JPH02116521A - 樹脂成形品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は樹脂成形品の製造方法に関し、詳しくは高強
度繊維を補強材として用いて成る樹脂成形品の製造方法
に関する。

（従来の技術） 樹脂成形品の一般的製造方法として射出成形法、圧縮成
形法等が知られているが、このような方法で繊維強化樹
脂成形品を製造する場合、従来は樹脂材料中に予め短ｍ
！Ｉを含有させておき、これを加熱流動化して成形型の
キャビティ内に充填し、その後これを固化させることに
よって成形を行っていた。

しかしながらこのような方法では繊維による強化程度に
自ずと限界がある。

そこで製品の長さ或いは幅と同程度の長い繊維やこれを
クロス状化したものをキャビティ内に予めセットしてお
き、その状態でキャビティ内に加熱流動化した樹脂材料
を充填して両者を複合化することが考えられる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、一般に市販されているａｍはそのままで
は柔らかく腰がないために、これを緊張状態で成形型キ
ャビティ内にセットするのは難しく、またうまくできた
としても樹脂の流動により繊維が押し流されて目的の位
置からずれてしまい、樹脂成形品における所要個所を或
いは必要な方向に十分補強することができない問題があ
る。

またこの他、キャビティ内に充填された樹脂は短時間で
速やかに固化するために、繊維と樹脂との密着が十分に
進まず、両者の界面にボイドと称する空孔が残って両者
が良好に接着せず、このために繊維による十分な補強効
果が得られない問題も存する。

（課題を解決するための手段） 本発明はこのような課題を解決するためになされたもの
であり、その要旨は、外周面を熱可塑性極脂により被覆
されて成る高強度の長繊維ないし長繊維束を補強材とし
て成形型のキャビティ内部に固定配養した状態において
、加熱流動化させた樹脂材料を該キャビティ内に充填し
、その後固化させてＭＩ４ＦｒｉＩ成形品を得ることに
ある。

（作用及び考案の効果） このように本発明では高強度長繊維ないし長繊維束の外
周面を熱可塑性樹脂にて被覆した状態のものを補強材と
して用いるようにしており、従ってその一部を加熱して
成形型に溶着させるなどして、これを成形型キャビティ
内の所定個所に容易に固定することができる。

またかかる補強材は外周面が樹脂により被覆されている
ことから腰が強く、従って加熱流動化した樹脂材料をキ
ャビティ内に充填する際にも、補強材がかかる樹脂の波
動によって位置ずれせず、従って必要部分をかかる補強
材により効果的に補強することができる。加えて補強材
の外周面を被覆する熱可塑性樹脂材料は、マトリックス
としての樹脂材と良く密着して界面に空孔を生ぜしめな
いから、補強材とマトリックス樹脂との接着力も高くな
って樹脂成形品が効果的に補強される。

このように本発明に従えば樹脂成形品の全長或いは全幅
に亘って連続した長繊維による補強が可能となり、これ
により樹脂成形品の強度１弾性率を従来の成形品に比べ
て一段と高くすることができる。

本発明においては、補強材として前記長Ｈ＆維ないし長
繊維束を製織１編組等してクロス状化したものを用いる
ことも勿論可能であり、この場合には補強材の腰が一段
と強くなって樹脂の流動により更に位置ずれし難くなる
他、樹脂成形品を広い範囲に亘って補強することができ
る利点が生ずる。

尚補強材として長ｌａ維束を用いる場合には、束の外周
面をチューブ状に被覆する場合の他、内部の繊維と繊維
との間隙部分に同じ樹脂材を含浸させても良い。この場
合には繊維束の腰が一段と強くなり、従って繊維束を単
独で成形キャビティ内に配置する場合に都合が良い、一
方内部に樹脂を含浸させることなく外周面のみをチュー
ブ状に被覆しただけの場合には一定の柔らかさが確保さ
れるから、この場合にはＭ＆維束を用いて製織、−組す
る場合に好都合である。尚この場合一部を加熱すること
によって局部的に内部を樹脂含浸状態としたり、繊維束
と繊維束とを接合したりすることも可能である。

本発明においては、ｌｉ＆雄としてガラスｍ維、炭素繊
維、アラミドｍ雌、高強度ポリエチレン繊維等強化作用
のある全ての繊維が使用できる。

また被覆用熱可塑性樹脂としてはナイロン、ポリプロピ
レン、ポリエチレン、ＰＰＳ等各種のものが使用可能で
あり、成形する樹脂との濡れ性。

接着性、相溶性から適宜選択される。一般にマトリック
ス樹脂と同一樹脂を用いれば濡れ性、接着性、相溶性は
良好である。またマトリックス樹脂よりも融点の低い樹
脂を用いることにより、成形時に被覆樹脂を溶融させて
マトリックス樹脂に強固に接着することも可能である。

（実施例） 次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。

第１図において、１０は本発明に従って製造した樹脂成
形品の一例であって、幅方向に補強リブ１２を有し、ま
たリブを有しない長手方向に沿って端から端まで補強Ｈ
＆維束１４が埋設されている。

この樹脂成形品１０は、具体的には次のようにして製造
することができる。即ち第２図、第３図に示すようにキ
ャビティ１６を有する金ｆｆ１１８゜２０の一方に、外
周面を熱可塑性樹脂にて被覆されて成る長繊維束２２を
縦方向（長手方向）に沿って且つ幅方向に所定ｒＩｆ１
隔で複数配置し、モして各端部を金型表面に一部加熱に
よって溶着・固定する。この状態で金型１８，２０を閉
じ合せて、予め加熱流動化させた樹脂材料をキャビティ
１６内に充填し、その後これを固化させて第１図に示す
ｍ維強化掬脂成形品１０を得る。

尚、補強用長繊維を成形品内部に完全に埋め込みたい場
合には、第４図に示すように金型１８又は２０に突起２
４を形成しておいて、ここに繊維束２２を部分溶着して
固定すれば良い、但しこの場合には製品は穴空き形状と
なるので、後に適宜手法でこの穴を埋めるようにすれば
良い。

この他第５図に示すように金型１８又は２０に段付部２
６を形成して、この部分にｗｉ維束２２を固着して保持
させるようにしても良いし、また他の適宜の手法で繊維
或いはこれをクロス状化したものを保持させるようにし
ても良い。

［実験例コ つぎに本発明の特長をより明らかにすべく、以下に実験
例を説明する。

［比較例コ 第６図に示す如く長さＬ＝７０謬１１幅Ｗ＝１５ｍｍ、
厚みｔ＝２ｍｍの試験片３０を成形すへく、引張強ざ３
６０　ｋｇｆ／ｍｔｘ’　、引張弾性率２３５００　ｋ
ｇｆ／ｍｍ２（７）炭素１ａＭ１３０００．ｔ（７）２
ヲ６９Ｉｌ■の長さに切断し、端部を瞬間接着剤（シア
ノアクリレート系）で町！Ｐ／ｌＩ＃金型内面に接着す
ることにより、キャビティ内に３ｍｍ間隔（幅方向）で
４束を長手方向に配置した。

次に６ナイロン樹脂をキャビティ内に射出成形し、炭素
繊維で補強された樹脂板（試験片３０）を作成した。

成形品を金型より取り出し、補強面側を引張り側にして
スパン４０ｍｍの３点曲げ試験を行い、曲げ弾性率を求
めたところ７３０　ｋｇｆ／ｒｉｍ２であった。

［発明例１］ 次に同じ炭素繊維束に、繊維の重量比が６１％になるよ
うに６ナイロン樹脂で被覆を行い、同様な試験を行った
。このときの曲げ弾性率は９８０　ｋｇｆ／ｒａｍ？で
あり、樹脂被覆により補強効果が高まっていた。

［発明例２］ 被覆樹脂として１２ナイロン樹脂を用いて、繊維重量比
が６３％となるようにｍ維の被覆を行い、これを用いて
発明例１と同様の試験を行った。その結果曲げ弾性率は
１１２０　ｋｇｆ／ｍｍ２であった。これは１２ナイロ
ンの融点が１７５℃と６ナイロン（２２５°Ｃ）よりも
かなり低く、成形時に被覆樹脂が溶融してより強く固着
したためである。

以上本発明の実施例を詳述したが、本発明はその主旨を
逸脱しない範囲において、様々な変更を加えた態様にお
いて実施可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従って製造される樹脂成形品の一例を
示す斜視図であり、第２図及び第３図はその成形品の製
造方法の説明図である。第４図及び第５図は本発明の他
の実施例である樹脂成形品の製造方法の説明図であり、
第６図は本発明の効果を確認する実験で作成した試験片
の斜視図である。 １６：キャビティ １８．２０：金型 ２２：長繊維束 第 図 第 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）外周面を熱可塑性樹脂により被覆されて成る高強
   度の長繊維ないし長繊維束を補強材として成形型のキャ
   ビティ内部に固定配置した状態において、加熱流動化さ
   せた樹脂材料を該キャビティ内に充填し、その後固化さ
   せて樹脂成形品を得ることを特徴とする樹脂成形品の製
   造方法。
2. （２）前記補強材として前記長繊維ないし長繊維束を製
   織、編組するなどしてクロス状化したものを用いること
   を特徴とする請求項（１）に記載の樹脂成形品の製造方
   法。