JPS6264516A - Fiber-reinforced thermoplastic resin molded part - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide a fiber reinforced thermoplastic resin molded part with excellent reinforcing effect by a constitution of the fiber reinforced molded part wherein cloth, which is woven in such a manner that a space is specially provided between yarns adjacent to each other, is empolyed as an intermediate reinforcing layer and pressed under the state that thermoplastic resins, which are heated up to their flow temperatures, are placed onto both the sides of the cloth. CONSTITUTION:Firstly, polyproylene sheets 2 are dried by heating in a far infrared oven. A sheet of glass fibers 3, which is placed between two above-mentioned sheets, is set in a mold 4 so as to be molded under pressure. The reinforcing effect largely depends upon the impregnating property of polypropylene into glass fiber bundle. Said impregnating property is also influenced by the flow property of polypropylene or by MFR (melt flow rate). The larger MFR is, the larger or the more favorable the reinforcing effect becomes. The numerals 3a, 3b, 3c,... in a fiber reinforced molded part A represent glass fiber bundles, which are woven in cloth having spaces 7a, 7b,.... The molded part A is made of polypropylene, which is fixed by fusion by passing through the spaces from the upper layer and the lower layer polypropylene sheets by means of stamping.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は繊維補強熱可塑性樹脂成形品の構成に関するも
ので、ホットスタンピングあるいはコールドスタンピン
グにより成形される自動車のボディー構成部品として広
く利用されるものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to the structure of a fiber-reinforced thermoplastic resin molded article, which is widely used as an automobile body component molded by hot stamping or cold stamping.

（従来の技術） 本発明に係る従来技術としては、特公昭５８−３４２９
２号「ガラス繊維補強熱可塑性樹脂成形品の製法」の公
報がある。(Prior art) As a prior art related to the present invention, Japanese Patent Publication No. 58-3429
There is a publication titled No. 2 "Production method of glass fiber reinforced thermoplastic resin molded product".

このものは化学結合剤の無い、ニードリングされた、ガ
ラス繊維ストラン下からなるマット構造体を熱可塑性樹
脂で含浸させて加圧した、シート状のガラス繊維補強熱
可塑性樹脂含浸物を、その熱可塑性樹脂が流動し得る温
度においてスタンピング成形する樹脂成形品の製法であ
る。This product is made by impregnating a needled mat structure consisting of glass fiber strands with a thermoplastic resin and pressurizing a sheet-like glass fiber-reinforced thermoplastic resin-impregnated material without a chemical binder. This is a method for producing resin molded products by stamping molding at a temperature that allows the plastic resin to flow.

（発明が解決しようとする問題点） 然し前記樹脂成形品の製法は、ガラス繊維ストランドか
らなるマット層を熱可塑性樹脂で含浸させ加圧する工程
により、予めシート状の熱可塑性樹脂含浸物を形成し、
このシートを予熱しスタンピング成形を行うことにより
ガラス繊維補強熱可塑性樹脂成形品を製造するものであ
り、ガラス繊維ストランドに熱可塑性樹脂を含浸させて
加圧する工程を必要としているものである。(Problems to be Solved by the Invention) However, the method for manufacturing the resin molded product involves forming a sheet-like thermoplastic resin-impregnated product in advance by impregnating a mat layer made of glass fiber strands with a thermoplastic resin and applying pressure. ,
This sheet is preheated and stamped to produce a glass fiber reinforced thermoplastic resin molded product, which requires a step of impregnating the glass fiber strands with a thermoplastic resin and applying pressure.

本発明は繊維補強熱可塑性樹脂成形品をスタンピング成
形にて製造する場合に前記含浸工程を省略しても優れた
補強効果を有する繊維補強熱可塑性樹脂成形品を提供す
ることを目的とするものである。An object of the present invention is to provide a fiber-reinforced thermoplastic resin molded product that has an excellent reinforcing effect even if the impregnation step is omitted when the fiber-reinforced thermoplastic resin molded product is manufactured by stamping molding. be.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

（問題点を解決するための手段） 上記技術的課題を解決するために講じた技術的手段は、
次のようである。すなわち、繊維補強成形品の構成とし
て中間補強層に相隣り合うヤーン間に特にスキマを設け
て製繊したクロスを用い、両面に流動しうる温度にまで
加熱した熱可塑性樹脂を置き加圧することにより、クロ
ス内のスキマを介して両面の熱可塑性樹脂を融合し、補
強効果をもたせた繊維補強熱可塑性樹脂成形品である。(Means to solve the problem) The technical measures taken to solve the above technical problem are:
It looks like this: In other words, as the structure of the fiber-reinforced molded product, a cloth made with special gaps between adjacent yarns is used in the intermediate reinforcing layer, and a thermoplastic resin heated to a temperature that allows it to flow is placed on both sides and pressurized. This is a fiber-reinforced thermoplastic resin molded product that has a reinforcing effect by fusing the thermoplastic resins on both sides through the gap in the cloth.

（作用） 前記技術的手段は次のように作用する。すなわち、流動
しうる温度にまで加熱した熱可塑性樹脂を、クロスの両
面に置き加圧することにより熱可塑性樹脂はクロス表面
のｕ！Ａ維層に含浸する。この結果熱可塑性樹脂は樹脂
が含浸した部分の繊維により補強されるもので、クロス
に用いられる繊維は長繊維であるためにチョツプド繊維
により補強される場合に比べ著しい補強効果を示すこと
となる。しかし、この効果は一般のクロスを用いた場合
には顕著ではな（、すなわちヤーン間にスキマを有しな
いクロスを用いた場合には含浸するのはクロス表面の繊
維層のみであるためにクロス両面の樹脂が融合すること
がなく力が加わった場合には樹脂が容易に剥離してしま
うことになる。(Operation) The technical means operates as follows. That is, by placing a thermoplastic resin heated to a temperature at which it can flow and applying pressure to both sides of the cloth, the thermoplastic resin is heated to a temperature that allows it to flow. A Impregnate the fibrous layer. As a result, the thermoplastic resin is reinforced by the fibers in the portion impregnated with the resin, and since the fibers used for the cloth are long fibers, they exhibit a more significant reinforcing effect than when reinforced with chopped fibers. However, this effect is not noticeable when a general cloth is used (i.e., when a cloth with no gaps between the yarns is used, only the fiber layer on the surface of the cloth is impregnated, so both sides of the cloth are impregnated. If the resins do not fuse and force is applied, the resins will easily peel off.

ヤーン間にスキマを有するクロスを用いた場合には加圧
時にクロス両面の熱可塑性樹脂がクロスに設けたスキマ
を介して相融合し強固な結合を形成するもので、これに
より含浸する面積が増加すると共に両面の熱可塑性樹脂
の剥離が防止できるために特に優れた補強効果を示すも
のである。When a cloth with a gap between the yarns is used, when pressurized, the thermoplastic resin on both sides of the cloth fuses through the gap provided in the cloth to form a strong bond, which increases the area to be impregnated. At the same time, it can prevent the thermoplastic resin on both sides from peeling off, so it exhibits a particularly excellent reinforcing effect.

（実施例） 以下具体的な実施例について説明する。(Example) Specific examples will be described below.

第２図において、１は遠赤外炉で、２はポリプロピレン
シー１−で、３はガラス繊維で、４は金型を示す。In FIG. 2, 1 is a far-infrared furnace, 2 is polypropylene 1-, 3 is glass fiber, and 4 is a mold.

（イ）に示すようにポリプロピレンシート２　（厚み３
龍）を遠赤外炉により１２分間１５０℃にて加熱して乾
燥し、（ロ）に示すようにこのシート２枚の間にガラス
繊維３を置き金型４にセットし、（ハ）に示すように加
圧成形した、この時の加圧条件は金型温度１５℃、加圧
力１５ＴＯＮ。As shown in (a), polypropylene sheet 2 (thickness 3
Dry the sheet by heating it at 150°C for 12 minutes in a far-infrared oven, place the glass fiber 3 between the two sheets as shown in (b), set it in the mold 4, and set it in the mold 4 (c). Pressure molding was performed as shown, and the pressurizing conditions at this time were a mold temperature of 15°C and a pressurizing force of 15 TON.

加圧時間１分である。The pressurization time was 1 minute.

その後この成形品（１５０Ｘ１００Ｘ３ｔｍｍ）から引
張試験用テストピース（ＪＩＳＫ−７１１３２号片）を
切り出し比重引張強度を測定した、比重は水中置換法に
より引張強度は引張速度２００１ｍ／ｍｉｎにて測定を
行ったこの結果を第１表に示す。After that, a test piece for tensile test (JISK-71132 piece) was cut out from this molded product (150 x 100 x 3 tmm) and the specific gravity tensile strength was measured. The results are shown in Table 1.

第１表に示すように実施例はいずれも補強効果を示した
のに対し、チョツプドストランドマットを中間層に配し
たものはガラス繊維量が多いにもかかわらず補強効果を
示さなかった。As shown in Table 1, all of the Examples showed a reinforcing effect, whereas the one in which the chopped strand mat was arranged in the middle layer did not show any reinforcing effect despite having a large amount of glass fiber.

これは前述のように目抜平織クロスのようにスキマを設
けたガラス繊維を用いた場合にはこのスキマを介して上
下のポリプロピレンが融合するに対してチョツプドスト
ランドマットの場合にはこのスキマがないために上下の
ポリプロピレンシートが融合しに＜＜、補強効果が得ら
れないものである。またこの補強効果はガラス繊維束中
へのポリプロピレンの含浸性によるところも大きいが、
この含浸性はポリプロピレンの流れ性、すなわちＭＦＲ
によっても影響を受けＭＦＲが大きい方が補強効果が大
きくなり有利である。This is because, as mentioned above, when using glass fiber with a gap such as a plain weave cloth, the upper and lower polypropylene fuse together through this gap, but in the case of chopped strand mats, this gap Because there is no reinforcement, the upper and lower polypropylene sheets fuse together, making it impossible to obtain a reinforcing effect. Also, this reinforcing effect is largely due to the impregnation of polypropylene into the glass fiber bundle.
This impregnation property is determined by the flowability of polypropylene, that is, the MFR
The larger the MFR, the greater the reinforcing effect, which is advantageous.

本実施例においては樹脂としてポリプロピレン繊維とし
てガラス繊維を用いたが前述のようなメカニズムによる
補強効果であるために、これらの材質に限定されるもの
ではない。In this embodiment, glass fibers were used as polypropylene fibers as the resin, but since the reinforcing effect is based on the mechanism described above, the material is not limited to these materials.

また本実施例ではあらかじめ押出成形されたシートを加
熱して用いたから、押出成形されたシートを冷却するこ
となく用いても良い。Furthermore, in this example, since the extrusion-molded sheet was heated before use, the extrusion-molded sheet may be used without being cooled.

第１図は繊維補強成形品Ａの一部の拡大図で、３ａ、３
ｂ、３ｃ、　　・・・はガラス繊維束でそれぞれ製繊さ
れ、クロス内にスキマ７ａ、７ｂ、　　・・・があり、
５は中間層でポリプロピレンが上層及び下層より前記ス
キマを通してスタンピング成形により熔融固着して成形
品Ａが作られるものである。Figure 1 is an enlarged view of a part of fiber-reinforced molded product A, 3a, 3
b, 3c, . . . are made of glass fiber bundles, and there are gaps 7a, 7b, . . . in the cloth.
5 is an intermediate layer in which polypropylene is melted and fixed by stamping molding from the upper and lower layers through the gap to form the molded product A.

８は自動車ボディー成形品の一部で荷重の特にかかる位
置にガラス繊維を補強材として入れ成形することも可能
である。8 is a part of an automobile body molded product, and it is also possible to mold the molded product by inserting glass fiber as a reinforcing material in a position where a particular load is applied.

第４図は本実施例による繊維補強熱可塑性樹脂成形品の
工程図である。FIG. 4 is a process diagram of the fiber-reinforced thermoplastic resin molded product according to this example.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明は次の特有の効果を有する。すなわち、本発明に
おいて用いるクロスのかわりにチョツプドストランドマ
ットを使用することも可能である。The present invention has the following unique effects. That is, it is also possible to use a chopped strand mat instead of the cloth used in the present invention.

しかしチョツプドストランドマットはストランドが通常
熱硬化性樹脂のバインダーにて結合されているため、流
動しうる温度にまで加熱された熱可塑性樹脂の中間層と
して加圧された時、バインダーの結合力が熱により弱ま
り、加圧時の熱可塑性樹脂の流により、ストランドは成
形品端部に流れ出そうとするために補強を必要とする部
分から流れ出すこととなり、結果として補強効果を弱め
てしまうこととなる。However, in chopped strand mats, the strands are usually bound together with a thermosetting resin binder, so when pressed as an intermediate layer of thermoplastic resin heated to a temperature where it can flow, the bonding strength of the binder increases. is weakened by heat, and the flow of thermoplastic resin during pressurization causes the strands to flow out to the ends of the molded product, causing them to flow out from the areas that require reinforcement, resulting in a weakening of the reinforcing effect. Become.

これに対してクロスを用いる場合にはチョツプドストラ
ンドマットが短繊維をバインダーにて結合したものであ
るのに対して長繊維を折り込んだものであり、機械的に
拘束されている。このために熱可塑性樹脂の流れに対し
て抵抗を持つこととなり、補強しようとする部分の補強
効果を弱めることがない。このように本発明は繊維補強
成形品の補強しようとする部分を確実に効果的に補強す
るものである。On the other hand, when a cloth is used, the chopped strand mat is made by binding short fibers with a binder, whereas the mat is made by folding long fibers and is mechanically restrained. For this reason, it has resistance to the flow of the thermoplastic resin, and does not weaken the reinforcing effect of the part to be reinforced. In this manner, the present invention reliably and effectively reinforces the portion of the fiber-reinforced molded article to be reinforced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本実施例の要部の拡大説明図であり、第２図は
スタンピング工程図で、（イ）は予熱工程、（ロ）はス
タンピング工程、（ハ）は成形完了工程を示す説明図で
あり、第３図は本実施例外観斜視図であり、第・図は本
実施例の全体の工程図を示すものである。 ３ａ、３ｂ、　　・・・ヤーン、５・・・中間補強層、
６・・・熱可塑性樹脂Fig. 1 is an enlarged explanatory view of the main parts of this example, and Fig. 2 is a stamping process diagram, in which (a) shows a preheating process, (b) a stamping process, and (c) a forming completion process. FIG. 3 is a perspective view of the external appearance of this embodiment, and FIG. 3a, 3b,... Yarn, 5... Intermediate reinforcement layer,
6...Thermoplastic resin

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ホットスタンピングあるいはコールドスタンピングより
成形される繊維補強熱可塑性樹脂成形品において、中間
補強層として相隣り合うヤーン間に特にスキマを設けて
製繊したクロスを用い、両面に流動しうる温度にまで加
熱した熱可塑性樹脂を置き加圧することによりクロス内
のスキマを介して両面の熱可塑性樹脂を融合し固着した
繊維補強熱可塑性樹脂成形品。In fiber-reinforced thermoplastic resin molded products molded by hot stamping or cold stamping, cloth made with special gaps between adjacent yarns is used as the intermediate reinforcing layer and heated to a temperature that allows it to flow on both sides. A fiber-reinforced thermoplastic resin molded product in which thermoplastic resin is placed and pressurized to fuse and fix the thermoplastic resin on both sides through the gap in the cloth.