JPH04501387A - 補強プラスティック材料の製品の製造方法 - Google Patents
補強プラスティック材料の製品の製造方法Info
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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。
Description
【発明の詳細な説明】
補強プラスティック材料の製品の製造方法本発明は押圧加工によって熱可塑性シ
ートから補強プラスティック材料の製品を製造する方法に関する。
補強プラスティック材料の製品は、先ず最初にシートを軟化温度に加熱し、然る
後にシートをモールド内に移動して先ずプレスを行い、次にモールドの内部で硬
化させることによってシートから製造することができる。強力な押圧力および固
いモールドを必要とする補強シートの成形には大きな成形圧力が要求されるので
ある。補強プラスティック材料の大きな部片の製造は特に大きい設備を含み、従
って1つの部片当りの過大な製造費用を回避するために広範囲な一連の製造工程
が要求されるのである。
非繊維性プラスティックシートは例えば真空成形技術によって低い成形圧力で成
形することかできるが、このようなシートから作られた製品の強度は小さい。
本発明の目的は、従来よりも低い成形圧力でシートから補強プラスティック材料
の製品を成形する方法を提供することである。従って、そのための工具の費用は
減少され、時によって要求される試験成形は少ない費用で迅速に製造されること
ができるのである。
本発明によって、60重量?6から90重量96の熱可塑性材料(thermo
plast )および10重量%から40重量96、望ましくは20重量%から
3o重量%で、13μmの直径を有し、長さか6から16mmの補強繊維を含む
補強プラスティック材料のシートであって、補強繊維か前記シート内に分散され
るようになされている前記補強プラスティック材料のシートが成形され、然る後
にこのシートかモールド内に移動されて、このモールド内でIMPa、望ましく
は0.6MPaよりも低い成形圧力で形成/財形されるのである。
シートが大気圧以下の圧力(underpressure )で多孔性モールド
内で成形されるのが望ましい本発明の方法は、適当な費用で、成る部分は薄く、
他の部分は厚(、また大なる表面の平滑性に加えて、大なる強度および剛性を要
求されるような大きい部片を製造できる能力を与えるものである。
本発明の方法に使用される繊維補強シートは英国特許第1129757号および
第1329409号に記載されている方法によって形成されるのが望ましいが、
この方法は繊維の甚だ均一な分散を与えるものである。しかしこのようなシート
を他の従来技術の湿式または乾燥成形方法によって製造することも可能である。
シートの製造方法の如何に拘わらず、繊維材料はシート内で分散されて、それぞ
れ単一の別々の繊維の形態になされなければならない。
例えば、鉱物性および炭素繊維はこの目的に好適てあ個々の繊維は6mmよりも
短くてはいけない。何故ならばこれよりも短い繊維は製品中に充分な補強作用を
与えないからである。またこれらの繊維は16mmよりも長くてはいけない、何
故ならばこれよりも長い繊維は適当に分散せず、従って製品を補強しないからで
ある。
繊維は直径が7μmよりも小さくてはいけない。何故ならば7μmよりも小さい
直径の繊維は成形された製品に適当な補強を与えないからである。またこれらの
繊維は直径が13μmよりも大きくてはいけない。何故ならばこれよりも大きい
繊維は充分平滑な表面を与えないからである。
長さが平均12mmで、直径がllAtmのガラス繊維を使用するのが望ましい
。
プラスティック材料の比率は60重量%よりも少なくてはいけない。何故ならば
これよりも少ない比率のプラスティック材料は繊維間間隙を充分に充填すること
がなく、多孔性構造を生じさせるからである。またプラスティック材料の比率は
90重量%よりもおおきくてはいけない。何故ならばこれよりも大きい比率は充
分な量の補強繊維を含まないからである。
適当なプラスティック材料は、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ酢酸
ビニル、ポリ塩化ビニルまたはその他の若干の熱可塑性材料である。
シートの構造は一体的に固められないで(unconsolidated) 、
透過性を有し、これによってこの構造体を通過する加熱空気によって加熱できる
ようになされるか、または部分的または全体的に一体的に固められるようになす
ことができるが、この場合にはシートは例えば赤外線加熱方法によって加熱され
るのである。
本発明は、以下に例として添付図面を参照して詳細に説明されるか、これらの図
面中、
第1a図から第1d図は本発明による方法の望ましい実施例の装置の概略的断面
図であり、
第2図は第1d図のシート財形装置の変形形態のシート財形装置の断面図であり
、
第3図は第1d図のシート財形装置の第2の変形形態のシート財形装置の断面図
であり、
第4図は第1d図のシート財形装置の第3の変形形態のシート財形装置の断面図
である。
第1図は内部に分散されたガラス繊維を存し、それ自体公知の方法で熱および圧
力によって一体的に固められた熱可塑性材料より成るシート1を示している。
このシートlは赤外線炉2内に移送され、この中でシートは放射装置またはラジ
ェーター3によって成形温度まで加熱されて、ガラス繊維の内部応力によって、
シートの直径か大きくなるまで(第1b図)膨張(expand)されるのであ
る。
第1C図はこのシートを覆うようにシートlの上に障壁層(barrier 1
ayer )を附与するところを示している。
このようにして覆っている障壁層を有する完全に柔らかな弾性的なシートは、次
に真空モールド5内に入れられ、このモールド内で、モールドを通って伸長して
いる導管6(第1d図)を通って与えられる吸引作用によってモールドの表面に
緊密に圧着されるようになされる。
この障壁層は空気がシートを通って吸引されるのを阻止し、これによって所望の
圧力差を保持するのを容易になすのである。硬化した時にシートはモールドから
取出される。
第2図に示される本発明の変形実施例においては、成形温度まで加熱されたシー
トlは、上方部分8および下方部分5を存するモールド内て押圧加工される。こ
の成形圧力はモールドの下方部分の導管6を通る吸引作用によって与えられ、こ
の場合モールドの上方部分はシートを通って空気か吸引されるのを阻止する。大
気圧よりも低い圧力よりも高い成形圧力がモールドの上方部分をモールドの下方
部分に対して押圧することによって形成されるのである。
第3図に示される実施例においては、障壁層または圧力ベル10の弾性層4が上
面に配置されるようになされたシートlが、この障壁層または弾性層を介して圧
力ベル内にある過圧によってモールドの下方部分5に対して押圧されるようにな
っている。
第4図に示された変形形態においては、障壁層または圧力ベル10の弾性層4が
上面に配置されるようになされたシート1かこの障壁層によって圧力ベル内にあ
る例えば0.5MPaの過圧により、またモールドの下方部分の下方の吸引ドー
ムll内の例えば0.07MPaの大気圧以下の圧力によってモールドの「呼吸
」する下方部分(“breathing″lower 5ection )に対
して押圧されるようになっている。モールド5は金属、例えばアルミニウムによ
って作られて、多孔性になされている。モールドの多孔性のために、著しく均一
な吸引作用が得られるのである。
第2図および第3図に示される実施例においては、シートの形成は単に上方側か
らの成形力または過圧により行われることかでき、また第4図の実施例において
は圧力ベルを有しないで、単に大気圧以下の圧力によって行われることができる
のである。
モールドは、繊維によって覆われた補強プラスティック材料のブランクまたはそ
れぞれ異なる繊維合作量を有する互いに1つが他の上に重ね合わされるようにな
された複数の層より成る複数のブランクを成形するのに適当1つのブランクが熱
可塑性の補強シートによって作られたが、その組成は、
20重量%のEグレードのガラス繊維(長さか12mm、直径がl1μm)
80重量%のボリブロピレン
補正書の翻訳文提出書 (特許法@184条の7@1組
Claims (11)
- 1.60重量%から90重量%の熱可塑性材料および7から13μmの直径を有 し、長さが6から16mmの、10重量%から40重量%、望ましくは20重量 %から30重壁%の補強繊維を含む補強プラスティック材料のシートであって、 この補強繊維が前記補強プラスティック内に分散されるようになされている前記 補強プラスティック材料のシートを加熱し、然る後にこのシートがモールド内に 移動されてこれの内部で1MPaよりも低い成形圧力で成形されることを特徴と する補強プラスティック材料の製品の製造方法。
- 2.前記繊維の直径が約11μmであることを特徴とする請求の範囲第1項記載 の方法。
- 3.前記繊維が約12mmの長さであることを特徴とする請求の範囲第1項また は第2項記載の方法。
- 4.前記シートが0.6MPaよりも低い成形圧力で成形されることを特徴とす る請求の範囲第1項、第2項または第3項記載の方法。
- 5.前記シートが0.1MPaよりも低い成形圧力で成形されることを特徴とす る請求の範囲第4項記載の方法。
- 6.前記シートが真空モールド内で成形されることを特徴とする請求の範囲第1 項、第2項または第3項記載の方法。
- 7.前記シートが多孔性の真空モールド内で成形されることを特徴とする請求の 範囲第6項記載の方法。
- 8.所望の成形圧力が前記シートを覆っている障壁層によって保持されることを 特徴とする請求の範囲第6項または第7項記載の方法。
- 9.所望の成形圧力が圧力ベルによって保持されることを特徴とする請求の範囲 第1項からまでのいずれか一項第8項記載の方法。
- 10.所望の成形圧力が圧力モールドによって保持されることを特徴とする請求 の範囲第1項からまでのいずれか一項他姓8項記載の方法。
- 11.前記製品が異なる繊維含有量を有する多数の層によって形成されているこ とを特徴とする請求の範囲第1項からまでのいずれか一項記載の方法。
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