から矩形が採用され、矩形の幅１ｍｍ以上２０ｍ
ｍ以内、好ましくは３ｍｍ以上１０ｍｍ以内、厚さ１ｍ
ｍ以上２０ｍｍ以内、好ましくは３ｍｍ以上１０ｍｍ以
内である。

【００３６】本実施形態の巻線コイル１０は、図１に示
すように、金型２，３の内部に完全に入り込むように配
置される。ただし、巻線コイル１０の端子３４は、金型
の外部に露出するように金型に取り付ける。

【００３７】反応射出成形に際しては、まず、下金型２
と上金型３との間に、巻線コイル１０を配置し、スペー
サなどで巻線コイル１０と金型内周面との間に隙間をも
たせる。また、金型内に巻線コイル１０を配置する前
に、巻線コイル１０を、オーブンなどで５０〜１００°
Ｃ程度に加熱しておくことが好ましい。

【００３８】次に、金型２，３の割面を合わせ、図示省
略してある注入口からキャビティ４内に反応原液を注入
する。金型２，３の型締めと同時に、またはその後か
ら、図１に示す高周波磁界発生装置２０を駆動し、金型
２，３の内部の巻線コイル１０へ高周波磁界を印加す
る。巻線コイル１０は、金属線材で構成してあることか
ら、高周波磁界が照射されると、渦電流が生じ、巻線コ
イル１０が加熱される。高周波磁界の最大磁束密度や周
波数などに応じて、巻線コイル１０の加熱温度が調節さ
れる。巻線コイル１０は、好ましくは、１０〜１５０
℃、より好ましくは、３０〜１２０℃、さらに好ましく
は、５０〜１００℃程度の温度になるように加熱される
ことが望ましい。

【００３９】（ノルボルネン系単量体）反応射出成形
が、ノルボルネン系単量体を用いた反応射出成形である
場合には、本実施形態において使用する単量体は、ノル
ボルネン環を有するものであればいずれでも良いが、耐
熱性に優れた成形体が得られることから、三環体以上の
多環ノルボルネン系単量体を用いることが好ましい。

【００４０】ノルボルネン系単量体の具体例としては、
ノルボルネン、ノルボルナジエン等の二環体；ジシクロ
ペンタジエン、ジヒドロジシクロペンタジエン等の三環
体；テトラシクロドデセン等の四環体；トリシクロペン
タジエン等の五環体；テトラシクロペンタジエン等の七
環体；これらのメチル、エチル、プロピル、ブチルなど
のアルキル、ビニル等のアルケニル、エチリデン等のア
ルキリデン、フェニル、トリル、ナフチル等のアリール
等の置換体；更にこれらのエステル基、エーテル基、シ
アノ基、ハロゲン原子などの極性基を有する置換体など
が例示される。これらの単量体は、１種以上を組み合わ
せて用いても良い。入手が容易であり、反応性に優れ、
得られる樹脂成形体の耐熱性に優れる点から、三環体、
四環体、あるいは五環体の単量体が好ましい。

【００４１】また、生成する開環重合体は熱硬化型とす
ることが好ましく、そのためには、上記ノルボルネン系
単量体の中でも、ジシクロペンタジエン、トリシクロペ
ンタジエン、テトラシクペンタジエン等の反応性の二重
結合を二個以上有する架橋性単量体を少なくとも含むも
のが用いられる。全ノルボルネン系単量体中の架橋性単
量体の割合は、通常、２〜３０重量％である。

【００４２】なお、本発明の目的を損なわない範囲で、
ノルボルネン系単量体と開環共重合し得るシクロブテ
ン、シクロペンテン、シクロペンタジエン、シクロオク
テン、シクロドデセン等の単環シクロオレフィン等を、
コモノマーとして用いても良い。

【００４３】（メタセシス触媒）本発明においてノルボ
ルネン系単量体を重合するのに好適に用いられる触媒
は、メタセシス触媒である。メタセシス触媒は、ＲＩＭ
法でノルボルネン系単量体を開環重合できるものであれ
ば特に限定されず、公知のもので良い。例えば、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、アンモニウム酸等のモリブデン酸有
機アンモニウム塩等が用いられる。

【００４４】メタセシス触媒の使用量は、反応液全体で
使用する単量体１モルに対し、通常、０．０１ミリモル
以上、好ましくは０．１ミリモル以上、５０ミリモル以
下、好ましくは２０ミリモル以下である。メタセシス触
媒の使用量が少なすぎると重合活性が低すぎて反応に時
間がかかるため生産効率が悪く、使用量が多すぎると反
応が激しすぎるため型内に十分に充填される前に硬化し
たり、触媒が析出し易くなり均質に保存することが困難
になる。メタセシス触媒は、通常、単量体に溶解して用
いるが、ＲＩＭ法による成形体の性質を本質的に損なわ
れない範囲であれば、少量の溶剤に懸濁させ溶解させた
上で、単量体と混合することにより、析出しにくくした
り、溶解性を高めて用いても良い。

【００４５】（活性剤および活性調節剤）本発明におい
ては、メタセシス共触媒とも言われる活性剤をメタセシ
ス触媒と共に用いてＲＩＭ成形を行う。活性剤はＲＩＭ
法でノルボルネン系単量体を開環重合できるメタセシス
触媒を活性化できるものであれば特に限定されず、公知
のもので良い。例えば、特開昭５８−１２７７２８号公
報、特開平４−２２６１２４号公報、特開昭５８−１２
９０１３号公報および特開平６−１４５２４７号公報に
示すように、アルキルアルミニウム、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、アリールアルキルアルミニウムハライドなどの有機
アルミニウム合金、有機スズ化合物などが挙げられる。
これらの活性剤は、それぞれ単独でまたは二種以上を組
み合わせて用いられる。

【００４６】活性剤の使用量は、特に限定されないが、
通常、反応液全体で使用するメタセシス触媒１モルに対
して、０．１モル以上、好ましくは１モル以上、かつ１
００モル以下、好ましくは１０モル以下である。活性剤
を用いないか、または活性剤の使用量が少なすぎると、
重合活性が低すぎて反応に時間がかかるため生産効率が
悪くなる。また逆に、使用量が多すぎると、反応が激し
すぎるため型内に十分に充填される前に硬化することが
ある。活性剤は、単量体に溶解して用いるが、ＲＩＭ法
による成形体の性質を本質的に損なわない範囲であれ
ば、少量の溶剤に懸濁させた上で、単量体と混合するこ
とにより、析出しにくくしたり、溶解性を高めて用いて
も良い。

【００４７】本発明においては、一般に、上記活性剤に
活性調節剤を併用する。活性調節剤を併用することによ
って、反応速度や、反応液の混合から反応開始までの時
間、反応活性などを変化させることができる。

【００４８】活性調節剤としては、メタセシス触媒を還
元する作用を持つ化合物などが用いられ、活性調節剤と
しては、アルコール類、ハロアルコール類、エステル
類、エーテル類、ニトリル類などが例示される。この中
で、たとえばアルコール類の具体例としては、ｎ−プロ
パノール、ｎ−ブタノール、ｎ−ヘキサノール、２−ブ
タノール、イソブチルアルコール、イソプロプルアルコ
ール、ｔ−ブチルアルコールなどが挙げられ、ハロアル
コール類の具体例としては、１，３−ジクロロ−２−プ
ロパノール、２−クロロエタノール、１−クロロブタノ
ールなどが挙げられる。

【００４９】活性調整剤の添加量は、用いる化合物によ
って変わり、一様ではない。

【００５０】（その他の任意成分）所望により、酸化防
止剤、充填剤、顔料、着色剤、発泡剤、摺動付与剤、難
燃化剤、可燃剤、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反応
原液に配合することができ、それにより得られるＲＩＭ
製品の特性を改質することができる。

【００５１】特に機械的強度の高い成形体を得る目的
で、補強材を金型内に予め充填しておき、次いで重合反
応液を金型内に注入し、硬化させることもできる。補強
材の充填量は、特に制限はないが、通常、単量体の全重
量の１０重量％以上、好ましくは２０〜６０重量％であ
る。充填量が少なければ、機械的強度の割合が小さい。
充填量が多すぎると、均一に充填せずにむらができた
り、充填阻害が生じる傾向にある。

【００５２】また、反応原液の粘度調節の目的で、反応
原液にエラストマーを配合しても良い。エラストマーを
反応原液に添加することにより、得られる成形体の耐衝
撃性も向上する。エラストマーの添加量は、反応原液の
３０°Ｃにおける粘度が５ｃｐｓ以上、好ましくは５０
ｃｐｓ以上、かつ１０００ｃｐｓ以下、好ましくは５０
０ｃｐｓ以下となるように適宜選択される。

【００５３】これらの添加剤は、予め反応原液のいずれ
か一方、または双方に混合しておくか、あるいは金型の
キャビティに入れておけば良い。

【００５４】（反応原液）本実施形態で用いられる反応
原液としては、ノルボルネン系単量体、メタセシス触
媒、活性剤、活性調節剤および任意成分を、２液以上に
分けて調整したものが用いられる。これらの反応原液
は、１液のみでは塊状重合しないが、全ての液を混合す
ると各成分が所定の割合となり、ノルボルネン系単量体
が塊状重合する。

【００５５】たとえば、ノルボルネン系単量体、メタセ
シス触媒、および任意成分からなる液と、ノルボルネン
系単量体、活性剤、活性調節剤および任意成分からなる
液は、それぞれそのままでは重合しない。２液に含まれ
る各成分の総量が本実施形態における各成分の使用量で
あれば、この２液はそれぞれ本実施形態で用いられる反
応原液であり、両者を混合すると反応して塊状重合す
る。

【００５６】作業性の良いように、通常２液の反応原液
を用いて塊状重合させているが、３液以上の反応原液を
用いても良い。反応原液の混合後に、ノルボルネン系単
量体中にその他の成分が十分に拡散できるように、通
常、どの反応原液にもノルボルネン系単量体が含有され
ており、その他の成分は、ノルボルネン系単量体中に溶
解、または分散していることが好ましいが、ノルボルネ
ン系単量体が含有されていない反応原液があっても良
い。また、ノルボルネン系単量体、メタセシス触媒、活
性剤の三者を一つの反応原液に含有させると塊状重合が
開始するので、通常、メタセシス触媒と活性剤を一つの
反応原液に含有させることはない。

【００５７】なお、反応原液はメタセシス触媒等の失活
を防ぐためなどの理由で、通常、窒素ガス等の不活性ガ
ス雰囲気下で行われることが好ましい。

【００５８】（塊状重合）本実施形態においては、図１
に示す金型内の所定の位置に、巻線コイル１０および補
強用強化材を配し、型内面と巻線コイルの間の空間に、
上記のように２液以上の反応原液を混合した反応液を射
出する。

【００５９】本実施形態において、反応原液を混合する
方法としては、ミキシング・ヘッドで瞬間的に混合させ
る方法が一般的である。この場合、攪拌原液を収めた容
器は別々の流れの供給源となる。ミキシング・ヘッドと
しては、衝突混合装置、ダイナミックミキサーやスタテ
ィックミキサーなどの低圧注入機などが使用できる。成
形体のべたつきを抑制するなどの目的で、室温における
ポットライフが数分以下の混合液となる反応原液の組み
合わせを用いる場合は、反応原液の混合から型内への充
填終了までの時間が長いと充填終了前に塊状重合が終了
し、所定の形状の成形体が得られないことがあるため衝
突混合装置を用いることが好ましい。それに対し、室温
におけるポットライフが数分以上に及ぶ混合液となる反
応原液の組み合わせを用いる場合は、反応液の混合後、
予備加熱した型内へ数回に亘って射出、あるいは注入し
てもよく、また、連続的に注入しても良いので、装置を
軽装化することができ、低圧で操作可能であり、大型や
肉厚の成形体が製造できる。更にガラス繊維などの充填
材の充填量が多い場合などは注入スピードを遅くするこ
とにより型内に均一に反応液を充填させることが可能と
なる低圧注入機を用いることが望ましい。

【００６０】なお、上記のＲＩＭ工程は、触媒の失活な
どの問題を避けるために、型内をＮ₂ などの不活性ガス
をパージするなどしてイナート雰囲気にすることも可能
である。また、フィラー、繊維補強材などを充填する場
合は、吸着水を含んでいる場合は予め乾燥するなどして
吸着水を除去しても良い。

【００６１】反応射出成形に際し、金型２，３の温度
は、好ましくは、１０〜１５０℃、より好ましくは、３
０〜１２０℃、さらに好ましくは、５０〜１００℃であ
る。金型２，３の型締め圧力は通常０〜１００Ｋｇ／ｃ
ｍ² の範囲である。重合時間は、適宜選択すれば良い
が、通常、反応液の注入終了後、３０秒〜２０分、好ま
しくは、５分以下である。

【００６２】本実施形態では、上記のような反応射出成
形により、巻線コイル１０が一体となった反応射出成形
体としての巻線コイル内蔵パネル３０（図２参照）を得
ることができる。この巻線コイル内蔵パネル３０は、磁
気浮上式鉄道用地上コイルとして好適に用いることがで
きる。

【００６３】特に本実施形態の方法では、反応射出成形
時において、金型２，３のみでなく、金型２，３内に挿
入された巻線コイル１０も加熱されるため、巻線コイル
１０と接する部分での反応も良好に進み、巻線コイル１
０と樹脂との密着性が良好になる。また、金型２，３を
閉じた後でも、巻線コイル１０を加熱することが可能に
なることから、常に一定品質の反応射出成形体を得るこ
とができる。さらに、本実施形態では、非接触方式で巻
線コイル１０を加熱することになることから、巻線コイ
ル１０が成形体の内部に完全に埋め込まれたタイプの成
形体でも、巻線コイル１０と樹脂との密着性を良好に保
つことができる。

【００６４】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。

【００６５】

【実施例】以下、本発明をさらに具体化した実施例に基
づき、比較例と比較して説明するが、本発明は、これら
の実施例に限定されない。なお、以下の実施例はおよび
比較例において、部や％は、断わりのない限り重量基準
である。

【００６６】比較例１ キャビティの大きさが、８７６ｍｍ×９８２ｍｍ×５０
ｍｍである切削アルミニウム製金型を準備した。この金
型の内部に、巻線コイルを配置し、金型を閉じた。巻線
コイルとしては、幅８．５ｍｍおよび厚み６．２ｍｍの
矩形のアルミニウム製線材で構成されるものを用いた。
線材は、矩形形状に横２７３ｍｍ縦２６３ｍｍの巻き型
に、２４巻で巻き回しし、それを２段重ねたものを、
０．５ｍｍの空隙をもって、２組重ねることにより得ら
れる単位コイルを８の字状に繋げて、巻線コイルとし
た。

【００６７】図１に示すように、このようにして得られ
た巻線コイル１０を、図１に示すように、金型２，３の
内部に完全に入り込むように配置した。ただし、巻線コ
イル１０の端子３４は、金型の外部に露出するように金
型に取り付けた。

【００６８】反応射出成形に際しては、まず、下金型２
と上金型３との間に、巻線コイル１０を配置し、スペー
サなどで巻線コイル１０と金型内周面との間に隙間をも
たせた。また、金型内に巻線コイル１０を配置する前
に、巻線コイル１０を、オーブンなどで５０°Ｃ程度に
加熱した。

【００６９】反応射出成形に際しては、ジシクロペンタ
ジエン（ＤＣＰ）９０％と、トリシクロペンタジエン１
０％とから成るノルボルネン系単量体にビニルノルボル
ネン３％を添加し２つの容器に入れ、一方には単量体に
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（ｄｃ
ＰｒＯＨ）４８モル濃度に成るように添加した（Ａ
液）。他方には、単量体に対し、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）。これらＡ液およびＢ液は、それぞ
れＡタンクおよびＢタンクに貯留した。

【００７０】金型の内部に装着された温調配管に温水を
流すことで、金型の温度を８０°Ｃに設定し、金型のキ
ャビティ内に、同容量のＡ液とＢ液とを混合して注入
し、約５分程度経過した後、金型内から巻線コイルが一
体化された反応射出成形体を取り出した。

【００７１】成形体を切断し、巻線コイルに接していた
部分を観察したところ、配合液が未反応のまま残ってい
た。

【００７２】実施例１ 次に示す手法以外には、比較例１と同様にして、巻線コ
イルが一体化された成形体を成形した。

【００７３】巻線コイルを、ジシクロペンタジエンの反
応射出成形体で構成された金型内に配置する前に、オー
ブンにより巻線コイルを５０°Ｃまで加熱した。その
後、巻線コイルを金型内に配置し、金型を閉じ、金型外
部に配置された高周波磁界発生装置により、高周波磁界
を巻線コイルの全体に印加し、電磁誘導加熱した。この
電磁誘導加熱は、反応射出成形における冷却工程前まで
行った。

【００７４】得られた成形体を切断して、巻線コイルと
樹脂との密着面を観察したところ、樹脂が良好に硬化
し、良好に密着していることが確認された。

【００７５】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係る
巻線コイル内蔵反応射出体の製造方法では、反応射出成
形時において、金型のみでなく、金型内に挿入された巻
線コイルも加熱されるため、巻線コイルと接する部分で
の反応も良好に進み、巻線コイルと樹脂との密着性が良
好になる。また、金型を閉じた後でも、巻線コイルを加
熱することが可能になることから、常に一定品質の反応
射出成形体を得ることができる。さらに、本発明では、
非接触方式で巻線コイルを加熱することになることか
ら、巻線コイルが成形体の内部に完全に埋め込まれたタ
イプの成形体でも、巻線コイルと樹脂との密着性を良好
に保つことができる。

【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巻線コイル内
蔵反応射出成形体の製造方法を示す概略図である。

【図２】図２は本発明の方法により得られる巻線コイル
内蔵反応射出成形体の一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

２… 下金型 ３… 上金型 ４… キャビティ １０… 巻線コイル ２０… 高周波磁界発生装置 ３０… 巻線コイル内蔵パネル ３４… 端子

フロントページの続き (72)発明者 鈴木 正夫 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 藤本 健 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人鉄道総合技術研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型の内部に、巻線コイルを配置し、 金型を閉じた状態で、金型外部から巻線コイルを、電磁
   誘導加熱しながら、金型のキャビティ内で反応射出成形
   を行う巻線コイル内蔵反応射出成形体の製造方法。