JP2005330605A - Reinforced sheet and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、補強シートおよびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a reinforcing sheet and a manufacturing method thereof.
例えば自動車部品等の分野において、成形の容易性或いは補強繊維の添加による強度調整の容易性から、熱可塑性樹脂の中に補強繊維を含ませた樹脂パネルが広く用いられている。補強繊維としては、一般にカーボンファイバー繊維やグラスファイバー繊維が用いられている。 For example, in the field of automobile parts and the like, a resin panel in which a reinforcing fiber is included in a thermoplastic resin is widely used from the viewpoint of easy molding or easy strength adjustment by adding a reinforcing fiber. In general, carbon fiber fiber or glass fiber fiber is used as the reinforcing fiber.
このような補強繊維は、それが含有される樹脂成分との密着性が良くないと、本来の補強効果が得られないため、補強繊維の表面には、予め熱可塑性樹脂による樹脂コーティングが施されている。そして、その樹脂コーティングが成形時の熱により溶けて、周辺の樹脂成分と融合するため、この樹脂コーティングがバインダーとなって、補強繊維と周辺樹脂との密着性が向上する仕組みになっている(例えば、特許文献1。)。
しかしながら、このような従来の技術にあっては、表面に樹脂コーティングを施した補強繊維を製造するために、特殊な製造装置が必要となり、コストの面において不利である。また、表面に施された樹脂コーティング成分だけでは、バインダーとしての樹脂量が不十分で、補強繊維と周辺樹脂との密着性を十分に高めることができず、得られる補強効果にも限りがあった。 However, such a conventional technique is disadvantageous in terms of cost because a special manufacturing apparatus is required to manufacture a reinforcing fiber having a resin coating on the surface. In addition, the resin coating component applied to the surface alone does not provide sufficient amount of resin as a binder, and the adhesion between the reinforcing fiber and the peripheral resin cannot be sufficiently increased, and the resulting reinforcing effect is limited. It was.
本発明は、このような従来の技術に着目してなされたものであり、補強繊維の含有による補強効果を十分に得ることができる補強シートおよびその製造方法を提供するものである。 The present invention has been made by paying attention to such a conventional technique, and provides a reinforcing sheet that can sufficiently obtain a reinforcing effect due to the inclusion of reinforcing fibers, and a method for manufacturing the same.
請求項1記載の発明は、熱可塑性樹脂材料製の樹脂繊維と、樹脂繊維より高強度な非樹脂材料製の補強繊維とにより織製された織物シートを加熱したことにより溶融させることで、前記樹脂繊維と前記補強繊維とを密着させて形成させてなることを特徴とする。
The invention according to
請求項2記載の発明は、請求項1記載の補強シートであって、織物シートにおいて、樹脂繊維の方が補強繊維よりも太いことを特徴とする。
The invention according to
請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の補強シートであって、補強繊維が、カーボンファイバー繊維又はグラスファイバー繊維であることを特徴とする。
The invention according to
請求項4記載の発明は、熱可塑性樹脂材料製の樹脂繊維と、樹脂繊維より高強度な非樹脂材料製の補強繊維により織製された織物シートに、ホットプレス加工を加えて、互いに融合した樹脂繊維成分内に補強繊維が含有された状態の所定厚さで且つ所定形状を有することを特徴とする。 In the invention according to claim 4, hot pressing is applied to a woven sheet made of a resin fiber made of a thermoplastic resin material and a reinforcing fiber made of a non-resin material having a strength higher than that of the resin fiber, and then fused together. The resin fiber component has a predetermined thickness and a predetermined shape in which reinforcing fibers are contained.
請求項1記載の発明によれば、樹脂繊維と補強繊維とを織り込んで形成した織物シートを加熱したことにより溶融させることで樹脂繊維と補強繊維とを密着した補強シートを形成したため、溶けた樹脂繊維の成分が十分な量のバインダーとなって、補強繊維に密着させ、補強繊維による補強効果が確実に高まる。また、織物シートは、補強繊維に対して樹脂繊維を織り込むだけなので、通常の織物製造装置を利用することができ、コストの面でも有利である。 According to the first aspect of the present invention, since the woven sheet formed by weaving the resin fibers and the reinforcing fibers is heated and melted to form the reinforcing sheet in which the resin fibers and the reinforcing fibers are in close contact, the molten resin The component of the fiber becomes a sufficient amount of the binder and is brought into close contact with the reinforcing fiber, so that the reinforcing effect by the reinforcing fiber is reliably increased. In addition, since the woven sheet only includes resin fibers woven into the reinforcing fibers, a normal woven fabric manufacturing apparatus can be used, which is advantageous in terms of cost.
請求項2記載の発明によれば、織物シートにおいて、樹脂繊維の方を補強繊維よりも太くしたため、樹脂繊維が溶けた際に十分な量の樹脂成分が得られ、補強繊維と周辺の樹脂シートとの密着性を高めることができる。
According to the invention described in
請求項3記載の発明によれば、補強繊維が、カーボンファイバー繊維又はグラスファイバー繊維であるため、軽量化を図ることができる。
According to invention of
請求項4記載の発明によれば、織物シートをホットプレス加工により樹脂繊維成分内に補強繊維が含まれた補強シートに成形できるため、その補強シートを樹脂で覆わなくても十分強度を有する自動車部品等とすることができる。 According to the invention of claim 4, since the woven sheet can be formed into a reinforcing sheet in which the reinforcing fiber is contained in the resin fiber component by hot pressing, the automobile has sufficient strength without covering the reinforcing sheet with the resin. It can be a part or the like.
補強繊維の含有による補強効果を十分に得ることができる補強シートおよびその製造方法を提供する、という目的を、熱可塑性樹脂材料製の樹脂繊維と、樹脂繊維より高強度な非樹脂材料製の補強繊維とにより織製された織物シートを加熱したことにより溶融させることで、前記樹脂繊維と前記補強繊維とを密着させて形成させてなることにより、実現した。以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。ものである。 For the purpose of providing a reinforcing sheet and a method for producing the same, which can sufficiently obtain a reinforcing effect due to the inclusion of the reinforcing fiber, the reinforcement is made of a resin fiber made of a thermoplastic resin material and a non-resin material having higher strength than the resin fiber. This was realized by forming the woven fabric sheet woven with the fibers by heating them so that the resin fibers and the reinforcing fibers were brought into close contact with each other. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Is.
図1〜図7は、本発明の第1実施例を示す図である。図1及び図2に示す織物シート1は、熱可塑性樹脂材料製の樹脂繊維2と、樹脂繊維2よりも高強度な非樹脂材料製の補強繊維3とを交互に織製した構造になっている。
1 to 7 are views showing a first embodiment of the present invention. The
樹脂繊維2を構成する熱可塑性樹脂としては、例えばポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリアミドなど何でも良い。補強繊維3を構成する高強度な非樹脂材料としては、軽量なカーボンファイバー繊維やグラスファイバー繊維などが好適である。樹脂繊維2の方が補強繊維3よりも太く形成されている。織物シート1は、補強繊維3に対して樹脂繊維2を織り込むだけなので、通常の織物製造装置を利用することができ、コストの面でも有利である。
As a thermoplastic resin which comprises the
織物シート1を一対のホットプレス10、11の間に挿入して、織物シート1の表裏両面をホットプレス10、11により加熱すると共に加圧させ、溶けた樹脂繊維2内に補強繊維3が含有された状態の補強シート12を形成する。補強シート12は均一な厚さを有する硬い板状で、表面は樹脂繊維2の樹脂成分で形成され、内部に補強繊維3が含まれた状態になっている。
The
この第1実施例によれば、織物シート1をホットプレス10,11により固い補強シート12に成形するため、その補強シート12を樹脂で覆わなくても十分強度を有する自動車部品等とすることができる。また、その補強シート12を後加工の際にセットしやすくなり、原価が低減できる。
According to the first embodiment, the
かかる補強シート12を、図5に示すように、一対の金型4、5により形成されたキャビティ空間C内にセットした際には、図示せぬ支持手段により、テンションを付与された状態で支持されるが、補強シート12の状態が安定しているので、補強シート12の表裏両面側に所定厚さの樹脂シート14、15を正確に形成することができる。そして、このキャビティ空間C内に加熱軟化された熱可塑性樹脂6が射出される(図6参照)。熱可塑性樹脂6は、樹脂繊維2と同じ種類の方が好ましいが、別の種類であっても良い。
When the reinforcing
射出された熱可塑性樹脂6の熱により、補強シート12の樹脂繊維2が射出された熱可塑性樹脂6と融合して一体化する。熱可塑性樹脂6の固化後、金型4,5を開いて成形された樹脂パネル7を取り出す(図7参照)ことで、樹脂パネル7が成形される。樹脂パネル7は、溶融した樹脂繊維2により補強繊維3を包んだ状態となった補強シート12が、更に2枚の熱可塑性樹脂製の樹脂シート8,9の間に含まれた状態となっている。2枚の熱可塑性樹脂製の樹脂シート8、9の周縁部同士は結合された状態になっている。
Due to the heat of the injected
従って、補強シート12を2枚の樹脂シート8、9の間に含ませ、補強シート12の樹脂繊維2と樹脂シート8、9とを互いに熱により融合させた状態にしたため、溶けた樹脂繊維2の成分が十分な量のバインダーとなって、補強繊維3と周辺の樹脂シート8、9とを密着させ、補強繊維3による補強効果が確実に高まる。特に、この実施例では、織物シート1における樹脂繊維2の方を補強繊維3よりも太くしたため、樹脂繊維2が溶けた際に十分な量の樹脂成分となり、補強繊維3と周辺の樹脂シート8、9との密着性がより高められた状態になっている。
Therefore, since the reinforcing
図8〜図11は、本発明の第2実施例を示す図である。尚、第1実施例と共通する部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。この第2実施例では、織物シート16を、図3に示すホットプレス10,11とは形状の異なるホットプレス加工によりコ字状の補強シート17に成形し(図9参照)、それをコ字状のキャビティ空間Cを有する金型18、19内にセットした。補強シート17は、図示せぬ支持手段により、キャビティ空間Cの厚さの中央位置に支持される。そして、先の実施例同様に、キャビティ空間C内に加熱軟化された熱可塑性樹脂6を射出し(図10参照)、コ字状の補強シート17を、同じくコ字状の樹脂シート20、21の間に含んだ状態の樹脂パネル22を得た(図11参照)。
8 to 11 are views showing a second embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is common in 1st Example, and the overlapping description is abbreviate | omitted. In this second embodiment, the
第2実施例によれば、補強シート17を樹脂パネル22に相応した形状に予め成形することにより、複雑な形状の樹脂パネル22を形成する際も、補強シート17を含む2枚の樹脂シート20、21の厚さを正確に形成することができる。
According to the second embodiment, the two
以上の実施例では、樹脂繊維と補強繊維とを交互に織った織物シートを例にしたが、織り方はどのようなものでも良い。また、織物シートや補強シートを挟む(含む)2枚の樹脂シートの成形方法も、射出成形に限定されず、加熱軟化した2枚の樹脂シートを、織物シートや補強シートと一緒に金型内にセットし、金型内で圧力を掛けながら挟み込む成形方法でも良い。 In the above embodiment, a woven fabric sheet in which resin fibers and reinforcing fibers are alternately woven is taken as an example, but any weaving method may be used. In addition, the method of forming two resin sheets (including) a woven sheet or a reinforcing sheet is not limited to injection molding, and the two heat-softened resin sheets are placed in the mold together with the woven sheet and the reinforcing sheet. It is also possible to use a molding method in which the sheet is sandwiched while being pressed in a mold.
1、16 織物シート
2 樹脂繊維
3 補強繊維
4、5、18,19 金型
6 熱可塑性樹脂
7、22 樹脂パネル
8、9、20,21 樹脂シート
10、11 ホットプレス
12、17 補強シート
C キャビティ空間
DESCRIPTION OF
Claims (4)
織物シート(1)において、樹脂繊維(2)の方が補強繊維(3)よりも太いことを特徴とする補強シート。 The reinforcing sheet according to claim 1,
In the woven fabric sheet (1), the resin fiber (2) is thicker than the reinforcing fiber (3).
補強繊維(3)が、カーボンファイバー繊維又はグラスファイバー繊維であることを特徴とする補強シート。 The reinforcing sheet according to claim 1 or 2,
The reinforcing sheet, wherein the reinforcing fiber (3) is a carbon fiber fiber or a glass fiber fiber.
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JP2020075384A (en) * | 2018-11-06 | 2020-05-21 | 三菱瓦斯化学株式会社 | Manufacturing method of fiber-reinforced resin molded product |
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