JP6163971B2 - Decorative molded product and method for producing decorative molded product - Google Patents
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Description
本発明は、加飾成形品及び加飾成形品の製造方法に関する。具体的に、本発明は、繊維強化プラスチック成形体と、繊維強化プラスチック成形体の少なくとも一方の面に加飾フィルムを積層した加飾成形品であって、繊維強化プラスチック成形体は、繊維強化プラスチック成形体用シートから形成された加飾成形品に関するものである。 The present invention relates to a decorative molded product and a method for producing a decorative molded product. Specifically, the present invention relates to a fiber reinforced plastic molded body and a decorative molded product in which a decorative film is laminated on at least one surface of the fiber reinforced plastic molded body, and the fiber reinforced plastic molded body is a fiber reinforced plastic. The present invention relates to a decorative molded product formed from a molded body sheet.
携帯電話や携帯情報端末(PDA)、ノートパソコンの各種電子機器では、表面強度の向上などに加え、商品の差別化を行うため、筐体表面を二次的に装飾加工することがなされている。従来、このような筐体表面の装飾加工は、塗装により塗膜を形成することにより行われていた。中でも、スプレー塗布法などは、塗着効率にも優れていることから、幅広い分野で応用展開されている塗装法の一つとなっている。
しかし、スプレー塗布等の塗装法を用いた場合、塗装場所を確保しにくく、塗装時の経済性が悪いという問題がある。また、スプレー塗装によって成形品を加飾する場合、複数の塗膜を形成することとなるため、工程管理等が複雑化する。
In various electronic devices such as mobile phones, personal digital assistants (PDAs), and notebook computers, the surface of the housing is secondarily decorated to differentiate products in addition to improving surface strength. . Conventionally, such decoration processing of the housing surface has been performed by forming a coating film by painting. Above all, the spray coating method is one of the coating methods applied in a wide range of fields because of its excellent coating efficiency.
However, when a coating method such as spray coating is used, there is a problem that it is difficult to secure a coating place and the economic efficiency at the time of coating is poor. Moreover, when decorating a molded product by spray coating, since a plurality of coating films are formed, process management and the like are complicated.
また、近年は、筐体表面に、様々な風合いを付与することが求められている。例えば、皮革、布、木材などの表面が有する、柔らかく、弾力性を有するものや、暖かさなどといった特有の風合いの表面感触が求められている。このため、近年は、意匠性のあるフィルム(加飾フィルム)を用いて成形品を加飾する方法が提案されている(例えば、特許文献1及び2)。ここでは、成形品に加飾フィルムを接着することで、意匠層を一度に形成することができるため、工程を簡素化することができる。また、加飾フィルムの材質には、多種多様なものを選択することができるため、表面感触等に特色を持たせることが可能となる。 In recent years, it has been required to give various textures to the surface of the housing. For example, there is a demand for a surface texture that has a specific texture such as a soft, elastic, warmth, etc. surface of leather, cloth, wood, etc. For this reason, the method of decorating a molded article using the film (decorative film) with design property in recent years is proposed (for example, patent documents 1 and 2). Here, since a design layer can be formed at a time by adhering a decorative film to a molded product, the process can be simplified. In addition, since a variety of materials can be selected as the material of the decorative film, it is possible to give a special color to the surface feel and the like.
上述したような各種電子機器は頻繁に持ち運ばれ、あらゆる場面で使用されるものであるため、軽量であることに加えて、落下衝撃耐性や難燃性を有することが求められている。軽量化のためには、筐体(プラスチック成形体)の厚みを薄くすることが考えられるが、薄型化は衝撃耐性等の強度面の低下の原因となる。また、強化繊維を混合したプラスチック成形体を用いることも考えられるが、従来の繊維強化プラスチック成形体はその強度や難燃性が十分ではなく、改良が求められていた。 Since various electronic devices as described above are frequently carried and used in every situation, in addition to being lightweight, they are required to have a drop impact resistance and flame retardancy. In order to reduce the weight, it is conceivable to reduce the thickness of the casing (plastic molded body). However, the reduction in thickness causes a reduction in strength such as impact resistance. Although it is conceivable to use a plastic molded body in which reinforcing fibers are mixed, the conventional fiber reinforced plastic molded body is not sufficient in strength and flame retardancy, and has been required to be improved.
また、独特な風合いを持った加飾フィルムの貼合工程では、プレス加工ではなく、真空成形法が用いられる必要がある。真空成形時には、プラスチック成形体に高い圧力がかかる場合があり。このような圧力により変形や反り等が発生しないよう強度を有することが求められている。このような点からも、変形や反り等が発生しない高強度なプラスチック成形体を有する加飾成形品が求められていた。 Moreover, in the pasting process of the decorative film with a unique texture, it is necessary to use a vacuum forming method instead of pressing. During vacuum forming, high pressure may be applied to the plastic molded body. It is required to have strength so that deformation, warpage, and the like do not occur due to such pressure. Also from such a point, there has been a demand for a decorative molded product having a high-strength plastic molded body that does not cause deformation or warpage.
さらに、加飾フィルムを貼合して得られる加飾成形品は、加飾後の意匠性を高めるために、プラスチック成形体が平滑であり、加飾適性に優れていることが求められている。従来の加飾成形品では、その意匠性が十分ではない場合もあり、さらなる改善が求められていた。 Furthermore, the decorative molded product obtained by laminating a decorative film is required to have a smooth plastic molded body and excellent decoration suitability in order to enhance the designability after decoration. . Conventional decorative molded products may not have sufficient design properties, and further improvements have been demanded.
そこで本発明者らは、このような従来技術の課題を解決するために、軽量化と高強度が両立された加飾成形品であって、難燃性が高く、意匠性に優れた加飾成形品を提供することを目的として検討を進めた。 Therefore, in order to solve the problems of the prior art, the present inventors are a decorative molded product that achieves both weight reduction and high strength, and has high flame retardancy and excellent design. The study was conducted with the aim of providing molded products.
上記の課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明者らは、繊維強化プラスチック成形体と、繊維強化プラスチック成形体の少なくとも一方の面に加飾フィルムを積層した加飾成形品において、繊維強化プラスチック成形体の構成を特定のものとすることにより、軽量化と高強度が両立された加飾成形品を得ることができることを見出した。さらに、本発明者らは、このような加飾成形品は、難燃性が高く、意匠性にも優れることを見出し、本発明を完成するに至った。
具体的に、本発明は、以下の構成を有する。
As a result of earnest studies to solve the above problems, the present inventors have found that in a decorative molded product in which a decorative film is laminated on at least one surface of a fiber reinforced plastic molded product and a fiber reinforced plastic molded product. The present inventors have found that by making the configuration of the fiber-reinforced plastic molded body a specific one, it is possible to obtain a decorative molded product that achieves both weight reduction and high strength. Furthermore, the present inventors have found that such a decorative molded product has high flame retardancy and excellent design properties, and have completed the present invention.
Specifically, the present invention has the following configuration.
[1]繊維強化プラスチック成形体と、前記繊維強化プラスチック成形体の少なくとも一方の面に加飾フィルムを積層した加飾成形品であって、前記繊維強化プラスチック成形体は、強化繊維成分と、熱可塑性スーパーエンプラ繊維を含むマトリックス樹脂成分と、バインダー成分とを含む繊維強化プラスチック成形体用シートを加熱加圧成形したプラスチック成形体であり、前記熱可塑性スーパーエンプラ繊維の限界酸素指数は24以上であることを特徴とする加飾成形品。
[2]前記強化繊維成分は、無機繊維を含み、前記熱可塑性スーパーエンプラ繊維の繊維径は40μm以下であり、かつ前記熱可塑性スーパーエンプラ繊維の繊維径は前記無機繊維の繊維径の5倍以下であることを特徴とする[1]に記載の加飾成形品。
[3]前記繊維強化プラスチック成形体の厚みは0.05〜2mmであることを特徴とする[1]又は[2]に記載の加飾成形品。
[4]前記繊維強化プラスチック成形体用シートのJAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法No.5−2に規定される透気度が250秒以下であることを特徴とする[1]〜[3]のいずれか1項に記載の加飾成形品。
[5]前記バインダー成分は前記繊維強化プラスチック成形体の全質量に対して0.1〜10質量%となるように含有されていることを特徴とする[1]〜[4]のいずれか1項に記載の加飾成形品。
[6]前記バインダー成分は前記熱可塑性スーパーエンプラ繊維と加熱溶融状態で相溶することを特徴とする[1]〜[5]のいずれか1項に記載の加飾成形品。
[7]前記バインダー成分は、メチル(メタ)アクリレート含有モノマー由来の繰り返し単位及びエチル(メタ)アクリレート含有モノマー由来の繰り返し単位のうち少なくとも一方を含む共重合体を含有することを特徴とする[1]〜[6]のいずれか1項に記載の加飾成形品。
[8]前記バインダー成分は、前記熱可塑性スーパーエンプラ繊維のガラス転移温度よりも低い融点を有するバインダー繊維を含有することを特徴とする[1]〜[7]のいずれか1項に記載の加飾成形品。
[9]前記バインダー繊維は、ポリエチレンテレフタレート又は変性ポリエチレンテレフタレートを含むことを特徴とする[8]に記載の加飾成形品。
[10]前記熱可塑性スーパーエンプラ繊維及び前記バインダー繊維は、チョップドストランドであることを特徴とする[8]又は[9]に記載の加飾成形品。
[11]前記繊維強化プラスチック成形体用シートは表層領域と前記表層領域に挟まれた中間領域を有し、前記表層領域に含有されているバインダー成分は、前記中間領域に含有されているバインダー成分より多いことを特徴とする[1]〜[10]のいずれか1項に記載の加飾成形品。
[12]前記バインダー成分に含まれる共重合体は、前記強化繊維成分と前記マトリックス樹脂成分を構成する繊維同士の交点に水掻き膜状に局在していることを特徴とする[7]〜[11]のいずれか1項に記載の加飾成形品。
[13]前記熱可塑性スーパーエンプラ繊維はポリエーテルイミド繊維又はポリカーボネート繊維から選ばれる少なくとも1種以上であることを特徴とする[1]〜[12]のいずれか1項に記載の加飾成形品。
[14]前記熱可塑性スーパーエンプラ繊維はポリエーテルイミド繊維であることを特徴とする[1]〜[13]のいずれか1項に記載の加飾成形品。
[15]前記加飾フィルムは、貼合手段を介して前記繊維強化プラスチック成形体に積層されていることを特徴とする[1]〜[14]のいずれか1項に記載の加飾成形品。
[16]繊維強化プラスチック成形体と、前記繊維強化プラスチック成形体の少なくとも一方の面に加飾フィルムを積層した加飾成形品の製造方法であって、強化繊維成分と、熱可塑性スーパーエンプラ繊維を含むマトリックス樹脂成分と、バインダー成分とを含む繊維強化プラスチック成形体用シートを加熱加圧成形し繊維強化プラスチック成形体を形成する工程と、前記繊維強化プラスチック成形体の少なくとも一方の面に加飾フィルムを貼合する工程を含み、前記加飾フィルムを貼合する工程では、真空成形法、真空圧空成形法及び熱転写法から選択される方法により加飾フィルムが貼合され、前記熱可塑性スーパーエンプラ繊維の限界酸素指数は24以上であることを特徴とする加飾成形品の製造方法。
[17]前記繊維強化プラスチック成形体を形成する工程の前に、さらに繊維強化プラスチック成形体用シートを形成する工程を含み、前記繊維強化プラスチック成形体用シートを形成する工程は、乾式不織布法又は湿式不織布法のいずれかの方法で不織布シートを形成する工程と、前記バインダー成分を含む溶液又は前記バインダー成分を含むエマルジョンを前記不織布シートに内添、塗布又は含浸させ、加熱乾燥させる工程を含むことを特徴とする[16]に記載の加飾成形品の製造方法。
[18]前記繊維強化プラスチック成形体を形成する工程では、前記熱可塑性スーパーエンプラ繊維のガラス転移温度以上の温度で加熱加圧成形されることを特徴とする[16]又は[17]に記載の加飾成形品の製造方法。
[19]前記繊維強化プラスチック成形体を形成する工程では、前記繊維強化プラスチック成形体用シートを150〜600℃で加熱加圧することを特徴とする[16]〜[18]のいずれか1項に記載の加飾成形品の製造方法。
[1] A decorative molded product in which a decorative film is laminated on at least one surface of a fiber reinforced plastic molded body and the fiber reinforced plastic molded body, wherein the fiber reinforced plastic molded body includes a reinforced fiber component, a heat A plastic molded body obtained by heating and press-molding a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body containing a matrix resin component containing a plastic super engineering plastic fiber and a binder component, and the limiting oxygen index of the thermoplastic super engineering plastic fiber is 24 or more. Decorative molded product characterized by that.
[2] The reinforcing fiber component includes inorganic fibers, the fiber diameter of the thermoplastic super engineering plastic fiber is 40 μm or less, and the fiber diameter of the thermoplastic super engineering plastic fiber is 5 times or less of the fiber diameter of the inorganic fiber. The decorative molded product according to [1], which is characterized in that
[3] The decorative molded product according to [1] or [2], wherein the thickness of the fiber-reinforced plastic molded body is 0.05 to 2 mm.
[4] JAPAN TAPPI paper pulp test method no. The decorative molded article according to any one of [1] to [3], wherein the air permeability defined in 5-2 is 250 seconds or less.
[5] Any one of [1] to [4], wherein the binder component is contained in an amount of 0.1 to 10% by mass with respect to the total mass of the fiber-reinforced plastic molded body. The decorative molded product according to the item.
[6] The decorative molded product according to any one of [1] to [5], wherein the binder component is compatible with the thermoplastic super engineering plastic fiber in a heated and melted state.
[7] The binder component contains a copolymer containing at least one of a repeating unit derived from a methyl (meth) acrylate-containing monomer and a repeating unit derived from an ethyl (meth) acrylate-containing monomer [1] ] The decorative molded product according to any one of [6].
[8] The additive according to any one of [1] to [7], wherein the binder component contains a binder fiber having a melting point lower than a glass transition temperature of the thermoplastic super engineering plastic fiber. Decorative molded product.
[9] The decorative molded product according to [8], wherein the binder fiber includes polyethylene terephthalate or modified polyethylene terephthalate.
[10] The decorative molded product according to [8] or [9], wherein the thermoplastic super engineering plastic fiber and the binder fiber are chopped strands.
[11] The fiber-reinforced plastic molded sheet has a surface layer region and an intermediate region sandwiched between the surface layer regions, and the binder component contained in the surface layer region is a binder component contained in the intermediate region. The decorative molded product according to any one of [1] to [10], which is more in number.
[12] The copolymer contained in the binder component is localized in the form of a drainage film at the intersection of the fibers constituting the reinforcing fiber component and the matrix resin component [7] to [7] 11]. The decorative molded product according to any one of [11].
[13] The decorative molded article according to any one of [1] to [12], wherein the thermoplastic super engineering plastic fiber is at least one selected from polyetherimide fiber or polycarbonate fiber. .
[14] The decorative molded article according to any one of [1] to [13], wherein the thermoplastic super engineering plastic fiber is a polyetherimide fiber.
[15] The decorative molded product according to any one of [1] to [14], wherein the decorative film is laminated on the fiber-reinforced plastic molded body through a bonding means. .
[16] A method for producing a fiber-reinforced plastic molded body and a decorative molded product in which a decorative film is laminated on at least one surface of the fiber-reinforced plastic molded body, comprising a reinforcing fiber component and a thermoplastic super engineering plastic fiber A step of heating and press-molding a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body containing a matrix resin component and a binder component to form a fiber-reinforced plastic molded body, and a decorative film on at least one surface of the fiber-reinforced plastic molded body In the step of pasting the decorative film, the decorative film is pasted by a method selected from a vacuum forming method, a vacuum pressure forming method and a thermal transfer method, and the thermoplastic super engineering plastic fiber The limiting oxygen index of is 24 or more, The manufacturing method of the decorative molded product characterized by the above-mentioned.
[17] Before the step of forming the fiber-reinforced plastic molded body, the method further includes the step of forming a sheet for fiber-reinforced plastic molded body, and the step of forming the sheet for fiber-reinforced plastic molded body includes a dry nonwoven fabric method or Including a step of forming a nonwoven fabric sheet by any of the wet nonwoven fabric methods, and a step of internally adding, applying or impregnating the nonwoven fabric sheet with a solution containing the binder component or an emulsion containing the binder component, followed by drying by heating. [16] The method for producing a decorative molded product according to [16].
[18] The method according to [16] or [17], wherein in the step of forming the fiber-reinforced plastic molded body, heat pressing is performed at a temperature equal to or higher than a glass transition temperature of the thermoplastic super engineering plastic fiber. A method for producing a decorative molded product.
[19] In any one of [16] to [18], in the step of forming the fiber-reinforced plastic molded body, the sheet for fiber-reinforced plastic molded body is heated and pressurized at 150 to 600 ° C. The manufacturing method of the decorative molded product of description.
本発明によれば、軽量であり、かつ高強度の加飾成形品を得ることができる。さらに、本発明によれば、難燃性が高く、意匠性に優れた加飾成形品を得ることができる。
このように、本発明の加飾成形品は、難燃性が高く、軽量で高強度であるため、電子機器の筐体の他に、スポーツ用品やレジャー用品、航空機用材料、内装材等の様々な分野で好ましく用いられる。
According to the present invention, a decorative molded product that is lightweight and has high strength can be obtained. Furthermore, according to the present invention, a decorative molded product having high flame retardancy and excellent design properties can be obtained.
As described above, the decorative molded product of the present invention has high flame retardancy, light weight, and high strength. Therefore, in addition to the housing of electronic equipment, sports equipment, leisure goods, aircraft materials, interior materials, etc. It is preferably used in various fields.
以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は「〜」前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. The description of the constituent elements described below may be made based on representative embodiments and specific examples, but the present invention is not limited to such embodiments. In the present specification, a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
(加飾成形品)
本発明は、繊維強化プラスチック成形体と、繊維強化プラスチック成形体の少なくとも一方の面に加飾フィルムを積層した加飾成形品に関する。ここで、繊維強化プラスチック成形体は、強化繊維成分と、熱可塑性スーパーエンプラ繊維を含むマトリックス樹脂成分の混合物を含み、さらにバインダー成分を含む繊維強化プラスチック成形体用シートを加熱加圧成形したプラスチック成形体である。さらに、熱可塑性スーパーエンプラ繊維の限界酸素指数は24以上である。本発明では、加飾成形品の繊維強化プラスチック成形体を上記のような構成とすることにより、軽量であり、かつ高強度の加飾成形品を得ることに成功した。さらに、本発明の加飾成形品は、難燃性が高く、意匠性に優れているという利点を有している。
(Decorated molded product)
The present invention relates to a fiber-reinforced plastic molded body and a decorative molded product in which a decorative film is laminated on at least one surface of the fiber-reinforced plastic molded body. Here, the fiber reinforced plastic molded body includes a mixture of a reinforcing fiber component and a matrix resin component including a thermoplastic super engineering plastic fiber, and further a plastic molding obtained by heating and pressing a sheet for a fiber reinforced plastic molded body including a binder component. Is the body. Further, the limiting oxygen index of the thermoplastic super engineering plastic fiber is 24 or more. In the present invention, the fiber-reinforced plastic molded body of the decorative molded product has the above-described configuration, thereby succeeding in obtaining a lightweight and high-strength decorative molded product. Furthermore, the decorative molded product of the present invention has the advantages of high flame retardancy and excellent design.
本発明では、加飾フィルムは、繊維強化プラスチック成形体の少なくとも一方の面に設けられていることが好ましいが、両方の面に設けられていてもよい。このように、両面が加飾フィルムで覆われた加飾成形品も様々な用途に用いることができる。 In the present invention, the decorative film is preferably provided on at least one surface of the fiber-reinforced plastic molded body, but may be provided on both surfaces. Thus, a decorative molded product having both surfaces covered with a decorative film can also be used for various purposes.
また、本発明では、加飾フィルムは、繊維強化プラスチック成形体の端部を覆うように積層されていてもよい。ここで、繊維強化プラスチック成形体の端部とは、繊維強化プラスチック成形体の上面及び下面の端縁と、繊維強化プラスチック成形体の厚み方向の側面を含む領域をいう。このように、繊維強化プラスチック成形体の端部を加飾フィルムで覆うことにより、加飾フィルムと繊維強化プラスチック成形体の密着性を高めることができ、かつ、意匠性をより高めることができる。 Moreover, in this invention, the decorating film may be laminated | stacked so that the edge part of a fiber reinforced plastic molding may be covered. Here, the edge part of a fiber reinforced plastic molding means the area | region containing the edge of the upper surface of a fiber reinforced plastic molding, and a lower surface, and the side surface of the thickness direction of a fiber reinforced plastic molding. Thus, by covering the edge part of a fiber reinforced plastic molding with a decoration film, the adhesiveness of a decoration film and a fiber reinforced plastic molding can be improved, and design nature can be improved more.
加飾フィルムは、貼合手段を介して繊維強化プラスチック成形体に積層されることが好ましい。貼合手段としては、公知の貼合手段を適宜採用することができる。
プラスチック加飾技術は、非常に広範囲にわたり、多くの技術があるが、フィルム貼合・転写加飾技術は現在最も活発な動きのある加飾技術である。従来、家電、OA機器、携帯電話等に使用されているプラスチックの筐体の表面加飾には、二次加飾の印刷、塗装、蒸着、メッキ等が用いられてきた。しかし、近年は、製品形状が複雑化し、機能性付与が求められ、さらに環境負荷の問題、コスト面等から、フィルムを繊維強化プラスチック成形体等の成形品表面に貼合させる技術が用いられるようになっている。具体的には、印刷、塗装、真空蒸着、着色等で加飾したフィルムまたはシート(加飾フィルム)を用いて、フィルムを繊維強化プラスチック成形体等の成形品表面に貼合ことが行われている。また、印刷、塗装、真空蒸着等の加飾面を転写させる加飾技術であるフィルム貼合・転写加飾技術も多く用いられるようになっている。
It is preferable that the decorative film is laminated on the fiber-reinforced plastic molded body through a bonding means. As the bonding means, known bonding means can be appropriately employed.
There are many techniques for decorating plastic, and there are many techniques, but the film bonding / transfer decoration technique is the most active decoration technique at present. Conventionally, secondary decoration printing, painting, vapor deposition, plating, and the like have been used for surface decoration of plastic casings used in home appliances, OA devices, mobile phones, and the like. However, in recent years, the shape of products has become complicated, functionality has been demanded, and in addition, from the viewpoint of environmental burden, cost, etc., a technique for bonding a film to the surface of a molded product such as a fiber reinforced plastic molded body is used. It has become. Specifically, using a film or sheet (decorative film) decorated by printing, painting, vacuum deposition, coloring, etc., the film is bonded to the surface of a molded product such as a fiber reinforced plastic molded body. Yes. In addition, a film bonding / transfer decoration technique, which is a decoration technique for transferring a decorative surface such as printing, painting, and vacuum deposition, is also often used.
フィルム貼合・転写加飾技術に用いられる成形方法は、射出成形によるインモールド成形と二次加飾に分類される。インモールド成形はさらにフィルムを成形品に残すラミネート加飾法と意匠面のみを成形品に転写する転写加飾(熱転写加飾)に分類される。ここで、ラミネート加飾法とは、基材フィルム及びその上に設けられた装飾層を有する加飾シートの全層が成形品の表面に積層一体化されるものをいう。また、転写加飾とは、成形品の表面に積層一体化された加飾シートのうち、基材フィルムが剥離除去され、装飾層等の転写層のみが成形品に残留して積層されるものをいう。
成形品に後から貼合、転写させる二次加飾としては、オーバーレイ成形、ホットスタンプ、高圧法、水圧転写法がある。従来はインモールド成形が主であったが、新規真空・圧着法(オーバーレイ成形)として布施真空社がTOM(Three dimension Overlay Method)工法を開発して形状適応性がさらに広がっている。
これらの中でもTOM成形は、複雑な形状への加飾加工が可能なこと、エッジ部へのフィルム巻き込みが可能なため、成形した繊維強化プラスチックのエッジ部処理が不要となるため、好ましく使用される。
ここで、TOM成形とは、加熱されて軟らかくなったフィルムを大気圧力・圧縮空気圧力の力で型に押し付けて密着させて接着させる方法である。水圧転写とは、水溶性フィルムを水槽に浮かべ、基材をフィルムの上から水槽に沈め、水圧で転写して取り出す方法である。なおこの場合は、取り出し後転写部の保護・光沢仕上げのためコーティング加工することが好ましい。
The molding method used for the film bonding / transfer decoration technique is classified into in-mold molding by injection molding and secondary decoration. In-mold molding is further classified into a laminate decoration method that leaves a film on a molded article and a transfer decoration (thermal transfer decoration) that transfers only the design surface to the molded article. Here, the laminate decorating method refers to a method in which all layers of a decorating sheet having a base film and a decorative layer provided thereon are laminated and integrated on the surface of a molded product. Transfer decoration is a decorative sheet laminated and integrated on the surface of a molded product, where the base film is peeled and removed, and only the transfer layer such as a decorative layer remains on the molded product and is laminated. Say.
Secondary decorations to be pasted and transferred to the molded product later include overlay molding, hot stamping, high pressure method, and water pressure transfer method. Conventionally, in-mold molding has been mainly used, but as a new vacuum and pressure bonding method (overlay molding), Fusa Vacuum Co., Ltd. has developed a TOM (Three Dimension Overlay Method) method, and shape adaptability has further expanded.
Among these, TOM molding is preferably used because it can be decorated in a complicated shape and can be wound into the edge portion, so that the edge processing of the molded fiber reinforced plastic is not necessary. .
Here, TOM molding is a method in which a heated and softened film is pressed against a mold by the pressure of atmospheric pressure / compressed air pressure to adhere to the mold. The hydraulic transfer is a method in which a water-soluble film is floated in a water tank, a substrate is submerged in the water tank from above the film, and transferred by water pressure to be taken out. In this case, it is preferable to perform coating processing for protecting the transfer part and finishing the gloss after removal.
(繊維強化プラスチック成形体)
本発明の繊維強化プラスチック成形体は、強化繊維成分と、熱可塑性スーパーエンプラ繊維を含むマトリックス樹脂成分の混合物を含み、さらにバインダー成分を含む繊維強化プラスチック成形体用シートを加熱加圧成形して形成したプラスチック成形体である。繊維強化プラスチック成形体用シートは単層で加熱加圧成形されてもよいし、所望の厚さとなるように積層して加熱加圧成形されてもよい。
(Fiber reinforced plastic molding)
The fiber-reinforced plastic molded body of the present invention is formed by heating and pressure-molding a sheet for fiber-reinforced plastic molded body containing a mixture of a reinforcing fiber component and a matrix resin component containing thermoplastic super engineering plastic fibers, and further containing a binder component. Plastic molded body. The sheet for fiber-reinforced plastic molded body may be formed by heating and pressing in a single layer, or may be laminated and heated and pressed to have a desired thickness.
加熱加圧工程は、熱可塑性スーパーエンプラ繊維の、好ましくは、ガラス転移温度以上の温度で加熱しつつ加圧を行う工程である。加熱加圧工程では、熱プレス処理を施すことが好ましい。
加熱加圧工程では繊維強化プラスチック成形体用シートの表面温度がTg〜Tg+100℃となるように加熱することが好ましい。ここで、Tgは、熱可塑性樹脂のガラス転移温度を表す。なお、加熱温度は、熱可塑性樹脂繊維が流動する温度であって強化繊維は溶融しない温度帯であることが好ましい。
The heating and pressing step is a step of applying pressure while heating the thermoplastic super engineering plastic fiber at a temperature preferably equal to or higher than the glass transition temperature. In the heating and pressing step, it is preferable to perform a hot press treatment.
In the heating and pressing step, it is preferable to heat the fiber reinforced plastic molded sheet so that the surface temperature is Tg to Tg + 100 ° C. Here, Tg represents the glass transition temperature of the thermoplastic resin. The heating temperature is preferably a temperature range in which the thermoplastic resin fibers flow and the reinforcing fibers do not melt.
繊維強化プラスチック成形体の膜厚は、0.05〜2mmであることが好ましく、0.1〜1.5mmであることがより好ましく、0.15〜1mmであることがさらに好ましい。本発明で用いる繊維強化プラスチック成形体は上記のように薄膜でありながらも、強度が強く、かつ難燃性であることに特徴がある。また、繊維強化プラスチック成形体は上記のように薄膜でありながらも、真空成形等により加飾フィルムを貼合することができる。 The film thickness of the fiber reinforced plastic molded body is preferably 0.05 to 2 mm, more preferably 0.1 to 1.5 mm, and further preferably 0.15 to 1 mm. The fiber-reinforced plastic molded article used in the present invention is characterized in that it is a thin film as described above but has high strength and flame retardancy. Moreover, although a fiber reinforced plastic molding is a thin film as described above, a decorative film can be bonded by vacuum molding or the like.
(繊維強化プラスチック成形体用シート)
繊維強化プラスチック成形体用シートは、強化繊維成分と、熱可塑性スーパーエンプラ繊維を含むマトリックス樹脂成分と、バインダー成分とを含む。
(Fiber-reinforced plastic molded sheet)
The sheet | seat for fiber reinforced plastic molded objects contains a reinforcement fiber component, the matrix resin component containing a thermoplastic super engineering plastic fiber, and a binder component.
本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートにおいて、強化繊維成分と熱可塑性スーパーエンプラ繊維の質量比は1:0.2〜1:10であることが好ましく、1:0.5〜1:5であることがより好ましく、1:0.7〜1:3であることがさらに好ましい。強化繊維成分と熱可塑性スーパーエンプラ繊維の質量比を上記範囲内とすることにより、軽量であり、かつ高強度の加飾成形品を得ることができる。さらに、加飾成形品の意匠性を高めることができる。 In the fiber-reinforced plastic molded sheet of the present invention, the mass ratio of the reinforcing fiber component and the thermoplastic super engineering plastic fiber is preferably 1: 0.2 to 1:10, and preferably 1: 0.5 to 1: 5. More preferably, it is more preferably 1: 0.7 to 1: 3. By setting the mass ratio of the reinforcing fiber component and the thermoplastic super engineering plastic fiber within the above range, a lightweight and high-strength decorative molded product can be obtained. Furthermore, the designability of the decorative molded product can be enhanced.
加熱加圧成形後に十分な強度を得るためには、強化繊維成分とマトリックス樹脂成分は均一に混合されていることが好ましい。このためには、強化繊維とマトリックス樹脂繊維の繊維径が近いほうが好ましい。この観点からは、スーパーエンプラ繊維の繊維径は強化繊維の繊維径の5倍以下であることが好ましく、4倍以下であることがより好ましく、最も好ましくはスーパーエンプラ繊維の繊維径と強化繊維の繊維径がほぼ同等であることである。 In order to obtain sufficient strength after heating and pressing, the reinforcing fiber component and the matrix resin component are preferably mixed uniformly. For this purpose, it is preferable that the fiber diameters of the reinforcing fiber and the matrix resin fiber are close. From this viewpoint, the fiber diameter of the super engineering plastic fiber is preferably 5 times or less of the fiber diameter of the reinforcing fiber, more preferably 4 times or less, and most preferably the fiber diameter of the super engineering plastic fiber and the reinforcing fiber. The fiber diameter is almost the same.
一般に、マトリックス樹脂は、溶融粘度が高いため、射出成形等の方法では強化繊維を多量に配合すると、強化繊維を均一に分散させることが難しいため、強化繊維の配合比に限界がある。しかし、本発明の繊維強化プラスチック成形体用シートでは、必要とされる強度に応じて比較的自由に強化繊維とマトリックス樹脂繊維との比率を設定することができる。 In general, since the matrix resin has a high melt viscosity, it is difficult to uniformly disperse the reinforcing fibers when a large amount of the reinforcing fibers are blended by a method such as injection molding, so that the blending ratio of the reinforcing fibers is limited. However, in the fiber-reinforced plastic molded sheet of the present invention, the ratio of reinforcing fibers to matrix resin fibers can be set relatively freely according to the required strength.
繊維強化プラスチック成形体用シートのJAPAN TAPPI 紙パルプ試験方法No.5−2に規定される透気度は、250秒以下であることが好ましく、230秒以下であることがより好ましく、200秒以下であることがさらに好ましい。この数値は、数字が小さいほど空気が通りやすい(通気性が良い)ことを表す。本発明では、繊維強化プラスチック成形体用シートの透気度を上記範囲内とすることにより、加熱加圧工程における成形速度を高めることができ、生産効率を高めることができる。 JAPAN TAPPI Paper Pulp and Paper Test Method No. for Fiber Reinforced Plastic Molded Sheet The air permeability defined in 5-2 is preferably 250 seconds or less, more preferably 230 seconds or less, and even more preferably 200 seconds or less. This numerical value indicates that the smaller the number, the easier air can pass through (the better the air permeability). In the present invention, by setting the air permeability of the fiber-reinforced plastic molded sheet within the above range, the molding speed in the heating and pressing step can be increased, and the production efficiency can be increased.
但し、上記通気性を満たすための材料として、処理前のシートを嵩高に調整した場合、繊維強化プラスチック成形体用シートを加熱加圧工程での熱プレス機等に挿入する際に不都合が生じる場合がある。また、繊維強化プラスチック成形体用シートを製造後、加熱加圧工程に供するまでの間、保管コストがかかるという問題もある。このような問題は、加熱加圧成形前に熱プレス、若しくは熱カレンダーによって軽くプレスし、適宜密度を高めることで解決できる。この方法の場合、空気は多少通りにくくなるので、JAPAN TAPPI紙パルプ試験法に準拠した方法で測定される透気度が250秒以下という状態を維持できる範囲で高密度化することが好ましい。 However, if the sheet before processing is adjusted to be bulky as a material for satisfying the above air permeability, there may be inconveniences when inserting the fiber reinforced plastic molded sheet into a heat press machine or the like in the heating and pressing step. There is. Moreover, there is also a problem that the storage cost is high until the sheet for fiber-reinforced plastic molded body is manufactured and used for the heating and pressing step. Such a problem can be solved by lightly pressing with a hot press or a heat calender before heat-press molding and appropriately increasing the density. In the case of this method, since air becomes somewhat difficult to pass, it is preferable to increase the density within a range in which the air permeability measured by a method based on the JAPAN TAPPI paper pulp test method can be maintained within a state of 250 seconds or less.
<強化繊維成分>
強化繊維成分は、無機繊維を含む。無機繊維としては、例えば、ガラス繊維や炭素繊維等を挙げることができる。なお、これらの無機繊維は、1種を使用してもよく、複数種を使用してもよい。さらに、本発明では、強化繊維成分は、このような無機繊維の他に、アラミド繊維、PBO(ポリパラフェニレンベンズオキサゾール)繊維等の耐熱性に優れた有機繊維を含有していてもよい。
強化繊維成分として、例えば、炭素繊維等の無機繊維を使用した場合、不織布シートに含まれる熱可塑性スーパーエンプラ繊維の溶融温度で加熱加圧処理することにより曲げ強度・引張強度・弾性率が高い繊維強化プラスチック成形体を得ることができる。
強化繊維成分として、アラミド繊維等の高耐熱性・高強度の有機繊維を使用した場合は、高度な平滑性の要求される精密な研磨用の機器に適する繊維強化プラスチック成形体を得ることができる。アラミド等の有機繊維を強化繊維として含有する繊維強化プラスチック成形体用シートから形成される繊維強化プラスチック成形体は、一般的に強化繊維として無機繊維を使用した繊維強化プラスチック成形体用シートから形成される繊維強化プラスチック体よりも耐摩耗性に優れる。また擦過等によって繊維強化プラスチック体の一部が削り取られたとしても、その削り粕が無機繊維よりも柔らかいので、被研磨物を傷つける恐れが少ない。
<Reinforcing fiber component>
The reinforcing fiber component includes inorganic fibers. Examples of inorganic fibers include glass fibers and carbon fibers. In addition, these inorganic fibers may use 1 type and may use multiple types. Furthermore, in the present invention, the reinforcing fiber component may contain organic fibers excellent in heat resistance such as aramid fibers and PBO (polyparaphenylene benzoxazole) fibers in addition to such inorganic fibers.
For example, when inorganic fibers such as carbon fibers are used as the reinforcing fiber component, fibers having high bending strength, tensile strength, and elastic modulus can be obtained by heating and pressing at the melting temperature of the thermoplastic super engineering plastic fibers contained in the nonwoven fabric sheet. A reinforced plastic molding can be obtained.
When high heat-resistant and high-strength organic fibers such as aramid fibers are used as the reinforcing fiber component, it is possible to obtain a fiber-reinforced plastic molded article suitable for precision polishing equipment that requires high smoothness. . A fiber-reinforced plastic molded article formed from a fiber-reinforced plastic molded sheet containing organic fibers such as aramid as a reinforcing fiber is generally formed from a fiber-reinforced plastic molded sheet using inorganic fibers as the reinforcing fiber. Excellent wear resistance compared to fiber reinforced plastics. Even if a part of the fiber reinforced plastic body is scraped off by rubbing or the like, the shaving wrinkles are softer than the inorganic fibers, so that there is little risk of damaging the object to be polished.
強化繊維の繊維長は、1mm以上であることが好ましく、2mm以上であることがより好ましく、3mm以上であることがさらに好ましい。また、強化繊維の繊維長は、40mm以下であることが好ましく、35mm以下であることがより好ましく、30mm以下であることがさらに好ましい。 The fiber length of the reinforcing fibers is preferably 1 mm or more, more preferably 2 mm or more, and further preferably 3 mm or more. Further, the fiber length of the reinforcing fiber is preferably 40 mm or less, more preferably 35 mm or less, and further preferably 30 mm or less.
<マトリックス樹脂成分>
マトリックス樹脂成分は、熱可塑性スーパーエンプラ繊維を含む。なお、熱可塑性スーパーエンプラ繊維は熱成形により溶融してマトリックス樹脂となる。
<Matrix resin component>
The matrix resin component includes thermoplastic super engineering plastic fibers. The thermoplastic super engineering plastic fiber is melted by thermoforming to become a matrix resin.
熱可塑性スーパーエンプラ繊維は、スーパーエンプラ(スーパーエンジニアリングプラスチック)と称される熱可塑性樹脂の繊維であり、耐熱性で難燃性の熱可塑性樹脂を繊維化したものである。熱可塑性スーパーエンプラ繊維としては、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリエーテルケトンケトン(PEKK)等を例示することができる。ポリフェニレンスルフィド(PPS)樹脂は耐薬品性が高く、耐熱性が高いため、耐薬品性と高温時の強度に優れる繊維強化プラスチックを得ることができる。ポリエーテルケトンケトン(PEKK)樹脂を用いた場合は、他のスーパーエンプラよりも耐薬品性と高温時の強度に特に優れる繊維強化プラスチックを得ることができる。また、ポリエーテルイミド(PEI)樹脂は炭素繊維やガラス繊維との密着性が優れ、また限界酸素指数が樹脂ブロックの状態で47と非常に高いため、強度と難燃性に優れる繊維強化プラスチックを得ることができる。 The thermoplastic super engineering plastic fiber is a fiber of a thermoplastic resin called a super engineering plastic (super engineering plastic), and is obtained by fiberizing a heat-resistant and flame-retardant thermoplastic resin. Examples of thermoplastic super engineering plastic fibers include polyetheretherketone (PEEK), polyamideimide (PAI), polyphenylene sulfide (PPS), polyetherimide (PEI), polyetherketoneketone (PEKK), and the like. Since polyphenylene sulfide (PPS) resin has high chemical resistance and high heat resistance, a fiber reinforced plastic excellent in chemical resistance and strength at high temperature can be obtained. When a polyether ketone ketone (PEKK) resin is used, a fiber reinforced plastic that is particularly superior in chemical resistance and strength at high temperatures than other super engineering plastics can be obtained. Polyetherimide (PEI) resin has excellent adhesion to carbon fiber and glass fiber, and its critical oxygen index is 47, which is very high in the resin block state. Can be obtained.
本発明では、ポリエーテルイミド(PEI)繊維又はポリカーボネート(PC)繊維から選ばれる少なくとも1種以上を用いることが好ましい。中でも、ポリエーテルイミド(PEI)樹脂を繊維化したポリエーテルイミド(PEI)繊維を用いることが特に好ましい。ポリエーテルイミド(PEI)樹脂は、溶融し成形加工された状態での限界酸素指数が40以上、またASTM E−662に記載の方法で測定した20分燃焼時の発煙量が30ds前後と、非常に発煙量が少ないため好ましく用いられる。
本発明の熱可塑性スーパーエンプラ繊維は、2種類以上用いることもできる。また、本発明の効果を損ねない範囲で、また、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、フェノール樹脂、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリエチレン、エポキシ樹脂等の熱可塑性スーパーエンプラ繊維以外も添加することができる。
In the present invention, it is preferable to use at least one selected from polyetherimide (PEI) fibers or polycarbonate (PC) fibers. Among these, it is particularly preferable to use polyetherimide (PEI) fibers obtained by fiberizing a polyetherimide (PEI) resin. Polyetherimide (PEI) resin has a critical oxygen index of 40 or more in a melted and molded state, and a smoke generation amount of about 30 ds when burned for 20 minutes measured by the method described in ASTM E-662. It is preferably used because it emits less smoke.
Two or more kinds of the thermoplastic super engineering plastic fibers of the present invention can be used. Further, within the range not impairing the effect of the present invention, other than thermoplastic super engineering plastic fibers such as polyamide, polyacetal, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, phenol resin, polyurethane, polypropylene, polyethylene, epoxy resin, etc. can be added. .
熱可塑性スーパーエンプラ繊維は、繊維状態において限界酸素指数が24以上であることが好ましく、30以上であることがより好ましい。熱可塑性スーパーエンプラ繊維の限界酸素指数を上記範囲とすることにより、難燃性に優れた不織布シートを得ることができる。なお、本発明において、「限界酸素指数」とは、燃焼を続けるのに必要な酸素濃度を表し、JIS K7201に記載された方法で測定した数値をいう。すなわち、限界酸素指数が20以下は、通常の空気中で燃焼することを示す数値である。 The thermoplastic super engineering plastic fiber preferably has a critical oxygen index of 24 or more in the fiber state, and more preferably 30 or more. By setting the critical oxygen index of the thermoplastic super engineering plastic fiber within the above range, a nonwoven fabric sheet excellent in flame retardancy can be obtained. In the present invention, the “limit oxygen index” represents an oxygen concentration necessary to continue combustion, and is a numerical value measured by the method described in JIS K7201. That is, a critical oxygen index of 20 or less is a numerical value indicating that combustion is performed in normal air.
熱可塑性スーパーエンプラ繊維のガラス転移温度は、140℃以上であるものが好ましい。熱可塑性スーパーエンプラ繊維には、強化繊維プラスチック成形体を形成する際に300℃から400℃というような温度条件下で十分に流動性であることが求められる。なお、PPS樹脂繊維のようにガラス転移温度が140℃未満のスーパーエンプラ繊維であっても、樹脂の荷重たわみ温度が190℃以上となるスーパーエンプラを繊維化したものであれば使用可能である。このような熱可塑性スーパーエンプラ繊維は、加熱・加圧により溶融して限界酸素指数が30以上という非常に高い難燃性を有する樹脂ブロックを形成する。 The glass transition temperature of the thermoplastic super engineering plastic fiber is preferably 140 ° C. or higher. The thermoplastic super engineering plastic fiber is required to be sufficiently fluid under a temperature condition of 300 ° C. to 400 ° C. when the reinforcing fiber plastic molded body is formed. In addition, even if it is a super engineering plastic fiber with a glass transition temperature of less than 140 ° C. such as PPS resin fiber, it can be used as long as the super engineering plastic having a resin deflection temperature of 190 ° C. or higher is made into a fiber. Such thermoplastic super engineering plastic fibers are melted by heating and pressurizing to form a resin block having a very high flame retardancy with a limiting oxygen index of 30 or more.
熱可塑性スーパーエンプラ繊維の繊維径は40μm以下であることが好ましい。さらに、熱可塑性スーパーエンプラ繊維の繊維径は上述した無機繊維の繊維径の5倍以下であることが好ましく、4倍以下であることがより好ましく、3倍以下であることが特に好ましい。熱可塑性スーパーエンプラ繊維の繊維径を上記範囲内とすることにより、繊維強化プラスチック成形体の強度をより高めることができる。 The fiber diameter of the thermoplastic super engineering plastic fiber is preferably 40 μm or less. Furthermore, the fiber diameter of the thermoplastic super engineering plastic fiber is preferably 5 times or less, more preferably 4 times or less, and particularly preferably 3 times or less the fiber diameter of the inorganic fiber described above. By setting the fiber diameter of the thermoplastic super engineering plastic fiber within the above range, the strength of the fiber-reinforced plastic molded body can be further increased.
熱可塑性スーパーエンプラ繊維の繊維径は40μm以下であることが好ましく、35μm以下であることがより好ましく、32μm以下であることがさらに好ましい。中でも、熱可塑性スーパーエンプラ繊維の繊維径は、1〜30μmであることが好ましい。 The fiber diameter of the thermoplastic super engineering plastic fiber is preferably 40 μm or less, more preferably 35 μm or less, and further preferably 32 μm or less. Especially, it is preferable that the fiber diameter of a thermoplastic super engineering plastic fiber is 1-30 micrometers.
本発明で用いられる繊維強化プラスチック成形体用シートでは、熱可塑性スーパーエンプラ繊維が繊維形態をしていることによりシート中に空隙が存在している。
本発明では、熱可塑性スーパーエンプラ繊維が加熱加圧成形前には、繊維形態を維持しているため、繊維強化プラスチック成形体を形成する前は、シート自体がしなやかでドレープ性がある。このため、繊維強化プラスチック成形体用シートを巻き取りの形態で保管・輸送することが可能であり、ハンドリング性に優れるという特徴を有する。
In the fiber-reinforced plastic molded sheet used in the present invention, there are voids in the sheet because the thermoplastic super engineering plastic fibers are in fiber form.
In the present invention, since the thermoplastic super engineering plastic fiber maintains its fiber form before heat-press molding, the sheet itself is supple and draped before the fiber-reinforced plastic molded body is formed. For this reason, it is possible to store and transport the sheet for a fiber-reinforced plastic molded body in the form of winding, and it is characterized by excellent handling properties.
また、本発明で用いられる繊維強化プラスチック成形体用シートは、繊維強化プラスチック成形体に加工する際の加熱加圧成形時間が短時間ですみ、生産性に優れている。繊維強化プラスチック成形体用シートを短時間で加熱加圧成形するためには、使用される熱可塑性スーパーエンプラ繊維が高温下で速やかに溶融することが必要であり、そのためには、スーパーエンプラ繊維の繊維径が細いほうが好ましい。繊維径が細いほど繊維同士の接触点数が増加するため、繊維同士の接触面積が増加し、熱伝導が良好となること、及び繊維の熱容量が小さくなるため、溶融させるために必要な熱量が少なくなるためである。 In addition, the sheet for a fiber-reinforced plastic molded body used in the present invention requires only a short time for heating and pressing when it is processed into a fiber-reinforced plastic molded body, and is excellent in productivity. In order to heat-press-mold a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body in a short time, it is necessary that the thermoplastic super engineering plastic fiber used be melted quickly at a high temperature. Thinner fiber diameters are preferred. Since the number of contact points between fibers increases as the fiber diameter is thinner, the contact area between fibers increases, heat conduction becomes better, and the heat capacity of the fibers decreases, so the amount of heat required for melting is less It is to become.
熱可塑性スーパーエンプラ繊維の繊維長は特に限定されないが、湿式、若しくは乾式不織布法で製造するため、好ましくは3mm〜30mm程度であることが好ましい。熱可塑性スーパーエンプラ繊維の繊維長を上記範囲内とすることにより、繊維の分散性を良好にすることができ、また、繊維強化プラスチック成形体用シート等の破断等を防ぐことができる。なお、繊維径及び繊維長は単一であってもよく、また異なる繊維径、繊維長のものをブレンドして使用してもよい。 The fiber length of the thermoplastic super engineering plastic fiber is not particularly limited, but is preferably about 3 to 30 mm because it is produced by a wet or dry nonwoven fabric method. By setting the fiber length of the thermoplastic super engineering plastic fiber within the above range, the dispersibility of the fiber can be improved, and the breakage of the fiber reinforced plastic sheet or the like can be prevented. The fiber diameter and the fiber length may be single, or those having different fiber diameters and fiber lengths may be blended and used.
<バインダー成分>
本発明において、繊維強化プラスチック成形体用シートに含有されるバインダーとしては、一般的に不織布製造に使用されるアクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、熱可塑性樹脂、ウレタン樹脂、PVA樹脂等が使用できる。
<Binder component>
In the present invention, an acrylic resin, a styrene-acrylic resin, a thermoplastic resin, a urethane resin, a PVA resin or the like that is generally used for manufacturing a nonwoven fabric can be used as the binder contained in the fiber-reinforced plastic molded sheet.
バインダー成分は、加熱加圧成形後にマトリックスとなる熱可塑性スーパーエンプラ繊維が加熱加圧成形で溶融する際に、その樹脂と相溶する樹脂成分であることが特に好ましい。このような樹脂成分をバインダーとした場合、加熱加圧成形後、マトリックス樹脂とバインダー樹脂の間に界面が存在せず一体化するため高強度となる。さらにバインダー成分に起因するマトリックス樹脂のガラス転移温度の低下が少ないという特徴を持つ。 The binder component is particularly preferably a resin component that is compatible with the resin when the thermoplastic super engineering plastic fiber that becomes the matrix after heat-pressure molding is melted by heat-pressure molding. When such a resin component is used as a binder, there is no interface between the matrix resin and the binder resin after the heat and pressure molding, and therefore the strength is increased. Furthermore, it has the characteristic that there is little fall of the glass transition temperature of matrix resin resulting from a binder component.
本発明では、バインダー成分は、繊維強化プラスチック成形体の全質量に対して0.1〜10質量%となるように含有されることが好ましく、0.3〜10質量%であることがより好ましく、0.4〜9質量%であることがさらに好ましく、0.5〜8質量%であることが特に好ましい。バインダー成分の含有率を上記範囲内とすることにより、製造工程中の強度を高めることができ、ハンドリング性を向上させることができる。また、バインダー成分の含有率を上記範囲とすることにより、難燃性・低発煙性を損なうこともない。なお、バインダー成分の量は多くなると表面強度・層間強度共に強くなるが、逆に加熱成形時の臭気の問題が発生しやすくなる。しかし、上記の範囲においては臭気の問題はほとんど発生せず、また繰り返しの断裁工程を経ても層間剥離などを発生しない繊維強化プラスチック成形体用シートを得ることができる。 In the present invention, the binder component is preferably contained in an amount of 0.1 to 10% by mass, more preferably 0.3 to 10% by mass with respect to the total mass of the fiber-reinforced plastic molded body. 0.4 to 9% by mass is more preferable, and 0.5 to 8% by mass is particularly preferable. By making the content rate of a binder component in the said range, the intensity | strength in a manufacturing process can be raised and handling property can be improved. Moreover, by making the content rate of a binder component into the said range, a flame retardance and low smoke generation property are not impaired. Note that as the amount of the binder component increases, both the surface strength and the interlayer strength increase, but conversely, the problem of odor during heat forming tends to occur. However, within the above range, there is hardly any problem of odor, and a fiber reinforced plastic molded sheet that does not cause delamination even after repeated cutting steps can be obtained.
バインダー成分は、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、メチルアクリレート及びエチルアクリレートの少なくとも1種のモノマーを含有するモノマー混合物を重合させることによって得られる共重合体を含むことが好ましい。すなわち、バインダー成分は、メチル(メタ)アクリレート含有モノマー由来の繰り返し単位、エチル(メタ)アクリレート含有モノマー由来の繰り返し単位のうち少なくとも1つを含む共重合体を含有する。中でも、バインダー成分は、メチルメタクリレート含有モノマー由来の繰り返し単位及びエチルメタクリレート含有モノマー由来の繰り返し単位のうち少なくとも1つを含む共重合体を含有することが好ましい。
なお、本発明において、「(メタ)アクリレート」とは、「アクリレート」及び「メタクリレート」の両方を含むことを意味し、「(メタ)アクリル酸」とは、「アクリル酸」及び「メタクリル酸」の両方を含むことを意味する。
The binder component preferably includes a copolymer obtained by polymerizing a monomer mixture containing at least one monomer of methyl methacrylate, ethyl methacrylate, methyl acrylate and ethyl acrylate. That is, the binder component contains a copolymer containing at least one of a repeating unit derived from a methyl (meth) acrylate-containing monomer and a repeating unit derived from an ethyl (meth) acrylate-containing monomer. Especially, it is preferable that a binder component contains the copolymer containing at least 1 among the repeating unit derived from a methyl methacrylate containing monomer and the repeating unit derived from an ethyl methacrylate containing monomer.
In the present invention, “(meth) acrylate” means containing both “acrylate” and “methacrylate”, and “(meth) acrylic acid” means “acrylic acid” and “methacrylic acid”. Is meant to include both.
バインダー成分は、熱可塑性スーパーエンプラ繊維のガラス転移温度よりも低い融点を有するバインダー繊維を含有することが好ましい。バインダー繊維は、PEI繊維等と混合して水中に分散し、湿式抄紙法で抄造した場合、粒状バインダーのように抄紙ワイヤーの目から抜けて歩留が低下したり、ワイヤー側に偏在したりすることがないため好ましく用いられる。また、このようなバインダー繊維を使用することにより、層間強度を向上させることができる。 The binder component preferably contains a binder fiber having a melting point lower than the glass transition temperature of the thermoplastic super engineering plastic fiber. When the binder fiber is mixed with PEI fiber and dispersed in water and made by wet papermaking, it drops from the eyes of the papermaking wire like a granular binder, and the yield decreases or is unevenly distributed on the wire side. It is preferably used because it does not occur. Moreover, interlayer strength can be improved by using such a binder fiber.
バインダー繊維としては、ポリエステル樹脂を用いることが好ましい。ポリエステル樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)が好ましい。変性ポリエステル樹脂は、ポリエステル樹脂を変性することで融点を低下させたものであれば特に限定されないが、変性ポリエチレンテレフタレートが好ましい。変性ポリエチレンテレフタレートとしては、共重合ポリエチレンテレフタレート(CoPET)が好ましく、例えば、ウレタン変性共重合ポリエチレンテレフタレートが挙げられる。ポリエステル樹脂はポリエーテルイミド繊維と加熱溶融時に相溶するため、冷却後もポリエーテルイミド樹脂の難燃性・低発煙性といった優れた点を損ないにくいため、好ましく用いられる。
共重合ポリエチレンテレフタレートは、融点が140℃以下のものが好ましく、120℃以下ものがより好ましい。また、特公平1−30926号公報に記載のような変性ポリエステル樹脂を使用してもよい。変性ポリエステル樹脂の具体例として、特に、ユニチカ社製商品名「メルティ4000」(繊維全てが共重合ポリエチレンテレフタレートである繊維)が好ましく挙げられる。また、上記芯鞘構造のバインダー繊維としては、ユニチカ社製商品名「メルティ4080」や、クラレ社製商品名「N−720」等が好適に使用できる。
As the binder fiber, a polyester resin is preferably used. As the polyester resin, polyethylene terephthalate (PET) is preferable. The modified polyester resin is not particularly limited as long as the melting point is lowered by modifying the polyester resin, but modified polyethylene terephthalate is preferable. As the modified polyethylene terephthalate, copolymerized polyethylene terephthalate (CoPET) is preferable, and examples thereof include urethane-modified copolymerized polyethylene terephthalate. The polyester resin is preferably used because it is compatible with the polyetherimide fiber at the time of heating and melting, so that it is difficult to impair the excellent points such as flame retardancy and low smoke generation property of the polyetherimide resin even after cooling.
The copolymerized polyethylene terephthalate preferably has a melting point of 140 ° C. or lower, more preferably 120 ° C. or lower. Moreover, you may use the modified polyester resin as described in Japanese Patent Publication No. 1-30926. As a specific example of the modified polyester resin, a trade name “Melty 4000” (a fiber in which all fibers are copolymerized polyethylene terephthalate) manufactured by Unitika Ltd. is particularly preferable. As the core-sheath-structured binder fiber, trade name “Melty 4080” manufactured by Unitika Co., Ltd., trade name “N-720” manufactured by Kuraray Co., Ltd. and the like can be suitably used.
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、メチルアクリレート及びエチルアクリレートの少なくとも1種のモノマーを含有するモノマー混合物を重合させることによって得られる共重合体は繊維強化プラスチック成形体の全質量に対して0.1〜4質量%となるように含有され、バインダー繊維は繊維強化プラスチック成形体の全質量に対して1.5〜6質量%となるように含有されることが好ましい。共重合体とバインダー繊維の含有率を上記範囲内とすることにより、繊維強化プラスチック成形体の表面強度及び層間強度を高めることができる。なお、上記の範囲においては、共重合体を成分とするバインダー(液状バインダー)の配合量は、ポリエステル樹脂又は変性ポリエステル樹脂よりも少ないほうが、臭気の関係から好ましい結果が得られる。ポリエステル系バインダーはマトリックス樹脂と相溶するため、比較的添加量が多くとも臭気を発生しにくく、また、液状バインダーは繊維交点に集中して偏在しやすいため、かかる結果が得られているものと推定している。 The copolymer obtained by polymerizing a monomer mixture containing at least one monomer of methyl methacrylate, ethyl methacrylate, methyl acrylate, and ethyl acrylate is 0.1 to 4 mass based on the total mass of the fiber-reinforced plastic molded body. %, And the binder fiber is preferably contained in an amount of 1.5 to 6% by mass relative to the total mass of the fiber-reinforced plastic molded body. By making the content rate of a copolymer and a binder fiber into the said range, the surface strength and interlayer strength of a fiber reinforced plastic molding can be raised. In addition, in said range, a preferable result is obtained from the relationship of an odor, when the compounding quantity of the binder which uses a copolymer as a component (liquid binder) is smaller than a polyester resin or a modified polyester resin. Since the polyester binder is compatible with the matrix resin, it is difficult to generate odor even if the addition amount is relatively large, and since the liquid binder tends to be concentrated and concentrated at the intersection of the fibers, such a result is obtained. Estimated.
バインダー成分として好ましい組合せとしては、アクリル系のエマルジョンと低融点熱可塑性樹脂繊維としてのチョップ状のPET繊維の組合せである。具体的には、繊維強化プラスチック成形体の全質量に対してアクリル系バインダー0.3〜4質量%、PET繊維1.5〜6質量%である。好ましくはアクリル系バインダー1〜3質量%、PET繊維2〜6質量%、更に好ましくは1.5〜2.5質量%、PET繊維3〜5質量%である。 A preferable combination as the binder component is a combination of an acrylic emulsion and a chopped PET fiber as a low melting point thermoplastic resin fiber. Specifically, the acrylic binder is 0.3 to 4% by mass and the PET fiber is 1.5 to 6% by mass with respect to the total mass of the fiber-reinforced plastic molded body. Preferably they are 1 to 3 mass% of acrylic binders, 2 to 6 mass% of PET fibers, more preferably 1.5 to 2.5 mass%, and 3 to 5 mass% of PET fibers.
繊維強化プラスチック成形体用シートは表層領域と表層領域に挟まれた中間領域を有することとした場合、表層領域に含有されているバインダー成分は、中間領域に含有されているバインダー成分より多いことが好ましい。特にバインダー成分のうち、メチル(メタ)アクリレート含有モノマー由来の繰り返し単位、エチル(メタ)アクリレート含有モノマー由来の繰り返し単位のうち少なくとも1つを含む共重合体が表層領域に多く含有されていることが好ましい。
ここで、繊維強化プラスチック成形体用シートの表層領域は、不織布シートを厚さ方向(Z軸方向)に略3分割した際に、外側に位置する2つの領域である。なお、中間領域はこれらの2つの領域に挟まれた間の領域をいう。表層領域に含有されているバインダー成分は、中間領域に含有されているバインダー成分より多いことが好ましく、表層領域に含有されているバインダー成分は、中間領域に含有されているバインダー成分の1.1〜1.5倍であることがより好ましい。
When the fiber reinforced plastic molded sheet has an intermediate region sandwiched between the surface layer region and the surface layer region, the binder component contained in the surface layer region may be more than the binder component contained in the intermediate region. preferable. In particular, among the binder components, a copolymer containing at least one of a repeating unit derived from a methyl (meth) acrylate-containing monomer and a repeating unit derived from an ethyl (meth) acrylate-containing monomer may be contained in a large amount in the surface layer region. preferable.
Here, the surface layer area | region of the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings is two area | regions located outside, when a nonwoven fabric sheet is divided | segmented into about 3 in the thickness direction (Z-axis direction). Note that the intermediate region refers to a region between these two regions. The binder component contained in the surface layer region is preferably more than the binder component contained in the intermediate region, and the binder component contained in the surface layer region is 1.1 of the binder component contained in the intermediate region. It is more preferable to be -1.5 times.
このように、バインダー成分を表層領域に集中させることで、高温の金型やプレス成形体により加熱加圧成形される際に、バインダー成分が効果的に加熱されるため、バインダー成分が速やかに熱分解・揮発する。これにより熱成形品に残留するバインダー成分がごく僅かな量に抑えられることとなる。このため、本発明の繊維強化プラスチック成形体は、高い難燃性を有しており、発煙性が抑えられている。 In this way, by concentrating the binder component in the surface layer region, the binder component is effectively heated when being heated and pressed by a high-temperature mold or press-molded body. Decomposes and volatilizes. As a result, the binder component remaining in the thermoformed product is suppressed to a very small amount. For this reason, the fiber reinforced plastic molding of this invention has high flame retardance, and the smoke generation property is suppressed.
メチルメタクリレート、エチルエタクリレート、エチルアクリレート及びメチルアクリレートの少なくとも1種のモノマーを含有するモノマー混合物を重合させることによって得られる共重合体を成分とする液状バインダーは繊維強化プラスチック成形体用シートの表層領域に集中して存在することが好ましい。また、これらの液状バインダーは、両表層領域の繊維成分同士の交点に水掻き膜状に局在することが好ましい。すなわち、共重合体は、強化繊維成分とマトリックス樹脂成分を構成する繊維同士の交点に水掻き膜状に局在することが好ましい。このように局在することにより、バインダー成分が少量であっても使用工程においても両表層領域の繊維の脱落を少なくすることができる。また、変色が少なく好適であり、繊維強化プラスチック成形体用シートの抄造直後に平成形体にカットして積層し、プレスするような工程に好適に使用できる。 The liquid binder comprising as a component a copolymer obtained by polymerizing a monomer mixture containing at least one monomer of methyl methacrylate, ethyl ethacrylate, ethyl acrylate and methyl acrylate is a surface layer of a sheet for fiber-reinforced plastic molding It is preferable to exist in a concentrated area. Moreover, it is preferable that these liquid binders are localized in the form of a drainage film at the intersection between the fiber components in both surface layer regions. That is, it is preferable that the copolymer is localized in the form of a water-repellent film at the intersection of the fibers constituting the reinforcing fiber component and the matrix resin component. By being localized in this manner, even if the binder component is small, even in the use process, the fibers falling off in both surface layer regions can be reduced. Moreover, it is suitable for the process which cuts and laminate | stacks in a Heisei form immediately after papermaking of the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings, and presses suitably.
なお、バインダー成分のうち、共重合体を含む成分は、表層領域に集中させることが好ましいが、バインダー繊維は、繊維強化プラスチック成形体用シートの中間領域に含有させることもできる。これにより、繊維強化プラスチック成形体用シートの層間強度が高まり、加熱成形加工時のハンドリング性が更に改善される。 In addition, although it is preferable to concentrate the component containing a copolymer in a surface layer area | region among binder components, binder fiber can also be contained in the intermediate | middle area | region of the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings. Thereby, the interlayer intensity | strength of the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings increases, and the handling property at the time of a thermoforming process is further improved.
バインダー繊維は、強化繊維やPEI繊維等と共に空気中に分散させてネットに捕捉してウエブを形成する方法(乾式不織布法)で繊維強化プラスチック成形体用シートに含有させることができる。また、バインダー繊維は、溶媒中に分散させ、その後溶媒を除去してウエブを形成する方法(湿式不織布法)等の方法で繊維強化プラスチック成形体用シートに含有させることもできる。 The binder fiber can be contained in the fiber reinforced plastic molded sheet by a method (dry nonwoven fabric method) in which the binder fiber is dispersed in the air together with the reinforcing fiber, the PEI fiber, and the like and captured on the net to form a web. The binder fiber can also be contained in the fiber-reinforced plastic molded sheet by a method such as a method (wet nonwoven fabric method) in which the binder fiber is dispersed in a solvent and then the solvent is removed to form a web.
繊維強化プラスチック成形体用シートの表層にバインダーを相対的に多く存在させる方法としては、下記方法が挙げられる。例えば、バインダー成分を溶媒に溶解した液状物、若しくはバインダー成分の乳化物(エマルジョン)をウエブに内添、塗布又は含浸させ、加熱乾燥するという製造方法が挙げられる。中でも、湿式不織布法又は乾式不織布法によってウエブを形成した後、バインダー成分を溶媒に溶解した液状物、若しくはバインダー成分の乳化物(エマルジョン)を、ディッピング、若しくはスプレー法等で付与し、加熱乾燥するという製造方法が挙げられる。この方法によれば、加熱乾燥する際に、ウエブ内部の溶媒が両面の表層に移動し、蒸発するため、この溶媒の移動に伴ってバインダーも表層に相対的に多く集中する。 Examples of the method for allowing a relatively large amount of the binder to be present in the surface layer of the fiber reinforced plastic molded sheet include the following methods. For example, a production method in which a liquid material in which a binder component is dissolved in a solvent or an emulsion (emulsion) of a binder component is internally added to, applied to, or impregnated into a web, and is heated and dried. In particular, after a web is formed by a wet nonwoven fabric method or a dry nonwoven fabric method, a liquid material in which a binder component is dissolved in a solvent, or an emulsion (emulsion) of a binder component is applied by dipping or spraying, and dried by heating. The manufacturing method is mentioned. According to this method, since the solvent inside the web moves to the surface layers on both sides and evaporates during heating and drying, the binder also concentrates relatively on the surface layer as the solvent moves.
上記のように、繊維強化プラスチック成形体用シートの表層にバインダー成分を偏在させるためには、バインダー成分の溶液、若しくはエマルジョン等、液状のバインダー成分を使用し、加熱乾燥させる製造方法を採用することができる。この場合、溶媒の移動が多いほうがバインダー成分の偏在が強まるため好ましい。
このような方法を採用する場合、湿式不織布法でウエットウエブを形成後、バインダーの水溶液、若しくはエマルジョンをウエブにディッピング若しくはスプレー等の方法で付与し、乾燥する方法が好ましい。この場合、ウエブ水分はバインダーの水溶液、若しくはエマルジョンのバインダー液濃度や、湿式不織布製造工程におけるウエットサクション、ドライサクションによる水分の吸引力の調整で行うことが可能である。
As described above, in order to make the binder component unevenly distributed on the surface layer of the fiber-reinforced plastic molded sheet, a manufacturing method in which a liquid binder component such as a solution or an emulsion of the binder component is used and dried by heating is employed. Can do. In this case, it is preferable that the solvent move more because the uneven distribution of the binder component becomes stronger.
When such a method is employed, it is preferable to form a wet web by a wet nonwoven fabric method, and then apply an aqueous solution or emulsion of the binder to the web by a method such as dipping or spraying, followed by drying. In this case, the web moisture can be adjusted by adjusting the concentration of the binder solution in the aqueous solution or emulsion, or the moisture suction force by wet suction or dry suction in the wet nonwoven fabric manufacturing process.
バインダー成分を偏在させるために好ましいウエブ内の水分量は50%以上であるが、ある程度以上に水分が多いと乾燥負荷が大きくなり、製造コストがかさむため、両者を勘案して適宜ウエブ内水分量を調整することが好ましい。 In order to make the binder component unevenly distributed, the moisture content in the web is preferably 50% or more, but if there is too much moisture, the drying load increases and the manufacturing cost increases. Is preferably adjusted.
上記の対策で不十分な場合、バインダー成分の添加量を減少させる方法として、繊維強化プラスチック成形体用シートを湿式抄紙し、強度縦横比を大きくすることも好ましい。具体的には、ジェットワイヤー比の調整によってマシンの抄造方向(MD方向)とその直角方向(CD方向)の強度比(強度縦横比)を大きくすることができる。一般に、強度縦横比を大きくすると、繊維が一方向に並ぶ傾向となり、不織布の密度が高くなる傾向にある。その結果、繊維間の交点が増加するため、少量のバインダーでも十分な表面強度が得られる。このような効果が明確に得られるのは、通常、強度縦横比が1.5以上、より明確に得られるのは3.0以上、更に明確に得られるのは5.0以上である。
一方、あまりに強度縦横比が強いと横強度が弱くなり、ハンドリング性に劣る。この点を考慮すると、好ましい強度縦横比は15以下、より好ましくは10以下である。
When the above measures are insufficient, it is also preferable to wet-paper the fiber-reinforced plastic molded sheet to increase the strength aspect ratio as a method of reducing the amount of binder component added. Specifically, the strength ratio (strength aspect ratio) of the machine-making direction (MD direction) and the perpendicular direction (CD direction) can be increased by adjusting the jet wire ratio. In general, when the strength aspect ratio is increased, the fibers tend to line up in one direction, and the density of the nonwoven fabric tends to increase. As a result, the intersections between the fibers increase, so that a sufficient surface strength can be obtained even with a small amount of binder. Such an effect can be clearly obtained usually when the strength aspect ratio is 1.5 or more, more clearly is 3.0 or more, and more clearly is 5.0 or more.
On the other hand, if the strength aspect ratio is too strong, the transverse strength becomes weak and the handling property is poor. Considering this point, the preferred strength aspect ratio is 15 or less, more preferably 10 or less.
バインダー成分は、加熱溶融した際にPEI繊維と相溶するバインダー成分であることが好ましい。本発明者らの検討によれば、このような成分を選定した場合、加熱加圧成形後にPEI樹脂の難燃性・低発煙性がほとんど損なわれないことが判明している。 The binder component is preferably a binder component that is compatible with the PEI fiber when heated and melted. According to the study by the present inventors, it has been found that when such a component is selected, the flame retardancy and low smoke generation of the PEI resin are hardly impaired after the heat and pressure molding.
(繊維形状)
本発明では、熱可塑性スーパーエンプラ繊維とバインダー繊維は、一定の長さにカットされたチョップドストランドであることが好ましい。また、本発明では、繊維強化プラスチック成形体用シートに含まれる、熱可塑性スーパーエンプラ繊維及び強化繊維も、一定の長さにカットされたチョップドストランドであることが好ましい。このような形態とすることにより、繊維強化プラスチック成形体用シート中で、各種繊維を均一に混合することができる。
(Fiber shape)
In the present invention, the thermoplastic super engineering plastic fiber and the binder fiber are preferably chopped strands cut to a certain length. In the present invention, the thermoplastic super engineering plastic fibers and the reinforcing fibers contained in the fiber-reinforced plastic molded sheet are also preferably chopped strands cut to a certain length. By setting it as such a form, various fibers can be mixed uniformly in the sheet | seat for fiber reinforced plastic moldings.
上記のような場合、繊維強化プラスチック成形体用シートは、熱可塑性スーパーエンプラ繊維、強化繊維、バインダー繊維のチョップドストランドを、空気中に分散させてネットに捕捉してウエブを形成する方法(乾式不織布法)で製造される。また、熱可塑性スーパーエンプラ繊維、強化繊維、バインダー繊維のチョップドストランドを溶媒中に分散させ、その後溶媒を除去してウエブを形成する方法(湿式不織布法)等の方法で製造されてもよい。 In the above case, the fiber reinforced plastic molded sheet is a method of forming a web by dispersing chopped strands of thermoplastic super engineering plastic fibers, reinforcing fibers and binder fibers in the air and capturing them in a net (dry nonwoven fabric). Method). Further, it may be produced by a method (wet nonwoven fabric method) or the like in which a chopped strand of thermoplastic super engineering plastic fiber, reinforcing fiber, or binder fiber is dispersed in a solvent and then the solvent is removed to form a web.
(加飾フィルム)
加飾フィルムは上述した繊維強化プラスチック成形体に貼り合わされるフィルムである。加飾フィルムの材質としては、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、トリアセチルセルロース樹脂、ポリプロピレン、ABS樹脂、AS樹脂、ノルボルネン系樹脂等が挙げられる。
中でも、ポリ塩化ビニル樹脂は、難燃性材料として好ましく用いられる。
(Decorative film)
The decorative film is a film that is bonded to the above-described fiber-reinforced plastic molded body. The decorative film is made of polycarbonate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyester, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyvinyl chloride, epoxy resin, melamine resin, triacetyl cellulose resin, polypropylene, ABS resin, AS resin, norbornene. Examples thereof include resins.
Among these, polyvinyl chloride resin is preferably used as a flame retardant material.
加飾フィルムは、単層構造であってもよいし、複層構造であってもよい。加飾フィルムは、表層には熱可塑性フィルム、2層目にインキ等の加飾層、3層目(裏面側)には接着層のものが、通常TOM法用の加飾フィルムとして好ましく使用される。 The decorative film may have a single layer structure or a multilayer structure. The decorative film is preferably a thermoplastic film on the surface layer, a decorative layer such as ink on the second layer, and an adhesive layer on the third layer (back side), which is normally used as a decorative film for the TOM method. The
(加飾成形品の製造方法)
本発明の加飾成形品の製造工程は、強化繊維シートと不織布シートを少なくとも1枚ずつ貼合した繊維強化プラスチック成形体用シートを加熱加圧成形し繊維強化プラスチック成形体を形成する工程を含む。さらに、繊維強化プラスチック成形体の少なくとも一方の面に加飾フィルムを貼合する工程を含み、加飾フィルムを貼合する工程では、真空成形法、真空圧空成形法及び熱転写法から選択される方法により加飾フィルムが貼合されることが好ましい。なお、不織布シートは、熱可塑性スーパーエンプラ繊維とバインダー成分を含み、熱可塑性スーパーエンプラ繊維の限界酸素指数は24以上である。
(Method for producing decorative molded products)
The manufacturing process of the decorative molded product of the present invention includes a step of forming a fiber-reinforced plastic molded body by heating and pressing a sheet for a fiber-reinforced plastic molded body in which at least one reinforcing fiber sheet and a nonwoven fabric sheet are bonded together. . Further, the method includes a step of bonding a decorative film to at least one surface of the fiber reinforced plastic molded body, and the step of bonding the decorative film is a method selected from a vacuum forming method, a vacuum / pressure forming method, and a thermal transfer method. It is preferable that a decorative film is bonded by. The nonwoven fabric sheet contains thermoplastic super engineering plastic fibers and a binder component, and the limiting oxygen index of the thermoplastic super engineering plastic fibers is 24 or more.
繊維強化プラスチック成形体を形成する工程では繊維強化プラスチック成形体用シートを加熱加圧する工程を含む。加熱加圧工程は、熱可塑性スーパーエンプラ繊維の、好ましくは、ガラス転移温度以上の温度で加熱しつつ加圧を行う工程である。具体的には、繊維強化プラスチック成形体用シートを150〜600℃で加熱し、加圧することが好ましい。なお、加熱温度は、熱可塑性樹脂繊維が流動する温度であって強化繊維は溶融しない温度帯であることが好ましい。 The step of forming the fiber-reinforced plastic molded body includes a step of heating and pressing the sheet for fiber-reinforced plastic molded body. The heating and pressing step is a step of applying pressure while heating the thermoplastic super engineering plastic fiber at a temperature preferably equal to or higher than the glass transition temperature. Specifically, it is preferable to heat and pressurize the fiber-reinforced plastic molded sheet at 150 to 600 ° C. The heating temperature is preferably a temperature range in which the thermoplastic resin fibers flow and the reinforcing fibers do not melt.
繊維強化プラスチック成形体の少なくとも一方の面に加飾フィルムを貼合する工程では、公知の貼合方法を採用することができる。中でも、プレス加工法、熱転写法、真空成形法又は真空圧空成形法を用いることが好ましく、熱転写法、真空成形法又は真空圧空成形法を用いることがより好ましく、真空成形法又は真空圧空成形法を用いることがさらに好ましい。 In the step of bonding the decorative film to at least one surface of the fiber reinforced plastic molded body, a known bonding method can be employed. Among them, it is preferable to use a press working method, a thermal transfer method, a vacuum forming method or a vacuum / pressure forming method, more preferably a thermal transfer method, a vacuum forming method or a vacuum / pressure forming method, and a vacuum forming method or a vacuum / pressure forming method. More preferably, it is used.
ここで、プレス加工法とは、型を用いて機械的な圧力と接着剤で貼付させる方法である。プレス加工法では、加飾フィルムの素材が押しつぶされるため、外観的にも、感触的にも柔らかい素材の風合いを失い易く、また、金型自体も高価である。 Here, the press working method is a method of applying a mechanical pressure and an adhesive using a mold. In the press working method, since the material of the decorative film is crushed, the texture of the soft material is easily lost both in appearance and in touch, and the mold itself is also expensive.
一方、真空成形法は、加飾フィルムで仕切られた2つの密閉された空間が形成された装置において、一方の密閉空間側に、繊維強化プラスチック成形体を配し、両方の密閉空間を減圧真空化してから、加飾フィルムをヒーターなどで輻射加熱し、貼合する方法である。一方の密閉空間側から他方の密閉空間側に向かって加飾フィルム接着面に繊維強化プラスチック成形体面を押し当て、この押し当てた状態のままで、繊維強化プラスチック成形体を配置していない側の他方の密閉空間のみを常圧に戻す。これによって、加飾フィルムに均一に外圧がかかり、加飾フィルムを繊維強化プラスチック成形体表面に貼付させることができる。本発明で得られる繊維強化プラスチック成形体は、軽量でありながら、高強度であるため、このような減圧条件化においても、その形状を維持することができ、変形や反りが生じることがない。 On the other hand, in the vacuum forming method, in a device in which two sealed spaces partitioned by a decorative film are formed, a fiber-reinforced plastic molded body is arranged on one sealed space side, and both sealed spaces are vacuum-depressed. This is a method in which the decorative film is radiantly heated with a heater or the like and bonded. Press the fiber reinforced plastic molded body surface against the decorative film adhesion surface from one sealed space side to the other sealed space side, and keep the pressed state on the side where the fiber reinforced plastic molded body is not placed. Only the other sealed space is returned to normal pressure. Thereby, an external pressure is uniformly applied to the decorative film, and the decorative film can be attached to the surface of the fiber-reinforced plastic molded body. Since the fiber-reinforced plastic molded body obtained by the present invention is lightweight and has high strength, the shape can be maintained even under such reduced pressure conditions, and deformation and warpage do not occur.
上記工程では、一方の密閉空間側から他方の密閉空間側に向かって加飾フィルム接着面に成形体を押し当てた状態といった工程を用いず、単に、一方の密閉空間側を真空にして置くこともできる。繊維強化プラスチック成形体を配置していない側の他方の密閉空間のみを常圧に戻すことで、加飾フィルムを繊維強化プラスチック成形体表面に貼付させる方法も、貼付条件によっては可能である。上記の方法を真空成形法という。
また、上記において、一方の密閉空間側を真空化しておいて、他方の密閉空間のみを常圧に戻して繊維強化プラスチック成形体に加飾フィルムを貼合することもできる。その後、常圧から更に圧縮空気を導入などして圧空を加えて、貼付を確実なものにする方法も可能である。これを真空圧空成形法と称する。
これらの方法は、三次元形状(繊維強化プラスチック成形体のコーナー部分等)をもつ繊維強化プラスチック成形体への加飾フィルムを貼合することも可能とする。生産性の点も含め、柔らかなシートを貼合したときの風合いの良好さを維持可能である点から、真空成形(真空圧空成形)は、最も好適な方法である。
In the above process, without using the process of pressing the molded product against the decorative film adhesive surface from one sealed space side to the other sealed space side, simply place one sealed space in a vacuum. You can also. A method of attaching the decorative film to the surface of the fiber-reinforced plastic molded body by returning only the other sealed space on the side where the fiber-reinforced plastic molded body is not disposed to normal pressure is also possible depending on the application conditions. The above method is called a vacuum forming method.
Moreover, in the above, one decorative space side can be evacuated, only the other sealed space can be returned to normal pressure, and a decorative film can also be bonded to a fiber reinforced plastic molding. Thereafter, it is possible to apply the compressed air by introducing compressed air from normal pressure to secure the sticking. This is called a vacuum / pressure forming method.
These methods also make it possible to bond a decorative film to a fiber-reinforced plastic molded body having a three-dimensional shape (such as a corner portion of a fiber-reinforced plastic molded body). Vacuum forming (vacuum / pressure forming) is the most suitable method because it can maintain good texture when a soft sheet is laminated, including productivity.
熱転写法とは、繊維強化プラスチック成形体の表面に積層一体化された加飾シートのうち、基材フィルムが剥離除去され、装飾層等の転写層のみを熱をかけることによって繊維強化プラスチック成形体の表面に残留させる方法である。加飾シートは、100〜350℃の温度において、0.1〜25MPaの圧力条件下で繊維強化プラスチック成形体の表面に転写することが好ましい。 The thermal transfer method is a fiber reinforced plastic molded body in which the base film is peeled and removed from the decorative sheet laminated and integrated on the surface of the fiber reinforced plastic molded body, and only the transfer layer such as the decorative layer is heated. This is a method of remaining on the surface. The decorative sheet is preferably transferred to the surface of the fiber-reinforced plastic molded body at a temperature of 100 to 350 ° C. under a pressure condition of 0.1 to 25 MPa.
本発明では、繊維強化プラスチック成形体を形成する工程の前に、さらに不織布シートを形成する工程を含むことが好ましい。不織布シートを形成する工程は、乾式不織布法又は湿式不織布法のいずれかの方法で不織布シートを形成する工程と、バインダー成分を含む溶液又はバインダー成分を含むエマルジョンを不織布シートに内添、塗布又は含浸させる工程を含む。さらに、内添、塗布又は含浸後には、加熱乾燥させる工程を含む。このような工程を設けることにより、不織布シートの表面繊維の飛散、毛羽立ちや脱落を抑制することができ、ハンドリング性に優れた成形加工シートを得ることができる。 In this invention, it is preferable to include the process of forming a nonwoven fabric sheet before the process of forming a fiber reinforced plastic molding. The step of forming the nonwoven fabric sheet includes the step of forming the nonwoven fabric sheet by either the dry nonwoven fabric method or the wet nonwoven fabric method, and internally adding, applying or impregnating the solution containing the binder component or the emulsion containing the binder component to the nonwoven fabric sheet. Including the step of Further, after the internal addition, coating or impregnation, a step of drying by heating is included. By providing such a process, scattering, fluffing, and dropping off of the surface fibers of the nonwoven fabric sheet can be suppressed, and a molded sheet excellent in handling properties can be obtained.
加飾加工された成形品は、必要に応じて不要な部分をトリミング加工することが好ましい。なお、TOM成形(真空圧空成形法)は、エッジ部への加飾保護が可能なため、成形プラスチックのエッジ部の処理が不要となるため、貼合手段として好ましく用いられる。 It is preferable to trim an unnecessary part of the decorated molded product as necessary. In addition, TOM molding (vacuum and pressure molding method) is preferably used as a bonding means because it can be decorated and protected on the edge portion, and the processing of the edge portion of the molded plastic becomes unnecessary.
以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。 The features of the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the specific examples shown below.
(実施例1)
繊維径7μm、繊維長13mmのPAN系炭素繊維と、PEI繊維(Fiber Innovation Technology社製、繊維長13mm、繊維径15μm、限界酸素指数47)を、質量比が炭素繊維40に対しPEI繊維60となるように計量し、水中に投入した。投入した水の量は、炭素繊維とPEI繊維の合計質量に対し200倍となるようにした(繊維スラリー濃度として0.5%)。
このスラリーに、分散剤として商品名「エマノーン3199」(花王社製)をPEI繊維100質量部に対し1質量部となるよう添加して攪拌し、繊維を水中に均一に分散させた繊維スラリーを調製した。
次に、粒状ポリビニルアルコール(PVA)(ユニチカ社製、商品名「OV−N」)を、濃度が10%となるように水に添加し、攪拌してバインダースラリーを調製した。
この粒状PVAのスラリーを上記繊維スラリーに投入して湿式抄紙法でウエットウエブを形成し、180℃で加熱乾燥することにより表1に示すバインダー量で目付けが120g/m2である不織布を作製した。更に、上記不織布を、220℃の熱プレスにて加熱処理することで、目付け220g/m2の繊維強化プラスチック成形体用シートを得た。
次に、繊維強化プラスチック成形体用シートを、8枚積層し、310℃に予熱したホットプレスに挿入して60秒加熱加圧した後、230℃に冷却して繊維強化プラスチック成形体(板)を得た。
Example 1
A PAN-based carbon fiber having a fiber diameter of 7 μm and a fiber length of 13 mm, and a PEI fiber (manufactured by Fiber Innovation Technology, fiber length of 13 mm, fiber diameter of 15 μm, critical oxygen index of 47), and a mass ratio of the PEI fiber 60 to the carbon fiber 40 Was weighed and put into water. The amount of water added was set to be 200 times the total mass of carbon fibers and PEI fibers (fiber slurry concentration 0.5%).
To this slurry, the product name “Emanon 3199” (manufactured by Kao Co., Ltd.) as a dispersant was added to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the PEI fiber and stirred to obtain a fiber slurry in which the fibers were uniformly dispersed in water. Prepared.
Next, granular polyvinyl alcohol (PVA) (manufactured by Unitika, trade name “OV-N”) was added to water so as to have a concentration of 10%, and stirred to prepare a binder slurry.
The granular PVA slurry was put into the fiber slurry, a wet web was formed by wet papermaking, and heated and dried at 180 ° C. to prepare a nonwoven fabric having a basis weight of 120 g / m 2 with the binder amount shown in Table 1. . Furthermore, the nonwoven fabric was heat-treated with a hot press at 220 ° C. to obtain a sheet for fiber-reinforced plastic molded body having a basis weight of 220 g / m 2 .
Next, 8 sheets of fiber reinforced plastic molded body are laminated, inserted into a hot press preheated to 310 ° C., heated and pressurized for 60 seconds, cooled to 230 ° C., and fiber reinforced plastic molded body (plate). Got.
更に、得られた繊維強化プラスチック成形体にTOM加飾を施した(真空圧空成形法)。フィルムは塩化ビニル系(シーアイ化成社製、200μm厚)を使用し、また、試験機として、布施真空社製(NGF0609)を用いて行った。加飾条件としては、フィルム加熱温度90℃30秒保持後、圧縮空気200kPaで加工した。尚、繊維強化プラスチック成形体(板)の厚みは1.0mmであった。 Furthermore, TOM decoration was given to the obtained fiber reinforced plastic molding (vacuum pressure forming method). The film used was a vinyl chloride system (CI Kasei Co., Ltd., 200 μm thick), and was used as a testing machine by Fuse Vacuum Co., Ltd. (NGF0609). As a decoration condition, the film was heated at 90 ° C. for 30 seconds and then processed with compressed air at 200 kPa. In addition, the thickness of the fiber reinforced plastic molding (plate) was 1.0 mm.
(実施例2)
実施例1の炭素繊維の代わりに、繊維径9μm、繊維長18mmのガラス繊維を用いた以外は実施例1と同様にして、加飾成形を施した。尚、繊維強化プラスチック成形体の厚みは1.0mmであった。
(Example 2)
Instead of the carbon fibers of Example 1, decorative molding was performed in the same manner as in Example 1 except that glass fibers having a fiber diameter of 9 μm and a fiber length of 18 mm were used. In addition, the thickness of the fiber reinforced plastic molding was 1.0 mm.
(実施例3)
実施例1のTOM加飾の代わりに転写加飾を施した以外は実施例1と同様にして、加飾成形体を得た。転写フィルムは180℃で0.5MPaで転写加飾を行った(熱転写)。尚、繊維強化プラスチック成形体の厚みは1.0mmであった。
(Example 3)
A decorative molded body was obtained in the same manner as in Example 1 except that transfer decoration was performed instead of TOM decoration in Example 1. The transfer film was subjected to transfer decoration at 180 ° C. and 0.5 MPa (thermal transfer). In addition, the thickness of the fiber reinforced plastic molding was 1.0 mm.
(実施例4)
実施例3の炭素繊維の代わりに、繊維径9μm、繊維長18mmのガラス繊維を用いたを用いた。なお、得られた繊維強化プラスチック成形体用シートを、4枚積層し、310℃に予熱したホットプレスに挿入して60秒加熱加圧した後、230℃に冷却して繊維強化プラスチック成形体を得た。それ以外は実施例3と同様にして、加飾成形を施した。尚、繊維強化プラスチック成形体の厚みは0.5mmであった。
Example 4
Instead of the carbon fiber of Example 3, glass fiber having a fiber diameter of 9 μm and a fiber length of 18 mm was used. Four sheets of the obtained fiber reinforced plastic molded body were laminated, inserted into a hot press preheated to 310 ° C., heated and pressurized for 60 seconds, and then cooled to 230 ° C. to obtain a fiber reinforced plastic molded body. Obtained. Otherwise, the decorative molding was performed in the same manner as in Example 3. In addition, the thickness of the fiber reinforced plastic molding was 0.5 mm.
(実施例5)
実施例1において繊維強化プラスチック成形体用シート8枚の代わりに4枚とした以外は実施例1と同様にして、加飾成形体を得た。尚、繊維強化プラスチック成形体の厚みは0.5mmであった。
(Example 5)
A decorative molded body was obtained in the same manner as in Example 1 except that in Example 1, four sheets were used instead of eight sheets for fiber-reinforced plastic molded bodies. In addition, the thickness of the fiber reinforced plastic molding was 0.5 mm.
(実施例6)
実施例1において繊維強化プラスチック成形体用シート8枚の代わりに2枚とした以外は実施例1と同様にして、加飾成形体を得た。尚、繊維強化プラスチック成形体の厚みは0.25mmであった。
(Example 6)
A decorative molded body was obtained in the same manner as in Example 1 except that in Example 1, two sheets were used instead of the eight sheets for fiber-reinforced plastic molded bodies. In addition, the thickness of the fiber reinforced plastic molding was 0.25 mm.
(実施例7)
PEI繊維のかわりにポリカーボネート繊維(繊維径15μm、繊維長25μm、限界酸素指数25)を用いた以外は実施例1と同様にして、加飾成形体を得た。尚、繊維強化プラスチック成形体の厚みは1.0mmであった。
(Example 7)
A decorative molded body was obtained in the same manner as in Example 1 except that polycarbonate fibers (fiber diameter: 15 μm, fiber length: 25 μm, critical oxygen index: 25) were used instead of PEI fibers. In addition, the thickness of the fiber reinforced plastic molding was 1.0 mm.
(比較例1)
ポリカーボネート/ABSの混合樹脂(ダイセル社製:商品名「ノバロイS1100」)を二軸混練押出機により溶融混練を行い、コンパウンドを作製し、日精樹脂工業社製 FNX140にて射出成形を行い1.0mm厚の成形体を得た。更に得られた成形体を用いて、実施例1と同様の方法(TOM加飾)で加飾成形品を得た。
(Comparative Example 1)
Polycarbonate / ABS mixed resin (manufactured by Daicel Corporation: trade name “Novaloy S1100”) is melt-kneaded with a twin-screw kneading extruder to produce a compound, and injection molding is performed with FNX140 manufactured by Nissei Plastic Industries Co. A thick molded body was obtained. Furthermore, using the obtained molded body, a decorative molded product was obtained by the same method (TOM decoration) as in Example 1.
(比較例2)
ガラス繊維強化タイプのポリカーボネート/ABSの混合樹脂(ダイセル社製:商品名「ノバロイS1230」:ガラス繊維含有率30%)を二軸混練押出機により溶融混練を行い、日精樹脂工業社製 FNX140にて射出成形を行い、1.0mm厚の成形体を得た。尚、得られた射出成形品の表面性は悪く、ガラス繊維の突出が見られた。得られた成形体を用いて、実施例3と同様の方法(転写加飾)で加飾成形品を得た。
(Comparative Example 2)
A glass fiber reinforced polycarbonate / ABS mixed resin (manufactured by Daicel Corporation: trade name “Novaloy S1230”: glass fiber content 30%) is melt kneaded with a biaxial kneading extruder, and FNX140 manufactured by Nissei Plastic Industries Injection molding was performed to obtain a molded body having a thickness of 1.0 mm. In addition, the surface property of the obtained injection molded product was bad, and the protrusion of the glass fiber was seen. Using the obtained molded body, a decorative molded product was obtained by the same method (transfer decoration) as in Example 3.
(比較例3)
比較例2と同様の方法で厚みを0.5mmになるように調整した以外は、比較例2と同様にして加飾成形品を得ようとしたが、TOM成形方法では圧空で加飾フィルムを圧着させる際、端部に割れが生じ、加飾成形品を得ることが出来なかった。
(Comparative Example 3)
Except for adjusting the thickness to 0.5 mm by the same method as in Comparative Example 2, an attempt was made to obtain a decorative molded product in the same manner as in Comparative Example 2, but in the TOM molding method, a decorative film was formed with compressed air. When crimping, cracks occurred at the ends, and a decorative molded product could not be obtained.
(評価)
(成形形状)
成形後の形状について、以下のとおり、官能評価により評価した。
A:非常に良好。
B:良好。
C:表面の平滑性が劣り、実用上問題が生じる。
D:成形できない。
(Evaluation)
(Molded shape)
The shape after molding was evaluated by sensory evaluation as follows.
A: Very good.
B: Good.
C: The smoothness of the surface is inferior, causing problems in practical use.
D: Cannot be molded.
(美匠性)
装飾加工後の美匠性について、以下のとおり官能評価により評価した。
A:非常に良好。
B:良好。
C:表面の平滑性が劣り、実用上問題が生じる。
D:破損が生じ、加工できない。
(Aesthetics)
About the aesthetics after decoration processing, it evaluated by sensory evaluation as follows.
A: Very good.
B: Good.
C: The smoothness of the surface is inferior, causing problems in practical use.
D: Breakage occurs and cannot be processed.
(加飾成形品の曲げ強度)
加飾成形品の曲げ強度は、JIS K7074に準拠した方法で測定した。
(Bending strength of decorative molded products)
The bending strength of the decorative molded product was measured by a method based on JIS K7074.
(難燃性評価)
加飾成形品の難燃性の評価は限界酸素指数テスト(ASTM D2863)に基づいて実施した。
(Flame retardance evaluation)
Evaluation of the flame retardancy of the decorative molded product was performed based on the limiting oxygen index test (ASTM D2863).
実施例1〜7では、成形品の形状、加飾成形品の美匠性、更に曲げ強度及び難燃性(限界酸素指数)が優れていることがわかる。また、本発明の熱プレス成形法では、薄膜でありながらも強度に優れた加飾成形品を得ることができる。一方、比較例1のポリカーボネート/ABS樹脂(限界酸素指数22)を用いて、射出成形を行った場合、真空成形において美匠性が悪化するとともに、強度、難燃性も低下する。
また、比較例2で、強度向上のためガラス繊維を混錬すると、表面性が悪くなり求める美匠性が得られず、また強度、難燃性も依然不十分である。また、比較例3で明らかなように、射出成形法では0.5mm厚以下のものを作製することができない。
In Examples 1-7, it turns out that the shape of a molded product, the aesthetics of a decorative molded product, and further bending strength and flame retardancy (limit oxygen index) are excellent. Moreover, with the hot press molding method of the present invention, it is possible to obtain a decorative molded product having excellent strength while being a thin film. On the other hand, when injection molding is performed using the polycarbonate / ABS resin of Comparative Example 1 (limit oxygen index 22), the aesthetics deteriorate in vacuum molding, and the strength and flame retardancy also decrease.
In addition, when glass fiber is kneaded for improving the strength in Comparative Example 2, the surface property is deteriorated and the desired aesthetics cannot be obtained, and the strength and flame retardancy are still insufficient. Further, as is apparent from Comparative Example 3, a product having a thickness of 0.5 mm or less cannot be produced by the injection molding method.
本発明によれば、軽量であり、かつ高強度の加飾成形品を得ることができる。さらに、本発明によれば、難燃性が高く、意匠性に優れた加飾成形品を得ることができる。このため、本発明の加飾成形品は、難燃性が高く、軽量で高強度であるため、電子機器の筐体の他に、スポーツ用品やレジャー用品、航空機用材料、内装材等の様々な分野で好ましく用いることができ、産業上の利用可能性が高い。 According to the present invention, a decorative molded product that is lightweight and has high strength can be obtained. Furthermore, according to the present invention, a decorative molded product having high flame retardancy and excellent design properties can be obtained. For this reason, the decorative molded product of the present invention has high flame retardancy, light weight, and high strength, so that it can be used for various sports equipment, leisure goods, aircraft materials, interior materials, etc. in addition to the housing of electronic equipment. It can be preferably used in various fields and has high industrial applicability.
Claims (18)
前記繊維強化プラスチック成形体は、強化繊維成分と、限界酸素指数が24以上である熱可塑性スーパーエンプラ繊維及びポリカーボネート繊維から選択された少なくとも1種の熱可塑性樹脂の繊維と、バインダー成分とを含む繊維強化プラスチック成形体用シートを加熱加圧成形したプラスチック成形体であり、
前記強化繊維成分と、前記熱可塑性スーパーエンプラ繊維及び前記ポリカーボネート繊維から選択された少なくとも1種の熱可塑性樹脂の繊維の質量比は、1:0.7〜1:3であることを特徴とする加飾成形品。 A decorative molded product in which a decorative film is laminated on at least one surface of a fiber reinforced plastic molded body and the fiber reinforced plastic molded body,
The fiber-reinforced plastic molded article is a fiber comprising a reinforcing fiber component, at least one thermoplastic resin fiber selected from thermoplastic super engineering plastic fibers and polycarbonate fibers having a limiting oxygen index of 24 or more, and a binder component. A plastic molded body obtained by heating and pressing a sheet for reinforced plastic molded body,
The mass ratio of the reinforcing fiber component and the fiber of at least one thermoplastic resin selected from the thermoplastic super engineering plastic fiber and the polycarbonate fiber is 1: 0.7 to 1: 3. Decorative molded product.
前記繊維強化プラスチック成形体用シートは、前記熱可塑性スーパーエンプラ繊維を含み、
前記熱可塑性スーパーエンプラ繊維の繊維径は40μm以下であり、かつ前記熱可塑性スーパーエンプラ繊維の繊維径は前記無機繊維の繊維径の5倍以下であることを特徴とする請求項1に記載の加飾成形品。 The reinforcing fiber component includes inorganic fibers,
The fiber-reinforced plastic molded sheet includes the thermoplastic super engineering plastic fiber,
2. The additive according to claim 1, wherein a fiber diameter of the thermoplastic super engineering plastic fiber is 40 μm or less, and a fiber diameter of the thermoplastic super engineering plastic fiber is 5 times or less of a fiber diameter of the inorganic fiber. Decorative molded product.
前記バインダー成分は前記熱可塑性スーパーエンプラ繊維と加熱溶融状態で相溶することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の加飾成形品。 The fiber-reinforced plastic molded sheet includes the thermoplastic super engineering plastic fiber,
The decorative molded product according to any one of claims 1 to 5, wherein the binder component is compatible with the thermoplastic super engineering plastic fiber in a heated and melted state.
前記バインダー成分は、前記熱可塑性スーパーエンプラ繊維のガラス転移温度よりも低い融点を有するバインダー繊維を含有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の加飾成形品。 The fiber-reinforced plastic molded sheet includes the thermoplastic super engineering plastic fiber,
The decorative molded product according to any one of claims 1 to 7, wherein the binder component contains a binder fiber having a melting point lower than a glass transition temperature of the thermoplastic super engineering plastic fiber.
前記熱可塑性スーパーエンプラ繊維及び前記バインダー繊維は、チョップドストランドであることを特徴とする請求項8又は9に記載の加飾成形品。 The fiber-reinforced plastic molded sheet includes the thermoplastic super engineering plastic fiber,
The decorative molded article according to claim 8 or 9, wherein the thermoplastic super engineering plastic fiber and the binder fiber are chopped strands.
前記表層領域に含有されているバインダー成分は、前記中間領域に含有されているバインダー成分より多いことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の加飾成形品。 The sheet for fiber-reinforced plastic molded body has a surface layer region and an intermediate region sandwiched between the surface layer region,
The decorative molded product according to any one of claims 1 to 10, wherein the binder component contained in the surface region is greater than the binder component contained in the intermediate region.
強化繊維成分と、限界酸素指数が24以上である熱可塑性スーパーエンプラ繊維及びポリカーボネート繊維から選択された少なくとも1種の熱可塑性樹脂の繊維と、バインダー成分とを含む繊維強化プラスチック成形体用シートを加熱加圧成形し繊維強化プラスチック成形体を形成する工程と、
前記繊維強化プラスチック成形体の少なくとも一方の面に加飾フィルムを貼合する工程を含み、前記加飾フィルムを貼合する工程では、真空成形法、真空圧空成形法及び熱転写法から選択される方法により加飾フィルムが貼合され、
前記強化繊維成分と、前記熱可塑性スーパーエンプラ繊維及び前記ポリカーボネート繊維から選択された少なくとも1種の熱可塑性樹脂の繊維の質量比は、1:0.7〜1:3であることを特徴とする加飾成形品の製造方法。 A method for producing a decorative molded article in which a decorative film is laminated on at least one surface of a fiber reinforced plastic molded article and the fiber reinforced plastic molded article,
Heating a fiber reinforced plastic molded sheet comprising a reinforcing fiber component, at least one thermoplastic resin fiber selected from thermoplastic super engineering plastic fibers and polycarbonate fibers having a critical oxygen index of 24 or more, and a binder component Forming a fiber-reinforced plastic molded body by pressure molding;
Including a step of bonding a decorative film to at least one surface of the fiber-reinforced plastic molded body, wherein the step of bonding the decorative film is a method selected from a vacuum forming method, a vacuum / pressure forming method, and a thermal transfer method. The decorative film is bonded by
The mass ratio of the reinforcing fiber component and the fiber of at least one thermoplastic resin selected from the thermoplastic super engineering plastic fiber and the polycarbonate fiber is 1: 0.7 to 1: 3. A method for producing a decorative molded product.
前記繊維強化プラスチック成形体用シートを形成する工程は、乾式不織布法又は湿式不織布法のいずれかの方法で不織布シートを形成する工程と、
前記バインダー成分を含む溶液又は前記バインダー成分を含むエマルジョンを前記不織布シートに内添、塗布又は含浸させ、加熱乾燥させる工程を含むことを特徴とする請求項15に記載の加飾成形品の製造方法。 Before the step of forming the fiber-reinforced plastic molded body, further comprising the step of forming a sheet for fiber-reinforced plastic molded body,
The step of forming the fiber-reinforced plastic molded sheet includes a step of forming a nonwoven sheet by a dry nonwoven fabric method or a wet nonwoven fabric method,
The method for producing a decorative molded product according to claim 15 , further comprising a step of internally adding, applying or impregnating the nonwoven fabric sheet with a solution containing the binder component or an emulsion containing the binder component, followed by heat drying. .
前記繊維強化プラスチック成形体を形成する工程では、前記熱可塑性スーパーエンプラ繊維のガラス転移温度以上の温度で加熱加圧成形されることを特徴とする請求項15又は16に記載の加飾成形品の製造方法。 The fiber-reinforced plastic molded sheet includes the thermoplastic super engineering plastic fiber,
In the step of forming the fiber-reinforced plastic molding, a decorative molded article according to claim 15 or 16, characterized in that it is heat and pressure molding at a temperature above the glass transition temperature of the thermoplastic super engineering plastic fiber Production method.
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