JPH10296863A - 繊維強化樹脂成形品 - Google Patents
繊維強化樹脂成形品Info
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- JPH10296863A JPH10296863A JP9104893A JP10489397A JPH10296863A JP H10296863 A JPH10296863 A JP H10296863A JP 9104893 A JP9104893 A JP 9104893A JP 10489397 A JP10489397 A JP 10489397A JP H10296863 A JPH10296863 A JP H10296863A
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- Molding Of Porous Articles (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
を向上させることができるとともに、低コスト化を図る
ことができる繊維強化樹脂成形品を提供することを目的
としている。 【解決手段】多数の長尺のガラス繊維を所定間隔に引き
揃えながら一方向に進行させ、進行途中で引き揃えられ
たガラス繊維群の上方からウレタン樹脂液を振りかけ
て、各ガラス繊維とガラス繊維との間にウレタン樹脂液
を含浸させたのち、ウレタン樹脂を発泡硬化させてなる
繊維強化樹脂成形品において、充填材が分散されてい
て、ウレタン樹脂とガラス繊維と充填材とが、ウレタン
樹脂100重量部に対してガラス繊維が50〜125重
量部、充填材が15〜350重量部となる割合で配合さ
れている構成とした。
Description
品に関する。
資材を主な用途として使用される合成木材(たとえば、
積水化学工業社製、エスロンネオランバーFFU)等の
繊維強化された繊維強化樹脂(FRP)成形品は、補強
材となるガラス繊維の原料としてロール状に巻かれた複
数の長尺のガラス繊維ダイレクトロービングが用いられ
ていて、各ロービングをロールからそれぞれ引き出し
て、所定間隔に引き揃えながらロービング群として一方
向に進行させ、進行途中にロービング群の上方からウレ
タン樹脂液を振りかけて、含浸板でロービング群を揉ん
で、各ロービングをばらけさすとともに、ロービングを
構成するガラス繊維とガラス繊維との間にウレタン樹脂
液を含浸させたのち、筒状の加熱成形型内に導入し、加
熱成形型内でウレタン樹脂を発泡させるとともに成形型
の断面形状に成形硬化させることによって製造されてい
る(特公昭52−2421号公報等参照)。
とえば、ガラス繊維を少なくして発泡ウレタン樹脂の重
量構成比率を増やせば、樹脂の発泡倍率を低く抑えられ
るため圧縮物性は向上するが、曲げ物性(弾性率)はガ
ラス繊維の実重量の減少にほぼ比例して低下する。逆
に、ガラス繊維を増やし発泡ウレタン樹脂の重量構成比
率を減らすとある程度までは(樹脂がバインダーとして
の役割を果たすまでは)曲げ物性(弾性率)を上昇させ
ることができるが、発泡ウレタン樹脂密度が小さくなる
ため圧縮物性が落ちてしまう。
ば、他方の物性が下がってしまうと言う欠点がある。一
方、製品比重を増やせば、物性の向上が期待でき、一定
物性値を確保するための2つの材料構成比率の選択範囲
も広くなるが、構成材料の絶対量が増えるのであるから
コストアップが避けられない。
事情に鑑みて、他の物性の低下を殆ど招くことなく必要
な物性を向上させることができるとともに、低コスト化
を図ることができる繊維強化樹脂成形品を提供すること
を目的としている。
樹脂成形品は、このような目的を達成するために、多数
の長尺のガラス繊維を所定間隔に引き揃えながら一方向
に進行させ、進行途中で引き揃えられたガラス繊維群の
上方からウレタン樹脂液を振りかけて、各ガラス繊維と
ガラス繊維との間にウレタン樹脂液を含浸させたのち、
ウレタン樹脂を発泡硬化させてなる繊維強化樹脂成形品
において、充填材が分散されていて、ウレタン樹脂とガ
ラス繊維と充填材とが、ウレタン樹脂100重量部に対
してガラス繊維が50〜125重量部、充填材が15〜
350重量部となる割合で配合されている構成とした。
強化樹脂成形品の切削粉や粉砕品などや金属粉が挙げら
れる。金属粉としては、特に限定されないが、鉄粉を主
成分とするものが好ましい。
合割合は、ウレタン樹脂100重量部に対してガラス繊
維が50〜125重量部、充填材が15〜350重量部
となる割合に限定されるが、充填材の配合量が15重量
部未満であると、充填材を添加する効果が期待できず、
350重量部を越えると、樹脂液粘度が著しく上昇し、
それ以上の量の樹脂液への混入およびガラス繊維との含
浸が困難になるとともに、充填材による樹脂液の反応製
や発泡時の挙動が変化し、外観品質の低下や連続生産の
安定性を損なう。
ると、製品の曲げ弾性率が主力の用途である枕木等の要
求品質を満たさないとともに、樹脂液や充填材を含浸保
持して型へ導入することができなくなり、連続生産その
ものが不可能になる。一方、ガラス繊維の配合量が12
5重量部を越えると、樹脂液または充填材を含む樹脂液
の含浸が不足するため、設計値通りの性能がでず、外観
品質も悪化する。
と別々に振りかけるようにしても構わないが、作業性お
よび作業環境を考慮すると、予めウレタン樹脂液に混合
させておくことが好ましい。さらに、ウレタン樹脂液中
には、上記の充填材以外に発泡剤、発泡助剤、補強繊
維、着色剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、難燃剤等が必
要に応じて予め混合されていても構わない。
図面を参照しつつ詳しく説明する。図1および図2は、
本発明にかかる繊維強化樹脂成形品の実施の形態をあら
わしている。
品1aは、矩形をしていて、図2に示すようにウレタン
樹脂発泡体からなる本体11に、ガラス繊維12が本体
11の長手方向に配向した状態で本体11を構成するウ
レタン樹脂100重量に対して50重量部〜125重量
部の割合で分散されているとともに、充填材として繊維
強化樹脂成形品(積水化学工業社製FFU)の切削粉1
3がウレタン樹脂100重量に対して15重量部〜30
重量部の割合で分散されている。
に、比重が軽く、繊維強化樹脂成形品(積水化学工業社
製FFU)の切粉13を充填材として分散させるように
したので、安価にかつ比重を上げることなく、曲げ強度
や圧縮強度を向上させることができる。
は、まず、図3に示すように、ガラス繊維ロービング2
をサプライ(図示せず)に所定数セットする。つぎに、
各ロービング2の端部をサプライから引出して所望のピ
ッチに引き揃えて、各ロービング2が所定間隔に並んだ
ロービング群4として一方向に進行させ、進行途中に散
布機5を左右に往復動させながらロービング群4の上方
から充填材が分散混合されたウレタン樹脂液6を散布し
て各ロービンク2にウレタン樹脂液6を付着させる。
タン樹脂液6が付着したロービング群4を含浸台7の所
で収束させ、含浸台7の上方に設けた含浸板71,71
と含浸台7との間で挟み込み、含浸板71,71を矢印
に示すように左右に摺動させてロービング群4を揉み、
各ロービング1を構成する繊維と繊維との間にウレタン
樹脂液6を含浸させる。
各繊維間に含浸させたロービング群4を図3に示すよう
に、4つの無端ベルト81(図では3つしかあらわれて
いない)を組み合わせて形成された成形用通路8の入口
から成形用通路8内へ連続的に送り込み、成形用通路8
内でウレタン樹脂液6を加熱し発泡硬化させて、成形用
通路8と同じ断面形状の成形品1aを連続的に得るよう
になっている。
品の他の実施の形態をあらわしている。図4に示すよう
に、この繊維強化樹脂成形品1bは、充填材として鉄粉
14がウレタン樹脂100重量部に対して15重量部〜
350重量部の割合で配合されている以外は、上記の繊
維強化樹脂成形品1bと同様になってている。
は、充填材として鉄粉14が上記割合で配合されている
ので、コストアップすることなく、曲げ強度や曲げ弾性
率、圧縮強度などの機械的強度を低下させることなく比
重の大きいものとすることができる。
重の大きいものをガラス繊維とウレタン樹脂の2成分系
で得ようとすれば、ウレタン樹脂を無発泡にする方法が
あるが、無発泡のウレタン樹脂を用いたとしても比重の
増加に限界がある。しかも、無発泡にすれば、ウレタン
樹脂の使用量が増加するためコストも大きくなる。因み
に、ガラス繊維(ρ=2.54)の構成比率が成形面の
事情から最大55重量%とすると、無発泡フレンタ樹脂
(ρ=1.19)の構成比率が45重量%となり、成形
品100gが占める体積が55/2.54+45/1.
19=59.469(cm3 /100g)となる。
/59.4682=1.682(g/cm3 )となり、2
つの成分系ではどんなに頑張っても、比重1.682を
越える成形品をつくることができないことがわかる。
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、充填材として切粉13あるいは金属粉14
が用いられていたが、他の充填材でも構わない。たとえ
は、充填材として水酸化アルミニウム等の結晶水を持つ
無機化合物を用いれば、成形品の難燃化を図ることがで
きる。
る。
に示す配合割合でそれぞれ樹脂成形品サンプルを製造
し、この樹脂成形品サンプルの比重、曲げ強度、曲げ弾
性率、部分圧縮強度、外観品質およひ配合コストを調
べ、その結果を表1に合わせて示した。なお、充填材と
しては、平均粒径50〜300μm、比重1.5の繊維
強化樹脂成形品の切削粉を用いた。また、配合コスト
は、ウレタン樹脂を300円/kg、ガラス繊維を250
円/kg、切削粉を5円/kgとして計算した。
充填材として混入することで、曲げ弾性率はやや下がる
ものの、ウレタン樹脂の密度の向上により圧縮強度と曲
げ強度が上昇し、コストが下がることが分かる。また、
比較例3では、ガラス繊維の不足により、外観の悪化と
物性の低下が顕著であった。
樹脂密度を一定に保ちつつ表2に示す配合割合でそれぞ
れ樹脂成形品サンプルを製造し、この樹脂成形品サンプ
ルの比重、曲げ強度、曲げ弾性率、部分圧縮強度、外観
品質およひ配合コストを調べ、その結果を表2に合わせ
て示した。
る平均粒径20〜100μm、比重6.5の金属粉を用
いた。また、配合コストは、ウレタン樹脂を300円/
kg、ガラス繊維を250円/kg、金属粉を30円/kgと
して計算した。
ても、充填材により表面硬度がアップして圧縮強度、曲
げ強度が微増し、曲げ弾性率の低下を緩和すること、大
幅なコストダウンを図ることができることがわかる。ま
た、比較例5ではガラス繊維量が少なすぎてウレタン樹
脂や充填材を十分保持できず、サンプル比重が設計値通
りにならなかったものと推測される。
す配合割合でそれぞれ樹脂成形品サンプルを製造し、こ
の樹脂成形品サンプルの比重、曲げ強度、曲げ弾性率、
部分圧縮強度、外観品質およひ配合コストを調べ、その
結果を表2に合わせて示した。なお、充填材としては、
鉄粉を主成分とする平均粒径20〜100μm、比重
6.5の金属粉を用いた。また、配合コストは、ウレタ
ン樹脂を300円/kg、ガラス繊維を250円/kg、金
属粉を30円/kgとして計算した。
比重を大きくしようとすると、配合コストが非常にかか
るということがよくわかる。
レタン樹脂とガラス繊維とのみで表4に示す配合割合で
それぞれ樹脂成形品サンプルを製造し、この樹脂成形品
サンプルの比重、曲げ強度、曲げ弾性率、部分圧縮強
度、外観品質およひ配合コストを調べ、その結果を表4
に合わせて示した。
繊維のバイダーとして機能する上限は、ウレタン樹脂1
00重量部に対してガラス繊維125重量部までである
ことがわかった。
以上のように構成されているので、他の物性の低下を殆
ど招くことなく必要な物性を向上させることができると
ともに、低コスト化を図ることができる。
態をあらわす斜視図である。
あらわす説明図である。
の1例をあらわす斜視図である。
態であって、その拡大断面を模式的にあらわす説明図で
ある。
Claims (1)
- 【請求項1】多数の長尺のガラス繊維を所定間隔に引き
揃えながら一方向に進行させ、進行途中で引き揃えられ
たガラス繊維群の上方からウレタン樹脂液を振りかけ
て、各ガラス繊維とガラス繊維との間にウレタン樹脂液
を含浸させたのち、ウレタン樹脂を発泡硬化させてなる
繊維強化樹脂成形品において、充填材が分散されてい
て、ウレタン樹脂とガラス繊維と充填材とが、ウレタン
樹脂100重量部に対してガラス繊維が50〜125重
量部、充填材が15〜350重量部となる割合で配合さ
れていることを特徴とする繊維強化樹脂成形品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9104893A JPH10296863A (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | 繊維強化樹脂成形品 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9104893A JPH10296863A (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | 繊維強化樹脂成形品 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10296863A true JPH10296863A (ja) | 1998-11-10 |
Family
ID=14392849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9104893A Pending JPH10296863A (ja) | 1997-04-22 | 1997-04-22 | 繊維強化樹脂成形品 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10296863A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020050802A (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 積水化学工業株式会社 | 繊維強化複合材料およびその製造方法 |
WO2021060396A1 (ja) | 2019-09-26 | 2021-04-01 | 積水化学工業株式会社 | 樹脂成形体及び樹脂成形体の製造方法 |
-
1997
- 1997-04-22 JP JP9104893A patent/JPH10296863A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020050802A (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 積水化学工業株式会社 | 繊維強化複合材料およびその製造方法 |
WO2021060396A1 (ja) | 2019-09-26 | 2021-04-01 | 積水化学工業株式会社 | 樹脂成形体及び樹脂成形体の製造方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040108 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040114 |
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A521 | Request for written amendment filed |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041013 |