JP2002144334A - Sheet-like preparatory molded body, method for manufacturing molded body using that and molded body - Google Patents

Sheet-like preparatory molded body, method for manufacturing molded body using that and molded body

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JP2002144334A
JP2002144334A JP2000349078A JP2000349078A JP2002144334A JP 2002144334 A JP2002144334 A JP 2002144334A JP 2000349078 A JP2000349078 A JP 2000349078A JP 2000349078 A JP2000349078 A JP 2000349078A JP 2002144334 A JP2002144334 A JP 2002144334A
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sheet
molded body
fibers
glass fiber
glass
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Japanese (ja)
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Tatsuya Kanayama
達也 金山
Yuji Sawada
雄次 澤田
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Bridgestone Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sheet-like preparatory molded body which can be suitably used for manufacturing a glass fiber reinforced molded body having a projected part and a projected line part and can suppress decrease of a strength of the part while a method for manufacturing the glass fiber reinforced molded body is provided. SOLUTION: The sheet-like preparatory molded body comprises SMC wherein glass fibers of various lengths are regularly distributed in a sheet. The method for manufacturing the glass fiber reinforced molded body is provided wherein when a plurality of sheet-like preparatory molded bodies are used, pressurized by heating in a mold and hardened to manufacture a molded body, the sheet-like preparatory molded body is set in the mold so that a projected part and/or a projected line part of the molded body become rich in a short glass fiber.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、シート状予備成形
体、それを用いたガラス繊維強化成形体の製造方法及び
ガラス繊維強化成形体に関するものである。さらに詳し
くは、本発明は、凸部や凸条部を有するガラス繊維強化
成形体の製造に好適に用いられ、該凸部や凸条部にもガ
ラス繊維を充分に充填し、その部分の強度の低下を抑制
し得るシート状予備成形体、このシート状予備成形体を
用いて、全体の強度を確保すると共に、凸部や凸条部の
強度の低下が抑制されたガラス繊維強化成形体を効率よ
く製造する方法、及びこの方法で得られた上記特性を有
するガラス繊維強化成形体に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sheet-shaped preform, a method for producing a glass fiber reinforced molded product using the same, and a glass fiber reinforced molded product. More specifically, the present invention is suitably used for producing a glass fiber reinforced molded article having a convex portion or a convex ridge portion, and the convex portion or the convex ridge portion is sufficiently filled with glass fiber, and the strength of the portion is increased. A sheet-like preform capable of suppressing a decrease in the glass fiber reinforced molded article in which a decrease in the strength of the convex portion or the ridge portion was suppressed while securing the overall strength using the sheet-like preform. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for efficiently producing a glass fiber reinforced molded article having the above characteristics and obtained by the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】繊維強化プラスティックス(Fiber Rein
forced Plastics, FRP) は、複合材料として、様々な分
野、例えば建築分野、輸送分野、電気分野、航空・宇宙
分野などに幅広く用いられている。このFRPの製造方
法としては、各種の方法が開発されており、その中の一
つとしてSMC(Sheet Molding Compoundの略) 法が知
られている。このSMCは、樹脂マトリックス中に、低
収縮剤、充填材、各種添加材などを加えた樹脂組成物
を、ガラス繊維などの強化材に含浸させ、厚さ1〜5m
m程度のシート状又は板状に加工した熱硬化性成形材料
であって、一般に金型内で加熱加圧することにより硬化
し、容易にFRP成形体が得られる。
2. Description of the Related Art Fiber reinforced plastics (Fiber Rein)
Forced Plastics (FRP) is widely used as a composite material in various fields, for example, a construction field, a transportation field, an electric field, an aerospace field, and the like. Various methods have been developed as a method for producing this FRP, and the SMC (short for Sheet Molding Compound) method is known as one of the methods. This SMC is obtained by impregnating a resin composition obtained by adding a low-shrinkage agent, a filler, various additives and the like into a resin matrix into a reinforcing material such as glass fiber, and having a thickness of 1 to 5 m.
It is a thermosetting molding material processed into a sheet or plate shape of about m, and is generally cured by heating and pressing in a mold, and an FRP molded body can be easily obtained.

【0003】該SMCにおいては、樹脂マトリックスと
して、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂などが用いられ、また、
低収縮剤としては、例えばポリスチレン、ポリ酢酸ビニ
ル、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン、スチレ
ン−ブタジエンブロックポリマーなどが用いられる。一
方、充填材としては、炭酸カルシウム、タルク、水酸化
アルミニウム、クレーなどが使用される。中でも、不飽
和ポリエステル樹脂とガラス繊維を用いてなるSMC
は、ハンドリング性、流動性、硬化性に優れる上、成形
体の表面性、機械的強度、耐熱性、耐水性、耐薬品性に
も優れるなどの特徴を有することから、様々な産業分野
で用いられ、大きな市場を形成している。特に、パネル
タンク、浄化槽、冷却塔、ユニットバス、バルコニーな
ど、住宅建築用材料として多くの用途に使用されてい
る。このようなSMCによる成形体の製造においては、
ガラス繊維として長繊維(長さ15〜100mm)を使
用したSMCを用いる場合、成形体全体の機械的強度は
高くなるものの、該ガラス繊維の流動性が劣るために、
成形体のフランジ部、リブ部、ボス部などの凸部や凸条
部へのガラス繊維の充填量が低下し、その部分の強度が
低下するのを免れないという問題が生じる。一方、ガラ
ス繊維として短繊維(長さ15mm未満)を使用したS
MCを用いる場合、該ガラス繊維の流動性が良好であっ
て、成形体の凸部や凸条部にもガラス繊維が充分に充填
されるものの、成形体全体の強度が低下するのを免れな
いという問題が生じる。
[0003] In the SMC, an unsaturated polyester resin, a vinyl ester resin,
Epoxy resin, phenol resin, etc. are used,
Examples of the low shrinkage agent include polystyrene, polyvinyl acetate, polymethyl methacrylate, polyurethane, and styrene-butadiene block polymer. On the other hand, as the filler, calcium carbonate, talc, aluminum hydroxide, clay and the like are used. Among them, SMC using unsaturated polyester resin and glass fiber
Is used in various industrial fields because it has excellent characteristics such as excellent handling, fluidity, and curability, as well as excellent surface properties, mechanical strength, heat resistance, water resistance, and chemical resistance of the molded product. And form a big market. In particular, it is used for many purposes as a material for home building, such as a panel tank, a septic tank, a cooling tower, a unit bath, and a balcony. In the production of such a molded article by SMC,
When using SMC using long fibers (length 15 to 100 mm) as glass fibers, the mechanical strength of the whole molded body is increased, but the fluidity of the glass fibers is inferior.
There is a problem that the filling amount of the glass fiber into the convex portion or the convex portion such as the flange portion, the rib portion, and the boss portion of the molded body is reduced, and the strength of the portion is inevitably reduced. On the other hand, S using short fibers (less than 15 mm in length) as glass fibers
When using MC, the flowability of the glass fiber is good, and although the glass fiber is sufficiently filled in the convex portions and the ridge portions of the molded product, the strength of the entire molded product is inevitably reduced. The problem arises.

【0004】したがって、例えばリブ付き成形体を製造
する場合には、従来、長繊維のガラス繊維を使用したS
MCと、短繊維のガラス繊維を使用したSMCをそれぞ
れ用意し、下側に短繊維のガラス繊維を使用したSMC
を配置し、リブへのガラス繊維の充填性を向上させるこ
とが行われている。しかしながら、この場合、ガラス繊
維長の異なるSMCをそれぞれ用意せねばならないの
で、コスト高になるのを避けられない上、それぞれを識
別する必要があり、成形過程で間違いが生じやすいなど
の欠点がある。また、長繊維のガラス繊維と短繊維のガ
ラス繊維をランダムに分布させ、流動性を確保すると共
に、強度を発現させたパネル用SMCの使用が試みられ
ている。しかしながら、このSMCにおいても、例えば
フランジを有する成形体を製造する場合、長繊維のガラ
ス繊維の流動性が劣るために、やはりフランジ部のガラ
ス繊維の充填量が低くなり、その部分の強度が低下し、
また波うち(樹脂が平面上を流れ、次に直角に流れる
際、ガラス繊維が波うって流れるため、表面も波うつも
の。)や、ウエルド(二つの流れが出会うところで会合
した跡が残る。目に見えなくてもウエルド部は、ガラス
繊維が不足して強度が劣る。)なども生じるため、フラ
ンジ部の強度の信頼性が低いという欠点がある。
[0004] Therefore, for example, in the case of manufacturing a molded article with ribs, conventionally, S-glass using long fiber glass fiber has been used.
MC and SMC using short fiber glass fiber are prepared respectively, and SMC using short fiber glass fiber on the lower side
Are arranged to improve the filling property of the glass fiber into the ribs. However, in this case, since SMCs having different glass fiber lengths must be prepared, it is unavoidable that the cost is high, and it is necessary to identify each of them. . Attempts have also been made to use panel SMCs in which long fiber glass fibers and short fiber glass fibers are randomly distributed to ensure fluidity and exhibit strength. However, also in this SMC, for example, when manufacturing a molded article having a flange, the flowability of the long fiber glass fiber is inferior, so that the filling amount of the glass fiber in the flange portion is also low, and the strength of the portion is reduced. And
In addition, waves (when the resin flows on a plane and then flows at a right angle, the glass fiber undulates, the surface also undulates) and welds (a trace where the two flows meet where they meet) remains. Even if it is not visible, the weld portion has insufficient glass fiber and thus has poor strength.), And the like, so that the reliability of the strength of the flange portion is low.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
状況下で、凸部や凸条部を有するガラス繊維強化成形体
の製造に好適に用いられ、該凸部や凸条部にもガラス繊
維を充分に充填し、その部分の強度の低下を抑制し得る
シート状予備成形体、このシート状予備成形体を用い
て、全体の強度を確保すると共に、凸部や凸条部の強度
の低下が抑制されたガラス繊維強化成形体を効率よく製
造する方法、及びこの方法で得られた上記特性を有する
ガラス繊維強化成形体を提供することを目的とするもの
である。
Under such circumstances, the present invention is suitably used for producing a glass fiber reinforced molded article having a convex portion or a convex ridge portion. A sheet-like preform that is sufficiently filled with glass fibers and can suppress a decrease in the strength of that portion. Using this sheet-like preform, the overall strength is secured, and the strength of the protrusions and ridges is secured. It is an object of the present invention to provide a method for efficiently producing a glass fiber reinforced molded article in which the decrease in the temperature is suppressed, and a glass fiber reinforced molded article having the above characteristics obtained by this method.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成するために鋭意研究を重ねた結果、長さの異なる
ガラス繊維をシート内に規則的に分布させたSMCによ
り、その目的を達成し得ることを見出した。本発明は、
かかる知見に基づいて完成したものである。すなわち、
本発明は、(1)長さの異なるガラス繊維をシート内に
規則的に分布させたSMCからなるシート条予備成形
体、(2)上記シート状予備成形体を複数枚用い、金型
内で加熱加圧し、硬化させて成形体を製造するに際し、
成形体の凸部及び/又は凸条部が短繊維のガラス繊維リ
ッチになるように、該シート状予備成形体を金型内にセ
ットすることを特徴とするガラス繊維強化成形体の製造
方法、及び(3)上記方法で得られたガラス繊維強化成
形体、を提供するものである。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to achieve the above object, and as a result, have obtained an SMC in which glass fibers having different lengths are regularly distributed in a sheet. Was found to be achieved. The present invention
It has been completed based on such knowledge. That is,
The present invention provides (1) a sheet strip preform made of SMC in which glass fibers having different lengths are regularly distributed in a sheet, and (2) a plurality of the sheet preforms, which are used in a mold. When heating and pressurizing and curing to produce a molded body,
A method for producing a glass fiber reinforced molded article, comprising setting the sheet-shaped preform in a mold so that the convex portions and / or convex ridge portions of the molded article are glass fiber rich in short fibers; And (3) a glass fiber reinforced molded article obtained by the above method.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明のシート状予備成形体は、
SMCからなるものであって、シート内において、長さ
の異なるガラス繊維が規則的に分布していることが必要
である。このシート状予備成形体においては、長さの異
なるガラス繊維の規則的な分布についての好ましい態様
として、(1)長繊維と短繊維からなるガラス繊維を有
するSMCにおいて、シートの片側端又は両側端に短繊
維をリッチに配置してなるもの、及び(2)長繊維と短
繊維からなるガラス繊維を有するSMCにおいて、シー
トの片面側に短繊維をリッチに配置すると共に、反対面
側に、長繊維をリッチに、かつシート外周端部が短繊維
リッチになるように配置してなるものを挙げることがで
きる。ここで、長繊維とは、長さが通常15〜100m
m、好ましくは20〜50mmの範囲にあるガラス繊維
を指し、一方短繊維とは、長さが通常3mm以上15m
m未満、好ましくは6〜13mmの範囲にあるガラス繊
維を指す。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The sheet-like preform of the present invention comprises:
It is made of SMC, and it is necessary that glass fibers having different lengths are regularly distributed in the sheet. In this sheet-like preformed body, as a preferred embodiment of the regular distribution of glass fibers having different lengths, (1) In an SMC having glass fibers composed of long fibers and short fibers, one end or both ends of the sheet And (2) SMC having glass fibers composed of long fibers and short fibers, the short fibers are richly arranged on one side of the sheet, and the long fibers are arranged on the opposite side. A fiber can be used in which the fibers are arranged in a rich manner and the outer peripheral edge of the sheet is arranged to be a short fiber rich. Here, the long fiber is usually 15 to 100 m in length.
m, preferably glass fibers in the range of 20 to 50 mm, while short fibers are usually 3 mm or more and 15 m in length
m, preferably in the range of 6 to 13 mm.

【0008】図1(a)〜(c)は、本発明のシート状
予備成形体の異なる例の平面図であって、(a)は長繊
維のガラス繊維部1の両側に、短繊維のガラス繊維部2
a、2bを配置してなる構造を示し、(b)は長繊維の
ガラス繊維部1の片側に、短繊維のガラス繊維部2を配
置してなる構造を示す。一方、(c)はシートの片面側
に短繊維のガラス繊維部を配置すると共に、その反対面
側に、長繊維のガラス繊維部1を、シート外周端部が短
繊維のガラス繊維部2cになるように配置してなる構造
を示す。なお、上記長繊維部は、長繊維がリッチになる
ように短繊維を含んでいてもよく、また上記短繊維部
は、短繊維がリッチになるように、長繊維を含んでいて
もよい。
FIGS. 1 (a) to 1 (c) are plan views showing different examples of the sheet-like preform of the present invention, and FIG. 1 (a) shows a short fiber on both sides of a glass fiber portion 1 of a long fiber. Glass fiber part 2
a and 2b are shown, and (b) shows a structure in which a short fiber glass fiber part 2 is arranged on one side of a long fiber glass fiber part 1. On the other hand, in (c), a short fiber glass fiber portion is disposed on one side of the sheet, and a long fiber glass fiber portion 1 is formed on the opposite surface side, and a short fiber glass fiber portion 2c is formed on the outer peripheral end of the sheet. 1 shows a structure arranged in such a manner. The long fiber portion may contain short fibers so that the long fibers become rich, and the short fiber portion may contain long fibers so that the short fibers become rich.

【0009】このようなガラス繊維の分布を有する本発
明のシート状予備成形体を用いて、例えばフランジ部、
リブ部、ボス部などの凸部や凸条部を有する成形体を製
造する場合、後で説明するように、該成形体の凸部や凸
条部が短繊維のガラス繊維リッチになるように、複数枚
のシート状予備成形体を金型内にセットして、加熱加圧
し、硬化させることにより、該凸部や凸条部にもガラス
繊維が良好に充填され、その部分の強度の低下が抑制さ
れた成形体を得ることができる。前記の図1の(a)に
示すシート状予備成形体は、例えば両側フランジを有す
る成形体(C型トラフ両サイド部等)の製造用などとし
て用いることができ、交互に積層すれば、全周フランジ
を有する成形体(パネル水槽の外周部等)の製造用など
として用いることができ、(b)に示すシート状予備成
形体は、例えば片側フランジを有する成形体の製造用な
どとして用いることができる。また、この(b)の予備
成形体は、交互積層すれば、両側フランジを有する成形
体の製造用などとしても用いることができる。さらに、
(c)に示すシート状予備成形体は、例えばリブ付成形
体やボス付成形体の製造用などとして用いることができ
る。本発明のシート状予備成形体の成形材料としては、
通常不飽和ポリエステル樹脂系成形材料が用いられる。
該不飽和ポリエステル樹脂系成形材料は特に制限はな
く、従来SMC用として慣用されている材料を用いるこ
とができる。この不飽和ポリエステル樹脂系成形材料
は、一般に不飽和ポリエステル樹脂、低収縮剤、無機充
填材、重合開始剤、増粘剤、及び必要に応じて用いられ
る硬化促進剤やその他添加剤から構成されている。
Using the sheet-shaped preform of the present invention having such a glass fiber distribution, for example, a flange portion,
When manufacturing a molded body having a convex portion or a convex ridge portion such as a rib portion or a boss portion, as described later, the convex portion or the convex ridge portion of the molded body is made to be rich in short fiber glass fibers. By setting a plurality of sheet-shaped preforms in a mold, heating and pressurizing, and curing, the convex portions and the convex portions are also filled with glass fiber satisfactorily, and the strength of the portions decreases. Can be obtained. The sheet-shaped preformed body shown in FIG. 1A can be used, for example, for manufacturing a formed body having flanges on both sides (eg, both sides of a C-shaped trough). It can be used for the production of a molded article having a peripheral flange (such as an outer peripheral portion of a panel water tank), and the sheet-like preformed article shown in (b) is used, for example, for producing a molded article having a flange on one side. Can be. If the preform of (b) is alternately laminated, it can be used for producing a molded body having flanges on both sides. further,
The sheet-shaped preform shown in (c) can be used, for example, for producing a molded product with ribs or a molded product with bosses. As the molding material of the sheet-shaped preform of the present invention,
Usually, an unsaturated polyester resin-based molding material is used.
The unsaturated polyester resin-based molding material is not particularly limited, and a material conventionally used for SMC can be used. This unsaturated polyester resin-based molding material is generally composed of an unsaturated polyester resin, a low shrinkage agent, an inorganic filler, a polymerization initiator, a thickener, and a curing accelerator and other additives used as necessary. I have.

【0010】上記不飽和ポリエステル樹脂は、不飽和ジ
カルボン酸を含むジカルボン酸成分とグリコール成分と
をエステル化反応することによって得られた不飽和ポリ
エステルを液状のビニルモノマーに溶解したものであ
る。該不飽和ポリエステルは、数平均分子量1000〜
3000程度のポリマーであり、不飽和ジカルボン酸と
しては、通常無水マレイン酸又はフマル酸が用いられ
る。また、液状のビニルモノマーは、不飽和ポリエステ
ルの溶媒として働くと共に、架橋剤として機能する。こ
の液状のビニルモノマーとしては、一般にスチレンモノ
マーが用いられるが、その他メタクリル酸メチル、ビニ
ルトルエン、α−メチルスチレンなどのモノマーや、ジ
ビニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリ
レート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレ
ートなどの多官能性モノマーなどを、目的に応じて用い
ることができる。低収縮剤としては、例えばポリスチレ
ン、ポリエチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリメタクル酸メ
チル、飽和ポリエステル、スチレン−ブタジエン共重合
体、スチレン−メタクリル酸共重合体などの熱可塑性樹
脂を挙げることができる。
The unsaturated polyester resin is obtained by dissolving an unsaturated polyester obtained by subjecting a dicarboxylic acid component containing an unsaturated dicarboxylic acid and a glycol component to an esterification reaction in a liquid vinyl monomer. The unsaturated polyester has a number average molecular weight of 1,000 to 1,000.
It is a polymer of about 3000, and as the unsaturated dicarboxylic acid, maleic anhydride or fumaric acid is usually used. The liquid vinyl monomer functions as a solvent for the unsaturated polyester and also functions as a crosslinking agent. As the liquid vinyl monomer, a styrene monomer is generally used, and other monomers such as methyl methacrylate, vinyl toluene, α-methylstyrene, divinylbenzene, ethylene glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropanetri ) Polyfunctional monomers such as acrylates can be used according to the purpose. Examples of the low shrinkage agent include thermoplastic resins such as polystyrene, polyethylene, polyvinyl acetate, polymethyl methacrylate, saturated polyester, styrene-butadiene copolymer, and styrene-methacrylic acid copolymer.

【0011】無機充填材としては、例えば炭酸カルシウ
ム、シリカ、タルク、水酸化アルミニウム、クレー、マ
イカ、中空バルーン(ガラス、シラス、セメント)、フ
ェライト、亜鉛華などが挙げられるが、これらの中で、
炭酸カルシウムが好ましい。この無機充填材は、分散性
をよくするために、表面処理を施すことができる。重合
開始剤としては、例えばメチルエチルケトンパーオキシ
ド、アセチルアセトンパーオキシド、t−ブチルパーオ
キシベンゾエート、ベンゾイルパーオキシド、ジクミル
パーオキシド、クメンハイドロパーオキシドなどの有機
過酸化物が挙げられる。また、必要により、ナフテン酸
コバルト;オクトエ酸コバルト;N,N−ジメチルアニ
リン;N,N−ジエチルアニリン;N,N−ジメチル−
p−トルイジン;アセチルアセトン;アセト酢酸エチル
などの硬化促進剤を用いることができる。
Examples of the inorganic filler include calcium carbonate, silica, talc, aluminum hydroxide, clay, mica, hollow balloon (glass, shirasu, cement), ferrite, zinc white, and the like.
Calcium carbonate is preferred. This inorganic filler can be subjected to a surface treatment in order to improve dispersibility. Examples of the polymerization initiator include organic peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide, acetylacetone peroxide, t-butylperoxybenzoate, benzoyl peroxide, dicumyl peroxide and cumene hydroperoxide. If necessary, cobalt naphthenate; cobalt octoate; N, N-dimethylaniline; N, N-diethylaniline; N, N-dimethyl-
A curing accelerator such as p-toluidine; acetylacetone; ethyl acetoacetate can be used.

【0012】また、増粘剤としては、通常酸化マグネシ
ウムが用いられる。その他添加剤としては、例えば離型
剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤、着色剤、
含浸剤、消泡剤、揺変性付与剤などを、所望により用い
ることができる。上記重合禁止剤としては、例えばハイ
ドロキノン;p−ベンゾキノン;メチルハイドロキノ
ン;トリメチルハイドロキノン;t−ブチルハイドロキ
ノン;カテコール;t−ブチルカテコール;2,6−ジ
−t−ブチル−4−メチルフェノールなどが挙げられ
る。一方、前記の不飽和ポリエステル樹脂系成形材料を
含浸させるガラス繊維としては、本発明においては、ロ
ービングを切断した長繊維及び短繊維が用いられる。長
繊維は、長さが、通常15〜100mm、好ましくは2
0〜50mmの範囲のものであり、短繊維は、長さが、
通常3mm以上15mm未満、好ましくは6〜13mm
の範囲のものである。上記ロービングは、通常、繊維系
5〜25μmの単繊維50〜4000本程度をポリ酢酸
ビニル系,ポリエステル系,エポキシ樹脂系,ポリウレ
タン系などの集束剤で集束することにより得られたもの
である。本発明のシート状予備成形体の製造方法として
は特に制限はなく、従来、不飽和ポリエステル樹脂系成
形材料を使用してSMCを作製するのに用いられている
公知の方法を採用することができる。例えば、まず前記
不飽和ポリエステル樹脂、低収縮剤、無機充填材、重合
開始剤及び必要に応じて用いられる硬化促進剤やその他
の添加剤を混練して、コンパウンドペーストを調製す
る。次いでこれに増粘剤の酸化マグネシウムを混合して
得られた不飽和ポリエステル樹脂系成形材料を、ただち
にSMC含浸機に供給する。
As the thickener, magnesium oxide is usually used. Other additives, for example, release agents, antioxidants, ultraviolet absorbers, polymerization inhibitors, colorants,
An impregnating agent, an antifoaming agent, a thixotropic agent and the like can be used as desired. Examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone; p-benzoquinone; methylhydroquinone; trimethylhydroquinone; t-butylhydroquinone; catechol; t-butylcatechol; . On the other hand, in the present invention, long fibers and short fibers obtained by cutting a roving are used as the glass fibers to be impregnated with the unsaturated polyester resin-based molding material. The long fiber has a length of usually 15 to 100 mm, preferably 2 to 100 mm.
It is in the range of 0 to 50 mm, and the short fiber has a length of
Usually 3 mm or more and less than 15 mm, preferably 6-13 mm
Of the range. The above roving is usually obtained by bundling about 50 to 4000 single fibers of 5 to 25 μm in fiber with a sizing agent such as polyvinyl acetate, polyester, epoxy resin or polyurethane. The method for producing the sheet-shaped preform of the present invention is not particularly limited, and a known method conventionally used for producing an SMC using an unsaturated polyester resin-based molding material can be employed. . For example, a compound paste is prepared by first kneading the unsaturated polyester resin, a low-shrinkage agent, an inorganic filler, a polymerization initiator, a curing accelerator used as required, and other additives. Next, the unsaturated polyester resin-based molding material obtained by mixing the thickening agent magnesium oxide is immediately supplied to the SMC impregnating machine.

【0013】次に、2枚のキャリヤーフィルムそれぞれ
に上記成形材料を所定量塗布したのち、下フィルムの塗
布層上に、ガラスロービングをカッターでチョップしな
がら、長繊維と短繊維が所定の分布状になるように降ら
せる。次いでその上に塗布層を有する上フィルムを該塗
布層が内側になるように重ね合わせ、この重ね合わせた
フィルムの上下にロールを押しつけて、サンドイッチ状
になったガラス繊維に成形材料を含浸させることによ
り、本発明のシート状予備成形体が得られる。このよう
にして得られた本発明のシート状予備成形体の厚さは、
成形材料のガラス繊維への浸透性などの面から、通常1
〜10mm、好ましくは1〜5mmの範囲で選定され
る。また、該シート状予備成形体におけるガラス繊維の
含有量は、通常10〜70重量%、好ましくは20〜5
0重量%の範囲で選定される。次に、本発明のガラス繊
維強化成形体の製造方法について説明する。前記のよう
にして得られたシート状予備成形体を、通常3〜4枚程
度用い、得られるガラス繊維強化成形体の凸部や凸条部
が短繊維のガラス繊維リッチになるように金型内に重ね
てセットし、通常5〜10MPa、130〜150℃の
条件で、3〜5分間程度加熱加圧して硬化させることに
より、該凸部や凸条部にガラス繊維が充分に充填された
ガラス繊維強化成形体が得られる。上記凸部や凸条部
は、例えばフランジ部、リブ部、ボス部などである。本
発明はまた、このようにして得られたガラス繊維強化成
形体をも提供する。このガラス繊維強化成形体は、全体
の強度が確保されると共に、フランジ部、リブ部、ボス
部などの凸部や凸条部にガラス繊維が充分に充填し、そ
の部分の強度の低下が抑制されており、また、波うちや
ウエルドなどの発生も少ない。
[0013] Next, after applying a predetermined amount of the above molding material to each of the two carrier films, the glass fiber roving is chopped with a cutter on the coating layer of the lower film, and the long fibers and short fibers are distributed in a predetermined distribution. Let go down. Next, an upper film having a coating layer thereon is overlaid so that the coating layer is on the inner side, and rolls are pressed on the upper and lower sides of the overlaid film to impregnate the sandwiched glass fiber with the molding material. Thereby, the sheet-shaped preform of the present invention is obtained. The thickness of the sheet-like preformed body of the present invention thus obtained is
Normally, 1
10 mm, preferably 1 mm to 5 mm. The glass fiber content in the sheet-shaped preform is usually 10 to 70% by weight, preferably 20 to 5% by weight.
It is selected in the range of 0% by weight. Next, a method for producing the glass fiber reinforced molded article of the present invention will be described. About 3 to 4 sheets of the sheet-shaped preform obtained as described above are usually used, and a mold is formed so that the protruding portions and the protruding portions of the obtained glass fiber reinforced formed product are rich in short fiber glass fibers. The glass fibers were sufficiently filled in the convex portions and the convex portions by heating and pressing for about 3 to 5 minutes under the conditions of 5 to 10 MPa and 130 to 150 ° C. A glass fiber reinforced molded article is obtained. The above-mentioned protrusions and protrusions are, for example, flanges, ribs, bosses and the like. The present invention also provides a glass fiber reinforced molded product obtained in this manner. In this glass fiber reinforced molded body, the entire strength is secured, and at the same time, the projections and ridges such as the flanges, the ribs, and the bosses are sufficiently filled with the glass fibers, and the reduction in the strength of the parts is suppressed. In addition, the occurrence of waves and welds is small.

【0014】[0014]

【実施例】次に、本発明を実施例により、さらに詳細に
説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定
されるものではない。 実施例1 (1)不飽和ポリエステル樹脂系成形材料の調製 不飽和ポリエステル樹脂(不飽和ポリエステルをスチレ
ンモノマーに溶解したもの)70重量部、低収縮剤(ポ
リスチレン溶液)30重量部、炭酸カルシウム100重
量部、重合開始剤(t−ブチルパーオキシベンゾエー
ト)1重量部、重合禁止剤(p−ベンゾキノン)0.01
重量部、離型剤(ステアリン酸亜鉛)4重量部及び顔料
4重量部を混練してコンパウンドペーストを作製した。
次に、このコンパウンドペーストに、増粘剤である酸化
マグネシウム0.22重量部を混合し、不飽和ポリエステ
ル樹脂系成形材料210重量部を調製したのち、ただち
にSMC含浸機に供給した。 (2)シート状予備成形体の作製 2枚の厚さ40μmのポリプロピレン製キャリヤーフィ
ルムそれぞれに、上記(1)で得られた成形材料を塗布
したのち、下フィルムの塗布層上に、ガラスロービング
(径13μmの単繊維400本を集束したもの)を、2
5mm用のカッターと12mm用カッターにてチョップ
しながら、図1(a)に示すように、長さ25mmの長
繊維部の両側に長さ12mmの短繊維部が配置されるよ
うに降らせた。ガラス繊維の合計量と成形材料との割合
は、重量比で30:70である。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 (1) Preparation of unsaturated polyester resin-based molding material 70 parts by weight of an unsaturated polyester resin (a solution of unsaturated polyester in a styrene monomer), 30 parts by weight of a low-shrinkage agent (polystyrene solution), and 100 parts by weight of calcium carbonate Parts by weight, a polymerization initiator (t-butylperoxybenzoate) 1 part by weight, a polymerization inhibitor (p-benzoquinone) 0.01
Parts by weight, 4 parts by weight of a release agent (zinc stearate) and 4 parts by weight of a pigment were kneaded to prepare a compound paste.
Next, 0.22 parts by weight of magnesium oxide as a thickener was mixed with this compound paste to prepare 210 parts by weight of an unsaturated polyester resin-based molding material, which was immediately supplied to an SMC impregnating machine. (2) Production of sheet-shaped preformed body After applying the molding material obtained in the above (1) to each of two 40 μm-thick polypropylene carrier films, the glass roving ( A bundle of 400 single fibers of 13 μm in diameter)
While chopping with a cutter for 5 mm and a cutter for 12 mm, as shown in FIG. 1 (a), it was lowered so that short fiber portions having a length of 12 mm were arranged on both sides of a long fiber portion having a length of 25 mm. The ratio of the total amount of glass fibers to the molding material is 30:70 by weight.

【0015】次に、このガラス繊維の上に塗布層を有す
る上フィルムを該塗布層が内側になるように重ね合わ
せ、この重ね合わされたフィルムの上下にロールを押し
つけて、サンドイッチ状になったガラス繊維に成形材料
を含浸させ、厚さ2mmのシート状予備成形体を作製し
た。 (3)ガラス繊維強化成形体の作製 上記(2)で得られたシート状予備成形体を用い、フラ
ンジの高さ75mmの全周フランジ付パネル水槽を以下
のようにして作製した。上記(2)のシート状予備成形
体は、作製後約1日間経過した時点でタック性がなくな
ったので、2枚のキャリヤーフィルムを剥がし、シート
状予備成形体3枚を交互に積層し、フランジ部に短繊維
のガラス繊維が充填されるように金型内にセットした。
次いで7MPa、140℃の条件で、4分間加熱加圧し
て硬化させることにより、全周フランジ付のパネル水槽
を作製した。このものは、図2に示すようにフランジ部
へのガラス繊維の充填が良好であり、また波うち及びウ
エルドの発生もほとんどみられなかった。
Next, an upper film having a coating layer on the glass fiber is overlaid so that the coating layer is on the inside, and rolls are pressed on the upper and lower sides of the laminated film to form a sandwiched glass. The fibers were impregnated with a molding material to produce a sheet-shaped preform having a thickness of 2 mm. (3) Production of Glass Fiber Reinforced Molded Product Using the sheet-shaped preformed product obtained in the above (2), a panel water tank with a flange height of 75 mm and a full circumference flange was produced as follows. In the sheet-shaped preform of the above (2), the tackiness was lost about one day after the preparation, so the two carrier films were peeled off, and three sheet-shaped preforms were alternately laminated, and a flange was formed. The part was set in a mold so that the short fiber glass fiber was filled.
Next, the panel was heated and pressurized for 4 minutes under the conditions of 7 MPa and 140 ° C. to be cured, thereby producing a panel water tank with a flange around the entire circumference. As shown in FIG. 2, the filling of the glass fiber into the flange portion was good, and the generation of ripples and welds was hardly observed.

【0016】実施例2 実施例1(1)と同様にして、不飽和ポリエステル樹脂
系成形材料を調製したのち、実施例1(2)に準拠し
て、図1(c)に示すように、シートの片面側に、長さ
12mmの短繊維のガラス繊維部を配置すると共に、そ
の反対面側に、長さ25mmの長繊維のガラス繊維部
を、シートの外周端部が上記短繊維のガラス繊維部にな
るように配置してなる厚さ2mmのシート状予備成形体
を作製した。ガラス繊維の合計量と成形材料との割合
は、重量比で20:80である。次に、このシート状予
備成形体3枚を用い、実施例1(3)に準拠して、本体
の厚さ3mm、リブの高さ20mm、リブの幅4mmの
ユニットバスを作製した。このものは、リブ部へのガラ
ス繊維の充填が良好であり、ウエルドの発生もほとんど
みられなかった。
Example 2 An unsaturated polyester resin-based molding material was prepared in the same manner as in Example 1 (1), and then, as shown in FIG. 1 (c), according to Example 1 (2). A glass fiber portion of a short fiber having a length of 12 mm is disposed on one side of the sheet, and a glass fiber portion of a long fiber having a length of 25 mm is disposed on the opposite side thereof. A sheet-shaped preform having a thickness of 2 mm, which was arranged so as to be a fiber portion, was produced. The ratio of the total amount of glass fibers to the molding material is 20:80 by weight. Next, a unit bath having a main body thickness of 3 mm, a rib height of 20 mm, and a rib width of 4 mm was prepared using the three sheet-shaped preforms according to Example 1 (3). This product had good filling of the glass fiber into the rib portion, and almost no weld was generated.

【0017】比較例1 実施例1(1)と同様にして、不飽和ポリエステル樹脂
系成形材料を調製したのち、25mm用ロービングカッ
ターのみを用い、実施例1(2)に準拠し、ガラス繊維
として長さ25mmの長繊維のみからなる厚さ2mmの
シート状予備成形体を作製した。ガラス繊維と成形材料
の割合は、重量比で20:80である。次に、このシー
ト状予備成形体3枚を用い、実施例1(3)と同様にし
て、両側フランジ付のパネル水槽を作製した。このもの
は、図3に示すように、樹脂リッチな未充填箇所Aが見
られ、フランジ部へのガラスの充填が不充分であり、ま
た波うちB及びウエルドの発生がみられた。
Comparative Example 1 An unsaturated polyester resin-based molding material was prepared in the same manner as in Example 1 (1), and only a 25 mm roving cutter was used. A 2 mm-thick sheet-shaped preform consisting solely of 25 mm long fibers was produced. The ratio of glass fiber to molding material is 20:80 by weight. Next, using these three sheet-shaped preforms, a panel water tank with flanges on both sides was produced in the same manner as in Example 1 (3). In this case, as shown in FIG. 3, a resin-rich unfilled portion A was observed, the flange was not sufficiently filled with glass, and undulation B and weld were observed.

【0018】[0018]

【発明の効果】本発明のシート状予備成形体は、SMC
からなるものであって、長さの異なるガラス繊維がシー
ト内で規則的に分布しており、凸部や凸条部を有するガ
ラス繊維強化成形体の製造に好適に用いられ、該凸部や
凸条部にもガラス繊維を充分に充填し、その部分の強度
の低下を抑制することができる。また、本発明の方法に
よれば、上記シート状予備成形体を用い、凸部や凸条部
の強度の低下が抑制されたガラス繊維強化成形体を効率
よく製造することができる。
According to the present invention, the sheet-shaped preform is a SMC.
And glass fibers having different lengths are regularly distributed in the sheet, and are suitably used for manufacturing a glass fiber reinforced molded article having a convex portion or a convex ridge portion. The ridges can be sufficiently filled with glass fibers to suppress a decrease in strength at those portions. Further, according to the method of the present invention, it is possible to efficiently produce a glass fiber reinforced molded article in which a decrease in the strength of a convex portion or a ridge portion is suppressed, using the above-mentioned sheet-like preformed product.

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

【図1】 本発明のシート状予備成形体の異なる例の平
面図である。
FIG. 1 is a plan view of another example of the sheet-shaped preform of the present invention.

【図2】 実施例におけるガラス繊維の充填状態を示す
模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state of filling glass fibers in an example.

【図3】 比較例におけるガラス繊維の充填状態を示す
模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a state of filling glass fibers in a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 長繊維のガラス繊維部 2 短繊維のガラス繊維部 2a,2b,2c 短繊維のガラス繊維部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Glass fiber part of long fiber 2 Glass fiber part of short fiber 2a, 2b, 2c Glass fiber part of short fiber

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F072 AA02 AA07 AB09 AB14 AB22 AB34 AD38 AG03 AH02 AH25 AK05 AK14 AL06 AL07 4F204 AA41 AB25 AC03 AD16 AM36 FA01 FA15 FB01 FB21 FN11 FN15 FQ15  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4F072 AA02 AA07 AB09 AB14 AB22 AB34 AD38 AG03 AH02 AH25 AK05 AK14 AL06 AL07 4F204 AA41 AB25 AC03 AD16 AM36 FA01 FA15 FB01 FB21 FN11 FN15 FQ15

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 長さの異なるガラス繊維をシート内に規
則的に分布させたシートモールディングコンパウンド
(以下、SMCと略記)からなるシート状予備成形体。
1. A sheet-shaped preform comprising a sheet molding compound (hereinafter abbreviated as SMC) in which glass fibers having different lengths are regularly distributed in a sheet.
【請求項2】 長繊維と短繊維からなるガラス繊維を有
するSMCにおいて、シートの片側端又は両側端に短繊
維をリッチに配置してなる請求項1記載のシート状予備
成形体。
2. The sheet-shaped preform according to claim 1, wherein the SMC having glass fibers composed of long fibers and short fibers has short fibers richly arranged at one end or both ends of the sheet.
【請求項3】 長繊維と短繊維からなるガラス繊維を有
するSMCにおいて、シートの片面側に短繊維をリッチ
に配置すると共に、反対面側に長繊維をリッチに、かつ
シート外周端部が短繊維リッチになるように配置してな
る請求項1記載のシート状予備成形体。
3. An SMC having glass fibers composed of long fibers and short fibers, wherein the short fibers are richly arranged on one side of the sheet, the long fibers are rich on the opposite side, and the outer peripheral edge of the sheet is short. The sheet-shaped preform according to claim 1, which is arranged so as to be fiber-rich.
【請求項4】 短繊維が長さ3mm以上15mm未満の
ものであり、長繊維が長さ15〜100mmのものであ
る請求項2又は3記載のシート状予備成形体。
4. The sheet-shaped preform according to claim 2, wherein the short fibers have a length of 3 mm or more and less than 15 mm, and the long fibers have a length of 15 to 100 mm.
【請求項5】 SMC用成形材料が不飽和ポリエステル
樹脂系成形材料である請求項1ないし4のいずれかに記
載のシート状予備成形体。
5. The sheet-shaped preform according to claim 1, wherein the molding material for SMC is an unsaturated polyester resin-based molding material.
【請求項6】 請求項1ないし5のいずれかに記載のシ
ート状予備成形体を複数枚用い、金型内で加熱加圧し、
硬化させて成形体を製造するに際し、成形体の凸部及び
/又は凸条部が短繊維のガラス繊維リッチになるよう
に、該シート状予備成形体を金型内にセットすることを
特徴とするガラス繊維強化成形体の製造方法。
6. A plurality of the sheet-shaped preforms according to claim 1, which are heated and pressed in a mold,
In producing a molded body by curing, the sheet-shaped preform is set in a mold such that the convex portions and / or convex ridge portions of the molded body are rich in short fiber glass fibers. Of producing a glass fiber reinforced molded article.
【請求項7】 請求項6記載の方法で得られたガラス繊
維強化成形体。
7. A glass fiber reinforced molded product obtained by the method according to claim 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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