JP6735500B2 - Evaluation method of resin impregnating ability of glass fiber for resin molding - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂成形品用ガラス繊維の樹脂含浸性の評価方法に関する。 The present invention relates to a method for evaluating resin impregnating ability of glass fibers for resin molded products.
従来より、熱硬化型の樹脂組成物とガラス繊維を混合してシート状に成形したSMC(シートモールディングコンパウンド、Sheet Molding Compounds)を用いて樹脂成形品を製造することが知られている。そして、SMCからの樹脂成形品は、意匠性と強度を兼ね備えていることから浴槽、洗面台やキッチンカウンター等に広く使用されている。 BACKGROUND ART It has been conventionally known to produce a resin molded product by using SMC (Sheet Molding Compounds) obtained by mixing a thermosetting resin composition and glass fiber and molding the mixture into a sheet. The resin molded product from SMC is widely used for bathtubs, washbasins, kitchen counters, etc. because it has both design and strength.
SMCの製造は、例えば、ガラス繊維として、図4に示すように、ガラスロービング41を適当な長さに裁断したチョップドストランドを樹脂組成物と混合してBステージ状態まで半硬化させることにより行われている。ここで、ガラスロービング41は、ガラスストランド42と呼ばれる一定以上の長さを有するガラス繊維を複数本束ねたものからなり、さらに、ガラスストランド42は、最小単位である一本一本のガラス製モノフィラメント43がバインダー44によって結着されることにより形成されている。
The SMC is produced, for example, as glass fibers by cutting a glass roving 41 into an appropriate length and mixing the chopped strands with a resin composition as shown in FIG. ing. Here, the
このようなガラス繊維を含有するSMCからの樹脂成形品では、硬化した樹脂組成物とガラス繊維が接着することにより、複合材料としての強度が得られている。ただ、樹脂成形品が、適切な強度を有し、しかも表面の美観も優れたものであるためには、ガラス繊維の樹脂含浸性が優れ、ガラス繊維に適度な量の樹脂組成物が含浸していることが求められる。 In the resin molded product from SMC containing such glass fiber, the strength as a composite material is obtained by the bonding of the cured resin composition and the glass fiber. However, in order for the resin molded product to have appropriate strength and to have an excellent surface appearance, the resin impregnation property of the glass fiber is excellent, and the glass fiber is impregnated with an appropriate amount of the resin composition. Is required.
このようなガラス繊維への樹脂の含浸性については、従来より、様々な観点と方法によって評価することが試みられている。 It has been attempted to evaluate the impregnating ability of the glass fiber with the resin from various viewpoints and methods.
例えば、プリント配線板の領域でのプリプレグについて、ガラス繊維の樹脂含浸性が低下している領域であるボイドを観測することにより、ガラス繊維の樹脂含浸性を評価する方法が提案されている(特許文献1)。 For example, for a prepreg in the area of a printed wiring board, a method of evaluating the resin impregnating ability of glass fibers by observing voids, which are areas in which the resin impregnating ability of glass fibers is lowered, has been proposed (Patent Reference 1).
特許文献1に記載されたガラス繊維の樹脂含浸性の評価方法では、光源とカメラとの間にプリプレグを配置して、プリプレグの下方から光源により光を照射し、プリプレグを透過した透過光をカメラで撮像する。そして、得られた画像を二値化処理して、プリプレグ表面における明暗の領域を示すデータに基づき、ボイドの有無や位置を特定することができるとされている。すなわち、上記の評価方法では、ボイドが全くない部分、あるいは円柱状のボイドの中心部では、光源からプリプレグに垂直に入射した光が直進し、明るく表示されるが、ボイドの表面部分においては、光源からプリプレグに垂直に入射した光が屈折、散乱し、暗く表示される。このような画像を二値化処理して、ボイド面積を算出し、その合計面積が所定のしきい値より小さい場合、ガラス繊維の樹脂含浸性が良好であると判断している。
In the evaluation method of resin impregnation property of glass fiber described in
しかしながら、上記のようなプリプレグにおいてボイドが問題となるのは、電気絶縁性の低下を引き起こすからであり、ボイドの検出とガラス繊維への樹脂含浸性の評価は、必ずしも直接的に関連付けられるものではなかった。そして、プリプレグにおいては、SMCを用いての樹脂成型品の製造において重要となる強度や成形硬化後の表面の美観等の意匠性については、何ら考慮されていなかった。 However, the problem of voids in the above prepreg is that it causes a decrease in electrical insulation, and the detection of voids and the evaluation of the resin impregnation property into glass fibers are not always directly related. There wasn't. In the prepreg, the strength, which is important in the production of resin molded products using SMC, and the design characteristics such as the appearance of the surface after molding and curing are not considered at all.
本発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたものであり、適切な強度を発現し、しかも表面の美観も優れた樹脂成形品を得ることのできる、樹脂含浸性の優れたガラス繊維を選定可能である樹脂成形品用ガラス繊維の樹脂含浸性の評価方法を提供することを課題としている。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, it is possible to obtain a resin molded product that exhibits appropriate strength and also has an excellent aesthetic appearance of the surface, and a glass fiber having excellent resin impregnation properties. An object of the present invention is to provide a selectable evaluation method of resin impregnating properties of glass fibers for resin molded products.
上記の課題を解決するために、本発明者は、ガラス繊維への樹脂組成物の含浸工程について詳細に検討した。そこで、まず留意されるべきことは、樹脂成形品が、適切な強度を発現し、しかも表面の美観も優れたものであるためには、ガラス繊維中のガラス製モノフィラメントを相互に結着するバインダーを溶解して、ガラス製モノフィラメント中に樹脂組成物を適度に含浸させることが求められることである。含浸工程においては、ガラス繊維に樹脂組成物が含浸し、ガラスストランド間を通過する、ウェットスルーの過程を経ることにより、樹脂組成物中の溶媒成分が、モノフィラメントを相互に結着しているバインダーを溶かす、ウェットアウトが起こる。ウェットアウトが早いガラス繊維を用いた場合、硬化後の樹脂成形品中に未分散のガラスストランドが残らず、優れた外観を呈する樹脂成形品が得られる。一方、ウェットアウトが早過ぎるとガラス繊維、ガラス繊維マットの中心部に樹脂組成物が到達するまでに、溶媒成分が消費され、ウェットアウトしていないガラス繊維が残り、未含浸といわれる状態となる。未含浸のガラス繊維が残った状態では、樹脂成形品の表面に、未分散のガラスストランドが浮き出てくる外観不良が引き起こされる。また、樹脂組成物とガラス繊維が密着していない部分が生じるため、所望の強度が発現しない等の不具合が発生する。 In order to solve the above problems, the present inventor has studied in detail the step of impregnating the glass fiber with the resin composition. Therefore, it should be noted that in order for the resin molded product to exhibit appropriate strength and also to have an excellent surface aesthetics, a binder that binds the glass monofilaments in the glass fiber to each other. It is required that the resin composition be appropriately impregnated into the glass monofilament by dissolving the resin. In the impregnation step, the glass fiber is impregnated with the resin composition, passing through the glass strands, and passing through the process of wet-through, the solvent component in the resin composition binds the monofilaments to each other. Melt, wet out happens. When glass fibers having a fast wet-out are used, a resin molded product having an excellent appearance can be obtained without leaving undispersed glass strands in the cured resin molded product. On the other hand, if the wet-out is too early, the glass fiber, by the time the resin composition reaches the center of the glass fiber mat, the solvent component is consumed, the glass fiber that has not been wet-out remains, and it is said that it is not impregnated. .. When the unimpregnated glass fiber remains, an unsatisfactory appearance in which undispersed glass strands are raised on the surface of the resin molded product is caused. Further, since a portion where the resin composition and the glass fiber are not in close contact with each other is generated, a problem such as a desired strength not being exhibited occurs.
このようなウェットアウトの割合を指標として用いることは、ガラス繊維の樹脂含浸性を評価する際に有効であると考えられる。 It is considered that using such a wet-out ratio as an index is effective in evaluating the resin impregnation property of the glass fiber.
そこで、本発明者らは、ガラス繊維のバインダーが、樹脂組成物中の溶媒成分によって溶解する際の変化を光学的に観測し、しかもガラス繊維全体の面積に対するウェットアウト領域の面積を定量的に評価することに着目し、本発明を完成するに至った。 Therefore, the inventors of the present invention, the binder of the glass fiber, optically observe the change when dissolved by the solvent component in the resin composition, and quantitatively the area of the wet-out region relative to the area of the entire glass fiber. Focusing on the evaluation, the present invention has been completed.
本発明の樹脂成形品用ガラス繊維の樹脂含浸性の評価方法は、樹脂組成物を成形した樹脂成形品に用いる、バインダーによりガラス製モノフィラメントが接着されているガラス繊維の評価方法であって、前記ガラス繊維を明度L値の値が0以上70以下である基体の上に載置して前記ガラス繊維と基体を撮像する工程と、前記撮像する工程において撮像により得られる画像中の、前記ガラス繊維に対応する領域の面積S0を算出する工程と、前記ガラス繊維に前記樹脂組成物またはその一部成分を供給して、前記工程と同一位置における前記樹脂組成物を供給した前記ガラス繊維とを経時的に撮像する工程と、前記経時的に撮像する工程において撮像により得られる画像中の、前記基体に対応する領域と、前記樹脂組成物を供給した後のガラス繊維に対応する領域の明度L値を比較して、明度L値の差が30以下の所定の値より小さくなったウェットアウト領域の面積S1を経時的に算出する工程と、前記ガラス繊維に対応する領域の面積S0に対する前記ウェットアウト領域の面積S1の面積比率を経時的に算出する工程、とを含むことを特徴としている。 The method for evaluating the resin impregnating property of the glass fiber for a resin molded article of the present invention is a method for evaluating a glass fiber in which a glass monofilament is adhered by a binder, which is used for a resin molded article obtained by molding a resin composition, A step of placing a glass fiber on a substrate having a lightness L value of 0 or more and 70 or less to image the glass fiber and the substrate, and the glass fiber in the image obtained by the imaging in the imaging step. And a step of calculating the area S 0 of the region corresponding to, and the glass fiber by supplying the resin composition or a partial component thereof to the glass fiber and supplying the resin composition at the same position as the step. Lightness L of the step of imaging with time, the area corresponding to the substrate in the image obtained by imaging in the step of imaging with time, and the area corresponding to the glass fiber after the resin composition is supplied. Comparing the values and calculating the area S 1 of the wet-out area in which the difference in lightness L value is smaller than a predetermined value of 30 or less with time; and the area S 0 of the area corresponding to the glass fiber. Calculating the area ratio of the area S 1 of the wet-out region over time.
本発明の樹脂成形品用ガラス繊維の樹脂含浸性の評価方法によれば、適切な強度を発現し、しかも表面の美観も優れた樹脂成形品を得ることのできるガラス繊維を選定可能である。 According to the method for evaluating the resin impregnating ability of the glass fiber for a resin molded product of the present invention, it is possible to select a glass fiber that can obtain a resin molded product that exhibits appropriate strength and has an excellent surface appearance.
以下に、本発明の樹脂成形品用ガラス繊維の樹脂含浸性の評価方法について、詳細に説明する。 Hereinafter, a method for evaluating the resin impregnating ability of the glass fiber for resin molded product of the present invention will be described in detail.
図1に本発明の実施形態で使用する画像計測システムの一例を示す。この画像計測システムは、カメラ1と画像処理装置2を備えるものである。カメラ1としては、CCDカメラ等の半導体素子を用いたカメラを使用することができる。画像処理装置2としては、コンピュータ(電子計算機)を用いることができる。
FIG. 1 shows an example of an image measurement system used in the embodiment of the present invention. This image measuring system includes a
樹脂含浸性の評価の対象となるガラス繊維4は、明度L値の値が0以上70以下である基体3の上に載置される。
The
ここでのガラス繊維4は、図4に示すように、バインダー44によりガラス製モノフィラメント43が接着されてなるガラス繊維である。ガラス繊維4においては、多数本の無色透明のガラス製モノフィラメント43が、透明度の低いバインダー44によって結束されている。このため、ガラス繊維4は、後述の樹脂組成物5と混合するまでは、外観が乳白色を呈しているものが多い。
The
バインダー44としては、後述のSMCおよびその成形品の製造に用いられる樹脂組成物5中の溶媒成分によって溶解する樹脂であれば、特に制限されないが、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等が例示される。これらバインダー44として用いられる樹脂は、SMCおよびその成形品の製造に用いられる樹脂組成物5の主成分である樹脂と同種であってもよいし、別種の樹脂であってもよいが、同種の樹脂であることが好ましく考慮される。
The
ガラス繊維4としては、市販のSMC成形用ガラスロービング、ガラス繊維マット、チョップストランド等を好適に用いることができる。例えば、浴槽の製造等に好適に用いられるSMC成形用ガラスロービングRS 480−550(日東紡製)、自動車のボディー等に好適に用いられるSMC成形用ガラスロービングRS 460 A−782(日東紡製)等が例示される。
As the
基体3は、評価対象であるガラス繊維4を載置するための平板である。
The
基体3の色調は、明度L値の値が上記範囲内である限り特に制限されないが、例えば、黒色の他に、明度L値の値が0以上70以下のグレー系、赤系および青系等の色調を呈する基体も用いることができ、特に、黒色の基体を好適に用いることができる。
The color tone of the
ここでいう、明度L値とは、L*a*b*表色系において明度を表す指標であり、0から100までの数値を取り得る。明度L値が0に近付くと、明度が低下して色調が暗くなり、明度L値が100に近付くと、明度が上昇して色調が明るくなる。明度L値が70を超えると、基体3の色調が明る過ぎるため、後述の画像解析時に、ウェットアウトしていないガラス繊維4と基体3との識別が困難となり、好ましくない。
The lightness L value as used herein is an index representing lightness in the L * a * b * color system, and can take a numerical value from 0 to 100. When the lightness L value approaches 0, the lightness decreases and the color tone darkens. When the lightness L value approaches 100, the lightness increases and the color tone brightens. When the lightness L value exceeds 70, the color tone of the
基体3の材質としては、明度L値の値が上記範囲内である限り特に制限されないが、例えば、アクリル板や塩ビ板等の樹脂板、表面が塗装されて金属光沢が抑制された金属板等を用いることができ、特に、アクリル板を好適に用いることができる。基体3としてアクリル板を用いた場合、上記のような色調の調整が容易であり、様々な色調の基体3を用いることができる。
The material of the
樹脂含浸性の評価は、例えば、図2(a)(b)(c)(d)の手順と図3の手順でブロック図に沿って行うことができる。 The resin impregnating property can be evaluated, for example, according to the block diagrams in the procedure of FIGS. 2A, 2B, 2C and 2D and the procedure of FIG.
すなわち、まず、図2(a)に示すように、基体3の表面に、評価対象のガラス繊維4を載置し、基体3およびガラス繊維4の表面を無色透明の樹脂フィルム6で覆い、カメラ1を用いてガラス繊維4と基体3を撮像する。
That is, first, as shown in FIG. 2A, the
樹脂フィルム6で覆うことにより、乾燥状態のガラス繊維4の飛散を抑制することができるとともに、後述の樹脂組成物5の供給後には、樹脂組成物中の溶媒成分の揮発を抑制し、ガラス繊維4への樹脂組成物5の含浸を確実なものとし、ウェットアウトを効率的に行うことができる。
By covering with the
樹脂フィルム6の材質としては、無色透明の樹脂であれば特に制限されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂や塩化ビニル樹脂等が例示される。
The material of the
次いで、上記の撮像する工程において、撮像により得られる画像中の、ガラス繊維に対応する領域の面積S0を算出する。 Next, in the above imaging step, the area S 0 of the region corresponding to the glass fiber in the image obtained by imaging is calculated.
すなわち、基体3およびガラス繊維4の画像データをコンピュータ等の画像処理装置2に入力し、画像解析を行う。前記画像データは、明度L値の低い基体3の上面に、明度L値が高い乳白色のガラス繊維4を配置して撮像されたものであるため、基体3とガラス繊維4との明度L値の差が大きく、ガラス繊維4を示す明画像部と基体3を示す暗画像部とを明瞭に区別することができる。このような画像データの前記明画像部と前記暗画像部とを画像処理装置によって識別させて、ガラス繊維4に対応する領域の面積S0として前記明画像部の面積を画像処理装置にて算出する。
That is, the image data of the
その後、図1の状態のように、ガラス繊維4に樹脂組成物5または樹脂組成物5の一部成分(例えば溶剤等)を供給して、前記工程と同一位置における樹脂組成物5を供給したガラス繊維4と基体3とを経時的に撮像する。図2(b)(c)(d)は、この経時的な撮像を模式的に示したものである。また、図3での(a)(b)(c)(d)の表記は、以上の段階に対応している。
After that, as in the state of FIG. 1, the
樹脂組成物5の主成分は、SMCおよびその成形品の製造に通常用いられている樹脂であれば特に制限されないが、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を単独または2種類以上併用したものが例示される。このような樹脂組成物5には、ガラス繊維4の樹脂含浸性の評価を妨げない限り、溶媒、サイズ剤等を添加することができる。
The main component of the
なお、樹脂組成物5が、着色の程度が激しいまたは透明感に欠け、濁っているような樹脂組成物である場合、ガラス繊維4のバインダー44が溶媒成分で溶解してもウェットアウトしたガラス繊維が透明にならず、樹脂含浸性の評価が難しくなる。この場合、実際にSMCやその成形品の製造に用いる樹脂組成物と同一種の樹脂を主成分とする樹脂組成物であって、無色透明なものを評価用樹脂組成物として用いてもよい。
When the
また、ガラス繊維4に供給する樹脂組成物5が溶媒成分としてスチレンを含有していることが好ましく考慮される。樹脂組成物5をガラス繊維4に含浸させることにより、樹脂組成物5中のスチレンが、ガラス繊維4に含有されているバインダー44を溶解することができる。ガラス繊維4において、スチレンによってバインダー44が溶けたウェットアウト領域では、樹脂組成物5およびスチレンと屈折率の値が近くなるため、ガラス繊維4がほぼ透明に変化する。例えば、樹脂成形品の製造に一般的に使用されるガラス繊維はeガラスであり、その屈折率は1.55であり、不飽和ポリエステル樹脂の屈折率は1.54〜1.57程度であり、溶媒成分であるスチレンの屈折率は、1.5339である。このため、ガラス繊維4の下方に配置された基体3の色が、ガラス繊維4上から視認できるようになる。
Further, it is preferably considered that the
このようなガラス繊維4のウェットアウトの過程は、図2(b)、(c)、(d)に示すように、図2(a)に示した初期状態のガラス繊維4を撮像した際と同一位置において、カメラ1を用いて経時的に撮像される。
Such a wet-out process of the
上記の経時的に撮像する工程において、撮像により得られる画像中の、基体3に対応する領域と、樹脂組成物5を供給した後のガラス繊維4に対応する領域の明度L値を比較して、この明度L値の差が20以下となったウェットアウト領域の面積S1を経時的に算出する。
In the step of imaging with time, the lightness L value of the area corresponding to the
すなわち、基体3およびウェットアウトが進行しているガラス繊維4の画像データをコンピュータ等の画像処理装置2に入力し、画像解析を行う。上記のとおり、樹脂組成物5をガラス繊維4に含浸させることにより、ガラス繊維4において、スチレンによってバインダー44が溶けたウェットアウト領域では、ガラス繊維4が透明化し、基体3の色がガラス繊維4の上方から確認可能となる。この時、基体3に対応する領域と、樹脂組成物5を供給した後のガラス繊維4に対応する領域の明度L値を比較して、この明度L値の差が30以下の所定の値以下、好ましくは20以下であれば、ガラス繊維4にウェットアウトが起こったと判断することができる。上記の基体3に対応する領域と、樹脂組成物5を供給した後のガラス繊維4に対応する領域の明度L値の差は小さいほど、確実にウェットアウトが起こっていると考えられるので、特に、明度L値の差が5以上15以下であることが好ましく考慮される。このような明度L値の差の比較およびウェットアウト領域の面積S1の算出は、画像処理装置2にて行われる。
That is, the image data of the
最後に、ガラス繊維4に対応する領域の面積S0に対するウェットアウト領域の面積S1の面積比率を経時的に算出する。
Finally, the area ratio of the area S 1 of the wet-out area to the area S 0 of the area corresponding to the
ガラス繊維4に対応する領域の面積S0に対するウェットアウト領域の面積S1の面積比率(%)は、以下の計算式にて算出される。
The area ratio (%) of the area S 1 of the wet-out area to the area S 0 of the area corresponding to the
そして、ガラス繊維4に対応する領域の面積S0に対するウェットアウト領域の面積S1の面積比率が、所定の値、好ましくは75%以上100%以下の所定の値となる時間を求める。ここで、前記面積比率のしきい値は、75%以上100%以下の範囲において任意に設定することが可能である。特に、図2(d)に示すように、面積比率が95%に達した時点で、ウェットアウトが完了したと判断することが例示される。一方、ガラス繊維への樹脂組成物の含浸が75%未満である場合には、成形品の内部において、未含浸のガラス繊維が残留し、成形品表面の美観が損なわれ、所望の強度が得られなくなるおそれがある。
Then, the time when the area ratio of the area S 1 of the wet-out area to the area S 0 of the area corresponding to the
本発明の樹脂成形品用ガラス繊維の樹脂含浸性の評価方法では、ガラス製モノフィラメント42の表面に付着するバインダー44がそれぞれ異なる複数種のガラス繊維4のそれぞれについて、前記面積比率が所定の値、好ましくは95%に達するまでの時間を測定し、複数種のガラス繊維の樹脂含浸性を比較することも好ましく考慮される。
In the method for evaluating the resin impregnating property of the glass fiber for resin molded product of the present invention, the area ratio is a predetermined value for each of the plurality of types of
ここで、前記面積比率が95%になるまでの時間としては、通常、SMCを用いた成形品の製造工程における硬化時間の範囲内であることが好ましく考慮される。硬化時間としては、例えば、5分〜30分程度の範囲が例示される。上記範囲内に、ガラス繊維への樹脂組成物の含浸が完了すれば、成形品の生産性を低下させることなく、所望の強度を有する成形品を得ることができる。一方、前記面積比率が95%に達するまでの時間が、30分を上回る場合、成形品の生産性が低下するおそれがある。 Here, as the time until the area ratio reaches 95%, it is usually considered preferably to be within the range of the curing time in the manufacturing process of the molded product using SMC. The curing time is, for example, in the range of 5 minutes to 30 minutes. When the impregnation of the glass fiber with the resin composition is completed within the above range, a molded product having a desired strength can be obtained without lowering the productivity of the molded product. On the other hand, if the time required for the area ratio to reach 95% exceeds 30 minutes, the productivity of the molded product may decrease.
このように、前記面積比率が、例えば、95%に達するまでの時間を比較することにより、樹脂含浸性の高いガラス繊維と樹脂含浸性の低いガラス繊維とを評価、分別することができる。そして、強度の要求の高い樹脂成形品や、外観が極めて良好な樹脂成形品を製造する際に、それぞれの性能に最適のガラス繊維を選択することができる。 In this way, by comparing the times until the area ratio reaches 95%, for example, glass fibers having a high resin impregnation property and glass fibers having a low resin impregnation property can be evaluated and separated. Then, when manufacturing a resin molded product having a high demand for strength or a resin molded product having an extremely good appearance, it is possible to select the glass fiber optimal for each performance.
図3は、ガラス繊維の樹脂含浸性の評価方法のブロック図を示しているが、ガラス繊維の樹脂含浸性の評価のプロセスにおいては、上記の面積比率(%)の算出のみならず、面積比率が95%に達するまでの時間も算出している。 FIG. 3 shows a block diagram of a method for evaluating the resin impregnating property of glass fiber. In the process of evaluating the resin impregnating property of glass fiber, not only the above area ratio (%) calculation but also the area ratio is calculated. It also calculates the time to reach 95%.
以上の樹脂成形品用ガラス繊維の樹脂含浸性の評価方法は、ガラス繊維4のバインダー44の溶解性が温度に依存することから、一定温度で実施することが望ましい。この場合の温度としては、例えば、15℃以上40℃以下の範囲が例示されるが、特に25℃程度の室温条件下で行うことが好ましく考慮される。
Since the solubility of the
以下に実施例を示すが、本発明の樹脂成形品用ガラス繊維の樹脂含浸性の評価方法は、実施例によって何ら限定されるものではない。
(実施例)
樹脂組成物として、不飽和ポリエステル樹脂(昭和電工製M540)を用いた。ガラス繊維として、(A)浴槽等に好適に用いられるSMC成形用ガラスロービングRS 480−550(日東紡製)、(B)自動車のボディー等に用いられるSMC成形用ガラスロービングRS 460 A−782(日東紡製)をそれぞれ用いた。
Examples will be shown below, but the method for evaluating the resin impregnating ability of the glass fiber for a resin molded article of the present invention is not limited to the examples.
(Example)
An unsaturated polyester resin (M540 manufactured by Showa Denko) was used as the resin composition. As the glass fiber, (A) SMC molding glass roving RS 480-550 (manufactured by Nitto Boseki) which is preferably used in a bathtub or the like, and (B) SMC molding glass roving RS 460 A-782 (which is used in an automobile body or the like). Nitto Boseki) was used.
上記のSMC成形用ガラスロービングを1インチにカットしたものを、基体であるL値が42の黒色アクリル板の上に、1本載置し、基体とガラス繊維の上を透明PET樹脂フィルムで覆った。ガラス繊維の鉛直上方に、基体全体およびガラス繊維全体を撮影可能なようにカメラを設置し、透明PET樹脂フィルムで覆った基盤およびガラス繊維を撮像し、得られた画像データを画像処理して初期状態のガラス繊維に対応する領域の面積S0をコンピュータにより算出した。次いで、PETフィルムを一旦除去し、ガラス繊維の上にスチレンで希釈された不飽和ポリエステル樹脂を供給し、迅速にPET樹脂フィルムで基体とガラス繊維を再度覆い、その時点を開始時間として撮像し、その後も経時的に撮像を続けた。このような経時的な撮影は、カメラと基体およびガラス繊維の位置を当初の位置より移動させることなく、同一位置において行った。得られた画像データを画像処理して、ガラス繊維に樹脂組成物が含浸し、ガラス繊維のバインダーが溶解したウェットアウト領域の面積S1をコンピュータにより算出した。 One piece of the SMC molding glass roving cut into 1 inch was placed on a black acrylic plate having an L value of 42, which was a base, and the base and the glass fiber were covered with a transparent PET resin film. It was A camera was installed vertically above the glass fiber so that the entire substrate and glass fiber could be photographed, the base and glass fiber covered with the transparent PET resin film were imaged, and the obtained image data was image-processed to the initial stage. The area S 0 of the region corresponding to the glass fiber in the state was calculated by the computer. Then, the PET film was once removed, unsaturated polyester resin diluted with styrene was supplied on the glass fiber, and the substrate and the glass fiber were quickly covered again with the PET resin film, and the image was taken as the start time at that time. After that, imaging was continued over time. Such time-lapse photographing was performed at the same position without moving the positions of the camera, the substrate and the glass fiber from the initial positions. Image processing was performed on the obtained image data, and the area S 1 of the wet-out region in which the glass fiber was impregnated with the resin composition and the binder of the glass fiber was dissolved was calculated by a computer.
初期状態のガラス繊維に対応する領域の面積S0に対するウェットアウト領域の面積S1のパーセント率をコンピュータにより算出し、ウェットアウト領域の面積S1が初期状態のガラス繊維に対応する領域の面積S0の95%に達した時点をウェットアウト完了時間とした。 Percent ratio of the area S 1 of the wet-out area to the area S 0 of the region corresponding to the glass fiber in the initial state was calculated by the computer, the area S of the region area S 1 of the wet-out area corresponds to the glass fibers in the initial state The time when 95% of 0 was reached was the wet-out completion time.
室温23℃、樹脂組成物の液温23℃での測定結果を表1に示す。 Table 1 shows the measurement results at room temperature of 23°C and liquid temperature of the resin composition of 23°C.
表1の結果から、浴槽の製造等に好適に用いられるSMC成形用ガラスロービング(A)では、樹脂組成物の供給から15分後にウェットアウト領域の面積S1が初期状態のガラス繊維に対応する領域の面積S0の95%に達し、ウェットアウトが完了していることが確認された。一方、自動車のボディー等に好適に用いられるSMC成形用ガラスロービング(B)では、ウェットアウト領域の面積S1が初期状態のガラス繊維に対応する領域の面積S0の95%に達し、ウェットアウト完了に要する時間が、樹脂組成物の供給から100分後であることが確認された。 From the results of Table 1, in the SMC molding glass roving (A) that is preferably used for manufacturing a bathtub or the like, the area S 1 of the wet-out region corresponds to the glass fiber in the initial state 15 minutes after the supply of the resin composition. It was confirmed that the area reached 95% of the area S 0 and the wet-out was completed. On the other hand, in the SMC molding glass roving (B) that is preferably used for automobile bodies, etc., the area S 1 of the wet-out area reaches 95% of the area S 0 of the area corresponding to the glass fiber in the initial state, and It was confirmed that the time required for completion was 100 minutes after the supply of the resin composition.
以上の結果から、樹脂含浸性の高いガラス繊維と樹脂含浸性の低いガラス繊維とを分別することができることがわかる。 From the above results, it can be seen that glass fibers having a high resin impregnation property and glass fibers having a low resin impregnation property can be separated.
1 カメラ
2 画像処理装置
3 基体
4 ガラス繊維
41 ガラスロービング
42 ガラスストランド
43 ガラス製モノフィラメント
44 バインダー
5 樹脂組成物
6 樹脂フィルム
S0 ガラス繊維に対応する領域の面積
S1 ウェットアウト領域の面積
1
Claims (4)
前記ガラス繊維を明度L値の値が0以上70以下である基体の上に載置して前記ガラス繊維と基体を撮像する工程と、
前記撮像する工程において撮像により得られる画像中の、前記ガラス繊維に対応する領域の面積S0を算出する工程と、
前記ガラス繊維に前記樹脂組成物またはその一部成分を供給して、前記工程と同一位置における前記樹脂組成物を供給した前記ガラス繊維とを経時的に撮像する工程と、
前記経時的に撮像する工程において撮像により得られる画像中の、前記基体に対応する領域と、前記樹脂組成物を供給した後のガラス繊維に対応する領域の明度L値を比較して、明度L値の差が30以下の所定の値より小さくなったウェットアウト領域の面積S1を経時的に算出する工程と、
前記ガラス繊維に対応する領域の面積S0に対する前記ウェットアウト領域の面積S1の面積比率を経時的に算出する工程、
とを含み、
前記ガラス製モノフィラメントの表面に付着するバインダーがそれぞれ異なる複数種のガラス繊維のそれぞれについて、前記面積比率が所定の値になるまでの時間を測定し、前記複数種のガラス繊維の樹脂含浸性を比較する
ことを特徴とする樹脂成形品用ガラス繊維の樹脂含浸性の評価方法。 Used in a resin molded article molded resin composition, a glass fiber evaluation method of glass monofilament adhered by a binder,
Placing the glass fiber on a substrate having a lightness L value of 0 or more and 70 or less, and imaging the glass fiber and the substrate;
Calculating an area S 0 of a region corresponding to the glass fiber in the image obtained by the imaging in the imaging step;
Supplying the resin composition or a partial component thereof to the glass fiber, and a step of imaging with time the glass fiber supplied with the resin composition at the same position as the step,
In the image obtained in the step of imaging with time, the lightness L value is compared by comparing the lightness L value of the area corresponding to the substrate with the area corresponding to the glass fiber after the resin composition is supplied. Calculating the area S 1 of the wet-out region in which the difference in value is smaller than a predetermined value of 30 or less over time,
Calculating the area ratio of the area S 1 of the wet-out area to the area S 0 of the area corresponding to the glass fiber over time,
Including and
For each of a plurality of types of glass fibers each having a different binder attached to the surface of the glass monofilament, the time until the area ratio reaches a predetermined value was measured, and the resin impregnability of the plurality of types of glass fibers was compared. Do
A method for evaluating resin impregnating ability of glass fiber for resin molded article, which is characterized in that.
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