JPS6111778B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、繊維強化プラスチツク成形品（非発
泡品）の新規な製造方法に関する。

従来金属のプレス成形加工により製造されてい
た物品、例えば自動車のフード、トランクカバ
ー、フロントエンドリテナー、シートフレーム等
が、最近のガラス繊維強化プラスチツクのプレス
成形品の進歩により、これらの成形品で代替され
る傾向が益々活溌になつてきている。これらの成
形品は、そのプレス工程の短縮化が可能なことと
相俟つて、軽量であること、断面の肉厚変動、ボ
ス或はリブの付加等も成形時に自由に行えること
等の利点を持つている。

これは、強化用不織繊維マツトと熱可塑性樹脂
との複合体シートを加熱した後、冷却されている
マツチドダイの間でプレスする工程によつて製造
されており、これらの方法は例えばSAE paper
720063或はプラスチツクエージ10月号（1971）第
83〜88頁に開示されている。

プレス成形されるべき上記複合体シートはブラ
ンクと呼ばれるが、ブランクがその成分熱可塑性
樹脂の軟化点又は融点以上の温度に加熱され、次
いで該軟化点又は融点以下の温度に冷却されてい
るプレス用金型の間に移送され、金型を閉じてプ
レス成形が行われる。

このプレス成形の際重要なこととして、ブラン
ク中の強化繊維が熱可塑性樹脂と分離せず共に自
由に移動して金型の隅々まで良く流動することが
要求される。このようなブランクの製造技術とし
て、例えば特開昭48−80172号公報、特開昭52−
40588号公報等が開示されている。

しかし、これらの開示によるブランクも、加熱
炉から取り出した時粘着性を有し、金型への移送
中に大きくたわみ、又移送中に内部まで固化し易
く、プレス成形時に金型の隅々まで流動し難く、
強化繊維と樹脂とが金型中で分離してしまう等の
欠点を有しており、十分満足できるものでない。

以上に鑑み本発明者等は、上記欠点のないブラ
ンクを得るために鋭意研究の結果、該複合体シー
トに発泡剤を含有せしめた物が見事に上記欠点を
克服し得ることを見出し、本発明をなすに至つ
た。

即ち、本発明は、強化用不織繊維マツトと発泡
剤を含有する熱可塑性樹脂との複合体シートであ
るプレス成形用繊維強化プラスチツクシートを発
泡剤の分解温度以上かつ熱可塑性樹脂の軟化点以
上に加熱後実質的に気泡を含まないようにプレス
成形を行うことを特徴とする繊維強化プラスチツ
ク成形品の製造方法に関するものである。

以下本発明を詳細に説明する。

本発明に用いられる熱可塑性プラスチツクは、
例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩
化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、
スチレン−ブタジエン−アクリルニトリル共重合
体、スチレン−アクリルニトリル共重合体、ポリ
アミド、ポリカーボネイト、ポリスルフオン、ポ
リアセタール、ポリメチルメタクリレート、ポリ
フエニレンオキシド、熱可塑性ポリウリタン、ポ
リエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフ
タレート等の樹脂であり、又これらの２種又はそ
れ以上の混合物をも含み、これらに一般的に用い
られる可塑剤、熱安定剤及び光安定剤、核剤、充
てん剤、染顔料、加工助剤、耐衝撃剤、増量剤、
ガラス短繊維等を添加させる事ができる。

本発明に用いられる強化用不織繊維マツトの繊
維には、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、有機
化合物よりなる繊維等が用いられ得るが、本発明
においてはガラス繊維を用いるのが好ましく、以
下にガラス繊維を用いた不織繊維マツトについて
の好ましい態様を示す。各繊維は径が２μ〜25μ
で好ましくは５μ〜20μであり、長さは２cm以上
好ましくは５cm以上のものが用いられる。

各繊維はフイラメント、ストランドの形で用い
られ、これらからチヨツプドストランドマツト、
コンテイニユアスストランドマツト、フイラメン
トマツトの様な不織構造のマツトに成形されニー
ドリングによる機械的接合あるいは接着性結合剤
等により一体に保持されるが、本発明において好
ましい形状のマツトは、ランダム配向である渦巻
き形状を有するコンテイニユアスストランドマツ
トであり、これらがニードリングによる機械接合
を有したものである。ガラス繊維の表面は、バイ
ンダー、滑剤、乳化剤、PH調整剤、帯電防止剤、
カツプリング剤等からなる多成分組成物であると
ころのサイジング剤で処理されているが、これら
の中では、熱可塑性樹脂とガラス繊維とを強固に
それらの界面で接合するカツプリング剤が重要で
ある。当該業者においては熱可塑性プラスチツク
とガラス繊維との組合わせによつてどの様なカツ
プリング剤を選択するかはよく知られているが、
本発明においては例えば、ビニルトリクロロシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス
（β−メトキシシラン）、β−（３・４−エポキシ
シクロヘキシル）−エチルトリメトキシシラン、
γ−グリシドジプロピルトリメトキシシラン、γ
−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β
（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキ
シシラン等があげられる。

本発明において使用される発泡剤は、熱分解型
化学発泡剤であれば可能であり、例えば５−フエ
ニルテトラゾール、バリウムアゾジカルボキシレ
ート、トリヒドラジノトリアジン、ヒドラゾジカ
ルボンアミド、Ｐ−トルエンスルホニルセミカル
バジド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、
オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド、アゾ
ジカルボンアミド等があげられるが、複合体シー
トを形成する際に分解なしに含有せしめ得るもの
を選択しなければならない。

本発明の複合体シートブランクは、第５図の模
式的断面図で示したように、従来のブランク・シ
ートと同様に強化用不織繊維マツトと熱可塑性樹
脂とが一体に複合されたものであり、そのうえ更
に発泡剤が混入含有されたものである。混入発泡
剤とは勿論、未分解の分解して発泡せしめる能力
を有しているものである。これらの体積膨脹を与
える発泡剤の含有量は発泡剤の種類、熱可塑性樹
脂の種類、その他によつて異なるが、熱可塑性樹
脂量に対して0.01〜５重量％、好ましくは0.05〜
１重量％である。

又、本発明のブランク・シート中に含まれる強
化用不織繊維マツトの量は、10〜70重量％、好ま
しくは15〜60重量％である。

次に本発明のブランク・シートの製造法につい
て図面を用いて略述する。

第１図は、本発明のブランク・シートの製造装
置の１例を示す概略図である。図において、１は
熱可塑性樹脂シート２の押出機であり、３は強化
用不織繊維マツト、４はプレス成形品の表面を掩
うための熱可塑性樹脂フイルム（オーバレイ・フ
イルム）５の押出機である。６は上記２，３，５
の積層用ロール、７は積層されたシート、８は冷
却ロール、９はカツター、１０はブランク・シー
ト１１の収納ケースであり、１２は発泡剤のスプ
レーガンである。

押出機１の温度は、押出される熱可塑性樹脂シ
ート２が、第５図の断面図に示す如く一体の複合
体となるよう、積層ロール６の下部において強化
用不織繊維マツト３を十分含浸するような温度で
なければならない。発泡剤は押出機１中の樹脂に
混入してもよいが、この場合の発泡剤は上記押出
温度以上の分解温度を持つ発泡剤を用いなければ
ならない。発泡剤の混入方法には、この押出機に
混入せしめる方法の他に、スプレーガン１２によ
つてシート２に吹きつける方法、マツト３に発泡
剤を予め付着させておく方法等が用い得る。これ
らの場合には積層ロール６により押される時に発
泡剤をブランク・シートの樹脂内に移行させるわ
けである。これらの場合も勿論発泡剤がシート２
の温度によつて分離しないことが必要である。積
層ロール６はマツト３の繊維に熱可塑性樹脂が十
分含浸するように加温加圧されている。積層され
たシート７は、次いで冷却ロール８によつてプレ
スされ、カツター９で一定の大きさにカツトさ
れ、ケース１０に納められる。なお、オーバレイ
フイルム又はシートは、ブランク・シート従つて
成形品表面をおおうためのものであつて、発泡剤
を混入しない熱可塑性樹脂フイルム又はシートを
用いる。

次に、このブランク・シート１１をプレス成形
するための装置の１例の概略図を示す。第２図
は、ブランク・シートの加熱装置の１例を示すも
のであり、ブランク・シート１１をコンベア１３
上に送りながら上下より熱風、赤外線、高周波そ
の他の加熱手段１４によつて加熱する。この段階
で最初第５図の断面状態であつたブランク・シー
トが第６図に示す断面状態のものに変化する。図
において１５は繊維、１６は発泡剤、１７は樹脂
相、１８は気泡を示す。

加熱されたブラツク・シートは次いで例えば第
３，４図に示す装置でプレス成形される。第３図
はプレス前の状態、第４図はプレス時の状態を示
す。図において、１９は上型、２０は下型であ
る。プレス成形された成形品の断面を第７図に示
した。プレス成形により第６図に示す気泡は抜け
て、気泡のない成形品２１が得られる。

第５図に示す本発明のブランク・シートは、加
熱炉でその熱可塑性樹脂の軟化点或は溶融点及び
発泡剤の分解点以上で、熱可塑性樹脂の分解点以
下の温度に加熱されると、含有されている発泡剤
の分解により内部に気泡を含んだ嵩高複合体シー
トとなり、繊維の一部がシート表面に浮き出し、
その結果シートが非粘着性となり、又肉厚の増加
によるたわみ性が改善され金型への移送が容易な
ブランクとなる。又マツト中の繊維は気泡により
互いに分離される結果個々が流動し易い状態にさ
れる。そのため金型内でプレス成形される際に繊
維も熱可塑性樹脂の流動と共に自由に流動するこ
とができて、両者は互に分離することなく一緒に
金型の隅々まで充填される。一方シート中に含ま
れていた分解ガス泡は金型内成形品内から排出さ
れて、その結果強化繊維が均一に分散したすぐれ
た成形品が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の複合体シートの製造装置の
１例を示す概略図、第２図は複合体シートの加熱
装置の模式図、第３図、第４図はプレス成形装置
の模式図で第３図はプレス前の状態、第４図はプ
レス時の状態を示す。第５図は本発明の複合体シ
ート・ブランク（加熱前）の断面模式図、第６図
は本発明複合体シート・ブランクの加熱後の断面
模式図、第７図はプレス成形品の一断面図を表わ
す。図において、 １……押出機、２……熱可塑性樹脂シート、３
……強化用不織繊維マツト、４……押出機、５…
…オーバレイフイルム、６……積層ロール、７…
…積層シート、８……冷却ロール、９……カツタ
ー、１０……収納ケース、１１……ブランク・シ
ート、１２……発泡剤スプレーガン、１３……コ
ンベア、１４……加熱手段、１５……強化用繊
維、１６……発泡剤、１７……熱可塑性樹脂相、
１８……気泡、１９……上型、２０……下型。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 強化用不織繊維マツトと発泡剤を含有する熱
   可塑性樹脂との複合体シートであるプレス成形用
   繊維強化プラスチツクシートを発泡剤の分解温度
   以上かつ熱可塑性樹脂の軟化点以上に加熱後実質
   的に気泡を含まないようにプレス成形を行うこと
   を特徴とする繊維強化プラスチツク成形品の製造
   方法。 ２ 複合体シートの表面が発泡剤を含有していな
   い熱可塑性樹脂シート又はフイルムで被覆されて
   いる特許請求の範囲第１項記載の繊維強化プラス
   チツク成形品の製造方法。 ３ 発泡剤の含有量が、熱可塑性樹脂量に対して
   0.01〜５重量％である特許請求の範囲第１項記載
   の繊維強化プラスチツク成形品の製造方法。