JPH04208406A - 一方向繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブルシートの抄造方法 - Google Patents
一方向繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブルシートの抄造方法Info
- Publication number
- JPH04208406A JPH04208406A JP33926490A JP33926490A JPH04208406A JP H04208406 A JPH04208406 A JP H04208406A JP 33926490 A JP33926490 A JP 33926490A JP 33926490 A JP33926490 A JP 33926490A JP H04208406 A JPH04208406 A JP H04208406A
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- mesh belt
- stampable sheet
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- discontinuous fibers
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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、一方向繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブルシ
ートの抄造方法に関するものであり、本発明の抄造方法
より得られたスタンパブルシートは、自動車のバンパー
ビームやドアインパクトビーム等の補強用芯材や一方向
に機械的強度を要求される構造部品として好適に用いら
れる。
ートの抄造方法に関するものであり、本発明の抄造方法
より得られたスタンパブルシートは、自動車のバンパー
ビームやドアインパクトビーム等の補強用芯材や一方向
に機械的強度を要求される構造部品として好適に用いら
れる。
［従来の技術］
スタンパブルシートは、その優れた機械的強度、加工性
、量産性から自動車用構造部品を中心に需要が増加して
いる。従来のスタンパブルシートの製造方法は、連続長
繊維からなるマットに熱可塑性樹脂をラミネート含浸さ
せてシート状にするラミネート法と、不連続繊維と熱可
塑性樹脂の繊維または粒子とを分散させマット状にする
方法、あるいはこのマット状物を加熱、加圧、冷却して
シート状にする分散法がよく知られている。
、量産性から自動車用構造部品を中心に需要が増加して
いる。従来のスタンパブルシートの製造方法は、連続長
繊維からなるマットに熱可塑性樹脂をラミネート含浸さ
せてシート状にするラミネート法と、不連続繊維と熱可
塑性樹脂の繊維または粒子とを分散させマット状にする
方法、あるいはこのマット状物を加熱、加圧、冷却して
シート状にする分散法がよく知られている。
前者の例としては、ガラス織布に熱可塑性樹脂を積層す
る特開昭４８−６１７６８号公報、樹脂シートとガラス
繊維マットとをエンドレスベルトで積層する特開昭５５
−７７５２５号公報さらにはガラス繊維マットを樹脂で
サンドイッチして一対の加熱加圧盤で積層する特開昭５
６−１４２０３６号公報の方法などが挙げられ、また後
者の例としては、ポリプロピレンにガラス繊維とバルブ
状のポリプロピレン繊維を混合する特公昭５１−４７７
５２号公報、樹脂粉末と不連続ガラス繊維よりなるマッ
トを加熱加圧する特開昭５６−１１２２９号公報、樹脂
粉末、ガラス繊維、ポリオレフィンパルプ、ラテックス
及び凝集剤を含むことを特徴とする特開昭５７−２８１
３５号公報及び樹脂粉末、ガラス繊維、ラテックスバイ
ンダー及び凝集剤を含むことを特徴とする特開昭５８−
５９２２４号公報の方法などが知られている。これらの
方法にて製造されたスタンパブルシートは、強化繊維が
成形品中に均一に分散し、成形品各部の強度及び寸法精
度が安定している。しかし、製品の要求性能として更に
高強度、高剛性のものやバンパービームのように特定方
向に高い機械的強度を必要とする場合もある。これらの
要求に対し、強化繊維の含有量を増加させる方法や、強
化繊維を均一に分散させた層に一方向に引き揃えた連続
繊維を加える特開昭６２−２４０５１４号公報などの方
法か用いられている。
る特開昭４８−６１７６８号公報、樹脂シートとガラス
繊維マットとをエンドレスベルトで積層する特開昭５５
−７７５２５号公報さらにはガラス繊維マットを樹脂で
サンドイッチして一対の加熱加圧盤で積層する特開昭５
６−１４２０３６号公報の方法などが挙げられ、また後
者の例としては、ポリプロピレンにガラス繊維とバルブ
状のポリプロピレン繊維を混合する特公昭５１−４７７
５２号公報、樹脂粉末と不連続ガラス繊維よりなるマッ
トを加熱加圧する特開昭５６−１１２２９号公報、樹脂
粉末、ガラス繊維、ポリオレフィンパルプ、ラテックス
及び凝集剤を含むことを特徴とする特開昭５７−２８１
３５号公報及び樹脂粉末、ガラス繊維、ラテックスバイ
ンダー及び凝集剤を含むことを特徴とする特開昭５８−
５９２２４号公報の方法などが知られている。これらの
方法にて製造されたスタンパブルシートは、強化繊維が
成形品中に均一に分散し、成形品各部の強度及び寸法精
度が安定している。しかし、製品の要求性能として更に
高強度、高剛性のものやバンパービームのように特定方
向に高い機械的強度を必要とする場合もある。これらの
要求に対し、強化繊維の含有量を増加させる方法や、強
化繊維を均一に分散させた層に一方向に引き揃えた連続
繊維を加える特開昭６２−２４０５１４号公報などの方
法か用いられている。
しかしなから、強化繊維の含有量を増加させる方法では
、含有効果の発現率か小さい上に成形性の低下を生じる
という問題かある。また、強化繊維を均一に分散させた
層に一方向に引き揃えた連続ＩｉＡ雑を加える方法では
、強化された方向への成形流動性の低下や層間剥離によ
る曲げ、圧縮特性の低下のため要求性能を満足し得ない
という問題がある。
、含有効果の発現率か小さい上に成形性の低下を生じる
という問題かある。また、強化繊維を均一に分散させた
層に一方向に引き揃えた連続ＩｉＡ雑を加える方法では
、強化された方向への成形流動性の低下や層間剥離によ
る曲げ、圧縮特性の低下のため要求性能を満足し得ない
という問題がある。
［発明が解決しようとする課題］
本発明の目的は、不連続繊維を一方向に配向させること
により、配向方向に対し高い機械的強度を有するスタン
パブルシートを製造する方法を提供することである。
により、配向方向に対し高い機械的強度を有するスタン
パブルシートを製造する方法を提供することである。
［課題を解決するための手段〕
本発明は、不連続繊維と熱可塑性樹脂の混合層を抄造す
る方法において、不連続繊維と熱可塑性樹脂の発泡分散
液を形成後、発泡分散液を移動するメツシュベルト上に
供給し、発泡分散液の供給される反対側から負圧を付加
し、発泡分散液の液体をメツシュベルト及び排水口を介
して排水し、メツシュベルト上に不連続繊維と熱可塑性
樹脂の混合層を抄造する工程にて、メツシュヘルドの下
に配置する排水口の形状をメツシュベルトの移動する方
向に対して平行に開口し、開口の幅が不連続繊維長未満
であるスリットの集合とすることによる一方向繊維強化
熱可塑性樹脂スタンパブルシートの抄造方法である。
る方法において、不連続繊維と熱可塑性樹脂の発泡分散
液を形成後、発泡分散液を移動するメツシュベルト上に
供給し、発泡分散液の供給される反対側から負圧を付加
し、発泡分散液の液体をメツシュベルト及び排水口を介
して排水し、メツシュベルト上に不連続繊維と熱可塑性
樹脂の混合層を抄造する工程にて、メツシュヘルドの下
に配置する排水口の形状をメツシュベルトの移動する方
向に対して平行に開口し、開口の幅が不連続繊維長未満
であるスリットの集合とすることによる一方向繊維強化
熱可塑性樹脂スタンパブルシートの抄造方法である。
本発明の一方向繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブルシー
トの抄造方法を第１．２図に従い、詳細に説明する。
トの抄造方法を第１．２図に従い、詳細に説明する。
不連続繊維と熱可塑性樹脂等をダイスバージョンタンク
１にて界面活性剤を添加した水等の発泡液中に分散混合
し、その発泡分散液をヘッドボックス２を通してメツシ
ュベルト３上に抄き出す。
１にて界面活性剤を添加した水等の発泡液中に分散混合
し、その発泡分散液をヘッドボックス２を通してメツシ
ュベルト３上に抄き出す。
このメツシュベルト３の下部に排水口４が設置されてお
り、発泡分散液の液体はメツシュベルト３及び排水口４
より負圧により排水される。本発明の排水口４は、メツ
シュベルト３の移動方向に対して平行に開口し、開口の
幅５が不連続繊維長未満であり、メツシュベルト３の幅
に対応したスリット数が設けられる。発泡分散液の液体
を排水した後、不連続Ｍｌ維と熱可塑性樹脂の混合層は
乾燥機６により乾燥され、必要に応じて加熱プレスフに
てプレスし緻密なシートに成形される。
り、発泡分散液の液体はメツシュベルト３及び排水口４
より負圧により排水される。本発明の排水口４は、メツ
シュベルト３の移動方向に対して平行に開口し、開口の
幅５が不連続繊維長未満であり、メツシュベルト３の幅
に対応したスリット数が設けられる。発泡分散液の液体
を排水した後、不連続Ｍｌ維と熱可塑性樹脂の混合層は
乾燥機６により乾燥され、必要に応じて加熱プレスフに
てプレスし緻密なシートに成形される。
本発明によれば、発泡分散液か排水される際に、不連続
繊維の流れは縮小流れとなり、不連続繊維はメツシュベ
ルト３の移動方向に平行に配向する。この混合層を加熱
プレスし一方向強化熱可塑性樹脂スタンパブルシートか
得られる。排水スリットの開口幅が不連続繊維の繊維長
さ以上では、不連続ｉａｍの流れは拡大流れとなりやす
く、そのためメツシュベルト３の移動方向に直角な方向
に配向する作用が働き、不連続繊維を一方向に配向させ
る効果は失われる。
繊維の流れは縮小流れとなり、不連続繊維はメツシュベ
ルト３の移動方向に平行に配向する。この混合層を加熱
プレスし一方向強化熱可塑性樹脂スタンパブルシートか
得られる。排水スリットの開口幅が不連続繊維の繊維長
さ以上では、不連続ｉａｍの流れは拡大流れとなりやす
く、そのためメツシュベルト３の移動方向に直角な方向
に配向する作用が働き、不連続繊維を一方向に配向させ
る効果は失われる。
本発明における排水口の形状は、開口の幅が不連続繊維
の長さ未満であれば、特に限定されない。さらに排水口
の配置や数も特に限定されず、排水能力やヘッドボック
スの幅等に応じて設けられる。
の長さ未満であれば、特に限定されない。さらに排水口
の配置や数も特に限定されず、排水能力やヘッドボック
スの幅等に応じて設けられる。
本発明における不連続繊維としては、ガラス、金属、炭
素繊維等の無機繊維または有機繊維等か挙げられ、これ
らを単独にて用いても、２種類以上を組み合わせて用い
てもよい。これらの不連続繊維の長さは３〜５０ｍ＋＋
＋であることが好ましく、より好ましくは６〜２５ｎａ
＋である。不連続繊維の長さが５０ｍｍをこえると不連
続繊維間の干渉により、繊維の直線性が得られにくく、
機械的強度の補強効果が低下する。また、不連続繊維の
長さが３ｍｍより短い場合、充分な機械的強度は得られ
ない。これらの不連続繊維は、同一長さのものを単独に
て用いても、長さの異なるものを併用してもよい。
素繊維等の無機繊維または有機繊維等か挙げられ、これ
らを単独にて用いても、２種類以上を組み合わせて用い
てもよい。これらの不連続繊維の長さは３〜５０ｍ＋＋
＋であることが好ましく、より好ましくは６〜２５ｎａ
＋である。不連続繊維の長さが５０ｍｍをこえると不連
続繊維間の干渉により、繊維の直線性が得られにくく、
機械的強度の補強効果が低下する。また、不連続繊維の
長さが３ｍｍより短い場合、充分な機械的強度は得られ
ない。これらの不連続繊維は、同一長さのものを単独に
て用いても、長さの異なるものを併用してもよい。
また、これらの不連続繊維は単繊維状、繊維束状の何れ
でもよく、それらの組み合わせにて用いてもよい。
でもよく、それらの組み合わせにて用いてもよい。
本発明における熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン
、ポリアミド、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、ポリスチレン、ポリエチレン、ポ
リカーボネート及びこれらの変性体やポリマーブレンド
、ポリマーアロイ等が挙げられる。また、これらの２種
類以上の組み合わせにて用いてもよい。特に繊維強化に
よる補強効果の著しい結晶性樹脂が好ましい。熱可塑性
樹脂の形態はパウダー、フレーク、繊維等が用いられる
。
、ポリアミド、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、ポリスチレン、ポリエチレン、ポ
リカーボネート及びこれらの変性体やポリマーブレンド
、ポリマーアロイ等が挙げられる。また、これらの２種
類以上の組み合わせにて用いてもよい。特に繊維強化に
よる補強効果の著しい結晶性樹脂が好ましい。熱可塑性
樹脂の形態はパウダー、フレーク、繊維等が用いられる
。
本発明における不連続繊維と熱可塑性樹脂の混合層にお
ける不連続繊維の割合は２０〜７０重量％であることが
好ましい。更に好ましくは、３０〜５０重量％である。
ける不連続繊維の割合は２０〜７０重量％であることが
好ましい。更に好ましくは、３０〜５０重量％である。
不連続繊維の割合が７０重量％をこえる場合、成形流動
性の低下が著しく、２０重量％より小さい場合、成形時
に樹脂の流動のため、繊維の配向性や直線性が損なわれ
る。
性の低下が著しく、２０重量％より小さい場合、成形時
に樹脂の流動のため、繊維の配向性や直線性が損なわれ
る。
また、本発明の一方向繊維強化熱可塑性樹脂スタンパプ
ルシートに対し、タルク等の強化材、充填剤、核剤、難
燃剤、顔料、安定剤、可塑剤、滑剤等の添加剤を配合す
ることができる。
ルシートに対し、タルク等の強化材、充填剤、核剤、難
燃剤、顔料、安定剤、可塑剤、滑剤等の添加剤を配合す
ることができる。
［実施例］
以下、実施例及び比較例により、本発明を具体的に説明
する。
する。
実施例１
第１図に示した工程に基づき、メツシュベルト３の移動
方向に対して平行に開口した幅が５ｍｍ、長さか３０Ｉ
ＤｆｌＩである長方形の排水スリットＨ個を幅方向にｌ
Ｏｍｍ、長さ方向に２０＋ｕ＋間隔に設置した排水口
４を用い抄造を行った。ディスバージョンタンク１にて
、界面活性剤を含む水を攪拌し、３倍の体積に発泡させ
た。この発泡液中に長さ１３ｍｍのガラス繊維３０重量
％とポリプロピレンパウダー７０重量％を加え分散混合
した。その発泡分散液をヘッドボックス２を通してメツ
シュベルト３上に抄き出し、液体はメツシュベルト３及
び排水口４のスリットより真空排水させた。残ったガラ
ス繊維とポリプロピレンパウダーの混合層を乾燥機６に
より乾燥後、加熱プレス７にてプレスしスタンパブルシ
ートを得た。得られたスタンパブルシートをメツシュベ
ルトの移動方向（Ｌ方向）及びその直角方向（Ｃ方向）
に試験片を切り出し、ＪＩＳ Ｋ７１１３ 、ＪＩＳ
Ｋ７１１０ 、ＪＩＳに７２０３に準拠して引張強度、
アイゾツト衝撃強度、曲げ弾性率を各々測定した。その
結果を表１に示す。表１の結果から、本発明の抄造方法
によるスタンパブルシートは、Ｌ方向に高い機械的強度
を有することが明らかである。
方向に対して平行に開口した幅が５ｍｍ、長さか３０Ｉ
ＤｆｌＩである長方形の排水スリットＨ個を幅方向にｌ
Ｏｍｍ、長さ方向に２０＋ｕ＋間隔に設置した排水口
４を用い抄造を行った。ディスバージョンタンク１にて
、界面活性剤を含む水を攪拌し、３倍の体積に発泡させ
た。この発泡液中に長さ１３ｍｍのガラス繊維３０重量
％とポリプロピレンパウダー７０重量％を加え分散混合
した。その発泡分散液をヘッドボックス２を通してメツ
シュベルト３上に抄き出し、液体はメツシュベルト３及
び排水口４のスリットより真空排水させた。残ったガラ
ス繊維とポリプロピレンパウダーの混合層を乾燥機６に
より乾燥後、加熱プレス７にてプレスしスタンパブルシ
ートを得た。得られたスタンパブルシートをメツシュベ
ルトの移動方向（Ｌ方向）及びその直角方向（Ｃ方向）
に試験片を切り出し、ＪＩＳ Ｋ７１１３ 、ＪＩＳ
Ｋ７１１０ 、ＪＩＳに７２０３に準拠して引張強度、
アイゾツト衝撃強度、曲げ弾性率を各々測定した。その
結果を表１に示す。表１の結果から、本発明の抄造方法
によるスタンパブルシートは、Ｌ方向に高い機械的強度
を有することが明らかである。
比較例１
第１図に示した工程に基づき、メツシュベルトの移動方
向に対して平行に開口した幅がメツシュベルトの幅と同
じである排水口４を用いて、実施例１と同様な条件にて
抄造、加熱プレスし、スタンパブルシートを得た。得ら
れたスタンパブルシートの物性を評価した結果を表１に
示す。
向に対して平行に開口した幅がメツシュベルトの幅と同
じである排水口４を用いて、実施例１と同様な条件にて
抄造、加熱プレスし、スタンパブルシートを得た。得ら
れたスタンパブルシートの物性を評価した結果を表１に
示す。
実施例２
実施例１と同様な方法にて、長さ１３＋ａｍのガラス繊
維４０重量％とポリプロピレン６０重量％のスタンパブ
ルシートを得た。得られたスタンパブルシートの物性を
評価した結果を表１に示す。表１の結果から、本発明の
抄造方法によるスタンパブルシートは、Ｌ方向に高い機
械的強度を有することが明らかである。
維４０重量％とポリプロピレン６０重量％のスタンパブ
ルシートを得た。得られたスタンパブルシートの物性を
評価した結果を表１に示す。表１の結果から、本発明の
抄造方法によるスタンパブルシートは、Ｌ方向に高い機
械的強度を有することが明らかである。
比較例２
比較例１と同様な方法にて、長さ＋３ａ＋ｍのカラス繍
＠４０重量％とポリプロピレン６０重量％のスタンパブ
ルシートを得た。得られたスタンパブルシートの物性を
評価した結果を表１に示す。
＠４０重量％とポリプロピレン６０重量％のスタンパブ
ルシートを得た。得られたスタンパブルシートの物性を
評価した結果を表１に示す。
実施例３
実施例１と同様な方法にて、長さ２５ｍｍのガラス繊維
３０重量％とポリプロピレン７０重量％のスタンパブル
シートを得た。得られたスタンパブルシートの物性を評
価した結果を表１に示す。表１の結果から、本発明の抄
造方法によるスタンパブルシートは、Ｌ方向に高い機械
的強度を有することが明らかである。
３０重量％とポリプロピレン７０重量％のスタンパブル
シートを得た。得られたスタンパブルシートの物性を評
価した結果を表１に示す。表１の結果から、本発明の抄
造方法によるスタンパブルシートは、Ｌ方向に高い機械
的強度を有することが明らかである。
比較例３
比較例１と同様な方法にて、長さ２５ＩＩＩＩ１１のガ
ラス繊維３０重量％とポリプロピレノ７０重量％のスタ
ンパブルシートを得た。得られたスタンパブルシートの
物性を評価した結果を表１に示す。
ラス繊維３０重量％とポリプロピレノ７０重量％のスタ
ンパブルシートを得た。得られたスタンパブルシートの
物性を評価した結果を表１に示す。
実施例４
実施例１と同様な方法にて、長さ２５ｍｍのガラス繊維
４０重量％とポリプロピレン６０重量％のスタンパブル
シートを得た。得られたスタンパブルシートの物性を評
価した結果を表１に示す。表１の結果から、本発明の抄
造方法によるスタンパブルシートは、Ｌ方向に高い機械
的強度を有することが明らかである。
４０重量％とポリプロピレン６０重量％のスタンパブル
シートを得た。得られたスタンパブルシートの物性を評
価した結果を表１に示す。表１の結果から、本発明の抄
造方法によるスタンパブルシートは、Ｌ方向に高い機械
的強度を有することが明らかである。
比較例４
比較例１と同様な方法にて、長さ２５ｍｍのカラス繊維
４０重量％とポリプロピレン６０重量％のスタンパブル
シートを得た。得られたスタンパブルシートの物性を評
価した結果を表１に示す。
４０重量％とポリプロピレン６０重量％のスタンパブル
シートを得た。得られたスタンパブルシートの物性を評
価した結果を表１に示す。
［発明の効果コ
本発明により、不連続繊維か移動方向に配向した混合層
の抄造が可能となり、そのスタンパブルシートは配向方
向に対し高い機械的強度を有し、自動車のバンパービー
ムやドアインパクトビーム等の長尺部材等、特定方向に
高い強度を要求される部材のスタンピンク成形用材料と
して極めて有用である。
の抄造が可能となり、そのスタンパブルシートは配向方
向に対し高い機械的強度を有し、自動車のバンパービー
ムやドアインパクトビーム等の長尺部材等、特定方向に
高い強度を要求される部材のスタンピンク成形用材料と
して極めて有用である。
第１図は本発明の一方向繊維強化熱可塑性樹脂スタンパ
ブルシートの抄造方法の概略図である。 第２図は本発明の一方向繊維強化熱可塑性樹脂スタンパ
ブルシートの抄造方法における排水口を上部より見た概
略図である。斜線にて示された箇所が排水スリットであ
る。この場合、発泡分散液は左（右）から右（左）に送
られる。
ブルシートの抄造方法の概略図である。 第２図は本発明の一方向繊維強化熱可塑性樹脂スタンパ
ブルシートの抄造方法における排水口を上部より見た概
略図である。斜線にて示された箇所が排水スリットであ
る。この場合、発泡分散液は左（右）から右（左）に送
られる。
Claims (1)
- １、不連続繊維と熱可塑性樹脂の混合層を抄造する方法
において、不連続繊維と熱可塑性樹脂の発泡分散液を形
成後、発泡分散液を移動するメッシュベルト上に供給し
、発泡分散液の供給される反対側から負圧を付加し、発
泡分散液の液体をメッシュベルト及び排水口を介して排
水し、メッシュベルト上に不連続繊維と熱可塑性樹脂の
混合層を抄造する工程にて、メッシュベルトの下に配置
する排水口の形状をメッシュベルトの移動する方向に対
して平行に開口し、開口の幅が不連続繊維長未満である
スリットの集合とすることを特徴とする一方向繊維強化
熱可塑性樹脂スタンパブルシートの抄造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33926490A JPH04208406A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 一方向繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブルシートの抄造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33926490A JPH04208406A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 一方向繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブルシートの抄造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04208406A true JPH04208406A (ja) | 1992-07-30 |
Family
ID=18325808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33926490A Pending JPH04208406A (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 一方向繊維強化熱可塑性樹脂スタンパブルシートの抄造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04208406A (ja) |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP33926490A patent/JPH04208406A/ja active Pending
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