1. 充填材の役割
ポリエステル樹脂に炭酸カルシウム、粘土、水酸化アルミニウム、ガラスフレーク、ガラスマイクロビーズ、リトポンなどのフィラーを加え分散させて混合樹脂を作ります。その機能は次のとおりです。
（１）ＦＲＰ材料（炭酸カルシウム、粘土等）のコスト削減。
（２）硬化収縮率を小さくし、収縮による亀裂や変形を防ぐ（炭酸カルシウム、石英粉、ガラス微小球など）。
(3) 成形時の樹脂粘度を向上させ、樹脂垂れを防止します。ただし、粘度が過度に上昇すると不利になる場合があることに注意してください。
（４）成形品（炭酸カルシウム、粘土等）の不透明性。
（５）成形品（硫酸バリウム、リトポン等）の白色化。
（６）成形品（マイカ、ガラス板等）の耐食性の向上。
（７）成形品（水酸化アルミニウム、三酸化アンチモン、塩素化パラフィン）の難燃性の向上。
（８）成形品（炭酸カルシウム、ガラス微小球など）の硬度および剛性を向上させる。
（９）成形品（ガラス粉末、チタン酸カリウム繊維等）の強度向上。
（１０）成形品（各種微小球）の軽量化、断熱性の向上。
(11) 樹脂混合物 (超微粒子無水シリカ、ガラス粉末など) のチクソトロピーを付与または増加します。
樹脂にフィラーを添加する目的は多岐にわたりますが、フィラーの役割を十分に発揮するには、目的に応じて適切なフィラーを選択することが重要です。
2. フィラーの選定・使用上の注意
充填剤にはさまざまな種類があります。したがって、使用目的に応じて適切なフィラーの銘柄やグレードを選択する必要があるのは当然です。フィラーを選択する際の一般的な注意点は、所定のコストと性能を備えた品種を選択するだけでなく、次の点に注意することです。
(1) 樹脂の吸収量は適度であること。吸収される樹脂の量は、樹脂混合物の粘度に大きな影響を与えます。
(2) 樹脂混合物の粘度は成形作業に適したものでなければなりません。樹脂混合物の粘度はスチレンで希釈することで調整できますが、フィラーを多量に添加しすぎたり、スチレンで希釈したりするとFRPの性能が低下します。樹脂混合物の粘度は、混合量、混合条件、またはフィラー表面改質剤の添加によって大きく影響される場合があります。
(3) 樹脂混合物の硬化特性が成形条件に適している必要があります。樹脂混合物の硬化特性は、フィラーそのものやフィラー中の水分や異物の吸着・混入によって影響を受ける場合があります。
(4) 樹脂混合物は一定期間安定である必要があります。静置によるフィラーの沈降・分離現象については、樹脂にチキソ性を付与することで防止できる場合があります。フィラーの沈降を防止するために、静的かつ連続的な機械的撹拌を避ける方法が用いられることもありますが、この場合、ミキサーが入った容器から成形までのパイプラインにおけるフィラーの沈降・蓄積を防止することを考慮する必要があります。サイト。特定のマイクロビーズフィラーが上向きに分離しやすい場合は、グレードを再確認する必要があります。
(5) 樹脂混合物の浸透性は、作業者の技術レベルに適したものでなければなりません。フィラーを添加すると、一般に樹脂混合物の透明性が低下し、また積層中の樹脂の延性も低下します。そのため、含浸、脱泡作業、成形時の判断が困難となっていました。樹脂混合比率を決定するには、これらの要因を考慮する必要があります。
(6) 混合樹脂の比重に注意してください。材料コストを削減するために増分材料としてフィラーを使用する場合、樹脂混合物の比重が樹脂に比べて増加し、直感的に材料コストを削減するという期待値を満たさない場合があります。
(7) フィラーの表面改質効果を調査する必要があります。フィラーの表面改質剤は樹脂混合物の粘度を下げるのに効果的であり、さまざまな表面改質剤によって耐水性、耐候性、耐薬品性に加えて機械的強度も向上する場合があります。フィラーには表面処理を施したタイプもあり、いわゆる「全体混合法」によりフィラーの表面を改質するものもあります。つまり、樹脂混合物を混合するときに、充填剤と改質剤が一緒に樹脂に添加され、その効果が非常に優れている場合があります。
(8) 樹脂混合物の脱泡は十分に行ってください。フィラーは、比表面積が非常に大きい、微粉末や粒子の形で使用されることがよくあります。同時に、微細な粉や粒子が凝集している部分も多くあります。これらのフィラーを樹脂に分散させるには、樹脂を激しく撹拌する必要があり、混合物中に空気が引き込まれます。さらに、空気も大量のフィラーに引き込まれます。その結果、調製した樹脂混合物中には想像を絶する量の空気が混入し、この状態で供給して成形したFRPは気泡やボイドが発生しやすく、期待した性能が得られない場合がありました。混合後静置するだけでは十分に脱泡できない場合には、シルクバッグろ過や減圧などを利用して脱泡することもできます。
フィラーを使用する場合は、上記の点に加え、作業環境においても防塵対策を講じる必要があります。遊離シリカからなる超微粒子シリカ、アルミナ、珪藻土、凍石などが第一種粉じんに分類され、炭酸カルシウム、ガラス粉、ガラスフレーク、雲母などが第二種粉じんに分類されます。環境大気中のさまざまな微粉末の濃度制御に関する規制もあります。このような粉末充填剤を取り扱う場合は、局所排気装置を設置し、労働保護具を厳密に使用する必要があります。
投稿日時: 2024 年 2 月 18 日
