JPWO2019093192A1 - Fiber-containing resin composition - Google Patents

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Abstract

繊維2が熱硬化性樹脂1で固められた樹脂組成物であって、熱硬化性樹脂1は、レゾール型フェノール樹脂を含み、繊維2は、平均長さが1〜50mmの範囲であり、熱硬化性樹脂中のレゾール型フェノール樹脂の含有量が50質量%以上である繊維含有樹脂構造物Sが提供される。係る樹脂組成物において、繊維2は、熱硬化性樹脂1中に開繊した状態で分散していることが好ましい。これにより、繊維含有樹脂構造物Sの硬化物の耐熱性がより向上する。The fiber 2 is a resin composition solidified with the thermosetting resin 1, the thermosetting resin 1 includes a resol type phenol resin, and the fiber 2 has an average length in the range of 1 to 50 mm. A fiber-containing resin structure S in which the content of the resol type phenol resin in the curable resin is 50% by mass or more is provided. In such a resin composition, the fibers 2 are preferably dispersed in the thermoset resin 1 in an opened state. Thereby, the heat resistance of the hardened | cured material of the fiber containing resin structure S improves more.

Description

本発明は、繊維含有樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a fiber-containing resin composition.

近年、金属製の部品の代替品として、繊維を含有する熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を用いて成形した、繊維強化樹脂硬化物や繊維強化樹脂成形品(特許文献1)が注目されている。また、このような樹脂硬化物や樹脂成形品の一般的な成形方法としては、圧縮(コンプレッション)成形(特許文献2)、移送(トランスファー)成形(特許文献3)、移送−圧縮成形、射出(インジェクション)成形、および射出−圧縮成形(特許文献4)等が知られている。   In recent years, as a substitute for metal parts, a fiber reinforced resin cured product or a fiber reinforced resin molded product (Patent Document 1) that is molded using a thermosetting resin or a thermoplastic resin containing fibers has been attracting attention. . In addition, as a general molding method of such a resin cured product or resin molded product, compression molding (Patent Document 2), transfer molding (Patent Document 3), transfer-compression molding, injection ( Injection) molding and injection-compression molding (Patent Document 4) are known.

ところで、繊維強化された樹脂硬化物や樹脂成形品には、引張強度、曲げ強度、耐衝撃性等の機械的強度を向上させるため、樹脂中に混合する繊維として、長さが5〜30mmの比較的長い繊維(いわゆる長繊維)が好適に用いられている。上述した硬化物や成形品の製造では、材料となる樹脂や繊維を供給する形態として、長繊維束を樹脂で固めたペレットや、それらを固めた集合物が用いられる(特許文献5)。このようなペレットやその集合物を用いれば、長さが均一な繊維を樹脂中に供給することができる。   By the way, in order to improve mechanical strength such as tensile strength, bending strength, impact resistance, etc., the fiber reinforced resin cured product or resin molded product has a length of 5 to 30 mm as a fiber mixed in the resin. A relatively long fiber (so-called long fiber) is preferably used. In manufacture of the hardened | cured material and molded article mentioned above, the pellet which hardened the long fiber bundle with resin as a form which supplies resin and fiber used as material, and the aggregate | assembly which hardened them are used (patent document 5). If such pellets or aggregates thereof are used, fibers having a uniform length can be supplied into the resin.

特開平07−290902号公報JP 07-290902 A 特開平06−246771号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-246771 特開2006−130731号公報JP 2006-130731 A 特開2002−127215号公報JP 2002-127215 A 特開2012−096370号公報JP 2012-096370 A

しかしながら、上述したペレットやその集合物を用いた従来の繊維強化樹脂硬化物においては、耐熱性に劣るという課題があった。   However, the conventional fiber reinforced resin cured product using the above-described pellets and aggregates has a problem of poor heat resistance.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、耐熱性の向上が図られた繊維強化樹脂硬化物を製造することが可能な樹脂組成物を提供することを課題とする。   This invention is made | formed in view of the said situation, Comprising: It aims at providing the resin composition which can manufacture the fiber reinforced resin hardened | cured material by which the heat resistance improvement was aimed at.

上記課題を解決するために、以下の手段を提供する。
(1) 繊維が熱硬化性樹脂で固められた繊維含有樹脂組成物であって、
前記熱硬化性樹脂は、レゾール型フェノール樹脂を含み、
前記繊維は、平均長さが1〜50mmの範囲であり、
前記熱硬化性樹脂中の前記レゾール型フェノール樹脂の含有量は、50質量%以上であることを特徴とする繊維含有樹脂組成物。
In order to solve the above problems, the following means are provided.
(1) A fiber-containing resin composition in which fibers are hardened with a thermosetting resin,
The thermosetting resin includes a resol type phenol resin,
The fibers have an average length in the range of 1-50 mm,
Content of the said resol type phenol resin in the said thermosetting resin is 50 mass% or more, The fiber containing resin composition characterized by the above-mentioned.

(2) 前記繊維は、前記熱硬化性樹脂中に開繊した状態で分散しており、
前記繊維の平均長さは、1〜20mmの範囲であり、
前記繊維含有樹脂組成物の平均密度は、0.20〜1.00(g/cm)の範囲である、前項(1)に記載の繊維含有樹脂組成物。
(2) The fibers are dispersed in the opened state in the thermosetting resin,
The average length of the fibers is in the range of 1-20 mm,
The fiber-containing resin composition according to (1), wherein the average density of the fiber-containing resin composition is in the range of 0.20 to 1.00 (g / cm 3 ).

(3) 前記繊維は、前記熱硬化性樹脂中に開繊した状態で分散しており、
前記繊維の平均長さは、1〜20mmの範囲であり、
前記繊維含有樹脂組成物の平均嵩密度が0.15〜0.60(g/cm)の範囲である、前項(1)または(2)に記載の繊維含有樹脂組成物。
(3) The fibers are dispersed in the opened state in the thermosetting resin,
The average length of the fibers is in the range of 1-20 mm,
The fiber-containing resin composition according to the above item (1) or (2), wherein an average bulk density of the fiber-containing resin composition is in a range of 0.15 to 0.60 (g / cm 3 ).

(4) 前記熱硬化性樹脂は、さらに、ノボラック型フェノール樹脂を含む、前項(1)ないし(3)のいずれか1項に記載の繊維含有樹脂組成物。 (4) The fiber-containing resin composition according to any one of (1) to (3), wherein the thermosetting resin further includes a novolac type phenol resin.

(5) 前記熱硬化性樹脂に含まれる前記レゾール型フェノール樹脂の含有率A(質量%)と、前記熱硬化性樹脂に含まれる前記ノボラック型フェノール樹脂の含有率B(質量%)との比率であるA/Bの値が、1〜5の範囲である、前項(4)に記載の繊維含有樹脂組成物。 (5) Ratio of content A (mass%) of the resol type phenol resin contained in the thermosetting resin and content B (mass%) of the novolac type phenol resin contained in the thermosetting resin The fiber-containing resin composition according to item (4), wherein the A / B value is in the range of 1 to 5.

(6) リン系酸化防止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤およびアミン系酸化防止剤からなる群から選択される1種以上をさらに含有する、前項(1)ないし(5)のいずれか1項に記載の繊維含有樹脂組成物。 (6) Any one of (1) to (5) above, further comprising at least one selected from the group consisting of a phosphorus-based antioxidant, a hindered phenol-based antioxidant, and an amine-based antioxidant. The fiber-containing resin composition described in 1.

(7) 前記繊維以外の無機充填剤をさらに含有する、前項(1)ないし(6)のいずれか1項に記載の繊維含有樹脂組成物。 (7) The fiber-containing resin composition according to any one of (1) to (6), further including an inorganic filler other than the fibers.

(8) 構造部材に用いられる、前項(1)〜(7)のいずれか1項に記載の繊維含有樹脂組成物。 (8) The fiber-containing resin composition according to any one of (1) to (7), which is used for a structural member.

本発明の繊維含有樹脂組成物によれば、耐熱性の向上が図られた繊維強化樹脂硬化物を製造することができる。   According to the fiber-containing resin composition of the present invention, a fiber-reinforced resin cured product with improved heat resistance can be produced.

図1は、本発明を適用した繊維含有樹脂組成物の一実施形態(ペレットP)の外観を示す写真である。FIG. 1 is a photograph showing the appearance of one embodiment (pellet P) of a fiber-containing resin composition to which the present invention is applied. 図2(a)は、本発明を適用した繊維含有樹脂組成物の他の実施形態(樹脂構造物S)を示す写真である。図2(b)は、樹脂構造物Sの構成を説明するための模式図である。Fig.2 (a) is a photograph which shows other embodiment (resin structure S) of the fiber containing resin composition to which this invention is applied. FIG. 2B is a schematic diagram for explaining the configuration of the resin structure S. 図3は、樹脂構造物Sの製造方法の一実施形態を説明するための模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining an embodiment of a method for producing the resin structure S. 図4は、樹脂構造物Sの製造方法の他の実施形態を説明するための模式図である。FIG. 4 is a schematic view for explaining another embodiment of the method for producing the resin structure S. 図5は、樹脂構造物Tの製造方法の一実施形態を説明するための模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining an embodiment of a method for producing the resin structure T. 図6(a)は、実施例1の繊維含有樹脂組成物が用いられた試験片(280℃下で250時間加熱処理の後)の切断面を示す像である。図6(b)は、比較例2の繊維含有樹脂組成物が用いられた試験片(280℃下で250時間加熱処理の後)の切断面を示す像である。図6(c)は、実施例5の繊維含有樹脂組成物が用いられた試験片(280℃下で250時間加熱処理の後)の切断面を示す像である。図6(d)は、比較例1の繊維含有樹脂組成物が用いられた試験片(280℃下で250時間加熱処理の後)の切断面を示す像である。Fig.6 (a) is an image which shows the cut surface of the test piece (after 250-hour heat processing under 280 degreeC) using the fiber containing resin composition of Example 1. FIG. FIG. 6B is an image showing a cut surface of a test piece (after heat treatment at 280 ° C. for 250 hours) in which the fiber-containing resin composition of Comparative Example 2 was used. FIG.6 (c) is an image which shows the cut surface of the test piece (after 250-hour heat processing under 280 degreeC) in which the fiber containing resin composition of Example 5 was used. FIG.6 (d) is an image which shows the cut surface of the test piece (after 250-hour heat processing under 280 degreeC) in which the fiber containing resin composition of the comparative example 1 was used.

以下、本発明を適用した一実施形態である繊維含有樹脂組成物に関し、当該樹脂組成物およびその製造方法、並びにそれを原料として用いた繊維強化樹脂硬化物の構成について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際の寸法と同じであるとは限らない。   Hereinafter, regarding the fiber-containing resin composition that is an embodiment to which the present invention is applied, the resin composition, a method for producing the resin composition, and the configuration of a cured fiber-reinforced resin using the resin composition as a raw material will be described in detail. In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the characteristics easy to understand, there are cases where the characteristic portions are enlarged for convenience, and the dimensional ratios of the respective components are the same as the actual dimensions. Is not limited.

(繊維含有樹脂組成物)
まず、本発明を適用した一実施形態である繊維含有樹脂組成物(以下単に「樹脂組成物」ともいう)の構成について説明する。
本発明に係る樹脂組成物は、繊維が熱硬化性樹脂で固められている。
(Fiber-containing resin composition)
First, the configuration of a fiber-containing resin composition (hereinafter also simply referred to as “resin composition”) as an embodiment to which the present invention is applied will be described.
In the resin composition according to the present invention, the fibers are hardened with a thermosetting resin.

図1は、本発明を適用した繊維含有樹脂組成物の一実施形態(ペレットP)の外観を示す写真である。ペレットPは、長繊維の束が特定の樹脂で固められた構造物である。   FIG. 1 is a photograph showing the appearance of one embodiment (pellet P) of a fiber-containing resin composition to which the present invention is applied. The pellet P is a structure in which a bundle of long fibers is hardened with a specific resin.

図2は、本発明を適用した繊維含有樹脂組成物の他の実施形態(樹脂構造物S)を示す。図2(a)は、樹脂構造物Sの外観を示す写真である。図2(b)は、樹脂構造物Sの構成を説明するための模式図である。   FIG. 2 shows another embodiment (resin structure S) of the fiber-containing resin composition to which the present invention is applied. FIG. 2A is a photograph showing the appearance of the resin structure S. FIG. 2B is a schematic diagram for explaining the configuration of the resin structure S.

図2(b)に示すように、本実施形態の樹脂構造物Sは、熱硬化性樹脂1と、繊維2と、を含んで概略構成されている。樹脂構造物Sは、熱硬化性樹脂と繊維とを含有するとともに、当該熱硬化性樹脂中に開繊した状態で繊維2が分散した、粒状の樹脂構造物である。   As shown in FIG. 2B, the resin structure S of the present embodiment is schematically configured to include a thermosetting resin 1 and fibers 2. The resin structure S is a granular resin structure that contains a thermosetting resin and fibers and in which the fibers 2 are dispersed in a state of being opened in the thermosetting resin.

ここで、本実施形態の樹脂構造物Sにおいて、「熱硬化性樹脂中に開繊した状態」とは、繊維束がばらけて熱硬化性樹脂中に繊維が広がっている様子をいう。
また、本実施形態の樹脂構造物Sにおいて、「繊維が分散した状態」とは、全体として実質的に、繊維が一方向にのみ配向しているとは認められない様子をいう。
Here, in the resin structure S of the present embodiment, “the state of being opened in the thermosetting resin” refers to a state in which the fiber bundles are scattered and the fibers are spread in the thermosetting resin.
In the resin structure S of the present embodiment, the “state in which the fibers are dispersed” refers to a state in which it is not recognized that the fibers are substantially oriented in only one direction as a whole.

この樹脂構造物Sは、粒状であるため、例えば圧縮成形等の原料として用いた場合に容易に計量することができる。また、樹脂構造物Sは、繊維強化樹脂硬化物を製造する際の原料として用いることができる。   Since this resin structure S is granular, it can be easily weighed when used as a raw material for compression molding or the like. Moreover, the resin structure S can be used as a raw material at the time of manufacturing a fiber reinforced resin cured product.

<<熱硬化性樹脂>>
本実施形態の樹脂組成物(ペレットP、樹脂構造物S)は、レゾール型フェノール樹脂を含む熱硬化性樹脂を含有する。
熱硬化性樹脂の適用により、硬化後の線膨張率や、弾性率等の機械特性が優れる。加えて、レゾール型フェノール樹脂の採用により、繊維強化樹脂硬化物を低コストかつ高い寸法精度で製造することができるとともに、得られた繊維強化樹脂硬化物は、特に優れた耐熱性を発揮することができる。
<< Thermosetting resin >>
The resin composition (pellet P, resin structure S) of the present embodiment contains a thermosetting resin including a resol type phenol resin.
By applying the thermosetting resin, mechanical properties such as linear expansion coefficient after curing and elastic modulus are excellent. In addition, by adopting a resol type phenolic resin, it is possible to produce a cured fiber reinforced resin with low cost and high dimensional accuracy, and the obtained cured fiber reinforced resin exhibits particularly excellent heat resistance. Can do.

レゾール型フェノール樹脂としては、例えば、フェノールとホルムアルデヒドとで合成した未変性のレゾール型フェノール樹脂;桐油、アマニ油もしくはクルミ油等で変性した変性レゾールフェノール樹脂;フェノールの一部または全部をクレゾールもしくはナフトールに置換して合成したレゾール樹脂などが挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
レゾール型フェノール樹脂の重量平均分子量は、1000〜100000が好ましい。重量平均分子量が前記下限値未満であると、樹脂の粘度が低すぎてペレットを調製するのが困難となる場合があり、前記上限値を超えると、樹脂の溶融粘度が高くなるため、繊維強化樹脂硬化物の成形性(成形のし易さ)が低下する場合がある。
フェノール樹脂の重量平均分子量は、例えば、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)で測定し、ポリスチレン換算の重量分子量として規定することができる。
Examples of the resol type phenol resin include an unmodified resol type phenol resin synthesized with phenol and formaldehyde; a modified resol phenol resin modified with paulownia oil, linseed oil, walnut oil, etc .; a part or all of the phenol is cresol or naphthol. Resole resins synthesized by substituting for, and the like can be used, and one or more of these can be used in combination.
The weight average molecular weight of the resol type phenol resin is preferably 1000 to 100,000. If the weight average molecular weight is less than the lower limit, it may be difficult to prepare pellets because the resin viscosity is too low, and if it exceeds the upper limit, the resin melt viscosity becomes high, so fiber reinforcement The moldability (ease of molding) of the cured resin product may be reduced.
The weight average molecular weight of the phenol resin is measured by, for example, gel permeation chromatography (GPC) and can be defined as a weight molecular weight in terms of polystyrene.

なお、本実施形態では、適用される熱硬化性樹脂に含まれるレゾール型フェノール樹脂の割合は、熱硬化性樹脂の総量(100質量%)のうちの50質量%以上である。
ところで、レゾール型フェノール樹脂は、各フェノール分子にメチロール基等の官能基が付加された構造を有しており、熱等により自己硬化する性質を有する。すなわち、レゾール型フェノール樹脂は、一般的な熱硬化性樹脂のように、硬化反応のための硬化剤を必要としない。このようなレゾール型フェノール樹脂は、各フェノール分子に付加されたメチロール基の脱水縮合反応により硬化するため、硬化剤を用いて硬化するような一般的な熱硬化性樹脂(例えば、ノボラック型フェノール樹脂)に比べて、均一な架橋構造が形成されるため、その耐熱性および機械的強度を高くすることができる。
上記のような理由から、熱硬化性樹脂中のレゾール型フェノール樹脂の含有量が50質量%以上であると、得られた繊維強化樹脂硬化物の耐熱性を容易に高くすることができる。また、熱硬化性樹脂に含まれるレゾール型フェノール樹脂の含有量は、60質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、100質量%であってもよい。レゾール型フェノール樹脂の割合が前記下限値以上であると、得られた繊維強化樹脂硬化物の耐熱性が容易に高められる。
In the present embodiment, the ratio of the resol type phenol resin contained in the applied thermosetting resin is 50% by mass or more of the total amount (100% by mass) of the thermosetting resin.
By the way, the resol type phenol resin has a structure in which a functional group such as a methylol group is added to each phenol molecule, and has a property of self-curing by heat or the like. That is, the resol type phenol resin does not require a curing agent for the curing reaction unlike a general thermosetting resin. Such a resol type phenolic resin is cured by a dehydration condensation reaction of a methylol group added to each phenol molecule, so that it is a general thermosetting resin that is cured using a curing agent (for example, a novolac type phenolic resin). ), A uniform cross-linked structure is formed, so that the heat resistance and mechanical strength can be increased.
For the above reasons, when the content of the resol type phenol resin in the thermosetting resin is 50% by mass or more, the heat resistance of the obtained fiber reinforced resin cured product can be easily increased. Moreover, 60 mass% or more is preferable, as for content of the resol type phenol resin contained in a thermosetting resin, 70 mass% or more is more preferable, and 100 mass% may be sufficient. When the ratio of the resol type phenol resin is equal to or more than the lower limit, the heat resistance of the obtained fiber reinforced resin cured product is easily increased.

適用される熱硬化性樹脂は、レゾール型フェノール樹脂以外の熱硬化性樹脂を含んでもよい。
レゾール型フェノール樹脂以外の熱硬化性樹脂としては、例えば、ノボラック型フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ビスマレイド樹脂、ユリア(尿素)樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、シアネートエステル樹脂、シリコーン樹脂、オキセタン樹脂、(メタ)アクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、レゾール型フェノール樹脂と併用する熱硬化性樹脂としては、ノボラック型フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ビスマレイド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂が好ましく、ノボラック型フェノール樹脂、エポキシ樹脂およびビスマレイド樹脂からなる群より選択される1種以上がより好ましく、ノボラック型フェノール樹脂がさらに好ましい。これにより、得られた繊維強化樹脂硬化物の耐熱性がより高められる。
The applied thermosetting resin may include a thermosetting resin other than the resol type phenol resin.
Examples of thermosetting resins other than resol type phenol resins include novolak type phenol resins, epoxy resins, bismaleide resins, urea (urea) resins, melamine resins, polyurethane resins, cyanate ester resins, silicone resins, oxetane resins, (meta ) An acrylate resin, an unsaturated polyester resin, a diallyl phthalate resin, a polyimide resin, a benzoxazine resin and the like can be used, and one or more of these can be used in combination.
Among these, as the thermosetting resin used in combination with the resol type phenol resin, a novolak type phenol resin, an epoxy resin, a bismaleide resin, a benzoxazine resin, and an unsaturated polyester resin are preferable, and a novolac type phenol resin, an epoxy resin, and a bismaleide resin are preferable. 1 or more types selected from the group consisting of are more preferable, and novolak type phenol resins are more preferable. Thereby, the heat resistance of the obtained fiber reinforced resin hardened | cured material is improved more.

ノボラック型フェノール樹脂としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂、アリールアルキレン型ノボラック樹脂等が挙げられる。
ノボラック型フェノール樹脂の重量平均分子量は、1000〜15000が好ましい。
Examples of the novolak type phenol resin include phenol novolak resin, cresol novolak resin, bisphenol A novolak resin, arylalkylene type novolak resin, and the like.
As for the weight average molecular weight of a novolak-type phenol resin, 1000-15000 are preferable.

レゾール型フェノール樹脂とノボラック型フェノール樹脂とを併用する場合、両者の質量比(レゾール型/ノボラック型)は、1〜5が好ましく、2〜5がより好ましく、2〜4がさらに好ましく、2.5〜3.5が特に好ましい。なお、上記質量比は、熱硬化性樹脂に含まれるレゾール型フェノール樹脂の含有率A(質量%)と、熱硬化性樹脂に含まれるノボラック型フェノール樹脂の含有率B(質量%)との比率であるA/Bで表される。
質量比(レゾール型/ノボラック型)が前記下限値以上であると、得られた繊維強化樹脂硬化物の耐熱性がより高められ、前記上限値以下であると、繊維強化樹脂硬化物の機械特性が保たれやすい。
When using a resol type phenol resin and a novolac type phenol resin together, 1-5 are preferable, 2-5 are more preferable, 2-5 are more preferable, 2-4 are still more preferable. 5-3.5 is particularly preferable. In addition, the said mass ratio is ratio of content rate A (mass%) of the resol type phenol resin contained in a thermosetting resin, and content rate B (mass%) of the novolak type phenol resin contained in a thermosetting resin. It is represented by A / B.
When the mass ratio (resole type / novolak type) is equal to or higher than the lower limit value, the heat resistance of the obtained fiber reinforced resin cured product is further improved, and when the mass ratio is equal to or lower than the upper limit value, mechanical properties of the fiber reinforced resin cured product are obtained. Is easy to keep.

上記のエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型フェノール樹脂などのビスフェノール樹脂;フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂;臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、臭素化フェノールノボラック型エポキシ樹脂などの臭素化型エポキシ樹脂;ビフェニル型エポキシ樹脂;ナフタレン型エポキシ樹脂、トリス(ヒドロキシフェニル)メタン型エポキシ樹脂などが挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、特に、比較的分子量の低いビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。これにより、樹脂組成物の流動性を高めることができるため、繊維強化樹脂硬化物の製造時における樹脂組成物の取扱い性や成形性(成形のし易さ)をさらに良好にすることができる。また、繊維強化樹脂硬化物の耐熱性が向上しやすい点から、特にトリス(ヒドロキシフェニル)メタン型エポキシ樹脂が好ましい。
Examples of the epoxy resin include bisphenol resins such as bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, and bisphenol AD type phenol resin; novolak type epoxy resins such as phenol novolac type epoxy resin and cresol novolac type epoxy resin; bromine Brominated epoxy resins such as bisphenol A type epoxy resin and brominated phenol novolac type epoxy resin; biphenyl type epoxy resin; naphthalene type epoxy resin, tris (hydroxyphenyl) methane type epoxy resin, etc. One kind or a combination of two or more kinds can be used.
Among these, bisphenol A type epoxy resins, phenol novolac type epoxy resins, and cresol novolac type epoxy resins having a relatively low molecular weight are particularly preferable. Thereby, since the fluidity | liquidity of a resin composition can be improved, the handleability and moldability (easiness of shaping | molding) of the resin composition at the time of manufacture of a fiber reinforced resin hardened | cured material can be made further favorable. In addition, a tris (hydroxyphenyl) methane type epoxy resin is particularly preferable because the heat resistance of the cured fiber reinforced resin is easily improved.

上記のビスマレイミド樹脂としては、分子鎖の両末端にそれぞれマレイミド基を有する樹脂であれば、特に限定されないが、さらにフェニル基を有する樹脂が好ましい。具体的には、例えば、下記式(1)で表される樹脂を用いることができる。ただし、ビスマレイミド樹脂は、その分子鎖の両末端以外の位置に結合するマレイミド基を有していてもよい。   The bismaleimide resin is not particularly limited as long as it has a maleimide group at both ends of the molecular chain, but a resin having a phenyl group is preferable. Specifically, for example, a resin represented by the following formula (1) can be used. However, the bismaleimide resin may have maleimide groups that bind to positions other than both ends of the molecular chain.

Figure 2019093192
Figure 2019093192

式(1)中、R〜Rは、水素または炭素数1〜4の置換若しくは無置換の炭化水素基であり、Rは、2価の置換または無置換の有機基である。ここで、有機基とは、異種原子を含んでいてもよい炭化水素基であり、異種原子としては、O,S,N等が挙げられる。Rは、好ましくはメチレン基、芳香環およびエーテル結合(−O−)が任意の順序で結合した主鎖を有する炭化水素基であり、より好ましくは主鎖中において任意の順序で結合するメチレン基、芳香環およびエーテル結合の合計数が15個以下の炭化水素基である。なお、主鎖の途中には、置換基および/または側鎖が結合していてもよく、その具体例としては、例えば、炭素数3個以下の炭化水素基、マレイミド基、フェニル基等が挙げられる。In formula (1), R 1 to R 4 are hydrogen or a substituted or unsubstituted hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, and R 5 is a divalent substituted or unsubstituted organic group. Here, the organic group is a hydrocarbon group that may contain a heteroatom, and examples of the heteroatom include O, S, and N. R 5 is preferably a hydrocarbon group having a main chain in which a methylene group, an aromatic ring, and an ether bond (—O—) are bonded in any order, and more preferably methylene bonded in any order in the main chain A hydrocarbon group having a total number of groups, aromatic rings and ether bonds of 15 or less. In the middle of the main chain, a substituent and / or a side chain may be bonded, and specific examples thereof include a hydrocarbon group having 3 or less carbon atoms, a maleimide group, a phenyl group, and the like. It is done.

具体的には、例えば、N,N’−(4,4’−ジフェニルメタン)ビスマレイミド、ビス(3−エチル−5−メチル−4−マレイミドフェニル)メタン、2,2−ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン、m−フェニレンビスマレイミド、p−フェニレンビスマレイミド、4−メチル−1,3−フェニレンビスマレイミド、N,N’−エチレンジマレイミド、N,N’−ヘキサメチレンジマレイミド等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。   Specifically, for example, N, N ′-(4,4′-diphenylmethane) bismaleimide, bis (3-ethyl-5-methyl-4-maleimidophenyl) methane, 2,2-bis [4- (4 -Maleimidophenoxy) phenyl] propane, m-phenylenebismaleimide, p-phenylenebismaleimide, 4-methyl-1,3-phenylenebismaleimide, N, N'-ethylenedimaleimide, N, N'-hexamethylenedimaleimide These can be used, and one or more of these can be used in combination.

本実施形態の樹脂組成物中における熱硬化性樹脂の含有率は、樹脂組成物の総量(100質量%)のうちの50質量%以下が好ましく、5〜50質量%がより好ましく、10〜45質量%がさらに好ましく、20〜45質量%が特に好ましい。
熱硬化性樹脂の含有率が、前記上限値以下であると、繊維の増量が可能となり、また、加熱により劣化する成分が少なくなることで、繊維強化樹脂硬化物の耐熱性向上を図りやすくなり、前記下限値以上であると、樹脂組成物を構成する他の成分との結着強度を高められやすくなる。
The content of the thermosetting resin in the resin composition of the present embodiment is preferably 50% by mass or less, more preferably 5 to 50% by mass, more preferably 10 to 45% of the total amount (100% by mass) of the resin composition. % By mass is more preferable, and 20 to 45% by mass is particularly preferable.
If the content of the thermosetting resin is less than or equal to the above upper limit value, the amount of fibers can be increased, and the heat resistance of the fiber reinforced resin cured product can be easily improved by reducing the components that deteriorate due to heating. When it is at least the lower limit, the binding strength with other components constituting the resin composition can be easily increased.

<<繊維>>
本実施形態の樹脂組成物(ペレットP、樹脂構造物S)は、平均長さが1〜50mmの範囲である繊維を含有する。
繊維の平均長さ(平均繊維長)が前記下限値未満の場合、繊維の構成材料やその含有率によっては、樹脂硬化物の形状安定性が充分に得られない場合がある。また、平均繊維長が前記上限値を超えた場合には、成形時において、樹脂組成物の流動性が充分に得られない場合がある。
<< fiber >>
The resin composition (pellet P, resin structure S) of this embodiment contains fibers having an average length in the range of 1 to 50 mm.
When the average fiber length (average fiber length) is less than the lower limit, the shape stability of the cured resin product may not be sufficiently obtained depending on the constituent material of the fiber and its content. When the average fiber length exceeds the upper limit, the resin composition may not be sufficiently fluid during molding.

ペレットPが含有する繊維の平均長さ(平均繊維長)は、3mm以50mm以下であることが好ましく、5mm以上40mm以下であることがより好ましく、8mm以上30mm以下であることがさらに好ましい。
樹脂構造物Sが含有する繊維の平均長さ(平均繊維長)は、1mm以上20mm以下であることが好ましく、1mm以上15mm以下であることがより好ましく、2mm以上10mm以下であることがさらに好ましく、2mm以上8mm以下であることが特に好ましい。
本実施形態の樹脂組成物(ペレットP、樹脂構造物S)においては、かかる平均長さを有する繊維の適用により、最終的に得られる樹脂硬化物の機械的強度をさらに向上させることができ、加えて耐熱性も高められる。
The average length (average fiber length) of the fibers contained in the pellet P is preferably 3 mm or more and 50 mm or less, more preferably 5 mm or more and 40 mm or less, and further preferably 8 mm or more and 30 mm or less.
The average length (average fiber length) of the fibers contained in the resin structure S is preferably 1 mm or more and 20 mm or less, more preferably 1 mm or more and 15 mm or less, and further preferably 2 mm or more and 10 mm or less. 2 mm or more and 8 mm or less is particularly preferable.
In the resin composition (pellet P, resin structure S) of this embodiment, the mechanical strength of the finally obtained resin cured product can be further improved by applying fibers having such an average length, In addition, heat resistance can be improved.

なお、本実施形態の樹脂組成物(ペレットP、樹脂構造物S)中に含まれる繊維の平均長さ(平均繊維長)は、以下の手順(1)〜(3)によって算出することができる。
手順(1)電気炉を用いて樹脂組成物全体を550℃で加熱し、樹脂を気化させた後、繊維のみを取り出す。
手順(2)顕微鏡を用いて繊維の長さを測定する(繊維の測定本数:1サンプルにつき500本)。
手順(3)測定した繊維長から、重量平均繊維長を算出する。
In addition, the average length (average fiber length) of the fiber contained in the resin composition (pellet P, resin structure S) of this embodiment can be calculated by the following procedures (1) to (3). .
Procedure (1) The whole resin composition is heated at 550 ° C. using an electric furnace to vaporize the resin, and then only the fibers are taken out.
Procedure (2) The length of the fiber is measured using a microscope (number of fibers measured: 500 per sample).
Procedure (3) The weight average fiber length is calculated from the measured fiber length.

繊維の平均径は、5〜20μmであることが好ましく、6〜18μmであることがより好ましく、7〜16μmであることがさらに好ましい。繊維の平均径が前記下限値未満の場合、繊維の構成材料や含有率によっては、成形時に繊維が破損しやすくなる。また、繊維の平均径が、前記上限値を超えた場合、繊維の構成材料やその含有率によっては、成形性が低下する場合がある。   The average diameter of the fibers is preferably 5 to 20 μm, more preferably 6 to 18 μm, and further preferably 7 to 16 μm. When the average diameter of the fibers is less than the lower limit value, the fibers are likely to be damaged during molding depending on the constituent material and content of the fibers. Moreover, when the average diameter of the fiber exceeds the upper limit, the formability may be lowered depending on the constituent material of the fiber and its content.

繊維の断面形状は、特に限定されないが、円形および楕円形銅の略円形等;三角形、四角形および六角形等の多角形;扁平形、星形等の異形等のいかなる形状であってもよい。これらの中でも、繊維の断面形状は、特に、略円形または扁平形であることが好ましい。これにより、樹脂硬化物の表面の平滑性を向上することができる。また、成形時の取扱性がより向上し、その成形性がさらに良好となる。   The cross-sectional shape of the fiber is not particularly limited, and may be any shape such as a substantially circular shape such as circular and elliptical copper; a polygon such as a triangle, a quadrangle, and a hexagon; Among these, the cross-sectional shape of the fiber is particularly preferably substantially circular or flat. Thereby, the smoothness of the surface of the cured resin can be improved. Moreover, the handleability at the time of shaping | molding improves more, and the moldability becomes further favorable.

繊維としては、それぞれ、例えば、アラミド繊維、アクリル繊維、ナイロン繊維(脂肪族ポリアミド繊維)およびフェノール繊維等の有機繊維;ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、ロックウール、チタン酸カリウム繊維およびバサルト繊維等の無機繊維;ステンレス繊維、スチール繊維、アルミニウム繊維、銅繊維、黄銅繊維および青銅繊維等の金属繊維等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、繊維としては、特に、アラミド繊維、炭素繊維、ガラス繊維であることがより好ましい。   Examples of fibers include organic fibers such as aramid fibers, acrylic fibers, nylon fibers (aliphatic polyamide fibers), and phenol fibers; glass fibers, carbon fibers, ceramic fibers, rock wool, potassium titanate fibers, and basalt fibers. Inorganic fibers; metal fibers such as stainless fibers, steel fibers, aluminum fibers, copper fibers, brass fibers and bronze fibers, and the like, and one or more of these can be used in combination. Among these, as a fiber, it is more preferable that they are an aramid fiber, carbon fiber, and glass fiber especially.

ガラス繊維を用いた場合には、単位体積あたりの樹脂硬化物の均一性が向上し、成形性が特に良好となる。さらに、樹脂硬化物の均一性が向上することで、樹脂硬化物における内部応力の均一性が向上し、結果として、樹脂硬化物のうねりが小さくなる。また、高負荷における樹脂硬化物の耐摩耗性をさらに向上させることができる。
また、炭素繊維またはアラミド繊維を用いた場合には、樹脂硬化物の機械的強度をさらに高めることができるとともに、樹脂硬化物をより軽量化することができる。
When glass fiber is used, the uniformity of the cured resin per unit volume is improved and the moldability is particularly good. Furthermore, by improving the uniformity of the cured resin, the uniformity of the internal stress in the cured resin is improved, and as a result, the swell of the cured resin is reduced. In addition, the wear resistance of the cured resin under high load can be further improved.
Moreover, when carbon fiber or aramid fiber is used, the mechanical strength of the cured resin can be further increased, and the weight of the cured resin can be further reduced.

ガラス繊維を構成するガラスの具体例としては、例えば、Eガラス、Cガラス、Aガラス、Sガラス、Dガラス、NEガラス、Tガラス、Hガラスが挙げられる。これらの中でも、ガラス繊維を構成するガラスとしては、特に、Eガラス、Tガラス、または、Sガラスが好ましい。このようなガラス繊維を用いることにより、繊維の高弾性化を達成することができ、その熱膨張係数も小さくすることができる。   Specific examples of the glass constituting the glass fiber include, for example, E glass, C glass, A glass, S glass, D glass, NE glass, T glass, and H glass. Among these, as glass constituting the glass fiber, E glass, T glass, or S glass is particularly preferable. By using such glass fiber, it is possible to achieve high elasticity of the fiber and to reduce its thermal expansion coefficient.

炭素繊維の具体例としては、例えば、引張強度3500MPa以上の高強度の炭素繊維や、弾性率230GPa以上の高弾性率の炭素繊維が挙げられる。炭素繊維は、ポリアクリロニトリル(PAN)系の炭素繊維、ピッチ系の炭素繊維のいずれであってもよいが、引張強度が高いため、ポリアクリロニトリル系の炭素繊維が好ましい。   Specific examples of the carbon fiber include a high-strength carbon fiber having a tensile strength of 3500 MPa or more and a high-modulus carbon fiber having an elastic modulus of 230 GPa or more. The carbon fiber may be either a polyacrylonitrile (PAN) -based carbon fiber or a pitch-based carbon fiber, but is preferably a polyacrylonitrile-based carbon fiber because of its high tensile strength.

アラミド繊維を構成するアラミド樹脂は、メタ型構造およびパラ型構造のいずれの構造を有していてもよい。   The aramid resin constituting the aramid fiber may have either a meta-type structure or a para-type structure.

また、繊維は、予め表面処理が施されているのが好ましい。予め表面処理を施すことにより、繊維は、樹脂組成物中や樹脂硬化物中での分散性を高めることや、樹脂との密着力を高めること等ができる。   Moreover, it is preferable that the fiber is surface-treated beforehand. By performing the surface treatment in advance, the fibers can increase the dispersibility in the resin composition or the cured resin, increase the adhesion with the resin, and the like.

ここでの表面処理の方法としては、例えば、カップリング剤処理、酸化処理、オゾン処理、プラズマ処理、コロナ処理、および、ブラスト処理が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、特に、カップリング剤処理が好ましい。   Examples of the surface treatment method include a coupling agent treatment, an oxidation treatment, an ozone treatment, a plasma treatment, a corona treatment, and a blast treatment, and one or more of these may be combined. Can be used. Among these, the coupling agent treatment is particularly preferable.

カップリング剤処理に用いるカップリング剤は、特に限定されず、樹脂の種類によって、適宜選択することができる。   The coupling agent used for the coupling agent treatment is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the type of resin.

カップリング剤としては、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、特に、シラン系カップリング剤が好ましい。これにより、繊維は、熱硬化性樹脂に対する密着性が特に向上する。   Examples of the coupling agent include a silane coupling agent, a titanium coupling agent, and an aluminum coupling agent, and one or more of these can be used in combination. Among these, a silane coupling agent is particularly preferable. Thereby, especially the adhesiveness with respect to a thermosetting resin improves a fiber.

シラン系カップリング剤としては、エポキシシランカップリング剤、カチオニックシランカップリング剤、アミノシランカップリング剤、ビニルシランカップリング剤、メルカプトシランカップリング剤、メタクリルシランカップリング剤、クロロシランカップリング剤、アクリルシランカップリング剤等が挙げられる。   Silane coupling agents include epoxy silane coupling agents, cationic silane coupling agents, amino silane coupling agents, vinyl silane coupling agents, mercapto silane coupling agents, methacryl silane coupling agents, chlorosilane coupling agents, and acrylic silanes. A coupling agent etc. are mentioned.

本実施形態の樹脂組成物中における繊維の含有率は、樹脂組成物の総量(100質量%)のうちの35質量%以上が好ましく、35質量%超がより好ましく、40〜80質量%がさらに好ましく、45〜75質量%が特に好ましく、50〜70質量%が最も好ましい。これにより、得られる樹脂硬化物の機械的強度を、より効率良く向上させることができる。
また、繊維の含有率が、前記下限値以上であると、繊維強化樹脂硬化物の耐熱性向上を図りやすくなり、前記上限値以下であると、樹脂組成物を構成する他の成分との結着強度を高められやすくなる。
本実施形態の樹脂組成物(ペレットP、樹脂構造物S)においては、より多量の繊維を安定に配合することが可能であり、例えば、繊維の含有率が、樹脂組成物の総量(100質量%)のうちの50質量%以上、更には55質量%以上、特には60質量%以上である樹脂組成物も調製することができる。
The fiber content in the resin composition of the present embodiment is preferably 35% by mass or more, more preferably more than 35% by mass, and further 40 to 80% by mass of the total amount (100% by mass) of the resin composition. It is preferably 45 to 75% by mass, and most preferably 50 to 70% by mass. Thereby, the mechanical strength of the resin cured material obtained can be improved more efficiently.
Further, when the fiber content is at least the lower limit, it becomes easy to improve the heat resistance of the fiber reinforced resin cured product. When the fiber content is not more than the upper limit, the fiber content is combined with other components constituting the resin composition. It becomes easy to increase the wearing strength.
In the resin composition (pellet P, resin structure S) of this embodiment, it is possible to mix | blend a larger amount of fibers stably, for example, the content rate of a fiber is the total amount (100 mass) of a resin composition. %)), A resin composition of 55% by mass or more, particularly 60% by mass or more can also be prepared.

<<その他成分>>
本実施形態の樹脂組成物(ペレットP、樹脂構造物S)は、熱硬化性樹脂および繊維の他、さらに、必要に応じて、酸化防止剤、熱硬化性樹脂以外の樹脂、硬化剤、硬化助剤、充填材、離型剤、顔料(カーボンブラック等)、増感剤、酸増殖剤、可塑剤、難燃剤、安定剤または帯電防止剤等を含有してもよい。
<< Other ingredients >>
The resin composition (pellet P, resin structure S) of the present embodiment includes, in addition to the thermosetting resin and fibers, an antioxidant, a resin other than the thermosetting resin, a curing agent, and a curing as necessary. Auxiliaries, fillers, release agents, pigments (such as carbon black), sensitizers, acid multipliers, plasticizers, flame retardants, stabilizers or antistatic agents may be contained.

酸化防止剤としては、特に限定されないが、例えば、リン系酸化防止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、ヒンダードアミン、ホスファイト系酸化防止剤、チオエーテル計酸化防止剤、メラミン系難燃剤等を用いることができる。これらの中でも、特に、リン系酸化防止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤およびアミン系酸化防止剤からなる群より選択される1種以上を用いることが好ましい。樹脂組成物(ペレットP、樹脂構造物S)が、樹脂組成物がこれらの酸化防止剤を含有することにより、硬化した熱硬化性樹脂の劣化(酸化)をより確実に防止することができ、得られる繊維強化樹脂硬化物の耐熱性をより向上させることができる。   Although it does not specifically limit as antioxidant, For example, phosphorus antioxidant, hindered phenol antioxidant, amine antioxidant, hindered amine, phosphite antioxidant, thioether meter antioxidant, melamine A flame retardant etc. can be used. Among these, it is particularly preferable to use one or more selected from the group consisting of phosphorus antioxidants, hindered phenol antioxidants, and amine antioxidants. When the resin composition (pellet P, resin structure S) contains these antioxidants, the resin composition can prevent deterioration (oxidation) of the cured thermosetting resin more reliably. The heat resistance of the obtained fiber reinforced resin cured product can be further improved.

リン系酸化防止剤としては、例えば、ポリリン酸メラミン、ビス−(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニルホスファイト)、テトラキス(2,4−ジ−t−ブチル−5−メチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンジホスホナイト、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホネート−ジエチルエステル、ビス−(2,6−ジクミルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、2,2−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、トリス(ミックスドモノ−ノニルフェニルホスファイト)、トリス(ミックスドジ−ノニルフェニルホスファイト)、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトール−ジ−ホスファイト、ビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メトキシカルボニルエチル−フェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−オクタデシルオキシカルボニルエチル−フェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト等が挙げられる。   Examples of phosphorus antioxidants include melamine polyphosphate, bis- (2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl) pentaerythritol diphosphite, and tris (2,4-di-t-butylphenyl). Phosphite), tetrakis (2,4-di-t-butyl-5-methylphenyl) -4,4'-biphenylenediphosphonite, 3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate-diethyl ester , Bis- (2,6-dicumylphenyl) pentaerythritol diphosphite, 2,2-methylenebis (4,6-di-t-butylphenyl) octyl phosphite, tris (mixed mono-nonylphenyl phosphite) , Tris (mixed di-nonylphenyl phosphite), bis (2,4-di-t-butylphenyl) penta Rithritol di-phosphite, bis (2,6-di-t-butyl-4-methoxycarbonylethyl-phenyl) pentaerythritol diphosphite, bis (2,6-di-t-butyl-4-octadecyloxycarbonyl) And ethyl-phenyl) pentaerythritol diphosphite.

ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、例えば、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、3,9−ビス{2−〔3−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ〕−1,1−ジメチルエチル}2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカン、オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、1,6−ヘキサンジオール−ビス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、2,6−ジフェニル−4−オクタデシロキシフェノール、ステアリル(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ジステアリル(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ホスホネート、チオジエチレングリコールビス〔(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、4,4’−チオビス(6−t−ブチル−m−クレゾール)、2−オクチルチオ−4,6−ジ(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェノキシ)−s−トリアジン、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチル−6−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、ビス〔3,3−ビス(4−ヒドロキシ−3−t−ブチルフェニル)ブチリックアシッド〕グリコールエステル、4,4’−ブチリデンビス(6−t−ブチル−m−クレゾール)、2,2’−エチリデンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェノール)、2,2’−エチリデンビス(4−s−ブチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、ビス〔2−t−ブチル−4−メチル−6−(2−ヒドロキシ−3−t−ブチル−5−メチルベンジル)フェニル〕テレフタレート、1,3,5−トリス(2,6−ジメチル−3−ヒドロキシ−4−t−ブチルベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2,4,6−トリメチルベンゼン、1,3,5−トリス〔(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシエチル〕イソシアヌレート、テトラキス〔メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン、2−t−ブチル−4−メチル−6−(2−アクリロイルオキシ−3−t−ブチル−5−メチルベンジル)フェノール、3,9−ビス(1,1−ジメチル−2−ヒドロキシエチル)−2,4−8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン−ビス〔β−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート〕、トリエチレングリコールビス〔β−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート〕、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、3,9−ビス(2−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニルプロピオニロキシ)1,1―ジメチルエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン、4,4’−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)サルファイド、4,4’−チオビス(6−t−ブチル−2−メチルフェノール)、2,5−ジ−t−ブチルヒドロキノン、2,5−ジ−t−アミルヒドロキノン、2−t−ブチル−6−(3−t−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート等が挙げられる。   Examples of the hindered phenol antioxidant include pentaerythrityl-tetrakis [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 3,9-bis {2- [3- (3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy] -1,1-dimethylethyl} 2,4,8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane, octadecyl-3- ( 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 1,6-hexanediol-bis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 1,3 , 5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, 2,6-di-tert-butyl-4-methylpheno 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, 2,6-diphenyl-4-octadecyloxyphenol, stearyl (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, di Stearyl (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) phosphonate, thiodiethylene glycol bis [(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], 4,4′-thiobis (6 -T-butyl-m-cresol), 2-octylthio-4,6-di (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenoxy) -s-triazine, 2,2'-methylenebis (4-methyl) -6-tert-butyl-6-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol), bis [3,3-bis ( -Hydroxy-3-t-butylphenyl) butyric acid] glycol ester, 4,4'-butylidenebis (6-t-butyl-m-cresol), 2,2'-ethylidenebis (4,6-di-t -Butylphenol), 2,2'-ethylidenebis (4-s-butyl-6-t-butylphenol), 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-t-butylphenyl) butane, Bis [2-t-butyl-4-methyl-6- (2-hydroxy-3-t-butyl-5-methylbenzyl) phenyl] terephthalate, 1,3,5-tris (2,6-dimethyl-3- Hydroxy-4-tert-butylbenzyl) isocyanurate, 1,3,5-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) -2,4,6-trimethylbenzene, 1,3,5-tris [(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxyethyl] isocyanurate, tetrakis [methylene-3- (3,5-di-t-butyl-4- Hydroxyphenyl) propionate] methane, 2-t-butyl-4-methyl-6- (2-acryloyloxy-3-t-butyl-5-methylbenzyl) phenol, 3,9-bis (1,1-dimethyl- 2-Hydroxyethyl) -2,4-8,10-tetraoxaspiro [5,5] undecane-bis [β- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionate], triethylene glycol Bis [β- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionate], 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-tert-butyl) Ruphenol), 2,2′-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-butylidenebis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 3,9-bis (2- (3 -T-butyl-4-hydroxy-5-methylphenylpropionyloxy) 1,1-dimethylethyl) -2,4,8,10-tetraoxaspiro (5,5) undecane, 4,4'-thiobis (3 -Methyl-6-t-butylphenol), 4,4'-bis (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) sulfide, 4,4'-thiobis (6-t-butyl-2-methyl) Phenol), 2,5-di-t-butylhydroquinone, 2,5-di-t-amylhydroquinone, 2-t-butyl-6- (3-t-butyl-2-hydroxy-5-methylbenzyl)- 4 Methylphenyl acrylate.

アミン系酸化防止剤としては、例えば、p,p’−ジオクチルジフェニルアミン、フェニル−α−ナフチルアミン、フェノチアジン等が挙げられる。   Examples of amine-based antioxidants include p, p'-dioctyldiphenylamine, phenyl-α-naphthylamine, and phenothiazine.

本実施形態の樹脂組成物において、上述したうちの1種または2種以上の酸化防止剤を組み合わせて用いることができる。
上記の中でも、リン系酸化防止剤およびヒンダードフェノール系酸化防止剤からなる群より選択される1種以上が好ましく、リン系酸化防止剤を少なくとも用いることがより好ましい。
In the resin composition of the present embodiment, one or more of the above-described antioxidants can be used in combination.
Among these, at least one selected from the group consisting of phosphorus antioxidants and hindered phenol antioxidants is preferable, and it is more preferable to use at least a phosphorus antioxidant.

本実施形態の樹脂組成物中における特定の酸化防止剤の含有率は、樹脂組成物の総量(100質量%)のうちの0.01質量%以上20質量%以下であることが好ましく、0.05質量%以上10質量%以下であることがより好ましく、1質量%以上5質量%以下であることがさらに好ましい。酸化防止剤の含有率が、前記下限値以上であると、繊維強化樹脂硬化物の耐熱性向上を図りやすくなり、前記上限値以下であると、樹脂組成物を構成する他の成分との結着強度を高められやすくなる。   The content of the specific antioxidant in the resin composition of the present embodiment is preferably 0.01% by mass or more and 20% by mass or less of the total amount (100% by mass) of the resin composition. The content is more preferably from 05% by mass to 10% by mass, and further preferably from 1% by mass to 5% by mass. When the content of the antioxidant is equal to or higher than the lower limit, it becomes easy to improve the heat resistance of the cured fiber reinforced resin. It becomes easy to increase the wearing strength.

熱硬化性樹脂以外の樹脂としては、光硬化性樹脂、ラジカル反応性硬化樹脂、および、嫌気硬化性樹脂等の硬化性樹脂が挙げられる。   Examples of the resin other than the thermosetting resin include curable resins such as a photocurable resin, a radical reactive curable resin, and an anaerobic curable resin.

レゾール型フェノール樹脂は、前述したように、自己反応性の官能基(メチロール基等)を有するため、加熱することによりそのまま硬化させることができる。これより、硬化剤は必ずしも必要はないが、併用する樹脂の種類等に応じて、硬化剤を適宜選択して用いることができる。   As described above, the resol type phenolic resin has a self-reactive functional group (such as a methylol group) and can be cured as it is by heating. Accordingly, a curing agent is not necessarily required, but a curing agent can be appropriately selected and used according to the type of resin used in combination.

樹脂として、例えばフェノール樹脂を用いる場合、硬化剤としては、2官能以上のエポキシ系化合物、イソシアネート類、および、ヘキサメチレンテトラミン等から選択して用いることができる。   For example, when a phenol resin is used as the resin, the curing agent can be selected from bifunctional or higher epoxy compounds, isocyanates, hexamethylenetetramine, and the like.

また、樹脂としてエポキシ樹脂を用いる場合、硬化剤としては、脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、ジシアミンジアミドなどのアミン化合物、脂環族酸無水物、芳香族酸無水物などの酸無水物、ノボラック型フェノール樹脂などのポリフェノール化合物、イミダゾール化合物等から選択して用いることができる。これらの中でも、取扱い作業性、環境面からも、硬化剤として、ノボラック型フェノール樹脂を選択することが好ましい。   When an epoxy resin is used as the resin, the curing agent includes amine compounds such as aliphatic polyamines, aromatic polyamines and diciamine diamides, acid anhydrides such as alicyclic acid anhydrides and aromatic acid anhydrides, and novolaks. It can be selected from polyphenol compounds such as type phenol resins, imidazole compounds and the like. Among these, it is preferable to select a novolac-type phenol resin as a curing agent from the viewpoint of handling workability and environment.

特に、エポキシ樹脂として、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂またはトリス(ヒドロキシフェニル)メタン型エポキシ樹脂のいずれかを用いる場合、硬化剤としては、ノボラック型フェノール樹脂を選択して用いることが好ましい。これにより、繊維強化樹脂硬化物の耐熱性を向上させることができる。   In particular, when one of a phenol novolac type epoxy resin, a cresol novolac type epoxy resin, or a tris (hydroxyphenyl) methane type epoxy resin is used as an epoxy resin, a novolac type phenol resin may be selected and used as a curing agent. preferable. Thereby, the heat resistance of the fiber reinforced resin cured product can be improved.

硬化剤を用いる場合には、本実施形態の樹脂組成物における硬化剤の含有率は、例えば、樹脂組成物の総量(100質量%)のうちの0.1質量%以上30質量%以下であることが好ましい。これにより、繊維強化樹脂硬化物を任意の形状に容易に成形することができる。   When using a hardening | curing agent, the content rate of the hardening | curing agent in the resin composition of this embodiment is 0.1 to 30 mass% of the total amount (100 mass%) of a resin composition, for example. It is preferable. Thereby, the fiber reinforced resin cured product can be easily formed into an arbitrary shape.

また、硬化助剤としては、特に限定されないが、例えば、酸化マグネシウム等の酸化金属化合物;水酸化カルシウム等の水酸化金属化合物;イミダゾール化合物、三級アミン化合物、有機リン化合物などを用いることができる。
これらの中でも、レゾール型フェノール樹脂の硬化性を高められやすいことから、水酸化金属化合物が好ましい。
In addition, the curing aid is not particularly limited, and for example, a metal oxide compound such as magnesium oxide; a metal hydroxide compound such as calcium hydroxide; an imidazole compound, a tertiary amine compound, an organic phosphorus compound, and the like can be used. .
Among these, a metal hydroxide compound is preferable because the curability of the resol type phenol resin can be easily increased.

硬化助剤を用いる場合には、本実施形態の樹脂組成物における硬化助剤の含有率は、例えば、樹脂組成物の総量(100質量%)のうちの0.001質量%以上10質量%以下が好ましい。これにより、樹脂組成物をより容易に硬化させることができるため、繊維強化樹脂硬化物をより容易に成形することができる。   When using a curing aid, the content of the curing aid in the resin composition of the present embodiment is, for example, 0.001% by mass or more and 10% by mass or less of the total amount (100% by mass) of the resin composition. Is preferred. Thereby, since a resin composition can be hardened more easily, a fiber reinforced resin hardened | cured material can be shape | molded more easily.

また、充填材としては、特に限定されないが、無機充填材、有機充填材等が挙げられる。無機充填材としては、例えば、炭酸カルシウム、クレー、シリカ、マイカ、タルク、ワラストナイト、ガラスビーズ、ミルドカーボン、グラファイト等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。また、有機充填材としては、例えば、ポリビニルブチラール、アクリロニトリルブタジエンゴム、パルプ、木粉等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの中でも、特に、樹脂硬化物の耐熱性向上を図るという観点から、充填材(無機充填材)としてクレーを用いることが好ましい。
Further, the filler is not particularly limited, and examples thereof include inorganic fillers and organic fillers. Examples of the inorganic filler include calcium carbonate, clay, silica, mica, talc, wollastonite, glass beads, milled carbon, graphite, and the like, and one or more of these may be used in combination. Can do. Examples of the organic filler include polyvinyl butyral, acrylonitrile butadiene rubber, pulp, wood powder, and the like, and one or more of these can be used in combination.
Among these, it is particularly preferable to use clay as a filler (inorganic filler) from the viewpoint of improving the heat resistance of the cured resin.

充填材を用いる場合には、本実施形態の樹脂組成物における充填材の含有率は、特に限定されないが、樹脂組成物の総量(100質量%)のうちの1質量%以上30質量%以下であることが好ましい。これにより、樹脂硬化物の機械的強度をさらに向上することができる。   When using the filler, the content of the filler in the resin composition of the present embodiment is not particularly limited, but is 1% by mass to 30% by mass of the total amount (100% by mass) of the resin composition. Preferably there is. Thereby, the mechanical strength of the resin cured product can be further improved.

また、樹脂組成物中に酸化防止剤を含むとともに、充填材として無機充填材を含む場合、酸化防止剤と無機充填剤との比率は、無機充填剤/酸化防止剤で表される質量比として、1〜10の範囲であることが好ましく、2〜8の範囲であることがより好ましい。かかる質量比が前記の好ましい範囲内であると、樹脂硬化物の機械的強度が高められるとともに、耐熱性も向上しやすくなる。   Moreover, when an antioxidant is included in the resin composition and an inorganic filler is included as a filler, the ratio of the antioxidant to the inorganic filler is as a mass ratio represented by the inorganic filler / antioxidant. The range of 1 to 10 is preferable, and the range of 2 to 8 is more preferable. When the mass ratio is within the above preferable range, the mechanical strength of the resin cured product is increased and the heat resistance is easily improved.

また、離型剤としては、特に限定されないが、例えば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等を用いることができる。
離型剤を用いる場合には、本実施形態の樹脂組成物における離型剤の含有率は、特に限定されないが、樹脂組成物の総量(100質量%)のうちの0.01質量%以上5.0質量%以下であることが好ましい。これによって、樹脂硬化物を任意の形状に、より容易に成形することができる。
Moreover, it does not specifically limit as a mold release agent, For example, a zinc stearate, a calcium stearate, etc. can be used.
When a release agent is used, the content of the release agent in the resin composition of the present embodiment is not particularly limited, but is 0.01% by mass or more of the total amount (100% by mass) of the resin composition. It is preferable that it is 0.0 mass% or less. Accordingly, the cured resin can be more easily formed into an arbitrary shape.

上述した本実施形態の樹脂組成物(ペレットP、樹脂構造物S)の中でも、機械的強度がよりいっそう高められ、耐熱性の向上がより図られた繊維強化樹脂硬化物が得られやすい点で、樹脂構造物Sが好ましい。   Among the above-described resin compositions (pellets P, resin structures S) of the present embodiment, a fiber-reinforced resin cured product in which mechanical strength is further enhanced and heat resistance is further improved is easily obtained. The resin structure S is preferable.

本実施形態の樹脂構造物Sは、平均密度および平均嵩密度のうちの、少なくとも一方、好ましくは両方が所要の範囲を有する。   In the resin structure S of the present embodiment, at least one of the average density and the average bulk density, preferably both have a required range.

樹脂構造物Sにおける平均密度は、0.20〜1.00(g/cm)の範囲であることが好ましく、0.30〜0.80(g/cm)の範囲であることがより好ましい。
なお、樹脂構造物Sの平均密度は、「JIS Z8807」に規定の幾何学的測定による密度および比重の測定方法に従って測定することができる。
The average density of the resin structure S is more be preferably in the range of 0.20~1.00 (g / cm 3), in the range of 0.30~0.80 (g / cm 3) preferable.
In addition, the average density of the resin structure S can be measured according to the density and specific gravity measurement method by the geometric measurement specified in “JIS Z8807”.

樹脂構造物Sにおける平均嵩密度は、0.15〜0.60(g/cm)の範囲であることが好ましく、0.20〜0.50(g/cm)の範囲であることがより好ましい。
なお、樹脂構造物Sの平均嵩密度は、一般的な粉体特性評価装置(ホソカワミクロン社製、「パウダーテスタPT−X型」等)を用いて測定することができる。具体的には、例えば、100(cm)の容器を用いて、シュートを通して自由落下させて、タップせずに重量を測定し、上記重量を容器の体積で除した値として求めることができる。
Average bulk density in the resin structure S is preferably in the range of 0.15~0.60 (g / cm 3), in the range of 0.20~0.50 (g / cm 3) More preferred.
The average bulk density of the resin structure S can be measured using a general powder property evaluation apparatus (such as “Powder Tester PT-X” manufactured by Hosokawa Micron Corporation). Specifically, for example, a 100 (cm 3 ) container can be freely dropped through a chute, the weight can be measured without tapping, and the weight can be obtained by dividing the weight by the volume of the container.

本実施形態の樹脂構造物Sは、平均密度および平均嵩密度のうちの、少なくとも一方が上述した数値範囲であることにより、熱硬化性樹脂中において開繊された繊維を充分な分散状態で保持することができる。これにより、樹脂構造物Sを圧縮成形の原料として用いた際に、機械的強度がより高められ、耐熱性に優れた繊維強化樹脂硬化物を製造することが可能となる。   The resin structure S of the present embodiment holds the fibers opened in the thermosetting resin in a sufficiently dispersed state by having at least one of the average density and the average bulk density in the numerical range described above. can do. Thereby, when the resin structure S is used as a raw material for compression molding, the mechanical strength is further increased, and it becomes possible to produce a fiber reinforced resin cured product having excellent heat resistance.

本実施形態の樹脂構造物Sの平均粒子径は、2mm以上15mm以下であることが好ましく、3mm以上12mm以下であることがより好ましく、5mm以上10mm以下であることがさらに好ましい。樹脂構造物Sの平均粒子径が上記好ましい範囲内であれば、圧縮成形によって樹脂硬化物を成形する際に計量が容易であり、原料として好適に用いることができる。
なお、樹脂構造物Sの平均粒子径は、JIS Z8815のふるい分け試験方法によって求めることができる。また、平均粒子径は、粒度分布における積算値50%での粒子径(累積分布におけるメジアン径)となる。
The average particle diameter of the resin structure S of the present embodiment is preferably 2 mm or more and 15 mm or less, more preferably 3 mm or more and 12 mm or less, and further preferably 5 mm or more and 10 mm or less. If the average particle diameter of the resin structure S is within the above preferred range, it is easy to measure when molding the cured resin by compression molding and can be suitably used as a raw material.
In addition, the average particle diameter of the resin structure S can be calculated | required by the screening test method of JISZ8815. Further, the average particle diameter is the particle diameter (median diameter in the cumulative distribution) at an integrated value of 50% in the particle size distribution.

本実施形態の樹脂構造物Sは、断面視した際に、繊維の面積分率が、10〜40%の範囲であることが好ましく、15〜30%の範囲であることがより好ましく、20〜30%の範囲であることがさらに好ましい。樹脂構造物Sを断面視した際の繊維の面積分率が上記好ましい範囲内であることにより、熱硬化性樹脂中において開繊された繊維を分散した状態で保持されていることを確認できる。   In the resin structure S of the present embodiment, the fiber area fraction is preferably in the range of 10 to 40%, more preferably in the range of 15 to 30%, and more preferably in the range of 20 to 20% when viewed in cross section. More preferably, it is in the range of 30%. When the area fraction of the fiber when the resin structure S is viewed in a cross section is within the above preferable range, it can be confirmed that the opened fiber is held in a dispersed state in the thermosetting resin.

特に、本実施形態の樹脂構造物Sが、図3(後述)に示すような単軸押出造粒物である場合、柱状物の軸(押出し)方向に垂直な平面によって断面視した際に、繊維の面積分率が上述した好ましい範囲であることが好ましい。これにより、樹脂構造物Sの品質が安定しているため、例えば圧縮成形等の原料として用いた際に、耐熱性に優れた繊維強化樹脂硬化物を容易に製造することが可能となる。   In particular, when the resin structure S of the present embodiment is a uniaxial extrusion granulated product as shown in FIG. 3 (described later), when viewed in cross section by a plane perpendicular to the axis (extrusion) direction of the columnar product, It is preferable that the area fraction of the fiber is in the preferable range described above. Thereby, since the quality of the resin structure S is stable, for example, when used as a raw material for compression molding or the like, it is possible to easily manufacture a cured fiber reinforced resin having excellent heat resistance.

なお、樹脂構造物Sを断面視した際の、繊維の面積分率の測定は、例えば、X線CT装置(ヤマト科学製、「TDM1000−II」等)を用いて測定することができる。また、測定方法としては、具体的には、例えば、X線CTで測定した断面像から繊維の面積を抽出して、その面積分率を求めることができる。   In addition, the measurement of the fiber area fraction when the resin structure S is viewed in cross-section can be measured using, for example, an X-ray CT apparatus (manufactured by Yamato Kagaku, “TDM1000-II” or the like). As a measurement method, specifically, for example, the area of the fiber can be extracted from a cross-sectional image measured by X-ray CT, and the area fraction can be obtained.

[繊維含有樹脂組成物の製造方法]
次に、本実施形態の樹脂組成物(ペレットP、樹脂構造物S)を製造する方法について説明する。
[Method for producing fiber-containing resin composition]
Next, a method for producing the resin composition (pellet P, resin structure S) of the present embodiment will be described.

ペレットPの製造方法:
ペレットPを製造する方法としては、例えば、特表2002−509199号公報の記載に準じて、ロービングを使用する粉体含浸法を用いることができる。
Manufacturing method of pellet P:
As a method for producing the pellet P, for example, a powder impregnation method using roving can be used according to the description in JP-T-2002-509199.

ロービングを使用する粉体含浸法とは、流動床技術を使用して、繊維を乾式法によりコーティングする方法である。具体的には、先ず、レゾール型フェノール樹脂を含む熱硬化性樹脂等を、流動床から、直接、繊維に被着させる。次に、短時間の加熱によって、当該熱硬化性樹脂等の材料を繊維に固着させる。そして、このようにコーティングされた繊維を、冷却装置、および場合によって加熱装置からなる状態調節セクションに通す。その後、冷却され、かつ、コーティングされた繊維を引き取り、ストランドカッターにより、それぞれ所望の長さに切断する。これにより、図1に示すようなペレットPが得られる。   The powder impregnation method using roving is a method of coating fibers by a dry method using a fluidized bed technique. Specifically, first, a thermosetting resin containing a resol type phenol resin or the like is directly applied to the fiber from the fluidized bed. Next, the material such as the thermosetting resin is fixed to the fiber by heating for a short time. The thus coated fibers are then passed through a conditioning section consisting of a cooling device and optionally a heating device. Thereafter, the cooled and coated fiber is taken up and cut to a desired length by a strand cutter. Thereby, the pellet P as shown in FIG. 1 is obtained.

樹脂構造物Sの製造方法:
樹脂構造物Sは、後述するように、スクリューやノズル等を用いて機械的に造粒される強制造粒物である。具体的には、押出造粒によって造粒される、押出造粒物であることが好ましい。より具体的には、ノズルに設けられた1以上の吐出口(開口)から押し出された略柱状(略円柱状)、俵状、略球状等の単軸押出造粒物であることがより好ましい。また、造粒する際に溶剤を使用せずとも造粒できるため、溶剤を使用せずに造粒することは好ましい態様の1つである。
Manufacturing method of resin structure S:
As will be described later, the resin structure S is a forced granulated material that is mechanically granulated using a screw, a nozzle, or the like. Specifically, an extruded granulated product that is granulated by extrusion granulation is preferable. More specifically, it is more preferably a uniaxial extrusion granulated product such as a substantially columnar shape (substantially cylindrical shape), a bowl shape, or a substantially spherical shape extruded from one or more discharge ports (openings) provided in the nozzle. . Moreover, since it can granulate without using a solvent when granulating, it is one of the preferable aspects to granulate without using a solvent.

第1の実施形態:
図3は、樹脂構造物Sの製造方法の一実施形態を説明するための模式図である。
図3において、樹脂構造物Sの製造方法は、繊維の束を、レゾール型フェノール樹脂を含む熱硬化性樹脂で固めたペレットを用意する工程(準備工程)と、前記ペレットを加熱し、溶融した熱硬化性樹脂中に開繊した状態で繊維が分散する溶融混合物を得る工程(第1−1工程)と、上記溶融混合物を吐出口から吐出し、膨張した溶融混合物を、成形に適したサイズになるように吐出口から切り離す工程(第1−2工程)と、を含んで概略構成される。
First embodiment:
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining an embodiment of a method for producing the resin structure S.
In FIG. 3, the manufacturing method of the resin structure S includes a step of preparing a pellet in which a bundle of fibers is hardened with a thermosetting resin containing a resol type phenol resin (preparation step), and the pellet is heated and melted. A step of obtaining a molten mixture in which fibers are dispersed in a state of being opened in a thermosetting resin (first step 1-1), and discharging the molten mixture from a discharge port, and then expanding the expanded molten mixture to a size suitable for molding. And a step of separating from the discharge port (step 1-2).

「準備工程」
準備工程では、樹脂構造物Sを製造する際に原料として用いるペレットを準備する。具体的には、長繊維の束を、レゾール型フェノール樹脂を含む熱硬化性樹脂で固めた、図1に示すような上記ペレットPを作製する。ここで、ペレットPは、上述したレゾール型フェノール樹脂を含む熱硬化性樹脂、繊維、およびその他成分を含んで概略構成されている。
樹脂構造物Sに適用する、レゾール型フェノール樹脂を含む熱硬化性樹脂は、室温において、固体状、液体状、半固体状等のいかなる形態であってもよい。なお、計量時の取扱い性の観点から、樹脂構造物Sとして用いる際に固体状であることが好ましい。
"Preparation process"
In the preparation step, pellets used as raw materials when the resin structure S is manufactured are prepared. Specifically, the above-described pellet P as shown in FIG. 1 is prepared by solidifying a bundle of long fibers with a thermosetting resin containing a resol type phenol resin. Here, the pellet P is roughly configured to include the thermosetting resin including the above-described resol type phenol resin, fibers, and other components.
The thermosetting resin containing the resol type phenol resin applied to the resin structure S may be in any form such as solid, liquid, and semisolid at room temperature. In addition, it is preferable that it is solid when using as the resin structure S from a viewpoint of the handleability at the time of measurement.

「第1−1工程」
第1−1工程では、準備工程で作製したペレットPを加熱して、レゾール型フェノール樹脂を含む熱硬化性樹脂を溶融させ、溶融した熱硬化性樹脂中に開繊した状態で繊維が分散する溶融混合物を得る。図3に示すように、射出成形機の射出ユニット10を用いて溶融混合することにより、ペレットPに含まれる繊維束の開繊と繊維の分散とを促進させる。
"Step 1-1"
In the 1-1st step, the pellet P produced in the preparation step is heated to melt the thermosetting resin containing the resol type phenolic resin, and the fibers are dispersed in the opened state in the molten thermosetting resin. A molten mixture is obtained. As shown in FIG. 3, the fiber bundle contained in the pellet P is opened and the fibers are dispersed by melt mixing using the injection unit 10 of the injection molding machine.

図3に示すように、射出成形機の射出ユニット10は、シリンダー11と、シリンダー11の先端に設けられたノズル12と、シリンダー11内で回転可能なスクリュー13と、シリンダー11とスクリュー13との間の空間にペレットPを投入するための投入口14と、シリンダー11を介してペレットPを加熱するヒータ15と、を備えて概略構成されている。スクリュー13は、シリンダー11の軸方向に移動可能とされている。   As shown in FIG. 3, the injection unit 10 of the injection molding machine includes a cylinder 11, a nozzle 12 provided at the tip of the cylinder 11, a screw 13 that can rotate within the cylinder 11, and the cylinder 11 and the screw 13. It is schematically configured to include an inlet 14 for feeding pellets P into the space between them and a heater 15 for heating the pellets P via the cylinder 11. The screw 13 is movable in the axial direction of the cylinder 11.

具体的には、先ず、図3に示すように、加熱されている射出成形機の射出ユニット10に対して投入口14からペレットPを供給する。供給されたペレットPは、シリンダー11内において熱硬化性樹脂が溶融する。この時、シリンダー11内の温度は、70〜140(℃)の範囲とすることが好ましく、80〜130(℃)の範囲とすることがより好ましい。そして、スクリュー13の回転によるせん断力によって開繊される。これにより、溶融した熱硬化性樹脂中に開繊した繊維が分散した溶融混合物が得られる。その際、ノズル12径を小さくし、またはノズル12口を閉じた状態で、スクリュー13を回転させてペレットPを溶融混合することにより、スクリュー13がノズル12とは反対の投入口14方向へ後退するとともに、スクリュー13の回転により前方に送られて蓄積した溶融混合物が計量されることになる。   Specifically, first, as shown in FIG. 3, the pellets P are supplied from the inlet 14 to the injection unit 10 of the injection molding machine being heated. In the supplied pellet P, the thermosetting resin melts in the cylinder 11. At this time, the temperature in the cylinder 11 is preferably in the range of 70 to 140 (° C.), and more preferably in the range of 80 to 130 (° C.). The fiber is opened by a shearing force generated by the rotation of the screw 13. Thereby, a molten mixture in which the spread fibers are dispersed in the molten thermosetting resin is obtained. At that time, with the nozzle 12 diameter reduced or the nozzle 12 port closed, the screw 13 is rotated to melt and mix the pellet P, so that the screw 13 moves backward toward the inlet 14 opposite to the nozzle 12. At the same time, the molten mixture that has been sent forward by the rotation of the screw 13 and accumulated is measured.

ここで、スクリュー周速としては、射出成形機の射出ユニット10において、16〜340(mm/sec)の範囲とすることが好ましく、30〜250(mm/sec)の範囲とすることがより好ましい。さらに、押し出された溶融混合物の温度としては、70〜140(℃)の範囲とすることが好ましく、80〜130(℃)の範囲とすることがより好ましい。スクリュー周速および温度を上記好ましい範囲とすることで、溶融した熱硬化性樹脂中において繊維束の開繊と分散とを効果的に行うことができる。   Here, the screw peripheral speed is preferably in the range of 16 to 340 (mm / sec) and more preferably in the range of 30 to 250 (mm / sec) in the injection unit 10 of the injection molding machine. . Furthermore, the temperature of the extruded molten mixture is preferably in the range of 70 to 140 (° C), more preferably in the range of 80 to 130 (° C). By setting the screw peripheral speed and temperature within the above preferred ranges, the fiber bundle can be effectively opened and dispersed in the melted thermosetting resin.

また、吐出口12aの直径としては、特に限定されず、所望の樹脂構造物Sの大きさに応じて適宜選択することができる。具体的には、吐出口12aの直径は、3〜20(mm)の範囲とすることが好ましく、5〜12(mm)の範囲とすることがより好ましい。上記好ましい範囲とすることで、例えば圧縮成形等の原料として用いる際に計量が容易となるために好ましい。   Moreover, it does not specifically limit as a diameter of the discharge outlet 12a, According to the magnitude | size of the desired resin structure S, it can select suitably. Specifically, the diameter of the discharge port 12a is preferably in the range of 3 to 20 (mm), and more preferably in the range of 5 to 12 (mm). It is preferable to use the above preferable range because, for example, measurement becomes easy when used as a raw material for compression molding or the like.

「第1−2工程」
次に、第1−2工程では、ノズル12口を開放した上で、スクリュー13を前進させることにより、吐出口12aから溶融混合物を吐出させる。
吐出口12aから吐出された後の溶融混合物(樹脂組成物)は膨張し、この膨張した溶融混合物を、成形に適したサイズになるように吐出口12aから切り離す。
ここで、上記膨張の範囲としては、吐出口12aの直径に対し、100%超250%以下であることが好ましく、110%以上220%以下であることがより好ましく、120%以上200%以下であることがさらに好ましい。上記範囲となるまで膨張させることにより、図3に示すように、本実施形態の樹脂構造物Sが得られる。
"Step 1-2"
Next, in the 1-2 process, the nozzle 12 is opened and the screw 13 is advanced to discharge the molten mixture from the discharge port 12a.
The molten mixture (resin composition) discharged from the discharge port 12a expands, and the expanded molten mixture is separated from the discharge port 12a so as to have a size suitable for molding.
Here, the expansion range is preferably more than 100% and 250% or less, more preferably 110% or more and 220% or less, and more preferably 120% or more and 200% or less with respect to the diameter of the discharge port 12a. More preferably it is. By inflating until it becomes the said range, as shown in FIG. 3, the resin structure S of this embodiment is obtained.

なお、膨張した後の溶融混合物(樹脂組成物)を吐出口12aから切り離す際、膨張後、直ちに切り離すことで、粒状の樹脂構造物Sとして回収してもよい。また、吐出口12aから吐出し膨張した後、ある程度の長さとなったときに吐出口12aから切り離し、その後、所望の間隔で切断して粒状の樹脂構造物Sとしてもよい。   In addition, when the molten mixture (resin composition) after expansion is separated from the discharge port 12a, it may be recovered as a granular resin structure S by separation immediately after expansion. Moreover, after discharging from the discharge port 12a and expanding, it may be cut off from the discharge port 12a when it becomes a certain length, and then cut at a desired interval to form a granular resin structure S.

また、樹脂構造物Sの製造方法では、繊維束の開繊が進むが、折損も生じるため、樹脂構造物S中の繊維長が短くなる。したがって、原料として射出成形機の射出ユニット10に投入するペレットPでは、樹脂構造物Sにおいて必要な繊維の長さ(平均長さ1〜20mm)よりも長い繊維を含むペレットを用いることが好ましい。   Moreover, in the manufacturing method of the resin structure S, the fiber bundles are opened, but breakage occurs, so the fiber length in the resin structure S is shortened. Therefore, it is preferable to use pellets containing fibers longer than the length of fibers required in the resin structure S (average length of 1 to 20 mm) in the pellets P to be fed into the injection unit 10 of the injection molding machine as a raw material.

また、射出成形機の射出ユニット10を用いて開繊した後の繊維長は、スクリュー13の形状や、ノズル12の形状等によっても変化する。したがって、繊維の折損を防ぐのに適した形状を適宜選択して用いることが好ましい。   In addition, the fiber length after opening using the injection unit 10 of the injection molding machine also varies depending on the shape of the screw 13, the shape of the nozzle 12, and the like. Therefore, it is preferable to select and use a shape suitable for preventing fiber breakage.

図3に示した、樹脂構造物Sの製造方法によれば、射出成形機の射出ユニット10を用い、溶融した熱硬化性樹脂中に開繊した状態で繊維が分散した溶融混合物を得て、当該溶融混合物を吐出口12aから吐出し、吐出口12aから吐出された後の溶融混合物の直径が吐出口12aの直径に対して所要の範囲となるまで膨張した後に吐出口12aから切り離すことによって、樹脂構造物Sを容易に製造することができる。   According to the method for producing the resin structure S shown in FIG. 3, the injection unit 10 of the injection molding machine is used to obtain a molten mixture in which fibers are dispersed in the opened state in the molten thermosetting resin. By discharging the molten mixture from the discharge port 12a and expanding the molten mixture after being discharged from the discharge port 12a to a required range with respect to the diameter of the discharge port 12a, then separating from the discharge port 12a, The resin structure S can be easily manufactured.

図3に示した、樹脂構造物Sの製造方法について、上述した第1の実施形態では、スクリュー13の回転によりペレットPの溶融混練および計量を行った後、スクリュー13の前進により溶融混合物(樹脂組成物)を吐出口12aから吐出させて切り離す方法を説明したが、これに限定されない。
例えば、シリンダー11内でスクリュー13の回転によって、ペレットPを溶融混合しつつその溶融混合物を吐出口12aから吐出させて切り離す方法でもよい。この方法の場合、ノズル12径が大きく、ノズル12口を開放した状態で、スクリュー13を回転させることにより、ペレットPが溶融混合されるとともに、その溶融混合物に対してノズル12方向に向かう応力がかかり、当該溶融混合物が吐出口12aから徐々に吐出することとなる。
In the first embodiment described above with respect to the method of manufacturing the resin structure S shown in FIG. 3, after the pellets P are melt-kneaded and measured by the rotation of the screw 13, the molten mixture (resin Although the method of discharging and separating the composition) from the discharge port 12a has been described, the present invention is not limited to this.
For example, a method may be used in which the molten mixture is discharged and discharged from the discharge port 12a while the pellet P is melt-mixed by rotation of the screw 13 in the cylinder 11. In the case of this method, by rotating the screw 13 with the nozzle 12 having a large diameter and the nozzle 12 opening being opened, the pellet P is melted and mixed, and the stress in the direction of the nozzle 12 is applied to the molten mixture. Accordingly, the molten mixture is gradually discharged from the discharge port 12a.

第2の実施形態:
図4は、樹脂構造物Sの製造方法の他の実施形態(第2の実施形態)を説明するための模式図である。図4において、樹脂構造物Sの製造方法は、準備工程と第2工程とを含んで概略構成される。かかる第2の実施形態について、上述した第1の実施形態と共通する内容については説明を省略する。
Second embodiment:
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining another embodiment (second embodiment) of the method of manufacturing the resin structure S. In FIG. 4, the manufacturing method of the resin structure S is roughly comprised including a preparatory process and a 2nd process. Regarding the second embodiment, the description common to the above-described first embodiment is omitted.

「準備工程」
準備工程についての説明は、第1の実施形態における準備工程と同様である。かかる準備工程によりペレットPを作製する。
"Preparation process"
The description of the preparation process is the same as the preparation process in the first embodiment. The pellet P is produced by this preparation process.

「第2工程」
第2工程では、準備工程で作製したペレットPを加熱して熱硬化性樹脂を溶融させ、溶融した熱硬化性樹脂中に開繊した状態で繊維が分散する溶融混合物を得ながら、ダイス22の先端に設けられた複数の吐出口22aから、溶融混合物を押し出して切り離す。
"Second step"
In the second step, the pellet P produced in the preparation step is heated to melt the thermosetting resin, and while obtaining the molten mixture in which the fibers are dispersed in the opened state in the molten thermosetting resin, The molten mixture is extruded and separated from a plurality of discharge ports 22a provided at the tip.

図4に示すように、単軸押出機20を用いて溶融混合することにより、上述した第1の実施形態における射出成形機の射出ユニット10と同様に、ペレットPに含まれる繊維束の開繊と繊維の分散とを促進させる。   As shown in FIG. 4, the fiber bundles contained in the pellets P are opened as in the injection unit 10 of the injection molding machine in the first embodiment described above by melt-mixing using the single-screw extruder 20. And promote fiber dispersion.

図4に示すように、単軸押出機20は、加熱機構を備えた筒状のバレル21と、このバレル21の先端に設けられたダイス22と、バレル21内で回転可能なスクリュー23と、バレル21とスクリュー23との間の空間に樹脂および繊維の原料となるペレットPを投入するための投入口24と、を備えて概略構成されている。
ダイス21には、複数の吐出口22aが設けられており、ダイス22を平面視した際に、この吐出口22aは、周方向に等間隔となるように配設されている。さらに、バレル21の温度は、投入口24側が低温、ダイス22が設けられた先端側が高温となるように温度勾配が設けられている。
As shown in FIG. 4, the single-screw extruder 20 includes a cylindrical barrel 21 having a heating mechanism, a die 22 provided at the tip of the barrel 21, a screw 23 that can rotate within the barrel 21, An introduction port 24 for introducing pellets P as raw materials for resin and fibers into the space between the barrel 21 and the screw 23 is schematically configured.
The dice 21 are provided with a plurality of discharge ports 22a. When the dice 22 is viewed in plan, the discharge ports 22a are arranged at equal intervals in the circumferential direction. Furthermore, the temperature of the barrel 21 is provided with a temperature gradient such that the inlet 24 side is at a low temperature and the tip end side where the die 22 is provided is at a high temperature.

具体的には、先ず、図4に示すように、加熱されているバレル21に対して投入口24からペレットPを供給する。供給されたペレットPは、バレル21内において熱硬化性樹脂が溶融する。そして、スクリュー23の回転によるせん断力によって開繊される。これにより、溶融した熱硬化性樹脂中に開繊した繊維が分散した、溶融混合物が得られる。
また、バレル21内においてスクリュー23が回転することにより、溶融混合物に対してダイス22方向に向かう応力がかかり、ダイス22の先端に設けられた各吐出口22aから溶融混合物が徐々に吐出することとなる。
Specifically, first, as shown in FIG. 4, the pellets P are supplied from the charging port 24 to the heated barrel 21. In the supplied pellet P, the thermosetting resin melts in the barrel 21. The fiber is opened by a shearing force generated by the rotation of the screw 23. As a result, a molten mixture in which the spread fibers are dispersed in the molten thermosetting resin is obtained.
In addition, when the screw 23 rotates in the barrel 21, stress is applied to the molten mixture in the direction of the die 22, and the molten mixture is gradually discharged from each discharge port 22 a provided at the tip of the die 22. Become.

ここで、スクリュー周速としては、単軸押出機20において、20〜400(mm/sec)の範囲とすることが好ましく、40〜300(mm/sec)の範囲とすることがより好ましい。さらに、押し出された溶融混合物の温度としては、70〜140(℃)の範囲とすることが好ましく、80〜130(℃)の範囲とすることがより好ましい。スクリュー周速および温度を上記好ましい範囲とすることで、溶融した熱硬化性樹脂中において繊維束の開繊と繊維の分散とを効果的に行うことができる。   Here, as a screw peripheral speed, it is preferable to set it as the range of 20-400 (mm / sec) in the single screw extruder 20, and it is more preferable to set it as the range of 40-300 (mm / sec). Furthermore, the temperature of the extruded molten mixture is preferably in the range of 70 to 140 (° C), more preferably in the range of 80 to 130 (° C). By setting the screw peripheral speed and temperature within the above preferred ranges, fiber bundle opening and fiber dispersion can be effectively performed in the molten thermosetting resin.

また、各吐出口22aの直径としては、特に限定されず、所望の樹脂構造物Sの大きさに応じて適宜選択することができる。具体的には、吐出口22aの直径は、3〜15(mm)の範囲とすることが好ましく、5〜12(mm)の範囲とすることがより好ましい。上記好ましい範囲とすることで、例えば圧縮成形の原料として用いる際に計量が容易となるために好ましい。   Moreover, it does not specifically limit as a diameter of each discharge port 22a, According to the magnitude | size of the desired resin structure S, it can select suitably. Specifically, the diameter of the discharge port 22a is preferably in the range of 3 to 15 (mm), and more preferably in the range of 5 to 12 (mm). The above preferable range is preferable because, for example, measurement is facilitated when used as a raw material for compression molding.

次いで、吐出口22aから吐出された後の溶融混合物(樹脂組成物)は膨張し、この膨張した溶融混合物を、成形に適したサイズになるように吐出口22aから切り離す。ここで、上記膨張の範囲としては、100%超250%以下であることが好ましく、110%以上220%以下であることがより好ましく、120%以上200%以下であることがさらに好ましい。上記範囲となるまで膨張させることにより、図4に示すように、本実施形態の樹脂構造物Sが得られる。   Next, the molten mixture (resin composition) discharged from the discharge port 22a expands, and the expanded molten mixture is separated from the discharge port 22a so as to have a size suitable for molding. Here, the expansion range is preferably more than 100% and 250% or less, more preferably 110% or more and 220% or less, and further preferably 120% or more and 200% or less. By inflating until it becomes the said range, as shown in FIG. 4, the resin structure S of this embodiment is obtained.

なお、第2の実施形態においても、上述した第1の実施形態と同様に、膨張した後の溶融混合物(樹脂組成物)を吐出口22aから切り離す際、膨張後、直ちに切り離すことで、粒状の樹脂構造物Sとして回収してもよい。また、吐出口22aから吐出し膨張した後、ある程度の長さとなったときに吐出口22aから切り離し、その後、所望の間隔で切断して粒状の樹脂構造物Sとしてもよい。   In the second embodiment as well, as in the first embodiment described above, when the molten mixture (resin composition) after expansion is separated from the discharge port 22a, the granular mixture is separated immediately after expansion. The resin structure S may be recovered. Moreover, after discharging from the discharge port 22a and expanding, it may be cut off from the discharge port 22a when it reaches a certain length, and then cut at a desired interval to form a granular resin structure S.

また、樹脂構造物Sの製造方法では、繊維束の開繊が進むが、折損も生じるため、樹脂構造物S中の繊維長が短くなる。したがって、原料として単軸押出機20に投入するペレットPでは、樹脂構造物Sにおいて必要な繊維の長さ(平均長さ1〜20mm)よりも長い繊維を含むペレットを用いることが好ましい。   Moreover, in the manufacturing method of the resin structure S, the fiber bundles are opened, but breakage occurs, so the fiber length in the resin structure S is shortened. Therefore, it is preferable to use pellets containing fibers longer than the length of fibers required in the resin structure S (average length of 1 to 20 mm) in the pellets P to be fed into the single screw extruder 20 as a raw material.

また、単軸押出機20を用いて開繊した後の繊維長は、スクリュー23の形状や、ダイス22に設けた吐出口22aの形状等によっても変化する。したがって、繊維の折損を防ぐのに適した形状を適宜選択して用いることが好ましい。   The fiber length after opening using the single screw extruder 20 also varies depending on the shape of the screw 23, the shape of the discharge port 22a provided in the die 22, and the like. Therefore, it is preferable to select and use a shape suitable for preventing fiber breakage.

図4に示した、樹脂構造物Sの製造方法によれば、単軸押出機20を用い、溶融した熱硬化性樹脂中に開繊した状態で繊維が分散した溶融混合物を得て、当該溶融混合物を複数の吐出口22aから吐出し、吐出口22aから吐出された後の溶融混合物の直径が吐出口22aの直径に対して所要の範囲となるまで膨張した後に吐出口22aから切り離すことによって、樹脂構造物Sをより効率的に製造することができる。   According to the method for producing the resin structure S shown in FIG. 4, a single-screw extruder 20 is used to obtain a melt mixture in which fibers are dispersed in a melted thermosetting resin, and the melt By discharging the mixture from the plurality of discharge ports 22a, and separating from the discharge ports 22a after expanding until the diameter of the molten mixture after being discharged from the discharge ports 22a is within a required range with respect to the diameter of the discharge ports 22a, The resin structure S can be manufactured more efficiently.

上述した第2の実施形態の樹脂構造物Sの製造方法では、単軸押出機20を用いた場合を押出機の一例として説明したが、これに限定されない。例えば、二軸以上の押出機を用いて樹脂構造物Sを製造してもよい。なお、図4に示す単軸押出機20の構成は一例であって、スクリュー23の形状や、ダイス22に設けた吐出口22aの形状等は特に限定されない。   In the manufacturing method of the resin structure S of the second embodiment described above, the case where the single screw extruder 20 is used has been described as an example of the extruder, but is not limited thereto. For example, the resin structure S may be manufactured using a biaxial or more extruder. The configuration of the single screw extruder 20 shown in FIG. 4 is an example, and the shape of the screw 23, the shape of the discharge port 22a provided in the die 22, and the like are not particularly limited.

上述した第1および第2の実施形態の樹脂構造物Sの製造方法では、原料(レゾール型フェノール樹脂を含む熱硬化性樹脂、繊維)を射出成形機の射出ユニット10または単軸押出機20に供給する態様としてペレットPを用いた場合、を一例として説明したが、これに限定されない。例えば、ペレットPをさらに固めた集合物を用いてもよいし、熱硬化性樹脂と繊維とを別々に投入してもよい。また、ペレットPを用いる場合、熱硬化性樹脂や繊維を追加投入して、所望の樹脂構造物Sを製造してもよい。   In the manufacturing method of the resin structure S of the first and second embodiments described above, the raw material (thermosetting resin including resol type phenol resin, fiber) is supplied to the injection unit 10 or the single screw extruder 20 of the injection molding machine. Although the case where the pellet P was used as an aspect to supply was demonstrated as an example, it is not limited to this. For example, an aggregate obtained by further solidifying the pellets P may be used, or the thermosetting resin and the fibers may be charged separately. Moreover, when using the pellet P, you may manufacture the desired resin structure S by adding thermosetting resin and a fiber additionally.

(繊維強化樹脂硬化物)
本実施形態のペレットPを硬化した繊維強化樹脂硬化物の特性について説明する。
ペレットPを硬化した繊維強化樹脂硬化物(調製後、未処理の状態)は、機械的強度を示す曲げ強さが、好ましくは100MPa以上、より好ましくは110〜140MPaである。
また、ペレットPを硬化した繊維強化樹脂硬化物は、例えば280℃で250時間加熱した後の曲げ強さが、好ましくは50MPa以上、より好ましくは60〜90MPaであり、従来に比べて耐熱性の向上が図られている。
(Hardened fiber reinforced resin)
The characteristics of the cured fiber reinforced resin obtained by curing the pellet P of this embodiment will be described.
The cured fiber reinforced resin obtained by curing the pellet P (untreated state after preparation) preferably has a bending strength indicating mechanical strength of 100 MPa or more, more preferably 110 to 140 MPa.
Moreover, the fiber reinforced resin cured product obtained by curing the pellet P has a bending strength of preferably 50 MPa or more, more preferably 60 to 90 MPa, for example, after being heated at 280 ° C. for 250 hours. Improvements are being made.

ペレットPを硬化した繊維強化樹脂硬化物(調製後、未処理の状態)は、機械的強度を示す曲げ弾性率が、好ましくは12GPa以上、より好ましくは13〜18GPaであり、機械的強度が従来よりも高められている。
また、ペレットPを硬化した繊維強化樹脂硬化物は、例えば280℃で250時間加熱した後の曲げ弾性率が、好ましくは5GPa以上、より好ましくは6〜10GPaであり、従来に比べて耐熱性の向上が図られている。
The fiber reinforced resin cured product obtained by curing the pellet P (after preparation, in an untreated state) has a flexural modulus indicating mechanical strength of preferably 12 GPa or more, more preferably 13 to 18 GPa, and mechanical strength has been conventional. Is higher than.
The cured fiber reinforced resin obtained by curing the pellet P has a flexural modulus after heating at 280 ° C. for 250 hours, for example, preferably 5 GPa or more, more preferably 6 to 10 GPa. Improvements are being made.

次に、本実施形態の樹脂構造物Sを硬化した繊維強化樹脂硬化物の特性について説明する。
樹脂構造物Sを硬化した繊維強化樹脂硬化物(調製後、未処理の状態)は、機械的強度を示す曲げ強さが、好ましくは110MPa以上、より好ましくは120〜170MPaであり、機械的強度が従来よりも高められている。
また、樹脂構造物Sを硬化した繊維強化樹脂硬化物は、例えば280℃で250時間加熱した後の曲げ強さが、好ましくは40MPa以上、より好ましくは50〜70MPaであり、従来に比べて耐熱性の向上が図られている。
Next, the characteristics of the fiber reinforced resin cured product obtained by curing the resin structure S of the present embodiment will be described.
The fiber reinforced resin cured product obtained by curing the resin structure S (after preparation, in an untreated state) has a bending strength indicating mechanical strength of preferably 110 MPa or more, more preferably 120 to 170 MPa, and mechanical strength. Is higher than before.
In addition, the fiber reinforced resin cured product obtained by curing the resin structure S has a bending strength of, for example, 40 MPa or more, more preferably 50 to 70 MPa, after being heated at 280 ° C. for 250 hours, which is more heat resistant than conventional ones. The improvement of the property is aimed at.

樹脂構造物Sを硬化した繊維強化樹脂硬化物(調製後、未処理の状態)は、機械的強度を示す曲げ弾性率が、好ましくは14GPa以上、より好ましくは15〜20GPaであり、機械的強度が従来よりも高められている。
また、樹脂構造物Sを硬化した繊維強化樹脂硬化物は、例えば280℃で250時間加熱した後の曲げ弾性率が、好ましくは6GPa以上、より好ましくは8〜12GPaであり、従来に比べて耐熱性の向上が図られている。
The fiber reinforced resin cured product obtained by curing the resin structure S (unprocessed after preparation) has a flexural modulus indicating mechanical strength of preferably 14 GPa or more, more preferably 15 to 20 GPa, and mechanical strength. Is higher than before.
Further, the cured fiber reinforced resin obtained by curing the resin structure S has a flexural modulus after heating at 280 ° C. for 250 hours, for example, preferably 6 GPa or more, more preferably 8 to 12 GPa. The improvement of the property is aimed at.

ここで、繊維強化樹脂硬化物における機械的強度の評価は、曲げ強さおよび曲げ弾性率をそれぞれISO 178に準拠した方法により測定することで行う。   Here, evaluation of the mechanical strength in the fiber reinforced resin cured product is performed by measuring the bending strength and the bending elastic modulus by a method based on ISO 178, respectively.

樹脂構造物Sを硬化した繊維強化樹脂硬化物は、熱硬化性樹脂中の繊維の分散状態を示すフラクタル値(フラクタル次元(D)値)が、0.30超1.0以下であることが好ましく、0.31以上0.9以下であることがより好ましい。フラクタル値が上記好ましい範囲内であると、未開繊の繊維が少なく、熱硬化性樹脂中に繊維が偏在していないことを示しており、熱硬化性樹脂中の繊維の開繊および分散の状態が良好であると評価することができる。   The cured fiber reinforced resin obtained by curing the resin structure S may have a fractal value (fractal dimension (D) value) indicating a dispersion state of fibers in the thermosetting resin of more than 0.30 and 1.0 or less. Preferably, it is 0.31 or more and 0.9 or less. When the fractal value is within the above preferred range, there are few unopened fibers, indicating that the fibers are not unevenly distributed in the thermosetting resin, and the state of fiber opening and dispersion in the thermosetting resin Can be evaluated as good.

また、樹脂構造物Sを硬化した繊維強化樹脂硬化物は、熱硬化性樹脂中の繊維の配向状態を示す配向テンソル値の標準偏差が、0.01以上0.22以下であることが好ましく、0.05以上0.20以下であることがより好ましい。配向テンソル値の標準偏差が上記好ましい範囲内であると、繊維の配向性がランダム配向により近い傾向であり、熱硬化性樹脂中の繊維の分散状態が良好であると評価することができる。   The fiber reinforced resin cured product obtained by curing the resin structure S preferably has a standard deviation of the orientation tensor value indicating the orientation state of the fiber in the thermosetting resin of 0.01 or more and 0.22 or less. More preferably, it is 0.05 or more and 0.20 or less. When the standard deviation of the orientation tensor value is within the above preferable range, the orientation of the fibers tends to be closer to the random orientation, and it can be evaluated that the dispersion state of the fibers in the thermosetting resin is good.

ここで、繊維強化樹脂硬化物における繊維の分散状態、および配向状態の評価は、対象となる硬化物をさまざまな方向からX線で撮影し、コンピュータによって再構成処理を行うX線CT(Computed Tomography;コンピュータ断層撮影法)を用いて測定したデータから算出することで行う。これにより、対象となる硬化物を非破壊で評価することができる。また、X線検査装置としては、例えば、ヤマト科学製「TDM1000−II」等を用いることができる。   Here, the evaluation of the dispersion state and orientation state of the fiber in the fiber reinforced resin cured product is performed by taking an X-ray of the target cured product from various directions and performing reconstruction processing by a computer (Computed Tomography). ; Calculated from data measured using computed tomography). Thereby, the hardened | cured material used as object can be evaluated nondestructively. As the X-ray inspection apparatus, for example, “TDM1000-II” manufactured by Yamato Kagaku can be used.

熱硬化性樹脂中の繊維の分散状態を評価するためのフラクタル次元(D)値は、具体的には以下の手順(11)〜(14)によって算出する。
手順(11)先ず、X線CTを用いて測定したデータから得られる二次元画像を二値化する。
手順(12)次に、二次元画像の全体を、X方向およびY方向のそれぞれがn等分(6≦n≦82)となるように分割する。これにより、画像全体をn個のボックスに分割する。
手順(13)次に、各n値において各ボックス内の繊維面積率を算出し、この繊維面積率の平均値(a)と標準偏差(σ)とから、変動係数(C(n)=σ/a)を算出する。
手順(14)次に、x軸をn値の逆数「1/n」、y軸を変動係数「C(n)」とした両対数のグラフにおいて各n値についてプロットし、得られた近似直線の傾きに「−1」を乗じた値をフラクタル次元(D)値とする。
フラクタル次元(D)値が大きいほど、熱硬化性樹脂中の繊維の分散性が高い、開繊状態が良好であると評価することができる。
Specifically, the fractal dimension (D) value for evaluating the dispersion state of the fibers in the thermosetting resin is calculated by the following procedures (11) to (14).
Procedure (11) First, a two-dimensional image obtained from data measured using X-ray CT is binarized.
Procedure (12) Next, the entire two-dimensional image is divided so that each of the X direction and the Y direction is divided into n equal parts (6 ≦ n ≦ 82). This divides the entire image into n 2 boxes.
Procedure (13) Next, the fiber area ratio in each box is calculated at each n value, and the coefficient of variation (C v (n) = is calculated from the average value (a) and the standard deviation (σ) of the fiber area ratio. σ / a) is calculated.
Procedure (14) Next, each n value is plotted in a log-log graph in which the x axis is the reciprocal of the n value “1 / n” and the y axis is the coefficient of variation “C v (n)”, and the obtained approximation A value obtained by multiplying the slope of the straight line by “−1” is defined as a fractal dimension (D) value.
It can be evaluated that the higher the fractal dimension (D) value, the higher the dispersibility of the fibers in the thermosetting resin and the better the opened state.

また、熱硬化性樹脂中の繊維の配向状態を評価するための配向テンソル値の標準偏差は、具体的には以下の手順(21)〜(24)によって算出する。
手順(21)先ず、X線CTを用いて測定したデータから、三次元モデルを再構成する。
手順(22)三次元モデルについて、繊維と樹脂を二値化して分離する。
手順(23)繊維方向テンソル(Txx,Tyy,Tzz)を算出する。なお、Txx,Tyy,Tzzは、それぞれ、X軸、Y軸、Z軸方向の配向テンソルを示す。また、Txx+Tyy+Tzz=1となる。各々の配向テンソル値が0.33のとき、ランダム配向していると評価することができる。
手順(24)解析範囲内の合計データ数が2000程度のTxx,Tyy,Tzzから標準偏差を算出する。
The standard deviation of the orientation tensor value for evaluating the orientation state of the fibers in the thermosetting resin is specifically calculated by the following procedures (21) to (24).
Procedure (21) First, a three-dimensional model is reconstructed from data measured using X-ray CT.
Procedure (22) For the three-dimensional model, the fiber and the resin are binarized and separated.
Procedure (23) The fiber direction tensor (Txx, Tyy, Tzz) is calculated. Txx, Tyy, and Tzz indicate alignment tensors in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, respectively. Further, Txx + Tyy + Tzz = 1. When each orientation tensor value is 0.33, it can be evaluated that the orientation is random.
Procedure (24) The standard deviation is calculated from Txx, Tyy, Tzz whose total number of data in the analysis range is about 2000.

かかる繊維強化樹脂硬化物は、上述したように、成形材料として樹脂構造物Sを用いて製造した硬化物であり、熱硬化性樹脂中の繊維の分散状態を示すフラクタル値、および熱硬化性樹脂中の繊維の配向状態を示す配向テンソル値の標準偏差が所要の範囲であるため、機械的強度がより高められる。また、この樹脂硬化物は、耐熱性が優れる。   Such a fiber reinforced resin cured product is a cured product produced using the resin structure S as a molding material, as described above, and a fractal value indicating the dispersion state of fibers in the thermosetting resin, and the thermosetting resin. Since the standard deviation of the orientation tensor value indicating the orientation state of the fibers inside is within the required range, the mechanical strength can be further increased. Moreover, this resin cured product is excellent in heat resistance.

次に、繊維強化樹脂硬化物の製造方法の一例について、説明する。
かかる繊維強化樹脂硬化物は、成形材料としてレゾール型フェノール樹脂を含む熱硬化性樹脂と特定の長さの繊維とを含む樹脂組成物(ペレットP、樹脂構造物S)を用いて、一般的な圧縮成形等によって製造することができる。
具体的には、先ず、成形材料である樹脂組成物を予備加熱する。予備加熱としては、熱風循環乾燥機や赤外線ヒータも利用されるが、高周波予熱が最も効果的である。熱硬化性樹脂の種類や使用量に応じて適宜選択することが好ましい。
Next, an example of a method for producing a cured fiber reinforced resin will be described.
Such a fiber reinforced resin cured product is commonly used by using a resin composition (pellet P, resin structure S) containing a thermosetting resin containing a resol type phenolic resin and a specific length of fiber as a molding material. It can be manufactured by compression molding or the like.
Specifically, first, a resin composition that is a molding material is preheated. As preheating, a hot-air circulating dryer or an infrared heater is also used, but high-frequency preheating is most effective. It is preferable to select appropriately according to the kind and amount of the thermosetting resin used.

次に、樹脂組成物を所要量秤取して、金型のキャビティに装入した後、徐々に低圧(例えば、5MPa程度)をかけ、材料を軟化流動させる。型締め完了の直前または直後にいったん圧力を抜き(ガス抜き操作)、その後、直ちに高圧(例えば、成形圧力15〜40MPa程度)をかけて金型を閉じ切り、所定時間硬化させる。
硬化後、成形品を金型から取り出すことにより繊維強化樹脂硬化物が得られる。
Next, after a required amount of the resin composition is weighed and charged into the cavity of the mold, a low pressure (for example, about 5 MPa) is gradually applied to soften and flow the material. Immediately before or after completion of mold clamping, the pressure is once released (gas venting operation), and then immediately after high pressure (for example, molding pressure of about 15 to 40 MPa) is applied, the mold is closed and cured for a predetermined time.
After curing, the molded article is removed from the mold to obtain a cured fiber reinforced resin.

なお、高周波予熱によって効果的な予熱を行えば、上述したガス抜き操作は省略することができる。また、重縮合型の樹脂成形材料ではガス抜き操作を要するが、付加重縮合型の樹脂成形材料では、ガス抜き操作は一般に行う必要がない。   If effective preheating is performed by high frequency preheating, the above-described degassing operation can be omitted. In addition, the polycondensation-type resin molding material requires a degassing operation, but the addition polycondensation-type resin molding material generally does not need to be degassed.

また、成形圧力、成形温度および硬化時間等の成形条件は、成形材料である樹脂組成物に応じて、適宜選択することが好ましい。例えば、高圧時の成形圧力は20〜50MPa程度、成形温度は150〜200℃程度、硬化時間は1〜10分程度とすることができる。   In addition, molding conditions such as molding pressure, molding temperature, and curing time are preferably selected as appropriate according to the resin composition that is the molding material. For example, the molding pressure at high pressure can be about 20 to 50 MPa, the molding temperature can be about 150 to 200 ° C., and the curing time can be about 1 to 10 minutes.

以上説明したように、本実施形態の樹脂組成物(ペレットP、樹脂構造物S)によれば、レゾール型フェノール樹脂を含む熱硬化性樹脂と、特定の長さの繊維と、を併有するため、これを用いて製造した繊維強化樹脂硬化物の機械的強度をより高められ、耐熱性を高くすることができる。   As described above, according to the resin composition (pellet P, resin structure S) of the present embodiment, both the thermosetting resin including the resol type phenol resin and the fiber having a specific length are included. The mechanical strength of the cured fiber reinforced resin produced using this can be further increased, and the heat resistance can be increased.

なお、本発明の技術範囲は上述した実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した第1および第2の実施形態では、樹脂構造物Sを用いた硬化物等を製造する際、一般的な圧縮成形に適用した場合を一例として説明したが、これに限定されない。例えば、移送成形および射出成形に適用してもよいし、移送−圧縮成形および射出−圧縮成形のように各成形法を組み合わせて適用してもよい。
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the first and second embodiments described above, the case where the cured product or the like using the resin structure S is manufactured has been described as an example in which it is applied to general compression molding, but the present invention is not limited to this. For example, it may be applied to transfer molding and injection molding, or may be applied in combination with each molding method such as transfer-compression molding and injection-compression molding.

また、上述した繊維含有樹脂組成物では、図1に示すペレットP、図2に示す樹脂構造物Sを説明したが、これに限定されない。樹脂組成物の形状は、粒状以外に、例えばタブレット(錠剤)形状、短冊状、円柱状、楕円柱状、角柱状、レンズ状、製品形状に近い形状(例えば、上方からの投影形状に近い形状)等も挙げられる。樹脂組成物は、いずれか所定の形状を有することにより、圧縮成形、移送成形、移送−圧縮成形等の原料として好適に用いることができる。   Moreover, in the fiber containing resin composition mentioned above, although the pellet P shown in FIG. 1 and the resin structure S shown in FIG. 2 were demonstrated, it is not limited to this. The shape of the resin composition is, for example, a tablet (tablet) shape, a strip shape, a columnar shape, an elliptical columnar shape, a prismatic shape, a lens shape, or a shape close to a product shape (for example, a shape close to a projected shape from above). And so on. The resin composition can be suitably used as a raw material for compression molding, transfer molding, transfer-compression molding, or the like by having any predetermined shape.

例えばタブレット(錠剤)形状を有する樹脂組成物(樹脂構造物T)の場合、樹脂構造物Tの厚みは、特に限定されず、1mm以上300mm以下とすることができ、好ましくは2mm以上200mm以下である。
なお、樹脂構造物Tの厚み方向は、加圧成形時の加圧方向である。レンズ状等の、厚みに分布のある構造物では、最大の部分の厚みを意味し、タブレット形状を賦形した後に、さらに略球状、フットボール状などの他の形状に賦形し直すことも必要に応じて実施できる。
For example, in the case of a resin composition (resin structure T) having a tablet (tablet) shape, the thickness of the resin structure T is not particularly limited, and can be 1 mm or more and 300 mm or less, preferably 2 mm or more and 200 mm or less. is there.
In addition, the thickness direction of the resin structure T is a pressing direction at the time of pressure molding. For structures with a distribution of thickness, such as a lens shape, this means the thickness of the largest part, and after shaping the tablet shape, it is also necessary to reshape it into another shape such as a roughly spherical shape or a football shape. Can be implemented according to

第3の実施形態:
図5は、タブレット(錠剤)形状を有する樹脂組成物、すなわち、樹脂構造物Tの製造方法の一実施形態を説明するための模式図である。
図5において、樹脂構造物Tの製造方法は、繊維の束を、レゾール型フェノール樹脂を含む熱硬化性樹脂で固めたペレットを用意する工程(準備工程)と、前記ペレットを溶融混合しつつその溶融混合物を、溶融状態を維持したまま金型凹部(キャビティ)内に供給する工程(第3−1工程)と、圧力を加えながら所望の形状の樹脂構造物Tを作製する工程(第3−2工程)と、を含んで概略構成される。かかる第3の実施形態について、上述した第1の実施形態と共通する内容については説明を省略する。
Third embodiment:
FIG. 5 is a schematic view for explaining an embodiment of a method for producing a resin composition having a tablet (tablet) shape, that is, a resin structure T.
In FIG. 5, the manufacturing method of the resin structure T includes a step of preparing pellets in which a bundle of fibers is hardened with a thermosetting resin containing a resol type phenol resin (preparation step), while melting and mixing the pellets. A step of supplying the molten mixture into a mold recess (cavity) while maintaining a molten state (step 3-1), and a step of producing a resin structure T having a desired shape while applying pressure (third step) 2 steps). Regarding the third embodiment, the description common to the first embodiment described above is omitted.

「準備工程」
準備工程についての説明は、第1の実施形態における準備工程と同様である。かかる準備工程によりペレットPを作製する。
"Preparation process"
The description of the preparation process is the same as the preparation process in the first embodiment. The pellet P is produced by this preparation process.

「第3−1工程」
第3−1工程では、準備工程で作製したペレットPを加熱して、レゾール型フェノール樹脂を含む熱硬化性樹脂を溶融させ、溶融した熱硬化性樹脂中に開繊した状態で繊維が分散する溶融混合物を得つつ、ノズル12の先端に設けられた吐出口12aから溶融混合物をタブレット成形用の予備成形機30の金型内(すなわち、キャビティ内)に押し出す。
"Step 3-1"
In step 3-1, the pellet P produced in the preparation step is heated to melt the thermosetting resin containing the resol type phenolic resin, and the fibers are dispersed in the opened state in the molten thermosetting resin. While obtaining the molten mixture, the molten mixture is extruded from the discharge port 12a provided at the tip of the nozzle 12 into the mold (that is, into the cavity) of the preforming machine 30 for tablet molding.

図5に示すように、射出成形機の射出ユニット10を用いて溶融混合することにより、上述した第1の実施形態における場合と同様に、ペレットPに含まれる繊維束の開繊と繊維の分散とを促進させる。   As shown in FIG. 5, the fiber bundle contained in the pellet P is opened and the fibers are dispersed by melting and mixing using the injection unit 10 of the injection molding machine, as in the first embodiment described above. And promote.

図5において、射出成形機の射出ユニット10は、シリンダー11と、シリンダー11の先端に設けられたノズル12と、シリンダー11内で回転可能なスクリュー13と、シリンダー11とスクリュー13との間の空間にペレットPを投入するための投入口14と、シリンダー11を介してペレットPを加熱するヒータ15と、を備えて概略構成されている。スクリュー13は、シリンダー11の軸方向に移動可能とされている。   In FIG. 5, an injection unit 10 of the injection molding machine includes a cylinder 11, a nozzle 12 provided at the tip of the cylinder 11, a screw 13 that can rotate within the cylinder 11, and a space between the cylinder 11 and the screw 13. And a heater 15 that heats the pellet P via the cylinder 11 and is schematically configured. The screw 13 is movable in the axial direction of the cylinder 11.

具体的には、先ず、図5に示すように、加熱されている射出成形機の射出ユニット10に対して投入口14からペレットPを供給する。供給されたペレットPは、シリンダー11内において熱硬化性樹脂が溶融する。そして、スクリュー13の回転によるせん断力によって開繊される。これにより、溶融した熱硬化性樹脂中に開繊した繊維が分散した溶融混合物が得られる。
また、シリンダー11内においてスクリュー13が回転することにより、ノズル12の先端に設けられた吐出口12aから溶融混合物をタブレット成形用の予備成形機30の金型内(すなわち、キャビティ30a内)に押し出す。具体的には、シリンダー11内においてスクリュー13が回転することにより、溶融混合物に対してノズル12方向に向かう応力がかかり、吐出口12aから予備成形機30のキャビティ30a内へ溶融混合物が徐々に吐出することとなる。
Specifically, first, as shown in FIG. 5, the pellets P are supplied from the inlet 14 to the injection unit 10 of the heated injection molding machine. In the supplied pellet P, the thermosetting resin melts in the cylinder 11. The fiber is opened by a shearing force generated by the rotation of the screw 13. Thereby, a molten mixture in which the spread fibers are dispersed in the molten thermosetting resin is obtained.
Further, when the screw 13 rotates in the cylinder 11, the molten mixture is pushed out from the discharge port 12a provided at the tip of the nozzle 12 into the mold (that is, inside the cavity 30a) of the preforming machine 30 for tablet molding. . Specifically, when the screw 13 rotates in the cylinder 11, a stress is applied to the molten mixture in the direction of the nozzle 12, and the molten mixture is gradually discharged from the discharge port 12a into the cavity 30a of the preforming machine 30. Will be.

図5に示すように、予備成形機30は、射出成形機の射出ユニット10と連結するように設けられており、射出成形機の射出ユニット10のノズル12の先端に設けられた吐出口12aが予備成形機30のキャビティ30aに開口するように構成されている。これにより、吐出口12aから吐出される溶融混合物を、溶融状態を維持したまま金型凹部(キャビティ)30a内に供給することができる。   As shown in FIG. 5, the preforming machine 30 is provided so as to be connected to the injection unit 10 of the injection molding machine, and a discharge port 12a provided at the tip of the nozzle 12 of the injection unit 10 of the injection molding machine is provided. It is comprised so that it may open to the cavity 30a of the preforming machine 30. Thereby, the molten mixture discharged from the discharge port 12a can be supplied into the mold recess (cavity) 30a while maintaining the molten state.

ここで、スクリュー周速としては、射出成形機の射出ユニット10において、16〜340(mm/sec)の範囲とすることが好ましく、30〜250(mm/sec)の範囲とすることがより好ましい。さらに、押し出された溶融混合物の温度としては、70〜140(℃)の範囲とすることが好ましく、80〜130(℃)の範囲とすることがより好ましい。スクリュー周速および温度を上記好ましい範囲とすることにより、溶融した熱硬化性樹脂中において繊維束の開繊と繊維の分散とを効果的に行うことができる。   Here, the screw peripheral speed is preferably in the range of 16 to 340 (mm / sec) and more preferably in the range of 30 to 250 (mm / sec) in the injection unit 10 of the injection molding machine. . Furthermore, the temperature of the extruded molten mixture is preferably in the range of 70 to 140 (° C), more preferably in the range of 80 to 130 (° C). By setting the screw peripheral speed and temperature within the above preferred ranges, fiber bundle opening and fiber dispersion can be effectively performed in the molten thermosetting resin.

吐出口12aの直径としては、特に限定されず、適宜選択することができる。具体的には、吐出口12aの直径は、3〜40(mm)の範囲とすることが好ましく、5〜30(mm)の範囲とすることがより好ましい。上記好ましい範囲とすることで、キャビティ30a内への吐出が容易となるために好ましい。   The diameter of the discharge port 12a is not particularly limited and can be appropriately selected. Specifically, the diameter of the discharge port 12a is preferably in the range of 3 to 40 (mm), and more preferably in the range of 5 to 30 (mm). The above preferable range is preferable because discharge into the cavity 30a is facilitated.

次に、予備成形機30を用いて溶融混合物の計量(秤量)を行う。具体的には、例えば、吐出口12aから吐出した溶融混合物を金型のキャビティ30a内に供給した際の重量変化を計測することにより、所要量の溶融混合物をキャビティ30a内に供給する。次いで、所要量の溶融混合物を秤取した後、射出成形機の射出ユニット10からの溶融混合物の供給を停止する。   Next, the molten mixture is weighed (weighed) using the preforming machine 30. Specifically, for example, by measuring a change in weight when the molten mixture discharged from the discharge port 12a is supplied into the cavity 30a of the mold, a required amount of the molten mixture is supplied into the cavity 30a. Next, after a required amount of the molten mixture is weighed, the supply of the molten mixture from the injection unit 10 of the injection molding machine is stopped.

また、樹脂構造物Tの製造方法では、繊維束の開繊が進むが、折損も生じるため、樹脂構造物T中の繊維長が短くなる。したがって、原料として射出成形機の射出ユニット10に投入するペレットPでは、樹脂構造物Tにおいて必要な繊維の長さ(平均長さ1〜20mm)よりも長い繊維を含むペレットを用いることが好ましい。   Moreover, in the manufacturing method of the resin structure T, the fiber bundles are opened, but breakage occurs, so the fiber length in the resin structure T is shortened. Therefore, it is preferable to use pellets containing fibers longer than the length of fibers required in the resin structure T (average length of 1 to 20 mm) in the pellets P to be fed into the injection unit 10 of the injection molding machine as a raw material.

また、射出成形機の射出ユニット10を用いて開繊した後の繊維長は、スクリュー13の形状や、ノズル12の形状等によっても変化する。したがって、繊維の折損を防ぐのに適した形状を適宜選択して用いることが好ましい。   In addition, the fiber length after opening using the injection unit 10 of the injection molding machine also varies depending on the shape of the screw 13, the shape of the nozzle 12, and the like. Therefore, it is preferable to select and use a shape suitable for preventing fiber breakage.

「第3−2工程」
次に、金型内(キャビティ内)に押し出された溶融混合物に圧力を加えながら所望の形状の樹脂構造物Tを作製する。この際、予備成形機30において、秤取した溶融混合物を、冷える前に柔らかい状態で加圧して賦形することが好ましい。通常溶融している状態で加圧打錠するため、金型や該溶融混合物を加熱する必要はないが、必要に応じて所要の温度となるまで冷却あるいは加熱しても構わない。
"Step 3-2"
Next, a resin structure T having a desired shape is produced while applying pressure to the molten mixture extruded into the mold (in the cavity). At this time, the preformed machine 30 is preferably shaped by pressurizing the weighed molten mixture in a soft state before cooling. Usually, since the tableting is performed in a melted state, it is not necessary to heat the mold or the molten mixture, but it may be cooled or heated to a required temperature as necessary.

賦形する際の溶融混合物の温度としては、打錠できる柔らかさを維持していれば、特に限定されない。
賦形する際の圧力としては、所要の形状に賦形できれば、特に限定されない。具体的には、1MPa以上30MPa以下とすることができ、好ましくは2MPa以上20MPa以下である。これにより、所要量の熱硬化性樹脂および繊維を含むとともに、タブレットの形状を有する樹脂構造物Tを製造することができる。
The temperature of the molten mixture at the time of shaping is not particularly limited as long as the softness capable of tableting is maintained.
The pressure at the time of shaping is not particularly limited as long as it can be shaped into a required shape. Specifically, it can be set to 1 MPa or more and 30 MPa or less, and preferably 2 MPa or more and 20 MPa or less. Thereby, while containing a required amount of thermosetting resin and fiber, the resin structure T which has the shape of a tablet can be manufactured.

図5に示した、樹脂構造物Tの製造方法によれば、射出成形機の射出ユニット10を用い、溶融した熱硬化性樹脂中に開繊した状態で繊維が分散した溶融混合物を得るとともに、溶融状態を維持したまま上記溶融混合物を金型(予備成形機30)のキャビティ30a内に供給することによって、樹脂構造物Tを容易に製造することができる。
また、樹脂構造物Tの製造方法によれば、射出成形機の射出ユニット10と予備成形機30とが連結している構成の装置を用いているため、樹脂構造物Tを連続して製造することができる。
According to the method for producing the resin structure T shown in FIG. 5, the injection unit 10 of the injection molding machine is used to obtain a molten mixture in which fibers are dispersed in a state of being opened in a molten thermosetting resin, The resin structure T can be easily manufactured by supplying the molten mixture into the cavity 30a of the mold (preliminary molding machine 30) while maintaining the molten state.
Moreover, according to the manufacturing method of the resin structure T, since the apparatus of the structure which the injection unit 10 of the injection molding machine and the preforming machine 30 are connected is used, the resin structure T is manufactured continuously. be able to.

また、成形材料として、タブレット(錠剤)形状を有する樹脂構造物Tを用いることによって、繊維強化樹脂硬化物を製造する際、予熱に便利であり、得られる樹脂硬化物はバリも少なく、また、金型のキャビティ30aを浅くすることができる。   Further, by using a resin structure T having a tablet (tablet) shape as a molding material, it is convenient for preheating when producing a fiber reinforced resin cured product, and the resulting resin cured product has few burrs, The mold cavity 30a can be made shallow.

図5に示した、樹脂構造物Tの製造方法では、第3−1工程において、射出成形機の射出ユニット10を用いた場合を一例として説明したが、これに限定されない。例えば、単軸の押出機を用いて樹脂構造物Tを製造してもよいし、二軸以上の押出機を用いて製造してもよい。   In the manufacturing method of the resin structure T illustrated in FIG. 5, the case where the injection unit 10 of the injection molding machine is used as an example in the step 3-1 is not limited thereto. For example, the resin structure T may be manufactured using a single screw extruder, or may be manufactured using a twin screw extruder.

樹脂構造物Tの製造方法では、第3−1工程において、予備成形機30を用いて溶融混合物の計量を行う場合を一例として説明したが、これに限定されない。
例えば、第3−1工程で、射出成形機の射出ユニット10において、上述した第1−1工程における場合と同様に、ノズル12口を閉じた状態でスクリュー13を回転させてペレットPを溶融混合することにより、スクリュー13がノズル12とは反対の投入口14方向へ後退するとともに、スクリュー13の回転により前方に送られて蓄積した溶融混合物が計量されることになる。この後、スクリュー13のノズル12方向への前進により、所要量の溶融混合物が吐出口12aから予備成形機30のキャビティ30a内へ押し出される。これにより、射出成形機の射出ユニット10において計量した所要量の溶融混合物を、ノズル12の吐出口12aからキャビティ30a内に供給することができる。
In the manufacturing method of the resin structure T, the case where the molten mixture is measured using the preforming machine 30 in the step 3-1 has been described as an example, but is not limited thereto.
For example, in the step 3-1, in the injection unit 10 of the injection molding machine, the pellet 13 is melt-mixed by rotating the screw 13 with the nozzle 12 port closed, as in the case of the step 1-1 described above. As a result, the screw 13 moves backward in the direction of the inlet 14 opposite to the nozzle 12, and the molten mixture sent forward and accumulated by the rotation of the screw 13 is measured. Thereafter, the required amount of the molten mixture is pushed out from the discharge port 12a into the cavity 30a of the preforming machine 30 by the advancement of the screw 13 in the direction of the nozzle 12. Thereby, a required amount of the molten mixture measured in the injection unit 10 of the injection molding machine can be supplied into the cavity 30a from the discharge port 12a of the nozzle 12.

また、上述した実施形態の樹脂構造物Tの製造方法では、射出成形機の射出ユニット10と予備成形機30とが連結した構成を一例として説明したが、これに限定されない。例えば、溶融混合物を秤取した後に射出成形機の射出ユニット10と予備成形機30とを分離可能とした構成であってもよい。これにより、射出成形機の射出ユニット10と予備成形機30との間における熱の分散を抑制することができるため、溶融混合物の生成と、樹脂構造物Tの成形と、を効率良く行うことができる。   Moreover, in the manufacturing method of the resin structure T of embodiment mentioned above, although the structure which the injection unit 10 of the injection molding machine and the preforming machine 30 connected was demonstrated as an example, it is not limited to this. For example, after the molten mixture is weighed, the injection unit 10 of the injection molding machine and the preforming machine 30 may be separable. Thereby, since dispersion | distribution of the heat between the injection unit 10 of an injection molding machine and the preforming machine 30 can be suppressed, the production | generation of a molten mixture and the shaping | molding of the resin structure T can be performed efficiently. it can.

本発明を適用した繊維含有樹脂組成物は、例えば、圧縮成形、移送成形、射出成形またはこれらを組み合わせた成形用として好適な成形材料である。かかる繊維含有樹脂組成物は、様々な用途に用いることができ、中でも、構造部材用の成形材料として有用である。
特に、本発明を適用した繊維含有樹脂組成物は、機械的強度とともに耐熱性が要求される用途の全般に好適な成形材料である。かかる用途としては、例えばブレーキパッド、または、ブラケットもしくはプーリー等のエンジンルーム内で使用される部品等が挙げられる。
上述した本実施形態の樹脂組成物(ペレットP、樹脂構造物S)は、例えば、摩擦材とこれに接合された裏板とを備えるブレーキパッドにおける裏板成形用の材料に好適に用いることができる。
The fiber-containing resin composition to which the present invention is applied is a molding material suitable for, for example, compression molding, transfer molding, injection molding, or a combination of these. Such a fiber-containing resin composition can be used for various applications, and is particularly useful as a molding material for structural members.
In particular, the fiber-containing resin composition to which the present invention is applied is a molding material suitable for all uses requiring mechanical strength and heat resistance. Examples of such applications include brake pads or parts used in the engine room such as brackets or pulleys.
The resin composition (pellet P, resin structure S) of the above-described embodiment is preferably used as a material for molding a back plate in a brake pad including a friction material and a back plate joined to the friction material, for example. it can.

以下、本発明の効果について実施例および比較例を用いて詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されない。   Hereinafter, although the effect of the present invention is explained in detail using an example and a comparative example, the present invention is not limited to the following example.

<準備工程:ペレットの調製>
以下のようにして、ペレットを調製した。なお、各成分について記載される質量%は、最終的に調製されたペレット中の含有率を示している。
<Preparation process: Preparation of pellets>
Pellets were prepared as follows. In addition, the mass% described about each component has shown the content rate in the pellet finally prepared.

(調製例1)
まず、繊維の原繊維としての、シランカップリング剤により表面処理が施されたガラス繊維(Eガラス、PPG社製ガラス繊維ロービング1084、平均径:15μm)を用意した。
(Preparation Example 1)
First, glass fiber (E glass, glass fiber roving 1084 manufactured by PPG, average diameter: 15 μm) surface-treated with a silane coupling agent was prepared as a fiber fibril.

次いで、樹脂としてのノボラック型フェノール樹脂(住友ベークライト株式会社製スミライトレジンPR−51470、重量平均分子量:2800、フェノールノボラック樹脂)を36.0質量%と、硬化剤としてのヘキサメチレンテトラミンを6.0質量%と、硬化助剤としての酸化マグネシウムを1.0質量%と、離型剤としてのステアリン酸カルシウムを1.0質量%と、顔料としてのカーボンブラックを1.0質量%と、を混合して樹脂混合物を得た。   Next, 36.0% by mass of novolak-type phenolic resin (Sumilite Resin PR-51470 manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., weight average molecular weight: 2800, phenol novolac resin) as a resin and 6.methylenetetramine as a curing agent. 0% by mass, 1.0% by mass of magnesium oxide as a curing aid, 1.0% by mass of calcium stearate as a mold release agent, and 1.0% by mass of carbon black as a pigment Thus, a resin mixture was obtained.

次に、流動床技術を使用して、前記の表面処理が施されたガラス繊維が55質量%となるように、得られた樹脂混合物を当該ガラス繊維にコーティングし、400℃に加熱されたヒータにより溶融・固着させ、その後、冷却した。
次に、ストランドカッターにより、樹脂混合物をコーティングしたガラス繊維を、平均長さ20mmの繊維が得られるように切断した。これにより、ペレットを得た。
Next, using the fluidized bed technique, the obtained resin mixture is coated on the glass fiber so that the surface-treated glass fiber is 55% by mass, and the heater is heated to 400 ° C. Then, the mixture was melted and fixed, and then cooled.
Next, the glass fiber coated with the resin mixture was cut with a strand cutter so that fibers having an average length of 20 mm were obtained. Thereby, a pellet was obtained.

(調製例2)
樹脂としてのノボラック型フェノール樹脂(住友ベークライト株式会社製スミライトレジンPR−51470、重量平均分子量:2800、フェノールノボラック樹脂)を9.0質量%と、樹脂としてのレゾール型フェノール樹脂(住友ベークライト株式会社製PR−53529)を23.0質量%と、硬化助剤としての水酸化カルシウムを1.0質量%と、離型剤としてのステアリン酸カルシウムを1.0質量%と、顔料としてのカーボンブラックを1.0質量%と、を混合して樹脂混合物を得た。
(Preparation Example 2)
9.0% by mass of novolac type phenolic resin (Sumilite Resin PR-51470, weight average molecular weight: 2800, phenol novolac resin, manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) as the resin, and resol type phenolic resin (Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) as the resin PR-53529) 23.0% by mass, calcium hydroxide as a curing aid 1.0% by mass, calcium stearate as a mold release agent 1.0% by mass, and carbon black as a pigment 1.0% by mass was mixed to obtain a resin mixture.

次に、流動床技術を使用して、前記の表面処理が施されたガラス繊維が65質量%となるように、得られた樹脂混合物を当該ガラス繊維にコーティングし、400℃に加熱されたヒータにより溶融・固着させ、その後、冷却した。
次に、ストランドカッターにより、樹脂混合物をコーティングしたガラス繊維を、平均長さ20mmの繊維が得られるように切断した。これにより、ペレットを得た。
Next, using the fluidized bed technique, the obtained resin mixture is coated on the glass fiber so that the surface-treated glass fiber is 65% by mass, and the heater is heated to 400 ° C. Then, the mixture was melted and fixed, and then cooled.
Next, the glass fiber coated with the resin mixture was cut with a strand cutter so that fibers having an average length of 20 mm were obtained. Thereby, a pellet was obtained.

(調製例3)
樹脂としてのノボラック型フェノール樹脂(住友ベークライト株式会社製スミライトレジンPR−51470、重量平均分子量:2800、フェノールノボラック樹脂)を8.0質量%と、樹脂としてのレゾール型フェノール樹脂(住友ベークライト株式会社製PR−53529)を22.0質量%と、硬化助剤としての水酸化カルシウムを1.0質量%と、酸化防止剤としてのポリリン酸メラミンを2.0質量%と、離型剤としてのステアリン酸カルシウムを1.0質量%と、顔料としてのカーボンブラックを1.0質量%と、を混合して樹脂混合物を得た。
(Preparation Example 3)
8.0% by mass of novolac type phenolic resin (Sumilite Resin PR-51470, weight average molecular weight: 2800, phenol novolac resin, manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) as a resin and resol type phenolic resin (Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) PR-53529) 22.0% by mass, calcium hydroxide as a curing aid 1.0% by mass, melamine polyphosphate as an antioxidant 2.0% by mass, and as a release agent 1.0 mass% of calcium stearate and 1.0 mass% of carbon black as a pigment were mixed to obtain a resin mixture.

次に、流動床技術を使用して、前記の表面処理が施されたガラス繊維が65質量%となるように、得られた樹脂混合物を当該ガラス繊維にコーティングし、400℃に加熱されたヒータにより溶融・固着させ、その後、冷却した。
次に、ストランドカッターにより、樹脂混合物をコーティングしたガラス繊維を、平均長さ20mmの繊維が得られるように切断した。これにより、ペレットを得た。
Next, using the fluidized bed technique, the obtained resin mixture is coated on the glass fiber so that the surface-treated glass fiber is 65% by mass, and the heater is heated to 400 ° C. Then, the mixture was melted and fixed, and then cooled.
Next, the glass fiber coated with the resin mixture was cut with a strand cutter so that fibers having an average length of 20 mm were obtained. Thereby, a pellet was obtained.

(調製例4)
樹脂としてのノボラック型フェノール樹脂(住友ベークライト株式会社製スミライトレジンPR−51470、重量平均分子量:2800、フェノールノボラック樹脂)を5.0質量%と、樹脂としてのレゾール型フェノール樹脂(住友ベークライト株式会社製PR−53529)を15.0質量%と、硬化助剤としての水酸化カルシウムを1.0質量%と、酸化防止剤としてのポリリン酸メラミンを2.0質量%と、充填材としてのクレーを10.0質量%と、離型剤としてのステアリン酸カルシウムを1.0質量%と、顔料としてのカーボンブラックを1.0質量%と、を混合して樹脂混合物を得た。
(Preparation Example 4)
5.0% by mass of novolac type phenolic resin (Sumilite Resin PR-51470, weight average molecular weight: 2800, phenol novolac resin, manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) as a resin, and resol type phenolic resin (Sumitomo Bakelite Co., Ltd., as a resin) PR-53529) 15.0% by mass, calcium hydroxide as a curing aid 1.0% by mass, melamine polyphosphate as an antioxidant 2.0% by mass, clay as a filler Was mixed with 10.0% by mass of calcium stearate as a release agent and 1.0% by mass of carbon black as a pigment to obtain a resin mixture.

次に、流動床技術を使用して、前記の表面処理が施されたガラス繊維が65質量%となるように、得られた樹脂混合物を当該ガラス繊維にコーティングし、400℃に加熱されたヒータにより溶融・固着させ、その後、冷却した。
次に、ストランドカッターにより、樹脂混合物をコーティングしたガラス繊維を、平均長さ20mmの繊維が得られるように切断した。これにより、ペレットを得た。
Next, using the fluidized bed technique, the obtained resin mixture is coated on the glass fiber so that the surface-treated glass fiber is 65% by mass, and the heater is heated to 400 ° C. Then, the mixture was melted and fixed, and then cooled.
Next, the glass fiber coated with the resin mixture was cut with a strand cutter so that fibers having an average length of 20 mm were obtained. Thereby, a pellet was obtained.

(調製例5)
樹脂としてのレゾール型フェノール樹脂(住友ベークライト株式会社製PR−53529)を42.0質量%と、硬化助剤としての水酸化カルシウムを1.0質量%と、離型剤としてのステアリン酸カルシウムを1.0質量%と、顔料としてのカーボンブラックを1.0質量%と、を混合して樹脂混合物を得た。
(Preparation Example 5)
42.0% by mass of a resol type phenolic resin (PR-53529 manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.) as a resin, 1.0% by mass of calcium hydroxide as a curing aid, and 1 calcium stearate as a mold release agent 0.0% by mass and 1.0% by mass of carbon black as a pigment were mixed to obtain a resin mixture.

次に、流動床技術を使用して、前記の表面処理が施されたガラス繊維が55質量%となるように、得られた樹脂混合物を当該ガラス繊維にコーティングし、400℃に加熱されたヒータにより溶融・固着させ、その後、冷却した。
次に、ストランドカッターにより、樹脂混合物をコーティングしたガラス繊維を、平均長さ20mmの繊維が得られるように切断した。これにより、ペレットを得た。
Next, using the fluidized bed technique, the obtained resin mixture is coated on the glass fiber so that the surface-treated glass fiber is 55% by mass, and the heater is heated to 400 ° C. Then, the mixture was melted and fixed, and then cooled.
Next, the glass fiber coated with the resin mixture was cut with a strand cutter so that fibers having an average length of 20 mm were obtained. Thereby, a pellet was obtained.

(調製例6)
樹脂としてのノボラック型フェノール樹脂(住友ベークライト株式会社製スミライトレジンPR−51470、重量平均分子量:2800、フェノールノボラック樹脂)を28質量%と、硬化剤としてのヘキサメチレンテトラミンを4.0質量%と、硬化助剤としての酸化マグネシウムを1.0質量%と、離型剤としてのステアリン酸カルシウムを1.0質量%と、顔料としてのカーボンブラックを1.0質量%と、を混合して樹脂混合物を得た。
(Preparation Example 6)
28% by mass of novolac-type phenolic resin (Sumilite Resin PR-51470 manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd., weight average molecular weight: 2800, phenol novolac resin) as resin, and 4.0% by mass of hexamethylenetetramine as curing agent A resin mixture obtained by mixing 1.0% by mass of magnesium oxide as a curing aid, 1.0% by mass of calcium stearate as a mold release agent, and 1.0% by mass of carbon black as a pigment. Got.

次に、流動床技術を使用して、前記の表面処理が施されたガラス繊維が65質量%となるように、得られた樹脂混合物を当該ガラス繊維にコーティングし、400℃に加熱されたヒータにより溶融・固着させ、その後、冷却した。
次に、ストランドカッターにより、樹脂混合物をコーティングしたガラス繊維を、平均長さ20mmの繊維が得られるように切断した。これにより、ペレットを得た。
Next, using the fluidized bed technique, the obtained resin mixture is coated on the glass fiber so that the surface-treated glass fiber is 65% by mass, and the heater is heated to 400 ° C. Then, the mixture was melted and fixed, and then cooled.
Next, the glass fiber coated with the resin mixture was cut with a strand cutter so that fibers having an average length of 20 mm were obtained. Thereby, a pellet was obtained.

<繊維含有樹脂組成物の作製>
(実施例1)
実施例1の繊維含有樹脂組成物を作製する際、製造方法として、上述した第1の実施形態を適用した。すなわち、前記調製例2で得られたペレットを、射出成形機の射出ユニットに投入し、110℃にて加熱することで樹脂を溶融し、スクリュー周速70mm/sec(直径32mm:回転数43rpm)で繊維を開繊して溶融混合物を得た。
次いで、得られた溶融混合物を射出成形機の射出ユニットのノズル先端の吐出口(φ10mm)から吐出し、吐出口の直径に対して110〜200%の範囲内に膨張した後に吐出口から切り離すことによって、実施例1の繊維含有樹脂組成物を得た。
<Preparation of fiber-containing resin composition>
(Example 1)
When producing the fiber-containing resin composition of Example 1, the first embodiment described above was applied as a production method. That is, the pellets obtained in Preparation Example 2 were put into an injection unit of an injection molding machine, and the resin was melted by heating at 110 ° C., screw peripheral speed 70 mm / sec (diameter 32 mm: rotation speed 43 rpm) The fiber was opened to obtain a molten mixture.
Next, the obtained molten mixture is discharged from the discharge port (φ10 mm) at the tip of the nozzle of the injection unit of the injection molding machine and expanded from 110 to 200% with respect to the diameter of the discharge port, and then separated from the discharge port. Thus, the fiber-containing resin composition of Example 1 was obtained.

(実施例2〜4)
前記調製例2で得られたペレットを、前記調製例3〜5で得られた各ペレットにそれぞれ変更した以外は、実施例1と同様にして、実施例2〜4の繊維含有樹脂組成物をそれぞれ得た。
(Examples 2 to 4)
The fiber-containing resin compositions of Examples 2 to 4 were the same as Example 1 except that the pellets obtained in Preparation Example 2 were changed to the pellets obtained in Preparation Examples 3 to 5, respectively. I got each.

(実施例5)
前記調製例5で得られたペレットをそのまま、実施例5の繊維含有樹脂組成物として用いた。
(Example 5)
The pellets obtained in Preparation Example 5 were used as they were as the fiber-containing resin composition of Example 5.

(比較例1)
前記調製例1で得られたペレットをそのまま、比較例1の繊維含有樹脂組成物として用いた。
(Comparative Example 1)
The pellets obtained in Preparation Example 1 were used as they were as the fiber-containing resin composition of Comparative Example 1.

(比較例2)
前記調製例2で得られたペレットを、前記調製例1で得られたペレットに変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例2の繊維含有樹脂組成物を得た。
(Comparative Example 2)
A fiber-containing resin composition of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the pellet obtained in Preparation Example 2 was changed to the pellet obtained in Preparation Example 1.

(比較例3)
前記調製例2で得られたペレットを、前記調製例6で得られたペレットに変更した以外は、実施例1と同様にして、比較例3の繊維含有樹脂組成物を得た。
(Comparative Example 3)
A fiber-containing resin composition of Comparative Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the pellet obtained in Preparation Example 2 was changed to the pellet obtained in Preparation Example 6.

<ペレットおよび繊維含有樹脂組成物の評価>
調製例1〜6で得られたペレット、並びに、実施例1〜5および比較例1〜3の繊維含有樹脂組成物について、それぞれ下記の評価を行った。なお、評価結果は、下記の表1に示す。
<Evaluation of pellet and fiber-containing resin composition>
The pellets obtained in Preparation Examples 1 to 6 and the fiber-containing resin compositions of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 were evaluated as follows. The evaluation results are shown in Table 1 below.

[平均密度]
ペレットおよび繊維含有樹脂組成物の平均密度は、「JIS Z8807」に規定の幾何学的測定による密度および比重の測定方法に従って測定した。
[Average density]
The average density of the pellets and the fiber-containing resin composition was measured according to a density and specific gravity measurement method based on geometric measurement defined in “JIS Z8807”.

[平均嵩密度]
ペレットおよび繊維含有樹脂組成物の平均嵩密度は、粉体特性評価装置(ホソカワミクロン社製、「パウダーテスタPT−X型」等)を用いて測定した。具体的には、100(cm)の容器を用い、シュートを通して自由落下させて、タップせずに重量を測定し、当該重量を容器の体積で除した値として求めた。
[Average bulk density]
The average bulk density of the pellets and the fiber-containing resin composition was measured using a powder characteristic evaluation apparatus (manufactured by Hosokawa Micron Corporation, “Powder Tester PT-X type”, etc.). Specifically, a 100 (cm 3 ) container was used, it was dropped freely through a chute, the weight was measured without tapping, and the weight was obtained by dividing the weight by the volume of the container.

[繊維の平均長さ(平均繊維長)]
ペレット中、および繊維含有樹脂組成物中に含まれる繊維の平均長さ(平均繊維長)は、以下の手順(1)〜(3)によって算出した。
手順(1)電気炉を用いて試料全体を550℃で加熱し、樹脂を気化させた後、繊維のみを取り出した。
手順(2)顕微鏡を用いて繊維の長さを測定した(繊維の測定本数:1サンプルにつき500本)。
手順(3)測定した繊維長から、重量平均繊維長を算出した。
[Average fiber length (average fiber length)]
The average length (average fiber length) of the fibers contained in the pellets and the fiber-containing resin composition was calculated by the following procedures (1) to (3).
Procedure (1) The whole sample was heated at 550 ° C. using an electric furnace to vaporize the resin, and then only the fiber was taken out.
Procedure (2) The length of the fiber was measured using a microscope (number of fibers measured: 500 per sample).
Procedure (3) The weight average fiber length was calculated from the measured fiber length.

[繊維の面積分率]
ペレットおよび繊維含有樹脂組成物を断面視した際の、その断面を占める繊維の割合(繊維の面積分率)の測定は、X線CT装置(ヤマト科学製、「TDM1000−II」等)を用いて測定した。具体的には、X線CTで測定した断面像から、その断面を占める繊維の面積を抽出して、その面積分率を求めた。
[Fiber area fraction]
When the pellet and the fiber-containing resin composition are viewed in cross section, the ratio of the fiber occupying the cross section (fiber area fraction) is measured using an X-ray CT apparatus (manufactured by Yamato Kagaku, “TDM1000-II”, etc.) Measured. Specifically, the area of the fiber occupying the cross section was extracted from the cross-sectional image measured by X-ray CT, and the area fraction was obtained.

[平均粒子径]
実施例1〜4および比較例2〜3の繊維含有樹脂組成物の平均粒子径は、JIS Z8815のふるい分け試験方法によって求めた。また、平均粒子径は、粒度分布における積算値50%での粒子径(累積分布におけるメジアン径)とした。
[Average particle size]
The average particle diameters of the fiber-containing resin compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 2 to 3 were determined by a screening test method of JIS Z8815. The average particle size was defined as the particle size (median size in cumulative distribution) at an integrated value of 50% in the particle size distribution.

Figure 2019093192
Figure 2019093192

<試験片の作製>
実施例1〜5および比較例1〜3の繊維含有樹脂組成物を、それぞれ、予熱した後に秤取して金型に投入し、加圧して圧縮成形を行い、長さ100mm×幅100mm×厚み4mmの構造物を得た。当該構造物を得る際の圧縮成形の条件を、金型温度165〜180℃、成形圧力15〜40MPa、圧縮時間5分に設定した。
次に、得られた構造物について、ポストキュアを200℃で4時間行い、繊維強化樹脂硬化物(樹脂硬化物)を調製した。
その後、当該樹脂硬化物の中央部から、長さ80mm×幅10mm×厚み4mmのサイズを有する部分を切り出して、以下に示す評価用の試験片を作製した。
<Preparation of test piece>
Each of the fiber-containing resin compositions of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 was preheated and then weighed, put into a mold, pressed to perform compression molding, 100 mm long × 100 mm wide × thickness A 4 mm structure was obtained. The compression molding conditions for obtaining the structure were set to a mold temperature of 165 to 180 ° C., a molding pressure of 15 to 40 MPa, and a compression time of 5 minutes.
Next, the obtained structure was post-cured at 200 ° C. for 4 hours to prepare a fiber-reinforced resin cured product (resin cured product).
Thereafter, a portion having a size of length 80 mm × width 10 mm × thickness 4 mm was cut out from the central portion of the cured resin product, and test pieces for evaluation shown below were produced.

<樹脂硬化物の評価>
実施例1〜5および比較例1〜3の繊維含有樹脂組成物を用いて作製された、評価用の試験片について、それぞれ下記の評価を行った。この評価結果は、下記の表2に示す。
<Evaluation of cured resin>
The following evaluation was performed about the test piece for evaluation produced using the fiber containing resin composition of Examples 1-5 and Comparative Examples 1-3, respectively. The evaluation results are shown in Table 2 below.

[曲げ強さの測定]
評価用の試験片を、280℃下で250時間加熱処理した。
加熱処理前(作製直後)および280℃下で250時間加熱処理後の各試験片について、曲げ強さ(MPa)を、ISO 178に準拠して測定した。
[Measurement of bending strength]
The test specimen for evaluation was heat-treated at 280 ° C. for 250 hours.
The bending strength (MPa) of each test piece before heat treatment (immediately after production) and after heat treatment at 280 ° C. for 250 hours was measured in accordance with ISO 178.

[曲げ弾性率の測定]
評価用の試験片を、280℃下で250時間加熱処理した。
加熱処理前(作製直後)および280℃下で250時間加熱処理後の各試験片について、曲げ弾性率(GPa)を、ISO 178に準拠して測定した。
[Measurement of flexural modulus]
The test specimen for evaluation was heat-treated at 280 ° C. for 250 hours.
The flexural modulus (GPa) of each test piece before heat treatment (immediately after production) and after heat treatment at 280 ° C. for 250 hours was measured according to ISO 178.

[フラクタル値の測定]
評価用の試験片の中央部から、長さ5mm×幅10mm×厚み4mmのサイズを有する部分を切り出して、フラクタル値(フラクタル次元(D)値)を測定するための試験片とした。この試験片のフラクタル値を、以下の手順(11)〜(14)によって算出した。
手順(11)先ず、X線CTを用いて測定したデータから得られる二次元画像を二値化した。
手順(12)次に、二次元画像の全体を、X方向およびY方向のそれぞれがn等分(n=6、12、16、25、36、41、82)となるように分割した。これにより、画像全体をn個のボックスに分割した。
手順(13)次に、各n値において各ボックス内の繊維面積率を算出し、この繊維面積率の平均値(a)と標準偏差(σ)とから、変動係数(C(n)=σ/a)を算出した。
手順(14)次に、x軸をn値の逆数「1/n」、y軸を変動係数「C(n)」とした両対数のグラフにおいて各n値についてプロットし、得られた近似直線の傾きに「−1」を乗じた値をフラクタル次元(D)値とした。
[Measurement of fractal value]
A part having a size of 5 mm length × 10 mm width × 4 mm thickness was cut out from the central part of the test piece for evaluation to obtain a test piece for measuring a fractal value (fractal dimension (D) value). The fractal value of this test piece was calculated by the following procedures (11) to (14).
Procedure (11) First, a two-dimensional image obtained from data measured using X-ray CT was binarized.
Procedure (12) Next, the entire two-dimensional image was divided so that each of the X direction and the Y direction was equally divided into n (n = 6, 12, 16, 25, 36, 41, 82). This divided the entire image into n 2 boxes.
Procedure (13) Next, the fiber area ratio in each box is calculated at each n value, and the coefficient of variation (C v (n) = is calculated from the average value (a) and the standard deviation (σ) of the fiber area ratio. σ / a) was calculated.
Procedure (14) Next, each n value is plotted in a log-log graph in which the x axis is the reciprocal of the n value “1 / n” and the y axis is the coefficient of variation “C v (n)”, and the obtained approximation A value obtained by multiplying the slope of the straight line by “−1” was defined as a fractal dimension (D) value.

[配向テンソル値の標準偏差の測定]
評価用の試験片の中央部から、長さ5mm×幅10mm×厚み4mmのサイズを有する部分を切り出して、配向テンソル値の標準偏差を測定するための試験片とした。この試験片の配向テンソル値の標準偏差を、以下の手順(21)〜(24)によって算出した。
手順(21)先ず、X線CTを用いて測定したデータから、三次元モデルを再構成した。
手順(22)三次元モデルについて、繊維と樹脂を二値化して分離した。
手順(23)繊維方向テンソル(Txx,Tyy,Tzz)を算出した。なお、Txx,Tyy,Tzzは、それぞれ、X軸、Y軸、Z軸方向の配向テンソルを示す。また、Txx+Tyy+Tzz=1となる。各々の配向テンソル値が0.33のとき、ランダム配向していると評価することができる。
手順(24)解析範囲内の合計データ数が2000程度のTxx,Tyy,Tzzから標準偏差を算出した。
[Measurement of standard deviation of orientation tensor value]
A portion having a size of 5 mm length × 10 mm width × 4 mm thickness was cut out from the central portion of the test piece for evaluation, and used as a test piece for measuring the standard deviation of the orientation tensor value. The standard deviation of the orientation tensor value of this test piece was calculated by the following procedures (21) to (24).
Procedure (21) First, a three-dimensional model was reconstructed from data measured using X-ray CT.
Procedure (22) For the three-dimensional model, the fiber and the resin were binarized and separated.
Procedure (23) The fiber direction tensor (Txx, Tyy, Tzz) was calculated. Txx, Tyy, and Tzz indicate alignment tensors in the X-axis, Y-axis, and Z-axis directions, respectively. Further, Txx + Tyy + Tzz = 1. When each orientation tensor value is 0.33, it can be evaluated that the orientation is random.
Procedure (24) The standard deviation was calculated from Txx, Tyy, Tzz whose total number of data in the analysis range was about 2000.

Figure 2019093192
Figure 2019093192

表2に示すように、実施例5の繊維含有樹脂組成物(調製例5で得られたペレット)が用いられた樹脂硬化物は、比較例1の繊維含有樹脂組成物(調製例1で得られたペレット)が用いられた樹脂硬化物に比べて、加熱処理前の曲げ強さの値(特性値)が大きく、機械的強度がより高められていることが確認できる。
さらに、実施例5の繊維含有樹脂組成物が用いられた樹脂硬化物は、比較例2の繊維含有樹脂組成物(熱硬化性樹脂中に開繊した状態で分散する繊維を含有する樹脂構造物)が用いられた樹脂硬化物に比べても、加熱処理前の曲げ強さの値(特性値)が大きく、機械的強度がより高められていることが確認できる。
280℃下で250時間加熱処理後においても、実施例5の繊維含有樹脂組成物が用いられた樹脂硬化物は、比較例1および2の繊維含有樹脂組成物が用いられた樹脂硬化物に比べて、曲げ強さおよび曲げ弾性率の値(特性値)が大きく、耐熱性に優れていることが確認できる。
As shown in Table 2, the resin cured product in which the fiber-containing resin composition of Example 5 (pellets obtained in Preparation Example 5) was used was obtained in the fiber-containing resin composition of Comparative Example 1 (Preparation Example 1). It can be confirmed that the value (characteristic value) of the bending strength before the heat treatment is larger and the mechanical strength is higher than that of the resin cured product using the obtained pellets.
Furthermore, the resin cured product in which the fiber-containing resin composition of Example 5 was used was the fiber-containing resin composition of Comparative Example 2 (resin structure containing fibers dispersed in a state of being opened in a thermosetting resin). Even if compared with the resin cured product in which) is used, it can be confirmed that the value (characteristic value) of the bending strength before the heat treatment is large and the mechanical strength is further increased.
Even after the heat treatment at 280 ° C. for 250 hours, the cured resin using the fiber-containing resin composition of Example 5 is compared with the cured resin using the fiber-containing resin composition of Comparative Examples 1 and 2. Thus, it can be confirmed that the values (characteristic values) of the bending strength and the flexural modulus are large and the heat resistance is excellent.

また、表2に示すように、実施例1〜4の繊維含有樹脂組成物(熱硬化性樹脂中に開繊した状態で分散する繊維を含有する樹脂構造物)が用いられた樹脂硬化物は、比較例2の繊維含有樹脂組成物(熱硬化性樹脂中に開繊した状態で分散する繊維を含有する樹脂構造物)が用いられた樹脂硬化物に比べて、加熱処理前の曲げ強さおよび曲げ弾性率の値(特性値)が大きく、機械的強度がより高められていることが確認できる。
280℃下で250時間加熱処理後においても、実施例1〜4の繊維含有樹脂組成物が用いられた樹脂硬化物は、比較例2の繊維含有樹脂組成物が用いられた樹脂硬化物に比べて、曲げ強さおよび曲げ弾性率の値(特性値)が大きい。加えて、実施例1〜4の繊維含有樹脂組成物が用いられた樹脂硬化物では、各特性値の加熱処理後/加熱処理前(劣化抑制の指標)の割合が高く維持されており、言い換えれば、劣化(特性値低下)の割合が低く抑えられており、耐熱性に優れていることが確認できる。
Moreover, as shown in Table 2, the resin cured product in which the fiber-containing resin compositions of Examples 1 to 4 (resin structures containing fibers dispersed in a state of being opened in the thermosetting resin) were used. Bending strength before heat treatment compared to a resin cured product in which the fiber-containing resin composition of Comparative Example 2 (resin structure containing fibers dispersed in a state of being opened in a thermosetting resin) is used. It can also be confirmed that the value (characteristic value) of the flexural modulus is large and the mechanical strength is further increased.
Even after the heat treatment at 280 ° C. for 250 hours, the cured resin using the fiber-containing resin composition of Examples 1 to 4 is compared with the cured resin using the fiber-containing resin composition of Comparative Example 2. The values (characteristic values) of bending strength and bending elastic modulus are large. In addition, in the resin cured products in which the fiber-containing resin compositions of Examples 1 to 4 are used, the ratio of each characteristic value after the heat treatment / before the heat treatment (an index of deterioration suppression) is maintained high, in other words. In this case, the rate of deterioration (characteristic value decrease) is kept low, and it can be confirmed that the heat resistance is excellent.

特に、酸化防止剤としてポリリン酸メラミンを含む実施例2および3の繊維含有樹脂組成物が用いられた樹脂硬化物では、加熱処理の前後の曲げ強さおよび曲げ弾性率の値(特性値)がいずれも大きく、かつ、各特性値の加熱処理後/加熱処理前(劣化抑制の指標)の割合が高く維持されていた。したがって、実施例2および3の繊維含有樹脂組成物が硬化してなる樹脂硬化物は、機械的強度がより高められて、耐熱性に優れていることが確認できる。   In particular, in the resin cured product in which the fiber-containing resin compositions of Examples 2 and 3 containing melamine polyphosphate as an antioxidant are used, the bending strength and bending elastic modulus values (characteristic values) before and after heat treatment are high. All were large, and the ratio of each characteristic value after heat treatment / before heat treatment (an index of deterioration suppression) was maintained high. Therefore, it can be confirmed that the cured resin obtained by curing the fiber-containing resin compositions of Examples 2 and 3 has higher mechanical strength and excellent heat resistance.

また、各試験片のフラクタル値を算出した結果、実施例1〜4の繊維含有樹脂組成物が用いられた樹脂硬化物のフラクタル次元(D)値は、いずれも0.40〜0.60であった。比較例2〜3の繊維含有樹脂組成物が用いられた樹脂硬化物のフラクタル次元(D)値は、いずれも0.20〜0.30であった。したがって、実施例1〜4の繊維含有樹脂組成物が用いられた樹脂硬化物では、熱硬化性樹脂中の繊維の開繊および分散の状態が良好であることが示唆された。   Moreover, as a result of calculating the fractal value of each test piece, the fractal dimension (D) value of the resin cured product in which the fiber-containing resin compositions of Examples 1 to 4 were used was 0.40 to 0.60. there were. The fractal dimension (D) value of the resin cured product in which the fiber-containing resin compositions of Comparative Examples 2 to 3 were used was 0.20 to 0.30. Therefore, it was suggested that the cured and cured products using the fiber-containing resin compositions of Examples 1 to 4 have good fiber opening and dispersion states in the thermosetting resin.

また、各試験片の配向テンソル値の標準偏差を算出した結果、実施例1〜4の繊維含有樹脂組成物が用いられた樹脂硬化物の配向テンソル値の標準偏差は、いずれも0.12〜0.15であった。比較例2〜3の繊維含有樹脂組成物が用いられた樹脂硬化物の配向テンソル値の標準偏差は、いずれも0.23〜0.26であった。したがって、実施例1〜4の繊維含有樹脂組成物が用いられた樹脂硬化物では、熱硬化性樹脂中の繊維の配向性がランダム配向により近い傾向であることが示唆された。   Moreover, as a result of calculating the standard deviation of the orientation tensor value of each test piece, all of the standard deviations of the orientation tensor values of the cured resin products using the fiber-containing resin compositions of Examples 1 to 4 were 0.12 to 0.12. It was 0.15. The standard deviations of the orientation tensor values of the cured resin products in which the fiber-containing resin compositions of Comparative Examples 2 to 3 were used were 0.23 to 0.26, respectively. Therefore, it was suggested that in the resin cured products in which the fiber-containing resin compositions of Examples 1 to 4 were used, the orientation of the fibers in the thermosetting resin tends to be closer to random orientation.

[クラック発生状態の評価]
上述した評価用の試験片を、280℃下で250時間加熱処理した。
かかる加熱処理の後、試験片を約二等分に切断し、その切断面を、顕微鏡(倍率30倍)により観察した。
[Evaluation of cracking state]
The test piece for evaluation described above was heat-treated at 280 ° C. for 250 hours.
After the heat treatment, the test piece was cut into approximately halves, and the cut surface was observed with a microscope (magnification 30 times).

図6(a)は、実施例1の繊維含有樹脂組成物が用いられた試験片(280℃下で250時間加熱処理の後)の切断面を示す像である。図6(b)は、比較例2の繊維含有樹脂組成物が用いられた試験片(280℃下で250時間加熱処理の後)の切断面を示す像である。図6(c)は、実施例5の繊維含有樹脂組成物(ペレット)が用いられた試験片(280℃下で250時間加熱処理の後)の切断面を示す像である。図6(d)は、比較例1の繊維含有樹脂組成物(ペレット)が用いられた試験片(280℃下で250時間加熱処理の後)の切断面を示す像である。   Fig.6 (a) is an image which shows the cut surface of the test piece (after 250-hour heat processing under 280 degreeC) using the fiber containing resin composition of Example 1. FIG. FIG. 6B is an image showing a cut surface of a test piece (after heat treatment at 280 ° C. for 250 hours) in which the fiber-containing resin composition of Comparative Example 2 was used. FIG.6 (c) is an image which shows the cut surface of the test piece (after 250-hour heat processing under 280 degreeC) in which the fiber containing resin composition (pellet) of Example 5 was used. FIG. 6D is an image showing a cut surface of a test piece (after heat treatment at 280 ° C. for 250 hours) in which the fiber-containing resin composition (pellet) of Comparative Example 1 was used.

図6(a)について、実施例1の繊維含有樹脂組成物が用いられた試験片(280℃下で250時間加熱処理の後)には、最大でも1mm程度の小さなクラックが見られただけであった。他の実施例2〜4においても、最大で1mm程度の小さなクラックが見られただけであった。
図6(b)について、比較例2の繊維含有樹脂組成物が用いられた試験片(280℃下で250時間加熱処理の後)には、5〜10mm程度の大きなクラックが見られた。比較例3においても、5〜10mm程度の大きなクラックが見られた。
6 (a), only a small crack of about 1 mm at the maximum was observed on the test piece using the fiber-containing resin composition of Example 1 (after heat treatment at 280 ° C. for 250 hours). there were. In other Examples 2 to 4, only a small crack of about 1 mm at maximum was observed.
About FIG.6 (b), the big crack about 5-10 mm was seen by the test piece (after 250-hour heat processing under 280 degreeC) in which the fiber containing resin composition of the comparative example 2 was used. In Comparative Example 3, a large crack of about 5 to 10 mm was also observed.

図6(c)について、実施例5の繊維含有樹脂組成物(ペレット)が用いられた試験片(280℃下で250時間加熱処理の後)には、最大でも5mm程度の小さなクラックが見られただけであった。
図6(d)について、比較例1の繊維含有樹脂組成物(ペレット)が用いられた試験片(280℃下で250時間加熱処理の後)には、10mmを超える大きなクラックが多く見られた。
About FIG.6 (c), the small crack about 5 mm at the maximum is seen by the test piece (after 250-hour heat processing under 280 degreeC) using the fiber containing resin composition (pellet) of Example 5. FIG. It was just.
6 (d), many large cracks exceeding 10 mm were observed in the test piece (after heat treatment at 280 ° C. for 250 hours) in which the fiber-containing resin composition (pellet) of Comparative Example 1 was used. .

すなわち、実施例1〜4および実施例5の繊維含有樹脂組成物が硬化してなる樹脂硬化物は、比較例2〜3および比較例1の繊維含有樹脂組成物が硬化してなる樹脂硬化物に比べて、機械的強度がより高められて、耐熱性に優れていることが確認できる。   That is, the cured resin obtained by curing the fiber-containing resin compositions of Examples 1 to 4 and Example 5 is a cured resin obtained by curing the fiber-containing resin compositions of Comparative Examples 2 to 3 and Comparative Example 1. It can be confirmed that the mechanical strength is further improved and the heat resistance is excellent.

本発明の繊維含有樹脂組成物は、レゾール型フェノール樹脂を含む熱硬化性樹脂と、平均長さが1〜50mmの繊維とを有し、熱硬化性樹脂中のレゾール型フェノール樹脂の含有量が50質量%以上である。係る繊維含有樹脂組成物を用いて、硬化剤を必要とすることなく、均一な架橋構造を備え、耐熱性および機械的特性に優れた繊維強化樹脂硬化物を得ることができ、係る繊維強化樹脂硬化物を、耐熱性および機械的強度が必要とされるブレーキパッド(裏板)等に好適に適用することができる。したがって、本発明は、産業上の利用可能性を有する。   The fiber-containing resin composition of the present invention has a thermosetting resin containing a resol-type phenol resin and fibers having an average length of 1 to 50 mm, and the content of the resol-type phenol resin in the thermosetting resin is It is 50 mass% or more. By using such a fiber-containing resin composition, a fiber-reinforced resin cured product having a uniform cross-linking structure and excellent in heat resistance and mechanical properties can be obtained without the need for a curing agent. The cured product can be suitably applied to a brake pad (back plate) or the like that requires heat resistance and mechanical strength. Therefore, the present invention has industrial applicability.

Claims (8)

繊維が熱硬化性樹脂で固められた繊維含有樹脂組成物であって、
前記熱硬化性樹脂は、レゾール型フェノール樹脂を含み、
前記繊維は、平均長さが1〜50mmの範囲であり、
前記熱硬化性樹脂中の前記レゾール型フェノール樹脂の含有量は、50質量%以上であることを特徴とする繊維含有樹脂組成物。
A fiber-containing resin composition in which fibers are hardened with a thermosetting resin,
The thermosetting resin includes a resol type phenol resin,
The fibers have an average length in the range of 1-50 mm,
Content of the said resol type phenol resin in the said thermosetting resin is 50 mass% or more, The fiber containing resin composition characterized by the above-mentioned.
前記繊維は、前記熱硬化性樹脂中に開繊した状態で分散しており、
前記繊維の平均長さは、1〜20mmの範囲であり、
前記繊維含有樹脂組成物の平均密度は、0.20〜1.00(g/cm)の範囲である、請求項1に記載の繊維含有樹脂組成物。
The fibers are dispersed in an opened state in the thermosetting resin,
The average length of the fibers is in the range of 1-20 mm,
The fiber-containing resin composition according to claim 1, wherein an average density of the fiber-containing resin composition is in a range of 0.20 to 1.00 (g / cm 3 ).
前記繊維は、前記熱硬化性樹脂中に開繊した状態で分散しており、
前記繊維の平均長さは、1〜20mmの範囲であり、
前記樹脂組成物の平均嵩密度は、0.15〜0.60(g/cm)の範囲である、請求項1または2に記載の繊維含有樹脂組成物。
The fibers are dispersed in an opened state in the thermosetting resin,
The average length of the fibers is in the range of 1-20 mm,
The average bulk density of the resin composition is in the range of 0.15~0.60 (g / cm 3), fiber-containing resin composition according to claim 1 or 2.
前記熱硬化性樹脂は、さらに、ノボラック型フェノール樹脂を含む、請求項1ないし3のいずれか1項に記載の繊維含有樹脂組成物。   The fiber-containing resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the thermosetting resin further contains a novolac type phenol resin. 前記熱硬化性樹脂に含まれる前記レゾール型フェノール樹脂の含有率A(質量%)と、前記熱硬化性樹脂に含まれる前記ノボラック型フェノール樹脂の含有率B(質量%)との比率であるA/Bの値が、1〜5の範囲である、請求項4に記載の繊維含有樹脂組成物。   A which is a ratio between the content A (mass%) of the resol type phenol resin contained in the thermosetting resin and the content B (mass%) of the novolac type phenol resin contained in the thermosetting resin. The fiber-containing resin composition according to claim 4, wherein the value of / B is in the range of 1 to 5. リン系酸化防止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤およびアミン系酸化防止剤からなる群から選択される1種以上をさらに含有する、請求項1ないし5のいずれか1項に記載の繊維含有樹脂組成物。   The fiber-containing resin according to any one of claims 1 to 5, further comprising at least one selected from the group consisting of a phosphorus-based antioxidant, a hindered phenol-based antioxidant, and an amine-based antioxidant. Composition. 前記繊維以外の無機充填剤をさらに含有する、請求項1ないし6のいずれか1項に記載の繊維含有樹脂組成物。   The fiber-containing resin composition according to any one of claims 1 to 6, further comprising an inorganic filler other than the fibers. 構造部材に用いられる、請求項1ないし7のいずれか1項に記載の繊維含有樹脂組成物。   The fiber-containing resin composition according to any one of claims 1 to 7, which is used for a structural member.
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