JPH04135743A - 繊維複合シートの製造方法 - Google Patents
繊維複合シートの製造方法Info
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- JPH04135743A JPH04135743A JP25978490A JP25978490A JPH04135743A JP H04135743 A JPH04135743 A JP H04135743A JP 25978490 A JP25978490 A JP 25978490A JP 25978490 A JP25978490 A JP 25978490A JP H04135743 A JPH04135743 A JP H04135743A
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、成形可能な繊維腹合シートの製造方法に関す
る。
る。
繊維複合シートを製造する方法として、強化繊維基材の
両面に熱可塑性樹脂粉体を均一に付着させた後これを加
熱圧着する方法(特開昭48−73476)及び強化繊
維に熱可塑性樹脂の分散液を塗工した後これを乾燥し、
熱可塑性樹脂で被覆された強化繊維を熱プレスする方法
(特開平1−141.031 )が知られている。
両面に熱可塑性樹脂粉体を均一に付着させた後これを加
熱圧着する方法(特開昭48−73476)及び強化繊
維に熱可塑性樹脂の分散液を塗工した後これを乾燥し、
熱可塑性樹脂で被覆された強化繊維を熱プレスする方法
(特開平1−141.031 )が知られている。
上記前者の方法では、予め構成された繊維基材に熱可塑
性粉体を侵入させて付着させるものであるため、繊維基
材の形態や樹脂粉体の粒径によっては常に樹脂粉体を繊
維基材中の全体に均一に分散させることかできるとは限
らない。
性粉体を侵入させて付着させるものであるため、繊維基
材の形態や樹脂粉体の粒径によっては常に樹脂粉体を繊
維基材中の全体に均一に分散させることかできるとは限
らない。
したかって、使用しうる繊維基材か限定され、若し繊維
基材に不適切なものを用いた場合には、繊維複合シート
の機械的強度及び耐久性に繊維で強化した効果か得られ
にくいばかりか、複雑な形状の成形品を成形することが
困難である。
基材に不適切なものを用いた場合には、繊維複合シート
の機械的強度及び耐久性に繊維で強化した効果か得られ
にくいばかりか、複雑な形状の成形品を成形することが
困難である。
上記後者の方法では、熱可塑性樹脂の分散液を用いるの
で、水分、溶剤などの回収などの面倒な作業工程を必要
とし、設備、環境などの管理の点て低コスト化できない
ばかりか、生産性にも問題がある。またその製品につい
ても、樹脂の膨潤、溶解などによる物性の低下か起こる
ため、樹脂か繊維に充分に含浸された状態でも、なお機
械的強度及び耐久性は必ずしも満足しうるちのというこ
とかできない。
で、水分、溶剤などの回収などの面倒な作業工程を必要
とし、設備、環境などの管理の点て低コスト化できない
ばかりか、生産性にも問題がある。またその製品につい
ても、樹脂の膨潤、溶解などによる物性の低下か起こる
ため、樹脂か繊維に充分に含浸された状態でも、なお機
械的強度及び耐久性は必ずしも満足しうるちのというこ
とかできない。
本発明の目的は、機械的強度及び耐久性について、繊維
による補強効果を充分に発揮させ得るとともに、複雑な
形状の成形品をも成形可能な繊維複合シートを製造する
方法を提供することにある。
による補強効果を充分に発揮させ得るとともに、複雑な
形状の成形品をも成形可能な繊維複合シートを製造する
方法を提供することにある。
本発明の繊維複合シートの製造方法は、上記の目的を達
成するために、多数の連続モノフィラメントよりなる強
化繊維束を、粉体状熱可塑性樹脂の流動層中を通過させ
、繊維束の各モノフィラメントに粉体状熱可塑性樹脂を
付着させる工程と、樹脂付着繊維束を所定長′さに切断
する工程と、切断樹脂付着繊維束の所定量を、少なくと
も上下各1枚の熱可塑性樹脂シートの間にサンドイッチ
状に介在させて積層体とした後、積層体を加熱加圧して
シート状に一体化する工程とを含むことを特徴とするも
のである。
成するために、多数の連続モノフィラメントよりなる強
化繊維束を、粉体状熱可塑性樹脂の流動層中を通過させ
、繊維束の各モノフィラメントに粉体状熱可塑性樹脂を
付着させる工程と、樹脂付着繊維束を所定長′さに切断
する工程と、切断樹脂付着繊維束の所定量を、少なくと
も上下各1枚の熱可塑性樹脂シートの間にサンドイッチ
状に介在させて積層体とした後、積層体を加熱加圧して
シート状に一体化する工程とを含むことを特徴とするも
のである。
そして、上記熱可塑性樹脂シートは、粉体状熱可塑性樹
脂の溶融成形可能な温度において、粉体状熱可塑性樹脂
よりも溶融粘度か高い熱可塑性樹脂よりなるものが好ま
しい。
脂の溶融成形可能な温度において、粉体状熱可塑性樹脂
よりも溶融粘度か高い熱可塑性樹脂よりなるものが好ま
しい。
強化繊維としては、使用せられる熱可塑性樹脂の溶融温
度において熱的に安定な繊維か用いられる。具体的には
、ガラス繊維、炭素繊維、シリコン・チタン・炭素繊維
、ボロン繊維、微細な金属繊維などの無機繊維、アラミ
ド繊維、エコノール繊維、ポリエステル繊維、ポリアミ
ド繊維などの有機繊維をあげることかできる。
度において熱的に安定な繊維か用いられる。具体的には
、ガラス繊維、炭素繊維、シリコン・チタン・炭素繊維
、ボロン繊維、微細な金属繊維などの無機繊維、アラミ
ド繊維、エコノール繊維、ポリエステル繊維、ポリアミ
ド繊維などの有機繊維をあげることかできる。
モノフィラメントの直径は1〜50μm1特に5〜30
μmか好ましい。多数の連続モノフィラメントを強化繊
維束とするさいに収束剤を使用しても使用しなくてもよ
いか、使用する場合には、収束剤の付着量が1重量%以
下か好ましく、さらに好ましくは0,5重量%以下であ
る。収束剤の付着量が1重量%を超えると、流動層中で
繊維束をモノフィラメント単位に分離するのか困難とな
り、熱可塑性樹脂のモノフィラメント相互間への含浸性
が低下する。また、ビニルシラン、置換されたアルキル
シラン、ジアミノアルキルシランなどの接着助剤を添加
した適当な表面処理剤によってフィラメントに前処理を
施したものを使用してもよい。
μmか好ましい。多数の連続モノフィラメントを強化繊
維束とするさいに収束剤を使用しても使用しなくてもよ
いか、使用する場合には、収束剤の付着量が1重量%以
下か好ましく、さらに好ましくは0,5重量%以下であ
る。収束剤の付着量が1重量%を超えると、流動層中で
繊維束をモノフィラメント単位に分離するのか困難とな
り、熱可塑性樹脂のモノフィラメント相互間への含浸性
が低下する。また、ビニルシラン、置換されたアルキル
シラン、ジアミノアルキルシランなどの接着助剤を添加
した適当な表面処理剤によってフィラメントに前処理を
施したものを使用してもよい。
強化繊維束は、連続するモノフィラメントが数百〜数千
から構成されたストランド状またはロービング状のもの
である。そしてこの強化繊維束は、製造する繊維複合シ
ートの幅、厚み、製造速度なとを考慮して、通常多数並
列にして使用される。
から構成されたストランド状またはロービング状のもの
である。そしてこの強化繊維束は、製造する繊維複合シ
ートの幅、厚み、製造速度なとを考慮して、通常多数並
列にして使用される。
粉体状熱可塑性樹脂としては、加熱により軟化溶融する
樹脂かすべて使用可能である。例えば、ポリエチレン、
ポリプロピレン、エチレンビニルアセテート、ポリ塩化
ビニル、ポリスチレン、アクリルニトリルスチレン、ア
クリロニトリルブタジェンスチレン、ポリアセタール、
ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレ
ンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニ
リデン、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンオ
キサイド、ポリスルフォン、ポリエーテルスルホン、ポ
リエーテルエーテルケトン、アクリル系樹脂(P M
M A )などが使用される。また上記熱可塑性樹脂を
主成分とする共重合体やグラフト樹脂やブレンド樹脂、
例えばエチレン−塩化ビニル共重合体、酢酸ビニル−エ
チレン共重合体、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体、ウ
レタン−塩化ビニル共重合体、アクリ口ニトリルーブタ
ジエンースチレン共重合体、アクリル酸変性ポリプロピ
レン、マレイン酸変性ポリエチレンなども使用しうる。
樹脂かすべて使用可能である。例えば、ポリエチレン、
ポリプロピレン、エチレンビニルアセテート、ポリ塩化
ビニル、ポリスチレン、アクリルニトリルスチレン、ア
クリロニトリルブタジェンスチレン、ポリアセタール、
ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレ
ンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニ
リデン、ポリフェニレンオキサイド、ポリフェニレンオ
キサイド、ポリスルフォン、ポリエーテルスルホン、ポ
リエーテルエーテルケトン、アクリル系樹脂(P M
M A )などが使用される。また上記熱可塑性樹脂を
主成分とする共重合体やグラフト樹脂やブレンド樹脂、
例えばエチレン−塩化ビニル共重合体、酢酸ビニル−エ
チレン共重合体、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体、ウ
レタン−塩化ビニル共重合体、アクリ口ニトリルーブタ
ジエンースチレン共重合体、アクリル酸変性ポリプロピ
レン、マレイン酸変性ポリエチレンなども使用しうる。
そして前記熱可塑性樹脂には、酸化防止剤、熱安定剤、
滑剤、加工助剤、可塑剤、着色剤、改質剤のような添加
剤を配合してもよい。これらを混合するには、予め粉体
で用意された熱可塑性樹脂と粉体状の添加剤をヘンシェ
ル・ミキサーなどで混合してもよいし、ベレット状の熱
可塑性樹脂と添加剤を押出機などで溶融混練した後、粉
砕してもよい。また重合時に粉体状で得られる熱可塑性
樹脂及び粉砕機により粉体状となされる熱可塑性樹脂の
いずれも使用できる。
滑剤、加工助剤、可塑剤、着色剤、改質剤のような添加
剤を配合してもよい。これらを混合するには、予め粉体
で用意された熱可塑性樹脂と粉体状の添加剤をヘンシェ
ル・ミキサーなどで混合してもよいし、ベレット状の熱
可塑性樹脂と添加剤を押出機などで溶融混練した後、粉
砕してもよい。また重合時に粉体状で得られる熱可塑性
樹脂及び粉砕機により粉体状となされる熱可塑性樹脂の
いずれも使用できる。
粒子径としては、平均粒径が2000μm以下が好まし
い。平均粒径が2000μmを超えると、流動層中で強
化繊維束の各モノフィラメントに粉体状熱可塑性樹脂を
均一に付着させにくくなる。
い。平均粒径が2000μmを超えると、流動層中で強
化繊維束の各モノフィラメントに粉体状熱可塑性樹脂を
均一に付着させにくくなる。
粉体状熱可塑性樹脂と強化繊維との混合割合は、繊維複
合シートの必要とする物性により適宜決定されるか、シ
ート中の強化繊維が5〜70重量%であることが好まし
い。強化繊維が5重量%未満ではシートの機械的強度が
充分でなく、70重量%を超えると熱可塑性樹脂が均一
に含浸したシートが得にくい。
合シートの必要とする物性により適宜決定されるか、シ
ート中の強化繊維が5〜70重量%であることが好まし
い。強化繊維が5重量%未満ではシートの機械的強度が
充分でなく、70重量%を超えると熱可塑性樹脂が均一
に含浸したシートが得にくい。
切断樹脂付着繊維束の長さは、通常0.5sm〜500
■であり、特に5〜150II11が好ましい。切断樹
脂付着繊維束の長さが0.51未満ではシートの補強効
果が少なく、また500111を超えると均質な繊維複
合シートを得ることが困難となる。
■であり、特に5〜150II11が好ましい。切断樹
脂付着繊維束の長さが0.51未満ではシートの補強効
果が少なく、また500111を超えると均質な繊維複
合シートを得ることが困難となる。
熱可塑性樹脂シートの材料としては、上記粉体状熱可塑
性樹脂の例示のうちより適当に採択することができる。
性樹脂の例示のうちより適当に採択することができる。
積層体を加熱加圧する手段としては、後述する実施例の
方法のほか、加熱ロールで加熱加圧を同時に行なう方法
、陽動ベルトによって搬送しつつ加熱された熱板でプレ
スする方法などをあげることができる。
方法のほか、加熱ロールで加熱加圧を同時に行なう方法
、陽動ベルトによって搬送しつつ加熱された熱板でプレ
スする方法などをあげることができる。
本発明による繊維複合シートの製造方法は、まず、多数
の連続モノフィラメントよりなる強化繊維束を、粉体状
熱可塑性樹脂の流動層中を通過させるから、流動層中で
、気体の噴出や流動層中に発生する静電気や粉末状熱可
塑性樹脂の擦り揉みによって、強化繊維はモノフィラメ
ント単位に分離、開繊され、モノフィラメント相互間に
粉体状熱可塑性樹脂が侵入し、静電気的に各フィラメン
トに捕捉されて付着する。そして、樹脂付着繊維束を所
定長さに切断し、切断樹脂付着繊維束の所定量を、2枚
の熱可塑性樹脂シートの間にサンドイッチ状に介在させ
て積層体とした後、積層体を加熱加圧してシート状に一
体化するから、熱可塑性樹脂がモノフィラメント相互間
にまで充分含浸するとともに、シートの表裏両外層の熱
可塑性樹脂含有量がその内層に較べて多くなる。
の連続モノフィラメントよりなる強化繊維束を、粉体状
熱可塑性樹脂の流動層中を通過させるから、流動層中で
、気体の噴出や流動層中に発生する静電気や粉末状熱可
塑性樹脂の擦り揉みによって、強化繊維はモノフィラメ
ント単位に分離、開繊され、モノフィラメント相互間に
粉体状熱可塑性樹脂が侵入し、静電気的に各フィラメン
トに捕捉されて付着する。そして、樹脂付着繊維束を所
定長さに切断し、切断樹脂付着繊維束の所定量を、2枚
の熱可塑性樹脂シートの間にサンドイッチ状に介在させ
て積層体とした後、積層体を加熱加圧してシート状に一
体化するから、熱可塑性樹脂がモノフィラメント相互間
にまで充分含浸するとともに、シートの表裏両外層の熱
可塑性樹脂含有量がその内層に較べて多くなる。
また熱可塑性樹脂シートに、粉体状熱可塑性樹脂の溶融
成形可能な温度において、粉体状熱可塑性樹脂よりも溶
融粘度が高い熱可塑性樹脂よりなるものを用いることに
より、上記樹脂含有量の増加に加えて、シートの表裏両
外層には内層に較べて流動性の低い熱可塑性樹脂が・存
在することになる。
成形可能な温度において、粉体状熱可塑性樹脂よりも溶
融粘度が高い熱可塑性樹脂よりなるものを用いることに
より、上記樹脂含有量の増加に加えて、シートの表裏両
外層には内層に較べて流動性の低い熱可塑性樹脂が・存
在することになる。
実施例1
まず、この発明の実施に使用する装置につき、図面を参
照して説明する。以下の説明において、前とは第1図の
右方向をいうものとする。
照して説明する。以下の説明において、前とは第1図の
右方向をいうものとする。
第1図に示す繊維複合シート製造装置は、強化繊維束(
F1)が巻回されている6つの巻戻しロール(1)と、
その前方に配置されかつ粉体状熱可塑性樹脂の満たされ
た槽を備えている流動層装置(2)と、流動層装置(2
)の前方に配された上下一対のスクレーパー(3)と、
スクレーパー(3)の前方に配されかつ巻戻しロール(
1)から強化繊維束(PI)を巻き戻すための引き取り
駆動ロール(4)及びその下のガイド・ロール(5)と
、両ロール(4) (5)の前方に配されたロータリー
・カッター(6)及びその下のガイド・ロール(7)と
、引き取り駆動ロール(4)及びそのガイド・ロール(
5)の上方及び下方に配されかつ熱可塑性樹脂シート(
SL)(S1)かそれぞれ巻回されている巻戻しロール
(8)(9)と、所定間隔をおいて対向せしめられた上
下無端ベルト(10)(tDと、両無端ベルト(10)
(11)の対向移送部(10a) (11a)に対し
て後側から順次配された加熱手段(12)及び冷却手段
(13)とを備えており、上無端ベルト(II)の後部
が上無端ベルト(11)より後方に突出せしめられ、そ
の移送部(lla)の後方延長部分かロータリー・カッ
ター(6)の下方に位置せしめられ、両無端ベルト(1
0) (11)の間隙への送り込み部(llb)となさ
れている。なお、上記移送部(lla)を延長して送り
込み部(llb)とする代わりに、別の無端ベルトを同
じ場所に配置して送り込み部を設けてもよい。
F1)が巻回されている6つの巻戻しロール(1)と、
その前方に配置されかつ粉体状熱可塑性樹脂の満たされ
た槽を備えている流動層装置(2)と、流動層装置(2
)の前方に配された上下一対のスクレーパー(3)と、
スクレーパー(3)の前方に配されかつ巻戻しロール(
1)から強化繊維束(PI)を巻き戻すための引き取り
駆動ロール(4)及びその下のガイド・ロール(5)と
、両ロール(4) (5)の前方に配されたロータリー
・カッター(6)及びその下のガイド・ロール(7)と
、引き取り駆動ロール(4)及びそのガイド・ロール(
5)の上方及び下方に配されかつ熱可塑性樹脂シート(
SL)(S1)かそれぞれ巻回されている巻戻しロール
(8)(9)と、所定間隔をおいて対向せしめられた上
下無端ベルト(10)(tDと、両無端ベルト(10)
(11)の対向移送部(10a) (11a)に対し
て後側から順次配された加熱手段(12)及び冷却手段
(13)とを備えており、上無端ベルト(II)の後部
が上無端ベルト(11)より後方に突出せしめられ、そ
の移送部(lla)の後方延長部分かロータリー・カッ
ター(6)の下方に位置せしめられ、両無端ベルト(1
0) (11)の間隙への送り込み部(llb)となさ
れている。なお、上記移送部(lla)を延長して送り
込み部(llb)とする代わりに、別の無端ベルトを同
じ場所に配置して送り込み部を設けてもよい。
流動層装置(2)の槽底は多孔板(14)で形成せられ
ており、気体供給路から送られてきた空気や窒素などの
気体(G)が多孔板(14)の下方からこれの多数の孔
を通って上方に噴出せしめられる。その結果、流動層装
置(2)の槽内に満たされた粉体状熱可塑性樹脂は噴出
気体(G)によって流動化状態となり流動層(R)か形
成される。
ており、気体供給路から送られてきた空気や窒素などの
気体(G)が多孔板(14)の下方からこれの多数の孔
を通って上方に噴出せしめられる。その結果、流動層装
置(2)の槽内に満たされた粉体状熱可塑性樹脂は噴出
気体(G)によって流動化状態となり流動層(R)か形
成される。
流動層装置(2)の槽内及びその前後壁上端には、繊維
束(PI)を案内するためのガイド・ロール(15)が
設けられている。
束(PI)を案内するためのガイド・ロール(15)が
設けられている。
この実施例では、繊維束(F2)に対する粉体状熱可塑
性樹脂の付@量を調整するため、上下−対のスクレーパ
ー(3)を配し、両者の間隙を調節しうるようにしてい
るか、繊維束(F2)に振動を与え、過剰に付着した粉
体状熱可塑性樹脂を除去してもよい。この場合には与え
る振動の強弱により、粉体状熱可塑性樹脂の付着量を調
整することができる。また図示は略したが、スクレーバ
ー(3)の前方に拡幅手段を配し、樹脂付着繊維束(F
2)の幅を拡げるのか望ましい。
性樹脂の付@量を調整するため、上下−対のスクレーパ
ー(3)を配し、両者の間隙を調節しうるようにしてい
るか、繊維束(F2)に振動を与え、過剰に付着した粉
体状熱可塑性樹脂を除去してもよい。この場合には与え
る振動の強弱により、粉体状熱可塑性樹脂の付着量を調
整することができる。また図示は略したが、スクレーバ
ー(3)の前方に拡幅手段を配し、樹脂付着繊維束(F
2)の幅を拡げるのか望ましい。
両無端ベルト(10)(11)は、モーター(図示略)
で上下各複数のプーリー<1.fli)(47)のうち
上下各1つを駆動することにより、連続して同方向へほ
ぼ同速度で移動するようになされている。また上無端ベ
ルト(■0)の移送部(loa)の後部は、後上向きに
傾斜せしめられており、上下移送部(loa)(10b
)の間隙か後方に向かって広かつている。上下無端ベル
ト(10)(11)は、高強度で耐熱性のある、例えば
スチール、ステンレス、ガラス繊維強化テフロンなどで
形成される。
で上下各複数のプーリー<1.fli)(47)のうち
上下各1つを駆動することにより、連続して同方向へほ
ぼ同速度で移動するようになされている。また上無端ベ
ルト(■0)の移送部(loa)の後部は、後上向きに
傾斜せしめられており、上下移送部(loa)(10b
)の間隙か後方に向かって広かつている。上下無端ベル
ト(10)(11)は、高強度で耐熱性のある、例えば
スチール、ステンレス、ガラス繊維強化テフロンなどで
形成される。
加熱手段(12)としては、電熱式または熱風循環式の
加熱炉か用いられ、これらの中を上下無端ベルト(10
) (H)を通過させてもよいし、或いは上下無端ベル
ト(to)(11)の移送部(10a) (10b)を
上下より押さえかつ直接加熱する複数対の加熱ロールが
用いられてもよい。加熱手段(12)内及び上下冷却手
段(13)の内側には、上下対応位置に複数対のガイド
・ロール(18) (19)がそれぞれ配設されており
、複数対のガイド・ロール(18)(19)の間隙は、
それぞれ調節可能となされている。冷却手段(13)と
しては、上下無端ベルト(to)(11)の移送部(1
0a) (fob)に対し、空気を吹き付けて冷却する
ブロアーが用いられる。なお、ガイド・ロール(19)
自体が冷却されるようにしてもよい。なお、加熱加圧手
段としては、加熱加圧ロールを用いてもよいし、さらに
は間欠移動するベルトと、ヘルドを介して相互に逆方向
に上下動する一対の熱盤とを用い、ベルトの停止時上下
の熱盤で挾むようにしてもよい。
加熱炉か用いられ、これらの中を上下無端ベルト(10
) (H)を通過させてもよいし、或いは上下無端ベル
ト(to)(11)の移送部(10a) (10b)を
上下より押さえかつ直接加熱する複数対の加熱ロールが
用いられてもよい。加熱手段(12)内及び上下冷却手
段(13)の内側には、上下対応位置に複数対のガイド
・ロール(18) (19)がそれぞれ配設されており
、複数対のガイド・ロール(18)(19)の間隙は、
それぞれ調節可能となされている。冷却手段(13)と
しては、上下無端ベルト(to)(11)の移送部(1
0a) (fob)に対し、空気を吹き付けて冷却する
ブロアーが用いられる。なお、ガイド・ロール(19)
自体が冷却されるようにしてもよい。なお、加熱加圧手
段としては、加熱加圧ロールを用いてもよいし、さらに
は間欠移動するベルトと、ヘルドを介して相互に逆方向
に上下動する一対の熱盤とを用い、ベルトの停止時上下
の熱盤で挾むようにしてもよい。
上巻戻しロール(8)に巻回されている熱可塑性樹脂シ
ート(S1)は、巻戻されて上の移送部(10a)とと
もに移動するように、また下巻戻しロル(9)に巻回さ
れている熱可塑性樹脂シート(S1)は、巻戻されて送
り込み部(llb)及び下の移送R(lla)とともに
移動するようになされている。
ート(S1)は、巻戻されて上の移送部(10a)とと
もに移動するように、また下巻戻しロル(9)に巻回さ
れている熱可塑性樹脂シート(S1)は、巻戻されて送
り込み部(llb)及び下の移送R(lla)とともに
移動するようになされている。
上記装置を用い、巻き戻しロール(1)から多数の連続
フィラメントよりなる強化繊維束(F1)12本を、引
き取り駆動ロール(4)及びガイド・ロール(5)によ
りひねりか生しないようにしながら巻き戻し、粉体状熱
可塑性樹脂の流動層(1?)中を通過させ、繊維束(F
1)の各フィラメントに粉体状樹脂を付着させる。粉体
状熱可塑性樹脂としては、平均粒径約300μlに粉砕
されたポリプロピレンとマレイン酸変性ポリブロピレン
を1,1の比率で混合したものを用いた。
フィラメントよりなる強化繊維束(F1)12本を、引
き取り駆動ロール(4)及びガイド・ロール(5)によ
りひねりか生しないようにしながら巻き戻し、粉体状熱
可塑性樹脂の流動層(1?)中を通過させ、繊維束(F
1)の各フィラメントに粉体状樹脂を付着させる。粉体
状熱可塑性樹脂としては、平均粒径約300μlに粉砕
されたポリプロピレンとマレイン酸変性ポリブロピレン
を1,1の比率で混合したものを用いた。
また強化繊維束としては、ロービング状ガラス繊維束(
モノフィラメントの直径14μm、2200TEX)を
用いた。
モノフィラメントの直径14μm、2200TEX)を
用いた。
樹脂付着繊維束(F2)を上下一対のスクレーパー(3
)間を通過させ、スクレーパー(3)により過剰の粉体
状熱可塑性樹脂を除去し、粉体状熱可塑性樹脂と強化繊
維の重量割合が1:1となるように調整する。
)間を通過させ、スクレーパー(3)により過剰の粉体
状熱可塑性樹脂を除去し、粉体状熱可塑性樹脂と強化繊
維の重量割合が1:1となるように調整する。
樹脂付着量が調整された繊維束(F2)を、引き取り駆
動ロール(4)及びガイド・ロール(5)間を通過させ
、つぎにロータリー・カッター(7)により長さ約25
mmに切断し、短寸法の切断樹脂付着繊維束(F3)と
した後、上下無端ベルト(10)(11)の間隙への送
り込み部(llb)にそわされている下の熱可塑性樹脂
シート(S2)上に自然落下させ集積する。このさい上
下無端ベルト(10)(11)の等速移動にともない、
上下熱可塑性樹脂シート(S1)(S2)は巻戻しロー
ル(6) (7)から巻戻されて連続的に移動している
。画然可塑性樹脂シート(SL)(S2)としては、厚
み1■lのポリプロピレン・シートを用い、上下無端ベ
ルト(io) (11)には、厚み約1■のガラス繊維
強化テフロン・ベルトを用いた。このときの集積物(F
4)の見掛は厚みは約1a++aであった。
動ロール(4)及びガイド・ロール(5)間を通過させ
、つぎにロータリー・カッター(7)により長さ約25
mmに切断し、短寸法の切断樹脂付着繊維束(F3)と
した後、上下無端ベルト(10)(11)の間隙への送
り込み部(llb)にそわされている下の熱可塑性樹脂
シート(S2)上に自然落下させ集積する。このさい上
下無端ベルト(10)(11)の等速移動にともない、
上下熱可塑性樹脂シート(S1)(S2)は巻戻しロー
ル(6) (7)から巻戻されて連続的に移動している
。画然可塑性樹脂シート(SL)(S2)としては、厚
み1■lのポリプロピレン・シートを用い、上下無端ベ
ルト(io) (11)には、厚み約1■のガラス繊維
強化テフロン・ベルトを用いた。このときの集積物(F
4)の見掛は厚みは約1a++aであった。
切断樹脂付着繊維束集積物(F4)を、上下無端ベルト
(10)(11)とともに移動する上下熱可塑性樹脂シ
ート(SL)(82)で挾んで積層体となし、両無端ベ
ルト(to)(1Hの間の最小間隙を上下ガイド・ロー
ル(18)により調節して積層体を厚み方向に加圧して
、炉内温度190℃に設定した熱風加熱炉(12)中を
通過させ、上下シートの熱可塑性樹脂を溶融するととも
に、粉体状熱可塑性樹脂を溶融させてフィラメント相互
間に溶融樹脂を含浸させる。溶融した熱可塑性樹脂は流
動してモノフィラメント相互間の空隙を埋め、熱可塑性
樹脂と強化繊維とが確実に一体化する。
(10)(11)とともに移動する上下熱可塑性樹脂シ
ート(SL)(82)で挾んで積層体となし、両無端ベ
ルト(to)(1Hの間の最小間隙を上下ガイド・ロー
ル(18)により調節して積層体を厚み方向に加圧して
、炉内温度190℃に設定した熱風加熱炉(12)中を
通過させ、上下シートの熱可塑性樹脂を溶融するととも
に、粉体状熱可塑性樹脂を溶融させてフィラメント相互
間に溶融樹脂を含浸させる。溶融した熱可塑性樹脂は流
動してモノフィラメント相互間の空隙を埋め、熱可塑性
樹脂と強化繊維とが確実に一体化する。
引き続いて、冷却ブロアー(13)により加圧した状態
のまま冷却し、厚み3mmの繊維複合樹脂シート(S3
)を得た。
のまま冷却し、厚み3mmの繊維複合樹脂シート(S3
)を得た。
上記のようにして得られた繊維複合シート(S3)を第
2図に示す遠赤外線加熱装置(20)により約200℃
に加熱して溶融させ、つぎにこれを第3図に示す40℃
のプレス金型(21)に投入し、プレス機によって面圧
力120 kg/ cm2でプレスし、第4図に示すよ
うな成形品(P)を得た。
2図に示す遠赤外線加熱装置(20)により約200℃
に加熱して溶融させ、つぎにこれを第3図に示す40℃
のプレス金型(21)に投入し、プレス機によって面圧
力120 kg/ cm2でプレスし、第4図に示すよ
うな成形品(P)を得た。
実施例2
下記以外は実施例1と同様の方法で厚み3mmの繊維複
合シートを得た。
合シートを得た。
粉体状熱可塑性樹脂として、ポリ塩化ビニル100重量
部に対し錫系熱安定剤4重量部、グリシジルメタクリレ
ート系樹脂3重量部を混合した組成物を用いた。
部に対し錫系熱安定剤4重量部、グリシジルメタクリレ
ート系樹脂3重量部を混合した組成物を用いた。
上下熱可塑性樹脂シートの材料として、ポリ塩化ビニル
100重量部に対し錫系熱安定剤4重量部、アジピン酸
エステル系可塑剤5重量部を混練したものを用いた。
100重量部に対し錫系熱安定剤4重量部、アジピン酸
エステル系可塑剤5重量部を混練したものを用いた。
比較例1
下記以外は実施例1と同様の方法で厚み3mmの繊維複
合シートを得た。
合シートを得た。
ロービング状ガラス繊維束を、流動層を通過させず直接
ロータリー・カッターに導いた。
ロータリー・カッターに導いた。
熱可塑性樹脂シートとして、実施例1で用いたポリプロ
ピレン・シートを上下各2枚ずつ巻戻して使用した。
ピレン・シートを上下各2枚ずつ巻戻して使用した。
比較例2
下記以外は実施例2と同様の方法で厚み31IIIIの
繊維複合シートを得た。
繊維複合シートを得た。
繊維束、流動層およびロータリー・カッターなどを用い
ず、ポリ塩化ビニルよりなる下のシート上に粉体状塩化
ビニル樹脂組成物を平滑になるようにしてのせ、上から
均一に粉体状塩化ビニル樹脂組成物をスプレー・ガンに
より付着させたガラス繊維マット(目付は量400 g
ets2)を導き、これをポリ塩化ビニルよりなる上の
シートとともに加熱炉に導いた。
ず、ポリ塩化ビニルよりなる下のシート上に粉体状塩化
ビニル樹脂組成物を平滑になるようにしてのせ、上から
均一に粉体状塩化ビニル樹脂組成物をスプレー・ガンに
より付着させたガラス繊維マット(目付は量400 g
ets2)を導き、これをポリ塩化ビニルよりなる上の
シートとともに加熱炉に導いた。
実施例3
下記以外は実施例1と同様の方法で厚み3■の真空成形
用繊維複合シートを得た。
用繊維複合シートを得た。
粉体状熱可塑性樹脂として、平均粒径約300μ■に粉
砕後充分乾燥したポリアミド(ナイロン12、融点18
0℃)を用いた。
砕後充分乾燥したポリアミド(ナイロン12、融点18
0℃)を用いた。
強化繊維束として、ロービング状ガラス繊維束(モノフ
ィラメントの直径23μIB、22000TEX)を用
いた。
ィラメントの直径23μIB、22000TEX)を用
いた。
上下熱可塑性樹脂シートとして、厚み1)のポリアミド
(ナイロン6、融点225℃)シートを用いた。
(ナイロン6、融点225℃)シートを用いた。
炉内温度は200℃に設定した。得られた繊維複合シー
トを遠赤外線加熱装置により約200℃に加熱し、口径
12cm、深さ5cmのカップ状に真空成形した。
トを遠赤外線加熱装置により約200℃に加熱し、口径
12cm、深さ5cmのカップ状に真空成形した。
実施例4
下記以外は実施例3と同様の方法で厚み3)の圧空成形
用シートを得た。
用シートを得た。
粉体状熱可塑性樹脂として、ポリ塩化ビニル100重量
部に対し錫系熱安定剤4重量部、グリシジルメタクリレ
ート系樹脂3重量部、フタル酸エステル系可塑剤30重
量部を混合した組成物(溶融粘度約2000 poos
e / 200℃)を用いた。
部に対し錫系熱安定剤4重量部、グリシジルメタクリレ
ート系樹脂3重量部、フタル酸エステル系可塑剤30重
量部を混合した組成物(溶融粘度約2000 poos
e / 200℃)を用いた。
熱可塑性樹脂シートとして、アクリル変性ポリ塩化ビニ
ル・シート(溶融粘度約15000poose / 2
00℃)を用いた。
ル・シート(溶融粘度約15000poose / 2
00℃)を用いた。
実施例3で行なった同し金型で圧空成形を行なった(加
圧約10atm)。
圧約10atm)。
実施例5
下記以外は実施例4と同様の方法で厚み3m+nの圧空
成形用シートを得た。
成形用シートを得た。
粉体状熱可塑性樹脂として、ABS樹脂(フロー試験5
. 8 (g/m1n)/ 250℃)を用いた。
. 8 (g/m1n)/ 250℃)を用いた。
熱可塑性樹脂シートとして、ABS樹脂(フロー試験0
. 6 (g/1jn) / 250℃)を押出成形し
たものを用いた。
. 6 (g/1jn) / 250℃)を押出成形し
たものを用いた。
比較例3
下記以外は実施例4と同様の方法で厚み3+nmの真空
成形用シートを得た。
成形用シートを得た。
強化繊維束、流動層およびロータリー・カッターなどを
用いず、ポリアミドからなる2枚重ねた下のシート上に
ガラス繊維マット(目付は量400g/m2)を導き、
これをポリアミドよりなる2枚重ねた上のシートてサン
ドイッチ状に挾み、加熱炉に導いた。
用いず、ポリアミドからなる2枚重ねた下のシート上に
ガラス繊維マット(目付は量400g/m2)を導き、
これをポリアミドよりなる2枚重ねた上のシートてサン
ドイッチ状に挾み、加熱炉に導いた。
比較例4
下記以外は実施例4と同様の方法で厚み3■の圧空成形
用シートを得た。
用シートを得た。
ロービング状ガラス繊維束を、流動層を通過させず、直
接ロータリー・カッターに導き、塩化ビニル樹脂よりな
る下のシート上に粉体状塩化ビニル樹脂組成物を平滑に
なるようにしてのせ、さらにその上に切断ガラス繊維束
を集積した後、上から均一に粉体状塩化ビニル樹脂組成
物をスプレー・ガンにより付着させ、これを上下の塩化
ビニル樹脂よりなるシートで挾んで搬送し、加熱炉に導
いた。
接ロータリー・カッターに導き、塩化ビニル樹脂よりな
る下のシート上に粉体状塩化ビニル樹脂組成物を平滑に
なるようにしてのせ、さらにその上に切断ガラス繊維束
を集積した後、上から均一に粉体状塩化ビニル樹脂組成
物をスプレー・ガンにより付着させ、これを上下の塩化
ビニル樹脂よりなるシートで挾んで搬送し、加熱炉に導
いた。
シート化及び圧空成形のさいの加熱温度をいずれも25
0℃とした。
0℃とした。
上記各実施例および各比較例に関し、成形前のシートに
つき、以下の評価を行なった。
つき、以下の評価を行なった。
■) シートを700℃中で5時間処理し、樹脂分を燃
焼除去し、シート中のガラス繊維の含有率を測定した。
焼除去し、シート中のガラス繊維の含有率を測定した。
2) シートより幅20III111長さ120mmの
曲げ試験片を切り出し、支点間距離120mmで3点曲
げ試験を行ない、曲げ強度および曲げ弾性率を測定した
。
曲げ試験片を切り出し、支点間距離120mmで3点曲
げ試験を行ない、曲げ強度および曲げ弾性率を測定した
。
3)前記2)と同様の曲げ試験において、試験片に初期
応力6kg/nm2か発生する曲げ変位量を与えた状態
で放置し、24時間後の応力保持率を測定した。
応力6kg/nm2か発生する曲げ変位量を与えた状態
で放置し、24時間後の応力保持率を測定した。
4)前記2)と同様の曲げ試験において、試験片に6k
g/ff1112の応力か発生する曲げ荷重の、負荷・
除去を50回繰り返した後、試験片の状態を観察した。
g/ff1112の応力か発生する曲げ荷重の、負荷・
除去を50回繰り返した後、試験片の状態を観察した。
5)実施例1及び2並びに比較例1及び2については、
成形品表面のガラス繊維の浮き出しを目視観察し、実施
例3〜5並びに比較例3及び4については、成形性を確
認した。
成形品表面のガラス繊維の浮き出しを目視観察し、実施
例3〜5並びに比較例3及び4については、成形性を確
認した。
上記1)〜5)の試験および観察の結果を表1に示す。
この発明の製造方法によれば、熱可塑性樹脂がフィラメ
ント相互間にまで充分含浸するから、得られた繊維複合
シートは機械的強度及び耐久性に優れているばかりか、
シートの表裏両面外層の熱可塑性樹脂含有量かその内層
に較べて多くなるから、このシートを成形した場合外観
の優れた成形品が得られる。
ント相互間にまで充分含浸するから、得られた繊維複合
シートは機械的強度及び耐久性に優れているばかりか、
シートの表裏両面外層の熱可塑性樹脂含有量かその内層
に較べて多くなるから、このシートを成形した場合外観
の優れた成形品が得られる。
また熱可塑性樹脂シートに、粉体状熱可塑性樹脂の溶融
成形可能な温度において、粉体状熱可塑性樹脂よりも溶
融粘度が高い熱可塑性樹脂よりなるものを用いることに
より、上記樹脂含有量の増加に加えて、シートの表裏両
外層には内層に較べて流動性の低い熱可塑性樹脂が存在
することになるから、このシートを用いて真空・圧空成
形する場合、成形性がきわめて優れている。
成形可能な温度において、粉体状熱可塑性樹脂よりも溶
融粘度が高い熱可塑性樹脂よりなるものを用いることに
より、上記樹脂含有量の増加に加えて、シートの表裏両
外層には内層に較べて流動性の低い熱可塑性樹脂が存在
することになるから、このシートを用いて真空・圧空成
形する場合、成形性がきわめて優れている。
図面は本発明の実施に用いられる装置を示すもので、第
1図は装置全体の垂直側断面図、第2図は本発明により
古られた繊維複合シートを遠赤外線加熱装置により加熱
する状態を示す側面略図、第3図は加熱後の繊維複合シ
ートをプレスする状態を示す側面略図、第4図はプレス
して得られた成形品の拡大斜視図である。 (F1)・・・強化繊維束、(F2)・・・樹脂付着繊
維束、(F3)・・・切断樹脂付着繊維束、(F4)・
・・切断樹脂付着繊維束集積物、(S1)・・・上熱可
塑性樹脂シート、(S1)・・・上熱可塑性樹脂シート
、(S3)・・・繊維複合シート。 以上 特許出願人 積水化学工業株式会社
1図は装置全体の垂直側断面図、第2図は本発明により
古られた繊維複合シートを遠赤外線加熱装置により加熱
する状態を示す側面略図、第3図は加熱後の繊維複合シ
ートをプレスする状態を示す側面略図、第4図はプレス
して得られた成形品の拡大斜視図である。 (F1)・・・強化繊維束、(F2)・・・樹脂付着繊
維束、(F3)・・・切断樹脂付着繊維束、(F4)・
・・切断樹脂付着繊維束集積物、(S1)・・・上熱可
塑性樹脂シート、(S1)・・・上熱可塑性樹脂シート
、(S3)・・・繊維複合シート。 以上 特許出願人 積水化学工業株式会社
Claims (2)
- (1)a)多数の連続モノフィラメントよりなる強化繊
維束(F1)を、粉体状熱可塑性樹脂の流動層(R)中
を通過させ、繊維束(F1)の各モノフィラメントに粉
体状熱可塑性樹脂を付着させる工程と、 b)樹脂付着繊維束(F2)を所定長さに切断する工程
と、 c)切断樹脂付着繊維束(F3)の所定量を、少なくと
も上下各1枚の熱可塑性樹脂シート(Si)(S2)の
間にサンドイッチ状に介在させて積層体とした後、積層
体を加熱加圧してシート状に一体化する工程 とを含む繊維複合シートの製造方法。 - (2)熱可塑性樹脂シートが、粉体状熱可塑性樹脂の溶
融成形可能な温度において、粉体状熱可塑性樹脂よりも
溶融粘度が高い熱可塑性樹脂よりなる請求項1記載の繊
維複合シートの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25978490A JPH04135743A (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 繊維複合シートの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25978490A JPH04135743A (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 繊維複合シートの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04135743A true JPH04135743A (ja) | 1992-05-11 |
Family
ID=17338935
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25978490A Pending JPH04135743A (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 繊維複合シートの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04135743A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100455786B1 (ko) * | 2002-04-20 | 2004-11-06 | 김조권 | 섬유강화복합재료를 이용한 콘크리트 보강재의 제조방법 |
KR20200141097A (ko) * | 2014-06-16 | 2020-12-17 | 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이. | 라미네이트 제조 방법, 에너지 흡수 장치, 에너지 흡수 장치 조성물 및 성형 도구 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4967976A (ja) * | 1972-11-02 | 1974-07-02 | ||
JPS58132515A (ja) * | 1982-02-02 | 1983-08-06 | Asahi Chem Ind Co Ltd | スタンピング成形用のシ−ト状成形材料の製造方法 |
JPS62212110A (ja) * | 1986-03-03 | 1987-09-18 | モンテヂソン・エス・ピイ・エイ | 熱成形用熱可塑性複合材料の連続的製造方法 |
-
1990
- 1990-09-27 JP JP25978490A patent/JPH04135743A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4967976A (ja) * | 1972-11-02 | 1974-07-02 | ||
JPS58132515A (ja) * | 1982-02-02 | 1983-08-06 | Asahi Chem Ind Co Ltd | スタンピング成形用のシ−ト状成形材料の製造方法 |
JPS62212110A (ja) * | 1986-03-03 | 1987-09-18 | モンテヂソン・エス・ピイ・エイ | 熱成形用熱可塑性複合材料の連続的製造方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20200141097A (ko) * | 2014-06-16 | 2020-12-17 | 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이. | 라미네이트 제조 방법, 에너지 흡수 장치, 에너지 흡수 장치 조성물 및 성형 도구 |
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