JPH0764977B2 - Lactam composition for reaction injection molding - Google Patents

Lactam composition for reaction injection molding

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JPH0764977B2
JPH0764977B2 JP61105394A JP10539486A JPH0764977B2 JP H0764977 B2 JPH0764977 B2 JP H0764977B2 JP 61105394 A JP61105394 A JP 61105394A JP 10539486 A JP10539486 A JP 10539486A JP H0764977 B2 JPH0764977 B2 JP H0764977B2
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lactam
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reinforcing material
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activator
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一正 千葉
和彦 小林
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Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は成形性、操作性の優れたラクタム組成物に関す
るものであり、該組成物から高い剛性、耐衝撃性を有
し、寸法安定性が優れた成形品が製造できることが特徴
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION <Field of Industrial Application> The present invention relates to a lactam composition having excellent moldability and operability, which has high rigidity, impact resistance, and dimensional stability. The feature is that a molded product excellent in can be manufactured.

〈従来の技術〉 ラクタム類がアルカリ触媒および活性化剤により陰イオ
ン重合して短時間のうちにポリラクタム成形品が得られ
ることはすでによく知られた技術であり、大型ロール、
ギヤ、容器、外板ハウジングなどの製品が実用化されて
いる。
<Prior Art> It is already well known that lactams are anionically polymerized with an alkali catalyst and an activator to obtain a polylactam molded product in a short time.
Products such as gears, containers, and outer housings have been put to practical use.

最近ではいわゆるナイロンRIM(反応射出成形・Reactio
n Injection Molding)技術として注目され、2液を混
合した後、直ちに金型内へ移液して重合せしめる技術の
検討が行なわれている。このナイロンRIM方式において
は原料ラクタムの溶融液を配管中に循環させたり、混合
室(ミキシングヘッド)で主に触媒を含むラクタム成分
と主に活性化剤を含むラクタム成分を混合したりする操
作が行なわれるのであるが、基本的にラクタムの溶融液
の粘度が水のように低過ぎるために移液、混合、循環操
作中に気体(空気あるいはシール用窒素やアルゴンなど
の不活性ガス)を気泡として抱き込みやすく、その結
果、成形品にボイドができ、物性を不当に低下させる原
因となる。また、ラクタム原液中の気泡は混合時の計量
に誤差を生み、そのために重合性が悪化することも起こ
り得る。
Recently, so-called nylon RIM (reaction injection molding / Reactio
n Injection Molding) has attracted attention as a technique, and a technique for mixing two liquids and immediately transferring them into a mold for polymerization is being studied. In this nylon RIM system, the operation of circulating the melt of the raw material lactam in the pipe or mixing the lactam component mainly containing the catalyst and the lactam component mainly containing the activator in the mixing chamber (mixing head). However, since the viscosity of the melt of lactam is basically too low like water, gas (air or an inert gas such as nitrogen or argon for sealing) is bubbled during liquid transfer, mixing and circulation operations. As a result, the molded article is likely to be clogged, and as a result, voids are formed in the molded article, which causes unfavorable deterioration of the physical properties. In addition, bubbles in the lactam stock solution may cause an error in weighing during mixing, which may deteriorate the polymerizability.

これまで、これらの問題は主に成形機およびその部品の
設計面で解決をはかったり、脱泡のために金型内を減圧
にするなどの方法がとられてきた。従来技術の例として
は成形型にキャビティ部分に通じるガス抜孔を設ける方
法(特開昭59-38043号公報)、特殊な摺動可能な押え蓋
を備えた金型を用いた方法(特開昭56-33916号公報)、
液留り部分を有する金型を用いる方法(特開昭59-10693
9号公報)などがあるが、これらはいずれも前記のよう
に成形機および金型の設計による解決を計るものであ
り、原料組成物の面からのアプローチはこれまでほとん
どなされていないのが現状である。
Up to now, these problems have been solved mainly by designing the molding machine and its parts, and reducing the pressure inside the mold for defoaming. Examples of the prior art include a method of forming a gas vent hole in a molding die that communicates with a cavity portion (JP-A-59-38043), and a method of using a die having a special slidable holding lid (JP-A-Sho). 56-33916),
Method using a mold having a liquid retention part (Japanese Patent Laid-Open No. 59-10693)
No. 9 gazette), etc., but these are all designed to be solved by the design of the molding machine and the mold as described above, and the approach from the viewpoint of the raw material composition has hardly been made so far. Is.

〈本発明が解決しようとする問題点〉 本発明者らは原料ラクタム溶融液の粘度を適当なレベル
に制御することによって気泡の混入を抑制し、成形性、
操作性、重合性の優れたラクタム組成物を得て、さらに
剛性、耐衝撃性、寸法安定性の良好な成形品を得ること
を目的に検討した。
<Problems to be Solved by the Present Invention> The present inventors suppress the inclusion of bubbles by controlling the viscosity of the raw material lactam melt to an appropriate level, formability,
The purpose of this study was to obtain a lactam composition having excellent operability and polymerizability, and further to obtain a molded article having good rigidity, impact resistance, and dimensional stability.

つまり、本発明が解決せんとする課題は原液粘度のコン
トロール性、成形性や操作性が優れたラクタム組成物
で、かつ、優れた物性を有する重合成形品を得ることが
できるラクタム組成物の調製にある。
That is, the problem to be solved by the present invention is a lactam composition having excellent controllability of the undiluted solution viscosity, moldability and operability, and preparation of a lactam composition capable of obtaining a polymerized molded article having excellent physical properties. It is in.

〈問題点を解決するための手段〉 上記課題は反応射出成形用ラクタム組成物としてラクタ
ムに無機質補強材、特に繊維状無機質補強材と非繊維状
無機質補強材とを特定の比率で混合し、さらに特定の触
媒および活性化剤を配合したものを用いることによって
達成されることが判明した。
<Means for Solving Problems> The above-mentioned problem is that a lactam as a reaction injection molding lactam composition is mixed with an inorganic reinforcing material, particularly a fibrous inorganic reinforcing material and a non-fibrous inorganic reinforcing material in a specific ratio, and further, It has been found to be achieved by using a combination of specific catalysts and activators.

すなわち本発明は(A)実質的に無水のラクタム(必要
に応じてポリオールを含んでもよい)、(B)ラクタム
に対して下記(I)から得られた少なくとも一種の触媒
0.1〜3モル%および/または(C)ラクタムに対して
下記(II)から選ばれた少なくとも一種の活性化剤0.01
〜5モル%の合計30〜70重量%、(D)繊維状無機質補
強材5〜35重量%および(E)炭酸カルシウム、ワラス
テナイト、シリカ、ガラスビーズ、酸化マグネシウム、
中空ガラスバルーン、シラスガラスバルーンの中から選
ばれた少なくとも一種の等方性非繊維状無機質補強材15
〜60重量%からなる反応射出成形用ラクタム組成物を提
供するものである。
That is, the present invention relates to (A) a substantially anhydrous lactam (which may optionally contain a polyol), (B) a lactam, and at least one catalyst obtained from (I) below.
0.1 to 3 mol% and / or at least one activator selected from the following (II) with respect to (C) lactam 0.01
5 to 35 mol% in total of 30 to 70% by weight, (D) fibrous inorganic reinforcing material 5 to 35% by weight and (E) calcium carbonate, wollastonite, silica, glass beads, magnesium oxide,
At least one isotropic non-fibrous inorganic reinforcing material selected from hollow glass balloons and shirasu glass balloons 15
The present invention provides a lactam composition for reaction injection molding, which comprises -60% by weight.

(I) 触媒:アルカリ金属、アルカリ土類金属、該金
属の水素化物、水酸化物、酸化物、炭酸塩、アルコキシ
化合物、アルキル化合物、アリール化合物、グリニヤー
ル試薬、アルミニウム化合物およびこれらのラクタムと
の塩、(II)活性化剤:アシルラクタムおよびラクタム
と反応してアシルラクタムとなり得る化合物 ラクタム類と無機質補強材を添加し、これを反応射出成
形し、補強材を含有する成形品を得ることは一般的に公
知であるが、本発明の特徴は繊維状無機質補強材と等方
性と非繊維状無機質補強材を併用し、しかも一定範囲の
比率で両者を使用することではじめて流動性、操作性の
優れたラクタム組成物が得られることを見出した点にあ
り、さらにこのラクタム組成物を特定の触媒および活性
化剤の組み合わせにより反応射出成形した時、繊維状無
機質補強材と等方性非繊維状無機質補強材の併用が強
度、剛性、耐衝撃性、寸法安定性などのバランス化に対
して極めて有効に作用し、実用価値の高い成形品が得ら
れることを見出した点にある。本発明で特定化した補強
材の種類、混合比率、触媒および活性化剤の組み合せ、
使用量を満足してのみ本発明の設定目標を達成できる。
(I) Catalysts: alkali metals, alkaline earth metals, hydrides, hydroxides, oxides, carbonates, alkoxy compounds, alkyl compounds, aryl compounds, Grignard reagents, aluminum compounds and salts of these metals with lactams. , (II) Activator: Acyl lactam and a compound that can react with lactam to form an acyl lactam It is common to add a lactam and an inorganic reinforcing material, and subject this to reaction injection molding to obtain a molded article containing the reinforcing material. It is well known, but the feature of the present invention is that the fibrous inorganic reinforcing material is used together with the isotropic and the non-fibrous inorganic reinforcing material, and the both are used in a certain ratio, so that the fluidity and the operability are not provided. It has been found that an excellent lactam composition can be obtained. Furthermore, this lactam composition can be reacted with a specific combination of a catalyst and an activator. When molded, a combination of fibrous inorganic reinforcing material and isotropic non-fibrous inorganic reinforcing material acts extremely effectively for balancing strength, rigidity, impact resistance, dimensional stability, etc. The point is that the product is obtained. Type of reinforcing material specified in the present invention, mixing ratio, combination of catalyst and activator,
The set target of the present invention can be achieved only when the usage amount is satisfied.

本発明で用いられる(A)ラクタムの主たる構成成分は
ε−カプロラクタムである。ラクタムはいかなる方法で
製造されたものでも使用可能であるが、実質的に無水の
ものであることが必要である。
The main constituent of the (A) lactam used in the present invention is ε-caprolactam. The lactam can be produced by any method, but it needs to be substantially anhydrous.

ε−カプロラクタムにはその基本的特徴を損なわない限
りにおいて、他のω−ラクタウを少量共重合成分として
添加することも可能であり、これらの例としては2−ピ
ロリドン、バレロラクタム、エナントラクタム、アプリ
ルラクタム、ラウロラクタムなどを必要に応じてポリオ
ールを添加して共重合させることが可能であり、ポリオ
ールの例としてポリエチレングリコール、ポリプロピレ
ングリコール、ポリオキシエチレン/オキシプロピレン
共重合体、ポリテトラメチレングリコール、ポリカプロ
ラクトンジオール、ポリブタジエンジオール、ポリブタ
ジエンジオール水添物、ポリオキシエチレン/ジメチル
シロキサン共重合体、ポリプロピレントリオール、ポリ
テトラメチレントリオール、ポリプロピレンポリオー
ル、ポリブタジエンポリオールなどを挙げることができ
る。これらのポリオールの分子量は100〜5,000、好まし
くは500〜4,000の範囲内にあることが適当であり、また
ポリオールの添加量はラクタムに対して40重量%以下で
あることが好ましく、特に30重量%以下であることが好
ましい。ポリオールの共重合は特に耐衝撃性を高める場
合に利用するのが好ましいが、本発明の理念はポリオー
ルの存在有無にかかわらず、補強材および触媒、活性化
剤の要件で決まる。
It is also possible to add a small amount of other ω-Lactau as a copolymerization component to ε-caprolactam as long as its basic characteristics are not impaired.Examples of these include 2-pyrrolidone, valerolactam, enantolactam and Lactam, laurolactam and the like can be copolymerized by adding a polyol as required, and examples of the polyol include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyoxyethylene / oxypropylene copolymer, polytetramethylene glycol, Polycaprolactone diol, polybutadiene diol, hydrogenated polybutadiene diol, polyoxyethylene / dimethyl siloxane copolymer, polypropylene triol, polytetramethylene triol, polypropylene polyol, polybutadiene pol Examples include Rior. It is suitable that the molecular weight of these polyols is in the range of 100 to 5,000, preferably 500 to 4,000, and the addition amount of the polyol is preferably 40% by weight or less, particularly 30% by weight based on the lactam. The following is preferable. Copolymerization of a polyol is preferably used especially for enhancing impact resistance, but the idea of the present invention is determined by the requirements of the reinforcing material, the catalyst and the activator regardless of the presence or absence of the polyol.

本発明で用いられる(B)触媒はアルカリ金属、アルカ
リ土類金属、該金属の水素化物、水酸化物、酸化物、炭
酸塩、アルコキシ化合物、アルキル化合物、アリール化
合物、グリニャール試薬、アルミニウム化合物およびこ
れら金属とラクタムとの塩の内から選ばれた少なくとも
一種の化合物であり、特に好適な金属はリチウム、ナト
リウム、カリウム、マグネシウム、カルシウムおよびア
ルミニウムである。中でも特に本発明において有用な触
媒の具体例としては水素化リチウム、メチルリチウム、
n−ブチルリチウム、リチウムメトキシド、ナトリウ
ム、水素化ナトリウム、ナトリウムメトキシド、ナトリ
ウムエトキシド、水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、
ナトリウムラクタメート、カリウム、水素化カリウム、
カリウムメトキシド、カリウムエトキシド、水酸化カリ
ウム、炭酸カリウム、カリウムラクタメート、水酸化カ
ルシウム、エチルマグネシウムブロミド、ブチルマグネ
シウムブロミド、プロピルマグネシウムブロミド、フェ
ニルマグネシウムブロミド、エチルマグネシウムクロリ
ド、プロピルマグネシウムクロリド、ブチルマグネシウ
ムクロリド、フェニルマグネシウムクロリドおよびこれ
らグリニャール試薬とε−カプロラクタムとの反応生成
物、トリエチルアルミニウム、ジエチルクロロアルミニ
ウム、エチルジクロロアルミニウム、アルミニウムプロ
ポキシドおよびこれらアルミニウム化合物とε−カプロ
ラクタムとの反応生成物などを挙げることができる。触
媒の添加量はε−カプロラクタムに対して0.1〜3モル
%の範囲内である必要があり、0.3〜2.5モル%の範囲内
であるのが更に好ましい。触媒の添加量が0.1モル%に
満たないと、重合活性が極端に低下するので好ましくな
く、一方、触媒量が3モル%を超えるとポリε−カプロ
ラクタム成形品中に残存する金属イオン量が増加し、こ
れがアミド基に配位するためポリε−カプロラクタムの
結晶化度低下などの悪影響が出現するので好ましくな
い。
The (B) catalyst used in the present invention is an alkali metal, alkaline earth metal, hydride, hydroxide, oxide, carbonate, alkoxy compound, alkyl compound, aryl compound, Grignard reagent, aluminum compound or the like of these metals. It is at least one compound selected from salts of metals and lactams, and particularly preferable metals are lithium, sodium, potassium, magnesium, calcium and aluminum. Among them, specific examples of the catalyst particularly useful in the present invention include lithium hydride, methyllithium,
n-butyllithium, lithium methoxide, sodium, sodium hydride, sodium methoxide, sodium ethoxide, sodium hydroxide, sodium carbonate,
Sodium lactamate, potassium, potassium hydride,
Potassium methoxide, potassium ethoxide, potassium hydroxide, potassium carbonate, potassium lactamate, calcium hydroxide, ethyl magnesium bromide, butyl magnesium bromide, propyl magnesium bromide, phenyl magnesium bromide, ethyl magnesium chloride, propyl magnesium chloride, butyl magnesium chloride , Phenylmagnesium chloride and reaction products of these Grignard reagents with ε-caprolactam, triethylaluminum, diethylchloroaluminum, ethyldichloroaluminum, aluminum propoxide and reaction products of ε-caprolactam with these aluminum compounds. it can. The amount of the catalyst added needs to be within the range of 0.1 to 3 mol% with respect to ε-caprolactam, and is more preferably within the range of 0.3 to 2.5 mol%. If the amount of the catalyst added is less than 0.1 mol%, the polymerization activity will be extremely reduced, which is not preferable. On the other hand, if the amount of the catalyst exceeds 3 mol%, the amount of metal ions remaining in the poly ε-caprolactam molded product will increase. However, since this is coordinated to the amide group, adverse effects such as a decrease in the crystallinity of poly ε-caprolactam appear, which is not preferable.

本発明で用いられる(C)活性化剤はε−カプロラクタ
ムの窒素原子上の水素原子をカルボニル基で置換した構
造単位を分子中に1個以上含有するアシルラクタム化合
物およびε−カプロラクタムと反応して上記アシルラク
タム化合物を精製する化合物である。アシルラクタム化
合物はアシルラクタム単位が炭素原子に直結している形
のものとアシルラクタム単位がヘテロ原子に直結してい
る形のものとに大別される。前者の例としてはアセチル
カプロラクタム、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、テレフタロイルビスカプロ
ラクタム、2−クロロテレフタロイルビスカプロラクタ
ム、2、5−ジクロロテレフタロイルビスカプロアクタ
ム、イソフタロイルビスカプロラクタム、ジベンゾイル
ビスカプロラクタムなどを挙げることができ、これらア
シルラクタム化合物の前駆体としては相当するカルボン
酸およびそのハロゲン化物などを挙げることができる。
The activator (C) used in the present invention is reacted with an acyllactam compound and ε-caprolactam containing at least one structural unit in which a hydrogen atom on the nitrogen atom of ε-caprolactam is substituted with a carbonyl group in the molecule. It is a compound for purifying the above acyllactam compound. Acyllactam compounds are roughly classified into those in which an acyllactam unit is directly connected to a carbon atom and those in which an acyllactam unit is directly connected to a hetero atom. Examples of the former include acetylcaprolactam, adipoylbiscaprolactam, sebacoylbiscaprolactam, terephthaloylbiscaprolactam, 2-chloroterephthaloylbiscaprolactam, 2,5-dichloroterephthaloylbiscaprolactam, isophthaloylbiscaprolactam. , Dibenzoylbiscaprolactam and the like, and the precursors of these acyllactam compounds include corresponding carboxylic acids and halides thereof.

一方、後者の例としてはヘキサメチレン−1,6−ビスカ
ルバミドカプロラクタム、トリレン−2,4(2,6)−ビス
カルバミドカプロラクタムなどを挙げることができる。
その前駆体としてはヘキサメチレンジイソシアネート、
トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシ
アネート、ポリメチレンポリフェニルイソシアネートな
どを挙げることができる。
On the other hand, examples of the latter include hexamethylene-1,6-biscarbamidocaprolactam and tolylene-2,4 (2,6) -biscarbamidocaprolactam.
As its precursor, hexamethylene diisocyanate,
Examples include tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, polymethylene polyphenyl isocyanate, and the like.

活性化剤の添加量はε−カプロラクタムに対して、0.01
〜5モル%の範囲内である必要があり、0.05〜4.0モル
%の範囲にあるのが好ましい。活性化剤の添加量が0.1
モル%に満たないと重合速度、重合率の低下が著しいの
で好ましくなく、添加量が5モル%を超えると生成する
重合成形品の重合度が低下し、充分な特性を有する成形
品を得ることができない。
The amount of activator added is 0.01 with respect to ε-caprolactam.
It is necessary to be in the range of 5 to 5 mol%, preferably 0.05 to 4.0 mol%. The amount of activator added is 0.1
When it is less than 5 mol%, the polymerization rate and the polymerization rate are remarkably lowered, which is not preferable, and when the addition amount exceeds 5 mol%, the polymerization degree of the polymerized molded product to be produced is lowered to obtain a molded product having sufficient characteristics. I can't.

本発明で用いられる(D)繊維状無機質補強材の例とし
てはガラス繊維、炭素繊維、アスベスト繊維、黄銅繊
維、ステンレス繊維などがあり、好適にはチョップドス
トランド或いはミルドファイバーの形状のものを用いる
ことができる。また、この他にチタン酸カリウィスカー
なども使用することが可能であり、これら補強材は単独
或いは混合物の形で用いることができる。
Examples of the (D) fibrous inorganic reinforcing material used in the present invention include glass fiber, carbon fiber, asbestos fiber, brass fiber, stainless fiber, etc., preferably chopped strand or milled fiber is used. You can In addition to these, potassium whisker titanate and the like can also be used, and these reinforcing materials can be used alone or in the form of a mixture.

本発明で用いられる(E)等方性非繊維状無機質充填材
としては炭酸カルシウム、ワラステナイト、シリカ、ガ
ラスビーズ、酸化マグネシウム、中空ガラスバルーン、
シラスガラスバルーンなどを挙げることができ、これら
充填材も単独或いは混合物として使用することができ
る。
Examples of the (E) isotropic non-fibrous inorganic filler used in the present invention include calcium carbonate, wollastonite, silica, glass beads, magnesium oxide, hollow glass balloons,
Examples include shirasu glass balloons, and these fillers can be used alone or as a mixture.

繊維状無機質補強材と等方性非繊維状無機質充填材の添
加量はそれぞれ5〜35重量%および15〜60重量%である
ことが必要であり、両者の合計量は30〜70重量%であ
る。
The addition amount of the fibrous inorganic reinforcing material and the isotropic non-fibrous inorganic filler must be 5 to 35% by weight and 15 to 60% by weight, respectively, and the total amount of both is 30 to 70% by weight.

ここで補強材と充填材を上記の特定の範囲内で用いるこ
とが重要である。なぜなら補強材と充填材の作用効果が
異なり、補強材はラクタム組成物の増粘作用が大きく、
成形品の強度、剛性の向上にも有効であるが、異方性の
故に成形品の不均衡な寸法変化をもたらしソリが生じ易
い。
Here, it is important to use the reinforcing material and the filler within the above specific range. Because the effect of the reinforcing material and the filler are different, the reinforcing material has a large thickening effect of the lactam composition,
It is also effective for improving the strength and rigidity of the molded product, but due to the anisotropy, it causes disproportionate dimensional change of the molded product and warps easily.

一方、充填材はラクタム組成物の増粘作用や成形品の強
度、剛性の向上作用は補強材より小さいが等方性である
ため、成形品の不均衡な寸法変化を抑制できる。
On the other hand, the filler is more isotropic than the reinforcing material in the thickening action of the lactam composition and the action of improving the strength and rigidity of the molded product, but it is possible to suppress the unbalanced dimensional change of the molded product.

従って補強材と充填材の添加量を選択、最適化した上記
の特定の範囲内で併用することによってのみ、ラクタム
組成物原液の流動性、操作性が適切なラクタム組成物が
得られ、該組成物を反応射出成形することにより、ボイ
ド等の欠陥のない強度、剛性、耐熱性、耐衝撃性、寸法
安定性に優れた成形品が得られるのである。繊維状無機
質補強材の添加量が5重量%に満たないとラクタム組成
物の粘度が低過ぎ、気泡混入の原因となり、また、成形
品の強度、剛性も不充分であるので好ましくなく、添加
量が35重量%を越えるとラクタム組成物の粘度が上がり
過ぎ、スムーズな移液が困難になるので好ましくない。
非繊維状無機質充填材の添加量が15重量%に満たないと
成形品の不均衡な寸法変化を抑制する効果が不足するの
で好ましくなく、添加量が60重量%を越えるとラクタム
組成物の粘度が上がり過ぎるので好ましくない。
Therefore, a lactam composition having suitable flowability and operability of the lactam composition stock solution can be obtained only by selecting the amounts of the reinforcing material and the filler to be added and using them in combination within the above-specified specific range. By subjecting a product to reaction injection molding, a molded product free of defects such as voids, excellent in strength, rigidity, heat resistance, impact resistance, and dimensional stability can be obtained. If the addition amount of the fibrous inorganic reinforcing material is less than 5% by weight, the viscosity of the lactam composition is too low, which causes air bubbles to be mixed, and the strength and rigidity of the molded product are insufficient, which is not preferable. Is more than 35% by weight, the viscosity of the lactam composition becomes too high, which makes smooth transfer difficult, which is not preferable.
If the addition amount of the non-fibrous inorganic filler is less than 15% by weight, the effect of suppressing the unbalanced dimensional change of the molded product is insufficient, which is not preferable, and if the addition amount exceeds 60% by weight, the viscosity of the lactam composition is increased. Is too high, which is not preferable.

上記のようにラクタム、触媒、活性化剤、繊維状無機質
補強材および等方性非繊維状無機質充填材を特定の割合
で混合したラクタム組成物を予め100〜200℃に予熱され
た金型内に注入し、0。5〜30分間重合せしめることに
より、成形品が得られる。ここで重合成形品の製造法の
好適な一例をRIM方式成形を例にとって説明するが、成
形装置、方式はこれに限られるものではない。第1図は
その好適な成形装置の一例である。第1図中のタンク1
にはラクタム、触媒、繊維状無機質補強材、等方性非繊
維状無機質充填材からなるI液を、またタンク2にはラ
クタム、活性化剤、繊維状無機質補強材、等方性非繊維
状無機質充填材からなるII液を各々80〜150℃に保温し
て蓄える。I液およびII液は各々3および4の計量ポン
プにより所定量を混合室5に送られここで混合された
後、100〜200℃、好ましくは120〜180℃に加温された金
型6の中に注入され、0.5〜30分重合反応が行なわれ
る。重合反応が終了した後、金型を開き成形品を取り出
せばよい。
A lactam composition prepared by mixing a lactam, a catalyst, an activator, a fibrous inorganic reinforcing material and an isotropic non-fibrous inorganic filler in a specific ratio as described above is injected into a mold preheated to 100 to 200 ° C. Then, a molded product is obtained by polymerizing for 0.5 to 30 minutes. Here, a preferred example of the method for producing a polymerized molded article will be described by taking RIM molding as an example, but the molding apparatus and system are not limited to this. FIG. 1 shows an example of a suitable molding apparatus. Tank 1 in Fig. 1
Is liquid I consisting of lactam, catalyst, fibrous inorganic reinforcing material and isotropic non-fibrous inorganic filler, and tank 2 is composed of lactam, activator, fibrous inorganic reinforcing material and isotropic non-fibrous inorganic filler. Liquid II is stored at 80-150 ℃. The liquids I and II are sent to the mixing chamber 5 by the measuring pumps 3 and 4, respectively, and are mixed there. Then, the liquid is heated to 100 to 200 ° C., preferably 120 to 180 ° C. It is poured in and the polymerization reaction is carried out for 0.5 to 30 minutes. After completion of the polymerization reaction, the mold may be opened and the molded product may be taken out.

本発明の樹脂成形品にはその流動性、操作性、重合性お
よび重合成形品の物性を損なわない限りにおいて他の成
分、たとえば顔料、染料、耐熱剤、酸化防止剤、耐候
剤、離型剤、難燃剤、流動性改良剤、発泡剤、帯電防止
剤などを添加導入することができる。
The resin molded product of the present invention contains other components such as a pigment, a dye, a heat-resistant agent, an antioxidant, a weathering agent and a release agent as long as the fluidity, operability, polymerizability and physical properties of the polymerized molded product are not impaired. A flame retardant, a fluidity improver, a foaming agent, an antistatic agent, etc. can be added and introduced.

〈実施例〉 以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。な
お、以下の例の中で記した諸特性は次の方法で測定し
た。
<Example> Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. The properties described in the following examples were measured by the following methods.

(1) 原液粘度:B型粘度計を用いた。(1) Undiluted solution viscosity: B type viscometer was used.

(2) 成形品中のボイド:成形品および成形品中央部
を切断した断面を顕微鏡観察した。
(2) Void in molded product: A molded product and a cross section obtained by cutting the central part of the molded product were observed under a microscope.

(3) 引張特性:ASTM D638 (4) 曲げ特性:ASTM D790 (5) アイゾット衝撃強度:ASTM D256 (6) 熱変形温度:ASTM D648 (7) 成形収縮:JIS1号ダンベル片を成形した際の成
形片の長さと金型原寸とを比較した。
(3) Tensile properties: ASTM D638 (4) Bending properties: ASTM D790 (5) Izod impact strength: ASTM D256 (6) Heat distortion temperature: ASTM D648 (7) Molding shrinkage: Molding when JIS No. 1 dumbbell pieces are molded The length of the piece was compared with the original size of the mold.

(8) ソリ:タテ80mm、ヨコ80mm、厚さ3mmの角板を
成形し、成形片の変形を肉眼観察した。
(8) Warp: A rectangular plate having a length of 80 mm, a width of 80 mm, and a thickness of 3 mm was molded, and the deformation of the molded piece was visually observed.

実施例1 ラクタムに対して2.5%のブロモマグネシウムカプロラ
クタメートを含有するε−カプロラクタム55重量%、ミ
ルドガラス繊維(旭ファイバーグラス(株)製MF-T10)
15重量%およびガラスビーズ(東芝バロティーニ(株)
製GB731A)30重量%からなるラクタム組成物をI液と
し、ラクタムに対して2.0モル%のアジポイルビスカプ
ロラクタムを含有するε−カプロラクタム55重量%、ミ
ルドガラス繊維15重量%およびガラスビーズ30重量%か
らなる混合物をII液として調製した。
Example 1 55% by weight of ε-caprolactam containing 2.5% of bromomagnesium caprolactamate based on lactam, milled glass fiber (MF-T10 manufactured by Asahi Fiber Glass Co., Ltd.)
15% by weight and glass beads (Toshiba Ballotini Co., Ltd.)
GB731A manufactured by K.K., a lactam composition consisting of 30% by weight is used as liquid I, and 55% by weight of ε-caprolactam containing 2.0 mol% of adipoylbiscaprolactam with respect to the lactam, 15% by weight of milled glass fiber and 30% by weight of glass beads. Was prepared as a liquid II.

I液およびII液の粘度は第1表に示す通りであり、移液
操作などに適した粘度を有していることがわかった。
The viscosities of solutions I and II are as shown in Table 1, and it was found that the solutions I and II have viscosities suitable for liquid transfer operation and the like.

I液をタンク1に、II液をタンク2に仕込み、それぞれ
を100℃に保持した。次に計量ポンプにより当量のI液
とII液を混合室に送って混合し、該混合液を予め170℃
に加温してある金型内に注入し重合を行なった。10分後
に金型を開け、成形品を取り出したところ成形品は表面
外観が良好でボイドのない優れたものであった。
Liquid I was charged in tank 1 and liquid II in tank 2, and each was kept at 100 ° C. Next, the equivalent amounts of liquid I and liquid II were sent to a mixing chamber by a metering pump and mixed, and the mixed liquid was preheated to 170 ° C.
Polymerization was carried out by injecting into a mold which had been heated. After 10 minutes, the mold was opened and the molded product was taken out. As a result, the molded product had a good surface appearance and was excellent without voids.

成形品の物性は第1表に示す通りであり、このものは強
度、剛性、耐熱性が良好な極めて実用価値の高いもので
あることが判明した。
The physical properties of the molded product are as shown in Table 1, and it was found that this product has excellent strength, rigidity, and heat resistance and has extremely high practical value.

比較例1 ミルドガラス繊維およびガラスビーズの添加量をそれぞ
れ2重量%、43重量%とした以外は実施例1と全く同様
に反応射出成形を行なったが、原料液の粘度が第1表に
示すように低く、得られた成形品中には移液の際に混入
したと考えられる気泡がボイドとして残っており、物性
も低く、良好な成形品を得ることが出来なかった。
Comparative Example 1 Reaction injection molding was performed in exactly the same manner as in Example 1 except that the added amounts of milled glass fiber and glass beads were 2% by weight and 43% by weight, respectively. The viscosity of the raw material liquid is shown in Table 1. As such, air bubbles that were considered to have been mixed in during the liquid transfer remained as voids in the obtained molded product, and the physical properties were low, and a good molded product could not be obtained.

比較例2 ミルドガラス繊維およびガラスビーズの添加量をそれぞ
れ40重量%および5重量%とする以外は実施例1と同様
にして計量、混合、成形を行なったところ、原液粘度が
第1表のように高過ぎるために円滑な計量、移液ができ
ず、成形品中の組成が変化したり重合時間が変動するな
ど安定な重合、成形を行なうことができず、物性評価を
するに足る満足な成形品が得られなかった。
Comparative Example 2 When the weighing, mixing and molding were performed in the same manner as in Example 1 except that the added amounts of milled glass fiber and glass beads were 40% by weight and 5% by weight, respectively, the undiluted solution viscosity was as shown in Table 1. Since it is too high, smooth metering and liquid transfer cannot be performed, and stable polymerization and molding cannot be performed due to changes in the composition of the molded product or fluctuations in the polymerization time. No molded product was obtained.

実施例2〜7 触媒、活性化剤、繊維状無機質補強材、非繊維状無機質
充填材の種類および量を変えたラクタム組成物を実施例
1と同様の手順で反応射出成形した。結果は第1表に示
した通り、原液粘度は操作上適当なレベルにあり、得ら
れた成形品はいずれもボイドもなく、強度、剛性、耐衝
撃性、耐熱性、寸法安定性の良好な優れたものであっ
た。
Examples 2 to 7 A lactam composition in which the types and amounts of the catalyst, activator, fibrous inorganic reinforcing material and non-fibrous inorganic filler were changed was subjected to reaction injection molding in the same procedure as in Example 1. As the results are shown in Table 1, the viscosity of the undiluted solution was at an appropriate level in terms of operation, and none of the obtained molded products had voids and had good strength, rigidity, impact resistance, heat resistance and dimensional stability. It was excellent.

〈発明の効果〉 上記のように触媒、活性化剤、繊維状無機質補強材およ
び等方性非繊維状無機質充填材の種類および添加量を高
度に選択し、特定化することによって得られるラクタム
組成物がラクタムの陰イオン重合成形、とりわけRIM方
式の陰イオン重合成形をる際、特異的に優れた流動性、
操作性を有することが判明し、このラクタム組成物を反
応射出成形することにより、ボイド等の内部欠陥のな
い、強度、剛性、耐熱性が優れた成形品を得ることが可
能になった。
<Effects of the Invention> As described above, the lactam composition obtained by highly selecting and specializing the type and addition amount of the catalyst, activator, fibrous inorganic reinforcing material and isotropic non-fibrous inorganic filler is specified. When anion polymerization molding of lactam, especially RIM type
It was found to have operability, and by subjecting this lactam composition to reaction injection molding, it became possible to obtain a molded product having no internal defects such as voids and excellent in strength, rigidity and heat resistance.

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

第1図はRIM方式の反応射出成形装置のモデルである。 1……I液貯蔵タンク 2……II液貯蔵タンク 3……I液計量ポンプ 4……II液計量ポンプ 5……混合室(ミキシングヘッド) 6……金型 Figure 1 is a model of the RIM reaction injection molding machine. 1 …… I solution storage tank 2 …… II solution storage tank 3 …… I solution metering pump 4 …… II solution metering pump 5 …… Mixing chamber (mixing head) 6 …… Mold

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08K 3/26 KKR 3/34 KKT 7/04 7/20 7/24 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical indication C08K 3/26 KKR 3/34 KKT 7/04 7/20 7/24

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(A) 実質的に無水のラクタム(必要に
応じてポリオールを含んでもよい)、 (B) ラクタムに対して下記(I)から選ばれた少な
くとも一種の触媒0.1〜3モル%および/または(C)
ラクタムに対して下記(II)から選ばれた少なくとも一
種の活性化剤0.01〜5モル%の合計30〜70重量%、
(D)繊維状無機質補強材5〜35重量%および(E)炭
酸カルシウム、ワラステナイト、シリカ、ガラスビー
ズ、酸化マグネシウム、中空ガラスバルーン、シラスガ
ラスバルーンの中から選ばれた少なくとも一種の等方性
非繊維状無機質充填材15〜60重量%からなる反応射出成
形用ラクタム組成物。 (I) 触媒:アルカリ金属、アルカリ土類金属、該金
属の水素化物、水酸化物、酸化物、炭酸塩、アルコキシ
化合物、アルキル化合物、アリール化合物、グリニヤー
ル試薬、アルミニウム化合物およびこれらとラクタムの
塩 (II) 活性化剤:アシルラクタムおよびラクタムと反
応してアシルラクタムとなり得る化合物
1. A substantially anhydrous lactam (A may contain a polyol if necessary), and (B) 0.1 to 3 mol% of at least one catalyst selected from the following (I) with respect to the lactam. And / or (C)
A total of 30 to 70% by weight of 0.01 to 5 mol% of at least one activator selected from the following (II) with respect to lactam:
(D) 5 to 35% by weight of fibrous inorganic reinforcing material and (E) at least one isotropic non-fiber selected from calcium carbonate, wollastonite, silica, glass beads, magnesium oxide, hollow glass balloons and shirasu glass balloons Composition for reaction injection molding, which comprises 15 to 60% by weight of particulate inorganic filler. (I) Catalysts: alkali metals, alkaline earth metals, hydrides, hydroxides, oxides, carbonates, alkoxy compounds, alkyl compounds, aryl compounds, Grignard reagents, aluminum compounds and salts of these with lactams. II) Activator: acyllactam and a compound that can react with an lactam to form an acyllactam
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