JP2006327054A - Resin molded piece - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、紙製のハニカム状シート材とシートモールディングコンパウンドとから形成され、特に建築物や自動車等の内装部材、接着シート材や芯材等に用いられる樹脂成形品に関するものである。 The present invention relates to a resin molded article formed of a paper-made honeycomb sheet material and a sheet molding compound, and particularly used for interior members such as buildings and automobiles, adhesive sheet materials and core materials.
従来、建築物や自動車等の内装部材、接着シート材や芯材等に用いられる樹脂成形品として、紙製のハニカム状シート材(段ボールハニカム)にシートモールディングコンパウンド(SMC)を積層硬化して形成されるものが提供されており、これにより樹脂成形品の軽量化と剛性の向上が図られている(特許文献1参照)。 Conventionally, a sheet molding compound (SMC) is laminated and cured on a paper honeycomb sheet (corrugated cardboard honeycomb) as a resin molded product used for interior parts of buildings and automobiles, adhesive sheet materials, core materials, etc. As a result, weight reduction and rigidity improvement of the resin molded product are achieved (see Patent Document 1).
また、化学物質が人体に与える影響や環境問題が大きく取りあげられるようになった現代社会において、住環境におけるホルムアルデヒドの存在によるシックハウス症候群が問題となっており、SMCにて形成される内装部材は、近年特に問題視されている。そこで、本出願人らは、ホルムアルデヒドを含まない架橋型アクリル樹脂系のSMCを提供している(特許文献2参照)。
しかし、上記のようにSMCとハニカム状シート材から成形される成形品では、ハニカム状シート材とSMCとの積層成形時にSMC中の樹脂がハニカム状シート材の中空部分に浸透することによりSMC内の樹脂が不足し、成形品の特に表層などにボイドが生じて多孔質化してしまうおそれが高いものであった。このように成形品が多孔質化すると表層部分に通気が生じ空気中の粉塵等がボイドに漉しとられて付着する通気汚れが生じやすくなり、また吸湿性が増大して製品品質の信頼性が低下してしまうものであった。 However, in the molded product formed from the SMC and the honeycomb sheet material as described above, the resin in the SMC penetrates into the hollow portion of the honeycomb sheet material during the lamination molding of the honeycomb sheet material and the SMC. There was a high possibility that the resin would be insufficient, and voids would occur in the molded product, especially on the surface layer, resulting in porosity. When the molded product becomes porous in this way, airflow is generated in the surface layer part, dust in the air is trapped in the voids, and air fouling is likely to occur, and the hygroscopicity is increased and the reliability of the product quality is increased. It was something that would drop.
本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、SMCと紙製のハニカム状シート材から成形される樹脂成形品であって、ホルムアルデヒドを含有せず、且つ特に表層のボイドの発生が抑制された樹脂成形品を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above points, and is a resin molded product formed from SMC and a paper-made honeycomb sheet material, which does not contain formaldehyde and in particular the occurrence of voids in the surface layer. An object of the present invention is to provide a suppressed resin molded product.
本発明に係る樹脂成形品は、紙製のハニカム状シート材1の両側に架橋型のアクリル樹脂を含有するアクリル樹脂組成物を無機繊維マットに含浸させた内層用シートモールディングコンパウンド2を配置し、前記各内層用シートモールディングコンパウンド2の少なくとも一方の外側に架橋型のアクリル樹脂を含有するアクリル樹脂組成物を無機繊維ペーパーに含浸させた外層用シートモールディングコンパウンド3を配置し、これらを加熱積層成形して成ることを特徴とするものである。これにより、樹脂成形品はホルムアルデヒドを含まないアクリル樹脂組成物にて形成することができ、また樹脂成形品の表層には緻密な構造を有する無機繊維ペーパーが配置されることとなって、成形時にはこの無機繊維ペーパーがアクリル樹脂組成物を保持することとなり、これにより樹脂成形品の表層が多孔質化することが防止される。
In the resin molded product according to the present invention, an inner layer
このような樹脂成形品を得るにあたっては、上記外層用シートモールディングコンパウンド3として、架橋型のアクリル樹脂を樹脂固形分換算で25〜45重量%含有すると共に離型剤を前記アクリル樹脂の樹脂固形分量に対して1〜3重量%含有するアクリル樹脂組成物を無機繊維ペーパーに、乾燥重量による含有量が110〜150g/m2の範囲となるように含浸させて得られるものを用いることが好ましい。このようにすると、樹脂成形品の表層のボイドの発生を防止するための十分な樹脂含浸量を有する外層用シートモールディングコンパウンド3を無機繊維ペーパーにアクリル樹脂組成物を含浸、乾燥することで容易に形成することができて樹脂成形品の表層の多孔質化を更に抑制することができると共に金型成形時の離型後の樹脂成形品の外観を向上することができ、且つ外層用シートモールディングコンパウンド3のべたつきを防止して取扱性を向上することができる。
In obtaining such a resin molded article, the outer layer
また、上記無機繊維ペーパーとして、坪量25〜100g/m2のガラス繊維ペーパーを用いることも好ましい。このようにすると、成形時に無機繊維ペーパーにてアクリル樹脂組成物を十分に保持することができて樹脂成形品の多孔質化を更に抑制することができると共に、樹脂成形品の軽量化をはかることができる。 Moreover, it is also preferable to use glass fiber paper having a basis weight of 25 to 100 g / m 2 as the inorganic fiber paper. In this way, the acrylic resin composition can be sufficiently retained by the inorganic fiber paper at the time of molding, so that the porosity of the resin molded product can be further suppressed and the weight of the resin molded product can be reduced. Can do.
また、加熱積層成形時における加熱条件は、加熱温度180〜220℃、加熱時間60〜90秒とすることが好ましく、これによりアクリル樹脂を完全に硬化することができる。 Moreover, it is preferable that the heating conditions at the time of heat lamination molding are a heating temperature of 180 to 220 ° C. and a heating time of 60 to 90 seconds, whereby the acrylic resin can be completely cured.
本発明によれば、樹脂成形品からのホルムアルデヒドの発生をなくしてシックハウス症候群の問題を解消することができ、且つ樹脂成形品の表層にボイドが生じることを抑制して樹脂成形品の表層が多孔質化することを抑制し、これにより通気汚れや吸湿による製品品質の信頼性低下を防止することができるものである。 According to the present invention, the generation of formaldehyde from a resin molded product can be eliminated to eliminate the problem of sick house syndrome, and the surface layer of the resin molded product can be made porous by suppressing the occurrence of voids in the surface layer of the resin molded product. Therefore, it is possible to prevent deterioration in product quality reliability due to ventilation dirt and moisture absorption.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図1を示して説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIG.
紙製のハニカム状シート材1(段ボールハニカム)は、例えば図2(a)に示すようにボール紙等の紙からなる平板紙5(ライナ)をその表裏面がハニカム状シート材1の表裏面と平行となるように配置し、その両面に波形紙6(フルート)を積層した形状のものを挙げることができる。また、図2(b)に示すように平板紙5をその表裏面がハニカム状シート材1の表裏面と交差するように複数段配置すると共に各平板紙5の間に波形紙6を介在させた形状のものを用いることもできる。
The paper-made honeycomb sheet material 1 (corrugated cardboard honeycomb) is, for example, a flat paper 5 (liner) made of paper such as cardboard as shown in FIG. And a shape in which corrugated paper 6 (flute) is laminated on both sides thereof. Further, as shown in FIG. 2 (b), the
このハニカム状シート材1の厚みは適宜のものとすることができるが、3〜10mmの範囲とすることが好ましい。 The thickness of the honeycomb sheet material 1 can be set appropriately, but is preferably in the range of 3 to 10 mm.
無機繊維マットは、ガラス繊維等の無機長繊維を乾式法にてシート状に分散積載したものを、シラン系等の適宜のバインダーにて結束、またはニードルパンチにて結束させて得られるものであり、好ましくは坪量(目付量)が200g/m2以上、厚み1mm以上に形成される。 The inorganic fiber mat is obtained by binding and laminating inorganic long fibers such as glass fibers in a sheet form by a dry method and binding with an appropriate binder such as silane or needle punch. The basis weight (weight per unit area) is preferably 200 g / m 2 or more and a thickness of 1 mm or more.
また無機繊維ペーパーは、ガラス繊維等の無機長繊維とシラン系等の適宜のバインダーとの混合物からなるスラリーを湿式法にて抄造し結束させて得られる緻密な構造を有する繊維基材であり、好ましくは坪量(目付量)が200g/m2未満に形成される。このような無機繊維ペーパーとしては特にガラス長繊維からなるガラスペーパーを用いることが好ましく、また、その坪量(目付量)は、成形時にアクリル樹脂組成物を十分に保持すると共に樹脂成形品を軽量化するためには、25〜100g/m2の範囲であることが好ましい。この坪量が100g/m2を超えると得られる樹脂成形品の重量が増大して特に樹脂成形品を自動車の内装用部品等として用いる場合の軽量化を図ることが困難となり、またこの坪量が25g/m2に満たないと成形時にこの無機繊維ペーパーにてアクリル樹脂組成物を十分に保持することが困難となって樹脂成形品の表層の多孔質化を十分に抑制することが困難となるおそれがある。また、前記好適な坪量の範囲のガラスペーパーは汎用品から選択して用いることができ、低コストで入手することが可能となるものである。 Further, the inorganic fiber paper is a fiber base material having a dense structure obtained by papermaking and binding a slurry made of a mixture of inorganic long fibers such as glass fibers and an appropriate binder such as silane, by a wet method, Preferably, the basis weight (weight per unit area) is less than 200 g / m 2 . As such inorganic fiber paper, it is particularly preferable to use glass paper made of long glass fibers, and the basis weight (weight per unit area) is sufficient to hold the acrylic resin composition at the time of molding and to lighten the resin molded product. In order to achieve this, the range of 25 to 100 g / m 2 is preferable. If this basis weight exceeds 100 g / m 2 , the weight of the resin molded product obtained increases, and it becomes difficult to reduce the weight particularly when the resin molded product is used as an automobile interior part. If it is less than 25 g / m 2 , it will be difficult to sufficiently hold the acrylic resin composition with this inorganic fiber paper during molding, and it will be difficult to sufficiently suppress the porosity of the surface layer of the resin molded product. There is a risk. Moreover, the glass paper of the said preferable basic weight range can be selected and used from a general purpose product, and can be obtained at low cost.
アクリル樹脂としては、架橋型のものを用いるものであり、例えばヒドロキシ基を架橋成分として有するアクリル酸共重合体を用いることができる。このアクリル酸共重合体としては、アクリル酸とマレイン酸との共重合体を用いることができるものであり、アクリル酸とマレイン酸はランダムに配置して結合されていても、規則正しい繰り返しで結合されていても、ブロック状に結合されていても、いずれでも良い。このようにヒドロキシ基を架橋成分として有するアクリル酸共重合体は、ヒドロキシ基の架橋反応により強固な硬化物となるものである。 As the acrylic resin, a cross-linked type is used. For example, an acrylic acid copolymer having a hydroxy group as a cross-linking component can be used. As this acrylic acid copolymer, a copolymer of acrylic acid and maleic acid can be used, and even if acrylic acid and maleic acid are randomly arranged and bonded, they are bonded with regular repetition. Or may be combined in a block shape. As described above, the acrylic acid copolymer having a hydroxy group as a crosslinking component becomes a hardened product by a crosslinking reaction of the hydroxy group.
また、このアクリル樹脂としては水溶性アクリル樹脂であることが好ましく、アクリル樹脂を水に溶解してアクリル樹脂組成物中の含有量が樹脂固形分換算で25〜45重量%の範囲となるようにすることが好ましい。このようにすると、アクリル樹脂組成物を基材に含浸させる際、特に無機繊維ペーパーに含浸させて外層用シートモールディングコンパウンド3を得る際に良好な含浸性を発揮すると共に含浸後に乾燥して各シートモールディングコンパウンド2,3を得る際の乾燥性も良好なものとなる。このとき前記アクリル樹脂の含有量が25重量%に満たないとアクリル樹脂組成物を含浸させた場合にシートモールディングコンパウンド2,3、特に外層用シートモールディングコンパウンド3における含有量(目付量)を所望の量に調整することが困難となると共に乾燥性も低下し、また前記含有量が45重量%を超えるとアクリル樹脂組成物の粘度が増大して含浸性が低下してしまうおそれがある。
The acrylic resin is preferably a water-soluble acrylic resin, and the acrylic resin is dissolved in water so that the content in the acrylic resin composition is in the range of 25 to 45% by weight in terms of resin solid content. It is preferable to do. In this way, when impregnating the base material with the acrylic resin composition, particularly when impregnating the inorganic fiber paper to obtain the
また、特に外層用シートモールディングコンパウンド3の形成のためのアクリル樹脂組成物中には離型剤を含有させることが好ましく、このような離型剤としては特に限定されるものではないが例えばステアリン酸亜鉛やステアリン酸カルシウム等を含有させることができる。この離型剤の含有量は特に制限されないが、成形金型4による樹脂成形品の成形時に良好な離型性を得るためにはアクリル樹脂組成物中の上記アクリル樹脂の樹脂固形分量に対して1〜3重量%の範囲で含有させることが好ましく、この含有量が1重量%に満たないと十分な離型性が得られないおそれがあり、また前記含有量が3重量%を超えるとそれ以上の離型性の向上は期待できなくなると共に成形品から離型剤がブリードアウトして外観が低下するおそれがある。
In particular, it is preferable that a release agent is contained in the acrylic resin composition for forming the
このようなアクリル樹脂組成物は、アクリル樹脂の原料にホルムアルデヒドが含まれず、このアクリル樹脂組成物を成形して得られる樹脂成形品からホルムアルデヒドが発生することがなくなるものである。 In such an acrylic resin composition, the raw material of the acrylic resin does not contain formaldehyde, and formaldehyde is not generated from a resin molded product obtained by molding the acrylic resin composition.
内層用シートモールディングコンパウンド2(以下、内層用SMC2という)は無機繊維マットに上記のようなアクリル樹脂組成物を含浸させ、必要に応じて加熱乾燥することで得ることができ、また外層用SMC3は無機繊維ペーパーに上記のようなアクリル樹脂を含浸させ、必要に応じて加熱乾燥することで得ることができる。これらの加熱乾燥条件は適宜調整されるが、80〜100℃で10〜30分間加熱することが好ましい。 The inner layer sheet molding compound 2 (hereinafter referred to as the inner layer SMC2) can be obtained by impregnating the inorganic fiber mat with the acrylic resin composition as described above and drying by heating as necessary. It can be obtained by impregnating the inorganic fiber paper with the acrylic resin as described above and drying by heating as necessary. Although these heat drying conditions are adjusted suitably, it is preferable to heat at 80-100 degreeC for 10 to 30 minutes.
ここで、内層用SMC2におけるアクリル樹脂組成物の含有量は、樹脂固形分換算で25〜45重量%の範囲となるようにすることが好ましい。 Here, the content of the acrylic resin composition in the inner layer SMC2 is preferably in the range of 25 to 45% by weight in terms of resin solid content.
また、外層用シートモールディングコンパウンド(以下、外層用SMC3という)におけるアクリル樹脂組成物の含有量は、外層用SMC3の単位面積のアクリル樹脂組成物の乾燥重量(目付量)が、110〜150g/m2の範囲となるようにすることが好ましい。この含有量が110g/m2に満たないと外層用SMC3における樹脂分が不足して成形時に空隙やボイドが発生するおそれがある。また無機繊維ペーパーの空隙をアクリル樹脂組成物にて埋めるためには前記含有量が150g/m2以下であれば十分である。またこの範囲を超えて含有させると自動車の内装部品等としては好ましくなく、また樹脂分が過剰となって乾燥効率が大幅に低下しべたつき発生の原因となって取扱性が低下するおそれがある。
Further, the content of the acrylic resin composition in the outer layer sheet molding compound (hereinafter referred to as the outer layer SMC3) is such that the dry weight (weight per unit area) of the acrylic resin composition per unit area of the outer layer SMC3 is 110 to 150 g / m. A range of 2 is preferable. If this content is less than 110 g / m 2 , the resin content in the
上記のような紙製のハニカム状シート材1、内層用SMC2、外層用SMC3を用いて樹脂成形品を得るにあたっては、まず紙製のハニカム状シート材1の両側に内層用SMC2を配置し、更にこの内層用SMC2の外側に外層用SMC3を配置して、これらを積層する。このとき外層用SMC3は、得られる樹脂成形品の少なくとも外部に露出する側に配置することが好ましく、樹脂成形品の形状や用途等に応じて一方の内層用SMC2の外側のみに配置しても良く、また両方の内層用SMC2の外側にそれぞれ配置しても良い。
In obtaining a resin molded product using the paper honeycomb sheet material 1, the inner layer SMC2, and the outer layer SMC3 as described above, first, the inner layer SMC2 is disposed on both sides of the paper honeycomb sheet material 1, Further, the
次いで、上記の紙製のハニカム状シート材1、内層用SMC2及び外層用SMC3からなる積層物を、上型4aと下型4bとからなる成形金型4等にて必要に応じて加圧しながら加熱することにより、内層用SMC2と外層用SMC3の内部のアクリル樹脂組成物を溶融させた後に硬化させて成形一体化し、これにより板状等の樹脂成形品を得る。また、種々の形状の成形金型4を用いることにより所望の適宜の形状の樹脂成形品を得ることもできる。このときの加熱条件は適宜調整されるものであるが、好ましくは加熱温度180〜220℃、加熱時間60〜90秒の条件で加熱を行う。
Next, the laminate composed of the paper-made honeycomb sheet material 1, the inner layer SMC2 and the outer layer SMC3 is pressed with a
このようにして得られる樹脂成形品は、片側又は両側の表層が、緻密な構造を有する繊維基材である無機繊維ペーパーを基材とする外層用SMC3を成形して形成されているため、成形時に紙製のハニカム状シート材1にアクリル樹脂が浸透しても表層のアクリル樹脂組成物は無機繊維ペーパーにしっかりと保持されることとなり、樹脂成形品の表層にボイドが生じることが抑制されることとなる。このため樹脂成形品の表層が多孔質化することが抑制され、通気汚れや吸湿による製品品質の信頼性低下を防止することができるものである。 The resin molded product obtained in this way is formed by molding the outer layer SMC3 based on inorganic fiber paper, which is a fiber substrate having a dense structure, on one or both surface layers. Even if the acrylic resin permeates the paper honeycomb sheet material 1 sometimes, the surface acrylic resin composition is firmly held by the inorganic fiber paper, and the generation of voids on the surface of the resin molded product is suppressed. It will be. For this reason, it is suppressed that the surface layer of the resin molded product becomes porous, and it is possible to prevent a decrease in reliability of product quality due to ventilation dirt or moisture absorption.
(実施例1〜6、比較例1,2)
紙製のハニカム状シート材1として5mmの厚みのものを、無機繊維マットとしてNSGV社製のガラスマット(坪量300g/m2)を、無機繊維ペーパーとしてオリベスト社製のガラスペーパー(坪量100g/m2)を、それぞれ用いた。
(Examples 1-6, Comparative Examples 1 and 2)
The paper honeycomb sheet material 1 having a thickness of 5 mm, the NSGF glass mat (basis weight 300 g / m 2 ) as the inorganic fiber mat, and the olive paper glass paper (basis weight 100 g) as the inorganic fiber paper / m 2 ) was used respectively.
また、架橋型のアクリル樹脂としてBASFディスパージョン株式会社製の「Acrodur950L」(ヒドロキシ基を架橋成分として有するアクリル酸共重合体)を、離型剤としてステアリン酸亜鉛を用い、これを水と混合して40℃で30分間以上ディスパーにて混合して、下記表1に示す組成のアクリル樹脂組成物を調製した。 In addition, “Acrodur 950L” (acrylic acid copolymer having a hydroxy group as a crosslinking component) manufactured by BASF Dispersion Co., Ltd. as a crosslinking acrylic resin, and zinc stearate as a mold release agent are mixed with water. The mixture was mixed with a disper at 40 ° C. for 30 minutes or more to prepare an acrylic resin composition having the composition shown in Table 1 below.
そして、上記無機繊維マット及び無機繊維ペーパーにそれぞれアクリル樹脂組成物を含浸させ、乾燥機にて90℃にて20分間乾燥することで、内層用SMC2と外層用SMC3とをそれぞれ得た。このとき内層用SMC2及び外層用SMC3の樹脂含浸量は表1に示すものとなるようにした。
Then, the inorganic fiber mat and the inorganic fiber paper were impregnated with the acrylic resin composition, respectively, and dried at 90 ° C. for 20 minutes with a dryer, thereby obtaining the inner layer SMC2 and the outer layer SMC3. At this time, the resin impregnation amounts of the
そして、比較例1,2については紙製のハニカム状シート材1の両側に内層用SMC2のみを配置し、実施例1〜6については各内層用SMC2の外側に更にそれぞれ外層用SMC3を配置してこれらを積層し、上型4aと下型4bとからなる成形金型4にて挟持した状態で185℃で90秒間加熱成形することにより、板状の樹脂成形品を得た。
In Comparative Examples 1 and 2, only the
(樹脂含浸性評価)
各実施例及び比較例における樹脂成形品の作製過程において、実施例1〜6における外層用SMC3並びに比較例1,2における内層用SMC2の表面外観を目視にて観察し、その表面に基材である無機繊維ペーパー又は無機繊維マットが露出しているか否かを判定した。そして露出が認められるものを「○」、露出が認められないものを「×」として評価した。
(Evaluation of resin impregnation)
In the production process of the resin molded product in each Example and Comparative Example, the surface appearances of the outer layer SMC3 in Examples 1 to 6 and the inner layer SMC2 in Comparative Examples 1 and 2 were visually observed, and the surface was coated with a substrate. It was determined whether a certain inorganic fiber paper or inorganic fiber mat was exposed. Then, “○” indicates that exposure is recognized, and “X” indicates that exposure is not recognized.
(離型性評価)
各実施例及び比較例において、成形金型4による成形後、型開き時において、樹脂成形品の表面を観察し、離型によるフクレ及び剥離の発生の有無を観察し、フクレ及び剥離が認められないものを「○」、フクレ又は剥離が認められたものを「×」として評価した。
(Releasability evaluation)
In each of the examples and comparative examples, after molding with the molding die 4, when the mold is opened, the surface of the resin molded product is observed, and the presence or absence of swelling and peeling due to mold release is observed, and swelling and peeling are observed. The case where there was no “◯” and the case where blistering or peeling was observed were evaluated as “X”.
(気密性評価)
内径80mmの円筒の下側の開口端部を各実施例及び比較例にて得られた樹脂成形品の表面に接着剤にてシーリングすると共に固定し、この円筒の上側の開口端部から100cm3の水を入れて1時間保持した後の、樹脂成形品の表面を観察し、表面に水の浸透が認められないものを「○」、水の浸透が認められたものを「×」として評価した。
(Airtightness evaluation)
The opening end on the lower side of the cylinder having an inner diameter of 80 mm is sealed and fixed to the surface of the resin molded product obtained in each example and comparative example with an adhesive, and 100 cm 3 from the opening end on the upper side of the cylinder. After observing the surface of the molded resin product after holding it for 1 hour, the surface where water penetration was not recognized on the surface was evaluated as “◯”, and the surface where water penetration was observed was evaluated as “X”. did.
以上の結果を下記表1に併せて示す。 The above results are also shown in Table 1 below.
1 ハニカム状シート材
2 内層用シートモールディングコンパウンド
3 外層用シートモールディングコンパウンド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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JP2011020285A (en) * | 2009-07-13 | 2011-02-03 | Asahi Fiber Glass Co Ltd | Inorganic fiber board and method for producing the same |
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