JPH05318472A

JPH05318472A - 繊維強化熱可塑性樹脂シート

Info

Publication number: JPH05318472A
Application number: JP4130947A
Authority: JP
Inventors: Masaki Ito; 正喜伊藤; Kiyoyasu Fujii; 清康藤井; Masahiro Ishii; 正裕石居
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1992-05-22
Filing date: 1992-05-22
Publication date: 1993-12-03

Abstract

(57)【要約】【目的】破壊強度の強い繊維強化熱可塑性樹脂を得
る。【構成】繊維強化熱可塑性樹脂シートＳは、熱可塑性
樹脂１に強化繊維２が一方向にそろえられた状態で配さ
れてなる複数の棒状体３が、熱可塑性樹脂４に強化繊維
５が長さ方向のランダムな状態で配されてなるシート６
に、長さ方向にのびるように散在埋入せられているもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、強靭なプレート材料、
各種製品を得るためのプレス成形用材料であるいわゆる
スタンパブル・シートにおいて、一方向に機械的強度及
び耐衝撃性が要求される成形品をスタンピング成形する
のに好適な繊維強化熱可塑性樹脂シートに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂に連続強化繊維が一
方向にそろえられた状態で配されてなる第１繊維強化熱
可塑性樹脂層と、熱可塑性樹脂に強化繊維が長さ方向の
ランダムな状態で配されてなる第２繊維強化熱可塑性樹
脂層とが積層せられた繊維強化熱可塑性樹脂シートが知
られている（特開昭６２−２４０５１４号公報及び特開
昭６４−８１８２６号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の繊維強化熱
可塑性樹脂シートの場合、プレス成形時に第１繊維強化
熱可塑性樹脂層と第２繊維強化熱可塑性樹脂層とで樹脂
の流動特性が異なるため、得られた成形品において両層
が全体的に不均一になる。すなわち、一方向にそろえら
れた状態で配されている強化繊維が優先的に流動して成
形品の両縁部に片寄ることになる。その結果、第１繊維
強化熱可塑性樹脂層より第２繊維強化熱可塑性樹脂層の
割合が極端に多くなった部分の強度が相対的に弱くな
る。したがって、成形品に荷重が加わった際、この部分
に歪が集中して破壊が生じるので、結局成形品全体の破
壊強度が弱いことになる。

【０００４】本発明の目的は、破壊強度の強い繊維強化
熱可塑性樹脂シートを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明による繊
維強化熱可塑性樹脂シートは、熱可塑性樹脂に強化繊維
が一方向にそろえられた状態で配されてなる複数の棒状
体が、熱可塑性樹脂に強化繊維が長さ方向のランダムな
状態で配されてなるシートに、長さ方向にのびるように
散在埋入せられていることを特徴とするものである。

【０００６】請求項２の発明による繊維強化熱可塑性樹
脂シートは、ポリオレフィン系樹脂（Ａ）に強化繊維が
一方向にそろえられた状態で配されてなる複数の棒状体
が、ポリオレフィン系樹脂（Ｂ）に長さ５mm以上の強化
繊維が長さ方向のランダムな状態で配されてなるシート
に、長さ方向にのびるように散在埋入せられており、ポ
リオレフィン系樹脂（Ａ）の曲げ弾性率が２０５kg／mm
²以上であることを特徴とするものである。

【０００７】強化繊維としては、使用せられる熱可塑性
樹脂の溶融温度において熱的に安定な繊維が用いられ
る。具体的には、ガラス繊維、炭素繊維、シリコン・チ
タン・炭素繊維、ボロン繊維、微細な金属繊維、アラミ
ド繊維、液晶ポリマー繊維、ポリエステル繊維、ポリア
ミド繊維等の有機繊維をあげることができるが、長さ方
向のランダムな強化繊維には、無機繊維を用いる方が好
ましい。

【０００８】長さ方向のランダムな方向で配される強化
繊維の長さは、一般に５〜５００mmであり、好ましくは
５〜１００mmである。５mm未満であると繊維の補強効果
が充分ではない。強化繊維は一般に長い程補強効果が大
きくなるので長さの上限は特に限定されないが、５００
mmを超えると均質なシートを得るのが困難となる。

【０００９】熱可塑性樹脂に対する強化繊維の含有割合
は、繊維熱可塑性樹脂シートの必要とする物性により適
宜決定せられるが、一方向にそろえられた状態で配され
る強化繊維では１０〜８０重量％が、長さ方向ランダム
な状態で配される強化繊維では５〜７０重量％が好まし
い。前者が１０重量％未満、後者が５重量％未満である
と、シートの機械的強度が充分でなく、前者が８０重量
％を超え、後者が７０重量％を超えると、熱可塑性樹脂
の流動性が悪くなり、熱可塑性樹脂が均質に強化繊維に
含浸したシートを得にくい。なお、一方向にそろえられ
た状態で配される強化繊維はシートの長さ全体にわたり
連続しているのが一般的であるが、この強化繊維の総含
有量がシート全体の５〜４０重量％の場合は、必ずしも
シートの長さ全体にわたり連続していなくてもよく、非
連続の状態であってもよい。

【００１０】棒状体の断面形状は、丸形、角形、その他
ひょうたん形、星形等任意である。また、シートに散在
埋入せられる棒状体の本数は成形品の用途によって適宜
決定せられるが少なくとも３本は必要である。シート内
に散在埋入せられる棒状体の分布状態は、シートの厚さ
の真中から上下に対称でありかつ同幅の真中から左右対
称であることが好ましい。また、シートの横断面におい
て、複数の棒状体の占める面積割合は１５％〜８５％が
好ましい。１５％未満であるとシート全体の強度が充分
でなく、８５％を超えるとプレス成形時のシートの流動
方向が制限されて所期の成形品が得られない。

【００１１】熱可塑性樹脂としては、加熱により溶融軟
化するオレフィン系樹脂が好ましく、例えば、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレンブロック
共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、マレイン酸
グラフトポリプロピレン、アクリル酸グラフトポリプロ
ピレン、シラン変性ポリエチレン等が使用される。ま
た、これらのポリオレフィン系樹脂を混合して使用して
もよい。その他、剛性の高い樹脂、例えば、ポリ塩化ビ
ニル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネ
ート、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレンサルファ
イド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエーテルスルホ
ン、ポリエーテルエーテルケトン等が用いられる。ま
た、前記の樹脂を主成分とする共重合体やグラフト樹脂
や変性樹脂、例えば、エチレン−塩化ビニル共重合体、
塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ウレタン−塩化ビニ
ル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン
共重合体、マレイン酸変性ポリエチレン、アクリル酸変
性ポリプロピレン等も用いられる。そして、前記熱可塑
性樹脂には、安定剤、滑剤、加工助剤、可塑剤、紫外線
吸収剤、着色剤のような添加剤が配合されてもよい。

【００１２】請求項２の発明において、ポリオレフィン
系樹脂（Ａ）の曲げ弾性率を２０５kg／mm²以上に限定
したのは、２０５kg／mm²未満であると、一方向にそろ
えられた状態で配されている棒状体用の強化繊維の座屈
を樹脂が有効に防止することができないからである。前
記値の曲げ弾性率を有するポリオレフィン系樹脂として
は、高結晶ポリプロピレンをあげることができる。すな
わち、結晶化度が６０．５％を超えるポリプロピレン
（この場合の比重は一般に０．９０以上）が好適に用い
られる。通常のポリオレフィン系樹脂では結晶硬度が低
かったりまた結晶化度が低く、前記値の曲げ弾性率を有
しない。

【００１３】また、ポリオレフィン系樹脂（Ａ）（Ｂ）
がともに高弾性率の樹脂であると、衝撃負荷に対して脆
く、耐衝撃性に劣るので、ポリオレフィン系樹脂（Ｂ）
の曲げ弾性率は２０５kg／mm²未満であることが好まし
い。２０５kg／mm²以上であると、強化繊維が長さ方向
のランダムな状態で配されている熱可塑性樹脂層に荷重
が加わった際、樹脂の歪に対する追従性が悪いため、樹
脂と強化繊維の界面剥離や、凝集破壊を起こすからであ
る。

【００１４】

【作用】請求項１の発明による繊維強化熱可塑性樹脂シ
ートは、熱可塑性樹脂に強化繊維が一方向にそろえられ
た状態で配されてなる複数の棒状体が、熱可塑性樹脂に
強化繊維が長さ方向のランダムな状態で配されてなるシ
ートに、長さ方向にのびるように散在埋入せられている
から、繊維強化熱可塑性樹脂シートのプレス成形時、一
方向にそろえられた状態で配されている強化繊維が優先
的に流動することはなく、シート全体が均一に流動す
る。

【００１５】請求項２の発明による繊維強化熱可塑性樹
脂シートは、熱可塑性樹脂が剛性の高いポリオレフィン
系樹脂であり、特に棒状体のポリオレフィン系樹脂
（Ａ）の曲げ弾性率が２０５kg／mm²以上であるから、
このシートで成形せられた成形品に荷重が加わった際、
一方向にそろえられた状態で配されている強化繊維がポ
リオレフィン系樹脂によって確実に保持され、強化繊維
の座屈の発生を防止する。

【００１６】

【実施例】まず、請求項１の発明の実施例につき説明す
る。

【００１７】実施例１この実施例は、図１に示されているもので、図示の繊維
強化熱可塑性樹脂シート（Ｓ）は、熱可塑性樹脂(1) に
強化繊維(2) が一方向にそろえられた状態で配されてな
る２７本の棒状体(3) が、熱可塑性樹脂(4) に強化繊維
(5) が長さ方向のランダムな状態で配されてなるシート
(6) に、長さ方向にのびるように散在埋入せられている
ものであり、熱可塑性樹脂(1)(4)にはともにポリプロピ
レンが用いられ、強化繊維(2)(5)にはガラス繊維が用い
られている。

【００１８】棒状体(3) は、図２に示すシート製造装置
で製造されたシートから得られる。以下の説明におい
て、前とは図２、図７及び図８の右方向をいうものとす
る。

【００１９】図２のシート製造装置は、上下一対の流動
床装置(7) と、各流動床装置(7) の後方に配置された複
数の巻き戻しロール(8) と、各流動床装置(7) の前上方
に配置された振動装置(9) と、上下の振動装置の真中前
方に配置された加熱ピンチ・ロール(10)と、加熱ピンチ
・ロール(10)の前方に配置された冷却ロール(11)と、冷
却ロール(11)の前方に配置された引取りロール(12)と、
引取りロール(12)の前方に配置された巻取機(13)とを備
えている。複数の巻き戻しロール(8) は図示の便宜上、
上下方向に示したが、実際は横方向に並んでいるもので
ある。

【００２０】上記装置において、巻き戻しロール(8) よ
り巻き戻されたロービンク状ガラス繊維束よりなる強化
繊維束(14A) （モノフィラメントの直径２３μｍ、４０
００ｇ／km、集束剤付着量約０．３重量％）２４本を一
方向にそろえてそれぞれ上下の流動床装置(7) に導き、
冷凍粉砕したポリプロピレンよりなる粉体状熱可塑性樹
脂の流動床(15)を開繊しながらシート状に広げて通過さ
せ、樹脂を含浸させる。流動床装置(7) 通過直後の樹脂
付着繊維(14B) に対し振動装置(9) により振動を与えて
余分の樹脂を除去し、樹脂と強化繊維の重量割合を７
７：３３としたのち、上下の樹脂付着繊維(14B) を加熱
ピンチ・ロール(10)により加熱加圧し、樹脂付着繊維(1
4B) の粉末状熱可塑性樹脂を溶融し、ついで樹脂溶融繊
維(14C) を冷却ロール(11)により冷却して熱可塑性樹脂
(1) に強化繊維(2) が一方向にそろえられた状態で配さ
れてなるシート(14D) となし、このシート(14D) を引き
取りロール(12)で引き取って巻取機(13)に巻き取る。

【００２１】上記のようにして得られたシート(14D) を
１５枚積層し、プレス成形機により１９０℃、１００kg
f ／mm²で板状に圧縮成形し、厚み６mmの一方向繊維複
合板(16)を得、これを図３に示すように幅方向に向かっ
て順次１５mmずつ切断装置で切断することにより角状の
棒状体(3) を得る。

【００２２】他方、熱可塑性樹脂(4) に強化繊維(5) が
長さ方向のランダムや状態で配されてなるシート(6)
は、図４に示すシート製造装置で得られたシートから得
られる。

【００２３】図４のシート製造装置は、流動床(17)と、
流動床装置(17)の後方に配置された複数の巻き戻しロー
ル(18)と、各流動床装置(17)の前上方に配置された引き
取り駆動ロール(19)と、引き取り駆動ロール(19)の前に
これと対峙せしめられたロータリー・カッター(20)と、
所定間隔をおいて対向せしめられた上下無端ベルト(21)
(22)と、両無端ベルト(21)(22)の対向移送部(21a)(21b)
に対して後側から順次配された加熱炉(23)及び上下冷却
ガイド・ロール(24)とを備えており、下無端ベルト(22)
の後部が上無端ベルト(21)より後方に突出せしめられ、
その移送部(21a) の後方延長部分がロータリー・カッタ
ー(20)の下方に位置せしめられ、両無端ベルト(21)(22)
の間隙への送り込み部(22b) となされている。

【００２４】両無端ベルト(21)(22)は、モーター（図示
略）で上下各複数のプーリー(25)(26)のうち上下各１つ
を駆動することにより、連続して同方向へほぼ同速度で
移動するようになされている。また上無端ベルト(21)の
移送部(21a) の後部は、後上向きに傾斜せしめられてお
り、上下移送部(21a)(22a)の間隙が後方に向かって広が
っている。上下無端ベルト(21)(22)は、高強度で耐熱性
のある、例えばスチール、ステンレス、ガラス布強化テ
フロンなどで形成される。加熱炉(23)としては、熱風循
環式のものが用いられ、これの中を上下無端ベルト(21)
(22)の上下移送部(21a)(22a)が通過している。

【００２５】上記装置において、巻き戻しロール(18)よ
り巻き戻されたロービング状ガラス繊維束よりなる強化
繊維束(27A) （モノフィラメントの直径１７μｍ、４０
００ｇ／km、集束剤付着量約０．３重量％）１５本を流
動床装置(17)に導き、冷凍粉砕したポリプロピレンより
なる粉体状熱可塑性樹脂の流動床(28)を開繊しながら通
過させ、樹脂と強化繊維の割合を３：２となるように樹
脂を含浸させる。樹脂付着繊維(27B) をロータリー・カ
ッター(20)によりそれぞれ５〜１００mmに切断し、切断
樹脂付着繊維(27C) を上下無端ベルト(21)(22)の間隙へ
の送り込み部(22b) 上に落下させて集積し、切断樹脂付
着繊維集積物(27D) を移動する両無端ベルト(21)(22)で
挾みながら厚み方向に加圧して熱風が循環している加熱
炉(23)中を通過させる。引き続いて、溶融状態にある樹
脂と強化繊維の混合物を加圧しつつ冷却し、熱可塑性樹
脂に長さ３７．５mmの強化繊維(5) が長さ方向のランダ
ムな状態で配されている厚み０．５mmのシート(27E) を
得る。

【００２６】このようにして得られたシート(27E) を６
枚重ねるとともに、各シートの間に２７本の棒状体(3)
を真中に５本、上下に順次各６本、各５本、各６本ずつ
介在させ、プレス成形機により１９０℃、１００kgf ／
mm²で圧縮し、図１に示す厚み６．９mmの繊維強化熱可
塑性樹脂シート（Ｓ）を得た。

【００２７】上記シート（Ｓ）を図５に示す上下一対の
金型(29)(30)により、図６に示すような上壁(31)および
両傾斜側壁(32)を有する成形品（Ｍ）を成形した。

【００２８】実施例２この実施例は、図１の繊維強化熱可塑性樹脂シート
（Ｓ）において、棒状体(3) が１８０本存在するもので
ある。

【００２９】上記棒状体(3) は、図７に示す棒状体製造
装置により製造せられる。

【００３０】図７の棒状体製造装置は、流動床装置(3
2)、その後方に配置せられた１つの巻き戻しロール(33)
及び流動床装置の前方に配置せられた加熱装置(34)を備
えている。

【００３１】上記装置において、巻き戻しロール(33)よ
り巻き戻されたロービンク状ガラス繊維束よりなる強化
繊維束(34A) （モノフィラメントの直径２３μｍ、４０
００ｇ／km、集束剤付着量約０．３重量％）１本を流動
床装置(32)に導き、冷凍粉砕したポリプロピレンよりな
る粉体状熱可塑性樹脂の流動床(35)をそのまま通過させ
て樹脂を含浸させ、樹脂付着繊維束(34B) を加熱装置(3
6)により加熱して付着粉体樹脂を溶融し、ついでこれを
冷却して丸形の棒状体を得る。このようにして得た１本
の棒状体を横断状に切断して１８０本の棒状体(3) とな
し、図４の装置で得たシート(27E) １０枚の間に全体と
して千鳥配置になるように介在した以外は実施例１で説
明したのと同様にして繊維強化熱可塑性樹脂シートを得
た。

【００３２】比較例１図２の装置で製造された強化繊維(2) が一方向にそろえ
られた状態で配されてなるシート(14D) １枚を、図４の
装置で製造された強化繊維が長さ方向のランダムな状態
で配されているシート(27E) ２枚の間に介在させてなる
３層の繊維強化熱可塑性樹脂シート。

【００３３】比較例２比較例１で用いたシート(14D) ２枚と、シート(27E) ３
枚とを交互に積層してなる４層の繊維強化熱可塑性樹脂
シート。

【００３４】実施例２、比較例１及び２の各シートから
実施例１で述べたと同様の図６に示すような成形品を成
形し、実施例１における成形品とともに、ランダムな位
置より幅２０mm、長さ１５０mmの試験片を、成形品の長
さ方向に１１個切り出し、ＪＩＳＫ７２０３に準拠し、
支点間距離１２０mmで３点曲げ試験を行ない、曲げ強度
及び全強化繊維含有量を測定し、ＣＶ値（変動係数）で
ばらつきを表わしたものを表１に示した。なお、各例の
シート及び各シートから成形された成形品の強度比較を
実施例１を１００として表わすとともに一方向にそろえ
られた状態で配されている強化繊維（一方向繊維とい
う）のシート中の含有率も併せて示した。

【表１】つぎに、請求項２の発明の実施例につき説明する。

【００３５】実施例３この実施例は、図１の繊維強化熱可塑性樹脂シート
（Ｓ）において、熱可塑性樹脂(1)(4)がポリオレフィン
系樹脂（Ａ）（Ｂ）であり、かつポリオレフィン系樹脂
（Ａ）として曲げ弾性率２８２kg／mm²、比重０．９３
の高結晶ポリプロピレンが、ポリオレフィン系樹脂
（Ｂ）として曲げ弾性率１６９kg／mm²のエチレン−プ
ロピレンブロック共重合体が用いられている。

【００３６】この実施例のシートは、図８に示す装置に
よって製造せられる。

【００３７】この装置は、図４のシート製造装置と実質
的に同様の装置に複数本の棒状体を同時に製造する装置
が組合わされたものであり、図４の装置と同じ部分には
同一符号を付してその説明を省略し、異なる部分のみに
別符号を付して説明する。

【００３８】すなわち、加熱炉(13)は電熱式であり、加
熱炉(13)内外に、ともに上下対になったガイド・ロール
(37)(38)が複数対ずつ配設されている。これらのガイド
・ロール(37)(38)のクリアランスはそれぞれ調節可能に
構成されている。また、図４の冷却ロール(24)の代わり
に冷却ブロア(39)が用いられ、引き取り駆動ロール(19)
の上には押さえロール(40)が組合わされている。なお、
図８に示す装置では、強化繊維束(27A) が樹脂付着繊維
(27B) となって、これがロータリー・カッター(20)によ
り切断されるまで進行方向は、上下無端ベルト(21)(22)
の移送部(21a)(22a)の進行方向と同一であるが、前者の
進行方向を後者の進行方向に対して垂直となし、引き取
り駆動ロール(19)、押さえロール(40)及びロータリー・
カッター(20)の組合わせユニットを送り込み部(22b) の
幅方向に往復動するように配置してもよい。

【００３９】流動床装置(17)の下後方には、棒状体(3)
を製造するための流動床装置(41)が配置されており、流
動床装置(41)の後方に巻き戻しロール(42)、流動床装置
(41)の前方に、後から順にスクレーパ(43)、分散案内バ
ー(44)、棒状体賦形用加熱溶融賦形ダイ(47)、冷却用サ
イジング・ダイ(48)及び棒状体案内バー(49)がそれぞれ
配置せられている。

【００４０】上記装置において、巻き戻しロール(42)よ
り巻き戻されたロービング状ガラス繊維束よりなる強化
繊維束(45A) （モノフィラメントの直径２４μｍ、４４
００ｇ／kmの４本合糸）３２本を流動床装置(41)に導
き、粉体状エチレン−プロピレンブロック共重合体の流
動床(46)をそのまま通過させたのち、スクレーパ(43)に
より過剰に付着している樹脂を除いた樹脂付着繊維束(4
5B) を分散案内バー(14)に導き、これにより１６本の樹
脂付着繊維束(45B) に振り分けられるとともに、相互に
適当な位置関係に分散せしめ、つぎにこれらを加熱溶融
賦形ダイ(47)及びサイジング・ダイ(48)を通過させて棒
状体となした後、棒状体案内バー(49)により上下無端ベ
ルト(21)(22)の間隙への送り込み部(22b) へと案内す
る。

【００４１】他方、もう一つの流動床装置(17)の流動床
(28)は、粉体状高結晶ポリプロピレン（曲げ弾性率２８
２kg／mm²）よりなり、強化繊維束(27A) にはロービン
グ状ガラス繊維束（モノフィラメントの直径１４μｍ、
１１００ｇ／km）が用いられ、これが長さ２５m の切断
樹脂付着繊維(27C) となり、１６本の樹脂付着繊維束(4
5B) が棒状体(45C) となって前進している送り込み部(2
2b) 上に落下し、切断樹脂付着繊維集積物(27D) とな
る。棒状体(45C) を内蔵した切断樹脂付着集積物(27D)
を移動する両無端ベルト(21)(22)で挾みながら厚み方向
に加圧して加熱炉(23)中を通過させたのち冷却し、厚み
２．７mmのシート（Ｓ）を得る。

【００４２】なお、ポリオレフィン系樹脂（Ａ）と強化
繊維の重量割合を０．５：４．５とし、ポリオレフィン
系樹脂（Ｂ）と強化繊維の重量割合を１：１とした。

【００４３】実施例４ポリオレフィン系樹脂（Ａ）としては、高結晶ポリプロ
ピレン（曲げ弾性率２６３kg／mm²、比重０．９１）
を、強化繊維束としては、ロービング状ガラス繊維束
（モノフィラメントの直径２４μｍ、４４００ｇ／kmの
４本合糸）４０本をそれぞれ用い、樹脂と強化繊維の重
量割合を１：１とした。

【００４４】ポリオレフィン系樹脂（Ｂ）としては、高
密度ポリエチレン（曲げ弾性率１１５kg／mm²）を、強
化繊維束としてはロービング状ガラス繊維束（モノフィ
ラメントの直径２４μｍ、４４００ｇ／km）をそれぞれ
用い、樹脂と強化繊維の重量割合を７：３とした。

【００４５】繊維強化熱可塑性樹脂シートの厚みを３．
１mm、棒状体の本数を２０本、長さ方向のランダムな状
態で配される強化繊維の長さを２５mmとした。

【００４６】実施例５ポリオレフィン系樹脂（Ａ）としては、高結晶ポリプロ
ピレン（曲げ弾性率２１８kg／mm²、比重０．９１）
を、強化繊維束としては、ロービング状ガラス繊維束
（モノフィラメントの直径２４μｍ、４４００ｇ／kmの
４本合糸）３２本をそれぞれ用い、樹脂と強化繊維の重
量割合を４．５：５．５とした。

【００４７】ポリオレフィン系樹脂（Ｂ）としては、マ
レイン酸グラフトポリプロピレン（曲げ弾性率１０３kg
／mm²）を、強化繊維束としてはロービング状ガラス繊
維束（モノフィラメントの直径２３μｍ、４４００ｇ／
km）をそれぞれ用い、樹脂と強化繊維の重量割合を６：
４とした。

【００４８】繊維強化熱可塑性樹脂シートの厚みを３．
１mm、棒状体の本数を１６本、長さ方向のランダムな状
態で配される強化繊維の長さを５０mmとした。

【００４９】比較例３ポリオレフィン系樹脂（Ａ）（Ｂ）ともにエチレン−プ
ロピレンブロック共重合体（曲げ弾性率１６９kg／m
m²）を用いた以外は実施例３と同一の繊維強化熱可塑
性合成樹脂シート。

【００５０】比較例４ポリオレフィン系樹脂（Ａ）として高密度ポリエチレン
（曲げ弾性率１１５kg／mm²）を、ポリオレフィン系樹
脂（Ｂ）として高結晶ポリプロピレン（曲げ弾性率２６
３kg／mm²）をそれぞれ用いた以外は実施例４と同一の
繊維強化熱可塑性樹脂シート。

【００５１】実施例３〜５および比較例３、４の各シー
トから実施例１で述べたと同様の図６に示すような成形
品を成形し、ランダムな位置より幅２０mm、長さ１５０
mmの試験片を、成形品の長さ方向に５個切り出し、ＪＩ
ＳＫ７２０３に準拠し、支点間距離１２０mmで３点曲げ
試験を行なった。その結果を表２に示す。

【００５２】

【表２】

【００５３】

【発明の効果】請求項１の発明の繊維強化熱可塑性樹脂
シートによれば、プレス成形時、一方向にそろえられた
状態で配されている強化繊維が優先的に移動することは
なく、シート全体が均一に流動するから、各部分の強度
が安定し、局部的に弱いところがなく、結局、成形品全
体の破壊強度が向上する。

【００５４】請求項２の発明の繊維強化熱可塑性樹脂シ
ートによれば、このシートで成形せられた成形品に荷重
が加わった際、一方向にそろえられた状態で配されてい
る強化繊維がポリオレフィン系樹脂によって確実に保持
され、強化繊維の座屈の発生を防止するから、破壊強度
が一層向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の繊維強化熱可塑性樹脂シートの一部を
切り欠いた斜視断面図である。

【図２】本発明に用いる棒状体を得るためのシートを製
造する装置の側面図で、流動床装置は断面で示されてい
る。

【図３】棒状体用シートを切断して棒状体を得る状態を
示す部分斜視図である。

【図４】本発明に用いる熱可塑性樹脂に強化繊維が長さ
方向のランダムな状態で配されてなるシートを製造する
装置の縦断面図である。

【図５】本発明の繊維強化熱可塑性樹脂シートを上下一
対の金型により成形する前の横断面図である。

【図６】図５の金型により繊維強化熱可塑性樹脂シート
を成形して得られた成形品の部分斜視断面図である。

【図７】本発明に用いる棒状体の製造装置の側面図であ
る。

【図８】本発明の繊維強化熱可塑性樹脂シートの製造装
置の側面図である。

【符号の説明】

(1)(4) 熱可塑性樹脂 (2) 一方向にそろえられた状態で配されている強化
繊維 (3) 棒状体 (5) 長さ方向のランダムな状態で配されている強化繊
維 (6) シート (S) 繊維強化熱可塑性樹脂シート

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ２９Ｋ 23:00 105:06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱可塑性樹脂に強化繊維が一方向にそろ
えられた状態で配されてなる複数の棒状体が、熱可塑性
樹脂に強化繊維が長さ方向のランダムな状態で配されて
なるシートに、長さ方向にのびるように散在埋入せられ
ていることを特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂シート。
【請求項２】ポリオレフィン系樹脂（Ａ）に強化繊維
が一方向にそろえられた状態で配されてなる複数の棒状
体が、ポリオレフィン系樹脂（Ｂ）に強化繊維が長さ方
向のランダムな状態で配されてなるシートに、長さ方向
にのびるように散在埋入せられており、ポリオレフィン
系樹脂（Ａ）の曲げ弾性率が２０５kg／mm²以上である
ことを特徴とする繊維強化熱可塑性樹脂シート。