JPH05104559A - Reaction injection molding equipment and reaction injection molding method - Google Patents

Reaction injection molding equipment and reaction injection molding method

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JPH05104559A
JPH05104559A JP27290091A JP27290091A JPH05104559A JP H05104559 A JPH05104559 A JP H05104559A JP 27290091 A JP27290091 A JP 27290091A JP 27290091 A JP27290091 A JP 27290091A JP H05104559 A JPH05104559 A JP H05104559A
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JP
Japan
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pressure
mold
raw material
resin
material liquid
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP27290091A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunio Niwa
邦夫 丹羽
Masaru Kono
賢 甲野
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Sumitomo Rubber Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Rubber Industries Ltd filed Critical Sumitomo Rubber Industries Ltd
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Abstract

PURPOSE:To control the injection pressure of a resin into a mold, to improve resin permeability and to prevent the movement of fibers when a fiber-reinforced resin product is molded by reaction injection. CONSTITUTION:In a reaction injection molding equipment, in which a fiber reinforcement is arranged previously into a mold 4 and an unreacted raw material liquid is injected into the mold 4, and a resin is cured while the fiber reinforcement is impregnated with the resin and a molded form is molded, a pressure regulating vessel 3 capable of force-feeding the unreacted raw material liquid to the mold 4 at required fixed pressure is interposed between the mold and the collision mixer of the unreacted raw material liquid. Injection pressure is controlled in response to the fiber density of the fiber reinforcement arranged into the mold 4 by the pressure regulator 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、反応射出成形装置およ
び該装置を用いた反応射出成形方法に関し、詳しくは、
金型内に予め繊維強化材を配置した後に金型内へ未反応
原料液を射出して、上記繊維強化材に樹脂を含浸させつ
つ重合反応させて成形品を成形するもので、特に、強
度、耐衝撃性等が要求される一般構造材、建築用材、自
動車用材、防具材等の成形に好適に用いられるものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reaction injection molding apparatus and a reaction injection molding method using the apparatus.
After arranging the fiber reinforcement in the mold in advance, the unreacted raw material liquid is injected into the mold, and the fiber reinforcement is polymerized while impregnating the resin to form a molded article. It is preferably used for molding general structural materials, construction materials, automobile materials, armor materials, etc., which require impact resistance and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の反応射出成形では、2個
の容器に未反応原料液を分けて入れ、一方には重合触
媒、他方に重合開始剤と活性調整剤とを添加して、2種
類の安定した反応溶液を調整し、この2種類の反応溶液
をミキシングヘッド(衝突混合装置)で瞬間的に衝突混合
させて撹拌し、混合後、直ちに加熱した金型のキャビテ
ィ内に射出する方法がとられている。上記の未反応原料
液を衝突混合する方法では、衝突圧力により充分な撹拌
が得られ、撹拌手段を設ける必要がない利点がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, in this type of reaction injection molding, an unreacted raw material liquid is separately put in two containers, a polymerization catalyst is added to one, and a polymerization initiator and an activity modifier are added to the other, Two kinds of stable reaction solutions are prepared, and these two kinds of reaction solutions are instantaneously collision-mixed with a mixing head (collision mixing device) and stirred, and immediately after mixing, injected into the cavity of a heated mold. The method is taken. The above method of collision-mixing the unreacted raw material liquid has an advantage that sufficient stirring can be obtained by the collision pressure and it is not necessary to provide a stirring means.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、衝突混
合させるためには、衝突圧力を所要の大きな圧力にする
必要があり、よって、該衝突混合装置より直ちに金型に
射出される未反応原料液の射出圧は大きな圧力となって
いる。このように、金型内への未反応原料液の射出圧が
大きいと、金型内に予め積層配置している繊維強化材の
繊維密度が大きい場合、繊維中に樹脂が浸透せず、繊維
を押し付け、その隙間のみに樹脂が満たされることとな
る。即ち、繊維中に樹脂が十分に含浸されない問題が生
じる。
However, in order to carry out collision mixing, it is necessary to set the collision pressure to a required large pressure. Therefore, the unreacted raw material liquid immediately injected from the collision mixing device into the mold is used. The injection pressure is large. In this way, when the injection pressure of the unreacted raw material liquid into the mold is large, if the fiber density of the fiber reinforcement material that has been pre-laid in the mold is high, the resin does not penetrate into the fiber and the fiber Then, the resin is filled only in the gap. That is, there is a problem that the resin is not sufficiently impregnated into the fiber.

【0004】また、大きな射出圧で射出される樹脂によ
り、繊維に移動が生じ、設計通りの繊維含有率や繊維角
度が維持出来ず、その結果、成形品が設計通りに成形で
きない欠点がある。
Further, the resin injected with a large injection pressure causes the fibers to move, so that the fiber content and the fiber angle as designed cannot be maintained, and as a result, the molded product cannot be molded as designed.

【0005】本発明は上記した問題を解消せんとするも
ので、衝突混合後、金型内への未反応原料液の射出圧力
を繊維密度に対応して調整して制御できるようにし、よ
って、繊維中への樹脂の浸透性改善および繊維の移動を
阻止して設計通りの成形品を製造出来るようにすること
を目的とするものである。
The present invention is intended to solve the above-mentioned problems. After collision mixing, the injection pressure of the unreacted raw material liquid into the mold can be adjusted and controlled according to the fiber density. It is an object of the present invention to improve the permeability of resin into fibers and prevent the migration of fibers so that a molded article as designed can be produced.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明は、金型内に予め繊維強化材を配置した後
に未反応原料液を射出して、上記繊維強化材に樹脂を含
浸させつつ重合反応させて成形品を成形する反応射出成
形装置において、上記金型と、未反応原料液のミキシン
グヘッドあるいは混合槽の間に、未反応原料液を所要の
一定圧力で金型へ圧送可能とする圧力調整容器を介設し
ていることを特徴とする反応射出成形装置を提供するも
のである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is to impregnate a resin into the above-mentioned fiber reinforcement by injecting an unreacted raw material liquid after arranging the fiber reinforcement in advance in a mold. In a reaction injection molding apparatus for polymerizing a molded product by performing a polymerization reaction while being allowed to flow, the unreacted raw material liquid is pumped to the mold at a required constant pressure between the mold and the mixing head or mixing tank for the unreacted raw material liquid. It is intended to provide a reaction injection molding apparatus characterized in that a pressure adjusting container that enables the reaction is provided.

【0007】さらに、本発明は、上記反応射出成形装置
を用いて、反応射出成形に用いる樹脂の未反応原料液を
衝突混合装置で衝突混合させた後、直ちに、圧力調整容
器を通して所要圧力に圧力制御して金型内に射出し、金
型内に予め配置している繊維強化材中に樹脂を含浸させ
つつ重合反応させて繊維強化樹脂製品を成形する反応射
出成形方法を提供するものである。
Further, according to the present invention, by using the reaction injection molding apparatus, the unreacted raw material liquid of the resin used in the reaction injection molding is collision-mixed by the collision mixing apparatus, and immediately thereafter, the pressure is adjusted to a required pressure through the pressure adjusting container. It is intended to provide a reaction injection molding method in which a fiber-reinforced resin product is molded by controlling and injecting it into a mold, and impregnating a resin into a fiber-reinforced material arranged in advance in the mold to cause a polymerization reaction. ..

【0008】上記圧力調整容器内の圧力調整は、圧力媒
体を用いて行っており、該圧力媒体としては圧力制御さ
れる窒素等の不活性ガスからなる気体を用い、該気体を
容器内に充填して行うことが好ましい。具体的には、上
記不活性ガスで置換あるいは容器内空気圧を減圧する方
法等が用いられ、圧力調整容器から金型への吐出圧力を
20kg/cm2以下に設定することが好ましい。また、上記
圧力調整容器にリーク弁または/および圧力リリーフバ
ルブを設け、容器内の圧力を一定以上に上げないように
することが、安全性の点から好ましい。
The pressure inside the pressure adjusting container is adjusted by using a pressure medium. As the pressure medium, a gas consisting of an inert gas such as nitrogen whose pressure is controlled is used, and the gas is filled in the container. It is preferable to carry out. Specifically, a method of substituting with the inert gas or reducing the air pressure in the container is used, and the discharge pressure from the pressure adjusting container to the mold is preferably set to 20 kg / cm 2 or less. Further, it is preferable from the viewpoint of safety that the pressure adjusting container is provided with a leak valve and / or a pressure relief valve so that the pressure inside the container does not rise above a certain level.

【0009】さらに、樹脂浸透を向上するために金型キ
ャビティ内を真空に減圧しても良い。
Further, in order to improve resin penetration, the inside of the mold cavity may be depressurized to a vacuum.

【0010】上記圧力調整容器は、金型へ射出する未反
応原料液の温度を最適温度とすると共に、該容器内部に
残留する余った樹脂を取り出すために、容器内で重合さ
せて取り出すことが出来るように、圧力調整容器に温度
制御手段を設けている。
The pressure-regulating container can be taken out by polymerizing it in the container in order to make the temperature of the unreacted raw material liquid injected into the mold the optimum temperature and to take out the residual resin remaining inside the container. In order to be able to do so, the pressure control container is provided with temperature control means.

【0011】上記圧力調整容器の容積は、1回の金型に
射出される未反応原料液よりも大きくても小さくてもよ
いが、混合された液がミキシングヘッド内に逆流するこ
とを妨げる設定が好ましい。そのため、例えば、 ミキシ
ングヘッドからの吐出量よりも圧力調整容器内の内容積
が大きくなるように設定するか、あるいは、金型内の圧
力<圧力調整容器内の圧力の関係になるように設定して
いる。
The volume of the pressure adjusting container may be larger or smaller than the unreacted raw material liquid injected into the mold once, but is set so as to prevent the mixed liquid from flowing back into the mixing head. Is preferred. Therefore, for example, it is set so that the inner volume in the pressure adjusting container is larger than the discharge amount from the mixing head, or the pressure in the mold is less than the pressure in the pressure adjusting container. ing.

【0012】上記反応射出成形装置により成形する繊維
強化樹脂に用いる繊維強化材としては、連続繊維及び/
または長繊維の形態で、かつ、カーボン繊維、ガラス繊
維、アラミド繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維、ス
チール繊維、アモルファス金属繊維、ポリエステル繊
維、ナイロン繊維、ポリエチレン繊維、有機繊維及び/
またはそれらの混合物が用いられる。また、必要に応じ
て、上記繊維の不織布も用いられる。
The fiber reinforced material used in the fiber reinforced resin molded by the above reaction injection molding apparatus is a continuous fiber and / or
Or in the form of long fibers and carbon fibers, glass fibers, aramid fibers, alumina fibers, silicon carbide fibers, steel fibers, amorphous metal fibers, polyester fibers, nylon fibers, polyethylene fibers, organic fibers and / or
Or a mixture thereof is used. Further, a non-woven fabric of the above fiber is also used, if necessary.

【0013】上記成形法に用いられる樹脂は反応射出成
形法(RIM)あるいはレジントランスファーモールディ
ング(RTM)により成形されうる樹脂であり、その例と
しては、RIMナイロンやシクロペンタジエン、エポキ
シ、ウレタン、ポリエステル、架橋ポリエステルアミド
等があげられる。
The resin used in the above molding method is a resin that can be molded by reaction injection molding method (RIM) or resin transfer molding (RTM), and examples thereof include RIM nylon, cyclopentadiene, epoxy, urethane, polyester, and the like. Examples include crosslinked polyesteramides.

【0014】RIMナイロンである場合、金型内に重合
触媒と重合開始剤とを含む溶融したラクタム類を注入
し、これを加熱によりポリアミド重合とするモノマーキ
ャスティング法により成形される。
In the case of RIM nylon, molten lactams containing a polymerization catalyst and a polymerization initiator are injected into a mold, and the polyamide is polymerized by heating to mold the monomer.

【0015】上記モノマーであるω−ラクタム類として
は、α−ピロリドン、α−ピペリドン、ω−エナントラ
クタム、ε−カプロラクタム、ω−カプリロラクタム、
ω−ペラルゴノラクタム、ω−デカノラクタム、ω−ウ
ンデカノラクタム、ω−ラウロラクタム、あるいはこれ
らのc−アルキル置換−ω−ラクタム、並びにこれらの
二種以上のω−ラクタムの混合物があげられる。また、
ω−ラクタムは必要に応じて改良成分(ソフト成分)を含
むことができる。該ソフト成分は分子中に使用する開始
剤と反応する官能基を有し、しかも、Tgの低い化合物
で、通常の官能基を有するポリエーテルや液状ポリブタ
ジエンなどが使用される。
The ω-lactams which are the above-mentioned monomers include α-pyrrolidone, α-piperidone, ω-enanthlactam, ε-caprolactam, ω-caprylactam,
ω-pelargonolactam, ω-decanolactam, ω-undecanolactam, ω-laurolactam, c-alkyl-substituted-ω-lactams thereof, and mixtures of two or more of these ω-lactams. Also,
The ω-lactam can optionally contain an improving component (soft component). The soft component is a compound having a functional group that reacts with the initiator used in the molecule and has a low Tg, and a polyether or liquid polybutadiene having a normal functional group is used.

【0016】上記ω-ラクタム類として使用される市販
の原料としては、宇部興産(株)会社のUBEナイロン(U
X-21)等がある。これはアルカリ触媒とカプロラクタ
ムからなるA成分と、ソフト成分を含むプレポリマーと
カプロラクタムからなるB成分とから構成されている。
Commercially available raw materials used for the above-mentioned ω-lactams are UBE nylon (U manufactured by Ube Industries, Ltd.).
X-21) etc. It is composed of an A component consisting of an alkali catalyst and caprolactam, a prepolymer containing a soft component and a B component consisting of caprolactam.

【0017】上記重合触媒としては、水素化ナトリウム
が好ましいが、その他のナトリウム、カリウム、水素化
リチウム等の公知のω−ラクタムの重合触媒を使用する
ことが出来る。その添加量はω−ラクタムに対して0.
1〜0.5モル%の範囲が好ましい。
As the above-mentioned polymerization catalyst, sodium hydride is preferable, but other known ω-lactam polymerization catalysts such as sodium, potassium and lithium hydride can be used. The amount added is 0 for ω-lactam.
The range of 1-0.5 mol% is preferable.

【0018】また、重合開始剤(活性剤)としては、 N−
アセチル−ε−カプロラクタムが用いられるが、その他
のトリアリルイソシアヌレート、N−置換エチレンイミ
ン誘導体、1.1’−カルボニルビスアジリジン、オキ
サゾリン誘導体、2−(N−フェニルベンズイミドイ
ル)アセトアニリド、2−(N−フェニルベンズイミド
イル)アセトアニリド、2−N−モリホリノ−シクロヘ
キセン−1.3−ジカルボキサニリド等や公知のイソシ
アナート、カルボジイミド等の化合物を用いることが出
来る。上記重合開始剤の添加量はω−ラクタムの量に対
して0.05〜1.0モル%の範囲内にあることが好まし
い。
As the polymerization initiator (activator), N-
Acetyl-ε-caprolactam is used, but other triallyl isocyanurates, N-substituted ethyleneimine derivatives, 1.1′-carbonylbisaziridine, oxazoline derivatives, 2- (N-phenylbenzimidoyl) acetanilide, 2- Compounds such as (N-phenylbenzimidoyl) acetanilide, 2-N-morpholino-cyclohexene-1.3-dicarboxanilide, and known isocyanates and carbodiimides can be used. The addition amount of the above-mentioned polymerization initiator is preferably within the range of 0.05 to 1.0 mol% with respect to the amount of ω-lactam.

【0019】マトリクス樹脂としてシクロペンタジエン
樹脂を用いる場合、該シクロペンタジエン樹脂となる重
合性モノマーとしては、ジシクロペンタジエンのほか、
ジヒドロジシクロペンタジエン、トリシクロペンタジエ
ン、テトラシクロペンタジエン、シクロペンタジエン−
メチルシクロペンタジエン共二重体等が用いられる。
When a cyclopentadiene resin is used as the matrix resin, dicyclopentadiene may be used as the polymerizable monomer for the cyclopentadiene resin.
Dihydrodicyclopentadiene, tricyclopentadiene, tetracyclopentadiene, cyclopentadiene-
A methylcyclopentadiene co-duplex or the like is used.

【0020】上記シクロペンタジエン樹脂の重合触媒と
しては、タングステン、モリブデン、タンタル等のハロ
ゲン化物、オキシハロゲン化物、酸化物、有機アンモニ
ウム塩等が好適に用いられる。重合開始剤としては、周
期率表第I族〜第III族の金属のアルキル化物を中心とす
る有機金属化合物、アルコール、フェノール等の酸素含
有化合物等が好適に用いられる。
As the polymerization catalyst for the cyclopentadiene resin, halogen compounds such as tungsten, molybdenum and tantalum, oxyhalides, oxides, organic ammonium salts and the like are preferably used. As the polymerization initiator, organometallic compounds centered on alkylated metals of metals of groups I to III of the periodic table, oxygen-containing compounds such as alcohols and phenols are preferably used.

【0021】さらに、上記重合触媒および活性剤(重合
開始剤)を含む溶液は、重合反応が非常に速く開始され
るので、成形用金型に充分に流れ込まない間に重合が起
こることがあるため、活性調節剤としてアルキレングリ
コールまたはポリアルキレングリコールから選ばれるグ
リコール化合物のモノエーテルおよび/またはモノエス
テルが好適に用いられる。また、金型への射出に際して
は、金型温度を通常40〜130℃の範囲とし、通常1
〜5分間重合反応を行うことが好ましい。
Furthermore, since the polymerization reaction of the solution containing the above-mentioned polymerization catalyst and activator (polymerization initiator) is initiated very quickly, the polymerization may occur while the solution does not flow sufficiently into the molding die. A monoether and / or monoester of a glycol compound selected from alkylene glycol and polyalkylene glycol is preferably used as the activity modifier. When injecting into a mold, the mold temperature is usually set in the range of 40 to 130 ° C.
It is preferable to carry out the polymerization reaction for 5 minutes.

【0022】上記金型への射出成形に際しては、金型温
度を通常40〜130℃の範囲とし、通常1〜5分間重
合反応を行っている。
In injection molding into the above mold, the mold temperature is usually in the range of 40 to 130 ° C. and the polymerization reaction is usually carried out for 1 to 5 minutes.

【0023】[0023]

【作用】上記したように、衝突混合装置から金型への原
料供給路に圧力調整容器を介設して、金型へ射出する未
反応原料液の圧力を減圧調整しているため、金型内には
予め配置している繊維強化材の繊維密度に対応させた圧
力に制御して未反応原料液を射出することが出来る。よ
って、繊維中への樹脂の浸透を十分に行うことが出来る
と共に、射出圧による繊維の移動を無くして、設計通り
の繊維含有率および繊維角度を維持することが出来る。
As described above, the pressure of the unreacted raw material liquid injected into the mold is adjusted to a reduced pressure by providing the pressure adjusting container in the raw material supply path from the collision mixing device to the mold. It is possible to inject the unreacted raw material liquid by controlling the pressure corresponding to the fiber density of the fiber reinforcing material which is previously arranged therein. Therefore, the resin can be sufficiently permeated into the fibers, and the fibers can be prevented from moving due to the injection pressure to maintain the fiber content and the fiber angle as designed.

【0024】[0024]

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例により詳細
に説明する。図1は本発明に係わる反応射出成形装置の
全体概略図であって、1Aは未反応原料液の第1容器、
1Bは第2容器、2は衝突混合装置となるミキシングヘ
ッド、3は圧力調整容器、4は金型である。
The present invention will now be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is an overall schematic view of a reaction injection molding apparatus according to the present invention. 1A is a first container of unreacted raw material liquid,
1B is a second container, 2 is a mixing head serving as a collision mixing device, 3 is a pressure adjusting container, and 4 is a mold.

【0025】上記未反応原料液の第1および第2容器1
A、1Bはそれぞれミキシングヘッド2と還流路5A、
5Bを介して接続しており、還流路には未反応原料液を
所要の高圧でミキシングヘッド2へ供給するためのシリ
ンダ6A、6Bを設けている。 ミキシングヘッド2
は、その内部では第1容器1Aと第2容器1Bより供給
された未反応原料液をミキシングヘッド2の供給部分に
設けたオリフィス15A、15Bより高圧で供給して衝
突混合させる構成としており、この衝突混合した未反応
原料液をミキシングヘッド2の吐出口側に付設した圧力
調整容器3へ吐出させている。
First and second containers 1 for the unreacted raw material liquid
A and 1B are the mixing head 2 and the return path 5A, respectively.
Cylinders 6A and 6B for supplying the unreacted raw material liquid to the mixing head 2 at a required high pressure are provided in the reflux path. Mixing head 2
Has a structure in which the unreacted raw material liquid supplied from the first container 1A and the second container 1B is supplied at high pressure from the orifices 15A and 15B provided in the supply portion of the mixing head 2 to cause collision mixing. The unreacted raw material liquid mixed by collision is discharged to a pressure adjusting container 3 attached to the discharge port side of the mixing head 2.

【0026】上記圧力調整容器3は、ミキシングヘッド
2の吐出口に連通した取入口3aと、金型4のキャビテ
ィ7に供給管8を介して連通させた吐出口3bと、圧力
制御用の圧力源9と圧力供給管10を介して連通した圧
力口3cとを設けた密閉容器からなる。尚、圧力調整容
器3にはミキシングヘッド2から未反応原料液が吐出さ
れると、その容積が圧縮されるため、圧力が所定の一定
以上にならないように、リリーフ弁12を取り付け、か
つ、安全性を考慮するとリーク弁28も取り付けてい
る。
The pressure adjusting container 3 has an intake port 3a communicating with the discharge port of the mixing head 2, a discharge port 3b communicating with the cavity 7 of the mold 4 through a supply pipe 8, and a pressure control pressure. It is a closed container provided with a pressure port 3c communicating with the source 9 through a pressure supply pipe 10. When the unreacted raw material liquid is discharged from the mixing head 2 into the pressure adjusting container 3, the volume of the unreacted raw material liquid is compressed. Therefore, the relief valve 12 is attached so that the pressure does not exceed a predetermined level, and safety is ensured. The leak valve 28 is also attached in consideration of the characteristics.

【0027】上記圧力源9から圧力調整容器3には窒素
を供給し、圧力調整容器3の内部を窒素と置換して所要
の圧力に調整するか、或はリーフ弁を用いて窒素流通状
態にすることが可能である。
Nitrogen is supplied from the pressure source 9 to the pressure adjusting container 3 and the inside of the pressure adjusting container 3 is replaced with nitrogen to adjust the pressure to a desired value, or a leaf valve is used to bring the nitrogen into a circulating state. It is possible to

【0028】また、圧力調整容器3の外周部にヒータ等
からなる温度調整装置20を取り付け、圧力調整容器3
内の原料液の温度を所要温度に制御出来るようにしてい
る。
A temperature adjusting device 20 such as a heater is attached to the outer peripheral portion of the pressure adjusting container 3,
The temperature of the raw material liquid inside can be controlled to the required temperature.

【0029】上記圧力調整容器3から金型4までの供給
管8は極めて短く設定し、ミキシングヘッド2で衝突混
合した未反応原料液を約500cm2/sec〜3cm2/secで
キャビティ7へ供給出来るように内径を設定し、供給管
8の内部で未反応原料液が硬化しないようにしている。
尚、供給管8を無くして、ミキシングヘッド2と金型4
との間に圧力調整容器3を直付けで介設しても良い。上
記金型4のキャビティ7は真空ポンプ26と連通して、
キャビティ27内を減圧状態に制御出来るようにしてい
る。
[0029] supplied to the pressure adjusting container supply pipe 8 from 3 to mold 4 is set extremely short, the cavity 7 unreacted material liquid that has collided mixed with mixing head 2 about 500cm 2 / sec~3cm 2 / sec The inner diameter is set so that the unreacted raw material liquid does not harden inside the supply pipe 8.
It should be noted that the mixing head 2 and the mold 4 are eliminated by eliminating the supply pipe 8.
The pressure adjusting container 3 may be directly attached between the above and. The cavity 7 of the mold 4 communicates with the vacuum pump 26,
The inside of the cavity 27 can be controlled to a depressurized state.

【0030】次に、上記反応射出成形装置を用いて反応
射出成形を行う第1実施例について記載する。まず、シ
クロペンタジエンの未反応モノマー(帝人ハーキュレス
製メトン)を、第1容器1A、第2容器1B(ポリウレタ
ンエンジニアリング製のMC104HR)に分けて入
れ、かつ、第1容器1A側には重合触媒、第2容器1B
側には重合開始剤と活性調整剤とを添加して、2種類の
安定したA液とB液とかなる反応溶液を調整した。か
つ、これらA液とB液とを20℃に保温した。
Next, a first embodiment for carrying out reaction injection molding using the above reaction injection molding apparatus will be described. First, an unreacted monomer of cyclopentadiene (Meton manufactured by Teijin Hercules) is separately charged into a first container 1A and a second container 1B (MC104HR manufactured by Polyurethane Engineering), and a polymerization catalyst, 2 containers 1B
A polymerization initiator and an activity modifier were added to the side to prepare a reaction solution consisting of two stable solutions A and B. In addition, these solutions A and B were kept at 20 ° C.

【0031】次に、シリンダ6A、6Bを用いて、ミキ
シングヘッド2へA液とB液とを圧送し、該ミキシング
ヘッド2の内部でA液とB液とを混合させた。その際、
ミキシングヘッド2直前の圧力が60kg/cm2となるよう
に上記シリンダ6A、6Bの速度およびオリフィス15
A、15Bの径を調整して圧送した。
Next, the liquids A and B were pressure-fed to the mixing head 2 using the cylinders 6A, 6B, and the liquids A and B were mixed inside the mixing head 2. that time,
The speed of the cylinders 6A and 6B and the orifice 15 so that the pressure immediately before the mixing head 2 becomes 60 kg / cm 2.
The diameters of A and 15B were adjusted and pressure-fed.

【0032】上記ミキシングヘッド2で衝突混合された
未反応原料液は直ちに、内容積800cm3の圧力調整容
器3に吐出された。 その際の吐出量は500cm3とし、圧
力調整容器3の内容積を大としている。
The unreacted raw material liquid which was collision-mixed by the mixing head 2 was immediately discharged into the pressure adjusting container 3 having an internal volume of 800 cm 3 . The discharge amount at that time is 500 cm 3, and the internal volume of the pressure adjusting container 3 is large.

【0033】上記圧力調整容器3の内部は減圧状態とし
ており、該圧力調整容器3より金型4のキャビティ7に
3kg/cm2の圧力で圧送した。金型4は80℃に加熱して
おり、かつ、該金型4に射出される原料液は温度調整装
置20により20℃に設定した。
The inside of the pressure adjusting container 3 is in a depressurized state, and pressure is fed from the pressure adjusting container 3 to the cavity 7 of the mold 4 at a pressure of 3 kg / cm 2 . The die 4 was heated to 80 ° C., and the raw material liquid injected into the die 4 was set to 20 ° C. by the temperature adjusting device 20.

【0034】キャビティ7は300mm×150mm×厚み
4mmとしている。該キャビティ7内には予めガラス繊維
クロス21層(表面はシランカップリング処理を施し、
バインダーの無いもの)を配置している。 キャビティ7内で上記圧力調整容器3より射出したシク
ロペンタジエンは繊維強化材中に含浸しながら重合し、
約1分後に重合が終了した。
The cavity 7 is 300 mm × 150 mm × thickness 4 mm. 21 layers of glass fiber cloth (the surface has been subjected to a silane coupling treatment in advance in the cavity 7,
There is no binder). Cyclopentadiene injected from the pressure adjusting container 3 in the cavity 7 is polymerized while impregnating in the fiber reinforcement,
The polymerization was completed after about 1 minute.

【0035】上記方法で成形された製品では、図2に示
すように、繊維のずれがなく、かつ、各部における繊維
含有率は設計通りであった。図2において、図中、斜線
X1が繊維強化材、斜線X2が樹脂浸透部分、空白が樹
脂のみの部分を指しており、図2では全体に斜線X1と
X2とが均等に交差した状態で繊維のずれがなく、樹脂
が均等に浸透していることが示されている。
In the product molded by the above method, as shown in FIG. 2, there was no deviation of the fibers, and the fiber content in each part was as designed. In FIG. 2, the slanted line X1 indicates the fiber reinforcement, the slanted line X2 indicates the resin-penetrated portion, and the blank indicates the resin-only part. In FIG. 2, the slanted lines X1 and X2 are evenly crossed to form the fiber. It is shown that there is no deviation of the resin and that the resin has evenly penetrated.

【0036】また、圧力調整容器3内に残留した原料液
は、温度調整装置20により調温することで重合体ある
いは未重合液状態で取り出すことが可能である。
Further, the raw material liquid remaining in the pressure adjusting container 3 can be taken out in a polymer or unpolymerized liquid state by adjusting the temperature by the temperature adjusting device 20.

【0037】反応射出成形方法の第2実施例を以下に記
載する。RIMナイロンの未反応モノマー(宇部興産製
UX−21)を第1容器1Aと第2容器1Bとに分ける
入れ、それぞれ第1実施例と同様な配合剤を添加してA
液とB液とを設け、90℃に保温した。
A second embodiment of the reaction injection molding method is described below. The unreacted monomer of RIM nylon (UX-21 manufactured by Ube Industries, Ltd.) was divided into the first container 1A and the second container 1B, and the same compounding agent as in the first example was added to each container.
Liquid and liquid B were provided and kept at 90 ° C.

【0038】上記A液とB液とをシリンダ6A、6Bを
用いてミキシングヘッド2直前の圧力を30kg/cm2とな
るように調整して、 ミキシングヘッド2へ圧送し、A液
とB液とを衝突混合させた。この混合液を内容積800
cm3の圧力調整容器3へ吐出した。その際の吐出量を5
00cm3とした。
The above liquids A and B are adjusted by using the cylinders 6A and 6B so that the pressure immediately before the mixing head 2 is 30 kg / cm 2, and pressure-fed to the mixing head 2, and the liquids A and B are mixed. Were mixed by collision. The internal volume of this mixed solution is 800
It was discharged into a pressure adjusting container 3 of cm 3 . The discharge amount at that time is 5
It was set to 00 cm 3 .

【0039】圧力調整容器3内は窒素と置換して減圧状
態としており、3kg/cm2の圧力で、金型3の300mm×
150mm×厚さ4mmのキャビティ7に圧送した。キャビ
ティ7内にはカーボン繊維クロス(東邦レーヨン製W31
01)を20層予め配置していた。尚、該繊維強化材は
繊維表面をアルコール可溶性ナイロン(東レ製AQナイ
ロンK−80)で処理した。金型3は予め150℃に加
熱しており、該金型に圧送するRIMナイロンは90℃
とした。キャビティ7内に射出したRIMナイロンは繊
維強化材に含浸しつつ重合し、約1.5分後に重合反応
が完了した。
The inside of the pressure adjusting container 3 was replaced with nitrogen to reduce the pressure, and the pressure was 3 kg / cm 2 , and the mold 3 was 300 mm ×
It was fed into a cavity 7 of 150 mm × 4 mm in thickness. Carbon fiber cloth (Toho Rayon W31
No. 01) was previously arranged in 20 layers. The fiber surface of the fiber reinforcement was treated with alcohol-soluble nylon (AQ nylon K-80 manufactured by Toray). The mold 3 is preheated to 150 ° C, and the RIM nylon pressure-fed to the mold is 90 ° C.
And The RIM nylon injected into the cavity 7 polymerized while impregnating the fiber reinforcement, and the polymerization reaction was completed after about 1.5 minutes.

【0040】上記方法で成形された繊維強化樹脂製品で
は繊維内にナイロンが十分に浸透しており、かつ、繊維
のずれがなく、 前記図2に示す状態であった。
In the fiber-reinforced resin product molded by the above method, nylon was sufficiently permeated into the fiber, and there was no deviation of the fiber, which was in the state shown in FIG.

【0041】上記本発明による製造方法と比較するため
に、従来の圧力調整容器を用いない方法で繊維強化樹脂
製品を製造した。即ち、ミキシングヘッドを金型に直接
固定して成形した。用いた樹脂および繊維強化材は第1
実施例と同一とし、かつ、金型も第1実施例と同一のも
のを用い、温度条件等も同一とした。
For comparison with the above-mentioned production method according to the present invention, a fiber-reinforced resin product was produced by a method which does not use a conventional pressure adjusting container. That is, the mixing head was directly fixed to the mold for molding. The first resin and fiber reinforcement used
The same mold as that of the first embodiment was used, and the mold used was the same as that of the first embodiment, and the temperature conditions and the like were also the same.

【0042】ミキシングヘッドでの衝突混合時の圧力を
60kg/cm2として、 この圧力で混合したRIMシクロペ
ンタジエンをキャビティ内に吐出した。キャビティ内に
予め配置している繊維強化材は射出圧により移動し、キ
ャビティ内で偏った状態となった。成形品は図3に示す
状態で、顕微鏡で観察するまでもなく、明らかに樹脂浸
透は不均一であり、かつ、成形品を切断して顕微鏡で観
察した場合も当然ながら樹脂浸透は不均一であった。ま
た、後述する曲げ試験を行うためにサンプルを取り出す
ことさえも不可能であった。
The pressure during collision and mixing in the mixing head was set to 60 kg / cm 2 , and the RIM cyclopentadiene mixed at this pressure was discharged into the cavity. The fiber reinforcement placed in advance in the cavity moved due to the injection pressure and became uneven in the cavity. The molded product in the state shown in FIG. 3 is obviously non-uniform in resin penetration without observing it with a microscope, and naturally, when the molded product is cut and observed with a microscope, resin penetration is not uniform. there were. Further, it was not possible to even take out a sample to perform a bending test described later.

【0043】さらに、本発明に係わる製造方法による繊
維強化樹脂成形品の強度をテストした。即ち、上記第2
実施例により製造した成形品を10mmに切断してテスト
片を設けた。該テスト片をJIS K 7055による
試験方法を用い、サンプル支持長さ80mmにより3点曲
げ試験を行い、曲げ弾性率および曲げ強度を測定した。
Further, the strength of the fiber-reinforced resin molded product produced by the manufacturing method according to the present invention was tested. That is, the second
The molded product manufactured according to the example was cut into 10 mm to provide a test piece. Using the test method according to JIS K 7055, the test piece was subjected to a three-point bending test with a sample supporting length of 80 mm to measure the bending elastic modulus and bending strength.

【0044】その結果は、曲げ弾性率が5190kg/m
m2、 曲げ強度が69.0kg/mm2で、 十分な曲げ弾性率お
よび曲げ強度を有していた。 また、 比重も1.461〜1.468とバラツキなく、 設
計通りものが得られた。
The result shows that the flexural modulus is 5190 kg / m.
It had m 2 and a flexural strength of 69.0 kg / mm 2 , and had a sufficient flexural modulus and flexural strength. In addition, the specific gravity was 1.461 to 1.468, which was consistent with the design, with no variations.

【0045】さらに、図4に示すように、圧力調整容器
3’を金型形状で離型可能としても良い。その場合、圧
力調整容器3'の洗浄作業を短縮化することが出来る利
点がある。
Further, as shown in FIG. 4, the pressure adjusting container 3'may be detached in the shape of a mold. In that case, there is an advantage that the cleaning work of the pressure adjusting container 3 ′ can be shortened.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば金型内に射出する射出圧力を圧力調整容器によ
り圧力制御しているため、大きな射出圧により金型内に
予め配置している繊維強化材が押圧されて樹脂の浸透性
が不十分となることが防止出来ると共に、繊維強化材の
移動が防止出来る。よって、成形品の各部は設計通りの
強度、繊維含有率、繊維角度を保持することが出来る。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the injection pressure for injection into the mold is pressure-controlled by the pressure adjusting container, so that it is preliminarily placed in the mold with a large injection pressure. It is possible to prevent the fiber reinforcing material being pressed from being insufficiently permeable to the resin and to prevent the fiber reinforcing material from moving. Therefore, each part of the molded product can maintain the strength, the fiber content, and the fiber angle as designed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明に係わる反応射出成形装置の実施例を
示す全体図である。
FIG. 1 is an overall view showing an embodiment of a reaction injection molding apparatus according to the present invention.

【図2】 上記装置により成形された成形品の断面状態
を示す概略図である。
FIG. 2 is a schematic view showing a cross-sectional state of a molded product molded by the above apparatus.

【図3】 従来の圧力調整容器がない装置により成形さ
れた成形品の断面状態を示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic view showing a cross-sectional state of a molded product molded by a device without a conventional pressure adjusting container.

【図4】 本発明の反応射出装置の他の実施例を示す
全体図である。
FIG. 4 is an overall view showing another embodiment of the reaction injection device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1A、1B 未反応原料液容器 2 ミキシングヘッド 3 圧力調整容器 4 金型 7 キャビティ 1A, 1B Unreacted raw material liquid container 2 Mixing head 3 Pressure adjusting container 4 Mold 7 Cavity

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金型内に予め繊維強化材を配置した後に
未反応原料液を金型内へ射出して、上記繊維強化材に樹
脂を含浸させつつ重合反応させ成形品を成形する反応射
出成形装置において、 上記金型と、未反応原料液の衝突混合装置の間に、未反
応原料液を所要の一定圧力で金型へ圧送可能とする圧力
調整容器を介設していることを特徴とする反応射出成形
装置。
1. A reaction injection in which a fiber reinforcement is placed in advance in a mold and then an unreacted raw material liquid is injected into the mold to cause a polymerization reaction while impregnating the fiber reinforcement with a resin to form a molded article. In the molding apparatus, a pressure adjusting container capable of pressure-feeding the unreacted raw material liquid to the die at a required constant pressure is interposed between the die and the collision mixing device for the unreacted raw material liquid. Reaction injection molding equipment.
【請求項2】 上記圧力調整容器は未反応原料液の温度
調整手段も備えていることを特徴とする請求項1記載の
装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the pressure adjusting container is also provided with a temperature adjusting means for the unreacted raw material liquid.
【請求項3】 上記圧力調整容器内を不活性ガスで置換
あるいは減圧して、該圧力調整容器から金型への吐出圧
力を20kg/cm2以下に設定している前記請求項のいずれ
か1項に記載の装置。
3. The pressure adjusting container is replaced with an inert gas or depressurized, and the discharge pressure from the pressure adjusting container to the mold is set to 20 kg / cm 2 or less. The apparatus according to paragraph.
【請求項4】 上記圧力調整容器にリーク弁または/お
よび圧力リリーフバルブを設けたことを特徴とする請求
項1および2のいずれか1項に記載の装置。
4. The apparatus according to claim 1, wherein the pressure adjusting container is provided with a leak valve and / or a pressure relief valve.
【請求項5】 反応射出成形に用いる樹脂の未反応原料
液を衝突混合装置で衝突混合させた後、直ちに、圧力調
整容器を通して所要圧力に減圧制御して金型内に射出
し、金型内に予め配置している繊維強化材中に樹脂を含
浸させつつ重合反応させて繊維強化樹脂製品を成形する
反応射出成形方法。
5. An unreacted raw material liquid of a resin used for reaction injection molding is collision-mixed by a collision mixing device, and immediately after that, the pressure is controlled to a required pressure through a pressure control container and injected into the mold, A reaction injection molding method in which a fiber-reinforced resin product is molded by allowing a resin to be impregnated into a fiber-reinforced material that has been placed in advance and causing a polymerization reaction.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003039479A (en) * 2001-08-02 2003-02-13 R & D Inst Of Metals & Composites For Future Industries Method for controlling rtm resin fluidity and device therefor
JP2009051208A (en) * 2007-07-31 2009-03-12 Toray Ind Inc Resin injection device for rtm (resin transfer molding), and rtm device and rtm method using the same
JP2018519192A (en) * 2015-07-02 2018-07-19 クリスチャン ヴォルフスベルガー Manufacturing method of synthetic resin frame for motorcycle
JP2021084317A (en) * 2019-11-27 2021-06-03 トヨタ自動車株式会社 Mold for resin impregnation molding

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003039479A (en) * 2001-08-02 2003-02-13 R & D Inst Of Metals & Composites For Future Industries Method for controlling rtm resin fluidity and device therefor
JP2009051208A (en) * 2007-07-31 2009-03-12 Toray Ind Inc Resin injection device for rtm (resin transfer molding), and rtm device and rtm method using the same
JP2018519192A (en) * 2015-07-02 2018-07-19 クリスチャン ヴォルフスベルガー Manufacturing method of synthetic resin frame for motorcycle
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