JP6179326B2 - Non-woven fabric for fiber reinforced plastic reinforcement - Google Patents
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Description
本発明は、繊維強化プラスチック補強用不織布に関する。具体的には、本発明は、主体繊維とポリエステル樹脂とアクリル樹脂を含有する繊維強化プラスチック補強用不織布に関する。 The present invention relates to a nonwoven fabric for reinforcing fiber-reinforced plastics. Specifically, this invention relates to the nonwoven fabric for fiber reinforced plastic reinforcement containing a main fiber, a polyester resin, and an acrylic resin.
繊維強化プラスチックは、補強材として高強度のガラス繊維、アラミド繊維又は炭素繊維等をプラスチック樹脂の中に入れて強度を向上させた複合材料である。従来、高強度の繊維強化プラスチックを得るため、補強材としてこれら繊維を主体として構成したシート状の補強用不織布が使用されている。繊維強化プラスチックの成型方法としては、補強用シートを積層し、未硬化若しくは半硬化の樹脂を含浸させた後に硬化させるハンドレイアップ成形法やスプレーアップ成形法のほか、あらかじめ補強用繊維と樹脂を混合したシート状のものを金型で圧縮成型するＳＭＣプレス成形法、繊維を敷き詰めた合わせ型に樹脂を注入するＲＴＭ成形法等が挙げられる。 The fiber reinforced plastic is a composite material in which high strength glass fiber, aramid fiber, carbon fiber or the like is added as a reinforcing material in a plastic resin to improve the strength. Conventionally, in order to obtain a high-strength fiber-reinforced plastic, a sheet-like reinforcing nonwoven fabric composed mainly of these fibers has been used as a reinforcing material. The fiber reinforced plastic can be molded by laminating reinforcing sheets, impregnating an uncured or semi-cured resin, and then curing it by hand lay-up molding or spray-up molding. Examples thereof include an SMC press molding method in which a mixed sheet is compression-molded with a mold, an RTM molding method in which a resin is injected into a mating die in which fibers are spread.
上記の成形方法の中でも、ハンドレイアップ成形法は壁面やタンク表面への塗工に一般的に広く採用されている。壁面やタンク表面などは曲面や凹凸面から構成されることが多く、このような表面に繊維強化プラスチックを成形する方法としては、機械的な方法を採用するには複雑である。このため、補強用不織布に手作業で半硬化の樹脂を塗り、ローラー等で樹脂を繊維シートに浸み込ませる工法が採用されており、補強用不織布には、凹凸追従性や強度が求められる。また、上記用途に使用される補強用不織布には、優れた樹脂含浸性や溶解性が必要特性として要求される。 Among the above molding methods, the hand lay-up molding method is generally widely used for coating on wall surfaces and tank surfaces. Wall surfaces and tank surfaces are often composed of curved surfaces or uneven surfaces, and it is complicated to adopt a mechanical method as a method of molding fiber reinforced plastic on such surfaces. For this reason, a method of manually applying semi-cured resin to the reinforcing nonwoven fabric and immersing the resin into the fiber sheet with a roller or the like is employed, and the reinforcing nonwoven fabric is required to have unevenness followability and strength. . Moreover, the resin nonwoven fabric for reinforcement used for the said use is requested | required as a required characteristic by the outstanding resin impregnation property and solubility.
補強用不織布は、高強度のガラス繊維、アラミド繊維、又は炭素繊維等の主体繊維を結合するためにバインダー成分を含有するものが知られている。バインダー成分としては、ポリエステル系バインダーを使用した不織布が商品化されており、現在広く使用されている。例えば、特許文献１には、ガラス繊維とスチレンに可溶なバインダーを含有する補強用不織布が開示されており、バインダーとしては、ポリエステル系バインダーが使用可能である旨が記載されている。ポリエステル系バインダーは、ＦＲＰに使用される樹脂の溶剤として一般的な、スチレンに良く溶解するため、半硬化樹脂に貼り付けた際、容易に強度を失い、曲面・凹凸面に追随し、なじみやすい。しかし、ポリエステル系バインダーを含有した補強用不織布はシート同士を重ね合わせた際にブロッキングが生じやすいという問題があった。このため補強用不織布を巻取りにして保管する際は、不織布の間に合紙を挟むことが必要となり、使用時の作業負荷が大きく、また、合紙は廃棄物として処分されるため、環境上問題となっていた。 The reinforcing nonwoven fabric is known to contain a binder component to bind main fibers such as high-strength glass fiber, aramid fiber, or carbon fiber. As the binder component, non-woven fabrics using polyester binders have been commercialized and are now widely used. For example, Patent Document 1 discloses a reinforcing nonwoven fabric containing a binder soluble in glass fibers and styrene, and describes that a polyester-based binder can be used as the binder. Polyester binder is a common solvent for resins used in FRP and dissolves well in styrene. Therefore, it easily loses its strength when applied to semi-cured resin and follows curved and uneven surfaces, making it easy to become familiar with. . However, the nonwoven fabric for reinforcement containing a polyester binder has a problem that blocking tends to occur when the sheets are overlapped. For this reason, when winding and storing the reinforcing nonwoven fabric, it is necessary to sandwich the interleaving paper between the nonwoven fabrics, the work load during use is large, and the interleaving paper is disposed of as waste. It was a problem.
また、従来の補強用不織布は、樹脂含浸性や曲面施工性を重視するあまり、強度が不十分でコシが弱いため、貼り付け作業時等に形状が変形したり、破損等の不具合が生じることがあった。このような不具合は、繊維強化プラスチックの成形性を低下させるだけではなく、作業効率を著しく低下させることとなるため問題となる。
すなわち、従来の補強用不織布においては、樹脂含浸性と強度の両立は困難であり、さらに補強用不織布同士のブロッキングの問題も十分に解決できていないのが現状であった。
In addition, the conventional reinforcing nonwoven fabric emphasizes resin impregnation and curved surface workability, so the strength is insufficient and the stiffness is weak, so the shape may be deformed at the time of pasting work, or problems such as breakage may occur was there. Such a defect becomes a problem because not only the moldability of the fiber reinforced plastic is lowered but also the working efficiency is remarkably lowered.
That is, in the conventional reinforcing nonwoven fabric, it is difficult to achieve both resin impregnation properties and strength, and further, the problem of blocking between the reinforcing nonwoven fabrics has not been sufficiently solved.
このような問題を解決するために、特許文献２では、バインダー成分として、ＰＥＴ系の芯鞘バインダー繊維を使用した繊維強化プラスチック補強用不織布を使用している。ここでは、ポリエステルエチレンテレフタレートを芯部とし、芯部よりも融点の低い変性ポリエステルエチレンテレフタレートを鞘とする芯鞘バインダー繊維を用いており、これにより、ＦＲＰ樹脂への優れた溶解性を持ち、かつポリエステルバインダーのブロッキングを防止することが提案されている。 In order to solve such a problem, in Patent Document 2, a nonwoven fabric for reinforcing fiber reinforced plastic using PET-based sheath-core binder fibers is used as a binder component. Here, a core-sheath binder fiber having a polyester ethylene terephthalate as a core and a modified polyester ethylene terephthalate having a lower melting point than the core as a sheath is used, thereby having excellent solubility in FRP resin, and It has been proposed to prevent blocking of the polyester binder.
しかしながら、特許文献２で得られた補強用不織布においては、ブロッキング抑制効果は認められるものの、ＦＲＰ樹脂への溶解性は十分ではないことが本発明者らの検討により明らかとなった。このため、成形作業に時間がかかる上に、曲面・凹凸面に追随性も不十分で作業効率を低下させる原因となっていた。 However, although the reinforcing nonwoven fabric obtained in Patent Document 2 has a blocking inhibitory effect, it has been revealed by the present inventors that the solubility in FRP resin is not sufficient. For this reason, it takes a long time for the molding operation, and the followability to the curved surface / uneven surface is insufficient, which causes a reduction in work efficiency.
そこで本発明者らは、このような従来技術の課題を解決するために、優れた強度と樹脂含浸性を両立した補強用不織布であって、かつシート同士のブロッキングが抑制された補強用不織布を提供することを目的として検討を進めた。 Therefore, in order to solve such problems of the prior art, the present inventors provide a reinforcing nonwoven fabric that has both excellent strength and resin impregnation properties, and in which blocking between sheets is suppressed. We proceeded with the study for the purpose of providing.
上記の課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明者らは、主体繊維と、バインダー成分とを含む繊維強化プラスチック補強用不織布において、バインダー成分をポリエステル樹脂とアクリル樹脂から構成し、かつ、バインダー成分の全質量に対して、ポリエステル樹脂の含有率を５０質量％未満とすることにより、耐ブロッキング性に優れ、かつ優れた強度と樹脂含浸性を兼ね備えた繊維強化プラスチック補強用不織布を得ることができることを見出した。
具体的に、本発明は、以下の構成を有する。
As a result of earnest study to solve the above problems, the present inventors, in a nonwoven fabric for reinforcing fiber reinforced plastic containing a main fiber and a binder component, the binder component is composed of a polyester resin and an acrylic resin, And the non-woven fabric for fiber-reinforced plastic reinforcement that has excellent blocking resistance and excellent strength and resin impregnation property by making the content of the polyester resin less than 50% by mass with respect to the total mass of the binder component. Found that can be obtained.
Specifically, the present invention has the following configuration.
［１］主体繊維と、バインダー成分とを含み、前記バインダー成分は、ポリエステル樹脂とアクリル樹脂を含み、前記バインダー成分の全質量に対して、前記ポリエステル樹脂の含有率が５０質量％未満であることを特徴とする繊維強化プラスチック補強用不織布。
［２］前記バインダー成分は、アクリル樹脂をコア部とし、ポリエステル樹脂をシェル部とするコア／シェル型構造のポリエステル複合アクリル樹脂を含むことを特徴とする［１］に記載の繊維強化プラスチック補強用不織布。
［３］前記バインダー成分の全質量に対して、前記ポリエステル樹脂の含有率が３０質量％未満であることを特徴とする［１］又は［２］に記載の繊維強化プラスチック補強用不織布。
［４］前記バインダー成分の含有率は、前記主体繊維を含む繊維の全質量に対して８質量％以下であることを特徴とする［１］〜［３］のいずれか１項に記載の繊維強化プラスチック補強用不織布。
［５］前記主体繊維は、ガラス繊維、アラミド繊維又は炭素繊維であることを特徴とする［１］〜［４］のいずれか１項に記載の繊維強化プラスチック補強用不織布。
［６］前記主体繊維は、ガラス繊維であることを特徴とする［１］〜［５］のいずれか１項に記載の繊維強化プラスチック補強用不織布。
［７］前記主体繊維の平均繊維径は、１０μｍ以上であることを特徴とする［１］〜［６］のいずれか１項に記載の繊維強化プラスチック補強用不織布。
［８］前記主体繊維の平均繊維長は、３ｍｍ以上であることを特徴とする［１］〜［７］のいずれか１項に記載の繊維強化プラスチック補強用不織布。
［９］前記主体繊維の平均繊維長は、１０〜２５ｍｍであることを特徴とする［１］〜［８］のいずれか１項に記載の繊維強化プラスチック補強用不織布。
［１０］引張強度が１５Ｎ／５０ｍｍ以上であることを特徴とする［１］〜［９］のいずれか１項に記載の繊維強化プラスチック補強用不織布。
［１１］［１］〜［１０］のいずれか１項に記載の繊維強化プラスチック補強用不織布を補強材として含む繊維強化プラスチック。
[1] A main fiber and a binder component are included, and the binder component includes a polyester resin and an acrylic resin, and the content of the polyester resin is less than 50% by mass with respect to the total mass of the binder component. Non-woven fabric for reinforcing fiber reinforced plastics.
[2] The fiber component-reinforced plastic reinforcement according to [1], wherein the binder component includes a core / shell type polyester composite acrylic resin having an acrylic resin as a core portion and a polyester resin as a shell portion. Non-woven fabric.
[3] The fiber-reinforced plastic reinforcing nonwoven fabric according to [1] or [2], wherein the content of the polyester resin is less than 30% by mass with respect to the total mass of the binder component.
[4] The fiber according to any one of [1] to [3], wherein the content of the binder component is 8% by mass or less based on the total mass of the fiber including the main fiber. Nonwoven fabric for reinforced plastic reinforcement.
[5] The nonwoven fabric for reinforcing fiber-reinforced plastic according to any one of [1] to [4], wherein the main fiber is glass fiber, aramid fiber, or carbon fiber.
[6] The nonwoven fabric for reinforcing fiber-reinforced plastic according to any one of [1] to [5], wherein the main fiber is a glass fiber.
[7] The fiber-reinforced plastic reinforcing nonwoven fabric according to any one of [1] to [6], wherein the main fiber has an average fiber diameter of 10 μm or more.
[8] The fiber-reinforced plastic reinforcing nonwoven fabric according to any one of [1] to [7], wherein an average fiber length of the main fiber is 3 mm or more.
[9] The nonwoven fabric for reinforcing fiber-reinforced plastics according to any one of [1] to [8], wherein an average fiber length of the main fibers is 10 to 25 mm.
[10] The nonwoven fabric for reinforcing fiber-reinforced plastic according to any one of [1] to [9], wherein the tensile strength is 15 N / 50 mm or more.
[11] A fiber-reinforced plastic comprising the nonwoven fabric for reinforcing fiber-reinforced plastic according to any one of [1] to [10] as a reinforcing material.
本発明によれば、耐ブロッキング性に優れた繊維強化プラスチック補強用不織布を得ることができる。このため、繊維強化プラスチック補強用不織布を巻取りにする際に不織布間に合紙を挟む必要がなくなり、繊維強化プラスチック補強用不織布を貼り付ける際の作業負荷を軽減することが可能となる。さらに、合紙が不要となることにより、環境負荷も低減することができる。 According to the present invention, a nonwoven fabric for reinforcing fiber-reinforced plastics excellent in blocking resistance can be obtained. For this reason, when winding the nonwoven fabric for fiber reinforced plastic reinforcement, it becomes unnecessary to interpose an interleaf between nonwoven fabrics, and it becomes possible to reduce the work load at the time of sticking the nonwoven fabric for fiber reinforced plastic reinforcement. Furthermore, the environmental load can be reduced by eliminating the need for the slip sheet.
さらに、本発明によれば、優れた強度と樹脂含浸性を兼ね備えた繊維強化プラスチック補強用不織布を得ることができる。このため、貼り付け作業時の取り扱い性が高く、効率良く繊維強化プラスチックを成形することができる。また、本発明の繊維強化プラスチック補強用不織布は、十分な強度とコシを有するため、貼付け時に形状が変形したり破損したりすることを抑制することができる。特に、バインダー成分として、コア／シェル型のポリエステル複合アクリル樹脂を用いることにより、繊維強化プラスチック補強用不織布に十分な強度とコシを与えることができる。無論、本発明はハンドレイアップ成形以外の成形方法で繊維強化プラスチックを得る場合にも適応可能である。 Furthermore, according to this invention, the nonwoven fabric for fiber reinforced plastic reinforcement which has the outstanding intensity | strength and resin impregnation property can be obtained. For this reason, the handleability at the time of affixing work is high, and a fiber reinforced plastic can be shape | molded efficiently. Moreover, since the nonwoven fabric for fiber-reinforced plastic reinforcement of this invention has sufficient intensity | strength and stiffness, it can suppress that a shape deform | transforms or breaks at the time of affixing. In particular, by using a core / shell type polyester composite acrylic resin as a binder component, sufficient strength and stiffness can be imparted to the nonwoven fabric for reinforcing fiber-reinforced plastic. Of course, the present invention can also be applied to a case where fiber-reinforced plastic is obtained by a molding method other than hand lay-up molding.
以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は「〜」前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. The description of the constituent elements described below may be made based on representative embodiments and specific examples, but the present invention is not limited to such embodiments. In the present specification, a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
（繊維強化プラスチック補強用不織布）
本発明の繊維強化プラスチック補強用不織布は、主体繊維とバインダー成分とを含む。ここで、バインダー成分は、ポリエステル樹脂とアクリル樹脂を含み、バインダー成分の全質量に対して、ポリエステル樹脂の含有率は５０質量％未満である。なお、本明細書中において、繊維強化プラスチックは、ＦＲＰということもできる。
(Nonwoven fabric for fiber reinforced plastic reinforcement)
The nonwoven fabric for reinforcing fiber-reinforced plastic of the present invention contains main fibers and a binder component. Here, a binder component contains a polyester resin and an acrylic resin, and the content rate of a polyester resin is less than 50 mass% with respect to the total mass of a binder component. In the present specification, the fiber reinforced plastic can also be referred to as FRP.
繊維強化プラスチックの成形方法の一つとして、まず繊維強化プラスチック補強用不織布を対象物に貼り合わせ、その上から半硬化の樹脂を塗り、ローラー等で樹脂を繊維シートに浸み込ませるハンドレイアップ成形が採用されている。このような半硬化樹脂（以下、ＦＲＰ樹脂ともいう）の溶剤としてはスチレン系溶剤が使用されることが多い。本発明では、上記のように、バインダー成分がポリエステル樹脂を含有するため、樹脂の溶剤として一般的に用いられるスチレン系溶剤に容易に溶解することができる。このため、本発明の繊維強化プラスチック補強用不織布は、半硬化樹脂を含浸させ繊維強化プラスチックを成形する際に、曲面に追従しやすく、型なじみ性に優れるという利点を有する。 As one of the methods for molding fiber reinforced plastic, firstly, a non-woven fabric for reinforcing fiber reinforced plastic is bonded to the object, then semi-cured resin is applied on it, and the resin is soaked into the fiber sheet with a roller etc. Molding is adopted. As a solvent for such a semi-cured resin (hereinafter also referred to as FRP resin), a styrene solvent is often used. In the present invention, as described above, since the binder component contains a polyester resin, it can be easily dissolved in a styrene solvent generally used as a solvent for the resin. For this reason, the nonwoven fabric for reinforcing fiber-reinforced plastics of the present invention has an advantage that when a fiber-reinforced plastic is impregnated with a semi-cured resin, it easily follows a curved surface and has excellent mold conformability.
また、本発明の繊維強化プラスチック補強用不織布は、バインダー成分中に含まれるポリエステル樹脂の含有率を所定の範囲内とすることにより、優れた耐ブロッキング性を発揮し得る。バインダー成分の全質量に対して、ポリエステル樹脂の含有率は５０質量％未満であればよく、３０質量％未満であることが好ましく、１５質量％未満であることがより好ましい。ポリエステル樹脂の含有率を上記範囲内とすることにより、繊維強化プラスチック補強用不織布同士がブロッキングを起こすことを抑制することができ、繊維強化プラスチック補強用不織布を巻取りにする場合であっても、不織布間に合紙を挟む必要がなくなる。このため、繊維強化プラスチック補強用不織布を貼り付ける際の作業負荷を軽減することが可能となる。さらに、合紙が不要となることにより、環境負荷も低減することができる。 Moreover, the nonwoven fabric for fiber-reinforced plastic reinforcement of this invention can exhibit the outstanding blocking resistance by making the content rate of the polyester resin contained in a binder component into a predetermined range. The polyester resin content may be less than 50% by mass relative to the total mass of the binder component, preferably less than 30% by mass, and more preferably less than 15% by mass. By setting the content of the polyester resin within the above range, it is possible to suppress blocking between the nonwoven fabrics for reinforcing fiber reinforced plastics, even when winding the nonwoven fabric for reinforcing fiber reinforced plastics, There is no need to sandwich a slip sheet between the nonwoven fabrics. For this reason, it becomes possible to reduce the work load at the time of sticking the nonwoven fabric for fiber-reinforced plastic reinforcement. Furthermore, the environmental load can be reduced by eliminating the need for the slip sheet.
さらに、本発明の繊維強化プラスチック補強用不織布は十分な強度を有する。具体的には、繊維強化プラスチック補強用不織布の引張強度は縦横相乗平均で１５Ｎ／５０ｍｍ以上であることが好ましく、２０Ｎ／５０ｍｍ以上であることがより好ましい。繊維強化プラスチック補強用不織布の引張強度を上記範囲内とすることにより、繊維強化プラスチック補強用不織布を輸送したり、広げたりする際に変形及び破れ等が発生することを抑制することができる。 Furthermore, the nonwoven fabric for fiber-reinforced plastic reinforcement of the present invention has sufficient strength. Specifically, the tensile strength of the nonwoven fabric for reinforcing fiber-reinforced plastics is preferably 15 N / 50 mm or more, more preferably 20 N / 50 mm or more, in terms of the geometric average of length and width. By setting the tensile strength of the nonwoven fabric for reinforcing fiber reinforced plastic within the above range, it is possible to suppress the occurrence of deformation and tearing when the nonwoven fabric for reinforcing fiber reinforced plastic is transported or spread.
繊維強化プラスチック補強用不織布の坪量は、１０〜５００ｇ／ｍ2であることが好ましく、２０〜３００ｇ／ｍ2であることがより好ましく、２５〜１００ｇ／ｍ2であることがさらに好ましい。繊維強化プラスチック補強用不織布の坪量を上記範囲内とすることにより、優れた強度とＦＲＰ樹脂含浸性を発揮することができる。 Amount basis of fiber-reinforced plastic reinforcing nonwoven is preferably 10 to 500 g / m 2, more preferably from 20 to 300 g / m 2, further preferably 25~100g / m 2. By setting the basis weight of the nonwoven fabric for reinforcing fiber reinforced plastic within the above range, excellent strength and FRP resin impregnation can be exhibited.
本発明の繊維強化プラスチック補強用不織布は、湿式抄紙法によって製造された湿式不織布であることが好ましい。湿式不織布は、水に繊維を分散させ、脱水することにより得ることができる。湿式抄紙法では、水の粘度を適宜調整し、脱水速度をコントロールすることにより、乾式不織布等に比べ均一性に優れ、強度バラツキの少ない繊維強化プラスチック補強用不織布を得ることができる。湿式抄紙法に用いる抄紙機としては、長網抄紙機、短網抄紙機、傾斜ワイヤー型抄紙機、円網抄紙機といった既知の抄紙機を用いることが可能である。 The nonwoven fabric for reinforcing fiber-reinforced plastics of the present invention is preferably a wet nonwoven fabric produced by a wet papermaking method. The wet nonwoven fabric can be obtained by dispersing fibers in water and dehydrating. In the wet papermaking method, a non-woven fabric for reinforcing a fiber reinforced plastic can be obtained by adjusting the viscosity of water appropriately and controlling the dehydration rate, which is superior in uniformity and less in variation in strength than a dry nonwoven fabric or the like. As a paper machine used in the wet papermaking method, known paper machines such as a long net paper machine, a short net paper machine, an inclined wire type paper machine, and a circular net paper machine can be used.
（主体繊維）
本発明の繊維強化プラスチック補強用不織布は主体繊維を含む。ここで主体繊維とは、繊維強化プラスチック補強用不織布に含まれる繊維の半分以上の繊維を意味し、繊維強化プラスチック補強用不織布を構成する繊維である。なお、本発明の繊維強化プラスチック補強用不織布には、主体繊維以外の繊維が含まれていてもよいし、繊維成分は主体繊維のみであってもよい。
本発明で使用される主体繊維は、特に限定されるものではないが、寸法安定性に優れる強度が高い繊維を用いることが好ましい。例えば、アラミド繊維などのような高強度の有機繊維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、バサルト繊維などの無機繊維を挙げることができる。中でも、コストが比較的安価であり、寸法安定性に優れるガラス繊維は特に好ましく用いられる。
(Main fiber)
The nonwoven fabric for reinforcing fiber-reinforced plastic of the present invention contains main fibers. Here, the main fiber means a fiber that is more than half of the fibers contained in the nonwoven fabric for reinforcing fiber reinforced plastic, and is a fiber constituting the nonwoven fabric for reinforcing fiber reinforced plastic. The nonwoven fabric for reinforcing fiber-reinforced plastic of the present invention may contain fibers other than the main fiber, and the fiber component may be only the main fiber.
The main fiber used in the present invention is not particularly limited, but it is preferable to use a fiber having high strength and excellent dimensional stability. Examples include inorganic fibers such as high-strength organic fibers such as aramid fibers, glass fibers, carbon fibers, ceramic fibers, and basalt fibers. Among these, glass fibers that are relatively inexpensive and excellent in dimensional stability are particularly preferably used.
ガラス繊維の種類としては、電気絶縁性に優れ、最も大量に生産されているＥガラス、Ｅガラスよりも高強度のＳガラス、耐酸性に優れるＣガラスなどが挙げられる。一般的にＦＲＰ補強用にも多く用いられ、ガラス繊維の中でも比較的安価であるＥガラスを使用することが好ましい。 Examples of the type of glass fiber include E glass, which is excellent in electrical insulation and is most produced in large quantities, S glass having higher strength than E glass, and C glass having excellent acid resistance. Generally, it is preferable to use E glass which is often used for FRP reinforcement and is relatively inexpensive among glass fibers.
主体繊維の平均繊維径は、１０μｍ以上であることが好ましく、１０〜２０μｍであることがより好ましく、１３〜１７μｍであることがさらに好ましい。主体繊維の平均繊維径を上記範囲内とすることにより、繊維強化プラスチック補強用不織布のコシと強度を維持しつつも、ＦＲＰ樹脂の含浸性を高めることができる。これにより、曲面追従性及び型なじみ性を高めることができる。 The average fiber diameter of the main fibers is preferably 10 μm or more, more preferably 10 to 20 μm, and even more preferably 13 to 17 μm. By making the average fiber diameter of the main fibers within the above range, the impregnation property of the FRP resin can be enhanced while maintaining the stiffness and strength of the nonwoven fabric for reinforcing fiber reinforced plastic. Thereby, curved surface followability and mold conformability can be improved.
主体繊維の平均繊維長は、３ｍｍ以上であることが好ましく、３〜３５ｍｍであることがより好ましく、１０〜２５ｍｍであることがさらに好ましい。主体繊維の平均繊維長を上記範囲内とすることにより、不織布のシートの目開きを適切な大きさとすることができＦＲＰ樹脂の含浸性を高めることができる。さらに、主体繊維の平均繊維長を上記範囲内とすることにより、繊維強化プラスチック補強用不織布の強度とコシを高めつつも、曲面追従性や型なじみ性を高めることができる。 The average fiber length of the main fibers is preferably 3 mm or more, more preferably 3 to 35 mm, and still more preferably 10 to 25 mm. By setting the average fiber length of the main fibers within the above range, the opening of the nonwoven fabric sheet can be set to an appropriate size, and the impregnation of the FRP resin can be enhanced. Furthermore, by setting the average fiber length of the main fibers within the above range, it is possible to improve curved surface followability and mold conformability while increasing the strength and stiffness of the fiber-reinforced plastic reinforcing nonwoven fabric.
主体繊維は、１種のみを用いてもよいが、異なる繊維経や繊維長を有する２種以上の繊維を混合して用いてもよい。複数種の繊維を混抄して繊維径や繊維長、形状を適宜調整することにより、目的・用途に応じて繊維強化プラスチック補強用不織布の強度とＦＲＰ樹脂含浸性を効果的に高めることができる。また、このような複数種の主体繊維を用いることにより、強度とＦＲＰ樹脂含浸性を自在に調節することも可能となる。 Only one type of main fiber may be used, but two or more types of fibers having different fiber warps and fiber lengths may be mixed and used. By mixing various types of fibers and adjusting the fiber diameter, fiber length, and shape as appropriate, the strength and FRP resin impregnation property of the fiber reinforced plastic reinforcing nonwoven fabric can be effectively increased according to the purpose and application. Further, by using such plural kinds of main fibers, it is possible to freely adjust the strength and the FRP resin impregnation property.
（バインダー成分）
本発明の繊維強化プラスチック補強用不織布はバインダー成分を含む。バインダー成分は、ポリエステル樹脂とアクリル樹脂を含む。また、バインダー成分の全質量に対して、ポリエステル樹脂の含有率は５０質量％未満である。
(Binder component)
The nonwoven fabric for reinforcing fiber-reinforced plastic of the present invention contains a binder component. The binder component includes a polyester resin and an acrylic resin. Moreover, the content rate of a polyester resin is less than 50 mass% with respect to the total mass of a binder component.
バインダー成分の含有率は、主体繊維を含む繊維の全質量中で８質量％以下であることが好ましく、３〜７質量％であることがより好ましい。バインダー成分の含有率を上記範囲内とすることにより、ＦＲＰ樹脂の含浸性を効果的に高めることができる。なお、バインダー成分の含有量が増えると、繊維強化プラスチック補強用不織布はコシと強度が増し、施工時のハンドリングが容易になるが、ＦＲＰ樹脂に接した場合に強度が失われにくくなり、型なじみ性・凹凸追随性が損なわれる傾向となる。このため、添加量は上記範囲内とすることが好ましい。 The content of the binder component is preferably 8% by mass or less, more preferably 3 to 7% by mass in the total mass of the fibers including the main fiber. By making the content rate of a binder component in the said range, the impregnation property of FRP resin can be improved effectively. As the binder content increases, the non-woven fabric for reinforcing fiber reinforced plastics will be stronger and stronger, and handling during construction will be easier, but it will be harder to lose strength when in contact with the FRP resin. Tend to be damaged. For this reason, it is preferable to make addition amount into the said range.
本発明に使用されるポリエステル樹脂は、ＦＲＰ樹脂の溶剤として用いられるスチレンへの溶解性の高い樹脂であれば特に限定されるものではない。ポリエステル樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の他に、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート等を好ましい例として挙げることができる。 The polyester resin used in the present invention is not particularly limited as long as it is a resin having high solubility in styrene used as a solvent for FRP resin. Preferred examples of the polyester resin include polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polybutylene naphthalate, and the like in addition to polyethylene terephthalate (PET).
本発明に使用されるアクリル樹脂は、強度発現性が高く、耐ブロッキング性があるものであれば特に限定されるものではない。樹脂の種類として、アクリル樹脂としては、例えば、アクリル酸エステル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、アクリル酸エステルとメタクリル酸エステル、メタクリル酸ヒドロキシエステル共重合体等を好ましい例として挙げることができる。 The acrylic resin used in the present invention is not particularly limited as long as it exhibits high strength and has blocking resistance. As a kind of resin, as an acrylic resin, an acrylic ester copolymer, a styrene-acrylic ester copolymer, an acrylic ester and a methacrylic ester, a methacrylic acid hydroxy ester copolymer, etc. are mentioned as a preferable example, for example. Can do.
ポリエステル樹脂の含有率は、バインダー成分の全質量に対して、５０質量％未満であればよく、３０質量％未満であることが好ましく、１５質量％未満であることがより好ましい。ポリエステル樹脂の含有率を上記範囲内とすることにより、繊維強化プラスチック補強用不織布同士がブロッキングを起こすことを抑制することができる。 The content rate of the polyester resin should just be less than 50 mass% with respect to the total mass of a binder component, it is preferable that it is less than 30 mass%, and it is more preferable that it is less than 15 mass%. By making the content rate of a polyester resin into the said range, it can suppress that the nonwoven fabric for fiber reinforced plastic reinforcements raise | generates blocking.
バインダー成分は、上述したようなポリエステル樹脂とアクリル樹脂を適宜混合したものであってもよいが、コア／シェル型のポリエステル複合アクリル樹脂を用いることが好ましい。ここで、コア／シェル型のポリエステル複合アクリル樹脂とは、アクリル樹脂をコア部とし、ポリエステル樹脂をシェル部としたポリエステル複合アクリル樹脂である。バインダー成分として、コア／シェル型のポリエステル複合アクリル樹脂を用いることにより、ポリエステル樹脂とアクリル樹脂の混合物に比べ、ＦＲＰ樹脂の溶剤として用いられるスチレンへの溶解拡散をより容易にすることができる。さらに、シェル部のアクリル樹脂がＦＲＰ不織布に十分な強度とコシを与えることができる。 The binder component may be a mixture of the above-described polyester resin and acrylic resin as appropriate, but it is preferable to use a core / shell type polyester composite acrylic resin. Here, the core / shell type polyester composite acrylic resin is a polyester composite acrylic resin having an acrylic resin as a core portion and a polyester resin as a shell portion. By using a core / shell type polyester composite acrylic resin as a binder component, dissolution and diffusion into styrene used as a solvent for the FRP resin can be made easier than a mixture of a polyester resin and an acrylic resin. Furthermore, the acrylic resin of the shell portion can give sufficient strength and stiffness to the FRP nonwoven fabric.
ポリエステル複合アクリル樹脂としては、ポリエステル樹脂とアクリル樹脂の含有質量比率が１０：９０のポリエステル複合アクリル樹脂を用いることが好ましく、ＭＦＴ（最低造膜温度）が０〜２０℃であることが好ましい。具体的には、昭和電工社製のＦＰ−３０００Ａ、東亜合成社製のＮＳ−１２００等を用いることが好ましい。 As the polyester composite acrylic resin, a polyester composite acrylic resin having a polyester resin to acrylic resin content mass ratio of 10:90 is preferably used, and MFT (minimum film forming temperature) is preferably 0 to 20 ° C. Specifically, it is preferable to use FP-3000A manufactured by Showa Denko KK, NS-1200 manufactured by Toa Gosei Co., Ltd. or the like.
（繊維強化プラスチック）
本発明は、上述したような繊維強化プラスチック補強用不織布を補強材として含む繊維強化プラスチックに関する。繊維強化プラスチックは、繊維強化プラスチック補強用不織布を対象物に貼り合わせ、その上からＦＲＰ樹脂を塗り、ローラー等で樹脂を繊維シートに浸み込ませ、ＦＲＰ樹脂を硬化させることにより成形される。ＦＲＰ樹脂の溶剤としてはスチレン系溶剤が使用されることが多く、繊維強化プラスチック補強用不織布に含まれるバインダー成分の少なくとも一部がスチレン系溶剤に溶解することにより、繊維強化プラスチック補強用不織布とＦＲＰ樹脂は一体となり成形される。また、繊維強化プラスチック補強用不織布に含まれるバインダー成分の少なくとも一部がこのスチレン系溶剤に溶解することにより、繊維強化プラスチックを成形する際に、曲面に追従しやすく、型なじみ性に優れるという利点を有する。
(Fiber reinforced plastic)
The present invention relates to a fiber reinforced plastic containing a fiber reinforced plastic reinforcing nonwoven fabric as described above as a reinforcing material. The fiber reinforced plastic is formed by attaching a nonwoven fabric for reinforcing fiber reinforced plastic to an object, applying FRP resin thereon, immersing the resin in the fiber sheet with a roller or the like, and curing the FRP resin. As a solvent for the FRP resin, a styrene solvent is often used, and at least a part of the binder component contained in the fiber reinforced plastic reinforcing nonwoven fabric is dissolved in the styrene solvent, so that the fiber reinforced plastic reinforcing nonwoven fabric and the FRP The resin is integrally molded. In addition, at least a part of the binder component contained in the nonwoven fabric for reinforcing fiber reinforced plastic is dissolved in this styrene solvent, so that when molding fiber reinforced plastic, it is easy to follow a curved surface and has excellent mold conformability. Have
繊維強化プラスチックを成形する際、繊維強化プラスチック補強用不織布は、複数層が重ね合わされて、その上からＦＲＰ樹脂が含浸されてもよい。繊維強化プラスチック補強用不織布は、２〜２０枚積層されることが好ましく、３〜１０枚積層されることがより好ましい。このように、繊維強化プラスチック補強用不織布を複数枚積層し、繊維強化プラスチックを成形することにより、繊維強化プラスチックの厚みを適宜調節することが可能となり、さらに、繊維強化プラスチックの強度を高めることができる。 When the fiber reinforced plastic is molded, the fiber reinforced plastic reinforcing non-woven fabric may be overlaid with a plurality of layers and impregnated with FRP resin. The fiber reinforced plastic reinforcing nonwoven fabric is preferably laminated by 2 to 20 sheets, more preferably 3 to 10 sheets. In this way, by stacking a plurality of non-woven fabrics for reinforcing fiber reinforced plastics and molding fiber reinforced plastics, it becomes possible to adjust the thickness of the fiber reinforced plastics as appropriate, and further increase the strength of the fiber reinforced plastics. it can.
繊維強化プラスチックを使用されるＦＲＰ樹脂としては、熱可塑性樹脂、または硬化剤が添加された熱硬化性樹脂が使用される。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂等を用いることが好ましく、熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、メラニン樹脂等を用いることが好ましい。熱硬化性樹脂に添加される硬化剤としては酸化ベンゾイル（ＢＰＯ）やメチルエチルケトンペルオキシド（ＭＥＫ−ＰＯ）等を用いることが好ましい。硬化剤の必要量は環境温度に依存するため、添加量は適宜調整する必要があるが、ＦＲＰ樹脂１００質量％に対し、０．５〜５質量％程度であることが好ましい。 As the FRP resin in which fiber reinforced plastic is used, a thermoplastic resin or a thermosetting resin to which a curing agent is added is used. As the thermoplastic resin, it is preferable to use polyethylene resin, polypropylene resin, acrylic resin, ABS resin, polycarbonate resin, etc., and as the thermosetting resin, unsaturated polyester resin, vinyl ester resin, epoxy resin, urea resin, phenol It is preferable to use a resin, a melanin resin, or the like. As the curing agent added to the thermosetting resin, it is preferable to use benzoyl oxide (BPO), methyl ethyl ketone peroxide (MEK-PO), or the like. Since the required amount of the curing agent depends on the environmental temperature, it is necessary to adjust the addition amount as appropriate, but it is preferably about 0.5 to 5% by mass with respect to 100% by mass of the FRP resin.
ハンドレイアップ成形には熱硬化性樹脂が使用され、壁面やタンク表面に適用されることが多いことから、一般的に常温環境下で樹脂含浸・硬化が行われる。ＦＲＰ樹脂の硬化速度は前述にある通り環境温度に依存し、温度が高いほど硬化速度が速くなり、硬化剤の必要量が少なくなる。このため、樹脂含浸・硬化させる際の環境温度としては、１０〜４０℃であることが好ましく、１５〜４０℃であることがより好ましく、２５〜４０℃であることがさらに好ましい。
ＦＲＰ樹脂の含浸量は繊維強化プラスチック補強用不織布の質量に対し１〜３倍量であることが好ましく、１．５〜２．５倍量であることがより好ましい。樹脂の量を上記範囲内とすることにより、ＦＲＰ樹脂が繊維強化プラスチック補強用不織布に適度に含浸され、均一性に優れる繊維強化プラスチックを得ることができる。
Since thermosetting resin is used for hand lay-up molding and is often applied to a wall surface or tank surface, resin impregnation and curing are generally performed in a normal temperature environment. As described above, the curing rate of the FRP resin depends on the environmental temperature. The higher the temperature, the faster the curing rate and the less the required amount of curing agent. For this reason, it is preferable that it is 10-40 degreeC as environmental temperature at the time of making resin impregnation and hardening, It is more preferable that it is 15-40 degreeC, It is further more preferable that it is 25-40 degreeC.
The amount of FRP resin impregnated is preferably 1 to 3 times, more preferably 1.5 to 2.5 times the mass of the nonwoven fabric for reinforcing fiber-reinforced plastic. By setting the amount of the resin within the above range, the fiber reinforced plastic excellent in uniformity can be obtained because the FRP resin is appropriately impregnated into the fiber reinforced plastic reinforcing nonwoven fabric.
上述したような繊維強化プラスチックは、主に、航空機、自動車、船舶、鉄道のボディやフレーム、プリント基板、壁面、タンク表面、ユニットバスなどに設けられる。これらに対し繊維強化プラスチックを設けることにより、高強度で軽量な部材が得られるだけでなく、加えて断熱性、耐水性、耐候性、絶縁性、意匠性、透光性等を付与することも可能となる。 The fiber reinforced plastic as described above is mainly provided on aircraft bodies, automobiles, ships, railway bodies and frames, printed circuit boards, wall surfaces, tank surfaces, unit baths, and the like. By providing fiber reinforced plastic for these, not only high-strength and lightweight members can be obtained, but in addition, heat insulation, water resistance, weather resistance, insulation, design, translucency, etc. can be imparted. It becomes possible.
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。なお、以下において、実施例５は、参考例５と読み替えるものとする。 The features of the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the specific examples shown below. In the following, Example 5 is to be read as Reference Example 5.
＜実施例１＞
繊維長２５ｍｍ、繊維径１７μｍのＥガラス繊維（以下「ガラス繊維Ａ」と記す。）と、繊維長１３ｍｍ、繊維径１３μｍのＥガラス繊維（以下「ガラス繊維Ｂ」と記す。）を水中に投入し、あらかじめ溶解した分散剤（花王製、「エマノーン３１９９」）を原料に対し０．５％となるよう添加し、攪拌して繊維を分散させ、０．２％濃度のガラス繊維スラリーを作成した。このスラリーを用いて湿式抄紙法でウエブを作成し、加熱加圧した後、ポリエステル複合アクリルエマルジョン（昭和高分子製、「ＦＰ-３０００Ａ」、以下「Ｅｍ．Ａ」と記す。）を含浸法で添加し、過熱乾燥後、繊維強化プラスチック補強用不織布を製造した。
ガラス繊維Ａ５０％、ガラス繊維Ｂ５０％、Ｅｍ．Ａ５％となるよう製造し、ＦＲＰ不織布の目付け量は３０ｇ／ｍ2とした。
<Example 1>
An E glass fiber having a fiber length of 25 mm and a fiber diameter of 17 μm (hereinafter referred to as “glass fiber A”) and an E glass fiber having a fiber length of 13 mm and a fiber diameter of 13 μm (hereinafter referred to as “glass fiber B”) are introduced into water. Then, a pre-dissolved dispersant (manufactured by Kao, “Emanon 3199”) was added so as to be 0.5% with respect to the raw material, and stirred to disperse the fiber to prepare a 0.2% concentration glass fiber slurry. . Using this slurry, a web was prepared by a wet papermaking method, heated and pressurized, and then a polyester composite acrylic emulsion (manufactured by Showa Polymer, “FP-3000A”, hereinafter referred to as “Em.A”) was impregnated. After adding and drying by heating, a nonwoven fabric for reinforcing fiber-reinforced plastic was produced.
Glass fiber A 50%, glass fiber B 50%, Em. It manufactured so that it might become A5%, and the fabric weight of the FRP nonwoven fabric was 30 g / m < 2 >.
＜実施例２＞
Ｅｍ．Ａの代わりにポリエステル複合アクリルエマルジョン（東亞合成製、「ＮＳ-１２００」）５％となるよう配合した以外は、実施例１と同様に繊維強化プラスチック補強用不織布を製造した。
<Example 2>
Em. A non-woven fabric for reinforcing fiber-reinforced plastic was produced in the same manner as in Example 1 except that 5% of the polyester composite acrylic emulsion (“NS-1200” manufactured by Toagosei Co., Ltd.) was used instead of A.
＜実施例３＞
Ｅｍ．Ａの代わりに東洋紡製ポリエステルエマルジョン「ＭＤ−２０００」と昭和電工製アクリルエマルジョン「ＡＧ−１００」を１０：９０の配合としたエマルジョン５％となるよう配合した以外は、実施例１と同様に繊維強化プラスチック補強用不織布を製造した。
<Example 3>
Em. Fibers as in Example 1 except that Toyobo polyester emulsion "MD-2000" and Showa Denko acrylic emulsion "AG-100" were blended in a 10:90 blend instead of A to give a 5% emulsion. A nonwoven fabric for reinforcing reinforced plastic was produced.
＜実施例４＞
Ｅｍ．Ａの代わりに東洋紡製ポリエステルエマルジョン「ＭＤ−２０００」と昭和電工製アクリルエマルジョン「ＡＧ−１００」を３０：７０の配合としたエマルジョン５％となるよう配合した以外は、実施例１と同様に繊維強化プラスチック補強用不織布を製造した。
<Example 4>
Em. Fibers as in Example 1 except that Toyobo polyester emulsion "MD-2000" and Showa Denko acrylic emulsion "AG-100" were blended in a 30:70 blend to give 5% instead of A. A nonwoven fabric for reinforcing reinforced plastic was produced.
＜実施例５＞
Ｅｍ．Ａの代わりに東洋紡製ポリエステルエマルジョン「ＭＤ−２０００」と昭和電工製アクリルエマルジョン「ＡＧ−１００」を４０：６０の配合としたエマルジョン５％となるよう配合した以外は、実施例１と同様に繊維強化プラスチック補強用不織布を製造した。
<Example 5>
Em. Fibers as in Example 1 except that Toyobo polyester emulsion “MD-2000” and Showa Denko acrylic emulsion “AG-100” were blended in a 40:60 blend instead of A so that the emulsion was 5%. A nonwoven fabric for reinforcing reinforced plastic was produced.
＜実施例６＞
ガラス繊維Ａ，Ｂの代わりに繊維長６ｍｍ、繊維径１２μｍのパラアラミド繊維（帝人製「テクノーラ」）１００％とした以外は、実施例１と同様に繊維強化プラスチック補強用不織布を製造した。
<Example 6>
A non-woven fabric for reinforcing fiber-reinforced plastic was produced in the same manner as in Example 1 except that para-aramid fiber (Teijin “Technola”) having a fiber length of 6 mm and a fiber diameter of 12 μm was used instead of glass fibers A and B.
＜実施例７＞
ガラス繊維Ａ，Ｂの代わりに繊維長６ｍｍ、繊維径１２μｍのパラアラミド繊維（帝人製「テクノーラ」）１００％とし、Ｅｍ．Ａの代わりに東洋紡製ポリエステルエマルジョン「ＭＤ−２０００」と昭和電工製アクリルエマルジョン「ＡＧ−１００」を３０：７０の配合としたエマルジョン５％となるよう配合した以外は、実施例１と同様に繊維強化プラスチック補強用不織布を製造した。
<Example 7>
Instead of glass fibers A and B, para-aramid fiber (“Technola” manufactured by Teijin) with a fiber length of 6 mm and a fiber diameter of 12 μm is made 100%, Em. Fibers as in Example 1 except that Toyobo polyester emulsion "MD-2000" and Showa Denko acrylic emulsion "AG-100" were blended in a 30:70 blend to give 5% instead of A. A nonwoven fabric for reinforcing reinforced plastic was produced.
＜比較例１＞
Ｅｍ．Ａの代わりに東洋紡製ポリエステルエマルジョン「ＭＤ−２０００」と昭和電工製アクリルエマルジョン「ＡＧ−１００」を６０：４０の配合としたエマルジョン５％となるよう配合した以外は、実施例１と同様に繊維強化プラスチック補強用不織布を製造した。
<Comparative Example 1>
Em. Fibers as in Example 1 except that Toyobo polyester emulsion "MD-2000" and Showa Denko acrylic emulsion "AG-100" were blended in a 60:40 blend instead of A to give a 5% emulsion. A nonwoven fabric for reinforcing reinforced plastic was produced.
＜比較例２＞
Ｅｍ．Ａの代わりに東洋紡製ポリエステルエマルジョン「ＭＤ−２０００」と昭和電工製アクリルエマルジョン「ＡＧ−１００」を７０：３０の配合としたエマルジョン５％となるよう配合した以外は、実施例１と同様に繊維強化プラスチック補強用不織布を製造した。
<Comparative example 2>
Em. Fibers as in Example 1 except that Toyobo polyester emulsion “MD-2000” and Showa Denko acrylic emulsion “AG-100” were blended in an amount of 5% with a blend of 70:30 instead of A. A nonwoven fabric for reinforcing reinforced plastic was produced.
＜比較例３＞
Ｅｍ．Ａの代わりに東洋紡製ポリエステルエマルジョン「ＭＤ−２０００」と昭和電工製アクリルエマルジョン「ＡＧ−１００」を９０：１０の配合としたエマルジョン５％となるよう配合した以外は、実施例１と同様に繊維強化プラスチック補強用不織布を製造した。
<Comparative Example 3>
Em. Fibers as in Example 1 except that Toyobo polyester emulsion “MD-2000” and Showa Denko acrylic emulsion “AG-100” were blended in a 90:10 blend to give 5% instead of A. A nonwoven fabric for reinforcing reinforced plastic was produced.
＜比較例４＞
Ｅｍ．Ａの代わりに東洋紡製ポリエステルエマルジョン「ＭＤ−２０００」５％となるよう配合した以外は、実施例１と同様に繊維強化プラスチック補強用不織布を製造した。
<Comparative Example 4>
Em. A non-woven fabric for reinforcing fiber-reinforced plastic was produced in the same manner as in Example 1 except that the polyester emulsion “MD-2000” made by Toyobo 5% was used instead of A.
＜比較例５＞
ガラス繊維Ａ，Ｂの代わりに繊維長６ｍｍ、繊維径１２μｍのパラアラミド繊維（帝人製「テクノーラ」）１００％とし、Ｅｍ．Ａの代わりに東洋紡製ポリエステルエマルジョン「ＭＤ−２０００」と昭和電工製アクリルエマルジョン「ＡＧ−１００」を７０：３０の配合としたエマルジョン５％となるよう配合した以外は、実施例１と同様に繊維強化プラスチック補強用不織布を製造した。
<Comparative Example 5>
Instead of glass fibers A and B, para-aramid fiber (“Technola” manufactured by Teijin) with a fiber length of 6 mm and a fiber diameter of 12 μm is made 100%, Em. Fibers as in Example 1 except that Toyobo polyester emulsion “MD-2000” and Showa Denko acrylic emulsion “AG-100” were blended in an amount of 5% with a blend of 70:30 instead of A. A nonwoven fabric for reinforcing reinforced plastic was produced.
＜比較例６＞
Ｅｍ．Ａの代わりに昭和電工製アクリルエマルジョン「ＡＧ−１００」５％となるよう配合した以外は、実施例１と同様に繊維強化プラスチック補強用不織布を製造した。
<Comparative Example 6>
Em. A non-woven fabric for reinforcing fiber-reinforced plastic was produced in the same manner as in Example 1 except that the blend was made so as to be 5% of acrylic emulsion “AG-100” manufactured by Showa Denko instead of A.
＜比較例７＞
Ｅｍ．Ａの代わりに昭和電工製酢酸ビニルエマルジョン「ＬＳ−２０」５％となるよう配合した以外は、実施例１と同様に繊維強化プラスチック補強用不織布を製造した。
<Comparative Example 7>
Em. A non-woven fabric for reinforcing fiber-reinforced plastics was produced in the same manner as in Example 1 except that it was blended so as to be 5% of vinyl acetate emulsion “LS-20” manufactured by Showa Denko instead of A.
（評価）
１）シートを重ねて置いた場合のブロッキングの発生
２４ｃｍ角の繊維強化プラスチック補強用不織布を、合い紙を挟まずに２０枚重ね、２５ｃｍ角５００ｇの鉄板の重しを乗せ、温度３０℃の乾燥機に２時間放置した後、繊維強化プラスチック補強用不織布を上から１枚ずつ取り上げた。その際、全て１枚１枚バラバラに取り上げられた場合、「ブロッキング発生無し○」と評価し、繊維強化プラスチック補強用不織布同士がくっついている、又はくっついていて１枚を剥がし取る際に破れが発生した場合を「ブロッキング発生×」と評価した。その結果を表１及び２に示す。
(Evaluation)
1) Occurrence of blocking when sheets are placed on top of each other 20 sheets of 24cm square fiber reinforced plastic reinforcing non-woven fabric are stacked without sandwiching interleaf paper, and a 25cm square 500g iron plate is placed on top of each other and dried at a temperature of 30 ° C. After leaving it in the machine for 2 hours, the nonwoven fabrics for reinforcing fiber reinforced plastic were picked up one by one from the top. At that time, when all the sheets are taken apart one by one, it is evaluated as “no blocking occurrence ○”, and the nonwoven fabrics for reinforcing fiber reinforced plastic are adhered to each other, or are torn when one piece is peeled off. The case where it occurred was evaluated as “blocking occurrence ×”. The results are shown in Tables 1 and 2.
＜紙質＞
２）引張強度の測定
ＪＩＳ規格 Ｒ３４２０ ７．４ に準拠し、各実施例および各比較例の不織布の引張強度を測定した。その結果を表１及び２に示す。なお、表中の◎、○、△はそれぞれ下記の基準で示した。
◎；２０Ｎ／５０ｍｍ以上
○；１５〜２０Ｎ／５０ｍｍ未満
×；１５Ｎ／５０ｍｍ未満
<Paper quality>
2) Measurement of tensile strength Based on JIS standard R3420 7.4, the tensile strength of the nonwoven fabric of each Example and each comparative example was measured. The results are shown in Tables 1 and 2. In the table, “◎”, “◯”, and “Δ” are shown by the following criteria, respectively.
◎; 20 N / 50 mm or more ○; 15 to less than 20 N / 50 mm ×; less than 15 N / 50 mm
３）樹脂含浸性の評価
７ｃｍ角に切断した繊維強化プラスチック補強用不織布を６枚重ね、不飽和ポリエステル樹脂（ジャパンコンポジット製「Ｇ−２２７Ｋ」）をスポイトで３ｍｌ測り取り、平置きした検体上に一気に滴下し、樹脂の液面が完全に検体に染み込むまでの時間を測定した。その結果を表１及び２に示す。なお、表中の◎、○、×はそれぞれ下記の基準で示した。
◎；７０秒未満
○；７０〜１００秒未満
×；１００秒以上
3) Evaluation of resin impregnation 6 layers of fiber reinforced plastic reinforcing non-woven fabric cut into 7cm squares are stacked, 3ml of unsaturated polyester resin (Japan Composite "G-227K") is measured with a dropper and placed on a flat sample. It was dripped at a stretch and the time until the liquid level of the resin completely penetrated into the specimen was measured. The results are shown in Tables 1 and 2. In the table, “◎”, “◯”, and “×” are shown by the following criteria, respectively.
◎; Less than 70 seconds ○; 70 to less than 100 seconds ×; More than 100 seconds
表１及び２から分かるように、実施例１〜７で得られた繊維強化プラスチック補強用不織布は、十分な強度と樹脂含浸性を有し、かつ優れた耐ブロッキング性を有することがわかる。
一方、比較例１〜５で得られた繊維強化プラスチック補強用不織布では、耐ブロッキング性が著しく劣っている。また、比較例６で得られた繊維強化プラスチック補強用不織布では、樹脂含浸性が悪化している。比較例７で得られた繊維強化プラスチック補強用不織布では、樹脂含浸性が悪化していることに加え、十分な強度も得られていないことがわかる。
As can be seen from Tables 1 and 2, the nonwoven fabrics for reinforcing fiber-reinforced plastics obtained in Examples 1 to 7 have sufficient strength and resin impregnation properties, and excellent blocking resistance.
On the other hand, the non-woven fabrics for reinforcing fiber-reinforced plastics obtained in Comparative Examples 1 to 5 have extremely inferior blocking resistance. Moreover, in the nonwoven fabric for fiber-reinforced plastic reinforcement obtained in Comparative Example 6, the resin impregnation property is deteriorated. In the nonwoven fabric for fiber-reinforced plastic reinforcement obtained in Comparative Example 7, it can be seen that the resin impregnation property is deteriorated and sufficient strength is not obtained.
本発明によれば、優れた強度と樹脂含浸性を両立した繊維強化プラスチック補強用不織布であって、シート同士のブロッキングが抑制された繊維強化プラスチック補強用不織布を得ることができる。このため、本発明の繊維強化プラスチック補強用不織布を用いれば、ハンドレイアップ成形によって繊維強化プラスチックを容易に形成することが可能となり、産業上の利用可能性が高い。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is the nonwoven fabric for fiber reinforced plastic reinforcement which was compatible with the outstanding intensity | strength and resin impregnation property, Comprising: The nonwoven fabric for fiber reinforced plastic reinforcement in which blocking of sheets was suppressed can be obtained. For this reason, if the nonwoven fabric for fiber-reinforced plastic reinforcement of this invention is used, it will become possible to form a fiber-reinforced plastic easily by hand layup molding, and industrial applicability is high.
Claims (10)
前記バインダー成分は、ポリエステル樹脂とアクリル樹脂を含み、前記バインダー成分の全質量に対して、前記ポリエステル樹脂の含有率が３０質量％未満であることを特徴とする繊維強化プラスチック補強用不織布。 Including a main fiber and a binder component,
The said binder component contains a polyester resin and an acrylic resin, The content rate of the said polyester resin is less than 30 mass% with respect to the total mass of the said binder component, The nonwoven fabric for fiber reinforced plastics characterized by the above-mentioned.
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