JP2567606B2 - シ−ト強化プラスチック - Google Patents
シ−ト強化プラスチックInfo
- Publication number
- JP2567606B2 JP2567606B2 JP62119336A JP11933687A JP2567606B2 JP 2567606 B2 JP2567606 B2 JP 2567606B2 JP 62119336 A JP62119336 A JP 62119336A JP 11933687 A JP11933687 A JP 11933687A JP 2567606 B2 JP2567606 B2 JP 2567606B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- sheet
- resin
- fibers
- reinforced plastic
- 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.)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、シート強化プラスチックに関し、特に本発
明は、プラスチックの曲げ強度、耐摩耗性を向上させた
シート強化プラスチックに関する。
明は、プラスチックの曲げ強度、耐摩耗性を向上させた
シート強化プラスチックに関する。
プラスチックの強化方法としては、古くからガラス繊
維のチップドストランド、ロービング等をプラスチック
にあらかじめ混入させたり、乾式でシート化された不織
布の如きシートに樹脂溶液を含浸し硬化させて強化する
方法がとられていた。また最近はプラスチックの耐摩耗
性を向上させるため、パルプ紙をベースとしていわゆる
増摩材としてアルミナ粉末、炭化珪素粉末を混入させた
シートを作成しこのシートに樹脂を含浸させて、表層に
使用して耐摩耗性を向上させるか、あるいは直接樹脂中
に増摩材を混入して塗装等の方法でプラスチック表面に
コーティングして耐摩耗性を向上させる方法もとられて
いる。またプラスチックに添加する繊維材料としては、
カーボンファイバー、アラミドファイバー、アスベス
ト、チタン酸カリファイバー、ホイスカーが近年とくに
研究されている。これらの繊維材料は、いづれもガラス
繊維と同様に樹脂に添加して、ペレットとして一次原料
を作成し、押し出し成形方法又は射出成形方法によって
成形され、強化プラスチックとされている。さらにプリ
ント基板として使用される熱硬化性樹脂で構成されるプ
ラスチックは、基材としてクロス状（織物）のシートに
樹脂を含浸、乾燥させ、熱圧プレスする方法で成形され
ている。
維のチップドストランド、ロービング等をプラスチック
にあらかじめ混入させたり、乾式でシート化された不織
布の如きシートに樹脂溶液を含浸し硬化させて強化する
方法がとられていた。また最近はプラスチックの耐摩耗
性を向上させるため、パルプ紙をベースとしていわゆる
増摩材としてアルミナ粉末、炭化珪素粉末を混入させた
シートを作成しこのシートに樹脂を含浸させて、表層に
使用して耐摩耗性を向上させるか、あるいは直接樹脂中
に増摩材を混入して塗装等の方法でプラスチック表面に
コーティングして耐摩耗性を向上させる方法もとられて
いる。またプラスチックに添加する繊維材料としては、
カーボンファイバー、アラミドファイバー、アスベス
ト、チタン酸カリファイバー、ホイスカーが近年とくに
研究されている。これらの繊維材料は、いづれもガラス
繊維と同様に樹脂に添加して、ペレットとして一次原料
を作成し、押し出し成形方法又は射出成形方法によって
成形され、強化プラスチックとされている。さらにプリ
ント基板として使用される熱硬化性樹脂で構成されるプ
ラスチックは、基材としてクロス状（織物）のシートに
樹脂を含浸、乾燥させ、熱圧プレスする方法で成形され
ている。
ところで、ガラス繊維等の強化材で補強された強化プ
ラスチックは、非強化プラスチックに比べて次のような
問題点があった。
ラスチックは、非強化プラスチックに比べて次のような
問題点があった。
成形品の表面の平滑性が劣り、粗くなる。
表面の硬さはやや向上するものの、短繊維ではあま
り効果が少ない。
り効果が少ない。
成形方法によっては方向性が出て強度および収縮等
の物性に著しくバラツキが生じてしまう。
の物性に著しくバラツキが生じてしまう。
また、非繊維状の増摩材のみでは耐摩耗性は向上する
もののプラスチックの強化にはほとんど寄与しない。
もののプラスチックの強化にはほとんど寄与しない。
本発明者は、上述の如き強化プラスチックの問題点を
解決するために種々研究した結果、平均径が10μｍ以下
の無機質繊維50重量％以上と無機充填材５〜40重量％
と、有機繊維１〜15重量％と有機バインダー１〜10重量
％とからなり、その合計が100重量％からなる組成の抄
造シートを基材とするシート強化プラスチックを開発す
るに至り、本発明を完成した。
解決するために種々研究した結果、平均径が10μｍ以下
の無機質繊維50重量％以上と無機充填材５〜40重量％
と、有機繊維１〜15重量％と有機バインダー１〜10重量
％とからなり、その合計が100重量％からなる組成の抄
造シートを基材とするシート強化プラスチックを開発す
るに至り、本発明を完成した。
本発明に使用される平均径が10μｍ以下の無機質繊維
は、繊維状のため網目状にからみシートの構造材となる
ばかりでなく、外力により変形すると折れる事により応
力を緩和し、しかも切断片は硬く、あたかも増摩材を添
加したのと同じ効果が出て、強度および耐摩耗性も大幅
に増加させることが出来る。本発明に使用する無機質繊
維としては、シリカ・アルミナ繊維、シリカ繊維、アル
ミナ結晶質繊維、ムライト結晶質繊維等があるが、中で
もシリカ・アルミナ繊維がコスト面、および性能面で好
適に選ばれる。また、繊維径を10μｍ以下とするのは、
単位体積あたり繊維の本数を出来るだけ多くして、外力
を分散させるためである。10μｍを越えると繊維の本数
が少なくなってしまうため、空隙の大きさも大きくな
り、表面の平滑性がなくなると同時に繊維のからみ効果
がなくシートとしての強度もなくなつてしまう。したが
って従来のガラス繊維で行われているようにニードルパ
ンチ加工によって強制的にせんい方向を三次元方向に入
り組ませるといった方法が必要となる。したがって、シ
ート自体厚くなりコストアップになつてしまう。
は、繊維状のため網目状にからみシートの構造材となる
ばかりでなく、外力により変形すると折れる事により応
力を緩和し、しかも切断片は硬く、あたかも増摩材を添
加したのと同じ効果が出て、強度および耐摩耗性も大幅
に増加させることが出来る。本発明に使用する無機質繊
維としては、シリカ・アルミナ繊維、シリカ繊維、アル
ミナ結晶質繊維、ムライト結晶質繊維等があるが、中で
もシリカ・アルミナ繊維がコスト面、および性能面で好
適に選ばれる。また、繊維径を10μｍ以下とするのは、
単位体積あたり繊維の本数を出来るだけ多くして、外力
を分散させるためである。10μｍを越えると繊維の本数
が少なくなってしまうため、空隙の大きさも大きくな
り、表面の平滑性がなくなると同時に繊維のからみ効果
がなくシートとしての強度もなくなつてしまう。したが
って従来のガラス繊維で行われているようにニードルパ
ンチ加工によって強制的にせんい方向を三次元方向に入
り組ませるといった方法が必要となる。したがって、シ
ート自体厚くなりコストアップになつてしまう。
本発明に使用される無機質充填材は、粘土、アルミナ
粉、シリカ粉、マグネシア粉等があり、耐摩耗性を特に
要求される場合に必要である。
粉、シリカ粉、マグネシア粉等があり、耐摩耗性を特に
要求される場合に必要である。
しかしながら、40重量％じ越える場合はシート強度が
弱くなるばかりでなく、補強効果も小さくなってしま
い、本発明の目的にはずれる。
弱くなるばかりでなく、補強効果も小さくなってしま
い、本発明の目的にはずれる。
さらに本発明に使用される有機繊維としては、パル
プ、麻、コットン等の植物質の繊維が選ばれる。この有
機繊維は樹脂を含浸して乾燥して未硬化状態で使用する
場合において、各工程における取り扱い性（特に引張強
度）を向上させる目的で使用される。万一あらかじめ未
含浸の状態で型にセットされ、後に樹脂を流し込む成形
方法の場合は強度がそれほど必要とされないので、少な
くても良い。また15重量％を越えると単位体積あたり、
有機繊維の本数が増えて、従来のパルプ紙のみの物性に
近ずくため本発明の目的にはずれる。
プ、麻、コットン等の植物質の繊維が選ばれる。この有
機繊維は樹脂を含浸して乾燥して未硬化状態で使用する
場合において、各工程における取り扱い性（特に引張強
度）を向上させる目的で使用される。万一あらかじめ未
含浸の状態で型にセットされ、後に樹脂を流し込む成形
方法の場合は強度がそれほど必要とされないので、少な
くても良い。また15重量％を越えると単位体積あたり、
有機繊維の本数が増えて、従来のパルプ紙のみの物性に
近ずくため本発明の目的にはずれる。
さらに有機質のバインダーはでんぷん、ラテックス、
アクリルアミド樹脂等の一般の張力の向上のため用いら
れる材料で良い。したがって10重量％を越えるとシート
自体硬くなったり、特に樹脂の浸透性が悪くなるため不
適である。
アクリルアミド樹脂等の一般の張力の向上のため用いら
れる材料で良い。したがって10重量％を越えるとシート
自体硬くなったり、特に樹脂の浸透性が悪くなるため不
適である。
前記をその合計が100重量％になるように所定の割合
で配合し、水で均一に分散させたスラリー状となり、必
要に応じて硫酸バンド等の凝集剤を添加したのち常法の
紙抄造機によって抄造し、乾燥させて本発明に使用する
シートを得る。シートの厚みは使用する樹脂の重量の５
〜50重量％になるように選ばれる。0.5〜10mmが好適に
選ばれる。
で配合し、水で均一に分散させたスラリー状となり、必
要に応じて硫酸バンド等の凝集剤を添加したのち常法の
紙抄造機によって抄造し、乾燥させて本発明に使用する
シートを得る。シートの厚みは使用する樹脂の重量の５
〜50重量％になるように選ばれる。0.5〜10mmが好適に
選ばれる。
プラスチックを強化する方法としては常法の樹脂溶液
に含浸し、乾燥後含浸紙として使用する方法、又シート
をあらかじめ重ね合わせたうえ、樹脂を流してプレスし
たり、触媒によって硬化させる方法をとることが出来
る。
に含浸し、乾燥後含浸紙として使用する方法、又シート
をあらかじめ重ね合わせたうえ、樹脂を流してプレスし
たり、触媒によって硬化させる方法をとることが出来
る。
以下実施例にて本発明を詳細に説明する。
実施例 １ 平均径が2.2μｍのシリカ・アルミナ繊維70重量％と
４μｍのアルミナ粉末14重量％と針葉樹のパルプ10重量
％とアクリルニトロブタジエンラテックス６重量％を70
00重量％の水で十分混合撹拌し均一なスラリーとする。
次いで硫酸バンドを５重量％添加してフロック状とす
る。次いで連続式の長あみ抄造機の抄造ボックスへ導入
し、およそ1mm厚みで連続的に抄造し、乾燥後嵩密度0.2
g/cm3のシートを得た。このシートを30cm×30cmのサイ
ズに切断してメチロールメラミン樹脂溶液を含浸して
（含浸率は200％、即ちシート33.3重量％メラミン樹脂6
6.6重量％）、105℃で乾燥後含浸紙を得た。このメラミ
ン含浸紙１枚に対してクラフト紙にフェノール樹脂を含
浸した含浸紙４枚を組み合わせて、ステンレス板にはさ
み、130℃で80kg/cm2の圧力で15分間熱圧し冷却後1.0mm
の厚さをもつメラミン化粧板を得た。この化粧板の物性
は第１表に示すとおりであった。
４μｍのアルミナ粉末14重量％と針葉樹のパルプ10重量
％とアクリルニトロブタジエンラテックス６重量％を70
00重量％の水で十分混合撹拌し均一なスラリーとする。
次いで硫酸バンドを５重量％添加してフロック状とす
る。次いで連続式の長あみ抄造機の抄造ボックスへ導入
し、およそ1mm厚みで連続的に抄造し、乾燥後嵩密度0.2
g/cm3のシートを得た。このシートを30cm×30cmのサイ
ズに切断してメチロールメラミン樹脂溶液を含浸して
（含浸率は200％、即ちシート33.3重量％メラミン樹脂6
6.6重量％）、105℃で乾燥後含浸紙を得た。このメラミ
ン含浸紙１枚に対してクラフト紙にフェノール樹脂を含
浸した含浸紙４枚を組み合わせて、ステンレス板にはさ
み、130℃で80kg/cm2の圧力で15分間熱圧し冷却後1.0mm
の厚さをもつメラミン化粧板を得た。この化粧板の物性
は第１表に示すとおりであった。
実施例 ２ 2.2μｍのシリカ・アルミナ繊維57重量％と平均径５
μｍのシリカ繊維23重量％と木節粘土５重量％とマニラ
麻８重量％とカチオン化澱粉７重量％を実施例１と同様
な手順で抄造し、0.5mm厚みの嵩密度0.25g/cm3のシート
を得た。このシートをステンレスの枠をもつ平板の上に
置きパーオキサイドを添加したポリエステル樹脂を流し
込み、およそ３時間後に硬化した本発明品を得た。
μｍのシリカ繊維23重量％と木節粘土５重量％とマニラ
麻８重量％とカチオン化澱粉７重量％を実施例１と同様
な手順で抄造し、0.5mm厚みの嵩密度0.25g/cm3のシート
を得た。このシートをステンレスの枠をもつ平板の上に
置きパーオキサイドを添加したポリエステル樹脂を流し
込み、およそ３時間後に硬化した本発明品を得た。
この物性は第１表に示す通りであった。
比較例１ 針葉樹のパルプからなる薄葉紙に実施例１と同様にメ
ラミン樹脂を含浸し、乾燥して含浸シートを得た。この
シートを実施例１と同様な構成および手順でプレスし
て、冷却後厚さ1.0mmの厚さをもつメラミン化粧板を得
た。この物性は第１表にしめすとおりであった。
ラミン樹脂を含浸し、乾燥して含浸シートを得た。この
シートを実施例１と同様な構成および手順でプレスし
て、冷却後厚さ1.0mmの厚さをもつメラミン化粧板を得
た。この物性は第１表にしめすとおりであった。
〔発明の効果〕 実施例からわかるように、本発明のシートを使用して
強化されたプラスチックは、従来では考えられないよう
な、曲げ強度の向上と耐摩耗性の向上と同時に得る事が
出来る。さらにシートは比較的均一に抄紙されるため、
どの部分をとっても均一な性質であり、部分的な強度ム
ラを生じにくいことが推察される。本発明のシート強化
プラスチックは、このようなすぐれた物性を持つことか
ら、床用材料、セラミック粉輸送管、机等の作業天板、
下水道パイプ、土砂流出パイプ等応用範囲は広いもので
ある。
強化されたプラスチックは、従来では考えられないよう
な、曲げ強度の向上と耐摩耗性の向上と同時に得る事が
出来る。さらにシートは比較的均一に抄紙されるため、
どの部分をとっても均一な性質であり、部分的な強度ム
ラを生じにくいことが推察される。本発明のシート強化
プラスチックは、このようなすぐれた物性を持つことか
ら、床用材料、セラミック粉輸送管、机等の作業天板、
下水道パイプ、土砂流出パイプ等応用範囲は広いもので
ある。
Claims (1)
- 【請求項１】平均径が10μｍ以下の無機質繊維50重量％
と無機充填材５〜40重量％と有機繊維１〜15重量％と有
機バインダー１〜10重量％からなり、その合計が100重
量％からなる組成の抄造シートに樹脂が含浸硬化されて
なるシート強化プラスチック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62119336A JP2567606B2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | シ−ト強化プラスチック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62119336A JP2567606B2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | シ−ト強化プラスチック |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63283931A JPS63283931A (ja) | 1988-11-21 |
| JP2567606B2 true JP2567606B2 (ja) | 1996-12-25 |
Family
ID=14758957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62119336A Expired - Lifetime JP2567606B2 (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | シ−ト強化プラスチック |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2567606B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11920015B2 (en) | 2018-12-13 | 2024-03-05 | K-Plasheet Corporation | Web, stampable sheet, and expansion molded product |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6011742B2 (ja) * | 1976-06-07 | 1985-03-27 | カネボウ株式会社 | 樹脂積層板の製造法 |
| JPS60168730A (ja) * | 1984-02-10 | 1985-09-02 | Matsushita Electric Works Ltd | 鉱物繊維板用組成物 |
-
1987
- 1987-05-15 JP JP62119336A patent/JP2567606B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63283931A (ja) | 1988-11-21 |
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Legal Events
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