【書類名】 明細書
【発明の名称】 粒状熱硬化性樹脂成形材料、及びその製造方法
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂に充填材、補強剤、硬化剤、その他添加剤を添加し、混合、混練する混練工程と、
前記混練工程で得られた混練物をシート状物にするシート化工程と、
前記シート化工程で得られたシート状物を紐状物に裁断する裁断工程と、
前記裁断工程で得られた紐状物を所定の長さに切断して粒状物にする切断工程
とを具備することを特徴とする粒状熱硬化性樹脂成形材料の製造方法。
【請求項２】
裁断工程におけるシート状物の温度が２５〜１００℃に制御されることを特徴とする請求項１の粒状熱硬化性樹脂成形材料の製造方法。
【請求項３】
裁断工程における裁断刃の温度が８５℃以下の温度に制御されることを特徴とする請求項１又は請求項２の粒状熱硬化性樹脂成形材料の製造方法。
【請求項４】
切断工程における紐状物の温度が２５〜１００℃に制御されることを特徴とする請求項１の粒状熱硬化性樹脂成形材料の製造方法。
【請求項５】
切断工程における切断刃の温度が８５℃以下の温度に制御されることを特徴とする請求項１又は請求項４の粒状熱硬化性樹脂成形材料の製造方法。
【請求項６】
シート化工程は１〜５ｍｍ厚のシート状物にする工程であり、
裁断工程は１〜５ｍｍ幅の紐状物にする裁断工程であり、
切断工程は１〜５ｍｍ長のものにする切断工程である
ことを特徴とする請求項１〜請求項５いずれかの粒状熱硬化性樹脂成形材料の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜請求項６いずれかの粒状熱硬化性樹脂成形材料の製造方法によって得られてなることを特徴とする粒状熱硬化性樹脂成形材料。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
【０００１】
本発明は粒状熱硬化性樹脂成形材料に関する。特に、粉塵の発生が少なく、計量性に優れ、射出成形などの成形加工性に優れた粒状の熱硬化性樹脂成形材料、及びその製造方法に関する。
【従来の技術】
【０００２】
熱硬化性樹脂、例えばフェノール系樹脂の成形材料は、機械的強度等の特性、電気的性質、耐熱性等に優れており、従来から、自動車、電気、機械、或いは一般成形品の分野などの幅広い産業分野における樹脂製品に用いられている。このような製品に用いられる原材料としてのフェノール系樹脂成形材料（熱硬化性樹脂成形材料）は、原料樹脂に、ガラス繊維、炭素繊維、木粉、布チップ等の補強材、充填材、硬化剤、離型剤、着色剤等を配合した配合物を混合し、混練ロール、ニーダ又はスクリュ押出機などの混練装置で混練し、この混練物を粉砕あるいはペレット化等を行うことによって製造されたものである。
【０００３】
そのようなフェノール系樹脂成形材料の製造方法として、上記のような配合物を混練してなる混練物を押出機に取り付けたダイスから押出し、そして押出されたストランドをカッタによって所定の長さに切断し、粒状物とする押出造粒方法が知られている。例えば、特開平３−２４６０１１号公報では、熱硬化性樹脂及びガラス繊維を主配合成分とする材料を混合し、これを押出機で押出造粒するフェノール系樹脂成形材料の製造方法が提案されている。特開平６−１９２４３５号公報では、ガラス繊維を必須成分として含有するフェノール樹脂成形材料配合物に、水を添加して混練し、押出造粒するフェノール系樹脂成形材料の製造方法が提案されている。特開平７−８０８２９号や特開平７−８０８３０号公報では、フェノール樹脂に特定の長さのチョップドストランドガラス繊維および溶剤を添加し、高速ミキサで混練した後、特定のＬ／Ｄを有する押出機で押出造粒するフェノール系樹脂成形材料の製造方法が提案されている。
上記のような押出造粒方法は、押出機に取り付けられたダイスから押出されたストランドをカッタで所定の長さに切断して粒状物とするものである。ところが、対象となっているものが熱硬化性樹脂材料であるが故に、押出機のダイスには目詰まりが起き易い。そして、熱硬化性樹脂を対象としているが故に、目詰まりが、一度、起きると、その回復作業が非常に厄介で、生産性は悪い。更には、ガラス繊維などに細断が起き易く、成形品の物性低下が引き起こされる。
【０００４】
又、上記のような配合物をヘンシェルミキサのような高速攪拌混合機で粒状化する造粒方法が知られている。例えば、特開平２−１６９２０６号では、ミキシングロール又は押出混練機等により混練後粉砕したフェノール樹脂成形材料に沸点１００℃以下の低沸点溶剤を添加して高速攪拌混合機で造粒するフェノール系樹脂成形材料の製造方法が提案されている。
しかしながら、ヘンシェルミキサのような高速攪拌混合機による粒状化は、ガラス繊維などが細断され易く、機械的強度の低下などの物性に悪影響を与える。又、微粉が付き易い問題も有る。
【０００５】
又、上記のような配合物を加熱下で加圧ニーダ等により混練し、そしてシート状あるいはストランド状とし、これを乾燥した後、粉砕機などで粉砕し、そして篩分けして粒状物とする方法も有る。
しかしながら、この方法は、得られる粒子の形状が不揃いなことを意味しており、このことは射出成形などの場合には、計量性が悪く、成形加工性に大きな問題を引き起こす。尚、粒状物の形状を揃えようとして篩分けを厳密にしようとすると、生産性が極度に低下する。
又、上記方法は、シートを粉砕して粒状物とする際に、微粉が発生して粒状物表面に付着し易い問題が有る。尚、この微粉末が混じっていると、これを用いて成形するに際して、粒状物と微粉末とでは溶融温度が大きく異なる為に、成形品の品質劣化が大きく、好ましいものではない。かつ、微粉の発生は、環境汚染を招き、又、生産性も低下させる。更に、使用時にも微粉が飛散する恐れが有り、取扱上も好ましく無い。
【発明が解決しようする課題】
【０００６】
従って、本発明が解決しようとする課題は、前記の従来技術が抱える問題点を解決することである。
【０００７】
すなわち、本発明が解決しようとする第１の課題は、押出機を用いないで、フェノール系樹脂成形材料や不飽和ポリエステル樹脂成形材料などの粒状熱硬化性樹脂成形材料を製造できる技術を提供することである。すなわち、ダイス目詰まりの問題が起きず、生産性の難点とか、ガラス繊維などに細断が起きることから成形品の物性低下と言った問題が起き難い技術を提供することである。
【０００８】
本発明が解決しようとする第２の課題は、ヘンシェルミキサのような高速攪拌混合機を用いないで、粒状熱硬化性樹脂成形材料を製造できる技術を提供することである。すなわち、ヘンシェルミキサのような高速攪拌混合機を用いないで済むことから、ガラス繊維などが細断され難く、成形品の物性低下と言った問題が起き難い技術を提供することである。
【０００９】
本発明が解決しようとする第３の課題は、粉砕機を用いないで、粒状熱硬化性樹脂成形材料を製造できる技術を提供することである。すなわち、粉砕機を用いないことから、得られる粒子の形状は揃っており、従って計量性が良く、成形加工性が良くなり、かつ、生産性も良く、更には微粉が発生し難く、そして粒状物表面に付着する等して混じり込むことが少なく、成形品の品質劣化が起き難く、成形加工性の低下の恐れも改善される射出成形用材料として好適な粒状熱硬化性樹脂成形材料を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の課題を解決する為、本発明者は、粉塵の発生が少ない粒状熱硬化性樹脂成形材料の製造方法について種々検討を重ねた。その結果、これまでの高速攪拌混合機による方法や押出造粒方法とは全く異なり、しかしながら極めて簡単な手法に気付くに至った。しかも、この手法によれば、均質な形状を有し、かつ、粉塵の発生が少ない粒状の熱硬化性樹脂成形材料が得られるものであった。
【００１１】
すなわち、前記の課題は、熱硬化性樹脂に充填材、補強剤、硬化剤、その他添加剤を添加し、混合、混練する混練工程と、
前記混練工程で得られた混練物をシート状物にするシート化工程と、
前記シート化工程で得られたシート状物を紐状物に裁断する裁断工程と、
前記裁断工程で得られた紐状物を所定の長さに切断して粒状物にする切断工程
とを具備することを特徴とする粒状熱硬化性樹脂成形材料の製造方法によって解決される。
【００１２】
特に、熱硬化性樹脂に充填材、補強剤、硬化剤、その他添加剤を添加し、混合、混練した後、該混練物を１〜５ｍｍの厚さにシート化し、該シートを幅１〜５ｍｍの紐状に裁断し、該紐状物を１〜５ｍｍの長さに切断することを特徴とする粒状熱硬化性樹脂成形材料の製造方法によって解決される。
或いは、熱硬化性樹脂に充填材、補強剤、硬化剤、その他添加剤を添加し、混合、混練した後、加熱ロールで厚さ１〜５ｍｍのシート状とし、該シートを幅１〜５ｍｍの紐状に裁断すると共に紐状物の長手方向に対して直角方向に長さ１〜５ｍｍに切断することを特徴とする粒状熱硬化性樹脂成形材料の製造方法によって解決される。
【００１３】
本発明は、押出機やヘンシェルミキサのような高速攪拌混合機や破砕機を用いないで済むことから、これらの装置を用いて粒状熱硬化性樹脂成形材料を製造する場合に起きていた諸々の問題が解決される。すなわち、ダイス目詰まりの問題や、生産性低下の問題や、ガラス繊維細断による成形品の物性低下の問題が改善される。更には、微粉発生の問題が起き難く、粒状熱硬化性樹脂成形材料中に微粉が混入している場合に起きる成形時の溶融温度のバラツキに起因した成形加工性の低下や成形品の品質低下の問題が改善される。
更には、例えば加熱ロールによるシート化、そしてこれを裁断・切断するのみであるから、極めて簡単に得られる。
【００１４】
本発明にあっては、裁断工程におけるシート状物の温度は２５〜１００℃に制御されることが好ましい。又、裁断刃の温度は８５℃以下の温度に制御されることが好ましい。切断工程における紐状物の温度は２５〜１００℃に制御されることが好ましい。切断刃の温度は８５℃以下の温度に制御されることが好ましい。
又、シート化工程でシート状物にされる厚さは好ましくは１〜５ｍｍであり、裁断工程で裁断される裁断幅は好ましくは１〜５ｍｍであり、切断工程で切断される長さは好ましくは１〜５ｍｍである。
【００１５】
又、前記の課題は、上記粒状熱硬化性樹脂成形材料の製造方法によって得られてなることを特徴とする粒状熱硬化性樹脂成形材料によって解決される。
【発明の実施の形態】
【００１６】
本発明の粒状熱硬化性樹脂成形材料の製造方法は、熱硬化性樹脂に充填材、補強剤、硬化剤、その他添加剤を添加し、混合、混練する混練工程と、前記混練工程で得られた混練物をシート状物にするシート化工程と、前記シート化工程で得られたシート状物を紐状物に裁断する裁断工程と、前記裁断工程で得られた紐状物を所定の長さに切断して粒状物にする切断工程とを具備する。裁断工程におけるシート状物の温度は２５〜１００℃に制御される。裁断刃の温度は８５℃以下の温度に制御される。切断工程における紐状物の温度は２５〜１００℃に制御される。切断刃の温度は８５℃以下の温度に制御される。シート状物の厚さは１〜５ｍｍであり、裁断幅は１〜５ｍｍであり、切断長さは１〜５ｍｍである。特に、熱硬化性樹脂に充填材、補強剤、硬化剤、その他添加剤を添加し、混合、混練した後、該混練物を１〜５ｍｍの厚さにシート化し、該シートを幅１〜５ｍｍの紐状に裁断し、該紐状物を１〜５ｍｍの長さに切断する方法である。又、熱硬化性樹脂に充填材、補強剤、硬化剤、その他添加剤を添加し、混合、混練した後、加熱ロールで厚さ１〜５ｍｍのシート状とし、該シートを幅１〜５ｍｍの紐状に裁断すると共に紐状物の長手方向に対して直角方向に長さ１〜５ｍｍに切断する方法である。又、粉末状または液状のフェノール系樹脂あるいは不飽和ポリエステル樹脂等に充填材、補強剤、硬化剤、その他の添加剤を添加・混合し、混練後、１〜５ｍｍの厚さにシート化し、該シートを幅１〜５ｍｍの紐状に裁断し、該紐状物を１〜５ｍｍの長さに切断する方法である。又、粉末状または液状のフェノール樹脂あるいは不飽和ポリエステル樹脂などの熱硬化性樹脂に充填材、補強剤、硬化剤、その他の添加剤を添加・混合し、混練後、加熱ロールで１〜５ｍｍの厚さのシート状とし、該シートを回転刃を備えた裁断装置で連続的に幅１〜５ｍｍの紐状に裁断すると共に該紐状物の長手方向に対して垂直方向に長さ１〜５ｍｍに切断する方法である。
【００１７】
以下に詳細に説明する。
本発明において、シート状物を裁断や切断する際、シート状物の温度と裁断刃や切断刃の温度とを一定の温度範囲に制御して裁断や切断することが好ましい。この際のシート状物の温度は、使用される樹脂の性状、補強材、充填材、その他の添加剤の種類や量により設定されるが、一般的には、常温（通常、２５℃程度）〜１００℃の範囲に設定されることが好ましい。更に好ましくは４５〜５５℃である。裁断刃や切断刃の温度は、一般的には８５℃以下の温度に設定されることが好ましい。更に好ましくは３０℃以下の温度である。すなわち、シート状物の温度が上記の温度範囲より低すぎる場合は、切断や裁断時に微粉が大量に発生し易く、逆に、高すぎる場合は、切断刃や裁断刃にシートが付着し易くなり、良好な切断・裁断が行われ難い。かつ、裁断・切断後の物同士が付着する恐れが有り、生産性が低下する。裁断刃や切断刃の温度が上記の温度範囲よりも高すぎる場合は、裁断刃や切断刃にシートが付着し易くなり、良好な切断が行われ難く、生産性が低下する。
【００１８】
尚、本発明のシート状物を裁断・切断して得られた方形粒状物を、例えばマルメライザのような整粒機により処理することも良い。このような場合には、方形状の鋭角な角部がやや丸められ、作業性、計量性が良好になり、又、取扱中の微粉の発生が抑制される。
【００１９】
本発明の粒状熱硬化性樹脂成形材料の形状は、通常、厚さ１〜５ｍｍ、幅１〜５ｍｍ、長さ１〜５ｍｍの範囲のほぼ直方体である。このものは、射出成形における計量性に優れている。更に好ましくは厚さ２〜３ｍｍ、幅２〜３ｍｍ、長さ２〜３ｍｍである。すなわち、このような場合には、より安定した計量が行え、連続射出成形をより効率的に実施できる。粒状熱硬化性樹脂成形材料の形状を上記の範囲内にするには、裁断刃や切断刃の形状、裁断刃や切断刃の間隔、裁断・切断温度などの調整により可能である。
【００２０】
本発明における熱硬化性樹脂は、ノボラック型あるいはレゾール型フェノール系樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリールフタレート樹脂などが例示される。これらの樹脂は成形材料用に使用される合成樹脂であり、固形状あるいは液状いずれでも使用されるが、他の充填材、補強材やその他の添加剤と混合する際の分散性が良好な固形状（粉末状）のものが好ましい。
本発明に使用される切断刃や裁断刃を備えた装置は、シートを連続的に切断および裁断することが出来る装置が使用できる。例えば、回転刃を備えた市販のシートペレタイザなどの装置が使用される。
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。尚、「部」は重量部を表す。
【実施例】
【００２１】
［実施例１］
粉末状フェノール樹脂１００部に充填材としてガラス繊維（繊維長：６ｍｍ、径：１３μ）７０部、炭酸カルシウム７０部、硬化剤（ヘキサメチレンテトラミン）１５部、その他の添加剤（離型剤、着色剤）を所望量配合し、混練機により加熱下で混練し、そして５０℃の加熱ロールで厚さ３ｍｍ、幅３００ｍｍのシートを作製した。
このシートを、シート温度５５℃で、刃の間隔を３ｍｍに設定した円盤状の回転刃で３ｍｍ幅の紐状に裁断した。そして、紐状物をロタリーカッタで長さ３ｍｍに切断した。尚、裁断刃やロータリーカッタの刃は２５℃に制御された。
このようにして製造されたフェノール樹脂成形材料は、縦３ｍｍ、横３ｍｍ、高さ３ｍｍの直方体形状であった。そして、この粒状フェノール樹脂成形材料は、微粉の発生が少なくて取扱い易く、又、射出成形時の計量バラツキは殆ど無く、更には成形加工性が良好で、良好な成形品が得られた。
【００２２】
［実施例２］
実施例１において、シート温度を５３℃、刃の間隔を４ｍｍに設定して４ｍｍ幅の紐状に裁断し、そして該紐状物をロタリーカッタで長さ５ｍｍに切断し、３ｍｍ×４ｍｍ×５ｍｍの直方体形状のフェノール樹脂成形材料を得た。
この粒状フェノール樹脂成形材料は、微粉の発生が少なくて取扱い易く、又、射出成形時の計量バラツキは殆ど無く、更には成形加工性が良好で、良好な成形品が得られた。
【００２３】
［実施例３］
不飽和ポリエステル樹脂１００部に、ガラス繊維８０部、充填材（炭酸カルシウム）１５０部、及びジアリルフタレートプレポリマ３０部、その他の添加剤を配合・混合し、加熱下で混練し、そして５０℃の加熱ロールで厚さ３ｍｍ、幅３００ｍｍのシートを作製した。
このシートを、シート温度５２℃で、刃の間隔を３ｍｍに設定した円盤状の回転刃で３ｍｍ幅の紐状に裁断した。そして、該紐状物をロタリーカッタで長さ３ｍｍに切断した。尚、裁断刃やロータリーカッタの刃は２５℃に制御された。
このようにして製造された不飽和ポリエステル樹脂成形材料は、縦３ｍｍ、横３ｍｍ、高さ３ｍｍの直方体形状であった。そして、この粒状不飽和ポリエステル樹脂成形材料は、微粉の発生が少なくて取扱い易く、又、射出成形時の計量バラツキは殆ど無く、更には成形加工性が良好で、良好な成形品が得られた。
【００２４】
［比較例１］
実施例１と同様な配合物を混練してシートを得、このシートを室温まで冷却した後、３ｍｍのスクリーンを備えた衝撃式粉砕機で粉砕し、顆粒状フェノール樹脂成形材料を得た。
このようにして得られた顆粒状フェノール樹脂成形材料は、取扱時に微粉の発生が多く、取扱い難く、かつ、射出成形時の計量バラツキが大きく、良好な成形加工が出来ないものであった。
【００２５】
［比較例２］
実施例３と同様な配合物を混練してシートを得、このシートを室温まで冷却した後、３ｍｍのスクリーンを備えた衝撃式粉砕機で粉砕し、不飽和ポリエステル樹脂成形材料を得た。
このようにして得られた不飽和ポリエステル樹脂成形材料は、取扱時に微粉の発生が多く、取扱い難く、かつ、射出成形時の計量バラツキが大きく、良好な成形加工が出来ないものであった。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の粒状熱硬化性樹脂成形材料は、粉塵の発生を殆ど伴わず、生産性が良く、しかも取扱い易い。そして、この粒状物は形状が均質で、計量性が良好であり、射出成形用材料として好適な成形材料である。
[Document name] Specification [Title of invention] Granular thermosetting resin molding material and its manufacturing method [Claims]
[Claim 1]
a kneading process in which fillers, reinforcing agents, curing agents, and other additives are added to the thermosetting resin, and then mixed and kneaded;
a sheet forming step of forming the kneaded material obtained in the kneading step into a sheet-like material;
a cutting step of cutting the sheet-like material obtained in the sheet-forming step into string-like materials;
a cutting step of cutting the string-like material obtained in the cutting step to a predetermined length to form granules.
[Claim 2]
2. The method for producing a granular thermosetting resin molding material according to claim 1, wherein the temperature of the sheet-like material in the cutting step is controlled to 25 to 100[deg.] C.
[Claim 3]
3. The method for producing a granular thermosetting resin molding material according to claim 1, wherein the temperature of the cutting blade in the cutting step is controlled to a temperature of 85° C. or less.
[Claim 4]
2. The method for producing granular thermosetting resin molding material according to claim 1, wherein the temperature of the string-like material in the cutting step is controlled to 25 to 100[deg.] C.
[Claim 5]
5. The method for producing a granular thermosetting resin molding material according to claim 1, wherein the temperature of the cutting blade in the cutting step is controlled to a temperature of 85° C. or less.
[Claim 6]
The sheeting step is a step of forming a sheet-like material having a thickness of 1 to 5 mm,
The cutting process is a cutting process for cutting the material into string-like pieces having a width of 1 to 5 mm.
6. The method for producing a granular thermosetting resin molding material according to claim 1, wherein the cutting step is a step of cutting into pieces having a length of 1 to 5 mm.
[Claim 7]
A granular thermosetting resin molding material obtained by the method for producing a granular thermosetting resin molding material according to any one of claims 1 to 6.
Detailed Description of the Invention
[Technical Field to which the Invention Belongs]
[0001]
The present invention relates to a granular thermosetting resin molding material, and more particularly to a granular thermosetting resin molding material that generates little dust, is excellent in weighing, and has excellent molding processability such as injection molding, and a method for producing the same.
2. Description of the Related Art
[0002]
Thermosetting resin, for example, phenolic resin molding materials, are excellent in properties such as mechanical strength, electrical properties, heat resistance, etc., and have conventionally been used for resin products in a wide range of industrial fields, such as the fields of automobiles, electricity, machinery, and general molded products. Phenolic resin molding materials (thermosetting resin molding materials) used as raw materials for such products are produced by mixing a compound obtained by compounding a raw resin with a reinforcing material such as glass fiber, carbon fiber, wood flour, or cloth chips, a filler, a curing agent, a mold release agent, a colorant, etc., kneading the compound with a kneading device such as a kneading roll, kneader, or screw extruder, and then pulverizing or pelletizing the kneaded mixture.
[0003]
One known method for producing such phenolic resin molding materials is extrusion granulation, in which a kneaded mixture of the above-mentioned components is extruded through a die attached to an extruder, and the extruded strands are cut to a predetermined length with a cutter to form granules. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-246011 proposes a method for producing a phenolic resin molding material by mixing a material primarily composed of a thermosetting resin and glass fiber and extruding the mixture in an extruder. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-192435 proposes a method for producing a phenolic resin molding material by adding water to a phenolic resin molding material containing glass fiber as an essential component, kneading the mixture, and extruding the mixture. Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 7-80829 and 7-80830 propose methods for producing a phenolic resin molding material by adding chopped strand glass fiber of a specific length and a solvent to a phenolic resin, kneading the mixture in a high-speed mixer, and then extruding the mixture in an extruder with a specific L/D ratio.
In the extrusion granulation method described above, a strand extruded from a die attached to an extruder is cut to a predetermined length with a cutter to produce granules. However, because the extruder is made of a thermosetting resin material, the die of the extruder is prone to clogging. Furthermore, because the extruder is made of a thermosetting resin, once clogging occurs, the recovery process is extremely difficult, resulting in poor productivity. Furthermore, glass fibers and other materials are prone to shredding, which can lead to a deterioration in the physical properties of the molded product.
[0004]
Also, a granulation method is known in which the above-mentioned compound is granulated using a high-speed agitator/mixer such as a Henschel mixer. For example, Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2-169206 proposes a method for producing a phenolic resin molding material, which comprises kneading and pulverizing a phenolic resin molding material using a mixing roll or an extrusion kneader, adding a low-boiling solvent having a boiling point of 100°C or less, and granulating the mixture using a high-speed agitator/mixer.
However, granulation using a high-speed agitating mixer such as a Henschel mixer tends to shred glass fibers and other materials, adversely affecting physical properties such as reducing mechanical strength.Furthermore, there is also the problem of the tendency for fine powder to adhere.
[0005]
Alternatively, the above-mentioned compound may be kneaded under heat in a pressure kneader or the like to form a sheet or strand, which may then be dried, crushed in a crusher or the like, and sieved to form granules.
However, this method means that the shape of the resulting particles is irregular, which makes it difficult to measure and causes serious problems in molding processability when it comes to injection molding, etc. Furthermore, if strict sieving is performed to obtain uniform shapes of granules, productivity will drop dramatically.
Furthermore, the above method has the problem that when the sheet is pulverized into granules, fine powder is generated and easily adheres to the surface of the granules. Furthermore, if this fine powder is mixed in, when molding using the sheet, the melting temperatures of the granules and the fine powder are significantly different, resulting in a significant deterioration in the quality of the molded product, which is undesirable. Furthermore, the generation of fine powder leads to environmental pollution and also reduces productivity. Furthermore, there is a risk of fine powder scattering during use, making handling undesirable.
[Problem to be solved by the invention]
[0006]
Therefore, the problem to be solved by the present invention is to solve the problems that the above-mentioned conventional techniques have.
[0007]
The first problem to be solved by the present invention is to provide a technology for producing granular thermosetting resin molding materials such as phenolic resin molding materials and unsaturated polyester resin molding materials without using an extruder, that is, a technology that is free from problems such as die clogging, reduced productivity, and reduced physical properties of molded products due to shredding of glass fibers, etc.
[0008]
The second problem to be solved by the present invention is to provide a technology for producing a granular thermosetting resin molding material without using a high-speed agitator/mixer such as a Henschel mixer. That is, the present invention provides a technology that does not require a high-speed agitator/mixer such as a Henschel mixer, and therefore is less likely to cause problems such as shredding of glass fibers and deterioration of the physical properties of molded products.
[0009]
The third problem to be solved by the present invention is to provide a technology for producing a granular thermosetting resin molding material without using a pulverizer. That is, because no pulverizer is used, the particles obtained have a uniform shape, which results in good metering, good molding processability, and high productivity. Furthermore, the material is less likely to produce fine powder, which adheres to the surface of the granules and becomes mixed in, resulting in less deterioration of the quality of the molded product and less risk of deterioration in molding processability. This is to provide a granular thermosetting resin molding material that is suitable as a material for injection molding.
[Means for solving the problem]
[0010]
In order to solve the above problems, the present inventors have conducted extensive research into a method for producing granular thermosetting resin molding materials that produces little dust. As a result, they have discovered a very simple method that is completely different from the conventional methods using high-speed agitation mixers and extrusion granulation methods. Furthermore, this method produces granular thermosetting resin molding materials that have a uniform shape and produce little dust.
[0011]
That is, the above-mentioned problem is solved by a kneading process in which a filler, a reinforcing agent, a curing agent, and other additives are added to a thermosetting resin, and then mixed and kneaded;
a sheet forming step of forming the kneaded material obtained in the kneading step into a sheet-like material;
a cutting step of cutting the sheet-like material obtained in the sheet-forming step into string-like materials;
The aforementioned problems are solved by a method for producing a granular thermosetting resin molding material, which method comprises: a cutting step of cutting the string-like material obtained in the cutting step into granules of a predetermined length.
[0012]
In particular, this problem is solved by a method for producing a granular thermosetting resin molding material, which comprises adding a filler, a reinforcing agent, a curing agent, and other additives to a thermosetting resin, mixing and kneading the mixture, forming the kneaded mixture into a sheet having a thickness of 1 to 5 mm, cutting the sheet into string-like pieces having a width of 1 to 5 mm, and cutting the string-like pieces into lengths of 1 to 5 mm.
Alternatively, the problem is solved by a method for producing a granular thermosetting resin molding material, which comprises adding a filler, a reinforcing agent, a curing agent, and other additives to a thermosetting resin, mixing and kneading the mixture, forming the mixture into a sheet having a thickness of 1 to 5 mm using a heated roll, cutting the sheet into strings having a width of 1 to 5 mm, and cutting the strings into lengths of 1 to 5 mm in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the strings.
[0013]
The present invention eliminates the need for high-speed agitation mixers and crushers, such as extruders and Henschel mixers, and solves the problems that arise when producing granular thermosetting resin molding materials using these devices. Specifically, it alleviates the problems of die clogging, reduced productivity, and deterioration of the physical properties of molded products due to shredding of glass fibers. Furthermore, it reduces the problem of fine powder generation, thereby alleviating the problems of poor molding processability and poor molded product quality due to variations in melting temperature during molding that occur when fine powder is mixed into the granular thermosetting resin molding material.
Furthermore, it can be obtained very easily, for example, by forming a sheet using a heated roll and then cutting or cutting the sheet.
[0014]
In the present invention, the temperature of the sheet-like material in the cutting step is preferably controlled to 25 to 100° C. The temperature of the cutting blade is preferably controlled to a temperature of 85° C. or less. The temperature of the string-like material in the cutting step is preferably controlled to 25 to 100° C. The temperature of the cutting blade is preferably controlled to a temperature of 85° C. or less.
The thickness of the sheet formed in the sheet forming step is preferably 1 to 5 mm, the width cut in the cutting step is preferably 1 to 5 mm, and the length cut in the cutting step is preferably 1 to 5 mm.
[0015]
The above-mentioned problems are also solved by a granular thermosetting resin molding material which is obtained by the above-mentioned method for producing a granular thermosetting resin molding material.
[Embodiments of the Invention]
[0016]
The method for producing a granular thermosetting resin molding material of the present invention includes a kneading step in which a filler, a reinforcing agent, a curing agent, and other additives are added to a thermosetting resin, followed by mixing and kneading; a sheeting step in which the kneaded material obtained in the kneading step is formed into a sheet-like material; a cutting step in which the sheet-like material obtained in the sheeting step is cut into string-like material; and a cutting step in which the string-like material obtained in the cutting step is cut to a predetermined length to form granules. The temperature of the sheet-like material in the cutting step is controlled to 25 to 100°C. The temperature of the cutting blade is controlled to a temperature of 85°C or less. The temperature of the string-like material in the cutting step is controlled to 25 to 100°C. The temperature of the cutting blade is controlled to a temperature of 85°C or less. The thickness of the sheet-like material is 1 to 5 mm, the cutting width is 1 to 5 mm, and the cutting length is 1 to 5 mm. In particular, this method involves adding a filler, a reinforcing agent, a curing agent, and other additives to a thermosetting resin, mixing and kneading the mixture, forming the mixture into a sheet 1 to 5 mm thick, cutting the sheet into strings 1 to 5 mm wide, and cutting the strings into lengths of 1 to 5 mm. Another method involves adding a filler, a reinforcing agent, a curing agent, and other additives to a thermosetting resin, mixing and kneading the mixture, forming the mixture into a sheet 1 to 5 mm thick with a heated roll, cutting the sheet into strings 1 to 5 mm wide and cutting the strings into lengths of 1 to 5 mm perpendicular to the longitudinal direction. Another method involves adding a filler, a reinforcing agent, a curing agent, and other additives to a powdered or liquid phenolic resin or unsaturated polyester resin, mixing the mixture, forming the mixture into a sheet 1 to 5 mm thick, cutting the sheet into strings 1 to 5 mm wide, and cutting the strings into lengths of 1 to 5 mm. Another method involves adding and mixing a filler, reinforcing agent, curing agent, and other additives to a powdered or liquid thermosetting resin such as a phenolic resin or an unsaturated polyester resin, kneading the mixture, and then forming the mixture into a sheet of 1 to 5 mm in thickness using a heated roll.The sheet is then continuously cut into strings of 1 to 5 mm in width using a cutting device equipped with a rotary blade, and the strings are cut into lengths of 1 to 5 mm perpendicular to the longitudinal direction.
[0017]
This is explained in detail below.
In the present invention, when cutting or slicing a sheet-like material, it is preferable to control the temperature of the sheet-like material and the temperature of the cutting blade or slicing blade within a certain temperature range. The temperature of the sheet-like material is set depending on the properties of the resin used, the type and amount of reinforcing material, filler, and other additives, but is generally set preferably in the range of room temperature (usually about 25°C) to 100°C, more preferably 45 to 55°C. The temperature of the cutting blade or slicing blade is generally set preferably to a temperature of 85°C or less, more preferably 30°C or less. In other words, if the temperature of the sheet-like material is too low below the above temperature range, a large amount of fine powder is likely to be generated during cutting or slicing. Conversely, if the temperature is too high, the sheet is likely to adhere to the cutting blade or slicing blade, making it difficult to perform good cutting or slicing. In addition, there is a risk of materials adhering to each other after cutting or slicing, resulting in reduced productivity. If the temperature of the cutting blade or the slitting blade is too high above the above temperature range, the sheet tends to adhere to the cutting blade or the slitting blade, making it difficult to perform a good cut, and reducing productivity.
[0018]
The rectangular granules obtained by cutting the sheet of the present invention may be processed using a granulator such as a Marumerizer, which slightly rounds the sharp corners of the rectangular shape, improving workability and metering, and suppressing the generation of fine powder during handling.
[0019]
The shape of the granular thermosetting resin molding material of the present invention is typically a roughly rectangular parallelepiped with a thickness of 1 to 5 mm, a width of 1 to 5 mm, and a length of 1 to 5 mm. This provides excellent metering properties during injection molding. A thickness of 2 to 3 mm, a width of 2 to 3 mm, and a length of 2 to 3 mm are more preferred. This allows for more stable metering and more efficient continuous injection molding. The shape of the granular thermosetting resin molding material can be adjusted to the above range by adjusting the cutting blades, the shape of the cutting blades, the spacing between the cutting blades, the cutting and cutting temperatures, etc.
[0020]
Examples of thermosetting resins in the present invention include novolac or resol type phenolic resins, unsaturated polyester resins, diaryl phthalate resins, etc. These resins are synthetic resins used as molding materials and can be used in either solid or liquid form, but solid (powder) resins are preferred because they have good dispersibility when mixed with other fillers, reinforcing materials, and other additives.
The cutting blade or cutting blade used in the present invention can be any device capable of continuously cutting and shredding a sheet, such as a commercially available sheet pelletizer equipped with a rotary blade.
The present invention will be described in more detail below with reference to examples, in which "parts" means parts by weight.
[Example]
[0021]
[Example 1]
100 parts of powdered phenolic resin were blended with 70 parts of glass fiber (fiber length: 6 mm, diameter: 13 μm) as a filler, 70 parts of calcium carbonate, 15 parts of a curing agent (hexamethylenetetramine), and desired amounts of other additives (mold release agent, colorant), and the mixture was kneaded under heating in a kneader, and then formed into a sheet having a thickness of 3 mm and a width of 300 mm using a heated roll at 50°C.
This sheet was cut into 3 mm wide strings using a disk-shaped rotary blade with a blade gap set to 3 mm at a sheet temperature of 55°C. The strings were then cut into lengths of 3 mm using a rotary cutter. The cutting blade and rotary cutter blade were controlled at 25°C.
The phenolic resin molding material thus produced was a rectangular parallelepiped with dimensions of 3 mm length, 3 mm width, and 3 mm height. This granular phenolic resin molding material produced little fine powder, was easy to handle, had almost no measurement variation during injection molding, and exhibited good moldability, resulting in the production of good molded products.
[0022]
[Example 2]
In Example 1, the sheet temperature was set to 53°C and the blade spacing was set to 4 mm to cut into 4 mm wide strings, and the strings were then cut into 5 mm lengths using a rotary cutter to obtain a phenolic resin molding material in the shape of a rectangular parallelepiped measuring 3 mm x 4 mm x 5 mm.
This granular phenolic resin molding material generates little fine powder and is easy to handle, has almost no measurement variation during injection molding, and has good moldability, allowing the production of good molded products.
[0023]
[Example 3]
100 parts of unsaturated polyester resin were blended and mixed with 80 parts of glass fiber, 150 parts of filler (calcium carbonate), 30 parts of diallyl phthalate prepolymer, and other additives, and the mixture was kneaded under heating and then formed into a sheet having a thickness of 3 mm and a width of 300 mm using a heated roll at 50°C.
This sheet was cut into 3 mm wide strings using a disk-shaped rotary blade with a blade gap set to 3 mm at a sheet temperature of 52°C. The strings were then cut into lengths of 3 mm using a rotary cutter. The cutting blade and rotary cutter blade were controlled at 25°C.
The unsaturated polyester resin molding material thus produced was a rectangular parallelepiped with dimensions of 3 mm length, 3 mm width, and 3 mm height. This granular unsaturated polyester resin molding material produced little fine powder, was easy to handle, had almost no measurement variation during injection molding, and exhibited good moldability, resulting in the production of good molded products.
[0024]
[Comparative Example 1]
The same compound as in Example 1 was kneaded to obtain a sheet, which was cooled to room temperature and then pulverized in an impact pulverizer equipped with a 3 mm screen to obtain a granular phenolic resin molding material.
The granular phenolic resin molding material obtained in this manner was difficult to handle because it generated a large amount of fine powder during handling, and the measurement variation during injection molding was large, making it impossible to perform good molding processing.
[0025]
[Comparative Example 2]
The same compound as in Example 3 was kneaded to obtain a sheet, which was cooled to room temperature and then pulverized in an impact pulverizer equipped with a 3 mm screen to obtain an unsaturated polyester resin molding material.
The unsaturated polyester resin molding material obtained in this manner was difficult to handle because it generated a large amount of fine powder during handling, and the measurement variation during injection molding was large, making it difficult to perform good molding processing.
[Effects of the Invention]
[0026]
The granular thermosetting resin molding material of the present invention generates almost no dust, has good productivity, and is easy to handle. Furthermore, the granules have a uniform shape and are easy to measure, making them suitable as molding materials for injection molding.