JPH0577273A - 繊維強化熱可塑性樹脂成形品およびその成形方法 - Google Patents

繊維強化熱可塑性樹脂成形品およびその成形方法

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JPH0577273A
JPH0577273A JP3239550A JP23955091A JPH0577273A JP H0577273 A JPH0577273 A JP H0577273A JP 3239550 A JP3239550 A JP 3239550A JP 23955091 A JP23955091 A JP 23955091A JP H0577273 A JPH0577273 A JP H0577273A
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孚尚 原
Masato Matsumoto
正人 松本
Nobuhiro Usui
信裕 臼井
Takeo Kitayama
威夫 北山
Shigeyoshi Matsubara
重義 松原
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Abstract

(57)【要約】 【目的】外観のよい繊維強化熱可塑性樹脂成形品を提供
する。 【構成】予熱した繊維強化熱可塑性樹脂シートと多孔性
繊維質シートを下金型上に重ねて置き、樹脂通路より溶
融した熱可塑性樹脂を多孔性繊維質シート上に供給し、
加圧冷却する多層成形品の成形方法。 【効果】本発明により、表面が平滑で外観のよい強固な
繊維強化熱可塑性樹脂成形品が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、外観のよい繊維強化熱
可塑性樹脂成形品を提供するものであり、成形品は車両
部品、弱電機器部品に使用される。
【0002】
【従来の技術】近年、繊維強化熱可塑性樹脂成形品を得
る方法として、繊維強化熱可塑性樹脂シートを加熱し
て、プレス成形により製品得る、いわゆるスタンパブル
・シートの技術が注目されている。この技術は、強化に
もちいる繊維により2つに別けられる。1つは数mm〜
100mm長さの中繊維長の単繊維と熱可塑性樹脂粉末
を湿式、または乾式で混合し、加熱ロールプレスを経て
繊維強化熱可塑性樹脂シートを製造し、これを予備加熱
後、プレスして繊維強化熱可塑性樹脂成形品を得る方法
である(例えば特開昭57−28135号公報)。もう
一方は、長繊維からなるマット状物に溶融した熱可塑性
樹脂を押出しラミネートし、ロールを経て繊維強化熱可
塑性樹脂シートを製造し、これを予備加熱しプレス成形
で繊維強化熱可塑性樹脂成形品を得るものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】これら従来の方法から
得られる繊維強化熱可塑性樹脂成形品はいずれも表面部
分に繊維が現れることから表面外観の粗いものしか得ら
れないという問題点がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本願発明者らはこの問題
点を克服する成形加工技術を開発すべく鋭意検討の結
果、本発明に至ったものである。即ち、本発明は、一対
の金型の下金型上に予熱した繊維強化熱可塑性樹脂シー
トと多孔性繊維質シートを重ねて載置し、該多孔性繊維
質シート側の金型内に設けた樹脂通路より溶融状態の熱
可塑性樹脂を供給し、加圧冷却することを特徴とする繊
維強化熱可塑性樹脂成形品の成形方法である。
【0005】本発明に用いる繊維強化熱可塑性樹脂シー
トの強化用の繊維としては、ガラス繊維、カーボン繊
維、ステンレス等の金属繊維などの無機質繊維、アラミ
ド等の有機質繊維、および、無機、有機繊維の混合物を
使用することができ、特にガラス繊維は低コストで、高
い補強効果が得られ、繊維の直径は1〜50μmの一般
的に得られる繊維を使用することができ、繊維長は補強
効果の点から5mm以上のものが好適に用いられる。
【0006】また繊維強化熱可塑性樹脂シートのマトリ
ックス樹脂としては、通常、押出成形、射出成形、プレ
ス成形等に用いられている熱可塑性樹脂ならばいづれも
使用可能で、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン・ブタジエ
ン共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリカーボ
ネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフ
タレート、スチレン・アクリロニトリル共重合体等の熱
可塑性樹脂をあげることができ、これらの混合物、これ
らの熱可塑性樹脂を用いたポリマーアロイ等も用いるこ
とができる。特にコストが安く機械的、熱的性質が優れ
ている点から、ポリプロピレン、ナイロン等が好適なも
のとして用いることができる。
【0007】多孔性繊維質シートとしては、長繊維を編
んだもの、長繊維を重ねておきニードル加工したニード
ル加工シート、長繊維をスネーク状に並べバインダーで
シート状にしたもの、5〜50mm長の繊維を湿式抄紙
法で製造した抄紙シート等種々なものがあり、いずれも
使用可能である。
【0008】本願発明に用いられる熱可塑性樹脂はポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビ
ニル、ABS樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリアミ
ド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート等
の一般的熱可塑性樹脂及びこれらの混合物、ポリマーア
ロイ等が用いられる。これらの熱可塑性樹脂には熱安定
剤、紫外線防止剤などの添加剤、また着色剤などを含ん
でいてもよい。実質的に繊維を含まず、表面が平滑で外
観のよい、繊維強化熱可塑性樹脂シートと溶着性のよい
熱可塑性樹脂を選べばよく、繊維強化熱可塑性樹脂シー
トのマトリックス樹脂と同類のものを用いるとよい。
【0009】以下に図で説明する。図1は金型の断面図
である。(1)は上金型で上下に駆動するプレス機の上
プラテンに取付けられている。(2)は上金型面、
(3)は樹脂通路、(5)は樹脂通路端でここに樹脂供
給装置が接続されている。(7)は下金型面で、下金型
面上に予熱した繊維強化熱可塑性樹脂シート(8)と多
孔性繊維質シート(9)を重ねて載置する。
【0010】次に図2に示すように、型閉めを行なって
樹脂通路(3)を介して樹脂供給口(4)から溶融した
熱可塑性樹脂を供給する。このとき、光沢ムラ、小皺、
流れ模様などがない外観の良好な表面層を得るために、
型閉め速度は30mm/sec以下とし、上下金型間の
クリアランスが予熱した繊維強化熱可塑性樹脂シートの
厚みプラス50mm以下で予熱した繊維強化熱可塑性樹
脂シートの厚みよりも大きいときに熱可塑性樹脂の供給
を行なうことが望ましく、金型温度は50℃以上が望ま
しい。
【0011】次に図3に示すように、型締めを行なって
冷却して成形を行なう。繊維強化熱可塑性樹脂シートは
芯材層になり、熱可塑性樹脂層は表面層になる。
【0012】本成形では、溶融した熱可塑性樹脂は多孔
性繊維質シート上を流動するので、予熱した繊維強化熱
可塑性樹脂シート層は溶融した熱可塑性樹脂の流動によ
り乱されることがなく多孔性繊維質シートにより保護さ
れる。また、多孔性繊維質シートの隙間を介して、繊維
強化熱可塑性樹脂シートのマトリックス樹脂と供給され
た溶融状態の熱可塑性樹脂が溶着して、強固な繊維強化
熱可塑性樹脂成形品ができる。また、成形品の外観はよ
く、表面は平滑である。特に、平均長さが5mm以上、
50mm以下の繊維から湿式抄紙法で製造した多孔性繊
維質シートは表面が平滑で、適度な多孔性があるため、
これを用いると繊維強化熱可塑性樹脂シートがよく保護
され、得られる成形品の表面状態も良好であり、繊維強
化熱可塑性樹脂シート層と熱可塑性樹脂層の溶着性も優
れる。
【0013】実施例1 繊維強化熱可塑性樹脂シートとしては、マトリックス樹
脂がポリプロピレン60wt%、平均長さ13mm、平
均径9μmのガラス繊維40wt%のもので、湿式抄紙
法で製造した厚さ2.0mmのものを用いた。多孔性繊
維質シートとしては、平均長さ13mm、平均径が9μ
mのガラス繊維を湿式抄紙法により製造した目付け75
g/m2 のものを用いた。繊維強化熱可塑性樹脂シート
をオーブンで210℃に予熱し、繊維強化熱可塑性樹脂
シートと多孔性繊維質シートを重ねて下金型上におき、
上金型内に設けた樹脂通路より210℃の住友ノーブレ
ンAX568(住友化学工業株式会社製ポリプロピレ
ン、メルトフローレート65g/10分)を、型閉め速
度7mm/sec、上下金型間クリアランスが15〜1
0mmの時に供給した。その後、型締め冷却して成形を
行なった。上下金型温度はそれぞれ75℃、65℃、成
形圧力は60kg/cm2 、冷却時間は30secで行
なった。得られた繊維強化熱可塑性樹脂成形品は、厚み
3.0mmの外観の良好なものであった。
【0014】実施例2 繊維強化熱可塑性樹脂シートとして、長ガラス繊維マッ
ト状物に溶融ポリプロピレンを押出しラミネートし、熱
ロール間を通して含浸させたガラス繊維40wt%、厚
み3.0mmのものを用いた以外は実施例1と同様にし
て成形を行なった。得られた繊維強化熱可塑性樹脂成形
品は、厚み3.7mmの外観の良好なものであった。
【0015】比較例1 多孔性繊維質シートを用いなかった以外は実施例1と同
様に成形を行なった。樹脂供給口から供給された溶融樹
脂の流動により、この付近の繊維強化熱可塑性樹脂シー
トが樹脂供給口の外側に向かって一部押し流されて、得
られた成形品の表面にはリング上のマークが発生した。
また、樹脂供給口付近ではガラス繊維成分が少なく、樹
脂供給口から遠い部分でガラス繊維成分が多くなり、物
性的にも不均一なものであった。
【0016】実施例3 多孔性繊維質シートとして平均長さ25mm、平均径1
3μmのガラス繊維から湿式抄紙法で製造した重量80
g/m2 のものを用いた以外は実施例1と同様にして成
形を行なった。得られた繊維強化熱可塑性樹脂成形品
は、外観の良好なものであった。
【0017】実施例4 多孔性繊維質シートとして平均長さ13mm、平均径9
μmのガラス繊維から湿式抄紙法で製造した重量120
g/m2 のものを用いた以外は実施例1と同様にして成
形を行なった。得られた繊維強化熱可塑性樹脂成形品
は、外観の良好なものであった。
【0018】
【発明の効果】本発明により、表面が平滑で外観のよい
繊維強化熱可塑性樹脂成形品が得られる。また、溶融樹
脂供給時、繊維強化熱可塑性樹脂シート層は多孔性繊維
質シートで保護されるため乱されず、また多孔性繊維質
シートを介して芯材層と表面層が溶着するので、強固な
繊維強化熱可塑性樹脂成形品が得られる。
【0019】
【図面の簡単な説明】
【図1】成形工程を示す縦の金型断面図である。
【図2】成形工程を示す縦の金型断面図である。
【図3】成形工程を示す縦の金型断面図である。
【図4】得られた繊維強化熱可塑性樹脂成形品の斜視図
である。
【符号の説明】
(1)上金型 (2)上金型面 (3)樹脂通路 (4)樹脂供給口 (5)樹脂通路端 (6)下金型 (7)下金型面 (8)繊維強化熱可
塑性樹脂シート (9)多孔性繊維質シート (10)熱可塑性樹
脂 (11)芯材層 (12)表面層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B29K 105:08 B29L 9:00 (72)発明者 北山 威夫 大阪府高槻市塚原2丁目10番1号 住友化 学工業株式会社内 (72)発明者 松原 重義 大阪府高槻市塚原2丁目10番1号 住友化 学工業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一対の金型の下金型上に予熱した繊維強化
    熱可塑性樹脂シートと多孔性繊維質シートを重ねて載置
    し、該多孔性繊維質シート側の金型内に設けた樹脂通路
    より溶融状態の熱可塑性樹脂を供給し、加圧冷却するこ
    とを特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂成形品の成形方
    法。
  2. 【請求項2】平均長さが5mm以上、50mm以下の繊
    維から湿式抄紙法により製造された多孔性繊維質シート
    を用いることを特徴とする請求項1記載の繊維強化熱可
    塑性樹脂成形品の成形方法。
  3. 【請求項3】請求項1又は2に記載の成形方法により得
    られる繊維強化熱可塑性樹脂成形品。
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