JP3588506B2

JP3588506B2 - Method for producing long fiber reinforced foam molded article

Info

Publication number: JP3588506B2
Application number: JP19339895A
Authority: JP
Inventors: 英夫岩井; 勇治石島
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1995-07-28
Filing date: 1995-07-28
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2015-07-28
Also published as: JPH0939102A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長繊維補強発泡成形体およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
外観的に天然木材と類似しており、また物性的に天然木材と同等以上の性能を示す長繊維補強発泡成形体が建材等の構造体として使用されている。
従来のこの種の長繊維補強発泡成形体は、特公昭５２−２４２１号公報や特開平５−２３７９４７号公報等に開示されているように、板状または棒状の成形体本体が、発泡硬化性樹脂液発泡硬化させて形成されていて、この成形体本体内に長繊維のガラス繊維が補強材として成形体本体の長手方向に略平行に並んで埋設されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のように、従来の長繊維補強発泡成形体は、補強の為の長繊維補強材が成形体本体の長手方向にのみ略平行に並んで埋設されているため、長繊維補強材と平行な方向に曲げ力がかかった時や釘打ちなどの際に割れが生じやすいと言う欠点があった。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みて、長繊維補強材に平行な曲げ力が加わったり、釘打ち等の際にも割れが生じることがない強度的に優れた長繊維補強発泡成形体およびその製造方法を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、一方向に配向した長繊維補強材が硬化性樹脂発泡体からなる成形体本体内に多層に埋設され、該成形体本体内に短繊維補強材が不規則な方向性をもって分散しているとともに、前記長繊維補強材の界面にある短繊維補強材が長繊維補強材に入り交じっている長繊維補強発泡成形体の製造方法であって、一方向に引き揃えられた長繊維補強材の繊維束群を連続的に成形用通路方向に進行させるとともに、成形体の幅より少し幅の広いネットを前記繊維束群と繊維束群との間にそれぞれ配置し、長繊維束とともに連続的に成形用通路方向に進行させ、進行途中で、各ネット上に短繊維補強材を短繊維散布機から散布して各ネットに短繊維補強材を付着させたのち、進行方向後方に配置された散布機から硬化性発泡樹脂を前記繊維束群およびネット上に散布して長繊維束およびネットに付着した短繊維束に付着させるとともに、長繊維補強材および短繊維補強材を揉みほぐし長繊維補強材および短繊維補強材に前記発泡硬化性樹脂液を充分含浸させ、さらに成形用通路内に導き、成形用通路内で発泡硬化性樹脂液を発泡硬化させて成形用通路の断面形状に成形する構成とした。
【０００６】
上記構成において、発泡硬化性樹脂液とは、比較的短時間で泡化し硬化する液状の樹脂を意味し、たとえば、ポリウレタン樹脂，フェノール樹脂，ポリエステル樹脂等の樹脂液が好適に用いられ、必要に応じて触媒、着色剤、紫外線吸収剤等の添加剤を添加混合しておいても構わない。
長繊維補強材としては、ポリエステル繊維等の有機繊維やカーボン繊維，ガラス繊維等が挙げられるが、ガラス繊維ロービングが好ましい。
【０００７】
成形用通路としては、特に限定されないが、スチール製の無端ベルトを４つ組み合わせて形成することが好ましい。
ネットとしては、特に限定されないが、たとえば、ポリエステル樹脂繊維等の合成樹脂繊維が挙げられる。また、ネットの幅は、得ようとする成形体の幅よりやや広めにすることが好ましく、ネットの網目の大きさは、５mm程度が好ましい。
【０００８】
短繊維補強材としては、特に限定されないが、長繊維補強材と同質の材料のものが好ましく、その長さは３mm程度が好ましい。
【０００９】
本発明により製造される長繊維補強発泡成形体は、一方の長繊維補強材に平行な曲げ力がかかった場合、成形体本体内に短繊維補強材が分散されているため、短繊維補強材がこのこの曲げ力を支持するようになっている。
また、長繊維補強材と短繊維補強材とがその界面で交互に入り交じっているため、長繊維補強材または短繊維補強材にかかった力が短繊維補強材または長繊維補強材にも分散される。
【００１０】
本発明の構成によれば、一方向に引き揃えられた長繊維補強材を上下多段に配置して連続的に一方向に連続的に一方向に進行させ、進行途中に成形体本体となる発泡硬化性樹脂液および短繊維補強材を上方から振り掛ける。
そして、長繊維補強材および短繊維補強材をを揉みほぐすと、長繊維補強材および短繊維補強材に発泡硬化性樹脂液が充分含浸されるとともに、長繊維補強材の界面にある短繊維補強材が長繊維補強材に入り交じった状態になる。
【００１１】
つぎに、成形用通路内で発泡硬化性樹脂液が成形用通路の内壁面に沿うように発泡し、さらに硬化して成形体となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を、その実施例をあらわす図面を参照しつつ詳しく説明する。
【００１３】
図１は本発明により製造される長繊維補強発泡成形体の１実施例をあらわしている。
図１に示すように、この長繊維補強発泡成形体１ｂは、硬化性樹脂発泡体からなる成形体本体１１を備えている。
【００１４】
成形体本体１１内には、一方向に配向した多数の長繊維補強材１２・・・１２が多層に埋設されているとともに、短繊維補強材１４・・・１４が不規則な方向性をもって分散されている。
しかも、長繊維補強材１２との界面に位置する短繊維補強材１４は一部で長繊維補強材１２と入り交じって絡み合った状態になっている。
【００１５】
この成形体１ｂは、このように多数の長繊維補強材１２・・・１２が一方向に配向した状態で多層に埋設されているとともに、短繊維補強材１４・・・１４が不規則な方向性をもって分散されているので、縦横いずれの方向に曲げ力がかかっても、長繊維補強材１２・・・１２または短繊維補強材１４・・・１４によって補強されているので割れることがない。勿論、釘打ち等を行っても割れることがない。しかも、長繊維補強材１２との界面に位置する短繊維補強材１４が一部で長繊維補強材１２と入り交じって絡み合った状態になっているので、長繊維補強材１２（または短繊維補強材１４）にかかった力が短繊維補強材１４（または長繊維補強材１２）に分散され、より補強強度の高いものになっている。
【００１６】
なお、この成形体１ｂは、つぎのようにして製造することができる。
（１）図２に示すように上下に配置された繊維配列板２１，２１，２１，２１に設けられた小孔２２を通して所望のピッチに配列させた長繊維束２３の繊維束群２４を連続的に成形用通路３方向に進行させるとともに、成形体１ｂの幅より少し幅の広いネット４ｂを前記繊維束群２４と繊維束群２４との間にそれぞれ配置し、長繊維束２３とともに連続的に成形用通路３方向に進行させる。
【００１７】
（２）進行途中で、まず、各ネット４ｂ上に短繊維補強材１４を短繊維散布機５ｂから散布してホット４ｂに短繊維補強材１４・・・１４を付着させたのち、進行方向後方に配置された散布機５ａから硬化性発泡樹脂液５１を繊維束群２４およびネット４ｂ上に散布して長繊維束２３およびネット４ｂに付着した短繊維補強材１４・・・１４に付着させる。
【００１８】
（３）繊維束群２４およびネット４ｂを含浸台６の所で収束させ、含浸台６の上方に設けた含浸板６１，６１で挟み込み、含浸板６１を矢印に示すように左右に摺動させて各長繊維束２３およびネット４ｂに付着した短繊維補強材１４・・・１４を揉み、成形原料８を得る。
すなわち、このようにして揉むことで、長繊維束２３を構成する長繊維補強材１２が分散されるとともに長繊維補強材１２および短繊維補強材１４の間に硬化性発泡樹脂液５１が充分に含浸される。しかも、各長繊維補強材１２の界面の短繊維補強材１４・・・１４が、長繊維補強材１２と絡み合った状態になる。
【００１９】
なお、散布機５ａおよび短繊維散布機５ｂは、繊維束群２４の幅方向に往復運動して硬化性発泡樹脂液５１および短繊維補強材１４を散布するようになっている。
【００２０】
（４）このようにして得た成形原料８をさらに成形用通路３に導き、成形用通路３内で硬化性発泡樹脂液５１を発泡硬化させて成形用通路３の断面形状を有する板状の長繊維補強発泡成形体１ｂを得る。
すなわち、この方法によれば、本発明の長繊維補強発泡成形体１ｂを連続的に効率よく得ることができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明により製造される長繊維補強発泡成形体は、長繊維補強材に平行な曲げ力が加わったり、釘打ち等の際にも割れが生じることがなく、強度的に優れており、従来使用できなかった用途にも使用できるようになる。
【００２２】
本発明の長繊維補強発泡成形の製造方法は、上記のような繊維補強発泡成形体を連続的に効率よく得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により製造される長繊維補強発泡成形の１実施例をあらわす斜視図である。
【図２】本発明の長繊維補強発泡成形の製造方法の１実施例をあらわす斜視図である。
【符号の説明】
１ｂ長繊維補強発泡成形体
１１成形体本体
１２長繊維補強材
１４短繊維補強材
３成形用通路
４ｂネット
２３繊維束
５１発泡硬化性樹脂液[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a long fiber reinforced foam molded article and a method for producing the same.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A long fiber reinforced foamed molded article which is similar in appearance to natural wood and has physical properties equal to or higher than that of natural wood is used as a structure of a building material or the like.
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 52-2421 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-237947, such a conventional long-fiber reinforced foamed molded article has a plate-shaped or rod-shaped molded body which is foam-curable. It is formed by foaming and curing a resin liquid, and long fiber glass fibers are buried in the molded body as a reinforcing material so as to be substantially parallel to the longitudinal direction of the molded body.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, in the conventional long-fiber reinforced foamed molded article, the long-fiber reinforced material for reinforcement is buried side by side substantially in parallel only in the longitudinal direction of the molded body main body. There is a drawback that cracks easily occur when a bending force is applied in a parallel direction or when nailing is performed.
[0004]
In view of such circumstances, the present invention applies a bending force parallel to the long fiber reinforcing material, and has excellent strength in a long fiber reinforced foamed molded article which does not crack even when nailing or the like. It is intended to provide a manufacturing method thereof.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve such an object, a long fiber reinforcing material oriented in one direction is embedded in multiple layers in a molded body made of a curable resin foam, and a short fiber reinforcing material is irregularly embedded in the molded body. A method for producing a long-fiber-reinforced foamed article in which the short-fiber reinforcement at the interface of the long-fiber reinforcement is intermingled with the long-fiber reinforcement while being dispersed in various directions. The aligned fiber bundle group of the long fiber reinforcement is continuously advanced in the direction of the molding passage, and a net slightly wider than the width of the molded body is arranged between the fiber bundle group and the fiber bundle group. After advancing continuously in the direction of the molding path together with the long fiber bundle, and in the middle of the advancing, the short fiber reinforcing material is sprayed on each net from a short fiber spreader to attach the short fiber reinforcing material to each net, Curing from the sprayer located in the back The resin was sprayed on the fiber bundle group and on the net with adhering to the short fiber bundles attached to the long fiber bundles and nets, the long fiber reinforcement and short fiber reinforcement the Momihogushi long fiber reinforcement and short fiber reinforcement The foaming-curable resin liquid is sufficiently impregnated, guided into a molding passage, and foam-cured in the molding passage to form a cross-sectional shape of the molding passage.
[0006]
In the above configuration, the foam-curable resin liquid means a liquid resin that foams and hardens in a relatively short time. For example, a resin liquid such as a polyurethane resin, a phenol resin, or a polyester resin is suitably used. Accordingly, additives such as a catalyst, a colorant, and an ultraviolet absorber may be added and mixed.
Examples of the long fiber reinforcing material include organic fibers such as polyester fibers, carbon fibers, and glass fibers, and glass fiber roving is preferable.
[0007]
The molding passage is not particularly limited, but is preferably formed by combining four endless belts made of steel.
Examples of the net include, but are not particularly limited to, synthetic resin fibers such as polyester resin fibers. The width of the net is preferably slightly wider than the width of the molded product to be obtained, and the size of the net is preferably about 5 mm.
[0008]
The short fiber reinforcing material is not particularly limited, but is preferably of the same material as the long fiber reinforcing material, and its length is preferably about 3 mm.
[0009]
The long-fiber-reinforced foamed molded article produced by the present invention has a short-fiber reinforced material because the short-fiber reinforced material is dispersed in the molded body when a bending force parallel to one long-fiber reinforced material is applied. Support this bending force.
In addition, since the long fiber reinforcement and the short fiber reinforcement intersect alternately at the interface, the force applied to the long fiber reinforcement or the short fiber reinforcement is dispersed to the short fiber reinforcement or the long fiber reinforcement. Is done.
[0010]
According to the configuration of the present invention, the long fiber reinforcing materials aligned in one direction are arranged in multiple stages in the upper and lower directions, and are continuously advanced in one direction in one direction, and foaming which becomes a molded body in the middle of the progress is performed. Sprinkle the curable resin liquid and the short fiber reinforcing material from above.
Then, when the long fiber reinforcing material and the short fiber reinforcing material are rubbed and loosened, the long fiber reinforcing material and the short fiber reinforcing material are sufficiently impregnated with the foaming curable resin liquid, and the short fiber reinforcing material at the interface of the long fiber reinforcing material is provided. Are mixed with the long fiber reinforcing material.
[0011]
Next, the foaming-curable resin liquid foams along the inner wall surface of the molding passage in the molding passage, and is further cured to form a molded body.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing the embodiments.
[0013]
FIG. 1 shows an embodiment of a long-fiber reinforced foam molded article produced according to the present invention.
As shown in FIG. 1 , the long fiber reinforced foam molded body 1b includes a molded body 11 made of a curable resin foam.
[0014]
In the molded body 11, a large number of unidirectionally oriented long fiber reinforcements 12... 12 are embedded in multiple layers, and the short fiber reinforcements 14. Have been.
Moreover, the short fiber reinforcing material 14 located at the interface with the long fiber reinforcing material 12 is partially intertwined with the long fiber reinforcing material 12.
[0015]
The molded body 1b is embedded in multiple layers in such a state that a large number of long fiber reinforcements 12... 12 are oriented in one direction, and the short fiber reinforcements 14. Even if a bending force is applied in any of the vertical and horizontal directions, it is reinforced by the long fiber reinforcements 12... 12 or the short fiber reinforcements 14. Of course, it does not break even if nailing is performed. In addition, since the short fiber reinforcing member 14 located at the interface with the long fiber reinforcing member 12 is partially intertwined with the long fiber reinforcing member 12, the short fiber reinforcing member 12 (or the short fiber reinforcing member 12). The force applied to the material 14) is dispersed to the short fiber reinforcing material 14 (or the long fiber reinforcing material 12), so that the reinforcing strength is higher.
[0016]
In addition, this molded body 1b can be manufactured as follows.
(1) As shown in FIG. 2 , a fiber bundle group 24 of long fiber bundles 23 arranged at a desired pitch is continuously formed through small holes 22 provided in fiber arrangement plates 21, 21, 21, 21 arranged vertically. And the net 4b slightly wider than the width of the molded body 1b is disposed between the fiber bundle group 24 and the fiber bundle group 24, and the net 4b is continuously formed together with the long fiber bundle 23. In the direction of the molding passage 3.
[0017]
(2) On the way, first, the short fiber reinforcements 14 are sprayed from the short fiber spreader 5b on each net 4b, and the short fiber reinforcements 14... 14 are attached to the hot 4b. The curable foamed resin liquid 51 is sprayed onto the fiber bundle group 24 and the net 4b from the sprayer 5a disposed on the short fiber reinforcing members 14 and attached to the long fiber bundle 23 and the net 4b.
[0018]
(3) The fiber bundle group 24 and the net 4b are converged at the impregnating table 6, sandwiched between impregnating plates 61, 61 provided above the impregnating table 6, and the impregnating plate 61 is slid left and right as indicated by arrows. the short fiber reinforcing material 14 ... 14 attached to the long fiber bundles 23 and nets 4b Te kneading, to obtain a forming raw material 8.
That is, by rubbing in this manner, the long fiber reinforcement 12 constituting the long fiber bundle 23 is dispersed, and the curable foamed resin liquid 51 is sufficiently provided between the long fiber reinforcement 12 and the short fiber reinforcement 14. Impregnated. Moreover, the short fiber reinforcements 14... 14 at the interfaces of the long fiber reinforcements 12 are intertwined with the long fiber reinforcements 12.
[0019]
The disperser 5a and the short fiber disperser 5b reciprocate in the width direction of the fiber bundle group 24 to disperse the curable foamed resin liquid 51 and the short fiber reinforcing material.
[0020]
(4) The molding raw material 8 thus obtained is further guided to the molding passage 3, and the curable foamed resin liquid 51 is foamed and hardened in the molding passage 3 to form a plate-shaped member having the cross-sectional shape of the molding passage 3. The long fiber reinforced foam molded article 1b is obtained.
That is, according to this method, the long fiber reinforced foamed molded product 1b of the present invention can be continuously and efficiently obtained.
[0021]
【The invention's effect】
The long-fiber-reinforced foamed article manufactured according to the present invention is excellent in strength without being subjected to a bending force parallel to the long-fiber reinforcement or being cracked even when nailed or the like. It can also be used for applications that could not be done.
[0022]
The manufacturing method of the long fiber reinforced foam molding of the present invention can continuously and efficiently obtain the above fiber reinforced foam molding.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing one embodiment of a long fiber reinforced foam molding produced according to the present invention .
FIG. 2 is a perspective view showing one embodiment of a method for producing a long fiber reinforced foam molding of the present invention .
[Explanation of symbols]
1b Long Fiber Reinforced Foam Molded Body 11 Molded Body 12 Long Fiber Reinforcement 14 Short Fiber Reinforcement 3 Forming Path 4b Net
23 Fiber bundle 51 Foam curable resin liquid

Claims

一方向に配向した長繊維補強材が硬化性樹脂発泡体からなる成形体本体内に多層に埋設され、該成形体本体内に短繊維補強材が不規則な方向性をもって分散しているとともに、前記長繊維補強材の界面にある短繊維補強材が長繊維補強材に入り交じっている長繊維補強発泡成形体の製造方法であって、一方向に引き揃えられた長繊維補強材の繊維束群を連続的に成形用通路方向に進行させるとともに、成形体の幅より少し幅の広いネットを前記繊維束群と繊維束群との間にそれぞれ配置し、長繊維束とともに連続的に成形用通路方向に進行させ、進行途中で、各ネット上に短繊維補強材を短繊維散布機から散布して各ネットに短繊維補強材を付着させたのち、進行方向後方に配置された散布機から硬化性発泡樹脂を前記繊維束群およびネット上に散布して長繊維束およびネットに付着した短繊維束に付着させるとともに、長繊維補強材および短繊維補強材を揉みほぐし長繊維補強材および短繊維補強材に前記発泡硬化性樹脂液を充分含浸させ、さらに成形用通路内に導き、成形用通路内で発泡硬化性樹脂液を発泡硬化させて成形用通路の断面形状に成形することを特徴とする長繊維補強発泡成形体の製造方法。 Long fiber reinforcements oriented in one direction are buried in multiple layers in a molded body made of a curable resin foam, and short fiber reinforcements are dispersed in the molded body with an irregular directionality, A method for producing a long-fiber-reinforced foamed article in which short-fiber reinforcement at the interface of the long-fiber reinforcement intersects with the long-fiber reinforcement, wherein the fiber bundle of the long-fiber reinforcement is aligned in one direction. The group is continuously advanced in the direction of the forming passage, and a net slightly wider than the width of the formed body is arranged between the fiber bundle group and the fiber bundle group, respectively. After advancing in the direction of the passage, on the way, the short fiber reinforcing material is sprayed on each net from the short fiber spreading machine to attach the short fiber reinforcing material to each net, and then from the spreading machine arranged rearward in the moving direction. The curable foamed resin is mixed with the fiber bundle group and the net. Spraying to together to attach the short fiber bundles attached to the long fiber bundles and nets, sufficiently impregnated with the foaming curing resin liquid to a long fiber reinforcement and short fiber reinforcement the Momihogushi long fiber reinforcement and short fiber reinforcement is not further guided in the molding passage, the manufacturing method of continuous fiber reinforced foamed molded, characterized in that molded to the cross-sectional shape of the molding passage foamed curable resin liquid in the molding passage is foamed cured.