JPH0374889B2

JPH0374889B2 -

Info

Publication number: JPH0374889B2
Application number: JP60169758A
Authority: JP
Priority date: 1985-08-02
Filing date: 1985-08-02
Publication date: 1991-11-28
Also published as: JPS6232007A

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。（従来の技術及びその問題点）反応性の液状原料を金型に射出し、重合及び成
形を金型内で行つて、直接、ナイロン、不飽和ポ
リエステル、エポキシ樹脂などの成形品を得る方
法、いわゆる反応射出成形方法が近年注目されて
いる。反応射出成形方法としては、高温の液状原料を
高温の金型内に射出する成形法が一般的である。
このような方法においては、液状原料と成形品と
の密度差が大きいため成形収縮が起こり、特にナ
イロンのような結晶性の重合物の場合は、成形収
縮が12〜16％にも達する。この成形収縮によつて
成形品にヒケ、ボイドが発生しやすくなる。ま
た、高温での原料は一般的に粘度が低く、原料を
衝突混合させ金型に射出注入する際に、ミキシン
グヘツド内又は金型内の空気を巻き込みやすい。
このため、成形品の表面に気泡、ピンホールなど
の欠陥が発生し、成形品内部にも大きな気泡が発
生しやすい。成形収縮を少なくする方法として、原料を射出
注入後、反応による体積収縮を補償するために、
金型の容積を減少させる方法が提案されている。
また、気泡の巻き込みを防止する方法としては、
金型キヤビテイーを減圧にして射出成形する方法
が行われている。上記のいずれの方法も、金型の
構造が複雑となり、また成形方法が煩雑となると
いう欠点がある。さらに上記両方法を併用するこ
とは工業的に非常に困難である。（問題点を解決するための技術的手段）本発明は、反応射出成形方法における問題点を
解消し、ソリ、ヒケなどの欠陥が少なく、表面付
近に気泡の存在しない成形品を製造することがで
きる反応射出成形方法を提供する。本発明は、少なくとも２種の反応性液状原料を
ミキシングヘツド内で衝突混合し、成形品形状に
対応するキヤビテイーを有する金型に射出して反
応成形する方法において、不活性ガスを溶解した
液状原料を射出して、重合発泡成形することを要
旨とする。本発明によれば、液状原料に溶解した不活性ガ
スの膨張により、成形収縮の補償及びガスの巻き
込みの防止を同時に行うことができ、その結果、
ソリ、ヒケなどの欠陥が少なく、表面付近に気泡
の存在しない平滑な成形品を得ることができる。
さらに、本発明によれば、未発泡の成形品に比較
して、引張強さ、曲げ強さなどの機械的特性が遜
色のない成形品を得ることができる。本発明は、ナイロン、不飽和ポリエステル、ポ
リウレタン及びエポキシ樹脂の反応射出成形方法
に適用することができるが、特にω−ラクタム類
の反応射出成形方法によりナイロン成形品を製造
する方法として特に優れている。以下に本発明の代表例として、ω−ラクタム類
の反応射出成形方法を詳細に説明する。重合に供されるラクタム類の具体例としては、
γ−ブチロラクタム、δ−バレロラクタム、ε−
カプロラクタム、ω−エナントラクタム、ω−カ
プリルラクタム、ω−ウンデカノラクタム及びω
−ラウリンラクタムが挙げられる。これらのラク
タム類は単独で使用してもよく、２種以上を併用
してもよい。アルカリ触媒としては、公知のラクタム類のア
ルカリ重合法において使用される化合物をすべて
用いることができる。その具体例としては、アル
カリ金属、アルカリ土類金属、これらの水素化
物、酸化物、水酸化物、炭酸塩、アルキル化物又
はアルコキシド、グリニヤール化合物、ソジウム
ナフタレン、さらに上記金属又は金属化合物とラ
クタム類との反応生成物、例えば、ナトリウムラ
クタム、カリウムラクタム、ラクタムマグネシウ
ムブロマイドが挙げられる。アルカリ触媒の使用
量は、ラクタム類に対して0.05〜10モル％、特に
0.2〜５モル％であることが好ましい。助触媒についても、公知のラクタム類のアルカ
リ重合法において使用される化合物をすべて用い
ることができる。その具体例としては、Ｎ−アシ
ルラクタム、有機イソシアネート、酸塩化物、酸
無水物、エステル、尿素誘導体、カルボジイミド
及びケテンが挙げられる。さらに、分子末端に水
酸基、チオール基、アミノ基あるいはカルボキシ
ル基を２個以上有するポリマーと、アジポイルビ
スカプロラクタム、セバコイルビスカプロラクタ
ム、ヘキサメチレン−１，６−ビスカプロラクタ
ムあるいはジイソシアネートとを、前記ポリマー
の官能基に対して当量以上反応させて得られる反
応生成物も助触媒として使用することができる。
これらの反応生成物を助触媒として使用すること
により、得られるポリアミドの耐衝撃性を大きく
改善することができる。助触媒の使用量は、ラク
タム類に対して0.03〜10モル％であることが好ま
しい。ラクタム類の重合成形は重合すべきラクタム類
の融点以上であり、かつ生成ポリアミドの融点未
満の温度で行われる。また、ラクタム類の重合成形はにおいて、実質
的に重合反応を阻害しない可塑剤、充填材、繊
維、染料、顔料、酸化防止剤などの存在下に行う
こともできる。好ましい可塑剤としては、Ｎ−ア
ルキルピロリドン、ジアルキルイミダゾリジノン
などが挙げられ、その使用量はラクタム類に対し
て通常２〜25重量％である。充填材の具体例とし
ては、炭酸カルシウム、ワラストナイト、カオリ
ン、黒鉛、石コウ、長石、雲母、アスベスト、カ
ーボンブラツク、二硫化モリブデンなどが挙げら
れる。繊維の具体例としては、ミルドグラス、繊
維状マグネシウム化合物、チタン酸カリウム繊
維、鉱物繊維、グラフアイト繊維、ボロン繊維、
スチール繊維などが挙げられる。充填材及び／又
は繊維の使用量は、ラクタム類に対して通常２〜
50重量％である。液状原料に不活性ガスを溶解する方法として
は、液状原料を収納した原料槽の上部気相部に、
加圧された不活性ガスを供給する方法が便利に採
用される。原料槽内の不活性ガスの圧力は、0.2
〜1.5Kg／cm²（ゲージ圧）、特に0.3〜1.2Kg／cm²
（ゲージ圧）であることが好ましい。上記方法で
不活性ガスを溶解させた液状原料を反応射出成形
することにより、発泡倍率が1.02〜1.15倍、好ま
しくは1.03〜1.12倍の成形品を得ることができ
る。原料槽内の不活性ガスの圧力が過度に低いと
成形収縮を補償する効果がなく、その圧力が過度
に高いと成形品の表面に気泡又はピンホールが多
く発生し、表面外観を損なうばかりでなく、塗装
性に悪影響を与えたり、成形品の強度が低下した
りする。（実施例）以下に実施例を示す。実施例１〜３下記組成の成分Ａ及び成分Ｂを調製し、それぞ
れの成分を100℃に保持した。成分Ａ ε−カプロラクタム 4875g ナトリウム−ε−カプロラクタム 125g 成分Ｂ ε−カプロラクタム 3790g ヘキサメチレンジイソシアネート 210g ハイカ−ATBN1300×16（宇部興産(株)販売）
1000g 成分Ａ及び成分Ｂを、それぞれ、容量４の原
料槽に入れ、気相部の窒素圧力を所定の値に１時
間保持した。この後、両成分をそれぞれ250c.c.計
量し、ミキシングヘツドに約15Kg／cm²の圧力で供
給混合し、金型（容積500c.c.、肉厚３mm）に射出
注入した。両成分の金型への射出終了から５分後
に得られた成形品を金型から取り出した。成形品
の外観は良好であつた。成形品の表面を顕微鏡で
観察したところ、気泡は認められなかつた。成形
品から曲げ特性測定用の試験片を切り出し、その
強度及び弾性率を測定した。結果を第１表に示
す。比較例１原料槽の気相部を窒素ガスで加圧しなかつた以
外は実施例１と同様の方法を繰り返した。得られ
た成形品には、局部的に大きなボイドが観察され
た。成形品の表面を顕微鏡で観察したところ、多
数の凹凸が認められた。成形品の強度及び弾性率
を第１表に示す。【表】

Claims

【特許請求の範囲】

１少なくとも２種の反応性液状原料をミキシン
グヘツド内で衝突混合し、成形品形状に対応する
キヤビテイーを有する金型に射出して反応成形す
る方法において、不活性ガスを溶解した液状原料
を射出して、重合発泡成形することを特徴とする
反応射出成形方法。