JPH0659663B2 - 強化材含有反応射出成形方法 - Google Patents
強化材含有反応射出成形方法Info
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- JPH0659663B2 JPH0659663B2 JP182888A JP182888A JPH0659663B2 JP H0659663 B2 JPH0659663 B2 JP H0659663B2 JP 182888 A JP182888 A JP 182888A JP 182888 A JP182888 A JP 182888A JP H0659663 B2 JPH0659663 B2 JP H0659663B2
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- polyol
- potassium titanate
- injection molding
- reinforcing material
- reaction injection
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C67/00—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
- B29C67/24—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00 characterised by the choice of material
- B29C67/246—Moulding high reactive monomers or prepolymers, e.g. by reaction injection moulding [RIM], liquid injection moulding [LIM]
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2075/00—Use of PU, i.e. polyureas or polyurethanes or derivatives thereof, as moulding material
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/0005—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing compounding ingredients
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
- B29K2105/12—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of short lengths, e.g. chopped filaments, staple fibres or bristles
- B29K2105/126—Whiskers, i.e. reinforcement in the form of monocrystals
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フィラーとしてチタン酸カリウムホイスカを
含有させたウレタン樹脂の強化剤含有反応射出成形方法
に関するものである。
含有させたウレタン樹脂の強化剤含有反応射出成形方法
に関するものである。
〔従来の技術〕 この種の強化材含有反応射出成形（以下、R・RIM とす
る）は、特開昭61-20717により周知であり、これにより
針状結晶フィラー粒子がR・RIM 原料中にミクロ分散さ
れ、表面の平滑な成形品が得られるため、塗装後の塗装
平滑性や鮮映性も優れたものが得られる。
る）は、特開昭61-20717により周知であり、これにより
針状結晶フィラー粒子がR・RIM 原料中にミクロ分散さ
れ、表面の平滑な成形品が得られるため、塗装後の塗装
平滑性や鮮映性も優れたものが得られる。
しかしながら、チタン酸カリウムホイスカは、樹脂原料
（ポリオール及びイソシアネート）に混合する場合、ホ
イスカに通常含まれるカリウム分のためのポリオールの
みにしか混入できず、またポリオールに混合する場合も
混入量の増加に伴う増粘性の問題がある。したがってウ
レタン樹脂に他の強化材のように12〜20% 程度含有させ
るようにするのが困難であり、寸法安定性や強度・剛性
等の材料物性を向上させる点で改善の余地が残されてい
た。
（ポリオール及びイソシアネート）に混合する場合、ホ
イスカに通常含まれるカリウム分のためのポリオールの
みにしか混入できず、またポリオールに混合する場合も
混入量の増加に伴う増粘性の問題がある。したがってウ
レタン樹脂に他の強化材のように12〜20% 程度含有させ
るようにするのが困難であり、寸法安定性や強度・剛性
等の材料物性を向上させる点で改善の余地が残されてい
た。
即ち、チタン酸カリウムホイスカは、単斜晶系の針状微
小結晶体であり、単位重量当りの表面積が大きく、ポリ
オールとの接触面積が広い。このため、チタン酸カリウ
ム表面官能基（酸素）に吸着固定されるポリオール量
は、他のガラスフレークやマイカフレーク等に比べては
るかに多い。したがって、混入量増加に伴う粘性増大が
大きく、混入量の増加と共に分散性が低下する。
小結晶体であり、単位重量当りの表面積が大きく、ポリ
オールとの接触面積が広い。このため、チタン酸カリウ
ム表面官能基（酸素）に吸着固定されるポリオール量
は、他のガラスフレークやマイカフレーク等に比べては
るかに多い。したがって、混入量増加に伴う粘性増大が
大きく、混入量の増加と共に分散性が低下する。
通常用いられるプロペラ撹拌式混合機ではポリオールを
加温（50〜60℃）しながら混入しても、チタン酸カリウ
ムホイスカはウレタン樹脂中含有量で10重量％程度から
急激に増粘し、分散性が低下し、数十個以上のホイスカ
の集合体を生じ、成形後ブツと呼ばれる成形不具合を生
じる。ポリオールへの混入は、ウレタン樹脂中の含有量
に換算して12重量％が限界である。
加温（50〜60℃）しながら混入しても、チタン酸カリウ
ムホイスカはウレタン樹脂中含有量で10重量％程度から
急激に増粘し、分散性が低下し、数十個以上のホイスカ
の集合体を生じ、成形後ブツと呼ばれる成形不具合を生
じる。ポリオールへの混入は、ウレタン樹脂中の含有量
に換算して12重量％が限界である。
よって、本発明は、ポリオールへのチタン酸カリウムホ
イスカの混入量をウレタン強化材として有効な量まで増
加させても増粘を抑制できる強化材含有反応成形方法を
提供することを目的とする。
イスカの混入量をウレタン強化材として有効な量まで増
加させても増粘を抑制できる強化材含有反応成形方法を
提供することを目的とする。
本発明者は、チタン酸カリウムホイスカが特定の界面活
性剤の存在によって、混合量に伴う急激な増粘現象を示
さなくなり、より多量のホイスカの混入が可能となるの
で前述の目的が達成される方法を見出した。
性剤の存在によって、混合量に伴う急激な増粘現象を示
さなくなり、より多量のホイスカの混入が可能となるの
で前述の目的が達成される方法を見出した。
この界面活性剤として、ウレタンR・RIM に対する順応
性、チタン酸カリウムホイスカ表面への吸着のための無
機物親和性、コスト等の観点から種々の界面活性剤を試
験した結果、ポリオールには疎水性でチタン酸カリウム
ホイスカには親水性として作用するポリオキシエチレン
アルキルフェニルエーテルのリン酸エステル付加体であ
る下記の化学構造式のものが有効であることが確認され
た。
性、チタン酸カリウムホイスカ表面への吸着のための無
機物親和性、コスト等の観点から種々の界面活性剤を試
験した結果、ポリオールには疎水性でチタン酸カリウム
ホイスカには親水性として作用するポリオキシエチレン
アルキルフェニルエーテルのリン酸エステル付加体であ
る下記の化学構造式のものが有効であることが確認され
た。
ここで、 Ｒ：アルキル基 R′：Ｈもしくは さらに、エチレンオキサイドの付加モル数ｎは８〜11の
ものが好ましいことも確認された。
ものが好ましいことも確認された。
本発明の界面活性剤は、ポリオール中に加えても良く、
またチタン酸カリウムホイスカを予めこの界面活性剤で
処理して表面にこれを吸着させたものを作っておき、こ
れをポリオール中に混入してもよい。この場合には、ポ
リオール中の界面活性剤の量は少なくしても同じ効果を
得ることができる。
またチタン酸カリウムホイスカを予めこの界面活性剤で
処理して表面にこれを吸着させたものを作っておき、こ
れをポリオール中に混入してもよい。この場合には、ポ
リオール中の界面活性剤の量は少なくしても同じ効果を
得ることができる。
この界面活性剤により、チタン酸カリウムホイスカ表面
の親水基が被覆され、ポリオールの吸着を防ぎ、したが
って粘性の増加が抑制されると考えられる。
の親水基が被覆され、ポリオールの吸着を防ぎ、したが
って粘性の増加が抑制されると考えられる。
次に本発明を実施例及び比較例に基づき説明する。
強化材混入ポリオール調製例（実施例１、実施例２及び
比較例） 先ず、下記の品名のポリオール、チタン酸カリウムホイ
スカ及び界面活性剤（分散剤）を秤量し、ホモディスパ
ーザ（プロペラ回転式高速撹拌混合機）を用いて、３分
間混合し、強化材混入量と強化材混入ポリオールの粘度
との関係を液温40℃にて測定した。
比較例） 先ず、下記の品名のポリオール、チタン酸カリウムホイ
スカ及び界面活性剤（分散剤）を秤量し、ホモディスパ
ーザ（プロペラ回転式高速撹拌混合機）を用いて、３分
間混合し、強化材混入量と強化材混入ポリオールの粘度
との関係を液温40℃にて測定した。
ここで、界面活性材として前述の化学式のｎの値が８及
び１１の２種を用い（実施例１及び実施例２）、比較例
としては分散剤を混入しなかった点以外は同じ条件で同
様な測定を行った。
び１１の２種を用い（実施例１及び実施例２）、比較例
としては分散剤を混入しなかった点以外は同じ条件で同
様な測定を行った。
ポリオール 住友バイエルウレタン製のBayflex 110-
80 IMR用プレミックスポリオールＭ−３５５ 強化材 大塚化学製チタン酸カリウムホィスカ、
テイスモＤ−１０５ 分散剤 第１工業製薬製プライサーフＡ−２１２
Ｅ （ｎ＝８） 第１工業製薬制プライサーフＨ−３０５１ （ｎ＝11） 分散剤添加量 ７．５％（強化材に対するwt％） 粘度測定方法 JISK1557、6-3 法（BL型粘度計）に準ず
る 強化材混入量 ポリオール100 重量部に対する外割りの
wt％ 図はこのような混合物に対する粘度測定結果を示すもの
で、比較例の分散剤無添加のポリオールによるものは混
入量増加と共に高くなり、ポリオール中の強化材混入量
が20wt％を越えると、強化材のポリオール中の分散性が
急激に低下し、イソシアネートとの混合性が悪くなり、
また型内での流動性が低下する。これに対し、本発明に
よる分散剤添加の場合はポリオール粘度に対する影響は
少なく、比較例での混入率20wt％のときの粘度に対応す
る混入量は40wt％となり、強化材の混入分散性が大巾に
改善されることが分かる。
80 IMR用プレミックスポリオールＭ−３５５ 強化材 大塚化学製チタン酸カリウムホィスカ、
テイスモＤ−１０５ 分散剤 第１工業製薬製プライサーフＡ−２１２
Ｅ （ｎ＝８） 第１工業製薬制プライサーフＨ−３０５１ （ｎ＝11） 分散剤添加量 ７．５％（強化材に対するwt％） 粘度測定方法 JISK1557、6-3 法（BL型粘度計）に準ず
る 強化材混入量 ポリオール100 重量部に対する外割りの
wt％ 図はこのような混合物に対する粘度測定結果を示すもの
で、比較例の分散剤無添加のポリオールによるものは混
入量増加と共に高くなり、ポリオール中の強化材混入量
が20wt％を越えると、強化材のポリオール中の分散性が
急激に低下し、イソシアネートとの混合性が悪くなり、
また型内での流動性が低下する。これに対し、本発明に
よる分散剤添加の場合はポリオール粘度に対する影響は
少なく、比較例での混入率20wt％のときの粘度に対応す
る混入量は40wt％となり、強化材の混入分散性が大巾に
改善されることが分かる。
射出成形例 前述の実施例１及び２並びに比較例のポリオール配合物
を用いて内部混合式の反応射出成形機によって、下記の
表１〜３の条件で射出成形品(600× 700× 3mmの板材)
を製作した（実施例Ｉ及びII並びに比較例Ｉ）。
を用いて内部混合式の反応射出成形機によって、下記の
表１〜３の条件で射出成形品(600× 700× 3mmの板材)
を製作した（実施例Ｉ及びII並びに比較例Ｉ）。
a.ウレタン原材料 b.配合比 c.成形条件 試験は表５の方法で表４に示す各試験項目について行
い、結果は表４に一緒に示す。ただし、塗装性について
は、エアスプレー塗布法にて成形物に１液型ポリウレタ
ン系塗料を用いる下塗り（膜厚15〜20μｍ）、１液型メ
ラミンポリエステル系塗料による上塗り（膜厚35〜40μ
ｍ）を施して、各々 110℃×20分、及び 120℃×30分焼
付けた後に試験した。尚、表４中の垂直及び平行は、金
型ゲート部からの樹脂流れ方向に対する方向をそれぞれ
意味する。
い、結果は表４に一緒に示す。ただし、塗装性について
は、エアスプレー塗布法にて成形物に１液型ポリウレタ
ン系塗料を用いる下塗り（膜厚15〜20μｍ）、１液型メ
ラミンポリエステル系塗料による上塗り（膜厚35〜40μ
ｍ）を施して、各々 110℃×20分、及び 120℃×30分焼
付けた後に試験した。尚、表４中の垂直及び平行は、金
型ゲート部からの樹脂流れ方向に対する方向をそれぞれ
意味する。
d.試験結果 e.試験方法 この結果から分かるように、本発明によるアニオン界面
活性剤と共にチタン酸カリウムホイスカをポリオール中
に混入することにより、成形物の表面状態は従来と同程
度を確保すると共に、その強化材混入量の増加に応じて
特に板面の樹脂の流れに平行方向、即ちホイスカの統計
的並びの長手方向の曲げ弾性率及びアイゾット衝撃強さ
並びに熱膨張率・成形収縮率が改善されることが分か
る。
活性剤と共にチタン酸カリウムホイスカをポリオール中
に混入することにより、成形物の表面状態は従来と同程
度を確保すると共に、その強化材混入量の増加に応じて
特に板面の樹脂の流れに平行方向、即ちホイスカの統計
的並びの長手方向の曲げ弾性率及びアイゾット衝撃強さ
並びに熱膨張率・成形収縮率が改善されることが分か
る。
尚、本発明はチタン酸カリウムホイスカと同様な性質の
無機質系フィラーの成形にも適用できることは勿論であ
る。
無機質系フィラーの成形にも適用できることは勿論であ
る。
以上、本発明によれば、チタン酸カリウムホイスカ強化
剤含有ウレタン樹脂射出成形製品の凝集ブツ、膨れ等の
面欠陥を発生させることなく、特に平行方向の曲げ弾性
率及びアイゾット衝撃強さ等の強度剛性特性、熱膨張・
成形収縮率に起因する寸法安定性が改善される。これに
より、車体外装部品の大型サイドプロテクタ、サイドマ
ットガード、フェーシャ等用として、より高品質のウレ
タン成形品が実現できる。
剤含有ウレタン樹脂射出成形製品の凝集ブツ、膨れ等の
面欠陥を発生させることなく、特に平行方向の曲げ弾性
率及びアイゾット衝撃強さ等の強度剛性特性、熱膨張・
成形収縮率に起因する寸法安定性が改善される。これに
より、車体外装部品の大型サイドプロテクタ、サイドマ
ットガード、フェーシャ等用として、より高品質のウレ
タン成形品が実現できる。
図は本発明の実施例及び比較例による強化材の混入量と
強化材混入ポリオールの粘度との関係を示す。
強化材混入ポリオールの粘度との関係を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤下 隆美 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 近藤 兼光 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】ポリオールとイソシアネート並びにフィラ
ーとしてチタン酸カリウムホイスカを含む混合液を型内
に射出し反応させて成形品を得る強化材含有反応射出成
形方法において、 混合液に下記式の界面活性剤 ここで、 Ｒ：アルキル基 R′：Ｈもしくは を含有させたことを特徴とする方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP182888A JPH0659663B2 (ja) | 1988-01-09 | 1988-01-09 | 強化材含有反応射出成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP182888A JPH0659663B2 (ja) | 1988-01-09 | 1988-01-09 | 強化材含有反応射出成形方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01178420A JPH01178420A (ja) | 1989-07-14 |
| JPH0659663B2 true JPH0659663B2 (ja) | 1994-08-10 |
Family
ID=11512423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP182888A Expired - Lifetime JPH0659663B2 (ja) | 1988-01-09 | 1988-01-09 | 強化材含有反応射出成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0659663B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08213308A (ja) * | 1994-11-29 | 1996-08-20 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | 塗布方法 |
-
1988
- 1988-01-09 JP JP182888A patent/JPH0659663B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01178420A (ja) | 1989-07-14 |
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