JPH11140336A - 熱硬化性樹脂成形材料 - Google Patents
熱硬化性樹脂成形材料Info
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- JPH11140336A JPH11140336A JP19463798A JP19463798A JPH11140336A JP H11140336 A JPH11140336 A JP H11140336A JP 19463798 A JP19463798 A JP 19463798A JP 19463798 A JP19463798 A JP 19463798A JP H11140336 A JPH11140336 A JP H11140336A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガラスクロスまたは不織布のプリプレグを熱
硬化性樹脂成形材料に配合することで機械的強度に優
れ、かつプリプレグの端材の有効利用が可能となる低価
格の熱硬化性樹脂成形材料を提供する。 【解決手段】 熱硬化性樹脂成形材料において、充填材
としてガラス繊維を基材とするプリプレグまたはその端
材を単独、或いはこれとガラス繊維と併用して用い、こ
れらを成形材料全体に対して１０〜８０重量％配合する
ことを特徴とする熱硬化性樹脂成形材料。
硬化性樹脂成形材料に配合することで機械的強度に優
れ、かつプリプレグの端材の有効利用が可能となる低価
格の熱硬化性樹脂成形材料を提供する。 【解決手段】 熱硬化性樹脂成形材料において、充填材
としてガラス繊維を基材とするプリプレグまたはその端
材を単独、或いはこれとガラス繊維と併用して用い、こ
れらを成形材料全体に対して１０〜８０重量％配合する
ことを特徴とする熱硬化性樹脂成形材料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラスクロスまた
は不織布のプリプレグを熱硬化性樹脂成形材料に配合す
ることにより機械的強度及び耐熱性に優れ、かつプリプ
レグの端材の有効利用を可能とする熱硬化性樹脂成形材
料を提供するものである。
は不織布のプリプレグを熱硬化性樹脂成形材料に配合す
ることにより機械的強度及び耐熱性に優れ、かつプリプ
レグの端材の有効利用を可能とする熱硬化性樹脂成形材
料を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】熱硬化性樹脂成形材料は、熱硬化性樹脂
及び必要により配合される硬化剤、硬化促進剤、更には
離型剤や顔料のほかに、充填材として、用途に応じて、
木粉、パルプ、綿フロック等の有機充填材、ガラス繊
維、シリカ、タルク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニ
ウム等の無機充填材が幅広く使用されている。熱硬化性
樹脂成形材料の機械的強度及び耐熱性を向上させるため
には、無機充填材としてガラス繊維を配合する方法がよ
く知られている。ガラス繊維の原料形態としてはガラス
モノフィラメントに表面処理剤を塗布しその数百本を集
束させ、所定の長さに切断し得られた、いわゆるチョッ
プドストランドと呼ばれるタイプのガラス繊維を使用し
ており、その他の形態のガラス繊維を配合する例は非常
に稀である。したがって、おのずと成形材料価格も高配
合するガラス繊維の価格に左右され、ガラス繊維が高コ
ストであるため、大幅なコストダウンにはつながらない
のが実情である。
及び必要により配合される硬化剤、硬化促進剤、更には
離型剤や顔料のほかに、充填材として、用途に応じて、
木粉、パルプ、綿フロック等の有機充填材、ガラス繊
維、シリカ、タルク、炭酸カルシウム、水酸化アルミニ
ウム等の無機充填材が幅広く使用されている。熱硬化性
樹脂成形材料の機械的強度及び耐熱性を向上させるため
には、無機充填材としてガラス繊維を配合する方法がよ
く知られている。ガラス繊維の原料形態としてはガラス
モノフィラメントに表面処理剤を塗布しその数百本を集
束させ、所定の長さに切断し得られた、いわゆるチョッ
プドストランドと呼ばれるタイプのガラス繊維を使用し
ており、その他の形態のガラス繊維を配合する例は非常
に稀である。したがって、おのずと成形材料価格も高配
合するガラス繊維の価格に左右され、ガラス繊維が高コ
ストであるため、大幅なコストダウンにはつながらない
のが実情である。
【０００３】一方、ガラス繊維を使用した成形物として
エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等のガラス基材積層板；
切断砥石、オフロット砥石、フレキシブル砥石等のレジ
ノイド砥石等がある。これらは熱硬化性樹脂をガラス繊
維織布又は不織布に含浸したプリプレグを使用している
が、このようなプリプレグは、成形するに先立ち予め所
定の形に切断される。この際、発生するプリプレグの端
材は、廃棄処理されている。
エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等のガラス基材積層板；
切断砥石、オフロット砥石、フレキシブル砥石等のレジ
ノイド砥石等がある。これらは熱硬化性樹脂をガラス繊
維織布又は不織布に含浸したプリプレグを使用している
が、このようなプリプレグは、成形するに先立ち予め所
定の形に切断される。この際、発生するプリプレグの端
材は、廃棄処理されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、かかるプ
リプレグの端材を有効利用する方法を種々検討した結
果、熱硬化性樹脂成形材料に、充填材としてガラスクロ
スまたは不織布のプリプレグを配合することにより、従
来から使用されているチョップドストランドを配合した
場合とほぼ同等の機械的特性及び耐熱性が得られる手段
を確立し、本発明を完成するに至った。本発明により、
通常廃棄処理または費用をかけ再生していた前記プリプ
レグの端材を有効利用することが可能となり、また、原
料費の大幅な低減が図れることから成形材料のコストダ
ウンにもつながるものである。
リプレグの端材を有効利用する方法を種々検討した結
果、熱硬化性樹脂成形材料に、充填材としてガラスクロ
スまたは不織布のプリプレグを配合することにより、従
来から使用されているチョップドストランドを配合した
場合とほぼ同等の機械的特性及び耐熱性が得られる手段
を確立し、本発明を完成するに至った。本発明により、
通常廃棄処理または費用をかけ再生していた前記プリプ
レグの端材を有効利用することが可能となり、また、原
料費の大幅な低減が図れることから成形材料のコストダ
ウンにもつながるものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、充填材として
ガラス繊維を基材とするプリプレグを単独、或いはこれ
とガラス繊維と併用して用い、これらを成形材料全体に
対して１０〜８０重量％配合することを特徴とする熱硬
化性樹脂成形材料に関するものである。
ガラス繊維を基材とするプリプレグを単独、或いはこれ
とガラス繊維と併用して用い、これらを成形材料全体に
対して１０〜８０重量％配合することを特徴とする熱硬
化性樹脂成形材料に関するものである。
【０００６】本発明に用いられる熱硬化性樹脂は、フェ
ノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ユリア樹脂、
ポリイミド樹脂、マレイミド樹脂、シアネート樹脂、シ
アヌレート樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂等であり、
特に限定するものではなく、成形材料化の段階での作業
性、成形材料の成形性（特に射出成形）、得られた成形
物の特性が比較的良好であるという理由から、これらの
樹脂を成形材料全体に対し１０〜５０重量％配合するこ
とが望ましい。
ノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ユリア樹脂、
ポリイミド樹脂、マレイミド樹脂、シアネート樹脂、シ
アヌレート樹脂、ジシクロペンタジエン樹脂等であり、
特に限定するものではなく、成形材料化の段階での作業
性、成形材料の成形性（特に射出成形）、得られた成形
物の特性が比較的良好であるという理由から、これらの
樹脂を成形材料全体に対し１０〜５０重量％配合するこ
とが望ましい。
【０００７】本発明に用いられるガラスクロスまたは不
織布を基材とするプリプレグは、特に限定されないが、
これらプリプレグの端材を有効に利用することができ
る。例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂積層板の原
料プリプレグあるいはレジノイド砥石用のプリプレグと
して用いられるガラスクロスまたは不織布プリプレグで
あって、不要になったロービング状または不定形の端材
をあげることができる。熱硬化性樹脂積層板に使用され
るガラスクロスまたは不織布プリプレグは、いかなるも
のでも使用可能であるが、プリプレグを構成するガラス
繊維の繊維径５〜１５μｍのものが望ましい。かかるプ
リプレグの端材は、通常プリプレグ全体の２〜５％程度
発生する。
織布を基材とするプリプレグは、特に限定されないが、
これらプリプレグの端材を有効に利用することができ
る。例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂積層板の原
料プリプレグあるいはレジノイド砥石用のプリプレグと
して用いられるガラスクロスまたは不織布プリプレグで
あって、不要になったロービング状または不定形の端材
をあげることができる。熱硬化性樹脂積層板に使用され
るガラスクロスまたは不織布プリプレグは、いかなるも
のでも使用可能であるが、プリプレグを構成するガラス
繊維の繊維径５〜１５μｍのものが望ましい。かかるプ
リプレグの端材は、通常プリプレグ全体の２〜５％程度
発生する。
【０００８】切断砥石、オフロット砥石、フレキシブル
砥石等のレジノイド砥石に使用されるプリプレグは、フ
ェノール樹脂含浸ガラスクロスであり、通常、９〜１２
μｍ程度の径のガラス繊維を複数本束ねて、０．１〜
１．０ｍｍ程度のヤーンとし、これを平織にした布にフ
ェノール樹脂液を含浸させたものである。フェノール樹
脂としては、レゾール樹脂あるいはレゾール樹脂にノボ
ラック樹脂を混合したものが使用されている。この端材
は、レジノイド砥石に使用されるプリプレグを所定形状
に打ち抜いた残分であり、直径４．７〜１６インチ程度
の円形に打ち抜かれるため、効率良く型取りしても、１
０％以上が端材となる。
砥石等のレジノイド砥石に使用されるプリプレグは、フ
ェノール樹脂含浸ガラスクロスであり、通常、９〜１２
μｍ程度の径のガラス繊維を複数本束ねて、０．１〜
１．０ｍｍ程度のヤーンとし、これを平織にした布にフ
ェノール樹脂液を含浸させたものである。フェノール樹
脂としては、レゾール樹脂あるいはレゾール樹脂にノボ
ラック樹脂を混合したものが使用されている。この端材
は、レジノイド砥石に使用されるプリプレグを所定形状
に打ち抜いた残分であり、直径４．７〜１６インチ程度
の円形に打ち抜かれるため、効率良く型取りしても、１
０％以上が端材となる。
【０００９】プリプレグ又はその端材は、シート状、ロ
ービング状または不定形のものを成形材料化の前工程で
所定の長さに切断または粉砕し、原料の一つとして供給
する方法が望ましいが、特にこの方法に限定されるもの
ではない。プリプレグ端材を切断する方法は、シュレッ
ダー、ギロチンカッターあるいは回転式の刃物のついた
ペレタイザー等で短繊維に切断する。効率よく切断する
ためには、シュレッダー方式が好ましい。ただし、ガラ
スを切断するため、通常の刃ではすぐに切れなくなる。
そのため、刃部分は、工業用ダイアモンドを埋め込んだ
ダイアモンド刃、タングステン・カーボン（ＷＣ）鋼製
の刃あるいは刃先をプラズマ加工して窒化したもの等、
特殊な超硬刃を使用する必要がある。
ービング状または不定形のものを成形材料化の前工程で
所定の長さに切断または粉砕し、原料の一つとして供給
する方法が望ましいが、特にこの方法に限定されるもの
ではない。プリプレグ端材を切断する方法は、シュレッ
ダー、ギロチンカッターあるいは回転式の刃物のついた
ペレタイザー等で短繊維に切断する。効率よく切断する
ためには、シュレッダー方式が好ましい。ただし、ガラ
スを切断するため、通常の刃ではすぐに切れなくなる。
そのため、刃部分は、工業用ダイアモンドを埋め込んだ
ダイアモンド刃、タングステン・カーボン（ＷＣ）鋼製
の刃あるいは刃先をプラズマ加工して窒化したもの等、
特殊な超硬刃を使用する必要がある。
【００１０】切断されたプリプレグの繊維長さとして
は、２０ｍｍ以下、特に１０ｍｍ以下が成形材料化する
際に充填材として均一混合が容易であるので、好まし
い。但し、１ｍｍ未満では、繊維としての補強効果が小
さくなるので、高強度が要求される場合は好ましくな
い。
は、２０ｍｍ以下、特に１０ｍｍ以下が成形材料化する
際に充填材として均一混合が容易であるので、好まし
い。但し、１ｍｍ未満では、繊維としての補強効果が小
さくなるので、高強度が要求される場合は好ましくな
い。
【００１１】配合量については、ガラスクロスまたは不
織布プリプレグ単独或いはチョップドストランドと併用
したものを１０〜８０重量％にすることが好ましい。１
０重量％未満では満足し得る強度が得られず、配合する
効果が小さいという問題があり、８０重量％を越えると
成形材料化段階での作業性が困難であり、強度低下につ
ながることから好ましくない。この他にチョップドスト
ランド以外の無機基材や有機基材を併用してもよい。
織布プリプレグ単独或いはチョップドストランドと併用
したものを１０〜８０重量％にすることが好ましい。１
０重量％未満では満足し得る強度が得られず、配合する
効果が小さいという問題があり、８０重量％を越えると
成形材料化段階での作業性が困難であり、強度低下につ
ながることから好ましくない。この他にチョップドスト
ランド以外の無機基材や有機基材を併用してもよい。
【００１２】本発明の熱硬化性樹脂成形材料は、所定の
長さに切断または粉砕したガラスクロスまたは不織布プ
リプレグを原料の一つとして供給し、これら原料をナウ
ターミキサー等で予備混合した後、ロール、コニーダ、
二軸押出し機等の混練機単独又はロールと他の混合機と
の組合せにて加熱混練し、粉砕して得られる。本発明の
フェノール樹脂成形材料は、常温はもちろんのこと、熱
時においても高い機械的強度を有しており、自動車、電
気、電子等の金属部品の代替に適用できる。
長さに切断または粉砕したガラスクロスまたは不織布プ
リプレグを原料の一つとして供給し、これら原料をナウ
ターミキサー等で予備混合した後、ロール、コニーダ、
二軸押出し機等の混練機単独又はロールと他の混合機と
の組合せにて加熱混練し、粉砕して得られる。本発明の
フェノール樹脂成形材料は、常温はもちろんのこと、熱
時においても高い機械的強度を有しており、自動車、電
気、電子等の金属部品の代替に適用できる。
【００１３】熱硬化性樹脂成形品において、特に耐熱性
や機械的強度を要求される場合、成形材料の充填材とし
てはガラス繊維が有効である。しかし、短繊維のガラス
繊維であるガラスチョップストランドは、他の無機充填
材と比較しても非常に高価である。ガラスチョップスト
ランドの代わりにガラスクロスまたは不織布プリプレグ
の端材を切断又は粉砕して使用することにより、従来廃
棄されていたものをリサイクルすることができ、しかも
耐熱性や機械的強度の優れた熱硬化性樹脂成形材料を安
価に製造することが可能となる。また、プリプレグは、
ガラス繊維に熱硬化性樹脂が被覆された、即ち表面処理
された状態のものであるため、成形材料の結合剤である
熱硬化性樹脂との親和性がよく、耐熱性や機械的強度以
外の諸特性が向上させることも可能である。
や機械的強度を要求される場合、成形材料の充填材とし
てはガラス繊維が有効である。しかし、短繊維のガラス
繊維であるガラスチョップストランドは、他の無機充填
材と比較しても非常に高価である。ガラスチョップスト
ランドの代わりにガラスクロスまたは不織布プリプレグ
の端材を切断又は粉砕して使用することにより、従来廃
棄されていたものをリサイクルすることができ、しかも
耐熱性や機械的強度の優れた熱硬化性樹脂成形材料を安
価に製造することが可能となる。また、プリプレグは、
ガラス繊維に熱硬化性樹脂が被覆された、即ち表面処理
された状態のものであるため、成形材料の結合剤である
熱硬化性樹脂との親和性がよく、耐熱性や機械的強度以
外の諸特性が向上させることも可能である。
【００１４】
【実施例】以下、実施例により本発明を説明する。実施
例及び比較例の配合と特性を表１に示す。特性評価用試
験片はトランスファー成形により作製し、評価方法はＪ
ＩＳに基づいて行った。
例及び比較例の配合と特性を表１に示す。特性評価用試
験片はトランスファー成形により作製し、評価方法はＪ
ＩＳに基づいて行った。
【００１５】実施例１〜３に用いたプリプレグＡは積層
板用のものであり、ガラスクロス基材にフェノール樹脂
をプリプレグ全体の３０％含浸したものである。実施例
４に用いたプリプレグＢも積層板用のものであり、ガラ
スペーパー（不織布）基材にエポキシ樹脂をプリプレグ
全体の４０％含浸したものである。実施例５に用いたプ
リプレグＣも積層板用のものであり、ガラスクロス基材
にエポキシ樹脂をプリプレグ全体の４５％含浸したもの
である。実施例６に用いたプリプレグＤは砥石用のもの
であり、ガラスクロス基材にフェノール樹脂をプリプレ
グ全体の４０％含浸したものである。比較例１は基材に
ガラスチョップドストランドを用いた場合であり、比較
例２は基材にガラスチョップドストランドとクレーを用
いた場合である。
板用のものであり、ガラスクロス基材にフェノール樹脂
をプリプレグ全体の３０％含浸したものである。実施例
４に用いたプリプレグＢも積層板用のものであり、ガラ
スペーパー（不織布）基材にエポキシ樹脂をプリプレグ
全体の４０％含浸したものである。実施例５に用いたプ
リプレグＣも積層板用のものであり、ガラスクロス基材
にエポキシ樹脂をプリプレグ全体の４５％含浸したもの
である。実施例６に用いたプリプレグＤは砥石用のもの
であり、ガラスクロス基材にフェノール樹脂をプリプレ
グ全体の４０％含浸したものである。比較例１は基材に
ガラスチョップドストランドを用いた場合であり、比較
例２は基材にガラスチョップドストランドとクレーを用
いた場合である。
【００１６】
【表１】
【００１７】これらの結果をみると、実施例１，２，４
〜６では、ガラス基材のプリプレグ単独又はこれとガラ
スチョップドストランドとを用いているので、比較例１
におけるガラスチョップドストランドを用いた場合と同
様に、優れた機械的特性を有し、その他の特性及び成形
性も同等であり、実施例３では、ガラス基材のプリプレ
グとクレーを用いているが、比較例２におけるガラスチ
ョップドストランドとクレーを用いた場合と同様の特性
及び成形性を有していることが理解される。
〜６では、ガラス基材のプリプレグ単独又はこれとガラ
スチョップドストランドとを用いているので、比較例１
におけるガラスチョップドストランドを用いた場合と同
様に、優れた機械的特性を有し、その他の特性及び成形
性も同等であり、実施例３では、ガラス基材のプリプレ
グとクレーを用いているが、比較例２におけるガラスチ
ョップドストランドとクレーを用いた場合と同様の特性
及び成形性を有していることが理解される。
【００１８】
【発明の効果】以上の結果からも明らかなように、本発
明の熱硬化性樹脂成形材料は、常温及び熱時ともに高い
機械的特性を有しており、プリプレグの端材を使用すれ
ば、成形材料の低コスト化をも実現し、自動車、電気、
電子分野における金属代替を大きく促進するものであ
る。
明の熱硬化性樹脂成形材料は、常温及び熱時ともに高い
機械的特性を有しており、プリプレグの端材を使用すれ
ば、成形材料の低コスト化をも実現し、自動車、電気、
電子分野における金属代替を大きく促進するものであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０８Ｌ 63/00 Ｃ０８Ｌ 63/00 Ｂ // Ｃ０８Ｌ 63:00
Claims (4)
- 【請求項１】 熱硬化性樹脂成形材料において、充填材
としてガラス繊維を基材とするプリプレグを単独、ある
いはこれとガラス繊維と併用して用い、これらを成形材
料全体に対して１０〜８０重量％配合することを特徴と
する熱硬化性樹脂成形材料。 - 【請求項２】 ガラス繊維を基材とするプリプレグは、
ガラスクロス又はガラス不織布に熱硬化性樹脂をプリプ
レグ全体に対して２０〜６０重量％含浸してなるプリプ
レグである請求項１記載の熱硬化性樹脂成形材料。 - 【請求項３】 ガラス繊維を基材とするプリプレグに用
いられる熱硬化性樹脂はフェノール樹脂及び又はエポキ
シ樹脂である請求項１又は２記載の熱硬化性樹脂成形材
料。 - 【請求項４】 プリプレグが熱硬化性樹脂積層板、レジ
ノイド砥石等に使用されるプリプレグの端材である請求
項１、２又は３記載の熱硬化性樹脂成形材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19463798A JPH11140336A (ja) | 1997-09-03 | 1998-07-09 | 熱硬化性樹脂成形材料 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-238609 | 1997-09-03 | ||
| JP23860997 | 1997-09-03 | ||
| JP19463798A JPH11140336A (ja) | 1997-09-03 | 1998-07-09 | 熱硬化性樹脂成形材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11140336A true JPH11140336A (ja) | 1999-05-25 |
Family
ID=26508625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19463798A Pending JPH11140336A (ja) | 1997-09-03 | 1998-07-09 | 熱硬化性樹脂成形材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11140336A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002346932A (ja) * | 2001-05-21 | 2002-12-04 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 粒状熱硬化性樹脂製研磨材及びその製造方法 |
| JP2013534257A (ja) * | 2010-07-21 | 2013-09-02 | バンベルガー カリコ ジーエムビーエイチ | 平たい研磨製品の中に加工するための複合材料とその製造方法 |
-
1998
- 1998-07-09 JP JP19463798A patent/JPH11140336A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002346932A (ja) * | 2001-05-21 | 2002-12-04 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 粒状熱硬化性樹脂製研磨材及びその製造方法 |
| JP2013534257A (ja) * | 2010-07-21 | 2013-09-02 | バンベルガー カリコ ジーエムビーエイチ | 平たい研磨製品の中に加工するための複合材料とその製造方法 |
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