JPS5849378B2 - セキソウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、繊維補強熱可塑性樹脂表面に熱可塑性樹脂フ
イルムを積層する方法に関するものである。

ガラス繊維等の補強繊維と熱可塑性樹脂との複合材料で
ある繊維補強熱可塑性樹脂は、すぐれた機械的性質を有
する材料として広い用途を有している。

繊維補強熱可塑性樹脂には、製造方法等の面からみて、
通常二つの種類がある。

その一つは、比較的長い補強繊維に熱可塑性樹脂溶液、
分散液、粉末などを含浸あるいは混入し、補強繊維と熱
可塑性樹脂を一体化して製造する方法、あるいは補強繊
維と熱可塑性樹脂とを積層して一体化する方法等で製造
される長繊維補強熱可塑性樹脂である、一、他の一つは
熱可塑性樹脂と補強繊維を機械的ζこ混合混練し、ペレ
ット等の成形材料を製造し、このペレットを射出成形等
で製品を製造する方法、ペレット等の戒形材料を経由せ
ず直接製品を製造する方法等で得られる比較的短い繊維
で補強された熱可塑性樹脂である。

後者の場合、機械的な混合混線あるいは射出成形や押出
成形の際、繊維が切断されるため、長い繊維を原料とし
て用いても、製品中に含まれる繊維は大部分が短い繊維
となる。

前者の方法においてまず得られるものは、比較的多孔質
の成形素材であり、これを圧縮戒形して密な戒形品が得
られる。

この圧縮成形の際、あるいは密な成形品とした後、表面
に熱可塑性樹脂フイルムが積層される場合がある。

熱可塑性樹脂フイルムを積層する目的は、表面の平滑化
、耐蝕性あるいは耐候性の向上、成形品に多少残る孔を
ふさぐため、あるいは外観の美麗化等である。

また、後者の場合も、比較的多孔質な短繊維強化熱可塑
性樹脂が得られた場合、これを圧縮戒形して密な成形品
とする場合があり、この場合も熱可塑性樹脂フイルムを
積層する場合がある。

繊維補強熱可塑性樹脂の表面に熱可塑性樹脂フイルムを
積層した場合、従来の積層方法では積層体表面部に泡や
ツメ跡と呼ばれる凹部を生じることが多かった。

泡やツメ跡を表面に有する積層体は、平滑性の低下、耐
蝕性、耐候性の劣化、気体や液体の漏れ、外観の悪さ等
の原因となる。

そのため、泡やツメ跡の発生を防ぐために、従来、種種
の検討が行なわれたが、有効な手段が見い出されていな
かった。

本発明者はこの泡やツメ跡の発生原因を究明し、それに
より有効な対策を見い出すべく、種々の研究検討を行っ
た。

その結果、泡やツメ跡の発生原因は、繊維補強熱可塑性
樹脂と熱可塑性樹脂フイルムを重ねてプレスを行う場合
、熱可塑性樹脂フイルムとプレスとの間に空気が残留し
、プレスの際、この空気が熱可塑性樹脂フイルム表面に
残存あるいは内部に侵入し、ツメ跡あるいは泡となるこ
とであることがわかった。

第１図に、金属ベルトを用いて、熱可塑性樹脂フイルム
と繊維補強熱可塑性樹脂とを積層する場合、ツメ跡や泡
が発生する機構を説明する。

金属ベルト１，２はロール３，４により圧縮および送り
出されて、熱可塑性樹脂フイルム５および繊維補強熱可
塑性樹脂６とを積層する。

両材料は、あらかじめ、積層を容易にするために加熱さ
れている。

金属ベルトと熱可塑性樹脂フイルムとの間の空気７およ
び熱可塑性樹脂フイルムと繊維補強熱可塑性樹脂との間
の空気８は積層の際に、それらの間に巻き込まれる。

空気８は多孔質の繊維補強熱可塑性樹脂内に侵入するこ
とができ、また、この空気が泡として残ったとしても、
積層体表面に悪影響を与えることは少い。

しかしながら、空気７は金属ベルトにより熱可塑性樹脂
フイルム上に押し込まれ、泡またはツメ跡として残る。

即ち、左方に示した積層体表面に泡９あるいはツメ跡１
０が生じる。

本発明者は、上記のような泡やツメ跡の原因を明らかに
した後、泡やツメ跡を発生させないための対策を種々研
究検討した。

その結果、熱可塑性樹脂フイルムをあらかじめ金属ベル
トやロール等の圧縮或形機の加圧表面に融着し、次いで
繊維補強熱可塑性樹脂と積層することにより、第１図の
空気７を存在させずに積層することが可能となり、泡や
ツメ跡を発生することがないことがわかった。

本発明はこれを要旨とするものであり、即ち、繊維補強
熱可塑性樹脂の少くとも一方の表面に熱可塑性樹脂フイ
ルムを加圧手段により加圧積層して一体化する方法にお
いて、あらかじめ熱可塑性樹脂フイルムを前記加圧手段
の加圧面に融着させた後繊維補強熱可塑性樹脂と積層す
ることを特徴とする繊維補強熱可塑性樹脂の積層方法で
ある。

熱可塑性樹脂フイルムを加圧面に融着させることにより
、両者の間に空気を存在させないため、この空気の存在
を原因として生じる積層体表面の泡やツメ跡を消滅させ
ることができる。

本発明の一例として、比較的多孔質な繊維補強熱可塑性
樹脂板、加圧手段として無端金属ベルトを用いた連続積
層方法に本発明を応用した具体例を第２図を用いて説明
する。

無端金属ベルＮ１．１２が加圧およひ／または送り出し
用のロール１３，１４，１５．１６により移動され、か
つ積層のための圧力が加えられる。

熱可塑性樹脂フイルム１７はタッチロール１８により、
積層前にあらかじめ無端金属ベルト１１の表面に融着せ
しめられる。

次いで、熱可塑性樹脂フイルム１７は、比較的多孔質の
繊維補強熱可塑性樹脂板１９と積層され、加圧されて一
体化される。

この方法により、無端金属ベルト１１と熱可塑性樹脂フ
イルム１７との間に空気を含むことがなくなるため、積
層体表面に泡やツメ跡を生じることがない。

単なる密着では、加圧面に密着した後積層前に再び空気
が侵入する恐れも考えられるため融着することが大切で
ある。

融着する場合は、融着前に無端金属ベルトあるいは熱可
塑性樹脂フイルムをあらかじめ加熱するか、融着直前に
両者あるいは少くとも一方を加熱することが好ましい。

積層を容易にするために、繊維補強熱可塑性樹脂と熱可
塑性樹脂フイルムの両者あるいは少くとも一方をあらか
じめ加熱しておくことが好ましい。

また、積層中ロールや無端金属ベルトを加熱して積層を
行うこともできる。

また、積層を行った後あるいは積層のための加圧を行う
後半部分で、積層体を冷却することが好ましい。

この冷却により、積層体と加圧面との剥離を容易にし、
積層体の冷却後の変形を防ぐ効果がある。

以上、無端金属ベルトを用いた加圧積層について説明し
たが、本発明はロールによる加圧積層、プレス成形機に
よるプレス積層等にも全く同様に応用できる。

いずれにおいても、あらかじめ熱可塑性樹脂フイルムを
加圧面に融着させた後積層することにより、積層体表面
の泡やツメ跡の発生を防ぐことができる。

本発明における繊維補強熱可塑性樹脂の最も適嘉なもの
は、比較的多孔質な長繊維強化熱可塑性樹脂板である。

勿論、これ以外のものも使用できる。

形状としては、板状以外にチャンネルやアングル等の板
を種々の形状に戒形したもの、棒状のものなど各種の形
状のものが使用できる。

これらは、無端ベル１へやロールによる連続的な積層以
外に、プレス等によるバッチの積層にも使用できる。

また、長繊維を有するものの他、短繊維で補強した熱可
塑性樹脂にも適用できる。

さらに、繊維補強熱可塑性樹脂は、必ずしも多孔質であ
る必要はない。

この場合、繊維補強熱可塑性樹脂と熱可塑性樹脂フイル
ムとの間に空気が泡として残ることがあるが、積層体表
面に悪影響を及ぼすことは少いからである。

繊維補強熱可塑性樹脂および／または熱可塑性樹脂フイ
ルムはそれぞれ複数枚を積層することができる。

厚い積層体を作るために、繊維補強熱可塑性樹脂を複数
枚積層することは通常考えられることであり、また、繊
維補強熱可塑性樹脂の間に熱可塑性樹脂フイルムを挟持
する場合もある。

本発明は、少くとも繊維補強熱可塑性樹脂の一つの表面
を熱可塑性樹脂フイルムで被覆する場合に用いられ、板
状体の場合は、両表面とも熱可塑性樹脂フイルムで被覆
することが少くない。

板状体の両表面とも熱可塑性樹脂フイルムで複覆する場
合、両表面とも本発明の方法を用いて熱可塑性樹脂フイ
ルムを積層することが好ましいが、一方の表面のみに本
発明による積層を行い、他方の面の積層は従来０）方法
で行うこともできる。

本発明における繊維補強熱可塑性樹脂として最も好まし
いものは、比較的多孔質な長繊維補強熱可塑性樹脂であ
り、これは、長繊維材料に熱可塑性樹脂の溶液、分散液
等を含浸あるいは混入して溶剤あるいは分散媒体を除去
して製造されたもの、あるいは熱可塑性樹脂粉末と長繊
維材料を混合して製造されたものである。

長繊維材料としては、ガラス繊維、炭素繊維等の無機繊
維あるいは合成繊維などの有機繊維が好ましい。

特にガラス繊維は好ましい材料で、チョップドストラン
ド、チョップドストランドマット、ロービング、ロービ
ングクロス、クロス、サーフエーシングマット、コンテ
イニュアスストランドマット等各種の形態のものが使用
できる。

熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ酢
酸ビニル系樹脂、ポリオレフイン系樹脂、ポリアクリル
系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポ
リアミド系樹脂、ポリカーボネーｈ系樹脂、ポリエーテ
ル系樹脂、ポリウレタン系樹脂などあらゆる熱可塑性樹
脂が使用できる。

特に、塩化ビニル、酢酸ビニル、オレフイン、メタクリ
ル酸エステル、アクリル酸エステル、スチレン、アクリ
ロニトリルなど重合注α，β不飽和基を有するモノマー
の重合体あるいは共重合体が好ましい。

ガラス繊維チョップドストランドマットとポリ塩化ビニ
ル樹脂エマルジョンを例にして、製造法を説明すると、
チョップドストランドマットをポリ塩化ビニル樹脂エマ
ルジョンに浸漬し、引き上げて乾燥すると、多孔質のガ
ラス繊維補強ポリ塩化ビニル樹脂が得られ、これをプレ
スすることにより、密なガラス繊維補強ポリ塩化ビニル
樹脂が得られる。

繊維強化熱可塑性樹脂中の繊維の長さは、その大部分が
１１１ｔ７ＩＬ以上、特に５ｍｍ以上であることが好ま
しい。

しかも、みかけ密度が実質密度（理論的に計算された密
度）の９０％以下である比較的多孔質の繊維補強熱可塑
性樹脂が好ましい。

また、補強繊維と熱可塑性樹脂の割合は、繊維補強熱可
塑性樹脂中に補強繊維が５〜８５重量％、特に１０〜６
５重量％含まれるのが好ましい。

熱可塑性樹脂フイルムの種類は、積層される繊維で補強
された熱可塑性樹脂と同一種類の熱可塑性樹脂フイルム
あるいは異るフイルムであってもよい。

フイルムの材料は、前記の繊維補強熱可塑性樹脂におけ
る熱可塑性樹脂と同一の材料を使用できる。

本発明はまた、比較的多孔質でない繊維補強熱可塑性樹
脂と熱可塑性樹脂フイルムの積層にも使用できる。

多孔質性の少い繊維補強熱可塑性樹脂としては、前記の
短繊維補強熱可塑性樹脂の他、前記多孔質長繊維補強熱
可塑性樹脂を一旦圧縮戒形して密なものとしたもの、あ
るいは補強繊維と熱可塑性樹脂との積層体などがある。

本発明により製造された積層体は、各種の化学工業装置
、水処理装置等の材料として、あるいは建築構築材料と
して、広く使用できる。

以下、実施例と比較例により本発明の一具体例を示すが
、本発明はこの実施例のみに限定されるものではない。

実施例 平均重合度１１００，全固形分約４９％のポリ塩化ビニ
ルラテックス２０４部に、二塩化エタン１０部、有機ス
ズ系安定剤３部、可塑剤１０部、アンモニウムステアレ
ートｏ．９部及び水１１部をあらかじめ均一に混合して
得られるエマルジョンを添加混合し、混合ラテックスを
得る。

長さ５ｃＩｒＬのガラス繊維よりなるチョップドストラ
ンドマツｔ− （ ３ ８ ０ ｇ．／ｒｒｔ ）を上
記混合ラテックスに浸漬して引き上げ、１３０゜Ｃで約
１０分間乾燥させると厚さ１．８ｍｍ、ガラス繊維含有
量２５重量％の多孔質のガラス繊維補強塩化ビニル樹脂
板が得られた。

この材料を２枚重ね、第２図に示した装置により表面に
厚さ０． ５ ｍｍの塩化ビニル樹脂フイルムを積層し
た。

この際無端金属ベルトはロール１３の直前で２１０°Ｃ
に加熱しておいたところ、塩化ビニル樹脂フイルムは無
端金属ベルトに充分融着し、積層前に剥離することはな
かった。

また、多孔質のガラス繊維補強塩化ビニル樹脂を、積層
前に１９０〜２００’Ｃに予熱した。

積層後、無端金属ベルトから積層体が取り出される直前
に積層体を冷却ロールにより冷却することにより、無端
金属ベルトと積層体が容易に剥離した。

かかる連続方法で得られた積層体は表面に泡やツメ跡が
なく、良好な外観を有していた。

比較例 実施例と同一の材料を用で、ガラス繊維補強塩化ビニル
樹脂板上に塩化ビニル樹脂フイルムヲ乗せ、予熱炉で１
９０〜２００°Ｃに加熱し、第１図に示すような従来の
加圧戒形装置を用いて積層し、実施例と同様に積層体を
冷却して取り出した。

かかる従来の方法で得られた積層体は表面に多数の泡や
ツメ跡が存在し、外観的に好ましくなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の積層方法を示したものであり、無端金属
ベルト１，２により、熱可塑性樹脂フイルム５と繊維補
強熱可塑性樹脂６とが積層される。 しかしながら、熱可塑性樹脂フイルム５と無端金属ベル
ト１との間の空気７が残留し、積層体表面に泡９あるい
はツメ跡１０として残る。 第２図は本発明の積層方法を示したものであり、熱可塑
性樹脂フイルム１７をクツチロール１８等で無端金属ベ
ルト１１等の加圧面に密着させた後、繊維補強熱可塑性
樹脂１９と積層される。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 繊維補強熱可塑性樹脂の少くとも一方の表面に熱可
   塑性樹脂フイルムを無端金属ベルトにより加圧積層して
   一体化する方法において、あらかじめ熱可塑性樹脂フイ
   ルムを前記無端金属ベルトの加圧面に融着させた後、繊
   維補強熱可塑性樹脂と積層することを特徴とする繊維補
   強熱可塑性樹脂の積層方法。