JP5958360B2 - Manufacturing method of FRP sheet - Google Patents

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Description

本発明は、FRPシートの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing an FRP sheet.

熱可塑性樹脂と強化繊維とにより構成された繊維強化熱可塑性樹脂組成物を加熱溶融して一体化した材料(プリプレグ)を用いて所定形状のFRPシートを製造することは知られている。プリプレグを調整する方法も多く提案されており、例えば、特許文献1では一方向に配列した炭素繊維ストランドのシート状物の両面に、PA6フィルムを配置し、シート状物をフィルムで挟んだサンドイッチ状の積層体を230〜260℃に加熱して、PA6フィルムをシート状物に溶融含浸させるようにしている。特許文献2では、ガラス繊維ストランドを溶融ポリプロピレン中に導入し、溶融含浸を行った後、ノズルから所要の速度で引き抜くことで得られた長繊維強化熱可塑性樹脂基材を短基材にカットし、得られた短基材を金型中に散布して加熱加圧することで長繊維強化熱可塑性樹脂シートを得るようにしている。   It is known to produce an FRP sheet having a predetermined shape using a material (prepreg) obtained by heating and melting and integrating a fiber-reinforced thermoplastic resin composition composed of a thermoplastic resin and reinforcing fibers. Many methods for adjusting the prepreg have also been proposed. For example, in Patent Document 1, a PA6 film is arranged on both sides of a sheet of carbon fiber strands arranged in one direction, and the sandwich is sandwiched between the sheets. The laminate is heated to 230 to 260 ° C. to melt impregnate the PA6 film into the sheet. In Patent Document 2, a glass fiber strand is introduced into molten polypropylene, melt impregnated, and then a long fiber reinforced thermoplastic resin substrate obtained by pulling out from a nozzle at a required speed is cut into a short substrate. The obtained short base material is dispersed in a mold and heated and pressurized to obtain a long fiber reinforced thermoplastic resin sheet.

WO2007/020910号公報WO2007 / 020910 特開2000−141502号公報JP 2000-141502 A

特許文献1に記載のように、強化繊維のシート状物を熱可塑性樹脂フィルムで挟んだサンドイッチ状の積層体を加熱し、熱可塑性樹脂を強化繊維の隙間に溶融含浸させる方法は、強化繊維の隙間に樹脂が流れ込むことでシート状に製造されるが、厚さが安定し、強化繊維間に樹脂が均一に分散したものを製造するためには、強化繊維を上下面で加圧して拘束する必要がある。そのために、高品質のシートを得ようとすると、樹脂が流れ込む空間が小さくなり、単位体積当たりの強化繊維の含有率が高いものとなる。そのために、製造コストが高騰するのを避けられない。また、一方向に配列した炭素繊維ストランドのシート状物を得る工程、その両面に熱可塑性樹脂フィルムで挟んでサンドイッチ状の積層体とする工程など、手間のかかる工程を必要とする。   As described in Patent Document 1, a method of heating a sandwich-like laminate in which a reinforcing fiber sheet is sandwiched between thermoplastic resin films and melt-impregnating the thermoplastic resin into the gaps of the reinforcing fibers The resin flows into the gap and is produced in a sheet shape. However, in order to produce a product with a stable thickness and a uniform dispersion of the resin between the reinforcing fibers, the reinforcing fibers are pressed and restrained on the upper and lower surfaces. There is a need. Therefore, when trying to obtain a high-quality sheet, the space into which the resin flows becomes small, and the content of reinforcing fibers per unit volume becomes high. Therefore, it is inevitable that the manufacturing cost will rise. Moreover, the process which obtains the sheet-like material of the carbon fiber strand arranged in one direction, the process of making it a sandwich-like laminated body by pinching | interposing with the thermoplastic resin film on both surfaces, etc. are required.

特許文献2の方法で得られる長繊維強化熱可塑性樹脂基材中には、長さの長い強化繊維が樹脂中に方向性をもって埋入しており、それをカットした短基材においても、その中に強化繊維が方向性をもって埋入している。そのために、それら短基材を型内に入れて流動成形すると、流動性が十分でなく、強化繊維と樹脂との分離が起こりやすく、得られるFRPシートに著しく物性の低い部分が生じやすい。   In the long fiber reinforced thermoplastic resin base material obtained by the method of Patent Document 2, a long reinforcing fiber is embedded in the resin with directionality, and even in a short base material cut from the long base fiber, Reinforcing fibers are embedded in the direction. Therefore, when these short base materials are put in a mold and fluidly molded, the fluidity is not sufficient, the separation of the reinforcing fibers and the resin is likely to occur, and the resulting FRP sheet tends to have a portion with extremely low physical properties.

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、製造が容易でありながら、面方向での物性のバラツキが少なくかつ低コストで製造することのできる、FRPシートの製造方法を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and provides a method for producing an FRP sheet, which is easy to produce and can be produced at low cost with little variation in physical properties in the surface direction. The issue is to provide.

上記課題を解決するために、本発明者らは多くの実験を繰り返し行うことにより、適宜長の強化繊維とマトリックス樹脂である熱可塑性樹脂とを、従来知られた一軸あるいは多軸のスクリュー型押出機に投入し、該スクリュー型押出機からストランド状に押し出される樹脂と強化繊維の混合物であるストランドを基材として用いることにより、上記課題を解決したFRPシートが得られることを知見して、本発明をなすに到った。   In order to solve the above-mentioned problem, the present inventors have repeatedly conducted many experiments to appropriately reinforced reinforcing fibers and a thermoplastic resin, which is a matrix resin, by a conventionally known uniaxial or multiaxial screw type extrusion. Knowing that an FRP sheet that solves the above problems can be obtained by using as a substrate a strand that is a mixture of resin and reinforcing fibers extruded into a strand from the screw type extruder, Invented.

本発明によるFRPシートの製造方法は、熱可塑性樹脂と強化繊維により構成される繊維強化熱可塑性樹脂組成物をスクリュー型押出機を用いてストランドとして押し出す工程と、押し出されたストランドを所要長にカットする工程と、カットしたストランドを成形型内に配置する行程と、および、成形型内に配置されたストランドを加熱加圧して所定形状に成形する工程、とを少なくとも備えることを特徴とする。   The method for producing an FRP sheet according to the present invention includes a step of extruding a fiber reinforced thermoplastic resin composition composed of a thermoplastic resin and a reinforcing fiber as a strand using a screw type extruder, and cutting the extruded strand to a required length. And a step of placing the cut strand in the mold, and a step of heating and pressing the strand arranged in the mold to form a predetermined shape.

本発明では、マトリックス樹脂である熱可塑性樹脂中に強化繊維が混入した基材を得るために、従来樹脂成形の技術分野で用いられているスクリュー型押出機を用いている。そのために、熱可塑性樹脂と強化繊維とを容易にかつ均一に混合することができると共に、熱可塑性樹脂と強化繊維の種類や物性値などに応じて、その投入量、押出機内での樹脂温度、スクリュー回転数、スクリューの混練長などを適宜設定することで、両者が所望に混合した基材をストランドとして得ることができる。それにより、製造コストの低減が可能となる。また、押し出されたストランド内には、所望に裁断され解繊がなされた強化繊維が不連続状に存在しており、樹脂と強化繊維とが分離し難くなっている。そのために、強化繊維の低い含有率で、所望の強度を備えたFRPシートを得ることも可能となる。一例として、強化繊維の体積含有率が10〜50Vol%であっても、自動車用部品として必要な強度を備えたFRPシートを得ることができる。   In the present invention, in order to obtain a base material in which reinforcing fibers are mixed in a thermoplastic resin as a matrix resin, a screw type extruder conventionally used in the technical field of resin molding is used. Therefore, the thermoplastic resin and the reinforcing fiber can be easily and uniformly mixed, and depending on the type and physical property value of the thermoplastic resin and the reinforcing fiber, the input amount, the resin temperature in the extruder, By appropriately setting the screw rotation speed, the screw kneading length, and the like, a base material in which both are mixed as desired can be obtained as a strand. Thereby, the manufacturing cost can be reduced. Further, in the extruded strand, there are discontinuous reinforcing fibers that have been cut and defibrated as desired, making it difficult for the resin and the reinforcing fibers to be separated. Therefore, it becomes possible to obtain an FRP sheet having a desired strength with a low content of reinforcing fibers. As an example, even if the volume content of the reinforcing fibers is 10 to 50% by volume, an FRP sheet having the strength necessary for automobile parts can be obtained.

スクリュー型押出機から押し出されたストランドは、所要の長さにカットされる。カット後のストランドの長さは、得ようとするFRPシートに求められる物性値に応じて、適宜設定する。好ましくは、20〜40mm程度である。また、押出機から押し出されたストランドの直径も、得ようとするFRPシートに求められる物性値に応じて、適宜選定する。好ましくは、2〜10mm程度である。好ましくは、ストランドのアスペトク比は2以上である。もちろん、押し出されてくるストランドを100〜200mmの長さでカットしてもよく、後記するように、そのような長さの長いストランドを方向性をもって成形型内に配列するようにしてもよい。   The strand extruded from the screw type extruder is cut into a required length. The length of the strand after cutting is appropriately set according to the physical property value required for the FRP sheet to be obtained. Preferably, it is about 20-40 mm. Moreover, the diameter of the strand extruded from the extruder is also appropriately selected according to the physical property value required for the FRP sheet to be obtained. Preferably, it is about 2 to 10 mm. Preferably, the strand has an aspect ratio of 2 or more. Of course, the extruded strand may be cut to a length of 100 to 200 mm, and as will be described later, such a long strand may be arranged in the mold with directionality.

得られたストランドは、従来法と同様に、所要の型内に配置され、型内に配置されたストランドを加熱加圧することで、所定形状のFRPシートとされる。   The obtained strand is arranged in a required mold as in the conventional method, and the strand arranged in the mold is heated and pressed to obtain a FRP sheet having a predetermined shape.

本発明のFRPシートの製造方法において、前記型内にストランドを配置する行程では、ストランドを型内に方向性を持たないランダムな配置としてもよく、ストランドを型内に方向性を持たせて配置するようにしてもよい。本発明においては、ストランドは棒状であり、上記のいずれの配置態様も容易に実施することができる。前者では、物性に方向性のないFRPシートを得ることができ、後者では、所望の方向に高い物性を示すFRPシートを得ることができる。長さの長いストランドを用いることにより、方向性を持たせて配置することは容易となる。いずれであっても、前記したように、ストランド内には、カットされ解繊された強化繊維が方向性のない状態で不連続に存在していることから、型内での加熱加圧成形時に高い流動性を示すことができ、FRPシートに局所的な強度低下が生じるのも確実に回避することができる。   In the FRP sheet manufacturing method of the present invention, in the step of arranging the strands in the mold, the strands may be randomly arranged without directionality in the mold, and the strands are arranged with directionality in the mold. You may make it do. In the present invention, the strand is rod-shaped, and any of the above arrangement modes can be easily implemented. In the former, an FRP sheet having no directionality in physical properties can be obtained, and in the latter, an FRP sheet showing high physical properties in a desired direction can be obtained. By using a strand having a long length, it becomes easy to arrange with a directivity. In any case, as described above, since the reinforced fibers that have been cut and defibrated are discontinuously present in the strand without any directionality, during the heat and pressure molding in the mold, as described above. A high fluidity can be exhibited, and it is possible to reliably avoid a local strength reduction in the FRP sheet.

本発明のFRPシートの製造方法では、前記のように従来知られた樹脂成形用の押出機を用いて熱可塑性樹脂と強化繊維との混合基材を形成する。そのために、溶融混合時の押出機側の条件を適宜調整することで、使用する熱可塑性樹脂と強化繊維の種類や組み合わせに最適な溶融押出し条件を適宜選定することが容易となる。溶融押出しテストを行うことで、押出機側の所望の条件を容易に確定することができる。したがって、本発明においては、熱可塑性樹脂および強化繊維として、多くの種類の中から適宜選択して用いることが可能となる。   In the method for producing an FRP sheet of the present invention, a mixed base material of a thermoplastic resin and a reinforcing fiber is formed using a conventionally known extruder for resin molding as described above. Therefore, by appropriately adjusting the conditions on the extruder side at the time of melt mixing, it becomes easy to appropriately select the optimum melt extrusion conditions for the type and combination of the thermoplastic resin to be used and the reinforcing fibers. By performing the melt extrusion test, desired conditions on the extruder side can be easily determined. Therefore, in the present invention, the thermoplastic resin and the reinforcing fiber can be appropriately selected from many types and used.

例として、熱可塑性樹脂としては、含浸性、コスト、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。ポリオレフィン系樹脂としては、例えばポリプロピレン、ポリエチレン等が好ましい。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ナイロン等が好ましい。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等が好ましい。これらの樹脂には、着色剤、変性剤、酸化防止剤等の添加剤を混合して用いてもよい。また、本発明に用いる強化繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、セラミック繊維等を単独あるいは併用して使用することができる。中でも軽量化の観点から炭素繊維が好ましい。   For example, the thermoplastic resin is preferably a polyolefin resin, a polyamide resin, a polyester resin, a polycarbonate resin, a polyphenylene sulfide resin, or a polystyrene resin from the viewpoint of impregnation property, cost, and physical properties. Polyamide resins and polyester resins are preferred. As the polyolefin resin, for example, polypropylene and polyethylene are preferable. As the polyamide-based resin, for example, nylon 6.6, nylon 6, nylon 12, MXD nylon and the like are preferable. As the polyester resin, for example, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate and the like are preferable. These resins may be used in admixture with additives such as colorants, modifiers and antioxidants. Further, the reinforcing fiber used in the present invention can be used alone or in combination with glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, ceramic fiber and the like. Among these, carbon fiber is preferable from the viewpoint of weight reduction.

FRPシートの製造方法の一つの具体的態様では、前記ストランドとして押し出す工程を、スクリュー型押出機のスクリュー回転数30〜200rpm、スクリューの混練長が100〜450mm、かつ、使用する樹脂の融点以上の温度で、行うことを特徴とする。この場合に、熱可塑性樹脂がポリアミド6であり、強化繊維である炭素繊維の体積含有率が20〜30Vol%である繊維強化熱可塑性樹脂組成物を用いることはより好ましい。   In one specific embodiment of the method for producing an FRP sheet, the step of extruding as a strand includes a screw-type extruder having a screw rotation speed of 30 to 200 rpm, a screw kneading length of 100 to 450 mm, and a melting point of a resin to be used or higher. It is characterized by being performed at temperature. In this case, it is more preferable to use a fiber reinforced thermoplastic resin composition in which the thermoplastic resin is polyamide 6 and the volume content of carbon fibers that are reinforcing fibers is 20 to 30% by volume.

これにより、曲げ応力、曲げ弾性率、流動倍率に優れたFRPシートが得られる。この場合、より好ましくは、ストランド径は2〜10mm、ストランドのアスペクト比は2以上である。   Thereby, the FRP sheet excellent in bending stress, bending elastic modulus, and flow magnification is obtained. In this case, more preferably, the strand diameter is 2 to 10 mm, and the strand aspect ratio is 2 or more.

ストランド押し出し時のスクリュー回転数が30rpm未満だと生産速度が遅くなり適切でなく、200rpmを超えると繊維破断により物性低下が生じるので好ましくない。スクリューの混練長が100mm未満だと繊維解繊や分散が不足するので好ましくなく、450mmを超えると繊維破断により物性低下が生じるので好ましくない。   If the screw rotation speed at the time of strand extrusion is less than 30 rpm, the production speed becomes slow and is not suitable. If it exceeds 200 rpm, the physical properties are lowered due to fiber breakage, which is not preferable. If the kneading length of the screw is less than 100 mm, fiber defibration or dispersion is insufficient, which is not preferable. If the screw kneading length exceeds 450 mm, the physical properties deteriorate due to fiber breakage, which is not preferable.

本発明により、製造が容易でありながら、面方向での物性のバラツキが少なくかつ低コストで製造することのできる、FRPシートの製造方法が提供される。   According to the present invention, there is provided an FRP sheet manufacturing method that can be manufactured at low cost with little variation in physical properties in the surface direction while being easy to manufacture.

以下、実施例と比較例によって、本発明をより詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.

[実施例1]
〈原料〉束状炭素繊維が芯、熱可塑性樹脂が鞘である繊維強化ペレットとして、トレカ長繊維ペレット、TLP1060(東レ社製)を用いた。ペレットの炭素繊維量は30wt%(21Vol%)、ベース樹脂はPA6、繊維長は6mm、直径3mmである。
〈製作工程1〉2軸混練押出機のサイドフィード部分より繊維強化ペレットを投入した。2軸混練押出機内での樹脂温度が300℃、スクリュー回転数が100rpmとなるように、2軸混練押出機を制御した。なお、2軸混練押出機の有効スクリュー混練長は200mmである。2軸混練押出機から直径1.5mmのストランドを採取し、長さ30mmでカットして、ストランドとした。
[Example 1]
<Raw material> Trading card long fiber pellets, TLP1060 (manufactured by Toray Industries, Inc.) were used as fiber reinforced pellets in which bundled carbon fibers are the core and thermoplastic resin is the sheath. The amount of carbon fiber in the pellet is 30 wt% (21 Vol%), the base resin is PA6, the fiber length is 6 mm, and the diameter is 3 mm.
<Manufacturing process 1> Fiber reinforced pellets were charged from the side feed portion of the twin-screw kneading extruder. The biaxial kneading extruder was controlled so that the resin temperature in the biaxial kneading extruder was 300 ° C. and the screw rotation speed was 100 rpm. The effective screw kneading length of the twin-screw kneading extruder is 200 mm. A strand having a diameter of 1.5 mm was collected from a biaxial kneading extruder and cut into a length of 30 mm to obtain a strand.

〈製作工程2〉カットしたストランドを金型に投入してランダムに積み重ね、ステンレス板で挟んで280℃に加熱した。金型温度150℃、150mm×150mmの金型に前記280℃に加熱した材料を投入後、加圧力450kNで厚さ2mmまで加熱加圧した後、1分間冷却して、実施例品1とした。 <Manufacturing process 2> The cut strands were put into a mold, stacked randomly, and sandwiched between stainless plates and heated to 280 ° C. The material heated to 280 ° C. was put into a mold having a mold temperature of 150 ° C. and 150 mm × 150 mm, heated and pressurized to a thickness of 2 mm at a pressure of 450 kN, and then cooled for 1 minute to obtain Example Product 1. .

[実施例2〜4]
表1に示すように、ストランド径、スクリュー長、スクリュー回転数を変えて、実施例1と同様にして、実施例品2、3、4を作った。
[Examples 2 to 4]
As shown in Table 1, Example Products 2, 3, and 4 were produced in the same manner as Example 1 except that the strand diameter, screw length, and screw rotation speed were changed.

[実施例5]
〈原料〉実施例1と同じものを用いた。
〈製作工程1〉2軸混練押出機のサイドフィード部分より繊維強化ペレットを投入した。2軸混練押出機内での樹脂温度が300℃、スクリュー回転数が100rpmとなるように、2軸混練押出機を制御した。なお、2軸混練押出機の有効スクリュー混練長は200mmである。2軸混練押出機から直径7.0mmの連続したストランドを採取し、150mmの長さにカットした。
[Example 5]
<Raw material> The same material as in Example 1 was used.
<Manufacturing process 1> Fiber reinforced pellets were charged from the side feed portion of the twin-screw kneading extruder. The biaxial kneading extruder was controlled so that the resin temperature in the biaxial kneading extruder was 300 ° C. and the screw rotation speed was 100 rpm. The effective screw kneading length of the twin-screw kneading extruder is 200 mm. A continuous strand having a diameter of 7.0 mm was collected from a biaxial kneading extruder and cut into a length of 150 mm.

〈製作工程2〉150mmの長さにカットした長さの長いストランドを同じ方向に配列させた状態金型に投入して積み重ね、ステンレス板で挟んで280℃に加熱した。金型温度150℃、150mm×150mmの金型に前記280℃に加熱した材料を投入後、加圧力450kNで厚さ2mmまで加熱加圧した後、1分間冷却して実施例品5とした。 <Manufacturing process 2> Long strands cut to a length of 150 mm were placed in a state mold arranged in the same direction, stacked, and sandwiched between stainless plates and heated to 280 ° C. The material heated to 280 ° C. was put into a mold having a mold temperature of 150 ° C. and 150 mm × 150 mm, then heated and pressurized to a thickness of 2 mm at a pressure of 450 kN, and then cooled for 1 minute to give Example Product 5.

[実施例6,7]
表1に示すように、スクリュー長、スクリュー回転数を変えて、実施例5と同様にして、実施例品6、7を作った。
[Examples 6 and 7]
As shown in Table 1, Example Products 6 and 7 were produced in the same manner as Example 5 except that the screw length and the screw rotation speed were changed.

[比較例]
[比較例1]
実施例1で用いた原料をそのまま金型に投入してランダムに積み重ね、ステンレス板で挟んで280℃に加熱した。金型温度150℃、150mm×150mmの金型に前記280℃に加熱した材料を投入後、加圧力450kNで厚さ2mmまで加熱加圧した後、1分間冷却して、比較例品1とした。
[Comparative example]
[Comparative Example 1]
The raw materials used in Example 1 were put into a mold as they were, randomly stacked, and sandwiched between stainless plates and heated to 280 ° C. The material heated to 280 ° C. was put into a mold having a mold temperature of 150 ° C. and 150 mm × 150 mm, then heated and pressurized to a thickness of 2 mm at a pressure of 450 kN, and then cooled for 1 minute to obtain Comparative Example Product 1. .

[比較例2]
ストランド径を7mm、スクリュー長を1500mmとした以外は、実施例1と同様にして比較例品2とした。
[Comparative Example 2]
A comparative product 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the strand diameter was 7 mm and the screw length was 1500 mm.

Figure 0005958360
Figure 0005958360

〈強度評価〉
実施例品1〜7,比較例品1,2について、作製した150mm×150mm×2mmの材料から、曲げ試験片(100mm×25mm×2mm)を切り出し、JIS K 7074に従い、3点曲げ試験を行った。そのときの曲げ応力および曲げ弾性率を表1に示した。
<Strength evaluation>
For Example Products 1 to 7 and Comparative Example Products 1 and 2, a bending test piece (100 mm × 25 mm × 2 mm) was cut out from the prepared 150 mm × 150 mm × 2 mm material, and a three-point bending test was performed according to JIS K7074. It was. The bending stress and bending elastic modulus at that time are shown in Table 1.

〈流動性評価〉
実施例品1〜7,比較例品1,2について、作製した150mm×150mm×2mmの材料から、試験片(106mm×106mm×2mm)を切り出した。試験片を2枚重ねた後、280℃に加熱、金型温度150℃、加重168kN(7.5MPa)で加圧した。(加圧後面積/初期面積)×100を流動倍率(%)として評価した。その結果を表1に示した。
<Liquidity assessment>
About Example goods 1-7 and comparative example goods 1 and 2, the test piece (106mmx106mmx2mm) was cut out from the produced material of 150mmx150mmx2mm. After stacking two test pieces, the test piece was heated to 280 ° C. and pressed at a mold temperature of 150 ° C. and a load of 168 kN (7.5 MPa). (Area after pressurization / initial area) × 100 was evaluated as a flow ratio (%). The results are shown in Table 1.

[評価]
比較例品1と比べて、実施例品1〜4は、強化繊維の体積含有率が20Vol%と少ないにもかかわらず、曲げ応力および曲げ弾性率は大きくなっている。これは、熱可塑性樹脂と強化繊維とをスクリュー型押出機を用いて混練し押し出したことにより、強化繊維の分散と解繊が進んだ結果と推測される。
[Evaluation]
Compared with the comparative example product 1, the example products 1 to 4 have a large bending stress and flexural modulus, although the volume content of the reinforcing fibers is as small as 20 Vol%. This is presumed to be the result of advancement of dispersion and defibration of the reinforcing fibers by kneading and extruding the thermoplastic resin and the reinforcing fibers using a screw type extruder.

また、比較例品2と比べても、実施例品1〜4は、曲げ応力および曲げ弾性率は大きくなっている。これは、比較例品2ではスクリュー長が1500mmと長く、繊維破断が生じた結果と推測される。   Further, even when compared with the comparative example product 2, the example products 1 to 4 have larger bending stress and bending elastic modulus. This is presumed to be a result of the fiber breakage occurring in Comparative Example Product 2 with a screw length as long as 1500 mm.

また、実施例品1は、実施例品2〜4と比較して、曲げ応力および曲げ弾性率の値、流動倍率が小さくなっているが、これは、ストランド径が1.5mmと他と比較して小さく、そのために、押出機出口のダイで、より大きな剪断応力が発生し、炭素繊維が折れて短くなったためと推測される。   In addition, the example product 1 has a smaller bending stress and bending elastic modulus and flow ratio than the example products 2 to 4, but this has a strand diameter of 1.5 mm, which is compared with others. For this reason, it is presumed that a larger shear stress was generated at the die at the exit of the extruder, and the carbon fiber was broken and shortened.

また、実施例品5〜7は、実施例品1〜4と比較して、曲げ応力および曲げ弾性率の値が大きくなっている。これは、ストランドがランダムでなく方向性をもって配列したものを加熱加圧した結果であると推測される。   Moreover, compared with Example goods 1-4, the value of bending stress and the bending elastic modulus of Example goods 5-7 are large. This is presumed to be the result of heating and pressurizing strands that are not random but arranged with directionality.

Claims (4)

FRPシートの製造方法であって、
熱可塑性樹脂と強化繊維により構成される繊維強化熱可塑性樹脂組成物をスクリュー型押出機を用いてストランドとして押し出す工程と、
押し出されたストランドを所要長にカットする工程と、
カットしたストランドを成形型内に配置する行程と、および、
成形型内に配置されたストランドを加熱加圧して所定形状に成形する工程、とを少なくとも備え
前記ストランドとして押し出す工程を、スクリュー型押出機のスクリュー回転数30〜200rpm、スクリューの混練長が100〜450mm、かつ、使用する樹脂の融点以上の温度で、行うことを特徴とするFRPシートの製造方法。
A method of manufacturing an FRP sheet,
Extruding a fiber reinforced thermoplastic resin composition composed of a thermoplastic resin and reinforcing fibers as a strand using a screw type extruder,
Cutting the extruded strand to the required length;
The process of placing the cut strands in the mold, and
A step of heating and pressurizing the strands arranged in the mold to form a predetermined shape ,
The process of extruding as a strand is carried out at a screw rotation speed of 30 to 200 rpm of a screw type extruder, a kneading length of the screw of 100 to 450 mm, and a temperature equal to or higher than the melting point of the resin to be used. Method.
型内に配置する行程において、カットしたストランドを型内に方向性を持たないランダム配置とすることを特徴とする請求項1に記載のFRPシートの製造方法。 2. The method for producing an FRP sheet according to claim 1, wherein, in the step of arranging in the mold, the cut strands are randomly arranged without directionality in the mold. 型内に配置する行程において、カットしたストランドを型内に方向性を持たせて配置することを特徴とする請求項1に記載のFRPシートの製造方法。 2. The method for producing an FRP sheet according to claim 1, wherein, in the step of arranging in the mold, the cut strands are arranged with directionality in the mold. 熱可塑性樹脂がポリアミド6であり、強化繊維である炭素繊維の体積含有率が20〜30Vol%である繊維強化熱可塑性樹脂組成物を用いることを特徴とする請求項1ないしのいずれか一項に記載のFRPシートの製造方法。 A thermoplastic resin is polyamide 6, any one of from the volume content of the carbon fiber is reinforced fibers claims 1, characterized by using a fiber-reinforced thermoplastic resin composition is 20~30Vol% 3 The manufacturing method of the FRP sheet | seat as described in.
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