JPS6321110A

JPS6321110A - 反応射出成形方法

Info

Publication number: JPS6321110A
Application number: JP61165077A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Kurita; 栗田　仁
Original assignee: Nihon Plast Co Ltd
Current assignee: Nihon Plast Co Ltd
Priority date: 1986-07-14
Filing date: 1986-07-14
Publication date: 1988-01-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、ウレタンの反応割出成形方法に係り、特に、
ハンドルグリップ部の成形のようにウレタン原液が比較
的狭いキャビティを流れていく反応射出成形方法に関す
る。

（従来の技術）従来、例えばハンドルの反応射出成形においては、次の
ような方法が採られている。すなわち、金型のキャビテ
ィ内に芯金をセットし、金型を閉。

じた後、この金型に取付けられているミキシングヘッド
よりウレタン原液を射出する。ついで、射出されたウレ
タン原液は、扇状ゲートを通ってキャビティ内に射出さ
れ、発泡によりキャビティ内に充填される。そして、こ
の射出時間の全体を通じて、射出されるウレタン原液は
同一のものとなっている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、このような従来の反応射出成形方法にあ
っては、射出されるウレタン原液が全射出時間に亘って
同一のものとなっていたため、次のような問題があった
。

例えば、軽量化を図り、密度を下げると、表面スキン層
の苫度も下がり、耐老耗悼が低下する。

また、軟質化を図り、硬ｊ［を下げると、ハンドルを握
った時変形量が大きくなり、芯金に底当りしてしまう。

さらに、あまり重要でない内部にも高価な原料が使われ
ることになる。

本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
、例えばハンドルの表面側と内部とで密度や硬度などを
変えられるようにすることを目的とするものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決する！ζめの手段）本発明は、ミキシングヘッド２１．７１より射出された
ウレタン原液が比較的狭いキャビティ６３を流れていく
反応射出成形方法であって、少くともポリオール原液お
よびイソシアネート原液のうちいずれか一方は組成の異
なるものを２種類準備し、前記ポリオール原液およびイ
ソシアネート原液の）ｊ出口２８．２９．３０．３１．
７４．７５．７６、７７が少くとも３つあるミキシング
ヘッド２１．７１を使用して、）１出前期と射出後期と
のいずれか一方において前記２種類準備した原液のうち
１種類を射出し、他方において前記２種類準備した原液
をともに射出するものである。

（作用）本発明の反応射出成形方法では、ポリオール原液および
イソシアネート原液をミキシングヘッド２１．７１の射
出口２８．２９．３０．３１．７４．７５．７６゜７７
からそれぞれ射出し混合反応させて、ウレタン原液を比
較的狭いキャビティ６３内に射出するが、射出前期の原
液はキャビティ６３の表面側に位置し、射出後期の原液
は内部に位置することになるので、例えば、射出前期に
高密度のフオームを形成するポリオール原液を射出し、
射出後期に低密度のフオームを形成するポリオール原液
をあわせて射出することにより、全体的に低密度でかつ
表面側がｍ密なハンドルを得る。このように、射出前期
と射出後期とで、射出するポリオール原液ないしイソシ
アネート原液の組成を変えることにより、例えば成形品
の表面側と内部とで密度や硬度などを必要に応じて変え
る。

（実施例）以下、本発明の実施例を第１図ないし第５図に基づいて
説明する。なお、第２図において、い〉は（Ｃ）に示す
八−へ断面、（Ｆｌ）は■に示すＢ−Ｂ断面、（Ｃ）は
（Ａ＞に示すＣ−Ｃ断面、０は＜８）に示すＤ−Ｄ断面
であり、第１図および第３図も同様である。

まず、本す法に使用するミキシングヘッド２１の構成を
説明覆る。

ミキシングヘッド２１のほぼ中央に、その一端面に間口
したミキシングチャンバー２２が上下方向へ形成されて
おり、このミキシングチャンバー２２にクリーニングシ
ャフト２３が進退自在に嵌合されている１、そして、こ
のクリーニングシャフト２３の周面には、その直交する
直径上に位置して第１ポリオール循環満２４と第２ポリ
オール循環溝２５と第１イソシアネ−１〜遁ｒＭ溝２６
と第２イソシアネー］・循環溝２７とがそれぞれ上下方
向へ形成されている。

また、これら循環溝２４．２５．２６．２７にそれぞれ
対応して、第１ポリオール射出口２８と第２ポリオール
射出口２９と第１イソシアネート射出口３０と第２イソ
シアネート射出口３１とが前記ミキシングチャンバー２
２に臨んで形成されている。そして、前記第１ポリオー
ル射出口２８と第１イソシアネート射出口３０とは、は
ぼ前記クリーニングシャフト２３の進退方向すなわち軸
方向と直交する同一平面上に位置している。一方、前記
第２ポリオール射出口２９と第２イソシアネート射出口
３１とは、前記第１ポリオール射出口２８および第１イ
ソシアネート射出口３０より若干上方にすなわち前記）
Ｖ進方向において離れて、はぼこの進退方向と直交する
同一平面上に位置している。さらに、前記各射出口２８
、２９．３０．３１は、前記ミキシングチャンバー２２
のほぼ中心線上の１点で交わる方向へそれぞれ向けられ
ている。すなわち、射出された各成分がこの１点で交わ
るように各射出口２８．２９．３０．３１の射出方向が
設定されている。

また、前記各射出口２８．２９．３０．３１は、射出ノ
ズル（図示せず）の収納部３２．３３．３４．３５を介
して原料供給口３６．３７．３８．３９にそれぞれ連通
している。さらに、前記各射出口２８．２９．３０．３
１の上方に位置して、第１ポリオール循環口４０と第２
ポリオール循環口４１と第１イソシアネート循環口４２
と第２イソシアネート循環口４３とが前記ミキシングチ
ャンバー２２に臨んで形成されている。

また、このミキシングヘッド２１の上部には、上下一対
のシリンダ？１２５１．５２を有する油圧シリンダ５３
が設けられている。そして、下段ピストンロッドである
前記クリーニングシャフト・２３の上端部に設けられた
ピストン部５４が、前記下方のシリンダ室５１に摺動自
在に嵌合されている。また、前記両シリンダ室５１．５
２を仕切る区１ｉ１ｊ壁５５には、上段ピストンロッド
５６が進退自在に貫通されており、この上端ピストンロ
ッド５６の上端部に設けられたピストン部５７は、前記
上方のシリンダ室５２に摺動自在に嵌合されている。ま
た、前記下方のシリンダ室５１の下端部および上端部と
前記上方のシリンダ室５２の上端部に臨んで、流通口５
８．５９．６０がそれぞれ形成されている。

さらに、このミキシングヘッド２１は、第４図に示すよ
うに、金型６１に取付けられ、前記ミキシングチャンバ
ー２２の先端間口２２ａは、扇状ゲート６２を介して金
型６１内のキャビティ６３に連通される。

そうして、成形にあたって、低圧循環時および高圧循環
時には、第１図に示すように、下方のシリンダ室５１の
上方の流通口５９から油圧を加えて、クリーニングシャ
フト２３をその移動範囲の下限に位置させる。このとき
、クリーニングシャフト２３の下端すなわち先端は、ミ
キシングチャンバー２２の先端開口２２ａに位置し、こ
の先端開口２２ａと各射出口２８．２９．３０．３１と
は遮断される。すなわち、これら射出口２ｇ、　２９．
３０．３１はミキシングチャンバー２２に対して閉状態
にある。また、このとき、各射出口２８．２９．３０．
３１はクリーニングシャフト２３の循環溝２４．２５．
２６．２７を介して各循環口４０゜４１、４２．４３に
連通され、第１ポリオール原液は第１ポリオール射出口
２８、第１ポリオール循環溝２４および第１ポリオール
循環口４０を経由して循環し、ｍ２ポリオール原液は第
２ポリオール射出口２９、第２ポリオール循環溝２５お
よびＭ２ポリオール循環口４１を経由して循環し、第１
イソシアネート原液は第１イソシアネート射出口３０、
第１イソシア　。

ネート循環溝２Ｇおよび第１イソシアネート循環口４２
を経由して循環し、第２イソシアネート原液は第２イソ
シアネート射出口３１、第２イソシアネート循環満２７
および第２イソシアネート循環口４３を経由して循環す
る。

なお、以下、例えば第１ポリオール原液をｌｌｊに第１
ポリオールという。他の原液も同様である。

つぎに、射出前期には、第２図に示すように、最下側の
流通口５８から油圧を加えて、クリーニングシャフト２
３を上方へ移動させるとともに、最上側の流通口６０か
ら油圧を加えて、上段ピストンロッド５６をその移＃ｈ
　Ｒ囲の下限に位置させる。そうすると、この上段ピス
トンロッド５６に規制されてクリーニングシャフト２３
は中間位置に保持され、その先端は、第１ポリオール射
出口２８および第１イソシアネート射出口３０と第２ポ
リオール射出口２９および第２イソシアネート）１出口
３１との間に位置する。この状態で、第１ポリオール射
出口２８および第１イソシアネート射出口３０は、第１
ポリオール循環口４０および第１イソシアネート循環口
４２と遮断されるとともに、ミキシングチャンバー２２
の先端開口２２ａと連通されるが、すなわちミキシング
チャンバー２２に対して開状態となるが、第２ポリオー
ル射出口３０および第２イソシアネート射出口３１は、
なお開状態にあり、第２ポリオール循環口４１および第
２イソシアネート循環口４３に連通されている。したが
って、第１ポリオールおよび第１イソシアネートは、第
１ポリオール射出口２８および第１イソシアネート射出
口３０からそれぞれミキシングチャンバー２２内に射出
され、その衝突圧で混合されつつミキシングチャンバー
２２がら扇状ゲート６２を介してキャビティ６３へ射出
されるが、第２ポリオールおよび第２イソシアネートは
射出されず循環している。

つぎに、射出後期には、第３図に示すように、最下側の
流通口５８から油圧を加えて、クリーニングシャフト２
３および上段ピストンロッド５６をともにその移動範囲
の上限に位置させる。このとき、各射出口２Ｂ、　２９
．３０．３１ハＴＡ：Ｔ循ｆｍ口４（１，４１゜４２、
．１３と１％されるとともにミキシングチャンバー２２
に対して開状態となり、第１ポリオール、第２ポリオー
ル、第１イソシアネートおよび第２イソシアネートがず
べて射出され、その衝突圧で混合されてミキシングヘッ
ド２１外へ射出される。

ここで、例えば射出時間が４秒の場合、射出菌量は１．
５秒とし、射出後期は２．５秒とする。

そして、例えばハンドルの成形の場合、第４図に示すよ
うに、ミキシングヘッド２１から射出されたウレタン原
液は、扇状ゲート６２を経由して、芯金６４が内部にセ
ットされた比較的狭いキャビティ６３内を上方へ向って
発泡しつつ流れていく。その際、第５図に示すように、
射出前期の混合物６５は、射出後期の混合物６６に押さ
れながら流れるので、キャビティ６３の表面および芯金
６４の表面は射出前期の混合物６５で覆われ、その内部
は射出後期の混合物６６で充填されることになる。

したがって、第１表に例示したように、第１ポリオール
として比較的低発泡）Ａ−ムを形成する原液を用いると
ともに、第２ポリオールとして高発泡フオームを形成す
る原液を用い、また、第１イソシアネートおよび第２イ
ソシアネートの射出量をそれぞれ前記第１ポリオールお
よび第２ポリオールと反応する」に設定しておけば、ハ
ンドルの表面は、比較的低発泡フオームを形成する原液
からなるスキン層となるので、高密度で非常に緻密にな
って耐磨耗性が向上し、かつ、内部は、比較的低発泡フ
オームを形成する原液と高発泡フオームを形成する原液
とが混った比較的高発泡フオームが形成されるので、低
密度となり、したがって、全体として比較的低密度とな
り、軽♀化が実現される。なお、表中、射出後期のポリ
オールとは、第１ポリオールと第２ポリオールとの削で
ある。

（以下次頁）また、第２表に例示したように、第１ポリオールとして
比較的軟らかいフオームを形成する原液、第２ポリオー
ルとして比較的硬いフオームを形成する原液とすれば、
表面は軟らかく、かつ、内部は比較的硬いハンドルを作
ることができる。

つまり、握りやすくかつ芯金６４に底当りしないハンド
ルとなる。

（以下次頁）さらに、第３表に例示したように、第１イソシアネート
として変性ピュアーＭＤＩを用い、第２イソシアネート
としてクルードＭＤＩを用いれば、変性ピュアーＭＤＩ
は高性能で、クルードＭＤＩは低性能であるものの、変
性ピュアーＭＤＩは高価で、クルードＭＤＩは安価なの
で、外観品質を落すことなく、安価なハンドルが得られ
る。

（以下次頁）なお、第１表ないし第３表において、ポリオール系とイ
ソシアネート系とは、常にＮＣＯインデックスが１．０
５となるように設定されている。

なお、油圧のかけ方を変えて、第３図に示す状態が射出
前期となり、第２図に示す状態が射出後期となるように
し、射出前期に４種類の原液を射出し、射出前期に２種
類の原液を射出してもよい。このとき、第１ポリオール
および第２ポリオールの組成、あるいは、第１イソシア
ネートおよび第２イソシアネートの組成は、第１表ない
し第３表に示したものとほぼ逆に適宜変える。この場合
も、上述したのと同様の効果を有するハンドルが得られ
る。

また、第４表に例示したように、第２イソシアネート系
統を省略することもできる。この場合、イソシアネート
の射出層は全射出期間を通じて一定なので、射出前期と
射出後期とではＮＧＯインデックスが変る。すなわち、
第１ポリオール量との反応に必要な分だけのイソシアネ
ートを射出するように設定しておけば、射出後期におい
ては、ポリオール側が過剰となり、未反応ポリオールが
残留する。逆に、第１ポリオール量および第２ポリオー
ル吊の総和との反応に必要な分だけのイソシアネートを
射出するように設定しておけば、射出前期においては、
イソシアネート側が過剰となり、未反応のイソシアネー
トが残留する。しかし、全ポリオールに占める第２ポリ
オールの聞を少なく、例えば６〜１０％にすれば許容範
囲に収まる。

この方法は、硬度差をつくりだす目的にはあまり適切で
ないが、第４表に示すように、密度差をつくりだす目的
には十分対応できる。

（以下次頁）この場合、ポリオール射出口のみ２つ設はイソシアネー
ト射出口は１つだけ設けたミキシングヘッドを用いても
よい。

ざらに、このように第２イソシアネートを省略した場合
において、射出前期に２種類のポリオールを射出し、射
出後期に１種類のポリオールを射出するようにしてもよ
い。

また、イソシアネート射出口のみを２つ設け、ポリオー
ル射出口は１つにしてもよい。

なお、実施にあたっては、第１図ないし第３図に示すミ
キシングヘッド２１の他に、第６図および第７図に示す
ミキシングヘッド７１を使用してもよい。第６図におい
て、（２）はい）のＢ−ＢｌＱｉ面図であり、第７図も
同様である。

このミキシングヘッド７１においては、クリーニングシ
ャフト７２が進退自在に嵌合されたミキシングチャンバ
ー７３に臨んで、前記クリーニングシャフト７２の進退
方向と直交する同一平面上に位置して放射状に、第１ポ
リオール射出ロア４と第２ポリオール射出ロア５と第１
イソシアネート射出ロアロと第２イソシアネート７７と
が形成されている。また、前記ミキシングチャンバー７
３と直交してかつ前記各射出ロア４．７５．７６、７７
の若干下方に位置して、嵌合孔７８が形成されており、
この嵌合孔７８にスライディングスロットルバルブ７９
が進退自在に嵌合されている。さらに、このスロットル
バルブ７９には前記クリーニングシャフト７２が挿脱さ
れる礼状の２次混合室８０が形成されている。そして、
前記クリーニングシャフト７２およびスロットルバルブ
１９は、第１の油圧シリンダ８１および第２の油圧シリ
ンダ８２によりそれぞれ進退されるようになっている。

また、前記各射出ロア４．７５．７６、７７にそれぞれ
臨んで収納孔８６．８７．８８．８９が形成されており
、これら各収納孔８６．８７．８８．８９には、油圧シ
リンダ９０．９１．９２．９３により進退されるインジ
ェクタ９４、９５．９６．９７がそれぞれ収納されてい
る。さらに、前記各収納孔８６．８７．８８．８９に臨
んで、供給口９８．９９．　１００．　１０１と循環口
１０２．　１０３．　１０４゜１０５とがそれぞれ形成
されている。

そうして、第６図に示す循環状態では、各油圧シリンダ
８１．８２．９０．９１．９２．９３に矢印で示すよう
に油圧を加える。このとき、クリーニングシャフト７２
は下段位置にあり、ミキシングチャンバー７３とスロッ
トルバルブ７９の２次混合室８０とを閉じる。また、各
インジェクタ９４．９５．９６．９７が射出ロア４．７
５．７６、７７を閉じるとともに、各供給口９８、９９
．　１００．　１０１と循環口　１０２．　１０３．　
１０４゜１０５とが連通され、第１ポリオールと第２ポ
リオールと第１イソシアネートと第２イソシアネートと
はそれぞれ循環される。

また、第７図はこれら４つの原液をすべて射出する状態
を示しており、各油圧シリンダ８１．８２゜９０、９１
．９２．９３に矢印で示すように油圧を加える。

このとぎ、クリーニングシャフト７２は上段位置にあり
、ミキシングチャンバー７３を開放する。また、各イン
ジェクタ９４．９５．９６．９７は、各供給孔９８゜９
９、　１００．　１０１と循環口　１０２．　１０３．
　１０４．　１０５とを鴻所するとともに、各射出ロア
４．７５．７６、７７を開放する。そして、これら射出
ロア４．７５．７６゜７７から射出された第１ポリオー
ルと第２ポリオールと第１イソシアネートと第２イソシ
アネートとは、ミキシングチャンバー７３内で衝突混合
され、さらにスロットルバルブ７９の２次混合室８ｏを
介してミキシングヘッド７１外へ射出される。

そして、第１ポリオール射出ロア４および第１イソシア
ネート射出ロアロを開閉するインジェクタ９４、９６を
進退させる油圧シリンダ９０．９２と、第２ポリオール
射出口１５および第２イソシアネート射出ロア７を開閉
するインジェクタ９５．９７を進退させる油圧シリンダ
９１．９３とを別系統にすれば、１回の射出中に、第１
ポリオールと第２ポリオールと第１イソシアネートと第
２イソシアネートとをすべて射出させる状態の他に、第
１ポリオールおよび第１イソシアネートのみを射出させ
る状態をつくりだせる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、少くともポリオール原液およびイソシ
アネート原液のうちいずれか一方は組成の異なるものを
２　ＦＪｉ類準備し、射出前期と後期とのいずれか一方
において２種類準備した原液のうち一方を射出し、能力
においてともに射出するので、例えばハンドルなどの成
形品の表面側と内部とで密度や硬度などを必要に応じて
変えたりすることが可能となり、したがって、軽量で耐
久性に優れたハンドル、握りやすいハンドル、あるいは
、安価なハンドルなどを自在に提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の反応射出成形方法に用い
るミキシングヘッドの断面図、第４図は金型にミキシン
グヘッドを取付けた状態の概略所面図、第５図はその成
形時の一部の断面図、第６図および第７図は本発明の反
応射出成形方法に用いる他のミキシングヘッドの断面図
である。２１、７１・・ミキシングヘッド、２８．２９．３０゜
３１、７４．７５．７６、７７・・射出口、６３・・キ
ャビティ。（Ａ）ＣＣ）　　　序ａジＩＢ　　（Ｄ）蔓１見戸は１？″（

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ミキシングヘッドより射出されたウレタン原液が
比較的狭いキャビティを流れていく反応射出成形方法で
あって、少くともポリオール原液およびイソシアネート原液のう
ちいずれか一方は組成の異なるものを２種類準備し、前記ポリオール原液およびイソシアネート原液の射出口
が少くとも３つあるミキシングヘッドを使用して、射出前期と射出後期とのいずれか一方において前記２種
類準備した原液のうち一方を射出し、他方において前記
２種類準備した原液をともに射出することを特徴とする
反応射出成形方法。