JPH0596536A - Fiber reinforced thermoplastic resin sheet and production thereof - Google Patents
Fiber reinforced thermoplastic resin sheet and production thereofInfo
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- JPH0596536A JPH0596536A JP26470491A JP26470491A JPH0596536A JP H0596536 A JPH0596536 A JP H0596536A JP 26470491 A JP26470491 A JP 26470491A JP 26470491 A JP26470491 A JP 26470491A JP H0596536 A JPH0596536 A JP H0596536A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、スタンピング成形に
用いて好適な繊維強化熱可塑性樹脂シート及びその製造
方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet suitable for stamping molding and a method for producing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】スタンピング成形には、繊維強化熱可塑
性樹脂シートが広く使用されている。この種の繊維強化
熱可塑性樹脂シートの製法として、ガラス繊維のような
強化繊維とポリプロピレン樹脂のような熱可塑性樹脂粉
末との混合物を、加熱加圧して熱可塑性樹脂粉末を溶融
させ一体化する方法が知られている（例えば、特開昭５
９−４９９２９号公報及び特開昭６２−２０８９１４号
公報参照）。2. Description of the Related Art Fiber-reinforced thermoplastic resin sheets are widely used for stamping molding. As a method for producing this kind of fiber-reinforced thermoplastic resin sheet, a method of heating and pressing a mixture of reinforcing fibers such as glass fibers and thermoplastic resin powder such as polypropylene resin to melt and integrate the thermoplastic resin powders Are known (for example, JP-A-5
9-49929 and JP-A-62-208914).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このような繊維強化熱
可塑性樹脂シートは、機械的強度及び剛性が優れてい
る。しかし、耐衝撃性が充分でなく、この点でまだ改善
すべき問題がある。Such a fiber reinforced thermoplastic resin sheet has excellent mechanical strength and rigidity. However, the impact resistance is not sufficient, and there is a problem to be improved in this respect.
【０００４】この本発明は、上記の問題点を解決するも
ので、その目的とするところは、機械的強度、剛性及び
耐衝撃性に優れた繊維強化樹脂樹脂シート及びその製造
方法を提供することにある。The present invention solves the above problems, and an object of the present invention is to provide a fiber reinforced resin resin sheet excellent in mechanical strength, rigidity and impact resistance, and a method for producing the same. It is in.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明の繊維強化熱可塑性樹脂シートは、長さ５
mm以上の強化繊維で強化された繊維強化熱可塑性樹脂シ
ート中に、粒子径が実質的に０．１〜５mmの範囲にある
エラストマー粒子が分散されているものである。In order to achieve the above object, the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet of the present invention has a length of 5
Elastomer particles having a particle size substantially in the range of 0.1 to 5 mm are dispersed in a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet reinforced with reinforcing fibers of mm or more.
【０００６】また、この発明の繊維強化熱可塑性樹脂シ
ートの製造方法は、長さ５mm以上の強化繊維と熱可塑性
樹脂粉末と粒子径が実質的に０．１〜５mmの範囲にある
エラストマー粒子との混合物を、加熱加圧して熱可塑性
樹脂粉末を溶融させ一体化するものである。The method for producing a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet according to the present invention comprises reinforcing fibers having a length of 5 mm or more, thermoplastic resin powder, and elastomer particles having a particle size substantially in the range of 0.1 to 5 mm. The mixture is heated and pressed to melt and integrate the thermoplastic resin powder.
【０００７】この発明において、強化繊維としては、使
用する熱可塑性樹脂粉末の溶融温度において熱的に安定
な繊維が用いられる。例えば、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
繊維等の無機繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、
ポリアミド繊維等の有機繊維が用いられる。特に、ガラ
ス繊維が好適である。In the present invention, as the reinforcing fibers, fibers that are thermally stable at the melting temperature of the thermoplastic resin powder used are used. For example, glass fiber, carbon fiber,
Inorganic fibers such as silicon / titanium / carbon fibers, boron fibers, fine metal fibers, aramid fibers, polyester fibers,
Organic fibers such as polyamide fibers are used. In particular, glass fiber is suitable.
【０００８】このような強化繊維は、チョップドストラ
ンドマット、連続ストランドマット等の繊維マット及び
長さ５mm以上に切断されたロービング繊維等が用いられ
る。強化繊維の長さが５mmよりも短くなると、繊維によ
る補強効果が小さくなる。強化繊維を構成するモノフィ
ラメントの直径は、一般に１〜５０μm が好ましい。ま
た、モノフィラメントが収束剤により収束された状態の
強化繊維を使用する場合には、収束剤の付着量が１重量
％以下が好ましい。収束剤の付着量が１重量％を上回る
と、強化繊維をモノフィラメント単位に分離するのが困
難となり、樹脂粉末のモノフィラメント間への含浸性が
低下する。As such reinforcing fibers, fiber mats such as chopped strand mats and continuous strand mats and roving fibers cut to a length of 5 mm or more are used. When the length of the reinforcing fiber is shorter than 5 mm, the reinforcing effect of the fiber becomes small. Generally, the diameter of the monofilament constituting the reinforcing fiber is preferably 1 to 50 μm. Further, when using the reinforcing fiber in a state where the monofilaments are converged by the sizing agent, the amount of the sizing agent attached is preferably 1% by weight or less. When the amount of the sizing agent attached exceeds 1% by weight, it becomes difficult to separate the reinforcing fibers into monofilament units, and the impregnating property of the resin powder between the monofilaments decreases.
【０００９】これ等の強化繊維に含浸させる熱可塑性樹
脂としては、剛性が高いものが好ましく、具体的には、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ
スチレン、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、ポリフェニレンサルファイド、ポリ
フェニレンオキサイド、ポリエーテルスルホン、ポリエ
ーテルエーテルケトン等が用いられる。As the thermoplastic resin impregnated in these reinforcing fibers, those having high rigidity are preferable, and specifically,
Polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polyamide, polyethylene terephthalate,
Polybutylene terephthalate, polycarbonate, polyvinylidene fluoride, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, polyether sulfone, polyether ether ketone and the like are used.
【００１０】また、上記の樹脂を主成分とする共重合体
やグラフト樹脂や変成樹脂、例えば、エチレン−塩化ビ
ニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビ
ニル−酢酸ビニル共重合体、ウレタン−塩化ビニル共重
合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合
体、マレイン酸変成ポリエチレン、アクリル酸変成ポリ
プロピレン等も用いられる。Further, copolymers, graft resins and modified resins containing the above-mentioned resin as a main component, for example, ethylene-vinyl chloride copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, Urethane-vinyl chloride copolymer, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, maleic acid-modified polyethylene, acrylic acid-modified polypropylene, etc. may also be used.
【００１１】これ等の樹脂は、重合時に粉末状で得られ
る樹脂粉末及び粉砕機により粉末状に粉砕された樹脂粉
末が使用される。樹脂粉末の粒子径は、平均粒径が２０
００μm 以下が好ましい。平均粒径が２０００μm を越
えると、樹脂粉末と強化繊維を均一に混合しにくくな
る。なお、樹脂粉末には、必要に応じて、安定剤、滑
剤、加工助剤、可塑剤、紫外線吸収剤、顔料のような公
知の添加剤が配合されてもよい。As these resins, resin powder obtained in powder form at the time of polymerization and resin powder pulverized by a pulverizer are used. The average particle size of the resin powder is 20
It is preferably not more than 00 μm. When the average particle size exceeds 2000 μm, it becomes difficult to uniformly mix the resin powder and the reinforcing fiber. The resin powder may be mixed with known additives such as stabilizers, lubricants, processing aids, plasticizers, ultraviolet absorbers and pigments, if necessary.
【００１２】また、エラストマーとしては、好ましく
は、上記の熱可塑性樹脂の溶融温度では溶融しないエラ
ストマーが用いられ、天然ゴム；クロロプレンゴム、ニ
トリルゴム、ウレタンゴム等の合成ゴム；スチレン系、
オレフィン系、塩化ビニル系、ウレタン系、ポリエステ
ル系、ポリアミド系等の熱可塑性エラストマー；塩素化
ポリエチレン、部分架橋エチレン−プロピレン−ジエン
共重合体（ＥＰＤＭ）／プロピレングラフト物等の中か
ら適当なものが選定される。これ等のエラストマーは、
単独か或いは二種以上を組み合わせて用いられる。As the elastomer, preferably, an elastomer that does not melt at the melting temperature of the above-mentioned thermoplastic resin is used. Natural rubber; synthetic rubber such as chloroprene rubber, nitrile rubber, urethane rubber;
Suitable thermoplastic elastomers such as olefin-based, vinyl chloride-based, urethane-based, polyester-based, polyamide-based, etc .; chlorinated polyethylene, partially cross-linked ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM) / propylene graft products, etc. Selected. These elastomers are
They may be used alone or in combination of two or more.
【００１３】そして、これ等のエラストマーは、粒子径
が実質的に０．１〜５mmの範囲でなければならない。こ
こで、実質的にとは、０．１〜５mmの範囲にある粒子径
のものが全体の約９０重量％以上を占めることを意味す
る。粒子径が０．１mmより小さいものは耐衝撃性の改良
に寄与しない。逆に、粒子径が５mmより大きいものが多
くなると物性のばらつきが著しく、かえって耐衝撃性が
低下する。Further, the particle diameter of these elastomers must be substantially in the range of 0.1 to 5 mm. Here, “substantially” means that particles having a particle size in the range of 0.1 to 5 mm account for about 90% by weight or more of the whole. Particles having a particle size smaller than 0.1 mm do not contribute to the improvement of impact resistance. On the other hand, when the number of particles having a particle size of more than 5 mm is large, the physical properties vary remarkably, and the impact resistance deteriorates.
【００１４】上記熱可塑性樹脂とエラストマーとの混合
割合は、熱可塑性樹脂１００重量部に対しエラストマー
１〜７５重量部の範囲が好ましい。エラストマーが１重
量部より少ないと耐衝撃性の改良効果が少ない。逆に、
エラストマーが７５重量部より多くなると剛性の低下が
著しい。The mixing ratio of the thermoplastic resin and the elastomer is preferably in the range of 1 to 75 parts by weight of the elastomer with respect to 100 parts by weight of the thermoplastic resin. When the amount of the elastomer is less than 1 part by weight, the effect of improving impact resistance is small. vice versa,
If the amount of the elastomer is more than 75 parts by weight, the rigidity will be significantly reduced.
【００１５】強化繊維は、熱可塑性樹脂とエラストマー
との混合物に対し５〜７０重量％の範囲で混合されるの
が好ましい。強化繊維が５重量％より少ないと機械的強
度が充分に向上しない。逆に、強化繊維が７０重量％よ
り多くなると剛性が著しく低下する。The reinforcing fibers are preferably mixed in the range of 5 to 70% by weight with respect to the mixture of the thermoplastic resin and the elastomer. If the reinforcing fiber content is less than 5% by weight, the mechanical strength will not be sufficiently improved. On the contrary, if the reinforcing fiber content is more than 70% by weight, the rigidity will be significantly reduced.
【００１６】この発明の繊維強化熱可塑性樹脂シートを
製造するには、先ず、強化繊維と熱可塑性樹脂粉末とエ
ラストマー粒子とを混合する。混合方法としては、強化
繊維と熱可塑性樹脂粉末とエラストマー粒子とを、空気
や窒素などの気体による流動床で混合する方法、ジェッ
ト気流下で混合する方法、底部に回転羽根を有する混合
機で混合する方法、強化繊維に熱可塑性樹脂粉末とエラ
ストマー粒子を散布して混合する方法等が採用される。To produce the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet of the present invention, first, the reinforcing fibers, the thermoplastic resin powder and the elastomer particles are mixed. As the mixing method, reinforcing fibers, thermoplastic resin powder, and elastomer particles are mixed in a fluidized bed of a gas such as air or nitrogen, a method of mixing under a jet stream, and a mixer having a rotary blade at the bottom. And a method of spraying and mixing thermoplastic resin powder and elastomer particles on the reinforcing fiber.
【００１７】次いで、このような混合物を加熱加圧して
熱可塑性樹脂粉末を溶融させ一体化させる。加熱加圧の
方法としては、混合物を上下一対の無端ベルト間に挟
み、加熱装置と冷却装置とを通過させる方法、混合物を
熱プレスに挟み、その後冷却する方法等が採用される。Then, such a mixture is heated and pressed to melt and integrate the thermoplastic resin powder. As the heating and pressurizing method, a method of sandwiching the mixture between a pair of upper and lower endless belts and passing it through a heating device and a cooling device, a method of sandwiching the mixture in a hot press and then cooling, and the like are adopted.
【００１８】以下、図面を参照しながら、この発明を詳
細に説明する。図１はこの発明方法の一例を示す側面図
である。巻戻しロール１から多数の連続モノフィラメン
トからなる強化繊維束Ｆ１が巻き戻され、ガイドバー１
５を経て流動槽２に導入される。図には、強化繊維束Ｆ
１が一本だけ示されているが、実際には数本〜数十本が
巻き戻され長手方向に配列されて流動槽２に導入され
る。The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing an example of the method of the present invention. A reinforcing fiber bundle F1 composed of a large number of continuous monofilaments is rewound from the rewinding roll 1 and the guide bar 1
It is introduced into the fluid tank 2 via 5. In the figure, the reinforcing fiber bundle F
Although only one is shown, in actuality, several to several tens are unwound and arranged in the longitudinal direction and introduced into the fluid tank 2.
【００１９】流動槽２には熱可塑性樹脂粉末Ｒが供給さ
れる。流動槽２の底部には多数の通気孔を有する多孔板
が設けられており、気体供給路から送られた空気や窒素
などの気体Ｇが矢印方向に多孔板の通気孔を通って流動
槽２へ噴出する。流動槽２に供給された樹脂粉末Ｒは、
その気体Ｇにより上方に吹き上げられて浮遊状態にな
り、樹脂粉末Ｒの流動床が形成される。Thermoplastic resin powder R is supplied to the flow tank 2. A perforated plate having a large number of vent holes is provided at the bottom of the flow tank 2, and a gas G such as air or nitrogen sent from a gas supply path passes through the vent holes of the perforated plate in the direction of the arrow to make the flow tank 2 Gush out to. The resin powder R supplied to the fluidized tank 2 is
The gas G blows it upward to make it float, and a fluidized bed of the resin powder R is formed.
【００２０】流動槽２の中にもガイドバー１５が設けら
れており、強化繊維束Ｆ１は、このガイドバー１５を通
過する際に、噴出する空気や窒素などの気体圧、流動床
中の樹脂粉末Ｒに発生する静電気、樹脂粉末の擦り揉み
効果によって、モノフィラメント単位に分離、開繊さ
れ、このモノフィラメント間に樹脂粉末が侵入して均一
且つ充分に付着する。流動槽中のガイドバー１５も強化
繊維束Ｆ１の開繊を促進する。この開繊をさらに促進さ
せるために、流動槽中のガイドバー１５は、表面にネジ
を切るか或いは中央部を膨出させたガイドバーを用いる
のが好ましい。A guide bar 15 is also provided in the fluid tank 2, and when the reinforcing fiber bundle F1 passes through the guide bar 15, gas pressure such as air and nitrogen jetted out, resin in the fluidized bed, etc. Due to the static electricity generated in the powder R and the rubbing and rubbing effect of the resin powder, the filaments are separated and opened into monofilament units, and the resin powder penetrates between the monofilaments and adheres uniformly and sufficiently. The guide bar 15 in the fluid tank also promotes the opening of the reinforcing fiber bundle F1. In order to further promote the opening, it is preferable that the guide bar 15 in the fluid tank is a guide bar having a threaded surface or a bulged central portion.
【００２１】樹脂粉末Ｒが付着した強化繊維束Ｆ２は、
ガイドバー１５を経て、上下一対のスクレーバー３によ
り過剰に付着した樹脂粉末Ｒが除去され、その付着量が
調整される。樹脂粉末Ｒの付着量は、スクレーバー３を
用いずに、強化繊維束Ｆ２に一定の振動を与えて過剰に
付着した樹脂粉末Ｒを除去することにより調整してもよ
い。樹脂粉末の付着量が調整された強化繊維束Ｆ２は、
これが屈曲して進行するように配置された二本のガイド
バー４を経て引取り駆動ロール５、６で引取られる。強
化繊維束Ｆ２にはこの二本のガイドバー４により張力が
付加され、それにより強化繊維束に樹脂粉末が擦り込ま
れる。The reinforcing fiber bundle F2 to which the resin powder R is attached is
The excessively adhered resin powder R is removed by the pair of upper and lower scrapers 3 via the guide bar 15, and the adhered amount is adjusted. The adhered amount of the resin powder R may be adjusted by applying a constant vibration to the reinforcing fiber bundle F2 to remove the excessively adhered resin powder R without using the scraper 3. The reinforcing fiber bundle F2 in which the amount of resin powder adhered is adjusted is
This is taken up by the take-up drive rolls 5 and 6 via the two guide bars 4 arranged so as to bend and advance. Tension is applied to the reinforcing fiber bundle F2 by the two guide bars 4, whereby the resin powder is rubbed into the reinforcing fiber bundle.
【００２２】その後、強化繊維束Ｆ２は、カッターロー
ル７により５mm以上の所望長さに切断される。この切断
された強化繊維Ｆ３にはエラストマー粒子Ｅが一定の割
合で混合される。このエラストマー粒子Ｅは、容器２０
からコンベアーベルト２１上へ搬送され切断された強化
繊維Ｆ３に向けて落下供給される。強化繊維Ｆ３とエラ
ストマー粒子Ｅとの混合物は、上下一対の無端ベルト１
０、１１の間へ落下供給される。After that, the reinforcing fiber bundle F2 is cut by the cutter roll 7 into a desired length of 5 mm or more. Elastomer particles E are mixed in a fixed ratio with the cut reinforcing fibers F3. The elastomer particles E are contained in the container 20.
Is dropped onto the reinforced fiber F3 that has been conveyed from the conveyor belt 21 to the cut fiber. The mixture of the reinforcing fiber F3 and the elastomer particles E is a pair of upper and lower endless belts 1.
It is dropped and supplied between 0 and 11.
【００２３】なお、エラストマー粒子Ｅは、上記のよう
に樹脂粉末Ｒとは別の場所で強化繊維束に混合するほ
か、予め、樹脂粉末Ｒとともに流動槽２の中で所定量を
混合しておき、強化繊維束Ｆ１に樹脂粉末Ｒとエラスト
マー粒子Ｅとの混合粉末を一緒に付着させるようにして
もよい。The elastomer particles E are mixed with the reinforcing fiber bundle at a place different from the resin powder R as described above, and a predetermined amount is mixed with the resin powder R in the fluidized tank 2 in advance. The mixed powder of the resin powder R and the elastomer particles E may be attached to the reinforcing fiber bundle F1 together.
【００２４】無端ベルト１０、１１は、図外のモーター
で駆動ロール１６、１７を駆動することにより、連続し
て同方向へ同速度で回動するように構成されている。上
側無端ベルト１０と下側無端ベルト１１には、それぞれ
移送部１０ａと１１ａが形成され、移送部１０ａと１１
ａは間隙を介して上下に対向している。The endless belts 10 and 11 are constructed so as to continuously rotate in the same direction and at the same speed by driving the drive rolls 16 and 17 with a motor (not shown). The upper endless belt 10 and the lower endless belt 11 are formed with transfer portions 10a and 11a, respectively.
a is opposed vertically with a gap.
【００２５】下側無端ベルト１１の移送部１１ａは、上
側無端ベルト１０の移送部１０ａより前方へ長く延設さ
れ、延長の移送部１１ｂが形成されている。この延長の
移送部１１ｂを形成することなく、別の無端ベルトを下
側無端ベルト１１の移送部１１ａの前方に配置してもよ
い。このような無端ベルト１０、１１は、高強度で耐熱
性のあるもの、例えば、スチールベルト、ステンレスベ
ルト、ガラス布強化テフロンベルト等で形成される。The transfer portion 11a of the lower endless belt 11 extends forward of the transfer portion 10a of the upper endless belt 10 to form an extended transfer portion 11b. Another endless belt may be arranged in front of the transfer portion 11a of the lower endless belt 11 without forming the extended transfer portion 11b. Such endless belts 10 and 11 are formed of high-strength and heat-resistant belts such as steel belts, stainless belts, and glass cloth reinforced Teflon belts.
【００２６】上側無端ベルト１０と下側無端ベルト１１
の移送部１０ａ、１１ａの対向する箇所には、それぞれ
加熱装置１２が配置され、加熱装置１２に続く後方には
冷却装置１３がそれぞれ配置されている。Upper endless belt 10 and lower endless belt 11
A heating device 12 is arranged at each of the facing portions of the transfer portions 10a and 11a, and a cooling device 13 is arranged behind the heating device 12 respectively.
【００２７】加熱装置１２は、熱風循環式或いは遠赤外
線式の加熱炉で構成され、この加熱炉内には上下対応す
る位置に複数対のガイドロール１８が配設されている。
そして、加熱炉の中を無端ベルト１０、１１が通過す方
式のものである。なお、加熱装置１２が加熱ロールで構
成され、この加熱ロールで無端ベルト１０、１１を挟持
しつつ直接ベルトを加熱する方式のものでもよい。The heating device 12 is composed of a hot-air circulating type or far-infrared type heating furnace, and a plurality of pairs of guide rolls 18 are arranged at vertically corresponding positions in the heating furnace.
The endless belts 10 and 11 pass through the heating furnace. The heating device 12 may be composed of a heating roll, and the heating roll may directly heat the belt while sandwiching the endless belts 10 and 11.
【００２８】また、冷却装置１３は、上下の冷却ブロア
ーで構成され、上下対応する位置に複数対のガイドロー
ル１９が配設されている。なお、冷却装置１３は水冷式
のガイドロールで構成されたものでもよい。The cooling device 13 is composed of upper and lower cooling blowers, and a plurality of pairs of guide rolls 19 are arranged at positions corresponding to the upper and lower sides. The cooling device 13 may be configured by a water-cooled guide roll.
【００２９】樹脂粉末Ｒが付着した強化繊維Ｆ３とエラ
ストマー粒子Ｅとの混合物は、下側無端ベルト１１の移
送部１１ｂに落下供給され、所定の厚みのマット状に集
積される。The mixture of the reinforcing fibers F3 to which the resin powder R adheres and the elastomer particles E is dropped and supplied to the transfer portion 11b of the lower endless belt 11 and accumulated in a mat shape having a predetermined thickness.
【００３０】このマット状の集積物Ｆ４は、上側無端ベ
ルト１０と下側無端ベルト１１の移送部１０ａと１１ａ
の間で挟持されながら搬送され、加熱装置１２に供給さ
れる。ここで、樹脂粉末Ｒの融点或いはそれ以上の適当
な温度に加熱され、繊維のフィラメント間に溶融した樹
脂粉末Ｒが含浸される。The mat-like accumulation F4 is transferred to the upper endless belt 10 and the lower endless belt 11 by the transfer portions 10a and 11a.
It is conveyed while being sandwiched between them and supplied to the heating device 12. Here, the resin powder R is heated to an appropriate temperature equal to or higher than the melting point of the resin powder R, and the molten resin powder R is impregnated between the filaments of the fiber.
【００３１】ここで、ガイドロール１８により上下の無
端ベルト１０、１１間の間隙が調節され、マット状の集
積物Ｆ４は、厚み方向に適当な圧力で加圧される。この
加圧により、溶融した樹脂が流動しモノフィラメント間
の空隙が埋められ、溶融樹脂と強化繊維とが一体化され
るとともに、エラストマー粒子が溶融樹脂の間に粒子の
形状を保持した状態で分散する。引き続いて、冷却装置
１３のガイドロール１９により上下の無端ベルト１０、
１１間の間隙が調節され、加圧されながら適当な温度に
冷却される。こうして、所望厚みの繊維強化熱可塑性樹
脂シートＳが製造される。Here, the gap between the upper and lower endless belts 10 and 11 is adjusted by the guide rolls 18, and the mat-shaped accumulated product F4 is pressed with an appropriate pressure in the thickness direction. By this pressurization, the molten resin flows, the voids between the monofilaments are filled, the molten resin and the reinforcing fibers are integrated, and the elastomer particles are dispersed in the molten resin while maintaining the particle shape. .. Subsequently, the upper and lower endless belts 10 by the guide rolls 19 of the cooling device 13,
The gap between 11 is adjusted and cooled to an appropriate temperature while being pressurized. In this way, the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet S having a desired thickness is manufactured.
【００３２】[0032]
【作用】この発明方法において、長さ５mm以上の強化繊
維と熱可塑性樹脂粉末と粒子径が実質的に０．１〜５mm
の範囲にあるエラストマー粒子との混合物を、加熱加圧
して熱可塑性樹脂粉末を溶融させ一体化すると、強化繊
維のフィラメント単位への分離が充分に行われ、フィラ
メント間に樹脂が均一な分布で含浸されるので、強化繊
維の補強効果が高く、得られる繊維強化熱可塑性樹脂シ
ートの機械的強度と剛性が向上する。In the method of the present invention, the reinforcing fiber having a length of 5 mm or more, the thermoplastic resin powder, and the particle diameter are substantially 0.1 to 5 mm.
When a mixture with elastomer particles in the range of 1 is heated and pressed to melt and integrate the thermoplastic resin powder, the reinforcing fibers are sufficiently separated into filament units and the resin is impregnated with a uniform distribution between the filaments. Therefore, the reinforcing effect of the reinforcing fiber is high, and the mechanical strength and rigidity of the obtained fiber-reinforced thermoplastic resin sheet are improved.
【００３３】しかも、熱可塑性樹脂中に実質的に０．１
〜５mmの範囲にあるエラストマー粒子が粒子の状態で均
一に分散され、このエラストマー粒子の有する弾性によ
り、得られる繊維強化熱可塑性樹脂シートの耐衝撃性が
向上する。In addition, the thermoplastic resin contains substantially 0.1
The elastomer particles in the range of 5 mm are uniformly dispersed in the state of particles, and the elasticity of the elastomer particles improves the impact resistance of the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet obtained.
【００３４】[0034]
【実施例】以下、本発明の実施例及び比較例を示す。実施例１ 図１に示す方法により繊維強化熱可塑性樹脂シートを製
造した。EXAMPLES Examples and comparative examples of the present invention will be shown below. Example 1 A fiber reinforced thermoplastic resin sheet was produced by the method shown in FIG.
【００３５】熱可塑性樹脂粉末Ｒとして、ポリ塩化ビニ
ル樹脂（平均重合度５４０、平均粒径１５０μm ）１０
０重量部とグリシジルメタクリレート共重合体５重量部
とブチル錫マレエート３重量部とを、スーパーミキサー
で混合した樹脂配合粉末を用いた。As the thermoplastic resin powder R, polyvinyl chloride resin (average degree of polymerization 540, average particle size 150 μm) 10
A resin blended powder prepared by mixing 0 part by weight, 5 parts by weight of a glycidyl methacrylate copolymer and 3 parts by weight of butyltin maleate with a super mixer was used.
【００３６】エラストマー粒子として、塩素化ポリエチ
レン粒子（平均粒径１mmで、粒径は全て０．１〜５mmの
範囲にある）を用いた。強化繊維束Ｆ１として、ロービ
ング状ガラス繊維束（モノフィラメントの太さ１４μm
、１１００ kｇ／km）３２本を用いた。As the elastomer particles, chlorinated polyethylene particles (average particle size 1 mm, all particle sizes are in the range of 0.1 to 5 mm) were used. As the reinforcing fiber bundle F1, a roving glass fiber bundle (monofilament thickness 14 μm
32 at 1100 kg / km) were used.
【００３７】強化繊維束Ｆ１の３２本を上記樹脂配合粉
末Ｒの流動床中を連続的に通過させ、モノフィラメント
間に樹脂配合粉末Ｒ２を付着させた後、スクレバー３に
より過剰の樹脂配合粉末を除去し、樹脂配合粉末と強化
繊維の重量割合が６：４となるように調整した。32 reinforcing fiber bundles F1 are continuously passed through the fluidized bed of the resin-containing powder R to adhere the resin-containing powder R2 between the monofilaments, and the scrubber 3 is used to remove excess resin-containing powder. Then, the weight ratio of the resin blended powder and the reinforcing fiber was adjusted to be 6: 4.
【００３８】樹脂配合粉末Ｒの付着量が調整された強化
繊維束Ｆ２を、ロータリーカッター７により長さ約２５
mmに切断し、切断された強化繊維Ｆ３を、幅６００mm、
厚さ１mmのガラス繊維強化テフロンベルトからなる無端
ベルト１１の上に落下供給した。その供給量は、幅６０
０mmの無端ベルト１１の中央部の幅約５００mmの範囲に
３７８０ｇ／ｍ2 の割合で集積されるように設定した。The reinforcing fiber bundle F2, in which the amount of the resin blended powder R adhered is adjusted, is about 25 in length by the rotary cutter 7.
mm, and cut the reinforced fiber F3 to a width of 600 mm,
It was dropped and supplied onto an endless belt 11 made of a glass fiber reinforced Teflon belt having a thickness of 1 mm. The supply amount is 60
It was set so as to be accumulated at a rate of 3780 g / m 2 in the range of the width of about 500 mm at the center of the 0 mm endless belt 11.
【００３９】また、同時にエラストマー粒子Ｅを、搬送
ベルト２１より無端ベルト１１の上に落下供給した。そ
の供給量は、幅６００mmの無端ベルト１１の中央部の幅
約５００mmの範囲に１２６０ｇ／ｍ2 の割合で集積され
るように設定した。At the same time, the elastomer particles E were dropped and supplied from the conveyor belt 21 onto the endless belt 11. The supply amount was set so that the endless belt 11 having a width of 600 mm was accumulated at a rate of 1260 g / m 2 in a range of a width of about 500 mm at the central portion.
【００４０】集積物Ｆ４は、無端ベルト１１の中央部の
幅約５００mmの範囲に５０４０ｇ／ｍ2 の割合で集積さ
れ、この時の集積物Ｆ４見掛け厚みは約３５mmであっ
た。この集積物Ｆ４を、５８０mm／分の速度で移動する
上下の無端ベルト１０、１１の間に挟持しつつ、この無
端ベルト１０、１１の間の間隙をガイドロール１８で
３．１mm調節し、長さ約１５００mmで約２００℃の熱風
が循環している加熱炉１２中を通過させて樹脂配合粉末
Ｒを溶融させた。The aggregate F4 was accumulated at a rate of 5040 g / m 2 in the range of the width of about 500 mm at the center of the endless belt 11, and the apparent thickness of the aggregate F4 at this time was about 35 mm. While sandwiching the accumulated material F4 between the upper and lower endless belts 10 and 11 that move at a speed of 580 mm / min, the gap between the endless belts 10 and 11 is adjusted by a guide roll 18 by 3.1 mm, and The resin blended powder R was melted by passing through a heating furnace 12 in which hot air of about 1500 mm and about 200 ° C. circulates.
【００４１】引き続いて、樹脂配合粉末Ｒ２が溶融状態
にある集積物Ｆ４を、無端ベルト１０、１１の間の最小
間隙をガイドロール１９で３mmに調節し、冷却ブロアー
１３により冷却して、繊維強化熱可塑性樹脂シートＳを
製造した。この繊維強化熱可塑性樹脂シートＳは、幅約
５００mm、厚み約３mmであり、フィラメント間に樹脂が
均一に含浸され、エラストマー粒子が粒子状に均一に分
散したシートであった。Subsequently, the aggregate F4 in which the resin blended powder R2 is in a molten state is adjusted to a minimum gap between the endless belts 10 and 11 with a guide roll 19 of 3 mm, and cooled with a cooling blower 13 to reinforced the fiber. A thermoplastic resin sheet S was manufactured. The fiber-reinforced thermoplastic resin sheet S had a width of about 500 mm and a thickness of about 3 mm, and was a sheet in which the resin was uniformly impregnated between the filaments and the elastomer particles were uniformly dispersed in the form of particles.
【００４２】このシートの幅５００mm×長さ２０００mm
の範囲のランダムな５箇所より、幅２０mm×長さ１５０
mmの試験片を切り出し、支点間距離１２０mmで三点曲げ
試験を行い、曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。The width of this sheet is 500 mm and the length is 2000 mm
20 random widths x 150 lengths from 5 random locations
mm test pieces were cut out, and a three-point bending test was performed at a distance between fulcrums of 120 mm to measure bending strength and bending elastic modulus.
【００４３】また、上記シートの幅５００mm×長さ２０
００mmの範囲の５箇所より、幅１０mm×長さ８０mmの試
験片を切り出し、支持台間の距離６０mmでシャルピー衝
撃試験（ノッチなし）を行い、シャルピー衝撃強度を測
定した。その結果を表１に示す。The width of the sheet is 500 mm × length 20.
A test piece having a width of 10 mm and a length of 80 mm was cut out from five places within a range of 00 mm, and a Charpy impact test (without a notch) was performed at a distance between support bases of 60 mm to measure the Charpy impact strength. The results are shown in Table 1.
【００４４】[0044]
【表１】 [Table 1]
【００４５】実施例２ 図１に示す方法により繊維強化熱可塑性樹脂シートを製
造した。熱可塑性樹脂粉末Ｒとして、冷凍粉砕したポリ
プロピレン樹脂粉末（平均粒径１３０μm ）を用いた。 Example 2 A fiber reinforced thermoplastic resin sheet was manufactured by the method shown in FIG. As the thermoplastic resin powder R, polypropylene resin powder (average particle size 130 μm) that was freeze-ground was used.
【００４６】エラストマー粒子として、部分架橋エチレ
ン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）／プロピ
レングラフト粒子（平均粒径２mmで、粒径は全て０．１
〜５mmの範囲にある）を用いた。As elastomer particles, partially crosslinked ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM) / propylene graft particles (average particle diameter 2 mm, particle diameters all 0.1
˜5 mm) was used.
【００４７】強化繊維束Ｆ１として、ロービング状ガラ
ス繊維束（モノフィラメントの太さ２３μm 、４４００
kｇ／km）８本を用いた。また、樹脂粉末と強化繊維の
重量割合が１：１となるように調整した。樹脂粉末が付
着した強化繊維束Ｆ２は長さ約５０mmに切断した。エラ
ストマー粒子Ｅを９３０ｇ／ｍ2 の割合で集積されるよ
うに設定した。したがって、集積物Ｆ４は無端ベルト１
１の中央部の幅約５００mmの範囲に４６６０ｇ／ｍ2 の
割合で集積され、この時の集積物Ｆ４見掛け厚みは約３
５mmであった。As the reinforcing fiber bundle F1, a roving glass fiber bundle (monofilament thickness: 23 μm, 4400
Eight lines (kg / km) were used. Further, the weight ratio of the resin powder and the reinforcing fiber was adjusted to be 1: 1. The reinforcing fiber bundle F2 to which the resin powder adhered was cut into a length of about 50 mm. The elastomer particles E were set to be accumulated at a rate of 930 g / m 2 . Therefore, the aggregate F4 is the endless belt 1
1 is accumulated at a rate of 4660 g / m 2 within a width of about 500 mm in the central portion, and the apparent thickness of the accumulated product F4 at this time is about 3
It was 5 mm.
【００４８】それ以外は、実施例１と同じ条件で同様に
行って、繊維強化熱可塑性樹脂シートＳを製造した。こ
の繊維強化熱可塑性樹脂シートＳは、幅約５００mm、厚
み約３mmであり、フィラメント間に樹脂が均一に含浸さ
れ、エラストマー粒子が粒子状に均一に分散したシート
であった。A fiber reinforced thermoplastic resin sheet S was manufactured in the same manner as in Example 1 except for the above. This fiber-reinforced thermoplastic resin sheet S had a width of about 500 mm and a thickness of about 3 mm, and was a sheet in which the resin was uniformly impregnated between the filaments and the elastomer particles were uniformly dispersed in the form of particles.
【００４９】このシートについて、実施例１と同様にし
て曲げ強度、曲げ弾性率及びシャルピー衝撃強度を測定
した。その結果を表２に示す。The bending strength, bending elastic modulus and Charpy impact strength of this sheet were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.
【００５０】[0050]
【表２】 [Table 2]
【００５１】比較例１ 実施例１で用いたエラストマー粒子（塩素化ポリエチレ
ン粒子）に替えて、実施例１で用いた熱可塑性樹脂粉末
Ｒと同じ樹脂粉末（ポリ塩化ビニル樹脂配合粉末）を用
いた。それ以外は、実施例１と同様に行って、曲げ強
度、曲げ弾性率及びシャルピー衝撃強度を測定した。そ
の結果を表３に示す。 Comparative Example 1 Instead of the elastomer particles (chlorinated polyethylene particles) used in Example 1, the same resin powder (polyvinyl chloride resin blended powder) as the thermoplastic resin powder R used in Example 1 was used. .. Other than that, it performed like Example 1 and measured bending strength, bending elastic modulus, and Charpy impact strength. The results are shown in Table 3.
【００５２】[0052]
【表３】 [Table 3]
【００５３】比較例２ 実施例２で用いた熱可塑性樹脂粉末Ｒ（ポリプロピレン
樹脂粉末）に替えて、実施例２で用いたエラストマー粒
子と同じエラストマー（部分架橋エチレン−プロピレン
−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）／プロピレングラフト粒
子）を冷凍粉砕して得た平均粒径が１００μm のものを
用いた。また、このエラストマーと強化繊維の重量割合
が４：６となるように調整した。 Comparative Example 2 The same elastomer (partially crosslinked ethylene-propylene-diene copolymer (EPDM) as the elastomer particles used in Example 2 was used in place of the thermoplastic resin powder R (polypropylene resin powder) used in Example 2). ) / Propylene graft particles) having an average particle size of 100 μm obtained by freezing and pulverization. The weight ratio of this elastomer to the reinforcing fiber was adjusted to be 4: 6.
【００５４】この場合、エラストマー粒子Ｅは全く混合
せず、集積物Ｆ４は、４６６０ｇ／ｍ2 の割合で集積さ
れるように調整した。それ以外は、実施例２と同様に行
って、曲げ強度、曲げ弾性率及びシャルピー衝撃強度を
測定した。その結果を表４に示す。In this case, the elastomer particles E were not mixed at all, and the aggregate F4 was adjusted to be accumulated at a rate of 4660 g / m 2 . Other than that, it performed like Example 2 and measured bending strength, bending elastic modulus, and Charpy impact strength. The results are shown in Table 4.
【００５５】[0055]
【表４】 [Table 4]
【００５６】[0056]
【発明の効果】上述の通り、この発明の繊維強化熱可塑
性樹脂シートは、長さ５mm以上の強化繊維で強化された
繊維強化熱可塑性シート中に、粒子径が実質的に０．１
〜５mmの範囲にあるエラストマー粒子が分散されている
ので、機械的強度と剛性に優れるとともに耐衝撃性に優
れる。そして、この繊維強化熱可塑性樹脂シートは、各
種成形品を得るためのプレス成形用の素材である所謂ス
タンパブルシートとして好適に使用されるほか、強靱な
プレート材料として有用である。As described above, the fiber-reinforced thermoplastic resin sheet of the present invention has a particle diameter of substantially 0.1 in a fiber-reinforced thermoplastic sheet reinforced with reinforcing fibers having a length of 5 mm or more.
Since the elastomer particles in the range of up to 5 mm are dispersed, the mechanical strength and rigidity are excellent and the impact resistance is also excellent. The fiber-reinforced thermoplastic resin sheet is suitably used as a so-called stampable sheet, which is a material for press molding to obtain various molded products, and is also useful as a tough plate material.
【００５７】また、この発明方法は、長さ５mm以上の強
化繊維と熱可塑性樹脂粉末と粒子径が実質的に０．１〜
５mmの範囲にあるエラストマー粒子との混合物を、加熱
加圧して熱可塑性樹脂粉末を溶融させ一体化するもので
あるから、強化繊維がモノフィラメント単位で良好に分
散し、且つ強化繊維のモノフィラメント間にまで樹脂が
均一でに含浸され、強化繊維の補強効果が高く、機械的
強度と剛性に優れ、しかもエラストマー粒子も粒子の状
態で均一に分散し、耐衝撃性が著しく向上した繊維強化
熱可塑性樹脂シート得ることができる。Further, according to the method of the present invention, the reinforcing fibers having a length of 5 mm or more, the thermoplastic resin powder, and the particle diameter are substantially 0.1 to 0.1 mm.
Since the mixture with the elastomer particles in the range of 5 mm is heated and pressed to melt and integrate the thermoplastic resin powder, the reinforcing fibers are well dispersed in the monofilament unit and even between the monofilaments of the reinforcing fibers. Fiber-reinforced thermoplastic resin sheet in which resin is uniformly impregnated, reinforcing effect of reinforcing fiber is high, mechanical strength and rigidity are excellent, and elastomer particles are evenly dispersed in a particle state, and impact resistance is remarkably improved. Obtainable.
【図１】この発明方法の一例を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing an example of the method of the present invention.
Ｆ１ 強化繊維束 Ｆ２ 樹脂粉末が付着した強化繊維束 Ｆ３ 樹脂粉末が付着し切断された強化繊維 Ｆ４ 強化繊維と樹脂粉末とエラストマー粒子との混合
物 Ｒ 熱可塑性樹脂粉末 Ｅ エラストマー粒子 Ｓ 繊維強化熱可塑性樹脂シート ２ 樹脂粉末の流動槽 ７ ロータリーカッター ２０ エラストマー粒子の容器 ２１ コンベアーベルト １０ 上側無端ベルト １１ 下側無端ベルト １２ 加熱装置 １３ 冷却装置 １８ ガイドロール １９ ガイドロールF1 Reinforced fiber bundle F2 Reinforced fiber bundle with resin powder attached F3 Reinforced fiber with resin powder attached and cut F4 Mixture of reinforced fiber, resin powder and elastomer particles R Thermoplastic resin powder E Elastomer particles S Fiber reinforced thermoplastic resin Sheet 2 Flowing tank of resin powder 7 Rotary cutter 20 Container of elastomer particles 21 Conveyor belt 10 Upper endless belt 11 Lower endless belt 12 Heating device 13 Cooling device 18 Guide roll 19 Guide roll
───────────────────────────────────────────────────── 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 105:06 Ｂ２９Ｌ 7:00 4Ｆ Ｃ０８Ｋ 7:14 7167−4Ｊ Ｃ０８Ｌ 23:06 27:06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display location B29K 105: 06 B29L 7:00 4F C08K 7:14 7167-4J C08L 23:06 27:06
Claims (2)
維強化熱可塑性樹脂シート中に、粒子径が実質的に０．
１〜５mmの範囲にあるエラストマー粒子が分散されてい
ることを特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂シート。1. A fiber-reinforced thermoplastic resin sheet reinforced with reinforcing fibers having a length of 5 mm or more has a particle size of substantially 0.
A fiber-reinforced thermoplastic resin sheet having elastomer particles in the range of 1 to 5 mm dispersed therein.
粉末と粒子径が実質的に０．１〜５mmの範囲にあるエラ
ストマー粒子との混合物を、加熱加圧して熱可塑性樹脂
粉末を溶融させ一体化することを特徴とする繊維強化熱
可塑性樹脂シートの製造方法。2. A mixture of reinforcing fibers having a length of 5 mm or more, a thermoplastic resin powder, and elastomer particles having a particle size substantially in the range of 0.1 to 5 mm is heated and pressed to melt the thermoplastic resin powder. A method for producing a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet, which comprises:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26470491A JPH0596536A (en) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | Fiber reinforced thermoplastic resin sheet and production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26470491A JPH0596536A (en) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | Fiber reinforced thermoplastic resin sheet and production thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0596536A true JPH0596536A (en) | 1993-04-20 |
Family
ID=17407025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26470491A Pending JPH0596536A (en) | 1991-10-14 | 1991-10-14 | Fiber reinforced thermoplastic resin sheet and production thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0596536A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101900020A (en) * | 2010-07-01 | 2010-12-01 | 常州大利节能新材料有限公司 | Preparation method of sealed expansion composite pad for tail gas gathering device of gasoline/diesel-oil vehicle |
| KR20230046597A (en) * | 2021-09-30 | 2023-04-06 | 주식회사 신흥 | Manufacturing method of fiber reinforced composite using powder of thermoplastic resin and fiber reinforced composite therefrom |
-
1991
- 1991-10-14 JP JP26470491A patent/JPH0596536A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101900020A (en) * | 2010-07-01 | 2010-12-01 | 常州大利节能新材料有限公司 | Preparation method of sealed expansion composite pad for tail gas gathering device of gasoline/diesel-oil vehicle |
| KR20230046597A (en) * | 2021-09-30 | 2023-04-06 | 주식회사 신흥 | Manufacturing method of fiber reinforced composite using powder of thermoplastic resin and fiber reinforced composite therefrom |
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