JP2003025355A

JP2003025355A - 長繊維強化熱可塑性樹脂シート、その製造方法および該シートにより補強された複合成形体

Info

Publication number: JP2003025355A
Application number: JP2001210584A
Authority: JP
Inventors: Yuji Yokoo; 祐次横尾; Katsuaki Ono; 勝明大野
Original assignee: Asahi Fiber Glass Co Ltd
Current assignee: Asahi Fiber Glass Co Ltd
Priority date: 2001-07-11
Filing date: 2001-07-11
Publication date: 2003-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】作成しやすく、取扱性が良好であるととも
に、母材との接着性や加工性に優れ、低目付け量で軽量
であるにもかかわらず、面剛性を向上させることが可能
で、比較的安価なＬ−ＦＲＴＰシートを提供すること。【解決手段】Ｌ−ＦＲＴＰの線材を結合させてなるシ
ートにおいて、該線材の少なくとも複数本がシートの任
意の方向において、シートの幅または長さと略同一の長
さを有して略平行に配置され、これらの複数本の線材
が、熱可塑性樹脂部材によって固定され、シートの目付
量が１０〜２５０ｇ／ｍ²で、開口部を有することを特
徴とするＬ−ＦＲＴＰシート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発泡体、ハニカム
材、石膏ボード、セメント、コンクリート、無機繊維マ
ット、ＦＲＰ、多孔質ＦＲＰ、ＦＲＴＰ、多孔質ＦＲＴ
Ｐ、土砂などからなる、車輛用または建築用天井材、
壁、支柱、法面などの平面および曲面を補強する長繊維
強化熱可塑性樹脂（以下Ｌ−ＦＲＴＰという）シート、
その製造方法および該シートにより補強された複合成形
体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、母材（発泡体などの被補強
体）の表面を補強するとともに、母材の意匠性を向上さ
せるといった目的でガラス繊維、炭素繊維、有機繊維な
どの織布や不織布を表皮材として接着させたものが用い
られてきた。しかしながら、前記織布や不織布では、接
着剤などを用いて母材と一体化する必要があり、加工性
が劣る。

【０００３】この面剛性を高めるために、従来よりＦＲ
Ｐを面材としたものが多く採用されている。しかしなが
ら、従来のＦＲＰでは使用する樹脂が熱硬化性樹脂のた
め、母材とＦＲＰとを一体化するためには、母材に接着
剤を介してＦＲＰシートを貼るか、前記ガラス繊維など
の織布や不織布を母材の表面形状に沿わせたうえで、熱
硬化性樹脂モノマーを含浸させて硬化成形させるため、
加工性が劣るといった問題を有していた。

【０００４】また、前記ガラス繊維などの織布や不織布
を母材の表面形状に沿わせたうえで熱可塑性樹脂フィル
ムを積層し、加熱圧着する方法が挙げられるが、この方
法は加工の手間がかかるうえ、熱可塑性樹脂の含浸性が
劣り、得られる製品において十分な強度が得られないと
いった問題を有していた。

【０００５】さらにまた、Ｌ−ＦＲＴＰシートとして連
続または非連続の強化繊維をマット化し、熱可塑性樹脂
を含浸させたスタンパブルシートでは、樹脂の含浸性を
良好にするためにガラス含有量を少なくしているため、
面材として使用し剛性を発現させるためには、厚みを大
きくする必要があり、重量が大きくコスト高になるとい
った問題を有していた。

【０００６】また、特公昭４−４２１６８号公報には、
複数の連続繊維を一方向に揃えて、熱可塑性樹脂を含浸
させてシート化し、該シートの１枚または複数枚を面材
として母材に貼り合せて母材を補強することが記載され
ている。この繊維強化シートの目付量は１枚で１５０〜
１２００ｇ／ｍ²であり、０および９０度に２枚積層し
て使用すると、目付量が３００〜２４００ｇ／ｍ²とな
り、軽量ではあるが、その軽量性が不十分である。ま
た、このシートは無孔質シートであることから、シート
同士の積層、および母材への積層に際して、特に大面積
母材の場合には、皺が発生したり、空気を取り込み、接
着不良や、積層後の膨れなどの問題が生じる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来の面補強材料の問題を鑑み、作成しやすく、取扱性
が良好であるとともに、母材との接着性や加工性に優
れ、低目付け量で軽量であるにもかかわらず、面剛性を
向上させることが可能で、比較的安価なＬ−ＦＲＴＰシ
ートを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、Ｌ−ＦＲＴＰの線材を結合させてなるシ
ートにおいて、該線材の少なくとも複数本がシートの任
意の方向において、シートの幅または長さと略同一の長
さを有して略平行に配置され、これらの複数本の線材
が、熱可塑性樹脂部材によって固定され、シートの目付
量が１０〜２５０ｇ／ｍ²で、開口部を有することを特
徴とするＬ−ＦＲＴＰシート（以下単にシートとい
う）、該シートの製造方法および該シートにより補強さ
れた複合成形体を提供する。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に好ましい実施の形態を挙げて
本発明をさらに詳しく説明する。図１〜図５は、本発明
のシートの好ましい実施の形態を表わす図である。な
お、本発明において前記熱可塑性樹脂部材としては、前
記平行に配列されて複数本の線材と同一または異なるＬ
−ＦＲＴＰ線材（以下単に線材という）を使用するのが
好ましいので、以下該線材を代表例として説明する。勿
論、本発明は熱可塑性樹脂部材が以下に説明する線材に
限定されるものではない。

【００１０】図１は、シート１の長さ方向と略同一の長
さの複数本のＬ−ＦＲＴＰ線材（以下単に線材という）
２，２’・・・をシート１の長手方向に略平行に適当な
間隔をおいて配列させ、該線材２，２’・・・に交差す
るように他の線材３，３’・・・を配置し、加熱により
その交点において溶融結合させた例であり、このシート
１は長手方向および幅方向の両方において優れた剛性を
母材に与えることができる。特に優れた曲げ剛性が要求
される方向において、より多数の線材２，２’・・・を
用いることが好ましく、この例では、長手方向における
曲げ剛性に優れる。なお、線材３，３’・・・は図示の
例では、シートの幅と略同一の長さを有しているが、線
材３，３’・・・は図示の例に限定されず、線材２，
２’・・・と交差する長さを有する限り、短い線材であ
ってもよい。

【００１１】図２に示す例は、図１に示す例においてシ
ートの長手方向における線材２，２’・・・の配列は同
一であるが、線材２，２’・・・を結合させる線材３，
３’・・・として比較的短い線材３，３’・・・を、配
列された線材２，２’・・・上に散布し、線材２，２’
・・・を橋架けした例である。このように線材３，３’
・・・は、隣接する線材２，２’・・・に対して交点を
有する長さであれば、特に限定されないが通常は１０〜
１５０ｍｍ程度の長さが好ましい。この例は、線材３，
３’・・・を引き揃える必要がないので製造が容易であ
る。また、このシートの場合には長手方向において母材
に対して優れた剛性を与える。

【００１２】図３および図４に示す例は、図１に示す例
の変形例であり、図３に示す例は、線材３，３’・・・
が線材２，２’・・・に対して直交しておらず、一定の
角度で傾斜している。この例においても線材２，２’・
・・および線材３，３’・・・の何れか一方が互いに略
平行でかつシートの任意の方向に、シート１の長さまた
は幅に略等しい長さで配列されていればよい。図４に示
す例は、線材２，２’・・・および線材３，３’の両方
がシートの長さまたは幅方向に対して一定の角度を有し
ている例である。図３の例と同様に線材２，２’・・・
および線材３，３’・・・の何れか一方が互いに略平行
でかつシートの任意の方向にシート１の長さまたは幅に
略等しい長さで配列されていればよい。

【００１３】図５に示す例は、線材２，２’・・・が必
ずしも直線状である必要はないことを示している。この
例におけるシート１の長手方向に配列された線材２，
２’・・・はジグザグ形状の線材であって、線材２，
２’・・・同士で交点を形成し、該交点で結合してい
る。また、線材３，３’・・・はシートの幅より短い線
材であるが、線材２，２’・・・と多数の交点を有し、
該交点で両者が結合してシートを形成している。

【００１４】以上の如き本発明のシートは、軽量性と優
れた強度を両立させるために、１枚のシートの目付量は
１０〜２５０ｇ／ｍ²であることが必要で、好ましくは
５０〜２５０ｇ／ｍ²の目付量である。目付量が上記範
囲未満では十分な強度が得られず、また、上記範囲を超
えると軽量性において満足できない。また、本発明のシ
ートは線材と線材との間に多数の開口部４，４’・・・
を有しており、通気性であるので、シート同士の張り合
せや母材に対する貼り合せ時において、空気を取り込む
ことはないので、皺や膨れが発生せず、取扱い性に優れ
る。

【００１５】以上の如き本発明のシートにおける開口率
は、シート全面積の５０〜９８％であることが好まし
い。開口率が低過ぎると、シートの軽量性が得られず、
一方、開口率が大きすぎると所望の剛性が得られない。
本発明は、前記線材のピッチを変えることにより容易に
前記目付量や開口率を変えることができ、シート１枚で
所望のシートにすることが可能であるが、図示していな
いが必要により以上の如きシートは２枚以上積層しても
よい。積層する場合には線材２，２’・・・同士が直交
する角度で積層することにより全方向に高い剛性を有す
るシートが得られる。例えば、２枚のシートを積層させ
た場合の目付量は２０〜５００ｇ／ｍ²になる。勿論、
積層するシートの角度は、線材２，２’・・・が交差す
る角度であればよく、積層角度は特に限定されない。

【００１６】以上の本発明において使用する線材の熱可
塑性樹脂としては、特に制限はなく、一般に市販されて
いる種々のものが使用可能であるが、含浸性、コストお
よび物性の点からポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系
樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポ
リフェニレンサルファイド樹脂、ポリスチレン系樹脂が
好適であり、特にポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系
樹脂、ポリエステル系樹脂が好適である。

【００１７】ポリオレフィン系樹脂としては、例えば、
ポリプロピレン、ポリエチレンなどが好ましい。ポリア
ミド系樹脂としては、例えば、ナイロン６．６、ナイロ
ン６、ナイロン１２、ＭＸＤナイロンなどが好ましい。
ポリエステル系樹脂としては、例えば、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などが好ま
しい。これらの樹脂には、着色剤、変性剤、酸化防止
剤、耐候剤などの添加剤を混合して用いてもよい。

【００１８】本発明において使用する線材に用いる強化
繊維としては、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、
セラミック繊維などを単独あるいは併用して使用するこ
とができる。中でもガラス繊維はコストパフォーマンス
に優れているために好ましい。これらの強化繊維は、モ
ノフィラメントの平均径が６〜２３μｍであることが好
ましく、より好ましくは１０〜１７μｍである。モノフ
ィラメントの平均径が６μｍ未満の場合は上記線材がコ
スト高になり、２３μｍを超える場合は、上記線材が機
械的物性が劣るために好ましくない。

【００１９】また、線材を得るための強化繊維ストラン
ドは、１００〜２，０００本、より好ましくは２００〜
１，６００本のモノフィラメントを集束したものであ
る。集束するモノフィラメントが、１００本未満である
と、後工程において多数本の線材が必要となるため作業
が煩雑となり、一方、２，０００本を超えると、強化繊
維ストランドが太くなるため、熱可塑性樹脂をモノフィ
ラメント間にまで均一に含浸させることが困難になると
ともに、得られた線材が太くなり、線材同士を交差させ
てシート化すると目付け量が大きくなり好ましくない。

【００２０】本発明に用いる線材は、上記のような強化
繊維ストランドに上記のような熱可塑性樹脂を含浸させ
て製造されるが、以下に挙げる特徴を有する。ここでい
う線材とは、断面円形または楕円形状のものや、扁平な
テープ状のものを指す。このうち断面円形または楕円形
状の線材は、最終的に加熱圧着して得られるシートにお
ける線材同士の交点をしっかり固着させ、線材同士を剥
がれにくくする。また、前記線材を配列させる場合に
も、目付け量が小さく、開口部の大きいシートが得られ
やすい。ここで断面円形または楕円形とは、断面の長径
／短径が少なくとも３以下であるような形態を意味す
る。

【００２１】また、本発明で使用する線材の平均径また
は幅は、得られるシート中の線材の幅が０．２〜８ｍｍ
になるようにすれば、特に限定されないが、０．１〜
１．５ｍｍであることが好ましく、０．２〜１．０ｍｍ
であることがより好ましい。これにより、線材の配列の
工程で線材を均一に配列させることができ、得られるシ
ートは、シートを構成する線材が均一に分布されている
ものとなる。上記断面円形または楕円の原料線材の平均
径が１．５ｍｍを超えると、シートにしたときに目付け
量が大きくなり好ましくない。また、平均径が０．１ｍ
ｍ未満であると、線材を作成する工程が煩雑になるため
好ましくない。

【００２２】前記線材の強化繊維の含有率は１５〜８０
vol％が好ましく、より好ましくは３０〜７０vol％であ
る。強化繊維の含有率が１５vol％未満の場合は、補強
効果が低く、また、面材として使用し、剛性を向上させ
るためには厚みを大きくする必要があり、重量が増しコ
スト高となる。８０vol％を超える場合は、繊維を包む
マトリックス（熱可塑性樹脂）の量が少なすぎ、線材同
士の接着が劣り、強度低下を招くとともに、後述する含
浸率を９５％以上に確保することが困難となる。

【００２３】前記線材の熱可塑性樹脂の含浸率が９５％
以上であることが好ましい。このようにすると線材がモ
ノフィラメントレベルまで熱可塑性樹脂が含浸されてい
るため、得られるシートの機械的強度が向上し、未含浸
による強化繊維の浮き出し、毛羽立ちを防止することが
可能となる。熱可塑性樹脂の含浸率が９５％未満である
と、上記問題とともに空隙部が欠陥となりやすく、均一
な機械的特性が得られなくなる。

【００２４】なお、本発明における含浸率とは、線材の
断面を２００倍の電子顕微鏡で観察し、２０μｍのメッ
シュをおいて、メッシュ中に少しでもボイド（空気の
泡）が認められれば、このメッシュをボイド面積として
加え、観察した全断面積とボイド面積とから以下の数式
によって求めたものである。｛（全断面積−ボイド面積）／全断面積｝×１００
（％）

【００２５】本発明に用いる線材を作製する方法は、特
に限定しないが、一方向に強化繊維を引き揃えて熱可塑
性樹脂を含浸させながらシート状にした後、スリットを
入れてテープ材を作成する方法や、１本または複数本の
強化繊維に熱可塑性樹脂を溶融含浸させながらダイを通
し、所望の形状のノズルから、断面円形または楕円形状
に引き抜き被覆したものや、扁平なテープ状にして引き
抜き、そのまま本発明のシートの作製に使用するか、あ
るいは一旦リールに巻き取り、その後に本発明のシート
の作製に使用することができる。また、結合の際に短い
線材を使用する場合は、前記線材を所望の長さに切断す
る方法などが挙げられる。

【００２６】上記線材を作成するうえでの作業性や、シ
ート化するための容易さ、得られるシート特性などを勘
案すると、断面円形または楕円形の線材が好ましい。こ
の断面円形または楕円形の線材を作成する好適な方法と
しては、強化繊維ストランドを樹脂含浸槽に送り込み、
溶融含浸法により樹脂を含浸させた後、１本または複数
本の強化繊維ストランドをひとつのノズルから引き抜
き、そのまま本発明のシートの作製に使用するか、ある
いは一旦リールに巻き取り、その後に本発明のシートの
作製に使用することが好ましい。さらに、スプリットを
施すことなく集束した１本の強化繊維ストランドをひと
つのノズルから引き抜く方法を採用すると、ノズルから
の引き抜きが容易となり、強化繊維の含有率を高めるこ
とができ、かつ毛羽の発生を少なくすることができる。
この方法では、径の小さい線材を比較的容易に得ること
ができる。

【００２７】次に本発明のシートの製造方法を、図６お
よび図７を参照して説明する。図６および図７に示す例
は好適実施形態の１種であり、本発明は図示の方法に限
定されないことは勿論である。図６に示すように、多数
のノズル５，５’・・・を有する含浸ダイ６から、複数
本の線材２，２’・・・をある程度の張力（３ｋｇ／本
程度）で、シートの長手方向に略平行に引き出し、該引
き出された線材２，２’・・・の上に、リール７に巻き
取られた線材を、任意に幅で、線材２，２’・・・上
に、線材２，２’・・・と交差するように配列させる。
なお、線材２，２’・・・は予めリールに巻き取った後
に使用してもよい。所定の間隔に配置された線材２，
２’・・・と線材３，３’・・・とを、例えば、シート
形状を保った状態でダブルベルトや平板プレス、ロール
プレスなどの熱源により加熱して、線材中の熱可塑性樹
脂を溶融軟化させ、それぞれの交点において融着させ、
シート化後に必要に応じて端部を裁断して端部を揃え、
図１に示す如き本発明のシートが得られる。図７に示す
製造方法も同様である。この際の熱融着方法は、シート
を熱板、遠赤外線照射、熱風炉などの無圧下で加熱する
方法でもよいし、上記の如きダブルベルトや平板プレ
ス、ロールプレスなどで圧力をかけて融着する方法でも
よく、線材の融着方法は特に限定されない。

【００２８】以上の如き方法でシートを作製する際、シ
ートのサイズは特に限定されないが、矩形のシートの場
合には、通常、縦横ともその幅（長さ）は通常１０００
ｍｍ以上であり、補強されるべき母材の用途に応じて変
化する。また、線材の密度もシートに要求される強度や
剛性によって変化し一概には規定できないが、シートの
軽量性および強度や剛度の面から、特に曲げ剛性が要求
される方向、例えば、図１に示したシートの長手方向に
おいては、線材２，２’・・・が断面円形でその直径が
０．５ｍｍである場合には約２．０〜６０ｍｍの間隔が
好ましい。また、線材２，２’・・・と交差する線材
３，３’・・・が上記と同一の線材である場合には、線
材３，３’・・・の間隔は３．０〜１２０ｍｍの間隔が
好ましく、縦横比を適宜選択することができる。このよ
うな線材は圧力下で融着した場合、長径０．７ｍｍ程度
の扁平な断面楕円形状になり、シートの厚みは１ｍｍ程
度となる。勿論、得られるシートの厚みは線材の太さに
よって任意に調整できるが、軽量性や取扱い性、さらに
は要求される性能によって、シートの厚みは０．５〜
１．０ｍｍ程度が好適である。これらの線材の太さや密
度を調製することによって、得られるシートの目付量を
１０〜２５０ｇ／ｍ²の範囲で自由に調整可能である。

【００２９】また、上記加圧下で加熱溶融圧着してシー
トを得る場合、原料線材は、強化繊維が熱可塑性樹脂で
充分に含浸されているため、樹脂を含浸させるための工
程は必要とせず、軽く上下面を押さえつける程度の加圧
（例えば、０．１〜１．０ｋｇ／ｃｍ²）で加熱溶融圧
着することもでき、迅速なシートの製造が可能である。
母材との接着においては軽い圧力で十分に接着し一体化
することが可能となる。

【００３０】本発明のシートは前述したように低目付け
量のため、該シートを構成している線材は通常目視によ
りその形状が見て取れるもので、前記シート中の線材が
幅０．２〜８ｍｍで、０．３〜４ｍｍであることがより
好ましい。幅が５ｍｍを超えるとシートの目付け量が大
きくなるとともに、開口部が小さくなり、軽量性に劣
り、また、コスト高になるために好ましくない。また、
シート中の線材の幅が０．３未満であると用いる原料線
材の径または幅を小さくする必要があり、原料線材を作
成する際に工程が煩雑になるとともにコスト高になり好
ましくない。なお、原料線材とはシートにする前の線材
であり、これらの線材同士を融着させてシート化したも
のがシート中の線材であり、通常原料線材の幅はシート
化によってシート中では幅が大きくなる。

【００３１】また、本発明は、以上の本発明の１枚また
は複数枚のシートが、母材の表面および／または内部に
固定されている複合成形体を提供する。本発明の前記シ
ートによって補強される母材は、特に限定されず、例え
ば、表面強度の低い発泡ポリエチレン、発泡ポリプロピ
レン、発泡ポリウレタンなどの発泡体、ハニカム材、石
膏ボード、セメント、コンクリート、無機繊維マット、
ＦＲＰ、多孔質ＦＲＰ、ＦＲＴＰ、多孔質ＦＲＴＰ、土
砂などからなる、車輛用または建築物用天井材、壁、支
柱、法面などが挙げられる。本発明のシートが補強材と
して特に有用である母材は、目付け量１５００ｇ／ｍ²
以下および密度０．５ｇ／ｃｍ³以下の母材が好まし
く、例えば、ハニカム材、無機繊維マット、多孔質ＦＲ
ＴＰ、熱可塑性樹脂からなる発泡材などが特に好まし
い。

【００３２】本発明のシートを補強材として母材と組み
合わせる方法は、例えば、図８に例示するように、例え
ば、樹脂発泡体８の一方の面に積層する方法（ａ）、上
樹脂発泡体８の両面に積層する方法（ｂ）、シートの両
面に発泡体８を積層する方法（ｃ）、さらに不図示であ
るが、図８（ｃ）においてさらに発泡体８の外面にシー
トを積層する方法、さらにはシートを二枚重ねて積層す
る方法など、特に限定されない。母材８にシート１を積
層する方法は接着剤を用いて積層する方法でもよいが、
シート１を加熱し、シートを構成している熱可塑性樹脂
を溶融軟化させ、この状態でシートを母材に接着させる
ことが好ましい。このように構成される本発明の複合成
形体は、断熱材、吸音材などとして各種の用途において
有用であるが、特に車輛の天井の内装材の基材として使
用し、その表面に表面材を張り合せる用途に有用であ
る。また、車輛用天井材としては車輛用天井材の前後方
向、すなわち、長手方向の撓みを抑えるために、長手方
向に線材を引き揃えることが好ましい。これにより母材
と組み合わせた際の天井材が所望の強度が得られるとと
もに、軽量化が実現できる。

【００３３】なお、以上の説明は、平行に配置されたＬ
−ＦＲＴＰ線材の結合材として同じＬ−ＦＲＴＰ線材を
用いる例で説明したが、結合材としては上記線材とは異
なるＬ−ＦＲＴＰ線材でもよい。更にガラス繊維で強化
されていない熱可塑性樹脂部材、例えば、熱可塑性樹脂
のストランド、糸、紐、テープ、ネット、織布、不織布
などの如く、任意の形状の熱可塑性樹脂部材を用いて
も、前記と同様にして本発明のシートが得られ、特に不
織布は、平行に配列されたＬ−ＦＲＴＰ線材を容易に結
合させることができるうえに、安価で軽量性に優れるた
め好ましい。

【００３４】

【実施例】以下、実施例および比較例を挙げて本発明を
さらに詳しく説明する。実施例１平均径１３μｍのモノフィラメントを用いて、スプリッ
トをかけずに集束本数を６００本とした１本のガラス繊
維ストランドを、酸変性した溶融ポリプロピレン（溶融
温度２６０℃）中に導入し、溶融含浸を行った後、内径
０．４９ｍｍのノズルから５０ｍ／ｍｉｎの速度で引き
抜き、ほぼ断面円形の線材をリールに巻き取った。得ら
れた線材の平均径は０．４９ｍｍ、ガラス含有率は５２
vol％、含浸率はｎ＝５の平均値で１００％であった。
ｎは測定個数を表わす（以下同じ）。

【００３５】なお、ガラス含有率の測定は、まず得られ
た線材を６００℃の電気炉中で加熱して樹脂を焼失させ
た後、残ったガラスの重量を測定して、ガラス含有率７
５重量％の測定値を得た。この値から樹脂の比重を０．
９１、ガラス繊維の比重を２．５４としてvol％に換算
した。

【００３６】次いで、この線材を巻き取ったリールを６
０個を並べて線材を引き出し、線材間隔を２０ｍｍとし
て縦糸とした。線材の長さ方向に直交する幅を１２００
ｍｍと、線材と同じ方向の長さを２４００ｍｍした。こ
の縦糸に対して図６に示すように別のリールから同じ線
材を前記線材に直交するように線材間隔を２０ｍｍとし
て横糸とした。この状態における目付量は３０ｇ／ｍ²
である。このシートを２００℃に加熱した平板プレスを
用いて０．５ｋｇ／ｃｍ²の圧力で３０秒間プレスし
た。その後冷却して１２００×２４００×０．３ｍｍの
本発明のシートを得た。

【００３７】上記シートを密度０．０６９および厚さ１
０ｍｍの発泡ポリプロピレンからなる母材の両面に組み
合わせて２００℃に加熱した平板プレスを用いて厚みが
４ｍｍになるように、０．５ｋｇ／ｃｍ²の圧力で３０
秒間プレスした。この際、シートには皺が発生したり、
膨れが発生することはなかった。得られた平板は厚みが
４ｍｍで、この平板から長さ１５０ｍｍおよび幅５０ｍ
ｍの目付け量７５０ｇ／ｍ²の試験片を切り出し、ｎ＝
３で最大曲げ破壊荷重と弾性勾配の測定を行った。その
平均値を表１に示す。

【００３８】実施例２先ず、実施例１と同様の方法で線材を得た。この線材を
巻き取ったリールを１００個を並べて線材を引き出し、
線材間隔を１２ｍｍとして縦糸とした。線材の長さ方向
に直交する幅を１２００ｍｍと、線材と同じ方向の長さ
を２４００ｍｍした。この縦糸に対して図６に示すよう
に別のリールから同じ線材を前記線材に直交するように
線材間隔を１２ｍｍとして横糸とした。この状態におけ
る目付量は５０ｇ／ｍ²である。このシートを２００℃
に加熱した平板プレスを用いて０．５ｋｇ／ｃｍ²の圧
力で３０秒間プレスした。その後冷却して１２００×２
４００×０．３ｍｍの本発明のシートを得た。

【００３９】上記シートを密度０．０６５および厚さ１
０ｍｍの発泡ポリプロピレンからなる母材の両面に組み
合わせて２００℃に加熱した平板プレスを用いて厚みが
４ｍｍになるように、０．５ｋｇ／ｃｍ²の圧力で３０
秒間プレスした。この際、シートには皺が発生したり、
膨れが発生することはなかった。得られた平板は厚みが
４ｍｍで、この平板から長さ１５０ｍｍおよび幅５０ｍ
ｍの目付け量７５０ｇ／ｍ²の試験片を切り出し、ｎ＝
３で最大曲げ破壊荷重と弾性勾配の測定を行った。その
平均値を表１に示す。

【００４０】実施例３先ず、実施例１と同様の方法で線材を得た。この線材を
巻き取ったリールを１００個を並べて線材を引き出し、
線材間隔を１２ｍｍとして縦糸とした。線材の長さ方向
に直交する幅を１２００ｍｍと、線材と同じ方向の長さ
を２４００ｍｍした。この縦糸に対して図２に示すよう
に、Ｌ−ＦＲＴＰ線材をペレタイザーで長さが３０ｍｍ
となるように切断して短線材を作製し、得られた短線材
を均一散布して複合シートを得た。この状態における目
付量は５０ｇ／ｍ²である。なお、複合シートの内訳は
一方向線材（縦糸）で２５ｇ／ｍ²、ランダム材（短線
材）で２５ｇ／ｍ²である。このシートを２００℃に加
熱した平板プレスを用いて０．５ｋｇ／ｃｍ²の圧力で
３０秒間プレスした。その後冷却して１２００×２４０
０×０．３ｍｍの本発明のシートを得た。

【００４１】上記シートを密度０．０６５および厚さ１
０ｍｍの発泡ポリプロピレンからなる母材の両面に組み
合わせて２００℃に加熱した平板プレスを用いて厚みが
４ｍｍになるように、０．５ｋｇ／ｃｍ²の圧力で３０
秒間プレスした。この際、シートには皺が発生したり、
膨れが発生することはなかった。得られた平板は厚みが
４ｍｍで、この平板から長さ１５０ｍｍおよび幅５０ｍ
ｍの目付け量７５０ｇ／ｍ²の試験片を切り出し、ｎ＝
３で最大曲げ破壊荷重と弾性勾配の測定を行った。な
お、長手方向をＴＤとし、幅方向をＭＤとしてそれぞれ
を示している。その平均値を表１に示す。

【００４２】実施例４先ず、実施例１と同様の方法で線材を得た。この線材を
巻き取ったリールを２００個を並べて線材を引き出し、
線材間隔を６ｍｍとして縦糸とした。線材の長さ方向に
直交する幅を１２００ｍｍと、線材と同じ方向の長さを
２４００ｍｍとした。この縦糸に対して図６に示すよう
に別のリールから同じ線材を前記線材に直交するように
線材間隔を６ｍｍとして横糸とした。この状態における
目付量は１００ｇ／ｍ²である。このシートを２００℃
に加熱した平板プレスを用いて０．５ｋｇ／ｃｍ²の圧
力で３０秒間プレスした。その後冷却して１２００×２
４００×０．３ｍｍの本発明のシートを得た。

【００４３】上記シートを密度０．０５５および厚さ１
０ｍｍの発泡ポリプロピレンからなる母材の両面に組み
合わせて２００℃に加熱した平板プレスを用いて厚みが
４ｍｍになるように、０．５ｋｇ／ｃｍ²の圧力で３０
秒間プレスした。この際、シートには皺が発生したり、
膨れが発生することはなかった。得られた平板は厚みが
４ｍｍで、この平板から長さ１５０ｍｍおよび幅５０ｍ
ｍの目付け量７５０ｇ／ｍ²の試験片を切り出し、ｎ＝
３で最大曲げ破壊荷重と弾性勾配の測定を行った。その
平均値を表１に示す。

【００４４】比較例１密度０．０７５および厚さ１０ｍｍの発泡ポリプロピレ
ンを２００℃に加熱した平板プレスを用いて厚みが４ｍ
ｍになるように、０．５ｋｇ／ｃｍ²の圧力で３０秒間
プレスした。得られた平板は厚みが４ｍｍで、この平板
から長さ１５０ｍｍおよび幅５０ｍｍの目付け量７５０
ｇ／ｍ²の試験片を切り出し、ｎ＝３で最大曲げ破壊荷
重と弾性勾配の測定を行った。その平均値を表１に示
す。

【００４５】曲げ破壊荷重の測定条件スパン：１００ｍｍクロスヘッドスピード：５０ｍｍ／ｍｉｎ．枚数：母材に固定したシートの枚数

【００４６】

【発明の効果】以上の如き本発明によれば、従来の面補
強材料の問題を解決し、作成しやすく、取扱性が良好で
あるとともに、母材との接着性や加工性に優れ、低目付
け量で軽量であるにもかかわらず、面剛性を向上させる
ことが可能なシートを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１例のシートの平面図。

【図２】本発明の他の例のシートの平面図。

【図３】本発明の他の例のシートの平面図。

【図４】本発明の他の例のシートの平面図。

【図５】本発明の他の例のシートの平面図。

【図６】本発明のシートの１例の製造方法を説明する
図。

【図７】本発明のシートの他の例の製造方法を説明す
る図。

【図８】本発明の複合成形物の断面を図解的に示す
図。

【符号の説明】

１：シート２，２’：線材３，３’：線材４：開口部５，５’：ノズル６：含浸ダイ７：リール８：母材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｆターム(参考） 4F100 AG00B AG00C AK07A AK07B AK07C AL07B AL07C AT00A BA03 BA06 BA10B BA10C DA16 DG02B DG02C DG04B DG04C DG06B DG06C DH02B DH02C DJ01A EJ202 EJ821 GB07 JK01 JL03 JL05 JL11 4F204 AA11 AC02 AD04 AD16 AG01 AG28 AH26 AH48 AR14 AR15 FA01 FB01 FB11 FE30 FF01 FF05 FF50 FN11 FN15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一方向長繊維強化熱可塑性樹脂（以下Ｌ
−ＦＲＴＰという）の線材を結合させてなるシートにお
いて、該線材の少なくとも複数本がシートの任意の方向
において、シートの幅または長さと略同一の長さを有し
て略平行に配置され、これらの複数本の線材が、熱可塑
性樹脂部材によって固定され、シートの目付量が１０〜
２５０ｇ／ｍ²で、開口部を有することを特徴とするＬ
−ＦＲＴＰシート。
【請求項２】熱可塑性樹脂部材が、略平行に配置され
た線材と角度をもって配置された同一または異なるＬ−
ＦＲＴＰ線材である請求項１に記載のＬ−ＦＲＴＰシー
ト。
【請求項３】厚さが１ｍｍ以下である請求項１に記載
のＬ−ＦＲＴＰシート。
【請求項４】Ｌ−ＦＲＴＰ線材の強化繊維含有率が１
５〜８０vol％であり、かつ熱可塑性樹脂含浸率９５％
以上である請求項１〜３の何れか１項に記載のＬ−ＦＲ
ＴＰシート。
【請求項５】Ｌ−ＦＲＴＰからなる線材を結合させて
シートを製造する方法において、目的とするシートの任
意の方向において、シートの幅または長さと略同一の長
さを有する線材を略平行に配置するとともに、これらの
複数本の線材に対して熱可塑性樹脂部材を交差するよう
に配置し、これらのシートの目付け量を１０〜２５０ｇ
／ｍ²とし、かつシートが開口部を有するように、無圧
下または加圧下で加熱溶融して隣接する線材同士を結合
させることを特徴とするＬ−ＦＲＴＰシートの製造方
法。
【請求項６】熱可塑性樹脂部材が、略平行に配置され
た線材と角度をもって配置された同一または異なるＬ−
ＦＲＴＰ線材である請求項５に記載のＬ−ＦＲＴＰシー
トの製造方法。
【請求項７】線材が、強化繊維含有率１５〜８０vol
％、熱可塑性樹脂含浸率９５％以上である請求項５に記
載のＬ−ＦＲＴＰシートの製造方法。
【請求項８】線材が、スプリットをかけずに集束させ
たガラス繊維ストランドを作製して、前記ガラス繊維ス
トランド１本を熱可塑性樹脂に含浸させて形成した線材
である請求項５〜７の何れか１項に記載のＬ−ＦＲＴＰ
シートの製造方法。
【請求項９】請求項１〜４のいずれか１項に記載の１
枚または複数枚のＬ−ＦＲＴＰシートが、母材の表面お
よび／または内部に固定されていることを特徴とする複
合成形体。