DE69020374T2

DE69020374T2 - Verfahren zum Herstellen von geformten Gegenständen aus faserverstärktem thermoplastischem Kunststoff.

Info

Publication number: DE69020374T2
Application number: DE69020374T
Authority: DE
Inventors: Takahisa Hara; Shohei Masui; Shigeyoshi Matsubara; Masahito Matsumoto; Nobuhiro Usui
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1989-02-10
Filing date: 1990-02-09
Publication date: 1995-12-07
Anticipated expiration: 2010-02-10
Also published as: KR0159510B1; EP0382238A3; KR900012985A; EP0382238B1; US5672309A; ES2076236T3; DE69020374D1; CA2009530A1; EP0382238A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines geformten Gegenstandes aus faserverstärktem thermoplastischem Kunstharz, und insbesondere betrifft sie ein Verfahren zum Herstellen eines geformten Gegenstandes aus faserverstärktem thermoplastischem Kunstharz, welcher infolge der Orientierung der verstärkenden Fasern weniger deformiert ist und der ein gutes Aussehen hat. Der faserverstärkte thermoplastische Kunstharzgegenstand kann als verschiedene technische Materialien verwendet werden, einschließlich Automobilteilen, wie ein Außenkarosserieteil, ein Konstruktionswerkstoff und ein Batteriekasten, und Baustoffe, wie Bodenbelag.
Bisher sind einige Verfahren zum Herstellen eines faserverstärkten thermoplastischen Kunstharzgegenstandes vorgeschlagen und industriell angewendet worden. Eines der typischen Verfahren umfaßt das Formen des faserverstärkten thermoplastischen Kunstharzgegenstandes aus Kurzfasern enthaltenden Kunstharzvorpreßlingen durch herkömmliche Formgebungsarten, wie Spritzgießen. Ein anderes Verfahren verwendet thermoplastische Kunstharzvorpreßlinge, welche mit Fasern mittlerer Länge verstärkt sind, die im wesentlichen die gleiche Länge haben wie die Vorpeßlinge, und es stellt die faserverstärkten geformten Gegenstände durch herkömmliche Kormgebungsverfahren, wie Spritzgießen, her.
Vor kurzem wurde eine sogenannte Plattenprägetechnik attraktiv. Bei dieser Technik wird eine Platte aus verstärktem thermoplastischem Kunstharz wiedererwärmt und formgepreßt, um einen geformten Gegenstand herzustellen. In Abhängigkeit von den Arten der verstärkenden Fasern, wird die Plattenprägetechnik grob in zwei Klassen unterteilt. Bei einer von ihnen werden Kurzfasern mit einer Länge von einigen mm bis 100 mm und Pulver des thermoplastischen Kunstharzes durch Trocken- oder Naßmischen gemischt, erwärmt und walzengepreßt, wodurch eine prägbare Platte erzeugt wird, und die Platte wird vorgewärmt und gepreßt, wobei ein faserverstärkter thermoplastischer Kunstharzgegenstand hergestellt wird (vergleiche zum Beispiel Japanische Kokai Patentveröffentlichung Nr. 28135/1982). Die andere von ihnen betrifft eine prägbare Platte, die verstärkende Langfasern umfaßt. In diesem Fall wird das thermoplastische Kunstharz extrudiert und auf eine gewirkte Matte aus Langfasern laminiert und walzengepreßt, um eine prägbare Platte zu erzeugen, und dann wird die Platte vorgewärmt und gepreßt, wobei ein faserverstärkter thermoplastischer Kunstharzgegenstand hergestellt wird. EP-A-272 635 zeigt solch einen Formgebungsprozeß, bei welchem Faserverstärkungen auf eine Hälfte eines Formwerkzeuges gelegt werden, die Formwerkzeughälften zusammengebracht werden, um die Fasern zwischen den Abquetschkanten des Formwerkzeuges festzuhalten, das Kunstharz durch eine in dem Formwerkzeug vorhandene Öffnung zum Einspritzen des Kunstharzes in ein Gesenk hineingespritzt wird, und das Formwerkzeug geschlossen wird.
Jede der vorstehenden Techniken hat jedoch ihre eigenen technischen und ökonomischen Probleme.
Bei dem am häufigsten angewendeten Verfahren, welches die kurzfaserverstärkten Kunstharzvorpreßlinge verwendet, ist die Erhöhung der mechanischen Festigkeit als der wichtigsten Kenngröße der Faserverstärkung, besonders der Schlagfestigkeit nicht ausreichend, obgleich Formbarkeit, Gestaltungsmöglichkeit und die Produktionskosten dieser Technik denen anderer Techniken überlegen sind. Der Grund für die ungenügende Erhöhung der mechanischen Festigkeit ist der, daß die Fasern während zweier Plastizier- und Knetschritte, nämlich des Schrittes zum Mischen und Dispergieren der Fasern und des Kunstharzes (der Granulierungsschritt), und des Formgebungsschrittes stark gebrochen werden. Da die Fasern außerdem bei dem Formgebungsprozeß im Formwerkzeug gemeinsam mit der Kunstharzschmelze fließen, bleibt die Orientierung der Fasern in dem geformten Gegenstand erhalten und verursacht eine starke Deformation. Werden die anorganischen Fasern verwendet, verschleißen sie Schnecken und Zylinder der Extruder und einer für die Granulierung und Formgebung verwendeten Spritzgießmaschine. Dieser Verschleiß der Apparaturen erhöht die Produktionskosten des geformten Gegenstandes.
Das Verfahren, welches die mit Fasern mittlerer Länge verstärkten Kunstharzvorpreßlinge verwendet, erfordert einen speziell gestalteten Extruderkopf, und die Produktivität ist gegenüber dem Verfahren, das kurzfaserverstärkte Vorpreßlinge verwendet, geringer. Dadurch erhöhen sich die Produktionskosten. Wie im Falle der Kurzfasern, neigt der geformte Gegenstand außerdem zur Deformierung und die Schnecken und Zylinder der Extruder und der Spritzgießmaschine verschleißen.
Bei der Plattenprägetechnik unter Verwendung von Fasern mittlerer Länge oder Langfasern, hat der Gegenstand eine sehr hohe mechanische Festigkeit, da die in dem Gegenstand verbleibenden Fasern ihre ursprüngliche Länge beibehalten.
Zur Herstellung der prägbaren, mit Einzelfasern mittlerer Länge verstärkten Platte sollte das thermoplastische Kunstharz jedoch in Pulverform verwendet werden. Damit erhöhen sich durch das Mahlen der Kunstharzmasse die Produktionskosten. Desweiteren sind in diesem Fall speziell geformte teure Apparaturen, wie eine Plattenformmaschine, eine Walzenpresse und ein Vorwärmgerät, erforderlich. Die Faser ist weniger orientiert als im Falle der Verfahren, welche die faserverstärkten Vorpreßlinge verwenden, aber es bleibt noch Faserorientierung in dem Gegenstand erhalten, wodurch sich der Gegenstand deformieren kann.
Bei der Herstellung der prägbaren mit Langfasern verstärkten Platte enthalten periphäre Teile des geformten Gegenstandes keine Faser, da während der Formgebung nur das Kunstharz strömt aber nicht die Fasern, wodurch die Festigkeit des Gegenstandes ungleichmäßig wird. Da gebündelte Fasern verwendet werden, hat der Gegenstand außerdem eine rauhe Oberfläche. Wie im Falle der mit Fasern mittlerer Länge verstärkten prägbaren Platte sind speziell geformte teure Apparaturen erforderlich.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen faserverstärkten thermoplastischen Kunstharzgegenstand mit verbesserter mechanischer Festigkeit und gutem Aussehen zu liefern, der sich weniger verzieht.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines geformten Gegenstandes aus faserverstärktem thermoplastischem Kunstharz mit niedrigen Produktionskosten zu liefern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, wird ein Verfahren zur Herstellung eines geformten Gegenstandes aus faserverstärktem thermoplastischem Kunstharz bereitgestellt, welches folgende Schritte umfaßt:
Bereitstellen wenigstens zweier poröser Faserplatten,
Einbringen einer geschmolzenen Masse eines thermoplastischen Kunstharzes in den Zwischenraum, der zwischen den porösen Faserplatten vorhanden ist, und
Anwendung von Harzeinfülldruck und/oder Pressdruck, um die Kunstharzschmelze zu zwingen, die Poren der porösen Platten mit Kunstharz zu füllen und die äußeren Oberflächen der porösen Faserplatten zu erreichen.
Die vorliegende Erfindung wird durch die beliegenden Zeichnungen erläutert, in welchen
Fig. 1A und 1B eine erste Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung schematisch zeigen,
Fig. 2A und 2B eine zweite Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung schematisch zeigen,
Fig. 3A und 3B eine dritte Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung schematisch zeigen,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellten geformten Gegenstandes ist,
Fig. 5 schematisch eine Apparatur zum Schlagzähigkeitstest mit einem Fallgewicht zeigt,
Fig. 6A bis 6D schematisch eine vierte Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zeigen, und
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht auf einen geformten Gegenstand ist, der mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
Bei der ersten Ausführungsform der Fig. 1, wird ein Paar poröser Faserplatten 3, 4 auf ein Formwerkzeugunterteil 2 eines unverschlossenen Formwerkzeuges, bestehend aus einem Formwerkzeugoberteil 1 und einem Formwerkzeugunterteil 2, gelegt. Eine Menge Kunstharzschmelze 5 wird, wie in Fig. 1A dargestellt, durch einen Kunstharzangußkanal 6 in einen Zwischenraum zwischen den porösen Faserplatten 3, 4 gebracht. Zu diesem Zweck hat die untere Platte ein Loch an einer Stelle, die einer Öffnung der Kanals 6 entspricht. Nach oder während der Einbringung der Kunstharzschmelze werden die Formwerkzeuge 1, 2, wie in Fig. 1B dargestellt, verschlossen, um die Kunstharzschmelze zu pressen und den faserverstärkten geformten Gegenstand herzustellen.
Um mit vorstehendem Verfahren einen Gegenstand mit einer komplizierten Form herzustellen, werden die Formwerkzeuge vor der Einbringung der Kunstharzschmelze zunächst geschlossen. Sobald die Zufuhr der Kunstharzschmelze beginnt, werden die Formwerkzeuge geöffnet und nach Beendigung der Kunstharzzufuhr werden die Formwerkzeuge wieder verschlossen, um das Kunstharz zu formen. Dadurch wird die Kunstharzschmelze sicher zwischen die porösen Faserplatten gebracht.
Bei der zweiten Ausführungsform der Fig. 2 wird eine poröse Faserplatte 4 auf das Formwerkzeugunterteil 2 gelegt und eine Menge der Kunstharzschmelze wird, wie in Fig. 2A dargestellt, durch ein Zugabemittel 7 auf die Platte 4 aufgebracht. Dann wird die andere Platte 3 auf die aufgebrachte Kunstoffschmelze gelegt und die Formwerkzeuge werden verschlossen, um die Kunstharzschmelze zu pressen und den faserverstärkten geformten Gegenstand herzustellen.
Bei einer dritten Ausführungsform, wie in Fig. 3A und 3B dargestellt, mündet der Kunstharzangußkanal in den Zwischenraum zwischen den porösen Faserplatten 3, 4.
Wird die Kunstharzschmelze durch einen Kanal, der in die Formwerkzeugwand eingelassen ist, eingebracht, verfängt sich die Luft in dem geformten Gegenstand weniger und die Zeit für jeden Herstellungszyklus kann verkürzt werden.
Die poröse Faserplatte kann aus verschiedenen Arten von Fasern hergestellt werden. Beispiele für die Fasern sind anorganische Fasern (z.B. Glasfaser, Kohlefaser, Faser aus rostfreiem Stahl usw.), organische Fasern (z.B. Polyamidfaser, Polyesterfaser, Aramidfaser usw.) und Gemische davon. Wird Glasfaser verwendet, wird der geformte Gegenstand mit geringen Kosten hergestellt und sie hat gute faserverstärkende Wirkungen. Im allgemeinen hat die Faser einen Durchmesser von 1 bis 50 um.
Die Faser kann eine Einzelfaser oder eine gebündelte Faser, bestehend aus einigen zehn bie einigen hundert Einzelfasern, zusammengebündelt mit einem Schlichtemittel, sein. Die Faserplatte kann zur Erhaltung der Plattenform ein Bindemittel in einer Menge von 0.3 bis 50 Gew.% bezogen auf das Gewicht der Fasern, enthalten. Beispiele für das Bindemittel sind Polyvinylalkohol, Epoxidharze und dergleichen.
Mit der vorliegenden Erfindung kann jedes beliebige der herkömmlichen thermoplastischen Kunstharze geformt werden. Spezielle Beispiele für das mit der vorliegenden Erfindung zu formende thermoplastische Kunstharz sind Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid, ABS-Kunstharz, Polyacrylnitril, Polyamid, Polycarbonat, Polyethylenterephthalat und Gemische und Polymerlegierungen davon. Das thermoplastische Kunstharz kann herkömmliche Zusatzstoffe, wie ein Wärmestabilisiermittel, einen UV-Licht-Absorber, einen Farbstoff und einen anorganischen Füllstoff enthalten.
In Abhängigkeit von der letztendlichen Verwendung des geformten Gegenstandes und den geforderten Eigenschaften können die mehrfasrigen Platten aus gleichartigen Fasern oder aus unterschiedlichen Faserarten bestehen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht die äußerste poröse Platte aus einem Endlosfaden oder Stapelfasern.
In dem Verfahren der vorliegenden Erfindung tritt die Kunstharzschmelze während der Formgebung durch die Poren der porösen Faserplatten. Da der Fließwiderstand groß ist und im Falle der anorganischen Fasern der Kunstharzschmelze die Wärme entzogen wird, so daß die Temperatur der Kunstharzschmelze sinkt, verschlechtert sich die Fließfähigkeit der Kunstharzschmelze und die Kunstharzschmelze kann die Außenfläche der Faserplatte nicht erreichen. Um das zu verhindern, werden die poröse Faserplatten auf eine Temperatur von 60ºC oder mehr erwärmt, bevor die Kunstharzschmelze zugeführt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die gesamte Oberfläche des geformten Gegenstandes mit verstärkenden Fasern verstärkt, ohne Faserbruch.
Da die Kunstharzschmelze von der Innenoberfläche zur Außenoberfläche der Faserplatte fließt, bleiben keine oder nur kleine Blasen in dem geformten Gegenstand, so daß der Gegenstand wirkungsvoll verstärkt wird.
Da die Fasern während der Formgebung außerdem nicht zusammen mit dem Strom der Kunstharzschmelze fließen, sind die Fasern nicht orientiert. Dadurch verzieht und deformiert sich der geformte Gegenstand weniger.
Besteht die äußerste poröse Faserplatte aus Stapelfasern, hat der geformte Gegenstand ein glattes Aussehen.
Besteht die äußerste poröse Faserplatte aus einer Endlosfaser, hat der geformte Gegenstand ein glattes Aussehen und durch Tiefziehen kann ein geformter Gegenstand mit einer komplizierten Form hergestellt werden.
Die vorliegende Erfindung wird durch folgende Beispiele erläutert. Folgende Testverfahren wurden in den Beispielen verwendet:

Biegeversuch

Ein Drei-Punkt-Biegetest gemäß JIS K 7203

Fallgewichtsprobe

Dieser Test wird unter Verwendung der in Fig. 5 dargestellten Apparatur durchgeführt.
Auf einen Prüfkörper 14 (50 mm x 50 mm x 2 mm), der aus einem glasfaserverstärkten geformten Gegenstand herausgeschnitten wurde, wird ein Schlagstück 12 gelegt. Auf das Schlagstück wird aus einer bestimmten Höhe ein Gewicht 11 fallen gelassen. Die geringste Höhe, bei der der Prüfkörper zerbricht, wird als eine Bruchhöhe betrachtet, von welcher eine Zerstörungsenergie berechnet wird, gemäß der Gleichung:
Zerstörungsenergie (kg cm) = Gewicht (kg) x Bruchhöhe (cm)
Die Zerstörungsenergie wird verwendet, um die Schlagfestigkeit auszudrücken.

Deformierung des geformten Gegenstandes

Der geformte Gegenstand, der die Form von Fig. 4 hat, wird so auf eine flache Platte gelegt, daß der Boden des Gegenstandes die Platte berührt. Alle Ecken werden gegen die Platte gedrückt und ein Abstand zwischen der Platte und dem Boden der jeweils anderen Ecken gemessen. Der maximale Abstand wird verwendet, um den Grad der Deformation auszudrücken.

Aussehen des geformten Gegenstandes

Zur Messung der Oberflächenrauhigkeit des geformten Gegenstandes wird ein Oberflächenrauhigkeitsprüfer (Ultrarauhigkeitsprüfer SURFCOM, hergestellt von Toyo Seimitsu, Co., Ltd.) verwendet.

Beispiel 1

Eine vertikale Formpresse mit einer Werkzeugschließkraft von 200 Tonnen und einem horizontalen Einspritzelement wurde verwendet, um einen faserverstärkten Gegenstand zu formen. Ein Formwerkzeug bestand aus einer oberen und einer unteren Formwerkzeughälfte, wobei die untere Werkzeughälfte in ihrem Mittelteil einen Kunstharzangußkanal mit einem Durchmesser von 2 mm besaß. Das Formwerkzeug war zur Herstellung eines, in Fig. 4 dargestellten, kastenförmigen Gegenstandes mit einer Länge von 200 mm, einer Breite von 200 mm, einer Tiefe von 20 mm und einer Wanddicke von 2.0 mm gestaltet.
Als eine poröse Faserplatte wurde Unifilo Sheet U 605-450 (hergestellt von Vetrotex International) verwendet, welche aus Stapelrovings aus Glas-Langfasern ohne Orientierung bestand.
Ein Paar der porösen Glasfaserplatten wurde laminiert. Im Mittelteil der unteren Platte wurde, entsprechend der Öffnung des Kunstharzangußkanals in der unteren Formwerkzeughälfte, ein Loch mit einem Durchmesser von 10 mm gemacht. Dann wurden die Platten auf die untere Formwerkzeughälfte gelegt und auf 60ºC vorgewärmt. Eine Menge geschmolzenes thermoplastisches Kunstharz (Sumitomo Noblen AX 568, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.,; ein Polypropylenkunstharz mit einem Schmelzindex von 65 g/10 min) wurde durch den Kunstharzangußkanal und das Loch in den Zwischenraum zwischen dem Glasfaserplattenpaar eingebracht. Dann wurde das Formwerkzeug verschlossen, um das Kunstharz bei einem Druck von 100 kg/cm² zu formen und einen, wie in Fig. 4 dargestellten, kastenförmigen Gegenstand herzustellen.
Die Testergebnisse sind in der Tabelle dargestellt. Wie aus den Ergebnissen ersichtlich ist, besitzt der geformte Gegenstand eine sehr gute mechanische Festigkeit.

Beispiele 2 bis 6

In der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1, aber unter Verwendung der in der Tabelle angeführten porösen Faserplatten und Vorwärmen der Platten auf eine in der Tabelle angegebene Temperatur, wurde ein faserverstärkter geformter Gegenstand hergestellt. Die Testergebnisse sind in der Tabelle dargestellt. Der Gegenstand besitzt eine gute mechanische Festigkeit und ein gutes Aussehen der Oberfläche.

Beispiel 7

Es wurden die in der Tabelle aufgeführten porösen Faserplatten verwendet.
Die untere Platte wurde auf die untere Werkzeughälfte gelegt und auf 60ºC vorgewärmt. Auf die vorgewärmte untere Platte wurde eine Menge Kunstharzschmelze mit Hilfe eines transportablen Extruders (hergestellt von Kobe Steel, Ltd.; ausgerüstet mit einem Akkumulator; einem Zylinderdurchmesser von 50 mm) von Außen in das Formwerkzeug aufgebracht. Dann wurde die obere Platte auf die aufgebrachte Kunstharzschmelze gelegt und das Formwerkzeug verschlossen. Die Testergebnisse sind in der Tabelle dargestellt. Wie aus den Ergebnissen ersichtlich ist, besitzt der Gegenstand eine gute mechanische Festigkeit und ein gutes Aussehen der Oberfläche.

Beispiel 8

Ein Faserbündel aus etwa 2000 Glasfasern, wobei jede von ihnen einen Durchmesser von 10 um hat, und welches mit 0.2 Gew.% Vinylsilan gebündelt wurde, wurde zwischen ein Metallwalzenpaar geleitet und die Fasern wurden gespreizt indem durch ein an einer Eingangs- oder Ausgangsseite der Walzen befindliches Gebläse Luft mit einer Windgeschwindigkeit von 3 bis 5 m/s gegen das Faserbündel geblasen wurde.
Die gespreizten Fasern wurden gleichmäßig aufgeschichtet und ohne Orientierung in einen Holzrahmen gefüllt, der die Seiten einer Eisenplatte umgibt. Auf die geschichteten Fasern wurde eine 10%-ige wässrige Lösung von Polyvinylalkohol als Bindemittel gesprüht und der Holzrahmen wurde entfernt. Dann wurden die geschichteten Fasern bei 200ºC in einer Heizpresse getrocknet, wodurch eine nichtgewebte poröse Platte aus langen Glas-Einzelfasern (200 g/m²) erzeugt wurde.
Es wurden vier poröse Glasfaserplatten laminiert. In den mittleren Teil der zwei jeweils unteren Platten wurde entsprechend der Öffnung des Kunstharzangußkanals in der unteren Formwerkzeughälfte ein Loch mit einem Durchmesser von 10 mm gemacht. Dann wurden die Platten auf 60ºC vorgewärmt und auf die untere Formwerkzeughälfte gelegt (Fig. 1a). Eine Menge geschmolzenes thermoplastisches Kunstharz (Sumitomo Noblen AX 568) wurde durch den Kunstharzangußkanal und die Löcher in die Zwischenräume zwischen den oberen und unteren Glasfaserplattenpaaren eingebracht. Dann wurde das Formwerkzeug verschlossen, um das Kunstharz bei einem Druck von 100 kg/cm² (Fig. 1B) zu formen, wobei ein geformter Gegenstand hergestellt wurde.
Die Testergebnisse sind in der Tabelle dargestellt. Wie aus den Ergebnissen ersichtlich ist, besitzt der Gegenstand eine sehr gute mechanische Festigkeit.

Beispiel 9

Eine vertikale Formpresse mit einer Werkzeugschließkraft von 200 Tonnen und einem horizontalen Einspritzelement wurde verwendet, um einen faserverstärkten Gegenstand zu erzeugen. Ein Formwerkzeug bestand aus einem oberen männlichen und einem unteren weiblichen Formwerkzeug, wobei das untere weibliche Formwerkzeug in seinem Mittelteil einen Kunstharzangußkanal mit einem Durchmesser von 2 mm hatte (siehe Fig. 6A). Das Formwerkzeug war so gestaltet, daß ein in Fig. 7 dargestellter, kastenförmiger Gegenstand mit einer Länge von 200 mm, einer Breite von 200 mm, einer Tiefe von 40 mm und einer Wanddicke von 2.0 mm geformt wurde.
Als eine poröse Faserplatte wurde dieselbe Unifilo Sheet U 605-450 wie in Beispiel 1 verwendet.
Ein Paar der porösen Glasfaserplatten wurde laminiert. Im Mittelteil der unteren Platte wurde, entsprechend der Öffnung des Kunstharzangußkanals in der unteren Formwerkzeughälfte, ein Loch mit einem Durchmesser von 10 mm gemacht (Fig. 6A). Dann wurden die Platten auf 60ºC vorgewärmt und auf die untere Formwerkzeughälfte gelegt und das Formwerkzeug wurde verschlossen (Fig. 6B). Eine Menge geschmolzenes thermoplastisches Kunstharz (Sumitomo Noblen AX 568) wurde durch den Kunstharzangußkanal und das Loch in den Zwischenraum zwischen dem Glasfaserplattenpaar eingebracht, während das Formwerkzeug mit einer Geschwindigkeit von 15 mm/s geöffnet wurde bis der Abstand zwischen dem männlichen und dem weiblichen Formwerkzeug 10 mm erreicht hatte (Fig. 6C). Dann wurde das Formwerkzeug wieder verschlossen, um das Kunstharz bei einem Druck von 100 kg/cm² zu formen (Fig. 6D), wodurch ein in Fig. 7 dargestellter kastenförmiger Gegenstand hergestellt wurde.
Die Testergebnisse sind in der Tabelle dargestellt. Wie aus den Ergebnissen ersichtlich ist, besitzt der geformte Gegenstand eine sehr gute mechanische Festigkeit.

Beispiel 10

In der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 9, aber unter Verwendung der in der Tabelle angeführten porösen Faserplatten und Vorwärmen der Platten auf eine in der Tabelle angegebene Temperatur, wurde ein faserverstärkter geformter Gegenstand hergestellt. Die Testergebnisse sind in der Tabelle dargestellt. Der Gegenstand besitzt eine gute mechanische Festigkeit und ein gutes Aussehen der Oberfläche.

Vergleichsbeispiel 1 und 2

In der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 1, aber unter Verwendung von Sumitomo Noblen AX 568 (Vergleichsbeispiel 1) oder von mit Glasfasern gefüllten Polypropylenvorpreßlingen (Sumitomo Noblen GHH 43, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd., Glasfasergehalt: 30 Gew.%) als thermoplastisches Kunstharz, aber ohne Verwendung einer porösen Faserplatte, wurde ein faserverstärkter geformter Gegenstand hergestellt. Die Testergebnisse sind in der Tabelle dargestellt.

Vergleichsbeispiel 3

In der gleichen Art und Weise wie in Beispiel 9, aber unter Zuführung der Kunstharzschmelze während das Formwerkzeug geöffnet war und dann Schließen des Formwerkzeuges, wurde ein geformter Gegenstand hergestellt. Die Kunstharzschmelze wurde nur unter die Außenoberfläche der unteren Faserplatte eingebracht, nicht zwischen die Faserplatten. Der geformte Gegenstand war stark deformiert und ein Grad der Deformation konnte nicht gemessen werden. Tabelle Kombination der Glasfaserplatten *1) Bigefestigkeit Beispiel Nr. Obere Platte (Oberseite/Unterseite) Untere Platte (Oberseite/Unterseite) Kunstharz Vorwärmtemp. der Platte (ºC) Schlagfestigkeit (kg cm) Biegefestigkeit (kg/cm²) Biegesteifigkeit (kg/cm²) Deformation (mm) Oberflächenrauheit (um) laminierte poröse Faserplatten Anmerkung: *1) U 605-450: Unifilo Sheet U 605-450 hergestellt von Vetrotex International, 450 g/m², bestehend aus gebündelten Glas-Langfasern U 816-300: Unifilo Sheet U 816-300 hergestellt von Vetrotex International, 450 g/m², bestehend aus gebündelten Glas-Langfasern VHM 5075: Cumlas Sheet VHM 5075 hergestellt von Nippon Bileen, 75 g/m², bestehend aus Einzelfasern mit einem Durchmesser von 10 um und einer Länge von 13 mm VHM 5200: Cumlas Sheet VHM 5200 hergestellt von Nippon Bileen, 200 g/m², bestehend aus Glas-Einzelfasern mit einem Durchmesser von 10 um und einer Länge von 13 mm laminierte poröse Faserplatten: Ein Paar nichtgewebter Platten aus langen Glas-Einzelfasern (200 g/m²) AX 568: Noblen AX 568 hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd., ein Polpropylenkunstharz mit einem Schmelzindex von 65 g/10 min Ghh 43: Polypropylen hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd., Gladfasergehalt: 30% (Gew.%)

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines geformten Gegenstandes aus faserverstärktem thermoplastischem Kunstharz, welches folgende Schritte umfaßt:

Bereitstellen einer porösen Faserplatte (4),

Einbringen einer geschmolzenen Masse eines thermoplastischen Kunstharzes (5) und

Anwendung von Harzeinfülldruck (6) und/oder Preßdruck (1), um die Kunstharzschmelze (5) zu zwingen, die Poren der porösen Platte (4) mit Kunstharz zu füllen,

dadurch gekennzeichnet, daß

der Schritt der Bereitstellung einer porösen Platte das Bereitstellen wenigstens zweier poröser Faserplatten (3,4) umfaßt,

der Schritt des Einbringens einer geschmolzenen Masse eines thermoplastischen Kunstharzes (5) das Einbringen der geschmolzenen Masse in einen Zwischenraum, der zwischen den porösen Faserplatten (3,4) vorhanden ist, umfaßt, und

der Schritt des Zwingens der Kunstharzschmelze (5), die Poren der porösen Faserplatten (3,4) zu füllen, das Zwingen des Kunstharzes (5) umfaßt, die äußeren Oberflächen der porösen Faserplatten (3, 4) zu erreichen.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die äußerste poröse Faserplatte aus einer Endlosfaser oder aus Stapelfasern besteht.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei ein Formwerkzeug (1,2) vor dem Einbringen der Kunstharzschmelze zunächst geschlossen ist, das Formwerkzeug geöffnet wird, wenn die Kunstharzschmelze durch einen in einem Formwerkzeug befindlichen Kanal (6) und ein Loch, das in einer der Faserplatten (4) an einer der Öffnung des Kanals entsprechenden Stelle erzeugt wurde, zugeführt wird, und das Formwerkzeug vor oder zur selben Zeit der Beendigung der Zufuhr der Kunstharzschmelze erneut geschlossen wird.