JP2002052617A - 繊維強化複合材の製造方法 - Google Patents
繊維強化複合材の製造方法Info
- Publication number
- JP2002052617A JP2002052617A JP2000238278A JP2000238278A JP2002052617A JP 2002052617 A JP2002052617 A JP 2002052617A JP 2000238278 A JP2000238278 A JP 2000238278A JP 2000238278 A JP2000238278 A JP 2000238278A JP 2002052617 A JP2002052617 A JP 2002052617A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- reinforced composite
- composite material
- producing
- foaming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 内部を均一な発泡体で充填された、任意の断
面を有し、かつ長さの方向に一定の厚みのスキン層を有
する繊維強化複合材の連続的製造方法の提供。 【解決手段】 内型および外型を有する加熱金型の、内
型と外型の間に液状難燃性熱硬化性樹脂材料を含浸した
繊維強化材を連続的に引き込み、加熱硬化して表面材を
成形し、その表面温度を１００℃以下に冷却した後、連
続して表面材の内部空間に発泡剤を含有する低温硬化性
フェノール系樹脂発泡液を吐出し、発泡硬化させること
を特徴とする内部に発泡層を有する繊維強化複合材の製
造方法。
面を有し、かつ長さの方向に一定の厚みのスキン層を有
する繊維強化複合材の連続的製造方法の提供。 【解決手段】 内型および外型を有する加熱金型の、内
型と外型の間に液状難燃性熱硬化性樹脂材料を含浸した
繊維強化材を連続的に引き込み、加熱硬化して表面材を
成形し、その表面温度を１００℃以下に冷却した後、連
続して表面材の内部空間に発泡剤を含有する低温硬化性
フェノール系樹脂発泡液を吐出し、発泡硬化させること
を特徴とする内部に発泡層を有する繊維強化複合材の製
造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軽量であり、任意
の断面形状を有し、かつ内部を均一の発泡体で充填され
た長さの方向に一定の厚みのスキン層を有する繊維強化
複合材の製造方法、特に建築基準法に定める防火性、耐
火性能を必要とする建物の内装パネル及びカーテンウォ
ール等に使用される防火性、耐火性能を有する繊維強化
樹脂複合材の製造方法に関するものである。
の断面形状を有し、かつ内部を均一の発泡体で充填され
た長さの方向に一定の厚みのスキン層を有する繊維強化
複合材の製造方法、特に建築基準法に定める防火性、耐
火性能を必要とする建物の内装パネル及びカーテンウォ
ール等に使用される防火性、耐火性能を有する繊維強化
樹脂複合材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＦＲＰ、即ち合成樹脂等をガラス繊維な
どの補強繊維で強化した繊維強化樹脂は、軽量で耐食性
に優れ、適度な強度を有することから各分野への使用が
盛んに行われ、その用途に応じた成形法も夫々確立され
ているところである。特にフェノール系、メラミン系、
不飽和ポリエステル系などのいわゆる熱硬化性樹脂（実
際は熱可塑性樹脂以外のもの、触媒の選択などにより常
温硬化性の樹脂も含まれる。）をガラス繊維などで強化
した複合材は、軽量で、適度の剛性、靱性、耐食性を有
するため、建築材料、家具、輸送機器、家電、事務機
器、電子機器等の外装材などにも広く使用されてきた。
中でもフェノール系樹脂は、それ自体比較的に難燃性で
あり、またそれに難燃剤を配合することにより準不燃
性、耐火性を付与することも比較的に容易なところか
ら、建築基準法に定める防火性、耐火性の建築材として
建物の内装パネルやカーテンウォールとしての使用が行
われている。
どの補強繊維で強化した繊維強化樹脂は、軽量で耐食性
に優れ、適度な強度を有することから各分野への使用が
盛んに行われ、その用途に応じた成形法も夫々確立され
ているところである。特にフェノール系、メラミン系、
不飽和ポリエステル系などのいわゆる熱硬化性樹脂（実
際は熱可塑性樹脂以外のもの、触媒の選択などにより常
温硬化性の樹脂も含まれる。）をガラス繊維などで強化
した複合材は、軽量で、適度の剛性、靱性、耐食性を有
するため、建築材料、家具、輸送機器、家電、事務機
器、電子機器等の外装材などにも広く使用されてきた。
中でもフェノール系樹脂は、それ自体比較的に難燃性で
あり、またそれに難燃剤を配合することにより準不燃
性、耐火性を付与することも比較的に容易なところか
ら、建築基準法に定める防火性、耐火性の建築材として
建物の内装パネルやカーテンウォールとしての使用が行
われている。
【０００３】この樹脂繊維強化複合材は、内部に発泡体
をサンドイッチする事によりさらに断熱性を高めること
ができ、同種の発泡セメント系の複合材に比し、遙かに
軽量で断熱性の良い建築材を提供することが可能とな
る。しかし従来の発泡体を内蔵する繊維強化複合材で
は、任意の断面形状のスキン層を有するサンドイッチ複
合材の製造法が確立されておらず提案されていなかっ
た。通常、補強繊維として連続繊維を使用したＦＲＰ連
続成形物を得る手段として引き抜き成形法はよく知られ
た方法の一つであり、事実不飽和ポリエステル樹脂、エ
ポキシ樹脂などの引き抜き成形法による熱硬化性樹脂製
品が各方面に提供されている。
をサンドイッチする事によりさらに断熱性を高めること
ができ、同種の発泡セメント系の複合材に比し、遙かに
軽量で断熱性の良い建築材を提供することが可能とな
る。しかし従来の発泡体を内蔵する繊維強化複合材で
は、任意の断面形状のスキン層を有するサンドイッチ複
合材の製造法が確立されておらず提案されていなかっ
た。通常、補強繊維として連続繊維を使用したＦＲＰ連
続成形物を得る手段として引き抜き成形法はよく知られ
た方法の一つであり、事実不飽和ポリエステル樹脂、エ
ポキシ樹脂などの引き抜き成形法による熱硬化性樹脂製
品が各方面に提供されている。
【０００４】しかしながらこれら不飽和ポリエステル樹
脂、エポキシ樹脂などのＦＲＰ製引き抜き成形樹脂の最
大の欠点はその燃焼性にあり、従来引き抜き成形法に多
用されている不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等
はこれらの樹脂が可燃性であるため建築基準法に定める
防火性、耐火性能を有する成形品を得ることができなか
った。
脂、エポキシ樹脂などのＦＲＰ製引き抜き成形樹脂の最
大の欠点はその燃焼性にあり、従来引き抜き成形法に多
用されている不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等
はこれらの樹脂が可燃性であるため建築基準法に定める
防火性、耐火性能を有する成形品を得ることができなか
った。
【０００５】一方、不飽和ポリエステル樹脂等の代わり
に、フェノール系樹脂を使用すれば防火性、耐火性能を
有する成形品を比較的容易に得ることができるが、フェ
ノール系樹脂においてはその硬化過程においてフェノー
ル系樹脂特有の縮合反応ガスを発生するため、型硬化が
極めて困難であった。このため繊維強化サンドイッチパ
ネルの製造においてはＦＲＰと発泡体を別々に成形し、
それを後接着させるバッチ成形法がとられてきた。これ
らの問題を解決するために、発泡材を添加したフェノー
ル系樹脂含浸の不織布ガラス繊維マットを複数積層した
積層体の表面に、発泡剤不添加のフェノール系樹脂を多
量に含浸させたロービングを層状に配列して引き抜き金
型へ供給し、前記フェノール系樹脂を発泡させつつ硬化
させる提案（特開平４−３２９１２２号）がなされた。
しかしこの方法では、熱伝導性の悪い未硬化の樹脂成形
体の発泡反応を発泡剤不添加の樹脂層（スキン層）を経
由する外部加熱により行う必要があり、発泡層への熱の
供給および供給熱のコントロールが容易でなく、また発
泡層がスキン層に直接接するため界面のスキン層厚さの
微細な調整も不可能であるばかりか、スキン層の発泡層
に接する断面形状のコントロールも極めて困難と考えら
れる。
に、フェノール系樹脂を使用すれば防火性、耐火性能を
有する成形品を比較的容易に得ることができるが、フェ
ノール系樹脂においてはその硬化過程においてフェノー
ル系樹脂特有の縮合反応ガスを発生するため、型硬化が
極めて困難であった。このため繊維強化サンドイッチパ
ネルの製造においてはＦＲＰと発泡体を別々に成形し、
それを後接着させるバッチ成形法がとられてきた。これ
らの問題を解決するために、発泡材を添加したフェノー
ル系樹脂含浸の不織布ガラス繊維マットを複数積層した
積層体の表面に、発泡剤不添加のフェノール系樹脂を多
量に含浸させたロービングを層状に配列して引き抜き金
型へ供給し、前記フェノール系樹脂を発泡させつつ硬化
させる提案（特開平４−３２９１２２号）がなされた。
しかしこの方法では、熱伝導性の悪い未硬化の樹脂成形
体の発泡反応を発泡剤不添加の樹脂層（スキン層）を経
由する外部加熱により行う必要があり、発泡層への熱の
供給および供給熱のコントロールが容易でなく、また発
泡層がスキン層に直接接するため界面のスキン層厚さの
微細な調整も不可能であるばかりか、スキン層の発泡層
に接する断面形状のコントロールも極めて困難と考えら
れる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、内部を均一
な発泡体で充填された、任意の断面を有し、かつ長さの
方向に一定の厚みのスキン層を有する繊維強化複合材の
連続的製造方法の開発を目的とする。
な発泡体で充填された、任意の断面を有し、かつ長さの
方向に一定の厚みのスキン層を有する繊維強化複合材の
連続的製造方法の開発を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、［１］ 内型
および外型を有する加熱金型の、内型と外型の間に液状
難燃性熱硬化性樹脂材料を含浸した繊維強化材を連続的
に引き込み、加熱硬化して表面材を成形し、その表面温
度を１００℃以下に冷却した後、連続して表面材の内部
空間に発泡剤を含有する低温硬化性フェノール系樹脂発
泡液を吐出し、発泡硬化させることを特徴とする内部に
発泡層を有する繊維強化複合材の製造方法、［２］ 加
熱金型が筒状であり、表面材内部空間に発泡液を吐出す
る上記［１］に記載の繊維強化複合材の製造方法、
および外型を有する加熱金型の、内型と外型の間に液状
難燃性熱硬化性樹脂材料を含浸した繊維強化材を連続的
に引き込み、加熱硬化して表面材を成形し、その表面温
度を１００℃以下に冷却した後、連続して表面材の内部
空間に発泡剤を含有する低温硬化性フェノール系樹脂発
泡液を吐出し、発泡硬化させることを特徴とする内部に
発泡層を有する繊維強化複合材の製造方法、［２］ 加
熱金型が筒状であり、表面材内部空間に発泡液を吐出す
る上記［１］に記載の繊維強化複合材の製造方法、
【０００８】［３］ 複数組の加熱金型を用いて、それ
ら金型に液状難燃性熱硬化性樹脂材料を含浸した繊維強
化材を連続的に引き込み、これらの表面材を同時に成形
し、硬化後冷却手段によりその表面温度を１００℃以下
に冷却し、連続して該上下の表面材の中間に発泡剤を含
有する低温硬化性フェノール系樹脂発泡液を吐出し、引
き続き引き取り装置により引き出しながら発泡硬化させ
る上記［１］に記載の繊維強化複合材の製造方法、
ら金型に液状難燃性熱硬化性樹脂材料を含浸した繊維強
化材を連続的に引き込み、これらの表面材を同時に成形
し、硬化後冷却手段によりその表面温度を１００℃以下
に冷却し、連続して該上下の表面材の中間に発泡剤を含
有する低温硬化性フェノール系樹脂発泡液を吐出し、引
き続き引き取り装置により引き出しながら発泡硬化させ
る上記［１］に記載の繊維強化複合材の製造方法、
【０００９】［４］ 液状難燃性熱硬化性樹脂材料が、
難燃剤を配合したものである上記［１］または［３］に
記載の繊維強化複合材の製造方法、［５］ 液状難燃性
熱硬化性樹脂材料がフェノール系樹脂である上記［１］
または［３］請求項１または３に記載の繊維強化複合材
の製造方法、［６］ 繊維強化材が、ガラス繊維もしく
は炭素繊維の長繊維またはこれと不織布、織布のいずれ
か一つ以上である上記［１］または［３］請求項１また
は３に記載の繊維強化複合材の製造方法、および［７］
発泡剤として塩化メチレンを配合した低温硬化性フェ
ノール系樹脂発泡液である上記［１］または［３］請求
項１または３に記載の繊維強化複合材の製造方法、を開
発することにより上記の目的を達成した。
難燃剤を配合したものである上記［１］または［３］に
記載の繊維強化複合材の製造方法、［５］ 液状難燃性
熱硬化性樹脂材料がフェノール系樹脂である上記［１］
または［３］請求項１または３に記載の繊維強化複合材
の製造方法、［６］ 繊維強化材が、ガラス繊維もしく
は炭素繊維の長繊維またはこれと不織布、織布のいずれ
か一つ以上である上記［１］または［３］請求項１また
は３に記載の繊維強化複合材の製造方法、および［７］
発泡剤として塩化メチレンを配合した低温硬化性フェ
ノール系樹脂発泡液である上記［１］または［３］請求
項１または３に記載の繊維強化複合材の製造方法、を開
発することにより上記の目的を達成した。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明において、繊維強化複合材
の表面材（スキン層）に使用可能な樹脂としては、いわ
ゆる熱硬化性樹脂と称される、常温または加熱によりい
ったん重縮合反応で硬化した後は不融の３次元重合体と
なるものであり、引き抜き成形に適用可能な樹脂であれ
ば特に制限なく使用可能である。例えばフェノール系樹
脂（レゾール系樹脂）、不飽和ポリエステル樹脂、エポ
キシ樹脂などを挙げることができる。ただしフェノール
系樹脂はそのままでも準不燃性、耐火性の性能をある程
度有するのでそのまま使用しても良いが、他の樹脂のほ
とんどは準不燃性、耐火性能を有していないので、難燃
剤の配合が必要となる。最も好ましい樹脂としてはフェ
ノール系樹脂であり、もちろんフェノール系樹脂も難燃
剤の配合することはより一層耐火性を高めるので好まし
い態様である。
の表面材（スキン層）に使用可能な樹脂としては、いわ
ゆる熱硬化性樹脂と称される、常温または加熱によりい
ったん重縮合反応で硬化した後は不融の３次元重合体と
なるものであり、引き抜き成形に適用可能な樹脂であれ
ば特に制限なく使用可能である。例えばフェノール系樹
脂（レゾール系樹脂）、不飽和ポリエステル樹脂、エポ
キシ樹脂などを挙げることができる。ただしフェノール
系樹脂はそのままでも準不燃性、耐火性の性能をある程
度有するのでそのまま使用しても良いが、他の樹脂のほ
とんどは準不燃性、耐火性能を有していないので、難燃
剤の配合が必要となる。最も好ましい樹脂としてはフェ
ノール系樹脂であり、もちろんフェノール系樹脂も難燃
剤の配合することはより一層耐火性を高めるので好まし
い態様である。
【００１１】該表面材は、上記のいわゆる熱硬化性樹脂
だけで形成するときは脆くて強度的に使用不可能である
ので、補強用の繊維を配合して使用することが必要であ
る。ここで使用できる補強用の繊維としては、従来繊維
強化複合材または準不燃性繊維強化複合パネルに使用さ
れているものであればその殆どが使用できる。例えばガ
ラス繊維、炭素繊維、合成繊維、天然繊維、金属繊維な
どを挙げることができるが、価格、性能の面からはガラ
ス繊維、炭素繊維、特にガラス繊維が最もバランス的に
優れている。この使用形態としては、引き抜き成形に使
用可能な長繊維、不織布、織布などの形状を使用でき
る。短繊維、充填材などの形状のものは補強効果があっ
ても単独の使用は不可能であり、前記繊維類との併用で
あれば併用することが必要である。ガラス繊維としたと
きの配合量はスキン層における重量で４５〜８０％、好
ましくは５０〜７５ ％である。
だけで形成するときは脆くて強度的に使用不可能である
ので、補強用の繊維を配合して使用することが必要であ
る。ここで使用できる補強用の繊維としては、従来繊維
強化複合材または準不燃性繊維強化複合パネルに使用さ
れているものであればその殆どが使用できる。例えばガ
ラス繊維、炭素繊維、合成繊維、天然繊維、金属繊維な
どを挙げることができるが、価格、性能の面からはガラ
ス繊維、炭素繊維、特にガラス繊維が最もバランス的に
優れている。この使用形態としては、引き抜き成形に使
用可能な長繊維、不織布、織布などの形状を使用でき
る。短繊維、充填材などの形状のものは補強効果があっ
ても単独の使用は不可能であり、前記繊維類との併用で
あれば併用することが必要である。ガラス繊維としたと
きの配合量はスキン層における重量で４５〜８０％、好
ましくは５０〜７５ ％である。
【００１２】フェノール系樹脂以外の樹脂においては必
須であり、またフェノール系樹脂においても配合するこ
とは好ましい難燃剤としては、通常合成樹脂の難燃剤と
して使用されているものを配合することができる。例え
ば、水酸化アルミニウム等の結晶水を含む無機フィラ
ー、リン酸エステル、赤燐などのりん系難燃剤、ハロゲ
ン系難燃剤（酸化アンチモンとの併用系も含む）を配合
することができる。さらにタルク、クレー、石膏等の無
機フィラー、ホウ酸などを併用しても良い。
須であり、またフェノール系樹脂においても配合するこ
とは好ましい難燃剤としては、通常合成樹脂の難燃剤と
して使用されているものを配合することができる。例え
ば、水酸化アルミニウム等の結晶水を含む無機フィラ
ー、リン酸エステル、赤燐などのりん系難燃剤、ハロゲ
ン系難燃剤（酸化アンチモンとの併用系も含む）を配合
することができる。さらにタルク、クレー、石膏等の無
機フィラー、ホウ酸などを併用しても良い。
【００１３】本発明において、繊維強化複合材の表面材
（スキン層）の形状は引き抜き成形可能な形状であり、
かつ中空の筒状体（断面形状が円筒形、角筒体等任意の
形状の厚さも自由に選択可能な長さの方向だけ均一な厚
さの内部空間を有するもの）あるいは板状体（この場合
は複数枚を空間を設けて積層し、板状体の中間を空間と
して使用する。板状体といっても断面形状は曲面であっ
てもまた厚さに不均一があってもよく、長さの方向だけ
は均一であるもの。）など自由度は高いものである。ス
キン層としては、成形可能であればその厚さにおいて限
定する必要はないが、成形の操業性などの見地から、１
〜３０ｍｍ、好ましくは３〜１０ｍｍである。
（スキン層）の形状は引き抜き成形可能な形状であり、
かつ中空の筒状体（断面形状が円筒形、角筒体等任意の
形状の厚さも自由に選択可能な長さの方向だけ均一な厚
さの内部空間を有するもの）あるいは板状体（この場合
は複数枚を空間を設けて積層し、板状体の中間を空間と
して使用する。板状体といっても断面形状は曲面であっ
てもまた厚さに不均一があってもよく、長さの方向だけ
は均一であるもの。）など自由度は高いものである。ス
キン層としては、成形可能であればその厚さにおいて限
定する必要はないが、成形の操業性などの見地から、１
〜３０ｍｍ、好ましくは３〜１０ｍｍである。
【００１４】繊維強化複合材の表面材が一応不燃材であ
るとしても断面に可燃性の発泡体の露出は好ましくない
のでここに使用する樹脂としては、耐火性から見てフェ
ノール樹脂が最も好ましい。この場合に、発泡に支障を
与えない限り難燃剤、充填材、補強剤などを配合して使
用することは一向に問題はない。発泡体を製造するため
の樹脂としては、硬化用触媒、整泡剤および発泡剤を配
合して供給する。整泡剤としてはシリコーン系、ポリオ
キシアルキレン付加物など、発泡剤としては、フロン、
塩化メチレン、ペンタン、ヘキサンなどの炭化水素など
従来使用されているものでよく、中でも塩化メチレンが
最も好ましい。硬化用触媒としては、フェノールスルホ
ン酸、ｐ−トルエンスルホン酸等を使用できる。なおで
きるだけ低温で早く硬化が完了させることが必要であ
り、フェノール樹脂１００重量部に対し２０〜３０重量
部である。
るとしても断面に可燃性の発泡体の露出は好ましくない
のでここに使用する樹脂としては、耐火性から見てフェ
ノール樹脂が最も好ましい。この場合に、発泡に支障を
与えない限り難燃剤、充填材、補強剤などを配合して使
用することは一向に問題はない。発泡体を製造するため
の樹脂としては、硬化用触媒、整泡剤および発泡剤を配
合して供給する。整泡剤としてはシリコーン系、ポリオ
キシアルキレン付加物など、発泡剤としては、フロン、
塩化メチレン、ペンタン、ヘキサンなどの炭化水素など
従来使用されているものでよく、中でも塩化メチレンが
最も好ましい。硬化用触媒としては、フェノールスルホ
ン酸、ｐ−トルエンスルホン酸等を使用できる。なおで
きるだけ低温で早く硬化が完了させることが必要であ
り、フェノール樹脂１００重量部に対し２０〜３０重量
部である。
【００１５】以下耐火性能が最も優れてはいるが、引き
抜き成形において縮合反応ガスの発生などの問題があっ
て最も加工が困難なフェノール系樹脂を代表として説明
するが、その他の樹脂はより簡単に成形が可能である。
成形方法としては、概念的には図１に示すようなスキー
ムで製造する。すなわち、補強用繊維１として長繊維を
ロービングの所定の本数を液状熱硬化性樹脂材料２中に
浸漬し、余分の樹脂を絞り取った後に、必要に応じロー
ビングと同時に樹脂に浸漬あるいは樹脂を絞りとった後
に不織布（マット）、あるいは織布（ガーゼ）の所定の
枚数を併用し、外型３および内型４からなる加熱金型に
送り込み、ここで発生する圧力下に所定の温度、たとえ
ば１００−２５０℃に加熱して樹脂を硬化させ、表面材
（スキン層）とする。この場合の加熱金型の形状は、図
１においては板状体の表面材を製造する例を示している
が、筒状あるいは複数枚の板状体を製造できる形状であ
ってもよい。
抜き成形において縮合反応ガスの発生などの問題があっ
て最も加工が困難なフェノール系樹脂を代表として説明
するが、その他の樹脂はより簡単に成形が可能である。
成形方法としては、概念的には図１に示すようなスキー
ムで製造する。すなわち、補強用繊維１として長繊維を
ロービングの所定の本数を液状熱硬化性樹脂材料２中に
浸漬し、余分の樹脂を絞り取った後に、必要に応じロー
ビングと同時に樹脂に浸漬あるいは樹脂を絞りとった後
に不織布（マット）、あるいは織布（ガーゼ）の所定の
枚数を併用し、外型３および内型４からなる加熱金型に
送り込み、ここで発生する圧力下に所定の温度、たとえ
ば１００−２５０℃に加熱して樹脂を硬化させ、表面材
（スキン層）とする。この場合の加熱金型の形状は、図
１においては板状体の表面材を製造する例を示している
が、筒状あるいは複数枚の板状体を製造できる形状であ
ってもよい。
【００１６】このようにして硬化した表面材１６は、硬
化に伴い発熱するので水または冷風などを吹き当てるこ
とにより冷却し、その内側表面温度を低下させた後に発
泡液を吐出する。冷風は外部のみならず内部空間にも吹
き当てることが好ましい。冷却された表面温度としては
１００℃以下まで冷却したところに発泡液を吐出する事
が好ましい。この表面温度があまりに高いときは発泡液
の発泡硬化反応が急激にすぎ、発泡の均一性を欠くこと
になり易い。またほぼ３５℃くらいまで冷却した後に樹
脂液を吐出するときは発泡硬化反応が緩慢となり、複数
枚の板状体に発泡体を充填する場合などにおいては引き
取り装置で十分に繊維強化複合材を挟持する事ができな
くなる。この結果補強繊維が引き取り装置で強制的に牽
引されなくなり、補強繊維が熱硬化性樹脂材料を浸漬し
ながら加熱金型に引き込むことが困難となるため、引き
抜き成形が困難になる。この適切な条件は２〜３回のテ
ストにより簡単に適当な条件を検出できる。この場合の
温度は発泡液の硬化性により異なるが一般的には１００
℃以下、好ましくは８０℃以下、より好ましくは６０℃
以下である。
化に伴い発熱するので水または冷風などを吹き当てるこ
とにより冷却し、その内側表面温度を低下させた後に発
泡液を吐出する。冷風は外部のみならず内部空間にも吹
き当てることが好ましい。冷却された表面温度としては
１００℃以下まで冷却したところに発泡液を吐出する事
が好ましい。この表面温度があまりに高いときは発泡液
の発泡硬化反応が急激にすぎ、発泡の均一性を欠くこと
になり易い。またほぼ３５℃くらいまで冷却した後に樹
脂液を吐出するときは発泡硬化反応が緩慢となり、複数
枚の板状体に発泡体を充填する場合などにおいては引き
取り装置で十分に繊維強化複合材を挟持する事ができな
くなる。この結果補強繊維が引き取り装置で強制的に牽
引されなくなり、補強繊維が熱硬化性樹脂材料を浸漬し
ながら加熱金型に引き込むことが困難となるため、引き
抜き成形が困難になる。この適切な条件は２〜３回のテ
ストにより簡単に適当な条件を検出できる。この場合の
温度は発泡液の硬化性により異なるが一般的には１００
℃以下、好ましくは８０℃以下、より好ましくは６０℃
以下である。
【００１７】一方、発泡剤６，硬化用触媒７を混合した
フェノール系樹脂５はミキサー８に供給され、そこで瞬
間的に混合された後、これら冷却された表面材１６の内
部空間（筒状体の時はその内部空間に、複数の板状体の
時はその中間）にフェノール樹脂発泡液として輸送パイ
プ９を経由して吐出ノズル１０から上記表面材の内部空
間に吐出される。なお吐出ノズル１０には、発泡体１４
の逆流防止のためにノズル１１の先端部に内部空間断面
積の殆どを閉鎖できる逆流防止板（図示していない。）
を設けておくことも有利な方法である。発泡率は発泡剤
の配合量、温度などにより調整されるが、表面材１６の
内部空間を確実に均一な発泡体１４で充填し、表面材１
６を引き取り装置１８に押しつける程度の発泡率とする
ことが好ましい。発泡圧を高くしたいときは成形体の中
央部が膨れるのでこれを防止するために外部から押さえ
治具等でこれを押さえればよい。
フェノール系樹脂５はミキサー８に供給され、そこで瞬
間的に混合された後、これら冷却された表面材１６の内
部空間（筒状体の時はその内部空間に、複数の板状体の
時はその中間）にフェノール樹脂発泡液として輸送パイ
プ９を経由して吐出ノズル１０から上記表面材の内部空
間に吐出される。なお吐出ノズル１０には、発泡体１４
の逆流防止のためにノズル１１の先端部に内部空間断面
積の殆どを閉鎖できる逆流防止板（図示していない。）
を設けておくことも有利な方法である。発泡率は発泡剤
の配合量、温度などにより調整されるが、表面材１６の
内部空間を確実に均一な発泡体１４で充填し、表面材１
６を引き取り装置１８に押しつける程度の発泡率とする
ことが好ましい。発泡圧を高くしたいときは成形体の中
央部が膨れるのでこれを防止するために外部から押さえ
治具等でこれを押さえればよい。
【００１８】発泡液は、発泡硬化するに従い、自己発熱
により温度の低下は防止できるので自動的に発泡硬化を
促進し、引き取り装置の終点では殆ど反応を終了するの
で規定の長さにカットして製品とすることができる。
により温度の低下は防止できるので自動的に発泡硬化を
促進し、引き取り装置の終点では殆ど反応を終了するの
で規定の長さにカットして製品とすることができる。
【００１９】
【実施例】以下実施例により具体的に本発明を説明す
る。 （実施例１）補強繊維として表面にガラスコンテニュア
スマット （４５０／ｍ2）１枚、その下にガラスロービ
ング＃４４５０を１２５０本用意し、フェノール系樹脂
として昭和高分子（株）製のＢＲＬ−２４０を用い、樹
脂１００重量部にクレー３０重量部を配合した液状樹脂
材料に含浸し、引き抜き速度０．２ｍ／ｍｉｎで成形し
た。金型としては、図２に示すような外形として高さ１
００ｍｍ、幅２００ｍｍ、内部中央にリブを有する厚さ
５ｍｍの型材用の金型を用いた。（金型温度２００
℃）。
る。 （実施例１）補強繊維として表面にガラスコンテニュア
スマット （４５０／ｍ2）１枚、その下にガラスロービ
ング＃４４５０を１２５０本用意し、フェノール系樹脂
として昭和高分子（株）製のＢＲＬ−２４０を用い、樹
脂１００重量部にクレー３０重量部を配合した液状樹脂
材料に含浸し、引き抜き速度０．２ｍ／ｍｉｎで成形し
た。金型としては、図２に示すような外形として高さ１
００ｍｍ、幅２００ｍｍ、内部中央にリブを有する厚さ
５ｍｍの型材用の金型を用いた。（金型温度２００
℃）。
【００２０】金型から硬化して出てきた成形品を外側は
冷水をスプレーし、内側は冷風を吹き付けて冷却し、内
部表面温度が６０℃にした後にこの内部表面に発泡用フ
ェノール系樹脂組成物（フェノール樹脂として昭和高分
子（株）製のＦＯＬ−１００を用い、該樹脂１００重量
部に対し日本ユニカー（株）製Ｌ−７００２（制泡剤）
３重量部と、塩化メチレン（発泡剤）１０重量部を混合
し、該混合物１００重量部に対しフェノールスルフォン
酸２０重量部を配合する。）をミキサーで３５００ＲＰ
Ｍの回転数で瞬間的に混合した発泡液を吐出し、引き続
き６０℃に保持した引き取り装置により引き抜きながら
１０分間発泡硬化を行い、１８００ｍｍに切断し繊維強
化複合材を得た。得られた繊維強化複合材を連結して試
験体としたサンプルは、建築基準法の耐火１時間試験
（ＪＩＳ Ａ１３０４）に合格した。
冷水をスプレーし、内側は冷風を吹き付けて冷却し、内
部表面温度が６０℃にした後にこの内部表面に発泡用フ
ェノール系樹脂組成物（フェノール樹脂として昭和高分
子（株）製のＦＯＬ−１００を用い、該樹脂１００重量
部に対し日本ユニカー（株）製Ｌ−７００２（制泡剤）
３重量部と、塩化メチレン（発泡剤）１０重量部を混合
し、該混合物１００重量部に対しフェノールスルフォン
酸２０重量部を配合する。）をミキサーで３５００ＲＰ
Ｍの回転数で瞬間的に混合した発泡液を吐出し、引き続
き６０℃に保持した引き取り装置により引き抜きながら
１０分間発泡硬化を行い、１８００ｍｍに切断し繊維強
化複合材を得た。得られた繊維強化複合材を連結して試
験体としたサンプルは、建築基準法の耐火１時間試験
（ＪＩＳ Ａ１３０４）に合格した。
【００２１】
【発明の効果】本発明は、あらかじめ長さ方向に均一な
厚さを有する任意形状のスキン材を成形し、これを発泡
に適した温度まで冷却した後引きつづきその内部空間に
発泡液を吐出する事によりスキン層内部に発泡体を有す
る繊維強化複合材を製造する方法である。このものは従
来の繊維強化複合材と異なり、連続的に製造するにも関
わらずスキン層は長さの方向に均一な厚さを有し、かつ
断面形状は任意に選択可能であるばかりでなく発泡体を
全体として均一とすることができた。本発明は、上述の
ようにＦＲＰと発泡とが同時成形が可能となるため、パ
ネル等の作製におけるコストダウン（合理化）ができ、
スキン層と発泡体との二次接着工程が不用となるため、
品質の安定があげられる。また、ＦＲＰ／発泡体共にフ
ェノール系樹脂を使用するときは防火性、耐火性能の高
い繊維強化複合材が得られる。
厚さを有する任意形状のスキン材を成形し、これを発泡
に適した温度まで冷却した後引きつづきその内部空間に
発泡液を吐出する事によりスキン層内部に発泡体を有す
る繊維強化複合材を製造する方法である。このものは従
来の繊維強化複合材と異なり、連続的に製造するにも関
わらずスキン層は長さの方向に均一な厚さを有し、かつ
断面形状は任意に選択可能であるばかりでなく発泡体を
全体として均一とすることができた。本発明は、上述の
ようにＦＲＰと発泡とが同時成形が可能となるため、パ
ネル等の作製におけるコストダウン（合理化）ができ、
スキン層と発泡体との二次接着工程が不用となるため、
品質の安定があげられる。また、ＦＲＰ／発泡体共にフ
ェノール系樹脂を使用するときは防火性、耐火性能の高
い繊維強化複合材が得られる。
【図１】本発明の繊維強化複合材製造のフローの１例。
【図２】実施例に使用したスキン層の形状（断面図）
１ 補強繊維 ２ 液状難燃性熱硬化樹脂材料 ３ 加熱金型（外型） ４ 加熱金型（内型） ５ フェノール系樹脂 ６ 発泡剤 ７ 硬化剤（触媒） ８ ミキサー ９ 発泡液輸送パイプ １０ 発泡液吐出ノズル １２ 冷却用流体 １４ 発泡体 １６ スキン層 １７ 引き取り装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２９Ｋ 105:04 Ｂ２９Ｋ 105:04 Ｂ２９Ｌ 9:00 Ｂ２９Ｌ 9:00 31:10 31:10 Ｃ０８Ｌ 61:06 Ｃ０８Ｌ 61:06 (72)発明者 橋場 喬 群馬県伊勢崎市富塚町1021 昭和高分子株 式会社フェノール樹脂研究所内 (72)発明者 西本 敏 東京都千代田区神田淡路町２−23 旭硝子 マテックス株式会社内 (72)発明者 大島 現 神奈川県相模原市宮下１−２−27 旭硝子 マテックス株式会社内 Ｆターム(参考） 4F074 AA59 AC02 AC34 AD15 AD17 AE04 AG10 BA45 CA23 CC22X CC22Y DA19 DA32 DA54 4F204 AA37 AB02 AB19 AD04 AD05 AD08 AD16 AG03 AG20 AH47 AH48 EA01 EA05 EB01 EB13 EF05 EK04 EL22
Claims (7)
- 【請求項１】 内型および外型を有する加熱金型の、内
型と外型の間に液状難燃性熱硬化性樹脂材料を含浸した
繊維強化材を連続的に引き込み、加熱硬化して表面材を
成形し、その表面温度を１００℃以下に冷却した後、連
続して表面材の内部空間に発泡剤を含有する低温硬化性
フェノール系樹脂発泡液を吐出し、発泡硬化させること
を特徴とする内部に発泡層を有する繊維強化複合材の製
造方法。 - 【請求項２】 加熱金型が筒状であり、表面材内部空間
に発泡液を吐出する請求項１に記載の繊維強化複合材の
製造方法。 - 【請求項３】 複数組の加熱金型を用いて、それら金型
に液状難燃性熱硬化性樹脂材料を含浸した繊維強化材を
連続的に引き込み、これらの表面材を同時に成形し、硬
化後冷却手段によりその表面温度を１００℃以下に冷却
し、連続して該上下の表面材の中間に発泡剤を含有する
低温硬化性フェノール系樹脂発泡液を吐出し、引き続き
引き取り装置により引き出しながら発泡硬化させる請求
項１に記載の繊維強化複合材の製造方法。 - 【請求項４】 液状難燃性熱硬化性樹脂材料が、難燃剤
を配合したものである請求項１または３に記載の繊維強
化複合材の製造方法。 - 【請求項５】 液状難燃性熱硬化性樹脂材料がフェノー
ル系樹脂である請求項１または３に記載の繊維強化複合
材の製造方法。 - 【請求項６】 繊維強化材が、ガラス繊維もしくは炭素
繊維の長繊維またはこれと不織布、織布のいずれか一つ
以上である請求項１または３に記載の繊維強化複合材の
製造方法。 - 【請求項７】 発泡剤として塩化メチレンを配合した低
温硬化性フェノール系樹脂発泡液である請求項１または
３に記載の繊維強化複合材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000238278A JP2002052617A (ja) | 2000-08-07 | 2000-08-07 | 繊維強化複合材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000238278A JP2002052617A (ja) | 2000-08-07 | 2000-08-07 | 繊維強化複合材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002052617A true JP2002052617A (ja) | 2002-02-19 |
Family
ID=18730003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000238278A Pending JP2002052617A (ja) | 2000-08-07 | 2000-08-07 | 繊維強化複合材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002052617A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005226014A (ja) * | 2004-02-13 | 2005-08-25 | Showa Highpolymer Co Ltd | 引抜成形用樹脂組成物、繊維強化樹脂組成物、その成形方法及び成形品 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0679795A (ja) * | 1992-09-02 | 1994-03-22 | Sekisui Chem Co Ltd | 長尺複合体の製造方法 |
| JPH10166467A (ja) * | 1996-12-12 | 1998-06-23 | Nippon Polyester Kk | 軽量複層樹脂製品の連続成形法および連続成形装置 |
| JPH10230526A (ja) * | 1997-02-19 | 1998-09-02 | Mitsuboshi Belting Ltd | フェノール樹脂発泡成形体及びその製造方法 |
| JP2000119424A (ja) * | 1998-10-16 | 2000-04-25 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 無機質材料含有フェノール樹脂発泡体 |
-
2000
- 2000-08-07 JP JP2000238278A patent/JP2002052617A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0679795A (ja) * | 1992-09-02 | 1994-03-22 | Sekisui Chem Co Ltd | 長尺複合体の製造方法 |
| JPH10166467A (ja) * | 1996-12-12 | 1998-06-23 | Nippon Polyester Kk | 軽量複層樹脂製品の連続成形法および連続成形装置 |
| JPH10230526A (ja) * | 1997-02-19 | 1998-09-02 | Mitsuboshi Belting Ltd | フェノール樹脂発泡成形体及びその製造方法 |
| JP2000119424A (ja) * | 1998-10-16 | 2000-04-25 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 無機質材料含有フェノール樹脂発泡体 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005226014A (ja) * | 2004-02-13 | 2005-08-25 | Showa Highpolymer Co Ltd | 引抜成形用樹脂組成物、繊維強化樹脂組成物、その成形方法及び成形品 |
| JP4546743B2 (ja) * | 2004-02-13 | 2010-09-15 | 昭和高分子株式会社 | 引抜成形用樹脂組成物、繊維強化樹脂組成物、その成形方法及び成形品 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5653923A (en) | Method for making shaped members using a foam froth | |
| US4073840A (en) | Method for forming a fiber reinforced foam article | |
| US5807514A (en) | Manufacturing of foam-containing composites | |
| US7452585B1 (en) | Monolithic structures, methods of manufacture and composite structures | |
| US6630221B1 (en) | Monolithic expandable structures, methods of manufacture and composite structures | |
| RU2705952C2 (ru) | Армирование волокнами анизотропных пеноматериалов | |
| WO1993009933A1 (en) | Method for making a pultruded panel | |
| JPH08336905A (ja) | 繊維強化熱可塑性構造部材 | |
| JP6826982B2 (ja) | 互いに接合されたセグメントから製造されたフォームの繊維による強化 | |
| US5955013A (en) | Manufacture of foam-containing structures | |
| JPS6334809B2 (ja) | ||
| JP2002052617A (ja) | 繊維強化複合材の製造方法 | |
| CA1070464A (en) | Fiber foam and process | |
| JP7201512B2 (ja) | 繊維強化シート及びその製造方法 | |
| JPH0882020A (ja) | 断熱パネルの製造方法 | |
| JPH06285885A (ja) | 複合体の引抜成形方法 | |
| JP3023502B2 (ja) | エポキシ樹脂を骨格とする有機発泡体の製造法 | |
| JP2000096737A (ja) | 耐火部材及びその製造方法 | |
| JPH0462044A (ja) | 繊維強化フェノール樹脂発泡体及びその製造方法 | |
| JP2000204267A (ja) | 複合材料、その製造方法及び合成枕木 | |
| JP7473442B2 (ja) | 繊維強化サンドイッチ複合体 | |
| JPH0796549A (ja) | 表面に表皮層を有する繊維強化フェノール樹脂発泡体の 製造方法 | |
| JPH1110656A (ja) | 繊維強化樹脂複合体の製造方法 | |
| JPH0586660A (ja) | 難燃性板材 | |
| JP3189907B2 (ja) | フェノール樹脂発泡体の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070727 |
|
| RD13 | Notification of appointment of power of sub attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7433 Effective date: 20070727 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20070727 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100222 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100309 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100706 |