JP2000158571A - Manufacture of composite laminated molding and laminated mat used for it - Google Patents
Manufacture of composite laminated molding and laminated mat used for itInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、強化繊維と熱可塑性
繊維とから形成される繊維強化熱可塑性シートを補強芯
材としてその表面に熱可塑性樹脂が積層されてなる複合
積層成形品の製造法及びそれに用いる積層マットに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a composite laminate molded article in which a thermoplastic resin is laminated on the surface of a fiber-reinforced thermoplastic sheet formed of a reinforcing fiber and a thermoplastic fiber as a reinforcing core material. And a laminated mat used for the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】熱可塑性繊維と強化繊維とからなる複合
物（複合マット）を加熱加圧することにより、熱可塑性
繊維を融解させた繊維強化熱可塑性シートが、例えば特
開昭６１−１３０３４５号公報により知られている。ま
た、このような繊維強化熱可塑性シートは、強化繊維ロ
ービングを含浸開繊、加熱溶融させシート化することに
よっても形成される。このような繊維強化熱可塑性シー
トは、付加価値を高めるために、その表面に接着層を介
して塩化ビニル樹脂などの熱可塑性樹脂を押出被覆した
りした複合積層成形品として利用されている。2. Description of the Related Art A fiber-reinforced thermoplastic sheet in which a thermoplastic fiber is melted by heating and pressing a composite (composite mat) comprising a thermoplastic fiber and a reinforcing fiber is disclosed in, for example, JP-A-61-130345. Is known by: Further, such a fiber-reinforced thermoplastic sheet is also formed by impregnating and opening a reinforcing fiber roving, heating and melting to form a sheet. Such a fiber-reinforced thermoplastic sheet is used as a composite laminated molded product in which the surface is extrusion-coated with a thermoplastic resin such as a vinyl chloride resin via an adhesive layer in order to increase added value.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般
に、接着層を設けることにより積層製品を得る方法によ
れば、成形工程が複雑となり価格の上昇が懸念される。
一方、被覆される樹脂と強化繊維熱可塑性シートを形成
する樹脂との相溶性を考慮して繊維強化熱可塑性シート
を形成させれば、被覆樹脂と繊維強化熱可塑性シートと
の融着は少しは改良されるものの、その融着強力は一定
せずに不安定である場合が多い。このような場合には、
結果として複合積層成形品における被覆樹脂と繊維強化
熱可塑性シートとの界面の剪断剥離強力が一定せずにバ
ラツキを有するとの課題点がある。However, in general, according to the method of obtaining a laminated product by providing an adhesive layer, there is a concern that the molding process is complicated and the price is increased.
On the other hand, if the fiber reinforced thermoplastic sheet is formed in consideration of the compatibility between the resin to be coated and the resin forming the reinforced thermoplastic sheet, the fusion between the coated resin and the fiber reinforced thermoplastic sheet is slightly reduced. Although improved, the fusing strength is often unstable and unstable. In such a case,
As a result, there is a problem in that the shear peel strength at the interface between the coating resin and the fiber-reinforced thermoplastic sheet in the composite laminated molded article is not constant and varies.
【０００４】そこで、本発明は、複合積層成形品におけ
る繊維強化熱可塑性シートと被覆樹脂との界面での剪断
剥離強力を増大しつつ、その強力の安定化が図れる複合
積層成形品の製造法及びそれに用いる積層マットを提供
することを目的とする。Accordingly, the present invention provides a method for producing a composite laminated molded article which can increase the shearing peel strength at the interface between the fiber-reinforced thermoplastic sheet and the coating resin in the composite laminated molded article while stabilizing the strength. An object of the present invention is to provide a laminated mat used for the same.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、繊維強化熱可塑性シートを補強芯材としてその表面
に熱可塑性樹脂を直接被覆して複合積層成形品を製造す
るに際して、前記繊維強化熱可塑性シートとして、強化
繊維と熱可塑性繊維とがランダムに配向した混合繊維マ
ットの両面に、前記熱可塑性繊維及び前記被覆に供され
る熱可塑性樹脂の双方に相溶性のある熱可塑性繊維がラ
ンダムに配向した相溶性マットを積層した３層積層マッ
トを加熱加圧して熱可塑性繊維の少なくとも一部を融着
させて繊維強化熱可塑性シートを成形したものを用いる
ことを特徴とする複合積層成形品の製造法である。According to the first aspect of the present invention, there is provided a method for producing a composite laminate molded article by directly covering the surface of a fiber-reinforced thermoplastic sheet with a thermoplastic resin as a reinforcing core material to produce a composite laminated molded article. As a reinforced thermoplastic sheet, on both surfaces of a mixed fiber mat in which reinforcing fibers and thermoplastic fibers are randomly oriented, thermoplastic fibers compatible with both the thermoplastic fibers and the thermoplastic resin provided for the coating are provided. Composite laminate molding characterized in that a three-layer laminated mat in which randomly oriented compatible mats are laminated is heated and pressed to form a fiber-reinforced thermoplastic sheet by fusing at least a portion of thermoplastic fibers. It is a method of manufacturing a product.
【０００６】このように構成すれば、強化繊維と熱可塑
性繊維とがランダムに配向した混合繊維マットが用いら
れているので、平面方向に対して均一な強力を有する補
強芯材としての繊維強化熱可塑性シートが形成される。
また、この補強芯材の表層部分には被覆樹脂との相溶性
のある熱可塑性繊維が含まれるので、複合積層成形品を
形成した場合、繊維強化熱可塑性シートと被覆された樹
脂との間における界面での強力が増大される。このよう
に構成された補強芯材では中心部分には、十分な量の強
化繊維を配合することにより、繊維強化熱可塑性シート
の強力を低下させることがなく、一方、表面には、被覆
樹脂との相溶性のある熱可塑性樹脂を増大させることに
より被覆樹脂との界面の強力を安定に増大させることが
でき、全体として不要な樹脂量を増大させることのない
熱可塑性樹脂シートが提供されるので、コストの増大も
押さえることができる。According to this structure, since the mixed fiber mat in which the reinforcing fibers and the thermoplastic fibers are randomly oriented is used, the fiber reinforced heat as a reinforcing core material having a uniform strength in the plane direction is used. A plastic sheet is formed.
In addition, since the surface layer portion of the reinforcing core material contains thermoplastic fibers compatible with the coating resin, when a composite laminated molded article is formed, the flow rate between the fiber-reinforced thermoplastic sheet and the coated resin is reduced. The strength at the interface is increased. By mixing a sufficient amount of reinforcing fibers in the central part of the reinforcing core material thus configured, the strength of the fiber-reinforced thermoplastic sheet is not reduced, while the surface is coated with a coating resin. By increasing the number of compatible thermoplastic resins, it is possible to stably increase the strength of the interface with the coating resin, and to provide a thermoplastic resin sheet that does not increase the amount of unnecessary resin as a whole. In addition, an increase in cost can be suppressed.
【０００７】請求項２に記載の発明は、前記相溶性マッ
トは、前記混合繊維マットを形成する熱可塑性繊維と相
溶性のある熱可塑性繊維及び前記被覆に供される熱可塑
性樹脂と相溶性のある熱可塑性繊維との少なくとも２種
類の繊維を開繊しながら混合することによりランダムに
配向されて形成された相溶性混合マットであることを特
徴とする請求項１に記載の複合積層成形品の製造法であ
る。According to a second aspect of the present invention, the compatible mat is made of a thermoplastic fiber compatible with the thermoplastic fiber forming the mixed fiber mat and a thermoplastic resin compatible with the coating. The composite laminated molded article according to claim 1, wherein the composite laminated molded article is a compatible mixed mat formed by mixing at least two kinds of fibers with a certain thermoplastic fiber while opening the fibers. It is a manufacturing method.
【０００８】このように構成すれば、相溶性マットに
は、混合繊維マットを形成する熱可塑性繊維と相溶性の
ある熱可塑性繊維と被覆に供される熱可塑性樹脂と相溶
性のある熱可塑性繊維との少なくとも２種類の熱可塑性
繊維が含まれるので、混合繊維マット中の熱可塑性繊維
との相溶性及び被覆される樹脂との双方に相溶性を有す
る相溶性マットを選択するのが容易となる。また、複数
の繊維を開繊しながら混合すれば、繊維をランダムに配
向させる工程で複数の繊維は容易に均一に混繊されるの
で、特別の工程を必要とせずに複数種類の繊維を混繊さ
せることができる。According to this structure, the compatible mat includes a thermoplastic fiber compatible with the thermoplastic fiber forming the mixed fiber mat, and a thermoplastic fiber compatible with the thermoplastic resin to be coated. And at least two types of thermoplastic fibers are included, so that it is easy to select a compatible mat having compatibility with both the thermoplastic fibers in the mixed fiber mat and the resin to be coated. . In addition, if a plurality of fibers are mixed while being opened, the plurality of fibers are easily and uniformly mixed in the process of randomly orienting the fibers, so that a plurality of types of fibers can be mixed without a special process. Can be delicate.
【０００９】請求項３に記載の発明は、繊維強化熱可塑
性シートを補強芯材としてその表面に熱可塑性樹脂を直
接被覆して複合積層成形品を製造するために用いられる
マットであって、該マットは、強化繊維と熱可塑性繊維
とがランダムに配向した混合繊維マットの両面に、前記
熱可塑性繊維及び前記被覆に供される熱可塑性樹脂の双
方に相溶性のある熱可塑性繊維がランダムに配向した相
溶性マットを積層したことを特徴とする積層マットであ
る。According to a third aspect of the present invention, there is provided a mat used for producing a composite laminated molded product by directly covering the surface of a fiber-reinforced thermoplastic sheet as a reinforcing core material with a thermoplastic resin, On both sides of the mixed fiber mat in which the reinforcing fibers and the thermoplastic fibers are randomly oriented, the thermoplastic fibers having compatibility with both the thermoplastic fibers and the thermoplastic resin provided for the coating are randomly oriented. A laminated mat characterized by laminating compatible mats.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】本発明に係る積層マット１は、図
１に示すように、強化繊維と熱可塑性繊維とから形成さ
れる混合繊維マット２とその混合繊維マット２の両面に
形成され、混合繊維マット２を形成する熱可塑性繊維及
び被覆に供される熱可塑性樹脂（以下、被覆樹脂という
ことがある。）の双方に相溶性のある熱可塑性繊維から
構成される相溶性マット３、３とから形成される３層構
造である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As shown in FIG. 1, a laminated mat 1 according to the present invention is formed on a mixed fiber mat 2 formed of reinforcing fibers and thermoplastic fibers and on both surfaces of the mixed fiber mat 2. Compatible mats 3, 3 composed of thermoplastic fibers compatible with both the thermoplastic fibers forming the mixed fiber mat 2 and the thermoplastic resin (hereinafter, sometimes referred to as a coating resin) provided for coating. And a three-layer structure formed from
【００１１】この強化繊維としては引張弾性率が大きい
ものが好ましい。一般にその引張弾性率は１０ＧＰａ以
上のものが選択される。また、この強化繊維は、用いら
れる熱可塑性樹脂との組合せにおいて、その熱可塑性樹
脂の溶融温度において熱的に安定である樹脂が選択され
る。この強化繊維としては、例えばカーボン繊維、ガラ
ス繊維、アラミド繊維、無機繊維、金属繊維等が挙げら
れ、用途によりその種類、繊維径は適宜選択される。As the reinforcing fibers, those having a large tensile modulus are preferable. Generally, those having a tensile modulus of 10 GPa or more are selected. As the reinforcing fiber, a resin that is thermally stable at the melting temperature of the thermoplastic resin is selected in combination with the thermoplastic resin to be used. Examples of the reinforcing fiber include carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, inorganic fiber, metal fiber, and the like, and the type and fiber diameter are appropriately selected depending on the application.
【００１２】強化繊維の繊維長は限定されないが、通常
１００μｍ〜１００ｍｍの範囲で用いられる場合が多
い。また、その直径も限定されないが、５〜５０μｍの
範囲内で用いられる場合が多い。直径が５μｍ未満の場
合には、繊維強化熱可塑性シートに成形した場合の強度
が十分ではない場合がある。また、逆に５０μｍを超え
る場合には、熱可塑性繊維で強化繊維間を密着させるこ
とが困難となり、強度が発現できない場合がある。Although the fiber length of the reinforcing fiber is not limited, it is usually used in a range of 100 μm to 100 mm. Although the diameter is not limited, it is often used in the range of 5 to 50 μm. If the diameter is less than 5 μm, the strength when molded into a fiber-reinforced thermoplastic sheet may not be sufficient. On the other hand, if it exceeds 50 μm, it becomes difficult to adhere the reinforcing fibers to each other with the thermoplastic fibers, and strength may not be exhibited.
【００１３】本発明において用いられる熱可塑性繊維と
しては、熱可塑性を有する樹脂から構成される繊維であ
れば特には制限されない。混合繊維マットに用いられる
場合には、強化繊維が熱的に安定である状態で、この熱
可塑性繊維が溶融されたり軟化されたりして繊維強化熱
可塑性シートが得られるものであればよい。また、相溶
性マットに用いられる場合には、被覆樹脂との組合せで
は、被覆樹脂の溶融相を付与して補強芯材に熱可塑性樹
脂の被覆層を付与する条件でそれらの相溶性が良いもの
が選択される。The thermoplastic fiber used in the present invention is not particularly limited as long as it is a fiber composed of a resin having thermoplasticity. When used for a mixed fiber mat, any thermoplastic fiber can be used as long as the thermoplastic fiber is melted or softened in a state where the reinforcing fiber is thermally stable to obtain a fiber reinforced thermoplastic sheet. In addition, when used in a compatible mat, in combination with a coating resin, those having good compatibility under the condition that a molten phase of the coating resin is applied and a thermoplastic resin coating layer is applied to the reinforcing core material. Is selected.
【００１４】このような熱可塑性繊維としては、例え
ば、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維等のポリオ
レフィン系繊維、ポリアミド繊維（ナイロン繊維）、ポ
リアクリロニトリル繊維（アクリル繊維）、ポリエチレ
ンテレフタレート繊維、ポリ塩化ビニル繊維等が入手容
易な繊維が例示され、これらはシートの性能により適
宜、選択される。これらの熱可塑性繊維は単独で使用さ
れても二種又はそれ以上が混合されて用いられてもよ
い。Examples of such thermoplastic fibers include polyolefin fibers such as polyethylene fibers and polypropylene fibers, polyamide fibers (nylon fibers), polyacrylonitrile fibers (acrylic fibers), polyethylene terephthalate fibers, and polyvinyl chloride fibers. Fibers that are easily available are exemplified, and these are appropriately selected depending on the performance of the sheet. These thermoplastic fibers may be used alone or in combination of two or more.
【００１５】表裏層にある相溶性マット３、３は内層に
ある混合繊維マット２の熱可塑性繊維と被覆樹脂との双
方に相溶性のある熱可塑性繊維が選択されるのがよい。
この相溶性マット３、３を構成する繊維は、内層にある
混合繊維マット２の熱可塑性繊維と相溶性のある熱可塑
性繊維と、被覆樹脂と相溶性のある熱可塑性繊維との少
なくとも２種類の繊維から構成されることにより、内層
にある混合繊維マット２の熱可塑性繊維と被覆樹脂との
双方に相溶性のある相溶性マット３を構成してもよい。As the compatible mats 3 and 3 in the front and back layers, thermoplastic fibers compatible with both the thermoplastic fiber and the coating resin of the mixed fiber mat 2 in the inner layer are preferably selected.
The fibers constituting the compatible mats 3 are made of at least two types of thermoplastic fibers compatible with the thermoplastic fibers of the mixed fiber mat 2 in the inner layer and thermoplastic fibers compatible with the coating resin. By using fibers, a compatible mat 3 that is compatible with both the thermoplastic fibers and the coating resin of the mixed fiber mat 2 in the inner layer may be formed.
【００１６】積層マットの製造法は特には限定されな
い。例えば、熱可塑性繊維と強化繊維とを所定の長さに
切断後、適宜の段階で開繊しながら混合し、エアにてベ
ルト上に積層することによりランダムに配向されたマッ
トを積層することができる。送給する繊維（給繊）とし
て２種類の繊維を用いれば、これらの２種類の繊維は開
繊工程等により均一に混繊されて、ランダムなウエブと
することができる。The method for producing the laminated mat is not particularly limited. For example, after cutting the thermoplastic fiber and the reinforcing fiber to a predetermined length, mixing while opening at an appropriate stage, a randomly oriented mat can be laminated by laminating on a belt with air. it can. If two types of fibers are used as the fibers to be fed (fiber feeding), these two types of fibers can be uniformly mixed by a fiber opening step or the like to form a random web.
【００１７】相溶性マット３の上に混合繊維マット２を
積層させ、次いでその上に相溶性マット３を積層するこ
とにより容易に３層積層マットを形成することができ
る。これらのマット（ウェブ）又は積層マットは、任意
の工程でニードリングなどの工程を付与して絡合を強固
に行ったり、また、一体化されていてもよい。The three-layer laminated mat can be easily formed by laminating the mixed fiber mat 2 on the compatible mat 3 and then laminating the compatible mat 3 thereon. These mats (webs) or laminated mats may be subjected to a process such as needling in an optional process to perform entanglement firmly or may be integrated.
【００１８】このようにして積層された３層構造の積層
マット１は、加熱・加圧工程により熱可塑性シートとさ
れる。このような加熱加圧可能なシート成形装置として
は、例えば、図２に示すようなシート成形装置２０が例
示される。The laminated mat 1 having the three-layer structure thus laminated is formed into a thermoplastic sheet by a heating and pressing process. An example of such a sheet press capable of heating and pressurizing is a sheet press 20 as shown in FIG.
【００１９】この図２において、積層マットＵＭは繰出
機２１に巻かれている。この積層マットＵＭは、加熱炉
２２に連続的に投入されこの加熱炉２１で熱可塑性樹脂
が融解される。この加熱炉２２には、遠赤ヒータ２３が
設置されて、積層マットＵＭは、支持ロール２４上に支
持されながら、炉内２５を通過する。この炉内２５のマ
ット通過部の雰囲気温度は用いられる熱可塑性樹脂によ
り適宜の温度が選択される。熱可塑性樹脂としてポリエ
ステル（ＰＥＴ）が選択される場合には、その融点より
高い、例えば、２８５℃付近に設定されている。In FIG. 2, the laminated mat UM is wound around an unwinding machine 21. The laminated mat UM is continuously charged into a heating furnace 22 where the thermoplastic resin is melted. The heating furnace 22 is provided with a far-infrared heater 23, and the laminated mat UM passes through the inside of the furnace 25 while being supported on a support roll 24. The ambient temperature of the mat passage portion in the furnace 25 is appropriately selected depending on the thermoplastic resin used. When polyester (PET) is selected as the thermoplastic resin, the temperature is set higher than its melting point, for example, around 285 ° C.
【００２０】加熱炉２２を通過した積層マットＵＭは、
つづいて、加熱ロール２６、冷却ロール２７、引取機２
８を経て巻取機２９にて巻き取られる。加熱ロール２２
のロール表面温度は１００℃、加熱ピンチ圧、冷却ロー
ル２３のロール表面温度、冷却ピンチ圧や成形速度を適
宜設定することにより、所望の厚みに圧縮すると同時に
熱可塑性樹脂が強化繊維を接着させた繊維強化熱可塑性
シートＲＳが得られる。The laminated mat UM that has passed through the heating furnace 22 is
Then, the heating roll 26, the cooling roll 27, the take-up machine 2
Then, it is wound up by a winder 29 through 8. Heating roll 22
By setting the roll surface temperature at 100 ° C., the heating pinch pressure, the roll surface temperature of the cooling roll 23, the cooling pinch pressure and the molding speed as appropriate, the thermoplastic resin was bonded to the desired thickness and the reinforcing fibers were bonded together. A fiber reinforced thermoplastic sheet RS is obtained.
【００２１】以上により得られた繊維強化熱可塑性シー
トＲＳは、図３に示すように、その表面に熱可塑性樹脂
の被覆層４、４が押出被覆などにより付与されて複合積
層成形品５として利用される。この繊維強化熱可塑性シ
ートＲＳは、表層近傍に被覆される熱可塑性樹脂と相溶
性のある熱可塑性繊維が含まれているので、複合積層成
形品を形成した場合、繊維強化熱可塑性シートと被覆樹
脂との間（界面）での強力が増大されるとともにその強
力の安定性が向上される。As shown in FIG. 3, the fiber-reinforced thermoplastic sheet RS obtained above is coated with a thermoplastic resin coating layer 4, 4 by extrusion coating or the like, and is used as a composite laminated molded product 5. Is done. Since the fiber-reinforced thermoplastic sheet RS contains thermoplastic fibers compatible with the thermoplastic resin to be coated in the vicinity of the surface layer, when a composite laminated molded article is formed, the fiber-reinforced thermoplastic sheet and the coating resin And the stability at the interface (interface) is increased.
【００２２】このような複合積層成形品の製造は公知で
あり、例えば、クロスヘッド金型を使用して金型内を通
過する芯材としての本発明に従う繊維強化熱可塑性シー
トＲＳの表面に、溶融した熱可塑性樹脂を押し出して芯
材の周囲に熱可塑性樹脂を被覆する積層成形体の形成方
法が例示される。The production of such composite laminate moldings is well known, for example, by using a crosshead mold on the surface of a fiber-reinforced thermoplastic sheet RS according to the invention as a core passing through the mold. An example is a method of forming a laminated molded article in which a molten thermoplastic resin is extruded to cover the core material with the thermoplastic resin.
【００２３】このような表層を形成する樹脂として、相
溶性マットに用いた熱可塑性繊維と同じ樹脂が用いられ
る他、これらの熱可塑性繊維と相溶性のよいものが選択
される。汎用性があり、好適に用いられる表層樹脂とし
ては、例えば、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂、及びそ
れらの共重合体、ナイロン樹脂などが用いられる場合が
多い。ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン樹
脂、ポリスチレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポ
リエステル、ポリフェニレンサルファイド、ポリスルホ
ン、ポリエーテルエーテルケトンなどの他、熱可塑性エ
ラストマーを用いてもよい。As the resin forming the surface layer, the same resin as the thermoplastic fiber used for the compatible mat is used, and a resin having good compatibility with these thermoplastic fibers is selected. For example, vinyl chloride resins, acrylic resins, copolymers thereof, and nylon resins are often used as the surface layer resin that is versatile and preferably used. In addition to olefin resins such as polyethylene and polypropylene, polystyrene, polyamide, polycarbonate, polyester, polyphenylene sulfide, polysulfone, and polyether ether ketone, thermoplastic elastomers may be used.
【００２４】また、このようにして形成された複合積層
成形品はさらに表面に他の樹脂を積層させたり、塗装し
たりすることもでき、また、型押しなどにより模様を形
成させてもよい。The composite laminate molded article thus formed can be further laminated with another resin on its surface or painted, or a pattern can be formed by embossing or the like.
【００２５】以下、実施例に従い本発明の効果を具体的
に説明する。 （実施例１） （積層マット１の製造）混合繊維マット２としては、熱
可塑性繊維として直径約２０μｍ、平均長さ約５０ｍｍ
のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維を用い、
強化繊維として直径約１０μｍ、平均長さ約５０ｍｍの
カーボン繊維（ＣＦ）をＣＦ：ＰＥＴ＝４５：５５（重
量％）の割合で用いた。また、相溶性マット３として
は、熱可塑性繊維として混合繊維マット２と同じポリエ
チレンテレフタレート繊維とアクリル繊維（ＰＭＭＡ）
の混合繊維をＰＥＴ：ＰＭＭＡ＝５０：５０（重量％）
の割合で用いた。Hereinafter, the effects of the present invention will be specifically described with reference to examples. (Example 1) (Production of laminated mat 1) As mixed fiber mat 2, thermoplastic fiber has a diameter of about 20 µm and an average length of about 50 mm.
Using polyethylene terephthalate (PET) fiber of
Carbon fibers (CF) having a diameter of about 10 μm and an average length of about 50 mm were used as the reinforcing fibers in a ratio of CF: PET = 45: 55 (% by weight). The compatible mat 3 is made of the same polyethylene terephthalate fiber and acrylic fiber (PMMA) as the mixed fiber mat 2 as the thermoplastic fiber.
PET: PMMA = 50: 50 (weight%)
Used in the ratio of
【００２６】これらの熱可塑性繊維と強化繊維又は混合
熱可塑性繊維を開繊しながら混合し、３つのマット形成
装置に供給し、３つのマット２、３、３を作製した。こ
のときのマット３、３の目付は約１００ｇ／ｍ2であ
り、マット２の目付は、約４００ｇ／ｍ2であった。こ
れらの３つのマットを順次積層して積層マット１を作製
し、ニードルパンチ１３にて絡合されて一体化させた。These thermoplastic fibers and reinforcing fibers or mixed thermoplastic fibers were mixed while being opened, and supplied to three mat forming apparatuses to produce three mats 2, 3, and 3. At this time, the basis weight of the mats 3 and 3 was about 100 g / m 2 , and the basis weight of the mat 2 was about 400 g / m 2 . These three mats were sequentially laminated to produce a laminated mat 1, which was entangled by the needle punch 13 and integrated.
【００２７】得られた積層マットの目付けは、約６００
ｇ／ｍ2であり連続的に紙芯に巻き取られた。 （繊維強化熱可塑性シートの成形）以上により得られた
積層マットをマット繰出機２１にセットし、図２に示す
シート成形装置２０にて以下に記す成形条件にて繊維強
化熱可塑性シートの成形を行った。The basis weight of the obtained laminated mat is about 600
g / m 2 and was continuously wound on a paper core. (Formation of Fiber-Reinforced Thermoplastic Sheet) The laminated mat obtained as described above is set in the mat feeding machine 21 and the fiber-reinforced thermoplastic sheet is molded by the sheet molding apparatus 20 shown in FIG. 2 under the molding conditions described below. went.
【００２８】このときの成型条件は次の通りである。炉
内通過部の炉内雰囲気温度は２８５℃に設定されてい
る。加熱ピンチロール２６としては、ロール表面温度は
１００℃、加熱ピンチ圧は線圧で２０ｋｇｆ／ｃｍに設
定されている。また、冷却ロール２７としては、ロール
表面温度は３０℃、冷却ピンチ圧は線圧で２０ｋｇｆ／
ｃｍに設定されている。成形速度は、巻取り時のライン
スピードで１．５ｍ／分に設定されている。The molding conditions at this time are as follows. The furnace atmosphere temperature in the furnace passage section is set to 285 ° C. As the heating pinch roll 26, the roll surface temperature is set to 100 ° C., and the heating pinch pressure is set to a linear pressure of 20 kgf / cm. The cooling roll 27 has a roll surface temperature of 30 ° C. and a cooling pinch pressure of 20 kgf / linear pressure.
cm. The molding speed is set to 1.5 m / min at the line speed during winding.
【００２９】得られた繊維強化熱可塑性シートＲＳに塩
化ビニル樹脂を押出被覆して複合積層成形品５を得た。
この複合積層成形品５の剪断剥離強度を測定したとこ
ろ、剥離強度は３０ｋｇｆ／ｃｍ2であり、そのバラツ
キは、３％であった。The obtained fiber-reinforced thermoplastic sheet RS was extrusion-coated with a vinyl chloride resin to obtain a composite laminated molded product 5.
When the shear peel strength of this composite laminated molded product 5 was measured, the peel strength was 30 kgf / cm 2 , and the variation was 3%.
【００３０】比較のために、目付量約６００ｇ／ｍ2で
あり、ＣＦ：ＰＥＴ＝３０：７０（重量％）の混合繊維
マットの単一層を直接、図２に示す成形装置２０により
成形し、実施例１と同様にして繊維強化熱可塑性シート
を得て、その繊維強化熱可塑性シートに塩化ビニル樹脂
を押出被覆して複合積層成形品（比較例）を得た。この
複合積層成形品（比較例）の剪断剥離強度は２０ｋｇｆ
／ｃｍ2でありそのバラツキは１５％であった。For comparison, a single layer of a mixed fiber mat having a basis weight of about 600 g / m 2 and CF: PET = 30: 70 (% by weight) was directly formed by a forming apparatus 20 shown in FIG. A fiber-reinforced thermoplastic sheet was obtained in the same manner as in Example 1, and the fiber-reinforced thermoplastic sheet was extrusion-coated with a vinyl chloride resin to obtain a composite laminated molded product (Comparative Example). The shear peel strength of this composite laminated molded product (comparative example) is 20 kgf.
/ Cm 2 and the variation was 15%.
【００３１】この実施例と比較例とは、ほぼ同量の強化
繊維及び熱可塑性繊維が含まれているが、実施例に従う
繊維強化熱可塑性シートでは表層近傍に被覆される熱可
塑性樹脂と相溶性のある熱可塑性繊維が含まれているの
で、押出被覆による融着強度を上昇させることができる
とともにその強度が安定していることが理解される。Although the present embodiment and the comparative example contain almost the same amount of reinforcing fiber and thermoplastic fiber, the fiber-reinforced thermoplastic sheet according to the embodiment is compatible with the thermoplastic resin coated near the surface layer. It is understood that, since the thermoplastic fibers having the above characteristics are included, the fusion strength by extrusion coating can be increased and the strength is stable.
【００３２】[0032]
【発明の効果】請求項１に記載の発明のように構成すれ
ば、強化繊維と熱可塑性繊維とがランダムに配向した混
合繊維マットが用いられているので、平面方向に対して
均一な強力を有する補強芯材としての繊維強化熱可塑性
シートが形成される。また、この補強芯材の表層部分に
は被覆樹脂との相溶性のある熱可塑性繊維が含まれるの
で、複合積層成形品を形成した場合、繊維強化熱可塑性
シートと被覆された樹脂との間における界面での強力が
増大される。このように構成された補強芯材では中心部
分には、十分な量の強化繊維を配合することにより、繊
維強化熱可塑性シートの強力を低下させることがなく、
一方、表面には、被覆樹脂との相溶性のある熱可塑性樹
脂を増大させることにより被覆樹脂との界面の強力を安
定に増大させることができ、全体として不要な樹脂量を
増大させることのない熱可塑性樹脂シートが提供される
ので、コストの増大も押さえることができる。According to the first aspect of the present invention, since the mixed fiber mat in which the reinforcing fibers and the thermoplastic fibers are randomly oriented is used, a uniform strength can be obtained in the plane direction. Thus, a fiber-reinforced thermoplastic sheet as a reinforcing core material is formed. In addition, since the surface layer portion of the reinforcing core material contains thermoplastic fibers compatible with the coating resin, when a composite laminated molded article is formed, the flow rate between the fiber-reinforced thermoplastic sheet and the coated resin is reduced. The strength at the interface is increased. By mixing a sufficient amount of reinforcing fibers in the central portion of the reinforcing core material configured as described above, without lowering the strength of the fiber-reinforced thermoplastic sheet,
On the other hand, on the surface, it is possible to stably increase the strength of the interface with the coating resin by increasing the thermoplastic resin having compatibility with the coating resin, without increasing the amount of unnecessary resin as a whole. Since the thermoplastic resin sheet is provided, an increase in cost can be suppressed.
【００３３】請求項２に記載の発明のように構成すれ
ば、相溶性マットには、混合繊維マットを形成する熱可
塑性繊維と相溶性のある熱可塑性繊維と被覆に供される
熱可塑性樹脂と相溶性のある熱可塑性繊維との少なくと
も２種類の熱可塑性繊維が含まれるので、混合繊維マッ
ト中の熱可塑性繊維との相溶性及び被覆される樹脂との
双方に相溶性を有する相溶性マットを選択するのが容易
となる。また、複数の繊維を開繊しながら混合すれば、
繊維をランダムに配向させる工程で複数の繊維は容易に
均一に混繊されるので、特別の工程を必要とせずに複数
種類の繊維を混繊させることができる。According to the second aspect of the present invention, the compatible mat includes a thermoplastic fiber that is compatible with the thermoplastic fiber forming the mixed fiber mat and a thermoplastic resin that is provided for coating. Since at least two kinds of thermoplastic fibers with compatible thermoplastic fibers are included, a compatible mat having compatibility with both the thermoplastic fibers in the mixed fiber mat and the resin to be coated is used. It becomes easy to select. Also, if you mix while opening multiple fibers,
In the step of randomly orienting the fibers, a plurality of fibers are easily and uniformly mixed, so that a plurality of types of fibers can be mixed without requiring a special step.
【００３４】請求項３に記載の発明によれば、強化繊維
と熱可塑性繊維とがランダムに配向した混合繊維マット
の両面に、前記熱可塑性繊維及び前記被覆に供される熱
可塑性樹脂の双方に相溶性のある熱可塑性繊維がランダ
ムに配向した相溶性マットを積層した積層マットが開示
され、この積層マットは、繊維強化熱可塑性シートを補
強芯材としてその表面に熱可塑性樹脂を直接被覆して複
合積層成形品を製造するために用いられる、という実用
上有益な効果を発揮する。According to the third aspect of the present invention, on both surfaces of the mixed fiber mat in which the reinforcing fibers and the thermoplastic fibers are randomly oriented, both the thermoplastic fibers and the thermoplastic resin provided for the coating are provided. A laminated mat in which compatible thermoplastic fibers having randomly oriented compatible mats are laminated is disclosed, and the laminated mat has a fiber-reinforced thermoplastic sheet as a reinforcing core material, which is directly coated with a thermoplastic resin on its surface. This has a practically useful effect of being used for producing a composite laminate molded article.
【図１】 積層マットの一例を説明する説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an example of a laminated mat.
【図２】 繊維強化熱可塑性シートの製造例を示す工程
図である。FIG. 2 is a process chart showing a production example of a fiber-reinforced thermoplastic sheet.
【図３】 複合積層成形品を説明する断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a composite laminated molded product.
１ 積層マット ２ 混合繊維マット ３ 相溶性マット ４ 被覆層 ５ 複合積層成形品 ２０ シート成形装置 ＲＳ 繊維強化熱可塑性シート REFERENCE SIGNS LIST 1 laminated mat 2 mixed fiber mat 3 compatible mat 4 coating layer 5 composite laminated molded product 20 sheet molding device RS fiber reinforced thermoplastic sheet
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２９Ｋ 105:06 Ｆターム(参考） 4F100 AD11A AK01A AK01B AK01C AK15 AK25 AK42 BA03 BA06 BA08 BA10B BA10C BA26 DG01A DG17B DG17C DG18A DH02A EA011 EC032 EC092 EH012 EJ182 EJ812 EJ943 EK04 GB07 GB51 JB04B JB04C JB16A JB16B JB16C JK04 JK06 4F204 AD16 AD18 AG03 AH47 FA08 FA16 FB01 FB13 FB23 FB24 FG02 FJ11 FQ19 FQ26 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat II (reference) // B29K 105: 06 F term (reference) 4F100 AD11A AK01A AK01B AK01C AK15 AK25 AK42 BA03 BA06 BA08 BA10B BA10C BA26 DG01A DG17B DG17C DG18A DH18A EA011 EC032 EC092 EH012 EJ182 EJ812 EJ943 EK04 GB07 GB51 JB04B JB04C JB16A JB16B JB16C JK04 JK06 4F204 AD16 AD18 AD18 AG03 AH47 FA08 FA16 FB01 FB13 FB23 FB24 FG02 FJ11 FQ19 FQ26
Claims (3)
てその表面に熱可塑性樹脂を直接被覆して複合積層成形
品を製造するに際して、 前記繊維強化熱可塑性シートとして、強化繊維と熱可塑
性繊維とがランダムに配向した混合繊維マットの両面
に、前記熱可塑性繊維及び前記被覆に供される熱可塑性
樹脂の双方に相溶性のある熱可塑性繊維がランダムに配
向した相溶性マットを積層した３層積層マットを加熱加
圧して熱可塑性繊維の少なくとも一部を融着させて繊維
強化熱可塑性シートを成形したものを用いることを特徴
とする複合積層成形品の製造法。When producing a composite laminated molded article by directly coating the surface of a fiber-reinforced thermoplastic sheet with a thermoplastic resin as a reinforcing core material, a reinforcing fiber and a thermoplastic fiber are used as the fiber-reinforced thermoplastic sheet. A three-layer laminate in which thermoplastic fibers compatible with both the thermoplastic fibers and the thermoplastic resin provided for the coating are laminated on both sides of a randomly oriented mixed fiber mat. A method for producing a composite laminate molded article, characterized in that a mat is heated and pressed to fuse at least a portion of thermoplastic fibers to form a fiber-reinforced thermoplastic sheet.
トを形成する熱可塑性繊維と相溶性のある熱可塑性繊維
及び前記被覆に供される熱可塑性樹脂と相溶性のある熱
可塑性繊維との少なくとも２種類の繊維を開繊しながら
混合することによりランダムに配向されて形成された相
溶性混合マットであることを特徴とする請求項１に記載
の複合積層成形品の製造法。2. The thermoplastic resin according to claim 2, wherein the compatible mat is at least one of a thermoplastic fiber compatible with the thermoplastic fiber forming the mixed fiber mat and a thermoplastic fiber compatible with the thermoplastic resin provided for the coating. The method for producing a composite laminated molded product according to claim 1, wherein the compatible mixed mat is formed by being randomly oriented by mixing two types of fibers while opening the fibers.
てその表面に熱可塑性樹脂を直接被覆して複合積層成形
品を製造するために用いられるマットであって、 該マットは、強化繊維と熱可塑性繊維とがランダムに配
向した混合繊維マットの両面に、前記熱可塑性繊維及び
前記被覆に供される熱可塑性樹脂の双方に相溶性のある
熱可塑性繊維がランダムに配向した相溶性マットを積層
したことを特徴とする積層マット。3. A mat used for manufacturing a composite laminated molded product by directly covering the surface of a fiber-reinforced thermoplastic sheet with a thermoplastic resin as a reinforcing core material, wherein the mat is made of a reinforcing fiber and a thermosetting resin. On both surfaces of the mixed fiber mat in which the thermoplastic fibers are randomly oriented, a thermoplastic fiber having both the thermoplastic fibers and the thermoplastic resin to be provided for the coating was laminated with a randomly oriented compatible mat. A laminated mat characterized by the above.
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|---|---|---|---|
| JP10332836A JP2000158571A (en) | 1998-11-24 | 1998-11-24 | Manufacture of composite laminated molding and laminated mat used for it |
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|---|---|
| JP (1) | JP2000158571A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009113336A (en) * | 2007-11-06 | 2009-05-28 | Ibiden Co Ltd | Mat material and exhaust gas treatment device |
| CN102173153A (en) * | 2010-12-13 | 2011-09-07 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | Preparation method of fiber reinforced composite material |
| JP2017039220A (en) * | 2015-08-17 | 2017-02-23 | トヨタ紡織株式会社 | Method for manufacturing board member |
| JP2017052269A (en) * | 2015-06-29 | 2017-03-16 | ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | Composite sandwich panel and associated methods of manufacture |
-
1998
- 1998-11-24 JP JP10332836A patent/JP2000158571A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009113336A (en) * | 2007-11-06 | 2009-05-28 | Ibiden Co Ltd | Mat material and exhaust gas treatment device |
| CN102173153A (en) * | 2010-12-13 | 2011-09-07 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | Preparation method of fiber reinforced composite material |
| JP2017052269A (en) * | 2015-06-29 | 2017-03-16 | ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | Composite sandwich panel and associated methods of manufacture |
| JP2017039220A (en) * | 2015-08-17 | 2017-02-23 | トヨタ紡織株式会社 | Method for manufacturing board member |
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