JPH01289837A - 切れ目を入れた連続繊維プリプレグを使用する繊維強化熱可塑性プラスチックの製造法 - Google Patents
切れ目を入れた連続繊維プリプレグを使用する繊維強化熱可塑性プラスチックの製造法Info
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- JPH01289837A JPH01289837A JP63118364A JP11836488A JPH01289837A JP H01289837 A JPH01289837 A JP H01289837A JP 63118364 A JP63118364 A JP 63118364A JP 11836488 A JP11836488 A JP 11836488A JP H01289837 A JPH01289837 A JP H01289837A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野]
本発明は、繊維強化熱可塑性プラスチック(以下FRT
Pと略す)の製造法に関する。
Pと略す)の製造法に関する。
従来の熱可塑性樹脂をマトリックスとしたFRTPは、
繊維長1rm以下の短繊維強化のものとコーティニアス
ストランドを使用したマット状長繊維を強化材とするも
のが知られている。
繊維長1rm以下の短繊維強化のものとコーティニアス
ストランドを使用したマット状長繊維を強化材とするも
のが知られている。
前者は、繊維流動性が良好で射出成形用材料として広汎
に使用されており成形品の外観は良好であるが強度は低
い。
に使用されており成形品の外観は良好であるが強度は低
い。
後者は、繊維流動性が悪く、主として平面形状に近い物
品を成形するいわゆるスタンピング成形材料として使用
されており成形品の外観は悪いが強度は高い。
品を成形するいわゆるスタンピング成形材料として使用
されており成形品の外観は悪いが強度は高い。
近年、上述した2種邦の材料の長所を合わせ持った材料
、すなわち繊維流動性が良好で外観も良く成形品強度の
高い材料が開発されている。それはストランドもしくは
ヤーンを25圓前後に切断したチョツプドストランドあ
るいはチヨンプドヤーンを所望の形状に積み重ね後述す
るプレス成形、オートクレーブ成形、スタンピング成形
等を行なう方法である。
、すなわち繊維流動性が良好で外観も良く成形品強度の
高い材料が開発されている。それはストランドもしくは
ヤーンを25圓前後に切断したチョツプドストランドあ
るいはチヨンプドヤーンを所望の形状に積み重ね後述す
るプレス成形、オートクレーブ成形、スタンピング成形
等を行なう方法である。
しかしながら、このチョツプドストランド、チョツプド
ヤーン基FRTPは、成形時において繊維の流れむらや
繊維配向がかならず発生するので強度のばらつきや成形
品の反り、ねじれが発生し構造材として使用する場合は
信鯨性の点で問題が多い。
ヤーン基FRTPは、成形時において繊維の流れむらや
繊維配向がかならず発生するので強度のばらつきや成形
品の反り、ねじれが発生し構造材として使用する場合は
信鯨性の点で問題が多い。
また、チョツプドストランドもしくはチョツプドヤーン
をマント状にし、スタンピング成形に用いた例はあるが
、織布を補強繊維とするものは、この成形には用いられ
ていない、これは織布がチョツプドストランドやチョツ
プドヤーンと異なり、成形時の繊維流動性の自由度が殆
どないので金型内に均一に充填されないためである。ま
た成形後の形状、つまり金型のキャビティの形状が平板
に非常に類似したものであればスタンピング成形、プレ
ス成形、オートクレーブ成形も可能であるが、その形状
が平板とは異なる形状、つまり曲面状などの三次元的な
形状となると成形時に織布が重なり合う部分が必ず発生
し、その部分が繊維過多となり強度が低下してしまう。
をマント状にし、スタンピング成形に用いた例はあるが
、織布を補強繊維とするものは、この成形には用いられ
ていない、これは織布がチョツプドストランドやチョツ
プドヤーンと異なり、成形時の繊維流動性の自由度が殆
どないので金型内に均一に充填されないためである。ま
た成形後の形状、つまり金型のキャビティの形状が平板
に非常に類似したものであればスタンピング成形、プレ
ス成形、オートクレーブ成形も可能であるが、その形状
が平板とは異なる形状、つまり曲面状などの三次元的な
形状となると成形時に織布が重なり合う部分が必ず発生
し、その部分が繊維過多となり強度が低下してしまう。
本発明は、上記問題に鑑み成されたものでその目的は成
形時の流動性が良好で充填不良が発生せず、かつ三次元
的成形においても繊維の流れむら等による成形後の反り
、ねじれおよび強度のばらつきのない高品質のFRTP
の製造法を提供することにある。
形時の流動性が良好で充填不良が発生せず、かつ三次元
的成形においても繊維の流れむら等による成形後の反り
、ねじれおよび強度のばらつきのない高品質のFRTP
の製造法を提供することにある。
上記目的達成のため本発明に係るFRTPの製造方法は
、次のような構成をとることに特徴を有する。
、次のような構成をとることに特徴を有する。
即ち、織布状補強繊維に熱可塑性樹脂を含浸してなるプ
リプレグ と一方向に配列してなる補強用繊維に熱可塑性樹脂を含
浸してなるシート状プリプレグに繊維を横切る方向で切
れ目を設けた該プリプレグを積層成形してなる繊維強化
熱可塑性樹脂の製造法である。
リプレグ と一方向に配列してなる補強用繊維に熱可塑性樹脂を含
浸してなるシート状プリプレグに繊維を横切る方向で切
れ目を設けた該プリプレグを積層成形してなる繊維強化
熱可塑性樹脂の製造法である。
本発明に使用する熱可塑性樹脂としては、例えばポリス
チレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、AS樹脂、A
BS樹脂、ASA樹脂(ポリアクリロニトリル、ポリス
チレン、ポリアクリル酸エステル)、ポリメチルメタク
リレート、ナイロン、ポリアセタール、ポリカーボネー
ト、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキ
シド、フッ素樹脂、ポリフェニレンスルフィド、ポリス
ルフォン、ポリエーテルケトンォン、ポリエーテルケト
ン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ボリア
リレート等がある。
チレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、AS樹脂、A
BS樹脂、ASA樹脂(ポリアクリロニトリル、ポリス
チレン、ポリアクリル酸エステル)、ポリメチルメタク
リレート、ナイロン、ポリアセタール、ポリカーボネー
ト、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキ
シド、フッ素樹脂、ポリフェニレンスルフィド、ポリス
ルフォン、ポリエーテルケトンォン、ポリエーテルケト
ン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ボリア
リレート等がある。
本発明に使用する補強用繊維としては、ガラス繊維、カ
ーボン繊維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維等が代表的
なものである。
ーボン繊維、アラミド繊維、炭化ケイ素繊維等が代表的
なものである。
一方向に配列した補強用繊維は、通常太さ3〜15μm
のモノフィラメントを3000〜12000本集束した
ロービングを100〜200本一方向に並べたものを用
いる。
のモノフィラメントを3000〜12000本集束した
ロービングを100〜200本一方向に並べたものを用
いる。
織布用のヤーンは、太さ3〜15μmのモノフィラメン
トを200〜12000本集束したものである。
トを200〜12000本集束したものである。
テックスで表わすと1668〜1000程度である.ま
たこのヤーンを織布幅25w当たり5〜80本のヤーン
を打ち込んで織る場合が一般的であり、その織り方は平
織り、朱子織りおよび綾織りなどがある。
たこのヤーンを織布幅25w当たり5〜80本のヤーン
を打ち込んで織る場合が一般的であり、その織り方は平
織り、朱子織りおよび綾織りなどがある。
このようにして得られた織布がガラス繊維の場合はヒー
トクリーニングにより集束剤を除去した後、シラン系、
チタネート系、ジルコニウム系のカップリング剤で処理
する。
トクリーニングにより集束剤を除去した後、シラン系、
チタネート系、ジルコニウム系のカップリング剤で処理
する。
ガラス繊維の場合のカップリング剤は、組み合わせる樹
脂に応じて最適なものを選ぶ必要があり以下その具体例
を例挙する。
脂に応じて最適なものを選ぶ必要があり以下その具体例
を例挙する。
ナイロン樹脂であれば、γーアミノプロピルートリメト
キシシラン、N−β−(アミノエチル)−γーアミノプ
ロピルートリメトキシシラン等を使用する。
キシシラン、N−β−(アミノエチル)−γーアミノプ
ロピルートリメトキシシラン等を使用する。
ポリカーボネート樹脂であれば、γーアミノプロピルー
トリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル )−γ
ーアミノプロピルートリメトキシシラン等を使用する。
トリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル )−γ
ーアミノプロピルートリメトキシシラン等を使用する。
ポリエチレンテレフタレートまたはポリブチレンテレフ
タレートであれば、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−グリシドキシ
ープロビルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルト
リメトキシシラン等を使用する。
タレートであれば、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−グリシドキシ
ープロビルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルト
リメトキシシラン等を使用する。
ポリエチレンまたはポリプロピレンであれば、ビニルト
リメトキシシラン、ビニル−トリス−(2−メトキシエ
トキシ)シラン、T−メタクリロキシ−プロピルトリメ
トキシシラン等を使用する。
リメトキシシラン、ビニル−トリス−(2−メトキシエ
トキシ)シラン、T−メタクリロキシ−プロピルトリメ
トキシシラン等を使用する。
ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、
ポリスルフォン、ポリエーテルケトンオン、ポリエーテ
ルケトン、フッ素樹脂であれば、上述したカンプリング
剤も当然使用出来るが、その他にN−(β−アミノエチ
ル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、T
−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカ
プトプロピルトリメトキシシラン、p−アミノフェニル
トリエトキシシラン等を使用できる。
ポリスルフォン、ポリエーテルケトンオン、ポリエーテ
ルケトン、フッ素樹脂であれば、上述したカンプリング
剤も当然使用出来るが、その他にN−(β−アミノエチ
ル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、T
−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカ
プトプロピルトリメトキシシラン、p−アミノフェニル
トリエトキシシラン等を使用できる。
ガラス繊維以外の場合は、アミン硬化型のエポキシ樹脂
をカップリング剤として処理する場合が多く、その具体
例としてはビスフェノール−A−エピクロルヒドリン樹
脂、エポキシノボラック樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂
肪族エポキシ樹脂、グリシジルエステル型樹脂、臭素化
エポキシ樹脂等を使用することが出来る。
をカップリング剤として処理する場合が多く、その具体
例としてはビスフェノール−A−エピクロルヒドリン樹
脂、エポキシノボラック樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂
肪族エポキシ樹脂、グリシジルエステル型樹脂、臭素化
エポキシ樹脂等を使用することが出来る。
カップリング剤を繊維表面に施す方法は以下の通りであ
る。
る。
即ち、集束剤を除去した繊維に、カップリング剤を0.
1〜3重量%溶解した液を、浸漬、噴霧、塗布等の手段
により完全に含浸させる。
1〜3重量%溶解した液を、浸漬、噴霧、塗布等の手段
により完全に含浸させる。
このカンプリング剤溶液を含んだ繊維を60〜120°
Cで乾燥し、カップリング剤を繊維表面に反応させる。
Cで乾燥し、カップリング剤を繊維表面に反応させる。
乾燥時間は溶媒が揮散してしまう時間で充分で15〜2
0分位である。
0分位である。
カップリング剤を溶解する溶媒は、使用する表面処理剤
に応じて、pH2,0〜12.0位に調整した水を用い
る場合と、エタノール、トルエン、キシレン等の有fR
溶剤を単独であるいは混合して使用する場合とがある。
に応じて、pH2,0〜12.0位に調整した水を用い
る場合と、エタノール、トルエン、キシレン等の有fR
溶剤を単独であるいは混合して使用する場合とがある。
熱可望性樹脂を織布に含浸させてプリプレグとする方法
としては種々の手段があるが、最も一般的な方法は以下
の通りである。
としては種々の手段があるが、最も一般的な方法は以下
の通りである。
一つは、溶媒に可溶な樹脂であれば、その樹脂を溶液化
して織布に含浸させ、その後、脱泡しながら溶媒を除去
し、プリプレグとする方法である。
して織布に含浸させ、その後、脱泡しながら溶媒を除去
し、プリプレグとする方法である。
更に一つは、樹脂を加熱溶融して織布に含浸し、脱泡し
、冷却してプリプレグとする方法である。
、冷却してプリプレグとする方法である。
このようにして得られたプリプレグに切れ目を入れる方
法としては、例えば合板中に切れ目のパターンと同一な
刃を支持固定する細溝を彫り、この細溝中に切り刃を埋
め込んだいわゆる抜き型を作製し、この抜き型をクラン
クプレスまたは油圧プレスに装着し抜き型の下にプリプ
レグを置き、打ち抜く方法などを用いることができる。
法としては、例えば合板中に切れ目のパターンと同一な
刃を支持固定する細溝を彫り、この細溝中に切り刃を埋
め込んだいわゆる抜き型を作製し、この抜き型をクラン
クプレスまたは油圧プレスに装着し抜き型の下にプリプ
レグを置き、打ち抜く方法などを用いることができる。
切れ目深さは織布あるいは一方向繊維が完全に切断され
る深さであればよい、従って、切れ目がプリプレグを突
き抜けていてもよいし、あるいは繊維が完全に切断され
ていれば、下側表面の樹脂部分が切断されていなくても
かまわない。
る深さであればよい、従って、切れ目がプリプレグを突
き抜けていてもよいし、あるいは繊維が完全に切断され
ていれば、下側表面の樹脂部分が切断されていなくても
かまわない。
更に大量に処理を行なう場合は、刃を回転ローラに埋め
込み、このローラとゴムロールを一対とし回転ローラを
回転させて、ゴムロールと刃付ローラの間にプリプレグ
を通して連続的に切れ目を入れる方法を用いる。
込み、このローラとゴムロールを一対とし回転ローラを
回転させて、ゴムロールと刃付ローラの間にプリプレグ
を通して連続的に切れ目を入れる方法を用いる。
織布のプリプレグの切れ目の長さおよび位置の具体例を
次に説明する。
次に説明する。
切れ目の長さおよび本数は、対象とする成形品に応じて
プリプレグのサイズが異なるので一概には決められない
が、例えばその長さはプリプレグの最大長さの半分以下
であることが望ましく、また本数はプリプレグ1ボ当た
り1100本以下であることが望ましい。
プリプレグのサイズが異なるので一概には決められない
が、例えばその長さはプリプレグの最大長さの半分以下
であることが望ましく、また本数はプリプレグ1ボ当た
り1100本以下であることが望ましい。
上述した長さおよび本数を越える場合は、成形時に織布
が裂ける場合があり、本発明の効果が充分に発揮されな
いことがある。
が裂ける場合があり、本発明の効果が充分に発揮されな
いことがある。
また切れ目は、互いに交差することがないようにし、切
れ目に囲まれた部分が脱落しないようにする必要がある
。
れ目に囲まれた部分が脱落しないようにする必要がある
。
第1図(a)、(b)は、織布プリプレグの切れ目のパ
ターンの種々の具体例を示す図である。
ターンの種々の具体例を示す図である。
第1図(a)は、二方向(m布の縦糸方向2、横糸方向
1)に、プリプレグ3の織布を切断する深さで、互いに
交差しない切れ目4を入れた一例である。
1)に、プリプレグ3の織布を切断する深さで、互いに
交差しない切れ目4を入れた一例である。
第1図(b)は、四方向(m布の縦糸方向2、横糸方向
1、縦糸および横糸と45°ずれた方向)に、プリプレ
グ3の織布を切断する深さで、互いに交差しない切れ目
4を入れた一例である。
1、縦糸および横糸と45°ずれた方向)に、プリプレ
グ3の織布を切断する深さで、互いに交差しない切れ目
4を入れた一例である。
次に一方向強化のシート状プリプレグの切れ目の長さお
よび位置の具体例を図面を用いて説明する。
よび位置の具体例を図面を用いて説明する。
第1図(C)、(d)は、本発明におけるプリプレグ上
の切れ目の具体例を示す平面図である。
の切れ目の具体例を示す平面図である。
−力強化のシート状プリプレグ2の補強用繊維の方向1
が矢印で示され、また切れ目3が多数設けられている9
例えば第1図(C)においては、切れ目3は破線状およ
び階段状に規則的に形成されており、各々の切断される
補強繊維の長さが均一な一定寸法の短冊形状のプリプレ
グ断片4になるように形成されている。
が矢印で示され、また切れ目3が多数設けられている9
例えば第1図(C)においては、切れ目3は破線状およ
び階段状に規則的に形成されており、各々の切断される
補強繊維の長さが均一な一定寸法の短冊形状のプリプレ
グ断片4になるように形成されている。
また、第1図(d)に示すように不規則に切れ目3を入
れた場合でも本発明の効果は生じるが、以下に述べる条
件を満たすものであれば、その効果はより顕著となる。
れた場合でも本発明の効果は生じるが、以下に述べる条
件を満たすものであれば、その効果はより顕著となる。
その条件とは、切れ目の長さが2〜loma+であり、
切れ目と切れ目の間隔が切れ目方向において2〜30a
aになるように列を成し、かつその例同士の間隔を5〜
loomaにすることである。このような切れ目の長さ
および配置は、プリプレグ3の充填性、繊維の流動性等
の面から、最も効果的になるように上述の範囲を考慮し
て適宜選定すればよい。
切れ目と切れ目の間隔が切れ目方向において2〜30a
aになるように列を成し、かつその例同士の間隔を5〜
loomaにすることである。このような切れ目の長さ
および配置は、プリプレグ3の充填性、繊維の流動性等
の面から、最も効果的になるように上述の範囲を考慮し
て適宜選定すればよい。
次に、上述のようにして得た積層体を成形する。
その成形法としては、前記積層体をオープン中でその流
動可能温度以上に加熱した後、その積層体あるいは上述
した成形法により成形された板状FRTPを少なくとも
そのガラス転移温度以下に加熱したプレス金型中に投入
し、金型を短時間で圧締し、賦形、脱泡および冷却を同
時に行なう高速成形法、いわゆるスタンピング成形法を
用いることもできる。
動可能温度以上に加熱した後、その積層体あるいは上述
した成形法により成形された板状FRTPを少なくとも
そのガラス転移温度以下に加熱したプレス金型中に投入
し、金型を短時間で圧締し、賦形、脱泡および冷却を同
時に行なう高速成形法、いわゆるスタンピング成形法を
用いることもできる。
その他の成形法としては、積層体をプレスに装着した金
型中で樹脂の流動可能温度以上に加熱しながら、成形物
表面積14当たり1〜300kg/dの圧力で、10秒
〜60分加圧し、樹脂のガラス転移温度以下に冷却して
から脱型する、いわゆるプレス成形法、あるいは真空下
で樹脂流動可能温度以上に加熱した後、20kg/cd
以下の圧力で脱泡、賦形後、ガラス転移温度以下に冷却
してから脱型する、いわゆるオートクレーブ成形法など
を用いることができる。
型中で樹脂の流動可能温度以上に加熱しながら、成形物
表面積14当たり1〜300kg/dの圧力で、10秒
〜60分加圧し、樹脂のガラス転移温度以下に冷却して
から脱型する、いわゆるプレス成形法、あるいは真空下
で樹脂流動可能温度以上に加熱した後、20kg/cd
以下の圧力で脱泡、賦形後、ガラス転移温度以下に冷却
してから脱型する、いわゆるオートクレーブ成形法など
を用いることができる。
さらに、本発明の成形法にはインジェクション成形品の
補強用として前記積層体または上述した成形法により成
形されたFRTPをあらかじめ金型内に挿入しておき、
インジェクション成形用樹脂と一体化する方法も含まれ
る。
補強用として前記積層体または上述した成形法により成
形されたFRTPをあらかじめ金型内に挿入しておき、
インジェクション成形用樹脂と一体化する方法も含まれ
る。
なお、プリプレグに切れ目を入れることにより強度など
の成形品の品質が低下することは無い。
の成形品の品質が低下することは無い。
〔実施例]
以下本発明を実施例および比較例により更に詳細に説明
する。
する。
なお、以下の実施例および比較例に使用するプリプレグ
は、特開昭61−229535に記載されている、引張
り搬送される複数の連続繊維を樹脂塗膜付ロールに接触
させる方法により作製したシート状プリプレグを用いた
。また、そのプリプレグに使用したマトリクス樹脂、強
化繊維および強化繊維の体積含有率(Vf )を第1表
に示す。ここでガラスクロスとカーボンクロスについて
は、樹脂を含浸させる前に次の処理を施こした。
は、特開昭61−229535に記載されている、引張
り搬送される複数の連続繊維を樹脂塗膜付ロールに接触
させる方法により作製したシート状プリプレグを用いた
。また、そのプリプレグに使用したマトリクス樹脂、強
化繊維および強化繊維の体積含有率(Vf )を第1表
に示す。ここでガラスクロスとカーボンクロスについて
は、樹脂を含浸させる前に次の処理を施こした。
(ガラスクロスの形成)
ガラスクロス(ユニチカ、H2O1FT ’)を400
°Cで10時間ヒートクリーニングした後、γ−アミノ
プロピルトリメトキシシランを0.3重量%溶解した水
中を通しながら、100〜110°Cの温度で10分間
乾燥してガラスクロスを得た。
°Cで10時間ヒートクリーニングした後、γ−アミノ
プロピルトリメトキシシランを0.3重量%溶解した水
中を通しながら、100〜110°Cの温度で10分間
乾燥してガラスクロスを得た。
(カーボンクロスの形成)
カーボンクロス(東し、#6343 )をアセトンに浸
漬して洗浄し、空気中で風乾した後、100°Cの温度
で10分間乾燥してカーボンクロスを得た。
漬して洗浄し、空気中で風乾した後、100°Cの温度
で10分間乾燥してカーボンクロスを得た。
(実施例1)
プリプレグAとプリプレグCを一辺300mmの正方形
に切り出した。
に切り出した。
そのプリプレグAを第1図(a)に示したパターンで作
成した抜き歯を油圧プレスに装着し、プリプレグの繊維
を切断する深さに打ち抜いて切れ目を入れた。
成した抜き歯を油圧プレスに装着し、プリプレグの繊維
を切断する深さに打ち抜いて切れ目を入れた。
この切れ目のパターンは、二方向(織布の横糸方向1、
縦糸方向2)に長さ40ffII11.50唾、60購
の切れ目を入れたものである。
縦糸方向2)に長さ40ffII11.50唾、60購
の切れ目を入れたものである。
また、プリプレグCを第1図(C)に示したパターンで
プリプレグAと同様な方法で切れ目を設けた。
プリプレグAと同様な方法で切れ目を設けた。
その切れ目のパターンは、切れ目の長さが5m、切れ目
と切れ目の列の間隔が12.5mmで、切れ目の深さは
プリプレグの繊維を完全に切断する深さとした。
と切れ目の列の間隔が12.5mmで、切れ目の深さは
プリプレグの繊維を完全に切断する深さとした。
これらのプリプレグを上から順に
〔プリプレグA(0”)/プリプレグC(0@)/プリ
プレグA(45°)/プリプレグC(45@)/プリプ
レグA(90’)/プリプレグC(90°)/プリプレ
グA(135@) /プリプレグC(135°)/プリ
プレグA (180°)/プリプレグC(180°)/
プリプレグC(180’ ) /プリプレグA(180
” )/プリプレグC(135°)/プリプレグA (
135°)/プリプレグC(90°)/プリプレグA(
90°)/プリプレグC(45°)/プリプレグA(4
5°)/プリプレグC(0°)/プリプレグA(0°)
]と45°ずつずらし20枚積み重ね積層体を形成した
。
プレグA(45°)/プリプレグC(45@)/プリプ
レグA(90’)/プリプレグC(90°)/プリプレ
グA(135@) /プリプレグC(135°)/プリ
プレグA (180°)/プリプレグC(180°)/
プリプレグC(180’ ) /プリプレグA(180
” )/プリプレグC(135°)/プリプレグA (
135°)/プリプレグC(90°)/プリプレグA(
90°)/プリプレグC(45°)/プリプレグA(4
5°)/プリプレグC(0°)/プリプレグA(0°)
]と45°ずつずらし20枚積み重ね積層体を形成した
。
この積層体を熱風循環式乾燥機中で、270°Cで5分
間予熱した。
間予熱した。
第2図に示すような半球殻形状を成形するスタンピング
成形用金型を120°Cに加熱し、上述したプリプレグ
積層体を270°Cに予熱してから金型内に投入し、投
入後10秒以内に型締めし、40トンの加圧力で1分保
圧後、型を開き厚さ3mの成形物を取り出した。
成形用金型を120°Cに加熱し、上述したプリプレグ
積層体を270°Cに予熱してから金型内に投入し、投
入後10秒以内に型締めし、40トンの加圧力で1分保
圧後、型を開き厚さ3mの成形物を取り出した。
この成形物は、繊維と樹脂が均一に分布し良好な外観で
あった。
あった。
(実施例2)
プリプレグBとプリプレグDを一辺300鴫の正方形に
切り出した。
切り出した。
そのプリプレグCを第1図(b)に示したパターンで作
成した抜き歯を油圧プレスに装着しプリプレグの繊維を
切断する深さに打ち抜いて切れ目を入れた。なお、この
切れ目のパターンは、四方向(織布の横糸方向1、縦糸
方向2、縦糸および横糸と45@ずれた方向)に、長さ
40mm、 65m、 100帥の切れ目を入れたも
のである。
成した抜き歯を油圧プレスに装着しプリプレグの繊維を
切断する深さに打ち抜いて切れ目を入れた。なお、この
切れ目のパターンは、四方向(織布の横糸方向1、縦糸
方向2、縦糸および横糸と45@ずれた方向)に、長さ
40mm、 65m、 100帥の切れ目を入れたも
のである。
また、プリプレグDを第1図(d)に示したパターンで
プリプレグBと同様な方法で切れ目を設けた。その切れ
目は先に述べたように、切れ目の長さが5mmで、切れ
目と切れ目の間隔も5Xnmm(n=1. 2. 3
)の範囲で任意とし、切れ目の列と切れ目の列の間隔は
5〜8rInの範囲で任意とし、切れ目の深さはプリプ
レグの繊維を完全に切断する深さとした。
プリプレグBと同様な方法で切れ目を設けた。その切れ
目は先に述べたように、切れ目の長さが5mmで、切れ
目と切れ目の間隔も5Xnmm(n=1. 2. 3
)の範囲で任意とし、切れ目の列と切れ目の列の間隔は
5〜8rInの範囲で任意とし、切れ目の深さはプリプ
レグの繊維を完全に切断する深さとした。
これらのプリプレグを上から順に
〔プリプレグB(0@)/プリプレグD(0’ ”)/
プリプレグB (120@) /プリプレグD(120
@)/プリプレグB (240°)/プリプレグD(2
40@)/プリプレグB(0°)/プリプレグD(0°
)/プリプレグB (120” ) /プリプレグD(
120@)/プリプレグB (240″″)/プリプレ
グD (240″″)/プリプレグD (240°)/
プリプレグB(240@)/プリプレグD(120°)
/プリプレグB (120°)/プリプレグD(0°)
/プリプレグB(0°)/プリプレグD(240@)
/プリプレグB (240°)/プリプレグD (12
0°)/プリプレグB (120°)/プリプレグD(
0°)/プリプレグB(0°)]と120°ずつずらし
24枚積み重ね積層体を形成した。この積層体を熱風循
環式乾燥機中で、380”Cで5分間予熱した。
プリプレグB (120@) /プリプレグD(120
@)/プリプレグB (240°)/プリプレグD(2
40@)/プリプレグB(0°)/プリプレグD(0°
)/プリプレグB (120” ) /プリプレグD(
120@)/プリプレグB (240″″)/プリプレ
グD (240″″)/プリプレグD (240°)/
プリプレグB(240@)/プリプレグD(120°)
/プリプレグB (120°)/プリプレグD(0°)
/プリプレグB(0°)/プリプレグD(240@)
/プリプレグB (240°)/プリプレグD (12
0°)/プリプレグB (120°)/プリプレグD(
0°)/プリプレグB(0°)]と120°ずつずらし
24枚積み重ね積層体を形成した。この積層体を熱風循
環式乾燥機中で、380”Cで5分間予熱した。
第2図に示す半球殻形状を成形するスタンピング成形用
金型を200°Cに加熱し、上述のようにして予熱した
プリプレグ積層体を金型内に投入し、投入後10秒以内
に型締めし、60トンの加圧力で1分保圧後、型開きし
て、厚さ3.6−の成形物を取り出した。
金型を200°Cに加熱し、上述のようにして予熱した
プリプレグ積層体を金型内に投入し、投入後10秒以内
に型締めし、60トンの加圧力で1分保圧後、型開きし
て、厚さ3.6−の成形物を取り出した。
この成形物は、繊維と樹脂が均一に分布し良好な外観で
あった。
あった。
(比較例1)
プリプレグに切れ目を入れることを除いては実施例1と
全く同様にして成形物を得た。
全く同様にして成形物を得た。
この成形物周辺には織布が重なりあった部分ができ樹脂
が殆どなく、ガラス繊維が白化していた。
が殆どなく、ガラス繊維が白化していた。
また、成形物中央付近の凸部には一方向繊維が均一に分
布しておらず、樹脂の多い部分ができており、成形物と
しては欠陥品であった。
布しておらず、樹脂の多い部分ができており、成形物と
しては欠陥品であった。
(比較例2)
プリプレグに切れ目を入れないことを除いては実施例2
と全く同様にして成形物を得た。
と全く同様にして成形物を得た。
この成形物周辺には、織布が重なりあった部分ができて
おり、この部分は樹脂が殆どないため、カーボン繊維か
うき出ており、布でこするとカーボン繊維が剥離してし
まい成形物としては欠陥品であった。
おり、この部分は樹脂が殆どないため、カーボン繊維か
うき出ており、布でこするとカーボン繊維が剥離してし
まい成形物としては欠陥品であった。
〔発明の効果]
以上説明してきたように本発明によれば流動性が良好で
三次元的成形においても反り、ねじれおよび強度のばら
つきが無い高品質のFRTPを製造することができる。
三次元的成形においても反り、ねじれおよび強度のばら
つきが無い高品質のFRTPを製造することができる。
第1図(a)〜(d)は本発明の切れ目のパターンの種
々の具体例を示す図、第2図は実施例および比較例で用
いたスタンピング成形用金型を示す図である。 ■・−織布横糸方向 2−・織布縦糸方向3・・・
プリプレグ 4−・・切れ目5・・−上金型ホー
ルダー 6・・・下金型ホールダーツー上金型本体
8−・・下金型本体9−・・上金型ヒーター 9
°−下金型ヒーター1〇−上金型測温穴 10゛−・
下金型測温穴特許出願人 三井東圧化学株式会社 第 1 (a) (b) (d) 第2図 手続補正書(白し 平成1年3月9日 特許庁長官 吉 1)文 毅 殿 1、事件の表示 昭和63年特許願第1183a4号 2、発明の名称 切れ目を入れた連続繊維プリプレグを使用する繊維強化
熱可塑性プラスチックの製造法3、補正をする者 事件との関係 特許出願人
々の具体例を示す図、第2図は実施例および比較例で用
いたスタンピング成形用金型を示す図である。 ■・−織布横糸方向 2−・織布縦糸方向3・・・
プリプレグ 4−・・切れ目5・・−上金型ホー
ルダー 6・・・下金型ホールダーツー上金型本体
8−・・下金型本体9−・・上金型ヒーター 9
°−下金型ヒーター1〇−上金型測温穴 10゛−・
下金型測温穴特許出願人 三井東圧化学株式会社 第 1 (a) (b) (d) 第2図 手続補正書(白し 平成1年3月9日 特許庁長官 吉 1)文 毅 殿 1、事件の表示 昭和63年特許願第1183a4号 2、発明の名称 切れ目を入れた連続繊維プリプレグを使用する繊維強化
熱可塑性プラスチックの製造法3、補正をする者 事件との関係 特許出願人
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)織布状補強繊維に熱可塑性樹脂を含浸してなるプリ
プレグに切れ目を有する該プリプレグと一方向に配列し
てなる補強用繊維に熱可塑性樹脂を含浸してなるシート
状プリプレグに繊維を横切る方向で切れ目を設けた該プ
リプレグを積層成形してなる繊維強化熱可塑性樹脂の製
造法 2)一方向に配列してなる補強用繊維に熱可塑性樹脂を
含浸してなるシート状プリプレグに繊維を横切る方向で
切れ目を長さ2〜10mmかつ切れ目と切れ目の間隔が
切れ目方向において2〜30mmである切れ目の列を成
し、かつ該列同士の間隔が5〜100mmである請求項
1記載の繊維強化熱可塑性樹脂の製造法
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63118364A JPH01289837A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 切れ目を入れた連続繊維プリプレグを使用する繊維強化熱可塑性プラスチックの製造法 |
| US07/351,534 US4992127A (en) | 1988-05-17 | 1989-05-15 | Process for preparing fiber-reinforced thermoplastic molded articles using notched prepreg containing continuous fiber |
| CA000599748A CA1328398C (en) | 1988-05-17 | 1989-05-16 | Process for preparing fiber-reinforced thermoplastic molded articles using notched prepreg containing continuous fiber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63118364A JPH01289837A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 切れ目を入れた連続繊維プリプレグを使用する繊維強化熱可塑性プラスチックの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01289837A true JPH01289837A (ja) | 1989-11-21 |
Family
ID=14734875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63118364A Pending JPH01289837A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | 切れ目を入れた連続繊維プリプレグを使用する繊維強化熱可塑性プラスチックの製造法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4992127A (ja) |
| JP (1) | JPH01289837A (ja) |
| CA (1) | CA1328398C (ja) |
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