JPS62181112A

JPS62181112A - 複合形成体の製造方法

Info

Publication number: JPS62181112A
Application number: JP2474786A
Authority: JP
Inventors: Kiyoto Dezuki; 清人出月
Original assignee: Meiwa Corp
Current assignee: Meiwa Corp
Priority date: 1986-02-06
Filing date: 1986-02-06
Publication date: 1987-08-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上皇Ｕ公互この発明は繊維布で補強された複合成形体を□得る製造
方法の改良に関するものである。

笠米二艮皿繊維で補強された複合成形体の製造方法として種々の方
法が知られており、複合成形体を得るまでのどの段諧で
基材材料に繊維を添加するかによって分類される。

・複合成形体の成形に先立って繊維と基材材料を溶融混
合し、゛繊維を溶融した基材材料で被覆したのち所定の
長さに切断してペレット化し、このベレットを用いて射
出成形で複合成形体を得る方法が一般的である。

またこのペレット化の工程を経ずに成形機のホッパーで
直接繊維と基材材料とを混合したのち成形する方法や一
旦シート状に押出しつぎに圧縮成形する方法がある。

さらに繊維布に液状化した基材材料を含浸させたのち固
化する方法もある。

、明が　゛　しようとする間　点しかしながら前記ペレットを用いる方法では、繊維の長
さは所定のベレットの長さく３乃至５圃）以下となり、
また射出成形時の圧力により繊維が切断したり、配向す
る。

ペレット化を経ない場合は、繊維粉末の飛散防止や繊維
の均一分散に問題があり、シート状の半製品を成形する
ときは非有効成形品部分の端材の後処理が面倒である。

また液状の基材材料を使用する方法ではその種類が限定
され、かつその取扱が煩雑で量産には向かない。

４Ｉ￥、を　゛するとΔ匹玉役この発明は、圧縮成形型の下型の成形面に繊維布を敷設
し、その上に押出機または混練ロールから供給され、計
量された溶融状態にある基材材料を機械的に分配載置し
たのち、上型と型締めする複合成形体の製造方法であり
、型締め前に上型の成形面にあらかじめ成形された表皮
層が装着されているか、上型と下型の中間に表皮層材０
を位置させるか、あるいは上型の成形面で表皮層材料を
真空成形し、そのまま成形面に保持させている場合も含
まれる。

また、圧縮成形型の下型の成形面に表皮層材料をａ置し
、その上に押出機または混練ロールから供給され、計量
された溶融状態にある基材材料を機械的に分配載置し、
その基材材料の上に繊維布を敷設したのち上型と型締め
する複合成形体の製造方法もある。

務ユこの発明によれば、補強用の繊維布は長繊維のまま織っ
たものであり、主として上下の圧縮により基材材料がそ
の織目に充填されるので、繊維が切断されることが少な
く、方向性のない引張り強さや衝撃強さの秀れた複合成
形体を得ることができる。

また複合成形体の必要位置に補強用の繊維布を配置する
ことができ、かつ不要の端材の発生がない□ので経済的
である。

さらに基材材料として溶融粘度の低いものから、高粘度
の熱可塑性樹脂のみならず、熱硬化性樹脂やゴムも成形
することができるので、材料の選択範：：囲が拡がり、
成形品が要求する特性に合った材料を利用することがで
きる。

大度机この発明の実施例を図面を参照しながら説明する。１第１図は本発明の複合成形体を製造する装置の説明図で
ある。圧縮成形型の下型２の成形面に繊維布９を敷設す
る。基材材料３は押出ｆｉｌｌで加熱、混練および溶融
されたのち、計量シリンダ１２内に一旦貯められ、縦・
横方向自在に曲るジヨイントアーム１３を介し、パルス
モータ１４にてダイ１５を縦横方向に動かし、規定量の
１重世％以下の精度をもって適正パターンでかつ適正重
量分布でチャージすることのできる供給装置により。

第２図の如（繊維布９が敷設されている下型２成形而上
に分配載置する。つぎに油圧プレス１６を作動させ、上
型と下型を型締めする。たとえば池貝鉄工株式会社１ｉ
ＩｓＭ−８００型のスタンピングモールディング装置を
用いることによって、上述した１重量％以下の高精度を
支障なく得ることができる。

第３図に示したように、型締めにより基材材料３は下型
２の成形面に敷設駿た繊維布９と上型１の成形面との中
間を流動して、繊維布９を介して上下型１，２で形成さ
れる基材材料３の成形領域２１の端末２２に近付く。□ 上型１と下型２の合せ面には、基材材料３の成形領域２
１の端末２２に連なる、型締め方向に対して２乃至１５
６の抜き勾配を有する面に沿って型締め方向長さ５乃至
２０ｍｍのランドＬが形成されている。このランドＬと
、下型２の成形面に分配載置される基材材料３が適正パ
ターンで浄っ適正重量分布で機械的にチャージされるこ
とによって、基材材料３がその成形領域２１の端末から
漏出することは殆どなく、たとえ漏出してもばりの厚さ
は薄く除去作業はさほど困難ではない。

ｍ雑布９は、直径ＩＯ乃至２００ミクロンの天然繊維、
合成繊維、ガラス繊維、炭素繊維あるいは金属繊維から
各種の織り方で作られ、厚さ０．５乃至２ｍｍ、織目の
間隙は０．１乃至５ＩＩＩ１１の布であり、必要に応じ
その表面はカップリング剤で処理されている。また繊維
布９は、溶融基材材料３が浸透する隙間を有するもので
あれば不織布でもよい。繊維布９は、下型２の成形面が
複雑な形状の場合、繊維布９を樹脂などのバインダーを
使用して所定形状に固定しておいてもよく、また複数の
繊維布９を組み合わせて敷設してもよい。

基材材料３は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ
４１脂、ポリアセタール、ポリカーボネートなどの熱可
塑性樹脂の単独またはブレンド材料が使用される。それ
らの材料に炭酸カルシウム、ガラス繊維などの無機質の
充填剤や補強材および木粉、繊維質材料などの有機質の
充填剤や補強材を含有させることも可能である。さらに
完全架橋前に加熱流動性のある熱硬化性の樹脂もしくは
各種ゴムも使用することができる。

前記押出機１１からダイ１５に導かれた基材材料３は、
丸棒状、長円棒状、角柱状もしくはシート状で、下型２
の成形面に第２図の如く繊維布９を介して分配載置され
る。このときの基材材料３の温度は材料の種類により異
なるが、一般に１５０乃至２３０℃である。

混練ロールから基材材料３を下型２の成形面上に供給す
るには、基材材料３を一定幅の短冊状に混練ロールから
分出し、これをコンベアベルトで計量部に送り、そこで
所定長さに切断後首振りコンベアで所定位置に分配載置
する。

基材材料３を下型２の成形面上に載置後、油圧プレス１
６により上型１と型締めする。型締め一次圧力は成形体
の加圧方向の投影面積に対して２０乃至７０ｋｇ／ｅｊ
で、つぎに同じく５０乃至１００ｋｇ／ｃｄの二次圧力
を負荷しながら、２０乃至１２０秒冷却したのち型開き
し、複合成形体を成形型かに成形型温度は比較的低温に
保たれている。一般には上型１はほぼ室温で、下型２は
３０乃至５０℃である。したがって複合成形体の表面に
基材材料３のチャージマークやフローマークが認められ
る場合がある。

そのようなマークが複合成形体の表面に残ることが好ま
しくない場合は、第４図のように表皮層材料４を上型１
と下型２との中間に位置させるか。

第５図のように上型１の成形面に多数の排気孔６を削孔
し、それらの各他端を通孔７に連通させ、通孔７を排気
用パイプ８を介して図示していない真空ポンプに接続し
て、クランプ５で保持され予熱されている表皮層材料４
を上型１の成形面に真空成形し、そのまま成形面に保持
させるか、または第６図のように表皮層材料４を別の型
で成形した表皮層成形体１０を上型１の成形面に、たと
えば上型１の真空吸引機構に吸着させた状態で、下型２
の成形面に繊維布９を介して基材材料３を載置したのち
、上型１と下型２とを型締めすることにより表皮層を有
する複合成形体が得られ、成形体、の表面を装飾するこ
とができる。また表皮層材料４が加温されているめで、
基材材料３と強固に接着する。

この目的に使□用する表皮層材料４は、第７図のように
表皮４１と保護フィルム４３とから、または第８図のよ
うに表皮４１．クッションシート４２および保護フィル
ム４３から構成されていて、各構成シートは接着剤また
は熱融着により積層一体化されている。

表皮４１は、厚さ０．３乃至４．０圃の織布、不織布１
編布、カーペットなどの立毛繊維製品や、熱可塑性合成
樹脂フィルムまたはシートで、軟質塩化ビニル樹脂、オ
レフィン系樹脂、オレフィン系熱可塑性エラストマーな
どが使用される。

クッションシート４２は、ポリエチレンまたはポリプロ
ピレンの発泡倍率１０乃至３ｏの高発泡シート、軟質塩
化ビニル樹脂の発泡倍率３乃至１５の発泡シート、ウレ
タン樹脂の見掛は比重０．０５乃至０ン５の発泡シート
などで、厚さ１．５乃至６．５＋ｎｍで使用される。

保護フィルム４３は溶融状態にある基材材料３と融着可
能で、かつ表皮４１またはクッションシート４２と熱融
着または接着剤を介して接着することのできるフィルム
であって、さらに基材材料３の熱と流動時の剪断応力に
より破損しないことが要求される。

このような理由から基材材料３がポリオレフィン系の材
料の場合は、保護フィルム４３はゴム成分が３０乃至７
０重量％であるオレフィン系熱可塑性エラストマーの単
独またはポリプロピレンとのブレンド物の厚さ０．２乃
至０．７ｍｍのフィルムが使用される。この場合クッシ
ョンシート４２がポリオレフィン系の高発泡体であると
、保護フィルム４３とも熱融着で積層することができる
。

表皮４１が伸びのある編布の場合は、基材材料３の流動
に対して、保護フィルム４３は編布の伸びを抑制して編
目に基材材料が入り込んだり、編布にしわを発生させる
ことを防止するとともに表皮層と基材との接着を強固に
する。

□表皮４１にクッションシート４２が積層されている場
合は、保護フィルム４３をクッションシート４２の裏面
に貼着することにより保護フィルム４３は基材材料３の
熱と流動によりクッションシー１〜４２が切断されたり
、部分的にその気泡が破壊されるのを防止するとともに
、嵩高いクッションシー１−により、キャビティが殆ん
ど充満され基材材料３の流域が塞がれている状態での基
材材料３の流動を滑らかにし、かつ前記と同様に表皮層
と基材との接着を強固にする。

なお表皮層材料４の中間にクッションシート４２が存在
すると、第９図に示したように上下型１゜２の型締めの
終了直前にクッションシート４２の弾性によりランドＬ
が閉塞されるので、型締め終了時は第１０図のようにな
り、基材材料が成形領域２１の端末２２から漏出するこ
とはない。

また別の実施例として下型２の成形面に表皮層材料４の
表皮４１が接するように敷設し、その上に基材材料３を
分配載置し、さらにその基材材料３上に繊維布９を敷設
したのち、前記実施例と同様に上型１と下型２を型締め
しても複合成形体を得ることができる。

下型２の成形面に表皮層材料４を位置させる手段として
は、その成形面が比較的平坦な場合は表皮層材料４を成
形せずそのまま載置したり、あらかじめ下型２の成形面
に倣って成形された表皮層材料４を載置するか、または
下型２の成形面に真空吸引機能を付与して表皮層材料４
を真空成形し、そのまま保持する方法がある。

さらに別の実施例として、下型２の成形面に繊維布９．
を敷設し、基材材料３を分配載置したのち。

その上に別の繊維布を敷設するか、または必要に応じて
さらに基材材料３を分記載はした後、型締めする。ある
いはまず下型２の成形面に基材材料３を分配載置して必
要に応じ一旦型締めし、つぎに型叩きして基材材料３上
に繊維布９を載置し。

さやに基材材料を分配載置後型締めして、繊維布９・を
≠材材料３でサンドインチした構造の複合成形体を製造
することかできる。

な外表皮層材料４にクッション層４２を含まない複合成
形体において、型締め時に基材材料３が部分的に成形領
域２１外に漏出する恐れがある場合は、第１１図のよう
に、下型２の成形領域の端末２２の近傍に型締め方向に
一致する穴３１を設け、その穴３１に蓋３２をスプリン
グ３３を介して埋設し、過剰の基材材料３が供給された
とき、スプリング３３の弾性に抗して蓋３２を下降させ
。

過剰の基材材料３を吸収することにより、表皮層材料４
に接して発生する所謂ばりの発生を防止することができ
る。

茜朋！口犯囮この発明の複合成形体の製造方法は上記のように構成さ
れているので、つぎのような効果を有する。

補強用の繊維布は長繊維のまま織った状態で基材材料と
複合化することができ、かつ複合化の過程において１１
＆維が切断されたり、配向することがないので、剛性、
耐衝撃性、寸法安定性などのすぐれた方向性のない複合
成形体が得られる。

成形圧力が比較的低く、成形に有効な基材材料のみで成
形体を得ることができ、基材の端材の発生がなく、また
成形型の温度が低く、冷却時間を短縮することができる
ため、成形サイクルタイムが短くなるので経済的に優れ
ている。

１回の型締めにより、基材材料の成形と表皮層材料との
一体化を行うことができ１表面が装飾性に富み、クッシ
ョン性を有し、基体の剛性の高い複合成形体を得ること
ができる。

また基材材料は押出機で混練溶融さ□れ、ダイから下型
成形面部分に分配載置され、型締めされるので、材料の
混練、溶融、型注入時に基材材料にかかる圧力は射出成
形時に比べて低いため、流れの悪い材料であっても、材
料（の有する特性を保持したまま複合成形体を製造する
ことができる。さらに基材部分に肉厚のリブやボスかあ
、つても、その部分に溶融材料の分配量を多くすれば、
充填不良、ひけ、空洞の発生がなくなり、複合成形体の
外観を損なうことはない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の製造方法の概略を示す説明図、第２
図は成形型および成形材料の位置を示す断面図、第３図
は型締め終了直前の成形型および成形材料の位置を示す
要部断面図、第４図、第５図および第６図は、それぞれ
成形型と表皮層材料を含む成形材料の位置を示す断面図
、第７図および第８図はそれぞれ表皮層材料の断面図、
第９図は型締め終了直前、第１０図は型締め終了時にお
ける成形型の要部断面図、第１１図はぼり発生防止機構
の断面図である。１・・・上型　　　　　　２・・・下型３・・・基材材
料　　　　４・・・表皮層材料９・・・繊維布　　　　
　１１・・・押出機第１ｒｉＡ第２図第３ｖｉＡ第４図第５図第６図第７図　　　　第８図第９図　　　　　第１０図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）圧縮成形型の下型の成形面に繊維布を敷設し、そ
の上に押出機または混練ロールから供給され、計量され
た溶融状態にある基材材料を機械的に分配載置したのち
、上型と型締めする複合成形体の製造方法。
（２）型締め前に上型の成形面にあらかじめ成形された
表皮層材料を装着するか、または上型と下型の中間に表
皮層材料を位置させる特許請求の範囲第１項記載の複合
成形体の製造方法。
（３）型締め前の上型の成形面で表皮層材料を真空成形
し、そのまま成形面に保持する特許請求の範囲第１項記
載の複合成形体の製造方法。
（４）圧縮成形型の下型の成形面に表皮層材料を載置し
、その上に押出機または混練ロールから供給され、計量
された溶融状態にある基材材料を機械的に分配載置し、
その基材材料の上に繊維布を敷設したのち上型と型締め
する複合成形体の製造方法。