JPH11221865A - 繊維強化樹脂発泡積層体の製造方法 - Google Patents

繊維強化樹脂発泡積層体の製造方法

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JPH11221865A
JPH11221865A JP10027274A JP2727498A JPH11221865A JP H11221865 A JPH11221865 A JP H11221865A JP 10027274 A JP10027274 A JP 10027274A JP 2727498 A JP2727498 A JP 2727498A JP H11221865 A JPH11221865 A JP H11221865A
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JP
Japan
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resin composition
outer layer
thermosetting resin
resin
foamable thermosetting
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JP10027274A
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Atsushi Wada
敦 和田
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 外層の樹脂が安定的に積層でき、表皮が亀裂
や破断することがなく、内層の樹脂を外層の樹脂で完全
に被覆することのできる繊維強化樹脂発泡積層体の製造
方法を提供する。 【解決手段】 成形すべき積層体の形状に対応する樹脂
流路71を有する賦形金型7内の樹脂流路71に、予め
成形されてなる外層6を挿入するとともに、多数の長繊
維束31にテンションをかけて所定間隔に略平行に引き
揃えながらX方向に進行させ、進行途中で引き揃えられ
た長繊維束群に液状の発泡性熱硬化性樹脂組成物4を供
給し、各長繊維束を構成する繊維と繊維との間に発泡性
熱硬化性樹脂組成物4を含浸させてなる発泡性熱硬化性
樹脂組成物含浸長繊維束32を、賦形金型7内に挿入さ
れた外層6内に導入し、さらに発泡性熱硬化性樹脂組成
物32が発泡を開始する位置より進行方向に対して手前
側の位置71から、上記外層6の外周に、潤滑剤を供給
した後、発泡性熱硬化性樹脂組成物を発泡・硬化させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、人工木材等として
使用される繊維強化樹脂発泡積層体の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】枕木や建築材として使用される人工木材
は、多数のロールから引き出された長繊維束であるガラ
ス繊維ロービングをテンションバーやテンションロール
等にかけて所定のテンションを加えながら所定間隔に引
き揃えられたロービング群とした後、一方向に進行さ
せ、進行途中で引き揃えられたロービング群の上方から
液状の発泡性熱硬化性樹脂組成物を振りかけて、各ガラ
ス繊維ロービングを構成するガラス繊維とガラス繊維と
の間に熱硬化性樹脂組成物を含浸させ、液状物含浸繊維
束を得、該液状物含浸繊維束を筒状の成形型内に導入
し、熱硬化性樹脂を発泡・熱硬化させるとともに成形型
の断面形状に成形する方法によって製造されている。
【0003】しかし、上記の試みにおいて用いられる樹
脂は、硬質のウレタン樹脂が多く、耐候性に乏しいいと
いう問題があり、さらに得られた成形体の切断面にささ
くれが生じ易く、また成形体表面に繊維が浮き出し、平
滑性が悪くなり、且つ、発泡体であるために、表面硬
質、耐磨耗性において劣るという欠点もあった。
【0004】そこで、上記液状物含浸繊維束を押出機の
口金内に導いて、この束の進行方向と別の方向から熱可
塑性樹脂を筒状体(外層)として押し出し、一体成形す
る方法(特公昭48−30138号公報)が提案されて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では、液状物含浸繊維束と外層を一体成形する際
に、液状物含浸繊維束の発泡圧が発生するため、 1)外層が固化した状態で押し出した場合、外層と成形
型との摩擦抵抗が増大し、で亀裂や破断が発生する。 2)外層が固化しない状態で押し出した場合、発泡圧に
より外層が押し退けられ、外層の厚みにばらつきが発生
し、場合によっては液状物含浸繊維束が硬化した発泡体
層(内層)が表面に出る。 などの問題があった。
【0006】本発明は上記の課題を解決し、外層の樹脂
が安定的に積層でき、表皮が亀裂や破断することがな
く、内層の樹脂を外層の樹脂で完全に被覆することので
きる繊維強化樹脂発泡積層体の製造方法を提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の繊維強化樹脂発
泡積層体の製造方法は、少なくとも熱可塑性樹脂からな
る外層と、発泡性熱硬化性樹脂組成物を発泡・硬化させ
てなる内層を有する繊維強化樹脂発泡積層体の製造方法
であって、成形すべき積層体の形状に対応する樹脂流路
を有する賦形金型内の樹脂流路に、予め成形されてなる
外層を挿入するとともに、該金型内に、多数の長繊維束
にテンションをかけて所定間隔に略平行に引き揃えなが
ら一方向に進行させ、進行途中で引き揃えられた長繊維
束群に液状の発泡性熱硬化性樹脂組成物を供給し、各長
繊維束を構成する繊維と繊維との間に発泡性熱硬化性樹
脂組成物を含浸させてなる発泡性熱硬化性樹脂組成物含
浸長繊維束(以下、「樹脂含浸長繊維束」という)を、
賦形金型内に挿入された外層内に導入し、さらに発泡性
熱硬化性樹脂組成物が発泡を開始する位置より進行方向
に対して手前側の位置から、上記外層の外周に、潤滑剤
を供給した後、発泡性熱硬化性樹脂組成物を発泡・硬化
させるものである。
【0008】本発明において使用される熱可塑性樹脂は
特に限定されず、たとえば、アクリルニトリル−エチレ
ン−スチレン共重合体、アクリルニトリル−ブタジエン
−スチレン共重合体、ポリカーボネート、ポリメチル
(メタ)アクリルニトリルなどが挙げられる。なかで
も、人工木材などに使用する場合には、機械的強度、耐
候性に優れたアクリルニトリル−エチレン−スチレン共
重合体が好ましい。
【0009】本発明において使用される発泡性熱硬化性
樹脂組成物は、熱硬化性樹脂と、発泡剤とからなり、該
発泡剤は熱分解型発泡剤であってもよいし、フロン等の
溶剤型発泡剤であってもよい。
【0010】上記熱硬化性樹脂としては、たとえばポリ
ウレタン、フェノール樹脂,ポリエステル、エポキシ樹
脂などが挙げられる。中でも、ポリウレタンが機械的強
度、及び発泡時に独立気泡を形成し、水を吸収しにくい
点で好ましい。
【0011】上記発泡性熱硬化性樹脂組成物には、必要
に応じて触媒、整泡剤、発泡助剤、充填剤、補強短繊
維、着色剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、架橋剤、安定
剤、可塑剤、難燃剤等が添加されてもよい。
【0012】本発明において使用される長繊維束は連続
した補強繊維の束からなる。上記補強繊維としては特に
限定されず、形態上の分類としては、モノフィラメン
ト、フィプリル化繊維素(髭状に繊維が突き出たも
の)、織り糸などが挙げられる。また、材質としては、
たとえば、ガラス、炭素が補強効果が大きく好ましい
が、ビニロン、レーヨン、ポリアミド、ポリエステル、
ポリオレフィンなどの有機繊維であってもよい。
【0013】本発明において使用される潤滑剤は、上記
熱可塑性樹脂からなる外層の外周に、賦形金型との摩擦
抵抗を減少させ、且つ、上記熱可塑性樹脂、発泡性熱硬
化性樹脂組成物及び補強繊維と著しく反応または相溶し
ないものであれば特に限定されず、たとえば、シリコン
オイル、フッ化オイル、エチレングリコール、流動パラ
フィンなどが挙げられる。なかでも、熱硬化性樹脂とし
てポリウレタンを使用する場合には、ポリウレタンと相
溶しないシリコンオイルが好ましい。
【0014】(作用)本発明の繊維強化樹脂発泡積層体
の製造方法は、少なくとも熱可塑性樹脂からなる外層
と、発泡性熱硬化性樹脂組成物を発泡・硬化させてなる
内層を有する繊維強化樹脂発泡積層体の製造方法であっ
て、成形すべき積層体の形状に対応する樹脂流路を有す
る賦形金型内の樹脂流路に、予め成形されてなる外層を
挿入するとともに、該金型内に、多数の長繊維束にテン
ションをかけて所定間隔に略平行に引き揃えながら一方
向に進行させ、進行途中で引き揃えられた長繊維束群に
液状の発泡性熱硬化性樹脂組成物を供給し、各長繊維束
を構成する繊維と繊維との間に発泡性熱硬化性樹脂組成
物を含浸させてなる樹脂含浸長繊維束を、賦形金型内に
挿入された外層内に導入し、さらに発泡性熱硬化性樹脂
組成物が発泡を開始する位置より進行方向に対して手前
側の位置から、上記外層の外周に、潤滑剤を供給した
後、発泡性熱硬化性樹脂組成物を発泡・硬化させるもの
であるから、上記潤滑剤が、外層と賦形金型との摩擦抵
抗を減少させ、外層が固化した状態で賦形金型内に導入
されても、亀裂や破断が発生することがない。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
図面を参照しつつ詳しく説明する。図1は本発明の繊維
強化樹脂発泡積層体の製造方法に使用される製造装置を
示す略図的断面図である。
【0016】図1において1は押出機、2はクロスヘッ
ドダイ、4は発泡性熱硬化性樹脂組成物、6は熱可塑性
樹脂からなる外層、7は賦形金型、31は長繊維束、3
2は樹脂含浸長繊維束、33は繊維強化樹脂発泡積層体
である。図1に示すように、本発明の繊維強化樹脂発泡
積層体に使用される製造装置は、押出機1とクロスヘッ
ドダイ2と賦形金型7と水槽8と発泡性熱硬化性樹脂組
成物噴出機51と含浸装置52とからなる。
【0017】上記製造装置を用いて繊維強化樹脂発泡積
層体33を製造するには、まず押出機1に熱可塑性樹脂
6を供給しクロスヘッドダイ2内に押し出す。
【0018】一方で、多数の長繊維束31にテンション
をかけて所定間隔に略平行に引き揃えながら図の矢印X
方向に進行させる。進行途中で引き揃えられた長繊維束
31群に液状の発泡性熱硬化性樹脂組成物4を発泡性熱
硬化性樹脂組成物噴出機51から供給し、各長繊維束3
1を構成する繊維と繊維との間に発泡性熱硬化性樹脂組
成物4を含浸装置52により含浸させる。
【0019】このようにして得られた樹脂含浸長繊維束
32を前記クロスヘッドダイ2内に供給する。クロスヘ
ッドダイ2には図2に拡大した断面図(図1のA−A断
面)で示すように、内層の形状に相似する第1の樹脂流
路21と、外層の形状に相似する第2の樹脂流路22と
が設けられ、第1の樹脂流路21と第2の樹脂流路22
の間はポリイミド樹脂からなる断熱材23で、第2の樹
脂流路22を流れる樹脂の熱が伝わらないようになされ
ている。隔絶されている。
【0020】断熱材23の第1の樹脂流路21側の表面
は発泡性熱硬化性樹脂組成物4が付着しないようにフッ
素系の塗料24が被覆されている。押出機1から供給さ
れた熱可塑性樹脂6は上記第2の樹脂流路22に供給さ
れて固化し、一方、樹脂含浸長繊維束32は第1の樹脂
流路21に供給される。
【0021】クロスヘッドダイ2から押し出された熱可
塑性樹脂6と樹脂含浸長繊維束32とは、次に賦形金型
7に送られる。賦形金型7には図3に拡大した断面図で
示すように、成形すべき積層体の形状に対応する樹脂流
路71、潤滑剤供給口72、減圧ライン73、加熱媒体
供給口74、加熱媒体流路75、加熱媒体排出口76が
設けられている。
【0022】賦形金型7の樹脂流路71には、まず予め
成形された熱可塑性樹脂6(以下、「外層」ということ
もある)が挿入される。そして、樹脂含浸長繊維束32
が上記賦形金型内に挿入された外層6内に導入し、さら
に発泡性熱硬化性樹脂組成物4が発泡を開始する位置
は、加熱媒体流路75が初めて樹脂流路71に近接する
位置より下流側になるので、潤滑剤供給口72はその位
置より手前(上流)に設けてある。そして、滑剤供給口
72から、上記外層6の外周に、潤滑剤が供給される。
このことにより外層6と賦形金型7のとの間の摩擦抵抗
が大幅に緩和する。
【0023】減圧ライン73は図示しない真空ポンプに
連結され、外層6を賦形金型7の樹脂流路71内壁に密
着させて、得られる積層体の寸法精度(厚み精度も含
む)を向上させる。
【0024】さらに、加熱媒体供給口74から加熱媒体
流路75を経て加熱媒体排出口76に向けて加熱媒体
(通常は50〜60℃の水)が供給されている。こうし
て、賦形金型7の温度を、熱可塑性樹脂6は溶融しない
が、発泡性熱硬化性樹脂組成物4が発泡・硬化する温度
に一定に保たれる。
【0025】こうして外層6が積層された樹脂含浸長繊
維束32は、図1に示すようにフォーミング金型81で
保持されながら水槽8で冷却され、繊維強化樹脂発泡積
層体33が得られる。
【0026】得られた繊維強化樹脂発泡積層体33は、
図示しない引取機によって引き取られるが、このときの
引取速度、金型温度及び組成物の調整(反応触媒の量
等)などにより、含浸束14の発泡・硬化のタイミング
が決定される。
【0027】
【実施例】以下に、本発明を実施例をもって、より詳し
く説明する。
【0028】(実施例1)図1に示した製造装置を用
い、まず、一軸押出機1にアクリルニトリル−エチレン
−スチレン共重合体を供給し、230℃で60g/分の
速度で押し出し、図2に示したクロスヘッドダイ2の第
2の樹脂流路22(幅:約60mm、高さ:約45m
m)に供給し、外層6を得た。一方で、ガラスモノフィ
ラメント集束体200本(#2310相当)に、ポリオ
ール(三井東圧化学社製)100重量部、メチレンジイ
ソシアネート(三井東圧化学社製)140重量部、反応
触媒としてジブチル錫ジラウレート0.085重量部、
整泡剤用シリコンオイル0.65重量部、水0.8重量
部を混合した発泡性熱硬化性樹脂組成物4を含浸し、ク
ロスヘッドダイ2の第1の樹脂流路21に供給し、樹脂
含浸長繊維束32を得た。
【0029】ついで図3に示した賦形金型7の樹脂流路
内に、外層6を挿入するとともに、樹脂含浸長繊維束3
2を、賦形金型内7に挿入された外層6内に導入し、潤
滑剤供給口72より、潤滑用シリコンオイル(6000
cps)を1.0kgf/cm2 で供給しつつ、真空ポ
ンプによりより減圧ライン73から減圧にした。さら
に、加熱媒体供給口74から加熱媒体流路75を経て加
熱媒体排出口76に向けて50〜60℃の水を通過さ
せ、発泡性熱硬化性樹脂組成物4を発泡・硬化させ、外
層6(1mm厚)と一体積層化させた。
【0030】こうして得られた繊維強化樹脂発泡積層体
33を、20℃の水槽8を経て、140cm/minで
引き取り、得られた繊維強化樹脂発泡積層体33をJI
SK7221に準じて曲げ試験を行い、そのときの外皮
の剥離状況を目視で観察したところ、外層6と内層との
間の剥離は見られなかった。
【0031】
【発明の効果】本発明の繊維強化樹脂発泡積層体の製造
方法は、上述のように構成されているので、外層の樹脂
が安定的に積層でき、表皮が亀裂や破断することがな
く、内層の樹脂を外層の樹脂で完全に被覆することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の繊維強化樹脂発泡積層体の製造方法に
使用される製造装置を示す略図的断面図である。
【図2】クロスヘッドダイのA−A断面図である。
【図3】賦形金型7を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
1 押出機 2 クロスヘッドダイ 31 長繊維束 32 樹脂含浸長繊維束 33 繊維強化樹脂発泡積層体 4 発泡性熱硬化性樹脂組成物 6 外層(熱可塑性樹脂) 7 賦形金型 71 樹脂流路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも熱可塑性樹脂からなる外層と、
    発泡性熱硬化性樹脂組成物を発泡・硬化させてなる内層
    とを有する繊維強化樹脂発泡積層体の製造方法であっ
    て、成形すべき積層体の形状に対応する樹脂流路を有す
    る賦形金型内の樹脂流路に、予め成形されてなる外層を
    挿入するとともに、多数の長繊維束にテンションをかけ
    て所定間隔に略平行に引き揃えながら一方向に進行さ
    せ、進行途中で引き揃えられた長繊維束群に液状の発泡
    性熱硬化性樹脂組成物を供給し、各長繊維束を構成する
    繊維と繊維との間に発泡性熱硬化性樹脂組成物を含浸さ
    せてなる発泡性熱硬化性樹脂組成物含浸長繊維束を、賦
    形金型内に挿入された外層内に導入し、さらに発泡性熱
    硬化性樹脂組成物が発泡を開始する位置より進行方向に
    対して手前側の位置から、上記外層の外周に、潤滑剤を
    供給した後、発泡性熱硬化性樹脂組成物を発泡・硬化さ
    せることを特徴とする繊維強化樹脂発泡積層体の製造方
    法。
JP10027274A 1998-02-09 1998-02-09 繊維強化樹脂発泡積層体の製造方法 Withdrawn JPH11221865A (ja)

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