JPS62109622A - 繊維強化プラスチツクの引抜成形方法 - Google Patents
繊維強化プラスチツクの引抜成形方法Info
- Publication number
- JPS62109622A JPS62109622A JP61251962A JP25196286A JPS62109622A JP S62109622 A JPS62109622 A JP S62109622A JP 61251962 A JP61251962 A JP 61251962A JP 25196286 A JP25196286 A JP 25196286A JP S62109622 A JPS62109622 A JP S62109622A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- microballoons
- microballoon
- matrix resin
- reinforced plastic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、充填材としてマイクロバルーンを含有した繊
維強化プラスチックの引抜成形体方法に関する。
維強化プラスチックの引抜成形体方法に関する。
ガラス繊維等の補強材で強化された熱硬化性樹脂は、繊
維強化プラスチックすなわちＦＲＰと呼ばれ、高い強度
を有し軽量で耐候性、耐蝕性の良い材料として広く知ら
れている。かかるＦＲＰには、補強繊維や熱硬化性樹脂
の他に、成形作業性の改善又は成形体特性を向上させる
ために充填材が混入されているのが普通である。充填材
には、その目的に応じて各種知られており、例えば耐ト
ラツキング性の向上には水和アルミナ、耐熱性にはシリ
カやグラファイト、耐酸性には硫酸バリウム等である。
維強化プラスチックすなわちＦＲＰと呼ばれ、高い強度
を有し軽量で耐候性、耐蝕性の良い材料として広く知ら
れている。かかるＦＲＰには、補強繊維や熱硬化性樹脂
の他に、成形作業性の改善又は成形体特性を向上させる
ために充填材が混入されているのが普通である。充填材
には、その目的に応じて各種知られており、例えば耐ト
ラツキング性の向上には水和アルミナ、耐熱性にはシリ
カやグラファイト、耐酸性には硫酸バリウム等である。
ガラス微小中空球等いわゆるマイクロバルーンは、かか
る充填材の一種として知られており、該マイクロバルー
ンと不飽和ポリエステルやエポキシ樹脂を用いたシンタ
フティックフオームは、ＦＲＰのコア用材料として使わ
れている。
る充填材の一種として知られており、該マイクロバルー
ンと不飽和ポリエステルやエポキシ樹脂を用いたシンタ
フティックフオームは、ＦＲＰのコア用材料として使わ
れている。
従来、マイクロバルーンを含有するＦＲＰの成形体とし
ては、バルーンが破壊されない程度の圧力で積層成形し
た単純な成形体は良く知られている。（例えば、特開昭
４８−８４８８９号公報）しかしながら、ＳＭＣの圧縮
成形により複雑な形状を有する成形体を得る場合には、
通雨のマイクロバルーンでは、マイクロバルーンを破壊
する程の成形圧力を要することが多い。マイクロバルー
ンをＦＲＰに充填する一つの目的が軽量化であるから、
バルーンが破壊されるごとは極めて好ましくなく、この
ため、ＳＭＣ等には耐圧度の高い高価な特殊バルーンを
使用する必要がある。本発明者等は、マイクロバルーン
を含有するＦＲＰの比較的複雑な成形体を得るべく鋭意
研究を重ねたところ、かかる成形体を連続引抜成形によ
り成形すれば、複雑な成形体であっても、通常のバルー
ンを破壊することなく得られることがわかった。すなわ
ち、本発明は充填材としてマイクロバルーンを含有する
未硬化樹脂が含浸されたロービングを主体とする繊維状
補強材を所定の断面形状を有する金型に導入し、引抜き
ながら、一体硬化してなるＦＲＰの引抜成形方法に関す
るものである。
ては、バルーンが破壊されない程度の圧力で積層成形し
た単純な成形体は良く知られている。（例えば、特開昭
４８−８４８８９号公報）しかしながら、ＳＭＣの圧縮
成形により複雑な形状を有する成形体を得る場合には、
通雨のマイクロバルーンでは、マイクロバルーンを破壊
する程の成形圧力を要することが多い。マイクロバルー
ンをＦＲＰに充填する一つの目的が軽量化であるから、
バルーンが破壊されるごとは極めて好ましくなく、この
ため、ＳＭＣ等には耐圧度の高い高価な特殊バルーンを
使用する必要がある。本発明者等は、マイクロバルーン
を含有するＦＲＰの比較的複雑な成形体を得るべく鋭意
研究を重ねたところ、かかる成形体を連続引抜成形によ
り成形すれば、複雑な成形体であっても、通常のバルー
ンを破壊することなく得られることがわかった。すなわ
ち、本発明は充填材としてマイクロバルーンを含有する
未硬化樹脂が含浸されたロービングを主体とする繊維状
補強材を所定の断面形状を有する金型に導入し、引抜き
ながら、一体硬化してなるＦＲＰの引抜成形方法に関す
るものである。
以下、本発明方法により得られる典型的な引抜成形体の
例（第１図）に基づいて本発明方法を説明する。第１図
は、補強構造材等としてつかわれるいわゆるアイビーム
で、引抜き方向に対して直角な方向の断面図である。該
断面図（１）の一部を（２）のように補強材及びマイク
ロバルーン（５）、（５’）、（５”）の関係が具体的
に明らかとなるように、概略示しである。（３）で示さ
れているのは、アイビーム表面層に通常使われる連続ス
トランドマットであり、（４）はロービングである。繊
維状補強材としては、ガラス繊維、カーボンｍ維やアラ
ミドｍ維等の有機、無機の長繊維であり、その形態とし
ては、ロービングを主体とし、クロス、あるいはチョツ
プドストランドマットや連続ストランドマット等のマッ
ト状繊維が引抜成形用として一般的である。かかる補強
材には、金型導入前に又は金型通路内の前段で未硬化の
マトリックス樹脂が含浸される。マトリックス樹脂とし
ては、不飽和ポリエステル樹脂やビニルエステル樹脂や
フェノール樹脂あるいはエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂
が好ましい。該マトリックス樹脂中には、マイクロバル
ーンが、着色剤、安定剤、難燃材、硬化剤あるいはその
他の充填剤等とともに予め混合されている。第１図の例
では、連続ストランドマット（３）及びロービング（４
）がマイクロバルーンを含んだマトリックス樹脂中を通
過する間に（３）及び（４）中にマイクロバルーンが取
り込まれる。勿論、マイクロバルーンはマットやロービ
ングのａｍ間深く取り込まれるもの（５’）、（５”）
又は、マットやロービング間のマトリックス樹脂中に存
在するもの（５）に分れる。
例（第１図）に基づいて本発明方法を説明する。第１図
は、補強構造材等としてつかわれるいわゆるアイビーム
で、引抜き方向に対して直角な方向の断面図である。該
断面図（１）の一部を（２）のように補強材及びマイク
ロバルーン（５）、（５’）、（５”）の関係が具体的
に明らかとなるように、概略示しである。（３）で示さ
れているのは、アイビーム表面層に通常使われる連続ス
トランドマットであり、（４）はロービングである。繊
維状補強材としては、ガラス繊維、カーボンｍ維やアラ
ミドｍ維等の有機、無機の長繊維であり、その形態とし
ては、ロービングを主体とし、クロス、あるいはチョツ
プドストランドマットや連続ストランドマット等のマッ
ト状繊維が引抜成形用として一般的である。かかる補強
材には、金型導入前に又は金型通路内の前段で未硬化の
マトリックス樹脂が含浸される。マトリックス樹脂とし
ては、不飽和ポリエステル樹脂やビニルエステル樹脂や
フェノール樹脂あるいはエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂
が好ましい。該マトリックス樹脂中には、マイクロバル
ーンが、着色剤、安定剤、難燃材、硬化剤あるいはその
他の充填剤等とともに予め混合されている。第１図の例
では、連続ストランドマット（３）及びロービング（４
）がマイクロバルーンを含んだマトリックス樹脂中を通
過する間に（３）及び（４）中にマイクロバルーンが取
り込まれる。勿論、マイクロバルーンはマットやロービ
ングのａｍ間深く取り込まれるもの（５’）、（５”）
又は、マットやロービング間のマトリックス樹脂中に存
在するもの（５）に分れる。
マイクロバルーンの平均粒径を小さくすればする程、バ
ルーン（中空体）の厚さは製造上厚くなり、軽量化に役
立つ密度のより小さいマイクロバルーンを得るには平均
粒径を大きくせざるを得ない。しかしながら、平均粒径
の大きなマイクロバルーンは、第１図（５′）、（５”
）のように、補強繊維間深く取り込まれる可能性が少な
くなり、大部分が（５）のマイクロバルーンとなりやす
い。その結果、成形体全体では、マイクロバルーンの充
填量が制限され軽量化には役立たなくなる１、一方、マ
イクロバルーンの密度は補強材に含浸される前のマトリ
ックス樹脂中あるいは硬化前の成形体中における分散性
に影響を与える。すなわち、かかるマトリックス樹脂中
では、軽すぎるバルーンではマトリックス樹脂上層に集
中し、重すぎるバルーンでは下層に集中する。このよう
に、バルーンが樹脂中に偏在することは、成形体中での
バルーンの不均一につながる。従って、バルーンを成形
体に均一に分散させるためには、マトリックス樹脂の密
度や粘度を考慮して適切なバルーンの粒径及び密度を選
ぶことが大切である。このように、バルーンの平均粒径
及び密度は軽量硬化や分散性等により適宜選択されるも
のであるが、通常は例えば、ガラスやシラスバルーンの
場合には平均粒径３０〜１００角、密度０．１〜０．８
ｇ／ｃｃが好ましい。
ルーン（中空体）の厚さは製造上厚くなり、軽量化に役
立つ密度のより小さいマイクロバルーンを得るには平均
粒径を大きくせざるを得ない。しかしながら、平均粒径
の大きなマイクロバルーンは、第１図（５′）、（５”
）のように、補強繊維間深く取り込まれる可能性が少な
くなり、大部分が（５）のマイクロバルーンとなりやす
い。その結果、成形体全体では、マイクロバルーンの充
填量が制限され軽量化には役立たなくなる１、一方、マ
イクロバルーンの密度は補強材に含浸される前のマトリ
ックス樹脂中あるいは硬化前の成形体中における分散性
に影響を与える。すなわち、かかるマトリックス樹脂中
では、軽すぎるバルーンではマトリックス樹脂上層に集
中し、重すぎるバルーンでは下層に集中する。このよう
に、バルーンが樹脂中に偏在することは、成形体中での
バルーンの不均一につながる。従って、バルーンを成形
体に均一に分散させるためには、マトリックス樹脂の密
度や粘度を考慮して適切なバルーンの粒径及び密度を選
ぶことが大切である。このように、バルーンの平均粒径
及び密度は軽量硬化や分散性等により適宜選択されるも
のであるが、通常は例えば、ガラスやシラスバルーンの
場合には平均粒径３０〜１００角、密度０．１〜０．８
ｇ／ｃｃが好ましい。
マイクロバルーンは、マトリックス樹脂に溶解しないも
のであれば何ら限定されるものでなく、ガラスバルーン
、シラスバルーン、カーボンスフェア−、フェノールバ
ルーンあるいは塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重
合体で作られたサランマイクロスフェア−等、無機質、
有機質のマイクロバルーンである。通常は、界面重合法
による含水微小球体やスプレィドライニングによる発泡
剤含有微小球体を加熱乾燥することにより！Ｖ造される
。本発明方法では、成形圧力がそれ程高くないため、高
価な耐圧性マイクロバルーンを使う必要がなく、又、バ
ルーンの厚みを薄くできるため軽Ｊ１（化にも役立つ。
のであれば何ら限定されるものでなく、ガラスバルーン
、シラスバルーン、カーボンスフェア−、フェノールバ
ルーンあるいは塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重
合体で作られたサランマイクロスフェア−等、無機質、
有機質のマイクロバルーンである。通常は、界面重合法
による含水微小球体やスプレィドライニングによる発泡
剤含有微小球体を加熱乾燥することにより！Ｖ造される
。本発明方法では、成形圧力がそれ程高くないため、高
価な耐圧性マイクロバルーンを使う必要がなく、又、バ
ルーンの厚みを薄くできるため軽Ｊ１（化にも役立つ。
マトリックス樹脂とバルーンの接着性を向上させるため
に各種のカップリング材を使用することが好ましい、マ
イクロバルーンのマトリックス樹脂中における充填割合
は、そのバルーン材料の種類、平均粒径や密度により変
り得るものであるが、例えばシラスやガラスバルーンの
場合、通常は１〜１５ｗｔＸが好ましい、あまりにも多
量に充填することは、樹脂粘度を極度に高め含浸を悪く
すると共に、成形体の強度低下を来すため好ましくない
。
に各種のカップリング材を使用することが好ましい、マ
イクロバルーンのマトリックス樹脂中における充填割合
は、そのバルーン材料の種類、平均粒径や密度により変
り得るものであるが、例えばシラスやガラスバルーンの
場合、通常は１〜１５ｗｔＸが好ましい、あまりにも多
量に充填することは、樹脂粘度を極度に高め含浸を悪く
すると共に、成形体の強度低下を来すため好ましくない
。
本発明方法により得られる成形体は大量生産が可能であ
り、又金属材料に匹敵する強度を有するとともに軽量で
あるため、自動車部品の軽量化材等として有効な材料と
いえる。
り、又金属材料に匹敵する強度を有するとともに軽量で
あるため、自動車部品の軽量化材等として有効な材料と
いえる。
第１図は、本発明方法により得られるＦＲＰ引抜成形体
の一例であるアイビームで、引抜き方向に対して直角な
方向の断面図である。 １−−−アイビーム断面図
の一例であるアイビームで、引抜き方向に対して直角な
方向の断面図である。 １−−−アイビーム断面図
Claims (1)
- １）充填材としてマイクロバルーンを含有する未硬化樹
脂が含浸された繊維状補強材を、所定の断面形状を有す
る金型に導入し、引抜きながら一体硬化してなる繊維強
化プラスチックの引抜成形方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61251962A JPS62109622A (ja) | 1986-10-24 | 1986-10-24 | 繊維強化プラスチツクの引抜成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61251962A JPS62109622A (ja) | 1986-10-24 | 1986-10-24 | 繊維強化プラスチツクの引抜成形方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62109622A true JPS62109622A (ja) | 1987-05-20 |
Family
ID=17230575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61251962A Pending JPS62109622A (ja) | 1986-10-24 | 1986-10-24 | 繊維強化プラスチツクの引抜成形方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62109622A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6411704U (ja) * | 1987-07-14 | 1989-01-23 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4958167A (ja) * | 1972-07-06 | 1974-06-05 |
-
1986
- 1986-10-24 JP JP61251962A patent/JPS62109622A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4958167A (ja) * | 1972-07-06 | 1974-06-05 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6411704U (ja) * | 1987-07-14 | 1989-01-23 |
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