JP2010031438A - Production method of glass chopped strand mat, glass chopped strand mat and automotive molded ceiling material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、繊維強化成形複合材の構成材料として使用されるガラスチョップドストランドマットと、その製造方法、及びガラスチョップドストランドマットにより得られる自動車成形天井材に関する。 The present invention relates to a glass chopped strand mat used as a constituent material of a fiber reinforced molded composite, a manufacturing method thereof, and an automobile molded ceiling material obtained by the glass chopped strand mat.
ガラスチョップドストランドマットは、結合剤によってガラスチョップドストランドを互いに結合してマット状に成形した補強材であり、その軽量性と優れた機械的強度を有し、さらに経済的に入手のし易い材料であるため、多くの繊維強化成形複合材の構成材料として用いられるようになってきた。このようなガラスチョップドストランドマットは、一般に次のような工程で製造される。まず、均質な状態に熔融された所定組成を有する無機熔融ガラスを貴金属製のノズルより連続的に引き出して得られるガラスフィラメントの表面に、予め複数の薬剤を混合、調整した集束剤を塗布し、集束剤が付着した複数本のガラスフィラメントを束ねて集束させることにより、所定太さのガラスストランドを得る。例えば、Ｅガラス組成のガラス繊維で、その単繊維直径が１１μｍ、ストランド番手が２５テックス（テックスは、長さ１０００ｍ当たりのグラム単位での重量）のガラスストランドとすればよい。 A glass chopped strand mat is a reinforcing material in which glass chopped strands are bonded to each other with a binder and formed into a mat shape. The material has light weight, excellent mechanical strength, and is easily available economically. For this reason, it has come to be used as a constituent material of many fiber-reinforced molded composite materials. Such a glass chopped strand mat is generally manufactured by the following process. First, on the surface of a glass filament obtained by continuously drawing out an inorganic molten glass having a predetermined composition melted in a homogeneous state from a nozzle made of noble metal, a sizing agent mixed and adjusted in advance is applied, A glass strand having a predetermined thickness is obtained by bundling and bundling a plurality of glass filaments to which a bundling agent is attached. For example, a glass fiber of E glass composition having a single fiber diameter of 11 μm and a strand count of 25 tex (tex is the weight in grams per 1000 m of length) may be used.
次いで、このガラスストランドを切断装置によって所定長に切断し、その多数本を均等無秩序に堆積させてシート状の堆積物とする。例えば、ガラスストランドの長さ寸法が、約５０ｍｍとなるようにカッターで切断し、目付が５０〜９００ｇ／ｍ２となるように均等無秩序に堆積すればよい。そしてこのシート状の堆積物の上方より結合剤として粉末ポリエステル樹脂を適量散布する。粉末ポリエステル樹脂の付着量は、１〜２０質量％となるように散布すればよい。こうして粉末ポリエステル樹脂が散布された状態のシート状堆積物を加熱することで、粉末ポリエステル樹脂を溶融させた後に冷却固化することによって、ガラスチョップドストランドを互いに結合させると、ガラスチョップドストランドマットが得られることになる。 Next, the glass strand is cut into a predetermined length by a cutting device, and a large number of the glass strands are deposited evenly and randomly to form a sheet-like deposit. For example, the length of the glass strand may be cut with a cutter so that the length of the glass strand is about 50 mm, and deposited uniformly and randomly so that the basis weight is 50 to 900 g / m 2 . An appropriate amount of powdered polyester resin is sprayed as a binder from above the sheet-like deposit. What is necessary is just to spread | disperse so that the adhesion amount of powder polyester resin may be 1-20 mass%. By heating the sheet-like deposit in which the powdered polyester resin is dispersed in this manner, the powdered polyester resin is melted and then cooled and solidified to bond the glass chopped strands together to obtain a glass chopped strand mat. It will be.
このような工程で製造されたガラスチョップドストランドマットは、各種の繊維強化成形複合材の構成材料として用いられる。例えば、自動車成形天井材として利用する場合には、発泡樹脂シートの両表面にガラスチョップドストランドマットを接着することによって天井材が製造されることになる。自動車成形天井材に求められる性能は、剛性、寸法安定性、断熱性、及び遮音性等の特性に加え、自動車全体の重量を軽減することである。よって自動車成形天井材に用いられるガラスチョップドストランドマットは、その目付けの低減、すなわち単位面積当たりの質量を小さくすることが必要とされる。しかしガラスチョップドストランドマットの目付けが小さくなるほど、ガラスチョップドストランドマットのストランド分布が不均一な状態となるため、マットの機械的強度の指標となる引張強さ（引張強度とも称す）が低下したものとなる。その結果、マットを巻き芯に巻き取った後、その外層からマットを引っ張って解き出す、いわゆる解舒作業の途中でマットが破断するという現象の発生率が高くなり、マットの破断に注意を払いながら作業することとなるので作業性が大幅に低下するという問題がある。 The glass chopped strand mat manufactured by such a process is used as a constituent material of various fiber-reinforced molded composites. For example, when used as an automobile molded ceiling material, the ceiling material is manufactured by bonding glass chopped strand mats to both surfaces of the foamed resin sheet. The performance required for automobile molded ceiling materials is to reduce the weight of the entire automobile in addition to characteristics such as rigidity, dimensional stability, heat insulation, and sound insulation. Therefore, the glass chopped strand mat used for the automobile molded ceiling material is required to reduce the basis weight, that is, to reduce the mass per unit area. However, the smaller the basis weight of the glass chopped strand mat, the more uneven the strand distribution of the glass chopped strand mat, and the lower the tensile strength (also called tensile strength), which is an indicator of the mechanical strength of the mat. Become. As a result, after the mat has been wound around the core, the mat is broken during the so-called unwinding operation, where the mat is unwound from the outer layer. However, there is a problem that workability is greatly reduced because the work is performed.
このためチョップドストランドマットの機械的な強度を向上させる試みは、これまでにも行われてきている。例えば特許文献１では、チョップドストランドの形態を規定する事によって、搬送コンベアからのチョップドストランドの崩落を防ぐ発明が開示されている。 For this reason, attempts to improve the mechanical strength of the chopped strand mat have been made so far. For example, Patent Document 1 discloses an invention that prevents the chopped strands from collapsing from the conveyor by defining the form of the chopped strands.
また、特許文献２では、強熱減量値を大きくすることによって引張強さを１５０ｋｇｆ以上に大きくできるという発明が開示されている。また上記以外にも本発明者はガラス目や痘痕等と呼ばれる成形天井材の欠点を減少させるため、目付や強度との因果関係についての研究を行っている。 Patent Document 2 discloses an invention in which the tensile strength can be increased to 150 kgf or more by increasing the ignition loss value. In addition to the above, the present inventor has been conducting research on the causal relationship with the basis weight and strength in order to reduce the defects of the molded ceiling material called glass eyes and scratches.
また特許文献３では、ガラスチョップドストランドを結合させる結合剤にポリエチレン樹脂を５質量％以上含有させたものを使用することによって十分な強度を有し、成形性を向上させるという発明も開示されている。 Patent Document 3 also discloses an invention that has sufficient strength and improves formability by using a binder that binds glass chopped strands and containing 5% by mass or more of a polyethylene resin. .
しかしながら、これまでに行われた発明だけでは従来品を超える、より安定した品位と性能を発揮することのできる優れたガラスチョップドストランドマットを提供するには充分ではない。例えば自動車成形天井材として用いられるガラスチョップドストランドマットについては、ガラスフィラメント直径が１０μｍから１４μｍのもので、ストランド平均番手１８テックスから３０テックスのガラスストランドを約５０ｍｍの長さに切断してガラスチョップドストランドとし、目付が５０ｇ／ｍ２から２００ｇ／ｍ２の範囲となるように均等無秩序に堆積し、その上方から粉末ポリエステル樹脂を、付着量が８質量％から２０質量％の範囲となるように散布し、次いで加熱して粉末ポリエステル樹脂を溶融して冷却固化し、各ガラスチョップドストランド同士を互いに結合して得られるものが用いられてきた。ガラスチョップドストランド同士を互いに均質、かつ強固に結合させるためには、粉末ポリエステル樹脂を過不足なくガラスチョップドストランドの結合に寄与させる必要がある。このため、ガラスチョップドストランドが均等無秩序に堆積したシート状堆積物の上方から予め水を散布し、湿潤状態となったシート状堆積物の上方から粉末ポリエステル樹脂を散布することによって結合剤をガラスチョップドストランドの表面に水を介して均等に付着させることが行われている。しかしながら、このような操作だけでは十分ではなく、粉末ポリエステル樹脂が不均等になり、部分的にガラスチョップドストランドマットの結合に寄与することができず、その結果、結合状態が不十分になった箇所が生じる場合がある。このような状況となると、ガラスチョップドストランドマットの引張強さの偏りが生じることになるため、局所的に脆弱なガラスチョップドストランドマットとなる虞がある。 However, the inventions made so far are not sufficient to provide excellent glass chopped strand mats that can exhibit more stable quality and performance than conventional products. For example, a glass chopped strand mat used as an automobile molded ceiling material has a glass filament diameter of 10 μm to 14 μm, and a glass strand having an average strand count of 18 tex to 30 tex is cut into a length of about 50 mm. And deposited in a uniform and random manner so that the basis weight is in the range of 50 g / m 2 to 200 g / m 2 , and the powdered polyester resin is sprayed from above so that the adhesion amount is in the range of 8% by mass to 20% by mass. Then, it is heated to melt the powdered polyester resin and solidify by cooling, and those obtained by bonding the glass chopped strands to each other have been used. In order to bond the glass chopped strands uniformly and firmly to each other, it is necessary to make the powder polyester resin contribute to the bonding of the glass chopped strands without excess or deficiency. For this reason, the binder is glass chopped by spraying water in advance from above the sheet deposit on which the glass chopped strands are deposited evenly and randomly, and then spraying the powdered polyester resin from above the wet sheet deposit. It is practiced to uniformly adhere to the surface of the strand through water. However, such an operation alone is not sufficient, and the powder polyester resin becomes uneven and cannot partially contribute to the bonding of the glass chopped strand mat, and as a result, the bonding state is insufficient. May occur. In such a situation, the tensile strength of the glass chopped strand mat becomes uneven, which may cause a locally fragile glass chopped strand mat.
発泡樹脂シート、例えば発泡ポリウレタンシートの両表面にチョップドストランドマットが接着された構造を有する自動車用成形天井材では、少なくともその一方の表面に目付が５０ｇ／ｍ２から２００ｇ／ｍ２の範囲のチョップドストランドマットが使用されるようになっている。このような自動車成形天井材を製造する場合、ガラスチョップドストランドマットにフェノール、メラミン、あるいはイソシアネート等の接着剤を塗布する際に、ガラスチョップドストランドの分散堆積状態、あるいは上記した結合剤による結合状態に、マットの部位による不均等性の問題がある等の原因のため、マットが部分的に断裂しやすくなる虞がある。そして自動車成形天井材を成形する工程において、このような状態で接着剤を塗布したガラスチョップドストランドマットは、表皮（自動車の室内側）、ガラスチョップドストランドマット、発泡ポリウレタンシート、ガラスチョップドストランドマット及び保護シート（自動車の天井側）の順に重ねて使用されるものである。このため、ロール状に巻き取られたマット回巻体から引張強さに問題のあるガラスチョップドストランドマットが連続的に引き出されると、マットが断裂する、即ち、ちぎれる虞がある。これまでに行われた結合剤を限定する等の対応は、それなりの成果を上げるものであるが、さらに高い品位を目指すためには十分とは言えない。 In an automotive molded ceiling material having a structure in which a chopped strand mat is bonded to both surfaces of a foamed resin sheet, for example, a foamed polyurethane sheet, at least one surface has a basis weight of 50 g / m 2 to 200 g / m 2 Strand mats are used. When manufacturing such an automotive molded ceiling material, when applying an adhesive such as phenol, melamine, or isocyanate to the glass chopped strand mat, the glass chopped strand is in a dispersed deposition state or in a binding state with the above-described binder. There is a possibility that the mat is likely to be partially broken due to a non-uniformity problem due to the mat portion. And in the process of molding automobile molded ceiling materials, the glass chopped strand mat coated with the adhesive in such a state is the skin (inside the automobile interior), glass chopped strand mat, foamed polyurethane sheet, glass chopped strand mat and protection It is used in the order of sheets (ceiling side of the car). For this reason, when the glass chopped strand mat having a problem in tensile strength is continuously drawn out from the mat wound body wound in a roll shape, the mat may be torn, that is, torn off. The measures taken so far, such as limiting the binder, will produce some results, but are not sufficient to aim for higher quality.
また、ガラスチョップドストランドマットにフェノール、メラミン、あるいはイソシアネート等の接着剤を含浸させて、表皮（自動車の室内側）、ガラスチョップドストランドマット、発泡ポリウレタンシート、ガラスチョップドストランドマット及び保護シート（自動車の天井側）の順に重ね、成形天井の形状にプレス成形した際、成形天井のシェードなどの深絞り部に相当するコーナーにひけと呼ばれる表皮のしわが発生するという欠点が生じる場合がある。このようなひけ不良の発生率は、特にコスト削減を目的として、表皮に目付け５０ｇ／ｍ２以下の薄い不織布が使用されるか、あるいはデザイン性を重視し、フラットニットの表皮が使用されるようになり、近年顕著になっている。 In addition, glass chopped strand mats are impregnated with an adhesive such as phenol, melamine, or isocyanate, and the skin (the interior side of the automobile), glass chopped strand mats, foamed polyurethane sheets, glass chopped strand mats and protective sheets (car ceilings) When the layers are stacked in the order of (side) and press-molded into the shape of the molded ceiling, there may be a drawback that a skin wrinkle called sink is generated in a corner corresponding to a deep drawing portion such as a shade of the molded ceiling. The occurrence rate of such a sink defect is such that a thin non-woven fabric having a weight per unit area of 50 g / m 2 or less is used for the skin, or a flat knit skin is used with emphasis on designability, particularly for the purpose of cost reduction. In recent years, it has become prominent.
本発明は、上記した様々な事情に鑑み行われたもので、得られる自動車成形天井材に必要な剛性を確保した上で、回巻体からガラスチョップドストランドマットを引き出して使用する際にそのマットが柔軟で強度的にも強靭であり、部分的に断裂、あるいは損傷するのを防止することが可能であって、しかもマットを使用した自動車成形天井材にひけと呼ばれる外観上の欠点の発生を十分に抑制できるガラスチョップドストランドマットの製造方法、この製造方法により得られるガラスチョップドストランドマット、及び本発明のガラスチョップドストランドマットを使用する自動車成形天井材を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the various circumstances described above, and after securing the necessary rigidity to the obtained automotive molded ceiling material, the mat is used when the glass chopped strand mat is pulled out from the wound body and used. Is flexible and strong in strength, and can prevent partial tearing or damage, and can cause appearance defects called sink marks in automobile molded ceiling materials that use mats. It aims at providing the manufacturing method of the glass chopped strand mat which can fully be suppressed, the glass chopped strand mat obtained by this manufacturing method, and the automotive molded ceiling material which uses the glass chopped strand mat of this invention.
本発明者らは、ガラスチョップドストランドマットについての各種研究を行う中で、チョップドストランドマットの製造に一般的に使用される不飽和ポリエステル樹脂などの結合剤はシート状に堆積したガラスチョップドストランドに散布され、溶融された後、冷却固化されることにより、ガラスチョップドストランド同士を結合させるものであるが、散布される結合剤の分散状態によって機械的強度が均等にならない場合が生じ、それには結合剤の粒度が関与していることを見出した。そして過不足のない最適な散布状態が得られる結合剤の粒度分布に関する研究を行うことによって、ガラスチョップドストランドマットの強度品位を向上させ、自動車成形天井材として利用する場合に製造工程でのマットの断裂などの引張強度のバラツキに関わる問題を抑止することのできることを見出し、ここにその内容を提示するものである。 While the present inventors are conducting various studies on glass chopped strand mats, binders such as unsaturated polyester resins that are generally used in the production of chopped strand mats are dispersed on glass chopped strands deposited in a sheet form. After being melted and cooled and solidified, the glass chopped strands are bonded to each other, but the mechanical strength may not be uniform depending on the dispersion state of the binder to be dispersed. It was found that the granularity of And by conducting research on the particle size distribution of the binder that can obtain the optimum spraying state without excess or deficiency, the strength grade of the glass chopped strand mat is improved, and when used as an automobile molded ceiling material, the mat in the manufacturing process It is found that problems related to variations in tensile strength such as tearing can be suppressed, and the contents are presented here.
本発明のガラスチョップドストランドマットの製造方法は、ガラスチョップドストランドのシート状堆積物に結合剤を散布して加熱した後、軟化した結合剤を冷却固化することによって該ガラスチョップドストランドを互いに結合するガラスチョップドストランドマットの製造方法であって、前記結合剤は、粒径加積曲線における有効粒径のＤ５０（平均粒子径）が１５０μｍ以上２００μｍ以下、Ｄ１０が１２０μｍ以上、Ｄ９０が２９５μｍ以下となる粒度分布を有する粉粒状結合剤であることを特徴とする。 The method for producing a glass chopped strand mat of the present invention is a method for bonding glass chopped strands to each other by spraying and heating a binder on a sheet-like deposit of glass chopped strands and then cooling and solidifying the softened binder. A method for producing a chopped strand mat, wherein the binder has an effective particle size D 50 (average particle size) of 150 μm or more and 200 μm or less, D 10 of 120 μm or more, and D 90 of 295 μm or less in a particle size accumulation curve. It is the granular binder which has the particle size distribution which becomes.
ここで、ガラスチョップドストランドのシート状堆積物に結合剤を散布して加熱した後、軟化流動した結合剤を冷却固化することによって該ガラスチョップドストランドを互いに結合するガラスチョップドストランドマットの製造方法であって、前記結合剤は、粒径加積曲線における有効粒径Ｄ５０（平均粒子径）が１５０μｍ以上２００μｍ以下、Ｄ１０が１２０μｍ以上、Ｄ９０が２９５μｍ以下の粒度を有する粉粒状結合剤であるとは、次のようなものである。すなわち、本発明の製造方法では、層状に堆積しているガラスチョップドストランドの上方から散布することによって、ガラスチョップドストランド同士を相互に結合するために使用される結合剤（２次結合剤、または２次バインダともいう）の粒度について、その結合剤の粒度分布を計測し、粒径加積曲線における平均粒径Ｄ５０に相当する粒度が１５０μｍから２００μｍの範囲にあり、かつＤ１０が１２０μｍ以上、Ｄ９０が２９５μｍ以下の条件を満足するものを前記シート状堆積物上に散布する。そして本発明では、この粉粒状結合剤を散布後に、ガラスチョップドストランドの層状堆積体を結合剤の軟化温度まで加熱して散布された結合剤を軟化流動させてガラスチョップドストランドに馴染ませ、その後、冷却して固化させガラスチョップドストランド同士を互いに結合した状態にすることでガラスチョップドストランドマットを得るというものである。 Here, the glass chopped strand mat is a method for producing a glass chopped strand mat in which the glass chopped strands are bonded to each other by spraying and heating the binder on the sheet-like deposit of the glass chopped strands and then cooling and solidifying the softened and fluidized binder. The binder is a particulate binder having an effective particle size D 50 (average particle size) in a particle size accumulation curve of 150 μm or more and 200 μm or less, D 10 of 120 μm or more, and D 90 of 295 μm or less. Is as follows. That is, in the production method of the present invention, a binder (secondary binder or 2) used to bond glass chopped strands to each other by spraying from above the glass chopped strands deposited in layers. The particle size distribution of the binder is measured, the particle size corresponding to the average particle size D 50 in the particle size accumulation curve is in the range of 150 μm to 200 μm, and D 10 is 120 μm or more, D 90 satisfying the condition of 295 μm or less is dispersed on the sheet-like deposit. And in the present invention, after spraying this particulate binder, the layered deposit of glass chopped strands is heated to the softening temperature of the binder to soften and flow the binder that has been sprayed, and then adapted to the glass chopped strands. The glass chopped strand mat is obtained by cooling and solidifying the glass chopped strands so that they are bonded to each other.
本発明に係る粉粒状結合剤の粒径加積曲線における平均粒径Ｄ５０、Ｄ１０、あるいはＤ９０の計測については、まず結合剤を代表する形でサンプリングし、サンプリングした結合剤についてレーザー回折散乱式粒度分析計（例えば、日機装株式会社製Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ、株式会社島津製作所製ＳＡＬＤ２０００Ｊ等）の粒度精密測定装置を使用してμｍ単位で小数点１桁までの精度で計測すればよい。 Regarding the measurement of the average particle size D 50 , D 10 or D 90 in the particle size accumulation curve of the granular binder according to the present invention, sampling is first performed in a form representative of the binder, and laser diffraction is performed on the sampled binder. What is necessary is just to measure to the precision of one decimal place in micrometer unit using the particle size precision measuring apparatus of a scattering type particle size analyzer (for example, Nikkiso Co., Ltd. Microtrac, Shimadzu Corporation SALD2000J etc.).
シート状に堆積されたガラスチョップドストランド（シート状堆積物）上に粉粒状結合剤を散布する場合に、その結合剤の粒径加積曲線における有効粒径であるＤ５０（平均粒子径）が１５０μｍ未満である場合、あるいはＤ１０が１２０μｍ未満になる場合には結合剤の粒度が細かくなりすぎて、一つ一つの接着点が小さくなる傾向になるため、結合剤によるチョップドストランド同士の個々の接着点が弱くなり、ガラスチョップドストランドマットのちぎれる虞があるので好ましくない。また結合剤の粒度が小さくなると、散布を行う工程内の雰囲気の対流や、散布位置から堆積物までの距離などの影響によって均等に散布されるのが妨げられる場合があり、このような観点からも好ましくない。一方、結合剤の粒径加積曲線における有効粒径であるＤ５０（平均粒子径）が２００μｍを超える場合、あるいはＤ９０が２９５μｍを超える場合には、同じ量の結合剤を使用した場合に接着点の数が少なくなり、チョップドストランドの脱落、すなわちストランド落ちが増加し、チョップドストランドマット全体の引張強さが弱くなり、ちぎれに繋がる虞があるので好ましくない。また結合剤の粒度が大きくなると、シート状物の隅々まで均等に散布し難くなり、散布位置直下の堆積されたガラスチョップドストランドのシート状堆積物上の散布量が局所的に多くなり過ぎることになって、結合剤の均等な散布が妨げられることになるので好ましくない。 When a particulate binder is spread on a glass chopped strand (sheet-like deposit) deposited in a sheet form, D 50 (average particle diameter) which is an effective particle diameter in the particle size accumulation curve of the binder is When it is less than 150 μm, or when D 10 is less than 120 μm, the particle size of the binder becomes too fine, and the individual adhesion points tend to be small. This is not preferable because the adhesion point becomes weak and the glass chopped strand mat may be broken. In addition, if the particle size of the binder is reduced, it may be prevented from being evenly sprayed due to the influence of the convection of the atmosphere in the spraying process and the distance from the spraying position to the deposit, etc. Is also not preferred. On the other hand, when D 50 (average particle size), which is an effective particle size in the particle size accumulation curve of the binder, exceeds 200 μm, or when D 90 exceeds 295 μm, the same amount of binder is used. This is not preferable because the number of adhesion points decreases, the chopped strands drop off, that is, the strands drop, and the tensile strength of the entire chopped strand mat becomes weak, leading to tearing. In addition, when the particle size of the binder increases, it becomes difficult to spread evenly to every corner of the sheet-like material, and the amount of the glass chopped strand deposited immediately below the spreading position on the sheet-like deposit becomes excessively large. Therefore, the uniform spraying of the binder is hindered.
上記のように、粉粒状結合剤が均等に散布されない場合に、結合剤の付着量が多くなった部位が他の部位に比べて硬くなり、柔軟性がなくなる。このような状態のガラスチョップドストランドマットを自動車成形天井材として成形した時に、シェードなどの開口部や深絞りのコーナー部にこの硬い部位を配置すると、「ひけ」と呼ばれる表皮のしわの生じる欠陥が発生する場合がある。また、ひけの発生を避けるために、結合剤の量を減らすとチョップドストランドマットの目付けの小さい部分の引張強さが弱くなる。このためガラスチョップドストランドマットにフェノール、メラミン、あるいはイソシアネート等の接着剤を塗布するためにロールからマットを引き出す際、あるいは天井材を成形する工程において表皮（自動車の室内側）、ガラスチョップドストランドマット、発泡ポリウレタンシート、ガラスチョップドストランドマット及び保護シート（自動車の天井側）の順に重ねるため、接着剤が塗布されたガラスチョップドストランドマットにより形成されたロールからマットを順次引き出す際に、ガラスチョップドストランドマットの目付けの薄い部分からマットが断裂する、即ち、ちぎれるといった問題が生じることになる。 As described above, when the particulate binder is not evenly sprayed, the part where the amount of the binder attached increases becomes harder than other parts, and the flexibility is lost. When a glass chopped strand mat in such a state is molded as an automotive molding ceiling material, if this hard part is placed in the opening of a shade or the corner of a deep drawing, a defect that causes wrinkles of the skin called `` sink '' May occur. Further, if the amount of the binder is reduced in order to avoid the occurrence of sink marks, the tensile strength of the portion having a small basis weight of the chopped strand mat becomes weak. For this reason, when the mat is pulled out of the roll in order to apply an adhesive such as phenol, melamine, or isocyanate to the glass chopped strand mat, or in the process of forming the ceiling material, the skin (the interior side of the automobile), the glass chopped strand mat, Since the polyurethane polyurethane sheet, the glass chopped strand mat, and the protective sheet (car ceiling side) are stacked in this order, when the mat is pulled out from the roll formed by the glass chopped strand mat coated with the adhesive, the glass chopped strand mat There arises a problem that the mat is torn from a portion having a low basis weight, that is, torn off.
本発明で使用する結合剤の材質としては、５０〜３００℃で軟化し、急冷固化したときに十分な接着力が得られるものであればよく、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂やその混合物等を使用してもよいが、マットになった後の結合性能等に起因する機械的強度や、マットを取り扱い易い柔軟性等の性能面では、ビスフェノール系不飽和ポリエステル樹脂を含むものが最も好ましい。 As a material of the binder used in the present invention, any material may be used as long as it can be softened at 50 to 300 ° C. and can obtain a sufficient adhesive force when rapidly cooled and solidified. For example, unsaturated polyester resin, polyethylene resin, polyacetic acid A vinyl resin or a mixture thereof may be used. However, in terms of performance such as mechanical strength due to bonding performance after forming a mat, flexibility such as easy handling of the mat, bisphenol unsaturated polyester resin is used. The inclusion is most preferred.
すなわち本発明のガラスチョップドストランドマットの製造方法は、上述に加えて結合剤がビスフェノール系不飽和ポリエステル樹脂を含むものであるならば、加熱によってガラスチョップドストランドの表面上で容易に溶融して、固化し、それによってガラスチョップドストランド同士を互いに十分な接着力で結合することになるため好ましい。 That is, the glass chopped strand mat manufacturing method of the present invention is easily melted and solidified on the surface of the glass chopped strand by heating if the binder contains a bisphenol unsaturated polyester resin in addition to the above. This is preferable because the glass chopped strands are bonded to each other with a sufficient adhesive force.
結合剤がビスフェノール系不飽和ポリエステル樹脂を含むものであるとは、例えばビスフェノールＡ系不飽和ポリエステル樹脂、ビスフェノールＦ系不飽和ポリエステル樹脂などを含有する樹脂を結合剤として用いるというものである。 That the binder contains a bisphenol unsaturated polyester resin means that a resin containing, for example, a bisphenol A unsaturated polyester resin or a bisphenol F unsaturated polyester resin is used as the binder.
また本発明のガラスチョップドストランドマットは、本発明のガラスチョップドストランドマットの製造方法によって製造されたものであり、目付が５０ｇ／ｍ２以上２００ｇ／ｍ２以下の範囲内であることを特徴とする。 The glass chopped strand mat of the present invention is manufactured by the method for manufacturing a glass chopped strand mat of the present invention, and has a basis weight within a range of 50 g / m 2 to 200 g / m 2. .
ここで、本発明のガラスチョップドストランドマットの製造方法によって製造されたものであり、目付が５０ｇ／ｍ２以上２００ｇ／ｍ２以下の範囲内であるという点について、以下に説明する。このガラスチョップドストランドマットは、ガラスチョップドストランドのシート状堆積物に結合剤を散布して加熱した後、軟化流動した結合剤を冷却固化することによって該ガラスチョップドストランドを互いに結合する製造方法であって、前記結合剤が、粒径加積曲線における有効粒径のＤ５０（平均粒子径）が１５０μｍ以上２００μｍ以下、Ｄ１０が１２０μｍ以上、Ｄ９０が２９５μｍ以下の粒度を有する粉粒状結合剤であるガラスチョップドストランドマットの製造方法によって製造されたものであり、ＪＩＳ Ｒ３４２０（２００６）に従い測定した目付けが、５０ｇ／ｍ２から２００ｇ／ｍ２の範囲内となるように散布されたガラスチョップドストランドを加熱した後に所定圧で圧延して、冷却固化することによって得られるものである。 Here are those manufactured by the manufacturing method of a glass chopped strand mat of the present invention, basis weight for that which is within the range of 50 g / m 2 or more 200 g / m 2 will be described below. The glass chopped strand mat is a manufacturing method in which the glass chopped strands are bonded to each other by spraying and heating the binder on the sheet-like deposit of the glass chopped strands and then cooling and solidifying the softened and fluidized binder. The binder is a particulate binder having an effective particle size D 50 (average particle size) of 150 μm or more and 200 μm or less, D 10 of 120 μm or more, and D 90 of 295 μm or less in the particle size accumulation curve. Heated glass chopped strands manufactured by a method of manufacturing a glass chopped strand mat and sprayed so that the basis weight measured according to JIS R3420 (2006) is in the range of 50 g / m 2 to 200 g / m 2 Obtained by rolling at a predetermined pressure and solidifying by cooling. It is intended.
目付が５０ｇ／ｍ２に満たないガラスチョップドストランドマットであると、目付が小さすぎて十分高い引張強度を有していないため、マットの解舒作業時に断裂などの問題が発生し易くなるので好ましくない。一方、ガラスチョップドストランドマットの目付が２００ｇ／ｍ２を超えると、目付が大きすぎて、マットを使用した複合材の重量が重くなりすぎてしまうため、用途が限られたものとなり、例えば自動車成形天井材として用いるには不適なものとなる。本発明のガラスチョップドストランドマットは、前記したような所定の粒度の粉粒状結合剤を使用することによって、偏りなくかつ均等に強固に結合されたガラスチョップドストランドが、５０ｇ／ｍ２以上２００ｇ／ｍ２以下の範囲内の目付となることで、十分な機械的強度を有し、しかも軽量なマット材となるのである。 A glass chopped strand mat having a basis weight of less than 50 g / m 2 is preferable because the basis weight is too small and the tensile strength is not sufficiently high, so that problems such as tearing are likely to occur during the mat unwinding operation. Absent. On the other hand, if the basis weight of the glass chopped strand mat exceeds 200 g / m 2 , the basis weight is too large, and the weight of the composite material using the mat becomes too heavy, so that the application is limited. It is unsuitable for use as a ceiling material. The glass chopped strand mat of the present invention has a glass chopped strand that is firmly bonded evenly and evenly by using a granular binder having a predetermined particle size as described above, and is 50 g / m 2 or more and 200 g / m. By providing a basis weight within a range of 2 or less, the mat material has sufficient mechanical strength and is lightweight.
また本発明の自動車成形天井材は、本発明のガラスチョップドストランドマットが、発泡樹脂シートの表裏面のいずれか一面側に接着されてなることを特徴とする。 Moreover, the automobile molded ceiling material of the present invention is characterized in that the glass chopped strand mat of the present invention is bonded to either one of the front and back surfaces of the foamed resin sheet.
ここで、本発明のガラスチョップドストランドマットが、発泡樹脂シートの表裏面のいずれか一面側に接着されてなるとは、以下に示すようなものである。すなわち、本発明の自動車成形天井材は、ガラスチョップドストランドのシート状堆積物に結合剤を散布して加熱した後、軟化流動した結合剤を冷却固化することによって該ガラスチョップドストランドを互いに結合する製造方法であって、前記結合剤が、粒径加積曲線における有効粒径のＤ５０（平均粒子径）が１５０μｍ以上２００μｍ以下、Ｄ１０が１２０μｍ以上、Ｄ９０が２９５μｍ以下の粒度を有する粉粒状結合剤であるガラスチョップドストランドマットの製造方法によって製造されたものであり、ＪＩＳ Ｒ３４２０（２００６）に従い測定した目付が５０ｇ／ｍ２から２００ｇ／ｍ２の範囲内であるガラスチョップドストランドマットが、フェノール、メラミン、あるいはイソシアネートの何れかの接着剤によって発泡樹脂シートの表面あるいは裏面の少なくとも一方の面側に接着されて構成された自動車成形天井材である。発泡樹脂を用いたシート材の一方の面のみに採用する場合については、他方の面に他の補強材を使用することについては、特に限定するものではない。 Here, the fact that the glass chopped strand mat of the present invention is bonded to either one of the front and back surfaces of the foamed resin sheet is as follows. That is, the automobile molded ceiling material of the present invention is manufactured by bonding a glass chopped strand to each other by spraying and heating a binder on a sheet-like deposit of glass chopped strands and then cooling and solidifying the softened and fluidized binder. A method in which the binder has an effective particle size D 50 (average particle size) of 150 μm or more and 200 μm or less, D 10 is 120 μm or more, and D 90 is 295 μm or less. A glass chopped strand mat produced by a method for producing a glass chopped strand mat as a binder and having a basis weight measured in accordance with JIS R3420 (2006) in the range of 50 g / m 2 to 200 g / m 2 is phenol. Foamed wood with either melamine or isocyanate adhesive An automobile molded ceiling material constructed is adhered to at least one surface side of the surface or back surface of the sheet. In the case of adopting only one surface of the sheet material using the foamed resin, the use of another reinforcing material on the other surface is not particularly limited.
また本発明の自動車成形天井材は、上述に加えてその断面厚さが３ｍｍから３０ｍｍの範囲であるならば、様々な自動車に適用できるものであり、本発明のガラスチョップドストランドマットの性能、軽量性、剛性を十分に生かした天井材である。 In addition to the above, the automobile molded ceiling material of the present invention can be applied to various automobiles as long as its cross-sectional thickness is in the range of 3 mm to 30 mm. The performance and light weight of the glass chopped strand mat of the present invention It is a ceiling material that takes full advantage of its properties and rigidity.
（１）以上のように、本発明のガラスチョップドストランドマットの製造方法は、ガラスチョップドストランドのシート状堆積物に結合剤を散布して加熱した後、軟化流動した結合剤を冷却固化することによって該ガラスチョップドストランドを互いに結合するガラスチョップドストランドマットの製造方法であって、前記結合剤は、粒径加積曲線における有効粒径のＤ５０（平均粒子径）が１５０μｍ以上２００μｍ以下、Ｄ１０が１２０μｍ以上、Ｄ９０が２９５μｍ以下となる粒度分布を有する粉粒状結合剤であるため、粉粒状結合剤はガラスチョップドストランドのシート状堆積物上に偏りなく均等に散布を行うことが容易であり、それによってガラスチョップドストランドの接着点の密度を均等に分散した状態とすることができ、その結果、ガラスチョップドストランドマットの機械的強度の指標となる引張強さに部位による偏りが生じないものとすることができる。そしてこのような均等な強度を有するものであるので、マットの回巻体からガラスチョップドストランドマットを解舒して引き出す際に円滑に解舒することができ、しかも機械的強度としても強靭であるためガラスチョップドストランドマットの断裂等の問題の発生を抑止することが可能となるものである。 (1) As mentioned above, the manufacturing method of the glass chopped strand mat of this invention is by spraying a binder on the sheet-like deposit of a glass chopped strand, heating, and cooling and solidifying the softened and fluidized binder. A method for producing a glass chopped strand mat in which the glass chopped strands are bonded to each other, wherein the binder has an effective particle size D 50 (average particle size) of 150 μm or more and 200 μm or less in a particle size accumulation curve, and D 10 is Since it is a granular binder having a particle size distribution of 120 μm or more and D 90 of 295 μm or less, the granular binder is easy to spread evenly on the sheet-like deposit of glass chopped strands, Thereby, the density of the adhesion points of the glass chopped strands can be uniformly dispersed, Results can be made that does not cause unevenness due to site tensile strength is indicative of the mechanical strength of the glass chopped strand mat. And since it has such an equal strength, it can be unraveled smoothly when unwinding and pulling out the glass chopped strand mat from the wound body of the mat, and it is also strong as mechanical strength. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of problems such as tearing of the glass chopped strand mat.
（２）また、本発明のガラスチョップドストランドマットの製造方法は、結合剤がビスフェノール系不飽和ポリエステル樹脂を含むものであるならば、結合剤がガラスチョップドストランドのシート状堆積物上で容易に軟化し、ガラスチョップドストランドを互いに強固に結合した状態となるように急冷固化させることができるため、ガラスチョップドストランドマットの安定生産を行うことができる。 (2) Further, in the method for producing a glass chopped strand mat of the present invention, if the binder contains a bisphenol-based unsaturated polyester resin, the binder is easily softened on the sheet-like deposit of the glass chopped strand, Since the glass chopped strands can be rapidly cooled and solidified so as to be firmly bonded to each other, stable production of the glass chopped strand mat can be performed.
（３）また本発明のガラスチョップドストランドマットは、本発明のガラスチョップドストランドマットの製造方法によって製造されたものであり、目付が５０ｇ／ｍ２以上２００ｇ／ｍ２以下の範囲内であるため、十分な柔軟性を有する補強用マット材であり、深絞り部等の複雑な形状部を有する自動車成形天井材等に使用する際に、ひけ等の成形欠陥の発生を低減して確実に補強することが可能なものとなる。 (3) The glass chopped strand mat of the present invention is manufactured by the method for manufacturing the glass chopped strand mat of the present invention, and the basis weight is in the range of 50 g / m 2 to 200 g / m 2 , It is a reinforcing mat material with sufficient flexibility, and when used for automobile molded ceiling materials having complicated shape parts such as deep drawing parts, it is surely reinforced by reducing the occurrence of molding defects such as sink marks. It will be possible.
（４）また本発明の自動車成形天井材は、本発明のガラスチョップドストランドマットが、発泡樹脂シート表裏面のいずれか一面側に接着されてなるため、多くの自動車に適用することができ、軽量でかつ十分な強度を有し、さらに高い剛性、断熱性及び遮音性等の多くの性能を発揮するものである。 (4) Moreover, since the glass chopped strand mat of the present invention is bonded to either one of the front and back surfaces of the foamed resin sheet, the automobile molded ceiling material of the present invention can be applied to many automobiles and is lightweight. In addition, it has sufficient strength and exhibits many performances such as higher rigidity, heat insulation and sound insulation.
以下、実施例及び比較例に基づき、本発明のガラスチョップドストランドマットの製造方法、ガラスチョップドストランドマット、及び本発明のガラスチョップドストランドマットを使用した自動車用天井材について図１、及び図２を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, based on an Example and a comparative example, see FIG. 1 and FIG. 2 about the manufacturing method of the glass chopped strand mat of this invention, the glass chopped strand mat, and the ceiling material for motor vehicles using the glass chopped strand mat of this invention The details will be described.
最初に本発明のガラスチョップドストランドマットの製造方法について工程順に従って説明する。 Initially, the manufacturing method of the glass chopped strand mat of this invention is demonstrated according to process order.
まず、予め調整したガラス原料をガラス熔融炉にて均質に熔融し、得られた均質な状態のＥガラス材質の熔融ガラスを白金製ブッシングへと導く。次いで１２００本のノズルを持つ白金製ブッシングから直径１１．６μｍのガラスフィラメントを連続的に引き出して成形する。引き出されたガラスフィラメントの表面に、固形分５０質量％のポリ酢酸ビニルエマルジョンが６質量％、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが０．３質量％、第４級アンモニウム塩が０．５質量％、イオン交換水が９３．２質量％となるように調整した集束剤を、その付着量が０．４質量％となるように塗布する。集束剤の塗布された１２００本のガラスフィラメントは、カーボン製のシューによって１８分糸して凡そ６８本のガラスフィラメントよりなる１８本のガラスストランド１０になり、巻き取られて図１に示すガラスケーキ５となる。その後このガラスケーキ５を、所定時間乾燥して、ガラスフィラメントの表面上に集束剤を定着させる。 First, a glass raw material prepared in advance is homogeneously melted in a glass melting furnace, and the obtained molten glass of a homogeneous E glass material is led to a platinum bushing. Next, a glass filament having a diameter of 11.6 μm is continuously drawn from a platinum bushing having 1200 nozzles and molded. On the surface of the drawn glass filament, a polyvinyl acetate emulsion having a solid content of 50% by mass is 6% by mass, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane is 0.3% by mass, and a quaternary ammonium salt is 0.5% by mass. Then, the sizing agent adjusted so that the ion-exchanged water is 93.2% by mass is applied so that the adhesion amount is 0.4% by mass. 1,200 glass filaments coated with a sizing agent are divided into 18 glass strands 10 consisting of approximately 68 glass filaments by dividing them by a carbon shoe into 18 glass strands 10, and the glass cake shown in FIG. 5 Thereafter, the glass cake 5 is dried for a predetermined time to fix the sizing agent on the surface of the glass filament.
図１に示すように、ガラス繊維マット製造装置５０の各切断機１２は、チャンバー１１の天井部分に配設されており、反対方向に回転する一対のカッターロール１２ａとゴムロール１２ｂから構成されている。乾燥工程を終えたガラスケーキ５の内層から連続的に解舒された各ガラスストランド１０は、各切断機１２の互いに回転するカッターロール１２ａとゴムロール１２ｂの間に順次送り込まれて、長さ５０ｍｍの寸法に連続的に切断される。 As shown in FIG. 1, each cutting machine 12 of the glass fiber mat manufacturing apparatus 50 is disposed on the ceiling portion of the chamber 11, and is composed of a pair of cutter rolls 12a and rubber rolls 12b that rotate in opposite directions. . The glass strands 10 continuously unwound from the inner layer of the glass cake 5 after the drying process are sequentially fed between the cutter rolls 12a and the rubber rolls 12b of the respective cutting machines 12, and have a length of 50 mm. Cut continuously into dimensions.
長さ５０ｍｍの寸法に切断されたガラスチョップドストランド１０ａは、チャンバー１１の底部に配設された第一搬送コンベア１３の上で均一に分散された状態になるように積もり、次々にシート状に堆積された状態となって第一搬送コンベア１３によってチャンバー１１の外へと搬送される。次いで堆積されたガラスチョップドストランド１０ａは次の第二搬送コンベア１４に移載され、第二搬送コンベア１４上で移動するガラスチョップドストランド１０ａのシート状堆積物１０ｂ上に、平均粒子径（Ｄ５０）が１８６μｍであり、Ｄ１０が１３４μｍ、Ｄ９０が２８６μｍであるビスフェノール系不飽和ポリエステル樹脂からなる粉粒状の結合剤Ｐが、均一状態に調整されてチョップドストランド１０ａの結合剤として所定の付着量（１１質量％）となるように散布機１５によって均等に散布される。この粉粒状結合剤の、平均粒子径等の計測には、株式会社島津製作所製ＳＡＬＤ２０００Ｊを用いた。 The glass chopped strands 10a cut to a length of 50 mm are stacked so as to be uniformly dispersed on the first conveyor 13 disposed at the bottom of the chamber 11, and are successively deposited in a sheet form. In such a state, it is conveyed out of the chamber 11 by the first conveyor 13. Glass chopped strand 10a that is deposited and then is transferred to the second conveyor 14 of the next, on a sheet-like deposits 10b of glass chopped strands 10a moving on the second conveyor 14, average particle size (D 50) Is 186 μm, D 10 is 134 μm, D 90 is 286 μm, and the powdery binder P made of bisphenol-based unsaturated polyester resin is adjusted to a uniform state as a binder of the chopped strand 10a (predetermined adhesion amount) 11% by mass), and is spread evenly by the spreader 15. Shimadzu Corporation SALD2000J was used for measurement of the average particle size and the like of the powdered binder.
そしてベルトコンベア１４上に均一に散布されたガラスチョップドストランド１０ａのシート状堆積物１０ｂとその上から散布された粉粒状の結合剤Ｐとが互いに散乱した状態のままで第二搬送コンベア１４から第三搬送コンベア１６上へと移載される。第三搬送コンベア１６の途中には、加熱炉１７が配置されており、粉粒状の結合剤Ｐが散布されたシート状堆積物１０ｂが、加熱炉１７中に移動して所定温度で加熱されることによって、散布された粉粒状の結合剤Ｐが軟化し、ガラスチョップドストランド１０ａの表面上で溶融状態となる。次いでこのガラスチョップドストランド１０ａのマット前駆体を、加熱炉１７の外部に移動させ、冷却圧延機１８の水冷プレスロール１８ａ、１８ｂ間を通して冷却、プレスを行う。ちなみにこの冷却圧延機１８は、図１にも示されているようにマットに対して下方に配された送り方向に回転する水冷プレスロール１８ｂと、反対方向に回転するマット上方に配された水冷プレスロール１８ａとの間隙に上記した加熱後のマット前駆体を送り方向に挿入して圧延するための装置である。この冷却圧延操作を行うことによって、溶融していた粉粒状の結合剤Ｐが固化されて、その後巻き取り機２１によって巻き取られて最終的にガラスチョップドストランドマット１９（目付１０７ｇ／ｍ２）の回巻体２０が得られる。 Then, the sheet-like deposit 10b of the glass chopped strands 10a uniformly distributed on the belt conveyor 14 and the powdery binder P dispersed from the glass chopped strands 10a are scattered from each other while being scattered from the second conveyor 14. Three are transferred onto the conveyor 16. A heating furnace 17 is disposed in the middle of the third conveyor 16, and the sheet-like deposit 10 b on which the powdery binder P is dispersed moves into the heating furnace 17 and is heated at a predetermined temperature. As a result, the dispersed powdery binder P is softened and becomes a molten state on the surface of the glass chopped strand 10a. Next, the mat precursor of the glass chopped strand 10 a is moved to the outside of the heating furnace 17, cooled and pressed through the water-cooled press rolls 18 a and 18 b of the cooling and rolling mill 18. Incidentally, as shown in FIG. 1, the cooling and rolling mill 18 includes a water-cooled press roll 18b that rotates in the feeding direction disposed below the mat, and a water-cooled press that is disposed above the mat that rotates in the opposite direction. This is an apparatus for inserting and rolling the above-described heated mat precursor in the feed direction into the gap with the press roll 18a. By performing this cold rolling operation, the molten powdery binder P is solidified, and then wound up by the winder 21, and finally the glass chopped strand mat 19 (weight per unit area: 107 g / m 2 ). A wound body 20 is obtained.
このようにして得られた、ガラスチョップドストランドマットから巾１５０ｍｍ、長さ３１６ｍｍのサンプルを巾方向に８枚×５列採取し、その引張強さをＪＩＳ Ｒ３４２０（２００６）に従い、チャック間距離２００ｍｍ、引張速度２００ｍｍ／ｍｉｎで測定した。測定結果はその平均値と標準偏差の値を表１にまとめて示す。 Samples having a width of 150 mm and a length of 316 mm were obtained in the width direction from the glass chopped strand mat thus obtained, and the tensile strength was measured according to JIS R3420 (2006). Measurement was performed at a tensile speed of 200 mm / min. The measurement results are shown in Table 1 together with average values and standard deviation values.
また、以上の工程によって得られたガラスチョップドストランドマット１９では、図２にそのガラスチョップドストランド１０ａの分散状態と結合剤の粉粒状樹脂によって得られる接着点２の分布状態をモデルとして示したように、ガラスチョップドストランド１０ａの表面に均等に分布する接着点２が得られるようになり、接着点２の偏りが認められない構造となる。 Further, in the glass chopped strand mat 19 obtained by the above steps, as shown in FIG. 2, the dispersion state of the glass chopped strand 10a and the distribution state of the adhesion points 2 obtained by the particulate resin of the binder are shown as models. The adhesion points 2 that are evenly distributed on the surface of the glass chopped strand 10a can be obtained, and the bias of the adhesion points 2 is not recognized.
こうして得られたガラスチョップドストランドマット１９を使用して製造される自動車天井材について、その性能を調査した。以下にその内容を説明する。 The performance of the automobile ceiling material manufactured using the glass chopped strand mat 19 thus obtained was investigated. The contents will be described below.
まず表１に示すように、本発明の実施例である試料Ｎｏ．１から試料Ｎｏ．５および比較例である試料Ｎｏ．６及びＮｏ．７、計７種類の試料を作成した。すなわち表１のストランド番手となるＥガラス材質の所定の寸法を有し、所定のマット目付となるように調整したガラスチョップドストランドマット１９にイソシアネート系の接着剤を含浸させた後、表皮（自動車の室内側）、ガラスチョップドストランドマット１９、発泡ポリウレタンシート、別のガラスチョップドストランドマット１９及び保護シート（自動車の天井側）の順に重ね合わせてゆく。次いで、この積層物を成形天井の形状をしたプレス型に入れ、その状態でプレス成形を行い所定の形状にした後、その周囲をトリミングして整えた。 First, as shown in Table 1, sample No. 1 to sample no. 5 and comparative sample No. 6 and no. 7. A total of 7 types of samples were prepared. That is, after impregnating a glass chopped strand mat 19 having a predetermined dimension of an E glass material as a strand count in Table 1 and adjusting to a predetermined mat basis weight with an isocyanate-based adhesive, Indoor side), glass chopped strand mat 19, foamed polyurethane sheet, another glass chopped strand mat 19 and protective sheet (on the ceiling side of the automobile) are stacked in this order. Next, this laminate was put into a press die having a shape of a molded ceiling, and press molding was performed in that state to obtain a predetermined shape, and then the periphery thereof was trimmed and arranged.
なおガラスチョップドストランドマット１９中のストランド番手（テックス）の測定は、チョップドストランドマット１９を６２０℃で３０分間焼却した後、チョップドストランドマット１９を構成するストランド５０本を抜き取り、その平均長さＬ（ｍｍ）を測定した後、感量が０．１ｍｇ以下の秤を用いて５０本の総質量Ｗ（ｇ）を測定し、数１に示した式により算出することができる。この式は、ストランド長１０００ｍの重量を表すため、単位をミリメートル（ｍｍ）からメートル（ｍ）に換算するものとなっている。 The strand count (tex) in the glass chopped strand mat 19 was measured by incinerating the chopped strand mat 19 at 620 ° C. for 30 minutes, and then extracting 50 strands constituting the chopped strand mat 19 and measuring the average length L ( mm), 50 total masses W (g) are measured using a scale having a sensitivity of 0.1 mg or less, and can be calculated by the equation shown in Equation 1. Since this equation represents the weight of a strand length of 1000 m, the unit is converted from millimeters (mm) to meters (m).
以上の手順によって作成された各試料をそれぞれ次に示す評価方法によって調査した。 Each sample prepared by the above procedure was investigated by the following evaluation method.
ガラスチョップドストランドマットの結合剤の付着量については、ＪＩＳ Ｒ３４２０（２００６）に記載の方法によって計測したガラスチョップドストランドマットの強熱減量からガラスチョップドストランドの製造に使用したケーキの強熱減量（０．４質量％）を差し引くことにより求めた。 With respect to the adhesion amount of the binder of the glass chopped strand mat, the ignition loss of the cake used for the production of the glass chopped strand (0. 0) from the ignition loss of the glass chopped strand mat measured by the method described in JIS R3420 (2006). 4% by mass) was subtracted.
また本発明の自動車成形天井材の評価は、１０００枚の自動車成形天井材について、その表皮側にひけの発生した数量を目視観察によって熟練者が検査を行った。以上の結果を表１に表す。 Moreover, the evaluation of the automobile molded ceiling material of the present invention was conducted by an expert who visually inspected the quantity of sinks on the skin side of 1000 automobile molded ceiling materials. The above results are shown in Table 1.
表１からも明らかなように、実施例の試料Ｎｏ．１は、ストランド番手が２０ｔｅｘでマット目付が１０７ｇ／ｍ２、結合剤の付着量が１１．０％の試料で、粉粒状結合剤の粒度がＤ５０＝１８６μｍ、Ｄ１０＝１３４μｍ、Ｄ９０＝２８６μｍを使用して製造したものであるが、ガラスチョップドストランドマットの引張強さは、その平均値が１８０Ｎで標準偏差が４３Ｎであり、十分に高い引張強さを有し、しかもそのバラツキも小さい値となっている。このためガラスチョップドストランドマットの回巻体からマットを解舒して引き出す際に、マットが柔軟であるため円滑に引き出すことができ、マットがちぎれることもなく、ひけ不良による不良は０％であった。 As is clear from Table 1, sample No. 1 is a sample having a strand count of 20 tex, a mat basis weight of 107 g / m 2 , and a binder adhesion amount of 11.0%. The particle size of the particulate binder is D 50 = 186 μm, D 10 = 134 μm, D 90 = Although manufactured using 286 μm, the tensile strength of the glass chopped strand mat has a sufficiently high tensile strength with an average value of 180 N and a standard deviation of 43 N, and the variation is small. It is a value. Therefore, when the mat is unwound and pulled out from the wound body of the glass chopped strand mat, the mat can be pulled out smoothly because it is flexible, the mat is not torn off, and the defect due to poor sink is 0%. It was.
また、試料Ｎｏ．２は、ストランド番手が１８ｔｅｘでマット目付が１０７ｇ／ｍ２、結合剤の付着量が１０．５％の試料で、粉粒状結合剤の粒度がＤ５０＝１８６μｍ、Ｄ１０＝１３４μｍ、Ｄ９０＝２８６μｍを使用して製造したものである。得られたガラスチョップドストランドマットの引張強さは、その平均値が１７５Ｎで標準偏差が４２Ｎであり、問題のない品位であった。そしてこのガラスチョップドストランドマットを回巻体に巻き取り、その後成形されたマットの回巻体からマットを解舒して引き出す際にマットがちぎれることもなく、ひけ不良による不良も試料Ｎｏ．１と同様に全く認められないものであった。 Sample No. 2 is a sample having a strand count of 18 tex, a mat basis weight of 107 g / m 2 , and a binder adhesion amount of 10.5%, and the particle size of the particulate binder is D 50 = 186 μm, D 10 = 134 μm, D 90 = It is manufactured using 286 μm. The average strength of the obtained glass chopped strand mat was 175 N and the standard deviation was 42 N, which was a satisfactory quality. The glass chopped strand mat is wound around a wound body, and then the mat is not broken when the mat is unwound from the wound body of the formed mat. Similar to 1, it was not recognized at all.
さらに試料Ｎｏ．３から試料Ｎｏ．５については、それぞれ試料Ｎｏ．３が、ストランド番手が２０ｔｅｘでマット目付が１０７ｇ／ｍ２、粉粒状結合剤の付着量が１２．０％、結合剤の粒度がＤ５０＝１７０μｍ、Ｄ１０＝１２５μｍ、Ｄ９０＝２７０μｍを使用して製造した試料、試料Ｎｏ．４が、ストランド番手が２２ｔｅｘでマット目付が１０７ｇ／ｍ２、結合剤の付着量が１１．０％、結合剤の粒度がＤ５０＝１９５μｍ、Ｄ１０=１４５μｍ、Ｄ９０=２９５μｍを使用して製造した試料、試料Ｎｏ．５が、ストランド番手が１９ｔｅｘでマット目付が１０７ｇ／ｍ２、結合剤の付着量が１２．０％、結合剤の粒度がＤ５０＝１９５μｍ、Ｄ１０＝１４５μｍ、Ｄ９０＝２９５μｍを使用して製造した試料である。これら試料Ｎｏ．３から試料Ｎｏ．５の試料については、ひけによる不良は全く認められず、ガラスチョップドストランドマットの回巻体からマットを解舒して引き出す際にマットがちぎれることもなかった。またガラスチョップドストランドマットの引張強さは、試料Ｎｏ．３が、その平均値が１８３Ｎで標準偏差が４４Ｎであり、試料Ｎｏ．４が、その平均値が１９０Ｎで標準偏差が４５Ｎ、試料Ｎｏ．５が、その平均値が２００Ｎで標準偏差が４８Ｎであって、いずれも引張強さについて全く問題のない品位を有するものであった。 Furthermore, sample no. 3 to sample no. For sample No. 5, sample no. 3, the strand count is 20 tex, the mat weight is 107 g / m 2 , the adhesion amount of the particulate binder is 12.0%, the binder particle size is D 50 = 170 μm, D 10 = 125 μm, D 90 = 270 μm Sample No. manufactured as sample No. 4 using a strand count of 22 tex, a mat basis weight of 107 g / m 2 , a binder adhesion amount of 11.0%, a binder particle size of D 50 = 195 μm, D 10 = 145 μm, D 90 = 295 μm The manufactured sample, Sample No. 5 using a strand count of 19 tex, a mat weight of 107 g / m 2 , a binder adhesion amount of 12.0%, a binder particle size of D 50 = 195 μm, D 10 = 145 μm, D 90 = 295 μm This is a manufactured sample. These sample Nos. 3 to sample no. For sample No. 5, no defects due to sink marks were observed, and the mat was not torn off when the mat was unwound from the wound body of the glass chopped strand mat. The tensile strength of the glass chopped strand mat is the same as that of Sample No. 3 has an average value of 183N and a standard deviation of 44N. 4 has an average value of 190N and a standard deviation of 45N. No. 5 had an average value of 200 N and a standard deviation of 48 N, all of which had no problem with respect to tensile strength.
すなわち本発明の実施例のガラスチョップドストランドマットは、引張強さの平均値が１７５Ｎから２００Ｎの範囲にあり、その標準偏差は４２Ｎから４８Ｎの範囲にあることが判明した。 That is, it was found that the glass chopped strand mats of the examples of the present invention had an average value of tensile strength in the range of 175N to 200N and a standard deviation in the range of 42N to 48N.
一方、比較例である試料Ｎｏ．６は、ストランド番手が１８ｔｅｘでマット目付が１０７ｇ／ｍ２、結合剤の付着量が１０.０％で、粉粒状結合剤の粒度がＤ５０＝１８３μｍ、Ｄ１０＝７８μｍ、Ｄ９０＝３００μｍを使用して製造した試料であるが、Ｄ１０とＤ９０が本特許の請求項の範囲外であるため、結合剤が均等に分散散布された状態とならず、接着点が均等に分布しないため、引張強さの平均値は１４０Ｎで、その標準偏差が６０Ｎであって、バラツキの大きい品位であり、ガラスチョップドストランドマットに部分的に引張強さが低い部分が存在するので、マットロール、すなわち回巻体からマットを解舒して引き出す時にちぎれが発生した。 On the other hand, sample No. which is a comparative example. No. 6 has a strand count of 18 tex, a mat basis weight of 107 g / m 2 , a binder adhesion amount of 10.0%, and a granular binder particle size of D 50 = 183 μm, D 10 = 78 μm, D 90 = 300 μm. is a sample prepared using, for D 10 and D 90 of which is outside the scope of the claims of this patent, not a state in which the binding agent is evenly distributed scatter, since the adhesive points do not evenly distributed The average value of the tensile strength is 140 N, and the standard deviation is 60 N, which is a grade with a large variation, and the glass chopped strand mat has a portion with a low tensile strength. A tear occurred when the mat was unwound from the wound body and pulled out.
また比較例である試料Ｎｏ．７は、ストランド番手が２０ｔｅｘでマット目付が１０７ｇ／ｍ２、結合剤の付着量が１５.０％で、粉粒状結合剤の粒度がＤ５０＝１８３μｍ、Ｄ１０＝７８μｍ、Ｄ９０＝３００μｍを使用して製造した試料であるが、Ｄ１０とＤ９０が本特許の請求項の範囲外であるため、ガラスチョップドストランドマットに部分的に硬い部分が存在し、柔軟性がなくなり、ひけ不良の発生率が１６％と高い値となった。 Sample No. which is a comparative example. 7 has a strand count of 20 tex, a mat basis weight of 107 g / m 2 , a binder adhesion amount of 15.0%, and a granular binder particle size of D 50 = 183 μm, D 10 = 78 μm, D 90 = 300 μm. is a sample prepared using, for D 10 and D 90 of which is outside the scope of the claims of this patent, there is partially rigid portion to the glass chopped strand mat, inflexible, sink mark defect The incidence was as high as 16%.
以上のように、本発明のガラスチョップドストランドマットの製造方法は安定した品位を有する本発明のガラスチョップドストランドマットを効率よく製造することのできるものである。また本発明の自動車成形天井材は、強度不足による問題を生じさせることなく軽量化が可能であり、外観品位についてもひけ不良の発生のない優れた品位を有するものであることが明瞭になった。 As described above, the method for producing a glass chopped strand mat of the present invention can efficiently produce the glass chopped strand mat of the present invention having stable quality. Further, the automobile molded ceiling material of the present invention can be reduced in weight without causing a problem due to insufficient strength, and it has become clear that the appearance quality has excellent quality without occurrence of sink defects. .
本発明のガラスチョップドストランドマットの製造方法は、自動車成形天井材に使用されるガラスチョップドストランドマットの製造方法として利用することが好ましいものであるが、他にも電子工業等の各種精密ハウジング構成体や建築用材料、工業用途の各種構成部材等、種々の用途に使用されるチョップドストランドマットの製造にも適用が可能なものである。 The method for producing a glass chopped strand mat of the present invention is preferably used as a method for producing a glass chopped strand mat used for an automobile molded ceiling material. It can also be applied to the manufacture of chopped strand mats used in various applications such as building materials and various structural members for industrial use.
２ 接着点
５ ガラスケーキ
１０ ガラスストランド
１０ａ ガラスチョップドストランド
１０ｂ シート状堆積物
１１ チャンバー
１２ 切断装置
１２ａ カッターロール
１２ｂ ゴムロール
１３ 第一搬送コンベア
１４ 第二搬送コンベア
１５ 散布機
１６ 第三搬送コンベア
１７ 加熱炉
１８ 冷却圧延機
１８ａ、１８ｂ 冷却プレスロール
１９ ガラスチョップドストランドマット
２０ ガラスチョップドストランドマット回巻体（マットロール）
２１ 巻き取り機
５０ ガラス繊維マット製造装置
Ｐ 粉粒状結合剤
Ｌ ガラスチョップドストランドの平均長さ
Ｗ ガラスチョップドストランドの５０本の総質量
2 Bonding point 5 Glass cake 10 Glass strand 10a Glass chopped strand 10b Sheet deposit 11 Chamber 12 Cutting device 12a Cutter roll 12b Rubber roll 13 First transport conveyor 14 Second transport conveyor 15 Spreader 16 Third transport conveyor 17 Heating furnace 18 Cooling and rolling mill 18a, 18b Cooling press roll 19 Glass chopped strand mat 20 Glass chopped strand mat wound body (mat roll)
21 Winder 50 Glass fiber mat manufacturing apparatus P Powdery binder L Average length of glass chopped strand W Total mass of 50 glass chopped strands
Claims (4)
前記結合剤は、粒径加積曲線における有効粒径のＤ５０（平均粒子径）が１５０μｍ以上２００μｍ以下、Ｄ１０が１２０μｍ以上、Ｄ９０が２９５μｍ以下となる粒度分布を有する粉粒状結合剤であることを特徴とするガラスチョップドストランドマットの製造方法。 A method for producing a glass chopped strand mat, in which a glass chopped strand is bonded to each other by spraying and heating a binder to a sheet-like deposit of glass chopped strands and then cooling and solidifying the softened binder.
The binder is a particulate binder having a particle size distribution in which D 50 (average particle size) of effective particle size in a particle size accumulation curve is 150 μm or more and 200 μm or less, D 10 is 120 μm or more, and D 90 is 295 μm or less. There is provided a method for producing a glass chopped strand mat.
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