[其他]纖維增強熱固性樹脂成型材料及其制造方法

無效

• 申請號: 87102439
• 申請日: 1987-02-24
• 公開（公告）號: CN87102439A
• 公開（公告）日: 1988-09-07
• 發明（設計）人: 橋本輝國;中西英雄;山本重広;伊賀稔雄
• 申請（專利權）人: 日本觸媒化學工業株式會社
• 主分類號: B29C43/00
• 分類號: B29C43/00;B29C45/00;//B29K6700;10110;10512
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 楊松堅

本發明是有關纖維增強熱固性樹脂成形材料及其制造方法。更詳細地是關于在預切斷的玻璃纖維束中混入并使之浸含有不飽和聚酯樹脂、乙烯基酯樹脂等熱固性樹脂組合物的，并能在注射成形機或壓鑄模塑成形機上適于加熱加壓制成制品的成形材料及其制造方法。

作為成形材料，通常是使用片狀成形料（以下略稱為SMC）的壓縮成形品，其強度和剛性都高，但是其表面特性及在生產周期方面都存在有困難;另一方面，使用預制整體模塑料（以下略稱為BMC）作為成形材料的注射成形品，其表面特性良好，生產周期也短，但其機械強度差。盡管人們歷來使用BMC的注射成形法，但事實上僅限于以電氣零件為代表的小型成形品，很少用于大型成型品的成形加工，其原因在于其強度特性，尤其是沖擊強度特性低。

歷來，被用于注射成形的BMC，是使用雙螺桿型的捏合機等混煉機，使玻璃纖維的切斷物含浸有不飽和聚酯樹脂組合物而被制造的。在其制造過程中，由于機械剪切力的作用，玻璃纖維束產生開纖、曲折和扭傷，作為BMC的坯料階段，即BMC中的玻璃纖維束即使假定在壓縮成形階段沒有受到上述的損傷，其制品的沖擊強度就已經僅為SMC制品的1/2了。再有，當BMC原料輸入堵塞箱、柱塞或螺桿的擠入、運送、計量、注射及經過模型內流動到固化的注射或壓鑄模塑成形工程中，BMC由于受到機械力的作用，BMC中的纖維束的顯著開纖，更多的曲折損傷，因此使BMC進行注射或壓鑄成形得到的產品與SMC的壓縮成形產品相比較，其制品的沖擊強度更低，僅為SMC制品的1/4。

為此，歷來在BMC制造時，盡管采用縮短混練時間的辦法，例如謀求混練機的最優化（美國專利3932980）的同時，也可采用下述方法，即開發研究玻璃纖維束粘合劑的類型以及調節它的附著量，使玻璃纖維難以開纖和引起損傷，還可以通過使用長度為1/4吋的短纖維的玻璃纖維束避免纖維的曲折和扭緾在一起（日本特開昭57-41918），為了減少纖維之間的相互摩擦引起的損傷是采用BMC中玻璃纖維含量低于20（重量）%等辦法。可是上述辦法都沒有達到大幅度改良的效果。

因此，本發明的目的在于，提供一種新穎的纖維增強熱固性樹脂成形材料及其制造方法。

本發明的其他目的在于，在維持原來BMC所具有的優良表面特性和生產性能等優點的同時，提供一種能得到大幅度改善其機械性能，尤其是沖擊強度，和實用性優良的中型以及大型成形品的玻璃纖維增強的熱固性樹脂成形材料及其制造方法。

上述諸目的是通過使用具有下列特征的纖維增強熱固性樹脂成型材料來達到的，即在以苯乙烯單體為交聯成分以及含有液態熱固性樹脂的組合物與玻璃纖維束的切斷物所組成的，并能使用柱塞或螺桿機構注入到模型內，經加熱加壓成形的成形材料中，所說的玻璃纖維束的集束根數在600～1400范圍內，該玻璃纖維束的粘合劑附著量為1.0（重量）%以上，并且使用相對于該粘合劑中的苯乙烯單體的不溶性成分的量為40～90（重量）%的玻璃纖維束的切斷物。

另外，上述諸目的是通過下述的制造方法來達到的，即玻璃纖維的集束根數在600～1400范圍內，該玻璃纖維束的粘合劑附著量為1.0（重量）%以上，而且使用相對于該粘合劑中的苯乙烯單體的不溶性成分的量為40～90（重量）%的玻璃纖維束的切斷物，在以苯乙烯單體為交聯劑成分的，含有液態熱固性樹脂組合物中相混合為其特征的，使用柱塞或螺桿機構將其注入模型中，經加熱加壓成的纖維增強熱固性樹脂成形材料的制造方法。

在本發明中，形成玻璃纖維束的單根纖維的直徑，根據用途分別使用歷來常用的直徑為8～13μm的為宜，例如，將直徑為11μm和13μm的兩種纖維作比較，使用直徑為13μm的成形材料，它的坯材強度值（成形材料的壓縮成形品強度）要高出6%，然而，摻合直徑為13μm粗的玻璃纖維的成形材料的注射或壓鑄模塑成形品，以其壓縮成形品作比較，作為最終成形品的強度和使用直徑為11μm纖維的成形材料具有同等的強度。

關于玻璃纖維束切斷物的長度沒有作特別的限制，通常為6～25mm，從所得的成形品的強度方面考慮最好為12～18mm。對于長度超過25mm的纖維，使所得的成形材料注射或壓鑄模塑成形時的計量和運送由于成形機能力的原因不能順暢地進行，因而不好。

關于玻璃纖維束的切斷物的含量，從能達到實際應用的注射或壓鑄模塑成形品的強度方面考慮，其用量應為成形材料量的15（重量）%以上，盡可能多一點為好。但是超過30（重量）%時，玻璃纖維間的相互摩擦或絞絡增多，反而降低了最終產品的強度，成形品的表面性能也存在缺陷。所以，最適宜的用量應為15～25（重量）%。