JPH07186166A - 押出し含浸圧縮成形法 - Google Patents

押出し含浸圧縮成形法

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JPH07186166A
JPH07186166A JP6187967A JP18796794A JPH07186166A JP H07186166 A JPH07186166 A JP H07186166A JP 6187967 A JP6187967 A JP 6187967A JP 18796794 A JP18796794 A JP 18796794A JP H07186166 A JPH07186166 A JP H07186166A
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thermoplastic resin
fiber mat
molten
resin
mat core
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JP6187967A
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English (en)
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Thomas Paul Dunton
トーマス・ポール・ダントン
Erich O Teutsch
エリク・オットー・チューシュ
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General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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Publication date
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    • 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
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06—Fibrous reinforcements only
    • B29C70/08—Fibrous reinforcements only comprising combinations of different forms of fibrous reinforcements incorporated in matrix material, forming one or more layers, and with or without non-reinforced layers
    • B29C70/086—Fibrous reinforcements only comprising combinations of different forms of fibrous reinforcements incorporated in matrix material, forming one or more layers, and with or without non-reinforced layers and with one or more layers of pure plastics material, e.g. foam layers
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    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
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    • B29C70/50—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • B29C70/504—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC] using rollers or pressure bands
    • B29C70/506—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC] using rollers or pressure bands and impregnating by melting a solid material, e.g. sheet, powder, fibres

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、少なくともひとつの表面の樹脂濃
度が高い熱可塑性の繊維強化成形品を連続的に製造する
方法に関する。 【構成】 本発明の連続製造方法は、加熱したファイバ
ーマットコアの少なくともひとつの表面を融解した第一
の熱可塑性樹脂で被覆し、そのファイバーマットコアを
押出しゾーンに通してこのゾーンで、融解した第二の熱
可塑性樹脂をファイバーマットコアの少なくともひとつ
の表面上に押出し、その後ファイバーマットコアと熱可
塑性樹脂を成形した完成品とすることからなっている。
その完成品は圧縮成形で製造でき、Ａクラスの表面をも
たせることができる。本発明の連続法によると、屋根用
タイル、自動車用外部パネル、住宅用羽目板などのよう
な成形された完成品の高速生産が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は繊維で強化された熱可塑
性樹脂物品を連続的に製造する方法に係る。その完成品
は、所望により、金型表面の仕上がり状態に応じてＡク
ラスの表面をもたせることができる。Ａクラスの表面と
いう用語には普遍的に認められた定義または規格がある
わけではないが、受け入れられている定義のひとつは薄
板（シートメタル）から作成された現在の自動車外回り
用部材と同じ程度の滑らかさをもった艶のある滑らかな
磨き面であるというものである。別の定義によると、完
成した状態のその物品の可視表面に、露出したグラスフ
ァイバー、ばり、尖った端、目に見える分割線、ひび、
気孔、ヘヤクラック、ふくれ、およびはっきりした補修
跡がないということである。
【０００２】簡単にいうと、本発明の連続法は、加熱さ
れたファイバーマットコアを用い、その少なくともひと
つの表面を融解した第一の熱可塑性樹脂で被覆し、その
被覆されたファイバーマットコアを押出しゾーンに通
し、そこでその少なくともひとつの表面上に融解した第
二の熱可塑性樹脂を塗布し、次いでこの組み合わせ全体
を成形して完成品とすることからなっている。得られた
完成品は、所望であれば、金型表面の仕上がり状態に応
じてＡクラスの表面をもつようにすることができ、ま
た、押出しゾーンにおいて第二の熱可塑性樹脂をファイ
バーマットコアの片面に押出したか両面に押出したかに
応じてそのひとつまたはそれ以上の表面で第二の熱可塑
性樹脂を高濃度で有する。
【０００３】本発明の連続法は、自動車の外部パネル
（フェンダ、フード、トランクのふたなど）、屋根用タ
イル、住宅用羽目板、などのような用途がある繊維強化
熱可塑性樹脂物品を連続生産するための方法となる。
【０００４】
【従来の技術】米国特許第４，９８３，２４７号に開示
され、また他の米国特許、特に米国特許第４，８５９，
５２４号や同第４，７１６，０７２号にも記載されてい
るように、表面の熱可塑性樹脂濃度が高い完成品を製造
することは業界で公知である。これらの文献には熱可塑
性樹脂と繊維強化材からなる物品の製造が開示され、さ
らにＡクラス表面とすることができる樹脂に富んだ表面
を有する物品が開示されているが、これらの文献に開示
されている物品の成形法は基本的にバッチプロセスであ
る。
【０００５】米国特許第４，９８３，２４７号に開示さ
れているＡクラス表面とすることができる複合材の製法
は、繊維を含まない第一の熱可塑性樹脂の層を形成し、
繊維状強化材中に第二の熱可塑性樹脂を含む熱可塑性ブ
ランクの少なくとも一部を前記層と並べて配置し、物品
のブランクを加熱し、その後一緒に圧縮して完成品を形
成するものである。
【０００６】
【発明の詳細な開示】本発明により、繊維で強化された
熱可塑性樹脂物品を成形によって連続的に生産する方法
が提供され、その完成品は所望によりＡクラスの表面を
もたせることができる。最も広い意味において本発明の
連続法では、ファイバーマットコアの少なくともひとつ
の層を予熱ゾーンに通し、その予熱ゾーンにおいて、加
熱されたファイバーマットコアが後のコーティングゾー
ンにおいて融解している第一の熱可塑性樹脂と接触した
際にその樹脂の表面が冷却するのを防ぐのに充分な温度
（少なくとも約３５０°Ｆ）にファイバーマットコアを
加熱し、予熱されたファイバーマットコアをコーティン
グゾーンに通して、ファイバーマットコアの少なくとも
ひとつの表面に融解している第一の熱可塑性樹脂を適用
し、この第一の融解した熱可塑性樹脂で被覆されたファ
イバーマットコアを押出しゾーンに通して、この第一の
融解した熱可塑性樹脂で被覆されたファイバーマットコ
アの上面および／または底面上に融解した第二の熱可塑
性樹脂を押出しまたは被覆し、次いでこの組み合わせを
成形ゾーンに通して、この組み合わせを所望の賦形品
に、好ましくは圧縮成形によって成形することからなっ
ている。好ましい圧縮成形ゾーンにおける金型の温度は
このプロセスで使用する熱可塑性樹脂の融解温度より実
質的に低くし得る。ファイバーマットコアは少なくとも
約３５０°Ｆの温度に加熱するが、本発明で使用する熱
可塑性樹脂の融解温度または軟化温度より高い樹脂加工
温度より高温に加熱するのが好ましい。
【０００７】予熱ゾーンにおいては、第一の熱可塑性樹
脂を後のコーティングゾーンで被覆する時に（特にこの
樹脂とファイバーマットコアとの界面で）この樹脂の溶
融状態を維持するのに充分な温度までファイバーマット
コアを加熱して、この樹脂がファイバーマットコアと接
触した時に溶融樹脂で被覆したファイバーマットコアの
表面が冷却しないようにする。ファイバーマットコアの
予熱は赤外オーブン、熱風炉、衝撃オーブン、などを用
いて行ない得る。最適の結果を得るには、ファイバーマ
ットコアをプロセス温度まで、すなわちファイバーマッ
トコア全体を所望の温度まで加熱しなければならない。
この温度は使用する樹脂にもよるが少なくとも３５０°
Ｆである。
【０００８】コーティングゾーンにおいては、融解して
いる第一の熱可塑性樹脂をファイバーマットコア上に被
覆または押出す。この樹脂は成形中にファイバーコアに
含浸する。普通これは、ファイバーマットコアの繊維を
結合させるための繊維の樹脂「浸潤」といわれている。
ここで生起する繊維の結合は、ファイバーマットの製造
時に使用する「バインダー」樹脂または結合剤の作用に
更に加わる。このファイバーマットの製造時に使用する
「バインダー」樹脂または結合剤は一般に少量である
が、それでも取扱いに適するようにファイバーマットに
一体性を付与する目的で繊維同士を保持するには充分で
ある。この「バインダー」樹脂または結合剤は本発明の
実施に使用する熱可塑性樹脂と相溶性でなければなら
ず、ファイバーマットコアに含浸させるのに使用する熱
可塑性樹脂によるファイバーマットコアの繊維の「浸
潤」を補助するのが好ましい。この手順とプロセスはフ
ァイバーマット製造業者の間では周知である。
【０００９】成形ゾーンにおいては成形中第一の熱可塑
性樹脂を溶融状態に維持するのに充分な熱がファイバー
マット中に残存しており、したがって、溶融している熱
可塑性樹脂が成形圧力によってファイバーマット中に侵
入し、そのためその繊維が濡れるかまたは被覆される。
また成形中、融解した第一の熱可塑性樹脂で被覆された
ファイバーマットコアの上面および／または底面の上に
押出されたかまたは被覆された第二の熱可塑性樹脂はフ
ァイバーマットの表面にほぼ残っている。通常金型表面
の温度はファイバーマットコア表面上に被覆された第二
の融解した熱可塑性樹脂の融解温度または軟化温度より
低いので、樹脂で含浸されたファイバーマットコアの表
面上の第二の熱可塑性樹脂を冷却または固化させる。そ
の結果完成品は熱可塑性樹脂を高い濃度で有する表面を
もつことになる。成形は圧縮成形が好ましい。しかし、
以下では「ロール成形」という別の成形法を示すが、こ
れは実際には圧縮成形の一形態と考えられるものであ
る。
【００１０】本発明の実施においては、樹脂の流れが容
易であるように、ファイバーマットコアに含浸させるた
めに低分子量または低粘度の第一の熱可塑性樹脂を使用
するのが望ましいと思われる。押出しゾーンで被覆され
る第二の熱可塑性樹脂はそれより高い分子量または粘度
の樹脂とし得る。そうすると、ファイバーマットコア中
に第二の熱可塑性樹脂が浸透するのを最小限に抑えられ
るであろう。また、本発明の方法で生産される完成品の
表面に高めの分子量の熱可塑性樹脂を使用すると、得ら
れる完成品は機械的性質と表面の耐候性が良くなり、し
かも耐薬品性が良くなることもある。
【００１１】本発明に従って製造される成形品の表面
は、所望であれば、金型面の内面自体を滑らかな表面と
することによってＡクラスの表面とすることができる。
あるいは、屋根用のタイルのように荒いか艶のないまた
はつぶ状の表面が望まれるならば金型の内部表面を、完
成品の表面にもたせたい所望の表面を付与するように荒
くしたりエッチングしたりして所望の通りに製造するこ
とができる。実際、金型の表面には、荒いまたは光沢の
ないまたは不規則な表面を得るために無機質または高融
点の粉末を打ちつけてもよい。この粉末は好ましくは熱
可塑性樹脂に溶解してはならないし、使用する成形温度
で融解してはならない。また、たとえば外観を素朴にし
たりまたは古風にしたりし得る装飾仕上げを得るため
に、少なくとも成形の前かまたは成形中、ファイバーマ
ットコアと熱可塑性樹脂の組み合わせの熱可塑性樹脂濃
度が高い少なくともひとつの表面に、粉末化した顔料か
または粉末化顔料と熱可塑性樹脂粉末とのブレンドを被
覆・付着したりして付ければよい。こうして装飾効果が
得られる。いずれにしても成形した完成品の表面にはフ
ァイバーマットコアの繊維があってはならない。
【００１２】また、本発明方法の別の態様では、融解し
た第一の熱可塑性樹脂を予熱したファイバーマットコア
に被覆するコーティングゾーンと、融解した第二の熱可
塑性樹脂を被覆する押出しゾーンとの間で、「浸潤」ロ
ールゾーンを用いることができる。「浸潤」ロールゾー
ンは対向した加熱された少なくとも一対の「浸潤」ロー
ルで構成することができ、これらロールの表面は、融解
した熱可塑性樹脂がロール表面に粘着するのを回避する
のには充分に低いが、熱可塑性樹脂の過度の冷却を回避
するのには充分に高い温度に加熱されている。融解した
樹脂とロール表面との界面では多少の冷却が起こり得る
が、ロール表面の温度は樹脂表面とロール表面との界面
における過度の冷却を引き起こすほど低くしてはならな
い。そのような過度の冷却が起こると第一の溶融した熱
可塑性樹脂のファイバーマットコアへの含浸が少なくな
るであろう。このように樹脂表面の一時的な冷却が多少
は起こり得るが、ファイバーマットコアに残存する熱は
樹脂の冷却した表面を再融解させることによりファイバ
ーマットコアへの含浸を補助するのに充分でなければな
らない。第一の融解した樹脂で被覆されたファイバーマ
ットコアとロールのロール間隙にかかるロールの圧力
は、その融解した熱可塑性樹脂をファイバーマットコア
中に侵入させる（すなわち、ファイバーマットコアに含
浸させる）ようなものでなければならないが、ファイバ
ーマットコアの繊維を破断するほど高くてはならない。
すでに述べたように、これは繊維の「浸潤」といわれて
おり、したがって「浸潤」ロールという用語を使用す
る。また、ファイバーマットコアのスピードとロールの
スピードは、低温に加熱されたロールを使用したとして
も過度の冷却が回避されるように調節することができ
る。
【００１３】前に述べたように、少なくとも一対の対向
「浸潤」ロールを使用することができる。しかし、使用
するロール対の数はファイバーマットコアの厚さ、本発
明の連続法にかけるファイバーマット層のスピード、お
よび／または使用する熱可塑性樹脂の溶融粘度に依存し
て変えることができる。これらのファクターに応じて２
対または３対以上の対向「浸潤」ロールを使用できるで
あろう。
【００１４】さらに、「浸潤」ロールを使用する場合、
ロールは、ロールの表面を最終製品の所望の形状に合致
するように設計・製造することができるという点で成形
ロールであってもよい。これは「ロール」成形といわれ
ている。すなわち、この場合、熱可塑性樹脂とファイバ
ーマットコアがロールの間を通過する際に、コーティン
グゾーンで被覆された融解している樹脂がファイバーマ
ットコアに含浸すると共に、ファイバーマットコアは賦
形ロールの形状をとることになる。次に押出しゾーンに
おいて、この加熱され予備成形された樹脂含浸ファイバ
ーマットの表面上に第二の融解した熱可塑性樹脂を押出
しまたは被覆し、その後この予備成形されたファイバー
マットを圧縮成形して最終製品すなわち完成した成形品
にしてもよい。しかし、「ロール」成形では、現実に成
形ゾーンに進ませなくても充分に最終物品を形成でき
る。実際、「ロール」成形は圧縮成形工程であるともい
えよう。たとえば、「ロール」成形によって、チャンネ
ルビームを連続的に作成できるであろうし、あるいはプ
ラスチックの屋根用タイルや建築用羽目板のようなスラ
ブを連続的に成形することができよう。このようなロー
ルの表面はＡクラスの表面が望まれる場合に必要である
ような光沢面となるように磨いてもよいし、またロール
の表面は屋根用タイルで所望とされるような艶消し仕上
げとしてもよい。
【００１５】本発明の実施に使用するファイバーマット
は長さが約１／４″〜約２″のグラスファイバーで構成
されているのが好ましく、公称長さは約１／２″である
ことがある。一般に、好ましい繊維はグラスファイバー
であるが、カーボンファイバー、鉱物繊維、高温有機繊
維などのような他の繊維およびそのような繊維の組み合
わせも使用できる。本発明のファイバーマットを製造す
る際に使用する繊維は、長さ対直径または太さの比が１
より大きく、好ましくは１０以上である高アスペクト比
の繊維である。最終製品を電気用途に使用しようとする
場合、比較的ソーダを含まない石灰‐アルミニウムホウ
ケイ酸塩ガラスからなる繊維状ガラスフィラメントを使
用するのが好ましいであろう。これは「Ｅ」ガラスとい
われる。しかし、電気的性質があまり重要でない場合
「Ｃ」ガラスといわれる低ソーダガラスのような他のガ
ラスも有用である。また「Ｓ」ガラスも有用である。こ
れらのガラスフィラメントは、標準的な方法、たとえば
蒸気または空気吹付け法、火炎吹付け法および機械的引
張り法によって作成する。一般に、プラスチック強化用
のガラスフィラメントを製造するのに好ましい方法は機
械的引張り法である。フィラメントの直径は約５〜約３
０ミクロン（μｍ）の範囲であり、もっと細くてもよい
が、この値は本発明にとってそれ程重要なものではな
い。
【００１６】上ではチョップトグラスファイバーについ
て説明したが、ファイバーマットコアを作成するには、
連続ランダムグラスファイバーのような他のグラスファ
イバーまたはチョップトグラスファイバーと連続ランダ
ムグラスファイバーとの組み合わせを使用することもで
きる。実際、連続した平行なグラスファイバーまたはこ
れらと他の形態のグラスファイバーもしくは他の繊維と
の組み合わせも本発明で使用できる。すでに述べたよう
に、好ましいファイバーマットはチョップトグラスファ
イバーから作成されたものである。ファイバーマットコ
ア中のグラスファイバーは、形成される物品の使用目的
によって、ほぼ完全に分散したグラスファイバーでもよ
いし、またはグラスファイバーのバンドルもしくは両者
の組み合わせを含んでいてもよい。
【００１７】本発明の実施の際に使用するファイバーマ
ットの層の数は少なくとも１層である。しかし、成形さ
れる最終的な物品の所望の厚さに応じて、１層以上、た
とえば２層または３層以上のファイバーマットを使用し
てもよい。さらに、ファイバーマット層の厚さは上に述
べたような物品の使用目的のパラメーターに応じて変え
ることができる。
【００１８】コーティングゾーンを出た後のファイバー
マットコアの厚さは予熱ゾーンを出る時の厚さとほぼ同
じである。この時点のファイバーマットコアは、その構
造中にボイドや開口を含んでおり、しかも成形されるま
でそのままでいるので多孔質である。ファイバーマット
コアと熱可塑性樹脂を成形または「ロール」成形して最
終形状にすることによって、本質的にボイドや開口を含
まない非多孔質物品にし得る。しかし、最終製品が本質
的に非多孔質であるかどうかという問題は、本発明の方
法で製造しようとする最終製品の繊維含量に依存する。
繊維含量が高い場合、最終製品は空気や水には不透過性
であるが、成形後の最終物品のコア内に開口やボイドを
含んでいるので多孔質であると分類されるであろう。し
かし、表面にはボイドや開口がなく非多孔質であろう。
一方、繊維含量が低いと成形した際にコアを含めた完成
品は本質的に非多孔質であろう。
【００１９】「浸潤」ロールを使用する場合、第一の融
解した熱可塑性樹脂で被覆されたファイバーマットコア
は「浸潤」ロールのロール間隙を通過する際にいくらか
圧縮される。しかし、ファイバーマットコアは「浸潤」
ロールゾーンを離れるとき膨脹する。これは一般に「ロ
フティング；変形後復元する弾性現象」といわれてい
る。この現象はファイバーマット中に残存する熱および
繊維内に潜在している反発力に起因すると思われる。す
でに述べたようにファイバーマットコアは、コーティン
グゾーンでファイバーマットコアに被覆される第一の熱
可塑性樹脂が含浸することになるとはいっても、ファイ
バーマットコア中にボイドまたは開口を含んでいるとい
う意味で多孔質である。融解した第二の熱可塑性樹脂が
第一の融解した樹脂で被覆されたファイバーマットコア
の上面および／または底面上に押出しまたは被覆される
押出しゾーンをファイバーマット層が離れる際でも、そ
の構造は細孔またはボイドまたは開口を含んでいるとい
う意味でまだ多孔質である。すでに述べたように、この
構造は成形すると繊維含量に応じて非多孔質になるであ
ろう。
【００２０】すでに論じたように、ファイバーマット
は、１層、２層またはそれ以上の層のファイバーマット
で構成することができる。使用するファイバーマットの
層の数に関わりなく、ファイバーマットコアはその少な
くともひとつの表面上を融解した第一の熱可塑性樹脂で
被覆することができるが、両方の外側表面上を被覆して
もよい。ひとつより多くのファイバーマット層を使用す
る場合、第一の融解した熱可塑性樹脂は外側の表面上に
塗布してもよいし、ファイバーマット層のひとつ以上の
表面間に塗布してもよい。ここでも、融解した第一の熱
可塑性樹脂を付着させる場合、本発明方法のパラメータ
ー、本方法の速度、ファイバーマットに含浸させるのに
使用する第一の融解した熱可塑性樹脂の溶融粘度、およ
び／または完成品に所望の最終形状に依存する。
【００２１】本発明で使用することができる熱可塑性樹
脂はどのような熱可塑性樹脂でもよく、主として成形さ
れた部品または物品の使用目的に依存する。コーティン
グゾーンおよび／または押出しゾーンで使用できる熱可
塑性樹脂は同じであっても異なっていてもよく、たとえ
ば、２５℃のメチレンクロライド中で測定して少なくと
も約０．４０デシリットル／グラムの固有粘度を有する
芳香族ポリカーボネート；ポリエチレン（ＰＥ）；ポリ
スチレン；アクリロニトリル、ブタジエン、メチルメタ
クリレート、エチルメタクリレート、エチルメチルメタ
クリレートなどのような他のモノマーと共重合したスチ
レンのコポリマーとターポリマー；ポリブタジエン上で
スチレンモノマーを重合してなる耐衝撃性ポリスチレ
ン；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；ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）とポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のブレンド；ポリ
プロピレン；ポリプロピレンテレフタレート（ＰＰ
Ｔ）；ポリ（１，４‐シクロヘキサンジメタノール）テ
レフタレート；ポリエーテルイミド；ポリエーテルイミ
ドエステル；ポリエーテル；ポリエーテルエステル；ポ
リフェニレンエーテル（ＰＰＥ）；結晶質または非晶質
のポリアミド（ＰＡ）；ポリフェニレンエーテルとポリ
スチレンや耐衝撃性ポリスチレンなどのようなスチレン
ポリマーとのブレンド；または、以上の熱可塑性樹脂の
任意のブレンドでよい。すでに述べたように、コーティ
ングゾーンで被覆される第一の熱可塑性樹脂と押出しゾ
ーンで被覆される第二の熱可塑性樹脂は同一でも異なっ
た樹脂でもよく、溶融粘度が同じでも異なっていてもよ
く、また分子量が同じでも異なっていてもよい。たとえ
ば熱可塑性樹脂が各々芳香族ポリカーボネート樹脂であ
る場合、第一の熱可塑性ポリカーボネートの固有粘度が
約０．５dl／ｇ未満で、第二の熱可塑性ポリカーボネー
トの固有粘度が約０．５dl／ｇより大きいのが好まし
い。別の組み合わせでは、融解した第一の熱可塑性樹脂
としてポリフェニレンエーテルと耐衝撃性ポリスチレン
とのブレンド［ゼネラル・エレクトリック社(General E
lectric Company)が販売しているノリル(NORYL) （登録
商標）樹脂］を使用し、融解した第二の熱可塑性樹脂と
しては芳香族ポリカーボネート［ゼネラル・エレクトリ
ック社(General Electric Company)が販売しているレキ
サン(LEXAN) （登録商標）１００樹脂、２５℃のメチレ
ンクロライド中での固有粘度（ＩＶ）が約０．５５デシ
リットル／グラム］を使用する。有効に使用することが
できるさらに別の系は、第一と第二の融解した熱可塑性
樹脂が芳香族ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタ
レートおよび耐衝撃性改良剤のブレンド［ゼネラル・エ
レクトリック社(GeneralElectric Company)が販売して
いるゼノイ(XENOY) 樹脂］である組み合わせである。そ
の他、本発明の実施の際には以下に挙げるような各種の
樹脂系の組み合わせを使用することができる。
【００２２】 第一の樹脂 第二の樹脂 ポリカーボネート ゼノイ(XENOY) （登録商標）樹脂 （ＩＶ＝０．４８dl／ｇ） ノリル(NORYL) （登録商標）樹脂 ノリル(NORYL) （登録商標）樹脂 バロックス(VALOX) （登録商標） バロックス(VALOX) （登録商標） ２９５樹脂 ３１５樹脂 ［ポリブチレンテレフタレート （同左、ＩＶ＝０．７dl／ｇ） （ＰＢＴ）、ＩＶ＝０．５０dl／ｇ、 ２３〜３０℃の６０：４０フェノール ／テトラクロロエタン中で測定］ ＰＢＴ／ＰＥＴ ポリカーボネート （５０重量％／５０重量％、 （ＩＶ＝０．５５dl／ｇ） ＩＶ＝０．４５dl／ｇ） ノリル(NORYL) （登録商標）樹脂 ＰＰＥ／ＰＡ （７０重量％／３０重量％） ＰＡ ＰＡ ＰＥＴ ＰＥＴ ＰＡ（６，６） ＰＰＥ／ＰＡ （７０重量％／３０重量％） ＰＰＥ／ＰＢＴ ノリル(NORYL) （登録商標）樹脂 ＰＰＥ／ＰＥＴ ノリル(NORYL) （登録商標）樹脂 ＰＰＥ／ＰＥＴ ＰＰＥ／ＰＥＴ ＰＰＥ／ＰＥＴ／ＰＢＴ ノリル(NORYL) （登録商標）樹脂 ノリル(NORYL) （登録商標）樹脂 ＰＰＥ／ＰＥＴ／ＰＢＴ さらに、ファイバーマットコア含浸用樹脂および／また
は表面樹脂としてポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）を単独で用いる場合、本発明の物品の成形を促進す
る造核剤を使用することができる。ポリエチレンテレフ
タレート樹脂は一般に成形困難な樹脂であり、造核剤を
使用すると樹脂の結晶化が速くなる。ＰＥＴの結晶化度
が大きくなるとそれだけ成形された状態での熱変形温
度、融解温度その他の特性が良好になる。
【００２３】本発明の実施の際には、発明の範囲または
対象から外れることなく、他の多くの熱可塑性樹脂の組
み合わせを使用できる。バロックス(VALOX) （登録商
標）樹脂、ゼノイ(XENOY) （登録商標）樹脂、ノリル(N
ORYL) （登録商標）樹脂およびレキサン(LEXAN) （登録
商標）樹脂の組み合わせについてはすでに説明した。押
出しゾーンで被覆される第二の融解した熱可塑性樹脂は
通常充填材も強化材も含有していない純粋な樹脂である
のが好ましいが、押出しゾーンで使用するそのような熱
可塑性樹脂はクレー、マイカ（雲母）、ウォラストナイ
ト、カーボンブラック、炭酸カルシウム、炭酸マグネシ
ウム、その他の鉱物質充填材のような微粒子状の充填材
または強化材を含んでいてもよい。ただし、充填材粒子
または強化材粒子はその大きさが、「浸潤」ロールゾー
ンを出る際に第一の熱可塑性樹脂コーティングまたは含
浸されたファイバーマットコアの表面上に押出される第
二の熱可塑性樹脂の厚さより実質的に小さい。この微細
粒子を含有する第二の融解した熱可塑性樹脂は、好まし
くは、完成品の表面から突き出ることになるような高ア
スペクト比の充填材または強化材を含んでいない。
【００２４】本発明で使用する金型は、すでに述べたよ
うに圧縮成形用金型または「ロール」成形用「金型」で
ある。圧縮金型の場合、その金型の内面は金属表面でも
よいし、または、ひとつの表面が金属で他の表面がシリ
コーンゴム面もしくは硬いゴム面もしくは架橋ブタジエ
ンゴム面でもよいし、または、調節された加熱作動流体
で裏打ちされた可撓性のダイヤフラム面でもよい。金属
以外の金型面を使用する成形プロセスは、そのような面
が変形可能である軟面成形といわれている。この成形技
術は現在成形分野で有効に使用されている。作動流体の
裏打ちと軟質シリコーンゴム面または可撓性ダイヤフラ
ムを使用する場合、作動流体の温度は、金属面に当たっ
ている物品表面の冷却速度と合うように調節することが
できる。一方物品の他の表面はシリコーンゴム面に当た
っている。あるいは、非常に速い冷却速度を達成するこ
ともできるし、または、作動流体の温度を急速に変化さ
せることもでき、そうするとゴム面または軟質面を予熱
して成形中形成されている物品の樹脂表面の早期冷却を
防いだ後急速に冷却して冷却／サイクル時間を最小限に
することが可能になる。本発明に従って製造される最終
物品の最適な機械的特性のいくつかを達成するには、成
形中にファイバーマットコアと樹脂の完全な圧縮が起こ
るのが好ましい。
【００２５】第二の熱可塑性樹脂は押出しゾーンにおい
てファイバーマットコアの両面に押出しまたは被覆する
のが好ましいが、ひとつの面だけに熱可塑性樹脂が押出
されまたは被覆されていてもよい。しかしこれは、最終
成形品でのファイバーマットコアの厚さ、または成形品
の厚さに対する樹脂表面の厚さに依存する。また、押出
しゾーンで第二の熱可塑性樹脂をファイバーコアの片面
に被覆するかまたは両面に被覆するかも、成形中に形成
される物品の使用目的に依存するであろう。
【００２６】図１で、ロール１０から出たファイバーマ
ットコア１２は予熱オーブン１４中に連続的に供給さ
れ、本文中に示したように少なくとも約３５０°Ｆ（好
ましくはそれ以上）の温度に加熱される。こうして予熱
されたファイバーマットコア１２は次にレジンコーター
１６に送られ、そこで移動中のファイバーマットコア１
２の上に第一の融解した熱可塑性樹脂１８が付着させら
れる。次いでファイバーマットコア１２と融解した樹脂
１８は押出しゾーンに送られ、そこで移動中のファイバ
ーマットコア１２の上に第二の融解した熱可塑性樹脂２
０がエクストルーダー２２を介して押出される。第一の
融解した熱可塑性樹脂コーティング１８と第二の融解し
た熱可塑性樹脂２０とを有するファイバーマットコア１
２は次に圧縮金型２４に送られ、圧縮成形されて物品２
６になる。この物品は次いでトリミングして最終部品サ
イズにすることができる。
【００２７】図２で、ロール１０から出たファイバーマ
ットコア１２のふたつの層は予熱オーブン１４中に供給
され、そこでファイバーマット層が本文中に述べたよう
に少なくとも約３５０°Ｆ以上の温度に加熱される。こ
うして予熱されたファイバーマットコア１２は次にレジ
ンコーター１６に送られ、そこで予熱された移動中のフ
ァイバーマットコア１２の上に第一の融解した熱可塑性
樹脂１８がエクストルーダー１６を介して付着させられ
る。こうして融解した樹脂１８で被覆されたファイバー
マットコア１２は２組の加熱された「浸潤」ロール２０
に送られ、そこで融解している樹脂１８がファイバーマ
ットコア１２中に侵入させられる。こうして含浸された
ファイバーマットコア１２は「浸潤」ロールを離れると
ロフティングする。このロフティングしたファイバーマ
ットコア１２は次に押出しゾーンに送られる。この押出
しゾーンでは、ロフティングした含浸ファイバーマット
コア１２の上に第二の融解した熱可塑性樹脂２４がエク
ストルーダー２２を介して押出される。次に、第一の融
解した熱可塑性樹脂が含浸しており第二の融解した熱可
塑性樹脂コーティング２４を上面と底面に有する樹脂含
浸ファイバーマットコアは圧縮金型２６に送られ、圧縮
成形されて物品２８になる。
【００２８】以上の概略図は単に本発明の特定の具体例
を例示するものである。当業者にあっては、以上の特定
具体例において、特許請求の範囲に定義した本発明の思
想と範囲から逸脱することなくさまざまな変更をなし得
るものと理解されたい。したがって、当業者にあって
は、本発明において、特許請求の範囲で定義した本発明
の思想と範囲から逸脱することなく、以上説明した特定
の具体例にさまざまな変更を施すことができるものと理
解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法のひとつの具体例の概略図である。
【図２】本発明方法の別の具体例の概略図である。
【符号の説明】
ファイバーマットコア…１２ 予熱オーブン…１４ レジンコーター…１６ 第一の熱可塑性樹脂…１８ 浸潤ロール…２０（図２） 第二の熱可塑性樹脂…２０（図１）、２４（図２） エクストルーダー…２２ 圧縮金型…２４（図１）、２６（図２） 物品…２６（図１）、２８（図２）
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｃ 70/06 69/00 2126−4Ｆ Ｂ６２Ｄ 29/04 Ｚ // Ｂ２９Ｋ 69:00 103:08 105:08 105:16

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ファイバーマットコアおよび熱可塑性樹
    脂を含み、その表面の熱可塑性樹脂濃度が高い繊維強化
    熱可塑性樹脂成形品の連続的製造方法であって、融解し
    た第一の熱可塑性樹脂を加熱されたファイバーマットコ
    アの少なくともひとつの表面上に連続的に適用し、こう
    して組み合わせた全体を押出しゾーンに通し、ここで融
    解した第二の熱可塑性樹脂を、加熱されたファイバーマ
    ットコアおよび融解した第一の熱可塑性樹脂の少なくと
    もひとつの表面に連続的に適用し、この融解した第一の
    熱可塑性樹脂、融解した第二の熱可塑性樹脂およびファ
    イバーマットコアからなる組み合わせ全体を成形ゾーン
    に通し、ここで加熱された組み合わせ全体を加圧下で成
    形して、少なくともひとつの表面に高濃度の第二の熱可
    塑性樹脂を有する繊維強化熱可塑性樹脂成形品とするこ
    とからなる方法。
  2. 【請求項２】 ファイバーマットコアが本質的に、ファ
    イバーマットの少なくともふたつの層で構成されてい
    る、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 第一の融解した熱可塑性樹脂と第二の融
    解した熱可塑性樹脂が同一の熱可塑性樹脂である、請求
    項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 第一の融解した熱可塑性樹脂が約０．５
    dl／ｇ未満の固有粘度を有する芳香族ポリカーボネート
    樹脂であり、第二の融解した熱可塑性樹脂が約０．５dl
    ／ｇより大きい固有粘度を有する芳香族ポリカーボネー
    ト樹脂である、請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 第二の熱可塑性樹脂を、ファイバーマッ
    トおよび第一の融解した熱可塑性樹脂の組み合わせの上
    面と底面の上に押出す、請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 加熱されたファイバーマットコア上に融
    解した第二の熱可塑性樹脂を押出す前に、ファイバーマ
    ットコアおよび第一の融解した熱可塑性樹脂を一対の対
    向した加熱された「浸潤」ロールに通すことによって、
    前記加熱されたファイバーマットコアに第一の融解した
    熱可塑性樹脂を含浸させる、請求項１記載の方法。
  7. 【請求項７】 加熱されたファイバーマットの温度を、
    第二の熱可塑性樹脂が成形ゾーンにある時に融解した状
    態に維持されるような温度にする、請求項１記載の方
    法。
  8. 【請求項８】 ファイバーマットコアと融解した第一お
    よび第二の熱可塑性樹脂からなる組み合わせを成形する
    前に、前記組み合わせの第二の熱可塑性樹脂の濃度が高
    い表面に、粉末化顔料および粉末化顔料と粉末化熱可塑
    性樹脂のブレンドより成る群の中から選択される物質を
    適用する、請求項１記載の方法。
  9. 【請求項９】 ファイバーマットおよび熱可塑性樹脂を
    含み、その表面の熱可塑性樹脂濃度が高い熱可塑性の繊
    維強化成形品の連続的製造方法であって、本質的に、 ファイバーマットコアの少なくともひとつの層を予熱ゾ
    ーンに通し、 第一の熱可塑性樹脂を溶融状態に維持するのに充分な温
    度にファイバーマットコアを加熱し、 予熱されたファイバーマットコアを樹脂コーティングゾ
    ーンに通して、融解した第一の熱可塑性樹脂を加熱され
    たファイバーマットコアの少なくともひとつの表面に適
    用し、 加熱されたファイバーマットコアと第一の融解した熱可
    塑性樹脂を押出しゾーンに通して、融解した第二の熱可
    塑性樹脂をファイバーマットコアの少なくともひとつの
    表面上に押出し、 加熱されたファイバーマットコア、第一の融解した熱可
    塑性樹脂および第二の融解した熱可塑性樹脂の組み合わ
    せを成形ゾーンに通し、 その組み合わせを加圧下で成形して、少なくともひとつ
    の表面が第二の熱可塑性樹脂を高濃度で有する繊維強化
    熱可塑性樹脂成形品にすることから成る方法。
  10. 【請求項１０】 コーティングゾーンにおいて、ファイ
    バーマットコアの上面と底面の両方に融解した第一の熱
    可塑性樹脂を適用する、請求項９記載の方法。
  11. 【請求項１１】 第一の融解した熱可塑性樹脂でひとつ
    の表面が被覆されているファイバーマットコアを少なく
    ともふたつの対向した加熱された「浸潤」ロールの間に
    通し、ロールの表面の温度を第一の融解した熱可塑性樹
    脂がロールの表面に粘着するのを回避するような温度と
    し、ファイバーマットコアと第一の融解した熱可塑性樹
    脂に及ぼすロールの圧力は該熱可塑性樹脂をファイバー
    マットコアの繊維表面を被覆するようにファイバーマッ
    トコア中に侵入させるのに充分である、請求項９記載の
    方法。
  12. 【請求項１２】 ファイバーコアが約１／８″〜約２″
    の長さのチョップトグラスファイバーから構成されてい
    る、請求項１１記載の方法。
  13. 【請求項１３】 ファイバーマットコアと第一および第
    二の融解した樹脂からなる組み合わせを成形する前に、
    前記組み合わせの第二の熱可塑性樹脂濃度が高い表面
    に、粉末化顔料と粉末化熱可塑性樹脂のブレンドを適用
    する、請求項９記載の方法。
  14. 【請求項１４】 第一の熱可塑性樹脂が含浸しているフ
    ァイバーマット基体と、第二の熱可塑性樹脂を高濃度で
    有する少なくともひとつの表面とを含む、繊維で強化さ
    れた熱可塑性成形品。
  15. 【請求項１５】 成形品が圧縮成形された物品である、
    請求項１４記載の物品。
  16. 【請求項１６】 物品がその少なくともひとつの面にＡ
    クラスの表面をもっている、請求項１４記載の成形品。
  17. 【請求項１７】 第二の熱可塑性樹脂表面を有する面が
    微粒子状充填材を含有しており、さらに、充填材粒子が
    前記表面から突き出ていない、請求項１４記載の成形
    品。
  18. 【請求項１８】 微粒子状充填材がマイカである、請求
    項１７記載の物品。
  19. 【請求項１９】 第二の樹脂を高濃度で有する少なくと
    もひとつの表面が、粉末化顔料および粉末化顔料と粉末
    化熱可塑性樹脂のブレンドより成る群の中から選択され
    る物質を成形前に適用することによって提供される装飾
    効果を有する、請求項１４記載の成形品。
  20. 【請求項２０】 高濃度の表面樹脂が０．５デシリット
    ル／グラムより大きい固有粘度を有する芳香族ポリカー
    ボネートである、請求項１４記載の物品。
  21. 【請求項２１】 本質的に、第一の熱可塑性樹脂が含浸
    しているファイバーマット基体と、第二の熱可塑性樹脂
    を高濃度で有する少なくともひとつの表面とから成る、
    繊維で強化された熱可塑性成形品。
  22. 【請求項２２】 ファイバーマット基体がグラスファイ
    バーで構成されている、請求項２１記載の成形品。
  23. 【請求項２３】 ファイバーマット基体が連続なランダ
    ムグラスファイバーとチョップトグラスファイバーとの
    組み合わせで構成されている、請求項２１記載の成形
    品。
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