JPH0659664B2 - 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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- JPH0659664B2 JPH0659664B2 JP182988A JP182988A JPH0659664B2 JP H0659664 B2 JPH0659664 B2 JP H0659664B2 JP 182988 A JP182988 A JP 182988A JP 182988 A JP182988 A JP 182988A JP H0659664 B2 JPH0659664 B2 JP H0659664B2
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- Japan
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- polyol
- potassium titanate
- mixed
- reinforcing material
- injection molding
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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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- 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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- 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材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材含有反応射出成形方法
に関するものである。
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にポリオールの
みにしか混入できず、またポリオールに混入する場合も
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12〜20wt％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にポリオールの
みにしか混入できず、またポリオールに混入する場合も
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12〜20wt％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。
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％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％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。
そこで、本出願人による同時の別特許出願により、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
きるように、原料混合液に後述する化学式の界面活性材
を含有させる強化材含有反応射出成形方法が提案されて
いる。
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
きるように、原料混合液に後述する化学式の界面活性材
を含有させる強化材含有反応射出成形方法が提案されて
いる。
しかしながら、強化材としてチタン酸カリウムホイスカ
を用いる以上、強度・剛性や寸法安定性等が改善される
にしても、他の繊維材と同様にその物性に方向性が生じ
る問題がさらに残されることになる。即ち、ホイスカの
長手方向に対して垂直方向の曲げ弾性率・アイゾット衝
撃強さ・熱膨張率・成形収縮率が劣り改善の余地があっ
た。
を用いる以上、強度・剛性や寸法安定性等が改善される
にしても、他の繊維材と同様にその物性に方向性が生じ
る問題がさらに残されることになる。即ち、ホイスカの
長手方向に対して垂直方向の曲げ弾性率・アイゾット衝
撃強さ・熱膨張率・成形収縮率が劣り改善の余地があっ
た。
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樹脂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、しかも補強効果にでき
るだけ方向性のない強化材含有反応射出成形方法を提供
することを目的とする。
イスカの混入量をウレタン樹脂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、しかも補強効果にでき
るだけ方向性のない強化材含有反応射出成形方法を提供
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に加えてマイカ
フレークを補強材として用い、この混合補強材と共に前
述の同時出願の発明で用いたのと同じ界面活性剤を存在
させた場合に、前記目的が達成できることを見出した。
フレークを補強材として用い、この混合補強材と共に前
述の同時出願の発明で用いたのと同じ界面活性剤を存在
させた場合に、前記目的が達成できることを見出した。
この界面活性剤は、したがって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り、
下記の化学構造式を有する。
キルフェニルエーテルのリン酸エステル付加体であり、
下記の化学構造式を有する。
ここで、 Ｒ：アルキル基 R′：Ｈもしくは さらに、エチレオキサイドの付加モル数ｎは８〜11のも
のが好ましいことが確認された。
のが好ましいことが確認された。
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又はマイカフレークを予
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を少な
くしても同じ効果をあげることができる。
またチタン酸カリウムホイスカ又はマイカフレークを予
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を少な
くしても同じ効果をあげることができる。
この界面活性剤により、チタン酸カリウムホイスカ及び
マイカフレークの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。
マイカフレークの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。
次に本発明を実施例及び比較例に基ずき説明する。
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、マイカフレーク及び界面活性剤（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。
スカ、マイカフレーク及び界面活性剤（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。
ポリオール 住友バイエルウレタン製の Bayflex110-80IMR用プレミックス ポリオールＭ−３７５ 強化材 大塚化学製チタン酸カリウム ホイスカ、ティスモＤ−１０５ マスコバイトマイカフレーク Ｉ−350 AT、平均厚み 0.8μｍ 平均径28μｍ K2 Al4(Si3Al)2O20(OH)4 分散剤 第１工業製薬製プライサーフ Ｈ−３０５１ （ｎ＝１１） 分散剤添加量 ７％（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。同
図で、実施例は混入される前述のチタン酸カリウムホイ
スカとマイカフレークとの重量比が、100:125の場合、
比較例１は分散剤添加なしの前述のチタン酸カリウムホ
イスカのみの混入の場合、比較例２は分散剤添加なしの
前述のチタン酸カリウムホイスカ及びマイカフレークの
混入の場合及び比較例３は分散剤添加なしの前述のマイ
カフレークのみの混入の場合である。
wt％ 図はこのような混合物に対する粘度測定結果を示す。同
図で、実施例は混入される前述のチタン酸カリウムホイ
スカとマイカフレークとの重量比が、100:125の場合、
比較例１は分散剤添加なしの前述のチタン酸カリウムホ
イスカのみの混入の場合、比較例２は分散剤添加なしの
前述のチタン酸カリウムホイスカ及びマイカフレークの
混入の場合及び比較例３は分散剤添加なしの前述のマイ
カフレークのみの混入の場合である。
同図から分かるように、本発明による分散剤添加なしの
場合、チタン酸カリウムホイスカのみだけでなく、マイ
カフレークを混入しても粘度は混入量の増加と共に急激
に高くなる。また、分散剤添加なしのマイカフレークの
みの場合、粘度の上昇は緩やかであるが、実施例に比べ
ると、点線で示す成形可能領域の上限近辺から急激に上
昇する。
場合、チタン酸カリウムホイスカのみだけでなく、マイ
カフレークを混入しても粘度は混入量の増加と共に急激
に高くなる。また、分散剤添加なしのマイカフレークの
みの場合、粘度の上昇は緩やかであるが、実施例に比べ
ると、点線で示す成形可能領域の上限近辺から急激に上
昇する。
射出成形例 表１に示す強化材の原材料ポリオールに対する混入量を
種々に変化させた実施例Ｉ〜Ｖ及び比較例Ｉ〜IVの強化
材含有ポリオール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２〜４の条件で射出成形品(600× 7
00×3mm の板材）を製作した。
種々に変化させた実施例Ｉ〜Ｖ及び比較例Ｉ〜IVの強化
材含有ポリオール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２〜４の条件で射出成形品(600× 7
00×3mm の板材）を製作した。
ａ．強化材 ｂ．ウレタン原料 ｃ．配合比 ｄ．成形条件 試験は表６の方法で表５に示す各試験項目について行
い、結果は表５に一緒に示す。ただし、塗装性について
は、エアスプレー、塗装法にて成形物に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15〜40
μｍ）を施して各々110 ℃×20分及び120 ℃×30分間焼
付けた後に試験した。
い、結果は表５に一緒に示す。ただし、塗装性について
は、エアスプレー、塗装法にて成形物に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15〜40
μｍ）を施して各々110 ℃×20分及び120 ℃×30分間焼
付けた後に試験した。
ｅ．試験結果 ｆ．試験方法 この結果から分かるように、本発明による特定のアニオ
ン界面活性剤と共にチタン酸カリウムホイスカ及びマイ
カフレークをポリオール中に混入することにより、補強
材混入量の増加にともなう増粘を避け、有効量の混入が
許容されるばかりでなく、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
並びの長手方向に対してだけでなく、その直交方向に対
しても曲げ弾性率及びアイゾット衝撃強さ並びに膨張率
・成形収縮率が改善されることが分かる。特に、チタン
酸カリウムホイスカ単独ではその長手方向にしか得られ
ないような曲げ弾性率が、ほぼ半量のホイスカを用い
て、しかも垂直方向に対しても著しく改善された値を示
して達成される。
ン界面活性剤と共にチタン酸カリウムホイスカ及びマイ
カフレークをポリオール中に混入することにより、補強
材混入量の増加にともなう増粘を避け、有効量の混入が
許容されるばかりでなく、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
並びの長手方向に対してだけでなく、その直交方向に対
しても曲げ弾性率及びアイゾット衝撃強さ並びに膨張率
・成形収縮率が改善されることが分かる。特に、チタン
酸カリウムホイスカ単独ではその長手方向にしか得られ
ないような曲げ弾性率が、ほぼ半量のホイスカを用い
て、しかも垂直方向に対しても著しく改善された値を示
して達成される。
尚、本発明は、高弾性率に限らず、中もしくは低弾性率
のものにも適用できる。したがって、車体の外板等に限
らず、その外装部品、例えば、ソフトフェーシャ、大型
サイドプロテクタモール、サイドマットガード等に用い
ることもできる。
のものにも適用できる。したがって、車体の外板等に限
らず、その外装部品、例えば、ソフトフェーシャ、大型
サイドプロテクタモール、サイドマットガード等に用い
ることもできる。
以上、本発明によれば、強化材としてチタン酸カリウム
ホイスカ及びマイカフレーク双方のウレタン樹脂射出成
形製品への含有量を増加させ得ることにより、凝集ブ
ツ、膨れ等の面欠陥を発生させることなく、しかも平行
方向だけでなく垂直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
る寸法安定性が大巾に改善される。これにより、例えば
車体外板のフェンダ、ドアアウタ用として、より高品質
のウレタン成形品が実現できる。
ホイスカ及びマイカフレーク双方のウレタン樹脂射出成
形製品への含有量を増加させ得ることにより、凝集ブ
ツ、膨れ等の面欠陥を発生させることなく、しかも平行
方向だけでなく垂直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
る寸法安定性が大巾に改善される。これにより、例えば
車体外板のフェンダ、ドアアウタ用として、より高品質
のウレタン成形品が実現できる。
【図面の簡単な説明】 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。
と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、さらにマイカフレーク及び下記式の界面活性
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 |
|---|---|---|---|
| JP182988A JPH0659664B2 (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 |
|---|---|---|---|
| JP182988A JPH0659664B2 (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 |
|---|---|
| JPH01178421A JPH01178421A (ja) | 1989-07-14 |
| JPH0659664B2 true JPH0659664B2 (ja) | 1994-08-10 |
Family
ID=11512453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP182988A Expired - Lifetime JPH0659664B2 (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) | JPH0659664B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9797453B2 (en) | 2005-10-04 | 2017-10-24 | Ntn Corporation | Wheel bearing apparatus |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3594263B2 (ja) * | 1995-03-25 | 2004-11-24 | 竹本油脂株式会社 | 光学的立体造形物の形成工程における光硬化性液状組成物層へのレベリング性付与方法 |
-
1988
- 1988-01-09 JP JP182988A patent/JPH0659664B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9797453B2 (en) | 2005-10-04 | 2017-10-24 | Ntn Corporation | Wheel bearing apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01178421A (ja) | 1989-07-14 |
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