JPH10166463A - 長繊維補強発泡成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】生産性よく十分な量の固形充填剤を成形体中に
均一に混合することができる長繊維補強発泡成形体の製
造方法を提供することを目的としている。 【解決手段】長繊維補強材の繊維束８を、まず、揉んで
静電気を発生させ、長繊維補強材を、固形充填剤を電気
的吸着可能な電荷に帯電させたのち、固形充填剤を進行
する繊維束８上に振りかけ、長繊維補強材の表面に固形
充填剤を吸着させたのち、発泡硬化性樹脂液９を繊維束
８上に振りかけ、繊維束８を揉んで繊維束８を構成する
長繊維補強材と長繊維補強材との間に振りかけられた発
泡硬化性樹脂液９を含浸させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長繊維補強発泡成
形体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】外観的に天然木材と類似しており、また
物性的に天然木材と同等以上の性能を示す長繊維補強発
泡成形体が建材等の構造体として使用されているが、従
来の長繊維補強発泡成形体は、原料として高価なガラス
繊維の繊維束と、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステ
ル樹脂などの合成樹脂とからなるため、天然木材に比べ
非常に高価なものになってしまう。

【０００３】そこで、上記のような問題を解決すること
ができる長繊維補強発泡成形体を製造する方法を、例え
ば、特開昭５４−３７１７２号公報において、本発明の
出願人が既に実施している。この方法は、一方向に引き
揃えられた長繊維補強材の繊維束に発泡硬化性樹脂液を
振り掛けるとともに、固形充填剤を別の供給口より繊維
束に振り掛けたのち、揉み板で繊維束を揉みながら発泡
硬化性樹脂液中に固形充填剤を分散させる。そして、発
泡硬化性樹脂液を繊維束を構成する長繊維補強材と長繊
維補強材との間に含浸させたのち、成形用通路に通し、
この通路内で発泡および硬化させて成形用通路の断面形
状に成形するようにしている。

【０００４】すなわち、この方法によれば、安価な固形
充填剤を振り掛けて成形体中に固形充填剤を分散させる
ことによって、成形体自体の特性を損なうことなく、長
繊維補強材や合成樹脂の使用量を減らすことができ、従
来の成形体に比べて安価な成形体を提供できるようにな
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記方法で
は、従来の成形体に比べ低コスト化できるものの、上述
したように、長繊維補強材の繊維束に発泡硬化性樹脂液
および固形充填剤を別々に振りかけたのち、揉み板で揉
み、発泡硬化性樹脂液中に固形充填剤を分散させなが
ら、発泡硬化性樹脂液を繊維束の長繊維補強材と長繊維
補強材との間に含浸させるようにしているため、固形充
填剤の添加量を多くすると、固形充填剤がうまく分散せ
ず、均一含浸性に欠けて製品不良を招く恐れがある。し
たがって、固形充填剤の添加量を全体の１〜２％程度ま
でに止めなければならなかった。

【０００６】一方、発泡硬化性樹脂液に予め固形充填剤
を混合分散させた状態で繊維束に発泡硬化性樹脂液を振
りかける方法も考えられるが、この方法においても、固
形充填剤の添加により発泡硬化性樹脂液の粘度が上昇
し、発泡硬化性樹脂液の含浸性が著しく低下するため、
製造スピードの低下や製造設備ラインの長大化による製
造コストの問題や、樹脂のポットライフが短い場合、製
造そのものが困難となる恐れがある。また、発泡硬化性
樹脂液と固形充填剤との混合工程で大がかりな設備を必
要とするとともに、均一混合の精度にも限界がある。

【０００７】したがって、この方法の場合も固形充填剤
の添加量に制限がある。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑みて、生産
性よく十分な量の固形充填剤を成形体中に均一に混合す
ることができる長繊維補強発泡成形体の製造方法を提供
することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる長繊維補
強発泡成形体の製造方法は、このような目的を達成する
ために、多数の長繊維補強材が一方向に引き揃えられて
形成された繊維束を前記一方向に連続的に進行させると
ともに、発泡硬化性樹脂液と、固形充填剤とを前記繊維
束の進行途中で供給する工程と、繊維束をさらに成形用
通路に進行させてこの通路内で前記発泡硬化性樹脂液を
発泡硬化させつつ成形用通路の断面形状に成形する工程
とを備える長繊維補強発泡成形体の製造方法において、
繊維束に固形充填剤を供給する以前に、固形充填剤およ
び長繊維補強材のうち少なくともいずれか一方を、他方
に電気的吸着可能な電荷に帯電させるとともに、固形充
填剤を供給した後、発泡硬化性樹脂液を供給するように
した。

【００１０】上記構成において、発泡硬化性樹脂液に固
形充填剤の一部をあらかじめ混合しておくようよしても
構わない。発泡硬化性樹脂液とは、比較的短時間で泡化
し硬化する液状の樹脂を意味し、例えば、ポリウレタン
樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂等が好適に用
いられる。

【００１１】固形充填剤とは、短繊維状ないし粉末状の
充填剤を意味し、例えば、ガラス繊維、アスベスト繊
維、鉱物繊維等の無機質短繊維状物、木綿、麻等の天然
繊維、レーヨン等の再生繊維、ポリアミド，ポリエステ
ル，ポリオレフィンなどの合成繊維等の有機質短繊維状
物、炭酸カルシウム，タルク，クレー，珪砂，シラスバ
ルーン，軽石などの無機質粉粒体、および木粉，竹粉，
澱粉，米ぬかなどの有機質粉状物、あるいはこれらの混
合物、あるいは、長繊維補強発泡成形体の切削屑などか
挙げられる。

【００１２】なみ、発泡硬化性樹脂液としてポリウレタ
ン樹脂を用いる場合、液状原料としてのポリオール類化
合物とこのポリオール類化合物と反応するイソシアネー
ト類化合物とが混合されて発泡硬化性樹脂液を得ること
ができる。

【００１３】まこ、各液状原料には、例えば、必要に応
じて触媒、着色剤、紫外線吸収剤等の添加剤を添加混合
しておいても構わないし、これらの添加剤を２つの液状
原料を混合する際、同時に添加するようにしても構わな
い。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
図面を参照しつつ詳しく説明する。図１は本発明にかか
る長繊維補強発泡成形体の製造方法を実施するのに用い
る製造装置の１例を概略的にあらわしている。

【００１５】図１に示すように、この製造装置Ａは、ガ
ラス繊維置場１、ガラス繊維規制バー２、静電気発生装
置３、固形充填剤振りかけ装置４、発泡硬化性樹脂液供
給装置５、含浸装置６および成形用通路（図示せず）を
備えている。ガラス繊維規制バー２は、ガラス繊維置場
１から引き出された多数の繊維他派８，８，・・・，８
を引き揃えるようになっている。

【００１６】静電気発生装置３は、揉み板３１，３１と
静電気発生板３２とからなり、ガラス繊維規制バー２で
引き揃えられた各繊維束８を揉み板３１，３１と静電気
発生板３２との間で揉みながら静電気を発生させて繊維
束を構成する各ガラス繊維を固形充填剤を電気的吸着可
能な電荷に帯電させるようになっている。

【００１７】固形充填剤振りかけ装置４は、壁面が通気
性を備え、固形充填剤が透過しない材質で形成され、繊
維束８が通過する固形充填剤振りかけ通路（以下、「振
りかけ通路」とのみ記す）４１と、ダクト４２，４２，
４２と、このダクト４２，４２，４２を介して振りかけ
通路４１内に固形充填剤を空気とともに送り込む固形充
填剤の供給装置４３とを備えている。そして、固形充填
剤振りかけ装置４は、供給装置４３から連続的に固形充
填剤が混合された空気を振りかけ通路４１内に送って振
りかけ通路４１内に固形充填剤を充満させて振りかけ通
路４１内を通る繊維束８を構成するガラス繊維に固形充
填剤を吸着させるようになっている。すなわち、振りか
け通路４１内に固形充填剤が充満しているとともに、ガ
ラス繊維が炭田しているため、固形充填剤がガラス繊維
表面に巧く吸着するようになっている。

【００１８】発泡硬化性樹脂液供給装置５は、化合物
（Ａ）としてのイソシアネート類化合物を含む液状原料
タンク５１と、化合物（Ｂ）としてのポリオール類化合
物を含む液状原料タンク５２と、両タンク５１，５２か
ら供給された液状原料を混合して発泡硬化性樹脂液９と
して振りかけ通路４１から出てきた繊維束８，８，・・
・８上に供給する混合供給機５３とを備えている。

【００１９】含浸装置６は、揉み板６１，６１と、含浸
板６２とを備え、発泡硬化性樹脂液９が供給された繊維
束８，８，・・・８を揉み板６１，６１と、含浸板６２
との間で揉み、繊維束８を構成するガラス繊維とガラス
繊維との間に均一に発泡硬化性樹脂液９を含浸させるよ
うになっている。

【００２０】成形用通路は、含浸装置６の後方に設けら
れ、発泡硬化性樹脂液０が含浸された繊維束８，８，・
・・８を成形用通路中で発泡硬化させて成形用通路の断
面形状をした長繊維補強発泡成形体を連続的に得るよう
になっている。すなわち、この製造装置Ａを用いた長繊
維補強発泡成形体の製造方法によれば、ガラス繊維をま
ず帯電させたのちに、固形充填剤を振りかけるようにし
ているため、固形充填剤がガラス繊維表面にうまく吸着
して保持される。

【００２１】そして、この表面に固形充填剤が吸着した
ガラス繊維束に発泡硬化性樹脂液９を含浸させるように
なっている。したがって、固形充填剤の添加量が多くて
も、固形充填剤が均一に分散された状態で発泡硬化性樹
脂液９を均一に含浸させることができる。すなわち、長
繊維補強発泡成形体を低コストでかつ品質よく製造でき
るようになる。

【００２２】図２は本発明の長繊維補強発泡成形体の製
造方法を実施するのに用いる製造装置の他例を概略的に
あらわしている。

【００２３】図２に示すように、この製造装置Ｂは、ガ
ラス繊維置場１、ガラス繊維規制バー２、固形充填剤振
りかけ装置４´、発泡硬化性樹脂液供給装置５、含浸装
置６および成形用通路（図示せず）を備え、固形充填剤
振りかけ装置４´が、ホッパー４５からシリンダー４６
に供給された固形充填剤をシリンダー４６に設けられた
樹脂製のスクリュー４７によって静電気を発生させ、固
形充填剤７をガラス繊維に電気的吸着可能な電荷に帯電
させつつシリンダー４６の出口まで移送し、ガラス繊維
束８上に振りかけるようになっている以外は、各部の動
作は、上記製造装置Ａと同様になっている。

【００２４】すなわち、この製造装置Ｂを用いた製造方
法によれば、固形充填剤振りかけ装置４´のスクリュー
４７によって静電気が発生し、固形充填剤７がシリンダ
ー４６内で帯電し、ガラス繊維束８上に振りかけられる
と、帯電した電荷によってガラス繊維表面にうまく電気
的に吸着する。したがって、固形充填剤の添加量が多く
ても、固形充填剤が均一に分散された状態で発泡硬化性
樹脂液９を均一に含浸させることができる。すなわち、
長繊維補強発泡成形体を低コストでかつ品質よく製造で
きるようになる。

【００２５】本発明にかかる長繊維補強発泡成形体の製
造方法は、上記の実施の形態に限定されない。たとえ
ば、上記の実施の形態では、発泡硬化性樹脂液９をいず
れも繊維束８の上方から振りかけるようにしていたが、
発泡硬化性樹脂液が満たされた槽内に繊維束８を連続的
に浸漬させるようにしても構わない。また、このように
発泡硬化性樹脂液に浸漬させる方法を用いる場合、含浸
装置は無くても構わない。

【００２６】

【実施例】以下に、本発明の実施例をより詳しく説明す
る。 （実施例１）図１に示す製造装置Ａ、および、以下に示
す、長繊維補強材、液状原料１、液状原料２、固形充填
剤を表１に示す割合で用いて硬質発泡ウレタン成形体を
製造した。

【００２７】〔長繊維補強材〕ガラスロービング（繊維
径１３μｍ、ロービング番手約３１００ＴＥＸ） 〔液状原料１〕ポリオール（粘度３５００cps/25℃、比
重約１．１）に水を２％、触媒としての錫系有機物を
０．１５％、シリコーンオイルを１％含むもの

【００２８】〔液状原料２〕４，４´−ジフェニルメタ
ンジイソシアネート（ＭＤＩ、粘度１８０cps/25℃、比
重約１．２３） 〔固形充填剤〕積水化学工業株式会社製合成木材（商品
名ＦＦＵ）の切粉（粒径３０〜２００μｍ、真比重約
１．５）

【００２９】（実施例２）図２に示す製造装置Ｂおよび
実施例１と同様の長繊維補強材、液状原料１、液状原料
２、固形充填剤を表１に示す割合で用いて硬質発泡ウレ
タン成形体を製造した。

【００３０】（比較例１）実施例１と同様の長繊維補強
材、液状原料１、液状原料２、固形充填剤を表１に示す
割合で用いるとともに、予め固形充填剤を液状原料２に
混合しておき、補強材および固形充填剤のいずれにも静
電気を発生させず、固形充填剤が混合された発泡硬化性
樹脂液を長繊維補強材に振りかける従来の方法で硬質発
泡ウレタン成形体を製造した。

【００３１】（比較例２）実施例１と同様の長繊維補強
材、液状原料１、液状原料２、固形充填剤を表１に示す
割合で用いた以外は、比較例１と同様にして硬質発泡ウ
レタン成形体を製造した。

【００３２】上記実施例１，２および比較例１，２の硬
質発泡ウレタン成形体の製造工程における発泡硬化性樹
脂液の含浸性および固形充填剤の分散性を目視によって
調べ、その結果を表１に併せて示した。なお、表１中含
浸性の評価については、○が含浸性良好、△がやや含浸
性が悪い、×が含浸性が悪いをあらわし、分散性につい
ては、○がほぼ均一に分散、△が部分的に偏りあり、×
が著しい偏りがありをあらわしている。

【００３３】

【表１】

【００３４】表１から本発明の製造方法によれば、固形
充填剤の添加量を多くしても、発泡硬化性樹脂液が均一
に含浸できることがよく分かる。

【００３５】

【発明の効果】本発明にかかる長繊維補強発泡成形体の
製造方法は、以上のように構成されているので、生産性
よく十分な量の固形充填剤を成形体中に均一に混合する
ことができる。したがって、長繊維補強発泡成形体をよ
り安価に品質よく生産できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる長繊維補強発泡成形体の製造方
法の実施に使用される装置の１例をあらわす概略図であ
る。

【図２】本発明にかかる長繊維補強発泡成形体の製造方
法の実施に使用される装置の他例をあらわす概略図であ
る。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ 製造装置 ３ 静電気発生装置 ４，４´ 固形充填剤振りかけ装置 ５ 発泡硬化性樹脂液供給装置 ６ 含浸装置 ７ 固形充填剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｋ 105:16

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数の長繊維補強材が一方向に引き揃えら
   れて形成された繊維束を前記一方向に連続的に進行させ
   るとともに、発泡硬化性樹脂液と、固形充填剤とを前記
   繊維束の進行途中で供給する工程と、繊維束をさらに成
   形用通路に進行させてこの通路内で前記発泡硬化性樹脂
   液を発泡硬化させつつ成形用通路の断面形状に成形する
   工程とを備える長繊維補強発泡成形体の製造方法におい
   て、繊維束に固形充填剤を供給する以前に、固形充填剤
   および長繊維補強材のうち少なくともいずれか一方を、
   他方に電気的吸着可能な電荷に帯電させるとともに、固
   形充填剤を供給した後、発泡硬化性樹脂液を供給するこ
   とを特徴とする長繊維補強発泡成形体の製造方法。
2. 【請求項２】発泡硬化性樹脂液に固形充填剤の一部をあ
   らかじめ混合する請求項１に記載の長繊維補強発泡成形
   体の製造方法。