JPH1067051A - Continuous production of fiber-reinforced thermoplastic resin foam - Google Patents

Continuous production of fiber-reinforced thermoplastic resin foam

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JPH1067051A
JPH1067051A JP8226708A JP22670896A JPH1067051A JP H1067051 A JPH1067051 A JP H1067051A JP 8226708 A JP8226708 A JP 8226708A JP 22670896 A JP22670896 A JP 22670896A JP H1067051 A JPH1067051 A JP H1067051A
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JP
Japan
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thermoplastic resin
fiber
hollow body
cross
reinforced thermoplastic
Prior art date
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Application number
JP8226708A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Sugawara
宏 菅原
Koji Fujimoto
浩司 藤本
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1067051A publication Critical patent/JPH1067051A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable continuous production of a fiber-reinforced thermoplastic resin foam satisfactorily useful in the field of building materials and light in weight and having high strength-weight and stiffness-weight ratios and a heteromorphic cross-section and also to enable obtaining variously shaped fiber-reinforced thermoplastic resin foams by changing only a portion of a draw mold that has a complicated cross-sectional shape. SOLUTION: A composite sheet A having a fiber-reinforced thermoplastic resin layer A1 and a thermoplastic resin foam layer (2 to 30 ×foam magnification) A2 is continuously shaped such that the fiber-reinforced thermoplastic resin layer A1 makes an external surface and into a hollow body 15 having a simple cross-sectional shape. The hollow body 15 is introduced into a draw mold 6 whose cross-section changes from simple to complicated as the cross-sectional area decreases. The hollow body 15 is heated to a temperature equal to or higher than the softening temperature of the thermoplastic resin, and a certain air pressure is applied to the interior of the hollow body 15, so that the cross-sectional shape thereof is changed until a foam fills the interior space 12 of the hollow body 15 while the outer circumferential surface of the hollow body 15 is pressed against the inner wall of the draw mold 6, whereby draw molding is effected such that a desired heteromorphic cross-sectional shape is imparted.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、熱可塑性樹脂発泡
体で構成される芯材層と、繊維強化熱可塑性樹脂シート
で構成される表皮層とからなる繊維強化熱可塑性樹脂発
泡体の製造方法に関する。換言すれば、本発明は、発泡
体積層プリプレグ中空状体のブロー成形による繊維強化
熱可塑性樹脂発泡体の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a fiber-reinforced thermoplastic resin foam comprising a core layer composed of a thermoplastic resin foam and a skin layer composed of a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet. About. In other words, the present invention relates to a method for producing a fiber-reinforced thermoplastic resin foam by blow molding a foamed laminated prepreg hollow body.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、横断面異形形状を有する繊維強化
樹脂発泡体は、内外装用建材その他の分野で広く用いら
れている。
2. Description of the Related Art In recent years, fiber-reinforced resin foams having an irregular cross-sectional shape have been widely used in interior and exterior building materials and other fields.

【0003】このような断面異形形状を有する長尺の樹
脂発泡体を連続的に製造する方法として、例えば特公昭
47−11907号公報には、発泡性樹脂組成物をダイ
スを通じてパイプ状あるいは空洞成形体に押出成形する
と同時に発泡させ、その後、樹脂がまだ可塑状態にある
うちに、真空サイジング金型を通過させることによっ
て、押出成形した形状と異なる形状へと変形せしめ、こ
の真空サイジング金型を交換することにより様々な異形
形状の発泡体を成形する方法が提案されている。
[0003] As a method for continuously producing a long resin foam having such an irregular cross-sectional shape, for example, Japanese Patent Publication No. 47-11907 discloses a method in which a foamable resin composition is formed into a pipe or cavity through a die. Extrusion into the body and foaming at the same time, then, while the resin is still in a plastic state, by passing through a vacuum sizing mold, it is deformed into a shape different from the extruded shape, and this vacuum sizing mold is replaced By doing so, there has been proposed a method of forming foams having various irregular shapes.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の断面異形形状の発泡体の製造方法によれば、所望の
断面形状および表面平滑性を付与するためには、被成形
材料をサイジング金型の内面に密着させる必要があり、
その際、サイジング金型の接触面と被成形材料との間に
大きな摩擦抵抗が生じ、従って繊維強化樹脂発泡体に
は、それに見合う抗張力が必要となる。
However, according to the above-mentioned conventional method for producing a foam having an irregular cross-sectional shape, in order to impart a desired cross-sectional shape and surface smoothness, the material to be molded must be formed using a sizing mold. It is necessary to adhere to the inner surface,
At that time, a large frictional resistance is generated between the contact surface of the sizing mold and the material to be molded, and accordingly, the fiber-reinforced resin foam requires a corresponding tensile strength.

【0005】そのため、従来は、押出された樹脂発泡体
をサイジング金型にて急冷し、抗張力を付与していた
が、これには、成形条件およびサイジング金型の断面形
状等について、総合的にバランスをとりながら成形する
必要があり、単純な形状であればこのようなバランスを
取りながら行なう成形作業も可能であるが、部分的に肉
厚の異なる断面異形形状を有する樹脂発泡体など、上記
摩擦抵抗が部分的に異なる、より複雑な断面形状の樹脂
発泡体を製造する場合には、単にサイジング金型のみを
変更するだけでは、複雑な断面形状を有する樹脂発泡体
を製造することは極めて困難であるという問題があっ
た。
For this reason, conventionally, the extruded resin foam was quenched by a sizing mold to impart tensile strength. However, this involves comprehensively controlling the molding conditions and the cross-sectional shape of the sizing mold. It is necessary to mold while maintaining a balance, and if it is a simple shape, it is also possible to perform a molding operation while maintaining such a balance. In the case of manufacturing a resin foam having a more complicated cross-sectional shape in which the frictional resistance is partially different, it is extremely difficult to manufacture a resin foam having a complicated cross-sectional shape simply by changing only the sizing mold. There was a problem that it was difficult.

【0006】また、従来法によれば、高い発泡倍率の発
泡体を製造しようとする場合、該発泡体を急速に冷却固
化したとしても充分な抗張力が得らず、このため、樹脂
発泡体が長手方向に延伸されたり、あるいは成形途上に
おいて破断してしまうなどの不具合が生じ、高い発泡倍
率の発泡体を得ることが困難であるという問題があっ
た。
Further, according to the conventional method, when a foam having a high expansion ratio is to be produced, sufficient tensile strength cannot be obtained even if the foam is rapidly cooled and solidified. Problems such as stretching in the longitudinal direction or breakage during molding occur, and it is difficult to obtain a foam having a high expansion ratio.

【0007】本発明は、上記の実情に鑑みてなされたも
ので、高い発泡倍率の繊維強化樹脂発泡体でも容易に製
造することができ、しかも繊維強化樹脂発泡体に高い強
度を付与することができ、もって建材分野で充分に利用
可能な、軽量で比強度、比剛性が高く、所望の異形断面
形状を有する繊維強化熱可塑性樹脂発泡体を連続的に製
造することができ、また引抜金型のみを変更することに
よって、様々な形状の繊維強化樹脂発泡体を得ることが
できる方法を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is possible to easily produce a fiber-reinforced resin foam having a high expansion ratio, and to impart a high strength to the fiber-reinforced resin foam. It is possible to continuously produce fiber-reinforced thermoplastic resin foams having a light weight, high specific strength, high specific rigidity, and a desired irregular cross-sectional shape, which can be sufficiently used in the field of building materials. It is an object of the present invention to provide a method capable of obtaining fiber reinforced resin foams of various shapes by changing only the above.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の繊維強化熱可塑性樹脂発泡体の連続製造方
法は、長手方向に引き揃えられた多数の連続モノフィラ
メントよりなる繊維および熱可塑性樹脂が一体化されて
いる繊維強化熱可塑性樹脂層と、2〜30倍の発泡倍率
を有する熱可塑性樹脂発泡体層とを有する複合シート
を、繊維強化熱可塑性樹脂層が外側表面となるように、
かつ単純な断面形状を有する1つの中空状体へと連続的
に賦形する工程と、該中空状体を、単純な断面形状か
ら、より複雑な断面形状へと、その断面積を縮小しなが
ら変化する引抜金型に導入し、該金型内部にて中空状体
を熱可塑性樹脂の軟化温度以上に加熱するとともに、中
空状体内部に空気圧を付与し、加熱により軟化した中空
状体外周面を引抜金型内壁に押し当てつつ、中空状体の
内部空間を発泡体が満たすまで断面形状を変化させるこ
とにより、所望の断面形状に賦形して、引抜成形する工
程とを含むことを特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, a method for continuously producing a fiber-reinforced thermoplastic resin foam according to the present invention comprises a fiber and a thermoplastic resin comprising a large number of continuous monofilaments aligned in a longitudinal direction. A composite sheet having a fiber-reinforced thermoplastic resin layer in which the resin is integrated, and a thermoplastic resin foam layer having an expansion ratio of 2 to 30 times, such that the fiber-reinforced thermoplastic resin layer becomes the outer surface. ,
And a step of continuously shaping into one hollow body having a simple cross-sectional shape, and reducing the cross-sectional area of the hollow body from a simple cross-sectional shape to a more complicated cross-sectional shape. Introduced into the changing drawing mold, the hollow body is heated above the softening temperature of the thermoplastic resin inside the mold, and air pressure is applied to the inside of the hollow body, and the outer peripheral surface of the hollow body softened by heating While pressing against the inner wall of the drawing die, changing the cross-sectional shape until the internal space of the hollow body is filled with the foam, shaping into a desired cross-sectional shape, and performing a drawing process. It is assumed that.

【0009】なお、「引抜成形法」は、通常、熱硬化性
樹脂を用いた成形方法を指すが、補強繊維を賦形金型に
導いて引き抜く点で共通するので、熱可塑性樹脂を用い
る本発明においても用いるものとする。
[0009] The "pull-drawing molding method" generally refers to a molding method using a thermosetting resin. However, since the method is common in that a reinforcing fiber is guided to a shaping mold and pulled out, a method using a thermoplastic resin is used. It shall be used also in the invention.

【0010】上記において、まず繊維強化熱可塑性樹脂
層について説明する。
In the above, first, the fiber reinforced thermoplastic resin layer will be described.

【0011】熱可塑性樹脂の種類 本発明において、繊維強化熱可塑性樹脂層に用いる熱可
塑性樹脂の種類は、特に限定されず、例えばポリ塩化ビ
ニル、塩素化ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリカーボネー
ト、ポリフェニレンサルファイド、ポリスルホン、ポリ
エーテルスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリフ
ッ化ビニリデン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリメ
チルメタアクリレートや熱可塑性エラストマー等が挙げ
られる。
In the present invention, the type of the thermoplastic resin used in the fiber-reinforced thermoplastic resin layer is not particularly limited, and examples thereof include polyvinyl chloride, chlorinated polyvinyl chloride, polyethylene, polypropylene, polystyrene, and polyamide. , Polycarbonate, polyphenylene sulfide, polysulfone, polyether sulfone, polyphenylene oxide, polyvinylidene fluoride, polyether ether ketone, polymethyl methacrylate, and thermoplastic elastomer.

【0012】また上記熱可塑性樹脂を主成分とする共重
合体やグラフト樹脂、例えばエチレン−塩化ビニル共重
合体、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合体、シラン変性ポ
リエチレン、アクリル酸変性ポリプロピレン等を使用す
ることもできる。
Further, a copolymer or a graft resin containing the above-mentioned thermoplastic resin as a main component, for example, ethylene-vinyl chloride copolymer, vinyl acetate-vinyl chloride copolymer, silane-modified polyethylene, acrylic acid-modified polypropylene and the like are used. You can also.

【0013】上記熱可塑性樹脂は、単独で使用しても、
併用してすなわちポリマーアロイとして使用してもよ
く、また熱可塑性樹脂には、その他、熱安定剤、可塑
剤、滑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、顔料、補強短繊
維等の添加剤、充填材、加工助剤、改質剤等を添加して
もよい。
The above thermoplastic resin can be used alone or
It may be used in combination, that is, as a polymer alloy, and other additives such as a heat stabilizer, a plasticizer, a lubricant, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a pigment, a reinforcing short fiber, and the like for a thermoplastic resin. Materials, processing aids, modifiers and the like may be added.

【0014】繊維強化熱可塑性樹脂層中の熱可塑性樹
脂の条件 本発明において、繊維強化熱可塑性樹脂層に用いる熱可
塑性樹脂は、1×10 5 〜1×107 ポイズの高い溶融
粘度を有するものであるのが、好ましい。このような高
粘度の熱可塑性樹脂を用いることにより、引抜金型内部
での断面変化の際にも繊維強化熱可塑性樹脂層の厚みム
ラを抑制することができ、成形性に優れた繊維強化熱可
塑性樹脂シートが得られるものである。
Thermoplastic resin in fiber-reinforced thermoplastic resin layer
Fat Conditions In the present invention, the heat-resistant resin used for the fiber-reinforced thermoplastic resin layer is used.
1 × 10 plastic resin Five~ 1 × 107High poise melting
Preferably, it has viscosity. Such high
By using a thermoplastic resin of viscosity, the inside of the drawing mold
Thickness change of fiber reinforced thermoplastic resin layer
Fiber reinforced heat with excellent moldability.
A plastic resin sheet is obtained.

【0015】ここで、熱可塑性樹脂の溶融粘度が1×1
5 ポイズ未満では、発泡樹脂の圧力により、繊維強化
樹脂層の厚みムラが生じ、また1×107 ポイズを越え
ると、成形性が悪くなり、単純な断面形状を有する成形
体は成形可能であるが、複雑な断面形状を有する成形体
は、発泡樹脂の圧力では賦形することが難しくなる。
Here, the melt viscosity of the thermoplastic resin is 1 × 1
0 is less than 5 poise, the pressure of the foamed resin, thickness unevenness occurs in the fiber-reinforced resin layer, also exceeds 1 × 10 7 poises, the formability becomes poor, the molded body can be molded with a simple cross-sectional shape However, it is difficult to shape a molded article having a complicated cross-sectional shape by the pressure of the foamed resin.

【0016】また、引抜金型において、繊維強化熱可塑
性樹脂層が伸長される場合があり、このような場合に
は、伸長性に富んだ熱可塑性樹脂を用いるのが好まし
く、伸長性を向上させるために、樹脂には架橋処理を施
してもよい。
Further, in the drawing die, the fiber-reinforced thermoplastic resin layer may be stretched. In such a case, it is preferable to use a thermoplastic resin having high stretchability to improve the stretchability. For this purpose, the resin may be subjected to a crosslinking treatment.

【0017】さらに、引抜金型において中空状体内部に
空気内圧を付与する際、繊維強化熱可塑性樹脂層には気
密性が要求される。この気密性は、繊維強化熱可塑性樹
脂層中の強化繊維の体積割合や、強化繊維と熱可塑性樹
脂との密着性、上記の断面変化、伸長変化の程度にも左
右されるが、場合によっては、気密性を付与するため
に、繊維強化熱可塑性樹脂層中に、別途延伸性および気
密性に富む熱可塑性樹脂のみの層を設けてもよい。
Further, when applying an internal air pressure to the inside of the hollow body in the drawing die, the fiber-reinforced thermoplastic resin layer is required to be airtight. This airtightness depends on the volume ratio of the reinforcing fibers in the fiber-reinforced thermoplastic resin layer, the adhesion between the reinforcing fibers and the thermoplastic resin, the cross-sectional change, the degree of elongation change, but in some cases, In order to impart airtightness, a layer of only a thermoplastic resin having high stretchability and airtightness may be separately provided in the fiber reinforced thermoplastic resin layer.

【0018】強化繊維の種類 本発明において、繊維強化熱可塑性樹脂層に用いる繊維
としては、例えばガラス繊維、炭素繊維等の無機繊維、
シリコン繊維、ボロン繊維、ポリエステル繊維、アラミ
ド繊維、ビニロン等の有機合成繊維、鉄、チタン等の金
属繊維や、絹、綿、麻等の天然繊維等、補強繊維として
使用可能なすべての繊維を挙げることができ、これらの
繊維は、単一種類の繊維として、あるいは異なる2種類
以上の混合繊維として使用してもよい。
In the present invention, the fibers used in the fiber-reinforced thermoplastic resin layer include, for example, inorganic fibers such as glass fibers and carbon fibers,
All fibers usable as reinforcing fibers, such as organic fibers such as silicon fiber, boron fiber, polyester fiber, aramid fiber, and vinylon, metal fibers such as iron and titanium, and natural fibers such as silk, cotton, and hemp are listed. These fibers may be used as a single type of fiber or as a mixture of two or more different types of fibers.

【0019】繊維強化熱可塑性樹脂層の耐衝撃性を維持
しつつ表面円滑性を損なわないようにするために、上記
繊維としては、直径1〜50μm、特に3〜25μmを
有し、かつ長さ10mm以上の長繊維もしくは連続繊維
を用いるのが好ましい。
In order to maintain the impact resistance of the fiber-reinforced thermoplastic resin layer and not to impair the surface smoothness, the fiber has a diameter of 1 to 50 μm, particularly 3 to 25 μm, and a length of It is preferable to use long fibers or continuous fibers of 10 mm or more.

【0020】また、充分な補強効果と気密性を得るため
に、上記繊維のフィラメント1本1本の間に熱可塑性樹
脂を充分に含浸させ、かつ保持させるようにするのが好
ましく、このような繊維と樹脂との接着性を高めるため
に、従来よりガラス繊維に施される表面処理や、繊維と
樹脂との親和性を改善するための前処理を、繊維に施し
ても良い。
In order to obtain a sufficient reinforcing effect and airtightness, it is preferable that a thermoplastic resin is sufficiently impregnated and held between each filament of the above-mentioned fibers. In order to enhance the adhesion between the fiber and the resin, the fiber may be subjected to a surface treatment conventionally applied to the glass fiber or a pretreatment for improving the affinity between the fiber and the resin.

【0021】強化繊維の形態 繊維強化熱可塑性樹脂層内部での繊維の形態としては、
連続繊維が長手方向に配された少なくとも1つの層が存
在しておれば、特に限定されず、例えば長繊維がランダ
ム配向した状態、または長繊維が相互に絡み合ったマッ
ト状、連続繊維が集束されたストランド状、繊維を2次
元および3次元の形状に織ったクロス状、さらに連続フ
ィラメント1本1本が熱可塑性樹脂中に分散し、かつシ
ートの長手方向に引き揃えられた状態のものなどがあ
る。
Form of Reinforced Fiber The form of the fiber inside the fiber reinforced thermoplastic resin layer is as follows:
There is no particular limitation as long as there is at least one layer in which the continuous fibers are arranged in the longitudinal direction. For example, a state in which the long fibers are randomly oriented, or a mat shape in which the long fibers are entangled with each other, and the continuous fibers are bundled Strands, cloths in which fibers are woven in two-dimensional and three-dimensional shapes, and those in which each continuous filament is dispersed in a thermoplastic resin and aligned in the longitudinal direction of the sheet. is there.

【0022】また、繊維強化熱可塑性樹脂層は、これら
の形態の繊維層を複数層積み重ねた積層体を含むもので
あってもよい。
The fiber-reinforced thermoplastic resin layer may include a laminate in which a plurality of fiber layers of these forms are stacked.

【0023】繊維強化熱可塑性樹脂層の条件 上記各条件のほかに、外表層(表皮層)を形成する繊維
強化熱可塑性樹脂層の条件として、厚みは0.1〜5m
mであるのが好ましい。ここで、繊維強化熱可塑性樹脂
層の厚みが0.1mm未満に薄いと、補強効果がなく、
また厚みが5mmを越えて厚いと、賦形が困難となるの
で、好ましくない。
Conditions for the fiber-reinforced thermoplastic resin layer In addition to the above conditions, the thickness of the fiber-reinforced thermoplastic resin layer forming the outer surface layer (skin layer) is 0.1 to 5 m.
m is preferred. Here, if the thickness of the fiber-reinforced thermoplastic resin layer is thinner than 0.1 mm, there is no reinforcing effect,
On the other hand, if the thickness exceeds 5 mm, shaping becomes difficult, which is not preferable.

【0024】繊維強化熱可塑性樹脂層中の繊維量は5〜
70容量%であるのが好ましい。ここで、繊維強化熱可
塑性樹脂層中の繊維量が5容量%未満に少ないと、充分
な補強効果がなく、成形安定性を得ることができず、ま
た70容量%を越えて多いと、熱可塑性樹脂が繊維中に
含浸できず、融着が困難となり、返って補強効果と気密
性が低下するので、好ましくない。
The fiber content in the fiber reinforced thermoplastic resin layer is 5 to 5.
Preferably, it is 70% by volume. Here, if the amount of fibers in the fiber-reinforced thermoplastic resin layer is less than 5% by volume, there is no sufficient reinforcing effect, and molding stability cannot be obtained. It is not preferable because the fiber cannot be impregnated with the plastic resin and fusion becomes difficult, and the reinforcing effect and airtightness are reduced.

【0025】また、繊維強化熱可塑性樹脂層は、成形途
上に発生する剪断抵抗のほとんど全てを担うことになる
ため、成形温度領域において、その長手方向への引張り
強度および引張り弾性率共に、上記剪断抵抗のレベルに
対応し得るように設計する必要がある。後述の実施例に
おいても記載したように、繊維補強層は、引張り強度5
0MPa以上および引張り弾性率5GPa以上のレベル
を有するものであるのが好ましく、繊維補強層がこのよ
うなレベルであれば、成形途上において繊維強化熱可塑
性樹脂層が長手方向に歪むことなく、また破断すること
なく、安定した成形性を得ることができる。
Further, since the fiber-reinforced thermoplastic resin layer bears almost all of the shear resistance generated during molding, both the tensile strength and the tensile elastic modulus in the longitudinal direction in the molding temperature range are equal to the above-mentioned shear resistance. It needs to be designed to correspond to the level of resistance. As described in the examples below, the fiber reinforcing layer has a tensile strength of 5%.
It is preferable to have a level of 0 MPa or more and a tensile modulus of elasticity of 5 GPa or more. If the fiber reinforcing layer is at such a level, the fiber-reinforced thermoplastic resin layer is not distorted in the longitudinal direction during molding and breaks. Without the need to perform, stable moldability can be obtained.

【0026】繊維強化熱可塑性樹脂層の製造方法 本発明で使用する繊維強化熱可塑性樹脂は、特に限定さ
れないが、例えば以下のようにして製造する。
Manufacturing method of fiber-reinforced thermoplastic resin layer The fiber-reinforced thermoplastic resin used in the present invention is not particularly limited, but is manufactured, for example, as follows.

【0027】まず、一方向に引き揃えられて配された繊
維形態を有する繊維強化熱可塑性樹脂を製造する場合
は、流動槽の槽内に粉体状熱可塑性樹脂を入れ、槽底に
設けた多孔板から空気を噴出させることにより流動化状
態として、その中にガイドロールにより誘導された繊維
束を複数本通過させ、熱可塑性樹脂付着繊維束とし、そ
の後、加熱ロールを通過させることにより、繊維に熱可
塑性樹脂を溶融含浸させ、さらに冷却ロールを通過させ
て、所望の繊維強化熱可塑性樹脂を得る。
First, in the case of producing a fiber-reinforced thermoplastic resin having a fiber form arranged in one direction, the powdery thermoplastic resin is placed in a fluidized tank and provided at the bottom of the tank. By jetting air from the perforated plate to a fluidized state, a plurality of fiber bundles guided by guide rolls are passed therethrough to form a thermoplastic resin-attached fiber bundle, and thereafter, by passing through a heating roll, the fiber Is melt impregnated with a thermoplastic resin, and further passed through a cooling roll to obtain a desired fiber-reinforced thermoplastic resin.

【0028】また、繊維がランダムな状態で配された繊
維強化熱可塑性樹脂を製造する場合は、上記の如くして
得られた熱可塑性樹脂付着繊維束を、ロータリーカッタ
で細断して、下部無端ベルト上へ落下させて集積し、上
下無端ベルトで挾みつつ加圧して、加熱炉内を通過さ
せ、細断された繊維に熱可塑性樹脂を溶融含浸させ、さ
らに冷却ロールを通過させて、所望の繊維強化熱可塑性
樹脂を得る。
When producing a fiber-reinforced thermoplastic resin in which fibers are randomly arranged, the thermoplastic resin-adhered fiber bundle obtained as described above is cut into small pieces by a rotary cutter and Drop it onto the endless belt, accumulate it, press it while sandwiching it with the upper and lower endless belts, pass through the heating furnace, melt impregnate the chopped fibers with the thermoplastic resin, and further pass through the cooling roll, Obtain the desired fiber reinforced thermoplastic resin.

【0029】なお、溶融粘度が低い樹脂を使用する場合
には、熱可塑性樹脂を溶融状態で繊維基材中に直接浸透
させて繊維強化熱可塑性樹脂を得ることができる。この
際、複合化された後、熱可塑性樹脂が溶融時に自重によ
り流動しないものである必要がある。そのため、複合化
の後、架橋処理等により熱可塑性樹脂を高分子化し、あ
るいは変性することにより、溶融粘度を高くすることが
必要である。
When a resin having a low melt viscosity is used, the fiber reinforced thermoplastic resin can be obtained by directly infiltrating the thermoplastic resin in a molten state into the fiber base material. At this time, it is necessary that the thermoplastic resin does not flow under its own weight at the time of melting after being compounded. Therefore, after complexing, it is necessary to increase the melt viscosity by polymerizing or modifying the thermoplastic resin by a crosslinking treatment or the like.

【0030】つぎに、熱可塑性樹脂発泡体層について説
明する。
Next, the thermoplastic resin foam layer will be described.

【0031】熱可塑性樹脂発泡体層に使用する熱可塑
性樹脂の条件 発泡体層に使用する熱可塑性樹脂としては、発泡体とし
て連続的に成形できるものであれば、基本的にはいずれ
も使用可能であるが、上記繊維強化熱可塑性樹脂層に用
いる熱可塑性樹脂と熱融着性を有するものであるのが、
好ましい。
Conditions for the thermoplastic resin used for the thermoplastic resin foam layer As the thermoplastic resin used for the foam layer, basically any thermoplastic resin can be used as long as it can be continuously molded as a foam. It is, however, that the thermoplastic resin used for the fiber-reinforced thermoplastic resin layer and the one having heat-fusibility,
preferable.

【0032】しかしながら、接着剤層を介して互いに接
合可能であれば、繊維強化樹脂層側の熱可塑性樹脂に対
して熱融着性の無い樹脂でも使用可能であり、成形工程
での加熱および冷却固化の後、繊維強化熱可塑性樹脂層
と発泡体層とが容易に剥離しないものとすることができ
れば、問題はない。
However, as long as they can be joined to each other via the adhesive layer, a resin having no heat-fusing property with respect to the thermoplastic resin on the fiber reinforced resin layer side can be used, and heating and cooling in the molding process can be used. There is no problem if the fiber-reinforced thermoplastic resin layer and the foam layer do not easily peel off after solidification.

【0033】また発泡体層に使用する熱可塑性樹脂は、
成形温度領域において、繊維強化熱可塑性樹脂層と共に
可塑化状態となり、繊維強化熱可塑性樹脂層側の熱可塑
性樹脂よりも粘度が低くかつ流動しやすいものであるの
が、好ましい。なお、製品用途にもよるが、熱可塑性樹
脂発泡体自体は、硬質あるいは軟質のいずれであっても
構わない。
The thermoplastic resin used for the foam layer is as follows:
In the molding temperature range, it is preferable that the resin be in a plasticized state together with the fiber-reinforced thermoplastic resin layer, and have a lower viscosity and flow more easily than the thermoplastic resin on the fiber-reinforced thermoplastic resin layer side. The thermoplastic resin foam itself may be hard or soft, depending on the product use.

【0034】熱可塑性樹脂発泡体層の条件 発泡体層を構成する熱可塑性樹脂発泡体の発泡倍率は、
2〜30倍であるのが好ましく、さらに5〜15倍であ
るのが好ましい。
The conditions of the thermoplastic resin foam layer The expansion ratio of the thermoplastic resin foam constituting the foam layer is as follows:
It is preferably 2 to 30 times, and more preferably 5 to 15 times.

【0035】ここで、熱可塑性樹脂発泡体の発泡倍率が
2倍未満では、引抜金型内部における成形のさい、中空
状体の断面形状を変化させても、中空状体の内部空間を
発泡体で満たすことが困難であり、また発泡倍率が30
倍を越えると、成形時の加熱により発泡セルが破泡し
て、気孔が生じてしまい、気密性を保持できなくなるの
で、好ましくない。なお、熱可塑性樹脂発泡体の独泡率
は、60%以上であるのが好ましく、独泡率が60%未
満では、安定して気密性を保持することが難しくなる。
Here, when the expansion ratio of the thermoplastic resin foam is less than 2 times, even if the cross-sectional shape of the hollow body is changed during the molding inside the drawing die, the internal space of the hollow body is not expanded. And the expansion ratio is 30
Exceeding the number of times is undesirable because heating at the time of molding breaks the foamed cells and generates pores, making it impossible to maintain airtightness. The closed cell rate of the thermoplastic resin foam is preferably 60% or more. If the closed cell rate is less than 60%, it is difficult to maintain airtightness stably.

【0036】また熱可塑性樹脂発泡体層の厚みは、成形
品の最終形状にもよるが、2〜10mm程度であるのが
好ましい。さらに好適には3〜6mmである。
The thickness of the thermoplastic resin foam layer depends on the final shape of the molded product, but is preferably about 2 to 10 mm. More preferably, it is 3 to 6 mm.

【0037】ここで、発泡体層の厚みが2mm未満で
は、複雑な断面形状を有する成形体を成形するのが困難
となり、10mmを越えると、発泡体の内部まで均一に
加熱することが難しく、複合シートを安定して中空状体
に賦形することが難しくなるので、好ましくない。
If the thickness of the foam layer is less than 2 mm, it is difficult to form a molded article having a complicated cross-sectional shape, and if it exceeds 10 mm, it is difficult to uniformly heat the inside of the foam. It is not preferable because it becomes difficult to stably shape the composite sheet into a hollow body.

【0038】つぎに、複合シートについて説明する。Next, the composite sheet will be described.

【0039】複合シートの製造方法 複合シートを製造する方法は、特に限定されず、例えば
上記の方法により予め製造した繊維強化熱可塑性樹脂シ
ートに、これとは別に予め製造した熱可塑性樹脂発泡体
シートを加熱融着させることにより、複合シートを得る
方法、あるいは上記繊維強化熱可塑性樹脂シートと、熱
可塑性樹脂発泡シートとを、接着剤層を介して接着一体
化することにより、複合シートを得る方法などが挙げら
れる。
The method for producing the composite sheet The method for producing the composite sheet is not particularly limited. For example, a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet previously produced by the above-mentioned method may be added to a thermoplastic resin foam sheet produced separately in advance. To obtain a composite sheet by heating and fusing, or a method of obtaining a composite sheet by bonding and integrating the above fiber-reinforced thermoplastic resin sheet and a thermoplastic resin foam sheet through an adhesive layer. And the like.

【0040】複合シートを中空状体に賦形する方法 複合シートの賦形方法は、特に限定されず、例えば後述
の実施例に示す金型を用いる方法の他に、合成樹脂製の
シューやロール等を用いて複合シートを徐々に曲げてい
き、中空状体に賦形する方法などが挙げられる。複合シ
ートを中空状体に賦形する際には、遠赤外線ヒータや熱
風ブロアで加熱し、熱可塑性樹脂を軟化状態としながら
賦形を行なう。
Method for Forming a Composite Sheet into a Hollow Body The method for forming a composite sheet is not particularly limited. For example, in addition to a method using a mold described in Examples described later, a synthetic resin shoe or roll may be used. Etc., and gradually bending the composite sheet to form a hollow body. When shaping the composite sheet into a hollow body, the shaping is performed by heating with a far-infrared heater or a hot air blower so that the thermoplastic resin is in a softened state.

【0041】なお、本発明でいう「中空状体」とは、複
合シートの左右両側縁部同士を突き合わせ、あるいは重
ね合わせて中空状に賦形したものの他、複合シートの一
側縁部に熱可塑性樹脂発泡体層の無い部分を設けて、該
複合シート側縁部の繊維強化熱可塑性樹脂層を、同複合
シートの他側縁部に重ね合わせることにより、中空状に
賦形する場合も含まれる。
In the present invention, the term "hollow body" refers to a composite sheet formed by abutting or superimposing the left and right side edges of the composite sheet to form a hollow shape. The case where a portion without a plastic resin foam layer is provided and the fiber-reinforced thermoplastic resin layer on the side edge of the composite sheet is overlapped with the other side edge of the composite sheet to form a hollow shape is also included. It is.

【0042】また、複数枚の複合シートを用い、上記と
同様に賦形してもよい。
Further, a plurality of composite sheets may be used and shaped in the same manner as described above.

【0043】つぎに、引抜金型内において、中空状体内
部に空気圧を付与する方法について説明する。
Next, a method of applying air pressure to the inside of the hollow body in the drawing die will be described.

【0044】中空状体内部に空気圧を付与するには、例
えば引抜金型の後部に設置したコア部材内部の空気孔よ
り、中空状体内部に空気を圧入する一般的な供給方法を
適用し得るが、中空状体の内部空間を一定圧力に保持で
きるような定圧保持機構を設ける必要がある。
In order to apply air pressure to the inside of the hollow body, for example, a general supply method of injecting air into the inside of the hollow body through an air hole inside the core member provided at the rear of the drawing die can be applied. However, it is necessary to provide a constant pressure holding mechanism capable of holding the internal space of the hollow body at a constant pressure.

【0045】ここで、付与する空気圧については、中空
状体の断面形状にもよるが、0.5〜5 kg/cm2 の範囲
が好ましい。この空気圧が0.5 kg/cm2 未満では、加
熱により軟化した中空状体の外周面を引抜金型内壁に押
し当てつつ、中空状体の内部空間を発泡体が満たすまで
断面形状を変化させることにより、所望の断面形状に賦
形するように、安定して成形することが困難であり、安
定した輪郭を形成することができなくなるので、好まし
くない。また空気圧が5 kg/cm2 を越えると、圧力が高
すぎて、中空状体内部の気密が保てなくなったり、熱可
塑性樹脂発泡体層が空気圧により圧縮されてしまい、高
発泡倍率の発泡体層を有する成形体を製造することが難
しくなるので、好ましくない。
Here, the applied air pressure depends on the sectional shape of the hollow body, but is preferably in the range of 0.5 to 5 kg / cm 2 . When the air pressure is less than 0.5 kg / cm 2 , the cross-sectional shape changes until the foam fills the internal space of the hollow body while pressing the outer peripheral surface of the hollow body softened by heating against the inner wall of the drawing die. As a result, it is difficult to stably mold to form a desired cross-sectional shape, and a stable contour cannot be formed, which is not preferable. If the air pressure exceeds 5 kg / cm 2 , the pressure is too high to maintain the airtightness inside the hollow body, or the thermoplastic resin foam layer is compressed by the air pressure, resulting in a foam having a high expansion ratio. It is not preferable because it becomes difficult to produce a molded article having a layer.

【0046】[0046]

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を、
図面を参照して説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described.
This will be described with reference to the drawings.

【0047】この明細書において、前後、左右は図1を
基準とし、前とは図1の右側、後とは同左側をいゝ、ま
た左右は、前方に向かっていうものとする。
In this specification, the front, rear, left and right refer to FIG. 1, the front refers to the right side of FIG. 1, the rear refers to the same left side, and the left and right refer to the front.

【0048】まず図1に示すように、長手方向に引き揃
えられた多数の連続モノフィラメントよりなる繊維およ
び熱可塑性樹脂が一体化されていて、引張り強度50M
Pa以上および引張り弾性率5GPa以上を有する高強
度の繊維強化熱可塑性樹脂層(A1)と、発泡倍率2〜30
倍の熱可塑性樹脂発泡体層(A2)とを有する複合シート
(A) を使用する。この複合シート(A) を、繊維強化熱可
塑性樹脂層(A1)が外側表面となるように、かつ横断面円
形や長方形などの単純中空形状となるように賦形しつ
つ、連続的に引抜金型(6) に導入する。
First, as shown in FIG. 1, a fiber composed of a large number of continuous monofilaments aligned in the longitudinal direction and a thermoplastic resin are integrated and have a tensile strength of 50M.
A high-strength fiber-reinforced thermoplastic resin layer (A1) having Pa or more and a tensile modulus of 5 GPa or more, and an expansion ratio of 2 to 30;
Composite sheet with double thermoplastic resin foam layer (A2)
Use (A). The composite sheet (A) is continuously drawn while being shaped so that the fiber-reinforced thermoplastic resin layer (A1) is on the outer surface and has a simple hollow shape such as a circular cross section or a rectangular cross section. Introduce to type (6).

【0049】この引抜金型(6) は、図2に示すような単
純形状から図4に示すような複雑な異形形状へと、断面
がその断面積を縮小しながらなめらかに変化するよう
に、別体の単純形状部(61)と複雑形状部(62)とから構成
されている。
The drawing die (6) is changed from a simple shape as shown in FIG. 2 to a complex deformed shape as shown in FIG. 4 so that the cross section changes smoothly while reducing its cross-sectional area. It is composed of separate simple shape portions (61) and complicated shape portions (62).

【0050】なおこのように、引抜金型(6) の単純形状
部(61)と複雑形状部(62)とを別体にしておくと、後者の
みの交換により、様々な形状の発泡成形体(11)を得るこ
とができるものであるが、両者が一体となっていても構
わない。
As described above, if the simple shape portion (61) and the complicated shape portion (62) of the drawing die (6) are separated from each other, only the latter is replaced, so that various shapes of the foamed molded body can be obtained. Although (11) can be obtained, both may be integrated.

【0051】よって図1に示す引抜金型(6) 入口側の金
型コア(1) と、複合シート(A) 内側の熱可塑性樹脂発泡
体層(A2)とにより内部空間(12)が形成される。
Accordingly, an internal space (12) is formed by the drawing core (1) on the inlet side and the thermoplastic resin foam layer (A2) inside the composite sheet (A) shown in FIG. Is done.

【0052】該金型(61)内部にて中空状体(15)を熱可塑
性樹脂の軟化温度以上に加熱して、全体を可塑状態とす
るとともに、金型コア(1) の内部に連通状に設けられた
空気孔(2)(3)を通じて中空状体(15)の内部空間(12)に空
気を圧入して中空状体(15)内部に空気圧を付与する。こ
の空気圧により、軟化状態の中空状体(15)外周面の繊維
強化熱可塑性樹脂層(A1)表面を引抜金型(6) の内壁に密
着する。こうして、空気圧により軟化状態の中空状体(1
5)外表面を引抜金型(6) の内壁に押し当てつつ引き抜く
ことにより、単純な断面形状の中空状体(15)が、なめら
かに断面変化して、所望の複雑な断面異形形状へと成形
されるものである。
In the mold (61), the hollow body (15) is heated to a temperature higher than the softening temperature of the thermoplastic resin to bring the whole into a plastic state and communicate with the inside of the mold core (1). Air is injected into the internal space (12) of the hollow body (15) through the air holes (2) and (3) provided in the, and air pressure is applied to the inside of the hollow body (15). By this air pressure, the surface of the fiber-reinforced thermoplastic resin layer (A1) on the outer peripheral surface of the softened hollow body (15) is brought into close contact with the inner wall of the drawing die (6). Thus, the hollow body (1) softened by air pressure
5) By pulling out the outer surface while pressing it against the inner wall of the drawing die (6), the hollow body (15) having a simple cross-sectional shape changes smoothly in cross-section to obtain a desired complicated cross-sectional irregular shape. It is to be molded.

【0053】この際、複合シート(A) の全体は、可塑状
態にまで加熱されており、熱可塑性樹脂発泡体層(A2)自
体も可塑状態であるため、空気圧によりこれを厚み方向
に圧縮することが可能となる。
At this time, since the entire composite sheet (A) is heated to a plastic state, and the thermoplastic resin foam layer (A2) itself is also in a plastic state, it is compressed in the thickness direction by air pressure. It becomes possible.

【0054】従って、引抜金型(6) に導入する際には、
図2に示すように、金型コア(1) と引抜金型(61)とで形
成される導入口において熱可塑性樹脂発泡体層(A2)が圧
縮されて、気密が確保され、また単純な断面形状の中空
状体(15)が、なめらかに断面変化して、複雑な断面異形
形状へと成形される中間部分においては、図3に示すよ
うに、中空状体(15)の内周面が熱可塑性樹脂発泡体層(A
2)に囲まれて、気密が確保され、さらに最終形状に賦形
された時点においては、図4に示すように、熱可塑性樹
脂発泡体層(A2)が、中空状体(15)の内部空間(12)に満た
されることにより、気密を確保することができるため、
内部空間(12)には任意の空気圧を付与することができる
ものである。
Therefore, when introducing into the drawing die (6),
As shown in FIG. 2, the thermoplastic resin foam layer (A2) is compressed at the inlet formed by the mold core (1) and the drawing mold (61) to ensure airtightness, As shown in FIG. 3, an inner peripheral surface of the hollow body (15) is formed in an intermediate portion where the hollow body (15) having a cross-sectional shape smoothly changes in cross-section and is formed into a complicated cross-sectional shape. Is a thermoplastic resin foam layer (A
At the time when the airtightness is ensured and the final shape is formed by being surrounded by 2), as shown in FIG. 4, the thermoplastic resin foam layer (A2) is formed inside the hollow body (15). By filling the space (12), airtightness can be secured,
An arbitrary air pressure can be applied to the internal space (12).

【0055】このように、引抜金型(6) に導入する際、
および所望形状に賦形された段階において、複合シート
(A) の熱可塑性樹脂発泡体層(A2)は、気密性を付与する
シール層的な役割を果たし、引抜金型(6) 内部における
中空状体(15)の内部空間(12)に所要の空気圧を付与する
ことができる。こうして中空状体(15)の内部空間(12)に
空気圧を付与することによって、繊維強化熱可塑性樹脂
層(A1)を常に引抜金型(62)の内壁面に添わせることが可
能となり、複雑な異形形状へと安定してなめらかに断面
変化させて成形することが可能となる。
As described above, when introducing into the drawing die (6),
And at the stage of shaping into a desired shape, the composite sheet
The thermoplastic resin foam layer (A2) of (A) serves as a seal layer for providing airtightness, and is required in the internal space (12) of the hollow body (15) inside the drawing die (6). Air pressure can be applied. By applying air pressure to the internal space (12) of the hollow body (15) in this manner, the fiber-reinforced thermoplastic resin layer (A1) can always be attached to the inner wall surface of the drawing mold (62), which is complicated. It is possible to stably and smoothly change the cross-section into an irregularly shaped shape.

【0056】この中空状体(15)の断面変化させる工程に
おいては、かなりの剪断抵抗が生じるが、複合シート
(A) の繊維強化熱可塑性樹脂層(A1)は、この剪断抵抗に
充分に耐え得る強度を有しているため、熱可塑性樹脂発
泡体層(A2)に破断等を生じることなく、複合シート(A)
の性状をそのまま保持して、繊維強化熱可塑性樹脂発泡
体(11)を成形することができ、前記従来技術では、到底
成形することができないものである。
In the step of changing the cross section of the hollow body (15), considerable shear resistance is generated.
Since the fiber-reinforced thermoplastic resin layer (A1) of (A) has strength enough to withstand this shear resistance, the thermoplastic resin foam layer (A2) does not break, etc. (A)
Thus, the fiber-reinforced thermoplastic resin foam (11) can be molded while maintaining the properties described above, and it is impossible to form the fiber with the above-mentioned conventional technology.

【0057】また引抜金型(62)および冷却金型(9) 、さ
らに必要により断熱材(7) を変更することによって、様
々な形状の発泡成形体(11)を得ることができるものであ
る。
By changing the drawing die (62), the cooling die (9) and, if necessary, the heat insulating material (7), foamed molded products (11) of various shapes can be obtained. .

【0058】[0058]

【実施例】つぎに、本発明の実施例を図面に基づいて、
かつ比較例と共に説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
Description will be given together with a comparative example.

【0059】実施例 まず、図1に示す繊維強化熱可塑性樹脂層(A1)および熱
可塑性樹脂発泡体層(A2)を有する複合シート(A) を、下
記の方法により製造した。
Example First, a composite sheet (A) having a fiber-reinforced thermoplastic resin layer (A1) and a thermoplastic resin foam layer (A2) shown in FIG. 1 was produced by the following method.

【0060】繊維強化熱可塑性樹脂層(A1)に使用する熱
可塑性樹脂組成物としては、平均粒子径100μm、お
よび溶融粘度2.4×105 ポイズを有する粉体状のポ
リプロピレン樹脂組成物を使用した。
As the thermoplastic resin composition used for the fiber-reinforced thermoplastic resin layer (A1), a powdery polypropylene resin composition having an average particle diameter of 100 μm and a melt viscosity of 2.4 × 10 5 poise is used. did.

【0061】図5に示すように、直径約23μmのフィ
ラメントにより構成されるガラスロービングの繊維束
(4400tex)(22)(22)の上下各24本づつを、ロ
ービング繰出し機(21)より繰り出し、上下2段に配し
た。
As shown in FIG. 5, a glass roving fiber bundle (4400 tex) composed of filaments having a diameter of about 23 μm (4400 tex) (22) (24) is fed out from a roving feeder (21). It was arranged in upper and lower two tiers.

【0062】一方、上下に配置した槽(23)(23)内に、ポ
リ塩化ビニル(溶融粘度2.4×105 ポイズ)100
重量部、錫系熱安定剤2重量部、およびポリエチレンワ
ックス0.5重量部により構成されかつ平均粒子径10
0μmを有する粉体状樹脂組成物(24)(24)をそれぞれ所
定量入れ、該槽(23)(23)の底部に設けられた多孔板を通
して空気を噴出させることにより粉体状樹脂(24)(24)を
流動化させて、流動層を形成した。
On the other hand, polyvinyl chloride (melt viscosity 2.4 × 10 5 poise) 100 was placed in the tanks 23 and 23 arranged vertically.
Parts by weight, 2 parts by weight of a tin-based heat stabilizer, and 0.5 parts by weight of polyethylene wax, and has an average particle size of 10
A predetermined amount of each of the powdery resin compositions (24) and (24) having a thickness of 0 μm is charged, and air is blown out through a perforated plate provided at the bottom of the tanks (23) and (23), whereby the powdery resin ) (24) was fluidized to form a fluidized bed.

【0063】そして、これら上下両槽(23)(23)内の流動
層の中に、ガイドロールにより誘導した上下2系列のガ
ラス繊維束(22)(22)をそれぞれ通過させることにより、
各ガラス繊維束(22)のフィラメントに粉体状樹脂(24)を
付着させた。
Then, the two upper and lower glass fiber bundles (22) and (22) guided by guide rolls are passed through the fluidized beds in the upper and lower tanks (23) and (23), respectively.
The powdery resin (24) was attached to the filament of each glass fiber bundle (22).

【0064】つぎに、粉体状樹脂(24)(24)が付着したガ
ラス繊維束(22)(22)を上下2系列より誘導して、上下一
対のガイドロール(25)(25)によって重ね合わせるととも
に、これら樹脂付着ガラス繊維束(22)(22)を、約200
℃に加熱した加熱炉(24)を通過させることにより加熱・
加圧し、粉体状樹脂組成物(24)(24)を溶融して、ガラス
繊維束(22)(22)のフィラメント間に含浸させて、シート
化し、ついで、このシートを上下一対の冷却ロール(27)
(27)によって冷却した後、厚み1.2mmを有しかつ所
定幅の繊維強化熱可塑性樹脂シート(A1)を得、これを巻
取り機(28)により巻き取った。なお、この繊維強化熱可
塑性樹脂シート(A1)中のガラス繊維含有率は、30容量
%であった。
Next, the glass fiber bundles (22) and (22) to which the powdery resins (24) and (24) are adhered are guided from the upper and lower two systems and stacked by a pair of upper and lower guide rolls (25) and (25). At the same time, these resin-attached glass fiber bundles (22)
Heating by passing through a heating furnace (24) heated to
Pressing, melting the powdery resin composition (24) (24), impregnating between the filaments of the glass fiber bundle (22) (22) to form a sheet, and then, the sheet is a pair of upper and lower cooling rolls (27)
After cooling by (27), a fiber-reinforced thermoplastic resin sheet (A1) having a thickness of 1.2 mm and a predetermined width was obtained, and was wound by a winder (28). The glass fiber content in the fiber reinforced thermoplastic resin sheet (A1) was 30% by volume.

【0065】これに対し、熱可塑性樹脂発泡体層(A2)に
使用する熱可塑性樹脂組成物としては、高密度ポリエチ
レン100重量部、ホモプロピレン100重量部、シラ
ン架橋性ポリプロピレン40重量部、アゾジカルボンア
ミド2重量部によって構成される樹脂組成物を使用し
て、つぎのようにして製造した。
On the other hand, the thermoplastic resin composition used in the thermoplastic resin foam layer (A2) includes 100 parts by weight of high-density polyethylene, 100 parts by weight of homopropylene, 40 parts by weight of silane-crosslinkable polypropylene, and azodicarbonate. It was produced as follows using a resin composition composed of 2 parts by weight of amide.

【0066】すなわち、この樹脂組成物を2軸押出機
(図示略)を用いて、180℃で溶融混練し、シート化
した。ついで、この樹脂組成物シートを100℃の熱水
中に1時間浸漬した後、乾燥し、さらに樹脂組成物シー
トを220℃の加熱炉に連続的に供給して、発泡させる
ことにより、厚み約4mm、発泡倍率10倍の熱可塑性
樹脂発泡体シート(A2)を得た。
That is, this resin composition was melt-kneaded at 180 ° C. using a twin-screw extruder (not shown) to form a sheet. Next, this resin composition sheet is immersed in hot water at 100 ° C. for 1 hour, dried, and further continuously supplied to a heating furnace at 220 ° C. to foam the resin composition sheet. A thermoplastic resin foam sheet (A2) having a thickness of 4 mm and an expansion ratio of 10 was obtained.

【0067】またこの熱可塑性樹脂発泡体シート(A2)の
成形と同時に、該樹脂発泡体シート(A2)に、上記繊維強
化熱可塑性樹脂シート(A1)を積層することにより、幅3
00mm、および厚み5mmを有する複合シート(A) を
製造した。
At the same time as the molding of the thermoplastic resin foam sheet (A2), the fiber reinforced thermoplastic resin sheet (A1) is laminated on the resin foam sheet (A2) to obtain a width 3 mm.
A composite sheet (A) having a thickness of 00 mm and a thickness of 5 mm was produced.

【0068】なお、この複合シート(A) は、これの一側
縁部に熱可塑性樹脂発泡体層(A2)が無い5mm幅の繊維
強化熱可塑性樹脂層(A1)のみの部分を設けたものであ
る。
The composite sheet (A) is provided with only a 5 mm wide fiber reinforced thermoplastic resin layer (A1) having no thermoplastic resin foam layer (A2) on one side edge thereof. It is.

【0069】つぎに、上記のようにして製造した複合シ
ート(A) を、図1に示す製造装置に供給して、本発明の
方法により繊維強化熱可塑性樹脂発泡体(11)を連続的に
製造した。
Next, the composite sheet (A) produced as described above is supplied to the production apparatus shown in FIG. 1, and the fiber-reinforced thermoplastic resin foam (11) is continuously produced by the method of the present invention. Manufactured.

【0070】すなわち、図1の製造装置は、上記複合シ
ート(A) が巻回されている巻戻しロール(図示略)と、
これの引抜方向の前方に配置されかつ複合シート(A) を
徐々に断面円形形状に賦形することのできるガイド部材
(図示略)と、複合シート(A) からなる中空状体(15)内
面を規制することができる金型コア(1) と、断面形状が
図2、図3、および図4に順に示すように、穏やかに順
次変化しており、単純形状部(61)と複雑形状部(62)とか
らなる引抜金型(6) と、これの外周に設けられた加熱ヒ
ータ(13)と、引抜方向の前方に配置されかつ図4の金型
(6) 断面と同様の断面形状を有する断熱材(7) と、断熱
材(7) に続いて配置されかつ多数の通水孔(8) を有する
冷却金型(9) と、これの引抜方向の前方に配置された引
取り機(10)とを、主として具備するものである。
That is, the manufacturing apparatus shown in FIG. 1 comprises a rewind roll (not shown) around which the composite sheet (A) is wound,
A guide member (not shown), which is disposed in front of the drawing direction and is capable of gradually forming the composite sheet (A) into a circular cross section, and an inner surface of a hollow body (15) made of the composite sheet (A) The mold core (1), which can regulate the shape, and the sectional shape is gradually and gradually changed as shown in FIG. 2, FIG. 3, and FIG. (62), a heating heater (13) provided on the outer periphery of the drawing die (6), and a die shown in FIG.
(6) A heat insulating material (7) having the same cross-sectional shape as the cross section, a cooling mold (9) arranged following the heat insulating material (7) and having a large number of water passage holes (8), and drawing out And a take-up machine (10) arranged forward in the direction.

【0071】なお、引抜金型(6) の入口寄りの上側部分
には、複合シート(A) を徐々に円形形状に賦形するさい
に加熱するためのヒータ(14)が配置され、また、同引抜
金型(6) の入口側の下端部には、複合シート(A) の側縁
部同士を重ね合わせて接合するための加熱ピンチロール
(4) と、これの下側のヒータ(5) が配置されている。
A heater (14) for heating the composite sheet (A) gradually into a circular shape is arranged on the upper portion near the entrance of the drawing die (6). At the lower end of the drawing die (6) on the entrance side, a heating pinch roll for overlapping and joining the side edges of the composite sheet (A)
(4) and a heater (5) below the heater are arranged.

【0072】そして、この図1において、上記複合シー
ト(A) を巻戻しロール(図示略)より巻き戻して、引抜
金型(6) に導入するが、このとき、複合シート(A) をこ
れの繊維強化熱可塑性樹脂層(A1)が外側になるように
し、かつ引抜金型(6) の入口寄りの加熱装置(14)によっ
て複合シート(A) を約60℃に上方から加熱して軟化さ
せる。
In FIG. 1, the composite sheet (A) is rewound from a rewinding roll (not shown) and introduced into a drawing die (6). At this time, the composite sheet (A) is The composite sheet (A) is heated to about 60 ° C from above by a heating device (14) near the entrance of the drawing die (6) to soften the fiber-reinforced thermoplastic resin layer (A1) so that it is outside. Let it.

【0073】引き続き、この複合シート(A) をガイド部
材にて徐々に断面円形形状に賦形し、引抜金型(6) に導
入するが、このとき、複合シート(A) の一側縁部に設け
た熱可塑性樹脂発泡体層(A2)の無い5mm幅の繊維強化
熱可塑性樹脂層(A1)のみの部分を、同複合シート(A) の
他側縁部に重ね合わせながら導入して、その重ね合わせ
た部分を、図1と図2に示すように、加熱ピンチロール
(4) により融着一体化させ、単純な断面円形の1つの中
空状体(15)を形成した。
Subsequently, the composite sheet (A) is gradually shaped into a circular cross section by a guide member and introduced into a drawing die (6). At this time, one side edge of the composite sheet (A) is formed. The portion of only the 5 mm wide fiber reinforced thermoplastic resin layer (A1) without the thermoplastic resin foam layer (A2) provided in, is introduced while overlapping the other side edge of the same composite sheet (A), As shown in FIGS. 1 and 2, the overlapped portion is heated by a pinch roll.
(4) was fused and integrated to form a single hollow body (15) having a simple circular cross section.

【0074】引抜金型(6) は、外部ヒータ(13)により1
60℃に温度調整されており、該金型(6) 内部にて中空
状体(15)を熱可塑性樹脂の軟化温度以上に加熱して、全
体を可塑状態とするとともに、金型コア(1) の内部に連
通状に設けられた空気孔(2)(3)を通じて中空状体(15)の
内部空間(12)に空気を圧入して、中空状体(15)内部に2
kg/cm2 の空気圧を付与した。
The drawing die (6) is moved by the external heater (13) to 1
The temperature is adjusted to 60 ° C., and the hollow body (15) is heated inside the mold (6) to a temperature higher than the softening temperature of the thermoplastic resin to bring the whole into a plastic state, and the mold core (1) is heated. ) Is pressed into the internal space (12) of the hollow body (15) through the air holes (2) and (3) provided in communication with the inside of the hollow body (15).
An air pressure of kg / cm 2 was applied.

【0075】この空気圧により、軟化状態の中空状体(1
5)外周面の繊維強化熱可塑性樹脂層(A1)表面を引抜金型
(6) の内壁に密着する。こうして、空気圧により軟化状
態の中空状体(15)外表面を引抜金型(6) の内壁に押し当
てつつ連続的に引抜成形することにより、図2に示す単
純な断面円形の中空状体(15)が、図3に示すように、順
次なめらかに断面変化して、図4に示すように、所望の
複雑な断面異形形状へと成形されて、賦形された。
The air pressure causes the softened hollow body (1)
5) A die for drawing the outer surface of the fiber reinforced thermoplastic resin layer (A1)
(6) Close contact with the inner wall. In this way, the hollow body (15) in the softened state is pressed by air pressure and continuously drawn while being pressed against the inner wall of the drawing die (6), whereby the hollow body having a simple circular cross section shown in FIG. 15), as shown in FIG. 3, the cross section was changed smoothly and gradually, and as shown in FIG. 4, it was formed into a desired complicated cross-sectional irregular shape and was shaped.

【0076】賦形後、成形体を断熱材(7) を経て冷却金
型(9) に導いて冷却固化し、引取り機(10)によって引き
取ることにより、図4に示す断面形状を有する繊維強化
熱可塑性樹脂発泡体(11)を得た。
After shaping, the molded body is guided through a heat insulating material (7) to a cooling mold (9) to be cooled and solidified, and is taken up by a take-up machine (10) to obtain a fiber having a sectional shape shown in FIG. A reinforced thermoplastic resin foam (11) was obtained.

【0077】なお、この繊維強化熱可塑性樹脂発泡体(1
1)は、肉厚約7mm、繊維強化熱可塑性樹脂層(A1)の厚
み1.5mm、および熱可塑性樹脂発泡体層(A2)の厚み
約4mmを有し、発泡体層(A2)の発泡倍率は約5倍であ
り、この繊維強化熱可塑性樹脂発泡体(11)を、2.0m
/分の成形速度で成形した。
The fiber-reinforced thermoplastic resin foam (1
1) has a thickness of about 7 mm, a thickness of the fiber-reinforced thermoplastic resin layer (A1) of 1.5 mm, and a thickness of the thermoplastic resin foam layer (A2) of about 4 mm. Magnification is about 5 times, and this fiber reinforced thermoplastic resin foam (11) is
/ Min molding speed.

【0078】このように、本発明の実施例によれば、高
い発泡倍率を有する繊維強化熱可塑性樹脂発泡体(11)で
あっても、これを容易に製造することができ、しかも繊
維強化熱可塑性樹脂発泡体(11)に高い強度を付与するこ
とができて、建材分野等において充分に利用可能な、軽
量で比強度、比剛性が高く、所望の断面異形形状を有す
る繊維強化熱可塑性樹脂発泡体(11)を連続的に製造する
ことができた。
As described above, according to the embodiment of the present invention, even if the fiber-reinforced thermoplastic resin foam (11) has a high expansion ratio, it can be easily manufactured, and the fiber-reinforced thermoplastic resin foam can be easily manufactured. A fiber-reinforced thermoplastic resin that can impart high strength to the plastic resin foam (11) and can be sufficiently used in the field of building materials, etc., is lightweight, has high specific strength and high specific rigidity, and has a desired cross-sectional irregular shape. The foam (11) could be manufactured continuously.

【0079】また、引抜金型のみを変更することによっ
て、様々な形状の発泡成形体(11)を得ることができた。
Further, by changing only the drawing die, foamed molded articles (11) having various shapes could be obtained.

【0080】比較例 比較のために、上実施例の複合シート(A) を用いること
なく、熱可塑性樹脂発泡体シート(A2)のみを使用して、
上記実施例の場合と同じ引抜金型(6) により成形を行な
ったこと以外は、実施例の場合と同様に実施した。
Comparative Example For comparison, only the thermoplastic resin foam sheet (A2) was used without using the composite sheet (A) of the above example.
The procedure was performed in the same manner as in the example, except that molding was performed using the same drawing die (6) as in the above-described example.

【0081】その結果、引抜金型(6) の加熱温度が90
℃を越えると、熱可塑性樹脂発泡体シート(A2)が金型
(6) 内壁面との剪断抵抗に耐えられず、破断した。しか
しながら、この温度以下であると、熱可塑性樹脂発泡体
シート(A2)は、図4に示すような断面形状に賦形するこ
とができなかった。
As a result, the heating temperature of the drawing die (6) was 90
If the temperature exceeds ℃, the thermoplastic resin foam sheet (A2)
(6) It could not withstand the shear resistance with the inner wall surface and was broken. However, below this temperature, the thermoplastic resin foam sheet (A2) could not be formed into a cross-sectional shape as shown in FIG.

【0082】[0082]

【発明の効果】本発明による繊維強化熱可塑性樹脂発泡
体の連続製造方法は、上述のように、長手方向に引き揃
えられた多数の連続モノフィラメントよりなる繊維およ
び熱可塑性樹脂が一体化されている繊維強化熱可塑性樹
脂層と、2〜30倍の発泡倍率を有する熱可塑性樹脂発
泡体層とを有する複合シートを、繊維強化熱可塑性樹脂
層が外側表面となるように、かつ単純な断面形状を有す
る1つの中空状体へと連続的に賦形する工程と、該中空
状体を、単純な断面形状から、より複雑な断面形状へ
と、その断面積を縮小しながら変化する引抜金型に導入
し、該金型内部にて中空状体を熱可塑性樹脂の軟化温度
以上に加熱するとともに、中空状体内部に空気圧を付与
し、加熱により軟化した中空状体外周面を引抜金型内壁
に押し当てつつ、中空状体の内部空間を発泡体が満たす
まで断面形状を変化させることにより、所望の断面形状
に賦形して、引抜成形する工程とを含むもので、本発明
の方法によれば、高い発泡倍率を有する繊維強化熱可塑
性樹脂発泡体であっても、これを容易に製造することが
でき、しかも繊維強化熱可塑性樹脂発泡体に高い強度を
付与することができて、建材分野等において充分に利用
可能な、軽量で比強度、比剛性が高く、かつ所望の複雑
な断面異形形状を有する繊維強化熱可塑性樹脂発泡体
を、生産性良く連続的に製造することができ、従って製
造コストを低廉なものとなし得るという効果を奏する。
According to the method for continuously producing a fiber-reinforced thermoplastic resin foam according to the present invention, as described above, a fiber comprising a large number of continuous monofilaments aligned in the longitudinal direction and a thermoplastic resin are integrated. A fiber-reinforced thermoplastic resin layer, and a composite sheet having a thermoplastic resin foam layer having an expansion ratio of 2 to 30 times, such that the fiber-reinforced thermoplastic resin layer is on the outer surface, and a simple cross-sectional shape A step of continuously shaping into one hollow body having the same, and drawing the hollow body from a simple cross-sectional shape to a more complicated cross-sectional shape while reducing its cross-sectional area while reducing the cross-sectional area. Introduce and heat the hollow body inside the mold above the softening temperature of the thermoplastic resin, apply air pressure inside the hollow body, and heat the hollow body outer peripheral surface softened by heating to the drawing mold inner wall. While pressing Forming a desired cross-sectional shape by changing the cross-sectional shape until the foam fills the internal space of the shaped body, and performing pultruding. According to the method of the present invention, a high expansion ratio is obtained. Can be easily manufactured even with a fiber-reinforced thermoplastic resin foam having a high strength, and can impart high strength to the fiber-reinforced thermoplastic resin foam, and can be sufficiently used in the field of building materials and the like. A possible, lightweight, high-strength, high-specific-rigidity, fiber-reinforced thermoplastic resin foam having a desired complex cross-section irregular shape can be continuously produced with good productivity, and therefore, the production cost is low. It has the effect that it can be done.

【0083】また従来技術に比べて、引抜金型のみを変
更することによって、様々な形状を有する発泡成形体
を、容易に製造することができるという効果を奏する。
Further, as compared with the prior art, by changing only the drawing die, there is an effect that foamed molded articles having various shapes can be easily manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の方法を実施する装置の全体を示す部分
切欠き側面図である。
FIG. 1 is a partially cutaway side view showing the entire apparatus for performing the method of the present invention.

【図2】図1のAーA線に沿う拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along the line AA of FIG.

【図3】図1のB−B線に沿う拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along the line BB of FIG. 1;

【図4】図1のC−C線に沿う拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line CC of FIG. 1;

【図5】実施例1において用いた繊維強化熱可塑性樹脂
層の製造装置の全体を示す概略側面図である。
FIG. 5 is a schematic side view showing the entire apparatus for manufacturing a fiber-reinforced thermoplastic resin layer used in Example 1.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A 複合シート A1 繊維強化熱可塑性樹脂層 A2 熱可塑性樹脂発泡体層 1 金型コア 2 空気孔 3 空気孔 4 加熱ロール 5 加熱ヒータ 6 引抜金型 61 引抜金型の単純形状部 62 引抜金型の複雑形状部 9 冷却金型 10 引取り機 11 繊維強化熱可塑性樹脂発泡体 12 内部空間 13 外周加熱ヒータ 14 加熱ヒータ 15 中空状体 A Composite Sheet A1 Fiber Reinforced Thermoplastic Resin Layer A2 Thermoplastic Resin Foam Layer 1 Mold Core 2 Air Hole 3 Air Hole 4 Heating Roller 5 Heater 6 Pulling Die 61 Simple Shape of Pulling Die 62 Pulling Die Complex shape part 9 Cooling mold 10 Take-off machine 11 Fiber reinforced thermoplastic resin foam 12 Internal space 13 Outer peripheral heater 14 Heater 15 Hollow body

───────────────────────────────────────────────────── 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 B29K 105:08 B29L 31:10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Agency reference number FI Technical display location B29K 105: 08 B29L 31:10

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 長手方向に引き揃えられた多数の連続モ
ノフィラメントよりなる繊維および熱可塑性樹脂が一体
化されている繊維強化熱可塑性樹脂層と、2〜30倍の
発泡倍率を有する熱可塑性樹脂発泡体層とを有する複合
シートを、繊維強化熱可塑性樹脂層が外側表面となるよ
うに、かつ単純な断面形状を有する1つの中空状体へと
連続的に賦形する工程と、該中空状体を、単純な断面形
状から、より複雑な断面形状へと、その断面積を縮小し
ながら変化する引抜金型に導入し、該金型内部にて中空
状体を熱可塑性樹脂の軟化温度以上に加熱するととも
に、中空状体内部に空気圧を付与し、加熱により軟化し
た中空状体外周面を引抜金型内壁に押し当てつつ、中空
状体の内部空間を発泡体が満たすまで断面形状を変化さ
せることにより、所望の断面形状に賦形して、引抜成形
する工程とを含むことを特徴とする繊維強化熱可塑性樹
脂発泡体の連続製造方法。
1. A fiber reinforced thermoplastic resin layer in which a fiber and a thermoplastic resin composed of a large number of continuous monofilaments aligned in a longitudinal direction are integrated, and a thermoplastic resin foam having an expansion ratio of 2 to 30 times. Continuously forming a composite sheet having a body layer into one hollow body having a simple cross-sectional shape such that the fiber-reinforced thermoplastic resin layer is on the outer surface; and From a simple cross-sectional shape to a more complex cross-sectional shape, is introduced into a drawing die that changes while reducing its cross-sectional area, and the hollow body inside the die is heated above the softening temperature of the thermoplastic resin. While heating, apply air pressure to the inside of the hollow body, while pressing the outer peripheral surface of the hollow body softened by heating against the inner wall of the drawing die, change the cross-sectional shape until the foam fills the internal space of the hollow body By desired Forming a fiber-reinforced thermoplastic resin foam into a cross-sectional shape and drawing.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009221479A (en) * 2006-02-27 2009-10-01 Asahi Kasei Chemicals Corp Glass fiber-reinforced thermoplastic resin composition

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