JPS6349430A - 繊維強化熱可塑性材料構造体およびその製造方法 - Google Patents
繊維強化熱可塑性材料構造体およびその製造方法Info
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- JPS6349430A JPS6349430A JP62187467A JP18746787A JPS6349430A JP S6349430 A JPS6349430 A JP S6349430A JP 62187467 A JP62187467 A JP 62187467A JP 18746787 A JP18746787 A JP 18746787A JP S6349430 A JPS6349430 A JP S6349430A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は繊維強化した熱可塑性材料構造体およびその製
造方法に関する。得られた物品は、−面に流動成形され
た細目部を、また他面には開口した多孔部を有し、この
開口部に熱硬化性樹脂材料を含浸して所望の諸特徴を発
揮させることができる。
造方法に関する。得られた物品は、−面に流動成形され
た細目部を、また他面には開口した多孔部を有し、この
開口部に熱硬化性樹脂材料を含浸して所望の諸特徴を発
揮させることができる。
従来の技術および
発明が解決しようとする問題点
弾性長繊維によって強化された収縮熱可塑性樹脂材料は
、ある温度に加熱されると膨張することが欧州特許公開
公報節148,763号に記載されている。その温度と
は、繊維がその網状結合からの応力開放により移動可能
になるように、熱可塑性樹脂材料の粘度を十分に低下さ
せる温度のことである。この現象は、熱可塑性材料の種
類/等級、繊維の含量および繊維の種類/寸法により大
分隔たって発生する。
、ある温度に加熱されると膨張することが欧州特許公開
公報節148,763号に記載されている。その温度と
は、繊維がその網状結合からの応力開放により移動可能
になるように、熱可塑性樹脂材料の粘度を十分に低下さ
せる温度のことである。この現象は、熱可塑性材料の種
類/等級、繊維の含量および繊維の種類/寸法により大
分隔たって発生する。
熱可塑性材料を加熱膨張させて造形する場合、つぎの成
形法が適用できる。
形法が適用できる。
1)従来法のごとくに、材料を金型に装入し、金型を密
閉したあと、その材料を流動させて金型キャビティに完
全に充填せしめる。かくして得られた成形品は完全に収
縮化(緻密化)されたものであって、ガラス繊維で十分
に強化した複雑形状部を含むことができる。この種の成
形品は、用途によってはそのまま使用でき、また適切な
物質を塗布/塗装してもよい。しかし、同成形品は完全
に緻密化されているので、液状物の含浸は不可能である
。
閉したあと、その材料を流動させて金型キャビティに完
全に充填せしめる。かくして得られた成形品は完全に収
縮化(緻密化)されたものであって、ガラス繊維で十分
に強化した複雑形状部を含むことができる。この種の成
形品は、用途によってはそのまま使用でき、また適切な
物質を塗布/塗装してもよい。しかし、同成形品は完全
に緻密化されているので、液状物の含浸は不可能である
。
2)金型の下部具を被覆するように加熱膨張材シートを
装入する。このシート本体は完全緻密化したものである
から、金型を充填するには不十分である。そのために金
型を可能な限り速やかに密閉すると、多孔性を留めた半
収縮品が形成される。
装入する。このシート本体は完全緻密化したものである
から、金型を充填するには不十分である。そのために金
型を可能な限り速やかに密閉すると、多孔性を留めた半
収縮品が形成される。
多孔質の性質は、必要に応じて成形品に液体(樹脂)を
含浸させる手段として利用できる。この成形法の欠点と
して、流動成形部(例えば深絞りリブ)を形成する際、
流動領域における多孔性の損失を伴うことが挙げられる
。したがって、得られた成形品の一表面に均一な含浸を
施す必要があるとき、裏面の繊維強化成形部をある程度
犠牲にせざるを得ない。
含浸させる手段として利用できる。この成形法の欠点と
して、流動成形部(例えば深絞りリブ)を形成する際、
流動領域における多孔性の損失を伴うことが挙げられる
。したがって、得られた成形品の一表面に均一な含浸を
施す必要があるとき、裏面の繊維強化成形部をある程度
犠牲にせざるを得ない。
本発明の製造方法によると、前掲両成形法の特性を具有
する成形品、つまり繊維強化リブ等の流動成形部を一表
面に有する一方、液状樹脂を均一に吸収する能力を地表
面に保持した成形品の製造が可能である。本発明の成形
品には、1)項の成形法の欠点であるくぼみの発生は皆
無であることも判明した。
する成形品、つまり繊維強化リブ等の流動成形部を一表
面に有する一方、液状樹脂を均一に吸収する能力を地表
面に保持した成形品の製造が可能である。本発明の成形
品には、1)項の成形法の欠点であるくぼみの発生は皆
無であることも判明した。
問題点を解決するための手段
本発明の態様によれば、均一に分散した繊維とともに完
全圧縮された第−層と、吸収マトリックスとして形成さ
れた第二層からなる繊維強化した熱可塑性材料構造体が
提供される。
全圧縮された第−層と、吸収マトリックスとして形成さ
れた第二層からなる繊維強化した熱可塑性材料構造体が
提供される。
吸収マトリックスに熱硬化性または熱可塑性樹脂材料を
注入すれば、前述の効果を達成することができる。
注入すれば、前述の効果を達成することができる。
本発明の別の態様によれば、繊維強化した熱可塑性材料
構造体の製造方法であって、(1)融解温度より高温度
で加圧後に冷却されると収縮する繊維強化熱可塑性材料
の第一シートと、前記高;H度で加圧後に冷却されても
実質的に収縮せずに多孔質を維持するm維強化熱可塑性
材料の第二シートを積層せしめる工程と、(2)前記積
層物を金型内で前記高温度で加圧下に造形せしめること
により、前記第一シートをその金型の形状に合わせて流
動させ、かつその金型によって付形されて少なくとも一
部分が略非収縮状態で多孔部を留めている前記第二シー
トに圧縮結合させる工程からなる製造方法が提供される
。
構造体の製造方法であって、(1)融解温度より高温度
で加圧後に冷却されると収縮する繊維強化熱可塑性材料
の第一シートと、前記高;H度で加圧後に冷却されても
実質的に収縮せずに多孔質を維持するm維強化熱可塑性
材料の第二シートを積層せしめる工程と、(2)前記積
層物を金型内で前記高温度で加圧下に造形せしめること
により、前記第一シートをその金型の形状に合わせて流
動させ、かつその金型によって付形されて少なくとも一
部分が略非収縮状態で多孔部を留めている前記第二シー
トに圧縮結合させる工程からなる製造方法が提供される
。
繊維としてはその大部分が7〜50 mmの長さと、1
3μまたはそれ以下の直径を有するものが好ましく、不
連続の単一ガラス繊維が至便である。この種の繊維は通
常チョップストランドの束として入手でき、使用前に単
繊維に分断される。
3μまたはそれ以下の直径を有するものが好ましく、不
連続の単一ガラス繊維が至便である。この種の繊維は通
常チョップストランドの束として入手でき、使用前に単
繊維に分断される。
積層物の構造強度を繊維によって向上させる場合、ガラ
ス繊維の長さが約7 mm未満であってはならず、また
は直径が13μを超過してはならない。
ス繊維の長さが約7 mm未満であってはならず、また
は直径が13μを超過してはならない。
繊維長が50mm以上ではプラスチックマトリックスの
強化が不十分であり、また繊維直径が13μを超えると
マトリックスの強化効率を低下させる。
強化が不十分であり、また繊維直径が13μを超えると
マトリックスの強化効率を低下させる。
ガラス繊維と同程度の強化効率を有するならば、ガラス
材以外の単繊維も適用可能である。
材以外の単繊維も適用可能である。
本発明でいう高弾性率繊維とは、シートの弾性率を上回
った弾性率を有する繊維である。その例としてガラス繊
維、炭素繊維およびセラミック繊維を挙げることができ
る。一般に「ケブラー(Kevlar ) Jや「ノメ
ックス(N omex) Jの商品名で市販のアラミド
繊維等の繊維は弾性率10,000MP a以上のもの
をいう。
った弾性率を有する繊維である。その例としてガラス繊
維、炭素繊維およびセラミック繊維を挙げることができ
る。一般に「ケブラー(Kevlar ) Jや「ノメ
ックス(N omex) Jの商品名で市販のアラミド
繊維等の繊維は弾性率10,000MP a以上のもの
をいう。
先述の硬化を達成するために、前出の欧州特許公開公報
に記載の予め膨張させた材料シート、または完全圧縮を
可能ならしめるのに必要な量を超えた繊維を含む材料シ
ートを第二シートとして使用可能である。
に記載の予め膨張させた材料シート、または完全圧縮を
可能ならしめるのに必要な量を超えた繊維を含む材料シ
ートを第二シートとして使用可能である。
硬質繊維(例えばガラス繊維)と重合体の結合構造体に
おいては、繊維の充填密度に起因して繊維含量に限界が
ある。本発明はその性質を有効に利用したものである。
おいては、繊維の充填密度に起因して繊維含量に限界が
ある。本発明はその性質を有効に利用したものである。
繊維が限界含量を超えたならば、構造体を通常の加圧成
形条件下で完全に圧縮したり緻密化することは不可能で
ある。
形条件下で完全に圧縮したり緻密化することは不可能で
ある。
本発明の製造方法では、欧州特許公開公報第152.9
94号に提案されているように、第二シートの多孔部に
熱硬化性または熱可塑性樹脂材料を注入してもよい。そ
の注入操作は、望ましければ金型内で行うことができる
。
94号に提案されているように、第二シートの多孔部に
熱硬化性または熱可塑性樹脂材料を注入してもよい。そ
の注入操作は、望ましければ金型内で行うことができる
。
シート多孔部に注入される樹脂祠料が熱硬化性の場合、
その材料を注入前に液状として金型に装填する。一方、
被注入樹脂材料が熱可塑性であれば、その材料を第三シ
ートとして配置後に注入させる。
その材料を注入前に液状として金型に装填する。一方、
被注入樹脂材料が熱可塑性であれば、その材料を第三シ
ートとして配置後に注入させる。
熱可塑性材料としては、可塑化または無可塑のポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロニトリ
ル−スチレン−ブタジェンポリマー、ポリエチレンフタ
レート、ポリブチレンテレフタレート、ポリビニルクロ
リドまたはそのブレンド、あるいは他の高分子物質との
ブレンドを例示することができる。この他の適例はポリ
フェニレンエーテル、ポリカポネート、ポリエステルカ
ーボネート、熱可塑性ポリエステル、ポリエーテルイミ
ド、アクリロニトリル−ブチルアクリレート−スチレン
ポリマー、無定形ナイロン、ポリアリーレンエーテルケ
トンまたはそのブレンド、あるいは池の高分子物質との
ブレンドである。
レン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロニトリ
ル−スチレン−ブタジェンポリマー、ポリエチレンフタ
レート、ポリブチレンテレフタレート、ポリビニルクロ
リドまたはそのブレンド、あるいは他の高分子物質との
ブレンドを例示することができる。この他の適例はポリ
フェニレンエーテル、ポリカポネート、ポリエステルカ
ーボネート、熱可塑性ポリエステル、ポリエーテルイミ
ド、アクリロニトリル−ブチルアクリレート−スチレン
ポリマー、無定形ナイロン、ポリアリーレンエーテルケ
トンまたはそのブレンド、あるいは池の高分子物質との
ブレンドである。
第一シート中の繊維含量は好ましく30%未満であり、
第二シート中の問合Ωは好ましくは60%以上である。
第二シート中の問合Ωは好ましくは60%以上である。
ガラス繊維が60%以上の、通常の加圧成形条件下で完
全な圧縮または緻密化が不可能になる限界繊維含量の材
料を用いると、複雑形状に流動成形することは困難であ
る。しかしながら、その材料に上記のごとき易流動成形
性材料を組み合わせれば、所望効果を具現できるもので
ある。
全な圧縮または緻密化が不可能になる限界繊維含量の材
料を用いると、複雑形状に流動成形することは困難であ
る。しかしながら、その材料に上記のごとき易流動成形
性材料を組み合わせれば、所望効果を具現できるもので
ある。
本発明は種々様々に実施可能である。以下、ガラス繊維
で強化した熱可塑性材料成形品の製造方法およびその製
造方法により得られた成形品を添付図面に基づいて説明
する。
で強化した熱可塑性材料成形品の製造方法およびその製
造方法により得られた成形品を添付図面に基づいて説明
する。
第1図から明らかなように、成形すべき繊維強化熱可塑
性材料は、ポリプロピレンマトリックスに長さ13mm
、直径11μmのガラス繊維と配合した繊維強化熱可塑
性材料の土用シート(1)からなる。ガラス繊維の密度
は約25%である。シート(1)を第二シート(2)の
上面に積層する。
性材料は、ポリプロピレンマトリックスに長さ13mm
、直径11μmのガラス繊維と配合した繊維強化熱可塑
性材料の土用シート(1)からなる。ガラス繊維の密度
は約25%である。シート(1)を第二シート(2)の
上面に積層する。
シート(2)は、ガラス繊維含量を約80%とした以外
はシート(1)と同じ配合である。繊維の充填密度が原
因で、通常の加圧成形条件下では、シート(2)をシー
ト(1)に圧縮構造体として形成することは不可能と思
われる。
はシート(1)と同じ配合である。繊維の充填密度が原
因で、通常の加圧成形条件下では、シート(2)をシー
ト(1)に圧縮構造体として形成することは不可能と思
われる。
両シート(1)、(2)を造形するための金型は、形く
ぼみ(4)を備えた上部具(3)と、キャビティ(8)
を有する下部具(5)で構成されている。
ぼみ(4)を備えた上部具(3)と、キャビティ(8)
を有する下部具(5)で構成されている。
所定の温度で予熱してもよい積層シートは、固定止具に
連結した金型に装填される。シート(2)の高ガラス材
料は下部具(5)のキャビティ (6)に順応する一方
、シート(1)の低ガラス材料はくぼみ(4)に流動せ
しめられて上部具(3)の形状となる。これらの両材料
は境界層間である程度混ざり合うため、その結果として
確実に適切に結合することになる。
連結した金型に装填される。シート(2)の高ガラス材
料は下部具(5)のキャビティ (6)に順応する一方
、シート(1)の低ガラス材料はくぼみ(4)に流動せ
しめられて上部具(3)の形状となる。これらの両材料
は境界層間である程度混ざり合うため、その結果として
確実に適切に結合することになる。
冷却してぼり取りを行なうと、第2図に示した成形品(
7)が得られる。この成形品の上部には、完全に収縮し
て均一に分散したガラス繊維(9)を含むポリプロピレ
ンシート(1)の成形部(8)が形成されている。成形
部(8)の下部(10)はシート(2)で形成され、収
縮せずに多孔性を帯びている。
7)が得られる。この成形品の上部には、完全に収縮し
て均一に分散したガラス繊維(9)を含むポリプロピレ
ンシート(1)の成形部(8)が形成されている。成形
部(8)の下部(10)はシート(2)で形成され、収
縮せずに多孔性を帯びている。
成形品は多様に利用可能である。例えば、その成形品の
多孔部を接着性または溶融した熱可塑性樹脂材料の定着
部として使用すれば、他の成形品と一体に結合できる。
多孔部を接着性または溶融した熱可塑性樹脂材料の定着
部として使用すれば、他の成形品と一体に結合できる。
成形品の多孔部を充填することにより、その成形品自体
を一体成形品とすることもできる。この場合、熱硬化性
樹脂を下部具(5)(図示の構成において)に注入/射
出したあと、金型を再び密閉すれば、その樹脂は多孔質
の吸収層つまり下部(10)に流れ込む。硬化後に金型
から取り出した成形品は、表面には十分に強化された熱
可塑性樹脂の特性を、また裏面に熱硬化性樹脂の特性を
兼備するものである。別の利点としては、多孔質層に液
体樹脂を含浸する前の段階においても、目立゛ったくぼ
みは認められないことである。
を一体成形品とすることもできる。この場合、熱硬化性
樹脂を下部具(5)(図示の構成において)に注入/射
出したあと、金型を再び密閉すれば、その樹脂は多孔質
の吸収層つまり下部(10)に流れ込む。硬化後に金型
から取り出した成形品は、表面には十分に強化された熱
可塑性樹脂の特性を、また裏面に熱硬化性樹脂の特性を
兼備するものである。別の利点としては、多孔質層に液
体樹脂を含浸する前の段階においても、目立゛ったくぼ
みは認められないことである。
上記構造の結果、成形品の一面に流動成形部を、他面に
は熱硬化性樹脂の平滑層をそれぞれ迅速に形成せしめる
ことができる。このようにして得た成形品は良好な仕上
りを発揮すると同時に、表面が高温に耐え、裏面が十分
な剛性や他の特性を呈する。
は熱硬化性樹脂の平滑層をそれぞれ迅速に形成せしめる
ことができる。このようにして得た成形品は良好な仕上
りを発揮すると同時に、表面が高温に耐え、裏面が十分
な剛性や他の特性を呈する。
収縮に必要な限界値を超えたガラス繊維含量を有する非
圧縮材料の気孔率について、計算値と実測値を表1に示
した。気孔率は含浸の度合に関係するものであるが、測
定は油吸収試験に基づいた。
圧縮材料の気孔率について、計算値と実測値を表1に示
した。気孔率は含浸の度合に関係するものであるが、測
定は油吸収試験に基づいた。
計算値と実測値かほぼ一致すると判明した。
実施例
高ガラス材料と低ガラス材料で形成した8種の積層物(
実施例1〜8)を表2に示した。両開始材料の組成は表
2の脚注(1)と(2)に記載した。
実施例1〜8)を表2に示した。両開始材料の組成は表
2の脚注(1)と(2)に記載した。
各積層物の高ガラス材料面について油吸収試験を行なっ
た結果、油吸収性(つまり気孔率)が積層物の使用目的
にほぼ合致した。
た結果、油吸収性(つまり気孔率)が積層物の使用目的
にほぼ合致した。
実施例9
長さ12mm、直径11μのガラス繊維70%と坪ff
1l、000g/rr?のポリプロピレン粉末30%か
らなる材料と、長さ12mm、直径11μのガラス繊維
25%と坪ff12,000g/rfのポリプロピレン
粉末75%からなる材料で形成した非圧縮試料を金型の
有効直径に合わせて22(1)に切断した。試料を20
0℃で7分間オーブン加熱したあと、ガラス25%材料
面を上向きにして100℃のプレス金型に装填した。最
終隙間3 mmとなるようにプレスを閉鎖し、下部に吸
収層と、また上部にリブとボスを有する円板を形成した
。プレスを開放して50℃に冷却後、40gの熱硬化性
樹脂〔商品名「モダール824エル・チー(M oda
r824LT)J 、アイ・シー・アイ・リミテッド(
ICI Ltd、))を金型内に注入した。再びプレ
スを閉じ、その樹脂を吸収層に流動させた。
1l、000g/rr?のポリプロピレン粉末30%か
らなる材料と、長さ12mm、直径11μのガラス繊維
25%と坪ff12,000g/rfのポリプロピレン
粉末75%からなる材料で形成した非圧縮試料を金型の
有効直径に合わせて22(1)に切断した。試料を20
0℃で7分間オーブン加熱したあと、ガラス25%材料
面を上向きにして100℃のプレス金型に装填した。最
終隙間3 mmとなるようにプレスを閉鎖し、下部に吸
収層と、また上部にリブとボスを有する円板を形成した
。プレスを開放して50℃に冷却後、40gの熱硬化性
樹脂〔商品名「モダール824エル・チー(M oda
r824LT)J 、アイ・シー・アイ・リミテッド(
ICI Ltd、))を金型内に注入した。再びプレ
スを閉じ、その樹脂を吸収層に流動させた。
過剰樹脂は金型下部具から流出させた。硬化後に円板を
秤量、計算したところ、樹脂付着量は18gであった。
秤量、計算したところ、樹脂付着量は18gであった。
円板下面は平滑な光沢仕上りを呈した。
実施例10
長さ12關、直径11μのガラス繊維80%と坪ml、
000g/rn’のポリプロピレン粉末20%からなる
材料と、長さ12+am、直径11μのガラス繊維25
%と坪m2,000g/rdのポリプロピレン粉末75
%からなる材料で形成した非圧縮シートを用いた以外、
実施例9の手順を繰り返した。得られた成形品の樹脂付
着量は24 gであり、実施例9と同様の仕上りを示し
た。
000g/rn’のポリプロピレン粉末20%からなる
材料と、長さ12+am、直径11μのガラス繊維25
%と坪m2,000g/rdのポリプロピレン粉末75
%からなる材料で形成した非圧縮シートを用いた以外、
実施例9の手順を繰り返した。得られた成形品の樹脂付
着量は24 gであり、実施例9と同様の仕上りを示し
た。
実施例11
次の試料を調製した。
1)長さ12mm、直径11μのガラスm維2526と
ポリプロピレン粉末75%からなる材料同士を結合して
形成した非圧縮の透過性シート状材料の、直径23cr
n、坪ff12,000g/ゴの円板・・・2枚 2)長さ12m+s、直径11μのガラス繊維80%と
ポリプロピレン粉末20%からなる材料同士を結合して
形成した非圧縮の透過性シート状材料の、直径21c+
n、坪量500g/rr?の円板・・・1枚 3)第三シートとして厚さ1 mmのポリカーボネート
フィルム〔商品名「レフサン(LEXAN)」、ゼネラ
ル命エレクトリックやカンパニー(G eneral
E 1ectric Co、) )の、直径170の
円板・・・1枚 各試料を205℃で7.5分間オーブン加熱したあと、
100℃のプレス金型に上記の順序で重ねて装填した。
ポリプロピレン粉末75%からなる材料同士を結合して
形成した非圧縮の透過性シート状材料の、直径23cr
n、坪ff12,000g/ゴの円板・・・2枚 2)長さ12m+s、直径11μのガラス繊維80%と
ポリプロピレン粉末20%からなる材料同士を結合して
形成した非圧縮の透過性シート状材料の、直径21c+
n、坪量500g/rr?の円板・・・1枚 3)第三シートとして厚さ1 mmのポリカーボネート
フィルム〔商品名「レフサン(LEXAN)」、ゼネラ
ル命エレクトリックやカンパニー(G eneral
E 1ectric Co、) )の、直径170の
円板・・・1枚 各試料を205℃で7.5分間オーブン加熱したあと、
100℃のプレス金型に上記の順序で重ねて装填した。
プレスを密閉して2.000fb/inで1分間加圧し
た。得られた積層成形品は十分に結合したものであった
。
た。得られた積層成形品は十分に結合したものであった
。
実施例12
直径17印の円板に代えて、直径21(1)のポリカー
ボネートフィルムを用いた以外、実施例11の手順を繰
り返した。得られた積層成形品はポリカーボネートフィ
ルムを良好に結合し、またそのフィルムはしわを発生す
ることなく、成形品の側縁部を部分的に包囲した。
ボネートフィルムを用いた以外、実施例11の手順を繰
り返した。得られた積層成形品はポリカーボネートフィ
ルムを良好に結合し、またそのフィルムはしわを発生す
ることなく、成形品の側縁部を部分的に包囲した。
実施例13
実施例11と同様にして試料を調製し、ポリカーボネー
トを含む試料を250℃で4分間別体に加熱するととも
に、プレス金型の底部(ポリカーボネートフィルムと接
触している)を成形中140℃に保持した以外、実施例
11の手順を繰り返した。ポリカーボネートと、それぞ
れガラス繊維70%と60%を含む試料については、そ
の手順を2回繰り返した。
トを含む試料を250℃で4分間別体に加熱するととも
に、プレス金型の底部(ポリカーボネートフィルムと接
触している)を成形中140℃に保持した以外、実施例
11の手順を繰り返した。ポリカーボネートと、それぞ
れガラス繊維70%と60%を含む試料については、そ
の手順を2回繰り返した。
得られた積層成形品はいずれも結合力に勝れ、実施例1
1と12の成形品よりも高い強制剥離耐性を発揮した。
1と12の成形品よりも高い強制剥離耐性を発揮した。
実施例14
つぎの材料を用いて38cmの角状試料を調製した。
1)長さ12mm、直径11μのガラス繊維25%とポ
リプロピレン粉末7596からなる材料同士を結合して
形成した坪m2. 000 g/rr+’の非圧縮の透
過性シート材料 2)長さ12mm、直径11μのガラス繊維80?6と
ポリプロピレン粉末7506からなる材料同士を結合し
て形成した坪m 500 g / rr?の非圧縮の透
過性シート材料 3)厚さ1關、0.5關、0.25mmの「レフサン」
ポリカーボネートフィルム 2種の非圧縮試料を205°Cで7,5分間オーブン加
熱した。厚さ1 mmのポリカーボネートフィルムの加
熱は250℃で4分間とした。試料を上記の順序で10
0℃のプラテン金型に装填して2゜000名b/りnで
1分間加圧した。
リプロピレン粉末7596からなる材料同士を結合して
形成した坪m2. 000 g/rr+’の非圧縮の透
過性シート材料 2)長さ12mm、直径11μのガラス繊維80?6と
ポリプロピレン粉末7506からなる材料同士を結合し
て形成した坪m 500 g / rr?の非圧縮の透
過性シート材料 3)厚さ1關、0.5關、0.25mmの「レフサン」
ポリカーボネートフィルム 2種の非圧縮試料を205°Cで7,5分間オーブン加
熱した。厚さ1 mmのポリカーボネートフィルムの加
熱は250℃で4分間とした。試料を上記の順序で10
0℃のプラテン金型に装填して2゜000名b/りnで
1分間加圧した。
0.5mmと0.25mmのポリカーボネートフィルム
の場合、上記手順をそれぞれ2回と3回繰り返して行な
った。
の場合、上記手順をそれぞれ2回と3回繰り返して行な
った。
積層成形品はすべて良好な結合力を示した。
実施例15
実施例14で形成された3種の積層物を直径22cff
Iに切断した。ついで実施例14の第一試料から裁断し
た直径15cI!1の非圧縮材料片を各円形積層物に重
ねた。
Iに切断した。ついで実施例14の第一試料から裁断し
た直径15cI!1の非圧縮材料片を各円形積層物に重
ねた。
上記の積層試料を205℃で7.5分間加熱し、120
℃の金型を用いて2,000.f!b/inで1分間加
圧成形した。
℃の金型を用いて2,000.f!b/inで1分間加
圧成形した。
いずれの積層成形品も成形性に優れると同時に、良好な
結合を示した。
結合を示した。
実弛例16
実施例9と同様にして成形用試料を調製した。
長さ12mm、直径11μのガラス繊維75%とポリプ
ロピレン30%からなる第一試料を200℃で7分間オ
ーブン加熱したあと、実施例って用いたのと同様のプレ
ス金型に装填した。金型を密閉して試料を圧縮したとこ
ろ、溶融ポリプロピレンがガラス繊維の表面を湿潤した
。金型を開放するにつれて、ガラス繊維がその弾性によ
って湿潤繊維状構造を実質的に加圧前の多孔質状態に復
元した。
ロピレン30%からなる第一試料を200℃で7分間オ
ーブン加熱したあと、実施例って用いたのと同様のプレ
ス金型に装填した。金型を密閉して試料を圧縮したとこ
ろ、溶融ポリプロピレンがガラス繊維の表面を湿潤した
。金型を開放するにつれて、ガラス繊維がその弾性によ
って湿潤繊維状構造を実質的に加圧前の多孔質状態に復
元した。
第−試料を取り扱いに適するまで十分に冷却後、金型か
ら取り出して完全に冷却した。引き続いて「モダール」
熱硬化性樹脂15gを金型に流し込むとともに、第一試
料を金型に復帰させた。硬化後、平滑な光沢のある下部
面と、交絡した開口繊維状上部面を有する皿状構造体が
得られた。この構造体を保管し、所望時期に、高比率の
熱可塑性材料からなる第二の繊維強化シートと一体成形
することができる。あるいはつぎの手順によりその構造
体を成形直後に第二シートと一体に成形してもよい。
ら取り出して完全に冷却した。引き続いて「モダール」
熱硬化性樹脂15gを金型に流し込むとともに、第一試
料を金型に復帰させた。硬化後、平滑な光沢のある下部
面と、交絡した開口繊維状上部面を有する皿状構造体が
得られた。この構造体を保管し、所望時期に、高比率の
熱可塑性材料からなる第二の繊維強化シートと一体成形
することができる。あるいはつぎの手順によりその構造
体を成形直後に第二シートと一体に成形してもよい。
熱可塑性樹脂を金型内で硬化中に、長さ12m+s。
直径11μのガラス繊維25%とポリプロピレン75%
からなる第二試料を200℃で7分間加熱したあと、す
でに成形された第一試料の上面に重ねた状態で金型に装
填した。再び金型を密閉することにより、第二試料下面
部の加温材料を第一試料の交絡した繊維状上面部と一体
に結合させた。
からなる第二試料を200℃で7分間加熱したあと、す
でに成形された第一試料の上面に重ねた状態で金型に装
填した。再び金型を密閉することにより、第二試料下面
部の加温材料を第一試料の交絡した繊維状上面部と一体
に結合させた。
第二試料は熱可塑性、材料の含量が比較的高いため、容
易に流動して金型上部の形状に順応した。
易に流動して金型上部の形状に順応した。
第1図は積層材料を成形直前の状態に配置した金型の概
略図および第2図は第1図の金型から形成された成形品
の概略断面図である。 (1):第一シート、(2):第二シート。 Fta、2
略図および第2図は第1図の金型から形成された成形品
の概略断面図である。 (1):第一シート、(2):第二シート。 Fta、2
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 〔1〕均一に分散した繊維とともに完全圧縮された第一
層と、吸収マトリックスとして形成された第二層からな
る繊維強化した熱可塑性材料構造体。 〔2〕前記吸収マトリックスに熱硬化性または熱可塑性
樹脂材料が注入されている特許請求の範囲第1項記載の
構造体。 〔3〕繊維強化した熱可塑性材料構造体の製造方法であ
って、(1)融解温度より高温度で加圧後に冷却される
と収縮する繊維強化熱可塑性材料の第一シートと、前記
高温度で加圧後に冷却されても実質的に収縮せずに多孔
質を維持する繊維強化熱可塑性材料の第二シートを積層
せしめる工程と、(2)前記積層物を金型内で前記高温
度で加圧下に造形せしめることにより、前記第一シート
をその金型の形状に合わせて流動させ、かつその金型に
よって付形されて少なくとも一部分が略非収縮状態で多
孔部を留めている前記第二シートに圧縮結合させる工程
からなる製造方法。 〔4〕前記繊維の大部分が7から50mmの長さと、1
3μまたはそれ未満の直径を有する特許請求の範囲第3
項記載の製造方法。 〔5〕前記繊維が不連続の単繊維である特許請求の範囲
第4項記載の製造方法。 〔6〕前記繊維が高弾性率を有する特許請求の範囲第3
項から第5項のいずれか1項記載の製造方法。 〔7〕前記第二シートとして、予め膨張させた材料シー
ト、または完全圧縮を可能ならしめるのに必要な量を上
回った繊維を含むシートを使用する特許請求の範囲第3
項から第6項のいずれか1項記載の製造方法。 〔8〕前記第一シートとの積層前またはその後に、前記
第二シートの多孔部に熱硬化性または熱可塑性樹脂材料
を注入せしめる工程を含む特許請求の範囲第3項から第
7項のいずれか1項記載の製造方法。 〔9〕前記注入工程を金型内で行う特許請求の範囲第8
項記載の製造方法。 〔10〕前記積層工程前に、前記熱硬化性樹脂材料を液
状で前記金型に装填せしめる特許請求の範囲第8項また
は第9項記載の製造方法。 〔11〕前記第二シート多孔部に、前記金型内で第三シ
ートとして前記積層物と一体に結合される熱可塑性材料
を注入せしめる工程を含む特許請求の範囲第8項または
第9項記載の製造方法。 〔12〕前記第三シートの全長が前記第二シート多孔部
より長く、その一部分を前記第二シートの一側縁部の少
なくとも一部分と一体に結合せしめる特許請求の範囲第
11項記載の製造方法。 〔13〕前記第二シートを加圧成形し、ついで前記熱硬
化性または熱可塑性樹脂材料の注入を行ったあと、前記
第二シートを前記第一シートに積層せしめる特許請求の
範囲第10項から第12項のいずれか1項記載の製造方
法。 〔14〕前記第二シートを前記金型内に配置し、加圧し
たあと、圧力を解放してそのシート構造を加圧前の多孔
質に復元させ、前記熱硬化性または熱可塑性樹脂材料を
前記金型に装填し、加圧下でその樹脂材料を前記第二シ
ートに注入し、ついで前記第二シートを前記第一シート
に積層せしめる特許請求の範囲第13項記載の製造方法
。 〔15〕前記第一シートと第二シートを前記金型内に配
置する前に、両シートを予熱せしめる工程を含む特許請
求の範囲第3項から第14項のいずれか1項記載の製造
方法。 〔16〕前記繊維がガラス繊維である特許請求の範囲第
3項から第15項のいずれか1項記載の製造方法。 〔17〕前記第一シート中の前記ガラス繊維の含量が3
0%未満である特許請求の範囲第16項記載の製造方法
。 〔18〕前記第二シート中の前記ガラス繊維の含量が6
0%以上である特許請求の範囲第16項記載の製造方法
。 〔19〕前記熱可塑性材料が可塑化または無可塑のポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロニ
トリル−スチレン−ブタジエンコポリマー、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、ポリ
ビニルクロリドまたはそのブレンド、あるいは他の高分
子物質とのブレンドである特許請求の範囲第3項から第
18項のいずれか1項記載の製造方法。 〔20〕前記熱可塑性材料がポリフェニレンエーテル、
ポリカーボネート、ポリエステルカーボネート、熱可塑
性ポリエステル、ポリエーテルイミド、アクリロニトリ
ル−ブチルアクリレート−スチレンコポリマー、無定形
ナイロン、ポリアリーレンエーテルケトンまたはそのブ
レンド、あるいは他の高分子物質とのブレンドである特
許請求の範囲第3項から第18項のいずれか1項記載の
製造方法。
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