JPH0649230A - 硝子繊維強化フェノール樹脂成形材料の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 硝子繊維をフェノール樹脂と均一に混合す
る。硝子繊維を切損することなく開繊する。 【構成】 フェノール樹脂として、粉末状乃至粒状のフ
ェノール樹脂を用いる。フェノール樹脂と硝子繊維と
を、周速度２〜８ｍ／sec の低周速の回転翼２と、周速
度３０ｍ／sec 以上の高周速の回転翼３とを組み合わせ
て混合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、繊維強化樹脂成形材料
の製造方法に係り、更に詳しくは、耐熱性及び耐衝撃性
に優れた硝子繊維強化フェノール樹脂成形材料の製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】硝子繊維強化樹脂成形材料において、繊
維の補強効果を最大限に発揮させるには、成形材料中の
強化繊維が充分な長さを保持していることと、強化繊維
が単糸状に開繊しマトリクス樹脂中に均一に分散してい
ることが重要である。

【０００３】従来、硝子繊維強化フェノール樹脂成形材
料は、硝子繊維を含むフェノール樹脂組成物をロール混
練するか又は、ニーダー混合後押出機で押出混練する溶
融混練法により製造していた。しかしながら、この方法
では繊維の凝集を防ぐために強い混練を必要とし、繊維
が切損するという問題点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明者等は鋭意研究
した結果、硝子繊維を特定のフェノール樹脂と共に特定
の条件で混合することにより、上述の問題点が解消され
ることを見出し本発明を完成したものであって、その目
的とするところは、硝子繊維が切損することなく開繊
し、且つ硝子繊維とフェノール樹脂とを均一に混合した
硝子繊維強化フェノール樹脂成形材料の製造方法を提供
するにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、フェノ
ール樹脂と硝子繊維とからなる繊維強化樹脂成形材料を
製造するにおいて、フェノール樹脂として粉末状乃至粒
状のフェノール樹脂を用い、前記フェノール樹脂と硝子
繊維とを周速度２〜８ｍ／sec の低周速の回転翼と周速
度３０ｍ／sec 以上の高周速の回転翼との組み合わせに
よって混合することを特徴とする硝子繊維強化フェノー
ル樹脂成形材料の製造方法によって達成される。

【０００６】本発明に用いられるフェノール樹脂は、フ
ェノール，クレゾール，キシレノール等のフェノール類
とホルムアルデヒド，パラホルム，アセトアルデヒド等
のアルデヒド類とを酸あるいは塩基触媒の反応させて得
られる樹脂であり、その形状は常温にて粒径が０．１μ
ｍ以上の固体粉末状乃至粒状をしたものである。フェノ
ール樹脂の粒径は、その上限を特に限定するものではな
いが、粒径が大き過ぎる場合は均一に混合しにくくなる
ため、実用上１〜２ｍｍ程度までが好ましい範囲であ
る。

【０００７】本発明に用いられる上記粉末状乃至粒状の
フェノール樹脂としては、例えば特公昭６２−３０２１
１号公報に記載の粉末状乃至粒状のフェノール樹脂を挙
げることができるが、これに限定されるものではなく、
一般のノボラックあるいは固形レゾールを粉砕したもの
であってもよい。

【０００８】本発明に用いる硝子繊維は、水中で容易に
単糸状に分散するものが好適であり、このようなものと
しては、集束剤を用いないで紡糸したもの、紡糸後ヒー
トクリーニングによって収束剤を除去したもの、水溶性
の集束剤を用いて紡糸したもの等を挙げることができる
が、これらに限定されるものではない。水中で容易に分
散しない硝子繊維を用いた場合には、硝子繊維が開繊し
難く、樹脂中に均一に分散され難い。また本発明におい
ては、樹脂との反応性を付与するため、表面処理剤を施
与した硝子繊維、あるいは表面電荷の調整のため、界面
活性剤で処理した硝子繊維を用いてもよい。

【０００９】本発明に用いる硝子繊維の繊維長は、特に
限定されるものではないが、好ましくは１〜２５mm、更
に好ましくは３〜１３mmである。繊維長が１mm未満では
補強効果に乏しく、繊維長が２５mmを越える場合には成
形材料としての流動性が不足する。

【００１０】本発明において、上記フェノール樹脂と硝
子繊維との配合割合は特に限定されるものではないが、
フェノール樹脂１００重量部に対して硝子繊維を１０〜
２００重量部の割合で配合するのが好ましい。硝子繊維
の配合割合が少な過ぎる場合には補強効果を充分得るこ
とができず、逆に多過ぎる場合には成形性の悪いものと
なる。

【００１１】本発明の方法は、上記粉末状乃至粒状のフ
ェノール樹脂と硝子繊維とを上述の配合割合で混合槽に
投入した後、これらの原料を周速度２〜８ｍ／sec の低
周速の回転翼と周速度３０ｍ／sec 以上の高周速の回転
翼とを組み合わせて混合するものである。本発明におい
て、周速度とは回転翼の先端速度のことを言う。

【００１２】本発明の方法では、低周速の回転翼は原料
全体を攪拌するためのものであり、従ってその取り付け
位置は混合槽の下部であることが好適であるが、特に限
定されるものではない。また、羽根の面は回転方向に対
して所定の角度を有するものであり、その羽根の形状は
比較的大きなものが望ましい。尚、攪拌混合作用を高め
るため、比較的大きな羽根と同軸上に小さな補助羽根を
設けるのも好適である。

【００１３】上記低周速の回転翼の周速度が２ｍ／sec
より遅いときは、原料が充分に混合されず、８ｍ／sec
より速いときは、原料が上に押しつけられ充分に攪拌さ
れない。

【００１４】本発明において高周速の回転翼は、原料の
硝子繊維を開繊させ粉末状フェノール樹脂と均一に混合
するためのものである。上記高周速の回転翼の周速度が
３０ｍ／sec より遅いときは、繊維の開繊及び均一混合
が充分行われない。

【００１５】上記高周速の回転翼の取り付け位置及び回
転軸の方向は特に限定されるものでなく、例えば、混合
槽の側壁、低周速の回転翼と同軸上方部、等を挙げるこ
とができる。その羽根の形状及び枚数も上記作用効果を
有するものであれば特に限定されるものではないが、回
転翼の羽根は回転方向に対し角度を持たない板状のもの
が好ましく、また一つの回転軸上に多段状に複数の羽根
を配設したものが好ましい。尚、上記低周速及び高周速
の回転翼の取り付け個数も特に限定されるものではない
が、通常各１個づつでその目的を達することは可能であ
る。

【００１６】

【発明の効果】本発明は、フェノール樹脂として粉末状
乃至粒状のものを用い、攪拌・混合を低周速の回転翼と
高周速の回転翼とを組み合わせて行うため、硝子繊維を
切損することなく単糸状に開繊すると共に、繊維と樹脂
とを均一に混合することができる。

【００１７】本発明の方法によれば、硝子繊維強化フェ
ノール樹脂成形材料は強化繊維が均一に分散すると共
に、繊維長が長く且つ各繊維が単糸状に開繊しているた
め、成形体の耐衝撃性を向上することが可能となる。

【００１８】

【実施例】以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明
する。尚、その前に、本実施例で使用した攪拌混合装置
について説明する。

【００１９】使用した攪拌混合装置は、月島機械工業製
のＴＳＫ−ＭＴＩミキサー（商品名）である。図１は、
この装置の構造を示す縦断面概略説明図である。混合槽
１は内径４０cmの円筒状をした容器で、その容量は３０
lである。混合槽１の底部中央には、側壁９まで延びる
大きな４枚の羽根４と、同軸上方に配設した小さな補助
羽根５とからなる低周速の回転翼２を設けている。ま
た、混合槽１の側壁９には回転方向に対して角度を有し
ない板状の羽根６を互い違いに４段に配設した高周速の
回転翼３を設けている。低周速の回転翼２は駆動装置７
を連結し、高周速の回転翼３は駆動装置８を連結し、駆
動装置７，８によってそれぞれの回転翼２，３を回転さ
せている。

【００２０】実施例１ フェノール樹脂として粉末状をしたフェノール樹脂（商
品名：ベルパールＳ−８９０、鐘紡製）を２kgと、硝子
繊維として繊維長が６mmの硝子繊維ＥＣＳ０６Ｉ−３３
Ｇ（単繊維数１８００〜２０００本、日本電気硝子製）
を１kgとを上記攪拌混合装置の混合槽１に投入し、低周
速の回転翼を周速度３ｍ／sec で、高周速の回転翼を周
速度４０ｍ／sec で回転し混合解砕して硝子繊維強化フ
ェノール樹脂成形材料を得た。

【００２１】得られた硝子繊維強化フェノール樹脂成形
材料中の硝子繊維は、繊維長が配合時の６mmを維持して
おり、単糸状に開繊し、粉末状のフェノール樹脂に均一
に分散していた。

【００２２】実施例２、３ 実施例１におけるフェノール樹脂と硝子繊維との配合量
を、それぞれ表１に示す如き量とした以外は実施例１と
同様にして硝子繊維強化フェノール樹脂成形材料を得
た。その結果は、表１に示す通りであった。

【００２３】

【表１】

【００２４】実施例４ 実施例１で用いた繊維長６mmの硝子繊維に代えて、繊維
長３mmの硝子繊維ＥＣＳ０３Ｉ−３３Ｇ（日本電気硝子
製）を用いた以外は、実施例１と同様にして硝子繊維強
化フェノール樹脂成形材料を得た。得られた硝子繊維強
化フェノール樹脂成形材料中の硝子繊維は、繊維長が配
合時の３mmを維持しており、単糸状に開繊し、粉末状の
フェノール樹脂に均一に分散していた。

【００２５】実施例５ 実施例１で用いた繊維長６mmの硝子繊維に代えて、繊維
長１３mmの硝子繊維ＥＣＳ１３Ｉ−３３Ｇ（日本電気硝
子製）を用いた以外は、実施例１と同様にして硝子繊維
強化フェノール樹脂成形材料を得た。得られた硝子繊維
強化フェノール樹脂成形材料中の硝子繊維は、繊維長が
配合時の１３mmを維持しており、単糸状に開繊し、粉末
状のフェノール樹脂に均一に分散していた。

【００２６】比較例１ 実施例１において使用したのと同様のフェノール樹脂と
硝子繊維とを用い、実施例１で用いた混合解砕装置に代
えて熱ロールを使用してフェノール樹脂と硝子繊維とを
溶融混練し、硝子繊維強化フェノール樹脂成形材料を得
た。得られた硝子繊維強化フェノール樹脂成形材料中の
硝子繊維は、平均繊維長が１００μｍまで切損してい
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法に使用する製造装置の一例を示す
概略図である。

【符号の説明】

１ 混合槽 ２ 低周速の回転翼 ３ 高周速の回転翼 ４ 羽根 ５ 補助羽根 ６ 羽根 ７，８ 駆動装置 ９ 側壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 61:04 8215−4Ｊ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フェノール樹脂と硝子繊維とからなる繊
   維強化樹脂成形材料を製造するにおいて、フェノール樹
   脂として粉末状乃至粒状のフェノール樹脂を用い、前記
   フェノール樹脂と硝子繊維とを周速度２〜８ｍ／sec の
   低周速の回転翼と周速度３０ｍ／sec 以上の高周速の回
   転翼との組み合わせによって混合することを特徴とする
   硝子繊維強化フェノール樹脂成形材料の製造方法。