JPH04179519A - 複合成形品の製造方法およびその中間素材 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は両面にシート状の強化用繊＄１ｉ材料（以下、
強化材という）が存在するサンドインチ構造をした複合
成形品をプレス成形してヒケのない複合成形品を製造す
る方法に関するものである。

［従来技術］ 従来、強化材入りの熱可塑性樹脂成形品をプレス成形で
得る方法として、メタンバブルシートが知られている。

この方法は、一般に、強化材入りの熱可塑性樹脂シート
を製作する工程、シートを裁断機で成形品の形状に応じ
た寸法に切断してブランクを製作する工程、ブランクの
加熱、プレス機による加熱ブランクの成形、成形品の取
り出しの各工程より構成されている。強化材入りの熱可
塑性樹脂シートの製作には、連続のガラス繊維マットに
ポリプロピレンをホットラミネーション法で含浸させる
方法、チョップトストランドと熱可塑性樹脂粉末から抄
紙する方法などが有力な方法として知られている。

回分式のプレス機を用いて樹脂のシートとマット又はシ
ート状の強化材、必要によってはシート状の樹脂成形材
料などを重ね、加熱、加圧して−体止する方法もよく知
られている。しかし、これらの方法ではいずれも、積層
シートを作るために多大の設備投資を必要とする上に、
該シートから必要な寸法を切り出してブランクとして使
用するため、成形に供し得ない無駄な部分が大量に発生
することとなり、この無駄な部分を回収してシートを作
る工程にリサイクルをかけることで、このロスを最小限
に押える方法が一般に採用されている。

しかし、表面と内部で異なる樹脂を用いてシートを作ろ
うとすると、このようなリサイクルによる回収法は採用
できない。このような場合、発生した無駄な部分は他の
用途に有効活用しようとしても樹脂が混ざっているため
に強化材や樹脂がそれぞれ単独よりも価値が低くみられ
る場合が多い。

強化材は樹脂成形品の内部に均等に分散して存在するよ
りは両表面にできるだけ片寄せた、いわゆるサンドイン
チ構造とすると強度、弾性率の優れたものが得られるこ
とは知られている。しかし通常のスタンパブルシートで
はこのようなサンドインチ構造になっていない。

さらに通常のメタンバブルシートでは成形品の機械物性
、特に強度をたかめるべく内部の気泡がないように成形
する必要があるが実際上気泡のない成形品を得るには細
心の注意が必要となる。しかもこの場合、成形時の樹脂
の収縮により成形品の表面にヒケが発生して外観を損う
欠点がある。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、このようなスタンパブルシートの直面してい
る諸問題を解決して、両面にシート状の強化材が存在す
るサンドインチ構造をしたヒケのない複合成形品をプレ
ス成形により製造する方法を提供しようとするものであ
る。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、プレス成形に供する材料として、強化
材入りの熱可塑性樹脂シートを製作し、該シートを裁断
機で成形品の形状に応じた寸法に切断したブランクを用
いる代わりに、発泡性樹脂シートの上下両面をシート状
の強化材で挟み、これを熱可塑性樹脂フィルムで真空パ
ック包装して、該袋をその表層をなす熱可塑性樹脂フィ
ルムの軟化点以上でかつ発泡性樹脂シートが膨張する温
度で、型にプレスして所定の形状に成形することを特徴
とする方法により達成される。

本発明で真空パック包装に使用する熱可塑性樹脂フィル
ムの種類は特に制限されず、ポリカーボネート、ポリア
ミド、ポリアセタール、ＡＢＳ。

Ａｓ、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテ
レフタレート、ＰＰＳ等のフィルムを使用することがで
きる。さらに包装体の上下両面を構成するフィルムは必
ずしも同じ素材である必要はなく、例えば片面をポリカ
ーボネート、反対面をポリアミドとすることもできる。

フィルム厚みは０．０１〜０．５＋ｕ、特に０．０３〜
０．３ｇｖが好ましい。

シート状の強化材の材質も限定されず、ガラス繊維、炭
素繊維が一般に良く用いられるが、シリコンカーバイド
繊維、アラミドＩＮ、金属ｍ雑なども使用することがで
きる。また、シート状の強化材の形態、構造も限定がな
く、織物、編物、不織布、一方向配列フィラメント、ウ
ェッブ等の構造のものを使用することができる。さらに
強化材の材質、構造、枚数は一種類に限ることはなく二
種類以上のものを数枚組み合わせることができる。

本発明では、強化材は、成形後に該強化材を含むパリの
発生が極力少いように、予め考慮した寸法に裁断して使
用するのが好ましい。

ざらに、強化材に熱可塑性樹脂成分をよく含浸させた成
形品を得るに十分な饅の熱可塑性樹脂成分を確保する目
的で、樹脂をフィルム、織物、不織布、粉末の形態や強
化材との混繊などの形態で、真空パック包装した中に入
れることができる。この熱可塑性樹脂は表面を包んでい
る熱可塑性樹脂フィルムと同一素材であるか、または表
面を包んでいる熱可塑性樹脂フィルムよりも溶融温度が
低く強化材よりも含浸しやすい性質の熱可塑性樹脂や、
同様に成形時に流動化して硬化する熱硬化樹脂が好まし
い。

発泡性樹脂シートは発泡剤を加えた樹脂のシートや発泡
性樹脂粒子を分散させた樹脂シートであって、基材とな
る樹脂としてはポリカーボネート、ポリアミド、ＡＢＳ
、ポリオレフィンなどの熱可塑性樹脂や予備硬化したエ
ポキシなどの熱硬化性樹脂がある。発泡性樹脂シートの
表面に成形時の温度で発現する接着剤を塗っておいて発
泡性樹脂シートと強化材や熱可塑性樹脂フィルムとの接
着性を良くする場合がある。

この発泡性樹脂シートは少なくとも一枚のシート状の強
化材に直接または間接に挾まれた位置に配置する。

真空パック包装の手段は、例えばスナック食品などにお
いて採用されている技術をそのまま応用することができ
る。また、プレス成形は適当な形を有する型に真空パッ
ク包装した装入りの積層体を入れ、これを加熱下にプレ
スする方法が好ましく採用される。真空パック包装した
積層体は型に入れる前に予熱してもよい。プレス時の温
度は上記熱可塑性樹脂フィルムの軟化点以上となして成
形時にフィルムを実質的に溶融させるとともに、上記発
泡性樹脂シート中の発泡剤（材）が発泡膨張する温度以
上とすることが必要である。軽量の多孔質コアを有する
サンドイツチ材を製造しようとするときは、プレス後に
型の間隔を一定まで拡げ十分な発泡を行わせるのが好ま
しい。しかし、常法によりプレス成形する場合もヒケ防
止効果、物性改善効果が認められ、本発明の範囲に包含
される。

「実施例］ 以下、本発明を実施例により詳細に説明する。

しかし、本発明はこれらの実施例によって限定されるも
のでは−ない。

実施例１ 縦１２０ｓｎｘ横８０ｍｇ＋に裁断した炭素繊維の平織
（東し製）２枚の間に、厚さ　１５０μｍのポリカーボ
ネートフィルム、発泡剤入りのＡＢＳ　（水和化成製　
商品名「ポリスチレン」）チップから作った厚み２５０
μｍの未発泡シート、厚さ　１００μｍのポリカーボネ
ートフィルムを上記の順で挟み、さらに、この上下を厚
さ１５０μｍのポリカーボネートフィルムで覆って真空
パック包装した。これを１１Ｉの厚みのある縦１１０ｓ
ｎｘ横７０＋ｅｍｘ高さ５腸階の箱型の成形品を作るプ
レス金型にセットして２５０℃で１５分間１５０ｋｏ　
／−の圧力で加圧し、その後金型を急速に冷却して１０
分後に８０℃になった時に金型を開けて成形品を取出し
た。

比較として縦１２０ｓｎｘ横８０ｍｍに裁断した炭素繊
維の平織（東し製）２枚の間に厚さ　１５０μｍのポリ
カーボネートフィルム３枚を挟み、この上下を厚さ１５
０μｍのポリカーボネートフィルムで覆って、比較例１
として真空封止しないもの、比較例２として真空封止を
行ったものを同じ操作でプレス成形した。

これらの実験で得られた箱状の成形品について外観、平
板を切り出して測定した機械物性を第１表に示す。

第１表 実施例　　　　気泡なし　　　　３５　　　　　４，１
５０比較例１　　　気泡あり　　　　２８　　　　　１
，６００ｎ　２　　　気泡なし　　　　３６　　　　　
３，６００実施例２ 直径１７０ａｖに裁断したガラス１ｌｆｆｌの編物（英
国コートールズ製）２枚の間に、発泡剤入り厚み０．８
１のエポキシ未発泡シート（米国ＹＬＡ社ＥＭ−１をス
ライスしたもの）を挟み、この上下を厚さ　１５０μｍ
のポリカーボネートフィルムで覆って真空パック包装し
た。

これを外縁径１５０１１１円筒部外径１００ｍｍ、円筒
部深さ１０１１ｍ平均厚み１■のハツト状成形品を作る
プレス金型にセットして２００℃で１５分間２０ｋ（１
／　ｄの圧力で加圧し、その後金型を急速に冷却して５
分後に８０℃になった時に金型を開けて成形品を取出し
た。得られた成形品は気泡やヒケのない物性の良好なも
のであった。

［発明の効果コ 以上の説明から明白なように、プレス成形に供する材料
として、強化材入りの熱可塑性樹脂シートを製作し、該
シートを裁断機で成形品の形状に応じた寸法に切断した
ブランクを用いる代わりに、発泡性樹脂シートの上下を
シート状の強化材で挟み、これを熱可塑性樹脂フィルム
で真空パック包装したものを用いる本発明の方法および
本発明による中間素材を用いれば、素材のロスを極力少
なくできると共に、両面にシート状の強化材が存在する
ヒケのないサンドイッチ構造をした良好な物性の複合成
形品をプレス成形で得ることができる。

しかも真空パック包装をすることにより中に入れた強化
材などは真空で互いに密着固定されるので型にセットし
やすい。さらに、真空パック包装はスナック食品などに
おいて広く用いられている技術であり、これを応用する
ことにより全自動化が容易であって、強化材の積層シー
トをベースにした成形品に製造技術として、スタンパブ
ルシートとして知られている用途に広く適用することが
可能であり、その工業的意義は極めて高いものである。

特許出願人　帝　人　株　式　会　社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複合成形品を製造するに当たり、発泡性樹脂シー
   トの上下両面をシート状の強化用繊維材料で挟み、これ
   らを熱可塑性樹脂フィルムで真空パック包装して、該袋
   をその表層をなす熱可塑性樹脂フィルムの軟化点以上で
   かつ発泡性樹脂シートが膨張する温度において、型にプ
   レスして所定の形状に成形することを特徴とする複合成
   形品の製造方法。
2. （２）真空パックした、発泡性樹脂シートとシート状強
   化材との積層体の入った熱可塑性樹脂フィルムの袋から
   なる請求項（１）に記載の方法において使用する中間素
   材。