JP2661653B2 - Mat molded products - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、表面性向上のための表
明のゲルコート層と、重合した基材樹脂内にガラス長繊
維マットが埋設されたマトリックス層とが密着した２層
構造のマットモールド成形品に関し、特に表面性状が改
善され、自動車外板などへの適用を可能とするマットモ
ールド成形品に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mat mold having a two-layer structure in which a gel coat layer for improving surface properties and a matrix layer in which a long glass fiber mat is embedded in a polymerized base resin are in close contact. The present invention relates to a molded product, and more particularly to a mat molded product which has improved surface properties and can be applied to automobile outer panels and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】マットモールド成形品はシートモールド
成形品に匹敵する弾性・強度を有する一方、シートモー
ルド成形品に比較して設備費が安く、大型化の可能性及
び形状の自由性が高いため、自動車の軽量化の進展と共
に、バンパービームや内装部品のインサートなどの構造
材として採用されつつある。2. Description of the Related Art A mat-molded product has elasticity and strength comparable to a sheet-molded product, but has a lower facility cost, a larger size, and a higher degree of freedom in shape than a sheet-molded product. As the weight of automobiles has been reduced, they have been adopted as structural materials such as bumper beams and inserts for interior parts.
【０００３】このようなマットモールド成形品の成形方
法を図２により説明する。図２（ａ）において、クロー
ズド注型の下型１１内にカップガン塗装機で霧状にゲル
コートを吹きつけゲルコート層を形成し、そこにガラス
長繊維マット１２がセットされる。ここでガラス長繊維
マット１２は、ガラス単糸の多数本が撚られたものが
縦、横、斜めにランダムに絡まったものであり、これを
バインダーで一定の厚みに固めシート状にしたものを言
う。そして、ＲＩＭ（Ｒｅａｃｔｉｏｎ Ｉｎｊｅｃｔ
ｉｏｎ Ｍｏｌｄｉｎｇ）注型機１５で基材樹脂が注入
され、下型１１と上型１２を閉じて重合反応が行われ
る。ＲＩＭ注型機１５はａ液の入口１６と出口１７及び
ｂ液の入口１８と出口１９が開口する孔２０にスリット
２２付のプランジャ２１が上下摺動自在に嵌入されたも
のである。プランジャ２１が上昇した図示の状態では、
対向する入口１６と入口１８から数十〜二百数十ｋｇ／
ｃｍ2の圧力で噴出するａ液とｂ液が衝突エネルギーで
攪拌され注型されるものである。プランジャ２１が下降
した状態ではａ液とｂ液はスリット２２を通って循環し
ている。また、ＲＩＭ注型機１５に代わり、図２（ｂ）
のＲＩ（Ｒｅｓｉｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）注型機２３
を用いることもできる。主剤ｃと反応開始剤ｄがスタテ
ックミキサなどの攪拌装置２４を経て注型されるもので
ある。なお、クローズト注型に限らずオープン注型も用
いられる。A method of forming such a mat molded product will be described with reference to FIG. In FIG. 2A, a gel coat layer is formed by spraying a gel coat with a cup gun coater into a lower mold 11 of a closed casting to form a gel coat layer, and a long glass fiber mat 12 is set thereon. Here, the glass long fiber mat 12 is formed by twisting a large number of single glass yarns randomly, vertically, horizontally, and diagonally, and is formed into a sheet by hardening this into a certain thickness with a binder. To tell. Then, RIM (Reaction Inject)
(Ion Molding) The base resin is injected by the casting machine 15, the lower mold 11 and the upper mold 12 are closed, and a polymerization reaction is performed. In the RIM casting machine 15, a plunger 21 having a slit 22 is vertically slidably fitted in a hole 20 in which an inlet 16 and an outlet 17 for the liquid a and an inlet 18 and an outlet 19 for the liquid b are opened. In the illustrated state where the plunger 21 is raised,
Dozens to two hundred and several tens kg /
The liquid a and the liquid b ejected at a pressure of cm 2 are agitated by collision energy and cast. When the plunger 21 is lowered, the liquid a and the liquid b circulate through the slit 22. Also, instead of the RIM casting machine 15, FIG.
RI (Resin Injection) Casting Machine 23
Can also be used. The main agent c and the reaction initiator d are cast via a stirring device 24 such as a static mixer. Note that not only closed casting but also open casting is used.
【０００４】このようにして成形されたマットモールド
成形品の断面を図３により説明する。表面のゲルコート
層１と、重合した基材樹脂２内にガラス長繊維マット３
が埋設されたマトリックス層４とが密着した２層構造と
なっている。ガラス長繊維マット３は特定断面では図示
のようにガラス単糸が集まったガラス長繊維５がランダ
ムに基材樹脂２内に位置する状態となる。[0004] A cross section of the mat molded product thus formed will be described with reference to FIG. The gel coat layer 1 on the surface and the glass long fiber mat 3 in the polymerized base resin 2
Has a two-layer structure in which the embedded matrix layer 4 is in close contact. The glass long fiber mat 3 has a state in which glass long fibers 5 in which glass single yarns are gathered are randomly located in the base resin 2 in a specific cross section as shown in the figure.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、図３に示さ
れるように、ガラス長繊維５の表面に近い部分の表面が
凸状６となり、ガラス長繊維５の模様が表面に浮き出
し、表面光沢度や鮮映性を阻害し、外観状の見栄えが悪
くなるという問題点もあった。その原因は基材樹脂２の
重合に伴う収縮に起因しており、その状態を図４で説明
する。図４（ａ）は重合前、図４（ｂ）は重合後を示
し、ガラス長繊維５がない部分をＡゾーンで表示し、ガ
ラス長繊維５がある部分をＢゾーンと表示している。ゲ
ルコート層１の収縮率をｎとし、マトリック層の収縮率
をｍとすると、Ａゾーンでは、ｔ＝ｄ＋ａがｔ′＝ｎｄ
＋ｍａに収縮する。Ｂゾーンでは、ｔ＝ｄ＋ｂ＋α＋ｃ
がｔ″＝ｎｄ＋ｍｂ＋α＋ｍｃに収縮する。ところで、
ＡゾーンとＢゾーンでは収縮部分にａ−（ｂ＋ｃ）の差
があるため、ｔ′＜ｔ″となり、Ｂゾーンが浮き出るこ
とになる。このガラス長繊維の浮き出し現象のため、シ
ートモールド成形品に比較して型や設備が安価であるマ
ットモールド成形品でありながら、自動車部品への適用
が制限されていた。However, as shown in FIG. 3, the surface of the portion close to the surface of the long glass fiber 5 has a convex shape 6, the pattern of the long glass fiber 5 emerges on the surface, and the surface glossiness is increased. Also, there is a problem that the image quality and the sharpness are impaired, and the appearance of the appearance deteriorates. The cause is caused by shrinkage due to polymerization of the base resin 2, and this state will be described with reference to FIG. 4. 4A shows the state before the polymerization, and FIG. 4B shows the state after the polymerization. A portion having no glass long fiber 5 is indicated by an A zone, and a portion having the glass long fiber 5 is indicated by a B zone. Assuming that the contraction rate of the gel coat layer 1 is n and the contraction rate of the matrix layer is m, in the A zone, t = d + a becomes t ′ = nd.
It contracts to + ma. In the B zone, t = d + b + α + c
Contracts to t ″ = nd + mb + α + mc.
In the A zone and the B zone, there is a difference of a− (b + c) in the shrunk portion, so that t ′ <t ″, and the B zone emerges. Although it is a mat molded product whose mold and equipment are inexpensive, its application to automobile parts is limited.
【０００６】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、基材樹脂などのの重合に伴う収縮率を小さく
し、ガラス長繊維マットの表面への浮き出しを抑制した
マットモールド成形品を提供することにとある。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to reduce the shrinkage rate due to polymerization of a base resin or the like and to reduce the glass length. It is an object of the present invention to provide a mat molded product in which the fiber mat is prevented from rising to the surface.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のマットモールド成形品は、表面のゲルコー
ト層と、重合した基材樹脂内にガラス長繊維マットが埋
設されたマトリックス層とが密着した２層構造のマット
モールド成形品において、マトリック層の基材樹脂１０
０重量％に、短繊維フィラー５〜３０重量％が混入され
ているものである。そして、ゲルコート１００重量％に
も、短繊維フィラー５〜３０重量％を混入することが好
ましい。Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, a mat molded article of the present invention comprises a gel coat layer on the surface and a matrix layer in which a long glass fiber mat is embedded in a polymerized base resin. In a two-layer mat molded product in which is adhered, a matrix resin 10
0% by weight is mixed with 5 to 30% by weight of short fiber filler. It is preferable to mix 5 to 30% by weight of the short fiber filler with 100% by weight of the gel coat.
【０００８】[0008]
【作用】基材樹脂に混入されている短繊維フィラーが収
縮に伴う張力を受持ち、基材樹脂の収縮率を下げる。マ
トリックス層の基材樹脂に短繊維フィラーを混入するこ
とが最も効果的であるが、ゲルコート層に短繊維フィラ
ーを混入することでもゲルコートの収縮率を下げると全
体の収縮率が一層下がる。マトリックス層の基材樹脂及
びゲルコート層に混入される短繊維フィラーが５重量％
未満であると収縮率低下が少なくなり、３０重量％を越
えると基材樹脂の粘度が上がり注入が困難になり、ゲル
コートの粘度も上がりスプレイ塗布が困難になる。好ま
しくは基材樹脂１００重量％に短繊維フィラー２０重量
％、ゲルコート１００重量％に短繊維フィラー１０重量
％の混入率である。The short fiber filler mixed in the base resin bears the tension caused by shrinkage, and lowers the shrinkage of the base resin. It is most effective to mix a short fiber filler in the base resin of the matrix layer. However, if a short fiber filler is mixed in the gel coat layer to reduce the shrinkage of the gel coat, the overall shrinkage further decreases. 5% by weight of short fiber filler mixed in matrix resin and gel coat layer
If it is less than 30%, the decrease in shrinkage will be small, and if it exceeds 30% by weight, the viscosity of the base resin will increase, making injection difficult, and the viscosity of the gel coat will also increase, making spray coating difficult. Preferably, the mixing ratio is 20% by weight of the short fiber filler in 100% by weight of the base resin, and 10% by weight of the short fiber filler in 100% by weight of the gel coat.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は本発明のマットモールド成形品の断面図
である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a mat molded product of the present invention.
【００１０】図１において、１は表面のゲルコート層、
４は重合した基材樹脂２にガラス長繊維マット３が埋設
されたマトリックス層である。図３の従来例と異なる点
は、マトリックス層４の基材樹脂２に短繊維フィラー７
が混入され、ゲルコート層１のゲルコートにも短繊維フ
ィラー８が混入された点である。In FIG. 1, 1 is a gel coat layer on the surface,
Reference numeral 4 denotes a matrix layer in which the long glass fiber mat 3 is embedded in the polymerized base resin 2. The difference from the conventional example of FIG. 3 is that the short fiber filler 7 is added to the base resin 2 of the matrix layer 4.
And the short fiber filler 8 was also mixed in the gel coat of the gel coat layer 1.
【００１１】マトリックス層４の基材樹脂２としては、
ＲＩＭ注型機が適用されるウレタン、ウレア、ジシクロ
ペンタジエンなどと、ＲＩ注型機が適用されるポリエス
テル、エポキシ、フェノールなどが用いられる。また、
表面性向上のためのゲルコート１としては、ポリエステ
ル、エポキシ、ウレタンなどが用いられる。さらに、ガ
ラス長繊維マット３としては、ＣＳＭ（Ｃｏｎｔｉｎｕ
ｏｕｓ ＳｔｒａｎｄＭａｔ）、ガラスクロス、チップ
ドストランドマット、サーフェイスマットと呼ばれるも
のが用いられる。As the base resin 2 of the matrix layer 4,
Urethane, urea, dicyclopentadiene and the like to which the RIM casting machine is applied, and polyester, epoxy, phenol and the like to which the RI casting machine is applied are used. Also,
As the gel coat 1 for improving the surface properties, polyester, epoxy, urethane, or the like is used. Further, as the long glass fiber mat 3, CSM (Continu
ous StrandMat, glass cloth, chipped strand mat, and surface mat.
【００１２】これらの基材樹脂２又はゲルコート１に予
め短繊維フィラー７，８が混入され、混入された状態の
ままで成形に用いられる。この短繊維フィラー７，８と
しては、ガラス繊維、ウオラストナイト、プロセスミネ
ラルファイバーなどが用いられる。特にハイブリッド化
されたガラス繊維はガラス繊維特有の配向性やソリが解
消されており、本発明の短繊維フィラー７，８として適
している。また、基材樹脂２用の短繊維フィラー７の寸
法としては、直径０．１〜１３μｍ、長さ５〜５００μ
ｍの範囲のものが用いられる。Short fiber fillers 7 and 8 are mixed in advance into the base resin 2 or the gel coat 1, and the mixed state is used for molding. Glass fibers, wollastonite, process mineral fibers, and the like are used as the short fiber fillers 7 and 8. In particular, the hybridized glass fiber is free from the orientation and warpage unique to the glass fiber, and is suitable as the short fiber fillers 7 and 8 of the present invention. The short fiber filler 7 for the base resin 2 has a diameter of 0.1 to 13 μm and a length of 5 to 500 μm.
m range is used.
【００１３】ゲルコート１に短繊維フィラー８を混入す
ると、短繊維フィラー８の影響で鮮映性が低下するが、
ゲルコート１の収縮率が低下することによるガラス長繊
維マット３の浮き出し抑制による鮮映性の向上が短繊維
フィラー８の影響を上回る。しかし、混入すべき短繊維
フィラー８は通常より小さいものがよく、その寸法とし
ては、直径０．１〜１３μｍ、長さ１０〜１００μｍの
範囲のものが用いられる。When the short fiber filler 8 is mixed in the gel coat 1, the sharpness is reduced due to the effect of the short fiber filler 8,
The improvement in sharpness by suppressing the rising of the long glass fiber mat 3 due to the decrease in the shrinkage of the gel coat 1 exceeds the effect of the short fiber filler 8. However, the short fiber filler 8 to be mixed is preferably smaller than usual, and its dimensions are in the range of 0.1 to 13 μm in diameter and 10 to 100 μm in length.
【００１４】つぎに本発明の具体例とその効果を以下に
説明する。マトリックス層４の基材樹脂２として、ウレ
タン変成不飽和ポリエステルを単体とした配合物１００
重量％に対して１０重量％及び２０重量％の短繊維フィ
ラー（ＮＹＣＯ社製ウオラストナイトＮＹＡＤＧ４０
０）を混入し、粘度７００ｃｐｓ以下のものを調合し
た。表面のゲルコート層１として、ポリエステル１００
重量％にナフテン酸コバルト１重量％、パーオキサイド
１重量％の配合物を用い、配合物１００重量％に対して
５重量％及び１０重量％の短繊維フィラー（ＮＹＣＯ社
製ウオラストナイトＮＹＡＤＧ４００）を混入し、粘度
２０００ｃｐｓ以下のものを調合した。これらの組み合
わせ試料（ナンバー１〜７）について、ＰＧＤ鮮映度を
測定した結果を表１に示す。Next, specific examples of the present invention and the effects thereof will be described below. Formulation 100 in which urethane modified unsaturated polyester is used alone as base resin 2 of matrix layer 4
10% by weight and 20% by weight of the short fiber filler (Wollastonite NYADG40 manufactured by NYCO)
0) was mixed to prepare a powder having a viscosity of 700 cps or less. As the gel coat layer 1 on the surface, polyester 100
Using a blend of 1% by weight of cobalt naphthenate and 1% by weight of peroxide, 5% by weight and 10% by weight of a short fiber filler (Wollastonite NYADG400 manufactured by NYCO) are used for 100% by weight of the blend. A mixture having a viscosity of 2000 cps or less was prepared. These combinations samples (No. 1-7), Table 1 shows the results of measurement of P GD sharpness degree.
【００１５】[0015]
【表１】 [Table 1]
【００１６】なお、ＰＧＤ鮮映度は、徐々に小さくなる
数字が書かれた文字板を測定試料に映し出してどこまで
小さな文字が読めるかを目視で判断し、読めた文字のラ
ンクで表面平滑性を定量化するものである。例えば現状
のウレタンバンパで鮮映度は０．３〜０．５であり、金
属製の自動車外板で０．７前後である。このＰＧＤ鮮映
度は、短繊維フィラーの混入によるガラス長繊維マット
の浮きだし抑制による鮮映度の向上から短繊維フィラー
を混入することの鮮映度の低下を差し引いた結果として
測定される。表１より明らかなように、マトリックス層
に短繊維フィラーを混入するほど、ゲルコート層に短繊
維フィラーを混入するほど、ＰＧＤ鮮映度が向上してい
る。特に、マトリックス層中の短繊維フィラー量２０重
量％とゲルコート層中の短繊維フィラー量１０重量％の
ナンバー７のものは、自動車の車体表面に要求されるク
ラスＡの鮮映度に近いものが得られた。The PGD sharpness is determined by projecting a dial on which a gradually decreasing number is written on a measurement sample to visually determine how small a character can be read, and determining the surface smoothness by the rank of the read character. It is to be quantified. For example, the sharpness of a current urethane bumper is 0.3 to 0.5, and is about 0.7 for a metal automobile outer panel. This PGD clear image
The degree is glass long fiber mat by mixing short fiber filler
Short fiber filler due to improved sharpness by suppressing the emergence of
As a result of subtracting the decrease in sharpness of mixing
Measured. As is clear from Table 1, the more the short fiber filler is mixed in the matrix layer and the more the short fiber filler is mixed in the gel coat layer, the more the PGD sharpness is improved. In particular, in the case of No. 7 having the short fiber filler content of 20% by weight in the matrix layer and the short fiber filler content of 10% by weight in the gel coat layer, the one having the closeness to the class A sharpness required for the surface of the body of the automobile is preferred. Obtained.
【００１７】表１のＰＧＤ鮮映度に基づいて、ＪＩＳ−
Ｚ−８１０１−Ｄ２に定義される分散分析を行った。そ
の結果、マトリックス層中の短繊維フィラー量とゲルコ
ート層中の短繊維フィラー量は共に鮮映度に対して効果
があり、マトリックス層中の短繊維フィラー量は高度に
有意差があり、ゲルコート層中の短繊維フィラー量は有
意差があり、マトリックス層中の短繊維フィラー量とゲ
ルコート層中の短繊維フィラー量の交互作用は有意差な
しとなった。Based on the PGD definition in Table 1, JIS-
An analysis of variance as defined in Z-8101-D2 was performed. As a result, both the amount of short fiber filler in the matrix layer and the amount of short fiber filler in the gel coat layer have an effect on the sharpness, and the amount of short fiber filler in the matrix layer has a highly significant difference. There was a significant difference in the amount of short fiber filler in the medium, and the interaction between the amount of short fiber filler in the matrix layer and the amount of short fiber filler in the gel coat layer was not significantly different.
【００１８】[0018]
【発明の効果】本発明のマットモールド成形品は、基材
樹脂１００重量％に、短繊維フィラー５〜３０重量％が
混入されているものであり、短繊維フィラーが収縮に伴
う張力を受持ち、基材樹脂の収縮率を下げるので、ガラ
ス長繊維マットの表面への浮き出しが抑制され、表面の
光沢度や鮮映性が改善される。その結果、従来不可能と
されてきた自動車外板などへの用途の拡大が期待でき
る。また、ゲルコート１００重量％にも、短繊維フィラ
ー５〜３０重量％を混入すると、ゲルコート層の収縮率
が小さくなり、その分上述した効果が加算的に改善され
るので好ましい。The mat molded article of the present invention is obtained by mixing 5 to 30% by weight of the short fiber filler with 100% by weight of the base resin. Since the shrinkage of the base resin is reduced, the protrusion of the long glass fiber mat on the surface is suppressed, and the glossiness and sharpness of the surface are improved. As a result, it can be expected that the use of such materials for automobile outer panels, which has been impossible in the past, will be expanded. It is also preferable to mix 5 to 30% by weight of the short fiber filler with 100% by weight of the gel coat, since the shrinkage of the gel coat layer is reduced, and the above-described effects are additionally improved.
【図１】本発明のマットモールド成形品の断面図であ
る。FIG. 1 is a cross-sectional view of a mat molded product of the present invention.
【図２】マットモールド成形品の成形方法を示す概略図
である。FIG. 2 is a schematic view showing a method for forming a mat molded product.
【図３】従来のマットモールド成形品の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a conventional mat molded product.
【図４】ガラス長繊維の浮き出し現象の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a phenomenon in which glass long fibers are raised.
１ ゲルコート層 ２ 基材樹脂 ３ ガラス繊維マット ４ マトリックス層 ７ 短繊維フィラー ８ 短繊維フィラー REFERENCE SIGNS LIST 1 gel coat layer 2 base resin 3 glass fiber mat 4 matrix layer 7 short fiber filler 8 short fiber filler
Claims (2)
脂内にガラス長繊維マットが埋設されたマトリックス層
とが密着した２層構造のマットモールド成形品におい
て、マトリックス層の基材樹脂１００重量％に、短繊維
フィラー５〜３０重量％が混入されていることを特徴と
するマットモールド成形品。1. In a mat molded product having a two-layer structure in which a gel coat layer on the surface and a matrix layer in which a long glass fiber mat is embedded in a polymerized base resin are adhered, 100% by weight of the base resin of the matrix layer %, And 5 to 30% by weight of a short fiber filler is mixed in the mat molded product.
おいて、ゲルコート１００重量％に、短繊維フィラー５
〜３０重量％が混入されていることを特徴とするマット
モールド成形品。2. The mat-molded article according to claim 1, wherein 100% by weight of the gel coat is mixed with a short fiber filler.
A mat-molded product characterized in that about 30% by weight is mixed therein.
Priority Applications (1)
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| JP33249091A JP2661653B2 (en) | 1991-11-20 | 1991-11-20 | Mat molded products |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP33249091A JP2661653B2 (en) | 1991-11-20 | 1991-11-20 | Mat molded products |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH05138815A JPH05138815A (en) | 1993-06-08 |
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-
1991
- 1991-11-20 JP JP33249091A patent/JP2661653B2/en not_active Expired - Lifetime
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