JPH02231128A - 複層熱可塑性コンポジット成形体 - Google Patents
複層熱可塑性コンポジット成形体Info
- Publication number
- JPH02231128A JPH02231128A JP1052506A JP5250689A JPH02231128A JP H02231128 A JPH02231128 A JP H02231128A JP 1052506 A JP1052506 A JP 1052506A JP 5250689 A JP5250689 A JP 5250689A JP H02231128 A JPH02231128 A JP H02231128A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- mat
- layers
- constituted
- reinforcing fiber
- Prior art date
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- Granted
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- Laminated Bodies (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
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）
本発明は自動車用部品、浴槽ユニット、機器ハウジング
建築材等に使用される軽量、強靭を特徴とする繊維強化
プラスチックコンボジットの成形体に関する。
建築材等に使用される軽量、強靭を特徴とする繊維強化
プラスチックコンボジットの成形体に関する。
（従来の技術）
繊維強化プラスチックコンポジットでは、軽量で強靭さ
を具現するため連続した強化繊維の織物か１軸配向テー
プ等が用いられている。しかしこれら材料の成形ではリ
ブやボス等の突起の付いた成形体を得ることは不可能で
あった。一方不連続の強化繊維のマット状シートからな
るコンボジットではリブやボス等の突起の付いた成形体
を得ることは出来るが連続強化繊維の織物や１軸配向テ
ープを用いたコンボジットに比べて強靭性に欠ける欠点
があった。また、かかるマット状シートからのコンポジ
ットでは成形体の突起の反対平面では突起部に対応して
ヒケが発生する欠点があった。
を具現するため連続した強化繊維の織物か１軸配向テー
プ等が用いられている。しかしこれら材料の成形ではリ
ブやボス等の突起の付いた成形体を得ることは不可能で
あった。一方不連続の強化繊維のマット状シートからな
るコンボジットではリブやボス等の突起の付いた成形体
を得ることは出来るが連続強化繊維の織物や１軸配向テ
ープを用いたコンボジットに比べて強靭性に欠ける欠点
があった。また、かかるマット状シートからのコンポジ
ットでは成形体の突起の反対平面では突起部に対応して
ヒケが発生する欠点があった。
（発明が解決すべき課題）
本発明は上記の従来技術の限界を突破する軽量かつ強靭
で、リブ、ボス等の突起をヒケなくして賦形されている
成形体とその具体的実現方法を提供する。
で、リブ、ボス等の突起をヒケなくして賦形されている
成形体とその具体的実現方法を提供する。
（課題を解決する手段）
前記課題を解決すべく鋭意検討の結果本発明に到達した
。すなわち本発明は、強化繊維で構成される糸秋物の層
（Ａ）と不連続強化繊維からなるマット状シート層（Ｂ
）が積層されており、層（Ａ）のマトリックス部と層（
Ｂ）のマトリックス部とが同種の熱可塑性ポリマーから
なり、両者が接合一体化されている複届熱可塑性コンボ
ジット成形体である。さらに好ましい態様は、強化繊維
と、熱可塑性繊維の混合糸からの多軸配向積層布と不連
続強化繊維の熱可塑性ポリマー複合層とを積層して熱可
塑性繊維の溶融流動する温度にまで昇温して加圧成形し
て得られる両者が接合一体化されている複層熱可塑性コ
ンポジット成形体である。
。すなわち本発明は、強化繊維で構成される糸秋物の層
（Ａ）と不連続強化繊維からなるマット状シート層（Ｂ
）が積層されており、層（Ａ）のマトリックス部と層（
Ｂ）のマトリックス部とが同種の熱可塑性ポリマーから
なり、両者が接合一体化されている複届熱可塑性コンボ
ジット成形体である。さらに好ましい態様は、強化繊維
と、熱可塑性繊維の混合糸からの多軸配向積層布と不連
続強化繊維の熱可塑性ポリマー複合層とを積層して熱可
塑性繊維の溶融流動する温度にまで昇温して加圧成形し
て得られる両者が接合一体化されている複層熱可塑性コ
ンポジット成形体である。
本発明でいう強化繊維とはカーボン繊維、ガラス繊維、
アラミド繊維等である。
アラミド繊維等である。
糸秋物とは多数本の連続した単糸から構成された糸、ま
たは多数の不連続した単糸が集合して連続した糸伏を構
成しているものであって、両者の組合わさった糸吠体で
あってもよい。
たは多数の不連続した単糸が集合して連続した糸伏を構
成しているものであって、両者の組合わさった糸吠体で
あってもよい。
本発明の強化繊維で構成される糸秋物のＥ （Ａ）は一
軸で構成されていてもよいが、多軸構成層である方が好
ましい。多軸構成層とは織物とか、一軸配向テープの積
層体とか、一軸配向糸状層が多軸をなすように積層一体
化された織編布等が具体例として挙げられる。
軸で構成されていてもよいが、多軸構成層である方が好
ましい。多軸構成層とは織物とか、一軸配向テープの積
層体とか、一軸配向糸状層が多軸をなすように積層一体
化された織編布等が具体例として挙げられる。
不連続強化繊維からなるマット状シー｝ｆｆとはガラス
繊維のチｌツプドストランドマットがその典型例として
挙げられるように、その長さが好ましくは２００龍以下
の強化繊維がマット状に集合したシート層である。
繊維のチｌツプドストランドマットがその典型例として
挙げられるように、その長さが好ましくは２００龍以下
の強化繊維がマット状に集合したシート層である。
熱可塑性ポリマーとしてはポリプロピレン、ポリエチレ
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、ナイロン６、ナイロン６６、ポリカーボネー
ト、ポリフェニレンサルフ１イド、ＡＢＳ，ポリエーテ
ルエーテルケトン等が挙げられるが、これらに限定され
るわけではない。
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、ナイロン６、ナイロン６６、ポリカーボネー
ト、ポリフェニレンサルフ１イド、ＡＢＳ，ポリエーテ
ルエーテルケトン等が挙げられるが、これらに限定され
るわけではない。
同種の熱可塑性ポリマーとは両者が溶融状態で容易に相
溶接合するポリマー同志であることを指す。
溶接合するポリマー同志であることを指す。
強化繊維と熱可塑性繊維の接合糸とは双方共連続繊維で
これらをタスラン加工等で混繊して一体化された糸やい
わゆる牽切紡績方式で不連続繊維が混合している糸等が
その典型例として挙げられる。多動構成層の好ましい典
型例が多軸配向積層布である。
これらをタスラン加工等で混繊して一体化された糸やい
わゆる牽切紡績方式で不連続繊維が混合している糸等が
その典型例として挙げられる。多動構成層の好ましい典
型例が多軸配向積層布である。
多軸配向積層布とは一軸配向して引き揃えられた糸層が
互いに異った角度に複数層積層され一体化した布で、こ
れらの軸は二軸直交した積層や、０、４５、９０、−４
５”の４皿積層等が挙げられる。多軸積層布は糸が直線
的に配列しているため、平織物等に比べてそれだけ有効
に強化効果が発揮できる。またシートを深絞り加工等を
行う場合層間の糸軸が容易に変角したり、層内の糸間隔
を拡げる自由度があるため、主体的な賦形加工が容易で
あるという長所がある。不連続強化繊維の熱可塑性ポリ
マー複合層とは、チロップドファイバーで代表される不
連続強化繊維がマット状に集合し、マトリックスになる
熱可塑性樹脂がこれに含浸一体化しているか、熱可塑性
樹脂が粉末状で担持されているか、繊維状で混合分散し
ているシート（１！）やいわゆる強化繊維エンブラペレ
ットを集合したもの等が典型例として挙げられる。多軸
配向積層布層と該熱可塑性ポリマー複合層とは予め一体
的に接合しておいて成形してもよく、成形時に積層して
成形接合してもよい。積層は全面的にしてもよく、リブ
●ボスに対応して部分的に行ってもよい。
互いに異った角度に複数層積層され一体化した布で、こ
れらの軸は二軸直交した積層や、０、４５、９０、−４
５”の４皿積層等が挙げられる。多軸積層布は糸が直線
的に配列しているため、平織物等に比べてそれだけ有効
に強化効果が発揮できる。またシートを深絞り加工等を
行う場合層間の糸軸が容易に変角したり、層内の糸間隔
を拡げる自由度があるため、主体的な賦形加工が容易で
あるという長所がある。不連続強化繊維の熱可塑性ポリ
マー複合層とは、チロップドファイバーで代表される不
連続強化繊維がマット状に集合し、マトリックスになる
熱可塑性樹脂がこれに含浸一体化しているか、熱可塑性
樹脂が粉末状で担持されているか、繊維状で混合分散し
ているシート（１！）やいわゆる強化繊維エンブラペレ
ットを集合したもの等が典型例として挙げられる。多軸
配向積層布層と該熱可塑性ポリマー複合層とは予め一体
的に接合しておいて成形してもよく、成形時に積層して
成形接合してもよい。積層は全面的にしてもよく、リブ
●ボスに対応して部分的に行ってもよい。
加圧成形とはマツチドダイによるプレス成形がその代表
例として挙げられる。このような加圧成形によって例え
ば第１図に示されているように熱可塑性ポリマー複合層
に基ずくリブや、ボス等の突起体を作ることができる。
例として挙げられる。このような加圧成形によって例え
ば第１図に示されているように熱可塑性ポリマー複合層
に基ずくリブや、ボス等の突起体を作ることができる。
本発明の実施例での成形体の物性評価は以下に従った。
曲 げ 強 度 ：ＪＩＳ−Ｋ−７０５５
曲 げ 弾 性 率： Ｊ Ｉ Ｓ−Ｋ
−７０５８アイゾット衝撃強度：ＪＩＳ−Ｋ−７１１１
（作用効果） 本発明の成形体は強化繊維の糸秋物と熱可塑性ポリマー
マトリックスとが組合わさった多軸構成層による強靭性
とマットシ一ト層が寄与するリブによる曲げ剛さの向上
やボスによる取っけ性等の向上効果を兼ね備えた成形体
である。またリプ、ボスを作ってもその反対面でのマト
リックスポリマーの移動は、僅少な上、強化繊維の移動
は実質的に生じないのでヒケを作ってしまう恐れはほと
んどない。
曲 げ 弾 性 率： Ｊ Ｉ Ｓ−Ｋ
−７０５８アイゾット衝撃強度：ＪＩＳ−Ｋ−７１１１
（作用効果） 本発明の成形体は強化繊維の糸秋物と熱可塑性ポリマー
マトリックスとが組合わさった多軸構成層による強靭性
とマットシ一ト層が寄与するリブによる曲げ剛さの向上
やボスによる取っけ性等の向上効果を兼ね備えた成形体
である。またリプ、ボスを作ってもその反対面でのマト
リックスポリマーの移動は、僅少な上、強化繊維の移動
は実質的に生じないのでヒケを作ってしまう恐れはほと
んどない。
（実施例）
単糸の直径１２μの表面処理がなされているＥガラス繊
維の５２５０デニールの連続糸１本と、単糸の直径１８
μのポリエチレンテレフタレート繊維の２２７０デニー
ルの連続糸１本とを組み合せて混織糸を作った。混繊の
方法としてはタスラン法を用い、ポリエチレンテレフタ
レート繊維がガラス繊維に対し０．３％オーバーフィー
ドして供給し、流体圧力は０ ． ５ ｋｇ ／ ｃＪ
ｓ繊加工速度は１００ｍ／分で実施した。かくして得
られた混繊糸を糸軸方向Ｏ゜に引き揃えた層、４５゜の
層、９０″の層、−４５”の層、０°の層としそれぞれ
の糸密度を５．６本／ｃ簡にしたものを積層し、ポリエ
チレンテレフタレートの連続フィラメント（７５Ｄ／３
Ｂフィラメント）でスティッチし一体となった目付け２
．４ｋｇ／♂の０．５ｍ幅の多軸積層布２枚を得た。こ
の布を２３０゜ＣＸ５分間定長で、熱固定処理した後、
２８０゜Ｃにまで余熱後５ ｋｇ ／ ｃＪの圧力で５
分間保持し、加圧のまま冷却して厚み２．５鰭の含浸プ
レートＡを作った。
維の５２５０デニールの連続糸１本と、単糸の直径１８
μのポリエチレンテレフタレート繊維の２２７０デニー
ルの連続糸１本とを組み合せて混織糸を作った。混繊の
方法としてはタスラン法を用い、ポリエチレンテレフタ
レート繊維がガラス繊維に対し０．３％オーバーフィー
ドして供給し、流体圧力は０ ． ５ ｋｇ ／ ｃＪ
ｓ繊加工速度は１００ｍ／分で実施した。かくして得
られた混繊糸を糸軸方向Ｏ゜に引き揃えた層、４５゜の
層、９０″の層、−４５”の層、０°の層としそれぞれ
の糸密度を５．６本／ｃ簡にしたものを積層し、ポリエ
チレンテレフタレートの連続フィラメント（７５Ｄ／３
Ｂフィラメント）でスティッチし一体となった目付け２
．４ｋｇ／♂の０．５ｍ幅の多軸積層布２枚を得た。こ
の布を２３０゜ＣＸ５分間定長で、熱固定処理した後、
２８０゜Ｃにまで余熱後５ ｋｇ ／ ｃＪの圧力で５
分間保持し、加圧のまま冷却して厚み２．５鰭の含浸プ
レートＡを作った。
一方１８璽■に切断した直径１８μのガラスファイバー
と平均粒径１２．５μのポリエチレンテレフタレートの
粉末体とを重量比３０：７０の割合で混合し抄紙した。
と平均粒径１２．５μのポリエチレンテレフタレートの
粉末体とを重量比３０：７０の割合で混合し抄紙した。
さらにこれを２８０゜Ｃにまで予熱後５ ｋｇ ／ ｃ
ｌ＃の圧力で５分間保持し、加圧のまま冷却して厚み３
冒■の含浸プレートＢを得た。このプレートを幅２ ０
−ｍの短冊状に切断し、これを第２図に模式的に示され
ているようにプレー｝Ａの上に６枚積み重ねた。この積
層物をさらに２８０℃で予熱し２００ｔプレス機でプレ
スし第１図のような形状の成形体を得ることができた。
ｌ＃の圧力で５分間保持し、加圧のまま冷却して厚み３
冒■の含浸プレートＢを得た。このプレートを幅２ ０
−ｍの短冊状に切断し、これを第２図に模式的に示され
ているようにプレー｝Ａの上に６枚積み重ねた。この積
層物をさらに２８０℃で予熱し２００ｔプレス機でプレ
スし第１図のような形状の成形体を得ることができた。
なおリブ用の反対面の対応箇所にはヒケは全《認められ
なかった。
なかった。
なおプレートＡの特殊性は曲げ強度８ ４ ｋｇ ｆ／
ｍａ ，曲げ弾性率３ ４ ８ ０ ｋｇｆ／ｍＪ、ア
イゾット衝撃値１ ３ ５ ｋｇ ｒ／ｃｍという極め
て優秀な値を示した。
ｍａ ，曲げ弾性率３ ４ ８ ０ ｋｇｆ／ｍＪ、ア
イゾット衝撃値１ ３ ５ ｋｇ ｒ／ｃｍという極め
て優秀な値を示した。
（発明の効果）
本発明による複層熱可塑性コンポジット成形体は強化繊
維の糸秋物と熱可塑性ポリマーマトリックスとが組み合
わさった多軸構成層による強靭性とマットシ一ト層が寄
与するリブによる曲げ剛さの向上やボスによる取付性等
の向上効果を兼ね備えた成形体である。またリブやボス
を作ってもその反対面でのマトリックスポリマーの移動
は僅少で、強化繊維の移動も実質的に生じないので、ヒ
ケを作る恐れもほとんどない。
維の糸秋物と熱可塑性ポリマーマトリックスとが組み合
わさった多軸構成層による強靭性とマットシ一ト層が寄
与するリブによる曲げ剛さの向上やボスによる取付性等
の向上効果を兼ね備えた成形体である。またリブやボス
を作ってもその反対面でのマトリックスポリマーの移動
は僅少で、強化繊維の移動も実質的に生じないので、ヒ
ケを作る恐れもほとんどない。
第１図はボス部を有する積層体を示し■はボス部■はプ
レート部を示す。 第２図は実施例にもとづいて第１図の示される積層体を
成形するまえの状態を示し、含浸プレートＡ■に含浸プ
レートＢの小片を６枚積層■した図である。 羊 １ 図
レート部を示す。 第２図は実施例にもとづいて第１図の示される積層体を
成形するまえの状態を示し、含浸プレートＡ■に含浸プ
レートＢの小片を６枚積層■した図である。 羊 １ 図
Claims (1)
- （１）強化繊維で構成される糸状物の層（Ａ）と不連続
強化繊維からなるマット状シート層（Ｂ）が積層されて
おり、層（Ａ）のマトリックス部と層（Ｂ）のマトリッ
クス部とが同種の熱可塑性ポリマーからなり、両層が接
合一体化されている複層熱可塑性コンポジット成形体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1052506A JP2926736B2 (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 複層熱可塑性コンポジット成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1052506A JP2926736B2 (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 複層熱可塑性コンポジット成形体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02231128A true JPH02231128A (ja) | 1990-09-13 |
| JP2926736B2 JP2926736B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=12916617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1052506A Expired - Fee Related JP2926736B2 (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 複層熱可塑性コンポジット成形体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2926736B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015098470A1 (ja) | 2013-12-26 | 2015-07-02 | カトリック ユニヴェルシテット ルーヴェン | プリフォーム、シート材料および一体化シート材料 |
| JP2015143007A (ja) * | 2013-12-03 | 2015-08-06 | ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅＢｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | ハイブリッド積層体及び成形複合構造体 |
-
1989
- 1989-03-03 JP JP1052506A patent/JP2926736B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015143007A (ja) * | 2013-12-03 | 2015-08-06 | ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅＢｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | ハイブリッド積層体及び成形複合構造体 |
| WO2015098470A1 (ja) | 2013-12-26 | 2015-07-02 | カトリック ユニヴェルシテット ルーヴェン | プリフォーム、シート材料および一体化シート材料 |
| KR20160102168A (ko) | 2013-12-26 | 2016-08-29 | 카톨리에케 유니버시테이트 루벤 | 프리폼, 시트 재료 및 일체화 시트 재료 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2926736B2 (ja) | 1999-07-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |