JPH0335030A - 繊維強化複合成形体の製造方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、繊維強化複合成形体の製造方法に関し、とり
わけ内部の繊維強化樹脂中の補強繊維の筋状の浮き出し
による外観不良を防止する製造方法に関する。

（発明の背景） 長尺状の補強材料に熱硬化性樹脂を含浸し、これを所定
の形状に賦形硬化した繊維強化熱硬化性樹脂の引抜成形
品は、軽量性、高強度性、高復元性、高剛性、耐蝕性、
非導電性などの優れた性質から種々の用途に使用されて
いる。

従来において、この種の引抜成形品は、ガラス繊維ロー
ビングなどの補強繊維に未硬化状の熱硬化性樹脂を含浸
し、これを加熱された金型中で硬化させながら引取る製
造方°法が一般的であるが、金型からの引取抵抗の問題
等から、引抜速度は極端に遅く、生産性に問題があった
。

本出願人は、この問題を解決できる方法として、補強繊
維に未硬化状の熱硬化性樹脂を含浸させた混合物を熱可
塑性樹脂で被覆し、しかる後、内部未硬化状の熱硬化性
樹脂を硬化することによって、熱可塑性樹脂被覆に上記
の金型の役割をもたせることによって生産性を著しく向
上できる方法を特公昭５６−２０１８８により既に提供
している。

この方法によれば、高い生産効率で繊維強化熱硬化性樹
脂製品が製造できるとともに、得られる製品も外周に熱
可塑性樹脂被覆層を有しているので、繊維強化熱硬化性
樹脂を有効に保護して、耐候性、耐蝕、耐水性、耐曲げ
性等も向上できる。

しかしながら、外径寸法が規制され、かつ所定の高い剛
性が要求される場合は、曲げ剛性などの強度に寄与する
繊維強化熱硬化性樹脂（以下ＦＲＰと称す）部分の比率
を高める必要がある。

ところが、ＦＲＰ部分の比率を高めると、表面の熱可塑
性樹脂被覆層の厚みを薄くすると、ＦＲＰ部を硬化した
後の熱可塑性樹脂被覆層の表面に補強繊維の浮き出しを
反映した凸状が発生して、外観上問題があった。

そこで、本発明者らは、比較的薄い熱可塑性樹脂被覆層
であっても、硬化後において補強繊維の浮出しを反映し
た熱可塑性樹脂被覆層への凹凸の少ない平滑な表面を有
する繊維強化複合成形体の製造方法について鋭意検討し
て本発明を完成した。

（課題を解枠するための手段） 上記目的を達成するために、本発明の繊維強化複合成形
体の製造方法は、補強繊維に熱硬化性樹脂を含浸して所
定の形状に賦形した未硬化状物の外周を溶融状の熱可塑
性樹脂被覆層で継目なく被覆して該被覆層を冷却固化し
た後、内部の前記未硬化状熱硬化性樹脂を硬化して熱可
塑性樹脂被覆繊維強化複合成形体を製造する方法におい
て、前記冷却固化前で、ダイから押出された溶融樹脂が
引落し状態で前記未硬化状物の外周に接触する迄の被覆
層の形成過程にある間に、溶融状ないし軟化状の被覆層
の内周に最終被覆形状に対応した冷却フォーマ−を当接
して、未硬化状物との接触時点において、少くとも該内
周の表面層は固化した状態で前記熱可塑性樹脂被覆層を
形成することを特徴としている。

本発明の方法に使用できる補強繊維は、ガラス繊維５炭
素繊維、セラミック繊維、アルミナ繊維などの無機繊維
、あるいは芳香族ポリアミド繊維。

ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ビニロン繊維などの
長尺状のものであって、マトリックス樹脂としての熱硬
化性樹脂と接着性があって補強効果を発現できるものが
好ましい。

また、熱硬化性樹脂は、不飽和ポリエステル樹脂、ビニ
ルエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂などが
使用できる。

一方、外層を形成する熱可塑性樹脂は、溶融押出しが可
能な樹脂であれば特にその種類を問わないが、硬化後の
ＦＲＰ層と接着することを望むときは、上記熱硬化性樹
脂と親和性を有するもの、例えば、スチレンを熱硬化性
樹脂の架橋性モノマーとして使用するときは、スチレン
を誘導体としている熱可塑性樹脂であるＡＢＳ樹脂、Ａ
ＡＳ樹脂、ＰＳ樹脂（ポリスチレン樹脂）、あるいはＰ
Ｃ樹脂（ポリカーボネート樹脂）等が挙げられる。

本発明の製造方法において、引落し状態での被覆は、熱
可塑性樹脂の最終被覆断面積よりも大きな開口部を有す
る被覆ダイスより、溶融状の樹脂を被覆後の引取速度よ
りも遅い速度で押出し、ダイの開口部と未硬化状物の外
周に接触する点、すなわち被覆終了点との間に円錐台状
ないし角錐台状の樹脂の流れが形成される状態での被覆
を意味する。

上記の引落し状態での被覆に際して、本発明では、被覆
層を形成しつつある円錐台状、あるいは角錐台状の樹脂
流の内周面に最終被覆形状に対応した冷却用フォーマ−
を接触させて、内周部の冷却を促進させ、上記接触点で
は少なくとも内周部の表面層が固化したような状態にす
る必要があり、このため、例えば、冷却フォーマ−を被
覆内周に当接する位置あるいは冷却フォーマ−の接触長
さ、温度などを適宜調整して、・上記の状態が得られる
ようにすることが重要である。

（作　用〉 本発明の製造方法では、補強繊維に未硬化状の熱硬化性
樹脂を含浸した未硬化状物の外周を熱可塑性樹脂で被覆
するに際して、被覆層の内周の冷却を促進して少くとも
内周の表面層が固化した状態で未硬化状物と接触させて
いるので、従来において補強繊維のバックリング（反発
）等により未硬化状物の外周に生じた筋状の凸条を有す
るものの外周に、未だ溶融状ないし軟化状の熱可塑性樹
脂を被覆することにより生ずる熱可塑性樹脂被覆層表面
の凹凸の発生を軽減ないし抑止できる。

（実　施　例） 以下本発明につき好適な実施例により説明する実施例１
゜ 押出機１よりＡＢＳ樹脂を押出して内寸４０ｍ■外寸４
３ｍ１の矩形状の角形パイプ２を連続的に製造し、この
外周に単糸径が２３．５ｍで目付が４４　ｚ　／　ｍの
ガラス繊維ロービング３を、所要本数不飽和ポリエステ
ル樹脂浴４に導いて熱硬化性樹脂を含浸し、絞りノズル
５で絞り成形して外寸４９ｆｆＩ１１の矩形状の未硬化
状物６を得、これを被覆用押出機７に通して溶融状のＡ
ＢＳ樹脂で被覆したこのＡＢＳ樹脂による被覆について
詳細に説明すると、被覆用ダイのヘッド部２０は、第２
図に示すように、まず未硬化状物６はニップル２１の中
央通路中に導かれるが、該ニップル２１はジャケット状
になっていて、冷却水２２が循環できる状態となってお
り、ニップル２１の先端等に付着した熱硬化性樹脂が部
分的に硬化するなどしてトラブルが発生するのを防いで
いる。

一方、ＡＢＳ樹脂（ＭＦＲ−０，８）を２２０℃で外径
８６　ａｍの円環状ダイ２３から溶融押出しし、被覆終
了後の断面積と円環状ダイの開口部の断面積の比、すな
わち引落し比を２６５とし、円錐状樹脂の流部２４にお
いて、その内周面２５に前記ニップル２１と一体に形成
した内周冷却フォーマ−２６の先端を当接させながらダ
イ先端から４０關の位置で未硬化状物に被覆層内周を接
触させ、これをさらに冷却水槽８に導いて被覆層全周を
冷却した。なお、上記被覆層形成時には、ダイヘッド部
２０のパイプ２７を減圧ラインに接続することによって
、ニップル２１と被覆層形成用の樹脂流２４との間を減
圧として、発生ガスの排出と被覆点の均一化を図った。

なお、本実施例においては、被覆厚みは０．７５＋ｓｍ
とした。被覆層を冷却固化した後、これを熱湯槽９に導
いて熱硬化性樹脂を硬化し、ＦＲＰ層のガラス繊維体積
含有率が５４％、内部の角形パイプ、ＦＲＰ層、外部の
ＡＢＳ被覆とが一体化した角パイプ状の繊維強化複合成
形体を得た。

この複合成形体の被覆表面は、後述する比較例１による
複合成形体と比較して筋状の凹凸は著しく少なく、マイ
クロメータによる測定では１９０周の表面粗さであった
。

比較例１゜ 実施例１において、その先端に内周冷却フォーマ−を有
していないニップルを使用したほかは、実施例１と同様
にして角パイプ状の繊維強化複合成形体を得た。

得られた複合成形体は被覆表面に高さ約０．　３〜０．
４ｍｍ、幅約３〜５　ｍ＋＊の筋状凸部が１辺５０ｗ１
ｔ中に７〜８本浮き出した状態であった。

（効　果） 本発明の方法によれば、繊維強化複合体は熱可塑性樹脂
被覆層の表面に補強繊維の飛び出し、乱れなどを原因と
する筋状の凹凸の発生が少ないので、表面が美麗となっ
て商品価値が向上する。また、従来においては表面の凹
凸を少くするには、被覆層の厚みを厚くしていたが、こ
の対策では寸法の増大、あるいは寸法の上限が規制され
る場合には、ＦＲＰ層の薄肉化を余儀なくされ、凹凸の
低減効果が低下するが、本発明によれば、高い生産性を
維持しつつ、比較的薄い肉厚の熱可塑性樹脂°との複合
による利点を活かした繊維強化複合成形体の製法を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の繊維強化複合成形体の製造方法の全体
説明図、第２図は熱可塑性樹脂被覆用押出機のダイ部の
断面図、第゛３図は第２図の要部拡大図である。 ３・・・・・・ガラス繊維ロービング（補強繊維）６・
・・・・・未硬化状物

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 補強繊維に熱硬化性樹脂を含浸して所定の形状に賦形し
   た未硬化状物の外周を溶融状の熱可塑性樹脂被覆層で継
   目なく被覆して該被覆層を冷却固化した後、内部の前記
   未硬化状熱硬化性樹脂を硬化して熱可塑性樹脂被覆繊維
   強化複合成形体を製造する方法において、前記冷却固化
   前で、ダイから押出された溶融樹脂が引落し状態で前記
   未硬化状物の外周に接触する迄の被覆層の形成過程にあ
   る間に、溶融状ないし軟化状の被覆層の内周に最終被覆
   形状に対応した冷却フォーマーを当接して、未硬化状物
   との接触時点において、少くとも該内周の表面層は固化
   した状態で前記熱可塑性樹脂被覆層を形成することを特
   徴とする繊維強化複合成形体の製造方法。