JPH04501387A - 補強プラスティック材料の製品の製造方法 - 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】 補強プラスティック材料の製品の製造方法本発明は押圧加工によって熱可塑性シ ートから補強プラスティック材料の製品を製造する方法に関する。

補強プラスティック材料の製品は、先ず最初にシートを軟化温度に加熱し、然る 後にシートをモールド内に移動して先ずプレスを行い、次にモールドの内部で硬 化させることによってシートから製造することができる。強力な押圧力および固 いモールドを必要とする補強シートの成形には大きな成形圧力が要求されるので ある。補強プラスティック材料の大きな部片の製造は特に大きい設備を含み、従 って１つの部片当りの過大な製造費用を回避するために広範囲な一連の製造工程 が要求されるのである。

非繊維性プラスティックシートは例えば真空成形技術によって低い成形圧力で成 形することかできるが、このようなシートから作られた製品の強度は小さい。

本発明の目的は、従来よりも低い成形圧力でシートから補強プラスティック材料 の製品を成形する方法を提供することである。従って、そのための工具の費用は 減少され、時によって要求される試験成形は少ない費用で迅速に製造されること ができるのである。

本発明によって、６０重量？６から９０重量９６の熱可塑性材料（ｔｈｅｒｍｏ ｐｌａｓｔ　）および１０重量％から４０重量９６、望ましくは２０重量％から ３ｏ重量％で、１３μｍの直径を有し、長さか６から１６ｍｍの補強繊維を含む 補強プラスティック材料のシートであって、補強繊維か前記シート内に分散され るようになされている前記補強プラスティック材料のシートが成形され、然る後 にこのシートかモールド内に移動されて、このモールド内でＩＭＰａ、望ましく は０．６ＭＰａよりも低い成形圧力で形成／財形されるのである。

シートが大気圧以下の圧力（ｕｎｄｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅ　）で多孔性モールド 内で成形されるのが望ましい本発明の方法は、適当な費用で、成る部分は薄く、 他の部分は厚（、また大なる表面の平滑性に加えて、大なる強度および剛性を要 求されるような大きい部片を製造できる能力を与えるものである。

本発明の方法に使用される繊維補強シートは英国特許第１１２９７５７号および 第１３２９４０９号に記載されている方法によって形成されるのが望ましいが、 この方法は繊維の甚だ均一な分散を与えるものである。しかしこのようなシート を他の従来技術の湿式または乾燥成形方法によって製造することも可能である。

シートの製造方法の如何に拘わらず、繊維材料はシート内で分散されて、それぞ れ単一の別々の繊維の形態になされなければならない。

例えば、鉱物性および炭素繊維はこの目的に好適てあ個々の繊維は６ｍｍよりも 短くてはいけない。何故ならばこれよりも短い繊維は製品中に充分な補強作用を 与えないからである。またこれらの繊維は１６ｍｍよりも長くてはいけない、何 故ならばこれよりも長い繊維は適当に分散せず、従って製品を補強しないからで ある。

繊維は直径が７μｍよりも小さくてはいけない。何故ならば７μｍよりも小さい 直径の繊維は成形された製品に適当な補強を与えないからである。またこれらの 繊維は直径が１３μｍよりも大きくてはいけない。何故ならばこれよりも大きい 繊維は充分平滑な表面を与えないからである。

長さが平均１２ｍｍで、直径がｌｌＡｔｍのガラス繊維を使用するのが望ましい 。

プラスティック材料の比率は６０重量％よりも少なくてはいけない。何故ならば これよりも少ない比率のプラスティック材料は繊維間間隙を充分に充填すること がなく、多孔性構造を生じさせるからである。またプラスティック材料の比率は ９０重量％よりもおおきくてはいけない。何故ならばこれよりも大きい比率は充 分な量の補強繊維を含まないからである。

適当なプラスティック材料は、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ酢酸 ビニル、ポリ塩化ビニルまたはその他の若干の熱可塑性材料である。

シートの構造は一体的に固められないで（ｕｎｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅｄ）　、 透過性を有し、これによってこの構造体を通過する加熱空気によって加熱できる ようになされるか、または部分的または全体的に一体的に固められるようになす ことができるが、この場合にはシートは例えば赤外線加熱方法によって加熱され るのである。

本発明は、以下に例として添付図面を参照して詳細に説明されるか、これらの図 面中、 第１ａ図から第１ｄ図は本発明による方法の望ましい実施例の装置の概略的断面 図であり、 第２図は第１ｄ図のシート財形装置の変形形態のシート財形装置の断面図であり 、 第３図は第１ｄ図のシート財形装置の第２の変形形態のシート財形装置の断面図 であり、 第４図は第１ｄ図のシート財形装置の第３の変形形態のシート財形装置の断面図 である。

第１図は内部に分散されたガラス繊維を存し、それ自体公知の方法で熱および圧 力によって一体的に固められた熱可塑性材料より成るシート１を示している。

このシートｌは赤外線炉２内に移送され、この中でシートは放射装置またはラジ ェーター３によって成形温度まで加熱されて、ガラス繊維の内部応力によって、 シートの直径か大きくなるまで（第１ｂ図）膨張（ｅｘｐａｎｄ）されるのであ る。

第１Ｃ図はこのシートを覆うようにシートｌの上に障壁層（ｂａｒｒｉｅｒ　１ ａｙｅｒ　）を附与するところを示している。

このようにして覆っている障壁層を有する完全に柔らかな弾性的なシートは、次 に真空モールド５内に入れられ、このモールド内で、モールドを通って伸長して いる導管６（第１ｄ図）を通って与えられる吸引作用によってモールドの表面に 緊密に圧着されるようになされる。

この障壁層は空気がシートを通って吸引されるのを阻止し、これによって所望の 圧力差を保持するのを容易になすのである。硬化した時にシートはモールドから 取出される。

第２図に示される本発明の変形実施例においては、成形温度まで加熱されたシー トｌは、上方部分８および下方部分５を存するモールド内て押圧加工される。こ の成形圧力はモールドの下方部分の導管６を通る吸引作用によって与えられ、こ の場合モールドの上方部分はシートを通って空気か吸引されるのを阻止する。大 気圧よりも低い圧力よりも高い成形圧力がモールドの上方部分をモールドの下方 部分に対して押圧することによって形成されるのである。

第３図に示される実施例においては、障壁層または圧力ベル１０の弾性層４が上 面に配置されるようになされたシートｌが、この障壁層または弾性層を介して圧 力ベル内にある過圧によってモールドの下方部分５に対して押圧されるようにな っている。

第４図に示された変形形態においては、障壁層または圧力ベル１０の弾性層４が 上面に配置されるようになされたシート１かこの障壁層によって圧力ベル内にあ る例えば０．５ＭＰａの過圧により、またモールドの下方部分の下方の吸引ドー ムｌｌ内の例えば０．０７ＭＰａの大気圧以下の圧力によってモールドの「呼吸 」する下方部分（“ｂｒｅａｔｈｉｎｇ″ｌｏｗｅｒ　５ｅｃｔｉｏｎ　）に対 して押圧されるようになっている。モールド５は金属、例えばアルミニウムによ って作られて、多孔性になされている。モールドの多孔性のために、著しく均一 な吸引作用が得られるのである。

第２図および第３図に示される実施例においては、シートの形成は単に上方側か らの成形力または過圧により行われることかでき、また第４図の実施例において は圧力ベルを有しないで、単に大気圧以下の圧力によって行われることができる のである。

モールドは、繊維によって覆われた補強プラスティック材料のブランクまたはそ れぞれ異なる繊維合作量を有する互いに１つが他の上に重ね合わされるようにな された複数の層より成る複数のブランクを成形するのに適当１つのブランクが熱 可塑性の補強シートによって作られたが、その組成は、 ２０重量％のＥグレードのガラス繊維（長さか１２ｍｍ、直径がｌ１μｍ） ８０重量％のボリブロピレン 補正書の翻訳文提出書　（特許法＠１８４条の７＠１組

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. １．６０重量％から９０重量％の熱可塑性材料および７から１３μｍの直径を有 し、長さが６から１６ｍｍの、１０重量％から４０重量％、望ましくは２０重量 ％から３０重壁％の補強繊維を含む補強プラスティック材料のシートであって、 この補強繊維が前記補強プラスティック内に分散されるようになされている前記 補強プラスティック材料のシートを加熱し、然る後にこのシートがモールド内に 移動されてこれの内部で１ＭＰａよりも低い成形圧力で成形されることを特徴と する補強プラスティック材料の製品の製造方法。
2. ２．前記繊維の直径が約１１μｍであることを特徴とする請求の範囲第１項記載 の方法。
3. ３．前記繊維が約１２ｍｍの長さであることを特徴とする請求の範囲第１項また は第２項記載の方法。
4. ４．前記シートが０．６ＭＰａよりも低い成形圧力で成形されることを特徴とす る請求の範囲第１項、第２項または第３項記載の方法。
5. ５．前記シートが０．１ＭＰａよりも低い成形圧力で成形されることを特徴とす る請求の範囲第４項記載の方法。
6. ６．前記シートが真空モールド内で成形されることを特徴とする請求の範囲第１ 項、第２項または第３項記載の方法。
7. ７．前記シートが多孔性の真空モールド内で成形されることを特徴とする請求の 範囲第６項記載の方法。
8. ８．所望の成形圧力が前記シートを覆っている障壁層によって保持されることを 特徴とする請求の範囲第６項または第７項記載の方法。
9. ９．所望の成形圧力が圧力ベルによって保持されることを特徴とする請求の範囲 第１項からまでのいずれか一項第８項記載の方法。
10. １０．所望の成形圧力が圧力モールドによって保持されることを特徴とする請求 の範囲第１項からまでのいずれか一項他姓８項記載の方法。
11. １１．前記製品が異なる繊維含有量を有する多数の層によって形成されているこ とを特徴とする請求の範囲第１項からまでのいずれか一項記載の方法。