JP2013216823A - Method for producing molding material, molding material, and fiber-reinforced resin molding - Google Patents

Method for producing molding material, molding material, and fiber-reinforced resin molding Download PDF

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Hiroshi Sawada
浩 澤田
Takahiro Inoue
孝啓 井上
Masahiro Asaji
正博 浅地
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a molding material which can make high strength and uniformity molded fiber-reinforced resin molding and can control generation of a burr part, and to provide a molding material and a fiber-reinforced resin molding.SOLUTION: There is provided a method for producing a molding material 6 comprising an unsaturated polyester resin and a reinforcing fiber. After a compound 20 comprising at least a thickener and the unsaturated polyester resin is coated to the surface of a long reinforcing fiber, and the compound 20 on the surface of the long reinforcing fiber is thickened, and the long reinforcing fiber coated by the compound 20 is cut in a prescribed length.

Description

本発明は、成形材料の製造方法及び成形材料並びに繊維強化樹脂成形体に関する。   The present invention relates to a molding material manufacturing method, a molding material, and a fiber-reinforced resin molded body.

繊維強化樹脂成形体は、ガラス繊維等の強化繊維を樹脂で固めた材料であり、機械的強度、耐薬品性、耐熱性、電気的性質に優れた複合材料として、浴槽や洗面化粧台、キッチンカウンターに用いられている。   Fiber reinforced resin moldings are materials in which reinforced fibers such as glass fibers are hardened with resin. As composite materials with excellent mechanical strength, chemical resistance, heat resistance, and electrical properties, they are used in bathtubs, vanities, and kitchens. Used for counters.

繊維強化樹脂成形体の成形方法としては、各種のものが知られているが、中でもシートモールディングコンパウンド(以下、SMCと略称する)等の成形材料を用いた加熱加圧成形法が幅広く用いられている。   Various methods are known as a method for molding a fiber reinforced resin molded body. Among them, a heat and pressure molding method using a molding material such as a sheet molding compound (hereinafter abbreviated as SMC) is widely used. Yes.

一般的なSMCの製造方法では、不飽和ポリエステル樹脂、無機充填剤、その他の添加剤を含むコンパウンドを、ガラス繊維片等の強化繊維片に含浸させてSMCを製造する。   In a general SMC manufacturing method, SMC is manufactured by impregnating a reinforcing fiber piece such as a glass fiber piece with a compound containing an unsaturated polyester resin, an inorganic filler, and other additives.

具体的なSMCの製造方法としては、図2に示すように、フイルム70の上にコンパウンド22を塗布し、その上からガラスロービング10をカッターロール50とゴムロール51の間を通過せて、所定の長さに切断した強化繊維片11を一定量散布して強化繊維片層12を形成する。   As a specific SMC manufacturing method, as shown in FIG. 2, the compound 22 is applied on the film 70, and the glass roving 10 is passed between the cutter roll 50 and the rubber roll 51 from above to obtain a predetermined SMC. A certain amount of reinforcing fiber pieces 11 cut into lengths are dispersed to form a reinforcing fiber piece layer 12.

そして、その上からコンパウンド23を塗布したフイルム71を被せて、ロール8あるいはメッシュベルトにて加圧することにより、強化繊維片層12にコンパウンド22、23を含浸させてSMC9を得ている。   Then, the film 71 coated with the compound 23 is placed thereon and pressed with a roll 8 or a mesh belt, whereby the reinforcing fiber piece layer 12 is impregnated with the compounds 22 and 23 to obtain the SMC 9.

一方、SMC9を用いて成形した繊維強化樹脂成形体を高強度にするために、強化繊維片11の含有量を多くしたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   On the other hand, in order to increase the strength of a fiber-reinforced resin molded body molded using SMC9, one having an increased content of reinforcing fiber pieces 11 has been proposed (for example, see Patent Document 1).

特開平10−71625号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-71625

しかしながら、強化繊維片11の含有量を多くすると強化繊維片層12が厚くなり、厚み方向中心部がコンパウンド22、23の含浸不良になりやすいため、強化繊維片11の含有量を、所定量(一般にはSMC全体に対して25質量%)を超えて増やすのは困難であった。   However, if the content of the reinforcing fiber pieces 11 is increased, the reinforcing fiber piece layer 12 becomes thick and the central portion in the thickness direction tends to be poorly impregnated with the compounds 22 and 23. Therefore, the content of the reinforcing fiber pieces 11 is reduced to a predetermined amount ( In general, it was difficult to increase the amount exceeding 25% by mass relative to the entire SMC.

また、前記のSMC9の製造方法では、強化繊維片11の散布幅を超えてコンパウンド22、23が端に染み出した部分(以下、ミミ部と略称する)が発生する。   Moreover, in the manufacturing method of said SMC9, the part (henceforth a mimetic part) which compound 22 and 23 oozed to the end exceeding the spreading width of the reinforcing fiber piece 11 generate | occur | produces.

このミミ部には強化繊維片11が含まれないため、繊維強化樹脂成形体の成形時にミミ部に起因するクラック等が発生することがあった。   Since the reinforcing fiber pieces 11 are not included in the mimetic part, cracks or the like due to the mimetic part may occur during the molding of the fiber reinforced resin molded body.

そのため、成形前に予めミミ部を切断することが行われており、コンパウンド22、23のロスになったり、作業工程が増える等の問題があった。   For this reason, cutting of the mimetic portion in advance is performed before molding, which causes problems such as loss of the compounds 22 and 23 and an increase in work processes.

本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、成形した繊維強化樹脂成形体の強度を高強度且つ均一とし、また、ミミ部の発生を抑制することができる成形材料の製造方法及び成形材料並びに繊維強化樹脂成形体を提供することを課題としている。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and is capable of producing a molding material capable of making the strength of a molded fiber-reinforced resin molded body high in strength and uniform and suppressing occurrence of a mimetic portion. It is an object to provide a method, a molding material, and a fiber-reinforced resin molding.

本発明は、上記の課題を解決するために、以下のことを特徴としている。   The present invention is characterized by the following in order to solve the above problems.

即ち、本発明の成形材料の製造方法は、不飽和ポリエステル樹脂及び強化繊維からなる成形材料の製造方法であって、少なくとも増粘剤と不飽和ポリエステル樹脂からなるコンパウンドを、長尺強化繊維の表面に被覆した後、長尺強化繊維表面のコンパウンドを増粘させ、次いで、コンパウンドで被覆した長尺強化繊維を所定の長さに切断することを特徴とする。   That is, the method for producing a molding material of the present invention is a method for producing a molding material comprising an unsaturated polyester resin and a reinforcing fiber, and at least a compound comprising a thickener and an unsaturated polyester resin is applied to the surface of the long reinforcing fiber. After the coating, the compound on the surface of the long reinforcing fiber is thickened, and then the long reinforcing fiber coated with the compound is cut into a predetermined length.

また、この成形材料の製造方法においては、長尺強化繊維表面にコンパウンドを被覆する前に、コンパウンドを冷却することが好ましい。   Moreover, in this manufacturing method of a molding material, it is preferable to cool a compound before coat | covering a compound on the surface of a long reinforcing fiber.

また、本発明の成形材料は、前記の成形材料の製造方法により製造され成形材料であって、所定の長さに切断された強化繊維の表面に、増粘剤と不飽和ポリエステル樹脂からなるコンパウンドが被覆されていることを特徴とする。   Further, the molding material of the present invention is a molding material produced by the above-described molding material production method, and is a compound comprising a thickener and an unsaturated polyester resin on the surface of a reinforcing fiber cut to a predetermined length. Is characterized by being coated.

また、本発明の繊維強化樹脂成形体は、前記の成形材料を用いて成形したことを特徴とする。   The fiber-reinforced resin molded article of the present invention is characterized by being molded using the molding material.

本発明の成形材料の製造方法によれば、成形材料のどの部分においても強化繊維に対する樹脂含有率が均一になるため、成形した繊維強化樹脂成形体の強度を均一にすることができる。また、繊維強化樹脂成形体の強化繊維含有率を高めることができるため、強度を向上させることができ、さらにミミ部の発生を抑制することができる。   According to the method for producing a molding material of the present invention, since the resin content with respect to the reinforcing fiber becomes uniform in any part of the molding material, the strength of the molded fiber-reinforced resin molded body can be made uniform. Moreover, since the reinforcement fiber content rate of a fiber reinforced resin molding can be raised, intensity | strength can be improved and generation | occurrence | production of a mim part can be suppressed further.

本発明の成形材料の製造装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the manufacturing apparatus of the molding material of this invention. 従来のSMCの製造装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the manufacturing apparatus of the conventional SMC.

以下、本発明の成形材料の製造方法について詳細に説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the molding material of this invention is demonstrated in detail.

本発明で用いられるコンパウンドは、不飽和ポリエステル樹脂に対して少なくとも増粘剤を含有したものであって、これ以外の成分として、例えば、硬化剤、重合防止剤、重合性単量体、低収縮剤、無機充填剤等を配合したものである。そして、このコンパウンドを長尺強化繊維の表面に被覆し、切断して成形材料とする。   The compound used in the present invention contains at least a thickener with respect to the unsaturated polyester resin, and as other components, for example, a curing agent, a polymerization inhibitor, a polymerizable monomer, a low shrinkage Agent, inorganic filler and the like. And this compound is coat | covered on the surface of a long reinforcing fiber, it cut | disconnects and it is set as a molding material.

本発明で用いられる不飽和ポリエステル樹脂は、脂肪族不飽和ポリカルボン酸、脂肪族飽和ポリカルボン酸、芳香族ポリカルボン酸等の不飽和又は飽和のポリカルボン酸と、ジオール、トリオール、テトラオール等の有機ポリオールとの縮合反応により得られる熱硬化性樹脂であり、これにビニルモノマー等の不飽和単量体が溶解されていてもよい。   The unsaturated polyester resin used in the present invention is an unsaturated or saturated polycarboxylic acid such as aliphatic unsaturated polycarboxylic acid, aliphatic saturated polycarboxylic acid, aromatic polycarboxylic acid, diol, triol, tetraol, etc. This is a thermosetting resin obtained by a condensation reaction with an organic polyol, in which an unsaturated monomer such as a vinyl monomer may be dissolved.

脂肪族不飽和ポリカルボン酸としては、例えば、(無水)マレイン酸、フマル酸等を挙げることができ、脂肪族飽和ポリカルボン酸としては、例えば、セバシン酸、(無水)コハク酸、アジピン酸等を挙げることができる。また芳香族ポリカルボン酸としては、例えば、(無水)フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等を挙げることができる。   Examples of the aliphatic unsaturated polycarboxylic acid include (anhydrous) maleic acid and fumaric acid. Examples of the aliphatic saturated polycarboxylic acid include sebacic acid, (anhydrous) succinic acid, adipic acid and the like. Can be mentioned. Examples of the aromatic polycarboxylic acid include (anhydrous) phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid and the like.

これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用して用いてもよい。   These may be used alone or in combination of two or more.

また、有機ポリオールとしては、例えば、脂肪族ポリオール、芳香族ポリオール等を挙げることができ、脂肪族ポリオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキサメチレングリコール、トリメチレングリコール、グリセリン等を挙げることができる。   Examples of organic polyols include aliphatic polyols and aromatic polyols. Aliphatic polyols include ethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butylene glycol, triethylene glycol, neopentyl glycol, Examples include hexamethylene glycol, trimethylene glycol, and glycerin.

また、芳香族ポリオールとしては、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、ビスフェノールS等を挙げることができる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用して用いてもよい。   Examples of the aromatic polyol include bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, and bisphenol S. These may be used alone or in combination of two or more.

本発明で用いられる増粘剤としては、例えば、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、酸化カリウム、水酸化カリウム、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等を用いることができる。   As the thickener used in the present invention, for example, magnesium oxide, calcium oxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, potassium oxide, potassium hydroxide, tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate and the like can be used.

これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用して用いてもよい。   These may be used alone or in combination of two or more.

増粘剤の配合量は、コンパウンドの成分の合計量に対して0.6〜2.0質量部の範囲とすることが好ましい。増粘剤の配合量をこの範囲とすることにより、長尺強化繊維への良好な被覆が可能となるとともに、適正な増粘が進行し、ハンドリング性に優れた成形材料とすることができる。   It is preferable to make the compounding quantity of a thickener into the range of 0.6-2.0 mass parts with respect to the total amount of the component of a compound. By setting the blending amount of the thickener within this range, it is possible to satisfactorily coat the long reinforcing fibers, and the proper thickening proceeds, so that a molding material having excellent handling properties can be obtained.

本発明で用いられる硬化剤としては、不飽和ポリエステル樹脂組成物に用いられる硬化剤であって、化粧板等の成形機械、金型等を用いて100℃以上の高温条件で成形する場合に用いる高温硬化系の硬化剤を用いることができる。   The curing agent used in the present invention is a curing agent used in the unsaturated polyester resin composition, and is used when molding under a high temperature condition of 100 ° C. or higher using a molding machine such as a decorative board, a mold or the like. A high temperature curing type curing agent can be used.

これら高温硬化系の硬化剤としては、メチルエチルケトンパーオキシド、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘキサネート、過酸化ベンゾイル、ジ−t−ブチルパーオキシ3,3,5トリメチルシクロヘキサン、t−ブチルパーオキシベンゾエート、ジクミルパーオキシド、t−ブチルハイドロパーオキシド等を挙げることができる。   These high-temperature curing agents include methyl ethyl ketone peroxide, t-butyl peroxy 2-ethyl hexanate, benzoyl peroxide, di-t-butyl peroxy 3,3,5 trimethylcyclohexane, t-butyl peroxybenzoate. , Dicumyl peroxide, t-butyl hydroperoxide and the like.

本発明で用いられる重合防止剤としては、少なくとも、キノン系重合防止剤又はフェノール系重合防止剤のいずれかを用いることができる。   As the polymerization inhibitor used in the present invention, at least either a quinone polymerization inhibitor or a phenol polymerization inhibitor can be used.

キノン系重合防止剤としては、p−ベンゾキノン、t−ブチルp−ベンゾキノン、ナフトキノン、フェナンスラキノン、トルキノン、2,5−ジフェニルp−ベンゾキノン、2,5−ジアセトキシp−ベンゾキノン、2,5−ジアロキシp−ベンゾキノン等を挙げることができる。   Examples of the quinone polymerization inhibitor include p-benzoquinone, t-butyl p-benzoquinone, naphthoquinone, phenanthraquinone, tolquinone, 2,5-diphenyl p-benzoquinone, 2,5-diacetoxy p-benzoquinone, 2,5- Examples include diaroxy p-benzoquinone.

また、フェノール系重合防止剤としては、ハイドロキノン、p−t−ブチルカテコール、2,5−ジt−ブチルハイドロキノン、モノt−ブチルハイドロキノン、2,5−ジt−アルミハイドロキノン、2,6−ジt−ブチル1−4−メチルフェノール等を挙げることができる。   In addition, phenolic polymerization inhibitors include hydroquinone, pt-butylcatechol, 2,5-dit-butylhydroquinone, mono-t-butylhydroquinone, 2,5-dit-aluminumhydroquinone, 2,6-di Examples thereof include t-butyl 1-4-methylphenol.

本発明で用いられる重合性単量体としては、通常、不飽和ポリエステル樹脂組成物に用いられるものであれば特に限定されず、例えば、スチレン、ビニルトルエン、酢酸ビニル、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート、アクリル酸エステル(アクリル酸メチル、アクリル酸エチル)、メタクリル酸エステル(メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル)等を挙げることができる。   The polymerizable monomer used in the present invention is not particularly limited as long as it is usually used in an unsaturated polyester resin composition. For example, styrene, vinyl toluene, vinyl acetate, diallyl phthalate, triallyl cyanurate. And acrylic acid esters (methyl acrylate, ethyl acrylate), methacrylic acid esters (methyl methacrylate, ethyl methacrylate), and the like.

低収縮剤は、不飽和ポリエステル樹脂の硬化収縮を低減させる目的で配合されるものであり、通常、熱可塑性樹脂が用いられる。   The low shrinkage agent is blended for the purpose of reducing the cure shrinkage of the unsaturated polyester resin, and a thermoplastic resin is usually used.

これらの低収縮剤としては、例えば、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、セルロース・アセテート・ブチレート、ポリカプロラクタン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン酢酸ビニル共重合体等のポリスチレン変性共重合体等を挙げることができる。   Examples of these low shrinkage agents include polystyrene, polymethyl methacrylate, cellulose acetate butyrate, polycaprolactan, polyethylene, polyvinyl chloride, polyester, polyvinyl acetate, polystyrene vinyl acetate copolymer, and the like. A copolymer etc. can be mentioned.

これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用して用いてもよい。   These may be used alone or in combination of two or more.

本発明で用いられる無機充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、シリカ、アルミナ等の無機物を用いることができる。これらは1種単独で用いてもよく、2種以上を併用して用いてもよい。   As the inorganic filler used in the present invention, for example, inorganic substances such as calcium carbonate, aluminum hydroxide, silica, and alumina can be used. These may be used alone or in combination of two or more.

無機充填剤の配合量は、不飽和ポリエステル樹脂、重合性単量体及び低収縮剤の混合物を100質量部とした場合に、100〜300質量部が好ましい。   As for the compounding quantity of an inorganic filler, 100-300 mass parts is preferable when the mixture of an unsaturated polyester resin, a polymerizable monomer, and a low shrinkage agent is 100 mass parts.

無機充填剤の配合量がこの範囲内であると、成形時における成形材料中の強化繊維の流動分散が均一になるため、繊維強化樹脂成形体の強度のバラツキが少なくなる。   When the blending amount of the inorganic filler is within this range, the flow dispersion of the reinforcing fibers in the molding material at the time of molding becomes uniform, so that the variation in strength of the fiber reinforced resin molded product is reduced.

また、コンパウンドの粘性が適正になるため、長尺強化繊維へのコンパウンドの被覆が良好となり、繊維強化樹脂成形体の強度が発現される。   Moreover, since the viscosity of the compound becomes appropriate, the coating of the compound on the long reinforcing fiber becomes good, and the strength of the fiber reinforced resin molded product is expressed.

なお、無機充填剤は、微粒であるほど凝集や吸油等が生じやすく、充填が困難になることがあるため、無機充填剤の表面が脂肪酸やカップリング剤等で表面処理されていることが望ましい。   In addition, since the inorganic filler is more likely to be aggregated or oil-absorbed as it is finer and the filling may be difficult, the surface of the inorganic filler is preferably surface-treated with a fatty acid, a coupling agent, or the like. .

脂肪酸としては、一般式CnHmCOOHで示されるもので、nは3〜23、mは7〜47であり、酪酸、吉草酸、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、べヘン酸、リグノセリン酸等の飽和脂肪酸、α−リノレン酸、ステアリドン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサペンタエン酸、リノール酸、γ−リノレン酸、ジホモ−γ−リノレン酸、アラキドン酸、オレイン酸、エライジン酸、エルカ酸、ネルボン酸等の不飽和脂肪酸のいずれでも用いることができる。   The fatty acid is represented by the general formula CnHmCOOH, n is 3 to 23, m is 7 to 47, butyric acid, valeric acid, caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, Saturated fatty acids such as stearic acid, arachidic acid, behenic acid, lignoceric acid, α-linolenic acid, stearidonic acid, eicosapentaenoic acid, docosapentaenoic acid, linoleic acid, γ-linolenic acid, dihomo-γ-linolenic acid, arachidon Any of unsaturated fatty acids such as acid, oleic acid, elaidic acid, erucic acid, and nervonic acid can be used.

また、カップリング剤としては、一般式R−Si(OR’)で示されるシランカップリング剤等を用いることができる。 Moreover, as a coupling agent, the silane coupling agent etc. which are shown by general formula R-Si (OR ') 3 can be used.

前記一般式中、Rは官能基であって、アミノプロピル基、グリシドキシ基、メタクリロキシ基、N−フェニルアミノプロピル基、メルカト基、ビニル基等を示し、R’はメチル基又はエチル基を示す。   In the above general formula, R is a functional group and represents an aminopropyl group, a glycidoxy group, a methacryloxy group, an N-phenylaminopropyl group, a mercato group, a vinyl group, or the like, and R ′ represents a methyl group or an ethyl group.

本発明で用いる不飽和ポリエステル樹脂を用いたコンパウンドには、上記の成分以外に、必要に応じて他の成分を配合することができる。このような他の成分としては、例えば、カーボンブラック等の着色剤、カルナバワックス等の離型剤等を挙げることができる。   In addition to the above-described components, other components can be blended in the compound using the unsaturated polyester resin used in the present invention as necessary. Examples of such other components include colorants such as carbon black and mold release agents such as carnauba wax.

本発明の成形材料の製造方法において、上記のコンパウンドを被覆する長尺強化繊維は、一般に不飽和ポリエステル樹脂による繊維強化樹脂成形体に用いられている強化繊維であれば特に制限なく用いることができ、通常ガラス繊維が好適に用いられる。   In the method for producing a molding material of the present invention, the long reinforcing fiber covering the above compound can be used without particular limitation as long as it is a reinforcing fiber that is generally used in a fiber reinforced resin molded body of an unsaturated polyester resin. Usually, glass fiber is preferably used.

また、ガラス繊維の代替物として、例えば、炭素繊維、金属繊維、ビニロン繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維等を用いることもできる。これらの長尺強化繊維は、ロービング状、又はロービングを構成するストランド状の連続体であっても構わない。   Moreover, as an alternative to glass fiber, for example, carbon fiber, metal fiber, vinylon fiber, aramid fiber, polyester fiber, or the like can be used. These long reinforcing fibers may be a roving shape or a strand-like continuous body constituting the roving.

最終成型品である繊維強化樹脂成形体に対する強化繊維の配合量は、10〜70質量%の範囲内であることが好ましい。強化繊維の配合量がこの範囲であると、強化繊維による補強作用を十分に発現させることができ、併せて良好な外観とすることができる。   It is preferable that the compounding quantity of the reinforced fiber with respect to the fiber reinforced resin molded object which is a final molded product exists in the range of 10-70 mass%. When the blending amount of the reinforcing fibers is within this range, the reinforcing action by the reinforcing fibers can be sufficiently exhibited, and a good appearance can be obtained.

以下に、本発明で用いる成形材料の製造方法の一実施形態について、図を用いて詳細に説明する。図1は本発明の成形材料の製造装置の概略図である。   Below, one Embodiment of the manufacturing method of the molding material used by this invention is described in detail using figures. FIG. 1 is a schematic view of an apparatus for producing a molding material of the present invention.

まず、長尺強化繊維であるガラスロービング10を、コンパウンド20が入ったコンパウンド槽21に導入する。この際、コンパウンド槽21中のコンパウンド20は、増粘による含浸ライフを延長するために冷却しておくのが望ましい。   First, the glass roving 10 which is a long reinforcing fiber is introduced into a compound tank 21 containing the compound 20. At this time, it is desirable to cool the compound 20 in the compound tank 21 in order to extend the impregnation life due to thickening.

コンパウンド20の冷却温度は、コンパウンド20の配合成分等を考慮して適宜設定することができるが、通常15℃以下、好ましくは0〜10℃の範囲である。温度が低くなりすぎると粘度が高まるので0℃以上を確保するのが好ましい。   The cooling temperature of the compound 20 can be appropriately set in consideration of the compounding components of the compound 20 and the like, but is usually 15 ° C. or less, preferably 0 to 10 ° C. If the temperature is too low, the viscosity increases, so it is preferable to ensure 0 ° C. or higher.

次に、絞りロール3により、ガラスロービング10表面のコンパウンド20を絞り取り、適正な被覆量とする。被覆量は、絞りロール3の締め付け力を調整することにより所望の被覆量とすることができる。   Next, the compound 20 on the surface of the glass roving 10 is squeezed out by the squeezing roll 3 to obtain an appropriate coating amount. The coating amount can be set to a desired coating amount by adjusting the tightening force of the squeezing roll 3.

被覆直後のガラスロービング10表面に被覆されたコンパウンド20は、粘着性を有しており、そのままでは切断が困難なため、熟成庫4を通過させて加温し、増粘処理を行う。   The compound 20 coated on the surface of the glass roving 10 immediately after coating has adhesiveness and is difficult to cut as it is, so that the compound 20 is heated by passing through the aging box 4 and subjected to thickening treatment.

熟成庫4の設定温度は、切断が可能な状態になる温度であれば特に制限はないが、コンパウンド20の硬化条件等を考慮した場合、通常30〜80℃、好ましくは40℃程度である。   The set temperature of the aging box 4 is not particularly limited as long as it is a temperature at which cutting can be performed, but is usually 30 to 80 ° C., preferably about 40 ° C. when the curing conditions of the compound 20 are taken into consideration.

熟成庫4を通過して、切断が可能となったコンパウンド20が被覆されたガラスロービング10は、カッターロール50とゴムロール51の間を通過して所定の長さに切断され、本発明の成形材料6が製造される。   The glass roving 10 coated with the compound 20 that has passed through the aging box 4 and can be cut is passed between the cutter roll 50 and the rubber roll 51 and cut into a predetermined length. 6 is manufactured.

切断長さは、成形する繊維強化樹脂成形体の設計、用途等に応じて適宜設定することができるが、通常0.2〜2インチ、好ましくは1インチ程度の長さが考慮される。   The cutting length can be appropriately set according to the design, use, etc. of the fiber reinforced resin molded article to be molded, but a length of about 0.2 to 2 inches, preferably about 1 inch is considered.

上記の方法により製造された本発明の成形材料6は、切断されたままの状態で成形材料としてもよく、また、バルク状、シート状の成形材料とすることもできる。   The molding material 6 of the present invention produced by the above method may be used as a molding material in a cut state, or may be a bulk or sheet-like molding material.

本発明の成形材料6を用いる繊維強化樹脂成形体の成形は、通常の金型による成形方法により成形することができる。具体的には、上金型及び下金型により本発明の成形材料を加熱加圧することにより、繊維強化樹脂成形体を成形することができる。   The fiber-reinforced resin molded body using the molding material 6 of the present invention can be molded by a normal molding method. Specifically, the fiber-reinforced resin molded body can be molded by heating and pressing the molding material of the present invention with the upper mold and the lower mold.

成形条件は特に限定されないが、例えば、成形圧力3〜10MPa、金型温度125〜150℃、成形時間3〜7分の成形条件が考慮される。   Although the molding conditions are not particularly limited, for example, molding conditions of a molding pressure of 3 to 10 MPa, a mold temperature of 125 to 150 ° C., and a molding time of 3 to 7 minutes are considered.

このようにして、本発明の成形材料を用いて成形した繊維強化樹脂成形体は、強化繊維の含有率を高めることができるので、強度を向上させることができる。   Thus, since the fiber reinforced resin molded object shape | molded using the molding material of this invention can raise the content rate of a reinforced fiber, it can improve an intensity | strength.

また、成形材料のどの部分においても強化繊維に対するコンパウンドの含有率が均一になるため、繊維強化樹脂成形体の強度が均一となり、品質を向上させることができる。   Moreover, since the compound content with respect to the reinforcing fiber is uniform in any part of the molding material, the strength of the fiber-reinforced resin molded body is uniform, and the quality can be improved.

以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples at all.

<実施例>
実施例の繊維強化樹脂成形体を作製するためのコンパウンドの材料及び長尺強化繊維として以下のものを用いた。
<Example>
The following were used as the compound material and the long reinforcing fibers for producing the fiber reinforced resin moldings of the examples.

(不飽和ポリエステル樹脂)
昭和電工(株)社製 M−580
(増粘剤)
酸化マグネシウム、協和化学(株)社製 キョーワマグ#40
(Unsaturated polyester resin)
M-580 manufactured by Showa Denko K.K.
(Thickener)
Magnesium oxide, Kyowa Chemical Co., Ltd. Kyowa Mug # 40

(硬化剤)
t-ブチルパーオキシベンゾエート、日本油脂(株)社製 パーブチルZ
(重合性単量体)
スチレン、三菱化学(株)社製 CAS(100−42−5)準拠スチレンモノマー
(Curing agent)
t-Butyl peroxybenzoate, Perbutyl Z, manufactured by NOF Corporation
(Polymerizable monomer)
Styrene, styrene monomer based on CAS (100-42-5) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation

(低収縮剤)
ポリスチレン、PSジャパン(株)社製 GPPS
(重合防止剤)
キノン系:p−ベンゾキノン、和光純薬(株)社製
(Low shrinkage agent)
Polystyrene, GPPS manufactured by PS Japan
(Polymerization inhibitor)
Quinone series: p-benzoquinone, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.

(無機充填剤)
炭酸カルシウム、白石工業(株)社製 ホワイトンSB青
(離型剤)
ステアリン酸亜鉛、川村化学(株)社製
(Inorganic filler)
Calcium carbonate, manufactured by Shiraishi Kogyo Co., Ltd.
Zinc stearate, manufactured by Kawamura Chemical Co., Ltd.

(長尺強化繊維)
ガラスロービング、日東紡(株)社製 RS480PB−549
(Long reinforcing fiber)
Glass roving, manufactured by Nittobo Co., Ltd. RS480PB-549

まず、不飽和ポリエステル樹脂80質量部、酸化マグネシウム1質量部、t-ブチルパーオキシベンゾエート1質量部、スチレン20質量部、ポリスチレン5質量部、p−ベンゾキノン0.05質量部、炭酸カルシウム150質量部、ステアリン酸亜鉛5質量部を混合し、コンパウンドを得た。   First, 80 parts by weight of unsaturated polyester resin, 1 part by weight of magnesium oxide, 1 part by weight of t-butyl peroxybenzoate, 20 parts by weight of styrene, 5 parts by weight of polystyrene, 0.05 part by weight of p-benzoquinone, 150 parts by weight of calcium carbonate Then, 5 parts by mass of zinc stearate was mixed to obtain a compound.

次に、図1に示すように、コンパウンド20をコンパウンド槽21に投入し、増粘による含浸ライフを延長するため約5℃に冷却した。   Next, as shown in FIG. 1, the compound 20 was put into the compound tank 21 and cooled to about 5 ° C. in order to extend the impregnation life due to thickening.

次に、ガラスロービング10をコンパウンド槽21に導入して、コンパウンド20を含浸させた後、絞りロール3にて過剰なコンパウンド20を絞りとることによる被覆を行った。塗布量の調整は、絞りロール3同士の締め付け力を調整することにより行った。   Next, after the glass roving 10 was introduced into the compound tank 21 and impregnated with the compound 20, coating was performed by squeezing the excess compound 20 with the squeezing roll 3. The adjustment of the coating amount was performed by adjusting the tightening force between the squeezing rolls 3.

塗布後は、40℃に設定した熟成庫4を通過させて増粘を行い、その後、カッターロール50とゴムロール51の間を通過させて1インチの長さで連続的に切断を行って成形材料6を得た。   After coating, the aging chamber 4 set at 40 ° C. is passed to increase the viscosity, and then passed between the cutter roll 50 and the rubber roll 51 and continuously cut to a length of 1 inch to form a molding material. 6 was obtained.

上記で得られた成形材料6を用いて、140℃の平板プレス機により200mm角、厚み3mmの繊維強化樹脂成形体を作製した。   Using the molding material 6 obtained above, a fiber-reinforced resin molded body having a size of 200 mm square and a thickness of 3 mm was produced by a flat plate press at 140 ° C.

<比較例>
図2に示す従来の製造装置により、ガラス繊維よりなる強化繊維片11に対して実施例と同様のコンパウンド22、23を用いてSMC9を作製した。
<Comparative example>
The SMC 9 was produced by using the same compounds 22 and 23 as those used for the reinforcing fiber piece 11 made of glass fiber using the conventional manufacturing apparatus shown in FIG.

このSMC9の表面のフイルム70、71を剥離した後、所定枚数重ねて140℃の平板プレス機により200mm角、厚み3mmの繊維強化樹脂成形体を作製した。   After peeling off the films 70 and 71 on the surface of this SMC9, a predetermined number of sheets were stacked and a 200 mm square, 3 mm thick fiber reinforced resin molded product was produced by a flat plate press at 140 ° C.

<測定及び評価>
上記のようにして得た実施例及び比較例の各繊維強化樹脂成形体について以下の測定及び評価を行った。
<Measurement and evaluation>
The following measurements and evaluations were performed on each of the fiber reinforced resin molded articles of Examples and Comparative Examples obtained as described above.

[ガラス繊維含有率]
実施例で用いた成形材料及び比較例で用いたSMCについて、成形材料及びSMCに対するガラス繊維の含有率を求めた。
[Glass fiber content]
About the molding material used in the Example and SMC used in the comparative example, the content of the glass fiber relative to the molding material and SMC was determined.

[含浸均一性]
実施例で用いた成形材料及び比較例で用いたSMCにおける、強化繊維に対するコンパウンドの含浸均一性について、目視により次の基準で評価した。
○:未含浸部なし
×:未含浸部あり
[Impregnation uniformity]
The impregnation uniformity of the compound with respect to the reinforcing fiber in the molding material used in the example and the SMC used in the comparative example was visually evaluated according to the following criteria.
○: No unimpregnated part ×: Unimpregnated part

[曲げ強度]
実施例及び比較例の繊維強化樹脂成形体の曲げ強度の測定をJIS K 7171に準拠して行った。
[Bending strength]
The bending strength of the fiber reinforced resin molded articles of Examples and Comparative Examples was measured according to JIS K 7171.

[ミミ部の割合]
実施例及び比較例の繊維強化樹脂成形体のミミ部を切断して、切断したミミ部の重量から、繊維強化樹脂成形体全体に対するミミ部の割合を求めた。
[Percentage of Mimi part]
The mim part of the fiber reinforced resin moldings of Examples and Comparative Examples was cut, and the ratio of the mim part to the entire fiber reinforced resin molding was determined from the weight of the cut mim parts.

上記のガラス繊維含有率、含浸均一性、曲げ強度及びミミ部の割合の測定結果及び評価結果を表1に示す。   Table 1 shows the measurement results and evaluation results of the glass fiber content, the impregnation uniformity, the bending strength, and the ratio of the Mimi portion.

Figure 2013216823
Figure 2013216823

表1より、実施例の成形材料及び繊維強化樹脂成形体は、比較例のSMC及び繊維強化樹脂成形体に比べて、全ての項目において優れた結果であった。   From Table 1, the molding material and the fiber reinforced resin molded body of the examples were excellent in all items as compared with the SMC and the fiber reinforced resin molded body of the comparative example.

特に、実施例の成形材料のガラス繊維含有率は、比較例のSMCの35質量%に比べてはるかに高い60質量%であり、実施例の繊維強化樹脂成形体の曲げ強度は、比較例の繊維強化樹脂成形体の曲げ強度の5倍近い値を示した。   In particular, the glass fiber content of the molding material of the example is 60% by mass, which is much higher than 35% by mass of the SMC of the comparative example, and the bending strength of the fiber-reinforced resin molded body of the example is that of the comparative example. A value nearly 5 times the bending strength of the fiber-reinforced resin molded product was shown.

また、比較例の繊維強化樹脂成形体にはミミ部が2質量%認められたが、実施例の繊維強化樹脂成形体にはミミ部は認められなかった。   Moreover, although 2 mass% of Mimi parts were recognized by the fiber reinforced resin molded object of the comparative example, the Mimi part was not recognized by the fiber reinforced resin molded object of an Example.

10 ガラスロービング
20 コンパウンド
6 成形材料
10 Glass roving 20 Compound 6 Molding material

Claims (4)

不飽和ポリエステル樹脂及び強化繊維からなる成形材料の製造方法であって、少なくとも増粘剤と不飽和ポリエステル樹脂からなるコンパウンドを、長尺強化繊維の表面に被覆した後、長尺強化繊維表面のコンパウンドを増粘させ、次いで、コンパウンドで被覆した長尺強化繊維を所定の長さに切断することを特徴とする成形材料の製造方法。   A method for producing a molding material comprising an unsaturated polyester resin and a reinforcing fiber, wherein at least a compound comprising a thickener and an unsaturated polyester resin is coated on the surface of the long reinforcing fiber, and then the compound on the surface of the long reinforcing fiber. A method for producing a molding material, characterized in that a long reinforcing fiber covered with a compound is cut into a predetermined length. 長尺強化繊維表面にコンパウンドを被覆する前に、コンパウンドを冷却することを特徴とする請求項1に記載の成形材料の製造方法。   The method for producing a molding material according to claim 1, wherein the compound is cooled before the compound is coated on the surface of the long reinforcing fiber. 請求項1又は2に記載の成形材料の製造方法により製造され成形材料であって、所定の長さに切断された強化繊維の表面に、増粘剤と不飽和ポリエステル樹脂からなるコンパウンドが被覆されていることを特徴とする成形材料。   A molding material produced by the method for producing a molding material according to claim 1 or 2, wherein the surface of the reinforcing fiber cut into a predetermined length is coated with a compound comprising a thickener and an unsaturated polyester resin. A molding material characterized by 請求項3に記載の成形材料を用いて成形したことを特徴とする繊維強化樹脂成形体。
A fiber-reinforced resin molded article, which is molded using the molding material according to claim 3.
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