JPS63283931A

JPS63283931A - シ−ト強化プラスチック

Info

Publication number: JPS63283931A
Application number: JP62119336A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Sakashita; 敬一阪下
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1987-05-15
Filing date: 1987-05-15
Publication date: 1988-11-21
Anticipated expiration: 2011-12-25
Also published as: JP2567606B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、シート強化プラスチックに関し、特に本発明
は、プラスチックの曲げ強度、耐摩耗性を向上させたシ
ート強化プラスチックに関する。

（従来の技術〕プラスチックの強化方法としては、古くからガラス繊維
のチソプドストランド、ロービング等をプラスチックに
あらかじめ混入させたり、乾式でシート化された不織布
の如きシートに樹脂溶液を含浸し硬化させて強化する方
法がとられていた。

また最近はプラスチックの耐摩耗性を向上させるため、
パルプ紙をベースとしていわゆる増摩材としてアルミナ
粉末、炭化珪素粉末を混入させたシートを作成しこのシ
ートに樹脂を含浸させて、表層に使用して耐摩耗性を向
上させるか、あるいは直接樹脂中に増摩材を混入して塗
装等の方法でプラスチック表面にコーティングして耐摩
耗性を向上させる方法もとられている。またプラスチッ
クに添加する繊維材料としては、カーボンファイバー、
アラミドファイバー、アスベスト、チタン酸カリファイ
バー、ホイスカーが近年とくに研究されている。これら
の繊維材料は、いづれもガラス繊維と同様に樹脂に添加
して、ペレットとして一次原料を作成し、押し出し成形
方法又は射出成形方法によって成形され、強化プラスチ
ックとされている。さらにプリント基板として使用され
る熱硬化性樹脂で構成されるプラスチックは、基材とし
てクロス状（織物）のシートに樹脂を含浸、乾燥させ、
熱圧プレスする方法で成形されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、ガラス繊維等の強化材で補強された強化プラ
スチックは、非強化プラスチックに比べて次のような問
題点があった。

■　成形品の表面の平滑性気（劣り、粗くなる。

■　表面の硬さはやや向上するものの、短繊維ではあま
り効果が少ない。

■　成形方法によっては方向性が出て強度および収縮等
の物性に著しくバラツキが生じてしまう。

また、非繊維状の増摩材のみでは耐摩耗性は向上するも
ののプラスチックの強化にはほとんど寄与しない。

〔問題点を解決するための手段］本発明者は、上述の如き強化プラスチックの問題点を解
決するために種々研究した結果、平均径が１０μｍ以下
の無機質繊維５０重量％以上と無機充填材５〜４０重量
％と、有機繊維１〜１５重量％と有機バインダー１−１
０重量％からなり、その合計が１００重量％からなる組
成の抄造シートを基材とするシート強化プラスチックを
開発するに至り、本発明を完成した。

〔作用〕

本発明に使用される平均径が１０ＩＩｍ以下の無機質繊
維は、繊維状のため網目状にからみシートの構造材とな
るばかりでなく、外力により変形すると折れる事により
応力を緩和し、しかも切断片は硬（、あたかも増摩材を
添加したのと同じ効果が出て、強度および耐摩耗性も大
幅に増加させることが出来る０本発明に使用する無機質
繊維としては、シリカ・アルミナ繊維、シリカ繊維、ア
ルミナ結晶質繊維、ムライト結晶質繊維等があるが、中
でもシリカ・アルミナ繊維がコスト面、および性能面で
好適に選ばれる。また、繊維径を１０８ｍ以下とするの
は、単位体積あたり繊維の本数を出来るだけ多くして、
外力を分散させるためである。１０μｍを越えると繊維
の本数が少なくなってしまうため、空隙の大きさも大き
くなり、表面の平滑性がな（なると同時に繊維のからみ
効果がなくシートとしての強度もなくなってしまう。

したがって従来のガラス繊維で行われているようにニー
ドルパンチ加工によって強制的にせんい方向を三次元方
向に入り組ませるといった方法が必要となる。したがっ
て、シート自体厚くなりコストアップになってしまう。

本発明に使用される無機質充填材は、粘土、アルミナ粉
、シリカ粉、マグネシア粉等があり、耐摩耗性を特に要
求される場合に必要である。

しかしながら、４０重量％じ越える場合はシート強度が
弱（なるばかりでなく、補強効果も小さくなってしまい
、本発明の目的にはずれる。

さらに本発明に使用される有機繊維としては、パルプ、
麻、°コツトン等の植物質の繊維が選ばれる。この有機
繊維は樹脂を含浸して乾燥して未硬化状態で使用する場
合において、各工程における取り扱い性（特に引張強度
）を向上させる目的で使用される。万一あらかじめ未含
浸の状態で型にセットされ、後に樹脂を流し込む成形方
法の場合は強度がそれほど必要とされないので、少なく
ても良い、また１５重量％を越えると単位体積あたり、
有機繊維の本数が増えて、従来のパルプ紙のみの物性に
近ず（ため本発明の目的にはずれる。

さらに有機質のバインダーはでんぷん、ラテックス、ア
クリルアミド樹脂等の一般の張力の向上のため用いられ
る材料で良い、したがって１０重量％を越えるとシート
自体硬くなったり、特に樹脂の浸透性が悪くなるため不
適である。

前記をその合計が１００重量％になるように所定の割合
で配合し、水で均一に分散させたスラリー状となり、必
要に応じて硫酸バンド等の凝集剤を添加したのち常法の
紙抄造機によって抄造し、乾燥させて本発明に使用する
シートを得る。シートの厚みは使用する樹脂の重量の５
〜５０重量％になるように選ばれる。０．５〜１０鶴が
好適に選ばれる。

プラスチックを強化する方法としては常法の樹脂溶液に
含浸し、乾燥後含浸紙として使用する方法、又シートを
あらかじめ重ね合わせたうえ、樹脂を流してプレスした
り、触媒によって硬化させる方法をとることが出来る。

以下実施例にて本発明の詳細な説明する。

叉隻班−上平均径が２．２μｍのシリカ・アルミナ繊維７０重量％
と４μｍのアルミナ粉末１４重量％と針葉樹のバルブ１
０重量％とアクリルニトロブタジーエンラテックス６重
量％を７０００重量％の水で十分混合攪拌し均一なスラ
リーとする０次いで硫酸バンドを５重量％添加してフロ
ック状とする０次いで連続式の長あみ抄造機の抄造ボッ
クスへ導入し、およそ１ｆｉ厚みで連続的に抄造し、乾
燥後嵩密度０．２　ｇ　／−のシートを得た。このシー
トを３０ｃｓＸ　３０ｃｍのサイズに切断してメチロー
ルメラミン樹脂溶液を含浸して（含浸率は２００％、即
ちシート３３．３重量％メラミン樹脂６６．６重量％）
、１０５℃で乾燥後含浸紙を得た。このメラミン含浸紙
１枚に対してクラフト紙にフェノール樹脂を含浸した含
浸紙４枚を組み合わせて、ステンレス板にはさみ、１３
０℃で８０ｋｇ／ｃｉの圧力で１５分間熱圧し冷却後１
．０簡の厚さをもつメラミン化粧板を得た。この化粧板
の物性は第１表に示すとおりであった。

裏施貫−１２，２μｍのシリカ・アルミナ繊維５７重量％と平均径
５μｍのシリカ繊維２３重量％と末節粘土５重量％とマ
ニラ麻８重量％とカチオン化澱粉７重量％を実施例１と
同様な手順で抄造し、ｏ、　ｓ　ｍ厚みの嵩密度０．２
５ｇ／−のシートを得た。このシートをステンレスの枠
をもつ平板の上に置きパーオキサイドを添加したポリエ
ステル樹脂を流し込み、およそ３時間後に硬化した本発
明品を得た。

この物性は第１表に示す通りであった。

止較班よ針葉樹のバルブからなる薄葉紙に実施例１と同様にメラ
ミン樹脂を含浸し、乾燥して含浸シートを得た。このシ
ートを実施例１と同様な構成および手順でプレスして、
冷却後厚さ１．０鶴の厚さをもつメラミン化粧板を得た
。この物性は第１表にしめすとおりであった。

第１表〔発明の効果〕実施例かられかるように、本発明のシートを使用して強
化されたプラスチックは、従来では考えられないような
、曲げ強度の向上と耐摩耗性の向上と同時に得る事が出
来る。さらにシートは比較的均一に抄紙されるため、ど
の部分をとっても均ゴな性質であり、部分的な強度ムラ
を生じにくいことが推察される０本発明のシート強化プ
ラスチックは、このようなすぐれた物性を持つことから
、床用材料、セラミック粉輸送管、机等の作業天板、下
水道パイプ、土砂流出パイプ等応用範囲は広いものであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

少なくともシリカ・アルミナ繊維の如き平均径が１０μ
ｍ以下の無機質繊維５０重量％以上と無機充填材５〜４
０重量％と、有機繊維１〜１５重量％と有機バインダー
１〜１０重量％からなり、その合計が１００重量％から
なる組成の抄造シートを基材とするシート強化プラスチ
ック。