JPH10166465A - Production of fiber reinforced resin foam - Google Patents

Production of fiber reinforced resin foam

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Publication number
JPH10166465A
JPH10166465A JP8331242A JP33124296A JPH10166465A JP H10166465 A JPH10166465 A JP H10166465A JP 8331242 A JP8331242 A JP 8331242A JP 33124296 A JP33124296 A JP 33124296A JP H10166465 A JPH10166465 A JP H10166465A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fiber
resin
thermoplastic resin
hollow body
sheet
Prior art date
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Pending
Application number
JP8331242A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Fujimoto
浩司 藤本
Hiroshi Sugawara
宏 菅原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10166465A publication Critical patent/JPH10166465A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently and easily produce long fiber reinforced resin foam by a relatively simple process even if the cross-sectional shape thereof is complicated. SOLUTION: A foamable and crosslinkable resin compsn. 4 is held to a plurality of fiber bundles 3 consisting of a large number of continuous monofilaments and a fiber reinforced thermoplastic resin sheet 5 is continuously supplied to the peripheries of the fiber bundles while shaped into a hollow member to enclose the resin compsn. 4 and the fiber bundles and the resin compsn. 4 is foamed within the hollow member 5' to shape the hollow member 5' into a desired cross-sectional shape along a prescribing member 26 by the foaming pressure of the resin compsn. and the foamed resin compsn. 4 is crosslinked on the way of shaping or after shaping.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、合成樹脂発泡体か
らなる芯材層の表面を、繊維強化熱可塑性樹脂からなる
表皮層で覆った構造を持つ繊維強化樹脂発泡体の製造方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a fiber-reinforced resin foam having a structure in which the surface of a core layer made of a synthetic resin foam is covered with a skin layer made of a fiber-reinforced thermoplastic resin.

【0002】[0002]

【従来の技術】軽量で高い比強度並びに比剛性を持ち、
建材等として用いるのに敵した樹脂成形品として、従
来、合成樹脂発泡体からなる芯材層と、繊維強化合成樹
脂からなる表皮層を備えた繊維強化樹脂発泡体が知られ
ている。
2. Description of the Related Art Light weight, high specific strength and specific rigidity,
As a resin molded article suitable for use as a building material or the like, conventionally, a fiber reinforced resin foam having a core layer made of a synthetic resin foam and a skin layer made of a fiber reinforced synthetic resin is known.

【0003】このような繊維強化樹脂発泡体の製造方法
として、従来、ポリプロピレンプリプレグをプレス成形
して得た中空成形体の内部に、フェノール樹脂発泡体を
密充填する方法が知られている(特開平7−9597
号)。
[0003] As a method for producing such a fiber-reinforced resin foam, a method of tightly filling a phenolic resin foam into a hollow molded article obtained by press-molding a polypropylene prepreg has been conventionally known. Kaihei 7-9597
issue).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来の製造方法によれば、ポリプロピレンプリプレグをあ
らかじめ所望の異形断面形状にプレス成形する必要があ
って、製造工程が煩雑になるばかりでなく、プレス成形
では複雑な断面形状を成形することが困難であることか
ら、複雑な断面形状の繊維強化樹脂発泡体を得ることが
できないという問題がある。また、プレス成形により表
皮層を成形するため、長尺の成形体を得ることは実質的
に不可能であるという欠点がある。
However, according to the above-mentioned conventional manufacturing method, it is necessary to press-mold the polypropylene prepreg into a desired irregular cross-sectional shape in advance. Since it is difficult to form a complicated cross-sectional shape by molding, there is a problem that a fiber-reinforced resin foam having a complicated cross-sectional shape cannot be obtained. Further, since the skin layer is formed by press molding, there is a disadvantage that it is substantially impossible to obtain a long molded body.

【0005】本発明の目的は、複雑な断面形状の繊維強
化樹脂発泡体であっても、比較的簡単な工程のもとに効
率的に、かつ、容易に長尺の繊維強化樹脂発泡体を製造
することのできる方法を提供することにある。
It is an object of the present invention to efficiently and easily produce a long fiber-reinforced resin foam even in a fiber-reinforced resin foam having a complicated cross-sectional shape by a relatively simple process. It is to provide a method that can be manufactured.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の繊維強化樹脂発泡体の製造方法では、多数
の連続モノフィラメントよりなる複数の繊維束に発泡性
かつ架橋性樹脂組成物を保持させ、その周囲に1枚また
は複数枚の繊維強化熱可塑性樹脂シートを連続的に中空
状体に賦形しながら供給して上記組成物を保持した繊維
束を包み込み、その中空状体の内部で上記発泡性かつ架
橋性樹脂組成物を発泡させ、その発泡圧により中空状体
を規制部材に沿わせて所望断面形状に賦形し、その賦形
途上もしくは賦形後に発泡した上記発泡性かつ架橋性樹
脂組成物を架橋する、という方法を採用している。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, in the method for producing a fiber-reinforced resin foam of the present invention, a foamable and crosslinkable resin composition is applied to a plurality of fiber bundles comprising a large number of continuous monofilaments. And surrounding the fiber bundle holding the composition by supplying one or more fiber-reinforced thermoplastic resin sheets continuously while shaping it into a hollow body, and wrapping the inside of the hollow body. The foamable and crosslinkable resin composition is foamed, and the foaming pressure is used to shape the hollow body into a desired cross-sectional shape along the regulating member, and the foamable and foamed foam is formed during or after the shaping. A method of crosslinking a crosslinkable resin composition is employed.

【0007】このような本発明方法によると、繊維強化
熱可塑性樹脂シートを例えば円筒形状などの単純な中空
状体に連続的に賦形しながら、その内部に、多数の連続
モノフィラメントよりなる複数の繊維束に保持された発
泡性かつ架橋性樹脂組成物を包み込んだ状態でこの発泡
性かつ架橋性樹脂組成物を発泡させ、その発泡圧により
中空状体を規制部材に沿わせて賦形するため、結局、表
皮層となる繊維強化樹脂層と、芯材層となる発泡樹脂と
が一連の工程によって所望の異形断面形状に賦形され
る。従って、従来の製造方法のように表皮層のみをプレ
ス成形により予備成形する必要がなくなり、複雑な断面
形状へ賦形が簡単で、長尺の成形品を容易に製造するこ
とができる。
According to the method of the present invention, while continuously forming a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet into a simple hollow body such as a cylindrical shape, a plurality of continuous monofilaments are formed inside the sheet. To expand the foamable and crosslinkable resin composition while wrapping the foamable and crosslinkable resin composition held in the fiber bundle, and to form the hollow body along the regulating member by the foaming pressure. Eventually, the fiber-reinforced resin layer serving as the skin layer and the foamed resin serving as the core material layer are formed into a desired irregular cross-sectional shape by a series of steps. Therefore, it is not necessary to preform only the skin layer by press molding as in the conventional production method, and it is easy to shape a complicated cross-sectional shape, and a long molded product can be easily produced.

【0008】ここで、本発明においては、繊維強化熱可
塑性樹脂シートの材質や製法、発泡性かつ架橋性樹脂組
成物の組成や架橋方法等については、以下に示す通りの
ものを採用することができる。
Here, in the present invention, the materials and production methods of the fiber reinforced thermoplastic resin sheet, the composition of the foamable and crosslinkable resin composition, the crosslinking method, and the like may be adopted as shown below. it can.

【0009】(1)繊維強化熱可塑性樹脂シートについ
て (1−1)繊維強化熱可塑性樹脂シートの熱可塑性樹脂 本発明で用いる繊維強化熱可塑性樹脂シートの熱可塑性
樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩
化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカー
ボネート、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレンサル
ファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエーテルス
ルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリメチルメタ
クリレート等が挙げられる。
(1) Fiber-reinforced thermoplastic resin sheet (1-1) Thermoplastic resin of fiber-reinforced thermoplastic resin sheet The thermoplastic resin of the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet used in the present invention includes polyethylene, polypropylene, and poly- ylene. Examples include vinyl chloride, polystyrene, polyamide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polycarbonate, polyvinylidene fluoride, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, polyether sulfone, polyether ether ketone, and polymethyl methacrylate.

【0010】また、上記熱可塑性樹脂を主成分とする共
重合体やグラフト樹脂やブレンド樹脂、例えば塩素化ポ
リ塩化ビニル、エチレン−塩化ビニル共重合体、酢酸ビ
ニル−エチレン共重合体、酢酸ビニル−塩化ビニル共重
合体、ウレタン−塩化ビニル共重合体、アクリロニトリ
ル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル
−スチレン共重合体、シラン変性ポリエチレン、アクリ
ル酸変性ポリプロピレン、マレイン酸変性ポリエチレン
なども使用可能である。また、熱可塑性エラストマーや
架橋熱可塑性樹脂も使用可能である。
Further, copolymers, graft resins and blend resins containing the above-mentioned thermoplastic resin as a main component, for example, chlorinated polyvinyl chloride, ethylene-vinyl chloride copolymer, vinyl acetate-ethylene copolymer, vinyl acetate Vinyl chloride copolymer, urethane-vinyl chloride copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, acrylonitrile-styrene copolymer, silane-modified polyethylene, acrylic acid-modified polypropylene, maleic acid-modified polyethylene, and the like can also be used. Further, a thermoplastic elastomer or a crosslinked thermoplastic resin can be used.

【0011】以上の各樹脂のうち、成形温度を考慮する
と、120〜250°Cといった比較的低温で成形可能
である、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリスチレン、塩素化ポリ塩化ビニル、エチレン−
塩化ビニル共重合体、酢酸ビニル−エチレン共重合体、
酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体、ウレタン−塩化ビニ
ル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン
共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体が好ま
しい。
[0011] Of the above resins, considering the molding temperature, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, chlorinated polyvinyl chloride, and ethylene-polypropylene can be molded at a relatively low temperature of 120 to 250 ° C.
Vinyl chloride copolymer, vinyl acetate-ethylene copolymer,
Preferred are vinyl acetate-vinyl chloride copolymer, urethane-vinyl chloride copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, and acrylonitrile-styrene copolymer.

【0012】本発明における繊維強化熱可塑性樹脂シー
トに使用する熱可塑性樹脂は、単独で使用されても併用
されてもよい。また、物性を損なわない範囲で、ジブチ
ル錫マレートポリマー、ジブチル錫ビス(モノアルキル
マレート)などの有機錫マレート系、ジブチル錫ラウレ
ート、モノブチル脂肪酸塩などの有機錫ラウレート系、
ジオクチル錫サルファイド、ジブチル錫3メルカプトプ
ロピオネートなどの有機錫メルカプト系、三塩基性硫酸
鉛、塩基性亜硫酸鉛などの鉛塩、ステアリン酸カルシウ
ム、ステアリン酸鉛などの金属石鹸といった熱安定剤、
脂肪酸エステルワックス、低分子量ポリエチレンワック
ス、金属石鹸、多価アルコール、脂肪族アルコール、脂
肪酸アミドなどの滑剤、アクリル系樹脂、オレフィン系
樹脂などの加工助剤、ジブチルフタレート、ジオクチル
フタレートなどの可塑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、
改質剤、着色剤のような添加剤、および、タルク、マイ
カ、炭酸カルシウム、木粉、合成樹脂粉砕粉、繊維強化
合成樹脂粉砕粉など充填材が配合されてもよい。
The thermoplastic resin used in the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet of the present invention may be used alone or in combination. In addition, organic tin malate polymers such as dibutyltin malate polymer, dibutyltin bis (monoalkylmalate), dibutyltin laurate, and organic tin laurate such as monobutyl fatty acid salt, as long as the physical properties are not impaired,
Heat stabilizers such as dioctyltin sulfide, organic tin mercapto such as dibutyltin 3 mercaptopropionate, lead salts such as tribasic lead sulfate and basic lead sulfite, calcium stearate, and metal soap such as lead stearate;
Lubricants such as fatty acid ester wax, low molecular weight polyethylene wax, metal soap, polyhydric alcohol, aliphatic alcohol and fatty acid amide; processing aids such as acrylic resin and olefin resin; plasticizers such as dibutyl phthalate and dioctyl phthalate; Inhibitors, UV absorbers,
Additives such as modifiers and colorants, and fillers such as talc, mica, calcium carbonate, wood powder, synthetic resin ground powder, and fiber-reinforced synthetic resin ground powder may be blended.

【0013】(1−2)繊維強化熱可塑性樹脂シートの
繊維 本発明で用いる繊維強化熱可塑性樹脂シートの繊維とし
ては、本発明の製造工程において加えられる熱により溶
融軟化および炭化しないものが使用可能であり、具体的
には、ガラス繊維、炭素繊維、シリコン・チタン・炭素
繊維、ボロン繊維、微細な金属繊維、あるいはアラミド
繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維などの有機繊
維、絹、綿、麻など天然繊維を挙げることができるが、
強度、コストを考慮すると、ガラス繊維、炭素繊維が好
ましい。フィラメントの直径は1〜50μm、特に3〜
23μmとすることが好ましい。フィラメントの直径が
1μmより小さい場合、繊維による補強効果は小さい。
また、50μmより大きい場合は、熱可塑性樹脂と繊維
の接触面積が、同種同重量の小径の繊維と比較して小さ
くなるため、繊維による補強効果は小さくなる。
(1-2) Fibers of Fiber-Reinforced Thermoplastic Resin Sheet As the fibers of the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet used in the present invention, those which do not melt soften and carbonize due to the heat applied in the production process of the present invention can be used. Specifically, glass fibers, carbon fibers, silicon / titanium / carbon fibers, boron fibers, fine metal fibers, or organic fibers such as aramid fibers, polyester fibers, polyamide fibers, natural fibers such as silk, cotton, hemp, etc. Fibers can be mentioned,
Considering strength and cost, glass fibers and carbon fibers are preferred. The diameter of the filament is 1 to 50 μm, especially 3 to
It is preferably 23 μm. When the diameter of the filament is smaller than 1 μm, the reinforcing effect by the fiber is small.
On the other hand, if it is larger than 50 μm, the contact area between the thermoplastic resin and the fiber is smaller than that of a small-diameter fiber of the same type and the same weight, so that the reinforcing effect by the fiber is small.

【0014】また、本発明で用いる繊維強化熱可塑性樹
脂シート中の繊維の含有率は、5〜80重量%の範囲と
され、10〜50重量%とすることが特に好ましい。繊
維含有率が5%未満であると補強効果は小さく、80重
量%を越えると繊維間を結着する樹脂が少ないため繊維
強化熱可塑性樹脂シートは却って弱いものとなる。
The content of fibers in the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet used in the present invention is in the range of 5 to 80% by weight, and particularly preferably 10 to 50% by weight. If the fiber content is less than 5%, the reinforcing effect is small, and if it exceeds 80% by weight, the resin binding between the fibers is small, so that the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet is rather weak.

【0015】繊維強化熱可塑性樹脂シート中の繊維の長
さは、3mm以上が好ましく、連続繊維であることがよ
り好ましい。強化繊維が長いほど、最終的に得られる繊
維強化樹脂発泡体の強度は強くなり、繊維長が3mm未
満となると補強効果は小さくなる。また、繊維強化熱可
塑性樹脂シートを展延させながら賦形するには、強化繊
維が製品長手方向に配向していることが好ましい。すな
わち、連続繊維が製品長手方向に配向していることが最
も好ましい。
The length of the fibers in the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet is preferably at least 3 mm, and more preferably continuous fibers. The longer the reinforcing fiber, the stronger the strength of the finally obtained fiber reinforced resin foam, and the smaller the fiber length is less than 3 mm, the smaller the reinforcing effect. In addition, in order to shape the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet while extending it, the reinforcing fibers are preferably oriented in the longitudinal direction of the product. That is, it is most preferable that the continuous fibers are oriented in the product longitudinal direction.

【0016】(1−3)繊維強化熱可塑性樹脂シートの
厚み 本発明で用いる繊維強化熱可塑性樹脂シートの厚みは、
0.1〜10mmとすることが好ましく、0.3〜2m
mとすることがより好ましい。シート厚が0.1mmよ
りも薄くなると、得られる繊維強化樹脂発泡体の強度は
弱いものとなり、また、10mmよりも厚いと芯材層に
よる軽量化の効果がなくなる。
(1-3) Thickness of fiber-reinforced thermoplastic resin sheet The thickness of the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet used in the present invention is as follows:
0.1 to 10 mm, preferably 0.3 to 2 m
m is more preferable. When the sheet thickness is less than 0.1 mm, the strength of the obtained fiber-reinforced resin foam becomes weak, and when the sheet thickness is more than 10 mm, the effect of weight reduction by the core material layer is lost.

【0017】また、製造工程においても、繊維強化熱可
塑性樹脂シートの厚みが0.1mmより薄いと繊維強化
熱可塑性樹脂シートの強度が弱くなって製造時に必要と
される抗張力が得られず、10mmよりも厚い場合には
中空状体への賦形が困難となる。
Also, in the manufacturing process, if the thickness of the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet is less than 0.1 mm, the strength of the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet becomes weak, and the tensile strength required at the time of manufacturing cannot be obtained. If it is thicker, shaping into a hollow body becomes difficult.

【0018】(1−4)繊維強化熱可塑性樹脂シートの
製造方法 本発明において使用される繊維強化熱可塑性樹脂シート
の製造方法は特に限定されないが、その一例として以下
の方法を採用することができる。
(1-4) Method for Producing Fiber-Reinforced Thermoplastic Resin Sheet The method for producing the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet used in the present invention is not particularly limited, but the following method can be employed as an example. .

【0019】連続強化繊維束をフィラメントに解し、一
方向に引き揃えた後、熱可塑性樹脂よりなるフィルムを
重ねて加熱ピンチロール間を通過させ、溶融した熱可塑
性樹脂を強化繊維のフィラメント間に含浸させ、冷却ロ
ールを通過させる等によって冷却して所望厚さの繊維強
化熱可塑性樹脂シートを得る。
After breaking the continuous reinforcing fiber bundle into filaments and aligning them in one direction, a film made of a thermoplastic resin is overlaid and passed between heated pinch rolls, and the molten thermoplastic resin is placed between the filaments of the reinforcing fibers. It is impregnated and cooled by passing through a cooling roll or the like to obtain a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet having a desired thickness.

【0020】他の方法としては、一方向に引き揃えた連
続強化繊維束を、粉体状熱可塑性樹脂が流動している槽
内に引き込み、強化繊維をフィラメント状に解しなが
ら、粉体状熱可塑性樹脂を付着させた後、加熱ピンチロ
ール間を通過させ、熱可塑性樹脂を溶融させてフィラメ
ント間に浸入させ、冷却ロール等で冷却して繊維強化熱
可塑性樹脂シートを得る方法を挙げることができる。
As another method, a continuous reinforcing fiber bundle which is aligned in one direction is drawn into a tank in which a powdery thermoplastic resin is flowing, and while the reinforcing fibers are broken into filaments, After attaching the thermoplastic resin, a method of passing a heated pinch roll, melting the thermoplastic resin, infiltrating between filaments, cooling with a cooling roll or the like, and obtaining a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet may be mentioned. it can.

【0021】また、繊維がランダムな状態で配されてい
る繊維強化熱可塑性樹脂シートを得ようとするときに
は、上記のようにして得た粉体熱可塑性樹脂が付着した
強化繊維を、ロータリーカッターで細断して無端ベルト
上へ落下させて集積し、その上から別の無端ベルトを押
しつけ、上下の無端ベルトによって挟みつつ加圧して加
熱炉内を通過させ、細断された強化繊維のフィラメント
間に溶融した熱可塑性樹脂を浸入させ、その後、冷却ガ
イドロールを通過させて、所望厚さの繊維強化熱可塑性
樹脂シートを得る、という方法を採用することができ
る。
In order to obtain a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet in which fibers are arranged in a random state, the reinforcing fibers to which the powdery thermoplastic resin obtained as described above is adhered are rotated with a rotary cutter. Shredded and dropped on the endless belt, accumulated, pressed another endless belt from above, pressurized while sandwiching between upper and lower endless belts, passed through the heating furnace, and cut between the filaments of the shredded reinforcing fibers. , A molten thermoplastic resin is infiltrated into the resin and then passed through a cooling guide roll to obtain a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet having a desired thickness.

【0022】なお、本発明で用いる繊維強化熱可塑性樹
脂シートは、単層であっても、複数層にわたって積層さ
れたものであってもよい。 (2)発泡性かつ架橋性樹脂組成物について 本発明において用いられる発泡性かつ架橋性樹脂組成物
は、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂のいずれでもよ
く、それぞれについて以下に述べる。
The fiber reinforced thermoplastic resin sheet used in the present invention may be a single layer or a laminate of a plurality of layers. (2) Foamable and crosslinkable resin composition The foamable and crosslinkable resin composition used in the present invention may be either a thermosetting resin or a thermoplastic resin, each of which will be described below.

【0023】(2−1)発泡性かつ架橋性樹脂組成物と
して熱硬化性樹脂を用いる場合 架橋性樹脂としては、発泡後、もしくは発泡しつつ、架
橋するように配合したものが使用可能である。すなわ
ち、 A.発泡温度以上の温度で架橋(硬化もしくは加硫)す
るように配合したもの B.加熱以外の手段により架橋(硬化もしくは加硫)す
るように配合したものが使用可能である。
(2-1) When a Thermosetting Resin is Used as the Foamable and Crosslinkable Resin Composition As the crosslinkable resin, one that is blended so as to be crosslinked after or during foaming can be used. . That is, A. Compounded so as to be crosslinked (cured or vulcanized) at a temperature higher than the foaming temperature. Those compounded so as to be crosslinked (cured or vulcanized) by means other than heating can be used.

【0024】(2−1−1)発泡性かつ架橋性樹脂組成
物の熱硬化性樹脂 発泡性かつ架橋性樹脂組成物に用いる熱硬化性樹脂に
は、加熱により架橋構造を形成する樹脂に、発泡性を発
現する配合物を混合したものの全てを利用することがで
きる。この場合の熱硬化性樹脂の具体例としては、エポ
キシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、
ビニルエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ユリア樹脂、
ポリアクリル樹脂、発泡性ゴム、ジアリールフタレート
樹脂、メラミン樹脂、ポリイミド樹脂等を挙げることが
できる。
(2-1-1) Thermosetting Resin of Foamable and Crosslinkable Resin Composition The thermosetting resin used for the foamable and crosslinkable resin composition includes a resin which forms a crosslinked structure by heating. All of the mixtures of the compounds exhibiting foaming properties can be used. Specific examples of the thermosetting resin in this case include an epoxy resin, a phenol resin, an unsaturated polyester resin,
Vinyl ester resin, polyurethane resin, urea resin,
Examples include polyacrylic resin, foamable rubber, diaryl phthalate resin, melamine resin, and polyimide resin.

【0025】これらのうち、樹脂が発泡に適する伸長粘
度である時間(硬化反応時間)を比較的長くすることが
できてプロセスに容易に適用可能な、フェノール樹脂、
ポリウレタン樹脂、発泡性ゴム等を使用することがより
好ましい。
Among these, phenol resins which can be applied to the process easily because the time during which the resin has an elongational viscosity suitable for foaming (curing reaction time) can be relatively long,
It is more preferable to use a polyurethane resin, a foamable rubber, or the like.

【0026】また、発泡性を付与するためには、例えば
アゾジカルボンアミドのような有機系分解型発泡剤、フ
ロン、エタノール、塩化メチレンのような物理発泡剤を
混合してもよいし、あるいは、硬化過程で生成する低分
子量物質、例えばフェノール樹脂の水蒸気、水分を含む
ポリオールを用いたポリウレタン樹脂の二酸化炭素等も
利用することができる。
In order to impart foaming properties, an organic decomposition foaming agent such as azodicarbonamide and a physical foaming agent such as Freon, ethanol and methylene chloride may be mixed, or Low molecular weight substances generated during the curing process, such as water vapor of a phenol resin and carbon dioxide of a polyurethane resin using a polyol containing water, can also be used.

【0027】更に、気泡を最適化するため、上記した樹
脂に対してポリシロキサン−ポリオキシレンブロックコ
ポリマー等の整泡剤、界面活性剤、炭酸カルシウムのよ
うな起泡剤を添加してもよい。
Further, in order to optimize bubbles, a foam stabilizer such as polysiloxane-polyoxylen block copolymer, a surfactant, and a foaming agent such as calcium carbonate may be added to the above-mentioned resin.

【0028】(2−1−2)発泡性かつ架橋性樹脂組成
物の発泡剤 発泡性かつ架橋性樹脂組成物に用いられる発泡剤として
は、熱により化学分解してガスを生成する分解型発泡剤
と、揮発性液体のガス化を利用する揮発型発泡剤が使用
できる。また、前記したように硬化反応過程で発生する
低分子量物質である水蒸気や二酸化炭素の利用も可能で
ある。
(2-1-2) Foaming Agent for Foamable and Crosslinkable Resin Composition As the foaming agent used for the foamable and crosslinkable resin composition, decomposition foaming which chemically decomposes by heat to generate gas is used. An agent and a volatile foaming agent utilizing gasification of a volatile liquid can be used. As described above, it is also possible to use water vapor and carbon dioxide, which are low molecular weight substances generated in the curing reaction process.

【0029】分解型発泡剤としては、アゾジカルボンア
ミド、アゾビスイソブチロニトリル、N,N′−ジニト
ロソペンタメチレンテトラミン、p,p′−オキシビス
ベンゼンスルホニルヒトラジド、アゾジカルボン酸バリ
ウム、トリヒドラジノトリアジン、p−トルエンスルホ
ニルヒドラジド、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム
等が挙げられる。
Examples of the decomposable foaming agent include azodicarbonamide, azobisisobutyronitrile, N, N'-dinitrosopentamethylenetetramine, p, p'-oxybisbenzenesulfonyl human azide, barium azodicarboxylate, Hydrazinotriazine, p-toluenesulfonyl hydrazide, sodium bicarbonate, ammonium carbonate and the like.

【0030】揮発型発泡剤としては、プロパン、ブタ
ン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水
素、塩化メチル、二塩化メチレンなどの塩素化脂肪族炭
化水素、1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン、2,
2−ジクロロ−1,1,1−トリフルオロエタン、1,
1,1,2−テトラフルオロエタンなどのフロンガスな
どが挙げられる。
Examples of the volatile foaming agent include aliphatic hydrocarbons such as propane, butane, pentane, hexane and heptane; chlorinated aliphatic hydrocarbons such as methyl chloride and methylene dichloride; and 1,1-dichloro-1-fluoro. Ethane, 2,
2-dichloro-1,1,1-trifluoroethane, 1,
Freon gas such as 1,1,2-tetrafluoroethane is exemplified.

【0031】ここで、樹脂に対する発泡剤の配合量につ
いては、発泡剤や反応種類によって発生するガス量が異
なるので適宜調整しなければならないが、架橋性樹脂1
00重量部に対して、0.5〜15重量部の範囲で配合
するのが好ましい。発泡剤の配合量が少なすぎると、発
泡した成形体が得られず、また、発泡剤の配合量が多す
ぎると、セルが破泡して緻密なセルが得られない。例え
ばアゾジカルボンアミドを用いて発泡倍率10倍の樹脂
発泡体を製造する場合、樹脂100重量部に対して5〜
7.5重量部の配合とするのが適当である。
Here, the amount of the foaming agent to be added to the resin must be appropriately adjusted because the amount of gas generated varies depending on the foaming agent and the type of reaction.
It is preferable to mix in an amount of 0.5 to 15 parts by weight with respect to 00 parts by weight. If the amount of the foaming agent is too small, a foamed molded product cannot be obtained, and if the amount of the foaming agent is too large, the cells break and the dense cells cannot be obtained. For example, when manufacturing a resin foam having an expansion ratio of 10 times using azodicarbonamide, 5 to 5 parts by weight of the resin is used.
It is appropriate to use 7.5 parts by weight.

【0032】(2−1−3)硬化反応過程で架橋するよ
うに配合した組成物について 具体例としては、硬化反応が完結する前に低分子量ガス
が発生する樹脂において、発泡させて賦形した後、架橋
(硬化)を完結する方法が挙げられる。
(2-1-3) Composition Combined to Crosslink in the Curing Reaction Process As a specific example, the resin was foamed and shaped into a resin that generates a low molecular weight gas before the curing reaction was completed. Thereafter, a method of completing the crosslinking (curing) may be mentioned.

【0033】この方法には、フェノール樹脂においては
縮合水、ポリウレタン樹脂においては、ポリオール中に
含まれる水分とイソシアネートとの反応による二酸化炭
素が挙げられる。
This method includes condensed water in the case of a phenol resin, and carbon dioxide resulting from the reaction of water and isocyanate contained in a polyol in the case of a polyurethane resin.

【0034】また、硬化反応を行う温度以下で、上述の
分解型発泡剤により発泡させて、更に硬化(加硫)を行
うことも可能である。発泡性かつ架橋性樹脂組成物を得
る方法としては、主材料となる架橋性樹脂に、発泡剤、
必要な場合架橋助剤、その他前述の熱安定剤、滑剤、充
填材などの副材料を、ニーダーなどの混合装置で配合す
る方法を挙げることができる。
Further, it is also possible to carry out foaming with the above-mentioned decomposable foaming agent at a temperature lower than the temperature at which the curing reaction is performed, and to further cure (vulcanize). As a method of obtaining a foamable and crosslinkable resin composition, a crosslinkable resin as a main material, a foaming agent,
If necessary, there can be mentioned a method in which auxiliary materials such as a crosslinking aid and other heat stabilizers, lubricants and fillers described above are blended by a mixing device such as a kneader.

【0035】このようにして得られた発泡性かつ架橋性
樹脂組成物は、本発明において、多数の連続モノフィラ
メントよりなる繊維束に保持させるため、ペレット状も
しくは粉体状とすることが好ましく、フィラメント中に
均一に分散させるためには粉体状とすることが特に好ま
しい。
In the present invention, the foamable and crosslinkable resin composition thus obtained is preferably in the form of pellets or powder in order to be held in a fiber bundle composed of a large number of continuous monofilaments. In order to uniformly disperse it in the powder, it is particularly preferable to make the powder.

【0036】また、ポリウレタン樹脂のように2成分系
の樹脂を用いる場合には、2成分を混合し、しかる後に
連続モノフィラメントよりなる繊維束上に振りかけ、バ
ーまたは板の間に繊維束を挟み、擦り込み等の操作によ
り繊維束中に均一に分散させる。
When a two-component resin such as a polyurethane resin is used, the two components are mixed, then sprinkled on a fiber bundle composed of continuous monofilaments, and the fiber bundle is sandwiched between bars or plates, rubbed, etc. Is dispersed uniformly in the fiber bundle.

【0037】(2−1−4)発泡性かつ架橋性樹脂組成
物の発泡倍率 本発明における発泡性かつ架橋性樹脂組成物の発泡倍率
としては、製造品に要求される強度や比重、使用する樹
脂の種類などで適宜選択されるが、1.2〜20倍の範
囲が好ましく、2〜10倍の範囲が特に好ましい。発泡
倍率が1.2倍未満であると、発泡させることによる軽
量化の効果は小さく、発泡倍率が20倍を越えると、強
度が非常に弱いものとなる。
(2-1-4) Expansion Ratio of Expandable and Crosslinkable Resin Composition The expansion ratio of the expandable and crosslinkable resin composition in the present invention is determined based on the strength and specific gravity required for a manufactured product. Although it is appropriately selected depending on the type of the resin, a range of 1.2 to 20 times is preferable, and a range of 2 to 10 times is particularly preferable. If the expansion ratio is less than 1.2 times, the effect of reducing the weight by foaming is small, and if the expansion ratio exceeds 20 times, the strength becomes very weak.

【0038】(2−2)発泡性かつ架橋性樹脂組成物と
して熱可塑性樹脂を用いる場合 架橋性樹脂としては、発泡後、もしくは発泡しつつ架橋
するように配合したものが使用可能である。すなわち、 A.発泡温度以上の温度で架橋するように配合したもの B.加熱以外の手段により架橋するように配合したもの
が使用可能である。
(2-2) When a Thermoplastic Resin is Used as the Foamable and Crosslinkable Resin Composition As the crosslinkable resin, those which are blended so as to be crosslinked after foaming or while foaming can be used. That is, A. Compounded so as to crosslink at a temperature higher than the foaming temperature. Those compounded so as to be crosslinked by means other than heating can be used.

【0039】(2−2−1)発泡性かつ架橋性樹脂組成
物の熱可塑性樹脂 本発明における発泡性かつ架橋性樹脂組成物に用いられ
る熱可塑性樹脂としては、繊維強化熱可塑性樹脂シート
に用いられる熱可塑性樹脂と同様のものが使用可能であ
るが、繊維強化熱可塑性樹脂シートに用いられる熱可塑
性樹脂と熱融着可能である熱可塑性樹脂を用いることが
好ましい。
(2-2-1) Thermoplastic resin of foamable and crosslinkable resin composition The thermoplastic resin used for the foamable and crosslinkable resin composition in the present invention is a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet. The same thermoplastic resin as that used can be used, but it is preferable to use a thermoplastic resin that can be heat-fused with the thermoplastic resin used for the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet.

【0040】具体的には、同じ種類の熱可塑性樹脂(同
じモノマーより重合された熱可塑性樹脂)どうしを用い
ることが好ましい。異なる種類の熱可塑性樹脂を使用す
る場合の組み合わせとしては、例えば、ポリエチレンと
ポリプロピレン、ポリエチレンと酢酸ビニル−エチレン
共重合体、ポリエチレンと塩素化ポリエチレン、ポリス
チレンとアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重
合体、ポリスチレンとアクリロニトリル−スチレン共重
合体、ポリ塩化ビニルと塩素化ポリ塩化ビニル、ポリ塩
化ビニルとエチレン−塩化ビニル共重合体、ポリ塩化ビ
ニルと酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体、ポリ塩化ビニ
ルとウレタン−塩化ビニル共重合体、ポリ塩化ビニルと
ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニルとアクリロ
ニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリブチレ
ンテレフタレートとポリエチレンテレフタレート、アク
リロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体とアクリ
ロニトリル−スチレン共重合体などが挙げられる。ま
た、熱可塑性樹脂と変性した同じ種類の熱可塑性樹脂の
組み合わせも使用できる。この例としては、ポリエチレ
ンとシラン変性ポリエチレン、ポリエチレンとアクリル
酸変性ポリプロピレン、ポリエチレンとマレイン酸変性
ポリエチレンなどが挙げられる。
Specifically, it is preferable to use the same type of thermoplastic resin (a thermoplastic resin polymerized from the same monomer). As a combination when using different types of thermoplastic resins, for example, polyethylene and polypropylene, polyethylene and vinyl acetate-ethylene copolymer, polyethylene and chlorinated polyethylene, polystyrene and acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, polystyrene and Acrylonitrile-styrene copolymer, polyvinyl chloride and chlorinated polyvinyl chloride, polyvinyl chloride and ethylene-vinyl chloride copolymer, polyvinyl chloride and vinyl acetate-vinyl chloride copolymer, polyvinyl chloride and urethane-vinyl chloride Copolymer, polyvinyl chloride and polymethyl methacrylate, polyvinyl chloride and acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, polybutylene terephthalate and polyethylene terephthalate, acrylonitrile-butadiene-styrene Polymer and an acrylonitrile - styrene copolymer. Further, a combination of a thermoplastic resin and the same type of modified thermoplastic resin can also be used. Examples of this include polyethylene and silane-modified polyethylene, polyethylene and acrylic acid-modified polypropylene, and polyethylene and maleic acid-modified polyethylene.

【0041】(2−2−2)発泡性かつ架橋性樹脂組成
物の発泡剤 発泡性かつ架橋性熱可塑性樹脂組成物に用いられる発泡
剤としては、熱により化学分解してガスを生成する分解
型発泡剤と、揮発性液体のガス化を利用する揮発型発泡
剤を使用できる。
(2-2-2) Foaming Agent for Foamable and Crosslinkable Resin Composition The foaming agent used for the foamable and crosslinkable thermoplastic resin composition is a decomposition agent which is chemically decomposed by heat to generate gas. A foaming agent and a volatile foaming agent utilizing gasification of a volatile liquid can be used.

【0042】分解型発泡剤としては、アゾジカルボンア
ミド、アゾビスイソブチロニトリル、N,N′−ジニト
ロソペンタメチレンテトラミン、p,p′−オキシビス
ベンゼンスルホニルヒドラジド、アゾジカルボン酸バリ
ウム、トリヒドラジノトリアジン、p−トルエンスルホ
ニルヒドラジド、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム
等が挙げられる。
Examples of the decomposable foaming agent include azodicarbonamide, azobisisobutyronitrile, N, N'-dinitrosopentamethylenetetramine, p, p'-oxybisbenzenesulfonylhydrazide, barium azodicarboxylate, and trihydra. Dinotriazine, p-toluenesulfonyl hydrazide, sodium bicarbonate, ammonium carbonate and the like.

【0043】揮発型発泡剤としては、プロパン、ブタ
ン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水
素、塩化メチル、二塩化メチレンなどの塩素化脂肪族炭
化水素、1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン、2,
2−ジクロロ−1,1,1−トリフルオロエタン、1,
1,1,2−テトラフルオロエタンなどのフロンガス等
が挙げられる。
Examples of the volatile foaming agent include aliphatic hydrocarbons such as propane, butane, pentane, hexane and heptane; chlorinated aliphatic hydrocarbons such as methyl chloride and methylene dichloride; and 1,1-dichloro-1-fluoro. Ethane, 2,
2-dichloro-1,1,1-trifluoroethane, 1,
Freon gas such as 1,1,2-tetrafluoroethane and the like can be mentioned.

【0044】これらの発泡剤の樹脂に対する配合量とし
ては、発泡剤の種類によって発生するガス量が異なるの
で適宜に調整しなければならないが、熱可塑性樹脂10
0重量部に対して0.5〜15重量部の範囲で配合する
のが好ましい。発泡剤の配合量が少なすぎると発泡した
成形体は得られず、また発泡剤の配合量が多すぎるとセ
ルが破泡して緻密なセルが得られない。例えばアゾジカ
ルボンアミドを用いて発泡倍率10倍の熱可塑性樹脂発
泡体を製造する場合、5−7.5重量部とするのが適当
である。
The amount of the foaming agent to be mixed with the resin must be appropriately adjusted since the amount of gas generated varies depending on the type of the foaming agent.
It is preferable to mix in a range of 0.5 to 15 parts by weight with respect to 0 parts by weight. If the amount of the foaming agent is too small, a foamed molded article cannot be obtained, and if the amount of the foaming agent is too large, cells break and foam cells cannot be obtained. For example, when producing a thermoplastic resin foam having a foaming ratio of 10 times using azodicarbonamide, the amount is suitably 5-7.5 parts by weight.

【0045】(2−2−3)発泡温度以上の温度で架橋
するように配合した樹脂組成物について 具体例としては、含有する発泡剤の分解温度以上の分解
温度を有する有機過酸化物を配合し、発泡させて賦形し
た後、この有機過酸化物の分解によって発生する遊離ラ
ジカルによって架橋を行う方法が挙げられる。
(2-2-3) About a resin composition blended so as to be crosslinked at a temperature higher than the foaming temperature As a specific example, an organic peroxide having a decomposition temperature higher than the decomposition temperature of the foaming agent contained is blended. Then, after foaming and shaping, a method of cross-linking by free radicals generated by the decomposition of the organic peroxide may be mentioned.

【0046】この方法には、ジクミルパーオキサイド、
ジブチルパーオキサイドや2,5−ジメチル−2,5−
ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサンなどの有機過酸化
物が使用可能である。
The method includes dicumyl peroxide,
Dibutyl peroxide and 2,5-dimethyl-2,5-
Organic peroxides such as di (t-butylperoxy) hexane can be used.

【0047】また、必要であればジビニルベンゼン、ト
リアリルシアヌレートといった多官能基を有するモノマ
ーやキノンジオキシム、ベンゾキノンジオキシムといっ
たオキシム・ニトロソ化合物などの架橋助剤を使用し、
架橋を促進させてもよい。
If necessary, a crosslinking assistant such as a monomer having a polyfunctional group such as divinylbenzene or triallyl cyanurate or an oxime / nitroso compound such as quinone dioxime or benzoquinone dioxime is used.
Crosslinking may be promoted.

【0048】この方法で使用できる、発泡剤と有機過酸
化物の組み合わせとしては、例えば発泡剤にアゾジカル
ボンアミドを用いる場合、有機過酸化物には、ジイソプ
ロピルベンゼンハイドロパーオキサイドや、メタンハイ
ドロパーオキサイドなどが好ましく、また、発泡剤に重
炭酸ナトリウムを用いる場合、有機過酸化物には、ジク
ミルパーオキサイドや、ジ−t−ブチルパーオキサイド
などが好ましい。
As a combination of a blowing agent and an organic peroxide which can be used in this method, for example, when azodicarbonamide is used as the blowing agent, diisopropylbenzene hydroperoxide or methane hydroperoxide may be used as the organic peroxide. And the like. When sodium bicarbonate is used as the foaming agent, the organic peroxide is preferably dicumyl peroxide or di-t-butyl peroxide.

【0049】このような配合を持つ発泡性かつ架橋性樹
脂組成物を得る方法としては、主材料となる熱可塑性樹
脂に、発泡剤、過酸化物、必要な場合には架橋助剤、そ
の他前述の熱安定剤、滑剤、充填材などの副材料を、ミ
キサー、タンブラーなどの攪拌装置で配合する方法を採
用することができる。
As a method of obtaining a foamable and crosslinkable resin composition having such a composition, a foaming agent, a peroxide, a crosslinking assistant if necessary, and other additives described above are added to a thermoplastic resin as a main material. A method in which the auxiliary materials such as the heat stabilizer, the lubricant and the filler are mixed with a stirring device such as a mixer or a tumbler can be adopted.

【0050】また、本発明においては、前記したように
発泡性かつ架橋性樹脂組成物は多数の連続モノフィラメ
ントよりなる複数の繊維束に保持させるため、その組成
物はペレット状もしくは粉体状とすることが好ましく、
フィラメント中に均一に分散させるためには粉体状とす
ることがより好ましい。
In the present invention, as described above, since the foamable and crosslinkable resin composition is held in a plurality of fiber bundles composed of a large number of continuous monofilaments, the composition is in the form of pellets or powder. Preferably,
In order to disperse uniformly in the filament, it is more preferable to make the powder.

【0051】(2−2−4)加熱以外の手段により架橋
するように配合した樹脂組成物について・・その1 具体例としては、発泡させて賦形した後、電子線により
架橋を行う方法が挙げられる。
(2-2-4) Regarding a resin composition blended so as to be crosslinked by means other than heating..1 As a specific example, a method of foaming and shaping, followed by crosslinking with an electron beam. No.

【0052】電子線架橋とは、賦形した繊維強化樹脂発
泡体に電子線を照射することによって架橋を行うことを
言い、電子線だけでは架橋が不充分な場合(分解性樹脂
の場合)は、前述の有機過酸化物や架橋助剤を配合して
もよい。
Electron beam crosslinking refers to cross-linking by irradiating a shaped fiber reinforced resin foam with an electron beam. When electron beam alone is insufficient for crosslinking (in the case of a degradable resin), The above-mentioned organic peroxides and crosslinking assistants may be blended.

【0053】このような発泡性かつ架橋性樹脂組成物を
得る方法としては、前記(2−2−3)の組成物と同様
に、発泡剤と、必要に応じて配合した有機過酸化物や架
橋助剤が分解しないように、主材料に対して配合し、あ
るいは更にペレットなどに加工して得られる。
As a method for obtaining such a foamable and crosslinkable resin composition, as in the case of the above-mentioned composition (2-2-3), a foaming agent, an organic peroxide compounded as necessary, It is obtained by blending with the main material or further processing into pellets or the like so that the crosslinking assistant is not decomposed.

【0054】(2−2−5)加熱以外の手段により架橋
するように配合した樹脂組成物について・・その2 加熱によらず、かつ、電子線架橋以外の架橋方法の具体
例としては、水架橋性に変性された熱可塑性樹脂を用い
た配合を発泡させて、賦形した後、煮沸して架橋を行う
方法が挙げられる。
(2-2-5) Regarding the resin composition blended so as to be crosslinked by means other than heating..2 As a specific example of the crosslinking method other than the electron beam crosslinking regardless of heating, water is used. A method of foaming a composition using a thermoplastic resin modified to be crosslinkable, shaping the mixture, and then boiling the mixture to carry out crosslinking.

【0055】水架橋性に変性された熱可塑性樹脂とは、
熱可塑性樹脂に有機過酸化物とビニルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリエトキシシランなどのシランカップリン
グ剤を加熱混練し、シラングラフトさせて得られ、水処
理によって架橋する熱可塑性樹脂である。ここで水処理
とは、加湿することや、蒸気中、湯水中に漬けるなどの
処理である。
The thermoplastic resin modified to be water-crosslinkable is
This is a thermoplastic resin obtained by heating and kneading an organic peroxide and a silane coupling agent such as vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane into a thermoplastic resin and grafting with silane, and crosslinking by water treatment. Here, the water treatment is a treatment such as humidification, immersion in steam or hot water.

【0056】このような発泡性かつ架橋性樹脂組成物を
得る方法としては、水架橋性の熱可塑性樹脂が架橋しな
いように水分管理した状態で、配合し、もしくはペレッ
トなどに加工することによって得られる。
As a method for obtaining such a foamable and crosslinkable resin composition, a water-crosslinkable thermoplastic resin is obtained by blending or processing into a pellet or the like in a state where moisture is controlled so as not to crosslink. Can be

【0057】(2−2−6)発泡性かつ架橋性の熱可塑
性樹脂組成物の発泡倍率 熱可塑性樹脂を主材料とする発泡性かつ架橋性樹脂組成
物の発泡倍率としては、製造品に要求される強度や比
重、使用する樹脂の種類などで適宜に選択されるが、
1.2〜20倍の範囲が好ましく、2〜10倍の範囲が
特に好ましい。発泡倍率が1.2倍未満であると、発泡
させることによる軽量化の効果が乏しく、発泡倍率が2
0倍を越えると強度が非常に弱いものとなる。
(2-2-6) Expansion ratio of expandable and crosslinkable thermoplastic resin composition The expansion ratio of the expandable and crosslinkable resin composition containing a thermoplastic resin as a main component is required for the product to be manufactured. It is selected as appropriate depending on the strength, specific gravity, type of resin used, etc.
A range of 1.2 to 20 times is preferable, and a range of 2 to 10 times is particularly preferable. When the expansion ratio is less than 1.2 times, the effect of reducing the weight by foaming is poor, and the expansion ratio is 2 times.
If it exceeds 0 times, the strength becomes very weak.

【0058】(3)発泡性かつ架橋性樹脂組成物を保持
する繊維束について 本発明方法においては、発泡性かつ架橋性樹脂組成物を
多数の連続モノフィラメントよりなる複数の繊維束に保
持して、繊維強化熱可塑性樹脂シートを賦形した中空状
体内に導くのであるが、この保持用の繊維束を構成する
繊維の種類としては特に限定されず、具体的には、前記
した繊維強化熱可塑性樹脂シートに用いた強化繊維と同
等のものを挙げることができる。
(3) Fiber Bundle Holding Foamable and Crosslinkable Resin Composition In the method of the present invention, the foamable and crosslinkable resin composition is held on a plurality of fiber bundles composed of a large number of continuous monofilaments. The fiber-reinforced thermoplastic resin sheet is guided into a shaped hollow body, but the type of the fiber constituting the holding fiber bundle is not particularly limited, and specifically, the fiber-reinforced thermoplastic resin described above is used. Examples thereof include those equivalent to the reinforcing fibers used for the sheet.

【0059】(4)繊維強化樹脂発泡体の製造について (4−1)繊維強化熱可塑性樹脂シートの中空状体への
賦形 本発明で言う「中空状体」とは、シートの端部どうしが
突き合わされ、または重ね合わされた状態で、例えば断
面円形や四角形の筒状に賦形されているものを言い、ま
た、この「中空状体」には、シートの端部どうしに若干
の隙間を生じている状態も含まれる。
(4) Production of Fiber Reinforced Resin Foam (4-1) Shaping of Fiber Reinforced Thermoplastic Resin Sheet into Hollow Body The “hollow body” as referred to in the present invention refers to the ends of sheets. Are abutted or superimposed, for example, what is shaped into a cylindrical shape with a circular or square cross section, and this `` hollow body '' has a slight gap between the ends of the sheet The state that has occurred is also included.

【0060】繊維強化熱可塑性樹脂シートを中空状体に
賦形する方法としては、合成樹脂製のシューやロールな
どを用いてシートを徐々に曲げていく方法を挙げること
ができる。中空状体に賦形する際には、シートの割れや
裂けを防ぐために、遠赤外線ヒータや熱風ブロアなどて
シートを加熱し、熱可塑性樹脂を軟化状態としながら賦
形を行うことが好ましい。また、シートを中空状体に賦
形する他の方法として、シートが徐々に曲げられ、中空
状体に賦形されるような形状を持つシート通路を設けた
金型を用い、その金型のシート通路内にシートを導く方
法を採用することができる。
As a method of shaping the fiber reinforced thermoplastic resin sheet into a hollow body, a method of gradually bending the sheet using a synthetic resin shoe or roll can be used. When shaping into a hollow body, it is preferable to heat the sheet with a far-infrared heater, a hot air blower, or the like to prevent the sheet from cracking or tearing, while shaping the thermoplastic resin in a softened state. Further, as another method of shaping the sheet into a hollow body, a mold provided with a sheet passage having a shape such that the sheet is gradually bent and shaped into the hollow body is used. A method of guiding the sheet into the sheet passage can be adopted.

【0061】ここで、上述した軟化状態とは、JIS−
K−7206に準じて測定されたビカット軟化温度以上
に、熱可塑性樹脂が加熱された状態を言う。一般的に
は、熱可塑性樹脂が変形を始め、機械的性質が低下する
温度まで加熱された状態を指す。
Here, the above-mentioned softened state is defined as JIS-
A state in which the thermoplastic resin is heated to a temperature equal to or higher than the Vicat softening temperature measured according to K-7206. Generally, it refers to a state in which the thermoplastic resin starts to deform and is heated to a temperature at which the mechanical properties decrease.

【0062】また、繊維強化熱可塑性樹脂シートの中空
状体への賦形は、シート1枚のみで行ってもよいし、複
数枚のシートを用いてその全体で1つの中空状体を形成
してもよい。複数枚のシートで1つの中空状体に賦形す
る場合、各シートどうしを突き合わせてもよいし、それ
ぞれの端部どうしを重ね合わせてもよい。
The fiber-reinforced thermoplastic resin sheet may be shaped into a hollow body by using only one sheet, or a plurality of sheets may be used to form one hollow body as a whole. You may. When a plurality of sheets are used to form one hollow body, the sheets may be abutted against each other, or the respective ends may be overlapped.

【0063】(4−2)発泡性かつ架橋性樹脂組成物に
熱硬化性樹脂を用いた場合の、樹脂組成物の中空状体内
への供給方法および発泡方法 液体状の架橋性樹脂を使用する場合には、液状混合組成
物を繊維束上に落下させ、バーまたは板の間に挟み込
み、擦り込み等の操作により均一に繊維束中に分散さ
せ、樹脂付着繊維束として中空状体の内部に導入する。
(4-2) A method of supplying a resin composition into a hollow body and a method of foaming when a thermosetting resin is used as the foamable and crosslinkable resin composition. A liquid crosslinkable resin is used. In this case, the liquid mixture composition is dropped on a fiber bundle, sandwiched between bars or plates, uniformly dispersed in the fiber bundle by an operation such as rubbing, and introduced into the hollow body as a resin-adhered fiber bundle.

【0064】ペレットもしくは粉体状の架橋性樹脂を使
用する場合には、混合組成物を繊維束上に振りかけ、上
記と同様にバーまたは板の間に挟み込み、擦り込み等の
操作により均一に繊維束中に分散させ、樹脂付着繊維束
として中空状体内部に導入する。
When a pellet or powdered crosslinkable resin is used, the mixed composition is sprinkled on a fiber bundle, sandwiched between bars or plates, and uniformly rubbed into the fiber bundle by an operation such as rubbing. It is dispersed and introduced into the hollow body as a resin-attached fiber bundle.

【0065】発泡性かつ架橋性樹脂組成物を発泡させる
方法としては、高温に加熱した金型に挿入する方法や、
中空状体の内側に熱風を吹き込む方法などが挙げられる
が、この混合組成物がペレットまたは粉体状の場合は、
内部に熱風を吹きつけると、混合組成物が飛散し、不均
一化の原因となるため、高温に加熱した金型に挿入する
方法を採用することが好ましい。
As a method of foaming the foamable and crosslinkable resin composition, a method of inserting the composition into a mold heated to a high temperature,
Examples include a method of blowing hot air into the hollow body, and when the mixed composition is in the form of pellets or powder,
When hot air is blown into the inside, the mixed composition scatters and causes unevenness. Therefore, it is preferable to employ a method of inserting the mixed composition into a mold heated to a high temperature.

【0066】(4−3)発泡性かつ架橋性樹脂組成物に
熱硬化性樹脂を用いた場合の、発泡した架橋性樹脂組成
物の架橋方法 発泡した後、まだ更に硬化反応(架橋反応)を完結させ
る必要のある場合には、高温に加熱した賦形金型を長く
して加熱時間を長くする方法や、表面の繊維強化熱可塑
性樹脂シートの賦形温度以下の温度に、加熱炉で加熱す
る方法を採用することができる。
(4-3) Crosslinking Method of Expanded Crosslinkable Resin Composition When Thermosetting Resin is Used as Foamable and Crosslinkable Resin Composition After foaming, a further curing reaction (crosslinking reaction) is performed. If it is necessary to complete the process, use a heating furnace to heat the shaping mold heated to a high temperature to lengthen the heating time by increasing the length of the shaping mold, or to a temperature below the shaping temperature of the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet on the surface. Can be adopted.

【0067】(4−4)発泡性かつ架橋性樹脂組成物に
熱可塑性樹脂を用いた場合の、樹脂組成物の供給および
発泡方法 熱可塑性樹脂を使用する場合、ペレット状もしくは粉体
状の混合組成物を繊維束上に振りかけ、擦り込み等の操
作により均一に繊維束中に分散させ、樹脂付着繊維束と
して中空状体内に導入する方法採用することができる。
(4-4) Supply of resin composition and foaming method when thermoplastic resin is used for foamable and crosslinkable resin composition When thermoplastic resin is used, pellet-like or powder-form mixing A method can be employed in which the composition is sprinkled on a fiber bundle, uniformly dispersed in the fiber bundle by an operation such as rubbing, and introduced into a hollow body as a resin-adhered fiber bundle.

【0068】この樹脂組成物を発泡させる方法として
は、熱硬化性樹脂の場合と同様、高温に加熱した金型に
挿入する方法、中空状体内に熱風を吹き込む方法などが
挙げられ、混合組成物がペレットないしは粉体状の場合
には、混合組成物が飛散して不均一化の原因となること
から、高温に加熱した金型に挿入する方法の採用が好ま
しい。
As a method of foaming the resin composition, as in the case of the thermosetting resin, a method of inserting the resin composition into a mold heated to a high temperature, a method of blowing hot air into a hollow body, and the like can be mentioned. When the powder is in the form of pellets or powder, the mixed composition is scattered and causes non-uniformity. Therefore, it is preferable to adopt a method of inserting the mixture into a mold heated to a high temperature.

【0069】(4−5)発泡性かつ架橋性樹脂組成物と
して熱可塑性樹脂を用いた場合の、発泡した架橋性樹脂
組成物の架橋方法 前記(2−2−3)のように過酸化物の分解によって発
生する遊離ラジカルにより架橋を行う方法では、発泡性
かつ架橋性樹脂組成物を発泡させ、中空状体を所望断面
形状に賦形した後、過酸化物が分解する温度にまで加熱
することにより、架橋を行う。
(4-5) Method of crosslinking foamed crosslinkable resin composition when thermoplastic resin is used as foamable and crosslinkable resin composition: peroxide as described in (2-2-3) above In the method of cross-linking by free radicals generated by decomposition of the resin, the foamable and cross-linkable resin composition is foamed, the hollow body is shaped into a desired cross-sectional shape, and then heated to a temperature at which peroxide is decomposed. Thereby, crosslinking is performed.

【0070】また、前記(2−2−4)のように、電子
線架橋を採用する場合には、発泡性かつ架橋性樹脂組成
物を発泡させ、中空状体を所望断面形状に賦形した後、
電子線を照射して遊離ラジカルを発生させ、架橋を行
う。
In the case where electron beam crosslinking is employed as in (2-2-4), the foamable and crosslinkable resin composition is foamed, and the hollow body is shaped into a desired sectional shape. rear,
Irradiation with an electron beam generates free radicals to effect crosslinking.

【0071】更に、前記(2−2−5)のように、水架
橋性樹脂を用いて架橋を行う方法では、発泡性かつ架橋
性樹脂組成物を発泡させ、中空状体を所望断面形状に賦
形した後、水処理を行うことにより、架橋を行う。
Further, in the method of crosslinking using a water-crosslinkable resin as described in the above (2-2-5), the foamable and crosslinkable resin composition is foamed, and the hollow body is formed into a desired sectional shape. After shaping, crosslinking is performed by performing a water treatment.

【0072】(4−6)発泡圧による中空状体の所望断
面形状への賦形 本発明においては、中空状に賦形された繊維強化熱可塑
性樹脂シートは、その内部での発泡性かつ架橋性樹脂組
成物の発泡圧により、その外周を規制部材に沿わせるこ
とで、所望断面形状に賦形される。このとき、繊維強化
熱可塑性樹脂シートは軟化温度以上であることが好まし
い。
(4-6) Forming of Hollow Body into Desired Cross-sectional Shape by Foaming Pressure In the present invention, the hollow fiber-reinforced thermoplastic resin sheet is foamable and crosslinked inside. By forming the outer periphery along the regulating member by the foaming pressure of the conductive resin composition, a desired cross-sectional shape is formed. At this time, it is preferable that the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet has a softening temperature or higher.

【0073】繊維強化熱可塑性樹脂シートを軟化状態に
する方法としては、外周を規制するための規制部材、つ
まり金型や治具を、ヒータで熱可塑性樹脂の軟化温度以
上に加熱する方法が挙げられる。
As a method for softening the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet, there is a method of heating a regulating member for regulating the outer periphery, that is, a mold or a jig to a temperature higher than the softening temperature of the thermoplastic resin by a heater. Can be

【0074】軟化状態の中空状体を賦形する方法として
は、金型内へ挿入し、発泡性かつ架橋性樹脂組成物の発
泡圧で金型内面に押し当てて賦形する方法等を挙げるこ
とができ、金型内で賦形する場合には、その内部を真空
引きしたり、あるいは圧空を用いて賦形を補助してもよ
い。
Examples of the method of shaping the hollow body in the softened state include a method in which the hollow body is inserted into a mold and pressed against the inner surface of the mold with the foaming pressure of the foamable and crosslinkable resin composition. When shaping is performed in a mold, the shaping may be assisted by evacuating the inside or using compressed air.

【0075】ここで、本発明においては、発泡性かつ架
橋性樹脂組成物より生じる発泡圧により中空状体の外周
を規制部材に押しつけることを基本とするのであるが、
発泡性かつ架橋性樹脂組成物の発泡圧のみでは、中空状
体を規制部材に押しつけるだけの圧力が得られない場合
は、別途中空状体内部へ圧力をかけてもよく、このよう
な場合には、その圧力を規制部材内部を通じて空気配管
を施し、中空状体内部に気体を供給できる構造の規制部
材を用いることが好ましい。
Here, in the present invention, the basis is that the outer periphery of the hollow body is pressed against the regulating member by the foaming pressure generated from the foamable and crosslinkable resin composition.
When only the foaming pressure of the foamable and crosslinkable resin composition is not sufficient to press the hollow body against the regulating member, pressure may be separately applied to the inside of the hollow body. It is preferable to use a regulating member having a structure capable of supplying air to the inside of the hollow body by providing an air pipe through the inside of the regulating member.

【0076】中空状体を発泡圧により所望断面形状に賦
形する際、中空状体を展延させながら賦形することも可
能である。すなわち、中空状体の外周長よりも成形品の
外周長が大きくなるように賦形することも可能である。
When shaping the hollow body into a desired cross-sectional shape by foaming pressure, it is also possible to shape the hollow body while expanding it. That is, it is also possible to shape the molded article so that the outer peripheral length of the molded article is longer than the outer peripheral length of the hollow body.

【0077】また、成形品の断面形状については、任意
に選択可能であるが、下記のように定義付けられる延伸
倍率は、なるべく小さな方がよい。延伸倍率は、(展延
前の繊維強化熱可塑性樹脂シートの厚み)/(展延後の
繊維強化熱可塑性樹脂シートの厚み)である。繊維強化
熱可塑性樹脂シートの延伸は、熱可塑性樹脂の種類、繊
維強化熱可塑性樹脂シートの厚み、展延時の温度によっ
て異なるが、成形体の繊維強化熱可塑性樹脂層の厚みが
0.1mm以上となるようにその倍率を設定することが
好ましい。上記厚みが0.1mm未満であると、成形体
の強度は弱くなり、また、成形時に繊維強化熱可塑性樹
脂層(シート)が破れる場合がある。
The cross-sectional shape of the molded product can be arbitrarily selected, but the stretch ratio defined as follows is preferably as small as possible. The stretching ratio is (thickness of the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet before spreading) / (thickness of the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet after spreading). The stretching of the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet depends on the type of the thermoplastic resin, the thickness of the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet, and the temperature at the time of spreading, but the thickness of the fiber-reinforced thermoplastic resin layer of the molded product is 0.1 mm or more. It is preferable to set the magnification so that When the thickness is less than 0.1 mm, the strength of the molded article becomes weak, and the fiber-reinforced thermoplastic resin layer (sheet) may be broken during molding.

【0078】[0078]

【実施例】以下、本発明の製造方法を採用して実際に繊
維強化樹脂発泡体を製造した実施例について、引用例と
ともに述べる。
EXAMPLES Examples in which a fiber-reinforced resin foam was actually produced by employing the production method of the present invention will be described below with reference to cited examples.

【0079】<実施例1> 繊維強化熱可塑性樹脂シートの製造 この例において使用する繊維強化熱可塑性樹脂シートの
製造装置は、図1に示すように、強化繊維束繰り出し機
11、樹脂流動槽12、加熱ピンチロール13、冷却ピ
ンチロール14、引取ロール15および巻取機16によ
って構成した。
Example 1 Production of Fiber Reinforced Thermoplastic Resin Sheet As shown in FIG. 1, an apparatus for producing a fiber reinforced thermoplastic resin sheet includes a reinforcing fiber bundle feeding machine 11 and a resin flow tank 12. , A heating pinch roll 13, a cooling pinch roll 14, a take-up roll 15, and a winder 16.

【0080】強化繊維束繰り出し機11から繰り出され
たガラス繊維束1(日東紡績社製ガラスロービング、4
400tex、繊維径23μm)を4本引き揃えて、粉
体状のポリプロピレン2(メルトフローレート30、平
均粒径100μmに粉砕したもの)がエアにより流動し
ている樹脂流動槽12内に引き込み、ガラス繊維束1を
フィラメント単位に解しつつ粉体状ポリプロピレン2を
付着させた。このポリプロピレンが付着したガラス繊維
束を面状に引き揃えた状態で、220°Cに加熱された
加熱ピンチロール13で10kg/cm2 に加圧しなが
ら加熱し、ポリプロピレンを溶融させてガラス繊維間に
浸入させた。次いで冷却ピンチロール14で冷却し、幅
100mmにトリミングして、引取機15にて引き取
り、厚み0.4mmのガラス繊維強化ポリプロピレンシ
ート(以下、このようにして得たシートを繊維強化シー
トAと称する)を得て、巻取機16に巻き取った。
The glass fiber bundle 1 (glass roving, manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd., 4
400 tex, a fiber diameter of 23 μm) are drawn together, and the powdered polypropylene 2 (pulverized to a melt flow rate of 30 and an average particle diameter of 100 μm) is drawn into the resin flowing tank 12 flowing by air, and the glass The powdery polypropylene 2 was adhered while the fiber bundle 1 was unwound in filament units. In a state where the glass fiber bundles to which the polypropylene is attached are arranged in a plane, the glass fiber bundles are heated while being pressed to 10 kg / cm 2 by a heating pinch roll 13 heated to 220 ° C., and the polypropylene is melted to form a gap between the glass fibers. Infiltrated. Subsequently, it is cooled by a cooling pinch roll 14, trimmed to a width of 100 mm, taken up by a take-off machine 15, and taken out of a 0.4 mm-thick glass fiber reinforced polypropylene sheet (hereinafter, the sheet thus obtained is referred to as a fiber reinforced sheet A). ) Was wound up on a winder 16.

【0081】発泡性かつ架橋性樹脂組成物の配合 発泡性かつ架橋性樹脂組成物は、〔表1〕のポリエチレ
ン樹脂を粒径約100μmに粉砕後、発泡剤、有機過酸
化物、および架橋助剤を同表の配合にてミキサーで混合
することによって得た(以下、このようにして得た発泡
性かつ架橋性樹脂組成物を粉体状樹脂組成物Bと称す
る)。
Blending of foamable and crosslinkable resin composition The foamable and crosslinkable resin composition is obtained by pulverizing the polyethylene resin shown in Table 1 to a particle size of about 100 μm, and then adding a blowing agent, an organic peroxide, and a crosslinking aid. The foaming and crosslinkable resin composition obtained in this manner was obtained by mixing the agents in a mixing ratio shown in the same table with a mixer (hereinafter referred to as a powdery resin composition B).

【0082】[0082]

【表1】 [Table 1]

【0083】繊維強化樹脂発泡体の製造装置 この実施例1で用いる製造装置を、図2に模式的断面図
で示す。この装置は、強化繊維束繰り出し機21、繊維
強化シート繰り出し機22、粉体状樹脂散布装置23、
擦り込み用バー装置24、予備加熱金型25、賦形金型
26、加熱金型27、冷却金型28、および製品引取機
29を主たる構成要素としている。
Apparatus for Producing Fiber-Reinforced Resin Foam A production apparatus used in Example 1 is shown in a schematic sectional view in FIG. This apparatus includes a reinforcing fiber bundle feeding machine 21, a fiber reinforced sheet feeding machine 22, a powdery resin spraying device 23,
The main components are a rubbing bar device 24, a preheating mold 25, a shaping mold 26, a heating mold 27, a cooling mold 28, and a product take-up machine 29.

【0084】強化繊維束繰り出し機21から3本の強化
繊維束3を3本繰り出し、それぞれをフィラメントに解
したうえで引き揃え、その上部より粉体状樹脂散布装置
23から粉体状樹脂4を散布するとともに、粉体状樹脂
4が強化繊維束3の各フィラメント間に均一分散するよ
うに擦り込み用バー24にて擦り込むようにし、その周
囲に繊維強化熱可塑性樹脂シート5を中空状体に賦形し
ながら供給し、その中空状体5′によって樹脂付着繊維
束3′を包み込むようにした。ここで、粉体状樹脂4の
落下物は回収し、または繊維強化熱可塑性樹脂シート3
上に落下させるようにした。
The three reinforcing fiber bundles 3 are fed out from the reinforcing fiber bundle feeding machine 21, each of which is disassembled into filaments and aligned, and the powdery resin 4 is supplied from the powdery resin dispersion device 23 from above. At the same time, the powdered resin 4 is rubbed by the rubbing bar 24 so that the powdered resin 4 is uniformly dispersed between the filaments of the reinforcing fiber bundle 3, and the fiber reinforced thermoplastic resin sheet 5 is formed into a hollow body around the bar. The resin was supplied while being shaped, and the resin-attached fiber bundle 3 'was wrapped by the hollow body 5'. Here, the falling objects of the powdery resin 4 are collected or the fiber reinforced thermoplastic resin sheet 3 is collected.
I dropped it up.

【0085】予備加熱金型25は、繊維強化熱可塑性樹
脂シート5を通過させる通路を備えており、そのシート
通路の断面形状は、シート5の挿入部である上流端にお
いてはU字形であり、下流側へと進むに従って徐々に円
形に変化しており、この予備加熱金型25を繊維強化熱
可塑性樹脂シート5が通過することによって、そのシー
ト5は端部どうし(両側縁どうし)が互いに突き合わさ
れて直径31.8mmの断面真円の中空状体5′に賦形
されるようになっている。
The preheating mold 25 has a passage through which the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet 5 passes, and the cross-sectional shape of the sheet passage is U-shaped at an upstream end which is an insertion portion of the sheet 5. As the fiber reinforced thermoplastic resin sheet 5 passes through the preheating mold 25, the sheet 5 has its ends (side edges) projecting toward each other. It is formed into a hollow body 5 ′ having a diameter of 31.8 mm and a perfect circle in cross section.

【0086】また、賦形金型26の断面形状は、その上
流端である予備加熱金型25との接触部においては直径
31.8mmの円形であり、下流側へと進むに従って徐
々に変形して、下流端における出口では図3に示すよう
な異形形状となっている。また、加熱金型27および冷
却金型28の断面形状は、いずれも、上流から下流へと
向かって一様であり、図3に示した賦形金型26の断面
形状と同じである。
The cross-sectional shape of the shaping mold 26 is a circle having a diameter of 31.8 mm at a contact portion with the preheating mold 25, which is the upstream end, and gradually deforms toward the downstream side. Thus, the outlet at the downstream end has an irregular shape as shown in FIG. The sectional shapes of the heating mold 27 and the cooling mold 28 are uniform from upstream to downstream, and are the same as the sectional shape of the shaping mold 26 shown in FIG.

【0087】繊維強化樹脂発泡体の製造 強化繊維束3として、ガラス繊維束(日東紡績社製ガラ
スロービング、4400tex、繊維径23μm)を用
い、粉体状樹脂4として前記した粉体状樹脂組成物Bを
用いた。また、繊維強化熱可塑性樹脂シート5として前
記した繊維強化シートAを用いて、200°Cに加熱さ
れた予備加熱金型25に挿入して、樹脂の軟化状態で徐
々に円筒形の中空状体5′に賦形しながら、粉体状樹脂
組成物Bが付着した強化繊維束3′をその周囲から包み
込んだ後、220°Cに加熱された賦形金型26並びに
加熱金型27に導入した。
Production of Fiber Reinforced Resin Foam A glass fiber bundle (glass roving manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd., 4400 tex, fiber diameter 23 μm) was used as the reinforcing fiber bundle 3, and the above-mentioned powdery resin composition was used as the powdery resin 4. B was used. Further, the fiber reinforced sheet A as the fiber reinforced thermoplastic resin sheet 5 was inserted into the preheating mold 25 heated to 200 ° C., and the cylindrical hollow body was gradually formed in a softened state of the resin. After shaping the reinforcing fiber bundle 3 'with the powdered resin composition B attached from the periphery thereof while shaping it into 5', it is introduced into the shaping mold 26 and the heating mold 27 heated to 220 ° C. did.

【0088】粉体状樹脂組成物Bは、予備加熱金型25
内において中空状体5′内で発泡を開始し、賦形金型2
6内では中空状体5′内に充満して、その発泡圧で中空
状体5′の外周を賦形金型26に押しつけるだけの発泡
圧を発生し、これにより、中空状体5′をその内部の発
泡樹脂とともに賦形金型26内で徐々に断面異形形状に
賦形した。また、この賦形金型26および続く加熱金型
27内において、組成物B内に配合された有機過酸化物
を分解し、組成物Bからなる発泡樹脂層を架橋させた。
The powdered resin composition B was mixed with the preheated mold 25
Starts foaming in the hollow body 5 'in the molding die 2
6, the inside of the hollow body 5 ′ is filled, and the foaming pressure generates a foaming pressure enough to press the outer periphery of the hollow body 5 ′ against the shaping mold 26, thereby forming the hollow body 5 ′. Together with the foamed resin therein, it was gradually shaped into a cross-sectionally irregular shape in the shaping mold 26. In the shaping mold 26 and the subsequent heating mold 27, the organic peroxide blended in the composition B was decomposed to crosslink the foamed resin layer made of the composition B.

【0089】その後、冷却金型28によって全体を冷却
することにより、図4に模式的断面図を示すように、ガ
ラス繊維60がほぼ均一に分散配置された発泡樹脂層6
1の周囲が、繊維強化熱可塑性樹脂層62で覆われた繊
維強化樹脂発泡体6を得た。
Thereafter, the whole is cooled by a cooling mold 28, as shown in a schematic sectional view of FIG.
Thus, a fiber-reinforced resin foam 6 in which the periphery of No. 1 was covered with a fiber-reinforced thermoplastic resin layer 62 was obtained.

【0090】<実施例2> 繊維強化熱可塑性樹脂シートの製造 実施例1と同様とした。Example 2 Production of Fiber Reinforced Thermoplastic Resin Sheet The same as in Example 1 was performed.

【0091】発泡性かつ架橋性樹脂組成物の配合 この実施例2において用いた発泡性かつ架橋性樹脂組成
物は、〔表2〕に示した配合のものを用いた。ただし、
これらは、後述するように強化繊維束3に吐出する直前
に衝突混合した(以下、混合後の配合を樹脂組成物Cと
称し、配合前の各成分を組成物C−1,C−2と称す
る)。
Formulation of Foamable and Crosslinkable Resin Composition The foamable and crosslinkable resin composition used in Example 2 had the formulation shown in Table 2. However,
These were impact-mixed immediately before being discharged to the reinforcing fiber bundle 3 as described later (hereinafter, the blended composition is referred to as a resin composition C, and the components before blending are referred to as compositions C-1 and C-2. Name).

【0092】[0092]

【表2】 [Table 2]

【0093】繊維強化樹脂発泡体の製造装置 この実施例2で用いる製造装置は、図2に示したものと
ほぼ同等であるが、粉体状樹脂散布装置23に代えて、
吐出注入機とそれに連通した吐出ノズルを配置し、それ
以外は図2と同じとした。
Apparatus for Producing Fiber Reinforced Resin Foam The apparatus used in Example 2 is almost the same as that shown in FIG.
A discharge injection machine and a discharge nozzle communicating therewith were arranged, and the rest was the same as FIG.

【0094】繊維強化樹脂発泡体の製造 強化繊維束3は実施例1と同じものとし、その上から、
吐出注入機によって組成物C−1とC−2を衝突混合し
た組成物Cを吐出ノズルを介して吐出し、擦り込み用バ
ー24で均一分散させた。
Production of Fiber-Reinforced Resin Foam The reinforcing fiber bundle 3 was the same as in Example 1, and
The composition C in which the compositions C-1 and C-2 were collision-mixed by a discharge injection machine was discharged through a discharge nozzle, and was uniformly dispersed by a rubbing bar 24.

【0095】繊維強化熱可塑性樹脂シート5は実施例1
と同様に繊維強化シートAとし、また、予備加熱金型2
5、賦形金型26、および加熱金型27はそれぞれ20
0°Cに加熱し、実施例1と同等の手順によって中空状
体5′に賦形して樹脂組成物Cを保持した強化繊維束
3′を包み込み、中空状体5′内で樹脂組成物Cを発泡
させ、その発泡圧によって中空状体5′の外周を賦形金
型26に押し当て、実施例1と同様な断面形状に賦形
し、加熱金型27によって加熱を継続した後、冷却金型
28で冷却することによって、図4に示したものと同等
の構造の繊維強化樹脂発泡体を得た。
The fiber-reinforced thermoplastic resin sheet 5 was obtained in Example 1.
In the same manner as in the above, a fiber reinforced sheet A is used.
5, the shaping mold 26 and the heating mold 27 are each 20
Heated to 0 ° C., wrapped the reinforcing fiber bundle 3 ′ holding the resin composition C by shaping into a hollow body 5 ′ in the same procedure as in Example 1, and immersing the resin composition in the hollow body 5 ′. C is foamed, the outer periphery of the hollow body 5 ′ is pressed against the shaping mold 26 by the foaming pressure, shaped into the same cross-sectional shape as in Example 1, and heated by the heating mold 27. By cooling with the cooling mold 28, a fiber reinforced resin foam having the same structure as that shown in FIG. 4 was obtained.

【0096】<比較例> 繊維強化熱可塑性樹脂シートの製造 実施例1と同じ材料および装置を用いて、幅120mm
の繊維強化熱可塑性樹脂シートを得た(以下、繊維強化
シートDと称する)。
<Comparative Example> Production of Fiber Reinforced Thermoplastic Resin Sheet Using the same materials and equipment as in Example 1, a width of 120 mm was used.
Was obtained (hereinafter, referred to as fiber-reinforced sheet D).

【0097】発泡層の製造 ガラス繊維束(日東紡績社製ガラスロービング、440
0tex、繊維径23μm)3本をフィラメントに解し
て引き揃えた状態で、その上から、実施例1の〔表1〕
に示した配合からなる粉体状樹脂組成物Bを散布し、そ
の組成物Bが均一分散するように擦り込んだうえで、実
施例1で用いた図2における賦形金型26、加熱金型2
7、および冷却金型28と全く同等の断面形状を有する
金型群に導入し、発泡、架橋させた後に冷却し、図3に
示した金型形状と同等の異形断面形状を持つ、長さ3m
の予備発泡成形体を得た。
Production of foam layer Glass fiber bundle (glass roving 440 manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd.)
(0 tex, fiber diameter 23 μm) In a state where three filaments are unraveled into filaments and aligned, from above, [Table 1] of Example 1
The powdered resin composition B having the composition shown in (1) was sprayed and rubbed so that the composition B was uniformly dispersed, and then the shaping mold 26 and the heating mold in FIG. Type 2
7, and introduced into a group of molds having the same cross-sectional shape as the cooling mold 28, foamed, crosslinked, cooled, and have a modified cross-sectional shape equivalent to the mold shape shown in FIG. 3m
Was obtained.

【0098】繊維強化樹脂発泡体の製造 前記で得た予備発泡成形体の外周面に対し、で得た
繊維強化シートDを貼り合わせた。すなわち、繊維強化
シートDを長さ3mにカットし、その片面に塩素化ポリ
エチレン接着剤を塗布し、予備発泡成形体の外周面に沿
って貼り合わせることにより、各実施例で得たものと同
等の構造を持つ繊維強化樹脂発泡体を得た。
Production of Fiber-Reinforced Resin Foam The fiber-reinforced sheet D obtained in the above was bonded to the outer peripheral surface of the pre-foamed molded article obtained above. That is, the fiber-reinforced sheet D is cut into a length of 3 m, a chlorinated polyethylene adhesive is applied to one surface thereof, and the fiber-reinforced sheet D is adhered along the outer peripheral surface of the pre-foamed molded product, thereby obtaining a material equivalent to that obtained in each example. Thus, a fiber reinforced resin foam having the following structure was obtained.

【0099】この繊維強化シートDの予備発泡成形体へ
の貼り合わせ作業は、長さが3mと長尺であるため、極
めて困難であった。
The operation of laminating the fiber reinforced sheet D to the pre-foamed molded article was extremely difficult because the length was as long as 3 m.

【0100】[0100]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、多数の
モノフィラメントよりなる複数の繊維束を保持担体とし
て、これに発泡性かつ架橋性樹脂組成物を保持させて、
その全体を繊維強化熱可塑性樹脂シートを賦形した中空
状体で包み込んだ状態で、その中空状体の内部で発泡性
かつ架橋性樹脂組成物を発泡させ、その発泡圧により中
空状体を規制部材に沿わせて所望の断面形状に賦形する
とともに、その賦形途上ないしは賦形後に発泡した架橋
性樹脂組成物を架橋するから、従来のように予備成形工
程を伴うことなく、繊維強化層(表皮層)と発泡層(芯
材層)を一挙に賦形できるため、比較的簡単な工程のも
とに効率的に、かつ、容易に長尺の繊維強化樹脂発泡体
を製造することが可能となり、特に、複雑な断面形状
で、しかも長尺の成形体を得ようとするときに有用であ
る。また、発泡層は発泡後もしくは発泡中に架橋し、三
次元網目構造となるため、得られる繊維強化樹脂発泡体
は優れた機械的強度を有したものとなる。また、本発明
で得られる繊維強化樹脂発泡体では、発泡性かつ架橋性
樹脂組成物を保持するための繊維束が、発泡樹脂層内に
分散された状態となり、この繊維束も繊維強化樹脂発泡
体の機械的強度を向上させるのに役立つ。
As described above, according to the present invention, a plurality of fiber bundles composed of a large number of monofilaments are used as a holding carrier, and a foamable and crosslinkable resin composition is held on the holding carrier.
While the whole is wrapped in a hollow body formed by shaping a fiber reinforced thermoplastic resin sheet, a foamable and crosslinkable resin composition is foamed inside the hollow body, and the hollow body is regulated by the foaming pressure. Since the cross-linkable resin composition foamed during or after the shaping is formed into a desired cross-sectional shape along the member and the foamed cross-linkable resin composition is crosslinked, the fiber reinforced layer can be formed without a conventional preforming step. Since the (skin layer) and the foam layer (core layer) can be formed at once, it is possible to efficiently and easily manufacture a long fiber-reinforced resin foam using a relatively simple process. This is particularly useful when trying to obtain a long molded body having a complicated cross-sectional shape. In addition, since the foamed layer is crosslinked after or during foaming to form a three-dimensional network structure, the resulting fiber-reinforced resin foam has excellent mechanical strength. Further, in the fiber-reinforced resin foam obtained in the present invention, the fiber bundle for holding the foamable and crosslinkable resin composition is in a state of being dispersed in the foamed resin layer, and this fiber bundle is also formed of the fiber-reinforced resin foam. Helps improve the mechanical strength of the body.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の各実施例で用いた繊維強化熱可塑性樹
脂シートの製造装置の構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of an apparatus for manufacturing a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet used in each embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例1で用いた繊維強化樹脂発泡体
の製造装置の構成を示す模式的断面図
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an apparatus for manufacturing a fiber-reinforced resin foam used in Example 1 of the present invention.

【図3】図2における賦形金型26の出口部分における
鉛直断面形状の説明図
FIG. 3 is an explanatory view of a vertical cross-sectional shape at an outlet portion of a shaping mold 26 in FIG. 2;

【図4】本発明の各実施例で得られた繊維強化樹脂発泡
体の構造を示す模式的断面図
FIG. 4 is a schematic sectional view showing the structure of a fiber-reinforced resin foam obtained in each example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 強化繊維束 4 粉体状の発泡性かつ架橋性樹脂組成物 5 繊維強化熱可塑性樹脂シート 5′中空状体 6 繊維強化樹脂発泡体 61 発泡樹脂層 62 繊維強化熱可塑性樹脂層 21 強化繊維束繰り出し機 22 繊維強化シート繰り出し機 23 粉体状樹脂散布装置23 24 擦り込み用バー装置24 25 予備加熱金型 26 賦形金型 27 加熱金型 28 冷却金型 29 製品引取機29 Reference Signs List 3 reinforcing fiber bundle 4 powdery foamable and crosslinkable resin composition 5 fiber-reinforced thermoplastic resin sheet 5 ′ hollow body 6 fiber-reinforced resin foam 61 foamed resin layer 62 fiber-reinforced thermoplastic resin layer 21 reinforcing fiber bundle Feeding machine 22 Fiber reinforced sheet feeding machine 23 Powder resin dispersion device 23 24 Bar rubbing device 24 25 Preheating mold 26 Shaping mold 27 Heating mold 28 Cooling mold 29 Product take-off machine 29

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B29L 23:00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI B29L 23:00

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 多数の連続モノフィラメントよりなる複
数の繊維束に発泡性かつ架橋性樹脂組成物を保持させ、
その周囲に1枚または複数枚の繊維強化熱可塑性樹脂シ
ートを連続的に中空状体に賦形しながら供給して上記組
成物を保持した繊維束を包み込み、その中空状体の内部
で上記発泡性かつ架橋性樹脂組成物を発泡させ、その発
泡圧により中空状体を規制部材に沿わせて所望断面形状
に賦形し、その賦形途上もしくは賦形後に発泡した上記
発泡性かつ架橋性樹脂組成物を架橋することを特徴とす
る繊維強化樹脂発泡体の製造方法。
Claims: 1. A foamable and crosslinkable resin composition is held in a plurality of fiber bundles composed of a large number of continuous monofilaments,
One or more fiber-reinforced thermoplastic resin sheets are continuously supplied into the hollow body while being formed into a hollow body, and the fiber bundle holding the composition is wrapped around the sheet, and the foaming is carried out inside the hollow body. The foamable and crosslinkable resin formed by foaming a water-soluble and crosslinkable resin composition, shaping the hollow body into a desired cross-sectional shape along the regulating member by the foaming pressure, and foaming during or after the shaping. A method for producing a fiber-reinforced resin foam, comprising crosslinking a composition.
JP8331242A 1996-12-11 1996-12-11 Production of fiber reinforced resin foam Pending JPH10166465A (en)

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