JPS6061219A - 反応射出成形品の製造法 - Google Patents

反応射出成形品の製造法

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JPS6061219A
JPS6061219A JP58170333A JP17033383A JPS6061219A JP S6061219 A JPS6061219 A JP S6061219A JP 58170333 A JP58170333 A JP 58170333A JP 17033383 A JP17033383 A JP 17033383A JP S6061219 A JPS6061219 A JP S6061219A
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polyol
molding
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molded product
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Yoshio Yamada
山田 慶男
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Toyo Tire Corp
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Toyo Tire and Rubber Co Ltd
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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】 本発明は液状で高反応性の2液を衝突混合させてモール
ド中で反応硬化させる反応射出成形 (Raactio
n Injection Molding、以下RIM
と略す)による成形品の製造法、更に詳しくはm維補強
を加えたウレタン形ノRe1nforced RI M
 (R−RIM)による成形品の製造法に関する。
ポリウレタン系RIM成形技術は、例えば次同社のバン
パー等を成形するエラストマー成形技術と1機器のハウ
ジング等を成形する硬質ウレタンRIM成形技術に大別
される。前者は液状物からの犬:I(lj成形品の成形
技術という特徴があり、成形品の品質の向1=、r&形
時間の短縮等の大きな進歩が認められる。一方、後者の
硬質ウレタンRIM成形技術の場合は成形時間の短縮が
難しいという大きな間顕点がある。
即ち硬質RIM成形品は、他のプラスチック成形品と異
なり軽重、でボリューム感があり(発泡成形)、塗装も
比較的容易で高品質の機器ハウジングとして好適である
が、成形時間が長いために生産性が低い。これは金星内
への原液の注入から製品の脱型までの、所謂、脱型時間
が長いため、トータルの成形時間が長くなる。
この脱型時間は製品の厚みと関係があり、バンバー笠を
成形するエラストマー’RI Mの場合は、厚みは数m
mであり脱型時間は短いが、ハウジング類は肉厚(ボリ
ューム感)が特徴であり、製品厚みはl0IIII11
以、ヒが多く脱型時間は長くなる。
ポリウレタン化反応は適当な触媒を用いると著しく速く
なり、例えば数秒で硬化可能であるが、発熱反応である
ため肉厚製品の場合、内部蓄熱が極めて犬となる。その
結果、製品内部に焼け、亀裂等が発生する。内部蓄熱を
防ぐため、反応をコントロールして脱型すると1反応が
不十分でゲル強度が小さく、発泡圧によって局部的な膨
張を生じ満足な成形物が得られない。従って従来の方法
では、焼け、亀裂等の発生を避け、局部的な膨張の発生
を防ぐには、反応速度を小さくし発熱♀を抑制し、脱型
後、形状変化が起こらないように長時間型内に保持しな
ければならないという欠点がある。
また従来のR−RIM技術は成形品の熱的特性や一部の
機械的特性の改良にとどまり、電気的、電磁的特性(例
えば導電性、電磁波シールド性)頭の付加価値を付与す
ることは考慮されていない本発明の目的は高反応性の成
形材料を用いても成形物内部に焼は壺亀裂の発生がなく
、シかも脱型時間の短縮されたR−RIM成形品の製造
法を提供することにある。
また本発明の目的は体積固有抵抗値を大巾低下させるこ
とにより新規な用途に応用できる付加価4diの高いR
−RIM成形品の製造法を提供することにある。
本発明は(A)ポリオールとポリイソシアネートを主原
料とするポリウレタン反応射出成形材料をマトリックス
とし、 (B)金属類i維を反応射出成形材料100重量部に対
して5〜50東61部加え。
(C)成形時の成形材料の最高発熱温度が120℃以下
となる条件で反応射出成形して、 (0)体積固有抵抗値が10+Ω・C11以下の成形品
を得ることを特徴とする反応射出成形品の製造法に係る
本発明ではポリオールとポリインシアネートを主原料と
するポリウレタン系RIM成形材料をマトリックスとす
る。
ポリオール成分としては公知の各種のものを使用でき、
例えばポリオキシアルキレンポリオール、短鎖のグリコ
ール、トリオール、脂肪族もしくは芳香族アミンを開始
剤とするポリオール等を例示でき、これらは1種または
2種以上用いることができる。ポリオキシアルキレンポ
リオールとしては通常この種のポリウレタン製造の際に
使用されるポリオールを用いることができ、例えばエチ
レングリコール、プロピレングリコール、これらの2量
体、3量体等のグリコール、グリセリン、ト・つメチロ
ールプロパン等のトリオール、ペンタエリスリトール、
ツルどトール、シュークローズ等の多官能アルコールに
、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、プチレンオ
午シト等のアルキレンオキシドを付加させて得られる付
加物を例示でき、25°Cにおける粘度が500 cp
s以下のものが好適である。
短鎖のグリコール、トリオール類としては、エチレング
リコール、プロピレングリコール、1.4−ブタンジオ
ール、グリセリン、トリメチロールプロパン等が例示で
き、脂肪族もしくは芳香族アミ〉′を開始剤とするポリ
オール類としては、開始剤としてエチレンジアミン、プ
ロピレンジアミン、トリレンジアミン、 4.4’〜ジ
アミノジフエこルメタン等が挙げられ、それらにエチレ
ンオキシド、プロピレンオキシド4ブチレンオキシド等
のアルキレンオキシドを付加させて得られる付加物が例
示できる。
本発明で用いられるポリイソシアネートとじては例えば
4.4′−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI
)、ポリメチレンポリフェニルイソシアネート(PAP
I)、デスモジュールし、デスモジュール44V−20
(住友バイエル製)、コロネートしくロ木ポリウレタン
製)、タケネートD102(武田薬品製)、アイソネー
)143L(化成アツプジョノ製)1、ミリオネートM
TL(日本ポリウレタンり等を挙げることができる。
本発明において金属短繊維としては例えば材質がアルミ
、アルミ合金、銅、銅合金、鋼、ステンレス、鋳鉄等の
ものを使用でき、特にその平均径が10〜600IL、
長さが0.5〜1OIIIL1の範囲のものが好ましい
。本発明では金属の形状は繊維状であることが必要で、
粒状又は板状の金属を用いることは、まず第一・にRI
M成形が困難であること、第一”、に熱伝導度の低下効
果が小さいことにより除かれる。どの材質の金属短H&
維でもその熱伝導度は、マトリックスのポリウレタン材
料の熱伝導度と比べると極めて大きく、ポリウレタン材
料が0.1〜0.5 kcal/m a hr * ”
0であるのに対して10倍以上であることが好ましく、
特に7 kcal/m・hr・℃以にが好ましい。アル
ミ、アルミ合金、銅は熱伝導度が大きく好ましい材質で
ある。
次に金1dS知繊M[をマトリックヌ原液に混合分散さ
せる。金属短繊維はポリオール成分、インシアネー1[
分のいずれに混合してもよく1両者に混合してもよい。
ポリオール成分、インシアネート成分共に比重が1近辺
であるが、金属短繊維の比重は最も小さいアルミでも2
.7であり、混合後RIM成形するまで攪拌を続けない
と金属短繊維が沈降分離する。この点からもアルミ短繊
維は好ましい材料である。
マトリッスに対する金属類ti&mの混合比は、7トツ
リクス100部(重量部、以下同様)に対して5.〜5
0部が好ましく、10〜30部が特に好ましい。この範
囲ではR−RIMの原液が液状を保つと共に、成形時の
成形材料の熱伝導度が大きく、発熱反応による急激な温
度ヒ昇が抑制できる。また得られる成形品の体積固有抵
抗値も小さくなり好適である。
本発明においては上記金属短繊維が混合、分散されたポ
リオール及び/又はポリイソシアネート成分をNCO/
活性水素の当量比(以下Rで示す)が約0.95〜1.
2となるように配合して反応射出成形することにより目
的とするRIM成形品を得ることができる。成形は通常
の方法に依ればよく、例えばL記両成分の配合物に必要
に応じ発泡剤、触媒等を加え、これを通常的100〜2
00kg/Cm’程度の圧力で金型内に反応射出成形す
る。発泡剤としては例えばトリクロルモノフルオロメタ
ン、ジクロルジフルオロメタン、モノクロルモノフルオ
ロエタン、1,1.21リフルオロエタン、 1,1,
2゜2−テトラフルオロ−1,2−ジクロルエタン、メ
チレンクロライド、モノクロルエタン等を挙げることが
できる。
また触媒としてはジメチルベンジルアミン、N−エチル
モルホリン、トリエチレンジアミン、ジメチレンピペラ
ジン、ジメチルアミノエタノール、トリエタノールアミ
ン、N、N、N、N’−テトラメチルエチレンンジアミ
ン、 x、N、N′、N’−テトラメチルへキサメチレ
ンジアミン、N、N、N、N、N#−ペンタメチルジエ
チレントリアミン等のアミン化合物、ジブチルチンジア
セテート、ジブチルチンジラウレート、スタナスオクト
エート等の有機金属化合物等を挙げることができる。
本発明においてマトリックスであるポリウレタンの熱O
(導度は0.1〜0.5 kcal/me hre℃と
小さいため、ウレタン化の発熱反応が大きい場合は金型
に伝熱される以−にに成形物内部に蓄熱される。
ポリウレタン原料のポリオール成分やイソシアネート成
分の種類を選択することにより発熱を抑え、ゲル強度を
高めることは可能だが、その効果は小さく、大幅な改良
は国難である。
本発明の方法によれば、金属類Mh#&の熱伝導度がマ
トリフクスのそれに比べて著しく大きいため、成形時の
最高発熱温度を120℃以下にすることが可能となる。
本発明では最高発熱温度を120℃以下にすることによ
り、上記の成形時の問題が解決でき、脱型時間は大幅に
短縮できる。
また本発明では金属短繊維を添加することにより得られ
る成形品に電気的、電磁的特性を付加することができる
。即ち一般にポリウレタンの体積+3 1÷ 固有抵抗値はlO〜lO程度であり絶縁材料であるが、
本発明の方法においては、得られる成形物の体積固有抵
抗値を10 Ω・C11以下にすることができ・q電性
に近い領域にすることができる。
以」−のように本発明では成形時の成形材料の熱伝導度
を大きくすることにより、高反応性にしても内部蓄熱が
小さくでき、成形物内部に焼けや亀裂の発生がなく、そ
の結果、急速にゲル強度を上げることができ、脱型時間
を短縮することができる。
大発明の方法は硬質ウレタンRIM成形は勿論のこと、
エラストマーRIM成形にも応用することができ、特に
前者の硬質ウレタンRI Mti、形において有利に利
用することができる。具体的な例として、電磁波シール
ド性を有する/\ウジング類、電機機器、コンピュータ
ー等の分野で、/\ウジング、カバー、パネル等に利用
できる。また単独で用いてもよいが、導電性塗料を塗布
することによって、大きい効果を得られることもできる
以下に本発明の参考例、実施例を挙げて説明する。尚、
用いたポリオール、ポリイソシアネート及び金属類te
aは次のものである。
くポリオール〉 ポリオール■ 武田薬品工業(株)製、アミン変性ポリ
オール、アクトコール GR−30、OH価= 400 KO)Img1gヂリ
オール・(2) 玉井東圧化学(株)製、多官能ポリオ
ール、5u450LA 、 OH価=448 KOH+
ng/g くポリイソシアネート〉 11木ポリウl/タン工業(株)製、ミリオネートMT
L(以下−MTLと略す) 、 NGO含量=29−0
wt% 第1表 く金属短繊維〉(株)神戸鋳鉄所寸 法 品 種 規 格 長さくl1lIO)直径 (ル)略称
1 30 A−1 アルミ A−505239OA−2 130C−I XA 銅 C−2800390G−2 参考例1 ポリオール′1)とポリオール′■を80/20の割合
で均−混合後、窒素ガスを通じながら減圧下で加熱脱水
した。このU合ポリオール5QgとM T L 83.
5g (NCOIndex 1.20)をいずれも液温
30℃にした後、混合攪拌、脱泡し、30°Cのステン
レス製容器に注ノ(+ソした。反応温度の測定を容器の
中心点で行なった。混合開始2分後50℃であった混合
液は著しく温度1―冒し、104〜124°Cで硬化し
た後、最高温度137°Cに達した。
参考例2〜5 参考例1と同一処方により得た混合ポリオールに、予め
加熱乾燥したA−1、A−2、C−1、C−2を各々2
7gずつ混合し、同一操作を行い反応による発熱の最高
温度を測定し、次の結果を得た。いずれも参考例1の最
高温度より低いことが明らかである。
第2表 参考例6 参考例1と同一混合比の混合ポリオール100gとMT
L 128g及びA −1(108g)を混合脱泡し、
厚さ2mmの板状金型に注型し、eo’cに加熱、50
kg/crn’で加圧し、10分後に脱型し、板状成形
物を得た。
この板状成形物から直径約100Hの円板状の試験片を
切り出し、JIS K !(911の方法により測定し
た体積固有抵抗値は5×10 Ω・CIlであった。
実施例1 ポリオール■40kg、ポリオール■10kg及びA−
1(27kg)を混合し、整泡剤(トーレシリコーン5
H−193)を0.5kg及び触媒として3級アミン(
PC−9、サンアポ・ント製)を0.2kgを加え、プ
ロペラ型攪拌機で混合後、更に発泡剤としてモノクロロ
トリフルオロメタン2kgを加え混合し、R−RIM成
形機に直結した所定のタンク内に投入する。
これをA成分とする。−・力MTLをR−RIM成1m
に直結したもう一方のタンク内に投入する。
これをB成分とする。
次にA成分及びB成分をともに30’Cに温度調節し、
pめ50°Cに温度調節された金型寸法か500×50
0mm 、厚さ25IllI11の金型内へA成分1当
睦に対し、B成分が1.2等着になるように吐出量を設
定したRIM成彩機(クラウス拳マツファイ社製、RI
M RU−80、R−RIM用ドージングユニットイ(
1)によりA、B成分ともに吐出圧150kg/ c 
rn’ テ所定皐°衝突、混合、射出注型する。
注型後5分間金型内で放置し取り出した成形品は欠損が
なく、室温で放置しても型状の変化や局部的なふくれ等
の発生が認められない。この成形品を切断し、断面を観
察したが、部分的な焼けや亀裂は認められなかった。
尚、金型内部に銅・コンスタンタンの熱電対を突出させ
、温度測定を行なったところ最高温度は98℃であった
実施例2 ポリt −JL/ (1’) 40kg、ポリオール■
10kg及びA−1(20kg)を混合し、整泡剤(ト
ーレシリコーン5H−193)を0.5kg及び触媒ど
して3級アミン(Pf;−9、サンアボンド製)を0.
2kg加え、プロペラ型攪拌機で混合後、更に発泡剤と
してモノクロロトリフルオロメタン2kgを加え混合し
、R−RIM成彰機に直結した所定のタンク内に投入し
、これをA成分とする。一方MTL (83,5kg)
及びA−1(20kg)をプロペラ型攪拌機で混合後、
R−RI M成形機に直結したもう一方のタンク内に投
入し、これをB成分とする。
次に、A成分及びB成分をともに30″Cに温度調節し
、予め50°Cに温度調節された金型寸法が500X 
500mm厚さ25mmの金型内へA成分1当量に対し
、B成分が1.2当量になるように吐出量を設定したR
IM成形41(クラウス・マツファイ社製、RIM P
U−80、R−RIM用ドージングユニット付)により
A、B成分ともに吐出圧150 kg/cm’で所定計
街突、混合、射出注型する。
注型後、5分間金型内で放置し取り出し゛・た成形品は
欠損がなく、室温で放置しても形状の変化や局部的なふ
くれ等の発生が認められなかった。この成形品の断面に
は焼けや亀裂は認められなかった。成形品より直径約1
00mm 、厚さ2+onの円板状の試験片を切り出し
、JIS K 6911の方法により得られた体積固有
抵抗値は2 X 103Ω・cllであった。尚、金型
内部に熱電対を突出させ温度測定を行ったところ最高温
度は89℃であった。 (以L)特許出願人 東洋ゴム
工業株式会社 代 理 人 弁理士 FH村 巌

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)(A)ポリオールとポリイソシアネートを主原料
    とするポリウレタン反応射出成形材料をマトリックスと
    し、 (B)金属短繊維を反応射出成形材料100重号部に対
    して5〜50重量部加え、 (C)成形時の成形材料の最高発熱温度が120’O以
    Fとなる条件で反応射出成形して、 (D)体積固有抵抗値が10’Ω・0m以下の成形品を
    得ることを特徴とする反応射出成形品の製造法。
JP58170333A 1983-09-13 1983-09-13 反応射出成形品の製造法 Granted JPS6061219A (ja)

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JP58170333A JPS6061219A (ja) 1983-09-13 1983-09-13 反応射出成形品の製造法

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JP58170333A JPS6061219A (ja) 1983-09-13 1983-09-13 反応射出成形品の製造法

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JPS6061219A true JPS6061219A (ja) 1985-04-09
JPH023695B2 JPH023695B2 (ja) 1990-01-24

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5520861A (en) * 1993-12-20 1996-05-28 General Motors Corporation Method of making a reinforcement preform and a reinforced composite therefrom

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5520861A (en) * 1993-12-20 1996-05-28 General Motors Corporation Method of making a reinforcement preform and a reinforced composite therefrom

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JPH023695B2 (ja) 1990-01-24

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