JPH09300388A

JPH09300388A - ブッシュを有する反応射出成形体

Info

Publication number: JPH09300388A
Application number: JP8118596A
Authority: JP
Inventors: Masao Torii; 正夫鳥居; Katsuo Suzuki; 勝雄鈴木
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 1996-05-14
Filing date: 1996-05-14
Publication date: 1997-11-25

Abstract

(57)【要約】【課題】ブッシュを有する反応射出成形体において、
成形体の重量や振動などによる荷重が作用しても、ブッ
シュが埋め込まれた位置の成形体の一部が破損するおそ
れの少ないブッシュを有する反応射出成形体を提供する
こと。【解決手段】筒状のブッシュ２４ａ，２４ｂの外周面
が成形体２０内部に埋め込まれているブッシュを有する
反応射出成形体であって、ブッシュ２４ａ，２４ｂの外
周面に、凹凸が形成してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボルト孔などが形
成されたブッシュを有する反応射出成形体に関する。

【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
ン系モノマーからポリマー（成形体）を成形する場合な
どに好適に用いられている。

【０００３】特にノルボルネン系モノマーの反応射出成
形体は、耐衝撃性に優れ、成形が容易であることなどか
ら、数多くの分野への応用が開発されつつある。図６に
示すように、このような反応射出成形体２をコンクリー
ト壁４や土台などに固定するために、壁４には金属製の
ボルト受け５を埋め込み、成形体２には金属製のブッシ
ュ６（カラーとも称されることがあるが、本明細書で
は、総称してブッシュとする）を埋め込み成形してい
る。ブッシュ６にはボルト孔７が形成してあり、このボ
ルト孔７にボルト１０を通し、ワッシャ８を介してネジ
止めすることにより、成形体２を壁４に着脱自在に取り
付けることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
成形体２では、成形体の重量や振動により、ブッシュが
埋め込まれた位置の成形体の一部が破損するおそれがあ
った。本発明は、このような実状に鑑みてなされ、ブッ
シュを有する反応射出成形体において、成形体の重量や
振動などによる荷重が作用しても、ブッシュが埋め込ま
れた位置の成形体の一部が破損するおそれの少ないブッ
シュを有する反応射出成形体を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るブッシュを有する反応射出成形体は、
ブッシュの外周面に、凹凸が形成してあることを特徴と
する。凹凸の形状は、特に限定されないが、次に示す凹
凸形状が例示される。

【０００６】例えば複数の凸部または凹部がブッシュの
外周面に整然とまたはランダムに形成してある。凸部の
形状は、特に限定されず、半球形、矩体形、多角体、リ
ング状、楕円体形状など、種々の形状が採用され得る。
また、凹部の形状も特に限定されず、円形溝、矩形溝、
リング状溝、楕円状溝、多角形溝、リング状溝など、種
々の形状が採用され得る。また、本発明では、これらの
凸部と凹部とが混在しても良い。

【０００７】さらに、成形体への荷重を低減させるため
にブッシュの外周面に線条部材を巻き付ける（例えばロ
ービング巻）ことも考えられる。線条部材の線径は、１
〜３０μｍ程度が好ましい。線条部材としては、たとえ
ばガラス、カーボン、アラミド製線材が用いられる。線
条部材は、前述のような凸部が形成されたブッシュの外
周面に巻回すると、さらに効果的である。また、これら
の線状部材を帯状にしても良い。

【０００８】ブッシュの形状も特に限定されないが、中
心軸に沿って軸孔（ボルト挿通孔）を有し、その両端部
にフランジ部が形成してある。ブッシュの外周面形状と
しては、円筒形、楕円筒形、多角筒形など、種々の形状
が採用され得る。ブッシュは、たとえばステンレス、ア
ルミ、鉄などの金属で構成される。

【０００９】本発明では、反応射出成形体の全体形状も
特に限定されず、例えば平板状、曲板状、ブロック状な
ど種々の形状を採用することができる。反応射出成形に
際しては、金型内の所定位置にブッシュを固定し、その
後、金型を閉じ、キャビティ内に反応原液を注入する。

【００１０】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。

【００１１】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
るか、または補強材を二つの反応原液のどちらかあるい
は両方に添加して、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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。反応射出成形に用いる金
型本体は、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。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。

【００１５】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０．１〜１０
０Ｋｇ／ｃｍ² の範囲である。重合時間は、適宜選択す
ればよいが、通常、反応液の注入終了後、３０秒〜２０
分の範囲である。

【００１６】本発明では、ブッシュの外周面に凹凸が形
成してあるので、ブッシュの外周面と成形体との接合強
度が高まる。したがって、ブッシュに作用する成形体重
量や振動などの外力は、成形体の表面のみでなく内部に
も分散して伝達する。その結果、成形体の重量や振動な
どによる荷重が作用しても、ブッシュが埋め込まれた位
置で成形体が破損するおそれは少なくなる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るブッシュを有
する反応射出成形体を、図面に示す実施形態に基づき、
詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る反応
射出成形体の斜視図、図２は図１に示すII−II線に沿う
断面図、図３（Ａ），（Ｂ）はそれぞれブッシュの例を
示す斜視図、図４，５はブッシュのその他の例を示す斜
視図である。

【００１８】図１に示すように、本実施形態の成形体２
０は、平板状であり、その板の上部２箇所に、取付穴２
２が形成してある。これらの取付穴２２の底部には、図
２に示すように、ブッシュ２４ａおよび／または２４ｂ
が埋め込んで成形してある。図３（Ａ）に示すように、
ブッシュ２４ａは、円筒状のブッシュ本体２６ａと、そ
の両端に一体に成形されたフランジ部２８，２８とを有
する。そして、ブッシュ２４ａの軸心に沿って、軸孔３
２が形成してある。この軸孔３２の内径は、軸孔３２へ
挿通されるボルトのネジ部の外径よりも大きく、しかも
ボルトの頭部の外径よりも小さく設計される。

【００１９】フランジ部２８の外径は、ブッシュ本体２
６ａの外形よりも大きく、ボルトの頭部の外径よりも大
きく、ワッシャの外径よりも小さくなるように設計され
る。ブッシュ本体２６ａの外径は、軸孔３２の内径の１
０１％よりも大きく、好ましくは１０５％よりも大き
く、より好ましくは１１０％よりも大きく、かつ３００
％よりも小さく、好ましくは２００％よりも小さく、よ
り好ましくは１５０％より小さく設計される。ブッシュ
本体２６ａの軸方向の長さは成形体２０の厚さなどに応
じて決定され、成形体２０の厚さと同じもしくは０．０
１ｍｍ〜１０ｍｍ長く、好ましくは０．１ｍｍ〜５ｍｍ
長く、より好ましくは０．５ｍｍ〜３ｍｍ長くなるよう
に設計される。

【００２０】フランジ部２８の外径は、ブッシュ本体２
６ａの外径の１０１％よりも大きく好ましくは１０５％
よりも大きく、より好ましくは１１０％よりも大きく、
かつ３００％よりも小さく、好ましくは２００％よりも
小さく、より好ましくは１５０％よりも小さく設計され
る。フランジ部２８の厚さは、特に限定されないが、ブ
ッシュ本体２６ａの軸方向の長さの１％〜４５％、好ま
しくは５％〜３０％、より好ましくは１０％〜２５％程
度である。

【００２１】図３（Ａ）に示すブッシュ２４ａでは、ブ
ッシュ本体２６ａの外周面に、１ｍｍ以上でブッシュ本
体２６ａの軸方向の長さの２０％以下の内径の円形凹部
３０ａが、ブッシュ本体２６ａの側面の１０％以上、好
ましくは２０％以上、より好ましくは３０％以上、かつ
７０％以下、好ましくは６０％以下、より好ましくは５
０％以下の面積を占めるように、形態は特に限定されな
いが隣接する凹部との距離を１ｍｍ以上離して配置して
ある。凹部３０ａの深さは、ブッシュ本体２６ａの肉厚
（内径と外径の差）の１％以上、好ましくは５％以上、
より好ましくは１０％以上、かつ５０％以下、好ましく
は４０％以下、より好ましくは３０％以下程度である。

【００２２】図３（Ｂ）に示すブッシュ２４ｂでは、ブ
ッシュ本体２６ｂの外周面に、１ｍｍ以上で、ブッシュ
本体２６ｂの軸方向の長さの２０％以下の外径の円形凸
部３０ｂが、ブッシュ本体２６ａの側面の１０％以上、
好ましくは２０％以上、より好ましくは３０％以上、か
つ７０％以下、好ましくは６０％以下、より好ましくは
５０％以下の面積を占めるように、形態は特に限定され
ないが、隣接する凸部との距離を１ｍｍ以上離して配置
してある。凸部３０ｂの高さは、フランジ部２８ｂの外
径とブッシュ本体２６ｂの外径との差の１％以上、好ま
しくは５％以上、より好ましくは１０％以上、かつ３０
０％以下、好ましくは２００％以下、より好ましくは１
００％以下程度である。

【００２３】図２に示す例では、一方の取付穴２２の底
部には、図３（Ａ）に示すブッシュ２４ａが埋め込んで
成形してあり、他方の取付穴２２の底部には、図３
（Ｂ）に示すブッシュ２４ｂが埋め込んで成形してあ
る。なお、いずれか一種類のブッシュ２４ａ，２４ｂを
双方の取付穴２２の底部に埋め込んで成形しても良い。

【００２４】ブッシュ２４ａ，２４ｂの埋め込み成形に
際しては、まず、金型内に、ブッシュ２４ａ，２４ｂを
所定位置に配置する。金型の内周面には、ブッシュ２４
ａ，２４ｂのフランジ部２８を位置決めするための溝が
形成してあることが好ましい。なお、ブッシュ２４ａ，
２４ｂ以外に、成形体内部に何らかの部材（たとえば金
属体など）埋め込み成形したい場合には、その部材も金
型内の所定位置に配置する。

【００２５】次に、型締めを行い、金型のキャビティ内
に反応原液を注入し、反応射出成形を行う。反応射出成
形が、ノルボルネン系モノマー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。

【００２６】ノルボルネン系モノマーを用いた反応射出
成形において使用することができ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
等のモリブデン酸有機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、モリブデン酸有機アンモ
ニウム塩が好ましい。

【００２７】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、メタセシス触媒及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Ａ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Ｂ液との安定な２液に分けて、それぞれを
別のタンクに入れておく。反応射出成形に際しては、こ
れらの２液をミキシングチャンバー内で混合し、次い
で、この混合液を、金型のキャビティに注入し、塊状重
合して、ブッシュ２４ａ，２４ｂと一体化された成形品
を得る。

【００２８】反応射出成形時において、金型の温度は、
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℃に制御さ
れる。金型の型締め圧力は通常０．１〜１００Ｋｇ／ｃ
ｍ² の範囲である。重合時間は、適宜選択すればよい
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。

【００２９】その後、型開きを行い、金型内から、図２
に示すように、ブッシュ２４ａ，２４ｂが一体化された
成形体２０を取り出す。本実施形態では、ブッシュ２４
ａ，２４ｂの外周面に凹部３０ａまたは凸部３０ｂによ
る凹凸が形成してあるので、ブッシュ２４ａ，２４ｂの
外周面と成形体２０との接合強度が高まる。したがっ
て、ブッシュ２４ａ，２４ｂに作用する成形体重量や振
動などの外力は、成形体２０の表面のみでなく内部にも
分散して伝達する。その結果、成形体２０の重量や振動
などによる荷重が作用しても、ブッシュが埋め込まれた
位置で成形体が破損するおそれは少なくなる。

【００３０】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、ブッシュの全体形状あるいは
ブッシュ本体の外周面に形成する凹凸形状は、上述した
実施形態に限定されず、種々に改変が可能である。

【００３１】図４に示すブッシュ２４ｃでは、ブッシュ
本体２６ｃの形状を、四角筒形状とすると共に、フラン
ジ部２８ｃの形状を四角板形状とし、軸孔３２ｃの横断
面も四角形状としている。この実施形態では、ブッシュ
本体２６ｃの外周面に、周方向に細長い長手リブ形状の
凸部３０ｃを形成してある。

【００３２】図５に示すブッシュ２４ｄでは、ブッシュ
本体２６ｄの外周面に、フランジ部２８と略同じ外径の
リング状凸部３０ｄが所定間隔で形成してある。また、
図３，４，５に示すいずれかのブッシュのブッシュ本体
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの外周面の凹部に、線
条部材を巻き付け（例えばロービング巻）ても良い。線
条部材の線径は、１〜３０μｍ程度が好ましい。線条部
材としては、たとえばガラス、カーボン、アラミド製線
材が用いられる。線条部材を巻回することで、成形体を
構成する樹脂が、線条部材間の隙間に入り込み、ブッシ
ュと成形体との接合部がさらに強固になる。

【００３３】

【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図３（Ａ）に示すＳＵＳ３０４製のブッシュ２４ａを二
つ準備した。ブッシュ２４ａのフランジ部２８の外径
は、５０mmであり、フランジ部２８の厚さは５mmであ
り、ブッシュ本体２６ａの外径は、４５mmであり、その
軸方向長さは２０mmであり、軸孔３２の内径は、４０mm
であり、凹部３０ａの内径は３mmであり、凹部３０ａの
配置ピッチは５mmであった。この二つのブッシュ２４ａ
を金型内に配置し、反応射出成形を行い、図１に示す縦
６００mm、横４００mm、厚さ５０mmの成形体２０を成形
した。

【００３４】反応射出成形に際しては、ジシクロペンタ
ジエン（ＤＣＰ）９０％と非対称型シクロペンタジエン
３量体１０％とから成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モル
濃度に成るように添加した（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）。
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。

【００３５】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３０°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、金型内からブッシュ２４ａ
が一体化された反応射出成形体を取り出した。

【００３６】この成形体２０のブッシュ２４ａの各軸孔
３２に、外径３８mm、厚さ２mmのワッシャを介して、Ｍ
２２のボルトを通し、コンクリート壁に固定した。この
成形体２０に、最大振幅±２mm、最大荷重５００ｋｇ、
周波数３０ＨＺの振動を上下方向に加えた。１００時間
経過後でも、ブッシュ２４ａが埋め込まれた部分の成形
体に破損は生じなかった。１０個のサンプルに対して同
様な試験を行ったところ、いずれも、ブッシュ２４ａが
埋め込まれた部分の成形体に破損は生じなかった。

【００３７】比較例１ブッシュ本体の外周面に凹部を形成しないブッシュを用
いて反応射出成形を行い、反応射出成形体を得た以外
は、実施例１と同様にして、成形体の試験を行った。

【００３８】１００時間経過後で、１０個のサンプルの
うち、３個のサンプルにおいて、ブッシュが埋め込まれ
た部分の成形体に欠けが観察された。

【００３９】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、ブッシュの外周面に凹凸が形成してあるので、ブッ
シュの外周面と成形体との接合強度が高まる。したがっ
て、ブッシュに作用する成形体重量や振動などの外力
は、成形体の表面のみでなく内部にも分散して伝達す
る。その結果、成形体の重量や振動などによる荷重が作
用しても、ブッシュが埋め込まれた位置で成形体が破損
するおそれは少なくなる。

【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反応射出成形
体の斜視図である。

【図２】図２は図１に示すII−II線に沿う断面図であ
る。

【図３】図３（Ａ），（Ｂ）はそれぞれブッシュの例を
示す斜視図である。

【図４】図４はブッシュのその他の例を示す斜視図であ
る。

【図５】図５はブッシュのその他の例を示す斜視図であ
る。

【図６】図６は従来例に係るブッシュを有する反応射出
成形体の断面図である。

【符号の説明】

２０… 成形体２２… 取付穴２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ… ブッシュ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ… ブッシュ本体２８，２８ｃ… フランジ３０ａ… 凹部３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ… 凸部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状のブッシュの外周面が成形体内部に
埋め込まれているブッシュを有する反応射出成形体であ
って、前記ブッシュの外周面に、凹凸が形成してあることを特
徴とするブッシュを有する反応射出成形体。