JPS5910898B2 - 合成樹脂成形品の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 １５本発明は、合成樹脂材料から有形の成形品を製造す
る方法に係り、さらにもしくは、まず最初に合成樹脂材
料を金型内にその開口部を介して導入し、その金型に少
なくとも１つの軸心まわりの回転運動を与えるとともに
、要すれば旋回運動をも２０与えて上記金型の内壁部に
接触する中空体を形成し、つい゛的リの合成樹脂材料を
上記金型内にある中空体内に導入した後、この合成樹脂
材料を発泡させて上記中空体の少なくとも一部を充填さ
せ、最後にでき上つた成形品を上記金型から取り出す２
５ようにした製造方法に係るものである。

周知の射出成形方法ι栽寸法の大きな成形品の成形には
適さないものであり、これは成形品を完全に冷却して、
固化ないし硬化するまでかなりの長時間にわたつて２個
の部分より成る金型内に保３０持することが必要であり
、その結果その製造速度の低下を招くからである。寸法
の大きな成形品については、それに加えて、硬化した合
成樹脂材料にひずみが生じて最終製品が所望の形状を示
さなくなるという危険がある。さらに、そのようにし３
５て製造された成形品は非常に重く、かつ多量の高価な
合成樹脂材料を必要とする。ポリ塩化ビニルのペースト
を金型内に射出することによつて成形品の外層を形成す
ることも提案されている。

このペーストが硬化するとすぐに別の合成樹脂材料が射
出されて、これが発泡すると金型キヤビテイを完全に充
填する。この方法は、得られる成形品の割には材料の消
費量が少なく、かつこの方法によつて製造される成形品
が射出成形方法によつて製造されるがつちりした成形品
よりも重量が軽いという利点を有してはいるが、この方
法によると、成形品の外層と内層との間には比較的弱い
結合しか生じないことが見出されている。これが、成型
品に荷重応力を加えると、その結合が広い範囲にわたつ
て妨げられ、その結果当該成形品の外層がもはやその心
体によつて必要な程度にまで強化されず、それ故に破損
することになる理由であろう。さらに、成形品がひずむ
という危険性はなおも存在しているのである。本発明の
目的は、上述の欠点を排除し、かつ合成樹脂材料より成
る成形品の外層と内層すなわち心体との間の相互連結を
本質的に改良するようにして当初において定義した成形
品の製造方法を改良することである。

本発明の他の目的は、公知の成形品と比較して重量をか
なり減少させた合成樹脂成形品を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、公知の製造方法よりもはる
かに早く遂行しうる製造方法を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、正しい形状を有し、ひずみ
を受けない合成樹脂成形品を得ることが可能な製造方法
を提供することである。

本発明によると、これらの目的は、まず最初に中空体を
形成する第一のモノマーメルトを金型内に導入し、つい
で第一のモノマーと同一の母材とし、かつ膨張剤を含む
第二のモノマーメルトを導入し、それら両モノマーを金
型内において重合ないし硬化するようにすることによつ
て達成される。

本発明によると、成形品はこの工程によつて製造される
。すなわち、まず、製造すべき成形品の外層を構成し、
かつ予想される応力に耐え得る材料より成る中空体を製
造する。この中空体に使用する材料としては、必要とさ
れる強度を有するキャステイングポリアミドが好ましく
、モノマーとして力プロラクタム（融点６８〜７０℃）
が用いられる。金型に回転運動のほかに適当な旋回運動
を与えることによつて、材料の均一な配分と材料のより
大きな蓄積とが、特に大きな荷重が加わる部位において
達成され、その結果後者の場合、成形品の外殻部のその
ような部位の肉厚が他の部位よりも大となるのである。
ついで上記中空体に発泡性材料を充填して、該発泡性材
料によつて部分的にあるいは全体的に充填された成形品
を形成する。心体を形成する合成樹脂材料が、中空体を
形成するものと同一の母材より成る点を考慮すると、外
殻部を構成する中空体と発泡材料から成る充填物すなわ
ち心体との間には極めて密接で分離し難い結合が達成さ
れ、同一の合成樹脂材料から公知の方法によつて製造さ
れるがつちりした成形品と比較した場合、実質的に劣る
ことのない剛性を有する均質な成形品が得られ、その結
果、本発明方法によつて製造される成形品は、高い荷重
あるいは応力さえも容易に耐え得るものである。さらに
、本発明方法によつて製造される成形品は、公知の方法
に比較してより高速度で製造し得るものであり、これは
外殻部を構成する中空体の固化、および心体すなわち充
填物の発泡が、公知の方法のうちの一方法によつて製造
される成形品の固化よりも概してはるかに迅速に行なわ
れ得るからである。さらに、本発明方法によつて作業す
る場合、成形品がひずむという危険は全く無いのである
．それゆえ、本発明によつて製造される成形品は、例え
ば水に浮かせるために比重を１より小さくしなければな
らないサーフインボードや帆船のせかせ（ＳｗＯｒｄ）
等の用途におけるように、重量の大きな点、および所望
の形状を極めて正確に保持しなければならない必要性の
点を考慮すると、合成樹脂成形品を使用し得ないような
場合にさえも使用することができるのである。本発明に
よる製造方法のさらに別の応用分野は、例えばコンベヤ
ーベルト用のローラー、荷重支持ホイール、あるいは自
動車のプツシユロツド等の製造である。

本発明方法の特定の好ましい実施例によると、金型は、
膨張剤を含む溶融モノマーを導入する際、中に中空体を
保持したまま回転させることができ、また要すれば少な
くとも１つの軸心のまわりに回動させることができる。

このようにして、心体すなわち充填物を形成する合成樹
脂材料が最初中空体すなわち外殻部の内側に接着し、そ
れからこの中空体に強力に結合することが確実とされる
。中空体の内側に接着する層は、該層が中空体の中心に
おいて一緒に成長し、かつその中空体全体を均一に充填
するまで、その厚みを成長させる。このようにして合成
樹脂材料による中空体の均質な充填が行なわれる。外殻
部すなわち中空体を形成する溶融モノマーと、膨張剤を
含み、心体すなわち充填物を形成する溶融モノマーとは
、金型内に注ぎ入れることができる。

しかしながら、本発明の場合、溶融モノマーは、圧力を
かけた状態で金型内に供給することが望ましい。この作
業様式は、合成樹脂材料のモノマーの金型内への導入を
加速するのみではなく、この材料の均一な配分を確実に
もする。以下に、本発明の製造方法を、添付図面を参照
して詳細に説明する。小型の帆船用のせかせの外殻部す
なわち中空体を形成するため、力プロラクタムのメルト
（″ＵＬＴＲＡＬＯＮ″の商品名で西独のＢＡＳＦから
入手可能である）が活性剤および触媒（両者とも″ＵＬ
ＴＲＡＭＩＤ″の商品名でＢＡＳＦから入手可能である
）とともに、２個のアルミニウム製の部品１，２（第３
図）から成る分割金型内に０．５バールの圧力下に供給
される。

上記メルトは、上記金型内で重合して、分子量が約１０
０００００のキヤステイングポリアミドとなる。この目
的のため、金型は開口部３を有し、鋼製の管４が上記開
口部３を介して挿入され、金型内部にまで延設されると
ともに、シリコーンゴム製のホース５が上記管４を弁６
に連結している。上記弁６は、詳しく示してはいないが
、図示していない手段によつて１３０℃の温度にまで加
熱されたメルトの成分によつて供給される。金型１，２
は、その長手方向の軸心７のまわりに回転するように配
置されるとともに、横方向の軸心８のまわりに回動しう
るようにも配置されている。

金型には、加うるに該金型を１４０℃の温度に保持する
加熱手段（図示していない）を備えている。管４を介し
て行なわれる金型内への導入中、金型は毎分約１００回
転の速度で軸心７のまわりに回転させられ、その結果メ
ルトは該ホツトメルトが金型１，２の内壁面に付着して
そこで重合（平均分子量を１００００００）し、その結
果平均肉′厚を１．５１１！とする中空体が上記内壁面
に接触した状態で形成される。

これを行なうため、上記の加熱された金型を５分間回転
させる。金型１，２を横方向の軸心８のまわりに回動す
ることによつて、金型の内面上へのキヤステイングポリ
アミドの配分の仕方が影響を受け、その結果当該中空体
の個個の部位内においてより大なる肉厚が得られる。こ
のこと頃成形品の外殻部を形成する中空体のより高い応
力を受ける部位により大なる肉厚を与える可能性を与え
るものである。管４は、中空体９が実質的に重合する前
に容易に取外し得るように、金型内に挿入されている先
端部が太くなつている。

導入されたメルトのほ〈完全な重合の後、管４の外径よ
りも外径の小さな別の鋼製の管１０が開口部３を介して
挿入される。このようにして、管１０の外面と管４によ
つて中空体９内に形成された開口部の壁面との間に環状
の間隙１１が設けられ、管１０によつて合成樹脂材料の
モノマーを導入する際に中空体９内にある空気が該間隙
１１を介して外に脱出しうるようになつている。管１０
は、シリコーンゴムのホース１２を介して混合弁１３に
連結されており、該混合弁１３には、詳しくは図示して
いない仕方で、それぞれ上述したものと同一の触媒と活
性剤とを含む溶融したモノマーが供給される。しかしな
がら、このメルト混合物は、英国のＦＩＳＳＯＳＳカン
パニーから入手可能な、商品名を！′ＧＥＮｌＴＲＯＮ
〃と称する膨張剤を添加剤として含むものである。

このメルトは、中空体９によつて囲まれた空処の中に管
１０を介して１３０℃の温度にして供給されてこの空処
を、要すれば完全に充填する。金型１，２は、１４０℃
に加熱して、軸心７のまわりに毎分１１０回転の速度で
再度回転させるとともに軸心８のまわりに中心位置の両
側に２０との角度にわたつて揺動せしめるのが好都合で
ある。この揺動はゆつくりで、１分間に約２回の割合で
ある。かくして、供給された膨張性の材料は、最初中空
体９の内側に付着ないし接着してこの中空体に、要すれ
ば完全に密接な結合関係を付与し、それから完全に重合
する。このようにして溶融したモノマーを膨張剤ととも
に導入した後、管１０が取り除かれるが、この除去は管
１０の挿入端部を太くすることによつて容易とされてい
る．それから、余分な発泡材料が金型１，２の開口部３
から出て来るのを注意深く観察しながら膨張現象の終了
を待つ（これにはメルトの導入時から計つて約３分必要
である。）ことになる。またこの間においても金型の回
転および揺動が行なわれる。約１０分後に金型が開かれ
て、成形品が取り出される。両金型部品を再度組立て管
４を挿入した後、金型は次の成形品の製造に備える。こ
の場合、金型をシリコーンラツカ一で被覆するのが賢明
である。もし管４，１０がプラスチツク材料の固化によ
つてふさがつてしまうような危険があるようならば、こ
れはこれらの管に金型内へのメルトの対応する導入後に
窒素を吹込むことによつて避け得るものである。

上述したように、充填物すなわち心体は、中空体９を完
全に充填する必要が無い。

例えばサーフインボード等の多数の用途については、合
成樹脂の発泡した心体内部に中空のスペースを残してお
くのが適当であり、それは、後刻、特に例えばポリウレ
タン等の合成プラスチツク材料から成る重量の軽い充填
用発泡体を上記の中空スペースに充填するためである。
外殻部すなわち中空体９を形成する合成樹脂のメルトの
重合と発泡した心体すなわち充填物の重合とは相互に重
複させてもよい。

しかしながら、本発明方法は最初に外殻部すなわち中空
体９を完全に重合させ、それからはじめて発泡した心体
を構成するモノマーメルトを導入するようにしても、同
じく有効に適用しうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は金型内における中空体すなわち外殻部の形成を
説明するための概略断面図であり、第２図は金型内に配
置された中空体内への心体すなわち充填物を形成するた
めの概略断面図であり、第３図は第１図の−線における
金型の断面図を示すものである。 １，２・・・・・・金型、３・・・・・・開口部、４・
・・・・・鋼製の管、５・・・・・−ホース、６・・・
・・・弁、７・・・・・・回転軸心、８・・・・・・揺
動軸心、９・・・・・仲空体、１０・・・・・・鋼製の
管、１１・・・・・・環状の間隙、１２・・・・・・ホ
ース、１３・・・・・・混合弁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも１つの開口部を有する回転金型内で合成
   樹脂成形品を製造する方法において、まず最初に、重合
   触媒を溶解含有する重合性カプロラクタムの第一のモノ
   マーメルトを加熱回転する金型内にその開口部から導入
   して、製造すべき成形品の外殻を構成する凹状空間部を
   有する中空体を、該金型の内壁に接触状に形成させる工
   程、上記第一モノマーメルトを少なくとも部分重合させ
   たのち、上記第一のモノマーメルトと同じ母材からなり
   膨張剤を含む第二のモノマーメルトを上記加熱金型内に
   ある上記中空体の凹状空間部に、その開口部から導入す
   る工程、上記両モルマーメルトを金型内に重合させて、
   上記中空体内に、該中空体の少なくとも一部を満たす発
   泡合成樹脂製心体を形成させる工程、および最後に成形
   品を金型から取り出す工程からなるポリアミド系合成樹
   脂成形品の製造方法。 ２ 上記第二のモノマーメルトの導入中においても上記
   金型を少なくとも１つの軸心のまわりに回転させてなる
   特許請求の範囲第１項に記載の製造方法。 ３ 上記第一および第二のモノマーメルトのうちの少な
   くとも一方のモノマー導入中に上記金型を揺動させて成
   る特許請求の範囲第１項に記載の製造方法。 ４ 上記第一および第二のモノマーメルトのうちの少な
   くとも一方を加圧状態で上記金型内に導入して成る特許
   請求の範囲第１項に記載の製造方法。