JPH03231819A

JPH03231819A - 反応射出成形方法

Info

Publication number: JPH03231819A
Application number: JP2027860A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Tochioka; 孝宏栃岡
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1990-02-07
Filing date: 1990-02-07
Publication date: 1991-10-15

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】産業上の利用分野本発明は、反応射出成形方法に関するものであり、さら
に詳細には、ガラス繊維マットなどの補強材をあらかじ
め、金型内にセットし、２種以上の樹脂反応液を、金型
内の補強材中に注入して、重合反応を生じさせ、樹脂成
形品を得る反応射出成形方法に関するものである。

先行技術ガラス、繊維マットなどの補強材をあらかじめ、金型内
にセットし、２種以上の樹脂反応液を、金型内の補強材
中に注入して、重合反応を生じさせるとともに、成形し
、樹脂成形品を得るＳＲＩＭ（Ｓｔｒｕｃｔｕａｌ　Ｒ
ｅａｃｔｉｏｎ　Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　Ｍｏｌｄｉｎｇ
）　　と呼ばれる反応射出成形方法が、近年用いられる
ようになっている。

このようなＳＲＩＭにより得られた樹脂成形品は、高剛
性、高強度材料として、望ましい物性を有しているが、
剛性、強度を向上させようとすると、必然的に、ガラス
繊維などの補強材の含有量を増大させなければならず、
その結果、成形品の重量が増大するという問題があった
。

そこで、従来は、薄肉化が可能なガラス長繊維クロスマ
ットを補強材として用いたり、或いは、中空部を有する
グラスバルーンなどの軽量化材を、樹脂反応液中に添加
するなどの方法により、成形品の軽量化が図られていた
。

発明の解決しようとする問題点しかしながら、補強材として、薄肉化が可能なガラス長
繊維クロスマットを用いる場合には、ガラス長！１！維
クロスマットが高価なため、コストアップの原因になり
、他方、グラスバルーンなどの軽量化材を、樹脂反応液
中に添加する場合には、樹脂反応液の粘度が増大して、
流動性が悪化し、金型内の補強材中に樹脂反応液を注入
することが困難になるという製造上の問題があった。

発明の目的本発明は、補強材をあらかじめ、金型内にセットし、２
種以上の樹脂反応液を、金型内の補強材中に射出して、
重合反応を生じさせ、樹脂成形品を得る反応射出成形方
法において、樹脂成形品の軽量化を図ることができ、し
かも、安価で製造が容易な反応射出成形方法を提供する
ことを目的とするものである。

発明の構成および作用本発明のかかる目的は、内層が、アミノシランカップリ
ング剤の末端のアミン基がヒドロキシ基に置換されてな
るオキシシランカップリング剤を含み、外層が、チタネ
ート系カップリング剤を含んだ塗膜が、表面に設けられ
たグラスバルーンを、溶媒に溶解し、得られた溶液を、
ガラス繊維マットに塗布し、しかる後に、ガラス繊維マ
ットを金型内にセントして、樹脂反応液の注入をおこな
うことによって達成される。

本発明によれば、中空部ををする軽量化材であるグラス
バルーンを用いているので、コストアップを生ずること
なく、軽量化が可能となるだけでなく、グラスバルーン
は、樹脂反応液に添加されることなく、ガラス繊維マッ
トに塗布されているから、グラスバルーンと樹脂反応液
との接触面積は、グラスバルーンが樹脂反応液に添加さ
れている場合に比して小さく、しかも、グラスバルーン
の表面に設けられた塗膜の外層が、樹脂反応液と反応し
、樹脂反応液の流動性を向上させるチタネート系カンブ
リング剤を含んでいるため、樹脂反応液の高粘度化を防
止することができ、容易に、金型内の補強材中に、樹脂
反応液を注入して、樹脂成形品を製造することが可能に
なる。

また、本発明によれば、内層に含まれるアミノシランカ
ップリング剤の末端のアミン基がヒドロキン基に置換さ
れてなるオキシシランカップリング剤が、外層を通して
侵出し、その末端水酸基が、樹脂反応液およびガラス繊
維マット中の水分と反応し、また、そのアミン基が、樹
脂反応液と反応するから、マトリックス樹脂およびガラ
ス繊維マットとの接着性を大幅に改善することが可能に
なる。

本発明において、アミノシランカップリング剤の末端の
アミン基がヒドロキシ基に置換されてなるオキシシラン
カップリング剤としては、（Ｙ−Ｒ）Ｓｉ　　（ＯＲ’
　　）３構造におけるＹ官能基が、ヒドロキシ基である
オキシアルキルアルコキシンランモノマー、あるいは、
オキシアルキルアルコキシシランモノマーと、未置換反
応成分としてのＹ官能基がアミノ基であるアミノアルキ
ルアルコキシシランモノマーとの混合物を使用すること
ができ、これらの中でも、Ｎ−β（オキシエチル）γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン（分子量２２３．４
）および、これと、Ｎ−β（アミノエチル）Ｔ１−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン（分子量２２２．４）と
の混合物、Ｎ−β（オキシエチル）γ−アミノプロピル
メチルジメトキシシラン（分子量２０７．４）および、
これと、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメ
チルジメトキシシラン（分子量２０６．４）との混合物
、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン（分子量２２
２．４）および、これと、γ−アミノプロピルトリエト
キシシラン（分子量２２１．４）などが好ましく使用し
得る。

本発明において、チタネート系カップリングとしては、
Ｒ’　　ＯＴ＋　　（ＯＸ’　　　ＲＹ）３構造を有す
るカルポキンルホスフエートモノアルコキシチタネート
、ピロホスフェートホスファイトスルホニルモノアルコ
キシラタ不−トとこれらの頚するエステル交換反応性モ
ノアルコキ／チタネートカり受用てき、イソプロピルト
リイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデ
シルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリ
ス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネート、テト
ライソプロピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネ
ート、テトラ（２，２ジアリルオキシメチル−１−ブチ
ル）ビス（ジトリデンル）ホスファイトチタネート、ビ
ス（ジオクチルパイロホスフェート）オキシアセテート
チタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）エ
ラレンチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタ
ネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチ
タネート、イソプロイソステアロイルジアクリルチタネ
ート、イソプロピルトリ　（ジオクチルホスフェート）
チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネー
ト、イソプロピルトリ　（Ｎ−アミドエチル・アミノエ
チル）チタネート、ジクミルフェニルオキシアセテート
チタネート、ジイソステアロイルエチレンチタネートな
どが好ましく使用し得る。

本発明において、グラスバルーンを溶解する溶媒として
、水およびメタノール混合溶媒が好ましく使用し得る。

本発明において、内層が、アミノシランカップリング剤
、の末端のアミノ基がヒドロキシ基に置換されてなるオ
キシシランカップリング剤を含み、外層が、チタネート
系カップリング剤を含んだ塗膜が、表面に設けられたグ
ラスバルーンを、水およびメタノールの混合溶媒に溶解
して得られた溶液を、ガラスｍ維マットに塗布した後、
１５０℃乃至２００℃に加熱し、水およびメタノールの
混合溶媒を気化させることが望ましい。

実施例以下、本発明の効果をより一層明確なものとするため、
実施例を掲げる。

実施例（１）改質グラスバルーンの調製平均粒子密度０．　３２ｇ／ｃｃ、嵩密度０．１６ない
し０．２３ｇ／ｃｃ、耐圧強度３１６ｋｇ／ｃ＋＋Ｉの
グラスバルーンを、Ｔ−アミノプロピルトリエトキシシ
ランを一部含有したＴ−オキシプロピルトリエトキシシ
ランの１ｗｔ％水溶液中に＋して、撹拌、静置して、グ
ラスバルーンを沈降分離し、風乾燥の後、１１０℃で１
０分間乾燥して、グラスバルーン表面に内層を形成した
。

こうして内層が形成されたグラスバルーンを、イソプロ
ピルトリイソステアロイルチタネートの１ｗｔ％水スラ
リー溶液中に浸して、ホモジナイザーを用いて、１０分
間乳化処理を行い、風乾燥の後、１１０℃で１０分間乾
燥し、改質グラスバルーンを得た。

こうして得られた改質グラスバルーンは、その表面に、
γ−アミノプロピルトリエトキシシランを一部含有した
Ｔ−オキシプロピルトリエトキシシランよりなる多層塗
膜が形成され、その表面に、イソプロピルトリイソステ
アロイルチタネートの単分子層塗膜が形成されていた。

（２）改質グラスバルーン液の調製こうして得られた改質グラスバルーンを、メタノール濃
度２Ｑ　ｍｏ１％の水−メタノール混合溶媒５００ｃｃ
に溶解して、改質グラスバルーン液を得た。ここに、水
−メタノール混合溶媒に溶解する改質グラスバルーンの
量は、０ないし２００ｇの範囲で変化させた。

（３）補強材の調製こうして得られた改質グラスバルーン液を、１１９　Ｑ
ｍｍＸ　５４　ＱｍｍＸ　１．　１ｍｍのチョツプドス
トランドマット３プライを、スチレン系不飽和ポリエス
テルにより接着したガラス繊維マット補強材の表面に塗
布した。

塗布後、１８０℃に加熱して、水−メタノール混合溶媒
を気化させ、補強材を得た。

（４）樹脂成形品の成形こうして得られた補強材を、キャビティサイズ３５　Ｑ
ｍｍＸ　５　Ｑ　Ｑｍｍｘ　３．　２ｍｍの金型内にセ
フトし、Ａｓｈｌａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａ１社Ａｒｉｍ
ａｘ　　ｌ　１００システムにしたがい、以下に示す組
成を有する３５℃のＡ液およびＢ液を、それぞれ、注入
量３２３ｇ／ｃｃ、注入圧力１３０ｋｇｆ／ｃａｔで、
３．５秒間、補強材中に注入した。

Ａ液ニアクリルエステルオール・・・・１００．０重量部ＰＥＰ１８３Ｓ・・・・　　０．１重量部Ｂ液：変性ＭＤＩ・・・・・・　４７．０重量部ｔ−ブチルペ
ルオキシベンゾエイド２．５重量部ここに、金型温度は、１００℃とし、脱型時間は、１．
５分とした。

こうして得られた樹脂成形品寸法は、８１０ｍｍｘ　４
６０ｍｍｘ　３．　２ｍｍであった。

（５）評価こうして、グラスバルーン添加量（ｇ）を変化させて得
られた樹脂成形品の重量（ｋｇ）　、軽量化の割合（％
）、曲げ弾性率（ｋｇｆ／ｍｍ）と弓張り強度（ｋｇｆ
／ｍｍ）との関係および外観目視ならびに密度を測定す
ることにより、樹脂が樹脂成形品の端部に対して、どの
程度までゆきわたっているかを検査して、樹脂の流動性
の程度を測定した結果を、第１表に示す。第１表におい
て、軽量化の割合は、グラスバルーン添加量がゼロの、
サンプル＃１の重量に対して、樹脂成形品の重量が減少
した割合を、％て示したものであり１、また、樹脂流動
性△は、樹脂成形品の端部の密度が中心部の密度に比し
て小さく二その密度差が、中心部の密度の±０．０５ｇ
／ｃ＋＋ｌを越えている場合を、また、樹脂流動性○は
、樹脂成形品の端部の密度と中心部の密度との差が、中
心部の密度の±０．０１ｇ／ａｍを越えているが、±０
．０５ｇ／ｃｉ以下で、はぼ均一に樹脂が充填されてい
る場合を、樹脂流動性◎は、樹脂成形品の端部の密度と
中心部の密度との差が、中心部の密度の±０．０１ｇ／
ｃｄ以下で、均一に樹脂が充填されている場合を、それ
ぞれ、示している。

第１表より明らかなように、改質グラスバルーンを添加
していないサンプル＃１は、樹脂の流動性に優れており
、製造上の問題は生じなかったが、重量が重く、軽量化
の要請を側底満足し得るｔ　′で：まなかった。これに
対して、改質グラスバルーンを添加したサンプル＃２な
いし１２は、いずれも、改質グラスバルーンを添加して
いないサンプル＃１に比して、その重量が軽くなり、改
質グラスバルーンを添加することにより、軽量化が達成
でき、この軽量化の効果は、改質グラスバルーンの添加
量が増大するほど、大きくなることが判明した。

また、樹脂の流動性は、サンプル＃１．２およびサンプ
ル＃４〜９が、とくに優れており、軽量化および樹脂の
流動性の観点からは、サンプル＃４〜９が好ましいが、
改質グラスバルーンの添加量が５０ｇ以下または１００
ｇ以上のサンプル＃２〜４、サンプル＃９〜１２では、
曲げ弾性率（ｋｇｆ／ｍｍ）と引張り強度（ｋｇｆ／ｍ
ｍ）が、サンプル＃５〜８に比して低下することが認め
られ、改質グラスバルーンの添加量が７０〜９０ｇであ
るサンプル＃５〜８が、軽量化、樹脂流動性、曲げ弾性
率および引張り強度を総合的に判断した結果、最も好ま
しいことが判明した。

本発明は、以上の実施例に限定されることなく特許請求
の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能で
あり、それらも本発明の範囲内に包含されるものである
ことはいうまでもない。

発明の効果本発明によれば、補強材をあらかじめ、金型内にセット
し、２種以上の樹脂反応液を、金型内の補強材中に射出
して、重合反応を生じさせ、樹脂成形品を得る反応射出
成形方法において、樹脂成形品の軽量化を図ることがで
き、しかも、安価で製造が容易な反応射出成形方法を提
供することが可能となる。

Claims

【特許請求の範囲】

補強材をあらかじめ、金型内にセットし、２種以上の樹
脂反応液を、金型内の補強材中に注入して、重合反応を
生じさせ、樹脂成形品を得る反応射出成形方法において
、内層が、アミノシランカップリング剤の末端のアミノ
基がヒドロキシ基に置換されてなるオキシシランカップ
リング剤を含み、外層が、チタネート系カップリング剤
を含んだ塗膜層が、表面に設けられたグラスバルーンを
、溶媒に溶解し、得られた溶液を、ガラス繊維マットに
塗布し、しかる後に、該ガラス繊維マットを前記金型内
にセットして、前記樹脂反応液の注入をおこなうことを
特徴とする反応射出成形方法。