KR100366756B1 - 강화용 섬유-함유 성형재료, 이를 사용한 성형품의제조방법 및 안전화 토우 캡 - Google Patents

강화용 섬유-함유 성형재료, 이를 사용한 성형품의제조방법 및 안전화 토우 캡 Download PDF

Info

Publication number
KR100366756B1
KR100366756B1 KR10-2000-0007860A KR20000007860A KR100366756B1 KR 100366756 B1 KR100366756 B1 KR 100366756B1 KR 20000007860 A KR20000007860 A KR 20000007860A KR 100366756 B1 KR100366756 B1 KR 100366756B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
molding material
fiber
reinforcing fiber
planar
resin layer
Prior art date
Application number
KR10-2000-0007860A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20010006656A (ko
Inventor
다키자와다카토
다나카요시하루
Original Assignee
와이케이케이 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 와이케이케이 가부시끼가이샤 filed Critical 와이케이케이 가부시끼가이샤
Publication of KR20010006656A publication Critical patent/KR20010006656A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100366756B1 publication Critical patent/KR100366756B1/ko

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A43—FOOTWEAR
    • A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B23/00—Uppers; Boot legs; Stiffeners; Other single parts of footwear
    • A43B23/08—Heel stiffeners; Toe stiffeners
    • A43B23/081—Toe stiffeners
    • A43B23/086—Toe stiffeners made of impregnated fabrics, plastics or the like
    • A43B23/087—Toe stiffeners made of impregnated fabrics, plastics or the like made of plastics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06—Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/16—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
    • B29C70/20—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length oriented in a single direction, e.g. roofing or other parallel fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
    • B29C70/465—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs and impregnating by melting a solid material, e.g. sheets, powders of fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/48—Wearing apparel
    • B29L2031/50—Footwear, e.g. shoes or parts thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2933—Coated or with bond, impregnation or core
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29—Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913—Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/2933—Coated or with bond, impregnation or core
    • Y10T428/2964—Artificial fiber or filament
    • Y10T428/2967—Synthetic resin or polymer

Abstract

수지층(2)에 의해 균일하게 외피로 싸인 강화용 섬유(1) 다발을 포함하고 평면(3)인 적어도 두 개의 장방향면이 있는 장방형의 강화용 섬유(1)-함유 성형 재료; 및 일정량의 성형 재료를 열 예비성형한 다음, 예비성형된 재료를 열과 압력의 적용을 통한 성형용 금형 중으로 넣어, 안전화 토우 캡과 같은 경량 고강도 성형품을 고수율로 제공하는 단계를 수반하는 방법.

Description

강화용 섬유-함유 성형재료, 이를 사용한 성형품의 제조방법 및 안전화 토우 캡{MOLDING MATERIAL CONTAINING REINFORCING FIBERS, METHOD FOR PRODUCING MOLDED ARTICLES USING SAME AND SAFETY SHOE TOE CAP}
1. 발명의 분야
본 발명은 안전화 토우 캡(toe cap)과 같은 고강도 성형품 제공을 위한 강화용 섬유-함유 성형재료; 이러한 재료를 사용하는 성형품의 제조방법; 및 안전화 토우 캡에 관한 것이다.
2. 관련 기술의 설명
합성수지 성형품에 대한 강화용 섬유로 통용되고 있는 유리 섬유는 단섬유 및 장섬유 모두로서 이용가능하다. 당분야에 공지된 장섬유 혼입 성형품으로는 섬유가 합성 수지 매트릭스내에 랜덤 배향으로 분포되는 랜덤 매트 형태의 것들, 섬유가 직조되는 포(cloth, 布) 매트 형태의 것들, 및 장섬유가 일방향 배향으로 배열되는 일방향 형태의 것들이 포함된다.
이들 성형품 중에서, 단섬유를 함유하는 것들 또는 랜덤 매트 형태의 장섬유로 구성된 것들은 예를 들면, 안전화 토우 캡 관련 JIS 표준의 요구조건을 충족하지 못한다. 한편, 장섬유 포 매트 및 일방향 형태는 불량한 유동성으로 인하여 성형 행태면에서 문제가 있고, 심지어는 성공적으로 성형된 경우에 조차도, 일부 경우에는 2차 가공을 요할 수 있어, 더 높은 생산비의 원인이 된다.
일본 공업 표준 JIS T 8101에 따라 사용 승인된 수지 안전화 토우 캡 재료를 단면도로 도시하고 있는 제 9에서, 재료는 중앙부에 위치한 두개의 포층(21), 및성형성과 유동성 향상을 위해 표면에 배치된 랜덤층(스킨층)(22)을 단일 구조로 포함한다.
(i)신발 토우 캡 재료로는 ≥459 kg의 압축강도를 갖는 L 등급(경량 작업); ≥1,020 kg의 압축강도를 갖는 S 등급(표준 작업); 및 1,531 kg의 압축강도를 갖는 H 등급(중량 작업)이 있다. 수지 토우 캡 조립을 위한 경우, L 등급 재료는 2 내지 3개의 포층을 혼입하여야 하고 S 등급 재료는 상이한 서비스 요구조건을 반영하기 위하여 4 내지 8개의 포층을 혼입한다; 당연히, 더 많은 포를 함유하는 S 등급 재료가 재료 자체의 향상된 강성을 보이게 되겠지만 아울러 불량한 금형 삽입 행태, 성형성 및 L 등급 재료보다 열등한 유동성, 및 좀더 높은 결함율의 문제도 안게 될 것이다.
(ii)토우 캡 재료는 구별되는 상이한 등급 L 등급과 S 등급이 있으며, S 등급은 강화층에 L 등급보다 더 많은 수의 포를 함유하고 있어, 당연히 더욱 고가가 된다.
(iii)강화용 섬유와의 양호한 결합을 보이는 폴리아미드는 매트릭스(베이스 재료)로서 사용되며, 강화용 섬유 함량은 전형적으로 48 내지 54% 정도로 높다. 더욱이, 폴리아미드 자체가 수-흡수성에 따라, 및 금형에 배치되는 재료의 롤이 적절히 세팅되지 않을 경우, 스킨 재료 유동 밸런스는 코어 재료에 비하여 성형 중에 저하되는 경향이 있어, 성형품에 웰드(weld)가 출현하게 되고 토우 캡 부분에서의 강도가 감소하게 된다. 이러한 문제점은 수-흡수에 기인한 강도의 감소 및 성형품에서의 비-균일 강도를 초래할 수 있다.
더욱이, 시이트 재료는 성형품 형태에 의해 요구되는 특정 치수로 절단하는 것이 필요하며, 이어서 절단 재료는 금형 삽입에 앞서 원적외선 가열 오븐으로 용융 및 연화된다. 이러한 공정은 재료를 금형의 형상에 부합하도록 유도하기 위한 기계적 삽입을 요하여, 생산성과 수율이 불량해지는 경향이 있고 공정 제어가 복잡한 작업을 요구하는 경향이 있다. 일부 경우에서, 강화용 섬유의 양호한 수지 함침 및 만족스러운 강성에도 불구하고, 비함침 또는 반-함침 제품에서보다 더 불량한 내굴곡성의 문제가 제기된다.
시이트가 뒤이어 절단되고 성형될 때 치수와 관련한 문제점을 해결하기 위해, 특정 방향으로 배향된 강화용 섬유를 함유하는 복합 성형 재료가 일정 형태로 절단되고, 평면 형태로 함께 배열되어, 가열된 다음 압축하여 성형하는 공정이 개발되었다. 그러나, 이러한 공정은 시작부터 강화용 섬유의 수지 함침을 수반하여, 성형품의 내굴곡성과 관련한 미해결 문제를 남기게 되고 내압축성 또는 충격 완충성 조작 가능성을 배제시킨다. 아울러, 복합 성형 재료는 튜브 형태로 상당한 길이(11 mm 정도)를 갖는다. 이러한 형태의 재료는 칭량하여 통합시킬 때, 랜덤 방향으로 적층하기가 어렵고 단일 방향으로 배향되기 쉬우며, 결과적으로 성형품의 물리적 특성이 섬유의 배향 방향에서는 강하지만 섬유의 배향 방향에 대해 90°방향에서는 취약하다.
발명의 요약
따라서, 본 발명의 목적은 용이한 조립과 양호한 가요성을 제공하는 강화용섬유-함유 성형 재료를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 우수한 강도를 지닌 안전화 토우 캡을 제공하는 것이다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 다음과 같은 일면을 포함한다.
(1)수지층에 의해 균일하게 외피로 싸인 강화용 섬유 다발을 포함하고 평면인 적어도 두 개의 장방향면이 있는 장방형의 강화용 섬유-함유 성형 재료.
(2)길이가 3 내지 50 mm이고, 폭이 1 내지 40 mm이며, 두께가 0.1 내지 10 mm인, (1)에서 언급한 강화용 섬유-함유 성형 재료.
(3)강화용 섬유 함량이 45 내지 80 중량%인, (1)에서 언급한 강화용 섬유-함유 성형 재료.
(4)수지층이 폴리아미드, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리프로필렌, 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중에서 선택된 열가소성 수지로 이루어지고, 강화용 섬유가 유리 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 및 금속 섬유 중에서 선택된 섬유인, (1)에서 언급한 강화용 섬유-함유 성형 재료.
(5)수지층에 의해 균일하게 외피로 싸인 강화용 섬유 다발을 포함하고 평면인 적어도 두 개의 장방향면을 갖는 일정량의 장방형 펠릿 재료를 예비성형한 다음; 예비성형된 재료를 금형 중으로 넣고 열과 압력을 가하여 성형하는 단계를 포함하는, 강화용 섬유-함유 성형품의 제조방법.
(6)수지층에 의해 균일하게 외피로 싸인 강화용 섬유 다발을 포함하고 평면인 적어도 두 개의 장방향면이 있는 장방형 성형 재료의 조립 및 압밀에 의해 제조된 안전화 토우 캡.
본 발명의 강화용 섬유를 함유하는 성형 재료 M의 일례를 도 1 내지 3에 도시하였다. 강화용 섬유(1)의 다발은 수지층(2)에 의해 균일하게 외피로 싸이며, 전체적인 형태는 편평한 장방형이다. 평면(3,3)은 상부 및 저부에 존재한다. 강화용 섬유(1)의 다발은 평행하게 배열된 장섬유와 다발을 이룰 수 있고; 부분적인 꼬임이 적용될 수 있다.
수지층(2)은 주입, 코팅, 또는 필름에 의한 외피 씌우기에 의해 형성될 수 있다. 성형 재료의 적당한 치수는 길이 3 내지 50 mm, 폭 1 내지 40 mm, 및 두께 0.1 내지 10 mm이다. 45 내지 80 중량%의 강화용 섬유 함량이 허용될 수 있다.
도 4는 프리즘에 가까운 외부 형태를 도시하는 다른 예이다. 여기에서, 4개의 평면(4)이 제공된다. 수지층(2)은 주입에 의해 강화용 섬유(1)의 원형 다발 위에 형성된다. 여기에서, 길이, 폭 및 두께에 대한 값과 강화용 섬유 함량은 도 1 내지 3의 경우와 유사하다. 이와 달리, 적어도 두 개의 장방향 평면을 갖는 형태도 허용될 수 있다. 적어도 두 평면의 규정은, 단 하나의 평면만이 제공되는 경우, 성형 재료 M이 성형 공정 중에 금형안에서 연속적으로 하강함에 따라, 뒤이어 하강하는 성형 재료의 비-평면 부분은 앞서 하강하는 성형 재료의 상부와 접촉하게 되어 안정성이 불량해질 것이고 잘못 위치잡은 하강쪽으로의 강력한 경향이 존재하게 되어, 결과적으로 선행하는 성형 재료 M의 섬유와 후행하는 성형 재료 M의 섬유가 동방향이 되게 된다는 사실에서 연유한다. 한편, 둘 이상의 평면이 제공되는 경우, 뒤이어 하강하는 성형 재료 M의 어떠한 평면도 선행 성형 재료 M 상으로의 잘못 위치잡은 하강을 겪지 않게 되고, 하강 중에 각도를 유지하면서 그 위에 중첩되려는 강한 경향이 존재하게 된다. 이러한 상태에서, 열과 압력의 적용을 통한 성형에 의해 균일한 섬유 얽힘 및 성형품 부품 상의 증가된 강도가 생기게 된다.
수지층(2)의 예로는 폴리아미드(나일론 6, 나일론 66, 나일론 12), 폴리프로필렌(PP), 폴리카보네이트(PC), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT), 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 등과 같은 열가소성 수지, 또는 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT)-폴리카보네이트(PC) 중합체 앨로이 등으로 이루어진 것들이 포함된다. 폴리아미드(나일론 6), 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리프로필렌, 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 사용하는 것이 이들의 낮은 점도와 성형의 용이함으로 인하여 바람직하다.
유리 섬유(GF), 탄소 섬유(CF), 아라미드 섬유, 및 금속 섬유(강철 섬유, 스테인레스강 섬유)가 강화용 섬유(1)로 사용하기에 호적하다.
이하, 제조방법의 상세한 설명이 제공된다.
전형적으로, 본 발명의 성형 재료는 (a)칭량; (b)열과 압력의 적용; (c) 금형으로의 충진; (d)성형; (e)2차 가공; 및 (e)완료를 포함한 일련의 공정에 의해 성형된다.
도 5에서, 제 1 방법은 가열 요소(5)가 장착된 압축 금형(6)내에 칭량된 성형 재료 M을 축적시킨 다음, 실린더(7)를 하강시켜 열과 압력의 적용을 통해 예비성형하는 단계를 수반한다. 이어서, 예비성형된 압밀 요소(8)를 도 6에 도시된 방식으로 분출장치(9)에 의해 압축 금형(6)으로부터 분출시킨다. 이어서, 압밀 요소(8)를 도 7에 도시된 바와 같이, 상부 금형(10)과 하부 금형(11)으로 이루어진금형(12)의 하부 금형(11)의 금형 섹션(13)에 배치한 다음, 상부 금형(10)에 의해 목적하는 형태로 압축 성형한다.
도 1은 본 발명의 성형 재료의 일례를 도시하는 사시도.
도 2는 도 1의 종단면도.
도 3은 도 2의 X-X 단면도.
도 4는 본 발명의 성형 재료의 다른 예를 도시하는 사시도.
도 5는 본 발명의 제조방법에 사용된 압축 금형의 일례를 도시하는 사시도.
도 6은 압축 금형으로부터 분출되는 압밀 요소를 도시하는 단면도.
도 7은 금형의 일례를 도시하는 단면도.
도 8은 본 발명에서 수지 함침률과 강도 간의 관계 그래프.
도 9는 JIS 표준 공인 토우 캡 재료의 단면도.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명〉
M:성형 재료 5:가열 요소 9:분출기
1:강화용 섬유 6:압축 금형 12:금형
2:수지층 7:실린더
3,4:평면 8:압밀 요소
바람직한 실시형태의 설명
본 발명의 양태에 의해, 이하에서, 유리 섬유를 강화용 섬유로 및 폴리아미드(나일론 6)를 수지층으로 사용하는, 안전화의 토우 캡으로 사용하기 위한 복합재의 제조예를 설명한다.
유리 섬유로 이루어진 장섬유를 약 1.9 mm 폭 및 약 0.4 mm 두께의 편평한 형태로 다발을 만든 다음 약 2 내지 3 mm 폭 및 약 0.5 내지 1.2 mm 두께의 폴리아미드 수지(나일론 6) 층으로 표면을 균일하게 코팅하면서 연속적으로 인발한다. 재료를 약 1 인치(25.4 mm)의 길이로 절단하여 성형 재료를 만든다. 유리 섬유의 함량은 50 중량%이다.
생성되는 성형 재료를 칭량하여 도 5에 도시된 바와 같이 압축 금형(6)에 축적시킨다. 가열 요소(5)로 열을 가하고, 실린더(7)를 하강시켜서 수지층을 융합시키고 예비성형된 압밀 요소(8)를 수득한다. 이를 도 6에 도시된 방식으로 금형에서 분출시킨 다음 도 7에 도시된 바와 같이 금형(12)의 하부 금형(11)의 금형 섹션(13)에 배치하고, 상부 금형(10)을 하강시킴으로써 목적하는 형태의 안전화 토우 캡으로 성형한다.
비교 실시예 1에서, 단면이 원형이고 직경 약 2 mm, 길이 11 mm인 50 중량% 유리 섬유를 함유하는 수지-침투 성형 재료를 사용하는 것을 제외하고는, 본 발명의 선행 실시예에서와 같이 성형과정을 수행하여 안전화 토우 캡을 생성시킨다.
비교 실시예 2에서, 폴리아미드-함침 유리-섬유 직포 패널을 약 1 인치(25.4 mm) 길이의 소형 조각으로 절단하여 유리 섬유 함량이 약 50 중량%인 성형 재료를 생성하여 이를 조립하고 이에 열과 압력을 가하여 안전화 토우 캡을 생성시킨다.
실시예 및 비교 실시예 1과 2에서 생성된 토우 캡에 대한 강도 데이터를 표 1에 나타내었다.
표 1에 제시된 데이터로부터 명백히 알 수 있는 바와 같이, 실시예의 경우에, 강화용 섬유 함량이 비교적 낮다는 점에서(50 중량% 함량) L 등급에 가까운 재료는 그럼에도 불구하고 JIS T 8101의 S 등급에 대한 JIS 표준, 및 더 높은 기업내부 표준을 초과하였다.
한편, 비교 실시예 1의 경우에, 최소 압축 강도는 JIS 표준 이하로 떨어졌고 평균적으로, 기업내부에서 안출한 기업내부 표준 이하로 떨어졌다. 비교 실시예 2의 경우에, 최소 압축 강도는 기업내부 표준 이하로 떨어졌다.
한편, S 등급 재료에 요구되는 더 높은 수준의 강화용 섬유 함량으로 성형한 경우, 강도에 대한 만족스러운 값이 수득되었지만, 높은 강화용 섬유 함량(65중량%)이 토우 캡을 무겁게 만들어 적당한 중량 감소가 달성되지 않았다. 이와는 반대로, 본 발명은 강화용 섬유 함량이 비교적 낮다는 점에서 L 등급에 가까운 재료를 사용하는 S 등급 토우 캡의 성형을 제공하고, 적당한 강도 및 좀더 경량인 재료를 제공한다.
외피 수지층의 수지 성분이 가열 온도, 가열 시간, 및 강화 재료 다발내 갭 등을 함침시키기 위해 성형 중에 적용된 압력에 의해 유도되는 반면에, 도 8은 함침률과, JIS T 8101의 S 등급에 대한 조건하 충격 시험 동안 토우 캡 높이(Δ로 표시, mm)및 아치형 토우 캡의 말단 간의 극간(隙間)이 22 mm일 때 단일 토우 캡의 압축 강도(O로 표시, kg) 각각 간의 관계 그래프 형태로 제시된, 한편으로는 수지 성분에 의한 유리 섬유의 함침률 및 다른 한편으로는 아치형 성형화 토우 캡 간의 관계에 대한 조사 결과를 보여준다. 이 그래프로부터, 성형 공정 동안, 수지에 의한 강화용 섬유 다발 중으로의 함침률이 80%를 초과하는 경우, 산물은 높은 압축 강도를 보이지만 발등 부분에서 파열을 겪게 되는 반면에, 40% 이하는 부적당한 강도가 수반됨을 명백히 알 수 있다; 따라서, 성형에 의한 강화용 섬유 다발의 함침에 대한 함침률의 적정 범위는 실시예의 경우, 40 내지 80%이다. 성형시에 이를 고려하여야 한다. 앞에서, 수지 성분의 나머지 20 내지 60%는 수지층으로 잔류함을 시사한다. 예들 들면, 본원에 기술된 실시예는 50 중량%의 유리 섬유 함량을 지닌 성형 물질을 사용하며; 50% 함침률의 경우, 수지(나일론 6)는 50 중량%를 구성하며, 이의 25 중량%는 유리 섬유 다발을 함침하며 나머지 25 중량%는 유리 섬유 다발을 외피로 싸는 수지층 형태를 유지한다.
본 발명의 성형 재료는 쉽게 칭량되며, 성형에 사용될 때 산물 크기에 용이하게 매치되며 최소한의 2차 가공(예를 들면, 버 burr의 제거)을 요하여 재료의 수율이 향상된다. 둘 이상의 평면 제공은, 금형에서 하강을 통해 통합될 때 하강 동안 제 위치에서의 높은 잔류비를 보장하고, 강화용 섬유의 동방향 배향의 발생률을 최소화하여 산물내 강화용 섬유의 적당한 얽힘 및 향상된 강도를 보장한다. 다발 형태의 강화용 섬유가 수지 외피에 존재하므로, 조성내 불규칙성이 최소화되고 강화용 섬유의 파괴 또한 최소화된다. 본 발명의 제조법에 따라, 전술한 본 발명의 성형 재료의 유리한 특성을 이용하여 저중량 고강도 제품이 수득될 수 있다; 더욱이, 가열 및 압축하는 동안 온도와 체류시간의 조절에 의한 강화용 섬유의 수지 함침 확대 조작으로, 안전화에 대한 토우 캡의 실시예를 취할 때, 강화용 섬유 함량이 비교적 낮은 L 등급 재료를 사용하여 S 등급의 것에 가까운 강도를 갖는 제품이 생성된다.

Claims (6)

  1. 수지층에 의해 균일하게 외피로 싸인 강화용 섬유 다발을 포함하고 평면인 적어도 두 개의 장방향면이 있는 장방형의 강화용 섬유-함유 성형 재료.
  2. 제 1 항에 있어서, 길이가 3 내지 50 mm이고, 폭이 1 내지 40 mm이며, 두께가 0.1 내지 10 mm인, 강화용 섬유-함유 성형 재료.
  3. 제 1 항에 있어서, 강화용 섬유 함량이 45 내지 80 중량%인, 강화용 섬유-함유 성형 재료.
  4. 제 1 항에 있어서, 수지층이 폴리아미드, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리페닐렌 설파이드, 폴리프로필렌, 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트 중에서 선택된 열가소성 수지로 이루어지고, 강화용 섬유가 유리 섬유, 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 및 금속 섬유 중에서 선택된 섬유인, 강화용 섬유-함유 성형 재료.
  5. 수지층에 의해 균일하게 외피로 싸인 강화용 섬유 다발을 포함하고 평면인 적어도 두 개의 장방향면을 갖는 일정량의 장방형 펠릿 재료를 예비성형한 다음; 예비성형된 재료를 금형 중으로 넣고 열과 압력을 가하여 성형하는 단계를 포함하는, 강화용 섬유-함유 성형품의 제조방법.
  6. 수지층에 의해 균일하게 외피로 싸인 강화용 섬유 다발을 포함하고 평면인 적어도 두 개의 장방향면을 갖는 장방형 성형 재료의 조립 및 압밀에 의해 제조된 안전화 토우 캡.
KR10-2000-0007860A 1999-02-22 2000-02-18 강화용 섬유-함유 성형재료, 이를 사용한 성형품의제조방법 및 안전화 토우 캡 KR100366756B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP99-43769 1999-02-22
JP11043769A JP2000238142A (ja) 1999-02-22 1999-02-22 強化繊維入り成形用材料およびそれを用いた成形体の製造方法並びに安全靴先芯

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010006656A KR20010006656A (ko) 2001-01-26
KR100366756B1 true KR100366756B1 (ko) 2003-01-09

Family

ID=12672970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-0007860A KR100366756B1 (ko) 1999-02-22 2000-02-18 강화용 섬유-함유 성형재료, 이를 사용한 성형품의제조방법 및 안전화 토우 캡

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6333105B1 (ko)
EP (1) EP1033231B1 (ko)
JP (1) JP2000238142A (ko)
KR (1) KR100366756B1 (ko)
DE (1) DE60007469T2 (ko)

Families Citing this family (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10114560A1 (de) * 2001-03-24 2002-09-26 Uvex Arbeitsschutz Gmbh Schutzschuh, Sicherheitsschuh bzw. -stiefel
JP3862978B2 (ja) * 2001-08-10 2006-12-27 Ｙｋｋ株式会社 長繊維強化熱可塑性樹脂からなる安全靴先芯の製造方法
JP2004041406A (ja) * 2002-07-11 2004-02-12 Ykk Corp 樹脂製安全靴先芯
US7347011B2 (en) 2004-03-03 2008-03-25 Nike, Inc. Article of footwear having a textile upper
EP1908574A1 (en) * 2006-10-05 2008-04-09 Novameer B.V. Method for producing self-reinforced polymeric three-dimensional products
US8225530B2 (en) 2006-11-10 2012-07-24 Nike, Inc. Article of footwear having a flat knit upper construction or other upper construction
US7774956B2 (en) 2006-11-10 2010-08-17 Nike, Inc. Article of footwear having a flat knit upper construction or other upper construction
FR2915420B1 (fr) * 2007-04-30 2012-09-07 Ea Tech Procede de moulage sous pression de materiaux composites, et dispositif de moule pour sa mise en oeuvre
US8490299B2 (en) 2008-12-18 2013-07-23 Nike, Inc. Article of footwear having an upper incorporating a knitted component
US9295298B2 (en) 2009-10-07 2016-03-29 Nike, Inc. Footwear uppers with knitted tongue elements
US9149086B2 (en) * 2009-10-07 2015-10-06 Nike, Inc. Article of footwear having an upper with knitted elements
US8595878B2 (en) 2010-08-02 2013-12-03 Nike, Inc. Method of lasting an article of footwear
US10172422B2 (en) 2011-03-15 2019-01-08 Nike, Inc. Knitted footwear component with an inlaid ankle strand
US10398196B2 (en) 2011-03-15 2019-09-03 Nike, Inc. Knitted component with adjustable inlaid strand for an article of footwear
US9060570B2 (en) 2011-03-15 2015-06-23 Nike, Inc. Method of manufacturing a knitted component
US8522577B2 (en) 2011-03-15 2013-09-03 Nike, Inc. Combination feeder for a knitting machine
US8839532B2 (en) 2011-03-15 2014-09-23 Nike, Inc. Article of footwear incorporating a knitted component
US8800172B2 (en) 2011-04-04 2014-08-12 Nike, Inc. Article of footwear having a knit upper with a polymer layer
US9150986B2 (en) 2011-05-04 2015-10-06 Nike, Inc. Knit component bonding
US9510636B2 (en) 2012-02-20 2016-12-06 Nike, Inc. Article of footwear incorporating a knitted component with an integral knit tongue
US8448474B1 (en) 2012-02-20 2013-05-28 Nike, Inc. Article of footwear incorporating a knitted component with a tongue
US11319651B2 (en) 2012-02-20 2022-05-03 Nike, Inc. Article of footwear incorporating a knitted component with an integral knit tongue
US20140130374A1 (en) 2012-11-15 2014-05-15 Nike, Inc Article Of Footwear Incorporating A Knitted Component
US9498023B2 (en) 2012-11-20 2016-11-22 Nike, Inc. Footwear upper incorporating a knitted component with sock and tongue portions
US10182617B2 (en) 2012-11-20 2019-01-22 Nike, Inc. Footwear upper incorporating a knitted component with collar and throat portions
US9861160B2 (en) 2012-11-30 2018-01-09 Nike, Inc. Article of footwear incorporating a knitted component
US9371603B2 (en) 2013-02-28 2016-06-21 Nike, Inc. Feeder for knitting machine with friction reducing features
US8899079B2 (en) 2013-02-28 2014-12-02 Nike, Inc. Independently controlled rollers for take-down assembly of knitting machine
US9404206B2 (en) 2013-02-28 2016-08-02 Nike, Inc. Feeder for knitting machine having pushing member
US9226540B2 (en) 2013-02-28 2016-01-05 Nike, Inc. Method of knitting a knitted component with a vertically inlaid tensile element
US9545128B2 (en) 2013-03-04 2017-01-17 Nike, Inc. Article of footwear incorporating a knitted component with tensile strand
US9936757B2 (en) 2013-03-04 2018-04-10 Nike, Inc. Article of footwear incorporating a knitted component with integrally knit contoured portion
US9848672B2 (en) 2013-03-04 2017-12-26 Nike, Inc. Article of footwear incorporating a knitted component with integrally knit contoured portion
US11666113B2 (en) 2013-04-19 2023-06-06 Adidas Ag Shoe with knitted outer sole
DE102013207163B4 (de) 2013-04-19 2022-09-22 Adidas Ag Schuhoberteil
DE102013207156A1 (de) 2013-04-19 2014-10-23 Adidas Ag Schuh, insbesondere ein Sportschuh
DE102013207155B4 (de) 2013-04-19 2020-04-23 Adidas Ag Schuhoberteil
US10299531B2 (en) 2013-05-14 2019-05-28 Nike, Inc. Article of footwear incorporating a knitted component for a heel portion of an upper
US10306946B2 (en) 2013-05-14 2019-06-04 Nike, Inc. Article of footwear having heel portion with knitted component
US9538803B2 (en) 2013-05-31 2017-01-10 Nike, Inc. Method of knitting a knitted component for an article of footwear
US20150059209A1 (en) 2013-08-29 2015-03-05 Nike, Inc. Article Of Footwear Incorporating A Knitted Component With An Integral Knit Ankle Cuff
US8701232B1 (en) 2013-09-05 2014-04-22 Nike, Inc. Method of forming an article of footwear incorporating a trimmed knitted upper
US10092058B2 (en) 2013-09-05 2018-10-09 Nike, Inc. Method of forming an article of footwear incorporating a knitted upper with tensile strand
US9375045B2 (en) 2013-09-24 2016-06-28 Nike, Inc. Knitted component with adjustable knitted portion
US9220318B2 (en) 2013-09-27 2015-12-29 Nike, Inc. Article of footwear with adjustable fitting system
US9723890B2 (en) 2013-11-22 2017-08-08 Nike, Inc. Article of footwear incorporating a knitted component with body and heel portions
US10524542B2 (en) 2013-11-22 2020-01-07 Nike, Inc. Sole structure with side stiffener for article of footwear
US8997529B1 (en) 2014-02-03 2015-04-07 Nike, Inc. Article of footwear including a monofilament knit element with peripheral knit portions
US8973410B1 (en) 2014-02-03 2015-03-10 Nike, Inc. Method of knitting a gusseted tongue for a knitted component
US9072335B1 (en) 2014-02-03 2015-07-07 Nike, Inc. Knitted component for an article of footwear including a full monofilament upper
US9145629B2 (en) 2014-02-03 2015-09-29 Nike, Inc. Article of footwear including a monofilament knit element with a fusible strand
DE102014202432B4 (de) 2014-02-11 2017-07-27 Adidas Ag Verbesserter Fußballschuh
US10368606B2 (en) 2014-04-15 2019-08-06 Nike, Inc. Resilient knitted component with wave features
US10194711B2 (en) 2014-05-06 2019-02-05 Nike, Inc. Packaged dyed knitted component
US9877536B2 (en) 2014-05-30 2018-01-30 Nike, Inc. Method of making an article of footwear including knitting a knitted component of warp knit construction forming a seamless bootie with wrap-around portion
US9907349B2 (en) 2014-05-30 2018-03-06 Nike, Inc. Article of footwear including knitting a knitted component of warp knit construction forming a seamless bootie
US9968156B2 (en) 2014-05-30 2018-05-15 Nike, Inc. Method of making an article of footwear including knitting a knitted component of warp knit construction forming a seamless bootie with tucked-in portion
US9510637B2 (en) 2014-06-16 2016-12-06 Nike, Inc. Article incorporating a knitted component with zonal stretch limiter
US9903054B2 (en) 2014-08-27 2018-02-27 Nike, Inc. Knitted component having tensile strand for adjusting auxetic portion
US9301567B2 (en) 2014-08-29 2016-04-05 Nike, Inc. Article of footwear incorporating a knitted component with monofilament areas
US9375046B2 (en) 2014-09-30 2016-06-28 Nike, Inc. Article of footwear incorporating a knitted component with inlaid tensile elements and method of assembly
US9192204B1 (en) 2014-09-30 2015-11-24 Nike, Inc. Article of footwear upper incorporating a textile component with tensile elements
US10822728B2 (en) 2014-09-30 2020-11-03 Nike, Inc. Knitted components exhibiting color shifting effects
US9078488B1 (en) 2014-09-30 2015-07-14 Nike, Inc. Article of footwear incorporating a lenticular knit structure
DE102014220087B4 (de) 2014-10-02 2016-05-12 Adidas Ag Flachgestricktes Schuhoberteil für Sportschuhe
EP3636096B1 (en) 2014-11-12 2021-07-28 NIKE Innovate C.V. Method of manufacturing a sole assembly for an article of footwear
US10721997B2 (en) 2015-09-11 2020-07-28 Nike, Inc. Method of manufacturing article of footwear with graduated projections
US9888742B2 (en) 2015-09-11 2018-02-13 Nike, Inc. Article of footwear with knitted component having plurality of graduated projections
DE102016207387B4 (de) * 2016-04-29 2021-11-18 Adidas Ag Socke
IT201600089581A1 (it) * 2016-09-30 2018-03-30 Massimo Sottocorna Processo di produzione di un filato di carbonio o altra fibra tecnica, rivestito ed impregnato con polimeri termoplastici finalizzato ad ottenere un tessuto a matrice termoplastica, e filato ottenuto con questo processo denominato atc (advanced thermoplastic composite)
WO2018168490A1 (ja) * 2017-03-15 2018-09-20 三菱瓦斯化学株式会社 材料、材料の製造方法、部分溶着材料、複合材料および成形品の製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5470656A (en) * 1994-07-05 1995-11-28 E. I. Du Pont De Nemours And Company Moisture-stable flexible structural adhesive strand

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61201283U (ko) 1985-06-07 1986-12-17
US5206085A (en) 1987-08-13 1993-04-27 Across Co., Ltd. Preformed yarn useful for forming composite articles and process for producing same
US5185117A (en) 1989-09-05 1993-02-09 Composite Products, Inc. Process for compounding thermoplastic resin and fibers
US5188117A (en) * 1991-10-25 1993-02-23 Telectronics Pacing Systems, Inc. Notch filter noise rejection system in a cardiac control device
IT1265070B1 (it) 1993-05-18 1996-10-30 Eniricerche Spa Filamento composito termoplastico flessibile contenente fibre continue e procedimento per la sua preparazione
US5756206A (en) * 1995-03-15 1998-05-26 Custom Composite Materials, Inc. Flexible low bulk pre-impregnated tow
JPH09109310A (ja) 1995-10-20 1997-04-28 Ykk Corp 成形シート材料の製造方法、その方法によって製造される繊維強化成形シート材料およびそれを用いた安全靴の先芯

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5470656A (en) * 1994-07-05 1995-11-28 E. I. Du Pont De Nemours And Company Moisture-stable flexible structural adhesive strand

Also Published As

Publication number Publication date
DE60007469T2 (de) 2004-12-02
EP1033231B1 (en) 2004-01-02
JP2000238142A (ja) 2000-09-05
KR20010006656A (ko) 2001-01-26
US6333105B1 (en) 2001-12-25
EP1033231A3 (en) 2001-01-17
EP1033231A2 (en) 2000-09-06
DE60007469D1 (de) 2004-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100366756B1 (ko) 강화용 섬유-함유 성형재료, 이를 사용한 성형품의제조방법 및 안전화 토우 캡
JP2567828B2 (ja) 成形用シート材料及び安全靴先芯
US3850723A (en) Method of making a stampable reinforced sheet
US3713962A (en) Composite mat structure
US5364686A (en) Manufacture of a three-dimensionally shaped textile material and use thereof
KR100700243B1 (ko) 수지제 안전화 앞닫이
KR20130121858A (ko) 강화용 섬유 번들들로부터 제조되고 단일방향 섬유 테이프들을 포함하는 섬유 예비성형체, 및 복합재 부재
US20180071957A1 (en) Fiber-reinforced composite material molded article and method for manufacturing same
JP2001064406A (ja) 繊維強化複合材用プリフォームおよびこれを用いてなる繊維強化複合材ならびにこれらの製造方法
JPH09109310A (ja) 成形シート材料の製造方法、その方法によって製造される繊維強化成形シート材料およびそれを用いた安全靴の先芯
TWI726067B (zh) 含浸樹脂之纖維束、壓縮成形品及其製造方法
KR100844624B1 (ko) 안전 슈즈용 장섬유 강화 열가소성 수지로 이루어진 토우캡 및 그의 제조 방법
GB2369322A (en) Self-thermally forming polymer composites
EP3827967A1 (en) Method for additive manufacturing of a preform
CN1329330C (zh) 掺加丝线粘合剂的纤维玻璃制品
JPH079589A (ja) バンパービームの製造方法
JP3724067B2 (ja) 複合材の製造方法及びマット状複合材
GB2237583A (en) Fibre reinforced thermoplastic composites
EP0063403B1 (en) Process of producing reinforced articles
JP3440303B2 (ja) 繊維強化熱可塑性樹脂製の安全靴用先芯及びその製造方法
CN114269547A (zh) Frp产品的制造方法
JP2001310325A (ja) 成形シート及び安全靴先芯並びにそれらの製造方法
JPH0538717A (ja) 反応射出成形体補強用の複合シート
JP2023130580A (ja) 繊維強化熱可塑性樹脂複合材を用いた成形品の製造方法
JP2021126776A (ja) 繊維強化金属成形体及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20051208

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee