JPH059301A - スタンピング成形材料およびスタンピング成形品 - Google Patents
スタンピング成形材料およびスタンピング成形品Info
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- JPH059301A JPH059301A JP2402938A JP40293890A JPH059301A JP H059301 A JPH059301 A JP H059301A JP 2402938 A JP2402938 A JP 2402938A JP 40293890 A JP40293890 A JP 40293890A JP H059301 A JPH059301 A JP H059301A
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- fibers
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C43/021—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles characterised by the shape of the surface
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱可塑性樹脂と短繊維状強化材を用いて、分
散法により製造されるスタンピング成形材料、およびそ
れを加工したスタンピング成形品に、強度や弾性率など
の方向性をもたせる。 【構成】 熱可塑性樹脂と方向性のない短繊維状強化材
から構成される層と、熱可塑性樹脂と一方向に配向され
た短繊維状強化材から構成される層とを重ね合わせるか
隣り合わせるかして組合せてなるスタンピング成形材
料。さらには、前記の成形材料に賦形してなるスタンピ
ング成形品。
散法により製造されるスタンピング成形材料、およびそ
れを加工したスタンピング成形品に、強度や弾性率など
の方向性をもたせる。 【構成】 熱可塑性樹脂と方向性のない短繊維状強化材
から構成される層と、熱可塑性樹脂と一方向に配向され
た短繊維状強化材から構成される層とを重ね合わせるか
隣り合わせるかして組合せてなるスタンピング成形材
料。さらには、前記の成形材料に賦形してなるスタンピ
ング成形品。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高温における剛性と低
温における耐衝撃性に優れ、かつ強度、弾性率等の諸物
性に方向性を有するスタンピング成形材料および前記ス
タンピング成形材料をスタンピング成形してなる成形品
に関するものである。本発明のスタンピング成形材料
は、短繊維状強化材の方向性によって、特定方向の物性
を強化した、高温における剛性と低温における耐衝撃性
に優れたもので、成形材料を賦形した成形品は、自動車
の内・外装部品、電気製品のハウジングやシャーシ、コ
ンテナキャリア、大型トレイ、配管用部材あるいは建築
用資材のような用途に供することができる。
温における耐衝撃性に優れ、かつ強度、弾性率等の諸物
性に方向性を有するスタンピング成形材料および前記ス
タンピング成形材料をスタンピング成形してなる成形品
に関するものである。本発明のスタンピング成形材料
は、短繊維状強化材の方向性によって、特定方向の物性
を強化した、高温における剛性と低温における耐衝撃性
に優れたもので、成形材料を賦形した成形品は、自動車
の内・外装部品、電気製品のハウジングやシャーシ、コ
ンテナキャリア、大型トレイ、配管用部材あるいは建築
用資材のような用途に供することができる。
【０００２】
【従来の技術】熱可塑性樹脂と繊維状強化材とをマット
状あるいはシート状にした組成物がスタンピング成形材
料として知られている。これらの材料の成形は、樹脂の
融点または軟化点以上に加熱したのち、一対の型の間に
成形材料を供給し加圧して賦形することによりなされ、
一般にスタンピング成形と称されている。スタンピング
成形は、成形に要する時間が短いので生産性が高く、成
形品は金属と異なり錆びず、比重に対する強度と弾性率
が高いことから軽量化が可能であり、高温における剛性
や低温における耐衝撃性に優れ、線膨張率も低いことか
ら、自動車産業や一般産業分野に広く用いられている。
状あるいはシート状にした組成物がスタンピング成形材
料として知られている。これらの材料の成形は、樹脂の
融点または軟化点以上に加熱したのち、一対の型の間に
成形材料を供給し加圧して賦形することによりなされ、
一般にスタンピング成形と称されている。スタンピング
成形は、成形に要する時間が短いので生産性が高く、成
形品は金属と異なり錆びず、比重に対する強度と弾性率
が高いことから軽量化が可能であり、高温における剛性
や低温における耐衝撃性に優れ、線膨張率も低いことか
ら、自動車産業や一般産業分野に広く用いられている。
【０００３】従来、熱可塑性樹脂と繊維状強化材とから
なるスタンピング成形材料を製造する方法としては、連
続した長い繊維からなるマットに熱可塑性樹脂をラミネ
ート含浸させてシート状にするいわゆるラミネート法
と、ガラス繊維のチョップドストランドのような短繊維
と、熱可塑性樹脂の繊維および／または粒子とを分散さ
せ、マット状にする方法、あるいはこのマット状物を加
熱、加圧、冷却してシート状にする、いわゆる分散法が
よく知られている。前者の例としては、ガラス織布に熱
可塑性樹脂を積層する方法（特開昭４８−６１７６８号
公報）、樹脂シートとガラス繊維マットとをエンドレス
ベルトで積層する方法（特開昭５５−７７５２５号公
報）、ガラス繊維マットを樹脂でサンドイッチして一対
の加熱加圧盤で積層する方法（特開昭５６−１４２０３
６号公報）、樹脂粉末と不連続ガラス繊維より成るマッ
トを加熱加圧する方法（特開昭５６−１１２２９号公
報）などが、また後者の例としては、ポリプロピレンに
ガラス繊維とパルプ状のポリプロピレン繊維を混合する
方法（特公昭５１−４７７５２号公報）、樹脂粉末、ガ
ラス繊維、ポリオレフィンパルプ、ラテックスおよび凝
集剤を含むことを特徴とする方法（特開昭５７−２８１
３５号公報）、および樹脂粉末、ガラス繊維、ラテック
スバインダーおよび凝集剤を含むことを特徴とする方法
（特開昭５８−５９２２４号公報）などが知られてい
る。
なるスタンピング成形材料を製造する方法としては、連
続した長い繊維からなるマットに熱可塑性樹脂をラミネ
ート含浸させてシート状にするいわゆるラミネート法
と、ガラス繊維のチョップドストランドのような短繊維
と、熱可塑性樹脂の繊維および／または粒子とを分散さ
せ、マット状にする方法、あるいはこのマット状物を加
熱、加圧、冷却してシート状にする、いわゆる分散法が
よく知られている。前者の例としては、ガラス織布に熱
可塑性樹脂を積層する方法（特開昭４８−６１７６８号
公報）、樹脂シートとガラス繊維マットとをエンドレス
ベルトで積層する方法（特開昭５５−７７５２５号公
報）、ガラス繊維マットを樹脂でサンドイッチして一対
の加熱加圧盤で積層する方法（特開昭５６−１４２０３
６号公報）、樹脂粉末と不連続ガラス繊維より成るマッ
トを加熱加圧する方法（特開昭５６−１１２２９号公
報）などが、また後者の例としては、ポリプロピレンに
ガラス繊維とパルプ状のポリプロピレン繊維を混合する
方法（特公昭５１−４７７５２号公報）、樹脂粉末、ガ
ラス繊維、ポリオレフィンパルプ、ラテックスおよび凝
集剤を含むことを特徴とする方法（特開昭５７−２８１
３５号公報）、および樹脂粉末、ガラス繊維、ラテック
スバインダーおよび凝集剤を含むことを特徴とする方法
（特開昭５８−５９２２４号公報）などが知られてい
る。
【０００４】これらの方法で製造されたスタンピング成
形材料は、マトリックスである熱可塑性樹脂の成形性や
耐薬品性を生かし、繊維強化による剛性、耐衝撃性、寸
法安定性などの向上と相俟って自動車の構造部材や土建
資材等に着実に利用されつつある。
形材料は、マトリックスである熱可塑性樹脂の成形性や
耐薬品性を生かし、繊維強化による剛性、耐衝撃性、寸
法安定性などの向上と相俟って自動車の構造部材や土建
資材等に着実に利用されつつある。
【０００５】しかしながら、実用に供される各種部材に
おいては全体の機械的強度や弾性効率が均一であること
が必ずしも必要でない場合がある。すなわち、ある一定
方向に非常に大きい曲げ強度と剛性が要求されるような
部材もある。例えば梁のような部材では、従来の均質な
スタンピング成形材料を用いる場合には設計上必要な強
度や剛性を確保するため、全体として肉厚となり軽量化
が達成しにくい。
おいては全体の機械的強度や弾性効率が均一であること
が必ずしも必要でない場合がある。すなわち、ある一定
方向に非常に大きい曲げ強度と剛性が要求されるような
部材もある。例えば梁のような部材では、従来の均質な
スタンピング成形材料を用いる場合には設計上必要な強
度や剛性を確保するため、全体として肉厚となり軽量化
が達成しにくい。
【０００６】このため、ラミネート法では、スタンピン
グ成形材料の製造過程で、無方向性繊維マットと一方向
に揃った連続繊維マットとを重ね合わせることによって
一定方向に強化されたスタンピング成形材料が用いられ
ている。しかし該スタンピング成形材料は無方向性部分
の繊維の流動性が悪く、成形品形状が複雑で、リブ部や
肉厚の変化が大きい成形品を得るには不適当である。ま
た、部分的に剛性を高めるために、高いリブを設置して
も、繊維が十分にまわらず、期待する補強効果が得られ
ないことがあった。
グ成形材料の製造過程で、無方向性繊維マットと一方向
に揃った連続繊維マットとを重ね合わせることによって
一定方向に強化されたスタンピング成形材料が用いられ
ている。しかし該スタンピング成形材料は無方向性部分
の繊維の流動性が悪く、成形品形状が複雑で、リブ部や
肉厚の変化が大きい成形品を得るには不適当である。ま
た、部分的に剛性を高めるために、高いリブを設置して
も、繊維が十分にまわらず、期待する補強効果が得られ
ないことがあった。
【０００７】一方、分散法を用いたスタンピング成形材
料では、強化繊維が成形品の細部にまで十分に行きわた
るため、リブ立て等の成形品形状により部分的な補強が
でき、また製造条件によってある程度の強化繊維の方向
性を持たせることができるもののその効果ははなはだ不
十分である。
料では、強化繊維が成形品の細部にまで十分に行きわた
るため、リブ立て等の成形品形状により部分的な補強が
でき、また製造条件によってある程度の強化繊維の方向
性を持たせることができるもののその効果ははなはだ不
十分である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる熱可
塑性樹脂と短繊維状強化材を用いた、分散法により製造
されるスタンピング成形材料において、強度や弾性率の
方向性をもたせつつ、リブ立や複雑な成形が容易である
という特徴を損なうことのない、工業部品に広く応用で
きるスタンピング成形材料および前記成形材料をスタン
ピング成形してなるスタンピング成形品を提供しようと
するものである。
塑性樹脂と短繊維状強化材を用いた、分散法により製造
されるスタンピング成形材料において、強度や弾性率の
方向性をもたせつつ、リブ立や複雑な成形が容易である
という特徴を損なうことのない、工業部品に広く応用で
きるスタンピング成形材料および前記成形材料をスタン
ピング成形してなるスタンピング成形品を提供しようと
するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、熱可塑性樹脂
と短繊維状強化材を用いた、分散法により製造されるス
タンピング成形材料に、特定方向の高い強度と弾性率を
付与させるべく鋭意研究を行い発明されたものである。
と短繊維状強化材を用いた、分散法により製造されるス
タンピング成形材料に、特定方向の高い強度と弾性率を
付与させるべく鋭意研究を行い発明されたものである。
【００１０】すなわち、本発明は、熱可塑性樹脂と方向
性のない短繊維状強化材から構成される層と、熱可塑性
樹脂と一方向に配向された短繊維状強化材から構成され
る層と重ね合わせるか隣り合わせるかして組合せてな
り、必要に応じて両層を重ね合わせた部位と、熱可塑性
樹脂と方向性のない短繊維状強化材から構成される層の
部位とを隣り合わせて配置したスタンピング成形材料、
および熱可塑性樹脂と方向性のない短繊維状強化材から
構成される層と、熱可塑性樹脂と一方向に配向された短
繊維状強化材から構成される層とを重ね合わせるか隣り
合わせるかして組合せてなるスタンピング成形材料をス
タンピング成形してなり、必要に応じて両層を重ね合わ
せた部位と、熱可塑性樹脂と方向性のない短繊維状強化
材から構成される層の部位とを隣り合わせて配置したス
タンピング成形材料をスタンピング成形してなり、後者
部位に、リブ等の賦形が施されているスタンピング成形
品である。
性のない短繊維状強化材から構成される層と、熱可塑性
樹脂と一方向に配向された短繊維状強化材から構成され
る層と重ね合わせるか隣り合わせるかして組合せてな
り、必要に応じて両層を重ね合わせた部位と、熱可塑性
樹脂と方向性のない短繊維状強化材から構成される層の
部位とを隣り合わせて配置したスタンピング成形材料、
および熱可塑性樹脂と方向性のない短繊維状強化材から
構成される層と、熱可塑性樹脂と一方向に配向された短
繊維状強化材から構成される層とを重ね合わせるか隣り
合わせるかして組合せてなるスタンピング成形材料をス
タンピング成形してなり、必要に応じて両層を重ね合わ
せた部位と、熱可塑性樹脂と方向性のない短繊維状強化
材から構成される層の部位とを隣り合わせて配置したス
タンピング成形材料をスタンピング成形してなり、後者
部位に、リブ等の賦形が施されているスタンピング成形
品である。
【００１１】本発明のスタンピング成形材料は、例えば
図１のＡに示したごとく、一方向に配向した短繊維状強
化材と熱可塑性樹脂よりなる層（Ｄ層）ａと、方向性の
ない短繊維状強化材と熱可塑性樹脂からなる層（Ｒ層）
ｂを重ね合わせて構成されるシート状物であり、必要に
応じて図１のＢに示したように、図１のＡに示す如きシ
ート状物の部位に隣り合わせてＲ層の部位を配置でき
る。また本発明のスタンピング成形材料は、例えば図２
に示したごとく、該スタンピング成形材料を加熱溶融し
たのち一対の型の間に成形材料を供給し加圧してスタン
ピング成形することにより、必要に応じて、Ｒ層の部位
にリブｄ等の賦形が施されているスタンピング成形品で
ある。
図１のＡに示したごとく、一方向に配向した短繊維状強
化材と熱可塑性樹脂よりなる層（Ｄ層）ａと、方向性の
ない短繊維状強化材と熱可塑性樹脂からなる層（Ｒ層）
ｂを重ね合わせて構成されるシート状物であり、必要に
応じて図１のＢに示したように、図１のＡに示す如きシ
ート状物の部位に隣り合わせてＲ層の部位を配置でき
る。また本発明のスタンピング成形材料は、例えば図２
に示したごとく、該スタンピング成形材料を加熱溶融し
たのち一対の型の間に成形材料を供給し加圧してスタン
ピング成形することにより、必要に応じて、Ｒ層の部位
にリブｄ等の賦形が施されているスタンピング成形品で
ある。
【００１２】本発明のスタンピング成形材料であれば、
成形時に短繊維状強化材を成形品細部にまで行き渡らせ
ることができ、しかも成形品は、一方向に配向した繊維
状強化材により必要な方向の補強ができ、同時にリブ等
の補強構造を有効に生かすこともできる。このため、必
要な箇所に必要な強度や弾性率を持たせるという効果的
な製品設計が可能となり、結果として極めて効果的に軽
量化を達成することができる。
成形時に短繊維状強化材を成形品細部にまで行き渡らせ
ることができ、しかも成形品は、一方向に配向した繊維
状強化材により必要な方向の補強ができ、同時にリブ等
の補強構造を有効に生かすこともできる。このため、必
要な箇所に必要な強度や弾性率を持たせるという効果的
な製品設計が可能となり、結果として極めて効果的に軽
量化を達成することができる。
【００１３】（Ｄ層の構成）Ｄ層、すなわち短繊維状強
化材が配向した層に用いる熱可塑性樹脂は、特に制限は
無く、例えば、ポリオレフイン、ポリ塩化ビニル、ポリ
スチレン、ＡＢＳ、ポリアミド、ポリオキシメチレン、
アクリル樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ
フェニレンエーテル、ポリエーテルスルフォン、ポリサ
ルフォン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテル
ケトン、およびこれらの変性体やブレンド物、およびポ
リマーアロイ等を用いることができ、中でも繊維強化に
よって、たとえば熱変形温度などの耐熱特性が顕著に向
上する結晶性樹脂が好ましい。樹脂の形態はペレット、
パウダー、フレーク、繊維等のいずれでもよく、製造方
法に応じたものが採用される。また、原料となる熱可塑
性樹脂には、目的に応じて酸化防止剤などの添加剤、フ
ィラー、着色剤、架橋剤などを添加することができる。
化材が配向した層に用いる熱可塑性樹脂は、特に制限は
無く、例えば、ポリオレフイン、ポリ塩化ビニル、ポリ
スチレン、ＡＢＳ、ポリアミド、ポリオキシメチレン、
アクリル樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリ
フェニレンエーテル、ポリエーテルスルフォン、ポリサ
ルフォン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテル
ケトン、およびこれらの変性体やブレンド物、およびポ
リマーアロイ等を用いることができ、中でも繊維強化に
よって、たとえば熱変形温度などの耐熱特性が顕著に向
上する結晶性樹脂が好ましい。樹脂の形態はペレット、
パウダー、フレーク、繊維等のいずれでもよく、製造方
法に応じたものが採用される。また、原料となる熱可塑
性樹脂には、目的に応じて酸化防止剤などの添加剤、フ
ィラー、着色剤、架橋剤などを添加することができる。
【００１４】短繊維状強化材は、ガラス繊維、炭素繊
維、金属繊維、セラミックス繊維等の無機繊維および、
ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル等の有機繊維で
あり、これらの単独または２種以上を用いることが可能
であるが、強度や弾性率および弾性率の高い炭素繊維や
ガラス繊維を用いることが好ましい。繊維の形状は、直
径５〜３０μm で長さが３〜２００mm程度のものを用い
ることが好ましい。一般に繊維径が小さいかまたは繊維
長が長いと、繊維の直線性が得られにくくなり、逆に繊
維直径が大きいか、または繊維長が短いと繊維を一方向
に配向させることが困難になる。また、この層の繊維は
必ずしも単繊維に解繊している必要はないが、一方向に
実質的に連続に繊維が配列する必要があるため、繊維束
の径が繊維束の長さの５分の１以下になるようなフィラ
メント数の繊維束を用いるか、または繊維束の集束方法
や分散条件をこの範囲の解繊状態が得られるように調整
することが好ましい。
維、金属繊維、セラミックス繊維等の無機繊維および、
ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル等の有機繊維で
あり、これらの単独または２種以上を用いることが可能
であるが、強度や弾性率および弾性率の高い炭素繊維や
ガラス繊維を用いることが好ましい。繊維の形状は、直
径５〜３０μm で長さが３〜２００mm程度のものを用い
ることが好ましい。一般に繊維径が小さいかまたは繊維
長が長いと、繊維の直線性が得られにくくなり、逆に繊
維直径が大きいか、または繊維長が短いと繊維を一方向
に配向させることが困難になる。また、この層の繊維は
必ずしも単繊維に解繊している必要はないが、一方向に
実質的に連続に繊維が配列する必要があるため、繊維束
の径が繊維束の長さの５分の１以下になるようなフィラ
メント数の繊維束を用いるか、または繊維束の集束方法
や分散条件をこの範囲の解繊状態が得られるように調整
することが好ましい。
【００１５】繊維の含有割合は、Ｄ層全体の体積に対し
て５〜６０体積％であることが好ましい。繊維の含有割
合が低すぎると、成形時に繊維の直線性が損なわれるこ
とがあり、逆に繊維の含有割合が高すぎると、成形時に
シート内に空隙ができることがあり、結果的に強度低下
を招く恐れがある。
て５〜６０体積％であることが好ましい。繊維の含有割
合が低すぎると、成形時に繊維の直線性が損なわれるこ
とがあり、逆に繊維の含有割合が高すぎると、成形時に
シート内に空隙ができることがあり、結果的に強度低下
を招く恐れがある。
【００１６】（Ｒ層の構成）Ｒ層、すなわち短繊維状強
化材が無配向の層に用いる熱可塑性樹脂は、Ｄ層と同様
に特に制限はなく、各種の熱可塑性樹脂、変性体、ブレ
ンド物、例えば熱変形温度などの耐熱特性が顕著に向上
する結晶性樹脂が好ましい。樹脂の形態はペレット、パ
ウダー、フレーク、繊維等のいずれでもよく、製造方法
に応じたものが採用される。また、原料となる熱可塑性
樹脂には、目的に応じて酸化防止剤等の添加剤、フィラ
ー、着色剤、架橋剤等を添加することができることもＤ
層と同様である。
化材が無配向の層に用いる熱可塑性樹脂は、Ｄ層と同様
に特に制限はなく、各種の熱可塑性樹脂、変性体、ブレ
ンド物、例えば熱変形温度などの耐熱特性が顕著に向上
する結晶性樹脂が好ましい。樹脂の形態はペレット、パ
ウダー、フレーク、繊維等のいずれでもよく、製造方法
に応じたものが採用される。また、原料となる熱可塑性
樹脂には、目的に応じて酸化防止剤等の添加剤、フィラ
ー、着色剤、架橋剤等を添加することができることもＤ
層と同様である。
【００１７】短繊維状強化材は、Ｄ層と同様に各種の無
機繊維あるいは有機繊維を単独であるいは２種以上を同
時に用いることができる。繊維形状としては、直径５〜
３０μm で長さが５〜１００mmのものが好ましい。一般
に繊維長が長いと、繊維による補強効果は大きいが成形
流動性が低下し、リブ等の成形品細部にまで繊維が充填
しにくくなる。繊維長が短いと補強効果が低下する。ま
た、この層の繊維は、層内に均質に分散していることが
重要であり、好ましくは実質的に単繊維に解繊した状態
を取るような繊維束の収束がなされたものを用いる。繊
維の含有割合は、Ｒ層全体の体積に対して１〜５０体積
％であることが好ましい。繊維含有率が低すぎると成形
品の強度物性および寸法安定性が低下し、逆に繊維含有
率が高すぎると成形流動性が低下し、リブ等の成形品細
部にまで繊維が充填しにくくなる。
機繊維あるいは有機繊維を単独であるいは２種以上を同
時に用いることができる。繊維形状としては、直径５〜
３０μm で長さが５〜１００mmのものが好ましい。一般
に繊維長が長いと、繊維による補強効果は大きいが成形
流動性が低下し、リブ等の成形品細部にまで繊維が充填
しにくくなる。繊維長が短いと補強効果が低下する。ま
た、この層の繊維は、層内に均質に分散していることが
重要であり、好ましくは実質的に単繊維に解繊した状態
を取るような繊維束の収束がなされたものを用いる。繊
維の含有割合は、Ｒ層全体の体積に対して１〜５０体積
％であることが好ましい。繊維含有率が低すぎると成形
品の強度物性および寸法安定性が低下し、逆に繊維含有
率が高すぎると成形流動性が低下し、リブ等の成形品細
部にまで繊維が充填しにくくなる。
【００１８】（Ｄ層とＲ層の組合せ）一般にＤ層とＲ層
の割合は、成形品に必要とされる強度や弾性率、強度や
弾性率の方向性および成形性により変えることができ、
２種の層それぞれの厚みおよび／または枚数により調整
する。Ｄ層とＲ層の割合は、好ましくは強化繊維の重量
比でＤ層：Ｒ層が０．１：１から５：１の範囲である。
Ｄ層が過少であると強度や弾性率の方向性が不足し、逆
にＲ層が過少であると、成形性が低下する恐れがある。
の割合は、成形品に必要とされる強度や弾性率、強度や
弾性率の方向性および成形性により変えることができ、
２種の層それぞれの厚みおよび／または枚数により調整
する。Ｄ層とＲ層の割合は、好ましくは強化繊維の重量
比でＤ層：Ｒ層が０．１：１から５：１の範囲である。
Ｄ層が過少であると強度や弾性率の方向性が不足し、逆
にＲ層が過少であると、成形性が低下する恐れがある。
【００１９】Ｄ層とＲ層の枚数は各１枚づつを最小単位
とするが、好ましくは、例えば図１のＢに示すようにリ
ブ立て等の成形加工を施すところの部位により、各層を
サンドイッチ状に組合せて、成形品のリブ立て部のよう
に成形流動性が必要な部分にＲ層を配置する。
とするが、好ましくは、例えば図１のＢに示すようにリ
ブ立て等の成形加工を施すところの部位により、各層を
サンドイッチ状に組合せて、成形品のリブ立て部のよう
に成形流動性が必要な部分にＲ層を配置する。
【００２０】本発明におけるスタンピング成形材料は、
Ｄ層とＲ層とを各々製造して重ね合わせても、同時に製
造しても同様な効果が得られ、種々の方法で製造でき
る。例えば水等の分散媒中に樹脂粉末と短繊維とを懸濁
させて混合する、湿式分散法を用いることができる。
Ｄ層とＲ層とを各々製造して重ね合わせても、同時に製
造しても同様な効果が得られ、種々の方法で製造でき
る。例えば水等の分散媒中に樹脂粉末と短繊維とを懸濁
させて混合する、湿式分散法を用いることができる。
【００２１】Ｒ層とＤ層を同時に製造し、連続的に組合
せるには、製紙方法に基づく湿式分散方法で製造するこ
とが好ましく、より好ましくは図３に示した、分散媒と
して泡立てた水を用いる湿式分散方法において、ヘッド
ボックスの少なくとも１個に、突起状物が規則的に配列
された流路を設け、樹脂と短繊維状強化材とを含む懸濁
液を、該流路を経由して抄き出す方法が適用されるが、
本方法に限定されるものではなく目的のスタンピング成
形材料が得られる方法であればいかなる方法でも良い。
図３に示されたスタンピング成形材料の製造方法の概略
の工程に基づいて説明する。
せるには、製紙方法に基づく湿式分散方法で製造するこ
とが好ましく、より好ましくは図３に示した、分散媒と
して泡立てた水を用いる湿式分散方法において、ヘッド
ボックスの少なくとも１個に、突起状物が規則的に配列
された流路を設け、樹脂と短繊維状強化材とを含む懸濁
液を、該流路を経由して抄き出す方法が適用されるが、
本方法に限定されるものではなく目的のスタンピング成
形材料が得られる方法であればいかなる方法でも良い。
図３に示されたスタンピング成形材料の製造方法の概略
の工程に基づいて説明する。
【００２２】（Ｄ層）Ｄ層を形成させるために適当な重
量比に調整された短繊維束と樹脂粉末は、界面活性剤を
含んだ水を発泡させたディスパージョンタンク１に供給
される。繊維束はディスパージョンタンク中の回転羽根
２により部分的に分繊され、同時に繊維と樹脂粉末が均
一に混合され、ヘッドボックスと呼ばれる抄出し装置３
にポンプで送られ、メッシュベルト４上に抄出されウェ
ブと呼ばれるマット状の層５となる。ヘッドボックス３
は、図４のＡに示すように突起状物ａが規則的に配置さ
れた流路をもち、繊維と樹脂粉末を含んだ泡がこの流路
を通過する際に、繊維がメッシュベルトの進行方向と平
行に配向するため、ウェブ５中の繊維は一方向に配向
し、Ｄ層となる。
量比に調整された短繊維束と樹脂粉末は、界面活性剤を
含んだ水を発泡させたディスパージョンタンク１に供給
される。繊維束はディスパージョンタンク中の回転羽根
２により部分的に分繊され、同時に繊維と樹脂粉末が均
一に混合され、ヘッドボックスと呼ばれる抄出し装置３
にポンプで送られ、メッシュベルト４上に抄出されウェ
ブと呼ばれるマット状の層５となる。ヘッドボックス３
は、図４のＡに示すように突起状物ａが規則的に配置さ
れた流路をもち、繊維と樹脂粉末を含んだ泡がこの流路
を通過する際に、繊維がメッシュベルトの進行方向と平
行に配向するため、ウェブ５中の繊維は一方向に配向
し、Ｄ層となる。
【００２３】（Ｒ層）Ｒ層を形成するために、適当な重
量比に調整された短繊維束と樹脂粉末は、界面活性剤を
含んだ水を発泡させたディスパージョンタンク１１に供
給される。繊維束はタンク中の回転羽根１２により単繊
維に解繊され、同時に樹脂粉末と均一混合される。次い
で、繊維と樹脂粉末を含んだ泡がヘッドボックス１３に
送られ、ヘッドボックス３から抄出されたウェブ５の上
に抄出される。ヘッドボックス１３は、図４のＢに示す
構造になっており、乱流状態のまま抄出され、このウェ
ブ１５中の繊維は実質的に配向せず、Ｒ層となる。
量比に調整された短繊維束と樹脂粉末は、界面活性剤を
含んだ水を発泡させたディスパージョンタンク１１に供
給される。繊維束はタンク中の回転羽根１２により単繊
維に解繊され、同時に樹脂粉末と均一混合される。次い
で、繊維と樹脂粉末を含んだ泡がヘッドボックス１３に
送られ、ヘッドボックス３から抄出されたウェブ５の上
に抄出される。ヘッドボックス１３は、図４のＢに示す
構造になっており、乱流状態のまま抄出され、このウェ
ブ１５中の繊維は実質的に配向せず、Ｒ層となる。
【００２４】（Ｄ層とＲ層の組合せ）Ｄ層のウェブ５と
Ｒ層のウェブ１５が重なったウェブは、脱水、乾燥され
て巻き取られる。さらにこのマット状物は加圧下で加熱
され、シート状とした後、適宜切断され、シート状のス
タンピング成形材料６となる。
Ｒ層のウェブ１５が重なったウェブは、脱水、乾燥され
て巻き取られる。さらにこのマット状物は加圧下で加熱
され、シート状とした後、適宜切断され、シート状のス
タンピング成形材料６となる。
【００２５】またこのスタンピング成形材料は赤外線加
熱炉やプレートヒーターで融点または軟化点以上に加熱
したのち、一対の型の間に成形材料を供給し加圧して賦
形し、冷却することにより成形品が得られる。
熱炉やプレートヒーターで融点または軟化点以上に加熱
したのち、一対の型の間に成形材料を供給し加圧して賦
形し、冷却することにより成形品が得られる。
【００２６】このようにして得られる本発明のスタンピ
ング成形材料および成形材料をスタンピング成形した成
形品は、強度や弾性率に方向性があることと、リブ立て
等の補強が自由にかつ効果的に行えることにより、多数
の用途が考えられる。例えば、バンパービーム、シャー
シ等の自動車部品、ハウジング等の電気部材、Ｉビーム
等の建材、土木用品等に適用できるものである。
ング成形材料および成形材料をスタンピング成形した成
形品は、強度や弾性率に方向性があることと、リブ立て
等の補強が自由にかつ効果的に行えることにより、多数
の用途が考えられる。例えば、バンパービーム、シャー
シ等の自動車部品、ハウジング等の電気部材、Ｉビーム
等の建材、土木用品等に適用できるものである。
【００２７】
実施例１
図３に示した工程に基づき、図４のＡ，Ｂのヘッドボッ
クスを用いて、表１のスタンピング成形材料１および２
を製造した。図３において、ガラス繊維あるいは炭素繊
維とポリプロピレン樹脂とを表１に示すような配合割合
で、ディスパージョンタンク１あるいは１１に導入し、
各層の目付重量が１５００ｇ／ｍ2となるように、流路
に突起状物を配したヘッドボックス３および突起状物の
ないヘッドボックス１３を用い、懸濁液送り量を調節し
つつ抄造し、１２０℃で乾燥させた。これらのウェブシ
ート各２枚を両表面がＲ層となるように重ね合わせ、加
熱プレスで５kg／cm2 の圧力下、２００℃で加熱し、そ
の後冷却した後、切断して長さ４００mm、幅２００mmの
シート状スタンピング成形材料１，２を製造した。この
シートを繊維が配向した方向（Ｍ方向）およびこれと直
角方向（Ｔ方向）に試験片を切り出し、ＪＩＳ Ｋ７２
０３に従って曲げ物性を測定した。各々の物性は表１に
示した。いずれのシートも一方向に強い強度と弾性率を
もち、強度と弾性率に方向性があった。
クスを用いて、表１のスタンピング成形材料１および２
を製造した。図３において、ガラス繊維あるいは炭素繊
維とポリプロピレン樹脂とを表１に示すような配合割合
で、ディスパージョンタンク１あるいは１１に導入し、
各層の目付重量が１５００ｇ／ｍ2となるように、流路
に突起状物を配したヘッドボックス３および突起状物の
ないヘッドボックス１３を用い、懸濁液送り量を調節し
つつ抄造し、１２０℃で乾燥させた。これらのウェブシ
ート各２枚を両表面がＲ層となるように重ね合わせ、加
熱プレスで５kg／cm2 の圧力下、２００℃で加熱し、そ
の後冷却した後、切断して長さ４００mm、幅２００mmの
シート状スタンピング成形材料１，２を製造した。この
シートを繊維が配向した方向（Ｍ方向）およびこれと直
角方向（Ｔ方向）に試験片を切り出し、ＪＩＳ Ｋ７２
０３に従って曲げ物性を測定した。各々の物性は表１に
示した。いずれのシートも一方向に強い強度と弾性率を
もち、強度と弾性率に方向性があった。
【００２８】
【表１】
【００２９】実施例２
図３に示した工程に基づき、ヘッドボックス３を図５に
示す形状にして、スタンピング成形材料３を製造した。
ガラス繊維とポリプロピレン樹脂とを表１に示すような
配合割合で、ディスパージョンタンク１および１１に導
入し、各層の目付重量が２０００ｇ／ｍ2 となるように
流路の幅方向半分に突起状物を配したヘッドボックス３
および突起状物のないヘッドボックス１３を用い、懸濁
液送り量を調節しつつ抄造し、１２０℃で乾燥させた。
示す形状にして、スタンピング成形材料３を製造した。
ガラス繊維とポリプロピレン樹脂とを表１に示すような
配合割合で、ディスパージョンタンク１および１１に導
入し、各層の目付重量が２０００ｇ／ｍ2 となるように
流路の幅方向半分に突起状物を配したヘッドボックス３
および突起状物のないヘッドボックス１３を用い、懸濁
液送り量を調節しつつ抄造し、１２０℃で乾燥させた。
【００３０】これらのウェブシート２枚を両表面がヘッ
ドボックス１３から抄出されたＲ層となるように重ね合
わせ、加熱プレスで５kg／cm2 の圧力下、２００℃で加
熱し、その後冷却した後、切断して長さ２００mm、幅２
００mmのシート状スタンピング成形材料３を製造した。
このシートは、図６に示すように幅方向の１／２が、Ｄ
層をＲ層で挟み込まれ、幅方向の１／２がＲ層のみで構
成される構造であった。
ドボックス１３から抄出されたＲ層となるように重ね合
わせ、加熱プレスで５kg／cm2 の圧力下、２００℃で加
熱し、その後冷却した後、切断して長さ２００mm、幅２
００mmのシート状スタンピング成形材料３を製造した。
このシートは、図６に示すように幅方向の１／２が、Ｄ
層をＲ層で挟み込まれ、幅方向の１／２がＲ層のみで構
成される構造であった。
【００３１】このスタンピング成形材料３を図７のＡに
示すように、ホットプレートでシート内部温度が２１０
℃になるまで加熱して、部分的にリブを配した形状の金
型に挟み込み、６０mm／分の速度で最大圧力が２００kg
／cm2 となるまで型締めし、１分間加圧し６０℃まで冷
却したところ、図７のＢに示すような２１０mm角の成形
品１が得られた。リブ部の高さは各１０mm、幅は１mmで
ある。
示すように、ホットプレートでシート内部温度が２１０
℃になるまで加熱して、部分的にリブを配した形状の金
型に挟み込み、６０mm／分の速度で最大圧力が２００kg
／cm2 となるまで型締めし、１分間加圧し６０℃まで冷
却したところ、図７のＢに示すような２１０mm角の成形
品１が得られた。リブ部の高さは各１０mm、幅は１mmで
ある。
【００３２】成形品１の断面を観察したところ、リブ部
の先端まで、均一にガラス繊維が充填されていた。また
Ｄ層のガラス繊維は成形後も一方向の配向を保ってお
り、スタンピング成形材料３は、ガラス繊維の一方向配
向とリブ立て部へのガラス繊維の充填しやすさを兼ね備
えていた。
の先端まで、均一にガラス繊維が充填されていた。また
Ｄ層のガラス繊維は成形後も一方向の配向を保ってお
り、スタンピング成形材料３は、ガラス繊維の一方向配
向とリブ立て部へのガラス繊維の充填しやすさを兼ね備
えていた。
【００３３】実施例３
実施例１のスタンピング成形材料１を赤外線加熱炉で内
部温度２００℃まで加熱し、６０mm／分の速度で最大圧
力が１５０kg／cm2 となるまで型締めし、１分間加圧し
６０℃まで冷却して図８に示す、一辺が１１００mmで長
さが４２０mmのＬ型成形品２を得た。成形品２より、Ｍ
方向に試験片を切り出し、ＪＩＳ Ｋ７２０３に従って
曲げ物性を測定した。曲げ強度は、２１５０kgf/cm2 で
あり、この成形品は一方向に強い強度物性を持ってい
た。
部温度２００℃まで加熱し、６０mm／分の速度で最大圧
力が１５０kg／cm2 となるまで型締めし、１分間加圧し
６０℃まで冷却して図８に示す、一辺が１１００mmで長
さが４２０mmのＬ型成形品２を得た。成形品２より、Ｍ
方向に試験片を切り出し、ＪＩＳ Ｋ７２０３に従って
曲げ物性を測定した。曲げ強度は、２１５０kgf/cm2 で
あり、この成形品は一方向に強い強度物性を持ってい
た。
【００３４】
【発明の効果】本発明のスタンピング成形材料は、熱可
塑性樹脂と方向性のない短繊維状強化材から構成される
層と、熱可塑性樹脂と一方向に配向された短繊維状強化
材から構成される層とを組合せてなり、成形加工によっ
て強度や弾性率に方向性を有する成形品を得ることがで
きる。またこのスタンピング成形材料は、強化材が短繊
維状であるため、加熱成形時に維持状強化材と樹脂が同
時に流れ、繊維状強化材が成形品細部にまで行き渡る。
これにより、複雑な形状の成形品への適用が極めて容易
であり、リブ等の補強構造を有効に生かせるという特徴
を同時に有し、強度や弾性率の方向性とリブ等の補強構
造を考え合わせた効果的な製品設計が可能となる。この
スタンピング成形材料をスタンピング成形してなるスタ
ンピング成形品は、短繊維状強化材の方向性によって、
特定方向の物性を強化した、高温における剛性と低温に
おける耐衝撃性に優れた物で、自動車の内装および外装
部品、電気製品のハウジングやシャーシ、コンテナキャ
リア、大型トレイ、配管用部材あるいは建築用資材のよ
うな工業的用途を供することができる。
塑性樹脂と方向性のない短繊維状強化材から構成される
層と、熱可塑性樹脂と一方向に配向された短繊維状強化
材から構成される層とを組合せてなり、成形加工によっ
て強度や弾性率に方向性を有する成形品を得ることがで
きる。またこのスタンピング成形材料は、強化材が短繊
維状であるため、加熱成形時に維持状強化材と樹脂が同
時に流れ、繊維状強化材が成形品細部にまで行き渡る。
これにより、複雑な形状の成形品への適用が極めて容易
であり、リブ等の補強構造を有効に生かせるという特徴
を同時に有し、強度や弾性率の方向性とリブ等の補強構
造を考え合わせた効果的な製品設計が可能となる。この
スタンピング成形材料をスタンピング成形してなるスタ
ンピング成形品は、短繊維状強化材の方向性によって、
特定方向の物性を強化した、高温における剛性と低温に
おける耐衝撃性に優れた物で、自動車の内装および外装
部品、電気製品のハウジングやシャーシ、コンテナキャ
リア、大型トレイ、配管用部材あるいは建築用資材のよ
うな工業的用途を供することができる。
【図１】本発明に係るスタンピング成形材料の概念図。
【図２】本発明の成形品の例の説明図。
【図３】本発明スタンピング成形材料の製造法の例を示
す図。
す図。
【図４】図３の製造法で示したヘッドボックスの構造概
念図。
念図。
【図５】図３の製造法で示したヘッドボックスの他の例
の構造概念図。
の構造概念図。
【図６】本発明に係るスタンピング成形材料の他の例を
示す概念図。
示す概念図。
【図７】Ａは本発明のスタンピング成形材料の成形概略
図、Ｂはそれによる成形品の斜視図。
図、Ｂはそれによる成形品の斜視図。
【図８】本発明の成形品の他の例を示す斜視図。
１，１１ ディスパージョンタンク
２，１２ 回転羽根
３，１３ ヘッドボックス
４ メッシュベルト
５ ウェブ
６ スタンピング成形材料
７ ポンプ
８ 脱水・乾燥装置
９ 巻き取り装置
１０ 解除装置
２０ 加熱プレス
２１ カッター
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成３年９月４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００５】しかしながら、実用に供される各種部材に
おいては全体の機械的強度や弾性率が均一であることが
必ずしも必要でない場合がある。すなわち、ある一定方
向に非常に大きい曲げ強度と剛性が要求されるような部
材もある。例えば梁のような部材では、従来の均質なス
タンピング成形材料を用いる場合には設計上必要な強度
や剛性を確保するため、全体として肉厚となり軽量化が
達成しにくい。
おいては全体の機械的強度や弾性率が均一であることが
必ずしも必要でない場合がある。すなわち、ある一定方
向に非常に大きい曲げ強度と剛性が要求されるような部
材もある。例えば梁のような部材では、従来の均質なス
タンピング成形材料を用いる場合には設計上必要な強度
や剛性を確保するため、全体として肉厚となり軽量化が
達成しにくい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる熱可
塑性樹脂と短繊維状強化材を用いた、分散法により製造
されるスタンピング成形材料において、強度や弾性率の
方向性をもたせつつ、リブ立てや複雑な成形が容易であ
るという特徴を損なうことのない、工業部品に広く応用
できるスタンピング成形材料および前記成形材料をスタ
ンピング成形してなるスタンピング成形品を提供しよう
とするものである。
塑性樹脂と短繊維状強化材を用いた、分散法により製造
されるスタンピング成形材料において、強度や弾性率の
方向性をもたせつつ、リブ立てや複雑な成形が容易であ
るという特徴を損なうことのない、工業部品に広く応用
できるスタンピング成形材料および前記成形材料をスタ
ンピング成形してなるスタンピング成形品を提供しよう
とするものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】短繊維状強化材は、ガラス繊維、炭素繊
維、金属繊維、セラミックス繊維等の無機繊維および、
ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル等の有機繊維で
あり、これらの単独または２種以上を用いることが可能
であるが、強度および弾性率の高い炭素繊維やガラス繊
維を用いることが好ましい。繊維の形状は、直径５〜３
０μm で長さが３〜２００mm程度のものを用いることが
好ましい。一般に繊維径が小さいかまたは繊維長が長い
と、繊維の直線性が得られにくくなり、逆に繊維直径が
大きいか、または繊維長が短いと繊維を一方向に配向さ
せることが困難になる。また、この層の繊維は必ずしも
単繊維に解繊している必要はないが、一方向に実質的に
連続に繊維が配列する必要があるため、繊維束の径が繊
維束の長さの５分の１以下になるようなフィラメント数
の繊維束を用いるか、または繊維束の集束方法や分散条
件をこの範囲の解繊状態が得られるように調整すること
が好ましい。
維、金属繊維、セラミックス繊維等の無機繊維および、
ポリアミド、ポリイミド、ポリエステル等の有機繊維で
あり、これらの単独または２種以上を用いることが可能
であるが、強度および弾性率の高い炭素繊維やガラス繊
維を用いることが好ましい。繊維の形状は、直径５〜３
０μm で長さが３〜２００mm程度のものを用いることが
好ましい。一般に繊維径が小さいかまたは繊維長が長い
と、繊維の直線性が得られにくくなり、逆に繊維直径が
大きいか、または繊維長が短いと繊維を一方向に配向さ
せることが困難になる。また、この層の繊維は必ずしも
単繊維に解繊している必要はないが、一方向に実質的に
連続に繊維が配列する必要があるため、繊維束の径が繊
維束の長さの５分の１以下になるようなフィラメント数
の繊維束を用いるか、または繊維束の集束方法や分散条
件をこの範囲の解繊状態が得られるように調整すること
が好ましい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】（Ｒ層の構成）Ｒ層、すなわち短繊維状強
化材が無配向の層に用いる熱可塑性樹脂は、Ｄ層と同様
に特に制限はなく、各種の熱可塑性樹脂、変性体、ブレ
ンド物、およびポリマーアロイ等を用いることができ
る。中でも繊維強化によって、例えば熱変形温度などの
耐熱特性が顕著に向上する結晶性樹脂が好ましい。樹脂
の形態はペレット、パウダー、フレーク、繊維等のいず
れでもよく、製造方法に応じたものが採用される。ま
た、原料となる熱可塑性樹脂には、目的に応じて酸化防
止剤等の添加剤、フィラー、着色剤、架橋剤等を添加す
ることができることもＤ層と同様である。
化材が無配向の層に用いる熱可塑性樹脂は、Ｄ層と同様
に特に制限はなく、各種の熱可塑性樹脂、変性体、ブレ
ンド物、およびポリマーアロイ等を用いることができ
る。中でも繊維強化によって、例えば熱変形温度などの
耐熱特性が顕著に向上する結晶性樹脂が好ましい。樹脂
の形態はペレット、パウダー、フレーク、繊維等のいず
れでもよく、製造方法に応じたものが採用される。ま
た、原料となる熱可塑性樹脂には、目的に応じて酸化防
止剤等の添加剤、フィラー、着色剤、架橋剤等を添加す
ることができることもＤ層と同様である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１７】短繊維状強化材は、Ｄ層と同様に各種の無
機繊維あるいは有機繊維を単独であるいは２種以上を同
時に用いることができる。繊維形状としては、直径５〜
３０μm で長さが５〜１００mmのものが好ましい。一般
に繊維長が長いと、繊維による補強効果は大きいが成形
流動性が低下し、リブ等の成形品細部にまで繊維が充填
しにくくなる。繊維長が短いと補強効果が低下する。ま
た、この層の繊維は、層内に均質に分散していることが
重要であり、好ましくは実質的に単繊維に解繊した状態
を取るような繊維束の集束がなされたものを用いる。繊
維の含有割合は、Ｒ層全体の体積に対して１〜５０体積
％であることが好ましい。繊維含有率が低すぎると成形
品の強度物性および寸法安定性が低下し、逆に繊維含有
率が高すぎると成形流動性が低下し、リブ等の成形品細
部にまで繊維が充填しにくくなる。
機繊維あるいは有機繊維を単独であるいは２種以上を同
時に用いることができる。繊維形状としては、直径５〜
３０μm で長さが５〜１００mmのものが好ましい。一般
に繊維長が長いと、繊維による補強効果は大きいが成形
流動性が低下し、リブ等の成形品細部にまで繊維が充填
しにくくなる。繊維長が短いと補強効果が低下する。ま
た、この層の繊維は、層内に均質に分散していることが
重要であり、好ましくは実質的に単繊維に解繊した状態
を取るような繊維束の集束がなされたものを用いる。繊
維の含有割合は、Ｒ層全体の体積に対して１〜５０体積
％であることが好ましい。繊維含有率が低すぎると成形
品の強度物性および寸法安定性が低下し、逆に繊維含有
率が高すぎると成形流動性が低下し、リブ等の成形品細
部にまで繊維が充填しにくくなる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】（Ｄ層）Ｄ層を形成させるために適当な重
量比に調整された短繊維束と樹脂粉末は、界面活性剤を
含んだ水を発泡させたディスパージョンタンク１に供給
される。繊維束はディスパージョンタンク中の回転羽根
２により部分的に解繊され、同時に繊維と樹脂粉末が均
一に混合され、ヘッドボックスと呼ばれる抄出し装置３
にポンプで送られ、メッシュベルト４上に抄出されウェ
ブと呼ばれるマット状の層５となる。ヘッドボックス３
は、図４のＡに示すように突起状物ａが規則的に配置さ
れた流路をもち、繊維と樹脂粉末を含んだ泡がこの流路
を通過する際に、繊維がメッシュベルトの進行方向と平
行に配向するため、ウェブ５中の繊維は一方向に配向
し、Ｄ層となる。
量比に調整された短繊維束と樹脂粉末は、界面活性剤を
含んだ水を発泡させたディスパージョンタンク１に供給
される。繊維束はディスパージョンタンク中の回転羽根
２により部分的に解繊され、同時に繊維と樹脂粉末が均
一に混合され、ヘッドボックスと呼ばれる抄出し装置３
にポンプで送られ、メッシュベルト４上に抄出されウェ
ブと呼ばれるマット状の層５となる。ヘッドボックス３
は、図４のＡに示すように突起状物ａが規則的に配置さ
れた流路をもち、繊維と樹脂粉末を含んだ泡がこの流路
を通過する際に、繊維がメッシュベルトの進行方向と平
行に配向するため、ウェブ５中の繊維は一方向に配向
し、Ｄ層となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３３】実施例３
実施例１のスタンピング成形材料１を赤外線加熱炉で内
部温度２００℃まで加熱し、６０mm／分の速度で最大圧
力が１５０kg／cm2 となるまで型締めし、１分間加圧し
６０℃まで冷却して図８に示す、一辺が１１０mmで長さ
が４２０mmのＬ型成形品２を得た。成形品２より、Ｍ方
向に試験片を切り出し、ＪＩＳ Ｋ７２０３に従って曲
げ物性を測定した。曲げ強度は、２１５０kgf/cm2 であ
り、この成形品は一方向に強い強度物性を持っていた。
部温度２００℃まで加熱し、６０mm／分の速度で最大圧
力が１５０kg／cm2 となるまで型締めし、１分間加圧し
６０℃まで冷却して図８に示す、一辺が１１０mmで長さ
が４２０mmのＬ型成形品２を得た。成形品２より、Ｍ方
向に試験片を切り出し、ＪＩＳ Ｋ７２０３に従って曲
げ物性を測定した。曲げ強度は、２１５０kgf/cm2 であ
り、この成形品は一方向に強い強度物性を持っていた。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３４】
【発明の効果】本発明のスタンピング成形材料は、熱可
塑性樹脂と方向性のない短繊維状強化材から構成される
層と、熱可塑性樹脂と一方向に配向された短繊維状強化
材から構成される層とを組合せてなり、成形加工によっ
て強度や弾性率に方向性を有する成形品を得ることがで
きる。またこのスタンピング成形材料は、強化材が短繊
維状であるため、加熱成形時に維持状強化材と樹脂が同
時に流れ、繊維状強化材が成形品細部にまで行きわた
る。これにより、複雑な形状の成形品への適用が極めて
容易であり、リブ等の補強構造を有効に生かせるという
特徴を同時に有し、強度や弾性率の方向性とリブ等の補
強構造を考え合わせた効果的な製品設計が可能となる。
このスタンピング成形材料をスタンピング成形してなる
スタンピング成形品は、短繊維状強化材の方向性によっ
て、特定方向の物性を強化した、高温における剛性と低
温における耐衝撃性に優れた物で、自動車の内装および
外装部品、電気製品のハウジングやシャーシ、コンテナ
キャリア、大型トレイ、配管用部材あるいは建築用資材
のような工業的用途に供することができる。
塑性樹脂と方向性のない短繊維状強化材から構成される
層と、熱可塑性樹脂と一方向に配向された短繊維状強化
材から構成される層とを組合せてなり、成形加工によっ
て強度や弾性率に方向性を有する成形品を得ることがで
きる。またこのスタンピング成形材料は、強化材が短繊
維状であるため、加熱成形時に維持状強化材と樹脂が同
時に流れ、繊維状強化材が成形品細部にまで行きわた
る。これにより、複雑な形状の成形品への適用が極めて
容易であり、リブ等の補強構造を有効に生かせるという
特徴を同時に有し、強度や弾性率の方向性とリブ等の補
強構造を考え合わせた効果的な製品設計が可能となる。
このスタンピング成形材料をスタンピング成形してなる
スタンピング成形品は、短繊維状強化材の方向性によっ
て、特定方向の物性を強化した、高温における剛性と低
温における耐衝撃性に優れた物で、自動車の内装および
外装部品、電気製品のハウジングやシャーシ、コンテナ
キャリア、大型トレイ、配管用部材あるいは建築用資材
のような工業的用途に供することができる。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 大野 賢祐
三重県四日市市東邦町１番地 三菱油化株
式会社四日市総合研究所内
Claims (4)
- 【請求項１】 熱可塑性樹脂と方向性のない短繊維状強
化材から構成される層と、熱可塑性樹脂と一方向に配向
された短繊維状強化材から構成される層とを重ね合わせ
るか隣り合わせるかして組合せてなるスタンピング成形
材料。 - 【請求項２】 熱可塑性樹脂と方向性のない短繊維状強
化材から構成される層と熱可塑性樹脂と一方向に配向さ
れた短繊維状強化材から構成される層とを重ね合わせた
部位と、熱可塑性樹脂と方向性のない短繊維状強化材か
ら構成される層の部位と隣り合わせて配置した請求項１
記載のスタンピング成形材料。 - 【請求項３】 請求項１記載のスタンピング成形材料を
スタンピング成形してなるスタンピング成形品。 - 【請求項４】 請求項２記載のスタンピング成形材料を
スタンピング成形してなり、熱可塑性樹脂と方向性のな
い短繊維状強化材から構成される層の部位に、リブ等の
賦形が施されている請求項３記載のスタンピング成形
品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2402938A JPH059301A (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | スタンピング成形材料およびスタンピング成形品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2402938A JPH059301A (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | スタンピング成形材料およびスタンピング成形品 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH059301A true JPH059301A (ja) | 1993-01-19 |
Family
ID=18512702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2402938A Withdrawn JPH059301A (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | スタンピング成形材料およびスタンピング成形品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH059301A (ja) |
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