JP3061235B2 - Fiber reinforced thermoplastic resin stampable sheet - Google Patents

Fiber reinforced thermoplastic resin stampable sheet

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JP3061235B2
JP3061235B2 JP5252557A JP25255793A JP3061235B2 JP 3061235 B2 JP3061235 B2 JP 3061235B2 JP 5252557 A JP5252557 A JP 5252557A JP 25255793 A JP25255793 A JP 25255793A JP 3061235 B2 JP3061235 B2 JP 3061235B2
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善博 遠藤
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、強化材を朱子織物と
し、マトリックス材を熱可塑性樹脂としたスタンパブル
シートに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stampable sheet in which a reinforcing material is a satin fabric and a matrix material is a thermoplastic resin.

【0002】[0002]

【従来の技術】炭素繊維やアラミド繊維などのハイテク
繊維で強化した繊維強化樹脂成形品は、比強度、比剛
性、耐久性などに優れることから、航空・宇宙関連を始
め、一般産業、スポーツ・レジャー用途にも急速に普及
しつつある。
2. Description of the Related Art Fiber-reinforced resin molded products reinforced with high-tech fibers such as carbon fibers and aramid fibers have excellent specific strength, specific rigidity and durability. It is also rapidly spreading for leisure use.

【0003】従来、これら繊維強化樹脂成形品のマトリ
ックス樹脂として、補強材が連続繊維の場合は熱硬化性
樹脂、短繊維の場合は熱可塑性樹脂を用いるといった区
別がなされてきた。
Heretofore, as the matrix resin of these fiber-reinforced resin molded products, a distinction has been made such that a thermosetting resin is used when the reinforcing material is a continuous fiber, and a thermoplastic resin is used when the reinforcing material is a short fiber.

【0004】しかしながら、熱可塑性樹脂は、事実上ラ
イフが無限であり、成形時間を短くできるなどの特長に
加え、リサイクル可能であることから、地球環境問題、
とりわけ産業廃棄物などのゴミ問題がクローズアップさ
れるに及んで注目されている。そして、近年、熱可塑性
樹脂は、短繊維だけではなく、連続繊維で強化した複合
材料への応用においても、盛んに検討されるようになっ
た。
[0004] However, thermoplastic resins have a practically infinite life and can be molded in a short time, and are recyclable.
In particular, garbage problems such as industrial waste have been attracting much attention as they have been highlighted. In recent years, thermoplastic resins have been actively studied not only for short fibers but also for applications to composite materials reinforced with continuous fibers.

【0005】このように連続繊維を強化材とし、熱可塑
性樹脂をマトリックスとした繊維強化熱可塑性樹脂成形
品を製造するには、まず連続繊維で強化した繊維強化熱
可塑性樹脂シートとしてスタンパブルシートを予め作製
し、次にこれを適当な形状に切り抜いてブランク材と
し、最後にブランク材を所定の型枠に入れて、プレス成
形により各種形状に賦形して複合成形品を製造する方法
がある。
As described above, in order to manufacture a fiber-reinforced thermoplastic resin molded article using a continuous fiber as a reinforcing material and a thermoplastic resin as a matrix, first, a stampable sheet is used as a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet reinforced with continuous fibers. There is a method of manufacturing a composite molded product by preparing in advance, then cutting this into an appropriate shape to form a blank material, and finally putting the blank material in a predetermined mold and shaping it into various shapes by press molding. .

【0006】この繊維強化熱可塑性樹脂シートは、板金
のようにプレス成形できることから、スタンパブルシー
トと一般に呼ばれている。前記スタンパブルシートの製
造方法には、マトリックス樹脂と強化材織物を交互積層
し、ホットプレスを用いて加熱・加圧することにより、
該熱可塑性樹脂を溶融させ、強化材織物に含浸一体化さ
せる方法があり、この方法は、いわゆるフィルムスタッ
キング法と呼ばれている。この方法に用いられる強化材
織物の組織には、平織、綾織、朱子織などがある。
The fiber reinforced thermoplastic resin sheet is generally called a stampable sheet because it can be press-formed like a sheet metal. The method for manufacturing the stampable sheet, by alternately laminating a matrix resin and a reinforcing fabric, by heating and pressing using a hot press,
There is a method in which the thermoplastic resin is melted and impregnated and integrated into the reinforcing fabric, and this method is called a so-called film stacking method. The texture of the reinforcing fabric used in this method includes plain weave, twill weave, satin weave and the like.

【0007】これらの織物のうち朱子織は、他の織物、
例えば、平織等と比較して格子点数が少ないため、格子
点のズレや格子形状の変形が起こりやすいという一般的
な性質を持っている。従って、朱子織物を強化材とした
熱可塑性樹脂スタンパブルシートは、それを用いて賦型
する際に、型の複雑な形状にも強化材織物がよく追従
し、良好な深絞り形状物を与えるという特徴を有する。
Among these woven fabrics, satin weave is other woven fabrics,
For example, since the number of lattice points is smaller than that of a plain weave or the like, it has a general property that the lattice points are easily shifted or the lattice shape is easily deformed. Therefore, the thermoplastic resin stampable sheet using the satin fabric as a reinforcing material, when shaping using the same, the reinforcing material fabric well follows the complicated shape of the mold, and gives a good deep drawn shape. It has the feature of.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ホットプレスによるス
タンパブルシートの製造には、一般に金型を使用せず、
マトリックス材としての熱可塑性樹脂と強化材としての
織物の積層物をステンレス板で上下から挟み、スペーサ
ーで厚み決めをしながらホットプレスを行なうことが多
く、このときに溶融した樹脂のフローが起こりやすい。
強化材として朱子織物を使用した場合、朱子織物は他の
繊維、例えば、平織物等と比較して格子点が少ないた
め、前記樹脂フローに伴って、織糸の泳ぎだしを抑制し
にくいという問題点がある。また、この織糸の泳ぎだし
のため、スタンパブルシートの製品としての有効サイズ
が減少するという問題がある。
The production of stampable sheets by hot pressing generally does not use a mold.
In many cases, a laminate of a thermoplastic resin as a matrix material and a woven fabric as a reinforcing material is sandwiched from above and below with a stainless steel plate, and hot pressing is performed while determining the thickness with spacers. .
When a satin fabric is used as a reinforcing material, the satin fabric has fewer lattice points compared to other fibers, for example, a plain fabric, etc., and thus, it is difficult to suppress the weaving of the weaving yarn with the resin flow. There is a point. In addition, there is a problem in that the effective size of the stampable sheet as a product is reduced due to the swimming of the yarn.

【0009】溶融粘度が高い熱可塑性樹脂を強化材織物
に含浸させる際には、成形圧力を熱硬化性樹脂系の場合
と比べてかなり高くしているが、この成形圧力が高いこ
とも、織糸の泳ぎだし及び強化材織物の目寄れを助長し
ている。なお、成形温度や成形圧力を調整した場合、目
寄れを小さくすることはできるが、この場合樹脂含浸性
が低下し、好ましくない。
[0009] When impregnating the reinforcing fabric with a thermoplastic resin having a high melt viscosity, the molding pressure is considerably higher than in the case of the thermosetting resin system. It encourages the swimming of threads and the look of reinforcement fabrics. In addition, when the molding temperature and the molding pressure are adjusted, the offset can be reduced, but in this case, the resin impregnating property is decreased, which is not preferable.

【0010】また、スタンパブルシートの製造において
は、強化材としての朱子織物は、他の織物と比べて格子
点が少ないため格子点のズレが発生しやすく、この格子
点のズレのためレイアップ作業に時間がかかるという問
題点がある。
In the production of a stampable sheet, a satin woven fabric as a reinforcing material has fewer lattice points than other woven fabrics, so that the lattice points are likely to be misaligned. There is a problem that work takes time.

【0011】本発明は、上記した問題に鑑み鋭意検討し
た結果なされたもので、朱子織物を強化材としたスタン
パブルシートの製造において、朱子織物強化材の格子点
ズレ発生を抑えることにより、朱子織物強化材のレイア
ップ作業を容易にし、熱可塑性樹脂の朱子織物強化材へ
の溶融含浸時の織糸の泳ぎ出しに起因する目寄れを抑
え、スタンパブルシートの製品有効サイズが大きく、且
つ、ブランク材切り抜き歩留の高いスタンパズルシート
を提供することを目的とする。
The present invention has been made as a result of intensive studies in view of the above-described problems. In the production of a stampable sheet using a satin woven fabric as a reinforcing material, the displacement of lattice points of the satin reinforced material is suppressed, and It facilitates the lay-up work of the fabric reinforcing material, suppresses the deviation caused by the weaving of the weaving yarn during the melt impregnation of the satin fabric reinforcing material of the thermoplastic resin, the product effective size of the stampable sheet is large, and It is an object of the present invention to provide a stun puzzle sheet having a high blank material cutout yield.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上気した問題点を解決す
るために、本発明は、強化材が経糸方向の両端部が平織
であり、且つ残りの耳部である二辺が織物の目寄れ又は
織糸の解けを防ぐことができる程度に強固にかがってあ
朱子織物であり、且つマトリックス材が熱可塑性樹脂
であることを特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂スタンパ
ブルシートとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a reinforcing material in which both ends in the warp direction are plain woven.
, And the two sides, which are the remaining ears, are skewed or
It is tight enough to prevent unraveling of the yarn.
The fiber-reinforced thermoplastic resin stampable sheet is a satin woven fabric and the matrix material is a thermoplastic resin.

【0013】[0013]

【0014】また本発明は、前記強化材が、炭素繊維織
物であることを特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂スタン
パブルシートとするものである。
Further, the present invention provides a fiber-reinforced thermoplastic resin stampable sheet, wherein the reinforcing material is a carbon fiber fabric.

【0015】本発明による繊維強化熱可塑性樹脂スタン
パブルシートは、強化材としての朱子織物、及び熱可塑
性樹脂フィルムを、各々ホットプレスの熱盤サイズに合
わせたり、製作したい繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブ
ルシートの仕様に合わせて切断した後、これらの材料を
交互に積層し、ホットプレス成形することによって得ら
れる。
[0015] The fiber reinforced thermoplastic resin stampable sheet according to the present invention is a fiber reinforced thermoplastic resin stampable sheet in which a satin woven fabric and a thermoplastic resin film as reinforcements are adjusted to the hot platen size of a hot press, respectively. After cutting according to sheet specifications, these materials are alternately laminated and obtained by hot press molding.

【0016】図1は、本発明の繊維強化熱可塑性樹脂ス
タンパブルシートに使用する強化材を示す。この強化材
は、糸の格子点が少ない朱子織部分1を主体としてい
る。朱子織部分1自体は、ドレープ性及び深絞り成形性
に優れる反面、目寄れや織糸の解けを生じやすいが、本
発明においては、経糸方向端部4における全巾に渡っ
て、平織部分2を設けることにより、格子点のズレを発
生し難くしている。また、経糸方向端部4以外の残りの
二辺を耳糸3で強固にかがることにより、目寄れや織糸
の解けの問題の解決を図っている。
FIG. 1 shows a reinforcing material used in the fiber-reinforced thermoplastic resin stampable sheet of the present invention. This reinforcing material is mainly composed of a satin weave portion 1 having few lattice points of yarn. The satin weave portion 1 itself is excellent in drapability and deep drawability, but is liable to cause misalignment and unraveling of the yarn, but in the present invention, the plain weave portion 2 extends over the entire width of the warp direction end 4. Is provided, the displacement of the lattice points is hardly generated. In addition, the remaining two sides other than the warp direction end 4 are firmly wrapped with the ear thread 3 so as to solve the problem of misalignment and unraveling of the yarn.

【0017】したがって、本発明における前記の強化材
織物を用いて繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブルシート
を製造する場合、織物格子点のズレ発生が抑えられ、強
化材織物のレイアップ作業性の著しい向上が図れる。そ
れとともに、強化材織物と熱可塑性樹脂シートとからな
る積層物のプレス成形時に発生する織物の目寄れを抑え
ることができ、得られる繊維強化熱可塑性樹脂スタンパ
ブルシートの製品有効サイズを大きくすることができ
る。
Therefore, when a fiber-reinforced thermoplastic resin stampable sheet is manufactured using the above-mentioned reinforcing fabric in the present invention, displacement of the fabric lattice points is suppressed, and the lay-up workability of the reinforcing fabric is significantly improved. Can be achieved. At the same time, it is possible to suppress the eccentricity of the woven fabric generated at the time of press molding of the laminate composed of the reinforced fabric and the thermoplastic resin sheet, and to increase the product effective size of the obtained fiber reinforced thermoplastic resin stampable sheet. Can be.

【0018】本発明による強化材織物は、炭素繊維、ア
ラミド繊維、ガラス繊維、シリコンカーバイド繊維、ア
ルミナ繊維などを、単独または2種類以上組み合わせて
用いることができる。例えば、2種類の異なる糸を経
糸、緯糸に使用して交織織物とすることもできる。ま
た、ブランク材切り抜き時に捨て去る平織部分の緯糸
を、安価な繊維に切り換えることも可能である。
The reinforcing material woven fabric according to the present invention can use carbon fiber, aramid fiber, glass fiber, silicon carbide fiber, alumina fiber or the like singly or in combination of two or more kinds. For example, two types of different yarns can be used for the warp and the weft to form a cross-woven fabric. It is also possible to switch the weft of the plain weave portion to be discarded at the time of blank material cutting out to inexpensive fiber.

【0019】強化材織物の巾及び長さと、該強化材織物
の大部分を占める朱子織部分の長さ、織糸密度、及び目
付は、ホットプレスの熱盤サイズ、製作したい繊維強化
熱可塑性樹脂スタンパブルシートの仕様にあわせて任意
に設定できる。
The width and length of the reinforcing fabric and the length, yarn density and basis weight of the satin weave which occupy most of the reinforcing fabric are determined by the size of the hot press hot platen, the fiber reinforced thermoplastic resin to be manufactured. Can be set arbitrarily according to the specifications of the stampable seat.

【0020】一方、平織部分の長さは、強化材織物の
巾、朱子織部分の長さ、平織部分の織糸の種類、織糸密
度及び目付によって異なる。すなわち、強化材織物のレ
イアップ作業は、強化材織物のサイズが大きいほど困難
になる。また、強化材織物に対する熱可塑性樹脂の溶融
含浸時の樹脂フロー量は、繊維強化熱可塑性樹脂スタン
パブルシートのサイズが大きくなるほど多くなる。
On the other hand, the length of the plain weave portion varies depending on the width of the reinforcing material woven fabric, the length of the satin weave portion, the type of yarn in the plain weave portion, the yarn density and the basis weight. That is, the lay-up operation of the reinforcing material fabric becomes more difficult as the size of the reinforcing material fabric increases. In addition, the amount of resin flow during the melt impregnation of the reinforcing material woven fabric with the thermoplastic resin increases as the size of the fiber-reinforced thermoplastic resin stampable sheet increases.

【0021】したがって、強化材織物のレイアップ時の
格子点のズレや、熱可塑性樹脂の溶融含浸時の織糸の泳
ぎだし及び目寄れを抑制するために、繊維強化熱可塑性
樹脂スタンパブルシートサイズが大きくなるほど、平織
部分はより大きく、緻密に製織されなくてはならない。
しかし、前述の如く平織部分は、ブランク材切り抜き時
に捨て去る部分であるから、大きすぎたり、緻密であり
すぎることは好ましくない。
Therefore, the size of the fiber reinforced thermoplastic resin stampable sheet is controlled in order to suppress the displacement of lattice points at the time of lay-up of the reinforcing material woven fabric, and to suppress the weaving of the weaving yarn during melt impregnation of the thermoplastic resin. The larger the is, the larger the plain weave must be and must be woven tightly.
However, as described above, the plain weave portion is a portion that is discarded when blank material is cut out, so that it is not preferable that the plain weave portion is too large or too dense.

【0022】一般的なサイズの繊維強化熱可塑性樹脂ス
タンパブルシートを与える強化材織物で、炭素繊維を織
糸とし、巾60〜120cm、朱子織部分の長さ60〜
240cmとした場合、平織部分は、織糸密度100〜
1500本/m、目付50〜700g/m 長さ(片
側)0.5〜2.0cmとすればよい。
A reinforcing material woven fabric for providing a fiber reinforced thermoplastic resin stampable sheet of a general size, using carbon fiber as a woven yarn, a width of 60 to 120 cm, and a length of a satin woven portion of 60 to 120 cm.
In the case of 240 cm, the plain weave portion has a yarn density of 100 to
What is necessary is just to be 1500 pieces / m, the basis weight 50-700 g / m < 2 > , and length (one side) 0.5-2.0 cm.

【0023】強化材織物は、通常、経糸を織物の巾及び
織糸、織糸密度に応じて所定本数配し、1000m長程
度を1ロットとして織られる。
The reinforcing material woven fabric is usually woven with a predetermined number of warps according to the width of the woven fabric, the woven yarn and the density of the woven yarn, and a lot of about 1000 m length.

【0024】本発明による強化材織物は、前述の如く、
用いるホットプレスの熱盤サイズにあわせて、巾及び朱
子織部分、平織部分の長さを決めて織る。織物の巾は、
織機の設定を変えることにより変更でき、朱子織部分と
平織部分の長さの設定は、パンチカードでほぼ自在に制
御できる。
The reinforced fabric according to the present invention, as described above,
The width and length of the satin weave and plain weave are determined according to the hot plate size of the hot press to be used. The width of the fabric is
It can be changed by changing the setting of the loom, and the setting of the length of the satin weave and the plain weave can be controlled almost freely with a punch card.

【0025】本発明では、連続して織られた強化材織物
を所定サイズに切断して用いるため、後で切断する際の
目印になるよう、製織時に糸の種類を変えて、全巾に渡
りステッチを施すこともできる。例えば、炭素繊維の黒
に対し、白いガラス繊維、黄色いアラミド繊維を使用す
るとよい目印になる。織機は、通常、複数のシャトルを
有し、自在に糸の種類を切り換えることができる。
In the present invention, since the continuous woven reinforced fabric is cut into a predetermined size and used, the type of yarn is changed during weaving so that the woven fabric is used as a mark for cutting later, over the entire width. Stitching can also be applied. For example, it is a good mark to use white glass fiber and yellow aramid fiber for black carbon fiber. The loom usually has a plurality of shuttles, and can freely switch the type of yarn.

【0026】本発明に用いられる熱可塑性樹脂には、例
えばポリカーボネート、ナイロン6、ナイロン12、ポ
リエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン、
ポリエーテルイミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、
ポリウレタンなどが挙げられる。これらの樹脂からなる
樹脂フィルムをレイアップ時に、織物と任意の割合で積
層することにより、所望する、厚み及び繊維体積混入率
の繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブルシートを得ること
ができる。
The thermoplastic resin used in the present invention includes, for example, polycarbonate, nylon 6, nylon 12, polyether sulfone, polyether ether ketone,
Polyetherimide, polypropylene, polyethylene,
Polyurethane. By laminating a resin film made of these resins at an arbitrary ratio with a woven fabric at the time of lay-up, a fiber-reinforced thermoplastic resin stampable sheet having a desired thickness and fiber volume mixing ratio can be obtained.

【0027】[0027]

【実施例】【Example】

〔実施例1〕東邦レーヨン(株)製PAN系高強度炭素
繊維「ベスファイトHTA 7−3K」(商品名)(直
径7μ×3000フィラメント)を用いて、下記の表1
に示す仕様の炭素繊維織物A(平織で織物の経糸方向に
2cm織り、8枚朱子織に切り換えて同98cm織る。
この繰り返しを50回繰り返した後、最後に平織で同2
cm織る。)を作製した。
[Example 1] Using a PAN-based high-strength carbon fiber "Vesfight HTA 7-3K" (trade name) (trade name: 7 µ x 3000 filaments) manufactured by Toho Rayon Co., Ltd., the following Table 1
Carbon fiber woven fabric A (plain weave, 2 cm woven in the warp direction of the woven fabric, switched to 8-sheet satin weave, woven 98 cm).
After repeating this process 50 times, finally,
cm weave. ) Was prepared.

【0028】次に、上記炭素繊維織物A、ポリカーボネ
ート樹脂フィルム(200μ厚)をそれぞれ1m角のシ
ートに切断した。炭素繊維織物Aの切断の際は、平織部
分が各1cmずつ織物両端に配されるようにした。炭素
繊維織物Aのシート(図1参照)を6枚、ポリカーボネ
ート樹脂フィルムのシートを7枚用意し、該樹脂フィル
ムと炭素繊維織物Aを交互に積層した。これらのレイア
ップ作業性は良好であった。
Next, each of the carbon fiber fabric A and the polycarbonate resin film (200 μm thick) was cut into a 1 m square sheet. At the time of cutting the carbon fiber fabric A, the plain weave portions were arranged at both ends of the fabric by 1 cm each. Six sheets of carbon fiber fabric A (see FIG. 1) and seven sheets of polycarbonate resin film were prepared, and the resin film and carbon fiber fabric A were alternately laminated. These lay-up workability was good.

【0029】上記積層物を、予め離型処理を施したステ
ンレス板で挟み、ホットプレス熱盤上にセットし、同じ
く予め離型処理を施した鋼製スペーサーを使用して、約
2.7mm厚の繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブルシー
トを作製した。成形条件は、成形圧力をP1(kg/c
2 )とし、成形温度をt1(℃)とし、加熱を開始す
る前の温度をt0(℃)とし、成形すべき設定温度に到
達した時を加圧開始時θ1とし、冷却開始時をθ2とし
た場合において、下記の表2及び図2に示したとおりに
行なった。
The laminate is sandwiched between stainless steel plates which have been subjected to a release treatment in advance, set on a hot press hot plate, and about 2.7 mm thick using a steel spacer which has also been subjected to a release treatment. A fiber reinforced thermoplastic resin stampable sheet was produced. The molding condition is such that the molding pressure is P1 (kg / c
m 2 ), the molding temperature is t 1 (° C.), the temperature before the start of heating is t 0 (° C.), the time when the temperature reaches the set temperature to be molded is θ 1 at the start of pressurization, and the time at the start of cooling is θ 2 In this case, the procedure was performed as shown in Table 2 and FIG.

【0030】すなわち、ホットプレスは、加熱開始温度
t0(℃)から被成形物をt1(℃)となるまで加熱
し、この設定温度に到達した時点θ1で成形圧力P1
(kg/cm2 )で加圧を開始する。この加圧継続中、
θ2に到達した時点で、加圧を継続したままで冷却を開
始する。冷却温度がt0(℃)に達した時点θ3で圧力
を開放する。前記成形温度t1(℃)、成形圧力P1
(kg/cm2 )、及びθ1からθ2までの保持時間
(θ2−θ1)の具体的な数値は下記の表2に示す通り
である。
That is, the hot press heats the object from the heating start temperature t0 (° C.) until it reaches t1 (° C.), and when the set temperature is reached, the forming pressure P1
(Kg / cm 2 ). During this pressurization,
When reaching θ2, cooling is started while the pressurization is continued. The pressure is released at the time point θ3 when the cooling temperature reaches t0 (° C.). Molding temperature t1 (° C.), molding pressure P1
Specific values of (kg / cm 2 ) and the holding time (θ2-θ1) from θ1 to θ2 are as shown in Table 2 below.

【0031】このような成形処理によって得られた繊維
強化熱可塑性樹脂スタンパブルシートの評価を下記の表
2に示す。実施例1の繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブ
ルシートは、目寄れ発生部分がシート端部から5mm程
度(平織組織内)におさまっており、8枚朱子織部分は
全く乱れていなかった。次に、ASTM D2734に
準処して内部ボイド率を測定したところ、ボイド率は
0.9%と低く、樹脂含浸性に優れていることが確認さ
れた。
The evaluation of the fiber reinforced thermoplastic resin stampable sheet obtained by such a molding treatment is shown in Table 2 below. In the fiber-reinforced thermoplastic resin stampable sheet of Example 1, the portion where the misalignment occurred was about 5 mm (in a plain weave structure) from the sheet end, and the eight satin weave portions were not disturbed at all. Next, the internal void ratio was measured according to ASTM D2734, and it was confirmed that the void ratio was as low as 0.9% and the resin impregnation was excellent.

【0032】〔比較例1〕下記の表1に示す仕様の東邦
レーヨン(株)製PAN系高強度炭素繊維「ベスファイ
トW−3121」(商品名)(8枚朱子織)、ポリカー
ボネート樹脂フィルム(200μ厚)をそれぞれ1m角
のシートに切断した。炭素繊維織物のシートを6枚、ポ
リカーボネート樹脂フィルムのシートを7枚用意し、該
樹脂フィルムのシートと炭素繊維織物のシートを交互に
積層した。格子点のズレが発生するためにレイアップ作
業性は悪く、前記実施例1の約2倍の時間を要した。
[Comparative Example 1] PAN-based high-strength carbon fiber "Vesfight W-3121" (trade name) (8 sheets satin weave) manufactured by Toho Rayon Co., Ltd. with specifications shown in Table 1 below, polycarbonate resin film ( (200 μm thick) were cut into 1 m square sheets. Six sheets of carbon fiber fabric and seven sheets of polycarbonate resin film were prepared, and the resin film sheet and the carbon fiber fabric sheet were alternately laminated. Lay-up workability was poor due to the displacement of lattice points, and required about twice as long as in the first embodiment.

【0033】上記積層物を、予め離型処理を施したステ
ンレス板で挟み、ホットプレス熱盤上にセットし、同じ
く予め離型処理を施した鋼製スペーサーを使用して、約
2.7mm厚のスタンパブルシートを作製した。成形条
件は、下記の表2、図2に示したとおりである。
The above laminate is sandwiched between stainless steel plates which have been subjected to a release treatment in advance, set on a hot press hot platen, and about 2.7 mm thick using a steel spacer which has also been subjected to a release treatment. Was manufactured. The molding conditions are as shown in Table 2 and FIG.

【0034】得られた繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブ
ルシートの評価を下記の表2に示す。比較例1の繊維強
化熱可塑性樹脂スタンパブルシートは、目寄れ発生部分
がシート端部から20〜25mmもあった。
The evaluation of the obtained fiber reinforced thermoplastic resin stampable sheet is shown in Table 2 below. In the fiber reinforced thermoplastic resin stampable sheet of Comparative Example 1, the portion where the misalignment occurred was 20 to 25 mm from the sheet end.

【0035】[0035]

【表1】 〔比較例2〜5〕前記比較例1と同様にして、東邦レー
ヨン(株)製PAN系高強度炭素繊維「ベスファイトW
−3121」(商品名)(8枚朱子織)、ポリカーボネ
ート樹脂フィルム(200ミクロン厚)を用意し、それ
ぞれ1m角に切断した。
[Table 1] [Comparative Examples 2 to 5] In the same manner as in Comparative Example 1, PAN-based high-strength carbon fiber “Vesfight W” manufactured by Toho Rayon Co., Ltd.
-3121 "(trade name) (8 satin weaves) and a polycarbonate resin film (200 micron thick) were prepared, and each was cut into 1 m square.

【0036】炭素繊維織物のシート6枚、ポリカーボネ
ート樹脂フィルムのシート7枚を、該樹脂フィルムのシ
ートと炭素繊維織物のシートが交互になるように積層し
た。レイアップ作業性は悪く、前記実施例1の約2倍の
時間を要した。
Six carbon fiber woven sheets and seven polycarbonate resin film sheets were laminated so that the resin film sheets and the carbon fiber woven sheets were alternated. Lay-up workability was poor, and required about twice as long as in the first embodiment.

【0037】上記積層物を、前記比較例1と同様にして
ホットプレス熱盤上にセットし、前記比較例1より低め
の成形温度、成形圧力を与えて、目寄れを抑制する検討
を行なった。成形条件は、下記の表2、図2に示したと
おりである。
The laminate was set on a hot press hot platen in the same manner as in Comparative Example 1 and a molding temperature and pressure lower than those in Comparative Example 1 were applied to examine the suppression of misalignment. . The molding conditions are as shown in Table 2 and FIG.

【0038】得られた繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブ
ルシートの評価を下記の表2に示す。
The evaluation of the obtained fiber reinforced thermoplastic resin stampable sheet is shown in Table 2 below.

【0039】[0039]

【表2】 比較例2〜5の繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブルシー
トによれば、成形温度(t1)及び成形圧力(p1)を
低めに設定することにより、樹脂フロー及び目寄れを比
較的小さく抑えることが可能になる見通しを得た。しか
し、表2に示された比較例2〜5のスタンパブルシート
の評価によれば、これらの成形条件で作製したスタンパ
ブルシートは、いずれもボイド率が高く、樹脂含浸性に
劣ることが分かる。
[Table 2] According to the fiber reinforced thermoplastic resin stampable sheets of Comparative Examples 2 to 5, by setting the molding temperature (t1) and the molding pressure (p1) to be relatively low, it is possible to relatively suppress the resin flow and the offset. Got the prospect of becoming. However, according to the evaluation of the stampable sheets of Comparative Examples 2 to 5 shown in Table 2, the stampable sheets produced under these molding conditions all have a high void ratio and are inferior in resin impregnation. .

【0040】一方、保持時間(θ2−θ1)を長くする
ことで、含浸性が改善される方向にあるが、その効果は
小さく生産性の観点から好ましくないと判断される。
On the other hand, by increasing the holding time (θ2−θ1), the impregnation tends to be improved, but the effect is small and it is judged that it is not preferable from the viewpoint of productivity.

【0041】〔実施例2〜6〕前記実施例1と同様にし
て炭素繊維織物Aを作製した。また、下記の表3に示す
各種樹脂フィルムを用意し、それぞれ1m角に切断し
た。炭素繊維織物Aのシートを6枚、樹脂フィルムのシ
ートを(200ミクロン厚相当を1セットとして)7セ
ット用意した。該樹脂フィルムのシート1セットと炭素
繊維織物Aのシート1枚とを交互に積層した。レイアッ
プ作業性は良好であった。
[Examples 2 to 6] A carbon fiber fabric A was prepared in the same manner as in Example 1. In addition, various resin films shown in Table 3 below were prepared, and each was cut into 1 m square. Six sheets of carbon fiber fabric A and seven sets of resin film sheets (one set corresponding to a thickness of 200 microns) were prepared. One set of the resin film sheets and one sheet of the carbon fiber fabric A were alternately laminated. Lay-up workability was good.

【0042】上記積層物を、前記実施例1と同様にして
成形し、2.7mm厚の繊維強化熱可塑性樹脂スタンパ
ブルシートを得た。成形条件は、下記の表3、図2に示
したとおりである。得られた繊維強化熱可塑性樹脂スタ
ンパブルシートの評価を下記の表3に示す。
The laminate was molded in the same manner as in Example 1 to obtain a 2.7 mm thick fiber reinforced thermoplastic resin stampable sheet. The molding conditions are as shown in Table 3 below and FIG. The evaluation of the obtained fiber-reinforced thermoplastic resin stampable sheet is shown in Table 3 below.

【0043】[0043]

【表3】 表3によれば、本実施例2〜6の繊維強化熱可塑性樹脂
スタンパブルシートは、目寄れ発生部分がシート端部か
ら5mm程度(平織組織内)におさまっており、8枚朱
子織部分は全く乱れていなかった。また、前記実施例1
と同様にして実施したボイド率測定の結果、ボイド率は
どれも1%前後と低い値を示し、樹脂含浸性が良好であ
ることが認められた。
[Table 3] According to Table 3, in the fiber-reinforced thermoplastic resin stampable sheets of Examples 2 to 6, the misalignment occurrence portion was set to about 5 mm (in the plain weave structure) from the sheet end, and the eight-sheet satin weave was used. It was not disturbed at all. In addition, the first embodiment
As a result of the void ratio measurement performed in the same manner as in the above, all the void ratios showed a low value of about 1%, and it was confirmed that the resin impregnation property was good.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明は、強化材が経糸方向の両端部が
平織になっている朱子織物であり、且つマトリックス材
が熱可塑性樹脂である繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブ
ルシートとすることにより、スタンパブルシート製造時
における朱子織物強化材の格子点ズレ発生を抑えること
ができる。そのためスタンパブルシートの作製時の朱子
織物強化材のレイアップ作業が容易に行なえ、熱可塑性
樹脂の朱子織物強化材への溶融含浸時の織糸の泳ぎ出し
に起因する目寄れを抑え、スタンパブルシートの製品有
効サイズが大きく、且つ、ブランク材切り抜き歩留の高
いスタンパブルシートを提供することができる。
According to the present invention, the reinforcing material is a satin woven fabric in which both ends in the warp direction are plain woven, and the matrix material is a fiber reinforced thermoplastic resin stampable sheet. It is possible to suppress the occurrence of lattice point shift of the satin reinforced fabric during the production of the stampable sheet. This facilitates the lay-up work of the satin reinforced material during the production of the stampable sheet, and suppresses misalignment caused by the weaving out of the yarn during the melt impregnation of the thermoplastic resin into the satin reinforced material. A stampable sheet having a large product effective size of the sheet and a high blank material cutout yield can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブルシ
ートに使用する強化材を示す。
FIG. 1 shows a reinforcing material used for a fiber-reinforced thermoplastic resin stampable sheet of the present invention.

【図2】実施例、比較例に適用した成形条件を示す。FIG. 2 shows molding conditions applied to Examples and Comparative Examples.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 朱子織部分 2 平織部分 3 耳糸 4 経糸方向端部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Satin weave part 2 Plain weave part 3 Ear thread 4 Warp direction end

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−27189(JP,A) 実開 昭59−100403(JP,U) 実開 平5−69182(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29B 11/16,15/08 C08J 5/04,5/24 D03D 1/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-4-27189 (JP, A) JP-A-59-100403 (JP, U) JP-A-5-69182 (JP, U) (58) Investigation Field (Int.Cl. 7 , DB name) B29B 11 / 16,15 / 08 C08J 5 / 04,5 / 24 D03D 1/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 強化材が経糸方向の両端部が平織であ
り、且つ残りの耳部である二辺が織物の目寄れ又は織糸
の解けを防ぐことができる程度に強固にかがってある
織物であり、且つマトリックス材が熱可塑性樹脂であ
ることを特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブル
シート。
1. The reinforcing material has a plain weave at both ends in the warp direction, and the other two sides as ears are offset or woven yarn of the woven fabric.
Vermilion that is strong enough to prevent unraveling
A fiber-reinforced thermoplastic resin stampable sheet, which is a child fabric and a matrix material is a thermoplastic resin.
【請求項2】 前記強化材が炭素繊維織物であることを
特徴とする請求項1記載の繊維強化熱可塑性樹脂スタン
パブルシート。
2. The fiber reinforced thermoplastic resin stampable sheet according to claim 1, wherein the reinforcing material is a carbon fiber woven fabric.
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